KR101233586B1

KR101233586B1 - 스플릿 자석 라우드스피커

Info

Publication number: KR101233586B1
Application number: KR1020110083890A
Authority: KR
Inventors: 베니 리 다노비
Original assignee: 하만인터내셔날인더스트리스인코포레이티드
Priority date: 2010-08-25
Filing date: 2011-08-23
Publication date: 2013-02-15
Anticipated expiration: 2031-08-23
Also published as: EP2424272A2; BRPI1102617A2; JP5314082B2; EP2424272A3; CN102387451A; BRPI1102617B1; KR20120019387A; JP5538593B2; CA2737986A1; CN102387451B; EP2424272B1; CA2737986C; US20120051581A1; JP2012050064A; JP2013201769A; US8891809B2

Abstract

라우드스피커는 극성 정렬된 스플릿 자석들로부터 자속을 제공하여 보이스 코일을 작동시키고 사운드를 발생시킨다. 라우드스피커는 감소된 표류 자장과 대칭 및 선형 특성을 갖는 BL 곡선을 가질 수 있다. 라우드스피커는 코어, 스플릿 자석, 자석 하우징, 코어 캡 및 자석 하우징과 코어 캡 사이에 형성된 보이스 코일 갭을 포함할 수 있다. 스플릿 자석에 의해 생성된 자속은 보이스 코일 갭 내에서 코어 캡과 자석 하우징에 의해 조합, 지향 및/또는 집중될 수 있다. 보이스 코일의 적어도 일부는 보이스 코일 갭 내에 위치될 수 있고 다이아프램은 보이스 코일에 연결될 수 있다. 버킹 자석 조립체는 성능을 더 개선시키도록 자석 구조체의 자속을 수용할 수 있다. 버킹 자석 조립체는 자석 구조체의 극성과 반대인 정렬된 극성을 갖는 스플릿 자석을 포함할 수 있다.

Description

스플릿 자석 라우드스피커{SPLIT MAGNET LOUDSPEAKER}

본 발명은 라우드스피커, 구체적으로 동일한 방향으로 정렬된 극성을 갖는 다수의 스플릿 자석을 구비한 라우드스피커에 관한 것이다.

라우드스피커는 전기 에너지를 사운드로 전환하고 통상적으로 다이아프램, 자석 구조체 및 보이스 코일을 포함한다. 자석 구조체는 하나 이상의 자석과 코어 캡을 포함할 수 있다. 코어 캡은 자석에 의해 생성된 자속(magnetic flux)을 보이스 코일 갭으로 지향시키고 집중시킬 수 있다. 보이스 코일은 다이아프램에 연결되고 보이스 코일 갭에 위치될 수 있다. 전기 에너지가 보이스 코일에 흐를 때에, 보이스 코일 갭의 자속과 상호 작용하는 유도 자장이 생성될 수 있다. 보이스 코일은 자석 구조체에 의해 생성된 자속의 방향에 거의 수직인 방향으로 전류를 반송할 수 있어, 보이스 코일 전류와 자속 간의 상호 작용은 보이스 코일 갭의 길이 내에서 보이스 코일의 선형 발진을 유발할 수 있고, 이는 다이아프램을 이동시켜 가청 사운드를 생성시킨다.

몇몇의 라우드스피커는 자기 도전성 받침대에 의해 지지되는 단일의 비교적 두꺼운 자석을 포함하는 자석 구조체를 이용한다. 이 구조는 보이스 코일 갭 내에서 보이스 코일의 기계적 이동에 적절한 여유를 허용하여 원하는 양의 자속을 달성하고 서브우퍼에서처럼 보이스 코일 갭 내에서 보이스 코일을 작동시킬 수 있다. 그러나, 자기 도전성 받침대에 의해 지지되는 단일의 두꺼운 자석을 이용하면 라우드스피커의 효율을 감소시킬 우려를 증가시킬 수 있는 상당한 주변 자장(fringe magnetic field)을 유발할 수 있다. 또한, 보이스 코일 모터 힘 상수(BL)[자속 밀도(B)를 공기 갭의 전체 길이 내에 보이스 코일 와이어의 유효 길이(L)와 곱한 값]는 비대칭 특성을 가질 수 있다. 예컨대, 비선형인 BL과 변수는 왜곡의 위험 증가 및 불만족스런 성능을 유발할 수 있다. 더욱이, 자기 도전성 받침대에 의해 지지되는 단일의 두꺼운 자석을 이용하면 라우드스피커의 제조 및 선적 비용을 증가시킬 수 있는 보다 큰 질량의 라우드스피커를 생기게 할 수 있다. 따라서, 감소된 주변 자장을 제공할 수 있는 라우드스피커 자석 구조체에 대한 요구가 존재한다. 또한, 충분히 선형인 보이스 코일 이동을 위해 공기 갭의 길이를 가로질러 자속 밀도(B)를 유지하고 라우드스피커의 효율을 희생시키지 않으면서, 선형성 등의 보이스 코일 모터 힘 상수(BL) 특성을 개선시킬 수 있는 라우드스피커 자석 구조체에 대한 요구가 존재한다.

본 발명의 목적은 감소된 주변 자장을 제공할 수 있는 라우드스피커 자석 구조체를 제공하고, 또한 충분히 선형인 보이스 코일 이동을 위해 공기 갭의 길이를 가로질러 자속 밀도(B)를 유지하고 라우드스피커의 효율을 희생시키지 않으면서, 선형성 등의 보이스 코일 모터 힘 상수(BL) 특성을 개선시킬 수 있는 라우드스피커 자석 구조체를 제공하는 것이다.

개선된 성능 특성을 갖는 라우드스피커는 다수의 스플릿 자석으로부터 자속을 제공하여 보이스 코일을 작동시키고 감소된 중량 패키지에서 사운드를 발생시킨다. 개선된 성능 특성은 개선된 BL 선형성의 결과일 수 있다. 개선된 BL 선형성은 중량 감소된 패키지에 의해 또는 중량 감소된 패키지 없이 달성될 수 있다. 일례에서, 라우드스피커는 코어, 제1 및 제2 자석, 자석 하우징, 코어 캡 및 보이스 코일 갭을 포함한다. 제1 및 제2 자석은 제1 및 제2 자석의 극성이 동일한 방향으로 정렬될 수 있도록 위치될 수 있다. 보이스 코일 갭은 자석 하우징과 코어 캡 사이에 형성될 수 있다. 제1 및 제2 자석은 코어에 연결될 수 있다. 코어 높이는 제1 및 제2 자석의 조합된 높이보다 클 수 있다. 제1 및 제2 자석에 의해 생성된 자속은 보이스 코일 갭 내에서 코어 캡 및 자석 하우징에 의해 조합, 지향 및/또는 집중될 수 있다. 보이스 코일의 적어도 일부는 보이스 코일 갭 내에 위치될 수 있고, 다이아프램은 보이스 코일에 연결될 수 있다.

다른 예에서, 자석 구조체에 의해 발생된 자속의 큰 부분이 보이스 코일 갭 내에 수용되도록 자석 구조체에 대해 버킹 자석 조립체가 위치될 수 있다. 버킹 자석 조립체는 보이스 코일 이동의 정확도와 라우드스피커의 전체 성능을 개선시킬 수 있다. 버킹 자석 조립체는 다수의 스플릿 자석에 연결된 버킹 코어를 가질 수 있다. 제1 및 제2 버킹 자석은 극성이 동일한 방향으로 정렬될 수 있도록 위치될 수 있다. 제1 및 제2 버킹 자석의 극성은 자석 구조체의 극성과 반대일 수 있다. 제1 및 제2 버킹 자석을 갖는 버킹 자석 조립체는 보이스 코일 이동 범위 위에서 버킹 자석 조립체의 상부의 주변 자장을 압박할 수 있고, 표류(stray) 자장을 감소시킬 수 있다.

