KR20230067190A

KR20230067190A - Magnetic induction metal diaphragm

Info

Publication number: KR20230067190A
Application number: KR1020210153035A
Authority: KR
Inventors: 한준희; 박병진; 임재화
Original assignee: 주식회사 이엠텍
Priority date: 2021-11-09
Filing date: 2021-11-09
Publication date: 2023-05-16

Abstract

The present invention relates to a planar asymmetric tweeter speaker having a magnetic induction metal diaphragm. The present invention provides a planar asymmetric tweeter speaker which comprises: a housing which forms the appearance and has a soundproofing hole formed on one surface thereof; a magnet which is attached to one side of the housing and has a perforated center; a coil which is attached to the other side of the housing at a distance from the magnet; a diaphragm which is installed in the gap between the magnet and the coil and is made of a magnetic material; and a first damper which is installed between the magnet and the diaphragm and is formed of a ferromagnetic material to transmit the magnetic force of the magnet to the diaphragm.

Description

Planar asymmetric tweeter speaker {MAGNETIC INDUCTION METAL DIAPHRAGM}

본 발명은 평판형 비대칭 트위터 스피커에 관한 것이다. The present invention relates to a planar asymmetric tweeter speaker.

현재 사용자의 편의를 위해 TWS(True Wireless Stereo) 기술이 발전하면서, 이어폰에 보다 더 컴팩트한 구조가 요구되고 있다. 뿐만 아니라 음향기기의 보급화가 일반화되면서 사용자가 원하는 음질의 수준이 높아지면서 음향 기기에 보다 더 고성능 고품질의 음향 특성이 요구된다. As TWS (True Wireless Stereo) technology develops for user convenience, a more compact structure is required for earphones. In addition, as the sound quality level desired by users increases as the spread of sound devices becomes common, more high-performance and high-quality sound characteristics are required for sound devices.

일반적인 다이나믹 스피커 구조를 채용한 이어폰의 경우 다소 성능이 떨어지는 고음역대의 음향을 보충하기 위해 고역대 음역을 담당하는 별도의 트위터를 구비하여 전대역의 음역을 컨트롤 함으로써 고성능, 고품질의 음향 특성을 구현 가능하다.In the case of earphones employing a general dynamic speaker structure, a separate tweeter in charge of the high-pitched sound range is provided to compensate for the low-performance high-pitched sound, and it is possible to implement high-performance and high-quality sound characteristics by controlling the entire sound range.

그런데 트위터 스피커를 별도로 구비할 경우, 필연적으로 이어폰의 크기가 증가한다는 단점이 있었다. However, when the tweeter speaker is provided separately, there is a disadvantage that the size of the earphone inevitably increases.

대한민국 등록특허 제10-1373427호Republic of Korea Patent No. 10-1373427

본 발명은 자기유도를 이용한 평판형 금속 진동판을 채용함으로써 소형화가 가능한 트위터 스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a tweeter speaker that can be miniaturized by employing a flat metal diaphragm using magnetic induction.

