KR101745492B1

KR101745492B1 - Speaker Having Flat-Type Voice Coil

Info

Publication number: KR101745492B1
Application number: KR1020150089690A
Authority: KR
Inventors: 민동훈; 김주배; 권순관
Original assignee: 민동훈
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2017-06-12
Also published as: KR20170000873A

Abstract

자기회로의 구성이 개선된 평판형 스피커가 개시된다. 본 발명에 따른 평판형 스피커는, 상부 가로 코일 영역과 하부 가로 코일 영역을 포함하는 평판형의 보이스 코일판; 상기 상부 가로 코일 영역의 양측에 각각 배치되고, 자화 방향이 상기 보이스 코일판에 수직인 한 쌍의 상층 영구자석; 및 상기 하부 가로 코일 영역의 양측에 각각 배치되고, 자화 방향이 상기 보이스 코일판에 수직인 한 쌍의 하층 영구자석을 포함하고, 상기 한 쌍의 상층 영구자석과 상기 한 쌍의 하층 영구자석은 서로 소정의 간격을 두고 배치된다. A flat-plate speaker in which the configuration of a magnetic circuit is improved is disclosed. A flat-type speaker according to the present invention includes: a flat-type voice coil plate including an upper horizontal coil region and a lower horizontal coil region; A pair of upper-layer permanent magnets disposed on both sides of the upper lateral coil region, the pair of upper-layer permanent magnets having a magnetization direction perpendicular to the voice coil plate; And a pair of lower layer permanent magnets disposed on both sides of the lower lateral coil region and each having a magnetization direction perpendicular to the voice coil plate, wherein the pair of upper layer permanent magnets and the pair of lower layer permanent magnets Are arranged at a predetermined interval.

Description

[0001] Speaker Having Flat-Type Voice Coil [0002]

본 발명은 스피커에 관한 것으로, 더 상세하게는, 평면 형태의 보이스 코일판과 상기 보이스 코일판을 사이에 두고 양측에 배치되어 자기장을 형성하는 자성체를 포함하는 평판형 스피커에 관한 것이다. The present invention relates to a speaker, and more particularly, to a planar speaker including a planar voice coil plate and a magnetic body disposed on both sides of the voice coil plate and forming a magnetic field.

스피커는 자기장 내에 배치된 보이스 코일 및 진동판을 구비하며, 전기 신호에 의해 보이스 코일에 발생하는 로렌츠 힘을 이용하여 진동판을 진동시킴으로써 공기에 소밀파 형태의 음파를 발생시키는 장치이다. 종래에는 원통형으로 권선된 보이스 코일을 이용하여 콘(cone) 형태의 진동판을 진동시키는 원형 스피커가 널리 사용되어 왔으나, 최근에는 오디오 시스템이 탑재되는 디스플레이 장치나 모바일 단말기 등의 소형화 및 박형화 추세에 따라 스피커 설치 공간을 줄일 수 있는 평판형 스피커의 채용이 늘고 있다. The speaker has a voice coil and a diaphragm disposed in a magnetic field, and generates a sound wave of a small-sized wave form in the air by vibrating the diaphragm using a Lorentz force generated in the voice coil by an electric signal. Conventionally, a circular speaker that vibrates a cone-shaped diaphragm by using a voice coil coiled in a cylindrical shape has been widely used. However, recently, due to the trend of downsizing and thinning of a display device or a mobile terminal equipped with an audio system, The use of flat-panel loudspeakers to reduce installation space is increasing.

평판형 스피커는 일반적으로, 서로 소정의 간격을 두고 배치되어 그 사이에 자기장이 형성된 자기 공간을 형성하는 한 쌍의 자성체와, 상기 자기 공간에 배치된 평면 형태의 보이스 코일판과, 상기 보이스 코일판의 상단에 수직으로 결합되어 상기 보이스 코일판의 운동에 의해 진동하는 진동판을 포함하여 구성된다. 상기 보이스 코일판은 플레이트 또는 필름 형태의 베이스 기판과, 베이스 기판의 표면에 트랙 형태로 와권되거나 이와 유사한 형태로 인쇄된 보이스 코일을 포함한다. 상기 보이스 코일 패턴은 진동판과 평행한 방향으로 형성되어, 상기 진동판을 포함하는 평면에 수직한 방향의 로렌츠 힘을 발생시키는 가로 코일 영역을 갖는다. 또한, 가로 코일 영역들 중 진동판에 가까운 상부 가로 코일 영역과 진동판에서 먼 하부 가로 코일 영역을 연결하는 세로 코일 영역도 갖는다. The flat plate type speaker generally includes a pair of magnetic bodies arranged at predetermined intervals from each other to form a magnetic space in which a magnetic field is formed therebetween, a planar voice coil plate disposed in the magnetic space, And a diaphragm that is vertically coupled to the upper end of the voice coil plate and vibrates by the motion of the voice coil plate. The voice coil plate includes a base plate in the form of a plate or a film, and a voice coil printed on the surface of the base plate in a track form or in a similar form. The voice coil pattern is formed in a direction parallel to the diaphragm and has a lateral coil region for generating a Lorentz force in a direction perpendicular to the plane including the diaphragm. Further, a vertical coil region connecting the upper horizontal coil region close to the diaphragm and the lower horizontal coil region distant from the diaphragm is also provided among the horizontal coil regions.

