KR100312000B1

KR100312000B1 - 스피커

Info

Publication number: KR100312000B1
Application number: KR1019980016963A
Authority: KR
Inventors: 다케시 나카무라; 요시아키 헤이노우치; 다카오 모리
Original assignee: 무라타 야스타카; 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 1997-12-27
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 2001-12-28
Also published as: JPH11196485A; EP0926923A3; CN1222047A; JP3307310B2; CN1132497C; KR19990062399A; EP0926923A2

Abstract

본 발명은 멀티스피커장치에 관한 것으로, 멀티스피커장치는 음파를 모든 방향에서 장치장착면 또는 장치실장면의 전후방으로 발생, 전송한다. 상기 멀티스피커장치는 중고주파수음역스피커 및 저주파수음역스피커를 포함한다. 상기 중고주파수음역스피커 및 저주파수음역스피커는, 이것의 중심축들이 장치장착면 또는 장치실장면에 실질적으로 수직인 축과 일직선상에 있도록 서로에 대하여 배치된다. 혼 및 캐비닛(cabinet)은, 중고주파수음역스피커 및 저주파수음역스피커에서 발생된 음이 모든 방향에서 장치지지면 또는 장치실장면의 전후방 모두로 방출되도록 배치된다.

Description

스피커

본 발명은 멀티스피커장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 예를 들어, 저음확성기(woofer)와 미드레인지주파수스피커(mid-range frequency speaker) 및 고음용스피커(tweeter)를 포함하는 2-웨이(way) 또는 3-웨이(way) 스피커장치를 형성하는 주파수 음역이 다른 다수개의 스피커들을 포함하는 멀티스피커장치에 관한 것이다.

관련된 종래의 멀티스피커장치에 있어서, 예를 들어, 각 스피커의 콘(cone)과 같은 진동체 및 각 스피커를 위한 캐비닛에 형성된 개구부는, 청취자를 향하도록 이것의 정면측에 설치된다.

한 종래의 멀티스피커장치에서는, 각 스피커의 구동부와 이것의 한 면을 일치시키기 위해, 멀티스피커장치의 각 스피커가 스피커 캐비닛의 정면측에 평행한 예를 들어, 음성코일(voice coil)과 같은 구동부를 구비하여, 각 스피커로부터 발생된 음의 위상이 같도록 멀티스피커장치를 배치한다.

다른 종래의 멀티스피커장치는, 저음확성기의 중심축을 따라 일직선으로 배치된 미드레인지주파수스피커 및 고음용스피커를 구비하며, 각각의 스피커들로부터 발생, 전송된 음의 방향을 일치시키기 위해, 각각의 미드레인지주파수스피커의 중심축과 상기 멀티스피커장치의 고음용스피커 및 저음확성기가 장치장착면 또는 장치지지면에 평행하다.

그러나, 상술한 모든 종래의 멀티스피커장치가, 상술한 평행축관계에 의해 장치장착면 또는 장치지지면에 평행한 방향으로 지향성을 갖기 때문에, 최량의 스테레오음향이 얻어지는 주파수범위는, 좌우2개의 멀티스피커장치의 중심축 또는 음축(sound axes)의 교차점에 형성되며, 각 스피커를 위한 음의 개구부가 좌우멀티스피커장치의 교차점에 설치된 음파를 향하도록 서로에 대하여 기울어져서, 매우 좁아진다. 이 지향성 및 좌우멀티스피커장치의 교차점은 저음량 및 저음질을 발생시킨다.

도1은 본 발명에 따른 멀티스피커장치의 구현예의 한 예를 보여주는 사시도이다.

도2는 도1에 나타낸 멀티스피커장치의 부분단면선도이다.

도3은 도1에 나타낸 멀티스피커장치에 사용된 중고주파수음역스피커를 보여주는 분해사시도이다.

도4는 본 발명의 바람직한 구현예의 멀티스피커장치의 다른 예를 보여주는 사시도이다.

도5는 도4에 나타낸 멀티스피커장치의 부분단면선도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10: 멀티스피커장치 11: 중고주파수음역스피커

12: 진동자 14: 진동체

16a, 16b: 전극 18: 혼

28: 공동 40: 제1실린더

42: 제2실린더 44: 제3실린더

46: 노치 48: 제4실린더

50: 노치 52, 제5실린더

53: 측부재 54, 55: 노치

66: 각부재 70: 저주파수음역스피커

72: 공동 74: 저판

76: 상판 78: 개구부

80: 바스리플렉스포트 82: 각부재

84: 저주파수음역스피커

상술한 문제점을 극복하기 위해, 본 발명의 바람직한 구현예에서는, 장치장착면 또는 장치지지면에 대하여 무지향성으로 적용되고 구성된 멀티스피커장치를 제공한다.

본 발명의 한 구현예에 따라서, 멀티스피커장치는 주파수음역이 다른 다수개의 스피커를 포함한다. 스피커들의 중심축들이 장치장착면 또는 장치지지면에 실질적으로 수직인 방향으로 확장하는 축과 일직선상에 있도록, 다수개의 스피커들이 배열된다. 그 결과, 멀티스피커장치의 다수개의 스피커들로부터 발생된 음이, 장치장착면 또는 장치지지면에 대하여 전체방위각에서 또는 360°에서 방출된다.