본 발명은 외관을 형성하며 일면에 방음홀이 형성되는 하우징; 하우징 일 측에 부착되며, 중앙이 천공된 마그넷; 마그넷과 간격을 두고 하우징의 타 측에 부착되며 자성체로 이루어지는 코어; 마그넷과 간격을 가지며, 코어의 외주에 권선되는 코일; 마그넷과 코일 및 코어 사이의 간격에 설치되며 자성체로 이루어지는 진동판; 및 마그넷과 진동판 사이에 설치되며, 강자성체로 형성되어 마그넷의 자기력을 진동판으로 전달하는 제1 댐퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 비대칭 트위터 스피커를 제공한다. The present invention forms an exterior and a housing in which a soundproof hole is formed on one side; A magnet attached to one side of the housing and having a perforated center; A core made of a magnetic material and attached to the other side of the housing at a distance from the magnet; A coil having a gap with the magnet and wound around the outer circumference of the core; A diaphragm installed in the gap between the magnet, the coil and the core and made of a magnetic material; and a first damper installed between the magnet and the diaphragm and made of a ferromagnetic material to transfer the magnetic force of the magnet to the diaphragm.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 마그넷 내주에 설치되는 보조 코일;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 비대칭 트위터 스피커를 제공한다.In addition, as another example of the present invention, a flat asymmetric tweeter speaker further comprising an auxiliary coil installed on the inner circumference of the magnet is provided.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 코일과 진동판 사이에 설치되는 비자성체인 제2 댐퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 비대칭 트위터 스피커를 제공한다. In addition, as another example of the present invention, a flat-type asymmetric tweeter speaker comprising a second damper, which is a non-magnetic material, is provided between the coil and the diaphragm.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 하우징 방음홀을 구비하는 상면 및 측벽으로 이루어지는 상부 하우징과 상부 하우징에 결합되는 하부 하우징을 구비하며, 코어는 하부 하우징과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 평판형 비대칭 트위터 스피커를 제공한다. In addition, as another example of the present invention, a flat asymmetric tweeter comprising an upper housing having a housing soundproof hole and a side wall and a lower housing coupled to the upper housing, characterized in that the core is integrally formed with the lower housing. provide speakers.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 진동판은 중앙에 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판형 비대칭 트위터 스피커를 제공한다. In addition, as another example of the present invention, the diaphragm provides a planar asymmetric tweeter speaker characterized in that it has a hole in the center.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 진동판은 홀로부터 방사상으로 연장된 슬릿을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판형 비대칭 트위터 스피커를 제공한다. In addition, as another example of the present invention, the diaphragm provides a planar asymmetric tweeter speaker characterized in that it has a slit radially extending from the hole.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 진동판은 외주면부터 반경 방향으로 소정 길이 연장된 슬릿을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판형 비대칭 트위터 스피커를 제공한다. In addition, as another example of the present invention, the diaphragm provides a planar asymmetric tweeter speaker characterized in that the diaphragm includes a slit extending a predetermined length in a radial direction from an outer circumferential surface.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 진동판은 외주면부터 반경 방향으로 소정 길이 연장된 슬릿을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판형 비대칭 트위터 스피커를 제공한다.In addition, as another example of the present invention, the diaphragm provides a planar asymmetric tweeter speaker characterized in that the diaphragm includes a slit extending a predetermined length in a radial direction from an outer circumferential surface.

본 발명이 제공하는 트위터 스피커는, 종래의 다이나믹 스피커 구조와 달리 자기유도 금속 진동판을 적용함으로써 고음역대 재생 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 트위터 스피커의 소형화에도 유리하다. Unlike the conventional dynamic speaker structure, the tweeter speaker provided by the present invention applies a magnetic induction metal diaphragm to improve high-pitched sound reproduction performance and is advantageous in miniaturizing the tweeter speaker.

본 발명이 제공하는 트위터 스피커는, 자성체인 평판형 진동판을 적용하고, 평판형 진동판이 직접적으로 공기를 진동시켜 음파를 재현하는 구조를 적용함으로써 보이스 코일이 진동판에 부착되어 진동을 전달하는 기존의 구조에 비하여 음의 왜곡을 줄일 수 있고, 맑은 음의 재현이 가능하다.The tweeter speaker provided by the present invention applies a flat-type diaphragm, which is a magnetic material, and applies a structure in which the flat-type diaphragm directly vibrates air to reproduce sound waves, thereby transmitting vibration by attaching a voice coil to the diaphragm. It can reduce sound distortion compared to , and it is possible to reproduce clear sound.

