(57)【要約】本発明は多機能サブミニチュアスピーカーに関し、特に、いかなる突起もなしに、筐体ユニット上、つまり前記スピーカーのフロントプロテクター、筐体、及びリアカバーの外側上に、骨伝導振動、振動体感振動、スピーカーアタッチメント振動、及び前記振動モード振動を発生できるとともに、着脱自在に装着された音響部ユニットをさらに有する骨伝導スピーカーに関する。本発明の多機能サブミニチュアスピーカーによれば、前記磁石を前記振動コイルの内外両側に配置することによって前記振動コイルに伝わる磁力の損失を最小限に抑えるように構成することで、前記多機能サブミニチュアスピーカーの全表面上、つまり前記筐体ユニットの外側全体上に振動を発生できることから、前記突起部なしに骨伝導を行うことが可能であり、その振動力が、前記振動錘ユニットを前記ヨーク、中央磁石と外側磁石、及び前記内外天板でリベット軸によって一体的に構成することで改善され、それによって前記振動錘の重量を増加させるという利点を提供することができ、前記波形十字振動バネは、増加した重量の前記振動錘を効果的に振動させるような方式で筐体ユニット全体の上に振動を発生させ、かつ上下左右方向に振動を発生させるように構成されて設けられる。また、上記のような多機能サブミニチュアスピーカーを設けることによって広帯域の骨伝導を行うことも可能であり、低製造コストで、セキュリティモードの骨伝導、振動体感、スピーカーアタッチメント、及び振動モードを実行できる多機能サブミニチュアスピーカーを提供することも可能である。
2009543421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
いかなる突起もなしに、前記多機能サブミニチュアスピーカーの筐体ユニットの外側全体上に、骨伝導機能振動、振動体感機能振動、スピーカーアタッチメント機能振動、及び振動モード機能振動を発生させる多機能サブミニチュアスピーカーであって、サイドフレームと前記音響スピーカー機能を実行するフロントプロテクターとの間に着脱自在に装着された音響部ユニットであって、音響板とボイスコイルを含むことを特徴とする音響部ユニットと、その外面全体上に振動を発生させる前記筐体ユニットであって、前記フロントプロテクター、前記リアカバー、振動コイル支持フレーム、及び前記サイドフレームを含むことを特徴とする前記筐体ユニットと、前記振動バネに固定されて振動動作を行う振動錘ユニットであって、リベット軸、中央磁石、外側磁石、外側天板、内側天板、及びヨークを含むことを特徴とする前記振動錘ユニットと、前記振動コイル支持フレームの下部片側に接着装着されたＰＣＢターミナルであって、電気信号を別々に印加することも前記ボイスコイルと前記振動コイルとに同時に印加することもできることを特徴とするＰＣＢターミナルと、垂直に前記フレームの内端部下側に固定的に装着された円筒状振動コイルであって、前記ＰＣＢ端末を介して前記外部電気入力信号に応答して発生する磁力によって前記振動錘ユニットを振動させることを特徴とする円筒状振動コイルと、さらに、前記中央磁石と外側磁石が前記振動コイルから発生した磁力の影響を受けた後に、前記振動錘ユニットにその振動動作の弾性力を付与する波形円板型振動バネであって、前記振動バネが、その外端部で前記筐体ユニットのサイドフレームに固定され、その内端部で前記リベット軸に固定される波形円板型振動バネを具備することを特徴とする多機能サブミニチュアスピーカー。
【請求項２】
請求項１に係る多機能サブミニチュアスピーカーにおいて、前記振動錘ユニットは、界磁極片の機能を果たす磁石を取り付けることで磁気経路部を規定する前記リベット軸によって前記磁石と前記天板とともに前記振動バネに固定されたヨークと、前記振動コイルから発生した内部磁力によって前記振動錘ユニットを振動させる前記円筒状振動コイルに基づいて、その内側から前記ヨークに積層された前記中央磁石と、前記振動コイルから発生した外部磁力によって前記振動錘ユニットを振動させる前記円筒状振動コイルに基づいて、その外側から前記ヨークに積層された前記外側磁石と、
前記ヨークに積層された前記外側磁石の上側に積層された前記外側天板と、前記ヨークに積層された前記中央磁石の上側に積層された前記内側天板と、前記振動バネの中心に配置された孔内に、前記内側天板、前記中央磁石及び前記ヨークを固定する前記リベット軸であって、前記内側天板、前記中央磁石、及び前記ヨークの順序でそれぞれ積層されることを特徴とする前記リベット軸と、を具備することを特徴とする多機能サブミニチュアスピーカー。
【請求項３】
