KR101707083B1 - 평판형 저음 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 평판 형태의 진동막과, 적어도 3개의 서로 독립된 구동 유닛 및 케이스를 포함하는 평판형 저음 스피커에 있어서, 구동 유닛은 보이스 코일 유닛 및 보이스 코일 유닛과 대응되는 자기 회로 유닛을 포함하고, 보이스 코일 유닛은 진동막 중 케이스에 근접한 일측에 분산되어 결합 고정되며, 케이스에는 자기 회로 유닛을 수용하여 고정하기 위한 장착홀 및 케이스를 관통하여 외부와 연통하는 사운드홀이 설치되어 있고, 장착홀의 개수 및 위치는 진동막의 돔부에 접합되는 보이스 코일의 개수 및 위치와 대응되며, 사운드홀의 전체 면적과 케이스 상에서의 진동막의 정사투영면적 간의 비율은 0.9미만인 평판형 저음 스피커를 제공한다. 본 발명이 제공하는 평판형 저음 스피커는, 보이스 코일이 부피가 크고 자석 성능이 남아도는 문제를 해결할 수 있다.

Description

평판형 저음 스피커{Flat Plate Type Bass Loudspeaker}

본 발명은 전기 음향 분야에 관한 것으로, 구체적으로 평판형 저음 스피커에 관한 것이다.

사회의 진보 및 기술의 발전에 따라, 최근, TV 등 전자제품은 체적이 부단히 감소하여 슬림화되고 있는 추세이며, 이러한 전자제품에 대한 성능 요구는 오히려 갈수록 높아지고 있다. 따라서 그것을 위해 조립되는 전자 부품의 체적, 두께도 감소되고, 성능 및 동일성은 부단히 향상될 것이 요구된다.

종래의 구조를 가진 저음 스피커는 통상적으로 원추형 콘 페이퍼 형태의 진동막을 적용하고, 이러한 원추형 진동막의 중심 위치에 보이스 코일을 1개 구비하며, 자기 회로계는 사이즈가 비교적 크고 또한 비교적 두껍게 형성된다. 이러한 구조를 가진 저음 스피커는, 제품의 두께가 크기 때문에, 현재 전자제품의 슬림화 요구를 충족시킬수 없어 실용성이 낮다.

또한, 저음 스피커는 저주파 음질을 확보하기 위하여 통상적으로 큰 직경, 즉 큰 진동막 면적을 구비한다. 1개의 평판 형태의 진동막에 1개의 보이스 코일이 결합되어 있는 구조를 적용 할 경우(보이스 코일은 변두리에 근접한 위치에 위치해야 함), 면적이 큰 진동막으로 인해 보이스 코일의 사이즈도 비교적 커야 하므로, 와인딩이 어렵고 쉽게 변형된다. 또한, 종래의 저음 스피커에서 자석의 사이즈가 비교적 큰데 반하여, 슬림화 적용시 와셔 및 프레임의 두께는 작을 것이 요구되므로, 자기 회로계가 쉽게 포화되어, 자석 성능이 과잉되어 낭비를 초래하며, 또한 원가가 높다는 문제점이 존재한다.

이에 따라, 상술한 결함을 극복하기 위하여 이러한 종래 구조를 가진 저음 스피커에 대해 개선할 필요성이 제기되어 왔다.

전술한 문제점에 대해, 본 발명은 저음 스피커의 슬림화를 실현하고, 보이스 코일의 부피가 크고 자석 성능이 남아도는 문제를 해결하기 위한 평판형 저음 스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 평판 형태의 진동막과, 적어도 3개의 서로 독립된 구동 유닛 및 진동막과 구동 유닛을 고정 결합시키는 케이스를 포함하는 평판형 저음 스피커에 있어서, 구동 유닛은 보이스 코일 유닛 및 보이스 코일 유닛과 대응되는 자기 회로 유닛을 포함하고, 보이스 코일 유닛은 진동막 중 케이스에 근접한 일측에 분산되어 결합 고정되며, 케이스에는 자기 회로 유닛을 수용하여 고정하기 위한 장착홀 및 케이스를 관통하여 외부와 연통하는 사운드홀이 설치되어 있고, 장착홀의 개수 및 위치는 진동막의 돔부에 접합되는 보이스 코일의 개수 및 위치와 대응되며, 사운드홀의 전체 면적과 케이스 상에서의 진동막의 정사투영면적 간의 비율이 0.9미만인 평판형 저음 스피커를 제공한다.

또한, 바람직하게는, 진동막은 직사각형 구조로서, 중심부에 위치하는 강성의 돔부 및 변두리에 위치하는 림부(Rim)를 포함하며, 보이스 코일 유닛은 돔부와 고정 결합된다.

또한, 바람직하게는, 케이스는 장착면 및 장착면을 둘러싸며 설치되는 환형 측벽을 포함하며, 장착면에 장착홀 및 사운드홀이 설치되고, 환형 측벽의 상측면이 진동막의 림부와 결합된다.

