KR20080008466A - 소형 스피커용 진동판 - Google Patents

Abstract

소형 스피커용 진동판이 개시된다. 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판은, 소형 스피커용 진동판에 있어서, 진동판의 표면상에 용액이 경화된 형태의 구조물을 포함한다. 이때, 구조물은 인쇄 또는 코팅 방식으로 형성된다. 이로써, 소형 스피커용 진동판은 제조 공정이 단순하며 제조비용을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 소형 스피커의 응답주파수 특성이나 제품의 왜율 등의 조정이 용이하게 된다.

소형 스피커, 진동판, 구조물, 인쇄, 코팅, 리브

Description

소형 스피커용 진동판{Diaphragm for micro speaker}

도 1은 일반적인 소형 스피커의 일부 내부 구조를 나타낸 단면도,

도 2는 도 1의 소형 스피커에 사용되는 진동판의 예를 나타낸 도면,

도 3은 도 2의 진동판 성형을 위한 몰드를 나타낸 도면,

도 4는 도 2의 진동판을 사용하여 소형 스피커를 제작하는 과정의 일예를 나타낸 도면,

도 5는 도 1의 소형 스피커에 사용되는 진동판의 다른 예를 나타낸 도면으로서 이중 구조의 진동판을 나타낸 도면,

도 6은 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판의 바람직한 실시예를 나타낸 도면, 그리고

도 7은 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 케이스 20 : 요크

30 : 마그네트 40 : 탑 플레이트

50, 150 : 진동판 52 : 리브

152 : 구조물 154 : 리드 코일 경로

본 발명은 소형 스피커용 진동판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제조 공정이 단순하며 제조비용을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 소형 스피커의 응답주파수 특성이나 제품의 왜율 등의 조정이 용이한 소형 스피커용 진동판에 관한 것이다.

최근, 디지털 전자기술 및 통신기술이 발전함에 따라 음향을 출력하는 각종 전자기기는 점차 소형화 되어가고 있으며, 그에 따라 음향 전자기기에 사용되는 스피커 또한 소형화 되어가고 있는 추세이다.

스피커는 전기적인 진동을 음파로 바꾸는 변환기의 일종으로서, 일반적으로 소형 스피커라 함은 이어폰이나 헤드폰, 리시버(receiver), 마이크로 스피커 등을 포함한다.

이어폰이나 헤드폰, 리시버와 같은 소형 스피커는 최대한 귀에 밀착시켜 외부의 소리가 차단되도록 한 상태에서 이어폰이나 헤드폰으로부터 발생되는 소리만을 들을 수 있도록 하는 것이므로, 소리의 전달 효과가 매우 탁월할 뿐만 아니라 집중도를 높여주는 장점을 가지고 있다.

또한, 마이크로 스피커는 휴대폰, 노트북 PC, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player) 등과 같은 전자기기에 내장되어 음향을 출력시킨다.

도 1은 일반적인 소형 스피커의 일부 내부 구조의 예를 나타낸 단면도이다. 도면에는 마이크로 스피커를 예로서 도시하였다.

도면을 참조하면, 마이크로 스피커(100)는 케이스(10) 내부에 요크(20), 마그네트(30), 및 탑 플레이트(40)를 접착하여 고정 설치하고, 케이스(10) 내의 상방에 진동판(50)을 설치한다. 이때, 진동판(50)은 마그네트(30) 및 탑 플레이트(40)와 전자기적으로 작용하여 상/하로 진동하는 보이스 코일(60)이 하방에 설치되어 있다. 또한, 보이스 코일(60)의 전원 인출선은 외부터미널의 일측과 납땜 접합되고 터미널의 타측에서 전자기기의 인쇄회로 기판과 접속이 가능하도록 이루어져 있다.

상기와 같은 마이크로 스피커(100)의 진동판(50)은 수 미크론(micron)에서 수십 미크론의 얇은 합성수지 쉬트(sheet)로 이루어진 것이다. 진동판(50)의 하부면 중앙에 설치된 보이스 코일(60)에 전류가 흐르게 되면 자기력선이 발생되고, 이 자기력선이 마그네트(30)와의 상호관계에 의해 보이스 코일(60)에 흐르는 전류의 방향과 주파수에 따라 보이스 코일(60)이 상하로 진동하게 되며, 보이스 코일(60)의 상부에 고정된 진동판(50)도 상하로 진동하여 음향을 출력하게 된다.