請求項１に係る多機能サブミニチュアスピーカーにおいて、前記筐体ユニットは、前記振動錘ユニットが振動動作を行う際に外的要因による干渉を防止する前記サイドフレームに固定された前記振動コイル支持フレームの外端部上側に着脱自在に装着された前記フロントプロテクターであって、それを通して内部の音を外部に伝える複数の孔をなして形成され、その外面から骨伝導振動を発生するように構成されることを特徴とする前記フロントプロテクターと、内部の音を外部に伝える複数の孔をなして形成された前記リアカバーであって、その外端部は、前記振動バネに固定された前記振動錘ユニットの振動動作が外的要因によって干渉されることがないように前記サイドフレームの下部に設けられていることを特徴とする前記リアカバーと、ドーナツ形状に形成され、前記振動コイルを固定する前記サイドフレームの上端部に装着された前記振動コイル支持フレームと、前記振動コイル支持フレーム、前記リアカバー、及び前記振動バネを支持する円筒状サイドフレームを具備することを特徴とする多機能サブミニチュアスピーカー。
【請求項４】
請求項３に係る多機能サブミニチュアスピーカーにおいて、前記音響部ユニットは前記前記多機能サブミニチュアスピーカーの筐体ユニットに着脱自在に装着され、前記中央磁石は上部中央磁石が下部中央磁石に積層される二層構造に構成され、前記上部中央磁石の直径は前記下部中央磁石の直径よりも小さくなっており、その場合、上天板が前記上部中央磁石の上側に積層され、ドーナツ形状の下天板が前記上部中央磁石の積層される前記下部中央磁石の外側上部に積層されることから、前記音響部ユニットの音響板の下側に垂直固定された前記ボイスコイルは前記音響部ユニットを設ける際に前記振動錘ユニットと接触できないようになっていることを特徴とし、さらに、前記円筒状ボイスコイルがその下側に設置されている状態の前記音響板の外端部は、前記筐体ユニットの振動コイル支持フレームと前記フロントプロテクターとの間に装着され、それによって前記音響スピーカーの機能を実施するとともに骨伝導を行うことを特徴とする多機能サブミニチュアスピーカー。
【請求項５】
請求項１に係る多機能サブミニチュアスピーカーにおいて、前記振動バネは、上部屈曲と下部屈曲がステンレス材からなる円板に波形形状をなすような方式で形成されるので、前記振動錘ユニットが固定される前記振動バネの空気抵抗を最小限度に抑えることができ、前記振動コイルから発生した磁力によってその弾性力を最大限に発生できるように構成され、孔が、前記振動錘ユニットに接続された前記リベット軸を固定するその中心部に形成され、内側十字形状と外側ドーナツ形状とを単一片に形成できるように、それぞれの象限が除去されていることを特徴とする多機能サブミニチュアスピーカー。
【請求項６】
３０ｍＷ（要確認）の電力を前記ＰＣＢターミナルから前記振動コイルに印加することによってセキュリティモードの骨伝導機能を実行できることを特徴とする請求項１に係る多機能サブミニチュアスピーカー。
【請求項７】
請求項１に係る多機能サブミニチュアスピーカーにおいて、７００ｍＷ（要確認）〜１Ｗの電力を前記ＰＣＢターミナルから前記振動コイルに印加することによって、雑音が大きい周囲環境下でも聴くことができるスピーカー機能、振動体感機能、及びスピーカーアタッチメント機能を実行できることを特徴とする多機能サブミニチュアスピーカー。
【請求項８】
請求項１に係る多機能サブミニチュアスピーカーにおいて、７００ｍＷ（要確認）〜１Ｗの電力及び２２０Ｈｚ〜２６０Ｈｚの均一な正弦波信号を前記ＰＣＢターミナルから前記振動コイルに印加することによって、振動モード機能を実行できることを特徴とする多機能サブミニチュアスピーカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多機能サブミニチュアスピーカー、特に、いかなる突起もなく、筐体ユニット上、つまり前記スピーカーのフロントプロテクター、筐体、及びリアカバーの外側上に、骨伝導振動、振動体感振動、スピーカーアタッチメント振動、及び振動モード振動を発生させる、着脱自在に装着された音響部ユニットを有する骨伝導スピーカーに関するものである。
【０００２】
一般的なスピーカーは、電気入力信号を音響板のボイスコイルに印加することで生じる磁力によって前記音響板の振動動作を発生させ、その振動動作が空気分子の伝達により鼓膜を振動させて我々が識別可能な音響信号を生じる。
【０００３】
音は、外耳道を介して人間の耳開口部に入り鼓膜が振動するため、鼓膜内の内耳内で細胞が刺激され、その刺激が脳に伝達されることにより人間に伝わる。人間の可聴周波数範囲は約２０〜２０，０００Ｈｚであり、人間の聴覚に適合する周波数範囲は約１２５〜８，０００Ｈｚである。また、健常者が通常対話に用いる周波数範囲、つまりコミュニケーション音声範囲は主に５００〜２，０００Ｈｚであるが、聴覚障害者はその全波長または特定波長の音を聴くことができない。
【０００４】
