JP2017520196A - 格子形スピーカー及びそれを備える格子アレイスピーカーシステム - Google Patents
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Abstract
本発明は格子形スピーカー及びそれを備える格子アレイスピーカーシステムを開示する。本発明による格子形スピーカーは、上部周りが四角形状部を有し、前記四角形状部の切断角部または角部の内側に4つのウーファーフレームが与えられて、その本体全体がホーン形状でありながら上部から見て十字状を有する格子ホーンで具現するツイーターホーンと、前記ツイーターホーンの下部に与えられ、前記ツイーターホーンを通じて高音を再生するツイーター駆動ユニットと、前記4つのウーファーフレーム内にそれぞれ与えられる4つのウーファーホーンと、前記4つのウーファーホーンの下部に与えられ、4つのウーファーホーンを通じて低音を再生するウーファー駆動ユニットとを含むことを特徴とする。
Description
本発明は格子形スピーカー及びそれを備える格子アレイスピーカーシステムに関する。より具体的に、本発明はスピーカーを構成するツイーターホーンを格子ホーン(lattice horn)で具現し、その際に、格子ホーンは上部周りが四角形状部を有し、前記四角形状部の切断角部または直角の角部の内側にそれぞれウーファーホーンを収容するウーファーフレームが与えられて、その本体全体がホーン形状(horn type)でありながら上部から見て十字状(cross type)を有するようにすることによって、高音と低音の伝達距離及び範囲が相当増加され、それにより従来技術に比べて全体的な音の伝達距離が広くて遠くまで伝達される音場(sound field)を形成するようになり、複数の格子形スピーカーそれぞれで発生した高音が重畳される部分で波面が実質的に一つの平面波を形成して干渉現象の発生が防止されるので、例えば公演場でも観客の位置に関係なく高音が充分伝達されることができる格子形スピーカー及びそれを備える格子アレイスピーカーシステムに関する。
一般に、スピーカーは電気的エネルギーを物理的エネルギーに変換させてサウンドを再生するためのもので、サウンドソースによって音響または音の高低を出力する装置である。
このようなスピーカーの種類は再生方式によって分類すれば、ムービングコイル(moving coil)方式のダイナミックスピーカー、静電型(electrostatic)スピーカー、リボン(ribbon)スピーカー、圧電型(piezoelectric)スピーカーがあり、その他の形態のスピーカーとして同軸スピーカーなどがある。
また、コンサート場などのような公演場では公演效果を極大化するために複数のスピーカーを例えば一方向(例えば、上下方向)に直列に連結した大型スピーカーであるラインスピーカーシステムが用いられている。
図1aは従来技術による同軸スピーカーの断面図である。
図1aによれば、同軸スピーカーは低音を再生するウーファー(Woofer)である低音スピーカー11と、低音スピーカー11の上側に設置されて高音を発生するツイーター(Tweeter)である高音スピーカー13と、低音スピーカー11と高音スピーカー13とを同軸上に連結する連結部材15とを有する。連結部材15の下部側は低音スピーカー11に挿入結合され、上部側には高音スピーカー13が収容されて結合される。その結果、低音スピーカー11と高音スピーカー13とが同軸上に連結される。
図1aによれば、同軸スピーカーは低音を再生するウーファー(Woofer)である低音スピーカー11と、低音スピーカー11の上側に設置されて高音を発生するツイーター(Tweeter)である高音スピーカー13と、低音スピーカー11と高音スピーカー13とを同軸上に連結する連結部材15とを有する。連結部材15の下部側は低音スピーカー11に挿入結合され、上部側には高音スピーカー13が収容されて結合される。その結果、低音スピーカー11と高音スピーカー13とが同軸上に連結される。
上述した従来技術による同軸スピーカーは、連結部材15に低音スピーカー11及び高音スピーカー13が一体に結合されるので、高音スピーカー13の位置を調節することができない。それにより、高音スピーカー13の位置調節(志向角調節)による多様な音質の再生が難しいという短所がある。
上述した従来技術における問題点を解決するためのまた他の従来技術として、高音スピーカーの位置を調節することができる改善された同軸スピーカーが使われている。
より具体的に、図1bは従来技術による改善された同軸スピーカーの断面図であり、図1cは図1bに示す第1支持部材及び第2支持部材の分解斜視図である。
図1b及び図1cによれば、改善された同軸スピーカーは、低音を発生する低音スピーカー(Woofer)110と、仮想の垂直線を基準として低音スピーカー110と同軸上に位置され、同時に相対的に低音スピーカー110の上側に位置されて、高音を発生する高音スピーカー120とを有する。この場合、仮想の垂直線を基準として低音スピーカー110側を向ける面を下面、高音スピーカー120側を向ける面を上面とする。
低音スピーカー110は第1フレーム111と、第1フレーム111の下面に結合された第1プレート113と、第1プレート113の下面に結合された第1マグネット114と、第1マグネット114の下面に結合された第1ヨーク115と、周辺部側が第1フレーム111に結合された第1振動板117と、上端部側は第1振動板117の中央部側に結合され、下端部側は第1プレート113と第1ヨーク115との間に位置された第1ボイスコイル118とを有する。それによって、外部の電源が第1ボイスコイル118に印加されると、第1ボイスコイル118と第1マグネット114との作用によって第1ボイスコイル118が上下に振動し、それにより第1振動板117が上下に振動しながら低音の音響を発生する。
一方、高音スピーカー120は第2フレーム121と、第2フレーム121の内面に結合された第2ヨーク123と、第2ヨーク123の内面と所定間隔を有しながら第2ヨーク123の内部に順次に積層されて結合された第2マグネット124及び第2プレート125と、周辺部が第2フレーム125に結合された第2振動板127と、上部側は第2振動板127に結合され、下部側は第2ヨーク123と第2プレート125との間に位置された第2ボイスコイル128とを有する。それによって、外部の電流が第2ボイスコイル128に印加されると、第2ボイスコイル128と第2マグネット124との作用によって第2ボイスコイル128が上下に振動し、それにより第2振動板127が上下に振動しながら高音の音響を発生する。
