KR100899464B1 - 스피커용 댐퍼와, 이를 이용하는 스피커 - Google Patents

스피커용 댐퍼와, 이를 이용하는 스피커 Download PDF

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Abstract

스피커용 댐퍼로서, 프레임(5)과, 프레임(5)에 지지된 자기 회로(1)와, 자기 회로(1)에 마련된 자기 갭(8)에 삽입된 보이스 코일체(2)와, 외주 단부가 프레임(5)에 접속되고, 내주 단부가 보이스 코일체(2)에 접속된 진동판(3)을 구비한 스피커에 이용되는 스피커용 댐퍼(12)에 있어서, 스피커용 댐퍼(12)는 내주 단부가 보이스 코일체(2)에 접속되고, 또 내주 단부가 프레임(5)에 접속되어 있고, 내주측에 제 1 탄성률을 갖는 제 1 지지부(10)를 갖고, 제 1 지지부(10)의 외주측에, 제 1 탄성률과는 상이한 제 2 탄성률을 갖는 제 2 지지부(11)를 갖는다. 이 구성에 의해, 보이스 코일체(2)의 진폭량이 커져도 보이스 코일체(2)의 진동에 대해 큰 부하를 받지 않기 때문에, 스피커의 왜곡을 저감할 수 있다.

Description

스피커용 댐퍼와, 이를 이용하는 스피커{SPEAKER DAMPER AND SPEAKER USING THE SAME}
본 발명은 스피커용 댐퍼와, 이를 이용한 스피커에 관한 것이다.
일반적인 스피커는, 도 4에 도시된 바와 같이, 보이스 코일체(2a), 자기 회로(1a), 진동판(3a) 및 프레임(5a)을 갖는다. 보이스 코일체(2a)는 자기 회로(1a)에 대해 이동가능하게 배치된다. 진동판(3a)의 내주 단부는 보이스 코일체(2a)에 접속되는 한편, 진동판(3a)의 외주 단부는 에지(4a)를 거쳐서 프레임(5a)에 접속된다. 또한, 보이스 코일체(2a)와 프레임(5a)은 댐퍼(6a)로 접속되어 있다.
종래의 댐퍼(6a)는 우레탄, 발포 고무, SBR 고무, 천 등의 재료를 물결 형상의 주름형(corrugated) 구조로 한 것이다. 주름형 구조로 함으로써 소정의 탄성률을 확보하고, 보이스 코일체(2a)의 구동시에 있어서 롤링이 억제된다. 또한, 상기종래의 스피커는 예컨대 일본 특허 공개 공보 제 1999-150791 호에 공지되어 있다.
댐퍼(6a)를 주름형 구조로 함으로써, 보이스 코일체(2a)의 진폭량이 작을 때는, 이 댐퍼(6a)가 보이스 코일체(2a)의 진폭에 대해 큰 부하를 받지 않는다. 그러나, 보이스 코일체(2a)의 진폭량이 커짐에 따라서, 이 댐퍼(6a)가 보이스 코일체(2a)의 진폭에 대해 큰 부하를 받는다. 이로써 스피커의 파워 리니어리티(power linearlity)가 비직선성을 보이게 되고, 결과로서 스피커의 왜곡이 생기는 원인이 되었다.
발명의 요약
본 발명은 스피커의 왜곡을 저감시키는 스피커용 댐퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 스피커용 댐퍼는 내주 단부가 보이스 코일체에 접속되고, 외주 단부가 프레임에 접속되어 있고, 내주측에 제 1 탄성률을 갖는 제 1 지지부를 갖고, 제 1 지지부의 외주측에, 제 1 탄성률과는 상이한 제 2 탄성률을 갖는 제 2 지지부를 갖고 있다.
본 발명의 스피커용 댐퍼는, 보이스 코일체의 진폭량이 커져도 보이스 코일체의 진동에 대해 큰 부하를 받지 않으므로, 스피커의 왜곡을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 스피커의 부분 단면도,
도 2는 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서의 스피커의 단면도,
도 3은 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서의 스피커의 주요부 확대 단면도,
도 4는 종래의 스피커의 부분 단면도.