또한, 바람직하게는, 구동 유닛은 4개 또는 6개이고, 돔부의 네 모서리부분 위치에 각각 1개의 보이스 코일 유닛이 결합되어 있으며, 사운드홀의 전체 면적과 케이스 상에서의 진동막의 정사투영 면적 간의 비율은 0.2 내지 0.6의 수치 범위 내에 있다.

또한, 바람직하게는, 사운드홀은 장착면의 중심부에 설치되는 중심 사운드홀 및 장착면의 변두리에 설치되는 주변 사운드홀을 포함하며, 중심 사운드홀의 면적은 주변 사운드홀의 면적보다 크다.

또한, 바람직하게는, 저음 스피커의 내부 회로와 외부 회로를 전기적으로 연결하는 FPCB접속구를 더 포함하며, 구동 유닛이 4개일 경우, FPCB접속구는 T형태로서, 중심 사운드홀 부근의 장착면에 끼워져 고정되며, FPCB접속구의 일부분은 장착면 중 진동막에 근접한 일측에 위치하고, 다른 부분은 장착면 중 진동막과 상반된 일측에 위치하며,

구동 유닛이 6개일 경우, FPCB접속구는 띠 형태로서, FPCB접속구의 중간부는 진동막 중 보이스 코일이 설치되어 있는 일측에 결합되고, FPCB접속구의 양 단부는 주변 사운드홀을 거쳐 장착면 중 상기 진동막과 상반된 일측에까지 연장된다.

또한, 바람직하게는, 구동 유닛이 6개일 경우,

중심 사운드홀은 원형 또는 직사각형으로서, 4개의 인접한 장착홀 사이에 각각 설치되며,

주변 사운드홀은 슬롯 형태로서, 환형 측벽의 네 변과 장착홀 사이에 각각 설치된다.

또한, 바람직하게는, 림부는 PU(polyurethane, 폴리우레탄) 또는 규소 고무로 제조되고, 상기 케이스는 알루미늄합금 소재를 사용한다.

또한, 바람직하게는, 환형 측벽의 주변에 스피커를 고정하기 위한 고정홀이 균일하게 설치되어 있는 연장부가 더 구비된다.

또한, 바람직하게는, 보이스 코일 유닛은 위치고정편, 보빈 및 보이스 코일을 포함하고,

상기 장착면의 상면에는 위치고정편의 위치를 한정하는 위치한정부가 설치되어 있다.

이상의 기술안으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 평판형 저음 스피커는 하기와 같은 기술적 효과를 실현할 수 있다.

1) 적어도 3개의 구동 유닛은, 작은 사이즈의 보이스 코일 유닛 및 자기 회로 유닛으로 큰 사이즈의 저음 스피커의 진동막을 구동시키는 방식을 사용하므로, 저음 스피커의 두께를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 자석의 사이즈를 감소시켜 비용을 절감하고, 스피커의 감도를 향상시킬 수 있으며, 또한 이러한 구동 유닛이 모서리부분에 설치되는 구조는 저음 스피커의 진동막을 균형적으로 구동할 수 있다.

2) 진동막의 중심 부분에 의해 발생하는 기류가 많으므로, 사운드홀의 전체 면적과 케이스 상에서의 진동막의 정사투영 면적 지간의 비율이 0.9보다 작은 수치 범위 내에 있도록 하는 구조는, 기류 흐름이 원활하여 유리하고, 음향 성능을 향상시킬 수 있다.

3) 케이스에 알루미늄합금 소재를 사용시, 알루미늄합금 소재는 강도가 비교적 높으므로 안정성이 높다.

4) FPCB(Flexible Printed Circuit Board, FPCB 또는 FPC, 연성회로기판)로 보이스 코일과 외부 회로를 연결하므로, 공간을 절약할 수 있다.

전술한 목적 및 관련되는 목적을 실현하기 위하여, 본 발명의 하나 또는 여러 실시예는 이하에서 상세하게 설명되고 특허청구범위에서 특별히 지정한 특징들을 포함한다. 하기의 설명과 첨부한 도면은 본 발명의 일부 예시적인 측면들에 대해 상세하게 설명하였다. 하지만, 이러한 측면들이 나타내는 것은 본 발명의 원리를 적용할 수 있는 여러가지 방식 중의 일부 방식일 뿐이며, 이러한 측면 및 그 균등물은 모두 본 발명에 포함된다.