それ故、聴覚障害者でも健常者のように音楽を聴くことができ、携帯電話で会話ができるように多種多様の骨伝導スピーカーが開発されている。骨伝導スピーカーは、一般的な電気信号を音響信号に転換する従来のスピーカーとは対照的に、耳介周囲の骨を振動させることによって、外耳・中耳性難聴の聴覚障害者でも音を聴くことができるように構成されている。その結果、該スピーカーは、聴覚障害者用スピーカー、工場や建設現場などの騒音の激しい場所における健常者のコミュニケーション用スピーカー、及びプライバシーを守り、コミュニケーションが周囲の他者に暴露されることを防止する通信装置用スピーカーなどの多種多様な分野に適用することができる。
【背景技術】
【０００５】
韓国実用新案登録第２２１５３４号には、上記のように圧電デバイスを用いた聴覚障害者向け骨伝導電話と補聴器振動子が開示されている。
【０００６】
ここで、従来の圧電デバイスを用いた前記骨伝導電話と前記補聴器振動子を示す図１を参照すると、電気音声信号の印加に応じて物理的振動を発生させる圧電デバイス１００と、伝導線１０３を介して電気信号を前記圧電デバイス１００に印加できる前記圧電デバイス１００の両端側に配置された振動板１０１と、振動を外部に伝える電極板１０２に緊密に装着され、かつ接続された前接触部１０４と、前記圧電デバイスを保護し支持するカバー１０５と、を具備することを特徴とし、それによって、前記圧電デバイス１００は、前記振動板１０１と前記電極板１０２との両方を介して印加された音声信号に応じて、圧電効果によって音声周波数に適合する振動を発生し、それによって、発生された振動信号を外部に伝送することを特徴とする圧電デバイスを用いた骨伝導電話と補聴器振動子が開示されている。
【０００７】
しかしながら、サブミニチュアの前記振動子と前記圧電デバイスとを用いた前記骨伝導電話と前記補聴器振動子とは、高インピーダンスと高入力電圧とを用いる必要があるので出力される音響圧力が低く、小型化することも困難であり、実用化に多くの問題点があった。
【０００８】
さらに、サブミニチュア音響振動子が韓国特開第２００１-０１０６８９８号で開示されている。
【０００９】
図２に関連して前記サブミニチュア音響振動子を検討すると、外部電源から電流が端末部（図示せず）に印加され、それによって同電流がボイスコイル１１０に印加されると、前記ボイスコイル１１０は音声信号の電気エネルギーから磁界の変化を誘導するようになっている。つまり、電流が前記ボイスコイル１１０に印加されると、ヨーク１１２、磁石１１１、及び天板１１３を具備する磁気回路の空間距離に位置する前記ボイスコイル１１０間に磁界が生じ、前記ヨーク１１２を具備する前記磁気回路は、前記磁気回路における磁界間の相互作用を介して、フレミングの左手の法則によって上下方向に振動するように構成されており、前記ヨーク１１２に接続した前記振動接触部１１４は同時に振動するように構成されており、前記振動接触部１１４の振動は人間の頭部に伝達するので、聴覚障害者が骨伝導音を聴くことができるようになっているものである。
【００１０】
しかしながら、前記骨伝導スピーカーによれば、前記ヨーク１１２、前記磁石１１１、及び前記天板１１３は前記磁界を形成する一部として動作し、上下方向に振動するので、前記ヨーク１１２、前記磁石１１１、及び前記天板１１３を振動させるために高駆動電圧が必要とされる。それ故、大消費電力を必要とするという問題が生じる。
【００１１】
この関連から、振動板を用いたサブミニチュア骨伝導スピーカーと、同板を用いた携帯電話が韓国特許登録第０３７８１５６号で開示されている。
【００１２】
振動板を用いた前記サブミニチュア骨伝導スピーカー（従来の骨伝導スピーカー）と、同板を用いた携帯電話を図３を参照して検討すると、突起１２０、補助振動板１２２、及びボイスコイル１２３が振動板１２１に装着されているので、前記ボイスコイル１２３に印加された磁力がリング型磁石１２４によって影響を受けた後に、前記乳様突起１２０、補助振動板１２２、及び前記ボイスコイル１２３は前記振動板１２１の弾性を用いて振動して、その結果骨伝導を行うように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】韓国実用新案登録第２２１５３４号
【特許文献２】韓国特開第２００１-０１０６８９８号
【特許文献３】韓国特許登録第０３７８１５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記のように、かかる従来の骨伝導スピーカーは、外側に突出する前記突起または前記乳様突起が、頭骨を形成する頭蓋骨と直接に接触して頭蓋骨を振動させ、それによって骨伝導を行う構成になっている。しかしながら、振動バネに直結する前記突起または前記乳様突起は、人間の頭蓋骨のような外的要因から圧力を受けるため、骨伝導振動を発生させる際に干渉されるので、正確かつ高い信頼性で骨伝導を行うことは不可能である。
【００１５】
さらに、従来の骨伝導スピーカーに用いられる振動板または振動バネは、強力な骨伝導を行うために振動錘の機能を果たす前記ヨーク、前記磁石、及び前記天板と一体化しているので、前記錘の重量が増加すると、その弾性を効果的に付与できないため、骨伝導振動を十分発生できない（振動が弱すぎる）という問題も生じる。