다른 시스템, 방법, 특징 및 이점은 이하의 도면 및 상세한 설명을 검토하면 당업자에게 명백하거나 명백해질 것이다. 그러한 모든 추가 시스템, 방법, 특징 및 이점은 이 설명 내에 포함되고, 본 발명의 범위 내에 있고, 이하의 청구범위에 의해 보호되도록 의도된다.

시스템은 이하의 도면 및 설명을 참조하여 보다 잘 이해될 수 있다. 도면의 구성요소들은 반드시 실척은 아니고, 대신에 본 발명의 원리를 설명할 때에 강조되어 있다. 더욱이, 도면에서, 동일한 참조 번호는 상이한 도면에 걸쳐 대응하는 부품을 가리킨다.
도 1은 라우드스피커용 자석 구조체의 일부의 단면을 도시하고;
도 2는 도 1의 자석 구조체의 자속을 도시하며;
도 3은 라우드스피커용 다른 자석 구조체의 일부의 단면을 도시하고;
도 4는 도 3의 자석 구조체의 자속을 도시하며;
도 5는 라우드스피커용 다른 자석 구조체의 자속을 도시하고;
도 6은 라우드스프커용 다른 자석 구조체의 자속을 도시하며;
도 7은 라우드스피커를 제조하는 예시적인 공정을 도시하고;
도 8a, 8b, 8c 및 8d는 자석 구조체와 다른 자석 구조체에 대하여 자속 밀도(B)와 보이스 코일 모터 힘 상수(BL) 대 보이스 코일의 휴지 위치에 대한 보이스 코일 갭에서 보이스 코일 위치의 차이를 비교하는 그래프이다.

도 1은 보이스 코일(101)을 갖는 라우드스피커용 자석 구조체(100)의 일부의 단면의 제1 실시예를 도시한다. 자석 구조체(100)는 코어(102), 제1 자석(104), 제2 자석(106), 자석 하우징(108) 및 코어 캡(110)을 포함한다. 쉘 포트라고도 하는 자석 하우징(108)은 베이스(112)와 연장부(114)를 포함할 수 있다. 자석 하우징(108)의 베이스(112)는 제1 자석(104)에 연결될 수 있고 자석 하우징(100)의 중앙축(115)에 대해 거의 수직으로 연장할 수 있다. 자석 하우징(108)의 연장부(114)는 중앙축(115)과 거의 동일한 방향으로 연장할 수 있고, 심지어는 중앙축(115)에 대해 거의 평행할 수 있다. 자석 구조체가 제1 자석(104) 및 제2 자석(106)을 포함할 때에, 자석은 동일한 방향으로 극성을 갖게 될 수 있다.

자석(104, 106)이 동일한 방향으로 극성을 갖게 될 때에, 자석들은 자석 구조체(100)의 조합된 자속에 대해 모두 기여할 수 있다. 자속은 자기 회로 또는 자기에서 자기 유량의 측정값이다. 자석 하우징(108)과 코어 캡(110)은 채널링하도록 조합된 자속의 적어도 일부에 대해 낮은 자기 저항 경로를 제공할 수 있다. 또한, 자석(104, 106) 사이에 위치된 코어(102)는 또한 조합된 자속에 대해 낮은 자기 저항 경로를 제공한다. 자기 회로는 코어(102), 자석 하우징(108), 코어 캡(110) 및 보이스 코일 갭(116)을 통해 자석(104, 106)에 의해 형성될 수 있다. 보이스 코일 갭(116)은 자석 구조체(100)의 주변에 배치될 수 있다. 특히, 보이스 코일 갭(116)은 자석 하우징(108)의 연장부(114)의 내주와 코어 캡(110)의 외주 사이에 형성될 수 있다. 보이스 코일 갭(116)은 보이스 코일(101)을 수용하도록 크기가 정해질 수 있다.

코어(102), 자석 하우징(108) 및 코어 캡(110)은 자속이 보이스 코일 갭(116)을 통해 조합, 지향 및/또는 집중되도록 구성 및 배열될 수 있다. 예컨대, 코어(102)는 중앙에 배치된 제1 부분(118)과, 제1 부분(118)의 대향 단부에 배치된 제2 부분(120)을 포함할 수 있다. 양 부분(118, 120)은 중앙축(115)과 동심일 수 있다. 제1 부분(118)은 제2 부분(120)보다 직경이 작도록 형성될 수 있다. 제1 부분(118)의 보다 작은 직경은 보이스 코일 갭(116)과 비교할 때에 코어(102)와 자석 하우징(108)의 실질적인 표면적 간의 증가된 거리를 제공할 수 있다. 도 1의 코어(102)의 제1 부분(118)의 외측부는 자석(104, 106)으로 코어(102)를 통해 자속을 조합, 지향 및/또는 집중하는 데에 뿐만 아니라 코어(102)의 중량을 감소하는 데에 일조하도록 경사진 노치(122)를 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 제1 부분(118)과 제2 부분(120)의 조합은 중앙축(115) 둘레에 스풀 형태를 형성할 수 있다. 다른 실시예에서, 코어(102)는 균일한 직경의 직선형 실린더와 같은 테이퍼형 또는 노치형 부분을 포함하지 않는 다른 형태로 형성될 수 있다. 코어(102)의 형태 및 크기는 코어에 과도한 재료를 추가하는 일없이 자기 회로를 통해 흐르도록 자석(104, 106)의 자속 포텐셜 전부에 대해 충분한 자기 저항을 제공할 수 있어, 보다 가벼운 중량 코어를 초래할 수 있다. 코어(102)의 이 "전략 포화"는 또한 코어가 보이스 코일(101)을 갖는 유도 효과를 최소화시킬 수 있다. 코어(102)의 형태 및 크기는 또한 코어(102)의 자속이 자석 하우징(108)을 가로질러 바람직스럽지못하게 점핑하지 못하도록 구성된다.

도 1에서, 코어 캡(110)의 외측 단부(124)는 자속을 보이스 코일 갭(116)으로 집중시키도록 중간부(126)에 대해 더 높게 연장할 수 있다. 코어 캡(110)의 반경 방향 두께는 또한 단부에서 중간부까지 테이퍼와 같이 변경될 수 있다. 코어 캡(110)의 크기 및 형태는 또한 보이스 코일(101)에 관해 갖는 유도 효과 뿐만 아니라 중량을 보다 가볍게 하는 유도 효과를 최소화시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 코어 캡(110)은 내부가 비어있기 보다는 중실형일 수 있다.

자석 하우징(108)의 연장부(114)의 단부는 내측부(128)가 외측부(130)를 넘어서 연장하는 단차형 형태를 가질 수 있다. 연장부(114)의 단부의 내측부는 자속을 보이스 코일 갭(116) 내로 지향시키는 데에 일조할 수 있다. 자속은 또한 코어(102), 자석 하우징(108) 및 코어 캡(110)의 다른 형태 및 두께를 이용하여 조합, 지향 및/또는 집중될 수 있다.