본 발명의 다른 구현예에 따라서, 멀티스피커장치의 다수개의 스피커들중의 하나는 캐비닛 이내에 설치된 저주파수음역스피커유닛(low frequency range speaker unit)을 포함한다. 바람직하게는, 캐비닛은 멀티스피커장치 장착면 또는 지지면에 실질적으로 평행이 되도록 배열된 저판을 포함하는 것이 좋으며, 한편 캐비닛은 멀티스피커장치 장착면 또는 지지면과, 저판에 실질적으로 평행이 되도록 배열된 캐비닛의 상판과의 사이에 간격을 형성한다. 바람직하게는, 바스리플렉스포트가 상판의 거의 중앙부에 설치되는 것이 좋고, 저주파수음역스피커유닛이 캐비닛의 개구부를 둘러싸도록 실장되는 것이 좋으며, 그 결과 저주파수음역스피커유닛의 진동체는 캐비닛의 개구부를 경유하여 멀티스피커장치 장착면 또는 실장면을 향한다. 이 배열의 결과, 저주파수음역스피커유닛의 진동체로부터 방출하는 음파는, 모든 방향에서 또는 360°범위에서, 멀티스피커장치 실장면 또는 지지면의 전방으로 적어도 부분적으로 전송된다. 저주파수음역스피커의 진동체로부터 방출하는 다른 음파는 바스리플렉스포트를 거쳐 모든 방향에서 또는 360°범위에서, 멀티스피커장치 실장면 또는 지지면의 후방으로 전송된다.

더욱이, 본 발명의 멀티스피커장치에 있어서 다른 스피커는 저주파수음역스피커에 실장된 중(middle)~고(high)주파수음역스피커를 포함한다. 상기 중고주파수음역스피커는, 실질적으로 반구면상(半球面狀)의 진동체; 진동체를 진동하기 위한 구동수단; 및 진동체의 굴곡된 내면으로부터 중고주파수음역스피커의 외측을 향하여 확장됨과 함께 접혀진 음도를 갖는 혼(horn)을 포함한다. 음도에 통하는 공동(cavity)은 진동체와 혼과의 사이에 형성되며, 음파가 개구부들로부터 모든 방향에서 또는 360°범위에서 멀티스피커장치 지지면 또는 장착면의 전방으로 전송되며, 실질적으로 반구면상의 진동체로부터 방출된 음파가 모든 방향에서 또는 360°범위에서 멀티스피커 지지면 또는 장착면의 후방으로 전송된다.

본 발명의 바람직한 구현예에서는, 바람직하게는 멀티스피커장치의 다수개의 스피커들의 중심축들이, 멀티스피커장치 장착면 또는 지지면에 실질적으로 수직인 방향으로 확장하는 축과 일직선상에 있는 것이 좋으며, 멀티스피커장치의 다수개의 스피커들로부터 발생된 음은 모든 방향에서 360°범위에서 멀티스피커 장착면 또는 지지면의 전후방 모두로 방출되어, 그 결과 각 스피커로부터 발생된 음은, 멀티스피커장치가 장착되거나 지지된 면에 실질적으로 수직인 방향으로 확장하는 축을 실질적으로 중심으로 하는 파(wave)형태로 방출된다.

따라서, 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 멀티스피커장치는, 멀티스피커장치가 장착된 면에 대하여 무지향성(無指向性)이며, 멀티스피커장치에 내재(內在)된 각 스피커들의 전방향으로의 음향방출에 의해 상당히 증가된 음량(sound volume)과 음질(音質)을 얻는다.

본 발명의 이들 및 다른 요소들과, 특장점들은 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 구현예들의 하기의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도1은 본 발명의 멀티스피커장치(multi-speaker apparatus)의 구현예의 한 예를 보여주는 사시도이다. 도2는 이것의 부분단면선도(diagrammatic view)이다. 도3은 여기에 사용된 중고(中高)주파수음역스피커(middle/high frequency sound range)를 보여주는 분해사시도이다.

도1 및 도2에 나타낸 멀티스피커장치10은 예를 들어, 중고주파수음역스피커11을 포함한다. 중고주파수음역스피커11은 실질적으로 반구면(半球面)상의 진동자(vibrator)12를 포함한다.

진동자12는, 바람직하게는 예를 들어 세라믹과 같은 압전체(piezoelectric body)로 구성된 반구면상의 진동체(vibrating body)14를 포함하는 것이 좋다. 진동체14의 굴곡된 내외면들에는, 진동체14를 진동하기 위해 구동전극(driving electrode)16a, 16b가 설치된다. 바람직하게는, 진동체14는 이것의 두께방향으로, 예를 들어 외면에서 내면까지로 분극되는 것이 좋다.

진동자12는, 예를 들어 바람직하게도 합성수지로 구성된 혼(horm)18에 고착된다. 혼18은 상기대(upper base)20을 포함한다. 상기대20은 진동자12의 형상에 실질적으로 대응하는 형상을 갖는 융기부(projecting portion)22; 및 융기부22 주위에 배치된 플랜지부(flange)24를 갖는다. 진동자12는 융기부22를 덮도록 배치되며, 바람직하게도 홈(groove)을 갖는 고리모양의 절연체로 구성된 지지부재26을 사이에 두고, 융기부22 주위의 플랜지부24 위에 접착된다. 진동자12와 융기부22 사이에 진동자12가 자유로이 방해받지 않고 진동하게 하는 공동(空洞)28이 설치된다. 진동자12의 구동전극16a와 16b는, 예를 들어, 내부전극16a에 접속됨과 함께 상기대20과 지지부재26과의 사이에 삽입된 도전성리본 및 외측의 외부전극16b에 접속된 도전성리본과 같은 도체(conductor)를 사이에 두고, 진동자12의 외측에 설치된 입력단자(도시하지 않았음)에 접속된다.