종래의 평판형 스피커에서 상기 한 쌍의 자성체는 한 쌍의 영구자석과 각각의 영구자석의 상하에 결합된 요크판을 포함하여 구성된다. 여기서 한 쌍의 영구자석은 보이스 코일판의 양쪽에 하나씩, 그리고 그 자화 방향이 보이스 코일판과 평행하게 배치된다. 한편, 보이스 코일판을 운동시키는 데에 필요한 자기장의 방향은 보이스 코일판에 수직인 방향이므로, 상기 한 쌍의 영구자석의 상하에 배치된 요크판에 의해 상기 자기 공간에 보이스 코일판에 수직인 방향의 자기장을 형성한다.In the conventional flat type speaker, the pair of magnetic bodies includes a pair of permanent magnets and a yoke plate coupled to the upper and lower portions of the respective permanent magnets. Here, one pair of permanent magnets is disposed on both sides of the voice coil plate, and the magnetization direction thereof is parallel to the voice coil plate. On the other hand, since the direction of the magnetic field required for moving the voice coil plate is perpendicular to the voice coil plate, a direction perpendicular to the voice coil plate is formed in the magnetic space by the yoke plates disposed above and below the pair of permanent magnets Magnetic field.

대한민국 등록특허공보 제10-0576266호, 제10-0576267호, 제10-0533715호Korean Patent Registration Nos. 10-0576266, 10-0576267, 10-0533715

본 발명은 평판형 스피커에 있어서, 자기회로의 구성을 종래와 다르게 하여 영구자석의 체적이 동등한 수준인 종래의 평판형 스피커에 비해 보이스 코일판의 가로 코일 영역을 교차하는 자속의 밀도가 높고, 자속의 방향이 보이스 코일에 수직인 영역의 폭이 더 넓어서, 출력과 동작의 안정성이 향상된 평판형 스피커를 제공하는 데에 그 목적이 있다. The present invention relates to a planar speaker in which the magnetic circuit has a different structure from that of the prior art, so that the density of the magnetic flux crossing the transverse coil region of the voice coil plate is higher than that of the conventional flat- In which the direction of the voice coil is perpendicular to the voice coil is wider, and the stability of the output and operation is improved.

전술한 과제의 해결을 위하여, 본 발명에 따른 평판형 스피커는, 상부 가로 코일 영역과 하부 가로 코일 영역을 포함하는 평판형의 보이스 코일판; 상기 상부 가로 코일 영역의 양측에 각각 배치되고, 자화 방향이 상기 보이스 코일판에 수직인 한 쌍의 상층 영구자석; 및 상기 하부 가로 코일 영역의 양측에 각각 배치되고, 자화 방향이 상기 보이스 코일판에 수직인 한 쌍의 하층 영구자석을 포함하고, 상기 한 쌍의 상층 영구자석과 상기 한 쌍의 하층 영구자석은 서로 소정의 간격을 두고 배치된다. In order to solve the above-mentioned problems, a flat speaker according to the present invention includes: a plate-shaped voice coil plate including an upper horizontal coil region and a lower horizontal coil region; A pair of upper-layer permanent magnets disposed on both sides of the upper lateral coil region, the pair of upper-layer permanent magnets having a magnetization direction perpendicular to the voice coil plate; And a pair of lower layer permanent magnets disposed on both sides of the lower lateral coil region and each having a magnetization direction perpendicular to the voice coil plate, wherein the pair of upper layer permanent magnets and the pair of lower layer permanent magnets Are arranged at a predetermined interval.

여기서, 상층과 하층, 상부와 하부 등의 표현은 절대적인 위치가 아니라 상기 보이스 코일판에서 진동판 쪽을 상측으로 그 반대쪽으로 하측으로 본 상대적인 위치를 나타낸다. 또한, 상기 한 쌍의 상층 영구자석 및 상기 한 쌍의 하층 영구자석은 영구자석이 보이스 코일판을 사이에 두고 그 양측에 쌍을 이루어 배치됨을 의미한다. Here, the expressions of upper and lower layers, upper and lower portions are not absolute positions, but represent relative positions viewed from the voice coil plate toward the upper side and the lower side from the diaphragm side. The pair of upper permanent magnets and the pair of lower permanent magnets mean that the permanent magnets are arranged on both sides of the voice coil plate with a pair therebetween.

상기 한 쌍의 상층 영구자석과 상기 한 쌍의 하층 영구자석은 그 자화 방향이 서로 반대이고, 상기 한 쌍의 상층 영구자석과 상기 한 쌍의 하층 영구자석의 양 사이드를 상기 보이스 코일판에 평행하게 연결하여 자기회로를 형성하는 한 쌍의 사이드 요크판을 더 포함할 수 있다. Wherein the pair of upper permanent magnets and the pair of lower permanent magnets are opposite in magnetization direction and both sides of the pair of upper permanent magnets and the pair of lower permanent magnets are parallel to the voice coil plate And a pair of side yoke plates connected to each other to form a magnetic circuit.

또한, 상기 한 쌍의 상층 영구자석과 상기 한 쌍의 하층 영구자석 사이에 배치되어 이들 사이의 상기 소정의 간격을 일정하게 유지하는, 스페이서를 더 포함할 수 있다. The spacer may further include a spacer disposed between the pair of upper-layer permanent magnets and the pair of lower-layer permanent magnets to keep the predetermined gap therebetween constant.

상기 한 쌍의 상층 영구자석 및 상기 한 쌍의 하층 영구자석 각각은 그 자화 방향의 두께보다 그 자화 방향에 수직인 방향의 폭이 상대적으로 더 큰 것일 수 있다. Each of the upper pair of permanent magnets and the pair of lower pair of permanent magnets may have a relatively larger width in a direction perpendicular to the magnetization direction than a thickness of the pair of lower layer permanent magnets.

상기 소정의 간격은 상기 한 쌍의 상층 영구자석 및 상기 한 쌍의 하층 영구자석의 그 자화 방향에 수직인 방향의 폭보다 작을 수 있다. 나아가 상기 소정의 간격은 1 ~ 2 mm일 수 있다.The predetermined interval may be smaller than the width of the pair of upper permanent magnet and the pair of lower permanent magnet in a direction perpendicular to the magnetization direction thereof. Further, the predetermined interval may be 1 to 2 mm.