【００１６】
また、従来の骨伝導スピーカーでは、骨伝導のみを行うことができるスピーカーの要件または骨伝導と音響伝達とを同時に行うことができるスピーカーの要件に応じて異なるが、その印加能力が低くなってしまい、振動体感モード機能、スピーカーアタッチメントモード機能、及び振動モード機能の全てを備えておらず、さらに、その製造コストが高くなったりサイズが大型化したりしてしまうことから、モバイルコミュニケーションや小型機器などの端末に適用することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の主な目的は、突起または乳様突起部なしに骨伝導機能を備え、かつ、骨伝導の信頼性が低いという従来の問題を解決すべく考案された多機能サブミニチュアスピーカーにおいて、従来の骨伝導スピーカーでは、前記振動錘と前記振動バネとに接続された前記突起や前記乳様突起と前記頭蓋骨の骨との接触を介した、骨伝導振動のユーザーの頭蓋骨の骨への伝達に起因して、前記振動錘と前記振動バネとに直結した前記突起や前記乳様突起が頭蓋骨のような外的要因の圧力によって影響されてしまうことから、前記多機能サブミニチュアスピーカーの筐体ユニット全体上、つまり前記フロントプロテクターの外側全体、前記筐体、及び前記リアカバー上に、信頼性の高い骨伝導振動を発生させることを特徴とする多機能サブミニチュアスピーカーを提供することである。
【００１８】
また、本発明の別の目的は、前記入力信号に応答して、セキュリティモード機能、骨伝導機能、振動体感機能、スピーカーアタッチメント機能、及び振動モード機能を実行できる多機能サブミニチュアスピーカーを提供することである。
【００１９】
本発明のさらに別の目的は、骨伝導スピーカーの印加能力を向上させることにより、音響スピーカーを骨伝導スピーカーに追加することができ、それによって骨伝導スピーカーのみを使用することも、骨伝導スピーカーと前記音伝達スピーカーとを同時に使用することも可能な構造を提供することである。
【００２０】
本発明のまたさらに別の目的は、前記突起部なしに、骨伝導機能、振動体感機能、スピーカーアタッチメント機能、及び振動モード機能を実行できる波形十字振動バネを具備する多機能サブミニチュアスピーカーを提供することである。
【発明の効果】
【００２１】
上記のように、本発明の一実施形態に係る多機能サブミニチュア骨伝導スピーカーの場合には、前記磁石を前記振動コイルの内外両側に配置することによって前記振動コイルに伝わる磁力の損失を最小限に抑えるように構成することで、前記多機能サブミニチュアスピーカーの全表面上、つまり前記筐体ユニットの外側全体上に振動を発生できることから、前記突起部なしに骨伝導を行うことが可能であり、その振動力は、前記振動錘ユニットを前記ヨーク、中央磁石と外側磁石、及び前記内外天板を、リベット軸によって一体的に構成することで改善されており、それによって前記振動錘の重量を増加し、さらに、前記波形十字振動バネは、増加した重量の前記振動錘を効果的に振動させるような方式で筐体ユニット全体の上に振動を発生させ、かつ上下左右方向に振動を発生させるように構成されて設けられる。それ故、本発明の多機能サブミニチュアスピーカーの場合には、外的要因から前記突起に印加される圧力に起因して、骨伝導の信頼性と能力の低下をもたらす従来の骨伝導スピーカーと比較して、信頼性の高い優れた品質の骨伝導スピーカーが筐体ユニット全体上に骨伝導振動を発生できる機能を持つという利点がある。
【００２２】
さらに、本発明の一実施形態に係る多機能サブミニチュアスピーカーの場合には、低音声帯域を容易に再現できない従来の骨伝導スピーカーと比較して、波形十字振動バネを採用することによって低音声帯域ならびに高音声帯域、つまり広帯域を正確に再現できる骨伝導スピーカーの機能を持つという利点がある。
【００２３】
また、本発明の一実施形態に係る多機能サブミニチュアスピーカーで使用されるＰＣＢターミナルの入力信号に基づいて、セキュリティモードの骨伝導スピーカー機能、振動体感機能、スピーカーアタッチメント機能、及び振動モード機能を実施することが可能であるという利点もある。
【００２４】
加えて、前記音響スピーカーの機能を別々に実施することも、前記音響部ユニットを着脱自在に装着することも可能であることから、必要があれば、前記音響部ユニットを取り付けることで同時に実施することによって、多種多様に適用できるという利点もある。
【００２５】
加えて、本発明によれば、その製造コストは低く、上記の全ての利点をカバーしながら、サブミニチュア設計を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】圧電デバイスを用いた従来の骨伝導電話を示す断面図である。