바람직하게는, 상기대20의 거의 중앙에는, 바람직하게도 실질적으로 단면이 원형상인 홀30이 공동28과 통하도록 형성되는 것이 좋다. 바람직하게는, 공동28 부근에 위치된 홀30의 부분이 단차부의 가장 좁은 부분이 되도록, 홀30이 단차부를 갖는 것이 좋다. 상기대20의 하면에는, 단면이 삼각형인 고리모양의 오목부32가 홀30을 둘러싸도록 형성되고; 고리모양의 평탄부34가 오목부32를 둘러싸도록 형성되며; 단면이 삼각형인 고리모양의 오목부36은 평탄부34를 둘러싸도록 형성되며; 최외각부에는 고리모양의 평탄부38이 오목부36을 둘러싸도록 형성된다.

제1실린더40과, 상기 제1실린더40에 비하여 직경이 더 큰 제2실린더42가 상기대20의 홀30에 고착된다. 제1실린더40의 한쪽 말단의 외면의 단차부에는, 제2실린더42의 한쪽 말단의 내면이 접속되어, 홀30의 단차부를 형성한다. 상기대20의 내면에는, 제1실린더40의 외면과 제2실린더42의 한쪽 말단의 외면이 접속되어, 홀30의 부분을 형성한다. 또한, 제2실린더42의 다른쪽 말단의 외측의 단차부에는, 제2실린더42에 비하여 직경이 더 큰 제3실린더44의 한쪽 말단의 내면이 접속되어, 홀30의 단차부를 형성한다. 바람직하게는, 제3실린더44의 다른쪽 말단의 거의 전체 주위에는, 다수개의, 바람직하게도 세 개의 실질적으로 V자형의 노치(notch)들46이 서로 동등한 간격을 두고 형성되는 것이 좋다. 각각의 노치46은, 제3실린더44의 다른쪽 말단 또는 바닥의 말단면에 근접함에 따라 점차 확장하도록 형성된다.

제3실린더44에 비하여 직경이 더 큰 제4실린더48은, 상기대20의 평탄부34에 고착된다. 즉, 제4실린더48은, 이것의 한쪽 말단이 아래쪽을 향하도록 제2실린더42와 제3실린더44 부근에 배치된다. 바람직하게는, 제4실린더48의 다른쪽 말단의 거의 전체 주위에는, 세 개의 실질적으로 V자형의 노치(notch)들50이 서로 실질적으로 동등한 간격을 두고 형성되는 것이 좋다. 바람직하게는, 각각의 노치50은, 제4실린더48의 다른쪽 말단의 말단면에 근접함에 따라 점차 확장하도록 형성되는 것이 좋다. 상기대20의 평탄부34에는, 제4실린더48의 다른쪽 말단의 말단면이 접속된다. 바람직하게는, 제4실린더48의 세 개의 노치들50은 평면적으로 보았을 때 제3실린더44의 세 개의 노치들46의 외주위치에 대응하는 외주위치에 배치되는 것이 좋다. 주지하는 바와 같이, 제4실린더48의 노치50은 제3실린더44의 노치46에 대응하지 않는 위치에, 예를 들면 지그재그형배치, 즉, 노치46에 대하여 서로 엇갈리게 배열될 수 있다.

또한, 제4실린더48에 비하여 직경이 더 큰 제5실린더52는 상기대(upper base)20의 평탄부38에 접속된다. 즉, 애퍼쳐(apertures)50을 갖는 제4실린더48의 한쪽 말단이 윗쪽으로 향하도록, 제5실린더52가 제4실린더48을 둘러싸도록 배치된다. 바람직하게는, 스피커11의 음도의 개구부를 형성하는 세 개의 실질적으로 V자형의 노치들54는, 제5실린더52의 다른쪽 말단의 거의 전체외주에 서로 실질적으로 동등한 간격을 두고 형성되는 것이 좋다. 각각의 노치54는, 제5실린더52의 다른쪽 말단의 말단면에 근접함에 따라 점차 확장하도록 형성된다. 제5실린더52의 다른쪽 말단의 말단면은 상기대20의 평탄부에 접속된다. 바람직하게는, 제5실린더52의 세 개의 노치들54가 평면적으로 보았을 때 제4실린더48의 세 개의 노치들50의 외주위치에 대응하는 위치에 배치되는 것이 좋다. 제5실린더52의 노치54는 평면적으로 보았을 때 제4실린더48의 노치50에 대응하지 않는 위치에 배치될 수 있으며, 예를 들어, 노치50에 대하여 서로 엇갈리게 배치될 수 있다.

또한, 제3실린더44의 다른쪽 말단의 말단면 및 제4실린더48의 한쪽 말단의 말단면은 하기대(lower base)56과 같은 원반(disk)에 고착된다. 즉, 실질적으로 원뿔형의 볼록부(convex)58은 하기대56의 상면위에 이것의 거의 중앙에 형성되고, 고리모양의 평탄부60은 볼록부58을 둘러싸도록 형성되며, 실질적으로 단면이 삼각형인 고리모양의 볼록부62는 평탄부60을 둘러싸도록 형성되며, 고리모양의 평탄부64는 볼록부62를 둘러싸도록 최외각부에 형성된다. 제3실린더44의 다른쪽 말단의 말단면 및 제4실린더48의 한쪽 말단의 말단면은, 하기대56의 평탄부60, 64에 각각 접속된다.