상기 상부 및 하부 가로 코일 영역의 상하 방향 폭은 상기 한 쌍의 상층 영구자석 및 상기 한 쌍의 하층 영구자석의 그 자화 방향에 수직인 방향의 폭보다 클 수 있다. The vertical width of the upper and lower horizontal coil regions may be greater than the width of the pair of upper permanent magnets and the pair of lower permanent magnets in a direction perpendicular to the magnetization direction thereof.

이 경우, 상기 진동판이 평형 상태일 때, 상기 상부 가로 코일 영역은 상기 한 쌍의 상층 영구자석의 사이 및 그 상측 외부에 배치되고, 상기 하부 가로 코일 영역은 상기 한 쌍의 하층 영구자석의 사이 및 그 하측 외부에 배치될 수 있다. 또한, 상기 진동판이 하향으로 최대 변위일 때, 상기 상부 가로 코일 영역의 하단이 상기 소정의 간격을 상하로 양분하는 중심선을 넘지 않고, 상기 진동판이 상향으로 최대 변위일 때, 상기 하부 가로 코일 영역의 상단이 상기 중심선을 넘지 않도록 배치될 수 있다. In this case, when the diaphragm is in a balanced state, the upper lateral coil region is disposed between the pair of upper permanent magnets and the upper side thereof, and the lower lateral coil region is located between the pair of lower permanent magnets And may be disposed outside the lower side thereof. When the diaphragm is at the maximum displacement, the lower end of the upper lateral coil region does not exceed the center line bisecting the predetermined gap at the upper and lower sides, and when the diaphragm is at the maximum displacement upward, And the upper end may be disposed so as not to exceed the center line.

본 발명에 따르면, 평판형 스피커에 있어서 자기회로의 구성을 종래와 다르게 함으로써, 영구자석의 체적이 동등한 수준인 종래의 평판형 스피커에 비해 보이스 코일판의 가로 코일 영역을 교차하는 자속의 밀도가 높고, 자속의 방향이 보이스 코일에 수직인 영역의 폭이 더 넓은 평판형 스피커가 제공된다. 본 발명은 전술한 구성상의 특징을 통해 출력과 동작의 안정성이 향상된 평판형 스피커를 제공하는 효과가 있다. According to the present invention, by making the structure of the magnetic circuit different from that of the conventional flat-plate speaker, the density of the magnetic flux crossing the transverse coil region of the voice coil plate is higher than that of the conventional flat- , And a width of a region where the direction of the magnetic flux is perpendicular to the voice coil is wider. The present invention has the effect of providing a flat-plate-type speaker with improved output and operation stability through the above-described configuration.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 평판형 스피커의 주요 구성을 보인다.
도 2는 상기 도 1의 실시예에서 자기공간의 자기장의 세기와 방향을 보인다.
도 3은 상기 도 1의 실시예에서 스페이서의 두께에 따른 자속밀도의 변화를 보이는 그래프이다.
도 4는 상기 도 1의 실시예에서 진동판이 진동할 때 자기공간에 대한 보이스 코일판의 상대적인 위치 변화를 보인다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판형 스피커의 보이스 코일판을 보인다.1 shows a main configuration of a flat type speaker according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows the intensity and direction of the magnetic field of the magnetic space in the embodiment of FIG.
FIG. 3 is a graph showing the variation of the magnetic flux density according to the thickness of the spacer in the embodiment of FIG.
FIG. 4 shows the relative positional change of the voice coil plate with respect to the magnetic space when the vibration plate vibrates in the embodiment of FIG.
5 shows a voice coil plate of a flat type speaker according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 다양한 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예들은 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 기술적 사상을 명확히 전달하기 위하여 제공된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below can be modified in various ways, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiments. The embodiments of the present invention are provided to clearly convey the technical idea of the present invention to those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 평판형 스피커의 주요 구성을 보인다. 1 shows a main configuration of a flat type speaker according to an embodiment of the present invention.

본 도면의 가운데에 수직으로 배치된 보이스 코일판(10)의 상단에는 상기 보이스 코일판(10)의 상하 운동을 이용하여 공기의 진동을 발생시키는 진동판(20)이 배치된다. 본 도면에 도시되지는 않았으나 상기 진동판(20)은 그 둘레가 스프링-댐퍼 역할을 하는 구조물을 통해 스피커의 하우징 등의 고정 구조물과 연결되어 제한된 범위 내에서 그 평면에 수직인 방향으로 변위를 일으키며 진동할 수 있도록 설치된다. A diaphragm 20 for generating vibration of air is arranged at the upper end of the voice coil plate 10 disposed vertically in the center of the figure using up-and-down motion of the voice coil plate 10. Although not shown in the figure, the diaphragm 20 is connected to a fixing structure such as a speaker housing through a structure serving as a spring-damper, and the diaphragm 20 is displaced in a direction perpendicular to the plane within a limited range. .

