KR19990056378A - 스피커 유니트 - Google Patents

Abstract

스피커 유니트를 개시한다.

중심에 센터폴이 돌출된 환형의 프레임과; 센터폴 주위에 설치된 마그네트와; 마그네트에 의해 형성된 자장에 의해 왕복운동하도록 센터폴과 마그네트 사이에 설치된 보빈과; 이 보빈에 권회된 보이스코일과; 보빈의 일단에 설치되어 보빈의 왕복운동에 의해 진동하는 진동판과; 프레임의 일단과 진동판의 일단에 설치되어 진동판의 진동을 완화하는 에지와; 마그네트와 보빈 사이에 위치하도록 일단이 보빈 타단에 설치된 댐퍼;를 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 스피커 유니트의 두께를 줄일 수 있다.

Description

스피커 유니트

본 발명은 스피커 유니트에 관한 것으로서, 상세하게는 소형 음향기기 및 멀티미디어기기에 사용되는 경박단소화된 박형 스피커 유니트에 관한 것이다.

일반적으로, TFD-LCD/PDP 텔레비젼이나 노트북 개인용 컴퓨터 등과 같은 영상 및 음향기기가 소형화되면서 이에 설치되는 스피커 유니트가 소형화되는 추세에 있다.

스피커는 그 구조나 용도에 따라 여러 가지가 있으나, 현재 가장 많이 사용되고 있는 것은 코온(cone)형 다이나믹 스피커이다. 다이나믹형 이외에 크리스탈형, 콘덴서형 등이 개발되었지만, 아직까지 다이나믹형이 스피커의 주류를 이루고 있다. 이러한 스피커의 기본이 되고 있는 형식은 도 1에 도시된 바와 같이, 가동 코일형(moving coil type) 스피커로서 비교적 구조가 간단하고 특성이 좋을 뿐만 아니라 변환 효율이 높기 때문에 현재 가장 많이 이용되고 있다. 또한, 스피커의 진동판의 형태에 따라 코온형, 도움형으로도 구분되며, 진동판의 앞쪽에 호온(horn)을 설치하여 능률을 높이는 호온형도 있다.

상기와 같은 가동 코일형 스피커는 프레임(1)과, 구동계로서 마그네트(2) 및 보이스코일(voice coil: 3)과, 진동계로서 진동판(4), 보빈(5), 댐퍼(6) 및 에지(7)를 포함한다.

마그네트(2)는 자기장(B) 속에 있는 길이 L인 도체에 전류(i)를 흘릴 때, 플레밍의 왼손법칙에 의해 도체는 전류와 자기장에 직각 방향의 힘(F)를 받게되는 원리를 이용하여 자기장을 형성하는 자석이다. 이러한 마그네트(2)는 상기 보이스코일(3)에 직각 방향으로 자기장이 형성되도록 설치한다.

이와 같은 구성의 스피커 유니트에 있어서, 보이스코일(3)에 전류가 흐르면 이 보이스코일(3)은 상,하방향으로 그 전류에 비례하여 힘을 받게되며, 그에 따라 보이스코일(3)이 설치된 보빈(5)이 상하 왕복운동을 하게 되어 결국 진동판(4)을 진동시키게 된다. 따라서 이 진동판(4)은 공기와의 압력변화로 말미암아 음압의 변화, 즉 음이 발생하게 되는 것이다.

그러나, 종래 가동 코일형 스피커 유니트는, 댐퍼(6)가 플레이트(8) 위에서 진동계를 지지하는 구조임에 따라 스피커 유니트의 두께를 더 이상 줄일 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 두께를 줄여 소형슬림화가 가능한 스피커 유니트를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 스피커 유니트를 도시한 개략적 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 스피커 유니트를 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11...프레임 12...마그네트 13...보이스코일