도 1에서, 제1 자석(104)은 코어(102)의 제1 평탄면에 연결되고 제2 자석(106)은 코어(102)의 제2 평탄면에 연결된다. 제1 및 제2 평탄면은 코어(102)에서 서로 대향할 수 있다. 코어(102)의 외경은 자석(104, 106) 중 적어도 하나의 외경보다 작을 수 있다. 코어(102)의 외경보다 큰 자석의 외경을 갖는 한가지 이점은 압착될 본딩 접착제를 위한 약간의 기계적 여유를 제공하는 것이다. 다른 실시예에서, 각각의 자석(104, 106)과 코어(102)는 동일한 외경을 가질 수 있지만, 외경이 각각 상이할 수 있다는 것을 당업자라면 알 것이다. 이는 또한 자석(104, 106)과 코어 캡(110)의 외경의 관계의 경우일 수 있다. 각각의 자석(104, 106)의 높이는 동일할 수 있거나 서로에 대해 상이할 수 있다. 자석들은 바람직하게는 코어(102)의 높이보다 실질적으로 낮다. 한가지 실시예에서, 조합된 양 자석의 전체 높이는 코어(102)의 전체 높이의 최대 약 50%일 수 있다. 이 실시예에서, 도 1에 도시된 스플릿 자석 디자인은 하나의 두꺼운 자석 대신에 비교적 두꺼운 코어에 연결된 2개의 비교적 얇은 자석의 사용을 허용할 수 있다. 자석, 코어 및 코어 캡의 상대적 크기는 특별한 용례의 특정한 요건에 따라 결정될 수 있다. 자석의 자력은 서로에 대해 동일하거나 상이할 수 있다. 자석의 자력이 상이할 때에는, 보이스 코일 갭 내의 자속을 높이도록 코어 캡 근처에 보다 자력이 센 자석을 두는 것이 바람직하다.

코어(102)는 중실형이거나, 이와 달리 코어가 훨씬 더 가벼운 중량이 되게 하도록 그 중간부를 통해 연장하는 오리피스를 포함할 수 있다. 오리피스는 라우드스피커 및 배기구 내에서 자석 구조체(100)의 지지를 허용하도록 코어(102), 자석(104, 106), 자석 하우징(108) 및 코어 캡(110) 중 적어도 하나를 포함하는 자석 구조체(100)의 일부를 통해 연장할 수 있다. 자석 구조체(100)의 구성요소들은 동심이고 자석 구조체(100)의 중앙축(115) 둘레에서 대칭형이거나 비동심이고 비대칭형일 수 있다.

도 1에서, 라우드스피커의 다이아프램(도시 생략)에 연결될 수 있는 보이스 코일(101)은 보이스 코일 갭(116) 내에 위치될 수 있다. 보이스 코일 갭(116)에 대한 보이스 코일(101)의 위치는 보이스 코일의 일단부가 보이스 코일 갭에 진입할 수 있는 오버행 위치에 도시되어 있지만, 그 위치는 보이스 코일의 일단부가 갭에서 빠져나갈 수 있는 언더행 위치이거나 어느 한 단부도 갭을 떠나지 않도록 보이스 코일이 이동할 수 있다. 보이스 코일(101)과 다이아프램의 치수는 임의의 치수일 수 있고, 치수는 원하는 라우드스피커 성능과 기계적 요건을 달성하도록 함께 또는 개별적으로 크기가 조정될 수 있다. 서브우퍼 또는 우퍼를 위한 긴 행정의 보이스 코일은, 예컨대 비교적 깊거나 높은 보이스 코일 갭에 위치될 수 있다. 다이아프램에 연결된 서스펜션(도시 생략)은 보이스 코일(101)과 다이아프램이 라우드스피커의 중앙축(115)을 따라 축방향으로 왕복 운동하게 한다. 보이스 코일(101)은 보이스 코일 둘레에 원통형으로 권취된 권선을 포함할 수 있다. 보이스 코일은 알루미늄, 구리, 플라스틱, 종이, 복합재 또는 다른 강성 재료와 같은 임의의 적절한 재료를 포함할 수 있다. 권선은 구리, 알루미늄 또는 다른 적절한 도전성 재료로 제조된 와이어를 포함할 수 있고, 접착제를 이용하여 보이스 코일에 부착될 수 있다. 보이스 코일을 둘러싸는 권선의 갯수는 라우드스피커 크기 및 원하는 라우드스피커 성능 특성에 따라 좌우될 수 있다.

보이스 코일(101)은 자석(104, 106)으로부터의 자속과 보이스 코일(101)을 통해 흐르는 전류 사이의 보이스 코일 갭(116)에 상호 작용이 존재할 때에 작동 중에 축방향으로 왕복 운동할 수 있다. 자속은 보이스 코일 갭(116)에서 실질적으로 조합, 지향 및/또는 집중될 수 있다. 보이스 코일(101)을 통해 흐르는 전류는 입력 오디오 신호로부터 나올 수 있다. 입력 오디오 신호는 증폭기, 크로스오버 또는 다른 적절한 소스에 의해 제공되는 아날로그 전기 신호일 수 있다. 전류는 보이스 코일 갭(116), 보이스 코일(101) 및 부착된 다이아프램의 자속과 상호 작용하고 이 상호 작용에 응답하여 선형으로 독립적으로 진동 및 발진할 수 있다. 오디오 신호는 다이아프램에 의해 유발된 공기의 독립적 운동에 의해 생성될 수 있다.

자석 하우징(108)의 베이스(112), 코어(102) 및 자석(104, 106)의 조합의 조합된 높이는 자기 도전성 받침대에 의해 지지되는 단일의 비교적 두꺼운 자석을 포함하는 종래의 자석 구조체의 전체 높이와 유사할 수 있지만, 자석 구조체(100)를 이용하는 라우드스피커의 성능은 여전히 더욱 개선될 수 있다. 예컨대, 성능은 자기 도전성 받침대에 의해 지지되는 단일의 더 큰 자석을 이용할 때에 존재하는 와류 주변 자장을 감소시킴으로써 개선될 수 있다. 더욱이, 자석 구조체(100)의 보이스 코일 모터 힘 상수(BL) 대 보이스 코일 갭(116)에 보이스 코일의 위치를 플로팅하는 곡선은 도 8a에 도시된 바와 같이 보다 대칭적인 선형 특성을 가질 수 있다. 보다 넓은 주파수 범위에 걸쳐 라우드스피커의 감소된 왜곡 및 개선된 전체 성능이 초래될 수 있다.

도 2는 보이스 코일이 제거된 상태에서 도 1의 예시적인 자석 구조체의 자속을 도시하고 있다. 자석(104, 106)은 그 자속을 보이스 코일 갭(116)에 그 자속을 지향, 조합 및/또는 집중시키도록 동일한 방향으로 극성을 갖는다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 자석 구조체(100)의 다른 곳에서의 자속선에 비해, 보이스 코일 갭(116) 내에 보다 높은 농도의 자속선(202)이 존재한다. 자석 구조체(100) 외측의 보다 작은 농도의 표류(stray) 자속선(204)이 또한 도 2에 도시되어 있다. 코어(102), 자석 하우징(108) 및 코어 캡(110) 중 적어도 하나는 자석(104, 106)의 자속이 보이스 코일 갭(116)에 집중되도록 배열 및 구성된다. 전술한 바와 같이, 자석 구조체(100)는 보이스 코일 갭(116) 내에 위치된 보이스 코일을 작동시킬 수 있다.