부호의 설명
1 : 자기 회로 2 : 보이스 코일체
3. 진동판 4 : 에지(제 1 에지)
5 : 프레임 8 : 자기 갭
10 : 댐퍼 11, 11a : 에지(제 2 에지)
12, 12a : 스피커용 댐퍼 13 : 결합부
도 1은 본 발명의 스피커를 도시한 단면도이다. 보울(bowl) 형상의 프레임(5)의 저부 중앙에는 자기 회로(1)가 배치된다. 자기 회로(1)는 원판형 자석(1a), 원판형 플레이트(1b) 및 원통형 요크(1c)를 조합하여 접착함으로써 형성된다. 요크(1c)의 측벽 부분의 내주 측면과 플레이트(1b)의 외주 측면 사이에, 자기 회로(1)에 있어서 상면측을 향해 개구된 자기 갭(8)이 형성된다.
또한, 보이스 코일체(2)는 원통형의 본체(2a)의 외주부에 코일(2b)이 권취된 구조이다. 보이스 코일체(2)는 자기 갭(8)에 삽입되고, 자기 갭(8)에 대해 상하방향으로 이동하도록 배치되므로, 보이스 코일체(2)의 상부 외주 부분에 접속된 진동판(3)을 진동시킬 수 있다. 또한, 보이스 코일체(2)의 상단 부분에는 방진 대책으로서의 먼지 캡(dust cap)(9)이 마련되어 있어도 좋다.
진동판(3)은 스피커의 발음원이 되는 부분이고, 펄프 및 수지를 주요한 재료로 하여 제조되고, 높은 강성과 내부 손실을 갖는다. 진동판(3)의 외주단 부분은 진동판(3)의 진동방향으로 돌출하는(도 1에서는 위로 볼록한) 에지(제 1 에지)(4)를 거쳐서 프레임(5)의 개구단 부분에 접속되는 한편, 진동판(3)의 내주단 부분은 보이스 코일체(2)에 고정되어 있다. 또한, 제 1 에지(4)는 진동판(3)에 운동 부하를 가하지 않도록 우레탄, 발포 고무, SBR 고무나 천 등의 재료로 형성되어 있다.
스피커용 댐퍼(12)는 댐퍼(10)와 에지(제 2 에지)(11)로 이루어진다. 즉, 스피커용 댐퍼(12)는, 내주측에, 원판형 주름형 구조의 댐퍼(10)(제 1 탄성률을 갖는 제 1 지지부의 일례)를 갖고, 댐퍼(10)의 외주측에 제 2 에지(11)(제 2 탄성률을 갖는 제 2 지지부의 일례)를 접속한 구성이다.
댐퍼(10)의 내주 단부는, 보이스 코일체(2)의 진동판(3) 고정부보다도 자기 회로(1) 근방(도 1에 있어서 하측)에 접속된다. 한편, 댐퍼(10)의 외주단 부분은 하측으로 돌출된 형상의 제 2 에지(11)를 거쳐서 프레임(5)에 접속되어 있다.
댐퍼(10)는 물결 형상의 링 구조로 이루어지고, 보이스 코일체(2)의 움직임에 대응하여 신축할 수 있다. 댐퍼(10)는 진동판(3)에 마련된 제 1 에지(4)와 마찬가지로, 진동판(3)의 진동시에 부하를 부여하지 않는 재료로 형성되어 있다. 댐퍼(10)에 적합한 재료로서는, 예컨대 우레탄, 발포 고무, SBR 고무나 천을 들 수 있다.
이상의 구성의 스피커에 있어서, 보이크 코일체(2)의 코일(2b)에 음성 신호를 인가하면, 자기 갭(8)의 자계와 대응하여 보이스 코일체(2)가 상하방향으로 진동한다. 보이스 코일체(2)의 진동에 의해, 진동판(3)이 진동하여 스피커로부터 소리가 발신된다. 이 때, 댐퍼(10)의 외주단 부분에 제 2 에지(11)를 마련하여 스피커용 댐퍼(12)를 구성함으로써, 스피커의 왜곡이 억제되고, 또 스피커의 구동 효율이 높아진다.
