KR200349093Y1 - 두개의 코일을 이용한 골전도 특성을 구비한 체감 진동형마이크로 스피커 - Google Patents

Abstract

본 고안는 광대역 고출력 마이크로 스피커로 종래의 스피커 기능 외에 Receiver 기능 및 진동모드, 골전도 음전달 특성을 포함한 다기능 복합형 마이크로 스피커 이로, Magnet와 결합된 요크가 2개의 Coil에 전기적 영향에 의해 상하 운동을 하여 진동을 발생 시키는 구조이다. 본 고안의 가장 큰 특징은 체감진동 전달특성을 이용한 골전도형 양방향 마이크로 스피커에 관한 것으로 진동부 진동판을 판스프링을 사용하여 진동의 효율을 극대화 시키고, 음향부 진동판은 탄소 섬유 시트(카본 시트)를 사용하여 Magnet와 결합 되어 있는 요크의 움직임으로 생기는 음향부 진동판의 불규칙 음향 발생을 최소화 하며, 진동부 진동판은 요크와의 고정면을 최소화 하여 진동발생을 원활히 만들어 준다. 또한 Coil이 한 방향으로 장착이 되기 때문에 전체 두께를 효율적으로 줄일수 있는 것이 본 고안의 장점이다. 또한 두개의 Coil을 사용하기 때문에 선택적 모듈 체인지가 가능하다. 이는 음향부의 단독 사용, 진동부의 단독사용, 음향과 진동의 동시 사용이 가능하며, 진동부는 체감진동, 골전도 Receiver 외에도 강한 진동 발생으로 현제 핸드폰에 사용 되는 진동 모터의 대체도 가능하다.

Description

두개의 코일을 이용한 골전도 특성을 구비한 체감 진동형 마이크로 스피커{Multi-Function Device Type Micro Speaker To Generate vibration Using one fixed Coil and one Voice Coil}

본 고안은 소형 전자기기 (핸드폰,PDA,휴대용게임기 PAD, Hadset, 유무선 전화기 등)와 군용무전기 등에 넓게 응용이 가능한 소자로써, 음향을 재생하고 진동을 이용하여 음의 체감화 와 진동을 이용한 골전도로 소음이 많은 곳이나 난청자들 에게 효율적으로 소리를 전달 할 수 있는 기술을 확립시킨 것이다. 종래의 진동형 마이크로 스피커 구조에서 스피커 내의 요크와 MAGNET의 움직 임으로 인해 불규칙적인 자장 생성으로 실질적 음향 구현 시 특정 주파수 대역에서 음이 변동이 생기게 된다. 그러나 본 고안은 전체 구조에서 음향부와 진동부를 분리하여, 음향부 구동시 요크의 움직임을 최소화 하여 불규칙한 음 발생을 억제 시키고 진동부는 프레임에 고정된 Coil에 의해 진동 하므로 진동의 효율성을 극대화 시켰으며, 진동모드 구현시 음이 생성되지 않는 구조로서 무음진동을 이용한 골전도가 가능하다. 이는 종래의 골전도형 스피커의 경우 골전도 되는 음 외에도 외곽으로 음이 생성되어 주위에 피해를 줄수있다. 예를 들어 도서관에서 음성교재를 듣는 경우나 전화 통화를 할 경우 외곽으로 음이 발생되면 주위에 피해를 줄수있는 문제점이 있는데 본 고안은 이런 문제점을 보완하여 주위에 피해를 최소화 할수 있다. 또한 공간 활용의 이점으로 핸드폰의 적용의 경우 진동 모터의 대체가 가능하여 진동모터가 차지하는 공간을 줄일수 있으며 진동 모터보다 전류 소비량이 적어 배터리 소모량 역시 줄일수 있어 공간적인 면과 에너지 소비 면에서도 효일적인 이점이 있다.

