KR100897794B1 - 스피커 유닛 및 이를 구비한 휴대 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피커 유닛 및 이를 구비한 휴대 단말기에 관한 것으로, 본 발명의 스피커 유닛은, 발음부; 발음부를 지지하며, 발음부의 전면에서 발생되는 제1사운드를 전방으로 방출시키고 발음부의 후방에 밀폐 공간을 형성하는 챔버; 및 챔버의 밀폐 공간과 연통될 수 있게 연결되어 발음부의 후면에서 발생되는 제2사운드를 가이드하는 일정 길이(L)의 인출관을 포함하여 구성됨으로써, 발음부의 전면에서 발생되는 제1사운드와 후방에서 발생되는 제2사운드 사이의 간섭에 의한 영향을 줄임으로써 중저음 성능의 향상을 꾀할 수 있다.

핸드폰, 휴대폰, 단말기, 스피커

Description

스피커 유닛 및 이를 구비한 휴대 단말기{SPEAKER UNIT AND MOBILE TERMINAL HAVING IT}

도 1은 종래의 기술에 의한 휴대 단말기의 스피커 부분을 보인 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 제1실시예로서, 휴대 단말기의 사시도,

도 3은 도 2의 휴대 단말기의 I-I선에 따른 단면도,

도 4는 도 3의 휴대 단말기의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 제2실시예로서, 복수 개의 인출관을 갖는 휴대 단말기의 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 제3실시예로서, 길이 조절이 가능한 인출관을 갖는 휴대 단말기의 단면도,

도 7은 본 발명에 따른 제4실시예로서, 휴대 단말기의 사시도,

도 8은 도 7의 휴대 단말기의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이다.

*도면중 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 휴대 단말기 13A,13B: 단말기 하우징

11,12: 관통홀 20: 스피커 유닛

22: 챔버 23: 발음부

24: 밀폐공간 25: 개구부

28: 기밀 부재 30: 인출관

31: 개구

본 발명은 스피커 유닛 및 이를 구비한 휴대 단말기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 개선된 중저음 음향 성능을 제공하는 스피커 유닛 및 이를 구비한 휴대 단말기에 관한 것이다.

이동통신 단말기나 피디에이(PDA) 등을 포함하는 휴대 단말기는 사용자가 이동중에 이를 이용하여 무선으로 송수신이나 정보를 열람 또는 처리할 수 있도록 하는 휴대용 전자기기의 하나이다.

최근의 정보통신 기술과 메모리 기술의 발전에 힘입어 휴대 단말기는 통화 기능 외에 멀티 미디어를 직접 생산하거나 이를 송수신하는 단계에 이르고 있다. 디지털 카메라를 탑재하여 사진이나 동영상을 촬영하거나 전송 또는 감상하기도 하고, 음악이나 영화 또는 게임과 같은 멀티미디어 파일을 재생하기도 하며, 더 나아가 위성통신이나 지상파를 이용한 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting)을 수신할 수 있는 기능을 갖추기도 한다.

이러한 멀티 미디어를 휴대 단말기를 통하여 감상할 수 있도록 하기 위하여 휴대 단말기에 장착되는 스피커는 보다 높은 음향 성능을 제공하려는 쪽으로 발전해가고 있다. 이와 동시에, 휴대 단말기는 사용자가 간편하게 휴대할 수 있도록 경 량화되고 슬림화되어 가고 있으므로, 스피커 장치에 의하여 휴대 단말기에 과다한 불요 공간을 만드는 것을 최소화시킬 것을 요구하고 있다.

이하, 종래의 기술에 의한 휴대 단말기의 스피커 장치에 관하여 설명한다.

도 1은 종래의 기술에 의한 휴대 단말기의 스피커 부분을 보인 단면도이다. 도 1에 도시된 것과 같이, 휴대 단말기(1)는 내부 부품들을 지지하고 외관을 구성하는 제1·2하우징(2)(3)을 구비하고 있으며, 제2하우징(3)의 내측면에는 스피커 장치(6)가 고정되어 있다.

스피커 장치(6)의 전면에서 나오는 사운드(A)를 통과시킬 수 있도록 제2하우징(3)에는 관통홀(5)이 형성되어 있으며, 이에 따라 음파는 관통홀(5)을 지나 외부로 방출된다.