스피커용 댐퍼(12)는, 일단이 프레임(5)에 접속되고, 타단이 보이스 코일체(2)에 접속된다. 스피커용 댐퍼(12)의 역할은, 보이스 코일체(2)의 운동시에 있어서 롤링을 억제하는 것이다. 보이스 코일체(2)의 운동에 추종하기 쉽게 하기 위해, 스피커용 댐퍼(12)를 주름판 형상으로 하여 탄성을 부여하고 있다.
주름형 구조의 댐퍼(10)는, 보이스 코일체(2)의 진폭량이 작을 때, 보이스 코일체(2)의 이동에 대해 큰 부하를 주지는 않지만, 보이스 코일체(2)의 진폭량이 커짐에 따라서 부하가 커진다. 즉, 충분히 변형할 수 없어 부하가 커지게 된다.
따라서, 본 실시 형태에서는 제 2 에지(11)를 거쳐서 댐퍼(10)의 외주부를 프레임(5)에 접속하고 있다. 이 구성에 따르면, 보이스 코일체(2)의 이동의 폭(즉 진폭량)이 커지므로 댐퍼(10)가 부하를 받을 때, 제 2 에지(11)에 응력이 가해지고, 이 응력의 크기에 따라 제 2 에지(11)가 탄성 변형한다. 스피커용 댐퍼(12)를 이와 같이 구성함으로써 보이스 코일체(2)의 진폭량이 커지더라도, 스피커용 댐퍼(12)에 의해 그 진폭이 쉽게 저해되지 않아, 구동 효율의 저하가 억제된다.
또한, 제 2 에지(11)가 변형을 시작하는 경우, 제 2 에지(11)와 제 1 에지(4)는 그 돌출방향을 역방향으로 함으로써, 진동판(3)이 상하로 진동하는 것과 같은 부하는 상하방향에서 큰 차이가 없어지게 된다.
이와 같이 스피커용 댐퍼(12)에 제 2 에지(11)를 마련하여 진동 부하의 증대를 억제한 것은, 제 1 에지(4)와 제 2 에지(11)가 서로 역방향으로 돌출하는 구조로 함으로써 상하방향의 진동 부하에 차이가 쉽게 생기지 않아, 낮은 왜곡의 스피커를 얻을 수 있다.
또한, 이와 같이 스피커용 댐퍼(12)를, 제 2 에지(11)를 거쳐서 프레임(5)에 접속하는 본 실시 형태의 스피커에 있어서는, 보이스 코일체(2)의 진폭량이 어느 정도 커질 때까지는 주름판 형상의 댐퍼(10)에 의해 파워 리니어리티의 직선성을 확보할 수 있다. 또한, 보이스 코일체(2)의 진폭량이 소정값 이상이고 그 직선성이 확보되지 않는 경우에는, 제 2 에지(11)의 탄성에 의해 파워 리니어리티의 직선성을 보정할 수 있다. 따라서, 제 2 에지(11)의 탄성률은 주름형 구조의 댐퍼(10)의 탄성률보다 크게(단단하게) 하는 것이 바람직하다.
또한, 주름형 구조의 댐퍼(10)와, 제 2 에지(11)는 각각 상이한 탄성률을 갖고, 보이스 코일체(2)의 진폭량에 따라 양자가 독립하여 기능하도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위해서는 댐퍼(10)와 제 2 에지(11) 사이, 보다 구체적으로는 댐퍼(10)와 제 2 에지(11)와의 결합부(13)의 탄성률을, 댐퍼(10) 및 제 2 에지(11)의 탄성률보다 크게(보다 단단하게) 하고, 이에 의해 양자의 독립성을 확보하도록 하고 있다. 여기에서, 결합부(13)란, 댐퍼(10)와 제 2 에지(11)가 서로 중첩된 영역의 것이다. 중첩된 형태로서는, 댐퍼(10)와 제 2 에지(11)를 접착제를 이용하여 접합하여도 좋고, 댐퍼(10)를 제 2 에지(11)의 내부에 삽입하는 형태로 하여도 좋다.