도 3은 라우드스피커용 자석 구조체 조립체(300)의 다른 예의 일부의 단면을 도시하고 있다. 자석 구조체 조립체(300)는 여기에 설명된 자석 구조체(100)의 많은 요부들 중 하나와 자석 구조체(100)에 연결되는 버킹(bucking) 자석 조립체(302)를 포함할 수 있다. 버킹 자석 조립체(302)는 자석 구조체(100)에 의해 발생된 자장을 수용하는 데에 일조할 수 있다. 버킹 자석 조립체(302)는 코어(304), 제1 자석(306), 제2 자석(308) 및 선택적 상부 캡(310) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나, 버킹 자석 조립체(302)의 자석(306, 308)의 극성은 자석 구조체(100)의 자석(104, 106)의 극성의 반대이다.

자석(306, 308)은 버킹 자석 조립체(302)의 조합된 자속에 기여할 수 있다. 코어(304)와 상부 캡(310)은 유동할 자석(306, 308)의 조합된 자속의 부분에 대해 낮은 자기 저항 경로를 제공할 수 있다. 상부 캡(310)의 부재시에, 자석(308)으로부터의 자속은 공기를 통해 이동할 수 있다. 코어(304)와 상부 캡(310)은 자석 구조체(100)에 의해 발생된 자장이 수용되도록 자석(306, 308)의 자속을 집중, 조합 및/또는 지향시키는 형태와 크기를 가질 수 있다. 코어(304)는 심지어는 여기에 설명된 것과 동일한 기능을 위해 코어(102)와 유사한 형태 및 크기를 가질 수 있다. 예컨대, 코어(304)의 외측부는 코어(304)를 통해 자속을 조합, 지향 및/또는 집중시키는 데에, 뿐만 아니라 코어(304)의 중량을 감소시키는 데에 일조하도록 경사진 노치(312)를 포함할 수 있다. 자속은 코어(304) 및 상부 캡(310)의 다른 형태 및 두께를 이용하여 조합, 지향 및/또는 집중될 수 있다.

제1 자석(306)은 코어(304)의 제1 평탄면에 연결될 수 있고 제2 자석(308)은 제1 평탄면의 반대쪽에 있는 코어(304)의 제2 평탄면에 연결될 수 있다. 코어(304)의 최외측 직경은 자석(306, 308) 중 적어도 하나의 외경보다 작을 수 있다. 자석(306, 308)의 높이는 서로 그리고 자석(104, 106)과 동일하거나 상이할 수 있다. 각각의 자석(306, 308)의 높이는 동일하거나 상이할 수 있지만, 각각의 개별적인 자석은 코어 높이보다 실질적으로 작아야 한다. 일례에서, 조합된 양 자석의 전체 높이는 코어(102)의 전체 높이의 최대 약 50%일 수 있다. 이 예에서, 도 3에 도시된 스플릿 자석 버킹 조립체 디자인은 하나의 두꺼운 자석 대신에 비교적 두꺼운 코어에 연결된 2개의 비교적 얇은 자석의 사용을 허용할 수 있다. 자석의 자력은 동일하거나 상이할 수 있다. 상이할 때에, 보이스 코일 갭 내의 자속을 높이도록 보다 큰 자력의 자석(또는 보다 두꺼운 자석)을 코어 캡 근처에 두는 것이 바람직하다.

코어(304)는 중실형일 수 있고, 코어, 자석 및 상부 캡 중 적어도 하나는 라우드스피커에 자석 구조체(300)의 지지를 허용하도록 오리피스를 포함할 수 있다. 자석 구조체(100)와 버킹 자석 조립체(302)를 포함하는 자석 구조체(300)는 동심이고 자석 구조체(300)의 대칭축(314) 둘레에서 대칭일 수 있다. 자석 구조체(300)는 또한 비동심 및 비대칭일 수 있다.

버킹 자석 조립체(302)는 오직 자석 구조체(100) 또는 후술되는 바와 같이 단일의 자석 디자인 등의 임의의 다른 자석 구조체를 포함하는 라우드스피커의 성능을 더 향상시킬 수 있다. 버킹 자석 조립체(302)를 이용하면 자석 구조체 내에 수용될 자석 구조체에 의해 발생되는 보다 큰 부분의 자장을 허용할 수 있다. 이는 보이스 코일 이동의 정확도와 라우드스피커의 전체 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 버킹 자석 조립체(302)는 트위터 등의 제2 라우드스피커 모터, 중음의 동축 디자인, 또는 임의의 다른 이중 라우드스피커 디자인을 위해 사용될 수 있다. 또한, 버킹 자석 조립체(302)의 사용은 도 4 및 도 6을 참조하여 논의된 바와 같이, 코어 캡 상에 바로 위치되는 2개의 자석(306, 308)의 조합된 두께의 단일의 버킹 자석을 갖는 것과 비교했을 때에 보이스 코일 이동 범위 위에 버킹 자석 조립체(302)의 상부의 주변 자장을 압박할 수 있다.

도 4는 도 3의 예시적인 자석 구조체(300)의 자속을 도시하고 있다. 버킹 자석 조립체(302)의 자석(306, 308)은 자석 구조체(100)에 의해 발생된 자속을 수용하기 위해 그 자속을 조합, 지향 및/또는 조합하도록 동일한 방향으로 극성을 가질 수 있다. 구체적으로, 자석(306, 308)은 자석 구조체(100)로부터의 표류 자속이 자석 구조체(100) 내에, 특히 보이스 코일 갭(116) 내에 체류하기 위하여 압박되도록 자석 구조체(300) 밖에서 선(402)에 의해 나타나는 자속을 발생시킬 수 있다. 예시를 위하여, 도 2에 도시된 표류 자속선(204)은 억제되어 도 4에 보이지 않는데, 그 이유는 버킹 자석 조립체(302)가 그들을 실질적으로 자석 구조체(100) 내에 수용할 수 있기 때문이다.

도 5는 라우드스피커를 위한 또 다른 자석 구조체 조립체(500)의 일부와, 자석 구조체(500)의 자속의 단면을 도시하고 있다. 자석 구조체 조립체(500)는 도 1에서 설명된 자석 구조체(100)와, 이 자석 구조체(100)에 연결된 버킹 자석 조립체(502)를 포함할 수 있다. 도 3의 예와 유사하게, 버킹 자석 조립체(502)는 자석 구조체(100)에 의해 발생된 자장을 수용하는 데에 일조한다. 버킹 자석 조립체(502)는 제3 자석 또는 버킹 자석(506)과 선택적인 상부 캡(510)(점선으로 도시됨)을 포함할 수 있다. 버킹 자석(506)은 제1 자석(104)과 제2 자석(106)의 자속을 보이스 코일 갭(116) 내로 지향시키도록 제1 자석(104)과 제2 자석(106)의 반대 방향으로 극성을 가질 수 있다. 구체적으로, 자석(506)은 자석 구조체(100)로부터의 표류 자속이 자석 구조체(100) 내에, 특히 보이스 코일 갭(116) 내에 체류하기 위하여 압박되도록 자석 구조체(100) 밖에서 선(504)에 의해 나타나는 자속을 발생시킬 수 있다. 상부 캡(510)은 공기를 통한 이동을 최소화시키도록 버킹 자석(506)의 자속을 지향시킬 수 있다. 상부 캡(510)의 부재시에, 자석(506)으로부터 보다 많은 자속이 공기를 통해 이동할 수 있다.

