KR101714959B1

KR101714959B1 - 고주파 혼 스피커

Info

Publication number: KR101714959B1
Application number: KR1020160019618A
Authority: KR
Inventors: 이종배
Original assignee: 이종배
Priority date: 2016-02-19
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2017-03-09

Abstract

본 발명은 고주파 신호를 송출하기 위한 송출구가 형성된 스피커 드라이버; 상기 스피커 드라이버의 상부에 결합되며, 상기 송출구에 대응되는 위치로 상기 고주파 신호의 전달이 가능하도록 하부에서 상부로 관통된 형태의 전달홀이 구비된 변환모듈; 상기 변환모듈 상부에 상기 전달홀에 대응되는 위치로 결합되며, 상기 전달홀에 대응되는 위치로 상기 고주파 신호의 전달이 가능하도록 관통공이 형성되어 상기 고주파 신호에 지향성을 부여하는 스피커 혼을 포함한다.

Description

고주파 혼 스피커{High Frequency Horn Speaker}

본 발명은 고주파 혼 스피커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 직경이 상이한 스피커 혼과 스피커 드라이버를 연결하는 변환모듈을 포함하는 고주파 혼 스피커에 관한 것이다.

스피커는 전기음향신호를 진동판의 진동으로 바꾸고 공기에 소밀파(疏密波)를 발생시켜 음파를 방사하는 음향기기로, 크게 진동판이 공기 중에 직접 놓이는 직접방사형 스피커와 진동판이 혼(horn) 일측에 놓이는 혼 스피커로 구분할 수 있다.

혼 스피커는 음악재생용, 경보용 싸이렌, 저전력을 필요로 하는 휴대용 확성기 등에 광범위하게 사용되고 있으며, 스피커 드라이버, 스피커 혼 등으로 구성되고, 스피커 드라이버의 진동판이 압전소자에 의하여 진동하면 압전형 혼 스피커라 하고 전자기력에 의하여 진동하는 보이스코일에 의하여 진동하면 다이나믹형 혼 스피커라 한다.

혼 스피커의 스피커 혼에 형성된 관통공과 스피커 드라이버의 송출구가 동일 직경을 가진 경우에는 문제가 없으나, 스피커 혼에 형성된 관통공과 스피커 드라이버 송출구의 직경이 상이한 경우 스피커 혼에 의해 출력되는 고주파 신호의 균일성이 유지되지 않는 문제가 발생한다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0118537호(2012.10.29.공개)

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고주파 혼 스피커에서 스피커 혼에 형성된 관통공과 스피커 드라이버 송출구의 직경이 상이한 경우 스피커 혼에 형성된 관통공과 스피커 드라이버 송출구를 연결할 수 있는 변환모듈이 포함된 고주파 혼 스피커를 제공하려는 것이다.

또한, 스피커 혼에서 출력되는 고주파 신호가 균일한 고주파 혼 스피커를 제공하려는 것이다.

또한, 스피커 혼에서 출력되는 고주파 신호가 증폭되는 고주파 혼 스피커를 제공하려는 것이다.

또한, 변환모듈의 상부에 열을 방출하는 방열부를 포함하는 고주파 혼 스피커를 제공하려는 것이다.

또한, 변환모듈은 스피커 드라이버의 상부 형상에 대응되어 상기 스피커 드라이버에 밀착되게 결합되도록 형성되는 고주파 혼 스피커를 제공하려는 것이다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 고주파 신호를 송출하기 위한 송출구가 형성된 스피커 드라이버; 상기 스피커 드라이버의 상부에 결합되며, 상기 송출구에 대응되는 위치로 상기 고주파 신호의 전달이 가능하도록 하부에서 상부로 관통된 형태의 전달홀이 구비된 변환모듈; 상기 변환모듈 상부에 상기 전달홀에 대응되는 위치로 결합되며, 상기 전달홀에 대응되는 위치로 상기 고주파 신호의 전달이 가능하도록 관통공이 형성되어 상기 고주파 신호에 지향성을 부여하는 스피커 혼을 포함한다.

또한, 상기 전달홀의 하부측 내경과 상부측 내경의 직경이 서로 다르게 형성될 수 있다.

또한, 상기 전달홀의 하부측 내경은 송출구에 대응되는 크기로 형성되고, 상기 전달홀의 상부측 내경은 상기 변환모듈의 상부에 결합되는 상기 스피커 혼의 관통공에 대응되는 크기로 형성될 수 있다.

또한, 상기 전달홀은 상기 변환모듈 중앙에 형성되며, 상기 전달홀의 깊이는 상기 송출구에서 출력되는 고주파 신호의 파장과 동일할 수 있다.