상기 보이스 코일판(10)은 베이스 기판의 일면 또는 양면에 도전성의 보이스 코일 패턴을 인쇄하여 형성된 것일 수 있고, 상기 베이스 기판의 일면 또는 양면에 보이스 코일을 권선하여 형성된 것일 수도 있다. 상기 보이스 코일판(10)은 상부 가로 코일 영역(11)과 하부 가로 코일 영역(12)을 포함한다. 상기 상부 및 하부 가로 코일 영역(11, 12)은 도전성의 코일 또는 코일 패턴(이하, 코일이라 통칭한다)이 가로로, 즉 상기 보이스 코일판(10)의 진동 방향에 수직인 방향으로 길게 연장된 영역으로, 서로 평행하게 연장된 복수의 코일을 포함한다. 한편, 상기 상부 가로 코일 영역(11)과 상기 하부 가로 코일 영역(12)의 복수의 코일은 도시되지 않은 세로 코일 영역의 복수의 코일을 통해 서로 연결되며, 이들은 리드선을 통해 평판형 스피커의 입력단자에 연결된다. 이를 통해 음향을 발생시키는 전기 신호에 따른 전류가 상기 보이스 코일에 흐르게 된다. 좀 더 구체적으로, 상기 보이스 코일은 하나의 리드 배선으로부터 시작되어 반대쪽 리드 배선을 통해 보이스 코일판(10)의 외부로 인출되는 부분까지 본 도면의 깊이 방향으로 길쭉한 직사각형 또는 트랙 형태로 연속되게 형성될 수 있다. The voice coil plate 10 may be formed by printing a conductive voice coil pattern on one surface or both surfaces of a base substrate, and may be formed by winding a voice coil on one surface or both surfaces of the base substrate. The voice coil plate 10 includes an upper transverse coil region 11 and a lower transverse coil region 12. The upper and lower transverse coil regions 11 and 12 are elongated in the transverse direction, that is, in the direction perpendicular to the vibration direction of the voice coil plate 10, such that a conductive coil or coil pattern (hereinafter referred to as a coil) And a plurality of coils extending in parallel with each other. The plurality of coils of the upper horizontal coil region 11 and the lower horizontal coil region 12 are connected to each other through a plurality of coils of a vertical coil region not shown, Lt; / RTI > Whereby a current corresponding to an electric signal for generating sound flows through the voice coil. More specifically, the voice coil is continuously formed in a rectangular or track shape elongated in the depth direction of the figure from a single lead wiring to a portion drawn out to the outside of the voice coil plate 10 through the opposite lead wiring .

상기 상부 가로 코일 영역(11)의 양측에는 그 자화 방향이 상기 보이스 코일판(10)에 수직인 한 쌍의 상층 영구자석(41)이 각각 배치되고, 상기 하부 가로 코일 영역(12)의 양측에는 그 자화 방향이 상기 보이스 코일판(10)에 수직인 한 쌍의 하층 영구자석(42)이 배치된다. 상기 한 쌍의 상층 영구자석(41)과 상기 한 쌍의 하층 영구자석(42)은 서로 소정의 간격을 두고 배치된다. 이를 위해, 상기 한 쌍의 상층 영구자석(41)과 상기 한 쌍의 하층 영구자석(42) 사이에는 상기 소정의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 스페이서(44)가 배치될 수 있다. 상기 스페이서(44)는 상기 소정의 간격을 정의하는 그 두께가 상기 한 쌍의 상층 영구자석(41) 및 상기 한 쌍의 하층 영구자석(42)의 자화 방향에 수직인 방향의 폭보다 작은 것일 수 있다. 상기 소정의 간격 즉, 상기 스페이서(44)의 두께는 1 ~ 2mm일 수 있다. 이는 상층 및 하층을 이루는 영구자석의 폭이 2mm 이상인 일반적인 평판형 스피커에 적용될 경우 보이스 코일판(10)의 위치에서 충분한 자속밀도를 얻을 수 있는 간격의 범위이다. 상기 소정의 간격의 적절한 범위에 대해서는 뒤에서 좀 더 상세히 설명하기로 한다.A pair of upper permanent magnets 41 whose magnetization directions are perpendicular to the voice coil plate 10 are disposed on both sides of the upper lateral coil region 11 and on both sides of the lower lateral coil region 12, And a pair of lower permanent magnets 42 whose magnetization directions are perpendicular to the voice coil plate 10 are disposed. The pair of upper-layer permanent magnets 41 and the pair of lower-layer permanent magnets 42 are arranged at a predetermined interval from each other. To this end, a spacer 44 may be disposed between the pair of upper permanent magnets 41 and the pair of lower permanent magnets 42 to keep the predetermined gap constant. The thickness of the spacer 44 defining the predetermined gap may be smaller than a width in a direction perpendicular to the magnetization direction of the pair of upper permanent magnets 41 and the pair of lower permanent magnets 42 have. The predetermined interval, that is, the thickness of the spacer 44 may be 1 to 2 mm. This is the range of the interval at which a sufficient magnetic flux density can be obtained at the position of the voice coil plate 10 when applied to a general flat type speaker having a width of 2 mm or more of the permanent magnets constituting the upper layer and the lower layer. The appropriate range of the predetermined interval will be described later in more detail.

본 실시예에 따르면, 상기 한 쌍의 상층 영구자석(41)과 상기 한 쌍의 하층 영구자석(42)은 그 자화 방향이 서로 반대이고, 상기 한 쌍의 상층 영구자석(41)과 상기 한 쌍의 하층 영구자석(42)의 양 사이드를 상기 보이스 코일판(10)에 평행하게 연결하여 자기회로를 형성하는 한 쌍의 사이드 요크판(43)을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 본 도면에서 상기 한 쌍의 상층 영구자석(41) 중 왼쪽의 영구자석(41L)은 S극이 상기 보이스 코일판(10)을 향하고, N극이 바깥쪽을 향하도록 배치되고, 상기 한 쌍의 상층 영구자석(41) 중 오른쪽의 영구자석(41R)은 N극이 상기 보이스 코일판(10)을 향하고, S극이 바깥쪽을 향하도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 한 쌍의 하층 영구자석(42) 중 왼쪽의 영구자석(42L)은 N극이 보이스 코일판(10)을 향하도록 배치되고, 오른쪽의 영구자석(42R)은 S극이 보이스 코일판(10)을 향하도록 배치될 수 있다. 또한, 자기회로의 구성을 위하여 오른쪽의 상층 영구자석(41R)과 오른쪽의 하층 영구자석(42R)을 연결하는 오른쪽의 사이드 요크판(43R)과, 왼쪽의 상층 영구자석(41L)과 왼쪽의 하층 영구자석(42L)을 연결하는 왼쪽의 사이드 요크판(43L)이 배치될 수 있다. According to this embodiment, the pair of upper-layer permanent magnets 41 and the pair of lower-layer permanent magnets 42 are opposite in magnetization direction, and the pair of upper-layer permanent magnets 41 and the pair And a pair of side yoke plates 43 connecting both sides of the lower permanent magnet 42 of the lower permanent magnet 42 parallel to the voice coil plate 10 to form a magnetic circuit. For example, in the figure, the left permanent magnet 41L of the pair of upper permanent magnets 41 is disposed such that the S pole faces the voice coil plate 10 and the N pole faces outward. The right permanent magnet 41R of the pair of upper permanent magnets 41 may be arranged such that the N pole faces the voice coil plate 10 and the S pole faces outward. At this time, the left permanent magnet 42L of the pair of lower permanent magnets 42 is arranged so that the N pole is directed to the voice coil plate 10, the S pole of the permanent magnet 42R on the right side is arranged to face the voice coil plate 10, (10). A side yoke plate 43R on the right side that connects the upper permanent magnet 41R on the right side with the lower permanent magnet 42R on the right side and a lower side permanent magnet 41R on the left side of the upper left permanent magnet 41R, The left side yoke plate 43L connecting the permanent magnets 42L may be disposed.