상기와 같은 목적으로 본 고안은 종래의 진동 스피커의 문제점을 보완하고 골전도 음전달 스피커의 본질적 특성을 향상 시키기 위해 구조적인 면과 자기이용의 효율성 증대로 진동효율을 높이고 이로 인해 골전도 특성의 효율도 높이는데 있다. 위의 내용을 자세히 설명하면 종래의 진동 스피커의 낮은 진동 효율과 음향 구현시 불규칙 음 발생하는 부분을 구조적으로 보완하여 진동부 구현시 강한 진동을 발생 시키고 이로인해 보다 효율적인 골전도 음전달을 구현하고, 음향부 구현시 요크의 움직임을 최소화 하여 요크의 움직임으로 인한 불안정 음향 발생을 최소화 하였다.또한 진동모드의 경우 본래의 진동 모터보다 강한 진동발생이 가능하며 전류소비량도 진동모터보다 작아 배터리 소모량도 줄일 수 있는데 본 고안의 특징이다. 또한 무음 Receiving 기능이 가능하여 수신자만이 소리를 듣고 외곽으로는 소리가 새어 나오지 않아 개인의 프라이버시를 지킬수 있으며, 타인에게 피해를 주지 않고 음악 감상도 가능하고 골전도 음전달 특성으로 소음이 심한 곳이나 난청자들의 음악 감상이나 전화 통화에 우수한 성능을 만드는데 본 고안의 목적을 가지고 있다.

도1은 종래의 양방향 스피커를 도시한 단면도

도2는 종래의 진동 스피커 도시한 단면도

도3는 본 고안의 골전도 진동형 마이크로 스피커의 단면도

도4는 본 고안의 분리된 모드의 구분도

도5는 본 고안의 주요 특징을 나타낸 설명도

도6은 본고안의 고정판을 삽입하는 형태를 나타낸 구조도도7은 2개의 마그네트를 이용하는 방식을 나타내는 형식의 구조도도8은 본고안의 골전도 진동형 마이크로 스피커의 3D 사시도

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

100: 프레임 152 : 진동부 진동판 151: 음향부 진동판 162: 상부 프로텍터

161: 하부 프로텍터 123: 1차 마그네트 122: 2차 마그네트 121:3차 마그네트

110: 3차 탑 플레이트 111: 2차 탑 플레으트 112: 1차 탑 플레으트

131: 음향부 보이스코일 132: 진동부 보이스코일 170: 고정핀 180: 요크

상기 목적을 달성하기 위해 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 관하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.매인 프레임(100)을 기본 구조로 내부에 3개의 마그네트(121), (122), (123)와 마그네트의 자기장 효율을 높이기 위한 3개의 탑 플레이트(110), (111), (112)가 장착되며 본 고안의 진동발생의 Weight가 되는 요크(180)에 3개의 마그네트(121), (122), (123)와 3개의 탑 플레이트(110), (111), (112)가 장착되어 요크(180)가 구성되며, 이 요크는 판스프링 형태의 진동판(152)에 이해 지지되어 요(180)의 효율적인 서스펜션을 만들어주고 또한 요크(180)의 이탈 방지와 제한된 요크의 움직임을 생성 시켜 준다. 또한 상부에 나란히 배치된 음향부 보이스코일(131)과 진동부 보이스코일(132)은 각각 전기적으로 따로 분리되어 선택적 모드 이용이 가능하여 음향부(도4 A) 구동시는 음향부 보이스코일(131)의 전기적 신호에 의해 요크(180)가 미세한 움직임을 하고, 진동부(도4 B) 구동시 진동부 보이스코일(132)에 의해 강한 진동이 발생 된다. 또 이 요크(180)은 고정핀(170)에 의해 단단히 고정되어 아무리 강한 진동이 발생하거나 장시간 진동이 유지되어도 요크(180)와 진동부 진동판(152)의 분리를 방지 해주며 진동부 진동판(152)와 요크(180)의 접촉면을 최소화 하여 고정부의 접촉면(202)에서 발생할수 있는 저항을 최소화 시켰다. 또한 음향부 구동시 자장형성을 음향 구현에 필요한 만큼의 자장 형성(301)을 위해 음향부 보이스 코일의 내경을 줄여 요크의 움직을 억제 시키고 음향부 진동판(151)의 형상을 음향부 보이스 코일의 내경과 동일한 부위에 형상을 만들어 음향 구현을 원활하게 만들어 주며, 진동부 구현시 진동부 보이스코일(132)의 고정부(201)가 음을 발생 시칼수 있는 진동판과 연결되어 있지 않아 무음 진동 구현이 가능한 것이다. 또한 진동부(도4 A) 와 음향부(도4 B)가 완전히 분리되어 선택적 모드 선택이 가능하여 음향부(도4 B)구 현시 전기적 신호를 받은 음향부 보이스코일(131)이 반응하여 음향부 진동판(151)의 진동을 생성 하여 음을 발생 시키고, 진동부(도 4A)의 경우도 마찬가지로 전기적 신호를 받은 진동부 보이스코일(152)의 반응으로 인해 진동부 진동판(152)에 고정된 요크를 상하로 움직여 진동을 발생 시킨다. 또한 진동부 보이스 코일(132)은 프레임과의 고정부(201)를 통해 진동부 보이스코일 에서 발생된 미세 진동을 프레임전체로 전달하여 골전도 음전달 구현시 고음부의 진동을 도와 주는 역할을 한다.또한 위의 내부 구조와 음향부(도 4B)와 진동부(도 4A)의 진동판(151)(152)의 이탈을 방지하고 스피커 내부의 공기량을 조정해주는 프로텍터(161)(162)가 소자의 가장 외곽에 장착 고정되어 전체적인 소자의 내부를 보호 하고있는 구조를 이루고 있다.

