KR101043525B1 - 평판 진동판과 이를 이용한 평면 스피커 - Google Patents

평판 진동판과 이를 이용한 평면 스피커 Download PDF

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박경학
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Abstract

본 발명은 평판 진동판과 이를 이용한 평면 스피커를 개시한다. 본 발명에 따른 평판 진동판은, 유리섬유를 포함하는 에폭시 수지로 이루어진 판형의 베이스판과, 상기 베이스판의 저면에 압착되어 음성코일을 전기적으로 연결하는 회로패턴이 형성되는 금속박과, 상기 베이스판의 가장자리에 설치되는 환형의 에지부와, 상기 금속박의 회로패턴과 전기적으로 접속되어 전기신호를 전달함과 아울러 상기 베이스판의 과도한 진동을 억제하는 다수 개의 전도성 서스펜션이 설치된 것을 특징으로 하는 평판 진동판과 이를 이용한 평면 스피커에 관한 것이다.

Description

평판 진동판과 이를 이용한 평면 스피커{FLAT VIBRATING PLATE AND PLANAR SPEAKER USING THE SAME}
본 발명은 평판 진동판과 이를 이용한 평면 스피커에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유리섬유를 포함하는 에폭시 수지로 이루어진 판형의 베이스판과, 상기 베이스판의 저면에 압착되어 음성코일을 전기적으로 연결하는 회로패턴이 형성되는 금속박과, 상기 베이스판의 가장자리에 설치되는 환형의 에지부와, 상기 금속박의 회로패턴과 전기적으로 접속되어 전기신호를 전달함과 아울러 상기 베이스판의 과도한 진동을 억제하는 다수 개의 전도성 서스펜션이 설치된 것을 특징으로 하는 평판 진동판과 이를 이용한 평면 스피커에 관한 것이다.
최근 LCD, 플라스마TV, LEDTV 등 평면 디스플레이장치의 발달로 평면 스피커에 대한 수요가 증가하고 있다. 스피커는 자석을 이용한 자기장 내에서 음성코일에 전류가 흐를 때 음성코일의 움직임으로 진동판을 진동시켜 소리를 발생시키는 것이다. 이러한 스피커는 자석, 요크, 플레이트 등의 자기회로와 진동판, 음성코일 등의 진동계 및 프레임으로 구성된다.
이러한 스피커는 진동판을 진동시켜 전기적 신호를 소리로 변환시키는 것이므로 재생되는 소리의 성질은 떨림이 발생하는 진동판에 의해서 결정된다. 종래의 스피커에서는 주로 콘형 진동판과 돔형 진동판이 사용되었다. 그런데 이러한 콘형과 돔형 진동판은 그 구조적 특성으로 인해서 스피커의 두께를 줄이는데 한계가 있다. 이에 따라 두께가 얇은 평면 스피커에서는 평평한 판형상의 진동판을 사용하고 있다. 이러한 평판 진동판(flat vibrating plate, flat Diaphragm)은 그 형태적 특징으로 스피커의 두께를 최소화할 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라 진동판의 강성을 증가시켜 고주파수에서 진동하지 않는 부분까지도 구동함으로써 피스톤 운동역을 넓힐 수 있는 특징이 있다.
도 15는 평면 스피커의 일 예를 보여주는 개략적인 단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 평면 스피커(100)는, 소정 형태의 프레임(120)이 형성되고, 이 프레임(120) 가운데에는 요크(130)와 자석(140) 그리고 상부플레이트(150)가 차례로 설치된다. 그리고 요크(130)와 자석(140) 및 상부플레이트(150) 사이의 공극에는 음성코일(160)이 감겨 진 보빈(164)이 위치하고, 보빈(164)의 상단은 음파를 방사하기 위한 평판 진동판(170)의 하면이 접착된다. 그리고 상기 평판 진동판(170)의 가장자리에는 일정 탄성을 갖는 에지부(250)가 설치되고 상기 에지부(250)의 가장자리는 상기 프레임(130)에 고정된다. 그리고 평판 진동판(170)의 저면에 접착된 음성코일(160)은 리드선(160a)을 통해 프레임(110)의 접속단자에 연결된다.
따라서 상기 리드선(160a)을 통해 가청주파수의 전기적 신호가 음성코일(160)로 인가되면 상기 음성코일(160)에서 발생하는 전기력이 변화와 상기 자석(150)에서 방출되는 자기력이 상호 작용으로 진동판(170)이 상하로 진동하여 음을 재생하게 된다. 이때 상기 진동판(170)의 테두리에 설치된 에지부(250)는 진동판(170)이 원활하게 진동할 수 있도록 한다.
이러한 평면 스피커(100)는 진동판이 전체적으로 피스톤 진동하여 음파를 방사하는 구조이므로 상기 평판 진동판(170)은 부분적인 휨이나 비틀림이 일어나지 않도록 비교적 강하고 단단한 재료로 만들어져야 한다. 특히, 평면 디스플레이장치에 사용되는 평면 스피커는, 휴대전화, PDA 등에 사용되는 평면 스피커에 비해 크기가 클 뿐만만 아니라 고출력이 요구되므로 음성코일의 권선량이 늘어나거나 여러 개의 음성코일을 평판 진동판(170)에 부착하게 된다. 따라서 진동판이 무거워지고 진동판에 가해지는 하중이 증가하며 음성코일에서 발생하는 고열에 영향을 받기 때문에 진동판이 쉽게 변형되거나 손상될 수 있다. 이에 따라 고출력 평면 스피커에서는 다수 개의 음성코일의 무게를 지탱할 수 있고 음성코일에서 발생하는 고열에도 견딜 수 있는 내열성의 강성 재료로 이루어진 평판 진동판이 요구된다.
이에 따라 종래의 평판 진동판(170)은 강성이 우수한 폴리프로필렌(PP) 등 합성수지를 평판 형태로 가공하여 사용하였으나 이러한 합성수지로 이루어진 진동판은 너무 무겁기 때문에 진동계와 자기회로가 커지고 전력소비가 증가하는 문제점이 있었고 고열에 견딜 수 있는 내열성이 떨어지는 문제가 있었다.
이에 따라 종래에는 하니컴을 이용한 복합소재로 이루어진 평판 진동판이 주로 사용되었다. 즉, 도 16에는 하니컴을 이용한 평판 진동판이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 하니컴을 이용한 평판 진동판(270)은 하니컴(Honey-Comb)을 코어(Core)(272)재로 하고, 카본 UDPP(Uni Direction Pre-Preg)를 스킨(Skin)(274)재로 하는 복합소재를 사용하여 고강성 및 고탄성의 물성을 지니도록 한 것이다. 그러나 종래의 하니컴을 이용한 평판 진동판(270)은 벌집 구조의 하니컴(272)을 사용하므로 제조공정이 복잡하고 스피커의 종류나 크기에 따라 진동판의 특성을 조절하기 어려운 문제가 있었다. 예를 들어, 하니컴은 복잡한 공정을 거쳐 만들어지는 소재이므로 스피커의 종류나 크기에 따라 그 두께나 무게 또는 강성을 자유롭게 조절하는 것이 곤란하였다.
또한, 도 15에 도시된 종래의 평면 스피커(100)는 음성코일(160)의 리드선(160a)을 프레임(120)의 외측으로 인출시켜 접속단자에 접속하기 때문에 진동판이 진동할 때, 리드선(160a)의 진동이 진동판의 진동과 일치하지 않기 때문에 리드선(160a)이 쉽게 끊어지는 문제가 발생한다. 아울러 종래의 평면 스피커(100)는 평판 진동판(170)은 저음역에서 진동판의 상하 진동이 과도하게 일어나 충돌음이나 이상음이 발생하거나 편진동이 발생하는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 종래 기술에 따른 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 고 강성 및 고 탄성의 물성을 지니면서도 무게를 줄일 수 있고 내열성이 우수한 소재로 이루어진 평판 진동판을 제공하는 것이다.