여기서, 상층과 하층, 상부와 하부 등의 표현은 절대적인 위치가 아니라 상기 보이스 코일판(10)에서 진동판(20) 쪽을 상측으로 그 반대쪽으로 하측으로 본 상대적인 위치를 나타낸다. 또한, 상기 한 쌍의 상층 영구자석(41) 및 상기 한 쌍의 하층 영구자석(42)은 영구자석(41L-41R,42L-42R)이 상기 보이스 코일판(10)을 사이에 두고 그 양측에 쌍을 이루어 배치됨을 의미한다. 다시 말해, 상층 영구자석(41)이 한 쌍의 영구자석(41L,41R)을 포함하고, 하층 영구자석(42)도 한 쌍의 영구자석(42L,42R)을 포함하는 것을 의미하는 것으로, 각각 한 쌍의 영구자석으로만 구성되는 것으로 제한되는 것은 아니다. 상기 영구자석(41L,41R,42L,42R)으로는 예컨대 네오디움(NdFeB) 자석을 채용할 수 있으며, 상기 사이드 요크판(43L,43R)으로는 투자율이 높은 순철 또는 저탄소강을 채용할 수 있다.Here, the expressions of the upper layer, the lower layer, the upper and lower portions and the like are not absolute positions, but represent relative positions viewed from the voice coil plate 10 toward the upper side and the lower side from the diaphragm 20 side. The pair of upper permanent magnets 41 and the pair of lower permanent magnets 42 are arranged such that permanent magnets 41L-41R and 42L-42R are arranged on both sides of the voice coil plate 10 It is arranged in a pair. In other words, the upper layer permanent magnet 41 includes a pair of permanent magnets 41L and 41R, and the lower layer permanent magnet 42 also includes a pair of permanent magnets 42L and 42R. The present invention is not limited to a permanent magnet. As the permanent magnets 41L, 41R, 42L, and 42R, for example, neodymium (NdFeB) magnets may be employed, and the side yoke plates 43L and 43R may employ pure iron or low carbon steel having high permeability .

한편, 상기 보이스 코일판(10)에 있어서, 상기 상부 가로 코일 영역(11) 및 상기 하부 가로 코일 영역(12)의 상하 방향 폭은 상기 한 쌍의 상층 영구자석(41) 및 상기 한 쌍의 하층 영구자석(42)의 상하 방향의 폭, 즉 그 자화 방향에 수직인 방향의 폭보다 클 수 있다. 이 경우, 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 진동판(20)이 평형 상태일 때, 상기 상부 가로 코일 영역(11)은 상기 한 쌍의 상층 영구자석(41)의 사이 즉, 상부 고자속밀도 영역(411)과 그 상측 외부에 배치되고, 상기 하부 가로 코일 영역(12)은 상기 한 쌍의 하층 영구자석(42)의 사이 즉, 하부 고자속밀도 영역(421) 및 그 하측 외부에 배치될 수 있다. In the voice coil plate 10, the widths of the upper lateral coil region 11 and the lower lateral coil region 12 in the up-and-down direction correspond to the widths of the pair of upper-layer permanent magnets 41, The width of the permanent magnet 42 in the vertical direction, that is, the width in the direction perpendicular to the magnetization direction thereof. In this case, as shown in FIG. 1, when the diaphragm 20 is in a balanced state, the upper transverse coil region 11 is located between the pair of upper permanent magnets 41, that is, And the lower transverse coil region 12 is disposed between the pair of lower permanent magnet magnets 42, that is, the lower magnetic flux density region 421 and the lower outside thereof .

상기 한 쌍의 상층 영구자석(41) 및 상기 한 쌍의 하층 영구자석(42) 각각은 그 자화 방향에 평행한 방향의 두께보다 그 자화 방향에 수직인 방향의 폭이 상대적으로 더 큰 것일 수 있다. 이는 본 도면에 도시된 영구자석(41L,41R,42L,42R)을 예로 들면, 그 직사각형 형상의 단면 중 가로 변보다 세로 변의 길이가 더 큰 것을 의미한다. 상기 한 쌍의 상층 영구자석(41) 사이의 상부 고자속밀도 영역(411) 및 상기 한 쌍의 하층 영구자석(42) 사이의 하부 고자속밀도 영역(421)에는 보이스 코일판(10)에 수직인 방향의 자기장이 폭넓게 형성되어, 상기 보이스 코일판(10)의 상기 상부 가로 코일 영역(11) 및 상기 하부 가로 코일 영역(12)에서 더 많은 수의 가로 코일에 상기 보이스 코일판(10)에 평행한 방향의 전자기력이 효과적으로 발생하도록 한다. Each of the upper pair of permanent magnets 41 and the pair of lower pair permanent magnets 42 may have a relatively larger width in a direction perpendicular to the magnetization direction than a thickness in a direction parallel to the magnetization direction . This means that the permanent magnets 41L, 41R, 42L, and 42R shown in this drawing, for example, have larger lengths than the transverse sides of the rectangular cross section. The lower coercive force density region 421 between the pair of upper permanent magnets 41 and the lower coercive force density region 411 between the pair of lower permanent magnets 42 is perpendicular to the voice coil plate 10 And a larger number of transverse coils in the upper transverse coil region 11 and the lower transverse coil region 12 of the voice coil plate 10 are connected to the voice coil plate 10 Thereby effectively generating an electromagnetic force in a parallel direction.