하기 도면을 참조한 설명과 특허청구범위 내용을 통해 본 발명에 대해 전면적으로 이해함으로써 본 발명의 기타 목적 및 결과는 더욱 명백해지고 쉽게 이해될 것이다.
도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 평판형 저음 스피커의 4개 구동 유닛의 구성을 나타낸 도면이다.
도2는 본 발명의 제2실시예에 따른 평판형 저음 스피커의 6개 구동 유닛의 구성을 나타낸 도면이다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 구동 유닛의 구성을 나타낸 도면이다.
도4는 본 발명의 제1실시예에 따른 평판형 저음 스피커의 4개 구동 유닛의 단면도이다.
도5는 본 발명의 제1실시예에 따른 평판형 저음 스피커의 다른 각도의 단면도이다.
도6은 본 발명의 제1실시예에 따른 평판형 저음 스피커의 4개 구동 유닛의 케이스와 구동 유닛의 배면을 도시한 도면이다.
도7은 본 발명의 제1실시예에 따른 평판형 저음 스피커의 응용 상태 도면이다.
[부호의 설명]
1. 돔부 2. 림부 3. 케이스 4. 장착홀 5. 구동 유닛
6. FPCB접속구 7. 중심 사운드홀 8. 주변 사운드홀 9. 장착면
10. 환형 측벽 11. 보이스 코일 12. 보빈 13. 위치고정편 14. 와셔
15. 자석 16. T-요크 17. 자기 갭 18. 진동막 19. 백 챔버
모든 도면에 있어서 동일한 부호는 유사하거나 상응한 특징 또는 기능을 나타낸다.

이하 설명에서는 많은 특정 사항에 대해 서술한다. 이는 하나 이상의 실시예를 전면적으로 이해하기 위해 설명의 목적으로 기재한 것으로, 이러한 특정 사항이 없을 경우에도 이런 실시예들을 실현할 수 있다. 이하 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

저음 스피커는 큰 진동막 면적을 요구하는데, 보이스 코일 및 자석의 사이즈를 제한하는 기초상에서 면적이 큰 진동막에 충분한 구동력을 제공하기 위하여, 본 발명은 복수 개의 서로 독립된 구동 유닛을 분산 배치하여, 진동막이 복수 개의 독립된 보이스 코일에 의해 구동되고, 각 보이스 코일은 독립된 자기 회로 유닛과 대응되도록 함으로써, 보다 합리적이고 효과적인 구동 유닛의 분산 설치 구조로 저음 스피커의 소형화를 실현한다.

본 발명이 제공하는 평판형 저음 스피커는, 평판 형태의 진동막과, 적어도 3개의 서로 독립된 구동 유닛 및 알루미늄합금 소재로 제조되어 진동막과 구동 유닛을 고정 결합시키는 케이스를 포함한다. 또한, 서로 독립된 구동 유닛은 분산 설치됨으로써 진동막을 균형적으로 구동하여 진동막이 균형적으로 진동할 수 있도록 한다.

여기서, 진동막이 큰 직경의 구조를 가지도록 하여, 즉 진동막의 면적을 크게 하여, 제품의 저주파 음질을 확보한다. 이하 구체적인 실시예의 예시적인 설명에서, 진동막은 직사각형 구조이지만, 이러한 구조에 한정되지는 않는 바, 예를 들어 원형을 적용할 수 있다. 진동막은 중심부에 위치하는 강성(剛性)의 돔부 및 변두리에 위치하는 림부를 포함하며, 돔부와 림부는 접착 등 방식으로 고정 결합될 수 있다. 구동 유닛은 보이스 코일 유닛 및 보이스 코일 유닛과 대응되는 자기 회로 유닛을 포함한다. 보이스 코일 유닛은 진동막의 돔부에 접합 고정된다.

케이스는 장착면 및 장착면 주위의 환형 측벽을 포함하며, 장착면에는 자기 회로 유닛을 수용 및 고정하기 위한 장착홀 및 장착면을 관통하여 형성된 사운드홀이 설치되어 있고, 환형 측벽의 상측면은 진동막의 림부와 고정 결합되며, 장착홀의 개수 및 위치는 진동막의 돔부에 접합되는 보이스 코일의 개수 및 위치와 대응된다.

보이스 코일 유닛은 FPCB접속구를 통해 외부 회로와 전기적으로 연결된다. 즉, FPCB접속구는 저음 스피커의 내부 회로와 외부 회로를 전기적으로 연결하기 위한 것이다.

도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 평판형 저음 스피커의 4개 구동 유닛의 구성을 나타낸 도면이다. 도1에 도시된 바와 같이, 본 제1실시예의 평판형 저음 스피커는 진동막과, 4개의 구동 유닛(5) 및 케이스(3)를 포함한다.

진동막은 중심부에 위치하는 강성의 돔부(1) 및 변두리에 위치하는 림부(2)를 포함하고, 구동 유닛(5)은 보이스 코일 유닛 및 자기 회로 유닛을 포함하며, 각 보이스 코일 유닛과 각 자기 회로 유닛은 서로 대응된다. 케이스(3)는 중심부에 위치하는 장착면(9) 및 장착면의 주위를 둘러싸며 설치되는 환형 측벽(10)을 포함하며, 환형 측벽(10)의 상측면은 진동막의 림부(2)와 결합된다.