上述した低音スピーカー110と高音スピーカー120は第1支持部材130と第2支持部材140によって同軸上に連結され、本実施例による高音スピーカー120は第1支持部材130及び第2支持部材140によって回転し、志向角も調節可能である。
より具体的に、第1支持部材130は下部側が低音スピーカー110に固定され、上部側は前記仮想の垂直線を中心に自転可能に形成され、下部支持部材131、中間支持部材134及び上部支持部材137を有する。また、下部支持部材131は円筒状に形成されて、下部側の外周面が第1ヨーク115に挿入されて固定される。下部支持部材131の中央部側の外周面には外側に突出して形成された支持枠131aが形成され、上部側の外周面には長さ方向に複数の第1係止突起131bが形成される。
上述した図1a〜図1cに示す従来技術による同軸スピーカーは、例えばゾングチァングギュにより2007年8月10日に韓国特許出願第10−2007−0080525号として出願され(発明の名称:「同軸スピーカー」)、2009年6月3日に登録された韓国特許第10−0902089号公報(特許文献1)に詳しく記述されている。
上述した図1a〜図1cに示す従来技術による同軸スピーカーでは、低音スピーカー11、110と高音スピーカー13、120が同軸で連結されるか、高音スピーカー120が第1支持部材130及び第2支持部材140によって回転し、志向角も調節可能であるという長所が達成されるが、相変らず以下の問題が発生する。
より具体的に、図1dは従来技術による同軸スピーカーを用いる場合の高音の伝播状態を概略的に示した図である。
図1dによれば、従来技術では、低音スピーカー11、110が大きいホーン形状の第1振動板117を有する一方、高音スピーカー13、120は相対的に小さな突出した曲面形状の第2振動板127を有する。それにより、図1dに示すように、高音スピーカー13、120で発生した高音が第2フレーム121に沿って志向角の範囲(それにより相対的に狭い範囲)で広がっていく。この時、図1dに示すスピーカーが単独で用いられる場合は干渉現象が全くないが、上下または左右に互いに隣接して複数のスピーカーを配列したラインアレイスピーカーシステムを用いる場合、低音に比べて相対的に短い波長/高い周波数を有する高音は複数のスピーカーで発生された互いに異なる高音の間に相互干渉現象がよく発生される特徴がある。それにより、例えば広い公演場のような所では高音が特定位置の観客に伝達されなかったり弱く聞こえたりするという問題が発生する。
より具体的に、図1eは従来技術の同軸スピーカーを一方向に複数連結したラインスピーカーシステムを用いる場合の高音の伝播状態を概略的に示した図である。図1eでは3つの同軸スピーカーをライン配置したラインスピーカーシステムが例示的に示されているが、同軸スピーカーの数は2つまたは4つ以上用いられることができることは自明である。
図1eによれば、従来技術によるラインアレイスピーカーシステムでは、それぞれの同軸スピーカーで発生した高音が図1dに示すようにそれぞれの第2フレーム121に沿って広がっていく。この場合、それぞれの高音スピーカー120の振動板127が互いに離隔された状態に配置されるため、それぞれの振動板127で発生した高音の波面WF1、WF2、WF3が互いに重畳される。この時、高音波長が互いに経路差がないか、半波長の偶数倍に当たる位置では補強干渉(CI:constructive interference)が発生し、高音波長が互いに半波長の奇数倍に当たる位置では相殺干渉(DI: destructive interference)が発生する。それによって、例えば公演場で図1eに示す従来技術によるラインスピーカーシステムを用いる場合、相殺干渉(DI)が発生する位置にいる観客には高音が伝達されなかったり弱く聞こえたりするという問題が発生する。
従って、上述した従来技術における問題点を解決するために、新しい方案が要求される。
本発明は上述した問題点を解決するためのもので、スピーカーを構成するツイーターホーンを格子ホーンで具現し、その際に、格子ホーンは上部周りが四角形状部を有し、前記四角形状部の切断角部または直角の角部の内側にそれぞれウーファーホーンを収容するウーファーフレームが与えられて、その本体全体がホーン形状(horn type)でありながら上部から見て十字状(cross type)を有するようにすることによって、高音と低音の伝達距離と範囲が相当増加され、それによって従来技術に比べて全体的音の伝達距離が広くて遠くまで伝達される音場(sound field)を形成するようになり、複数の格子形スピーカーそれぞれで発生した高音が重畳される部分で波面が実質的に一つの平面波を形成するようになって、干渉現象の発生が防止されるので、例えば公演場でも観客の位置に関係なく高音が充分伝達されることができる格子形スピーカー及びそれを備える格子アレイスピーカーシステムを提供するためのものである。
本発明の第1特徴による格子形スピーカーは、上部周りが四角形状部を有し、前記四角形状部の切断角部または角部の内側に4つのウーファーフレームが与えられて、その本体全体がホーン形状でありながら上部から見て十字状を有する格子ホーンで具現するツイーターホーンと、前記ツイーターホーンの下部に与えられ、前記ツイーターホーンを通じて高音を再生するツイーター駆動ユニットと、前記4つのウーファーフレーム内にそれぞれ与えられる4つのウーファーホーンと、前記4つのウーファーホーンの下部に与えられ、4つのウーファーホーンを通じて低音を再生するウーファー駆動ユニットとを含むことを特徴とする。
本発明の第2特徴による格子形スピーカーは、上部周りが四角形状部を有し、前記四角形状部の切断角部または四角角部の内側上部及び下部にそれぞれ2つの上部ウーファーフレーム及び下部ウーファーフレームが与えられ、その全体的な内部本体の上部及び下部が非対称ホーン形状でありながら上部から見て十字状を有する非対称格子ホーンで具現するツイーターホーンと、前記ツイーターホーンの下部に与えられ、前記ツイーターホーンを通じて高音を再生するツイーター駆動ユニットと、前記2つの上部ウーファーフレーム及び下部ウーファーフレーム内にそれぞれ与えられる2つの上部ウーファーホーン及び下部ウーファーホーンと、前記2つの上部ウーファーホーン及び下部ウーファーホーンの下部にそれぞれ与えられ、前記2つの上部ウーファーホーン及び下部ウーファーホーンを通じて低音を再生するウーファー駆動ユニットとを含むことを特徴とする。