또한 본 발명이 제공하는 트위터 스피커는 고객의 니즈에 따라 유연한 특성 변화가 가능하며, 코일, 영구자석, 댐핑재의 추가 배치 등 구조 변경을 통해 필요로 하는 목표 출력을 자유롭게 조절 가능하다.In addition, the tweeter speaker provided by the present invention can flexibly change characteristics according to customer needs, and can freely adjust the required target output through structural changes such as additional arrangement of coils, permanent magnets, and damping materials.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판형 비대칭 트위터 스피커의 단면도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판형 비대칭 트위터 스피커의 마그넷에 의해 형성되는 자계의 흐름을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판형 비대칭 트위터 스피커의 코일에 의한 자계의 흐름을 도시한 도면,
도 4은 본 발명의 제2 실시예에 따른 평판형 비대칭 트위터 스피커의 단면도,
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 평판형 비대칭 트위터 스피커가 구비하는 진동판을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 평판형 비대칭 트위터 스피커가 구비하는 진동판을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 평판형 비대칭 트위터 스피커가 구비하는 진동판을 도시한 도면.1 is a cross-sectional view of a flat asymmetric tweeter speaker according to a first embodiment of the present invention;
2 is a diagram showing the flow of a magnetic field formed by a magnet of a flat asymmetric tweeter speaker according to a first embodiment of the present invention;
3 is a diagram showing the flow of a magnetic field by a coil of a flat asymmetric tweeter speaker according to a first embodiment of the present invention;
4 is a cross-sectional view of a flat asymmetric tweeter speaker according to a second embodiment of the present invention;
5 is a diagram showing a diaphragm included in a flat asymmetric tweeter speaker according to a third embodiment of the present invention;
6 is a diagram showing a diaphragm included in a flat asymmetric tweeter speaker according to a fourth embodiment of the present invention;
7 is a diagram showing a diaphragm included in a flat asymmetric tweeter speaker according to a fifth embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판형 비대칭 트위터 스피커의 분해도, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판형 비대칭 트위터 스피커의 마그넷에 의해 형성되는 자계의 흐름을 도시한 도면, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 평판형 비대칭 트위터 스피커의 코일에 의한 자계의 흐름을 도시한 도면이다. 1 is an exploded view of a flat asymmetric tweeter speaker according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing the flow of a magnetic field formed by a magnet of a flat asymmetric tweeter speaker according to a first embodiment of the present invention. , FIG. 3 is a diagram showing the flow of the magnetic field by the coil of the flat asymmetric tweeter speaker according to the first embodiment of the present invention.

본 발명의 제1 실시예에 따른 평판형 비대칭 트위터 스피커는, 외관을 형성하는 하우징(100, 200) 내에 코어(210), 코일(300), 마그넷(400), 자성체로 이루어진 진동판(500) 및 진동판(500)을 지지하는 댐퍼(610, 620)를 포함한다. 또한 코일(300)로 전기 신호를 전달하는 회로 기판(350)이 더 구비될 수 있다. A flat asymmetric tweeter speaker according to the first embodiment of the present invention includes a core 210, a coil 300, a magnet 400, a diaphragm 500 made of a magnetic material, and It includes dampers 610 and 620 supporting the diaphragm 500 . In addition, a circuit board 350 for transmitting electrical signals to the coil 300 may be further provided.

트위터 스피커의 형상에 따라 하우징(100, 200)이나, 하우징(100, 200) 내에 설치되는 부품들의 외곽 형성이 변경될 수 있으나, 일반적으로 원통형 내지 육면체 형상을 가질 수 있다. Depending on the shape of the tweeter speaker, the outer shape of the housings 100 and 200 or components installed in the housings 100 and 200 may be changed, but generally may have a cylindrical or hexahedral shape.

본 발명의 제1 실시예에서는 원통형 형상으로 하우징은 중앙에 방음홀(112)을 구비하는 원형의 상면(110)과 원통형 측면(120)을 가진 상부 하우징(100)과, 상부 하우징(100)의 하부에 결합되는 하부 하우징(200)을 구비한다. In the first embodiment of the present invention, the housing has a cylindrical shape, the upper housing 100 having a circular top surface 110 and a cylindrical side surface 120 having a soundproof hole 112 in the center, and the upper housing 100 It has a lower housing 200 coupled to the lower part.

본 발명의 제1 실시예에서는 상부 하우징(100)에 마그넷(400)이 배치되고, 마그넷(400)과 간격을 두고 하부 하우징(200)에 코어(210)와 코일(300)이 배치된다. In the first embodiment of the present invention, the magnet 400 is disposed in the upper housing 100, and the core 210 and the coil 300 are disposed in the lower housing 200 at intervals from the magnet 400.

한편, 코일(300)의 중앙에 배치되는 코어(210)는 하부 하우징(200)과 일체로 형성될 수 있다. 이 경우 하부 하우징(200)은 중앙에 돌출된 코어(210)와 코어(210)의 외측에 형성되는 플레이트(220)를 구비한다. 회로 기판(350)은 플레이트(220)와 코일(300) 사이에 배치된다. 하부 하우징(200)은 코일(300)에 의해 자계가 유도될 수 있도록 강자성체로 제조되는 것이 바람직하다.Meanwhile, the core 210 disposed at the center of the coil 300 may be integrally formed with the lower housing 200 . In this case, the lower housing 200 includes a core 210 protruding from the center and a plate 220 formed outside the core 210 . Circuit board 350 is disposed between plate 220 and coil 300 . The lower housing 200 is preferably made of a ferromagnetic material so that a magnetic field can be induced by the coil 300 .