또한, 환형 측벽의 변두리에 고정홀(도1에 도시되지 않았음)을 설치하여, 평판형 저음 스피커와 전자장치가 고정 결합되도록 할 수도 있다. 이 고정홀은 환형 측벽의 진동막과 상반된 일측에 설치할 수 있으며, 환형 측벽의 주변에 한 바퀴의 연장부를 추가하여, 고정홀을 이 연장부에 균일하게 설치할 수도 있다.

도1에 도시된 평판형 저음 스피커에는, 4개의 구동 유닛이 포함되며, 진동막 돔부(1)의 네 모서리부분에 각각 결합된다.

장착면(9)에는 구동 유닛의 개수 및 위치와 대응되는 장착홀(4) 및 장착면을 관통하는 사운드홀이 설치되어 있으며, 장착홀(4)은 보이스 코일 유닛을 수용하고 자기 회로 유닛을 장착 및 고정하기 위한 것이다. 장착면(9)의 장착홀(4)에는 위치고정편의 위치를 한정하는 위치한정부가 설치되어 있다. 장착홀(4)을 통해 자기 회로 유닛을 장착 및 고정할 수 있다.

사운드홀은 중심 사운드홀(7) 및 주변 사운드홀(8)을 포함하며, 중심 사운드홀(7)은 장착면(9)의 중심부에 위치하여 진동막의 중간 영역과 대응되고, 주변 사운드홀(8)은 환형 측벽(10)의 변두리 즉 환형 측벽(10)과 장착홀(4) 사이에 설치되며, 전체 장착면에 있어서 주변 사운드홀(8)은 중심 사운드홀(7)과 평행되는 변두리에 설치된다. 케이스(3) 양측의 기류가 원활하게 유통되도록, 진동막의 중심 위치에서 발생하는 기류가 진동막의 변두리 위치에서 발생하는 기류보다 크게 하기 위하여, 중심 사운드홀의 사이즈는 주변 사운드홀의 사이즈보다 커야 한다. 또한, 케이스(3)의 강도를 확보하기 위하여, 사운드홀은 장착홀(4)을 피하여 설치하되 소정의 간격을 유지해야 한다.

또한, 기류 흐름을 원활하게 하여 저음 스피커의 음향 성능을 향상시키기 위하여, 사운드홀의 전체 면적과 케이스 상에서의 진동막의 정사투영 면적 간의 비율은 0.9보다 작은 수치 범위 내에 있어야 한다. 여기서, 케이스 상에서의 진동막의 정사투영 면적은 진동막이 그 진동 방향과 수직되는 방향에서의 정사투영 면적이다. 이러한 구조는 기류 흐름의 원활성을 확보할 수 있고, 케이스의 강도 및 열 발산 등 성능을 확보할 수 있다.

직사각형의 진동막에 있어서, 진동막 중간의 영역이 비교적 크므로 이 부분 진동막에 의해 상대적으로 큰 기류가 발생하므로, 장착면(9)의 이 부분에 대응되는 위치에 사이즈가 상대적으로 큰 중심 사운드홀(7)을 설치하여 많은 기류가 중심 사운드홀(7)을 경유하여 유입 또는 유출되도록 한다.

도1에 도시된 실시예에서, 주변 사운드홀(7)은 슬롯 형태로서, 중심 사운드홀(8)과 평행하게 장착면에 설치된다. 물론, 스피커 응용의 수요에 따라 주변 사운드홀을 원형 또는 기타 불규칙적인 형태로 설계할 수도 있다.

환형 측벽(10)의 상측면은 진동막의 림부(2)와 고정 결합된다.

도1의 실시예에 도시된 4개의 구동 유닛(5)은 FPCB접속구(6)를 통해 전기적으로 연결되며, 본 실시예에서, FPCB접속구(6)는 T형태로서, 중심 사운드홀(7) 변두리의 장착면(9) 상에 끼워져 고정된다. FPCB접속구(6)에는 복수 개의 본딩 패드(도1에 도시되지 않았음)가 설치되어 있으며, 본딩 패드는 보이스 코일 및 외부 회로와 연결된다.

FPCB접속구(6)는 장착면 상에 끼워져 고정되므로, FPCB접속구의 일부분은 장착면(9)의 진동막에 근접한 일측에 위치하고, 다른 부분은 장착면(9)의 진동막과 상반된 일측에 위치한다. 구동 유닛(5)과 FPCB접속구(6)는 진동막에 근접한 일측에서 전기적으로 연결된다.

평판형 저음 스피커는 6개의 구동 유닛을 포함할 수도 있는 바, 도2는 본 발명의 실시예에 따른 평판형 저음 스피커의 6개 구동 유닛의 구성을 나타낸 도면으로서, 도2에 도시된 평판형 저음 스피커는 진동막과, 6개의 서로 독립된 구동 유닛(5) 및 케이스(3)를 포함한다.