14...진동판 15...보빈 16...댐퍼

17...에지 18...플레이트 20...센타폴

21...센타 캡

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스피커 유니트는, 중심에 센터폴이 돌출된 환형의 프레임과; 상기 센터폴 주위에 설치된 마그네트와; 상기 마그네트에 의해 형성된 자장에 의해 왕복운동하도록 상기 센터폴과 상기 마그네트 사이에 설치된 보빈과; 상기 보빈에 권회된 보이스코일과; 상기 보빈의 일단에 설치되어 상기 보빈의 왕복운동에 의해 진동하는 진동판과; 상기 프레임의 일단과 상기 진동판의 일단에 설치되어 상기 진동판의 진동을 완화하는 에지와; 상기 마그네트와 상기 보빈 사이에 위치하도록 일단이 상기 보빈 타단에 설치된 댐퍼;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 센타폴은 그 상단부와 하단부의 직경이 다르도록 단이 형성되는 것이 바람직하고, 상기 센타폴의 중심을 관통하는 방열구가 마련되어 상기 보이스코일로부터 발생하는 열을 방출하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스피커 유니트의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 환형의 프레임(11)과, 자기장을 형성하는 마그네트(12)와, 전류가 흐르는 보이스코일(13)과, 이 보이스코일(13)이 설치되는 보빈(15)과, 이 보빈(15)의 일단에 설치되는 진동판(14)과, 보빈(15)과 마그네트(12) 사이에 설치된 댐퍼(16) 및 이 진동판(14)의 일단에 설치되는 에지(17)를 포함한다. 도면의 참조부호 23은 보이스코일(13)에 전류를 인가하기 위한 단자선을, 참조부호 19는 후면 방사음통로를 각각 나타낸다.

상기 프레임(11)은 환형으로서 스피커 유니트의 본체 역할을 하며, 중심에 방열구(20a)가 형성된 센터폴(20)이 돌출되며, 마그네트(12)와 댐퍼(16)가 설치될 수 있는 인입홈(11a)이 형성된다. 이 방열구(20a)는 보이스코일(13)에 전류가 흐를 때 발생하는 열을 식혀주기 위해 형성된 구멍이다.

마그네트(12)는 인입홈(11a)의 외측에 설치되는 것으로서 자기장을 형성한다. 원통형의 영구자석을 사용하는 내자형도 있지만, 통상 도너츠형의 외자형(feffite) 자석을 사용한다. 이는 내자형에 비해 누설자속이 많은 결점은 있으나, 큰 입력에 의한 감자력(減磁力)이 없고, 가격이 저렴하기 때문에 최근에 많이 사용되고 있다.

보빈(15)은 센터폴(20)의 외주면에 소정 간격 이격 되도록 설치되고, 그 외주면에는 보이스코일(13)이 설치되어, 보이스코일(13)의 왕복운동에 의해 상기 센터폴(20)을 중심으로 상하로 왕복운동을 한다.

보이스코일(13)은 보빈(15)의 외측에 설치되어 마그네트(12)에 의해 형성된 자기력과 그 내부에 흐르는 전류에 의해 왕복운동을 하여 보빈(15)을 운동시키는 스피커 유니트의 진동원이다. 한편, 보이스코일(13)의 무게, 길이, 직류 저항은 고역 특성 및 감도와 밀접한 관계가 있으므로, 이를 고려하여 선경 및 권수가 결정되어야 한다.

진동판(14)은 보빈(15)의 일단에 설치되어 보빈의 왕복운동에 의해 진동하여 최종적으로 음압을 변화시켜 소리를 발생하는 부재이다. 따라서, 원활한 진동을 위해 종이, 면 등의 식물성 섬유와 견직유, 양모와 같은 동물성 섬유, 유리 섬유 및 플라스틱의 혼합 물질 등을 주원료로 하는 코온지(cone paper)로 되어 있으며, 코온의 형상에 따라 고주파수 특성에 큰 차이가 있다.

에지(17)는 진동판(14)의 일단과 프레임(11)의 일단에 설치되어 진동판(14)의 진동을 완화하여 진동판(14)이 부드럽게 움직여 지도록 한다. 또한, 저음 특성 및 찌그러짐(distortion)에 큰 영향을 미치는 것으로 대구경용으로서는 과한 진동이 일어나지 않게 우레탄, 스폰지, 천 등의 재질을 이용하여 진동판(14)과 접합시켜 사용한다. 그리고 에지(17)에 끈적 끈적한 불건성 댐프제를 발라 불필요한 공진을 막아 음질의 열화를 방지한다. 이와 같이 진동판(14)과 다른 재료로 만들어진 재료를 프리에지라고 부르며, 저음용에 쓰이고 있다. 반면 진동판과 동일 재료로 연장되어 만들어진 것을 픽스드 에지(fixed edge)라고 부르며 중음용, 고음용에 쓰이고 있다.

본 발명의 특징부인 댐퍼(16)의 설치구조를 설명하면 다음과 같다.