버킹 자석(506)은 제2 자석(106)의 반대쪽의 코어 캡(110)의 평탄면에 연결될 수 있다. 상부 캡(510)(존재한다면)은 코어 캡(110)의 반대쪽의 평탄면에서 버킹 자석(506)과 연결될 수 있다. 버킹 자석(506)의 외경은 코어 캡(110)의 외경보다 작을 수 있고, 상부 캡(501)의 외경은 버킹 자석(506)보다 작을 수 있다. 버킹 자석(506)과 상부 캡(510)의 조합된 높이는 자석(104, 106)의 조합 높이와 실질적으로 동일할 수 있다. 이와 달리, 상부 캡(510)이 없는 버킹 자석(506)의 높이가 자석(104, 106)의 조합과 실질적으로 동일할 수 있다.

도 6은 라우드스피커를 위한 또 다른 자석 구조체 조립체(600)의 일부와, 자석 구조체(600)의 자속의 단면을 도시하고 있다. 자석 구조체 조립체(600)는 자석(604), 자석 하우징(608) 및 보이스 코일 갭(116)을 형성하도록 하우징으로부터 이격된 코어 캡(610)을 포함할 수 있는 자석 구조체(602)를 포함할 수 있다. 쉘 포트라고도 하는 자석 하우징(608)은 베이스(612)와 연장부(614)를 포함할 수 있다. 베이스(612)로부터 자석(604)에 부착하기 위한 표면을 갖는 받침대(616) 또는 코어가 연장된다. 자석 구조체 조립체(600)는 또한 코어 캡(610)에 연결된 도 3의 버킹 자석 조립체(302)를 포함한다. 버킹 자석 조립체(302)는 자석 구조체 조립체(600)에 의해 발생된 자장을 수용하는 데에 일조한다.

자석 하우징(608)의 베이스(612)는 중앙축에 대해 거의 수직으로 연장될 수 있고, 받침대(616)는 중앙축을 따라 연장될 수 있다. 연장부(614)는 중앙축과 거의 동일한 방향으로 연장될 수 있고, 심지어는 중앙축에 대해 거의 평행할 수 있다. 버킹 자석 조립체(302)의 자석(306, 308)의 극성은 자석 구조체 조립체(600)의 자석(604)의 극성의 반대일 수 있다. 버킹 자석 조립체(302)의 자석(306, 308)은 자석 구조체 조립체(600)에 의해 발생된 자속을 수용하기 위해 그 자속을 조합, 지향 및/또는 조합하도록 동일한 방향으로 극성을 가질 수 있다. 구체적으로, 자석(306, 308)은 자석 구조체(602)로부터의 표류 자속이 자석 구조체(602) 내에, 특히 보이스 코일 갭(116) 내에 체류하기 위하여 압박되도록 자석 구조체(600) 밖에 선(604)에 의해 나타내는 자속을 발생시킬 수 있다.

도 7은 도면의 예시적인 자석 구조체 또는 버킹 자석 구조체 조립체를 포함하는 라우드스피커 등의 라우드스피커를 제조하는 예시적인 공정(700)을 도시한다. 라우드스피커의 원하는 오디오 특성, 재료 요건 및 물리적 요건은 단계(702)에서 결정될 수 있다. 예컨대, 오디오 특성은 전력 소산, 주파수 범위, 임피던스 및 다른 특성을 포함할 수 있다. 라우드스피커의 물리적 요건은 특정한 용례, 환경 또는 제조 공정을 위한 질량 또는 치수 요건을 포함할 수 있다.

단계(704)에서, 제1 및 제2 자기 재료는 낮은 자기 저항의 자기 도전성 재료로 구성된 코어와 연결될 수 있다. 자기 재료는 코어와 연결될 때에 비자화될 수 있거나, 이미 자화될 수 있다. 자기 재료가 초기에 비자화되면, 코어와 자기 재료의 연결은 간소화된다. 초기에 비자화된 자기 재료는 단계(704)에서 연결 중에 서로 또는 코어와 자기적으로 상호 작용하지 않는다. 코어는 중실형일 수 있고, 자속의 지향, 조합 및/또는 집중을 허용하는 형태를 가질 수 있다.

단계(706)에서, 자석 하우징과 코어 캡은 제1 및 제2 자기 재료와 연결될 수 있다. 자석 하우징과 코어 캡은 링 또는 환형 형태일 수 있고, 낮은 자기 저항의 자기 도전성 재료로 구성될 수 있다. 자석 하우징과 코어 캡은 자석 하우징과 코어 캡에 의해 형성된 보이스 코일 갭에 자속을 조합, 지향 및/또는 집중시키도록 될 수 있다. 자석 하우징과 코어 캡 사이에 형성된 보이스 코일 갭은 자석 하우징의 내주 및 코어 캡의 외주에 있다. 단계(708)에서, 다이아프램에 연결된 보이스 코일은 보이스 코일 갭 내에 위치될 수 있다. 보이스 코일은 자화된 제1 및 제2 자기 자료의 자속이 보이스 코일을 통해 흐르는 전류와 상호 작용하여 보이스 코일 및 부착된 다이아프램의 왕복 축방향 운동을 허용하도록 위치될 수 있다.

단계(714)에서, 자기 재료가 자화되는지의 여부가 결정된다. 자기 재료가 자화되고 그 극성이 동일한 방향으로 정렬되면, 방법(700)은 단계(712)로 계속할 수 있다. 자기 재료가 초기에 자화되지 않으면, 방법(700)은 단계(710)로 계속할 수 있다. 단계(710)에서, 제1 및 제2 자기 재료는 자석의 극성이 동일한 방향으로 정렬되도록 자화될 수 있다. 제1 및 제2 자기 재료는 단계(704)에서 코어에 연결되고, 자석 하우징과 코어 캡은 단계(706)에서 제1 및 제2 자기 재료에 연결된다. 따라서, 제1 및 제2 자기 재료의 자화는 자석 구조체의 조립 후에 수행될 수 있다. 단계(710)에서 제1 및 제2 자기 재료의 자화는 동시에 수행될 수 있다. 이 방식의 제1 및 제2 자석의 자화는 양 자석이 그 자속을 갭 내에서 조합하게 하고 갭 내에서 보다 정확한 보이스 코일 이동을 제공한다. 또한, 조립 후의 자화는 코어 캡, 코어 및 자석 하우징의 제1 및 제2 자기 재료에 대한 자기 인력에도 불구하고 구성요소들을 정렬하는 어려움을 피한다. 라우드스피커는 단계 712에서 라우드스피커 샤시에 자석 구조체를 서스펜션, 배선 및 라우드스피커의 다른 구성요소들과 함께 자화된 자기 재료, 보이스 코일 및 다이아프램과 장착함으로써 조립될 수 있다.

라우드스피커의 자석 구조체를 제조하는 방법의 일례에서, 단계들은 제1 코어면 및 제2 코어면과, 자석 하우징과, 코어 캡을 갖는 적어도 하나의 코어를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 제1 자기 재료는 제1 코어면에 연결될 수 있고, 제2 자기 재료는 제2 코어면에 연결될 수 있다. 코어 높이는 제1 자기 재료 및 제2 자기 재료의 조합된 높이보다 클 수 있다. 자석 하우징은 제1 자기 재료에 연결될 수 있다. 코어 캡은 이 코어 캡과 자석 하우징이 보이스 코일이 위치될 수 있는 보이스 코일 갭을 형성할 수 있도록 제2 자기 재료에 연결될 수 있다. 제1 및 제2 자기 재료는 제1 자기 재료의 극성이 제2 자기 재료의 극성과 동일한 방향으로 정렬되도록 자화될 수 있다. 다른 예에서, 방법의 단계들은 코어 캡을 갖는 자석 조립체, 제1 방향의 극성을 갖는 자기 재료, 및 보이스 코일 갭을 형성하도록 코어 캡에 대해 위치된 자석 하우징 중 적어도 하나를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 제1 버킹 코어면과 제2 버킹 코어면을 갖는 버킹 코어가 제공될 수 있다. 제1 버킹 자기 재료는 제1 버킹 코어면에 연결될 수 있고, 제2 버킹 자기 재료는 제2 버킹 코어면에 연결될 수 있다. 제1 및 제2 버킹 자기 재료는 제1 버킹 자기 재료의 극성이 제2 버킹 자기 재료의 극성과 동일한 방향으로 정렬되도록 자화될 수 있다. 제1 및 제2 버킹 자기 재료의 극성은 자석 조립체의 자기 재료의 구성과 반대일 수 있다. 제1 버킹 자기 재료는 코어 캡에 연결될 수 있다.