도 2는 도 1의 소형 스피커에 사용되는 일반적인 진동판(50)을 나타낸 도면이다. 마이크로 스피커(100)용 진동판(50)은 진동이 가능하게 얇은 필름으로 제조되며, 경우에 따라 진동판(50)의 외부 방향으로 나선형의 복수의 리브(52)가 형성되어 있다. 복수의 리브(52)는 진동판(50)에 어느 정도의 강성을 주기 위한 것으로, 이는 진동이 정확하게 이루어지도록 하기 위한 것이다. 이때, 형성된 복수의 리브(52)의 형상, 위치, 수, 및 골의 깊이에 따라 진동판(50) 제작시 제품의 왜 율(total harmonic distortion)이나 공진 주파수(resonance frequency), 응답 주파수 특성 등이 달라지므로, 리브(52)의 형상, 위치, 수, 골의 깊이 등은 마이크로 스피커(100)의 성능을 조절하는 중요한 요소가 된다.

그런데, 이와 같은 진동판(50)은 도 3에 도시한 바와 같은 몰드에 의해 성형되는데, 마이크로 스피커(100)의 성능 조절을 위하여 리브(52)의 형상, 위치, 수, 골의 깊이 등이 달라지는 경우에는 진동판(50)을 성형하기 위한 몰드가 달라져야 하므로, 새로운 진동판(50)의 개발 및 양산 비용이 증가되며, 개발 및 양산까지의 소요되는 시간도 많이 지연된다는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 진동판(50)은 몰드에 열을 가하고, 그 위에 필름종이, 또는 천을 안착한 후 압착하여 필름, 종이, 또는 천의 열팽창에 의해 형상을 성형한다. 이때, 리브(52)의 골이 깊거나 날카로우면 성형 시에 육안으로는 식별하기 힘든 터짐 현상이 발생할 수 있다.

또한, 리브(52)의 부위에서는 필름, 종이, 또는 천의 팽창이 많이 일어나기 때문에, 리브(52)의 부위는 다른 부위에 비해 재질이 얇아지게 되며, 이 때문에 소형 스피커를 제작하여 구동할 때 진동판(50)에 터짐 현상이 발생할 우려가 있다.

도 4는 도 2의 진동판을 사용하여 이어폰, 헤드폰, 또는 마이크로 스피커 등의 소형 스피커를 제작하는 과정의 일예를 나타낸 도면이다.

일반적으로 진동판(50)의 두께는 얇기 때문에, 그 진동판(50)을 사용하여 소형 스피커(100)를 제작할 경우에 작업 중의 찌그러짐, 꺾임 등에 의한 진동판(50)의 손상이 발생할 수 있다. 이것을 방지하기 위하여 경우에 따라 도 4a에 도시한 진동판(50)에, 도 4b에 도시한 바와 같은 하드(hard)한 재질의 지지대(54)를 부착하여 도 4c에 도시한 바와 같은 형태의 진동판(50)을 형성한 후에 소형 스피커를 제작한다.

그런데, 이와 같은 작업을 위해서는 지지대(54)가 별도로 필요하며, 도 4a와 같은 진동판(50)에 지지대(54)를 부착하는 공정을 필요로 하기 때문에, 작업 공정을 복잡하게 할 뿐만 아니라, 작업 비용을 증가시킨다는 문제점이 있다.

도 5는 도 1의 소형 스피커에 사용되는 진동판의 다른 예를 나타낸 도면으로서, 이중 구조의 진동판을 나타낸 도면이다. 소형 스피커의 성능은 진동판의 재질 및 두께를 달리하여 조절될 수도 있는데, 도면은 그와 같이 두께를 조절하는 방법의 예를 나타낸다.

진동판의 재질 및 두께를 달리하기 위하여 도 5a에 도시한 바와 같은 진동판에, 도 5b에 도시한 바와 같은 구조물을 별도로 제작한 후 부착함으로써, 도 5c에 도시한 바와 같은 진동판을 형성한다.