【図２】従来のサブミニチュア音響振動子を示す断面図である。
【図３】前記振動板を用いたサブミニチュア骨伝導スピーカーと同板を用いた携帯電話を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る多機能サブミニチュアスピーカーを示す断面図である。
【図５】音響部ユニットを着脱自在に装着できる本発明の一実施形態に係る多機能サブミニチュアスピーカーを示す断面図である。
【図６】より小型に構成された本発明の一実施形態に係る多機能サブミニチュアスピーカーを示す断面図である。
【図７】前記従来の骨伝導スピーカーで使用される振動バネの構成を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る波形十字振動バネの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
上記目的を達成するため、本発明によれば、いかなる突起もなしに、前記多機能サブミニチュアスピーカーの筐体ユニットの外側全体上に、骨伝導機能振動、振動体感機能振動、スピーカーアタッチメント機能振動、及び振動モード機能振動を発生させる多機能サブミニチュアスピーカーが提供され、該多機能サブミニチュアスピーカーは、
【００２８】
サイドフレームと前記音響スピーカー機能を実行するフロントプロテクターとの間に着脱自在に装着された音響部ユニットであって、音響板とボイスコイルを含むことを特徴とする音響部ユニットと、
【００２９】
その外面全体上に振動を発生させる前記筐体ユニットであって、前記フロントプロテクター、前記リアカバー、振動コイル支持フレーム、及び前記サイドフレームを含むことを特徴とする前記筐体ユニットと、
【００３０】
前記振動バネに固定されて振動動作を行う振動錘ユニットであって、リベット軸、中央磁石、外側磁石、外側天板、内側天板、及びヨークを含むことを特徴とする前記振動錘ユニットと、
【００３１】
前記振動コイル支持フレームの下部片側に接着装着されたＰＣＢターミナルであって、電気信号を別々に印加することも、前記ボイスコイルと前記振動コイルとに同時に印加することもできることを特徴とするＰＣＢターミナルと、
【００３２】
垂直に前記フレームの内端部下側に固定的に装着された円筒状振動コイルであって、前記ＰＣＢ端末を介して前記外部電気入力信号に応答して発生する磁力によって前記振動錘ユニットを振動させることを特徴とする円筒状振動コイルと、さらに、
【００３３】
前記中央磁石と外側磁石が前記振動コイルから発生した磁力の影響を受けた後に、前記振動錘ユニットにその振動動作の弾性力を付与する波形円板型振動バネであって、前記振動バネが、その外端部で前記筐体ユニットのサイドフレームに固定され、その内端部で前記リベット軸に固定され、それによって、いかなる突起もなしに、前記多機能サブミニチュアスピーカーの筐体の外側全体上に骨伝導振動、振動体感振動、スピーカーアタッチメント振動、及び振動モード振動を発生できることを特徴とする波形円板型振動バネを含む。
【００３４】
本明細書中で、前記振動錘ユニットには、界磁極片の機能を果たす磁石を取り付けることで磁気経路部を規定する前記リベット軸によって、前記磁石と前記天板とともに前記振動バネに固定されたヨークと、
【００３５】
前記振動コイルから発生した内部磁力によって前記振動錘ユニットを振動させる前記円筒状振動コイルに基づいて、その内側から前記ヨークに積層された前記中央磁石と、
【００３６】
前記振動コイルから発生した外部磁力によって前記振動錘ユニットを振動させる前記円筒状振動コイルに基づいて、その外側から前記ヨークに積層された前記外側磁石と、
【００３７】
前記ヨークに積層された前記外側磁石の上側に積層された前記外側天板と、
【００３８】
前記ヨークに積層された前記中央磁石の上側に積層された前記内側天板と、さらに、
【００３９】
前記振動バネの中心に配置された孔内に、前記内側天板、前記中央磁石及び前記ヨークを固定する前記リベット軸であって、前記内側天板、前記中央磁石、及び前記ヨークの順序でそれぞれ積層されることを特徴とする前記リベット軸が含まれる。
【００４０】
さらに、前記筐体ユニットには、前記振動錘ユニットが振動動作を行う際に外的要因による干渉を防止する前記サイドフレームに固定された前記振動コイル支持フレームの外端部上側に着脱自在に装着された前記フロントプロテクターであって、それを通して内部の音を外部に伝える複数の孔をなして形成され、その外面から骨伝導振動を発生するように構成されることを特徴とする前記フロントプロテクターと、
【００４１】
内部の音を外部に伝える複数の孔をなして形成された前記リアカバーであって、その外端部は、前記振動バネに固定された前記振動錘ユニットの振動動作が外的要因によって干渉されることがないように前記サイドフレームの下部に設けられていることを特徴とする前記リアカバーと、