본 발명은 스피커의 종류나 크기에 따라 진동판의 두께나 무게 그리고 강성을 비교적 쉽게 조절할 수 있는 새로운 소재로 이루어진 평판 진동판을 제공하는 것이다.
본 발명은 하나 또는 다수 개의 음성코일에 전기신호를 공급할 수 있도록 회로패턴이 형성된 금속박이 일체로 형성되고, 상기 금속박에 외부의 전기신호를 전달함과 아울러 진동판의 진동을 일정 범위에서 억제하는 제진력을 부여하는 다수 개의 도전성 서스펜션이 구비된 평판 진동판을 제공하는 것이다.
본 발명은 진동판의 표면에 다수 개의 오목한 홈을 형성하거 관통구멍을 형성하여 비교적 자유롭게 진동판의 무게를 줄일 수 있는 평판 진동판을 제공하는 것이다.
본 발명은 진동판의 무게를 줄이기 위해서 형성된 다수 개의 관통구멍을 폐쇄하는 필름을 압착하여 이루어진 평판 진동판을 제공하는 것이다.
아울러, 본 발명은 평판 진동판을 포함하는 평면 진동판을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 따른 평판 진동판은,
소정 크기의 평판부와 상기 평판부의 가장자리를 따라 설치된 환형의 에지부로 이루어진 평판 진동판에 있어서,
상기 평판부는, 유리섬유를 포함하는 에폭시 수지로 이루어진 베이스판과; 상기 베이스판에 부착되고 회로패턴을 형성하는 금속박과; 상기 금속박을 보호하는 절연보호층을 포함하여 이루어진다.
상기 평판부의 가장자리에는, 상기 금속박의 회로패턴과 접속되는 다수 개의 전도성 서스펜션이 더 설치된다.
상기 금속박은 하나 또는 다수 개의 음성코일에 전기신호를 공급하기 위한 회로패턴이 구비된다.
상기 금속박의 회로패턴은, 음성코일의 리드선을 접속하는 다수 개의 리드선접속부와, 다수 개의 전도성 서스펜션이 접속하는 서스펜션접속부 및 다수 개의 음성코일을 직렬 또는 병렬로 연결하는 패턴부로 이루어진다.
상기 리드선접속부는, 상기 평판부의 하면에 형성되고 상기 서스펜션접속부는 상기 평판부의 가장자리에 돌출되게 형성된다.
상기 전도성 서스펜션은, 상기 평판부에서 연장된 폭이 좁고 길쭉한 텐션편으로, 유리섬유를 포함하는 에폭시 수지로 이루어진 베이스판과, 상기 베이스판에 부착된 금속박을 포함한다.
또한, 상기 전도성 서스펜션은, 상기 평판부에 고정되는 폭이 좁고 길쭉한 금속편이다.
상기 평판부의 표면에는 다수 개의 오목한 홈이 형성된다.
상기 평판부에는 다수 개의 관통구멍이 형성되고 그 표면에는 상기 관통구멍을 폐쇄하는 필름이 압착된다.
상기 다수 개의 관통구멍은, 유리섬유를 포함하는 에폭시 수지로 이루어진 베이스판과, 상기 금속박을 보호하는 절연보호층을 관통하여 이루어지되, 상기 금속박의 회로패턴은 관통하지 않는다.
이어, 본 발명에 따른 평면 스피커는, 프레임과, 상기 프레임의 내부에 차례로 설치되는 요크, 자석 및 상부플레이트와, 상기 요크와 자석 및 상부플레이트 사이의 공극에 설치되는 음성코일과, 상기 프레임에 고정되고 저면에는 상기 음성코일이 부착된 평판 진동판을 포함하여 이루어진 평면 스피커에 있어서,
상기 평판 진동판은, 유리섬유를 포함하는 에폭시 수지로 이루어진 베이스판과, 상기 베이스판에 부착되고 상기 음성코일에 외부 신호를 전달할 수 있도록 회로패턴이 형성된 금속박과, 상기 금속박을 보호하는 절연보호층으로 이루어진 평판부와; 상기 평판부의 가장자리를 따라 환형으로 설치되고 그 단부가 상기 프레임의 단턱에 고정되는 에지부와; 상기 에지부의 하부에 위치하도록 상기 평판부의 가장자리를 따라 일정 간격으로 설치되어 상기 금속박과 전기적으로 접속되고 그 단부는 상기 프레임의 단자홈에 노출되게 설치되는 다수 개의 전도성 서스펜션;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 평면 스피커의 또 다른 실시예는, 평판 진동판을 포함하여 이루어진 평면 스피커에 있어서, 상기 평판 진동판은, 베이스판과, 상기 베이스판에 부착되고 상기 음성코일에 외부 신호를 전달할 수 있도록 회로패턴이 형성된 금속박과, 상기 금속박을 보호하는 절연보호층으로 이루어진 평판부와; 상기 평판부의 가장자리를 따라 환형으로 설치되고 그 단부가 상기 프레임의 단턱에 고정되는 에지부와; 상기 에지부의 하부에 위치하도록 상기 평판부의 가장자리를 따라 일정 간격으로 설치되어 상기 금속박의 회로패턴과 전기적으로 접속되고 그 단부는 상기 프레임의 단자홈에 노출되게 설치되는 다수 개의 전도성 서스펜션;을 포함하여 구성되되, 상기 평판부의 저면에는, 상기 다수 개의 음성코일의 리드선을 상기 금속박의 회로패턴에 전기적으로 접속하기 위한 다수 개의 리드선접속부와, 상기 다수 개의 전도성 서스팬션을 상기 금속박의 회로패턴에 전기적으로 접속하기 위한 다수 개의 서스펜션접속부가 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 평면 스피커의 또 다른 실시예는, 평판 진동판을 포함하여 이루어진 평면 스피커에 있어서, 상기 평판 진동판은, 소정 크기의 평판부와, 상기 평판부의 가장자리를 따라 환형으로 설치되고 그 단부가 상기 프레임의 단턱에 고정되는 에지부와, 상기 에지부의 하부에 위치하도록 상기 평판부의 가장자리를 따라 일정 간격으로 설치되는 다수 개의 전도성 서스펜션을 포함하여 구성하되, 상기 평판부의 표면에는 다수 개의 오목한 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 평면 스피커의 또 다른 실시예는, 평판 진동판을 포함하여 이루어진 평면 스피커에 있어서, 상기 평판 진동판은, 소정 크기의 평판부와, 상기 평판부의 가장자리를 따라 환형으로 설치되고 그 단부가 상기 프레임의 단턱에 고정되는 에지부와, 상기 에지부의 하부에 위치하도록 상기 평판부의 가장자리를 따라 일정 간격으로 설치되는 다수 개의 전도성 서스펜션을 포함하여 구성하되, 상기 평판부에는 다수 개의 관통구멍이 형성되고 그 표면에는 상기 관통구멍을 폐쇄하는 필름이 압착된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 평판 진동판은 에폭시수지로 함침시킨 유리섬유로 이루어져 강성 및 탄성을 증가시켜 고출력을 얻을 수 있을 뿐 아니라, 종래의 합성수지 진동판에 비해 가볍기 때문에 진동판의 두께를 충분히 두껍게 할 수 있어 피스톤 진동이 가능하고 또 보빈 없이 음성코일을 직접 부착할 수 있으며, 종래의 하니컴 복합소재로 이루어진 진동판에 비해 제조공정이 단순할 뿐만 아니라 스피커의 종류에 따라 진동판의 두께를 비교적 자유롭게 조절할 수 있어 저렴한 생산비용으로 다양한 종류와 크기의 평면 스피커를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 평판 진동판에 따르면, 평판부에 금속박을 부착하고 다수 개의 음성코일을 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있는 회로패턴을 형성함으로써 다수 개의 음성코일을 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라 음성코일의 리드선을 평판부에 직접 접속함으로서 리드선이 단선되는 것을 방지할 수 있고, 다수 개의 음성코일을 병렬로 연결하여 음성코일에서 발생되는 