그런데, 이와 같이 이중 구조의 진동판을 형성하는 경우에도 별도의 구조물을 제작하는 공정과, 각각의 구조물을 부착하는 공정을 필요로 하기 때문에, 작업 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 작업 공정을 복잡하게 한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 제조 공정이 단순하며 제조비용을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 수명 및 내구성을 향상 시키며, 응답주파수 특성이나 제품의 왜율 등의 조정이 용이한 소형 스피커용 진동판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판은, 소형 스피커용 진동판에 있어서, 상기 진동판의 표면상에 용액이 경화된 형태의 구조물을 포함하며, 상기 구조물은 인쇄 또는 코팅 방식으로 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 구조물은 상기 진동판의 외주 방향으로 나선 방향으로 형성된 복수의 보강 리브를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 구조물은 리드코일(lead coil)의 정리 위치를 나타내는 리드코일 가이드를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 구조물은 보이스 코일을 안착하기 위한 보이스코일 가이드를 더 포함하는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는, 상기 구조물은 상기 진동판을 스피커에 부착하는 경우에 찌그러짐 또는 꺾임을 방지하기 위하여, 상기 진동판의 외곽 테두리를 따라 형성되는 지지대를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 구조물은 상기 진동판 표면상의 위치에 따라 그 형상과 두께가 다르게 형성될 수 있다.

이때, 상기 구조물은 상기 진동판 표면상의 위치에 따라 인쇄 또는 코팅되는 횟수를 다르게 하여 그 두께를 조절하는 할 수 있으며, 경우에 따라서는 한 번의 인쇄 및 코팅으로도 두께조절을 할 수 있다.

또한, 상기 구조물은, 컴퓨터에 의해 디자인된 형상을 상기 진동판의 표면에 인쇄 또는 코팅하는 방식에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 구조물은, 광경화제가 포함된 용액에 의해 인쇄 또는 코팅될 수 있다.

또한, 상기 구조물은, 색소가 포함된 용액에 의해 인쇄 또는 코팅될 수도 있다.

또한, 상기 구조물은, 금속 분말이 포함된 용액에 의해 인쇄 또는 코팅될 수도 있다.

이로써, 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판은 제조 공정이 단순하며 제조비용을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 수명 및 내구성을 향상 시킬 수 있고, 응답주파수 특성이나 제품의 왜율 등의 조정이 용이하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판을 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판의 바람직한 실시예를 나타낸 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판(150)은 밋밋한 표면상에 용액이 경화된 형태의 구조물(152)을 포함한다. 밋밋한 표면이라 함은 몰드 성형에 의해 표면에 울퉁불퉁한 골 형상의 리브(52)가 형성된 종래 기술의 진동판(50)(도 2 참조)과는 달리, 몰드 성형에 의한 울퉁불퉁한 골 형상의 리브(52)가 형성되지 않은 진동판의 표면을 의미한다. 그러나, 구조물(152)은 밋밋한 표면을 가진 진동판(150)에 한정되어 형성되는 것은 아니며, 몰드 성형에 의해 어느 정도의 굴곡을 가진 진동판에 형성될 수도 있다.

이때, 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판(150)의 구조물(152)은 인쇄 또는 코팅 방식에 의해 부착 형성된다. 이와 같은 인쇄 또는 코팅은 특수 제작된 프린터 또는 코팅기기에 의해 수행된다. 또한, 이와 같은 프린터 또는 코팅기기는 기 설정된 디자인 또는 컴퓨터로부터 수신된 디자인을 인쇄하거나 코팅할 수 있다. 여기서, 인쇄 또는 코팅되는 물질은 광경화제, 색소, 금속 분말 등을 포함할 수 있다. 이러한 프린터 또는 코팅기기는 용지 대신에 진동판(150)에 인쇄 또는 코팅을 한다는 것만 다를 뿐, 일반적인 인쇄기 또는 코팅기기와 동일한 방식으로 인쇄 또는 코팅을 하므로, 이하에서는 그 상세한 설명을 생략한다.