【００４２】
ドーナツ形状に形成され、前記振動コイルを固定する前記サイドフレームの上端部に装着された前記振動コイル支持フレームと、さらに、
【００４３】
前記振動コイル支持フレーム、前記リアカバー、及び前記振動バネを支持する前記円筒状サイドフレームが含まれる。
【００４４】
また、前記音響部ユニットは前記前記多機能サブミニチュアスピーカーの筐体ユニットに着脱自在に装着され、前記中央磁石は上部中央磁石が下部中央磁石に積層される二層構造に構成され、前記上部中央磁石の直径は前記下部中央磁石の直径よりも小さくなっており、その場合、上天板が前記上部中央磁石の上側に積層され、ドーナツ形状の下天板が前記上部中央磁石の積層される前記下部中央磁石の外側上部に積層されることから、前記音響部ユニットの音響板の下側に垂直固定された前記ボイスコイルは前記音響部ユニットを設ける際に前記振動錘ユニットと接触できないようになっていることを特徴とし、さらに、前記円筒状ボイスコイルがその下側に設置されている状態の前記音響板の外端部は、前記筐体ユニットの振動コイル支持フレームと前記フロントプロテクターとの間に装着され、それによって前記音響スピーカーの機能を実施するとともに骨伝導を行うことを特徴とする。
【００４５】
また、図５ｂに示すように、前記フロントプロテクターと前記音響部ユニットとを取り除き、前記振動コイル支持フレームを改造した振動コイル支持プロテクターに置換することによって高度に小型化した前記サブミニチュアスピーカーを製造することも可能である。
【００４６】
加えて、前記振動コイルから発生した磁力によって前記振動錘ユニットが固定される前記振動バネは、上部屈曲と下部屈曲がステンレス材からなる円板に波形形状をなすような方式で形成されるので、前記振動錘ユニットが固定される前記振動バネの空気抵抗を最小限度に抑えることができ、前記振動コイルから発生した磁力によってその弾性力を最大限に発生できるように構成され、孔が、前記振動錘ユニットに接続された前記リベット軸を固定するその中心部に形成され、内側十字形状と外側ドーナツ形状とを単一片に形成できるように、それぞれの象限が除去されている。
【００４７】
本発明によれば、前記リベット軸は銅材からなるものであってもよい。
【００４８】
前記フロントプロテクター、前記リアカバー、及び前記振動コイル支持フレームはステンレス材からなり、前記フロントプロテクターと前記リアカバーは複数の孔をなして皿状の平面部に形成されて前記音響信号を正確に伝送し、前記振動錘の振動動作を保護する。
【００４９】
また、前記内外天板と前記ヨークは亜鉛材からなるものであってもよい。
【００５０】
本発明の好適な実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００５１】
図４は本発明の第１実施形態に係る多機能サブミニチュアスピーカー１を示す断面図である。
【００５２】
本発明に係る多機能サブミニチュアスピーカー１には、図４に示すように、円筒状をなすサイドフレーム２１が含まれ、その上下部は開口し、湾曲部がその上端部に形成されるので、フロントプロテクター２２と外端部音響部ユニット４とを装着でき、振動バネ５と外端部リアカバー２３とを装着することができる。
【００５３】
前記サイドフレーム２１は、振動を効果的に伝えるとともに耐久性を持つように、アルミニウム合金またはプラスチック材からなるものであってもよい。
【００５４】
振動コイル支持フレーム２４が前記サイドフレーム２１の上部に設けられて前記振動コイル６を固定している。また、音響板４１と音響コイル４２とを含む音響部ユニットが前記振動コイル支持フレーム２４の上部に着脱自在に設けられている。複数の孔を有するフロントプロテクター２２が前記音響部ユニット４の上部に着脱自在に設けられているので、前記音響部ユニット４内で発生した音を外部に円滑に伝えることができ、前記音響部ユニット４の振動は外的要因によって干渉されることがない。
【００５５】
振動バネ５が前記サイドフレーム２１の下部に設けられている。また、複数の孔を有するリアカバー２３が、前記振動バネ５の下部に設けられるので、前記音響部ユニット４内で発生した音を外部に円滑に伝えることができ、前記フロントプロテクター２２の場合と同様に、前記振動錘ユニット３の振動は外的要因によって干渉されることがない。
【００５６】
振動錘ユニット３がリベット軸３６によって前記振動バネ５の上部に一体的に設けられている。前記振動錘ユニット３は、ヨーク３１を前記振動バネ５に積層し、中央磁石３２と外側磁石３３とを前記ヨークに積層し、さらに内外天板３４，３５を前記磁石に積層してなり、前記リベット軸３６によって前記振動バネ５の中心に形成された孔を介して前記振動バネ５の上部に設けられる。
【００５７】