本発明の第3特徴による格子アレイスピーカーシステムは、水平方向平面及び垂直方向平面の中の何れか一方向または両方向の平面に沿って連結されるように配列される複数の格子形スピーカーを含み、前記複数の格子形スピーカーはそれぞれ上部周りが四角形状部を有し、前記四角形状部の切断角部または直角の角部の内側に4つのウーファーフレームが与えられて、その本体全体がホーン形状でありながら上部から見て十字状を有する格子ホーンで具現するツイーターホーンと、前記ツイーターホーンの下部に与えられ、前記ツイーターホーンを通じて高音を再生するツイーター駆動ユニットと、前記4つのウーファーフレーム内にそれぞれ与えられる4つのウーファーホーンと、前記4つのウーファーホーンの下部に与えられ、4つのウーファーホーンを通じて低音を再生するウーファー駆動ユニットとを含むことを特徴とする。
本発明の第4特徴による格子アレイスピーカーシステムは、水平方向の第1曲面及び垂直方向の第2曲面の中の何れか一曲面または両曲面に沿って連結されるように配列される複数の格子形スピーカーを含み、前記複数の格子形スピーカーはそれぞれ上部周りが四角形状部を有し、前記四角形状部の切断角部または直角四角角部の内側上部及び下部にそれぞれ2つの上部ウーファーフレーム及び下部ウーファーフレームが与えられ、その全体的な内部本体の上部及び下部が非対称ホーン形状でありながら上部から見て十字状を有する非対称格子ホーンで具現するツイーターホーンと、前記ツイーターホーンの下部に与えられ、前記ツイーターホーンを通じて高音を再生するツイーター駆動ユニットと、前記2つの上部ウーファーフレーム及び下部ウーファーフレーム内にそれぞれ与えられる2つの上部ウーファーホーン及び下部ウーファーホーンと、前記2つの上部ウーファーホーン及び下部ウーファーホーンの下部にそれぞれ与えられ、前記2つの上部ウーファーホーン及び下部ウーファーホーンを通じて低音を再生するウーファー駆動ユニットとを含むことを特徴とする。
本発明による格子形スピーカー及びそれを備える格子アレイスピーカーシステムを用いれば次のような效果を奏する。
1.格子形スピーカーによって音が所定方向に集められて高音と低音の伝達距離及び範囲が相当増加される。その結果、従来技術に比べて全体的な音の伝達距離が広くて遠くまで伝達される音場形成が可能になって、より広い空間で音響效果を得ることができる。
2.格子形スピーカーに用いられる格子ホーンは外部の横及び縦方向の長さと深さ方向の長さを増加させることができてサイズの大きい格子ホーンを使用することができる。それにより、高音領域の中で最も低い高音の限界周波数をより低めることができ、高い音圧を与えてより鮮明な中音及び高音の再生が可能になる。
3.本発明の格子アレイスピーカーシステムを用いれば、複数の格子形スピーカーそれぞれで発生した高音が重畳される部分で波面が実質的に一つの平面波を形成するようになって、干渉現象の発生が防止されるので、例えば公演場でも観客の位置に関係なく高音が十分伝達されることができる。
1.格子形スピーカーによって音が所定方向に集められて高音と低音の伝達距離及び範囲が相当増加される。その結果、従来技術に比べて全体的な音の伝達距離が広くて遠くまで伝達される音場形成が可能になって、より広い空間で音響效果を得ることができる。
2.格子形スピーカーに用いられる格子ホーンは外部の横及び縦方向の長さと深さ方向の長さを増加させることができてサイズの大きい格子ホーンを使用することができる。それにより、高音領域の中で最も低い高音の限界周波数をより低めることができ、高い音圧を与えてより鮮明な中音及び高音の再生が可能になる。
3.本発明の格子アレイスピーカーシステムを用いれば、複数の格子形スピーカーそれぞれで発生した高音が重畳される部分で波面が実質的に一つの平面波を形成するようになって、干渉現象の発生が防止されるので、例えば公演場でも観客の位置に関係なく高音が十分伝達されることができる。
本発明の追加的な長所は、同一または類似する参照番号が同じ構成要素を表す添付図面を参照して以下の説明から明確に理解され得ることができる。
以下、本発明の実施例及び図面を参照して本発明を詳しく記述する。
図2aは本発明の第1実施例による格子形スピーカーの上部斜視図であり、図2bは図2aに示す本発明の第1実施例による格子形スピーカーの側面図であり、図2cは図2aに示す本発明の第1実施例による格子形スピーカーの下部斜視図及びウーファーホーンカバーを除去した状態の下部斜視図であり、図2dは図2aに示す本発明の第1実施例による格子形スピーカーが開放型エンクロージャー内に装着された上部斜視図及び開放型エンクロージャーの斜視図である。
図2aは本発明の第1実施例による格子形スピーカーの上部斜視図であり、図2bは図2aに示す本発明の第1実施例による格子形スピーカーの側面図であり、図2cは図2aに示す本発明の第1実施例による格子形スピーカーの下部斜視図及びウーファーホーンカバーを除去した状態の下部斜視図であり、図2dは図2aに示す本発明の第1実施例による格子形スピーカーが開放型エンクロージャー内に装着された上部斜視図及び開放型エンクロージャーの斜視図である。
図2a〜図2dによれば、本発明の第1実施例による格子形スピーカー200は上部周りが四角形状部221aを有し、前記四角形状部221aの切断角部221bの内側に4つのウーファーフレーム217bが与えられて、その本体全体がホーン形状(horn type)でありながら上部から見て十字状(cross type)を有する格子ホーン(lattice horn)で具現するツイーターホーン221と、前記ツイーターホーン221の下部に与えられ、前記ツイーターホーン221を通じて高音を再生するツイーター駆動ユニット(twitter driver unit)223と、前記4つのウーファーフレーム217b内にそれぞれ与えられる4つのウーファーホーン217aと、前記4つのウーファーホーン217aの下部に与えられ、4つのウーファーホーン217aを通じて低音を再生するウーファー駆動ユニット(woofer driver unit)213とを含むことを特徴とする。
上述した本発明の第1実施例による格子形スピーカー200は、前記ツイーターホーン221及び前記ツイーター駆動ユニット223が内装される開放型エンクロージャー202をさらに含むことができる。