열을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 평판 진동판에 따르면, 에폭시수지로 함침시킨 유리섬유로 평판부를 구성하여 고 강도 및 고 탄성의 평판부를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 다수 개의 유리섬유 직물을 적층함으로써 평판부의 두께를 자유롭게 조절할 수 있으며, 평판부에 소정 두께의 금속박을 압착하고 또 금속박의 일부를 제거함으로써 진동판의 탄성과 무게를 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 평판 진동판에 따르면, 평판부의 가장자리에 탄성력과 완충력을 갖는 전도성 서스펜션을 설치함으로써 진동판의 진동을 일정 범위 내에서 제한하여 충격음이나 이상음을 방지하고, 외부의 전기신호를 평판부의 금속박을 통해 음성코일에 전달하도록 함으로써 리드선의 길이를 짧게 하고 평판부에 직접 접속시켜 진동판의 진동에 의해서 리드선이 끊어지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 평판 진동판에 따르면, 상기한 평판부에 다수 개의 오목한 홈이나 다수 개의 관통구멍을 형성하여 진동판의 무게를 줄이면서도 평판부의 두께를 그대로 유지하여 피스톤 진동이 가능하도록 하며, 평판부에 형성된 오목한 홈이나 평판부에 형성된 관통구멍을 폐쇄하는 필름을 설치하고 그 표면에 형성된 오목한 홈에 의해 진동판이 공기와 접하는 표면적을 확대시킴으로써 저음 특성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 평면 스피커의 일 예를 보여주는 개략적인 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 평면 스피커의 평면도,
도 3은 본 발명의 평면 스피커에 적용된 평판 진동판을 보여주는 평면도,
도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 평판 진동판의 저면도,
도 5는 도 3에 도시된 평판부의 내부 구조를 보여주는 확대 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 평판 진동판의 일 실시 예를 보여주는 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 평판부의 다른 실시 예를 보여주는 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 평판부의 또 다른 실시 예를 보여주는 단면도,
도 9는 본 발명에 따라 다수 개의 작은 원형 관통구멍이 형성되고 판형 필름이 압착된 평판부를 보여주는 평면도와 단면도,
도 10은 본 발명에 따라 두 개의 큰 원형 관통구멍이 형성되고 돔형 필름이 압착된 평판부를 보여주는 평면도와 단면도,
도 11은 본 발명에 따라 다수 개의 큰 관통구멍을 형성하여 회로패턴과 두 개의 음성코일이 설치되는 부분을 제외한 나머지 부분을 제거하고 돔형 필름을 압착한 평판부를 보여주는 평면도와 단면도,
도 12는 본 발명에 따라 평판부와 동일한 소재로 이루어진 다수 개의 전도성 서스펜션이 일체로 형성된 평판부를 보여주는 평면도,
도 13은 본 발명에 따라 평판부와 다른 소재로 이루어진 다수 개의 전도성 서스펜션이 구비된 평판부를 보여주는 평면도,
도 14는 본 발명에 따른 평면 스피커의 다른 실시예를 보여주는 개략적인 단면도,
도 15는 종래 기술에 따른 평면 스피커의 일예를 보여주는 단면도,
도 16은 종래 기술에 따른 평판 진동판의 일예를 보여주는 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 평판 진동판과 이를 이용한 평면 스피커의 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 평면 스피커의 일 예를 보여주는 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 평면 스피커의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 평면 스피커에 적용된 평판 진동판을 보여주는 평면도로서, 특히 에지부가 제거된 모습을 보여주는 것이고, 도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 평판 진동판의 저면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 평판부의 구조를 보여주는 확대 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 평면 스피커(1)는, 소정 형상의 프레임(2)과, 상기 프레임(2)에 설치된 두 개의 요크(3), 자석(4) 및 상부플레이트(5), 그리고 상기 요크(3)와 자석(4) 및 상부플레이트(5) 사이의 공극에 설치되는 두 개의 음성코일(6), 상기 프레임(2)의 단턱(2a)에 가장자리가 고정되고 저면에는 상기 두 개의 음성코일(6)이 고정되어 상하로 진동하는 평판 진동판(7)을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 평판 진동판(7)은, 소정 크기의 평판부(11)와, 상기 평판부(11)의 가장자리를 따라 설치된 에지부(15)와, 상기 에지부(15)의 하부에 이격되게 설치된 다수 개의 도전성 서스펜션(17)으로 이루어진다.
상기 평판부(11)는, 평판 진동판(7)의 가운데 부분에 위치하는 평판으로, 상기 평판 진동판(7)이 상하로 진동할 때 평판부(11)가 전체적으로 피스톤 진동 하여 음파를 방사시켜 음을 재생하는 부분이다. 따라서 상기 평판부(11)는 피스톤 진동이 가능하도록 일정한 두께의 단단한 재질로 이루어진다.
상기 에지부(15)는, 상기 평판부(11)를 프레임(2)에 고정하는 역할을 수행하는 동시에 상기 평판부(11)가 원활하게 피스톤 진동할 수 있도록 부드러운 재질로 이루어진다.
상기 도전성 서스펜션(17)은, 상기 평판부(11)와 프레임(2) 사이에 설치되어 상기 평판부(11)가 과도하게 진동하는 것을 억제할 수 있도록 탄성 재질로 이루어진다. 또한, 상기 도전성 서스펜션(17)은 외부의 전기신호를 상기 평판부(11)의 금속박으로 전달할 수 있도록 도전성 금속으로 이루어지거나 금속박을 포함한다.
이어, 도 5를 참조하면, 상기 평판부(11)는 소정 두께의 베이스판(21)과, 상기 베이스판(21)의 저면에 부착된 금속박(23)과, 상기 금속박(23)의 저면에 소정 두께로 도포된 절연보호층(25)으로 구성된다.
상기 베이스판(21)은, 유리섬유(G)를 포함하는 에폭시 수지(E)로 이루어진 판체이다. 상기 베이스판(21)은 상기 평판부(11)가 피스톤 진동할 수 있도록 충분한 강성과 탄성을 제공한다. 바람직하게 상기 베이스판(21)의 두께는 그 면적에 따라 비례하여 증가하며, 피스톤 진동을 수행하기 위해서는 적어도 0.1mm이상의 두께로 이루어진다.
상기 금속박(23)은, 상기 베이스판(21)의 저면에 압착되며, 하나 또는 다수 개의 음성코일(6)에 전기신호를 전달할 수 있도록 소정의 회로패턴이 형성된다. 예를 들어, 상기 금속박(23)은 다수 개의 음성코일(6)을 직렬로 연결하거나 병렬로 연결하는 회로패턴이 형성될 수 있다.