댐퍼(16)는 인입홈(11a)의 내측에, 즉 상기 마그네트(12)가 설치되어 있는 프레임(11)의 내측으로 그 일단이 설치되고, 그 타단은 상기 보빈(15)의 하단에 설치된다. 따라서, 진동판(14)이 진동하여 움직일 때 원위치로 환원시키며, 진동판(14) 및 보이스코일(13)의 측면 흔들림을 방지한다. 이러한 댐퍼(16)를 본 발명에서는 마그네트(12)의 내측에 설치하여 스피커 유니트의 두께를 줄일 수 있다.

플레이트(18)는 보이스코일(13)과 소정 간격 갭(18a)이 형성될 수 있도록 마그네트(12) 상에 설치된다. 여기서, 플레이트(18)는 센터폴(20)과 마찬가지로 자기손실이 없도록 순철을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 센타폴(20)의 일단은 방열구(20a)의 반경 방향으로 소정 간격 돌출된 자속집속단(22)이 형성되어 상기 갭(18a)의 자속밀도를 높여준다. 즉, 자속집속단(22)의 반경은 센타폴(20)의 반경보다 크므로 센타폴(20)의 외주면에 일정 공간(20b)을 형성할 수 있다. 이러한 공간(20b)이 자기장에 영향을 미쳐 자속을 집속시켜 준다. 그리고, 센터 캡(21)은 진동판(14)이 보빈(15)에 설치되는 지점을 덮어주는 부재로서, 먼지 등의 오물이 유입되는 것을 방지한다.

상기한 본 발명에 따른 스피커 유니트의 제작 과정은 다음과 같다.

프레임(11)에 형성된 센터폴(20)을 기준으로 지그를 이용하여 댐퍼(16)와 보빈(15)을 접착제로 붙이고, 다음에 인입홈(11a)의 바닥면과 댐퍼(16)를 조립한다. 그리고, 프레임(11)에 마그네트(12)의 외주면을 붙이고 마그네트(12) 상면에 플레이트(18)를 붙인 다음 프레임(11)의 내측면을 기준으로 붙인 다음 보빈(15) 상단에 진동판(14)과 센터 캡(21)을 붙인다.

상기한 본 발명에 따른 스피커 유니트의 작동은 다음과 같다.

단자선(23)을 통해 인가되는 음성 전류가 보이스코일(13)을 통해 흐르게 되면, 마그네트(12)에 의해 형성된 자기장에 의해 보이스코일(13)이 상,하로 움직이게 된다. 따라서, 보이스코일(13)이 설치된 보빈(15)이 상하 왕복운동을 하게 되고, 보빈에 설치된 진동판(14)이 최종적으로 진동을 하게 된다. 따라서, 진동판(14) 주위에 있는 공기의 압력이 변화되어 소리를 낼 수가 있다. 한편, 진동판(14)를 지지하는 댐퍼(16)는 마그네트(12)의 내측에, 즉 프레임(11)에 형성된 인입홈(11a)에 그 일단이 설치되고 상기 보빈(15)의 하단부를 지지하기 때문에 스피커 유니트의 두께가 얇아지게 된다.

이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 스피커 유니트는, 마그네트 내측에 댐퍼가 설치됨에 따라 스피커 유니트의 두께가 줄어들며, 보이스코일 하단부분의 보빈을 댐퍼가 지지함에 따라 그 지지력이 증강될 수 있다.

Claims (3)

1. 중심에 센터폴이 돌출된 환형의 프레임과;

   상기 센터폴 주위에 설치된 마그네트와;

   상기 마그네트에 의해 형성된 자장에 의해 왕복운동하도록 상기 센터폴과 상기 마그네트 사이에 설치된 보빈과;

   상기 보빈에 권회된 보이스코일과;

   상기 보빈의 일단에 설치되어 상기 보빈의 왕복운동에 의해 진동하는 진동판과;

   상기 프레임의 일단과 상기 진동판의 일단에 설치되어 상기 진동판의 진동을 완화하는 에지와;

   상기 마그네트와 상기 보빈 사이에 위치하도록 일단이 상기 보빈 타단에 설치된 댐퍼;를 구비하는 것을 특징으로 하는 스피커 유니트.
2. 제1항에 있어서, 상기 센타폴은 그 상단부와 하단부의 직경이 다르도록 단이 형성된 것을 특징으로 하는 스피커 유니트.
3. 제1항에 있어서, 상기 센타폴의 중심을 관통하는 방열구가 마련되어 상기 보이스코일로부터 발생하는 열을 방출하는 것을 특징으로 하는 박형 스피커 유니트.