구체적으로는, 댐퍼(10)와 제 2 에지(11)와의 결합부(13)의 탄성률을, 댐퍼(10) 및 제 2 에지(11)의 탄성률보다 크게(단단하게) 하기 위해서는, 예컨대 제 2 에지(11)와 댐퍼(10)를 접착하는 접착제의 종류로서 아크릴계 등의 경질 접착제를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 에지(11)와 댐퍼(10)를 인서트 몰드(insert mold)에 의해 일체 성형함으로써 결합부(13)의 두께를 크게 하고, 결합부(13)에 보강 재료를 점착함으로써도 결합부(13)의 탄성률을 크게 할 수 있다.
또한, 스피커의 발음 영역이 되는 진동판(3)의 파워 리니어리티의 직선성을 확보하도록 한 경우에는, 댐퍼(10)와 제 2 에지(11)의 각각의 탄성률을 최적으로 설정함과 더불어, 또 댐퍼(10)와 제 2 에지(11)를 복합한 스피커용 댐퍼(12)와, 진동판(2)에 마련된 제 1 에지(4)와의 관계를 최적으로 설정하는 것이 바람직하다.
즉, 이 관계에 있어서 중요한 것은, 스피커의 실질적인 발음원이 되는 진동판(3)이 얼마나 자유롭게 상하로 균등하게 진동할 수 있느냐는 점이다. 이 점을 고려한 경우에는, 진동판(3)에 있어서 직선성을 최대한 활용하기 위해 댐퍼(10)와 제 2 에지(11)와의 복합체인 스피커용 댐퍼(12)의 탄성률을, 진동판(3)에 마련된 제 1 에지(4)의 탄성률과 거의 동일하게 설정하는 것이 바람직하다.
이를 위해 본 실시 형태에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 제 2 에지(11)의 치수를, 제 1 에지(4)보다도 작게 하고 있다.
즉, 댐퍼(10)는 주름형 구조로서 탄성률이 작으므로(부드러우므로), 제 2 에지(11)를 제 1 에지(4)보다 작게 함으로써, 제 2 에지(11)의 탄성률을 크게(단단하게) 하고, 이에 의해 제 2 에지(11)와 댐퍼(10)의 복합체인 스피커용 댐퍼(12)의 탄성률을, 제 1 에지(4)의 탄성률에 적어도 근접하게 한다.
제 1 에지(4)와 제 2 에지(11) 사이에 있는 영역에 위치하는 진동판(3), 보이스 코일체(2) 및 스피커용 댐퍼(12)는 일체화된 강체로 보일 수 있다. 따라서, 제 1 에지(4)와 제 2 에지(11)의 간극을 크게 하면, 보이스 코일체(2)의 롤링을 억제하고, 왜곡을 저감할 수 있게 된다. 따라서, 제 1 에지(4)와 제 2 에지(11)의 간극을 확보하기 위해, 제 1 에지(4)를 댐퍼(12)와는 반대방향으로 돌출시키고, 제 2 에지(11)를 진동판(3)과는 반대방향으로 돌출시킴으로써, 그 간격을 크게 확보하고 있다. 이와 같이, 보이스 코일체(2)의 롤링을 억제하고, 왜곡을 저감할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 다른 실시 형태를 도시한다. 다른 실시 형태는, 도 1의 제 2 에지(11) 대신에, 제 2 에지(11a)(지지부의 일례)를 마련한 것이다.
제 2 에지(11a)는, 진동판(3)에 마련된 제 1 에지(4)와 마찬가지로, 상하방향의 진동시에 진동판(3)에 부하를 부여하지 않도록, 우레탄, 발포고무, SBR 고무나 천 등의 재료로 형성되어 있다. 제 2 에지(11a)의 형상은 도 1의 제 2 에지(11)와 같이 단면 형상이 반원형이 아니다.