상기 절연보호층(25)은, 상기 금속박(23)의 저면에 절연물질을 일정 두께로 도포하여 이루어진다. 상기 절연보호층(25)은 상기 금속박(23)의 산화 및 손상을 방지하는 동시에 상기 음성코일(6)이 금속박(23)과 접속되는 것을 차단한다. 그리고 상기 절연보호층(25)에는 상기 음성코일(6)의 리드선(6a)을 상기 금속박(23)에 접속시키기 위한 다수 개의 리드선접속부(25a)와, 다수 개의 도전성 서스펜션(17)을 상기 금속박(23)에 전기적으로 접속하기 위한 다수 개의 서스펜션접속부(25b)가 구비된다. 상기 리드선접속부(25a)와 서스펜션접속부(25b)는 절연보호층(25)이 형성되지 않아 금속박(23)이 외부로 노출되는 부분이다.
상기 에지부(15)는, 상기 평판부(11)의 가장자리 상면과 프레임(2) 사이에 설치된다. 상기 에지부(15)는 평판부(11)보다 연성의 경량 소재인 고분자 필름, 펄프류, 고무소재 및 탄성중합체, 직조물 및 부직포를 포함하는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 재질로 이루어진다. 그리고 에지부(15)는 평판부(11)의 상면에 접착되는 내측 평면부(15a)와, 상부로 굴곡되어 돔형상으로 이루어진 돔부(15b)와, 상기 프레임(2)의 단턱(2a)에 지지되는 외측 평면부(15c)로 이루어진다. 상기 에지부(15)는 상기 평판부(11)의 가장자리를 따라 환형으로 이루어져 상기 평판부(11)를 프레임(2)에 고정시키는 동시에 상기 평판부(11)가 피스톤 진동을 원활하게 할 수 있도록 한다.
즉, 상기 에지부(15)는 크게 두 가지 역할을 한다. 하나는 평판부(11)의 움직임에 유연하게 대응함과 동시에 측방으로의 흔들림을 막아 위치를 정확히 유지하는 일이고, 다른 하나는 평판부(11)에서 전방으로 방사된 음파와 후방으로 방사된 역 위상의 음파가 혼합되어 상쇄되는 것을 방지하는 역할이다. 따라서 상기 에지부(15)는 진동 방향의 기계적 직선성을 만족시킬 수 있도록 상기 평판부(11)에 비해 연성의 재질로 이루어진다.
상기 도전성 서스펜션(17)은, 상기 평판부(11)의 가장자리 하면과 상기 프레임(2) 사이에 설치된다. 그리고 다수 개의 도전성 서스펜션(17)은 상기 평판부(11)의 가장자리를 따라 일정 간격으로 이격되게 설치되되 상기 평판부(11)가 편진동하지 않도록 대칭 구조로 배열된다. 상기 도전성 서스펜션(17)은 평판부(11)를 지지하는 동시에 상기 평판부(11)가 과도하게 진동하는 것을 억제한다. 이를 위해 상기 도전성 서스펜션(17)은 폭이 좁고 길쭉한 형상으로 이루어지며 탄성력을 갖도록 소정의 형태로 굴곡될 수 있다.
또한, 상기 도전성 서스펜션(17)은 외부의 전기신호를 상기 평판부(11)의 금속박(23)으로 전달하는 기능을 수행하도록 전도성 금속이나 금속박이 부착된 합성수지로 이루어진다. 또한, 상기 도전성 서스펜션(17)은 평판부(11)와 동일한 소재로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 도전성 서스펜션(17)의 내측 단부는, 상기 평판부(11)의 테두리에서 외측으로 돌출되게 형성된 돌출부(19)에 기계적으로 고정되고 상기 평판부(11)의 금속박(23)과 전기적으로 접속된다. 예를 들어, 상기 도전성 서스펜션(17)은 접착제나 용접을 통해 상기 돌출부(19)에 고정된다. 반면에 상기 도전성 서스펜션(17)의 외측 단부는, 상기 프레임(2)의 단자홈(2b)에 위치되어 외부로 노출된다. 그리고 노출된 도전성 서스펜션(17)의 단부에는 도시되지 않은 신호선(케이블)이 연결된다.
따라서 상기 신호선을 통해 소정의 전기신호를 인가하면, 상기 도전성 서스펜션(17)과 상기 평판부(11)의 금속박(23) 그리고 리드선(6a)을 통해 음성코일(6)에 전기신호가 전달되게 된다. 이어 상기 음성코일(6)에서는 인가된 전기신호의 강약이나 주파수에 따라 전기력이 변화하고, 상기 전기력과 자석(4)에서 방출되는 자기력의 상호작용에 의해 상기 음성코일(6)에 인력과 척력이 발생하게 된다. 그리고 이러한 인력과 척력은 음성코일(6)이 부착된 평판부(11)를 상하로 진동시켜 소정의 음을 방사하게 한다. 이때 상기 에지부(15)는 상기 평판부(11)가 공기 중에서 원활하게 진동할 수 있도록 하고, 상기 전도성 서스펜션(17)은 평판부(11)의 편진동이나 과도한 진동을 억제하여 충돌음이나 이상음이 생기는 것을 방지하여 고품질의 음향이 재생될 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 평면 스피커(1)는, 평판 진동판(7)의 가운데에 설치된 평판부(11)를 피스톤 진동시켜 음을 재생한다. 이를 위해 상기 평판부(11)는 부분적인 휨이나 분할진동이 일어나지 않도록 소정 두께의 강성 재질로 이루어져야 한다. 그러나 평판부(11)의 두께가 두꺼워질수록 무게도 늘어나기 때문에 평판부(11)의 진동이 인가되는 전기신호를 따라가지 못하는 문제가 있다. 이에 따라 상기 평판부(11)는 적정한 강도와 두께를 유지하면서도 전기신호에 적절히 반응할 수 있도록 그 무게를 최소화하여야 한다.
이러한 문제를 해결하기 위한 하나의 수단으로서, 본 발명은 탄성계수가 높으면서도 가벼운 소재로 평판부(11)를 구성한다. 즉, 본 발명은 평판부(11)를 구성하는 베이스판(21)을 유리섬유(G)를 포함하는 에폭시 수지(E)로 만든다. 일반적으로 유리섬유(glass fabric)는 가벼우면서도 내열성, 내화학성, 절연성이 좋고 특히 인장 강도가 강하다. 그리고 에폭시 수지(epoxy)는 우수한 접착력과, 높은 강도, 내열성, 내화학성을 나타낸다. 따라서 에폭시 수지로 함침시킨 유리섬유로 만든 평판부(11)는 강도가 우수하고 가벼울 뿐만 아니라 내열성도 우수하다. 예를 들어, 유리섬유와 에폭시 수지로 이루어진 평판부는 150℃ 이상의 고열에도 손상되지 않기 때문에 본 발명의 고출력 평판 스피커에 적합하게 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 평판부(11)를 구성하는 베이스판(21)은, 유리섬유와 에폭시 수지로 이루어진 다수 개의 프리프레그(Pre-Preg)를 적층하여 이루어진다. 즉, 본 발명의 베이스판(21)은 유기 용제로 희석시킨 에폭시 수지를 유리섬유 직물에 함침시킨 후 건조로에서 유기 용제를 휘발시켜 열경화성 수지인 에폭시 수지를 반경화 상태(B 스테이지 상태)로까지 경화시켜 프리프레그를 만든 다음 이러한 프리프레그를 압착하거나 다수 개의 프리프레그를 적층한 후 압착하여 만들어진다. 이와 같이 본 발명은 다수 개의 프리프레그를 적층하여 소정 두께의 평판부를 구성하므로 필요에 따라 그 두께를 자유롭게 조절할 수 있다.