혼18에서는, 공동(ccavity)28과 통하는 제1실린더40의 내측부분과, 제2실린더42의 내측부분과, 제3실린더44의 내측부분과, 제3실린더44의 노치46과, 제3실린더44와 제4실린더48과의 사이에 형성된 부분과, 제2실린더42와 제4실린더48과의 사이에 형성된 부분과, 제4실린더48의 노치50과, 제4실린더48과 제5실린더52와의 사이에 형성된 부분, 및 제5실린더52의 노치54의 순으로, 절단면적이 계단식으로 확장한다. 이 배열에 의해 이렇게 긴 음도가 형성된다. 혼18의 음도를 구성하는 각 부분의 절단면적S는 S=S_Tε^mL(단, S_T는 인후부분(throat portion; 음도가 시작되는 가장 좁은 부분)의 단면적이고, L은 인후부분에서 음도를 구성하는 각 부분의 중앙부분까지의 거리이며, m은 혼18의 컷오프주파수(cutoff frequency)로 정해지는 계수이다)의 관계를 갖도록 설정된다. 따라서, 혼18에서는, 엑스포넨셜혼(exponential horn)과 유사하게 음도의 길이에 대하여 음도의 절단면적이 단계적이지만, 실질적으로 대수적으로 변화한다.

진동자12의 굴곡된 외면에서 방출된 음과, 진동자12의 굴곡된 내면에서 공동28과 음도를 거쳐 방출된 음파가 서로 상쇄하지 않거나 또는 서로 간섭하지 않도록 스피커지지대(speaker support)의 평면에 대하여 거의 동일한 위상을 갖도록, 공동28 및 음도가 형성된다.

다수개의 판상의 각(脚)부재66이 스페이서(spacer)로 작용하며, 바람직하게는 예를 들어 합성수지로 구성되는 것이 좋다. 바람직하게는, 중고(中高)주파수음역스피커11의 제5실린더52 및 하기대56의 하부(bottom)에는, 실질적으로 서로 동등한 간격을 두고 상기 각부재66이 고착되는 것이 좋다.

바람직하게는, 중고주파수음역스피커11은 저주파수음역스피커(low frequency sound range speaker)70 위에 실장되는 것이 좋다. 중고주파수음역스피커11의 중심축과 저주파수음역스피커70의 중심축은, 멀티스피커장치10이 실장되거나 장착된 면에 대하여 실질적으로 직각인 방향으로 확장하는 축과 실질적으로 일직선상에 있도록, 중고주파수음역스피커11 및 저주파수음역스피커70이 배열된다.

저주파수음역스피커70은 예를 들어, 합성수지로 구성된 공동(空洞)의 원주형(圓柱形)의 캐비닛(cabinet)72를 포함한다. 캐비닛72는 서로 실질적으로 평행하도록 배치된 원반형상의 저판(bottom plate)74 및 상판(upper plate)76을 갖는다.

바람직하게는, 원형상의 개부부78은, 예를 들어, 캐비닛72의 저판74의 거의 중심에 형성되는 것이 좋다. 또한, 바람직하게는, 캐비닛72의 상판76의 거의 중앙에는, 원통모양의 바스리플렉스포트(bass reflex port)80이 형성되는 것이 좋다. 캐비닛72의 저판(底板; bottom plate)74의 아랫쪽에는, 스페이서(spacers)로서 작용하는 다수개의 각부재82가 실질적으로 서로 동등한 간격을 두고 형성되어, 실장면 또는 장착면과 저판74와의 사이에 간격을 형성하면서 멀티스피커장치10이 실장되거나 장착된 면에 저판74가 실질적으로 평행하다.

저주파수음역스피커유닛84는 캐비닛72 내부에 설치된다. 예를 들어, 저주파수음역스피커유닛84의 콘(cone)과 같은 진동체가, 캐비닛72의 개구부78을 사이에 두고, 장치10이 실장되거나 장착된 면을 향하도록, 저주파수음역스피커유닛84는 캐비닛72의 저판74의 거의 중앙에 형성된 개구부78 주위에 실장된다. 저주파수음역스피커유닛84는, 바람직하게도 캐비닛72를 관통하는 리드선(도시하지 않았음)을 거쳐, 상술한 중고주파수음역스피커11의 진동자12의 전극16a와 16b에 접속된 입력단자(도시하지 않았음)에 접속된다.

멀티스피커장치10에서는, 전기신호가 입력단자에 입력된 경우, 중고주파수음역스피커11의 진동자12가 진동하고, 진동자12의 굴곡된 외면으로부터 음이 방출됨과 함께, 진동자12의 굴곡된 내면으로부터 공동28 및 음도를 거쳐 음이 방출된다. 또한, 저주파수음역스피커70의 저주파수음역스피커유닛84가 구동되며, 캐비닛72의 개구부78로부터 음이 방출됨과 함께, 캐비닛72의 바스리플렉스포트80으로부터 음이 방출된다.