마그넷(400)은 중앙이 천공된 링 형상으로 상부 하우징(100)에 부착된다. 또한 코일(300)은 마그넷(400)과 간격을 두고 상부 하우징(110)에 부착된다. 마그넷(400)과 코일(300) 사이의 간격부에 진동판(500)이 설치된다. The magnet 400 is attached to the upper housing 100 in a ring shape with a center hole. In addition, the coil 300 is attached to the upper housing 110 at a distance from the magnet 400 . A diaphragm 500 is installed in the gap between the magnet 400 and the coil 300 .

또한, 진동판(500)의 설치를 돕고, 마그넷(400)의 자기력을 진동판(500)으로 전달하기 위해 강자성체로 이루어진 제1 댐퍼(610)가 설치된다. 제1 댐퍼(610)는 얇은 링 형상으로, 마그넷(400)과 진동판(500) 사이에 설치된다. 강자성체인 제1 댐퍼(610)를 통해 마그넷(400)의 자기력이 진동판(500)으로 전달되어 진동판(500)에 자계가 유도된다. In addition, a first damper 610 made of a ferromagnetic material is installed to assist installation of the diaphragm 500 and transfer magnetic force of the magnet 400 to the diaphragm 500 . The first damper 610 has a thin ring shape and is installed between the magnet 400 and the diaphragm 500 . The magnetic force of the magnet 400 is transmitted to the diaphragm 500 through the first damper 610, which is a ferromagnetic material, so that a magnetic field is induced in the diaphragm 500.

또한, 코일(300)과 진동판(500) 사이에는 비자성체인 제2 댐퍼(620)가 설치된다. 제2 댐퍼(620)는 비자성체로 제조되며, 두께, 너비, 재질, 강성은 필요에 따라 선택할 수 있다. 따라서 제2 댐퍼(620)의 물성과 크기를 조절함으로써 진동판(500)을 지지하는 강성을 쉽게 조절할 수 있고, 그에 따라 진동판(500)의 진동을 효율적으로 제어할 수 있다. In addition, a second damper 620, which is a non-magnetic material, is installed between the coil 300 and the diaphragm 500. The second damper 620 is made of a non-magnetic material, and its thickness, width, material, and stiffness can be selected as needed. Therefore, by adjusting the physical properties and size of the second damper 620, the rigidity supporting the diaphragm 500 can be easily adjusted, and thus the vibration of the diaphragm 500 can be efficiently controlled.

코일(300)에 전기 신호가 인가되면, 자기 유도된 진동판(500)과 코일(300)의 상호 전자기력에 의해 진동판(500)이 상하로 진동하게 된다. 이때, 강자성체인 코어(210)로 코일(300)에 의해 발생한 자계가 집중되어 진동판(500)의 진동력을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따르면 진동판(500)이 직접적으로 공기를 진동시켜 음파를 재현함으로써 코일(300)이 진동판에 부착되어 진동을 전달하는 기존의 구조에 비하여 음의 왜곡을 줄일 수 있고, 맑은 음의 재현이 가능하다.When an electrical signal is applied to the coil 300, the diaphragm 500 vibrates up and down due to the mutual electromagnetic force between the magnetically induced diaphragm 500 and the coil 300. At this time, the magnetic field generated by the coil 300 is concentrated on the ferromagnetic core 210 to improve the vibration force of the diaphragm 500 . According to the present invention, since the diaphragm 500 directly vibrates air to reproduce sound waves, compared to the existing structure in which the coil 300 is attached to the diaphragm to transmit vibration, sound distortion can be reduced and clear sound reproduction can be achieved. possible.

또한 구조 및 조립이 간단하여 불량률을 줄일 수 있으며 소형화에 유리하다. 또한, 댐퍼(300)의 소재, 두께, 면적에 따라 진동판(500)의 진동을 조절할 수 있어 원하는 트위터 스피커의 성능을 구현할 수 있다. In addition, the structure and assembly are simple, so the defect rate can be reduced and miniaturization is advantageous. In addition, since the vibration of the diaphragm 500 can be adjusted according to the material, thickness, and area of the damper 300, desired performance of the tweeter speaker can be realized.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 평판형 비대칭 트위터 스피커의 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of a planar asymmetric tweeter speaker according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2 실시예에 따른 평판형 비대칭 트위터 스피커는 제1 실시예와 자기 회로 구조를 제외하고는 동일하다.A planar asymmetric tweeter speaker according to the second embodiment of the present invention is the same as the first embodiment except for the magnetic circuit structure.