소형 스피커용 진동판(150)은 도시된 바와 같이, 원형으로 구현될 수 있다. 또한, 구조물(152)은, 소형 스피커용 진동판(150)과 동심으로 이루어진 내부 원의 원주로부터 진동판(150)의 외주 방향으로, 나선 방향으로 일정한 간격씩 이격되어 형성된 복수의 보강 리브(152a)를 포함할 수 있다. 그러나, 소형 스피커용 진동판(150)의 형상과, 복수의 리브(150)의 형상은 이에 한정된 것은 아니며, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 진동판(150)은 오벌(oval)형, 오브롱(oblong)형 등으로 구현될 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판(150)에는 리드 코일(lead coil)의 정리 위치를 나타내는 리드코일 가이드(154)를 형성할 수 있다. 이때, 리드코일 가이드(154)는 구조물(152)의 인쇄 또는 코팅 방식에 의한 부착 공정과 동시에 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 기 설정된 디자인에 따라 구조물(152)의 인쇄 또는 코팅과 함께 인쇄 또는 코팅되는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우의 리드코일 가이드(154)는 진동판(150)의 특성에 영향을 가하지 않도록 가는 선으로 색깔을 가미하여 인쇄되는 것이 바람직하다. 이로써, 진동판(150)에 코일을 부착한 후 리드코일을 정리할 때, 리드코일을 리드코일 가이드(154)를 따라 가지런히 정리할 수 있게 되어 작업자의 숙련도에 따르는 제품 간의 편차를 줄일 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판(150)의 구조물(152)은 보이스 코일을 안착하기 위한 위치를 나타내는 보이스코일 가이드(152b)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 보이스코일 가이드(152b)는 도 6에 도시한 바와 같이, 소형 스피커용 진동판(150)과 동일한 중심을 가지는 원형의 리브 형태로 구현될 수 있다. 그러나 가이드의 형상은 이에 한정된 것이 아니며, 다양한 변형이 가능하다. 이때, 보이스코일 가이드(152b)는 구조물(152)의 압착/부착 성형 공정과 동시에 인쇄 또는 코팅되는 것이 바람직하다.

여기서, 진동판(150)의 표면에 인쇄 또는 코팅 방식에 의해 부착되는 구조물(152)은, 도 6에 확대하여 도시한 바와 같이, 그 각각의 위치에 따라 두께가 다르게 구현할 수 있다. 이와 같이, 각각의 구조물(152)의 형상과 두께를 조절하여 형성함으로써, 진동축의 조정 및 편진동 방지, 공진 주파수 및 응답 주파수의 조정 등을 용이하게 수행할 수 있게 된다. 또한, 스피커 구동시에 힘이 집중되는 특정부위는 인쇄 또는 코팅에 의해 강도를 제어할 수 있게 됨으로써, 구동시의 진동판의 변형 및 파손을 방지할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판은 몰드 성형의 방법에 따른 종래 기술의 진동판에 비하여, 소프트웨어적으로 용이하게 구조물의 형상, 두께 등을 변형하여 인쇄 또는 코팅하는 것이 가능하기 때문에, 작업의 진행 시간 및 비용 절감의 효과를 가지고 온다.

도 7은 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판의 다른 실시예를 나타낸 도면으로서, 도 7a는 지지대를 형성한 경우를 나타내며, 도 7b는 이중 구조가 형성된 경우를 나타낸다.

도 7a를 참조하면, 소형 스피커용 진동판(150)의 테두리에는 진동판(150)을 스피커(도시하지 않음)에 부착하는 경우에 찌그러짐 또는 꺾임을 방지하기 위하여, 진동판(150)의 외곽 테두리를 따라 지지대(152c)가 형성될 수 있다. 이때, 지지대(152c)는 그 역할을 충분히 할 수 있을 만큼의 두께로 진동판 외곽에 리브로 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 지지대(152c)는 보강 리브(152a), 보이스코일 가이드(152b), 및 리드코일 가이드(154)와 동시에 인쇄 또는 코팅되는 것이 바람직하다. 이와 같이 지지대(152c)의 형성을 구조물(152)의 성형과 동시에 작업할 수 있게 됨으로써, 종래 기술에 비하여 공정이 단순해지며, 제조 비용을 절감시킬 수 있게 된다.