스피커 장치(6)를 고정할 수 있도록 제2하우징(3)의 내측면에는 스피커 고정용 리브(4)가 형성되어 있고, 스피커 장치(6)는 그 전방에서 나오는 사운드가 휴대 단말기의 내부로 새어 나가지 않도록 리브(4)에 밀착되어 있다.

리브(4)의 내측에는 스피커 장치(6)의 고정성과 밀착성을 확보할 수 있도록 가스켓(7)이 설치되어 있다.

이와 같은 구성에 의하여, 스피커 장치(6)는 하우징(2)(3)의 내부에 구비되는 기판(8)에서 보내오는 신호에 따라 사운드(A,B)를 발생시켜 사용자에게 전달하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 기술에 의하면 스피커 장치(6)의 전방으로 나오는 사운드(A)는 스피커 장치(6) 내부의 진동판(상세히 도시되지 않음)의 후면에 발생 되는 반대 위상을 갖는 사운드(B)에 의한 간섭이 발생하게 되어 전반적으로 스피커(6)의 성능을 떨어뜨리는 문제가 있다. 즉, 중저음 대역의 경우 회절성이 강하므로 전방으로 발생되는 사운드(A)와 위상이 반대인 후방으로 발생되는 사운드(B)의 섞임에 의한 상쇄효과가 나타나게 된다는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 점에 부응하기 위하여 안출된 것으로서, 중저음 성능이 우수한 스피커 유닛 및 이를 구비한 휴대 단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 이와 같은 스피커 장치에 의하여 휴대 단말기의 소형화에 미치는 영향을 최소화시키는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 발음부; 상기 발음부를 지지하며, 상기 발음부의 전면에서 발생되는 제1사운드를 전방으로 방출시키고, 상기 발음부의 후방에 밀폐 공간을 형성하는 챔버; 및 상기 챔버의 밀폐 공간과 연통될 수 있게 연결되어 상기 발음부의 후면에서 발생되는 제2사운드를 가이드하는, 일정 길이(L)의 인출관을 포함하여 구성되는 스피커 유닛 및 이를 구비한 휴대 단말기를 개시한다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 상기 인출관은 상기 인출관의 길이(L)는 상기 제2사운드의 위상을 반전시킬 수 있는 길이로 될 수 있다.

상기 인출관은 가요성(flexible) 타입으로 형성됨으로써, 휴대 단말기에의 장착성과 공간 활용성을 높여 휴대 단말기의 슬림화를 이룰 수 있다.

상기 인출관은 길이(L)를 조절하는 길이 조절부가 더 구비되는 것도 가능하 ㅁ며, 상기 챔버 상에서 이격되게 복수 개로 형성되는 것도 가능하다.

이하, 본 발명에 의한 스피커 유닛 및 이를 구비한 휴대 단말기를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 제1실시예로서, 휴대 단말기의 사시도이다. 도 2에 의하면, 휴대 단말기(10)는 상부 하우징(13A)과 하부 하우징(13B)의 조립에 의하여 외관을 형성하고 있다.

상부 하우징(13A)의 전면에는 다수의 키로 구성된 키패드(14)가 노출되게 설치되어 있으며, 키패드(14)의 일측에는 시각정보를 표시하는 디스플레이(15)가 구비된다. 하부 하우징(13B)의 후면에는 휴대 단말기(10)에 전원을 공급하는 배터리(17)가 구비된다.

음성 통화를 위하여 휴대 상부 하우징(13A)의 하단에는 마이크(16)가 구비되며, 상단에는 음성 수신 또는 음향 출력을 위하여 스피커 유닛(20)이 구비된다. 다만, 스피커 유닛(20)은 도시된 것과 같이, 리시버(receiver)의 기능을 겸하는 방식 외에도 리시버와는 별도의 부품으로 구현되는 것도 가능하다.

도 2에서는 휴대 단말기(10)의 몸체가 하나로 이루어진 바(bar) 타입을 예로 들었으나, 두 개 이상의 몸체로 이루어져 있으며 상호 개폐되는 이른바 폴더(folder) 타입 또는 슬라이드(slide) 타입 등 다른 타입을 갖는 휴대 단말기에도 본 발명의 스피커 유닛(20)이 적용될 수 있다.