以下では本発明の第1実施例による格子形スピーカー200の具体的な構成及び動作を詳しく記述する。
まず、本発明の第1実施例による格子形スピーカー200はツイーターホーン221を含む。ツイーターホーン221は格子ホーンで具現される。ここで格子ホーンは上部周りが四角形状部221aを有し、四角形状部221aの切断角部221bの内側に4つのウーファーフレーム217bが与えられて、その本体全体がホーン形状(horn type)でありながら上部から見て十字状(cross type)を有する。また、4つの切断角部221bは四角形状部221aの四つの頂点でそれぞれ直角三角形部が切断された形状を有する。このような切断角部221bの内側には4つのウーファーフレーム217bが与えられる。4つのウーファーフレーム217bはそれぞれツイーターホーン221の上下方向に沿って貫通して与えられる(図2b参照)。この場合、4つのウーファーフレーム217bは下部が開放された開放型ウーファーフレーム217bである。
一方、ツイーターホーン221の下部にはツイーター駆動ユニット223が与えられる。ツイーター駆動ユニット223は上部プレート及び下部プレートと、上部プレートと下部プレートとの間に与えられるマグネットからなるツイーター磁気回路部材224と、ツイーター磁気回路部材224の下部に与えられるツイーター駆動部225とで構成される。このツイーター駆動ユニット223はツイーターホーン221を通じて高音を再生する。
一方、本発明の第1実施例による格子形スピーカー200は4つのウーファーホーン217aを含む。この4つのウーファーホーン217aはそれぞれツイーターホーン221の切断角部221bの内側に与えられる4つのウーファーフレーム217b内に与えられる。この場合、4つのウーファーホーン217aはツイーターホーン221のツイーター中心軸Cと平行するウーファー中心軸C1を基準として切断角部221bの方向に所定角度だけ傾斜した状態で(即ち、C2方向に沿って)与えられることができる(図2b参照)。しかし、本発明における技術者は4つのウーファーホーン217aがウーファー中心軸C1と同じ方向に(即ち、C1方向に沿って非傾斜状態に)与えられることができることを十分理解し得る。
また、4つのウーファーホーン217aの下部にはそれぞれウーファー駆動ユニット213が与えられる。ウーファー駆動ユニット213は上部プレート及び下部プレートと、上部プレートと下部プレートとの間に与えられるマグネットからなるウーファー磁気回路部材214と、ウーファー磁気回路部材214の下部に与えられるウーファー駆動部215とで構成される。このウーファー駆動ユニット213は4つのウーファーホーン217aを通じて低音を再生する。
また、本発明の第1実施例による格子形スピーカー200は開放型エンクロージャー202をさらに含むことができる。開放型エンクロージャー202にはツイーターホーン221及びツイーター駆動ユニット213が内装される。開放型エンクロージャー202はツイーターホーン221の4つの切断角部221aに対応する位置にそれぞれダクト(duct)202aを有する。このような開放型エンクロージャー202を用いれば、ウーファー駆動ユニット213によって生成された低音が4つのウーファーホーン217aを通じて再生される以外に、4つのウーファーフレーム217bの開放された下部を通じて開放型エンクロージャー202内で反射された後4つのダクト202aを通じて伝達されることができるので、低音がさらに良好に再生されることができる。
図2eは本発明の第2実施例による格子形スピーカーの上部斜視図であり、図2fは図2eに示す本発明の第2実施例による格子形スピーカーの側面図である。
図2e及び図2fを図2a〜図2dとともに参照すれば、本発明の第2実施例による格子形スピーカー200は4つのウーファーホーン217aが与えられる4つのウーファーフレーム217bの下部にそれぞれ結合されるウーファーホーンカバー217cが与えられるという点を除いて、図2a〜図2dに示す本発明の第1実施例による格子形スピーカー200とその構成が実質的に同じである点に留意すべきである。
上述したウーファーホーンカバー217cを用いる場合、ウーファー駆動ユニット213によって生成された低音がウーファーホーンカバー217cによって遮断されて開放型エンクロージャー202内に伝達される低音の音量が十分でなくて開放型エンクロージャー202内で反射された後4つのダクト202aを通じて伝達される低音の音量も減少されるため、低音をさらに良好に再生する程度が低くなる。このような問題を解決するために、本発明では別途の低音駆動ユニットを用いてもよい。
より具体的に、図2gは図2fに示す本発明の第2実施例による格子形スピーカーの変形実施例の斜視図である。
図2gを図2a〜図2fとともに参照すれば、本発明の第2実施例の変形実施例による格子形スピーカー200は、図2fに示す本発明の第2実施例による格子形スピーカー200のツイーター駆動ユニット223の下部に与えられる低音駆動ユニット240をさらに含むことができる。この低音駆動ユニット240は選択オプションとして必ず用いるべきものではない。上述した低音駆動ユニット240は、例えばウーファー駆動ユニット213と同じ構成を有することができる。この場合、ウーファー駆動ユニット213によって生成された低音の中で開放型エンクロージャー202内に伝達される低音と低音駆動ユニット240によって生成された低音が開放型エンクロージャー202内で反射された後4つのダクト202aを通じて伝達されるので、低音を良好に再生することができる。
代案として、図2gに示す低音駆動ユニット240はウーファー駆動ユニット213と異なる構成を有することができる。より具体的に、例えばウーファー駆動ユニット213は相対的に高い音の中音を生成するように構成され、低音駆動ユニット240は相対的に低い音の低音を生成するように構成されることができる。この場合、図2gに示す本発明の変形実施例による格子形スピーカー200はツイーター駆動ユニット223による高音、ウーファー駆動ユニット213による中音、及び低音駆動ユニット240による低音を全部生成して再生することができるスピーカーの機能を有することができる。
図2hは図2a〜図2gに示す本発明の第1実施例及び第2実施例による格子形スピーカーで格子ホーンの上部の四角形状部が4つの直角の角部を有する変形実施例の平面図及び閉鎖型エンクロージャーの斜視図である。