즉, 스피커의 실질적인 발음원이 되는 진동판(3)이 자유롭게 상하 균등하게 진동할 수 있도록 하기 위해서는, 댐퍼(10)와 제 2 에지(11a)가 복합된 스피커용 댐퍼(12a)의 탄성률을, 진동판(3)에 마련된 제 1 에지(4)의 탄성률에 근접하게 하는 것이 바람직하다. 그러기 위해서는, 본 실시 형태와 유사하게, 제 2 에지(11a)를 단면 반원형 형상으로 하지 않고, 주름판 형상으로 하는 것이 바람직하다. 제 2 에지(11a)를 주름판 형상으로 함으로써, 스피커용 댐퍼(12a)의 탄성률을, 진동판(3)에 마련된 제 1 에지(4)의 탄성률과 근접하게 하는 것이 유리한 경우가 있다.
본 발명은, 스피커에 있어서, 스피커의 왜곡을 저감할 수 있는 동시에, 구동 효율을 개선할 수 있고, 특히 소형의 스피커에 유용하다.

Claims (10)

  1. 프레임과, 상기 프레임에 지지된 자기 회로와, 상기 자기 회로에 마련된 자기 갭에 대해 이동가능하게 삽입된 보이스 코일체와, 외주 단부가 상기 프레임에 접속되고, 내주 단부가 상기 보이스 코일체에 접속된 진동판과, 상기 진동판의 외주 단부를 상기 프레임의 내주 단부에 결합시키는 제 1 에지를 구비한 스피커에 이용되는 스피커용 댐퍼에 있어서,
    내주 단부가 상기 보이스 코일체에 접속되고, 또한 외주 단부가 상기 프레임에 접속되고,
    내주측에 제 1 탄성률을 갖는 제 1 지지부를 갖고,
    상기 제 1 지지부의 외주측에 결합되고, 상기 제 1 탄성률과는 상이한 제 2 탄성률을 갖는 제 2 에지를 갖는
    스피커용 댐퍼.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 탄성률이 상기 제 1 탄성률보다 큰
    스피커용 댐퍼.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 지지부와 상기 제 2 에지와의 결합부를 더 갖고, 상기 결합부의 탄성률이 상기 제 1 지지부의 탄성률 및 상기 제 2 에지의 탄성률보다 큰
    스피커용 댐퍼.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 지지부가 주름형 구조이고,
    상기 제 2 에지가 상기 제 1 에지와 동일한 재료로 형성되는
    스피커용 댐퍼.
  5. 프레임과, 상기 프레임에 지지된 자기 회로와, 상기 자기 회로에 마련된 자기 갭에 이동가능하게 삽입된 보이스 코일체와, 외주 단부가 상기 프레임에 접속되고, 내주 단부가 상기 보이스 코일체에 접속된 진동판과, 상기 진동판의 외주 단부를 상기 프레임의 내주 단부에 결합시키는 제 1 에지와, 스피커용 댐퍼를 구비한 스피커에 있어서,
    상기 스피커용 댐퍼가,
    내주 단부가 상기 보이스 코일체에 접속되고, 또한 내주 단부가 상기 프레임에 접속되고,
    내주측에 제 1 탄성률을 갖는 제 1 지지부를 갖고,
    상기 제 1 지지부의 외주측에 접속되고, 상기 제 1 탄성률과는 상이한 제 2 탄성률을 갖는 제 2 에지를 갖는, 스피커용 댐퍼이며,
    상기 스피커용 댐퍼의 탄성률은 상기 제 1 에지의 탄성률과 동일한
    스피커.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 탄성률이 상기 제 1 탄성률보다 큰
    스피커.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 지지부와 상기 제 2 에지와의 결합부를 더 갖고, 상기 결합부의 탄성률이 상기 제 1 지지부의 탄성률 및 상기 제 2 에지의 탄성률보다 큰
    스피커.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 에지는 상기 진동판의 진동방향으로 돌출하고,
    상기 제 2 에지는 상기 진동판의 진동방향에 있어서, 또 상기 제 1 에지와는 역방향으로 돌출하는
    스피커.
  9. 삭제
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 에지가 주름판 형상인
    스피커.
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