도 8a, 8b, 8c 및 8d는 비교적 동일한 크기를 갖는 자석 구조체와 다른 제어 자석 구조체에 대해 자속 밀도[B-테슬라; 오른쪽 y축(802)]와 보이스 코일 모터 힘 상수[BL-테슬라 미터; 왼쪽 y축(804)] 대 코어의 중앙에 대한 보이스 코일 갭 내에서 보이스 코일 위치[포지티브 또는 네가티브 밀리미터; x축(806)]를 비교하는 그래프를 나타낸다. 코어의 중앙은 입력 신호가 없는 보이스 코일의 휴지 위치일 수 있다. 포지티브 거리는 입력 신호로 보이스 코일에 응답하여 휴지 위치로부터 멀리 그리고 자석 하우징으로부터 멀리 이동하는 보이스 코일을 나타내고, 네가티브 거리는 입력 신호로 보이스 코일에 응답하여 자석 하우징을 향해 휴지 위치로부터 멀리 이동하는 보이스 코일을 나타낸다.

도 8a에서, 예컨대, 그래프(810)는 다수의 자석을 갖는 도 1의 자석 구조체(100)와 자기 도전성 받침대에 의해 지지되는 단일의 두꺼운 자석을 갖는 제어 자석 구조체 사이의 성능차를 보여준다. 자석 구조체(100)는 최소 및 최대 이동 거리(약 네가티브 10 mm 내지 약 포지티브 10 mm) 사이의 보다 선형의 또는 일정한 BL 곡선(812)(약 14.67 테슬라 미터)를 제공할 수 있다. 비교해 보면, 제어 자석 구조체는 최소 및 최대 이동 거리(약 네가티브 10 mm 내지 약 포지티브 10 mm) 사이의 가변적 BL 곡선(814)(약 12.9 테슬라 미터 내지 약 14.8 테슬라 미터)를 제공한다. 자석 구조체(100)의 자속 밀도(816)(약 0.69 테슬라)는 제어 자석 구조체의 자속 밀도(818)(약 0.71 테슬라)와 거의 동일할 수 있다. 자석 구조체(100)는 보이스 코일 갭 내에 개선된 BL 선형성, 특히 보이스 코일이 곡선(812)과 곡선(814)에서의 성능차에 의해 나타내는 바와 같이 네가티브 방향으로 휴지 위치로부터 멀어지게 이동할 때에 개선된 BL 선형성을 가질 수 있다.

도 8b에서, 예컨대 그래프(820)는 다수의 자석과 다수의 자석 버킹 자석 조립체를 갖는 도 3의 자석 구조체(300)와, 자기 도전성 받침대에 의해 지지되는 단일의 두꺼운 자석과 단일의 자석 버킹 조립체를 갖는 제어 자석 구조체 간의 성능차를 보여주고 있다. 자석 구조체(300)는 최소 및 최대 이동 거리(약 네가티브 11 mm 내지 약 포지티브 11 mm) 간에 보다 선형의 또는 일정한 BL 곡선(822)(약 20.2 테슬라 미터 내지 약 18.1 테슬라 미터, 최대 20.8 테슬라 미터)를 제공할 수 있다. 비교해 보면, 제어 자석 구조체는 최소 및 최대 이동 거리(약 네가티브 11 mm 내지 약 포지티브 11 mm) 간에 가변적 BL 곡선(824)(약 19.0 테슬라 미터 내지 약 15.2 테슬라 미터, 최대 20.5 테슬라 미터)를 제공한다. 자석 구조체(300)의 자속 밀도(826)(약 1.0 테슬라)는 제어 자석 구조체의 자속 밀도(828)(약 1.05 테슬라)와 실질적으로 동일할 수 있다. 자석 구조체(300)는 보이스 코일 갭 내에 개선된 BL 선형성, 특히 보이스 코일이 곡선(822)와 곡선(824)에서의 성능차에 의해 나타내는 바와 같이 포지티브 방향으로 휴지 위치로부터 멀어지게 이동할 때에 개선된 BL 선형성을 가질 수 있다.

도 8c에서, 예컨대, 그래프(830)는 다수의 자석과 단일의 자석 버킹 자석 조립체를 갖는 도 5의 자석 구조체(500)와, 자기 도전성 받침대에 의해 지지되는 단일의 두꺼운 자석과 단일의 자석 버킹 자석 조립체를 갖는 제어 자석 구조체 간의 성능차를 보여주고 있다. 자석 구조체(500)는 최소 및 최대 이동 거리(약 네가티브 11 mm 내지 약 네가티브 5.5 mm) 간에 개선된 BL 곡선(832)(약 20.1 테슬라 미터 내지 약 20.3 테슬라 미터, 최대 20.9 테슬라 미터)를 제공할 수 있다. 비교해 보면, 제어 자석 구조체는 최소 및 최대 이동 거리(약 네가티브 11 mm 내지 약 네가티브 5.5 mm) 간에 가변적 BL 곡선(834)(약 19.0 테슬라 미터 내지 약 20.3 테슬라 미터, 최대 20.5 테슬라 미터)를 제공한다. 자석 구조체(500)의 자속 밀도(836)(약 1.0 테슬라)는 제어 자석 구조체의 자속 밀도(838)(약 1.05 테슬라)와 실질적으로 동일할 수 있다.

도 8d에서, 예컨대 그래프(840)는 자기 도전성 받침대에 의해 지지되는 단일의 자석과 다수의 자석 버킹 자석 조립체를 갖는 도 6의 자석 구조체(600)와, 자기 도전성 받침대에 의해 지지되는 단일의 두꺼운 자석과 단일의 자석 버킹 자석 조립체를 갖는 제어 자석 구조체 간의 성능차를 보여주고 있다. 자석 구조체(600)는 최소 및 최대 이동 거리(약 네가티브 10 mm 내지 약 포지티브 10 mm) 간에 보다 선형의 또는 일정한 BL 곡선(842)(약 19.5 테슬라 미터 내지 약 19.8 테슬라 미터, 최대 20.3 테슬라 미터)를 제공한다. 비교해 보면, 제어 자석 구조체는 최소 및 최대 이동 거리(약 네가티브 10 mm 내지 약 포지티브 10 mm) 간에 가변적 BL 곡선(844)(약 19.7 테슬라 미터 내지 약 15.2 테슬라 미터, 최대 20.5 테슬라 미터)를 제공한다. 자석 구조체(600)의 자속 밀도(846)(약 1.05 테슬라)는 제어 자석 구조체의 자속 밀도(848)(약 1.05 테슬라)와 실질적으로 동일할 수 있다. 자석 구조체(600)는 보이스 코일 갭 내에 개선된 BL 선형성, 특히 보이스 코일이 곡선(842)와 곡선(844)에서의 성능차에 의해 나타내는 바와 같이 포지티브 방향으로 휴지 위치로부터 멀어지게 이동할 때에 개선된 BL 선형성을 가질 수 있다.