図2hを図2a〜図2gとともに参照すれば、本発明の変形実施例による格子形スピーカー200は格子ホーンで具現されるツイーターホーン221の上部が図2a〜図2gに示すような4つの直角の角部221cを有する四角形状部221aを有し、図2dに示す開放型エンクロージャー202の代わりに密閉型エンクロージャー202が用いられる点を除いて、図2a〜図2gに示す本発明のそれぞれの実施例による格子形スピーカー200とその構成が実質的に同じである。従って、本発明の変形実施例による格子形スピーカー200では4つのウーファーフレーム217bも四角形状部221aの直角の角部221cの内側に与えられる。
上記図2hに示す本発明の変形実施例による格子形スピーカー200は密閉型エンクロージャー202をさらに含むことができる。密閉型エンクロージャー202には図2a〜図2fに示す本発明の格子形スピーカー200のツイーターホーン221及びツイーター駆動ユニット223が内装されるか、または図2gに示す本発明の格子形スピーカー200のツイーターホーン221、ツイーター駆動ユニット223、及び低音駆動ユニット240が内装される。このような密閉型エンクロージャー202には、例えば図2dに示す開放型エンクロージャー202のダクト202aが与えられないことは自明である。それにより、ウーファーホーン217a及びツイーターホーン221で発生された低音及び高音の中で一部は密閉型エンクロージャー202内で反射されて、低音及び高音の音量を増加させるだけでなく、低音の再生が良好になって高音の音質が向上する。
図2iは図2hに示す本発明の変形実施例による格子形スピーカーが格子ホーンの四角形状部上に4つのダクトを備えることを示した下部斜視図及び平面図である。
図2iを図2hとともに参照すれば、本発明の変形実施例による格子形スピーカー200は互いに隣接したウーファーフレーム217bの間でツイーターホーン221の四角形状部221a上に与えられる4つのダクト202bをさらに含む点を除いて、図2hに示す本発明の変形実施例による格子形スピーカー200とその構成が実質的に同じである。このように図2iに示す本発明の変形実施例による格子形スピーカー200は4つのダクト202bがツイーターホーン221の四角形状部221a上に与えられるので、図2hに示す密閉型エンクロージャー202をさらに含むことができる。この場合、図2a〜図2fに示す格子形スピーカー200のウーファー駆動ユニット213及び図2gに示す格子形スピーカー200のウーファー駆動ユニット213及び低音駆動ユニット240によって生成された低音は密閉型エンクロージャー202内で反射されて四角形状部221a上に与えられた4つのダクト202bを通じて伝達されることができる。
図2iを図2hとともに参照すれば、本発明の変形実施例による格子形スピーカー200は互いに隣接したウーファーフレーム217bの間でツイーターホーン221の四角形状部221a上に与えられる4つのダクト202bをさらに含む点を除いて、図2hに示す本発明の変形実施例による格子形スピーカー200とその構成が実質的に同じである。このように図2iに示す本発明の変形実施例による格子形スピーカー200は4つのダクト202bがツイーターホーン221の四角形状部221a上に与えられるので、図2hに示す密閉型エンクロージャー202をさらに含むことができる。この場合、図2a〜図2fに示す格子形スピーカー200のウーファー駆動ユニット213及び図2gに示す格子形スピーカー200のウーファー駆動ユニット213及び低音駆動ユニット240によって生成された低音は密閉型エンクロージャー202内で反射されて四角形状部221a上に与えられた4つのダクト202bを通じて伝達されることができる。
上記図2iに示す4つのダクト202bはツイーターホーン221の四角形状部221aでツイーターホーン221のホーン形状の一部分まで延長されて与えられることができるという点に留意すべきである(図2i参照)。
図2jは本発明の第3実施例による格子形スピーカーの上部斜視図及び側面図であり、図2kは図2jに示す本発明の第3実施例による格子形スピーカーの開放型エンクロージャーを除去した状態の斜視図及び側面図である。
図2j及び図2kを図2a〜図2iとともに参照すれば、本発明の第3実施例による格子形スピーカー200は上部周りが四角形状部221aを有し、前記四角形状部221aの切断角部221bまたは四角角部(図示しない)の内側上部及び下部にそれぞれ2つの上部ウーファーフレーム217b1及び下部ウーファーフレーム217b2が与えられ、その全体的な内部本体の上部及び下部が非対称ホーン形状(asymmetric horn type)でありながら上部から見て十字状(cross type)を有する非対称格子ホーン(asymmetric lattice horn)で具現するツイーターホーン221と、前記ツイーターホーン221の下部に与えられ、前記ツイーターホーン221を通じて高音を再生するツイーター駆動ユニット223と、前記2つの上部ウーファーフレーム217b1及び下部ウーファーフレーム217b2内にそれぞれ与えられる2つの上部ウーファーホーン217a1及び下部ウーファーホーン217a2と、前記2つの上部ウーファーホーン217a1及び下部ウーファーホーン217a2の下部にそれぞれ与えられ、前記2つの上部ウーファーホーン217a1及び下部ウーファーホーン217a2を通じて低音を再生するウーファー駆動ユニット213とを含むことを特徴とする。
上述した四角形状部221aの四角角部(図示しない)は図2h及び図2iに示す直角の角部221cで具現されるか(この場合、四角形状部221aは正方形または長方形で、2つの上部ウーファーフレーム217b1の間の離隔距離と2つの下部ウーファーフレーム217b2の間の離隔距離は同一)または2つの上部角部は90度より大きい角度の鈍角角部であり、2つの下部角部は90度より小さい角度の鋭角角部(以下「四角角部」とする)で具現されることができる(この場合、四角形状部221aは台形で、2つの上部ウーファーフレーム217b1の間の離隔距離が2つの下部ウーファーフレーム217b2の間の離隔距離より短い)。
また、本発明の第3実施例による格子形スピーカー200では、ツイーターホーン221が非対称格子ホーンで具現される。より具体的に、ツイーターホーン221は上部ホーン部分221uの長さが短く、下部ホーン部分221dの長さが長くて、2つの側面ホーン部分221sは上部ホーン部分221uと連結された部分の長さが下部ホーン部分221dと連結された部分の長さより短い非対称格子ホーン形状を有する。