前記振動錘ユニット３を前記ヨーク３１、前記中央磁石３２と外側磁石３３、及び前記内外天板３４，３５と一体的に構成できることから、骨伝導振動を発生させるように振動動作を行う前記振動錘の重量を増加することによって、より強力な振動力発生させることが可能である。
【００５８】
前記振動部３を構成する前記磁石３２，３３が、その内側部における前記中央磁石３２と、その外側部における前記外側磁石３３とからなり、前記振動コイル６が前記中央磁石３２と前記外側磁石３３との間に形成された空間に配置されることから、前記振動コイルに伝わる磁力６は前記中央磁石３２と前記外側磁石３３の両側によって影響を受ける。
【００５９】
本発明の一実施形態に係る多機能サブミニチュアスピーカー１の場合に、前記磁石３３が前記振動コイル６の外側部のみに配置される従来のスピーカーと比較して、前記磁石３２，３３を前記振動コイル６の内外部に配置することによって前記振動コイル６から発生した磁力の損失を減少させ、それによって消費電力を削減し、重量の増加した前記振動錘３を効果的に振動させることが可能である。
【００６０】
図６と図７に示すように、本発明の一実施形態に係る多機能サブミニチュアスピーカー１は、前記音響部ユニット４を別個に着脱自在に装着できることから、前記音響スピーカー機能、骨伝導機能、及び振動体感機能を別々にでも同時にでも実行することができるように構成される。
【００６１】
ここで図５を参照すると、前記多機能サブミニチュアスピーカー１は、前記音響部ユニット４を前記多機能サブミニチュアスピーカー１の筐体ユニット２に着脱自在に装着できるように構成されており、前記振動錘ユニット３の円筒状中央磁石３２は、前記音響部ユニット４を設ける際に前記音響板４１の下側に垂直固定された前記ボイスコイル４２が前記振動錘ユニット３と接触できないように二層構造に構成されている。
【００６２】
前記二層中央磁石３２では、その直径が前記下部中央磁石３２２の直径よりも小さい上部中央磁石３２１が前記下部中央磁石３２２に積層され、上天板３４１が前記上部中央磁石３２１に積層されている。よって、ドーナツ形状の下天板３４２が、前記下部中央磁石３２２の上側に積層した前記上部中央磁石３２１の部分を除いて前記下部中央磁石３２２の外側部に積層されている。
【００６３】
本発明は、前記円筒状ボイスコイル４２が前記振動コイル支持フレーム２４の上側と前記フロントプロテクター２２の下側との間で、その下側に垂直配置される前記音響板の外端部４１を取り付けることで、骨伝導、振動体感、及び振動モードならびに音響スピーカー機能に適用可能であることを特徴とする。
【００６４】
ここで図６を参照すると、前記振動コイル支持プロテクター２４１を置換し、本発明の一実施形態に係る音響部ユニット４を分離することによって、より小型に構成した前記多機能サブミニチュアスピーカーが示されており、そこでは、図６に示すように、前記音響部ユニット４を分離して前記フロントプロテクター２２と前記音響部ユニット４とを取り外した後に、前記振動コイル支持フレーム２４を前記転換型振動コイル支持プロテクター２４１に置換することによって、縮小サイズのサブミニチュアスピーカーを製造することができる。
【００６５】
本発明は、前記突起部なしに骨伝導スピーカー機能と、音と振動を同時に全身で感じることができる振動体感機能と、スピーカーアタッチメント機能、例えば、紙、木、鉄板、プラスチック、箱などの媒体と接触際に、該媒体を振動することによって音を発生する機能と、携帯電話振動などの振動モード機能とを、持つ前記多機能サブミニチュアスピーカー１を、本発明の一実施形態に係る波形十字振動バネ５を前記多機能サブミニチュアスピーカー１に適用することによって提供することができる。
【００６６】
図７は従来の振動バネを示し、図８は本発明の一実施形態に係る波形十字振動バネ５を示すものである。本発明の一実施形態に係る波形十字振動バネ５の説明に先立って、図７に示した従来の振動バネは、その構造上の限界によって上下方向のみに振動を発生することができ、前記突起が上下方向に揺動する前記振動錘に直結された場合、頭蓋骨のみを介して骨伝導を行うことは不可能であり、上記のように、頭蓋骨のような外的要因が前記突起に圧力を印加し、前記振動バネの弾性力は本発明の振動バネと比較して著しく低下したため、正確な振動を発生させることができなかったことを指摘しておく。
【００６７】
しかしながら、図８に示すように、本発明の一実施形態に係る波形十字振動バネ５は、ドーナツ状外周５１には上部屈曲と下部屈曲とを有し、前記リベット軸を固定するその中心には通孔５３を有する波形十字ブレード５２で形成される。
【００６８】
前記波形十字振動バネ５はステンレススチール材からなることが好ましい。
【００６９】