이 평판형 저음 스피커는 6개의 구동 유닛을 포함하며, 그중 4개의 구동 유닛은 진동막 돔부의 네 모서리부분에 각각 설치되고, 나머지 2개의 구동 유닛은 네 모서리부분의 보이스 코일 유닛이 형성하는 한쌍 또는 두쌍의 대향하는 변 측에 각각 설치되되, 동일 변 모서리부분의 두 보이스 코일과 등간격으로 배치되어, 보다 큰 구동력을 형성함으로써, 출력이 보다 큰 단말제품에서 사용 가능하다.

케이스(3)는 장착면(9) 및 장착면 주위의 환형 측벽(10)을 포함하며, 환형 측벽의 변두리에는 평판형 저음 스피커와 전자장치를 고정 결합시키기 위한 고정홀(도2에 도시되지 않았음)이 더 설치되어 있다. 도2에 도시된 실시방식에서, 환형 측벽의 주변에는 스피커를 고정하기 위한 고정홀이 균일하게 설치되어 있는 연장부가 구비된다.

장착면(9)에는 구동 유닛의 개수 및 위치와 대응되는 장착홀(4) 및 장착면을 관통하는 사운드홀이 설치되어 있으며, 장착홀(4)을 통해 보이스 코일 유닛을 수용하고 자기 회로 유닛을 장착 및 고정할 수 있다. 사운드홀은 2개의 원형 중심 사운드홀(7)과 4개의 슬롯 형태의 주변 사운드홀(8)을 포함하며, 중심 사운드홀(7)은 4개의 인접한 장착홀(4) 사이에 각각 설치되고, 주변 사운드홀(8)은 4개로서, 환형 측벽의 네 변과 장착홀(4) 사이에 각각 설치된다. 도2에 도시된 실시예에서, 주변 사운드홀(7)은 슬롯 형태이고, 중심 사운드홀(8)은 원형이다. 물론, 스피커 응용의 수요에 따라 주변 사운드홀을 원형 또는 기타 불규칙적인 형태로 설계할 수도 있다.

환형 측벽(10)의 상측면은 진동막의 림부(2)와 고정 결합된다. 구동 유닛(5)은 FPCB접속구(6)를 통해 전기적으로 연결하며, FPCB접속구(6)에는 복수 개의 본딩 패드(도2에 도시되지 않았음)가 설치되어 있고, 본딩 패드는 보이스 코일 및 외부 회로와 연결된다.

FPCB접속구(6)는 진동막과 결합되고, 구동 유닛(5)의 보이스 코일과 동일 측에 위치하며, FPCB접속구(6)의 본딩 패드와 보이스 코일의 리드선은 전기적으로 연결되며, FPCB접속구(6)의 단부는 사운드홀 측에서부터 장착면(9)의 진동막과 상반된 일측에까지 연장된다.

도2의 제2실시예에서, 6개의 구동 유닛 구조에 있어서, FPCB접속구(6)는 띠 형태로서, FPCB접속구의 중간부는 진동막 중 보이스 코일이 설치되어 있는 일측에 결합되고, FPCB접속구의 양 단부는 주변 사운드홀을 거쳐 장착면 중 진동막과 상반된 일측에까지 연장된다. 연결 과정에서, 용접점 사이의 회로를 통해, 보이스 코일은 서로 직렬, 병렬 또는 직병렬 결합 방식으로 영활하게 연결될 수 있다.

또한, 케이스(3)의 얇은 변두리에는 저음 스피커와 전자장치를 고정시키기 위한 고정홀(11)이 더 설치되어 있다.

도1 및 도2의 실시예에서, 진동막의 돔부(1)는 강성 (剛性) 구조를 사용하여 진동막의 음향 특성을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 진동막의 돔부(1)는 벌집 구조 또는 발포체 구조 등 무게가 가볍고 강성이 우수한 구조를 사용할수 있으며, 이 두가지 구조 역시 진동막의 음향 특성을 향상시킬 수 있다. 진동막의 림부(2)는 PU 또는 규소 고무 등 돔부(1)보다 유연한 소재로 제조되어, 진동막이 자유롭게 상하 진동 가능하도록 한다.

도1 및 도2의 실시예에서, 진동막은 직사각형 구조로서, 장방형일 수 있으며, 정방형일 수도 있다. 하지만, 구체적으로 응용 시, 진동막은 직사각형에 한정되지 않고, 원형일 수도 있으며, 원형 구조의 진동막에 대응되는 구동 유닛의 수량은 적어도 3개이고, 임의의 인접한 두 구동 유닛과 원심 사이의 끼인각은 모두 120도이다. 원형 진동막에 대응되는 구동 유닛의 수량은 더 많을 수도 있으며, 더이상 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에서 사용되는 구동 유닛의 수량이 많으므로, 발명의 실시예에서 FPCB접속구를 통해 구동 유닛과 외부 회로를 전기적으로 연결한다. 일반적인 도선 연결 방식에 비해, FPCB접속구를 적용할 경우 제조공정을 간소화하고, 스피커의 내부공간을 절약할 수 있으며, 또한 스피커의 안정성을 향상시킬 수 있다.