도 7b를 참조하면, 소형 스피커용 진동판(160)의 구조가 이중 구조인 경우와 동일한 효과를 얻기 위하여, 소형 스피커용 진동판의 표면의 소정 부위에 압착된 이중 구조 형성부(162)를 더 포함할 수 있다. 도면에는, 이중 구조 형성부를 소형 스피커용 진동판(160)과 동일한 중심을 가지는 내부원으로 형성하였다. 이때, 이중 구조 형성부(162)는 진동판(160)의 내부에 진동판(160)의 중심과 동심을 이루는 원형의 홀을 형성하고, 그 홀을 매꾸는 방법으로 형성할 수 있으며, 진동판(160)과 동심을 이루는 원형의 면에 부착하는 방법으로 형성될 수도 있다. 또한, 이중 구조 형성부(162)는 구조물(152)의 부착 형성 공정과 동일한 공정에서 인쇄 또는 코팅되는 것이 바람직하다. 이로써, 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판은 이중 구조가 되는 부위에 코팅이나 인쇄를 하여 두께 및 무게를 조절할 수 있게 되며, 그와 같은 공정이 종래에 비하여 간단하게 이루어진다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 발명에 따르면, 소형 스피커용 진동판은 각각의 리브의 형상과 두께를 용이하게 조절할 수 있게 됨으로써, 진동축의 조정 및 편진동 방지, 공진 주파수 및 응답 주파수의 조정 등을 용이하게 수행할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판은 스피커 구동시에 힘이 집중되는 특정부위는 인쇄 또는 코팅에 의해 강도를 제어할 수 있게 됨으로써, 구동시의 진동판의 변형 및 파손 을 방지할 수 있게 되어 수명 및 내구성을 향상 시킬 수 있게 된다

또한, 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판은 몰드 성형의 방법에 따른 종래 기술의 진동판에 비하여, 얼마든지 리브의 형상, 두께 등을 변형하여 인쇄 또는 코팅하는 것이 가능하기 때문에, 작업의 진행 시간 및 비용 절감의 효과를 가지고 온다.

또한, 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판은, 진동판에 코일을 부착한 후 리드 코일을 정리할 때, 리드 코일을 리드 코일 경로를 따라 가지런히 정리할 수 있게 되어 작업에 의한 제품 간의 편차를 줄일 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면 지지대를 간단히 형성할 수 있게 되며, 이로써 제조 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 스피커 제작시에 진동판이 찌그러지거나 꺾이는 것을 방지할 수 있게 되어 불량률을 감소시킬 수 있게 된다.

또는, 본 발명에 따른 소형 스피커용 진동판은 이중 구조가 되는 부위에 코팅이나 인쇄를 하여 두께 및 무게를 조절할 수 있게 되며, 그와 같은 공정이 종래에 비하여 간단하게 이루어진다.

Claims (11)

1. 소형 스피커용 진동판에 있어서,

   상기 진동판의 표면상에 용액이 경화된 형태의 구조물을 포함하며,

   상기 구조물은 인쇄 또는 코팅 방식으로 형성된 것을 특징으로 하는 소형 스피커용 진동판.
2. 제 1항에 있어서, 상기 구조물은,

   상기 진동판의 외주 방향으로 나선 방향으로 형성된 복수의 보강 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 스피커용 진동판.
3. 제 1항에 있어서, 상기 구조물은,

   리드코일(lead coil)의 정리 위치를 나타내는 리드코일 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 스피커용 진동판.
4. 제 1항에 있어서, 상기 구조물은,

   보이스 코일을 안착하기 위한 보이스코일 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 스피커용 진동판.
5. 제 1항에 있어서, 상기 구조물은,

   상기 진동판을 스피커의 프레임에 부착하는 경우에 찌그러짐 또는 꺾임을 방지하기 위하여, 상기 진동판의 외곽 테두리를 따라 형성되는 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 스피커용 진동판.
6. 제 1항 내지 제 5항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 구조물은, 상기 진동판 표면상의 위치에 따라 그 형상과 두께가 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 소형 스피커용 진동판.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 구조물은, 상기 진동판 표면상의 위치에 따라 인쇄 또는 코팅되는 횟수를 다르게 하여 그 두께를 조절하는 것을 특징으로 하는 소형 스피커용 진동판.
8. 제 1항 내지 제 5항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 구조물은, 컴퓨터에 의해 디자인된 형상을 상기 진동판의 표면에 인쇄 또는 코팅하는 방식에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 소형 스피커용 진동판.
9. 제 1항 내지 제 5항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 구조물은, 광경화제가 포함된 용액에 의해 인쇄 또는 코팅되는 것을 특징으로 하는 소형 스피커용 진동판.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 구조물은, 색소가 포함된 용액에 의해 인쇄 또는 코팅되는 것을 특징으로 하는 소형 스피커용 진동판.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 구조물은, 금속 분말이 포함된 용액에 의해 인쇄 또는 코팅되는 것을 특징으로 하는 소형 스피커용 진동판.

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