여기에 설명한 자석은 네오디뮴, 페라이트 또는 외부 자장을 포함하도록 자화될 수 있는 임의의 다른 금속 또는 비금속 재료를 비롯한 임의의 영구 자기 재료로 구성될 수 있다. 자석은 라우드스피커에 설치 전에 자화될 수 있거나, 제조 공정의 부품으로서 라우드스피커에 설치 후에 자화될 수 있다. 자석은 디스크 자석, 원형 또는 환형 링 자석일 수 있거나, 다른 형태일 수 있다. 자석 구조체의 구성요소들은 접착제, 접합제, 기계적 파스너 또는 임의의 다른 체결 메카니즘을 이용하여 연결될 수 있다. 코어, 자석 하우징, 코어 캡 및/또는 상부 캡은 강, 합금 및/또는 임의의 다른 자기 도전성 재료를 비롯한 낮은 자기 저항 자기 재료로 구성될 수 있다. 자석, 코어 및 상부 캡의 상대적 크기는 특별한 용례의 특정한 요건에 따라 결정될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예를 설명하였지만, 보다 많은 실시예 및 구현이 본 발명의 범위 내에서 가능하다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 예컨대, 다른 구성, 배열, 및 돔, 다이아프램, 콘 및/또는 트위터용 보이스 코일의 조합, 중음 및/또는 서브우퍼 드라이버가 설명한 자석 구조체에 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 그 등가물의 관점을 제외하고 제한되어서는 않된다.