FPCB접속구가 케이스와 편리하게 고정 결합될 수 있을 뿐만 아니라, 복수 개의 보이스 코일을 편리하게 연결할 수 있도록 하기 위하여, FPCB접속구의 표면에 복수 개의 본딩 패드 및 이 본딩 패드들을 연결하는 회로를 설치하고, 보이스 코일과 FPCB접속구 상의 진동막에 근접한 일측의 본딩 패드가 스폿 용접 등의 방식으로 전기적으로 연결되도록 한다. 연결 과정에서, 용접점 사이의 회로를 통해, 보이스 코일은 서로 직렬, 병렬 또는 직병렬 결합 방식으로 영활하게 연결될 수 있다. 전자장치(예를 들어 TV)는 FPCB접속구 중 장착면의 반대측에 전기적으로 연결되고, FPCB접속구는 중심 사운드홀 부근의 장착면에 끼워져 고정되므로 스피커 내부의 제한된 공간을 충분히 이용할 수 있다.

4개 또는 6개의 구동 유닛 중 4개는 진동막의 돔부(1) 변두리에 대응되는 위치에 각각 설치되어 있기에, 구동 유닛(5)의 보이스 코일과 진동막의 안정적인 결합에 유리하며, 바람직하게는, 돔부(1)의 네 모서리부분에 위치하여 진동막이 균형적으로 구동될 수 있도록 한다. 이러한 구조는 사이즈가 작은 보이스 코일 유닛 및 자기 회로 유닛으로 사이즈가 큰 저음 스피커의 진동막을 구동시키므로, 저음 스피커의 두께를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 자석의 사이즈를 감소시켜 비용을 절감하고, 저음 스피커의 감도를 향상시킬 수 있다. 4개의 구동 유닛(5)이 진동막에 작용 시, 구동력이 균일하며, 구동 유닛의 체적을 감소시키는 전제하에서 충분히 큰 구동력을 확보할 수 있으므로, 제품을 보다 슬림화할 수 있으며, 이러한 성능으로 본 발명의 평판형 저음 스피커는 고출력 전자장치, 예를 들어 LCD TV등에 적용 가능하다.

도3 및 도4는 각각 본 발명의 실시예에 따른 구동 유닛의 구성을 나타낸 도면 및 단면도이다. 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 구동 유닛은 보이스 코일 유닛 및 자기 회로 유닛을 포함한다. 보이스 코일 유닛은 보이스 코일(11), 보빈(12), 위치고정편(13)을 포함하고, 자기 회로 유닛은 와셔(14), 자석(15), T-요크(16)를 포함한다.

보이스 코일(11)의 상부는 진동막(18)과 결합되어 고정되며, 보빈(12)은 보이스 코일(11)이 자기 갭(17) 중 적합한 위치에 위치하도록 보이스 코일(11)을 지지한다. 위치고정편(13)은 보이스 코일(11)의 수평 방향으로의 편진동을 방지하도록 보이스 코일(11)을 고정하기 위한 것이다. 전기신호가 연결된 후, 보이스 코일 유닛은 자기 회로계에서 힘을 인가받아 진동하며, 복수 개의 보이스 코일의 공동 진동은 직경이 큰 진동막을 진동시켜 소리를 생성한다. 본 실시예에서, 서로 독립된 구동 유닛의 크기와 성능이 동일하지만, 이러한 구조에 한정되지는 않는다. 이러한 복수 개의 소형 구동 유닛으로 저음 스피커의 대형 진동막을 구동시키는 구조는, 저음 스피커의 두께를 효과적으로 감소시키므로, 현재 전자제품의 슬림화 추세에 부응하도록 하며, 이러한 구조를 가진 저음 스피커는 더 실용적이다.

도3 및 도4에 도시된 실시예에서 구동 유닛은 원형 구조로서, 장방형 구조의 보이스 코일에 비해, 이러한 구조 설계는 진동막(18)이 보다 균일한 작용력을 받도록 할 수 있다. 와셔(14)와 T-요크(16)는 자력선 보정을 위해 모두 자기 전도성 구조로 형성되며, 자석(15)과 T-요크(16) 사이에 형성된 자기 갭(17)은 보이스 코일(11)을 수용하기 위한 것이다.

도5는 본 발명의 제1실시예에 따른 평판형 저음 스피커의 다른 각도(사운드홀의 연장 방향에 수직)의 단면도이다. 다시 도1을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 중심 사운드홀(7)과 주변 사운드홀(8)은 모두 슬롯 형태의 구조이며, 중심 사운드 홀(7)의 직경은 주변 사운드홀(8)의 직경보다 크고, 중심 사운드홀(7)에 대응되는 진동막의 면적도 주변 사운드홀(8)에 대응되는 진동막의 면적보다 크다.