また、本発明の第3実施例による格子形スピーカー200は前記ツイーターホーン221及び前記ツイーター駆動ユニット223が内装され、前記切断角部221aに対応する位置にそれぞれダクト202aを備える開放型エンクロージャー202をさらに含むことができる。
代案として、本発明の第3実施例による格子形スピーカー200では四角形状部221aが図2hに示すような直角の角部221cまたは四角角部(図示しない)を有する四角形状部221aで具現されることができる。この場合、本発明の第3実施例による格子形スピーカー200は図2jに示すダクト202aを備える開放型エンクロージャー202の代わりにダクト202aのない閉鎖型エンクロージャー202をさらに含むことができる。
また、本発明における技術者であれば、本発明の第3実施例による格子形スピーカー200でも図2e及び図2fに示すウーファーホーンカバー217c、図2gに示す低音駆動ユニット240、及び図2iに示すツイーターホーン221の四角形状部221a上に与えられる4つのダクト202bが用いられることができることを充分理解し得る。
上述した本発明の第3実施例による格子形スピーカー200では、非対称格子ホーンで具現されるツイーターホーン221によって高音が長さの短い上部ホーン部分221uの方向より長さの長い下部ホーン部分221dの方向によりよく伝達されるので、高音が特定方向(図4j及び図4kでは下方向)の志向性を有するようになる。それによって、本発明の第3実施例による格子形スピーカー200を用いる場合、特定方向に高音が充分伝達されることができる。
図2lは本発明の第1実施例による格子アレイスピーカーシステムを示した図である。図2lに示す本発明の第1実施例による格子アレイスピーカーシステムは後述するように平面格子アレイスピーカーシステムである。
図2lによれば、本発明の第1実施例による平面格子アレイスピーカーシステム201は、水平方向平面(horizontal plain surface)及び垂直方向平面(vertical plain surface)の中の何れか一方向または両方向の平面に沿って連結されるように配列される複数の格子形スピーカー200を含み、前記複数の格子形スピーカー200はそれぞれ図2a〜図2iに示す格子形スピーカー200で具現されることができる。
即ち、複数の格子形スピーカー200はそれぞれ上部周りが四角形状部221aを有し、前記四角形状部221aの切断角部221bまたは直角の角部221cの内側に4つのウーファーフレーム217bが与えられ、その本体全体がホーン形状でありながら上部から見て十字状を有する格子ホーンで具現するツイーターホーン221と、前記ツイーターホーン221の下部に与えられ、前記ツイーターホーン221を通じて高音を再生するツイーター駆動ユニット223と、前記4つのウーファーフレーム217b内にそれぞれ与えられる4つのウーファーホーン217aと、前記4つのウーファーホーン217aの下部に与えられ、4つのウーファーホーン217aを通じて低音を再生するウーファー駆動ユニット213とを含む(図2a〜図2iに示す格子形スピーカー200参照)。
前記複数の格子形スピーカー200が水平方向の平面に沿って連結されるように配列される格子アレイスピーカーシステム201は、水平方向平面格子アレイスピーカーシステム201aと称され、複数の格子形スピーカー200が垂直方向の平面に沿って連結されるように配列される格子アレイスピーカーシステム201は垂直方向平面格子アレイスピーカーシステム201bと称され、複数の格子形スピーカー200が水平方向及び垂直方向の平面に沿って連結されるように配列される格子アレイスピーカーシステム201は立体平面格子アレイスピーカーシステム201cと称されることができる。総称して平面格子アレイスピーカーシステム201を構成する。
図2mは本発明の第2実施例による格子アレイスピーカーシステムを示した図である。図2mに示す本発明の第2実施例による格子アレイスピーカーシステムは後述するように曲面格子アレイスピーカーシステムである。
図2mによれば、本発明の第2実施例による格子アレイスピーカーシステム201は水平方向の第1曲面(curved surface)及び垂直方向の第2曲面の中の何れか一曲面または両曲面に沿って連結されるように配列される複数の格子形スピーカー200を含み、前記複数の格子形スピーカー200はそれぞれ図2a〜図2iに示す格子形スピーカー200で具現されることができる。
即ち、複数の格子形スピーカー200はそれぞれ上部周りが四角形状部221aを有し、前記四角形状部221aの切断角部221bまたは直角の角部221cの内側に4つのウーファーフレーム217bが与えられ、その本体全体がホーン形状でありながら上部から見て十字状を有する格子ホーンで具現するツイーターホーン221と、前記ツイーターホーン221の下部に与えられ、前記ツイーターホーン221を通じて高音を再生するツイーター駆動ユニット223と、前記4つのウーファーフレーム217b内にそれぞれ与えられる4つのウーファーホーン217aと、前記4つのウーファーホーン217aの下部に与えられて、4つのウーファーホーン217aを通じて低音を再生するウーファー駆動ユニット213とを含む(図2a〜図2iに示す格子形スピーカー200参照)。
前記複数の格子形スピーカー200が水平方向の第1曲面に沿って連結されるように配列される格子アレイスピーカーシステム201は水平方向曲面格子アレイスピーカーシステム201dと称されて、複数の格子形スピーカー200が垂直方向の第2曲面に沿って連結されるように配列される格子アレイスピーカーシステム201は垂直方向曲面格子アレイスピーカーシステム201eと称されて、複数の格子形スピーカー200が水平方向及び垂直方向の曲面に沿って連結されるように配列される格子アレイスピーカーシステム201は立体曲面格子アレイスピーカーシステム201fと称されることができ、総称して曲面格子アレイスピーカーシステム201を構成する。
図2nは図2l及び図2mにそれぞれ示す本発明の第1実施例及び第2実施例による格子アレイスピーカーシステムで用いられる複数の格子形スピーカーによって発生した高音波面の伝播状態を示した図である。