진동자12 및 진동체14가 실질적으로 반구면상(半球面狀)이기 때문에, 중고주파수음역스피커11의 진동자12의 굴곡된 외면으로부터 방출된 음파는, 스피커지지면 또는 스피커장착면에 대하여 모든 방향에서 스피커지지면의 후방으로 방사된다. 또한, 음도의 개구부인 노치54가 스피커의 거의 전체 외주(circumference)를 따라 형성되기 때문에, 진동자의 굴곡된 내면으로부터 공동28 및 음도를 거쳐 방사된 음파는 스피커지지면에 대하여 모든 방향에서 스피커지지면의 전방으로 방사된다. 따라서, 스피커11로부터 방출된 음파는 스피커지지면의 전후방 모두로 무지향성이 된다.

또한, 캐비닛72의 바닥면74는 스피커지지면으로부터 간격을 두도록 배치되기 때문에, 저주파수음역스피커70의 캐비닛72의 개구부78로부터 방출된 음파는, 스피커지지면에 대하여 모든 방향에서 스피커지지면의 전방으로 방사된다. 또한, 저주파수음역스피커70으로부터 캐비닛72의 바스리플렉스포트80을 거쳐 방출된 음파는, 저주파수음역스피커70의 상면76과 제5실린더52간의 간격으로부터 방출되며, 중고주파수음역스피커11의 저기대(lower base)56은 스피커지지면에 대하여 모든 방향에서 스피커지지면의 후방으로 방사된다. 따라서, 저주파수음역스피커70으로부터 방출된 음파는 스피커지지면의 전후방 모두로 무지향성이 된다.

다른 주파수 범위를 갖는 중고주파수음역스피커11 및 저주파수음역스피커70의 중심축들은, 멀티스피커장치10이 실장되거나 장착된 면에 실질적으로 수직으로 확장하는 축과 실질적으로 일직선상에 있기 때문에, 중고주파수음역스피커11과 저주파수음역스피커70에 의해 발생된 음파는, 모든 방향에서 또는 360°범위에서, 장치실장면 또는 장치장착면의 전후방 모두로 방출된다. 또한, 중고주파수음역스피커11 및 저주파수음역스피커70에 의해 발생된 음은, 장치10이 지지되거나 장착된 면에 실질적으로 수직으로 확장하는 축을 실질적으로 중심으로 하는 파(wave)형태로 방출된다. 그러므로, 멀티스피커장치10은 장치지지면의 전후방 모두로 무지향성으로 음파를 방출한다. 따라서, 최량의 스테레오음향(stereo sound)을 생산하는 범위는 종래와 비교하여 실질적으로 증가되며, 좌우 2개의 멀티스피커장치들간의 거리와 관계없이 예외적으로 넓다.

또한, 진동자12의 굴곡된 외면으로부터 방출된 음파와, 진동자의 굴곡된 내면으로부터 방출된 음파와의 초기위상차(initial phase difference)는 180°이다. 그러나, 이상장치(移相裝置; phase shifting device)로서 작용함과 함께 이상장치를 구성하는 공동28 및 음도에 의해, 이들 음파는 스피커장착면 또는 스피커실장면에 대하여 거의 동일한 위상을 갖는다. 그러므로, 이상장치에 의해, 진동자12의 굴곡된 내외면들로부터 방출된 음파가 서로 상쇄하는 것이 방지되지만, 그러나 그 대신에, 이들 음파를 중첩하여, 스피커장착면 또는 스피커실장면에 대하여 모든 방향에서 음압(sound pressure)이 높은 혼합된 음파를 생산한다.

또한, 멀티스피커장치10에서는, 길이에 대하여, 단면적이 단계적이지만 거의 대수적으로 변화하는 긴 음도가 혼18에 형성되기 때문에, 중(中)주파수음역의 능률이 좋다.

게다가, 멀티스피커장치10에서는, 사이에 간격을 갖도록 배치된 다수개의 실린더들이, 혼18의 음도를 형성하기 때문에, 혼18의 음도는 길며 중주파수음역의 능률이 좋지만, 그 크기는 실질적으로 감소된다.

더욱이, 중고주파수음역스피커11에 있어서, 혼18의 음도의 접힘부(folded portion)를 형성하는 노치46, 50이, 각각의 접힘부의 외측에 근접함에 따라 점차 확장하기 때문에, 음도의 접힘부의 외측에서는, 즉 음도의 거리가 더 길어지는 부분에서는, 음의 흐름이 더 빨라지며, 반대로, 접힘부의 내측에서는, 즉 음도의 거리가 더 짧아지는 부분에서는 더 느려진다. 그 결과, 음도의 접힘부의 외측과 내측에 있어서 음파의 속도가 거의 동등하게 되며, 음도의 접힘부에 있어서 음의 흐름이 거의 분산되지 않는다. 이에 의해, 신규한 음도구조는, 거의 모든 평면파가 얻어지는 것을 허락하며, 왜곡(distortion)이 덜한 음이 얻어지는 것을 허락한다. 동일한 방법으로, 혼18의 음도의 개구부에, 즉, 노치54에 있어서도 음의 흐름이 거의 분산되지 않으며, 거의 평면파를 발생시키며, 왜곡이 덜한 음을 발생시킨다.

제1실린더40과 제3실린더44와 제4실린더48 및 제5실린더52는 상기대20 및 하기대56에 쉽게 위치결정될 수 있기 때문에, 멀티스피커장치10이 쉽게 제작될 수 있다.