Claims

라우드스피커용 자석 구조체로서,
제1 코어면과 제2 코어면을 포함하는 코어;
상기 제1 코어면에 연결된 제1 자석;
상기 제2 코어면에 연결된 제2 자석으로서, 상기 제1 자석과 제2 자석은 제1 자석의 극성이 제2 자석의 극성과 동일한 방향으로 정렬되도록 위치되고, 상기 코어의 높이는 제1 자석 및 제2 자석의 조합된 높이보다 큰 것인, 상기 제2 자석;
상기 제1 자석에 연결된 자석 하우징; 및
상기 제2 자석에 연결된 코어 캡
을 포함하고, 상기 자석 하우징과 코어 캡은 보이스 코일이 위치될 수 있는 보이스 코일 갭을 형성하도록 구성되는 것인 자석 구조체.
제1항에 있어서, 상기 자석 하우징은 베이스와, 상기 베이스로부터 연장되는 연장부를 포함하고, 상기 베이스는 제1 자석에 연결되며, 상기 연장부는 코어 캡으로부터 이격되어 그 사이에 보이스 코일 갭을 형성하는 것인 자석 구조체.
제1항에 있어서, 상기 코어, 제1 자석, 제2 자석 및 코어 캡은 자석 구조체의 중앙축 둘레에 축방향 조립체를 형성하고, 상기 축방향 조립체는 자석 하우징 내에 끼워지는 크기를 갖는 것인 자석 구조체.
제1항에 있어서, 상기 보이스 코일 갭은 단지 단일의 보이스 코일 갭이고, 상기 코어 캡과 자석 하우징은 제1 및 제2 자석의 자속을 단일의 보이스 코일 갭 내에 집중하도록 구성되는 것인 자석 구조체.
제4항에 있어서, 상기 단일의 보이스 코일 갭은 자석 하우징의 일단부에 형성되는 것인 자석 구조체.
제5항에 있어서, 상기 제1 자석보다 단일의 보이스 코일 갭에 근접하게 더 가까운 제2 자석은 제1 자석보다 큰 자력을 갖는 것인 자석 구조체.
제1항에 있어서, 상기 제1 자석과 제2 자석의 조합된 높이는 코어 높이의 최대 50%인 것인 자석 구조체.
제1항에 있어서, 상기 코어는 외주를 갖고, 상기 외주의 일부는 코어의 외주의 다른 부분보다 자석 하우징에 더 가까운 것인 자석 구조체.
제1항에 있어서, 상기 자석 구조체의 자속을 수용하도록 위치되는 적어도 하나의 자석을 갖는 버킹(bucking) 자석 조립체를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 자석은 코어 캡에 연결되며, 상기 적어도 하나의 자석은 적어도 하나의 극성이 제1 및 제2 자석 각각의 극성과 반대 방향에 정렬되도록 위치되는 것인 자석 구조체.
제9항에 있어서, 상기 버킹 자석 조립체는,
제1 버킹 코어면과 제2 버킹 코어면을 갖는 버킹 코어;
상기 코어 캡에 연결된 제1 버킹 자석과 상기 제1 버킹 코어면에 연결된 제2 표면; 및
상기 제2 버킹 코어면에 연결된 제2 버킹 자석
을 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 버킹 자석은 제1 버킹 자석의 극성이 제2 버킹 자석의 극성과 동일한 방향으로 정렬되도록 위치되며, 상기 제1 및 제2 버킹 자석의 극성은 자석 구조체의 제1 및 제2 자석의 극성과 반대인 것인 자석 구조체.
제10항에 있어서, 상기 버킹 자석 조립체는 상기 제2 버킹 자석에 연결된 상부 캡을 더 포함하는 것인 자석 구조체.
라우드스피커용 자석 구조체로서,
적어도 하나의 자석;
상기 적어도 하나의 자석에 연결된 자석 하우징;
상기 적어도 하나의 자석에 연결된 코어 캡으로서, 상기 자석 하우징과 코어 캡은 보이스 코일이 위치될 수 있는 보이스 코일 갭을 형성하도록 구성되는 것인 코어 캡;
상기 자석 구조체의 자속을 수용하도록 위치되는 버킹 자석 조립체
를 포함하고, 상기 버킹 자석 조립체는 제1 버킹 코어면과 제2 버킹 코어면을 갖는 버킹 코어, 상기 코어 캡에 연결된 제1 버킹 자석과 상기 제1 버킹 코어면에 연결된 제2 표면, 및 상기 제2 버킹 코어면에 연결된 제2 버킹 자석을 포함하며, 상기 제1 및 제2 버킹 자석은 제1 버킹 자석의 극성이 제2 버킹 자석의 극성과 동일한 방향으로 정렬되도록 위치되며, 상기 제1 및 제2 버킹 자석의 극성은 자석 구조체의 적어도 하나의 자석의 극성과 반대인 것인 자석 구조체.
제12항에 있어서, 상기 버킹 자석 조립체는 상기 제2 자석에 연결된 상부 캡을 더 포함하는 것인 자석 구조체.
제12항에 있어서, 상기 버킹 코어는 외주를 갖고, 상기 외주는 환형 노치를 갖는 것인 자석 구조체.
제12항에 있어서, 상기 버킹 자석 조립체는 자석 하우징의 외측에 위치되는 것인 자석 구조체.
제12항에 있어서, 상기 버킹 코어는 제1 버킹 자석 및 제2 버킹 자석의 조합된 높이보다 큰 높이를 갖는 것인 자석 구조체.
제16항에 있어서, 상기 제1 버킹 자석과 제2 버킹 자석의 조합된 높이는 상기 버킹 코어의 높이의 최대 50%인 것인 자석 구조체.
자석 조립체와 버킹 자석 조립체를 포함하는 라우드스피커용 자석 구조체로서,
상기 자석 조립체는 제1 극성과 제1 자속을 갖는 제1 자석과, 상기 제1 극성과 동일한 방향으로 정렬되는 제2 극성과 제2 자속을 갖는 제2 자석과, 상기 제1 자석 및 제2 자석에 연결된 코어와, 상기 제1 자석에 연결된 자석 하우징, 및 상기 제2 자석에 연결된 코어 캡을 포함하고, 상기 자석 하우징과 코어 캡은 보이스 코일이 위치될 수 있는 보이스 코일 갭을 형성하도록 구성되며, 상기 제1 및 제2 자속을 포함하는 자석 조립체의 조합된 자속은 상기 보이스 코일 갭을 통해 흐르며,
상기 버킹 자석 조립체는 자석 조립체의 조합된 자속을 수용하도록 위치되고, 상기 버킹 자석 조립체는 상기 자석 조립체의 코어 캡에 연결된 제3 극성을 갖는 제3 자석과, 제4 극성을 갖는 제4 자석과, 상기 제3 및 제4 자석에 연결된 버킹 코어를 포함하며, 상기 제3 극성은 제4 극성과 동일한 방향으로 정렬되고, 상기 버킹 자석 조립체의 제3 및 제4 자석의 극성은 자석 조립체의 제1 및 제2 자석의 극성과 반대인 것인 자석 구조체.
제18항에 있어서, 상기 버킹 자석 조립체는 자석 조립체의 자석 하우징의 외부에 배치되는 것인 자석 구조체.
제18항에 있어서, 상기 자석 하우징은 베이스와, 상기 베이스로부터 연장되어 자석 하우징의 내부를 형성하는 연장부를 포함하고, 상기 베이스는 제1 자석에 연결되며, 상기 연장부는 코어 캡으로부터 이격되어 그 사이에 보이스 코일 갭을 형성하는 것인 자석 구조체.
제20항에 있어서, 상기 코어, 제1 자석, 제2 자석 및 코어 캡은 자석 구조체의 중앙축 둘레에 축방향 조립체를 형성하고, 상기 축방향 조립체는 자석 하우징 내부 내에 끼워지는 크기를 갖는 것인 자석 구조체.
제18항에 있어서, 상기 보이스 코일 갭은 단지 단일의 보이스 코일 갭이고, 상기 코어 캡과 자석 하우징은 제1 및 제2 자석의 조합된 자속을 단일의 보이스 코일 갭 내에 집중하도록 구성되는 것인 자석 구조체.
제18항에 있어서, 상기 제1 자석보다 보이스 코일 갭에 근접하게 더 가까운 제2 자석은 제1 자석보다 큰 자력을 갖는 것인 자석 구조체.
제18항에 있어서, 상기 제4 자석보다 보이스 코일 갭에 근접하게 더 가까운 제3 자석은 제4 자석보다 큰 자력을 갖는 것인 자석 구조체.
제18항에 있어서, 상기 자석 조립체의 코어의 적어도 하나는 제1 자석 및 제2 자석의 조합된 높이보다 큰 높이를 갖고, 상기 버킹 자석 조립체의 버킹 코어는 제3 자석 및 제4 자석의 조합된 높이보다 큰 높이를 갖는 것인 자석 구조체.
제18항에 있어서, 상기 코어는 외주를 갖고, 상기 외주는 환형 노치를 갖는 것인 자석 구조체.
제18항에 있어서, 상기 버킹 코어는 외주를 갖고, 상기 외주는 환형 노치를 갖는 것인 자석 구조체.
라우드스피커용 자석 구조체를 제조하는 방법으로서,
제1 코어면과 제2 코어면을 포함하는 코어, 자석 하우징 및 코어 캡을 마련하는 단계;
제1 자기 재료를 제1 코어면에 그리고 제2 자기 재료를 제2 코어면에 연결하는 단계로서, 상기 코어는 제1 자기 재료와 제2 자기 재료의 조합된 높이보다 큰 높이를 갖는 것인 단계;
상기 자석 하우징을 제1 자기 재료에 연결하는 단계;
상기 코어 캡과 자석 하우징이 보이스 코일 갭을 형성하도록 상기 코어 캡을 제2 자기 재료에 연결하는 단계; 및
상기 제1 자기 재료의 극성이 제2 자기 재료의 극성과 동일한 방향으로 정렬되도록 제1 및 제2 자기 재료를 자화시키는 단계
를 포함하는 것인 자석 구조체의 제조 방법.
제28항에 있어서, 상기 코어, 제1 자기 재료, 제2 자기 재료, 자석 하우징 및 코어 캡을 상기 자석 구조체의 중앙축 둘레에 동심이 되도록 위치시키는 단계를 더 포함하는 것인 자석 구조체의 제조 방법.
제28항에 있어서, 상기 자석 하우징은 베이스와, 상기 베이스로부터 연장되어 자석 하우징의 내부를 형성하는 연장부를 더 포함하고, 상기 방법은 상기 코어, 제1 자기 재료, 제2 자기 재료 및 코어 캡을 자석 하우징 내에 위치시키고 상기 연장부로부터 이격되게 하여 보이스 코일 갭을 형성하는 단계와; 상기 베이스를 제1 자기 재료에 연결하는 단계를 더 포함하는 것인 자석 구조체의 제조 방법.
제28항에 있어서, 상기 제1 및 제2 자기 재료 각각의 자속을 보이스 코일 갭 내에 조합하도록 상기 코어 캡과 자석 하우징을 위치시키는 단계를 더 포함하는 것인 자석 구조체의 제조 방법.
제28항에 있어서,
제3 표면 및 제4 표면을 포함하는 버킹 코어를 마련하는 단계;
제3 자기 재료를 제3 표면에 그리고 제4 자기 재료를 제4 표면에 연결하는 단계;
상기 제3 자기 재료의 극성이 제4 자기 재료의 극성과 동일한 방향으로 정렬되도록 상기 제3 및 제4 자기 재료를 자화시키는 단계로서, 상기 제3 및 제4 자기 재료의 극성은 상기 제1 및 제2 자기 재료의 극성과 반대인 것인 단계; 및
상기 제3 자기 재료를 코어 캡에 연결하는 단계
를 더 포함하는 것인 자석 구조체의 제조 방법.
라우드스피커용 자석 구조체를 제조하는 방법으로서,
코어 캡을 갖는 자석 조립체, 제1 방향의 극성을 갖는 자기 재료, 및 보이스 코일 갭을 형성하도록 상기 코어 캡에 대해 위치된 자석 하우징을 마련하는 단계;
제1 버킹 코어면과 제2 버킹 코어면을 포함하는 버킹 코어를 마련하는 단계;
제1 버킹 자기 재료를 제1 버킹 코어면에 그리고 제2 버킹 자기 재료를 제2 버킹 코어면에 연결하는 단계;
상기 제1 버킹 자기 재료의 극성이 제2 버킹 자기 재료의 극성과 동일한 방향으로 정렬되도록 상기 제1 및 제2 버킹 자기 재료를 자화시키는 단계로서, 상기 제1 및 제2 자기 재료의 극성은 상기 자석 조립체의 자기 재료의 극성과 반대인 것인 단계; 및
상기 제1 버킹 자기 재료를 코어 캡에 연결하는 단계
를 포함하는 것인 자석 구조체의 제조 방법.
제33항에 있어서, 상기 버킹 코어는 상기 제1 버킹 자기 재료와 제2 버킹 자기 재료의 조합된 높이보다 큰 높이를 갖는 것인 자석 구조체의 제조 방법.