본 발명의 제2 실시예에서는 상부 하우징(100)에 링 형상의 마그넷(400)이 설치되고, 마그넷(400)의 내주에는 보조 코일(700)이 설치된다. 보조 코일(700)이 마그넷(400)의 자기력을 보조하여 트위터 스피커의 성능을 향상시킬 수 있다. In the second embodiment of the present invention, a ring-shaped magnet 400 is installed in the upper housing 100, and an auxiliary coil 700 is installed on the inner circumference of the magnet 400. The auxiliary coil 700 may assist the magnetic force of the magnet 400 to improve the performance of the tweeter speaker.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 평판형 비대칭 트위터 스피커가 구비하는 진동판을 도시한 도면, 도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 평판형 비대칭 트위터 스피커가 구비하는 진동판을 도시한 도면, 도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 평판형 비대칭 트위터 스피커가 구비하는 진동판을 도시한 도면이다.5 is a diagram showing a diaphragm included in a flat asymmetric tweeter speaker according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing a diaphragm included in a flat asymmetric tweeter speaker according to a fourth embodiment of the present invention. 7 is a diagram showing a diaphragm included in a planar asymmetric tweeter speaker according to a fifth embodiment of the present invention.

본 발명의 제3 실시예에 따른 진동판(500a)은 중앙에 홀(510a)을 구비하며, 제4 실시예에 따른 진동판(500b)은 중앙에 홀(510b)을 구비하고, 홀(510b)로부터 반경 방향으로 소정 길이 연장된 슬릿(520b)을 구비한다. 또한 제5 실시예에 따른 진동판(500c)은 중앙에 홀(510c)을 구비하고 외주로부터 반경방향으로 소정 길이 연장된 슬릿(520c)을 구비한다. 이때, 슬릿(520c)은 홀(510c)까지는 연장되지 않아야 한다. The diaphragm 500a according to the third embodiment of the present invention has a hole 510a in the center, and the diaphragm 500b according to the fourth embodiment has a hole 510b in the center, and from the hole 510b A slit 520b extending a predetermined length in the radial direction is provided. In addition, the diaphragm 500c according to the fifth embodiment has a hole 510c in the center and a slit 520c extending a predetermined length from the outer circumference in a radial direction. At this time, the slit 520c should not extend to the hole 510c.

진동판(500a, 500b, 500c)에 홀 또는 슬릿을 형성함으로써 진동판(500a, 500b, 500c)의 강성을 조절할 수 있을 뿐 아니라, 공기의 흐름을 조절할 수 있어 트위터 스피커의 음향 특성을 조절하고 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. By forming holes or slits in the diaphragms 500a, 500b, and 500c, not only the rigidity of the diaphragms 500a, 500b, and 500c can be adjusted, but also the air flow can be controlled, so that the acoustic characteristics of the tweeter speaker can be adjusted and improved. There is an advantage to being

Claims

A housing that forms an exterior and has a soundproof hole formed on one surface;
A magnet attached to one side of the housing and having a perforated center;
A core made of a magnetic material and attached to the other side of the housing at a distance from the magnet;
A coil having a gap with the magnet and wound around the outer circumference of the core;
A diaphragm installed in the gap between the magnet, the coil and the core and made of a magnetic material; and
A flat-type asymmetric tweeter speaker comprising: a first damper installed between the magnet and the diaphragm and formed of a ferromagnetic material to transfer the magnetic force of the magnet to the diaphragm.

According to claim 1,
A flat-type asymmetric tweeter speaker further comprising an auxiliary coil installed on the inner circumference of the magnet.

According to claim 1,
A flat-type asymmetric tweeter speaker comprising a second damper, which is a non-magnetic material, installed between the coil and the diaphragm.

According to claim 1,
An upper housing composed of a top surface and a side wall having a housing soundproof hole and a lower housing coupled to the upper housing,
A flat asymmetric tweeter speaker, characterized in that the core is integrally formed with the lower housing.

According to claim 1,
A planar asymmetric tweeter speaker, characterized in that the diaphragm has a hole in the center.

According to claim 5,
A planar asymmetric tweeter speaker, characterized in that the diaphragm has a slit radially extending from the hole.

According to claim 5,
A flat-type asymmetric tweeter speaker, characterized in that the diaphragm has a slit extending a predetermined length in a radial direction from an outer circumferential surface.