위와 같이 본 고안은 스피커의 본래 한정되어 있는 기능을 벋어나 다기능(MULTI FUNCTION DEVICE)으로 음향, 진동, 리시버 등의 유닛의 각각의 구동으로 생성되는 에너지 소비를 최소화 하며 스피커 구동에 필요한 에너지만으로 모든 유닛의 역할을 다 할 수 있는 것이다. 그리고 궁극적으로 스피커 본래의 기능인 음향의 구현에 있어 본 고안의 구조적 특징으로 더 뛰어나 성능의 음향을 구현하는데 있으며 진동을 이용한 골전도 특성을 이용하여 소음이 많은 지역이나 청각장애자 들에게도 깨끗하고 정확한 음을 전달 할 수 있고, 또한 음향 신호에 따라 발생 되는 진동을 이용하여 현제 널리 보급 되고 있는 체감스피커 분야에서도 본 소자를 이용할수 있다. 이와 더불어 생산성에 있어 종래의 진동 스피커의 까다로운 제조 공정에 비해 제조공정이 간단하게 고안하여 제조원가 절감에도 기여할 수 있으며. 골전도 스피커 Receiver기능외에 강한 진동을 이용한 진동 모터로의 대체로 진동 모터 장착으로 인해 소모 될수 있는 내부 공간소모를 줄일수 있으며, 진동모터에 비해 적은 소비전류 사용으로 배터리 소모량도 줄일수 있다.

Claims (8)

1. 프레임에 지지된 진동부 진동판(152)과 요크(180)의 중앙에 고정핀(170)에 의해 고정 되어 있는 구조의 골전도 특성을 가진 진동형 골도 스피커
2. 1항에 있어 고정핀(170)을 중심으로 진동 Weight가 되는 요크(180)와 진동판이 위아래로 배치되어 요크(180)에 3개의 마그네트(121)(122)(123)이 삽입되어 있는 구조의 을 최소화하는 구조의 골전도 특성을 가진 진동형 골도 스피커
3. Insert사출된 프레임의 코일 고정부(201)에 고정된 진동부 보이스코일(132)이 프레임(100)에 고정되어 무음 Receive 기능을 가지는 구조의 진동형 골도 스피커
4. 두개의 보이스코일(131),(132)이 한 방향으로 배치되어 있는 구조의 골전도 특성을 가진 진동형 골도 스피커
5. 제 3항에 있어 진동부 보이스 코일(132)을 고정 시키는 고정판(222)을 삽입하여 무음진동을 이용하여 Receiver 기능을 하는 구조의 진동형 골도 리시버
6. 제 5항에 있어 3개의 마그네트 각각의 사이에 위치한 보이스코일(131)(132)에 각각 다른 신호를 입력하여 음향부(도4A)와 진동부 (도4B)로 구분되어 음향부(도4A)는 다이아프레임을 사용한 음향부 진동판(151)에 의해 음향이 생성되고, 진동부는 진동부 진동판(152)을 사용하여 골도 진도을 생성하여 서로 각각의 기능을 갖는 구조의 진동형 골도 스피커
7. 제 6항에 있어 두개의 마그네트만을 사용하야 마그네트와 마그네트 사이에 두개의 코일이 삽입되는 구조(도7)의 진동형 골도 스피커
8. 제 7항에 있어 두개의 마그네트 사이에 삽입된 두개의 보이스 코일이 내부 보이스 코일은 음향부 진동판의 진동을 생성 음향을 생성하고, 외부 보이스 코일은 진동부의 진동을 생성하여 각각의 기능을 갖는 구조의 진동형 골도 스피커