도 3은 도 2의 휴대 단말기의 I-I선에 따른 단면도이다. 도 3에 의하면, 상 부 하우징(13A)의 전면에는 관통홀(11)이 형성되어 있고, 관통홀(11)의 내측에 본 발명의 스피커 유닛(20)이 밀착되게 설치되어 있다.

스피커 유닛(20)은 사운드를 발생시키는 발음부(23)를 둘러싸고 있으며 발음부(23)의 후방에 일정한 밀폐공간(24)을 마련하는 챔버(22)에 의하여 지지되고 있다.

챔버(22)는 발음부(23)의 전면에서 발생하여 전방의 관통홀(11)로 향하는 제1사운드가 휴대 단말기(10)의 내부로 새어 가지 않도록 상부 하우징(13A)과 기밀 부재(28)에 의하여 밀폐되어 있다.

발음부(23)는 전기(electricity)에 의하여 진동을 만드는 컨버터(converter)(예를 들어, 자석과 코일의 조합)와 컨버터에 의하여 진동되며 사운드를 만들어 내는 진동판으로 구성되는 형태의 스피커, 또는 컨버터와 진동판이 일체로 형성되는 압전(piezoelectric) 타입의 스피커 등이 사용될 수 있다.

챔버(22)는 발음부(23)의 동작시 발음부의 전후로 유동되는 공기를 보충할 수 있는 정도의 사이즈로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 챔버(22)의 전후폭(D)은 좌우폭(W)보다 작게 형성되어 있고, 좌우폭(W)은 휴대 단말기(10)의 좌우폭에 해당하는 정도의 길이로 형성됨으로써, 챔버(22)의 용적을 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 늘어난 길이에 의하여 확보되는 중저음 성능을 보강할 수 있고, 다른 부품들이 차지하는 공간에 영향을 주지 않고 휴대 단말기(10)의 슬림화를 구현할 수 있다.

도 4는 도 3의 휴대 단말기의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도이다. 도 4에 의하면, 챔버(22)의 밀폐공간(24)은 휴대 단말기(10)의 내부쪽으로 일정 길이(L)로 연장되 는 인출관(30)에 의하여 연통되어 있다. 인출관(30)은 그 단부가 개방된 형태로 되어 있어 발음부(23)의 후방에서 발생하는 제2사운드(B)가 휴대 단말기(10)의 내부에서 가이드 되어 방출될 수 있게 되어 있다.

인출관(30)은 디스플레이(15)와 같은 부품에 영향을 주지 않도록 디스플레이(15)와 상부 하우징(12)의 가장 자리 사이에 배치될 수 있다. 바람직하게는 인출관(30)은 가요성(flexible) 타입으로 형성됨으로써 휴대 단말기(10) 내부의 남는 공간을 따라 휘어지거나 굽어져서 배치되는 것이 가능하다.

인출관(30)을 연결할 수 있도록 챔버(22)에는 밀폐공간(24)에 연통되는 돌출 형태의 개구부(25)가 형성될 수 있으며, 인출관(30)은 개구부(25)에 확관(擴管)되어 끼워져 조립되는 것이 가능하다. 따라서, 인출관(30)의 조립을 단순하게 하고 조립시간을 단축할 수 있다.

발음부(23)의 후방에서 발생되는 제2사운드(B)는 발음부(23)의 전방에서 발생되는 제1사운드(A)에 대하여 반대의 위상을 지니고 있으므로 이들이 간섭되어 상쇄되는 것을 방지할 수 있도록 인출관(30)의 길이(L)은 다음의 식에 의하여 얻어지는 것이 가능하다. 다만, 다른 요인에 의하여 그 길이(L)는 튜닝될 수 있다.

여기서, S는 인출관의 개구 단면적(㎠)으로서 발음부(23) 유효 진동반경의 0.2 내지 0.5이다. f_b는 튜닝 주파수(Hz)이고, V_b: 챔버의 밀폐공간의 용적(ℓ)이 다.