도4는 본 발명의 멀티스피커장치의 다른 구현예를 보여주는 사시도이다. 도5는 이것의 부분단면선도이다.

도1 및 도2에 나타낸 멀티스피커장치10과 비교하여, 바람직하게는 도4에 나타낸 본 발명의 저주파수음역스피커70의 캐비닛72가, 중공(中空)의 6각형의 끝이 잘린 피라미드형상(a hollow hexagonal truncated pyramid shape)인 것이 좋다. 더욱 상세하게는, 도4 및 도5에 나타낸 캐비닛72는 중공(中空)의 6각형의 끝이 잘린 피라미드형상인 측부재(side member)53을 포함하며, 바람직하게는 예를 들어 합성수지로 구성되는 것이 좋다. 측부재53은 도3에 나타낸 제5실린더52 대신에 설치된다. 도4 및 도5에 나타낸 멀티스피커장치에서, 바람직하게는 중고(中高)주파수음역스피커11의 각(脚)부재66 및 상기대20의 플랜지부24가 실질적으로 6각형의 판상인 것이 좋다. 또한, 바람직하게는 측부재53의 상부가 중고주파수음역스피커11의 상기대20의 평탄부38에 접속되는 것이 좋으며, 이것의 하부가 저(低)주파수음역스피커70의 캐비닛72에 접속되는 것이 좋다. 중고주파수음역스피커11의 중심축과 저주파수음역스피커70의 중심축이, 멀티스피커장치10이 실장되거나 장착된 면에 대하여 실질적으로 수직인 방향으로 확장하는 축과 서로 실질적으로 일직선상에 있도록, 측부재53을 형성한다. 또한, 바람직하게는, 측부재53의 하부의 거의 전체 외주를 따라, 예를 들어 바람직하게도 직사각형(rectangular)의 다수개의 노치55가, 중고주파수음역스피커11의 음도 및 저주파수음역스피커70의 바스리플렉스포트80에 통하도록 서로 실질적으로 동등한 간격을 두고 형성되는 것이 좋다.

도4 및 도5에 나타낸 멀티스피커장치10에서는, 도1 및 도2에 나타낸 멀티스피커장치와 유사하게, 입력단자(input terminal)에 전기신호가 입력된 경우, 중고주파수음역스피커11의 진동자12가 진동하고 음을 방출하며, 저주파수음역스피커70의 저주파수음역스피커유닛84가 구동되고 음을 방출한다.

중고주파수음역스피커11의 진동자12의 굴곡된 외면으로부터 방출된 음파는, 모든 방향에서 장치지지면의 후방으로 전송된다. 진동자12의 굴곡된 내면으로부터 공동28 및 음도를 거쳐 방출된 음파는 모든 방향에서 장치실장면의 전방으로 음도에 통하는 노치55로부터 방출된다. 따라서, 스피커11은 모든 방향에서 장치지지면의 전후방으로 음파를 방출하여, 장치지지면의 전후방으로 무지향성으로 음파를 전송한다.

게다가, 도4 및 도5에서 저주파수음역스피커70의 캐비닛72의 개구부78로부터 방출된 음파는, 캐비닛72의 바닥면74와 장치10의 장착면 또는 실장면과의 간격으로부터 모든 방향에서 장치실장면 또는 장치장착면의 전방으로 방출된다. 또한, 바스리플렉스포트80으로부터 방출된 음파는 모든 방향에서 장치실장면 또는 장치장착면의 후방으로 전송된다. 따라서, 스피커70은 모든 방향에서 장치지지면의 전후방으로 음파를 방출하여, 장치지지면의 전후방으로 무지향성으로 음파를 전송한다.

서로 다른 주파수 범위를 갖는 중고주파수음역스피커11 및 저주파수음역스피커70의 중심축들은, 장치실장면 또는 장치장착면에 실질적으로 수직으로 확장하는 축과 실질적으로 일직선상에 있기 때문에, 중고주파수음역스피커11 및 저주파수음역스피커70으로부터 발생된 음파는 모든 방향에서 장치실장면의 전후방으로 방출된다.

그러므로, 도4 및 도5의 장치10에 의해 발생되고 방출된 음은, 장치실장면에 대하여 무지향성이다. 따라서, 최량의 스테레오 음향을 발생하는 범위가 종래와 비교하여 크게 증가되며, 좌우 2개의 멀티스피커장치들10간의 거리와 관계없이 예외적으로 넓다.

또한, 도1 및 도2에 나타낸 멀티스피커장치들과 비교하여, 중고주파수음역스피커11 및 저주파수음역스피커70이 도4 및 도5에 나타낸 멀티스피커장치에서 일체적으로 형성되기 때문에, 중고주파수음역스피커11 및 저주파수음역스피커70의 중심축들을 서로에 대하여 조절할 필요가 없고, 전체장치의 강도가 강해지며, 전체장치 주위로 운반하는 것이 더 쉬워졌으며, 각부재66이 필요하지 않아서, 즉 부품의 개수가 감소되기 때문에 비용이 감소한다.