上記のように、本発明の波形十字振動バネ５によれば、その上下動作から発生した振動を、前記波形部の伸縮に起因する上下左右方向への揺動の発生を介して前記筐体ユニット２全体に伝達できる。なぜならば、本発明に係る振動バネ５の波形ブレード５２に形成された波形部は、前記振動錘ユニット３の磁石３２，３３が前記振動コイル６に伝わった磁力によって影響を受けると伸縮作用を繰り返し、それによって前記振動錘ユニット３の上下振動動作を発生させるからである。その結果、本発明の多機能サブミニチュアスピーカー１は、前記筐体ユニット２の外側全体上に骨伝導機能、振動体感機能、スピーカーアタッチメント機能、及び振動モード機能のための振動を発生できる。
【００７０】
加えて、本発明の一実施形態に係る多機能サブミニチュアスピーカー１には、電気信号を前記音響コイル４２と前記振動コイル６とに別々にでも同時にでも印加することができるＰＣＢターミナル７が含まれるので、前記音響スピーカーの機能ないしは骨伝導機能、振動体感機能、スピーカーアタッチメント機能、及び振動モード機能を制御することが可能である。
【００７１】
さらに、本発明の多機能サブミニチュアスピーカーは、３０ｍＷ（要確認）の電力を前記ＰＣＢターミナル７から前記振動コイル６に印加することによって外部へのノイズを発生することなしにユーザーが会話や音楽を聴くことができるセキュリティモードの骨伝導スピーカー機能を持つ。上記のセキュリティモード機能は、図書館、公共場所、または会話機密性を必要とする場所で例示的に使用できる。
【００７２】
また、本発明の多機能サブミニチュアスピーカーは、音と骨伝導スピーカー機能、振動体感機能、及び雑音が大きい環境下で他者との会話を可能にするスピーカーアタッチメント機能を持つ。
【００７３】
加えて、７００ｍＷ（要確認）〜１Ｗの電力及び２２０Ｈｚ〜２６０Ｈｚの均一な正弦波信号を前記ＰＣＢターミナル７から前記ボイスコイル６に供給することによって振動モード機能を実行することもできる。前記振動モードは、モバイルコミュニケーション端末に設けられる場合、追加機器なしに前記スピーカー機能に加えて実行できるという利点も提供する。
【００７４】
本発明とその利点を詳細に説明したが、当然のことながら、本発明は上記の説明と添付図面に限定されるものでなく、当業者であれば、添付の特許請求の範囲によって定義された本発明の範囲と真の趣旨から逸脱することなく、さまざまな変更形態、置換及び改変を行い得る。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
上記のように、本発明の一実施形態に係る多機能サブミニチュアスピーカーは、前記磁石を前記振動コイルの内外両側に配置することによって前記振動コイルに伝わる磁力の損失を最小限に抑えるように構成することで、前記多機能サブミニチュアスピーカーの全表面上、つまり前記筐体ユニットの外側全体上に振動を発生できることから、前記突起部なしに骨伝導を行うことが可能であり、その振動力が、前記振動錘ユニットを前記ヨーク、中央磁石と外側磁石、及び前記内外天板でリベット軸によって一体的に構成することで改善され、それによって前記振動錘の重量を増加させるという利点を提供することができ、増加した重量の前記振動錘を効果的に振動させ、かつ上下左右方向に振動を発生させるように構成することによって筐体ユニット全体上に振動を発生できる波形十字振動バネを採用する。それ故、本発明の多機能サブミニチュアスピーカーの場合には、外的要因から前記突起に印加される圧力に起因して骨伝導の信頼性と能力が低下した従来の骨伝導スピーカーと比較して、骨伝導振動を筐体ユニット全体上に発生させるように構成することによって信頼性の高い優れた品質の骨伝導スピーカーの機能を持つという利点がある。
【００７６】
さらに、本発明の一実施形態に係る多機能サブミニチュアスピーカーの場合には、低音声帯域を容易に再現できない従来の骨伝導スピーカーと比較して、波形十字振動バネを採用することによって低音声帯域ならびに高音声帯域、つまり広帯域を正確に再現できる骨伝導スピーカーの機能を持つという利点がある。
【００７７】
また、本発明の一実施形態に係る多機能サブミニチュアスピーカーで使用されるＰＣＢターミナルの入力信号に基づいて、セキュリティモードの骨伝導スピーカー機能、振動体感機能、スピーカーアタッチメント機能、及び振動モード機能を実施することが可能であるという利点もある。
【００７８】
加えて、前記音響スピーカーの機能を別々に実施することも前記音響部ユニットを着脱自在に装着することも可能であることから、必要があれば、前記音響部ユニットを取り付けることで同時に実施することによって、多種多様に適用できるという利点もある。
【００７９】
加えて、本発明によれば、その製造コストは低く、上記の全ての利点をカバーしながら、サブミニチュア設計を行うことが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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