수학식 1에 의하면, 튜닝을 하고자 하는 사운드가 저음으로 갈수록 f_b 는 작게 되어 L은 길어지게 된다. 즉, 저음을 개선하기 위해서는 발음부(23)의 후면으로부터 충분한 길이를 확보할 수 있도록 한다.

이에 따라, 발음부(23)의 후면에서 발생되어 전파되는 소리 중 고음대역은 상당량이 소멸되는 반면 회절성이 강한 저음 대역은 공기통로(air path)를 제공하는 인출관(30)을 따라 위상이 반전된 상태로 방출되게 되어 전체적으로 저음의 소멸량이 줄어들게 되고, 스피커 유닛(20)의 저음성능의 향상을 기대할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 구성에 의한 저음 대역의 개선 효과를 측정한 데이터를 아래의 표에서 나타내었다. 본 실험에서 챔버(22)의 밀폐공간(24)의 용적은 0.4㏄이고, 인출관(30)의 길이는 약 1㎝이며, 인출관의 개구 단면적은 약 0.06㎠ 이다.

튜닝 주파수(Hz)	300	500	700
인출관이 없는 경우의 음압레벨(dB)	34.7	47.2	54.8
인출관이 있는 경우의 음압레벨(dB)	38.8	53.0	59.7

표 1에 의하면, 인출관(30)이 없는 경우에 비하여 있는 경우가 300Hz, 500Hz 및, 700Hz 각각의 경우에 대하여 음압레벨은 4.1dB, 5.8dB 및, 4.9dB정도 높게 나옴을 알 수 있다. 그만큼 저음이 소실되지 않고 크게 구현된다.

도 5는 본 발명에 따른 제2실시예로서, 복수 개의 인출관을 갖는 휴대 단말기의 단면도이다. 도 5에 의하면, 챔버(122)에는 밀폐공간(124)에 연통되는 제1개구부(125)와 제2개구부(126)가 이격되게 각각 배치되어 있으며, 제1개구부(125)와 제2개구부(126)에는 제1인출관(130) 및 제2인출관(140)이 각각 연결되어 있다. 제1인출관(130) 및 제2인출관(140)을 통하여 제2사운드(B,B')가 방출된다. 이 경우, 제1인출관(130) 및 제2인출관(140)은 개구 단면적(S)의 변화를 가져오게 되고, 그에 따른 주파수 튜닝이 가능하다.

도 5에 의하면, 제1인출관(130)은 다른 부품(133)이 있는 경우 이를 피하면서 배치될 수 있도록 굽어 있는 부위(132)가 형성되어 있다. 즉, 일정한 길이를 요하는 인출관(130)(140) 자체에 의하여 다른 부품의 설계상의 제약을 가하는 것을 줄이게 되어 디자인 구현의 다향화를 꾀할 수 있다. 여타의 부품이나 부재에 대한 설명은 전술한 제1실시예와 같으며 대응되는 부품이나 부재에 대하여는 유사한 번호를 부여하였고 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 후술하는 제3실시예와 제4실시예의 설명에서도 같다.

도 6은 본 발명에 따른 제3실시예로서, 길이 조절이 가능한 인출관을 갖는 휴대 단말기의 단면도이다. 도 6에 의하면, 인출관(230)에는 그 길이(L)를 조절할 수 있는 길이 조절부(232)가 구비되어 있다. 즉, 인출관(232)의 길이를 직접 조절할 수 있도록 하여 미세한 튜닝이 가능하도록 하는 장점이 있다.

길이 조절부(232)에 대하여 상세히 설명하면, 길이 조절부(232)는 인출관(230)의 일정 구간에서 둘레 방향으로 형성되는 주름부(233)를 구비하고 있는 형태로 되어 있다. 이에 따라 인출관(230)의 단면적에 큰 영향을 줌이 없이 주름부(233)를 오므리거나 펴지도록 하여 인출관(230)의 전체 길이(L)를 조절할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 제4실시예로서 휴대 단말기의 사시도이이고, 도 8은 도 7의 휴대 단말기의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이다.

도 7에 의하면, 상부 하우징(213A)의 전면에는 제1관통홀(311)과 제1관통홀(311)에 대하여 일정 거리를 두고 이격된 위치에 제2관통홀(312)가 각각 형성되어 있다.