그리고 상기 베이스판(21)은 에폭시 수지로 함침된 유리섬유를 0°와 90°방향으로 교대로 적층하여 이루어지거나, 위사와 경사를 상하로 부침(sink and float)하여 직조한 유리섬유 직물에 에폭시 수지를 함침하여 이루어진다. 그리고 상기 유리섬유의 지름은 3.0 ㎛ 이상 7.0㎛ 이하가 바람직하다. 유리섬유의 지름이 지나치게 가늘면 강도가 약하고 유리섬유의 지름이 너무 크면 유리섬유 직물의 조직이 치밀하지 못하고 위사와 경사의 교차점에서 돌출되는 문제가 있다. 그리고 상기 유리섬유는 1 인치당 꼬임수가 0 내지 1.0회의 꼬임이 행해진 유리섬유일 수 있다. 또한 유리섬유 직물의 두께는 10 ㎛ 이상 400 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 상기 유리섬유 직물의 두께가 10 ㎛ 미만인 경우 유리섬유 직물을 제조하는 것이 곤란하고 유리섬유 직물의 두께가 400 ㎛보다 두꺼운 경우에는 인접하는 유리섬유끼리의 간격이 좁기 때문에 경사 및 위사를 상하 교대로 배열하는 것이 어렵고, 유리섬유 직물을 제조하는 것이 곤란하다.
상기 에폭시 수지는 에폭시 결합을 갖는 물질로서, 에피클로로히드린과 비스페놀 A를 중합하여 만든 것이다. 에폭시 수지는 단독으로 사용하는 일이 없고 경화제를 첨가하여 열경화성의 물질로 변화시켜 사용한다. 따라서 에폭시 수지는 적절한 경화제를 사용하여 상온에서도 쉽게 열경화성의 물질로 만들 수 있다. 즉, 에폭시 수지는 경화제를 혼합하여야 경화가 진행되므로 저장 안정성이 높고 기후, 온도에 관계없이 장기간의 보관이 가능하다. 또한, 에폭시 수지는 경화에 있어 반응수축이 매우 작고 휘발성 물질을 발생하지 않는다. 또한, 에폭시 수지는 전기적 성질이 매우 우수하고, 기계적 성질이 우수할 뿐만 아니라 치수 안정성이 매우 좋다. 또한, 내수성, 내약품성, 내마모성 등이 우수하고, 접착력이 우수하다. 이와 같이 본 발명은 에폭시 수지를 사용하는 것이 바람직하나 에폭시 이외에 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, BT 수지, 시아네이트 수지 등이 열경화성 수지가 사용될 수 있다.
한편, 상기 에폭시 부착량은, 에폭시와 경화제를 포함하는 바니시의 양이 유리섬유 직물 질량의 20% 내지 80%가 되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 에폭시 부착량이 20%이면 유리섬유간의 부착력이 떨어지고 80%이상이면 인장강도가 떨어져 쉽게 깨질 수 있다.
이어서, 상기 베이스판(21)의 저면에는 금속박(23)이 압착된다. 상기 금속박(23)은 베이스판(21)의 강성과 탄성을 보강한다. 바람직하게 상기 금속박(23)의 두께는 3 ㎛ 내지 100㎛이다. 상기 금속박(23)의 두께가 너무 두꺼워지면 평판부(11)의 무게가 증가 된다. 따라서 금속박(23)의 두께는 평판부(11)의 넓이를 고려하여 적정 범위에서 선택되어야 한다. 상기 금속박(23)은 프리프레그를 경화시킨 뒤 접착제를 이용하여 부착하거나, 하나 또는 다수 개의 프리프레그를 적층한 베이스판(21)의 일면에 금속박(23)을 붙여 가열, 가압 및 경화시켜 만들어질 수 있다. 또한, 유리섬유 직물과 금속박(23)에 에폭시를 포함하는 바니시를 동시에 바르는 방법도 가능하다. 상기 금속박(23)은 주로 동박을 사용하지만 알루미늄박도 사용할 수 있다.
이어서, 상기 베이스판(21)의 저면에 압착된 금속박(23)에는 소정의 회로패턴이 형성된다. 상기 금속박(23)의 회로패턴은 통상 포토리소그래피 및 에칭에 의해 형성될 수 있다. 즉, 임시마스크를 이용하여 베이스판(21)에서 원하지 않는 부분의 금속박(23)을 제거해서 요구되는 금속박만 남겨 놓을 수 있다. 바람직하게 상기 금속박(23)의 회로패턴은, 다수 개의 음성코일(6)을 전기적으로 연결할 수 있도록 구성된다. 즉, 상기 금속박(23)의 회로패턴은 다수 개의 음성코일(6)을 직렬이나 병렬로 연결하는 패턴부(23c)가 형성된다.
마지막으로, 상기 금속박(23)의 저면에는 소정 두께의 절연보호층(25)이 형성된다. 상기 절연보호층(25)은 실리콘 수지, 테프론, 불소수지, PE 등 절연수지를 일정 두께로 도포하여 이루어진다. 바람직하게 상기 절연보호층(25)은 실크스크린을 통해 이루어진다. 그리고 상기 절연보호층(25)에는 음성코일(6)의 리드선(6a)을 접속할 수 있는 다수 개의 리드선접속부(25a)와 다수 개의 전도성 서스펜션(17)이 접속되는 다수 개의 서스펜션접속부(25b)가 구비된다. 상기 리드선접속부(25a)와 서스펜션접속부(25b)는 스크린 인쇄 시 절연수지가 도포되지 않도록 하여 이루어진다. 이때 상기 서스펜션접속부(25b)는 평면부(11)의 원활한 진동을 위해서 돌출부(19)에 형성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 유리섬유와 에폭시 수지로 이루어진 평판부(11)는 고 강도, 고 탄성 및 내열성의 특성을 갖는 동시에 가볍기 때문에 고주파 신호에 적절하게 반응할 수 있다. 그러나 이러한 소재로 이루어진 평면 진동판(7)이라 하더라도 그 크기가 커지면 강도를 높이기 위해서 진동판의 무게와 두께가 증가하게 된다. 따라서 평판부(11)의 소재를 바꾸는 것만으로 진동판의 강도를 유지하면서 그 무게를 줄이는 데는 한계가 있다. 이에 따라 본 발명의 다른 관점은, 상기 평판부(11)의 강성과 두께를 유지하면서 그 무게를 줄이는 방법에 대해서 설명한다.
상기 평판부(11)의 무게를 줄이는 하나의 방법은, 평판부(11) 표면에 다수 개의 오목한 홈을 형성하는 것이다. 그리고 상기 평판부(11)의 무게를 줄이는 다른 하나의 방법은, 평판부(11)에 다양한 크기와 형상의 관통구멍(40)을 형성하는 것이다. 그리고 상기 평판부(11)의 표면에는 필름(45)을 압착하여 상기 관통구멍(40)을 통해 공기가 빠져나가는 것을 방지한다.
즉, 도 6은 본 발명에 따라 평판부의 상면에 다수 개의 오목한 홈이 형성된 평판 진동판의 일 실시 예를 보여주는 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따라 평판부에 다수 개의 관통구멍이 형성된 평판 진동판의 다른 실시 예를 보여주는 단면도이며, 도 8은 본 발명에 따라 평판부에 다수 개의 관통구멍을 형성하고 그 표면에 필름을 압착하여 다수 개의 오목한 홈이 형성되도록 한 평판 진동판의 또 다른 실시 예를 보여주는 단면도이다.