도 2는 상기 도 1의 실시예에서 자기공간의 자기장의 세기와 방향을 보인다.FIG. 2 shows the intensity and direction of the magnetic field of the magnetic space in the embodiment of FIG.

본 도면에 도시된 바와 같이, 상부 고자속밀도 영역(411) 및 하부 고자속밀도 영역(421)에는 이들 영역을 가로지르는 수평 방향의 평행한 자기력선이 폭 넓게 분포된다. 평판형 스피커에서 출력은 보이스 코일판(10)을 따라 흐르는 전류에 따라 상기 진동판(20)을 상하로 운동시키는 전자기력에 기인하는데, 이러한 전자기력은 상기 상부 및 하부 가로 코일 영역(11, 12) 내의 다수의 코일을 따라 흐르는 전류의 세기 및 상기 보이스 코일판(10)에 수직인 방향의 자기장의 세기에 비례한다. 본 실시예에 따르면, 동일한 체적의 영구자석을 갖는 종래의 평판형 스피커에 비해 상기 보이스 코일판(10)에 수직인 방향의 자기장이 형성된 상부 및 하부 고자속밀도 영역(411,421)의 폭을 더 넓게 확보할 수 있어 효율적이다. As shown in the figure, horizontal parallel magnetic lines of force across these areas are widely distributed in the upper magnetic flux density region 411 and the lower magnetic flux density region 421. The output from the flat speaker is caused by the electromagnetic force that moves the diaphragm 20 up and down in accordance with the current flowing along the voice coil plate 10, And the intensity of the magnetic field in the direction perpendicular to the voice coil plate 10 is proportional to the intensity of the current flowing along the coil of the voice coil plate 10. According to the present embodiment, the widths of the upper and lower magnetic flux density regions 411 and 421, in which a magnetic field in a direction perpendicular to the voice coil plate 10 is formed, are wider than those of the conventional flat type speaker having permanent magnets of the same volume And it is efficient.

자속밀도
(Gauss)Magnetic flux density
(Gauss) 영구자석의 두께 (mm)Thickness of permanent magnet (mm) 영구자석의 폭(mm)Width of permanent magnet (mm) 2.02.0 2.52.5 3.03.0 3.53.5 2.02.0 6997.56997.5 7104.07104.0 7158.67158.6 7188.47188.4 2.52.5 7648.87648.8 7797.47797.4 7879.77879.7 7928.07928.0 3.03.0 8025.38025.3 8209.58209.5 8322.28322.2 8394.48394.4 3.53.5 8165.58165.5 8397.58397.5 8551.68551.6 8659.08659.0

위의 표 1은 상기 도 1과 같은 형태의 실시예에서 한 쌍의 상층 영구자석(41) 및 한 쌍의 하층 영구자석(42)의 폭(자화 방향에 수직인 방향, 즉 도면상의 세로변의 길이에 해당)과 두께(자화 방향에 평행인 방향, 즉 도면상의 가로변의 길이에 해당)를 달리할 때 상기 상부 및 하부 고자속밀도 영역(411, 421)에서의 최대 자속밀도를 기록한 것이다. In Table 1, the widths of the pair of upper permanent magnets 41 and the pair of lower permanent magnets 42 (the direction perpendicular to the magnetization direction, that is, the length of the longitudinal side in the drawing) And the maximum magnetic flux density in the upper and lower magnetic flux density regions 411 and 421 when the thickness (corresponding to the direction parallel to the magnetization direction, that is, the length of the roadside in the drawing) is different.

자석의 전체적인 크기(폭*두께)가 증가할수록 최대 자속밀도가 증가하는데, 그 중에서도 영구자석의 폭이 최대 자속밀도에 미치는 영향이 더 크다. 좀 더 구체적으로, 위의 표에서 폭 3.0mm, 두께 3.5mm인 영구자석을 채용한 경우에 비해서 폭 3.5mm, 두께 3.0mm인 영구자석을 채용한 경우에 더 높은 최대 자속밀도를 보이는 것을 확인할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 평판형 스피커에서는 영구자석의 폭을 그 두께보다 더 크게 함으로써 크기에 비해 더 높은 출력을 얻을 수 있다. As the overall size (width * thickness) of the magnets increases, the maximum magnetic flux density increases, among which the width of the permanent magnets exerts a greater influence on the maximum magnetic flux density. More specifically, in the table above, it can be seen that a higher maximum magnetic flux density is obtained when a permanent magnet having a width of 3.5 mm and a thickness of 3.0 mm is employed, as compared with the case of adopting a permanent magnet having a width of 3.0 mm and a thickness of 3.5 mm have. As described above, in the flat type speaker according to the present invention, the width of the permanent magnet is made larger than its thickness, so that a higher output can be obtained compared with the size.