図2nを図2a〜図2iとともに参照すれば、本発明の第1実施例及び第2実施例による格子アレイスピーカーシステム201で用いられる複数の格子形スピーカー220の格子ホーンで具現されるそれぞれのツイーターホーン221によって伝達される。この場合、複数のツイーターホーン221の四角形状部221aが互いに隣接した状態で配列されるので、複数のツイーターホーン221によって伝播される高音の波面WFが図2nに示すように実質的に一つの平面波を形成する。それによって、図1eに示す従来技術とは違って複数のツイーターホーン221を通じて伝達される複数の高音の間に干渉現象が実質的に発生しない。
上述したように、図2a〜図2nを参照して説明した本発明の実施例による格子形スピーカー200及び格子アレイスピーカーシステム201では、特に格子ホーンが十字状方向に沿って大きい志向角を有するので、格子形スピーカー200によって発生される高音と低音の伝達距離と範囲が相当増加されて高音が伝達されなかったり弱く伝達されたりする従来技術における問題点が解決されることができる。
また、格子形スピーカー200によって音が所定方向に集められて高音と低音の伝達距離と範囲が相当増加される。その結果、従来技術に比べて全体的音の伝達距離が広くて遠くまで伝達される音場を形成することができて、より広い空間で音響效果を得ることができる。
また、格子形スピーカー200に用いられる格子ホーンは外部の横及び縦方向の長さと深さ方向の長さを増加させることができて、大きいサイズの格子ホーンを使用することができる。それによって、高音領域の中で最も低い高音の限界周波数をより低めることができ、高い音圧を与えてより鮮明な中音及び高音の再生が可能になる。
また、本発明の格子アレイスピーカーシステム201を用いる場合、複数の格子形スピーカー200のそれぞれで発生した高音が重畳される部分で波面が実質的に一つの平面波を形成するようになって干渉現象の発生が防止されるので、例えば公演場でも観客の位置に関係なく高音が充分伝達されることができる。
多様な変形例が本発明の範囲を逸脱することなく本明細書に記述され、例示した構成及び方法で実施することができるので、前述した詳細な説明または添付図面に示された全ての事項は例示的なものであって、本発明を制限するものではない。従って、本発明の範囲は上述した例示的な実施例によって制限されなく、以下の特許請求範囲及びその均等物によって定められるべきである。
Claims (32)
- 格子形スピーカーにおいて、
上部周りが四角形状部を有し、前記四角形状部の切断角部または角部の内側に4つのウーファーフレームが与えられて、その本体全体がホーン形状でありながら上部から見て十字状を有する格子ホーンで具現するツイーターホーンと、
前記ツイーターホーンの下部に与えられ、前記ツイーターホーンを通じて高音を再生するツイーター駆動ユニットと、
前記4つのウーファーフレーム内にそれぞれ与えられる4つのウーファーホーンと、
前記4つのウーファーホーンの下部に与えられ、4つのウーファーホーンを通じて低音を再生するウーファー駆動ユニットとを含む格子形スピーカー。 - 前記4つのウーファーホーンは前記ツイーターホーンのツイーター中心軸と平行するウーファー中心軸を基準として前記切断角部の方向に傾斜した状態で与えられるか、または前記ウーファー中心軸と同じ方向に非傾斜状態で与えられる請求項1に記載の格子形スピーカー。
- 前記格子形スピーカーは前記4つのウーファーフレームの下部にそれぞれ結合されるウーファーホーンカバーをさらに含み、前記ツイーター駆動ユニットの下部に与えられる低音駆動ユニットを選択的に含む請求項1に記載の格子形スピーカー。
- 前記四角形状部が直角の角部を有する場合、前記格子形スピーカーは互いに隣接した前記4つのウーファーフレームの間で前記四角形状部上に与えられる4つのダクトをさらに含む請求項1に記載の格子形スピーカー。
- 前記4つのダクトは前記四角形状部で前記ツイーターホーンの前記ホーン形状の一部分まで延長されて与えられる請求項4に記載の格子形スピーカー。
- 前記四角形状部が前記切断角部を有する場合、前記格子形スピーカーは前記ツイーターホーン及び前記ツイーター駆動ユニットが内装され、前記切断角部に対応する位置にそれぞれダクトを有する開放型エンクロージャーをさらに含む請求項1〜3の何れか一項に記載の格子形スピーカー。
- 前記四角形状部が直角の角部を有する場合、前記格子形スピーカーは前記ツイーターホーン及び前記ツイーター駆動ユニットが内装される密閉型エンクロージャーをさらに含む請求項1〜3の何れか一項に記載の格子形スピーカー。
- 前記格子形スピーカーは前記ツイーターホーン及び前記ツイーター駆動ユニットが内装される密閉型エンクロージャーをさらに含む請求項4または5に記載の格子形スピーカー
- 格子形スピーカーにおいて、
上部周りが四角形状部を有し、前記四角形状部の切断角部または四角角部の内側上部及び下部にそれぞれ2つの上部ウーファーフレーム及び下部ウーファーフレームが与えられ、その全体的な内部本体の上部及び下部が非対称ホーン形状でありながら上部から見て十字状を有する非対称格子ホーンで具現するツイーターホーンと、
前記ツイーターホーンの下部に与えられ、前記ツイーターホーンを通じて高音を再生するツイーター駆動ユニットと、
前記2つの上部ウーファーフレーム及び下部ウーファーフレーム内にそれぞれ与えられる2つの上部ウーファーホーン及び下部ウーファーホーンと、
前記2つの上部ウーファーホーン及び下部ウーファーホーンの下部にそれぞれ与えられ、前記2つの上部ウーファーホーン及び下部ウーファーホーンを通じて低音を再生するウーファー駆動ユニットとを含む格子形スピーカー。 - 前記非対称格子ホーンは上部ホーン部分の長さが短く、下部ホーン部分の長さが長くて、2つの側面ホーン部分は前記上部ホーン部分と連結された部分の長さが前記下部ホーン部分と連結された部分の長さより短い請求項9に記載の格子形スピーカー。
- 前記格子形スピーカーは前記2つの上部ウーファーフレーム及び下部ウーファーフレームの下部にそれぞれ結合されるウーファーホーンカバーをさらに含み、前記ツイーター駆動ユニットの下部に与えられる低音駆動ユニットを選択的に含む請求項9に記載の格子形スピーカー。
- 前記四角形状部が前記四角角部を有する場合、前記格子形スピーカーは互いに隣接した前記2つの上部ウーファーフレーム及び下部ウーファーフレームの間で前記四角形状部上に与えられる4つのダクトをさらに含む請求項9に記載の格子形スピーカー。