주지하는 바와 같이, 상술한 각각의 멀티스피커장치10에는, 중고주파수음역스피커11 및 저주파수음역스피커70이 설치되지만, 다른 주파수음역을 갖는 다른 종류의 다수개의 스피커를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상술한 멀티스피커장치10에는, 저음확성기(woofer)와 미드레인지주파수스피커(mid-range frequency speaker) 및 고음용스피커(tweeter)를 설치할 수 있다. 이런 경우, 바람직하게는 저음확성기와 미드레인지주파수스피커 및 고음용스피커가 한 캐비닛 이내에 설치되어, 그 결과 이것의 중심축들이 멀티스피커장치가 실장되거나 장착된 면에 실질적으로 수직인 방향으로 확장하는 축과 서로 실질적으로 일직선상에 있는 것이 좋다. 게다가, 저음확성기와 미드레인지주파수스피커 및 고음용스피커로부터 발생된 음이 모든 방향에서 장치실장면 또는 장치장착면의 전후방으로 방출되도록, 캐비닛에 노치등이 형성된다.

또한, 상술한 각각의 멀티스피커장치10에서는, 중고주파수음역스피커11에 있어서, 압전체재료(piezoelectrical material)로 구성된 진동체의 굴곡된 내면 및 외면에 전극들이 형성되어 있는 진동자가 이용되지만, 금속, 세라믹 또는 합성수지로 구성된 반구면상의 진동체의 일부에, 진동체를 진동하는 구동수단으로서 압전소자가 접착된 진동자를 사용할 수 있다. 또한, 음성코일(voice coil)을 이용함으로써 진동체를 전자구동할 수 있다.

상술한 각각의 멀티스피커장치10에서는, 혼(horn) 및 캐비닛(cabinet)을 바람직하게도 합성수지로 구성하지만, 혼과 캐비닛은 금속, 나무, 세라믹, 유리등으로 구성될 수 있다.

또한, 각각의 멀티스피커장치10에서는, 중고주파수음역스피커11에 있어서, 상술한 중앙음도(central material)가 제1, 제2 및 제3실린더로 구성되지만, 중앙음도는 하나, 둘 또는 넷 이상의 실린더로 구성될 수 있다.

혼18의 음도를 구성하는 실린더는 상술한 원형상의 실린더 이외에 다른 형상일 수 있으며, 타원형의 실린더 또는 사각형(square)의 실린더를 포함할 수 있다.

또한, 음도를 구성하는 실린더로서, 한쪽 말단에서 다른쪽 말단까지 점차 확장하는 통로를 갖는 실린더를 사용할 수 있다.

상술한 각각의 멀티스피커장치10에서는, 중고주파수음역스피커11에 있어서, 상술한 세 개의 실질적으로 V자형의 노치가 한 실린더에 형성되지만, 네 개 이상의 실질적으로 V자형의 노치가 한 실린더에 사정에 따라 형성될 수 있다.

또한, 음도의 접힘부 또는 개구부로서, 실질적으로 V자형 이외에 다른 형상의 노치를 형성할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 구현예에서는, 멀티스피커장치가 모든 방향에서, 즉 무지향성으로 장치가 실장되거나 장착된 면의 전후방 모두로 음파를 방출한다. 따라서, 최적의 스테레오음향을 생산하는 범위가 크게 증가되며, 좌우 2개의 멀티스피커장치들간의 거리와 관계없이 예외적으로 넓다.

본 발명의 바람직한 구현예들을 참조하여 본 발명을 상세하게 나타내고 설명하였지만, 본 발명의 요지와 범위에서 벗어남이 없이, 형태와 상세한 설명에 있어서 전술한 변경 및 그외 다른 변경이 당업계의 업자들에게 가능하다는 것은 명백한 일이다.