도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 평판 진동판(7)은, 상기 평판부(11)의 표면에 다수 개의 오목한 홈(30)이 형성되어 있다. 이들 오목한 홈(30)은 평판부(11)의 일부를 제거하여 평판부(11)의 무게를 줄여 주는 역할을 한다. 상기 오목한 홈(30)은 드릴를 사용하여 평판부(11)의 표면에 소정 깊이로 형성할 수 있다. 상기 평판부(11)의 표면에 형성된 오목한 홈(30)은 평판부(11)의 무게를 감량할 뿐만 아니라 공기와 접하는 표면적을 확대시킴으로써 저음 특성을 좋게 할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 평판 진동판(7)은, 상기 평판부(11)에 다수 개의 관통구멍(40)이 형성되어 있다. 이를 관통구멍(40)은 평판부(11)의 일부를 제거하여 평판부(11)의 무게를 줄여 주는 역할을 한다. 상기 관통구멍(40)은 드릴이나 펀칭기를 사용하여 형성할 수 있다. 그리고 상기 평판부(11)의 상면에는 필름(45)을 부착하여 상기 평판부(11)가 진동할 때 관통구멍(40)을 통해 공기가 빠져나가는 것을 차단한다. 상기 필름(45)은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리불화에틸렌 필름 등과 같은 내열성과 강도가 우수한 필름으로 이루어진다.
이어서 도 8에는 평판부(11)의 표면에 다수 개의 오목한 홈(30)을 형성하는 다른 방법이 도시되어 있다. 즉, 도시된 바와 같이, 상기 평판부(11)를 관통하는 다수 개의 관통구멍(40)을 형성한 다음 이들 관통구멍(40)을 폐쇄하는 필름(45)을 상기 평판부(11)의 표면에 압착시켜 다수 개의 오목한 홈(30)을 형성할 수 있다. 이때 상기 필름(45)이 관통구멍(40) 안쪽으로 삽입되어 소정 깊이의 오목한 홈(30)을 형성한다. 상기 오목한 홈(30)의 크기와 형상은 관통구멍(40)의 크기와 형상 그리고 상기 필름(45)이 관통구멍(4) 안쪽으로 삽입된 정도에 따라 달라진다. 상기 평판부(11)에 형성된 다수 개의 오목한 홈(30)은, 진동판과 공기와의 표면 접촉면적을 넓혀 주어 저역특성을 증대시키는 역할을 한다.
한편, 상기 평판부(11)에 부착된 필름(45)은, 평판부(11)의 내부손실을 높이는 역할을 한다. 일반적으로 탄성율과 내부손실은 서로 상반되는 성질을 갖는다. 따라서 내부손실이 높으면 탄성율이 낮아 이상적인 진동판을 만들기 어렵고 반대로 탄성율이 높으면 상대적으로 내부손실이 낮아 저음재생에 한계가 있다. 그런데 본 발명에 따른 평판부(11)는 탄성계수가 높아 내부손실이 낮다. 따라서 상기 관통구멍(40)을 가로질러 설치되는 필름(45)은 평판부(11)에 비해 두께가 얇고 연한 소재로 이루어지므로 내부손실을 높이는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 상기 필름(45)은 실리콘, 합성수지 또는 고무소재와 같이 유연한 소재로 구성함으로써 내부손실을 더욱 높일 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 필름(45)의 재질과 관통구멍(40)의 크기에 변화를 줌으로써 평판부(11)의 내부손실을 높일 수 있다.
아울러, 상기 평판부(11)에 형성되는 다수 개의 오목한 홈(30)이나 관통구멍(40)은 베이스판(21)에 포함된 유리섬유 직물의 방향성이나 불규칙성을 제거하거나 완화시키는 역할도 한다. 예를 들어, 베이스판(21)을 구성하는 유리섬유 직물은 위사 및 경사가 겹쳐지는 구조로 이루어지므로 위사와 경사가 겹쳐지는 지점의 배열에 따라 특유의 방향성이나 불규칙성을 갖게 될 수 있다. 그리고 이러한 방향성이나 불규칙성은 평판부(11)의 휨 강성 및 탄성율 등에 차이를 나타내게 되어 분할진동을 유발시킨다. 따라서 상기 유리섬유 직물의 배열을 고려하여 오목한 홈(30)을 형성함으로써 유리섬유 직물의 방향성을 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기한 오목한 홈(30)은 불규칙하거나 단순한 격자 형태로 배열될 수 있으나 동심원과 같이 특정한 형상을 갖도록 배열될 수도 있다.
이어서, 상기 평판부(11)에 형성되는 관통구멍(40)의 크기와 형상에 따라 다양한 형태의 평판부(11)가 만들어진다. 먼저, 도 9에는 본 발명에 따라 다수 개의 작은 원형 관통구멍(40a)이 형성된 평판부(11)의 일 예를 보여준다. 상기 다수 개의 작은 원형 관통구멍(40a)은 음성코일(6)이 설치되는 부분과 금속박(25)의 회로패턴이 형성되는 부분을 제외하고 골고루 형성된다. 그리고 상기 평판부(11)의 상면에는 판형 필름(45a)이 압착된다. 그리고 상기 판형 필름(45a)을 압착하는 정도에 따라 상기 평판부(11)의 표면에 다수 개의 오목한 홈(30)이 형성된다.
이어 도 10에는 본 발명에 따라 두 개의 큰 원형 관통구멍(40b)을 형성된 평판부(11)의 일 예를 보여준다. 상기 두 개의 큰 원형 관통구멍(40b)은 음성코일(6)이 설치되는 부분의 내측에 형성된다. 그리고 상기 평판부(11)의 상면에는 돔형 필름(45b)이 압착된다. 상기 돔형 필름(45b)은 가운데 부분이 위로 돌출되는 구조로 가운데 부분은 상기 평판부(11)와 접착되지 않고 그 가장자리 부분만 상기 평판부(11)의 상면에 접착된다.
그리고, 도 11에는 본 발명에 따라 평판부(11)에 형성된 회로패턴(23a)과 두 개의 음성코일(6)이 설치되는 부분을 제외한 나머지 부분에 관통구멍(40b)(40c)(40d)이 형성된 평판부(11)의 일 예를 보여준다. 이와 같이, 회로패턴(23a)을 제외한 나머지 부분을 모두 제거함으로써 평판부(11)의 무게를 최소화하되, 일정한 두께의 뼈대를 남겨두어 상기 평판부(11)가 피스톤 진동할 수 있는 강성을 갖도록 한다. 그리고 상기 뼈대로 이루어진 평판부(11)의 상면에는, 돔형 필름(45b)이 부착되어 관통구멍(40b)(40c)을 폐쇄하고, 그 저면에는 음성코일(6)이 고정되면, 상기 음성코일(6)의 리드선(6a)은 상기 뼈대에 형성된 리드선접속부(25a)에 연결된다.
이어서, 도 12 및 도 13에는 본 발명에 따른 전도성 서스펜션이 구비된 평판 진동판이 도시되어 있다. 먼저, 도 12는 평판부(11)와 동일한 소재로 이루어진 다수 개의 전도성 서스펜션(17)이 일체로 형성된 평판 진동판을 보여주는 것이고, 도 13은 평판부(11)와 다른 소재로 이루어진 다수 개의 전도성 서스펜션(17)이 고정되는 평판 진동판을 보여준다.
먼저, 도 12를 참조하면, 상기 평판부(11)에는 네 개의 전도성 서스펜션(17)이 형성되고, 그 중 두 개의 전도성 서스펜션(17)은 평판부(11)의 일 측에 다른 두 개의 전도성 서스펜션(17)은 상기 평판부(11)의 다른 측에 위치하도록 형성된다. 그리고 상기 평판부(11)의 양측에 설치된 두 개의 전도성 서스펜션(17)은 대칭을 이룬다. 도시된 바와 같이, 상기 네 개의 전도성 서스펜션(17)은 상기 평판부(11)와 동일하게 소정 두께의 베이스판과, 상기 베이스판의 저면에 부착된 금속박을 포함한다. 또한, 상기 금속박의 외측면에는 소정 두께로 절연보호층이 형성될 수 있다. 그리고 상기 베이스판은 유리섬유를 포함하는 에폭시 수지로 이루어진다.