한편, 상기 스페이서(44) 사이의 영역에는 도면상의 중심선(실제로는 중심면)을 기준으로 위쪽의 상부 저자속밀도 영역(412)과 아래쪽의 하부 저자속밀도 영역(422)도 형성된다. 이러한 상부 및 하부 저자속밀도 영역(412,422)에는 곡선형의 자기력선이 분포되나 이 구간에서는 자속밀도가 급격히 감소하며 그 중심에서 자기장의 방향이 반전되므로 실제로 보이스 코일판(10)에 미치는 영향은 미미하다. On the other hand, in the area between the spacers 44, the upper author density area 412 and the lower author density area 422 are formed with reference to the center line (actually, the center face) in the drawing. Curve-like magnetic lines of force are distributed in the upper and lower author density regions 412 and 422. In this section, the magnetic flux density is rapidly reduced and the direction of the magnetic field is reversed at the centers thereof, so that the effect on the voice coil plate 10 is negligible .

도 3은 상기 도 1의 실시예에서 스페이서의 두께에 따른 자속밀도의 변화를 보이는 그래프이다. 영구자석의 크기가 동일한 경우에도 상기 스페이서(44)의 두께, 즉 상기 한 쌍의 상층 영구자석(41) 및 한 쌍의 하층 영구자석(42) 사이의 거리에 따라 최대 자속밀도가 달라진다. 본 그래프는 상기 도 1의 실시예에서 영구자석(41L,41R,42L,42R)의 폭이 3mm, 두께가 2mm일 때, 상기 스페이서(44)의 두께를 0.5mm에서 3mm까지 0.5mm단위로 증가시키며 중심선(그래프의 가로축 5.5mm 지점)으로부터의 거리에 따른 자속밀도를 나타낸 것이다. FIG. 3 is a graph showing the variation of the magnetic flux density according to the thickness of the spacer in the embodiment of FIG. The maximum magnetic flux density varies depending on the thickness of the spacer 44, that is, the distance between the pair of upper-layer permanent magnets 41 and the pair of lower-layer permanent magnets 42 even when the sizes of the permanent magnets are the same. 1, when the width of the permanent magnets 41L, 41R, 42L, and 42R is 3 mm and the thickness is 2 mm, the thickness of the spacers 44 is increased from 0.5 mm to 3 mm in 0.5 mm increments And the magnetic flux density according to the distance from the center line (5.5 mm on the horizontal axis of the graph).

스페이서의
두께(mm)Spacer
Thickness (mm) 최대 자속밀도
(Gauss)Maximum magnetic flux density
(Gauss) 0.50.5 78107810 1.01.0 79147914 1.51.5 79747974 2.02.0 80038003 2.52.5 80158015 3.03.0 80188018

위의 표 2는 스페이서(44)의 두께에 따른 최대 자속밀도, 즉 상기 도 3의 그래프에서 각 곡선의 피크의 높이를 수치로 기록한 것이다. 상기 도 3 및 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 스페이서(44)의 두께, 즉 상층 영구자석(41)과 하층 영구자석(42) 사이의 거리가 2.0mm 정도 일 때까지는 최대 자속밀도가 빠르게 증가하다가 2.0mm를 넘어서면서 증가세가 급격히 둔화 되는 것을 볼 수 있다. 스페이서(44)의 두께가 증가하면 최대 자속밀도가 다소 증가하기는 하나, 평판형 스피커 전체의 높이가 높아지고, 상기 도 1 및 도 2에서 양측 사이드 요크판(43)의 높이도 그만큼 증가하여 무게와 원재료비가 상승하게 된다. 따라서, 상기 스페이서(44)의 두께는 약 1 ~ 2mm 사이에서 채택할 수 있다. Table 2 above shows the maximum magnetic flux density according to the thickness of the spacer 44, that is, the height of the peak of each curve in the graph of FIG. 3 and Table 2, the maximum magnetic flux density is rapidly increased until the thickness of the spacer 44, that is, the distance between the upper permanent magnet 41 and the lower permanent magnet 42 is about 2.0 mm However, it is seen that the growth rate is rapidly declining as it exceeds 2.0mm. As the thickness of the spacer 44 increases, the maximum magnetic flux density increases somewhat. However, the height of the entire plate-type speaker is increased, and the height of the both side yoke plates 43 in FIGS. 1 and 2 increases accordingly. Raw material costs will rise. Therefore, the thickness of the spacer 44 can be adopted between about 1 mm and about 2 mm.

도 4는 상기 도 1의 실시예에서 진동판이 진동할 때 자기공간에 대한 보이스 코일판의 상대적인 위치 변화를 보인다. FIG. 4 shows the relative positional change of the voice coil plate with respect to the magnetic space when the vibration plate vibrates in the embodiment of FIG.

상기 도 4의 (a)는 진동판(20)과 보이스 코일판(10)이 하향으로 최대 변위인 상태를 보이고, 도 4의 (b)는 진동판(20)과 보이스 코일판(10)이 상향으로 최대 변위인 상태를 보인다. (a)와 같이 상기 진동판(20)이 하향으로 최대 변위일 때, 상기 상부 가로 코일 영역(11)의 하단이 상기 소정의 간격을 상하로 양분하는 중심선을 넘지 않고, (b)와 같이 상기 진동판(20)이 상향으로 최대 변위일 때, 상기 하부 가로 코일 영역(12)의 상단이 상기 중심선을 넘지 않도록 배치될 수 있다. 4 (a) shows a state in which the diaphragm 20 and the voice coil plate 10 are displaced downward to the maximum, and FIG. 4 (b) shows a state in which the diaphragm 20 and the voice coil plate 10 are moved upward It shows the state of maximum displacement. the lower end of the upper transverse coil region 11 does not extend beyond the center line bisecting the predetermined gap in the upper and lower directions when the diaphragm 20 is at the maximum displacement downward as shown in FIG. The upper end of the lower transverse coil region 12 may be disposed so as not to exceed the center line when the movable transducer 20 is at the maximum displacement.