사운드홀의 이러한 구조는 진동막의 진동에 의해 발생하는 기류가 바로 사운드홀을 통해 외부로 전달되도록 할 수 있므로 제품의 음향 성능을 확보한다. 사운드홀의 전체 면적과 케이스 상에서의 진동막의 정사투영 면적 간의 비율은 0.9보다 작은 수치 범위 내에 있어, 기류 흐름을 원활하게 하여 저음 스피커의 음향 성능을 향상시킨다. 여기서, 케이스 상에서의 진동막의 정사투영 면적은 진동막이 그 진동 방향과 수직되는 방향에서의 정사투영 면적이다.

또한, 제1실시예의 4개의 구동 유닛을 구비하는 저음 스피커에 있어서, 사운드홀의 면적이 비교적 크며, 바람직하게는, 사운드홀의 전체 면적과 케이스 상에서의 진동막의 정사투영 면적 간의 비율이 0.2 내지 0.6의 수치 범위 내에 있다. 제2실시예의 6개의 구동 유닛을 구비하는 저음 스피커에 있어서, 바람직하게는, 사운드홀의 전체 면적과 케이스 상에서의 진동막의 정사투영 면적 간의 비율이 0.1 내지 0.4의 수치 범위 내에 있다. 이러한 구조는 기류 흐름의 원활성을 확보할 수 있고, 케이스의 강도 및 열 발산 등 성능을 확보할 수 있다.

도6은 본 발명의 실시예에 따른 평판형 저음 스피커의 4개 구동 유닛의 케이스와 구동 유닛의 배면을 도시한 도면이다. 도6에 도시된 바와 같이, 케이스(3)는 장착면 및 환형 측벽을 포함하고, 장착면에는 구동 유닛을 수용하는 4개의 장착홀(4) 및 사운드홀이 구비되어 있으며, 여기서, 케이스(3)는 강도가 비교적 높고 안정성이 높은 알루미늄합금 소재를 사용한다. 사운드홀은 중심 사운드홀(7) 및 주변 사운드홀(8)을 포함한다.

도6에 도시된 실시예에서, 중심 사운드홀(7)은 장착면의 진동막 중간 영역에 대응되는 위치에 설치된다. 장방형의 진동막에 대해, 변두리 위치에 4개의 보이스 코일을 설치할 경우, 진동막 중간 영역이 비교적 크게 되고, 이 부분 진동막에 의해 상대적으로 큰 기류가 발생하므로, 장착면(9)의 이 부분에 대응되는 위치에 사이즈가 상대적으로 큰 중심 사운드홀(7)을 설치하여 많은 기류가 중심 사운드홀(7)을 경유하여 유입 또는 유출되도록 한다. 또한, 주변 사운드홀(8)은 중심 사운드홀(7)과 대응되는 장착면의 변두리 위치에 설치된다.

FPCB접속구(6)는 구동 유닛과 외부 회로를 전기적으로 연결하기 위한 것이며, 본 발명의 FPCB접속구(6)는 강성 구조로서, 종래의 플라스틱 구조에 비해 강한 탄성을 가지며, 쉽게 손상되지 않는다.

또한, 케이스(3)의 네 모서리부분에는 저음 스피커와 전자장치를 고정시키기 위한 고정홀(도6에 도시되지 않았음)이 더 설치되어 있다.

도7은 본 발명의 실시예에 따른 평판형 저음 스피커의 응용 상태 도면이다.

도7에 도시된 바와 같이, 스피커 제품에 있어서, FPCB접속구(6)의 중간 부분이 진동막 중 보이스 코일이 설치되어 있는 일측에 결합되므로, FPCB접속구(6)의 중간 부분은 장착면의 진동막에 근접한 일측에 위치하고, FPCB접속구(6)의 양 단부는 사운드홀 측에서 장착면(9) 중 진동막의 반대측까지 연장된다. 장착면 상의 사운드홀은 진동막(18)의 후측 공간과 전체 백 챔버(19)를 연통시킨다. 백 챔버(19) 에는 흡음소재 또는 기체 흡착소재를 추가 설치할 수 있다. 흡음소재는 음향 곡선을 조절하여 음향 성능을 조절가능하며, 기체 흡착소재는 기체를 흡착할 수 있으므로, 백 챔버(19)의 기압 조절을 통해, 백 챔버(19)의 등가 체적을 증가시켜, 제품의 저주파 음향 효과를 향상시킨다.

상술한 실시예로부터 알 수 있다 싶이, 본 발명이 제공하는 평판형 저음 스피커에서 적어도 3개의 구동 유닛이 진동막의 돔부에 분산 설치되는데, 이러한 구조는 사이즈가 작은 보이스 코일 및 자기 회로계로 사이즈가 큰 저음 스피커의 진동막을 구동시키므로, 저음 스피커의 두께를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 자석의 사이즈를 감소시켜 비용을 절감하고, 저음 스피커의 감도를 향상시킬 수 있다. 적어도 3개의 구동 유닛이 진동막을 구동할 때, 균일한 구동력을 생성하며, 충분한 구동출력을 확보할 수 있어, 제품의 슬림화에 기여한다. 진동막의 돔부에 의해 발생하는 기류가 많으므로 큰 사운드홀은 기류의 흐름에 유리하고 스피커의 구동력을 증가시킬 수 있다. 케이스는 알루미늄합금 소재를 적용하여, 강도가 비교적 높고 안정성이 높다. FPCB로 보이스 코일과 외부 회로를 연결하므로, 공간을 절약할 수 있다.