상기 네 개의 전도성 서스펜션(17)은 소정 크기의 평판부(11)를 절단하여 이루어진다. 즉, 상기 전도성 서스펜션(17a)은 충분한 탄성력을 갖도록 폭이 좁고 길쭉한 형태로 절단하여 이루어질 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 전도성 서스펜션(17)은, 상기 평판부(11)의 가장자리에서 외측으로 돌출된 소정 길이의 고정부(17a)와, 상기 고정부(17a)에 연결되고 상기 평판부(11)의 가장자리와 동일한 곡선을 갖도록 연장되는 소정 길이의 텐션부(17b)와, 상기 텐션부(17b)와 프레임(2) 사이에 걸쳐지도록 외측으로 연장되는 다리부(17c)와, 상기 프레임(2)에 형성된 단자홈(2b)에 안치되도록 일 측으로 절곡되어 연장된 단자부(17d)로 이루어진다. 그리고 상기 단자부에는 단자홀(17e)이 형성된다.
반면, 도 13에 도시된 평판 진동판(17)은 네 개의 전도성 서스펜션(17)이 상기 평판부(11)와 다른 소재로 이루어진 경우이다. 예를 들어, 상기 전도성 서스펜션(17)은 소정 두께의 금속 판으로 이루어지거나, 카본섬유 또는 고강성의 폴리아미드(아라미드)섬유를 상호 교직하여 제조된 섬유직물에 열경화성수지인 페놀, 폴리에스테르, 에폭시, 비닐에스테르 중에서 선택된 어느 하나를 함침하여 이루어진 베이스판의 저면에 금속박을 압착하여 이루어진다.
도시된 바와 같이, 상기 네 개의 전도성 서스펜션(17)은 상기 평판부(11)의 가장자리에서 외측으로 돌출된 돌출부(19)에 고정된다. 이때 상기 돌출부(19)에는 금속박(23)이 노출된 서스펜션접속부(25b)가 형성되어 있다. 그리고 다수 개의 전도성 서스펜션(17)은 상기 서스펜션접속부(25b)에 고정되어 금속박(23)과 전기적으로 연결되며 상기 평판부(11)의 외주면을 따라 곡선형으로 연장되는 소정 길이의 텐션부(17b)와, 상기 텐션부(17b)와 프레임(2) 사이에 걸쳐지도록 외측으로 연장되는 다리부(17c)와, 상기 프레임(2)에 형성된 단자홈(2b)에 안치되도록 절곡되어 연장된 단자부(17d)로 이루어진다. 이때 상기 텐션부(17b)의 선단은 상기 돌출부(19)에 용접되거나 접착제로 접착된다. 그리고 상기 단자부(17d)에는 프레임(2)의 단자홈(2b)에 형성된 도시되지 않은 고정 돌기가 삽입되는 고정홀(도시되지 않음)이 더 형성될 수 있다. 그리고 상기 단자홀(17e)에는 볼트를 체결하여 외부의 전기 신호선을 연결할 수 있다.
도 14는 본 발명에 따른 평면 스피커의 다른 실시 예를 보여주는 개략적인 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 평면 스피커(10)는, 소정 형상의 프레임(2)과, 상기 프레임(2)에 설치된 다수 개의 요크(3), 자석(4) 및 상부플레이트(5), 그리고 상기 요크(3)와 자석(4) 및 상부플레이트(5) 사이의 공극에 설치되는 다수 개의 음성코일(6), 상기 프레임(2)의 단턱(2a)에 가장자리가 고정되고 저면에는 다수 개의 음성코일(6)이 고정되어 상하로 진동하는 평판 진동판(7)을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 평판 진동판(7)은, 소정 크기의 평판부(11)와, 상기 평판부(11)의 가장자리를 따라 설치된 에지부(15)와, 상기 에지부(15)의 하부에 이격되게 설치된 다수 개의 도전성 서스펜션(17)으로 이루어진다.
상기 평판부(11)는, 평판 진동판(7)의 가운데 부분에 위치하는 평판으로, 상기 평판 진동판(7)이 상하로 진동할 때 평판부(11)가 전체적으로 피스톤 진동 하여 음파를 방사시켜 음을 재생하는 부분이다. 따라서 상기 평판부(11)는 피스톤 진동이 가능하도록 일정한 두께의 단단한 재질로 이루어진다. 상기 평판부(11)는 소정 두께의 베이스판과, 상기 베이스판의 저면에 부착된 금속박과, 상기 금속박의 저면에 소정 두께로 도포된 절연보호층으로 구성되고, 상기 금속박은 다수 개의 음성코일에 전기신호를 전달할 수 있도록 소정의 회로패턴이 형성되어 있다.
그리고 평판부(11)에는 다수 개의 관통구멍(40)이 형성되고 그 상면에는 돔형의 필름(45)이 부착되어 있다. 상기 다수 개의 관통구멍(40)은 금속박의 회로패턴을 제외한 나머지 부분에 형성되어 소정 형상의 뼈대만을 남겨 놓게 된다. 따라서 상기 다수 개의 음성코일(6)과 전도성 서스펜션(17) 및 에지부(15)는 뼈대에 부착된다. 그리고 ㅅ상기 음성코일(6)의 리드선(6a)과 전도성 서스펜션(17)은 상기 금속박의 회로패턴에 접속된다.
이와 같이 본 발명에 따른 평면 스피커(10)는 에폭시수지로 함침시킨 유리섬유를 사용하여 평판부(11)를 제작하여 가벼우면서도 강성 및 탄성을 증가시켜 고출력을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 상기 평판부(11)에 다수 개의 관통구멍(40)을 형성하여 그 두께와 강성을 유지하면서도 무게를 줄일 수 있다. 또한, 평판부(11)에 부착되어 있는 금속박에 회로패턴을 형성하여 다수 개의 음성코일을 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있어 음성코일을 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라 다수 개의 음성코일을 병렬로 연결할 경우 음성코일에서 발생하는 열을 최소화할 수 있다. 아울러, 평판부(11)의 가장자리와 프레임 사이에 소정의 탄성력을 갖는 전도성 서스펜션을 설치하여 진동판의 진동을 일정 범위에서 제한하여 충격음이나 이상음이 발생하는 것을 방지하고, 외부의 전기신호를 상기 전도선 서스펜션과 평판부의 금속박 그리고 평판부의 저면에 고정되는 리드선(6a)을 통해 음성코일에 전달하도록 함으로써 리드선(6a)의 설치를 용이하게 하고 진동 시 리드선이 끊어지는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
1: 평면 스피커 2: 프레임
2a: 단턱 2b: 단자홈
3: 요크 4: 자석
5: 상부플레이트 6: 음성코일
6a: 리드선 7: 평판 진동판
11: 평판부 15: 에지부
15a: 내측 평면부 15b: 돔부
15c: 외측 평면도 17: 전도성 서스펜션
19: 돌출부 17a: 고정부
17b: 텐션부 17c: 다리부
17d: 단자부 17e: 단자홀
21: 베이스판 23: 금속박
23a: 패턴부 25: 절연보호층
25a: 리드선접속부 25b: 서스펜션접속부
30: 오목한 홈(딤플) 40,40a,40b,40c,40d: 관통구멍
45: 필름 45a: 판형 필름
45b: 돔형 필름

Claims (41)

  1. 삭제
  2. 소정 크기의 평판부와 상기 평판부의 가장자리를 따라 설치되는 에지부로 이루어진 평판 진동판에 있어서,
    상기 평판부는,
    유리섬유를 포함하는 에폭시 수지로 이루어진 베이스판과, 상기 베이스판에 부착되고 회로패턴을 형성하는 금속박과, 상기 금속박을 보호하는 절연보호층을 포함하여 이루어지고;
    상기 금속박의 회로패턴은,
    상기 평판부에 부착된 음성코일의 리드선이 접속하는 리드선접속부와, 상기 에지부의 하부에 위치하도록 상기 평판부의 가장자리를 따라 일정 간격으로 설치되는 전도성 서스펜션이 접속하는 서스펜션접속부로 이루어져 상기 음성코일에 전기신호를 공급할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 평판 진동판.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 소정 크기의 평판부와 상기 평판부의 가장자리를 따라 설치되는 에지부로 이루어진 평판 진동판에 있어서,
    상기 평판부는, 절연성 수지로 이루어진 소정 두께의 베이스판과, 상기 베이스판에 부착되어 회로패턴을 형성하는 금속박과, 상기 금속박을 보호하는 절연보호층을 포함하여 이루어지되;
    상기 평판부의 가장자리에는, 상기 금속박의 회로패턴과 접속되는 다수 개의 전도성 서스펜션이 설치되고;
    상기 금속박의 회로패턴은, 상기 평판부에 부착된 하나 또는 다수 개의 음성코일에 전기신호를 공급할 수 있도록 상기 음성코일의 리드선이 접속하는 리드선접속부와, 상기 다수 개의 전도성 서스펜션이 접속하는 서스펜션접속부 및 다수 개의 음성코일을 직렬 또는 병렬로 연결하는 패턴부로 이루어진 것을 특징으로 하는 평판 진동판.