상기 상부 가로 코일 영역(11) 중 상부 고자속밀도 영역(411)에 위치하는 코일의 수와 상기 하부 가로 코일 영역(12) 중 하부 고자속밀도 영역(421)에 위치하는 코일의 수가 많고, 그 수가 일정하게 유지될 때, 상기 진동판(20)의 진폭 범위 내에서 보이스 코일판(10)에 전자기력이 고르게 작용하여 우수한 음향 특성을 제공할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, (a)와 같이 보이스 코일판(10)이 하향 이동할 때, 상부 가로 코일 영역(11)의 하단부 쪽에 있던 코일들이 상부 고자속밀도 영역(411)에서 상부 저자속밀도 영역(412)로 내려가는 대신, 상단부 쪽에서 상부 고자속밀도 영역(411) 밖에 있던 코일들이 내부로 진입하며 전자기력를 보강해주고, (b)와 같이 보이스 코일판(10)이 상향 이동할 때, 하부 가로 코일 영역(12)의 상단부 쪽에 있던 코일들이 하부 고자속밀도 영역(421)에서 하부 저자속밀도 영역(422)으로 올라가는 대신, 하단부 쪽에서 하부 고자속밀도 영역(421) 밖에 있던 코일들이 내부로 진입하며 전자기력를 보강해준다. 한편, 보이스 코일판(10)이 최대 변위일 때에도, 상기 상부 가로 코일 영역(11)의 하단부 코일과 상기 하부 가로 코일 영역(12)의 상단부 코일이 자기장의 방향이 바뀌는 상기 중심선을 넘지 않도록 함으로써 역방향의 전자기력이 발생하는 것을 방지할 수 있다. The number of coils located in the upper magnetic flux density region 411 of the upper lateral coil region 11 and the number of coils located in the lower magnetic flux density region 421 of the lower lateral coil region 12 are large, The electromagnetic force is uniformly applied to the voice coil plate 10 within the amplitude range of the diaphragm 20 to provide excellent acoustic characteristics. According to the embodiment of the present invention, when the voice coil plate 10 moves downward as shown in (a), the coils located on the lower end side of the upper transverse coil region 11 are separated from the upper intrinsic density region 411 by the upper intrinsic density The lower coaxial region 411 does not move down to the region 412 but the coils located outside the upper coaxiality region 411 enter the inside and reinforce the electromagnetic force. When the voice coil plate 10 moves upward as shown in (b) The coils located on the upper end side of the lower magnetic flux density region 421 rise from the lower magnetic flux density region 421 to the lower magnetic flux density region 422 but the coils located outside the lower magnetic flux density region 421 enter the inside, It does. Even when the voice coil plate 10 is at the maximum displacement, the lower end coil of the upper transverse coil region 11 and the upper end coil of the lower transverse coil region 12 do not exceed the center line where the direction of the magnetic field is changed, It is possible to prevent the occurrence of electromagnetic force of

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 평판형 스피커의 보이스 코일판을 보인다. 5 shows a voice coil plate of a flat type speaker according to another embodiment of the present invention.

보이스 코일판(10M)은 본 도면에 도시된 바와 같이, 베이스 기판(101)의 한쪽 또는 양쪽에 절연층(102)을 사이에 두고 다층의 코일 패턴으로 형성된 상부 가로 코일 영역(11P)과 하부 가로 코일 영역(12P)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 다층의 코일 패턴은 식각 공정 등 도전체 패턴을 형성하는 다양한 방법으로 형성될 수 있으며, 이들은 비아홀(via hole)을 통한 층간 연결 구조를 포함할 수도 있다. The voice coil plate 10M includes an upper transverse coil region 11P and a lower transverse coil region 11B formed on one or both sides of the base substrate 101 with a multilayer coil pattern sandwiching the insulating layer 102 therebetween, And a coil region 12P. The multilayer coil pattern may be formed by various methods for forming a conductive pattern, such as an etching process, and they may include an interlayer connection structure via a via hole.

10, 10M: 보이스 코일판
11, 11P: 상부 가로 코일 영역(보이스 코일)
12, 12P: 하부 가로 코일 영역(보이스 코일)
20: 진동판
41: 상층 영구자석
42: 하층 영구자석
43: 사이드 요크판
44: 스페이서10, 10M: Voice coil plate
11, 11P: Upper horizontal coil area (voice coil)
12, 12P: Lower horizontal coil area (voice coil)
20: diaphragm
41: upper permanent magnet
42: Lower layer permanent magnet
43: Side yoke plate
44: Spacer

Claims

delete

A plate-shaped voice coil plate including an upper transverse coil region and a lower transverse coil region, and a diaphragm connected to the upper transverse coil region and the lower transverse coil region;
A pair of upper-layer permanent magnets disposed on both sides of the upper lateral coil region, the pair of upper-layer permanent magnets having a magnetization direction perpendicular to the voice coil plate; And
And a pair of lower layer permanent magnets disposed on both sides of the lower lateral coil region and having a magnetization direction perpendicular to the voice coil plate,
Wherein the pair of upper-layer permanent magnets and the pair of lower-layer permanent magnets are disposed at a predetermined interval from each other,
Wherein the widths of the upper and lower horizontal coil regions in the vertical direction are larger than the widths of the pair of upper permanent magnets and the pair of lower permanent magnets in a direction perpendicular to the magnetization direction thereof,
Flat-panel speakers.

8. The method of claim 7,
When the vibration plate is in an equilibrium state,
Wherein the upper lateral coil region is disposed between the upper pair of permanent magnets and outside the upper pair of permanent magnets,
Wherein the lower lateral coil region is disposed between the pair of lower layer permanent magnets and on the lower outside thereof,
Flat-panel speakers.

8. The method of claim 7,
Wherein a lower end of the upper lateral coil region does not exceed a center line bisecting the predetermined gap vertically when the diaphragm is at the maximum displacement downward,
Wherein when the diaphragm is displaced upward to the maximum, the upper end of the lower horizontal coil region does not exceed the center line,
Flat-panel speakers.