- 前記4つのダクトは前記四角形状部で前記ツイーターホーンの前記非対称ホーン形状の一部分まで延長されて与えられる請求項12に記載の格子形スピーカー。
- 前記四角形状部が前記切断角部を有する場合、前記格子形スピーカーは前記ツイーターホーン及び前記ツイーター駆動ユニットが内装され、前記切断角部に対応する位置にそれぞれダクトを有する開放型エンクロージャーをさらに含む請求項9〜11の何れか一項に記載の格子形スピーカー。
- 前記四角形状部が前記四角角部を有する場合、前記格子形スピーカーは前記ツイーターホーン及び前記ツイーター駆動ユニットが内装される密閉型エンクロージャーをさらに含む請求項9〜11の何れか一項に記載の格子形スピーカー。
- 前記格子形スピーカーは前記ツイーターホーン及び前記ツイーター駆動ユニットが内装される密閉型エンクロージャーをさらに含む請求項12または13に記載の格子形スピーカー。
- 格子アレイスピーカーシステムにおいて、
水平方向平面及び垂直方向平面の中の何れか一方向または両方向の平面に沿って連結されるように配列される複数の格子形スピーカーを含み、
前記複数の格子形スピーカーはそれぞれ上部周りが四角形状部を有し、前記四角形状部の切断角部または直角の角部の内側に4つのウーファーフレームが与えられて、その本体全体がホーン形状でありながら上部から見て十字状を有する格子ホーンで具現するツイーターホーンと、
前記ツイーターホーンの下部に与えられ、前記ツイーターホーンを通じて高音を再生するツイーター駆動ユニットと、
前記4つのウーファーフレーム内にそれぞれ与えられる4つのウーファーホーンと、
前記4つのウーファーホーンの下部に与えられ、4つのウーファーホーンを通じて低音を再生するウーファー駆動ユニットとを含む格子アレイスピーカーシステム。 - 前記4つのウーファーホーンは前記ツイーターホーンのツイーター中心軸と平行するウーファー中心軸を基準として前記切断角部の方向に傾斜した状態で与えられるか、または前記ウーファー中心軸と同じ方向に非傾斜状態で与えられる請求項17に記載の格子アレイスピーカーシステム。
- 前記複数の格子形スピーカーはそれぞれ前記4つのウーファーフレームの下部に結合されるウーファーホーンカバーをさらに含み、前記ツイーター駆動ユニットの下部に与えられる低音駆動ユニットを選択的に含む請求項17に記載の格子アレイスピーカーシステム。
- 前記四角形状部が前記直角の角部を有する場合、前記複数の格子形スピーカーはそれぞれ互いに隣接した前記4つのウーファーフレームの間で前記四角形状部上に与えられる4つのダクトをさらに含む請求項17に記載の格子アレイスピーカーシステム。
- 前記4つのダクトは前記四角形状部で前記ツイーターホーンの前記ホーン形状の一部分まで延長されて与えられる請求項20に記載の格子アレイスピーカーシステム。
- 前記四角形状部が前記切断角部を有する場合、前記複数の格子形スピーカーはそれぞれ前記ツイーターホーン及び前記ツイーター駆動ユニットが内装され、前記切断角部に対応する位置にそれぞれダクトを有する開放型エンクロージャーをさらに含む請求項17〜19の何れか一項に記載の格子アレイスピーカーシステム。
- 前記四角形状部が前記直角の角部を有する場合、前記複数の格子形スピーカーはそれぞれ前記ツイーターホーン及び前記ツイーター駆動ユニットが内装される密閉型エンクロージャーをさらに含む請求項17〜19の何れか一項に記載の格子アレイスピーカーシステム。
- 前記複数の格子形スピーカーはそれぞれ前記ツイーターホーン及び前記ツイーター駆動ユニットが内装される密閉型エンクロージャーをさらに含む請求項20または21に記載の格子アレイスピーカーシステム。
- 格子アレイスピーカーシステムにおいて、
水平方向の第1曲面及び垂直方向の第2曲面の何れか一曲面または両曲面に沿って連結されるように配列される複数の格子形スピーカーを含み、前記複数の格子形スピーカーはそれぞれ上部周りが四角形状部を有し、前記四角形状部の切断角部または直角の角部の内側に4つのウーファーフレームが与えられて、その本体全体がホーン形状でありながら上部から見て十字状を有する格子ホーンで具現するツイーターホーンと、
前記ツイーターホーンの下部に与えられ、前記ツイーターホーンを通じて高音を再生するツイーター駆動ユニットと、
前記4つのウーファーフレーム内にそれぞれ与えられる4つのウーファーホーンと、
前記4つのウーファーホーンの下部に与えられ、4つのウーファーホーンを通じて低音を再生するウーファー駆動ユニットとを含む格子アレイスピーカーシステム。 - 前記4つのウーファーホーンは前記ツイーターホーンのツイーター中心軸と平行するウーファー中心軸を基準として前記切断角部の方向に傾斜した状態で与えられるか、または前記ウーファー中心軸と同じ方向に非傾斜状態で与えられる請求項25に記載の格子アレイスピーカーシステム。
- 前記複数の格子形スピーカーはそれぞれ前記4つのウーファーフレームの下部に結合されるウーファーホーンカバーをさらに含み、前記ツイーター駆動ユニットの下部に与えられる低音駆動ユニットを選択的に含む請求項25に記載の格子アレイスピーカーシステム。
- 前記四角形状部が前記直角の角部を有する場合、前記複数の格子形スピーカーはそれぞれ互いに隣接した前記4つのウーファーフレームの間で前記四角形状部上に与えられる4つのダクトをさらに含む請求項25に記載の格子アレイスピーカーシステム。
- 前記4つのダクトは前記四角形状部で前記ツイーターホーンの前記ホーン形状の一部分まで延長されて与えられる請求項28に記載の格子アレイスピーカーシステム。
- 前記四角形状部が前記切断角部を有する場合、前記複数の格子形スピーカーはそれぞれ前記ツイーターホーン及び前記ツイーター駆動ユニットが内装され、前記切断角部に対応する位置にそれぞれダクトを有する開放型エンクロージャーをさらに含む請求項25〜27の何れか一項に記載の格子アレイスピーカーシステム。
- 前記四角形状部が前記直角の角部を有する場合、前記複数の格子形スピーカーはそれぞれ前記ツイーターホーン及び前記ツイーター駆動ユニットが内装される密閉型エンクロージャーをさらに含む請求項25〜27の何れか一項に記載の格子アレイスピーカーシステム。
- 前記複数の格子形スピーカーはそれぞれ前記ツイーターホーン及び前記ツイーター駆動ユニットが内装される密閉型エンクロージャーをさらに含む請求項28または29に記載の格子アレイスピーカーシステム。
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