전술한 바와 같이 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 평판형 저음 스피커에 대해 예시적으로 설명하였다. 하지만, 해당 분야의 당업자는, 전술한 본 발명에 제안된 평판형 저음 스피커 및 이를 적용한 전자장치에 있어서, 본 발명의 내용을 벗어나지 않는 기초 상에서 여러가지 개선을 실시할 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 첨부한 특허청구범위의 내용에 의해 확정되어야 한다.

Claims (10)

1. 평판형 저음 스피커에 있어서,
   평판 형태의 진동막과, 4개 또는 6개의 서로 독립된 구동 유닛, 상기 진동막과 상기 구동 유닛을 고정 결합시키는 케이스, 및 상기 평판형 저음 스피커의 내부 회로와 외부 회로를 전기적으로 연결하는 FPCB접속구를 포함하고,
   상기 구동 유닛은 보이스 코일 유닛 및 상기 보이스 코일 유닛과 대응되는 자기 회로 유닛을 포함하고, 상기 보이스 코일 유닛은 상기 진동막 중 상기 케이스에 근접한 일측에 분산되어 결합 고정되며,
   상기 케이스는 장착면 및 상기 장착면을 둘러싸며 설치되는 환형 측벽을 포함하며,
   상기 케이스에는 상기 자기 회로 유닛을 수용하여 고정하기 위한 장착홀 및 상기 케이스를 관통하여 외부와 연통하는 사운드홀이 설치되어 있고, 상기 사운드홀은 상기 장착면의 중심부에 설치되는 중심 사운드홀 및 상기 장착면의 변두리에 설치되는 주변 사운드홀을 포함하며,
   상기 진동막은 직사각형 구조로, 중심부에 위치하는 강성의 돔부 및 변두리에 위치하는 림부를 포함하며, 상기 보이스 코일 유닛은 상기 돔부와 고정 결합되고, 상기 돔부의 네 모서리부분 위치에 각각 1개의 보이스 코일 유닛이 결합되어 있으며,
   상기 장착홀의 개수 및 위치는 상기 진동막의 돔부에 접합되는 보이스 코일의 개수 및 위치와 대응되며,
   상기 사운드홀의 전체 면적과 케이스 상에서의 상기 진동막의 정사투영면적 간의 비율은 0.2 내지 0.6의 수치 범위 내에 있으며,
   상기 구동 유닛이 4개일 경우, 상기 FPCB접속구는 T형태로서, 상기 중심 사운드홀 부근의 상기 장착면 상에 끼워져 고정되며, 상기 FPCB접속구의 일부분은 상기 장착면 중 상기 진동막에 근접한 일측에 위치하고, 다른 부분은 상기 장착면 중 상기 진동막과 상반된 일측에 위치하며,
   상기 구동 유닛이 6개일 경우, 상기 FPCB접속구는 띠 형태로서, 상기 FPCB접속구의 중간부는 상기 진동막 중 상기 보이스 코일이 설치되어 있는 일측에 결합되고, 상기 FPCB접속구의 양 단부는 상기 주변 사운드홀을 거쳐 상기 장착면 중 상기 진동막과 상반된 일측에까지 연장되는 것을 특징으로 하는 평판형 저음 스피커.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 장착면에 상기 장착홀 및 상기 사운드홀이 설치되고,
   상기 환형 측벽의 상측면은 상기 진동막의 림부와 결합되는 것을 특징으로 하는 평판형 저음 스피커.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 중심 사운드홀의 면적은 상기 주변 사운드홀의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 평판형 저음 스피커.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 구동 유닛이 6개일 경우,
   상기 중심 사운드홀은 원형 또는 직사각형으로서, 4개의 인접한 장착홀 사이에 각각 설치되며,
   상기 주변 사운드홀은 슬롯 형태로서, 상기 환형 측벽의 네 변과 상기 장착홀 사이에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 평판형 저음 스피커.
8. 제1항에 있어서,
   상기 림부는 PU(polyurethane, 폴리우레탄) 또는 규소 고무로 제작되고,
   상기 케이스는 알루미늄합금 소재를 사용하는 것을 특징으로 하는 평판형 저음 스피커.
9. 제1항에 있어서,
   상기 환형 측벽의 주변에 상기 스피커를 고정하기 위한 고정홀이 균일하게 설치되어 있는 연장부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 평판형 저음 스피커.
10. 제1항에 있어서,
    상기 보이스 코일 유닛은 위치고정편, 보빈 및 보이스 코일을 포함하고,
    상기 장착면의 상면에는 상기 위치고정편의 위치를 한정하는 위치한정부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 평판형 저음 스피커.

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