또한, 상기 전달홀의 깊이는 하기 수학식 1로 계산되는 고주파 신호의 파장과 동일할 수 있다.

[수학식 1]

여기서 c는 음속이고, f는 고주파 신호의 주파수를 사용함.

또한, 상기 변환모듈은 상부에 열을 방출하는 방열부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 변환모듈은 상부가 아치 형상으로 돌출되게 이루어질 수 있다.

또한, 상기 방열부는 상기 변환모듈의 둘레를 따라서 소정 이격된 간격마다 형성되는 방열핀으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 변환모듈의 하부가 상기 스피커 드라이버의 상부가 상기 변환모듈 하부 내부에 밀착되게 삽입되도록 상기 스피커 드라이버의 상부 형상에 대응되어 오목하게 형성될 수 있다.

본 발명에 따른, 고주파 혼 스피커에 의하면, 스피커 혼에 형성된 관통공과 스피커 드라이버 송출구의 직경이 상이한 경우에도 스피커 혼에 형성된 관통공과 스피커 드라이버 송출구를 연결할 수 있는 변환모듈을 포함하여 고주파 혼 스피커를 구성할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명에 따른, 고주파 혼 스피커에 의하면, 스피커 혼에서 출력되는 고주파 신호가 균일한 효과를 가진다.

본 발명에 따른, 고주파 혼 스피커에 의하면, 스피커 혼에서 출력되는 고주파 신호가 증폭되는 효과를 가진다.

본 발명에 따른, 고주파 혼 스피커에 의하면, 열을 방출하는 방열부를 포함하여, 변환모듈의 열을 방출하는 효과를 가진다.

본 발명에 따른, 고주파 혼 스피커에 의하면, 변환모듈은 스피커 드라이버의 상부 형상에 대응되어 상기 스피커 드라이버에 밀착되게 결합되도록 형성되는 효과를 가진다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 혼 스피커의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 변환모듈의 상부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 변환모듈의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스피커 혼, 변환모듈 및 스피커 드라이버가 결합된 고주파 혼 스피커의 단면도이다.
도 5는 스피커 드라이버의 직경 변화 및 변환모듈 장착여부에 따른 고주파 혼 스피커의 주파수 응답을 나타낸 그래프이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 혼 스피커의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 변환모듈의 상부를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 변환모듈의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스피커 혼, 변환모듈 및 스피커 드라이버가 결합된 고주파 혼 스피커의 단면도이고, 도 5는 스피커 드라이버의 직경 변화 및 변환모듈 장착여부에 따른 고주파 혼 스피커의 주파수 응답을 나타낸 그래프이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 혼 스피커는 스피커 드라이버(100), 변환모듈(200) 및 스피커 혼(300)을 포함한다.

스피커 드라이버(100)는 전기적 신호를 주파수 신호로 직접적으로 변화시켜주는 장치이다.

스피커 드라이버(100)는 중앙 부분에 음향신호를 송출하기 위한 송출구(110)가 형성된다.

본 발명의 일실시예에 따른 스피커 드라이버(100)는 고주파 신호를 송출하기 위한 스피커 드라이버이나 이에 한정하는 것은 아니고, 주파수 신호를 송출하는 스피커 드라이버라면 본 발명의 일실시예에 따른 스피커 드라이버가 될 수 있다.

스피커 드라이버(100)는 후술하는 변환모듈(200) 하부 내부에 밀착되게 삽입되도록 하기 위하여 스피커 드라이버(100)의 상부 외곽을 따라 경사부(120)가 형성되어 있다. 여기에서 경사부(120)는 스피커 드라이버(100)의 외부를 이루는 재질과 동일한 재질일 수 있고, 스피커 드라이버(100)의 외부를 이루는 재질과 상이한 금속, 플라스틱 등의 소재를 이용하여 제작 후 스피커 드라이버(100)의 상부에 부착할 수도 있다.

변환모듈(200)은 상기 스피커 드라이버(100)의 상부에 밀착되어 결합되며, 상기 스피커 드라이버의 송출구(110)에 대응되는 위치로 상기 스피커 드라이버(100)에서 출력된 고주파 신호의 전달이 가능하도록 변환모듈(200)의 하부에서 상부로 관통된 형태의 전달홀(210)이 구비된다.

전달홀(210)은 변환모듈(200)의 하부측 내경과 상부측 내경의 직경이 서로 다르게 형성된다. 이때 전달홀(210)의 하부측 내경은 변환모듈(200)이 결합되는 스피커 드라이버의 송출구(110)에 대응되는 크기로 형성되고, 전달홀(210)의 상부측 내경은 후술하는 변환모듈(200)의 상부에 결합되는 스피커 혼의 관통공(310)에 대응되는 크기로 형성된다.