Claims

주파수 음역이 다르며, 서로 연결되어 있는 다수개의 스피커들을 포함하는 멀티 스피커 장치에 있어서, 상기 다수개의 스피커들은, 이들의 중심축들이 장치 지지면에 실질적으로 수직인 방향으로 뻗어 있는 축과 일직선상에 있도록 배치되어, 상기 다수개의 스피커들에 의해 발생된 음파가, 모든 방향에 걸쳐서 장치 지지면의 전방과 후방으로 전송되며, 상기 스피커들 중 하나는 저주파수 음역 스피커를 포함하고, 상기 다수개의 스피커들 중 다른 하나는 중고주파수 음역 스피커를 포함하며, 상기 저주파수 음역 스피커는 캐비닛과 이 캐비넷 내부에 설치되어 있는 진동체를 갖는 저주파수 음역 스피커 유닛을 포함하고, 상기 캐비닛은, 장치 지지면에 실질적으로 평행하며 장치 지지면과의 사이에 간격을 형성하도록 배치된 저판과, 상기 저판에 실질적으로 평행하도록 배치된 상판 및 상기 상판에 위치된 저음 반사 포트(bass reflex port)를 포함하며, 상기 저주파수 음역 스피커 유닛은 상기 캐비닛에 형성된 개구부를 둘러싸도록 실장되어, 상기 저주파수 음역 스피커 유닛의 상기 진동체가 상기 다수개의 스피커 실장면을 향하는 것을 특징으로 하는 멀티 스피커 장치.
제1항에 있어서, 상기 중고주파수 음역 스피커는 상기 저주파수 음역 스피커에 실장된 것을 특징으로 하는 멀티 스피커 장치.
제1항에 있어서, 상기 다수개의 스피커들은 중고주파수 음역 스피커 및 저주파수 음역 스피커를 포함하며, 상기 중고주파수 음역 스피커는, 실질적으로 반구면상(半球面狀)의 진동체와, 상기 진동체를 진동시키는 구동 수단(driver)과, 상기 진동체의 굴곡된 내면에서 외측으로 배치되며, 그 중앙에서 바깥으로 가면서 넓어지고 뒤로 꺽인 음도를 갖는 혼(horn)과, 상기 진동체와 상기 혼 사이에 상기 음도와 통하는 공동(cavity) 및 상기 혼에 형성된 음도 개구부를 포함하며, 상기 음도 개구부는 장치 지지면에 실질적으로 수평 방향에 대해 거의 모든 방위에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티 스피커 장치.
서로 연결되어 있으며, 주파수 음역이 다른 적어도 두 개의 스피커들을 포함하는 멀티 스피커 장치에 있어서, 상기 각각의 적어도 두 개의 스피커들은, 모든 방향에서 장치 지지면의 후방으로 음파를 방출하도록 배치된 제1 부재와, 모든 방향에서 장치 지지면의 전방으로 음파를 방출하도록 배치된 제2 부재를 구비하며, 상기 스피커들 중 첫 번째 스피터는 저주파수 음역 스피커를 포함하며, 두번째 스피커는 중고주파수 음역 스피커를 포함하고, 상기 첫 번째 스피커의 상기 제1 부재는, (1) 진동체(vibrating body)와, (2) 상기 진동체 위로 배치된 상판(upper plate) 및 (3) 음파를 모든 방향에서 장치 지지면의 후방으로 방출하도록 배치된 상기 상판에 위치된 저음 반사 포트(bass reflex port)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 스피커 장치.
제4항에 있어서, 상기 첫 번째 스피커의 상기 제2 부재는, 캐비닛(cabinet) 및 캐비닛 내부의 저주파수 음역 스피커 유닛을 포함하며, 상기 저주파수 음역 스피커 유닛은 진동체를 포함하며, 상기 캐비닛에 형성된 개구부를 둘러싸도록 실장되어, 상기 저주파수 음역 스피커 유닛의 상기 진동체가 상기 장치 실장면을 향하는 것을 특징으로 하는 멀티 스피커 장치.
제5항에 있어서, 상기 캐비닛에 형성된 개구부와 상기 스피커 실장면과의 사이에 간격을 두도록, 상기 캐비닛에 접속됨과 함께 상기 장치를 지지하는 다수개의 지지 부재들(support members)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 스피커 장치.
제4항에 있어서, 상기 두 번째 스피커의 상기 제1 부재는, 실질적으로 반구면상(半球面狀)의 진동체 및 이 진동체를 진동시키는 구동 수단(driver)을 포함하며, 상기 실질적으로 반구면상의 진동체가 음파를 모든 방향에서 장치 지지면의 후방으로 방출하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티 스피커 장치.
제4항에 있어서, 상기 두 번째 스피커의 상기 제2 부재는, 실질적으로 반구면상(半球面狀)의 진동체와, 상기 진동체를 진동시키는 구동 수단(driver)과, 상기 진동체의 굴곡된 내면에서 외측으로 배치되며, 그 중앙에서 바깥으로 가면서 넓어지고 뒤로 꺽인 음도를 갖는 혼(horn)과, 상기 진동체와 상기 혼 사이에 상기 음도와 통하는 공동(cavity) 및 상기 혼에 형성된 음도 개구부를 포함하며, 상기 음도 개구부는 장치 지지면에 실질적으로 수평 방향에 대해 거의 모든 방위에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티 스피커 장치.
제4항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 스피커들 중 하나는 중고주파수 음역 스피커를 포함하며, 상기 적어도 두 개의 스피커들 중 다른 하나는 저주파수 음역 스피커를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기한 중고주파수 음역 스피커는 상기 저주파수 음역 스피커에 실장되는 것을 특징으로 하는 멀티 스피커 장치.
제4항에 있어서, 단일의 캐비닛을 더 포함하며, 상기한 적어도 두 개의 스피커들이 일체적인 구조를 형성하도록 상기한 단일의 캐비닛에 설치, 실장되는 것을 특징으로 하는 멀티 스피커 장치.
제10항에 있어서, 상기한 단일의 캐비닛에 부착되며, 상기한 장치; 및 장치 지지면과 간격을 갖도록 배치된 캐비닛을 지지하도록 배열되어 있는 다수개의 지지 부재들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 스피커 장치.
제6항에 있어서, 상기한 적어도 두 개의 스피커들 중의 적어도 하나가, 모든 방향에서 장치 지지면의 전방으로 전송되는 음파와 실질적으로 위상이 동일한, 모든 방향에서 장치 지지면의 후방으로 전송되는 음파를 유도하는 이상 장치(phase shifting device)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 스피커 장치.
제4항에 있어서, 상기한 적어도 두 개의 스피커들이, 이것의 중심축들이 장치지 지면에 실질적으로 수직인 방향으로 확장하는 축과 일직선상에 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티 스피커 장치.
제4항에 있어서, 상기한 적어도 두 개의 스피커들이, 이것의 중심축들이 서로 일직선상에 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티 스피커 장치.
제4항에 있어서, 상기한 적어도 두 개의 스피커들이 저음 확성기(woofer)와 중간 대역 주파수 스피커(mid-range frequency speaker)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 스피커 장치.
제15항에 있어서, 고음용 스피커(tweeter)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 스피커 장치.