도 8에 의하면, 제1관통홀(311)의 내측에는 발음부(323)가 장착된 제1챔버(322)가 구비되어 있으며, 제2관통홀(312)의 내측에는 비어 있는 형태의 제2챔버(350)가 구비되어 있다.

제1챔버(322)는 제1인출관(330) 및 제2인출관(340)에 의하여 각각 연결되어 있으며, 제1인출관(330)은 상부 하우징(313A)과 하부 하우징(313B)의 내부 공간에서 일정 길이로 개방단을 이루어 주 챔버를 이루고 있는 반면, 제2인출관(340)은 제2챔버(350)에 연결되는 보조 챔버를 이루도록 하여 제2사운드(B')가 직접 외부로 방출되도록 함으로써, 보다 직접적인 저음 강화 효과를 구현할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 스피커 유닛에 의하면, 발음부의 전면에서 발생되는 제1사운드와 후방에서 발생되는 제2사운드 사이의 간섭에 의한 영향을 줄임으로써 중저음 성능의 향상을 꾀할 수 있다.

본 발명에 일 실시예로서, 상기 인출관은 상기 인출관의 길이(L)는 상기 제2사운드의 위상을 반전시킬 수 있는 길이로 됨으로써, 저음성능을 더욱 증대시킬 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 실시예로서, 상기 인출관은 가요성(flexible) 타입으로 형성됨으로써, 휴대 단말기에의 장착성과 공간 활용성을 높여 휴대 단말기의 슬림화를 이룰 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 스피커 유닛 및 이를 구비한 휴대 단말기를 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

Claims (15)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 전방에 사운드를 외부로 안내하는 관통홀이 형성되는 단말기 하우징을 구비한 휴대 단말기에 있어서, 상기 관통홀의 내측에는 스피커 유닛이 배치되고, 상기 스피커 유닛은,

   발음부;

   상기 발음부를 지지하며, 상기 발음부의 전면에서 발생되는 제1사운드를 상기 관통홀을 통하여 전방으로 방출시키고, 상기 발음부의 후방에 밀폐 공간을 형성할 수 있게 형성된 챔버; 및

   상기 챔버의 밀폐 공간과 연통될 수 있게 연결되어 상기 발음부의 후면에서 발생되는 제2사운드를 가이드하는, 일정 길이(L)의 인출관을 포함하여 구성되고,

   상기 인출관은 그 개방된 단부가 상기 단말기 하우징의 내부공간에 위치되도록 하고, 상기 발음부의 후면으로부터 발생되는 제2사운드가 상기 인출관을 따라 가이드되어 상기 단말기 하우징의 내부공간으로 방출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
8. 삭제
9. 제7항에 있어서,

   상기 인출관의 길이(L)는 상기 제2사운드의 위상을 반전시킬 수 있는 길이로 되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
10. 제7항 또는 제9항에 있어서,

    상기 인출관은 가요성(flexible) 타입으로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
11. 제10항에 있어서,

    상기 챔버에는 상기 밀폐공간에 연통되는 돌출형의 개구부가 형성되고, 상기 인출관은 상기 개구부에 확관(擴管)되어 끼워져 조립되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
12. 제7항에 있어서,

    상기 인출관은 길이(L)를 조절하는 길이 조절부가 더 구비되고,

    상기 길이 조절부는 상기 인출관의 일정 구간에서 둘레 방향으로 형성되는 주름부에 의하여 달성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
13. 제7항에 있어서,

    상기 챔버는 전후 방향 두께가 좌우 폭보다 작게 형성되고, 상기 챔버의 좌우 폭은 상기 단말기 하우징의 좌우폭에 해당하는 사이즈를 갖는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
14. 제7항에 있어서,

    상기 인출관은 상기 챔버 상에서 이격되게 복수 개로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.
15. 제14항에 있어서,

    상기 단말기 하우징에 상기 관통홀에서 일정 거리를 두고 이격된 위치에 형성되는 보조 관통홀 및 상기 보조 관통홀의 내측에 설치되는 보조 챔버가 더 구비되고,

    상기 인출관들 중 적어도 하나가 상기 보조 챔버에 연통되게 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.

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