도 5를 참조하면, 도 5는 스피커 혼의 관통공(310)의 직경은 1.5인치로 고정되고, 스피커 드라이버의 송출구(110)의 직경이 1인치인 경우(510), 스피커 드라이버의 송출구(110)의 직경이 1인치이고 변환모듈이 장착된 경우(520) 및 스피커 드라이버의 송출구(110)의 직경이 1.5인치인 경우(530)의 주파수 응답을 나타낸다.

스피커 드라이버의 송출구(110)의 직경이 1인치인 경우(510)는 2Khz 에서 8Khz 까지 불규칙하게 응답되고 1Khz 쪽으로 갈수록 급격히 주파수 응답이 저하된다.

스피커 드라이버의 송출구(110)의 직경이 1인치이고 변환모듈이 장착된 경우(520)는 1.7Khz에서 17Khz 까지 주파수 응답이 매우 고르며, 변환모듈(200)이 장착되어 초고역대의 낮은 음압이 4db 이상 증가한다(540).

스피커 드라이버의 송출구(110)의 직경이 1.5인치인 경우(530)는 변환모듈이 장착된 경우(520)와 비교하여 1.7Khz에서 17Khz 까지 주파수 응답의 변화가 심하며, 초고역대에서 음압이 급격히 감소한다(540).

즉, 스피커 드라이버의 송출구(110)와 후술하는 스피커 혼의 관통공(310)의 직경이 상이한 경우에도 전달홀(210)의 하부측 내경과 상부측 내경의 직경을 서로 다르게 형성하면 우수한 주파수 응답을 얻을 수 있다.

다만, 본 발명의 일실시예에 따라 전달홀(210)의 하부측 내경은 스피커 드라이버의 송출구(110)에 대응되는 크기인 1인치로 형성되고, 전달홀(210)의 상부측 내경은 변환모듈(200)의 상부에 결합되는 후술하는 스피커 혼의 관통공(310)에 대응되는 크기인 1.5인치로 형성되는 것이 적합하나, 이에 한정되는 것은 아니고 그 역도 가능하다.

따라서 도 4에서 보는 바와 같이 전달홀(210)은 변환모듈의 하부에서 상부로 아래가 잘린 깔때기 형상이 된다.

전달홀(210)은 변환모듈(200)의 중앙에 형성되는데, 정 중앙에 형성되는 것이 적합하나, 정 중앙이 아닌 중앙 부근에 형성되는 것도 가능하다.

전달홀(210)의 깊이는 스피커 드라이버 송출구(110)에서 출력되는 고주파 신호의 파장과 동일하다.

이에 관하여 좀 더 상세히 살펴보면, 파장과 주파수의 관계는 하기 수학식 1로 계산할 수 있다.

[수학식 1]

여기서, c는 음속이고, f는 고주파 신호의 주파수이다.

상기 수학식 1에 따라, 고주파 신호의 주파수가 15Khz 이면 파장은 약 2.3Cm가 되고, 전달홀(210)의 깊이는 고주파 신호의 파장과 동일하므로 전달홀(210)의 깊이는 약 2.3Cm가 된다.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 변환모듈(200)은 고주파 신호가 전달홀(210)을 통하여 후술하는 스피커 혼(300)으로 전달될 때 고주파 신호에 의해 발생되는 열을 방출하고, 변환모듈(200)이 발생된 열에 의해 변성되는 것을 방지하기 위하여 상부에 열을 방출하는 방열부를 포함한다.

이때, 방열부에서 열을 효율적으로 배출하기 위하여 변환모듈(200)의 상부는 아치 형상으로 돌출되게 이루어지나, 아치 형상에 한정하는 것은 아니고 방열부에서 열을 효율적으로 배출하기 위한 형상이라면 어떠한 형상이라도 가능하다.

방열부는 효율적으로 열을 방출하기 위하여 변환모듈(200)의 둘레를 따라서 소정 이격된 간격마다 형성되는 방열핀(220)으로 이루어진다. 이때 열의 방출이 용이한 간격이라면 방열핀(220)은 규칙적으로 이격될 필요가 없다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 혼 스피커는 변환모듈(200)의 하부가 스피커 드라이버(100)의 상부가 변환모듈(200) 하부 내부에 밀착되게 삽입되어 스피커 드라이버 송출구(110)가 전달홀(210)에 대응되도록 스피커 드라이버(100)의 상부 형상에 대응되어 오목하게 형성된다.