  8. 삭제
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 전도성 서스펜션은, 상기 평판부에서 연장된 폭이 좁고 길쭉한 텐션편으로서 절연성 수지로 이루어진 베이스판과 상기 베이스판에 부착된 금속박으로 이루어진 것을 특징으로 하는 평판 진동판.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 전도성 서스펜션은, 상기 평판부의 가장자리에 외측으로 돌출된 돌출부에 고정되는 폭이 좁고 길쭉한 금속편인 것을 특징으로 하는 평판 진동판.
  11. 제 9항 또는 10항에 있어서,
    상기 전도성 서스펜션은, 상기 평판부의 가장자리에 고정되고 상기 평판부의 테두리를 따라 곡선형으로 연장되는 텐션부와, 상기 텐션부와 프레임 사이에 걸쳐지는 다리부와, 프레임에 형성된 단자홈에 안치되도록 절곡되고 외부 전기신호선이 접속되는 단자부로 이루어진 것을 특징으로 하는 평판 진동판.
  12. 제 2항, 제 7항 또는 제 10항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 평판부의 표면에는 다수 개의 오목한 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 평판 진동판.
  13. 제 2항, 제 7항 또는 제 10항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 평판부에는 다수 개의 관통구멍이 형성되고 그 표면에는 상기 관통구멍을 폐쇄하는 필름이 압착된 것을 특징으로 하는 평판 진동판.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 오목한 홈은, 상기 평판부에 관통되게 형성된 다수 개의 관통구멍과, 상기 관통구멍을 폐쇄하도록 상기 평판부의 표면에 압착되고 상기 관통구멍의 안쪽으로 일정 깊이 삽입된 필름에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 평판 진동판.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 다수 개의 관통구멍은, 상기 베이스판과 상기 금속박을 보호하는 절연보호층을 관통하여 이루어지되, 상기 금속박의 회로패턴은 관통하지 않는 것을 특징으로 하는 평판 진동판.
  16. 삭제
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 평판부의 상면에는 상기 평판부의 가장자리 부분에만 접착하고 가운데 부분은 상부로 돌출되어 이격되는 돔형 필름이 설치되는 것을 특징으로 하는 평판 진동판.
  18. 삭제
  19. 프레임과, 상기 프레임의 내부에 차례로 설치되는 요크, 자석 및 상부플레이트와, 상기 요크와 자석 및 상부플레이트 사이의 공극에 설치되는 음성코일과, 상기 프레임에 고정되고 저면에는 상기 음성코일이 부착된 평판 진동판을 포함하여 이루어진 평면 스피커에 있어서,
    상기 평판 진동판은, 절연성 수지로 이루어진 베이스판과, 상기 베이스판에 부착되고 상기 음성코일에 외부 신호를 전달할 수 있도록 회로패턴이 형성된 금속박과, 상기 금속박을 보호하는 절연보호층으로 이루어진 평판부와;
    상기 평판부의 가장자리를 따라 환형으로 설치되고 그 단부가 상기 프레임의 단턱에 고정되는 에지부와;
    상기 에지부의 하부에 위치하도록 상기 평판부의 가장자리를 따라 일정 간격으로 설치되어 상기 금속박의 회로패턴과 전기적으로 접속되고 그 단부는 상기 프레임의 단자홈에 노출되게 설치되는 다수 개의 전도성 서스펜션을 포함하되;
    상기 평판부의 저면에는, 상기 음성코일의 리드선을 상기 금속박의 회로패턴에 전기적으로 접속하기 위한 다수 개의 리드선접속부가 구비된 것을 특징으로 하는 평면 스피커.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 평판부에는 상기 다수 개의 전도성 서스팬션을 상기 금속박의 회로패턴에 전기적으로 접속하기 위한 다수 개의 서스펜션접속부가 구비된 것을 특징으로 하는 평면 스피커.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 다수 개의 서스펜션접속부는 상기 평판부의 외측으로 돌출되게 형성된 돌출부에 구비되는 것을 특징으로 하는 평면 스피커.
  22. 제 19항에 있어서,
    상기 평판부의 표면에는 다수 개의 오목한 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 평면 스피커.
  23. 삭제
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  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 프레임과, 상기 프레임의 내부에 차례로 설치되는 다수 개의 요크, 자석 및 상부플레이트와, 상기 다수 개의 요크와 자석 및 상부플레이트 사이의 공극에 설치되는 다수 개의 음성코일과, 상기 프레임에 고정되고 저면에는 상기 음성코일이 부착된 평판 진동판을 포함하여 이루어진 평면 스피커에 있어서,
    상기 평판 진동판은, 베이스판과, 상기 베이스판에 부착되고 상기 음성코일에 외부 신호를 전달할 수 있도록 회로패턴이 형성된 금속박과, 상기 금속박을 보호하는 절연보호층으로 이루어진 평판부와;
    상기 평판부의 가장자리를 따라 환형으로 설치되고 그 단부가 상기 프레임의 단턱에 고정되는 에지부와;
    상기 에지부의 하부에 위치하도록 상기 평판부의 가장자리를 따라 일정 간격으로 설치되어 상기 금속박과 전기적으로 접속되고 그 단부는 상기 프레임의 단자홈에 노출되게 설치되는 다수 개의 전도성 서스펜션;을 포함하여 구성되되,
    상기 평판부의 저면에는, 상기 다수 개의 음성코일의 리드선을 상기 금속박의 회로패턴에 전기적으로 접속하기 위한 다수 개의 리드선접속부와 상기 다수 개의 전도성 서스팬션을 상기 금속박의 회로패턴에 전기적으로 접속하기 위한 다수 개의 서스펜션접속부 및 상기 다수 개의 음성코일을 직렬 또는 병렬로 연결하는 패턴부가 구비된 것을 특징으로 하는 평면 스피커.












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