도 2를 참조하면, 변환모듈(200)은 후술하는 스피커 혼(300)과 결합하기 위한 결합홀(230), 스피커 드라이버(100)와 결합하기 위한 결합홀(240, 250, 255) 및 내부의 열을 방출하기 위한 방열홀(260)을 포함한다.

후술하는 스피커 혼(300)과 결합하기 위한 결합홀(230)은 90도의 각을 이루며 변환모듈(200) 상부 외곽에 형성된다.

스피커 드라이버(100)와 결합하기 위한 결합홀(240, 250, 255)은 90도의 각을 이루며 변환모듈(200) 상부 내곽에 형성된다. 이때 스피커 드라이버(100)와 결합하기 위한 결합홀(240)은 일반적인 스피커 드라이버(100)와 결합하기 위하여 사용되며, 스피커 드라이버(100)와 결합하기 위한 결합홀(250, 255)는 스피커 드라이버(200)가 비대칭적으로 결합되어야 할 경우 사용된다.

또한, 스피커 드라이버(100)와 결합하기 위한 결합홀(250, 255)이 스피커 드라이버(100)와의 결합에 사용되지 않는 경우 변환모듈(200) 내부에서 발생한 열을 방출하기 위한 방열홀의 기능을 수행한다.

내부의 열을 방출하기 위한 방열홀(260)은 변환모듈(200) 내부에서 발생된 열을 방출하여 방열부의 효과를 증대시키기 위한 기능을 수행한다.

도 1을 참조하면, 스피커 혼(300)은 변환모듈(200) 상부에 전달홀(210)에 대응되는 위치로 결합되며, 전달홀(210)에 대응되는 위치로 고주파 신호의 전달이 가능하도록 관통공(310)이 형성된다.

혼(320)은 고주파 신호가 자유공간으로 스무드하게 방출되게 함으로써 임피던스 매칭을 이룬다. 또한, 방출되는 고주파 신호는 혼(320)의 출구 각도와 유사한 지향성이 부여된다.

변환모듈(200)의 상부와 결합되는 스피커 혼의 관통공(310)이 형성된 스피커 혼의 하부(330)는 변환모듈(200) 상부의 면적과 동일한 면적으로 형성되는 것이 적합하나 이에 한정하는 것은 아니다.

스피커 혼의 하부(330)는 변환모듈(200) 상부에 형성된 방열부에서 방출되는 열을 효율적으로 방출하기 위하여 혼(320)을 이루는 재질과 상이한 소재를 이용하여 제작할 수 있다.

여기서 사용된 '부 또는 모듈'이라는 용어는 논리적인 구성 단위를 나타내는 것으로서, 반드시 물리적으로 구분되는 구성 요소가 아니라는 점은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 자명한 사항이다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100 .... 스피커 드라이버
110 .... 송출구
200 .... 변환모듈
210 .... 전달홀
300 .... 스피커 혼
310.... 관통공
320 .... 혼

Claims

고주파 신호를 송출하기 위한 송출구가 형성된 스피커 드라이버;
상기 스피커 드라이버의 상부에 결합되며, 중앙에 상기 송출구에 대응되는 위치로 상기 고주파 신호의 전달이 가능하도록 하부에서 상부로 관통된 깔대기 형상의 전달홀이 구비된 변환모듈; 및
상기 변환모듈 상부에 결합되며, 상기 전달홀에 대응되는 위치로 상기 고주파 신호의 전달이 가능하도록 관통공이 형성되어 상기 고주파 신호에 지향성을 부여하는 스피커 혼;을 포함하며,
상기 송출구의 직경과 상기 관통공의 직경이 서로 상이하고,
상기 전달홀의 하부측 내경은 상기 송출구에 대응되는 크기로 형성되고, 상부측 내경은 상기 관통공에 대응되는 크기로 형성되며, 깊이는 상기 송출구에서 출력되는 고주파 신호의 파장과 동일한 것을 특징으로하는 고주파 혼 스피커.
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제1항에 있어서, 상기 변환모듈은,
상부가 아치 형상으로 돌출되게 이루어지고,
하부가 상기 스피커 드라이버의 상부에 밀착되어 삽입되도록 상기 스피커 드라이버의 상부 형상에 대응되어 오목하게 형성되며,
상기 상부에 열을 방출하는 방열부를 포함하고, 상기 방열부는 상기 변환모듈의 둘레를 따라서 소정 이격된 간격마다 형성되는 방열핀으로 이루어지는 것을 특징으로하는 고주파 혼 스피커.
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