KR101752655B1 - 스피커 인클로져 결함 검출 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인클로져 접합부의 갈라진 틈 사이로 누설되는 음압에 의한 음질 저하를 측정하여 인클로져에 결함이 있는 지의 여부를 정확하게 판별할 수 있도록 하는 스피커 인클로져 결함 검출 방법에 있어서, 합격품으로 지정된 스피커 인클로져로부터 측정되는 제1임피던스에 기초하여 합격품 판별을 위한 일정 범위의 제1상한선과 제1하한선을 설정하는 A단계; 상기 A단계에서 측정된 제1임피던스의 일정 주파수 지점을 기준점으로 설정하는 B단계; 검사 대상이 되는 스피커 인클로져로의 제2임피던스를 측정하고 상기 기준점에서의 제1임피던스와 제2임피던스의 크기 차이를 측정하는 C단계; 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 크기 차이만큼 상기 제1상한선과 상기 제1하한선을 이동시켜 제2상한선과 제2하한선을 설정하는 D단계; 및 상기 제2임피던스가 상기 제2상한선 및 상기 제2하한선 중 적어도 하나의 범위를 벗어나는지를 판단하여 결함 여부를 판별하는 E단계;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다.

Description

스피커 인클로져 결함 검출 방법{Defect detection method of speaker enclosure}

본 발명은 스피커 인클로져 결함 검출 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인클로져에 결함이 있는 지의 여부를 정확하게 판별할 수 있도록 하는 스피커 인클로져 결함 검출 방법에 관한 것이다.

스피커는 전기신호를 진동판의 진동으로 바꾸어 공기에 소밀파를 발생시켜 음파를 복사하는 음향기기를 말하는 것으로 확성기라고도 한다.

진동판이 공기 중에 직접 놓이는 종류를 복사형 스피커라 하고, 진동판이 혼(horn) 속에 놓이는 종류를 혼형 스피커라고 한다. 직접복사형은 보통 라디오나 스테레오 장치에 많이 쓰이는 콘(cone) 스피커가 대부분이며, 금속 진동판을 사용한 것도 있다.

일반적으로 스피커는 인클로져와 스피커 유닛 및 네트워크로 구성된다.

인클로져는 목재 혹은 플라스틱류 등으로 제작되는 스피커 케이스, 즉 스피커의 하우징을 의미한다.

스피커 유닛은 스피커 하우징 전면에 둥근 형태로 장착되어 있는 진동판을 의미하며, 네트워크 앰프의 출력신호를 주파수 대역에 따라 분리한 후 하나 이상의 스피커 유닛으로 전달하는 기능을 하는 전자부품장치를 의미하며 통상 인클러져 내벽에 장착된다.

한편, 인클로져는 스피커 유닛에서 나오는 소리가 서로 상쇄되지 않도록 방지하는 역할을 한다. 스피커 유닛의 전면과 후면에서 나오는 소리의 위상은 서로 반대이기 때문에 인클로져가 없으면 소리의 일부가 상쇄되어 작은 음량으로 소리가 난다. 따라서 스피커 유닛을 인클로져에 조립해 넣게 되는 것이다.

스피커 유닛은 진동판을 움직여 소리를 내는 부품으로, 대부분의 스피커에는 다양한 스피커 유닛이 복수개 장착된다. 즉, 하나의 스피커 유닛으로는 소리의 모든 대역을 출력할 수 없기 때문에 각 스피커 유닛마다 대역을 분담하여 소리를 출력하는 것이다.

네트워크는 앰프로부터 입력되는 신호를 각 스피커 유닛으로 전달하는 역할을 하는 것으로 소리의 신호를 각 대역별로 구분해주는 필터 역할을 한다.

상술한 구성의 스피커는 각종 멀티미디어 장치에 내장되는 경우를 제외하면, 소리를 증폭하여 전기신호를 출력하는 앰프와 분리되기 때문에 함체 형태의 인클로져에 스피커 유닛이 결합된 상태에서 앰프와 전선으로 연결된다.

즉, 앰프에서 출력된 전기신호가 전선을 통해 인클로져에 내장된 스피커 유닛으로 전달되고, 스피커 유닛에 입력된 전기신호를 소리로 재생하여 출력하게 되는 것이다.

상기와 같이 앰프와 전선으로 연결되는 스피커 유닛은 외부로 드러나지 않도록 케이스 역할을 하는 인클로져에 결합된 상태로 사용되는데, 스피커 자체를 그대로 노출시켜 사용하는 경우 재생되는 소리의 질도 떨어지기 때문이다. 이는 스피커 진동판의 전면에서 발생한 소리와 그 배면에서 발생한 소리가 서로 간섭하기 때문으로서, 파장이 긴 저음의 경우에는 전면에서 재생된 소리와 배면에서 재생된 소리가 시간차를 가지고 청취자에게 도달되면서 서로 보강되거나 상쇄되면서 음질이 떨어지게 된다.

따라서 스피커를 인클로져에 결합함으로써 스피커 진동판 배면에서 발생하는 소리가 적절히 흡수되도록 하거나, 이를 중·저음용 우퍼의 댐핑에 사용할 수 있도록 함으로써 스피커로 재생되는 소리의 질을 향상시키게 되는 것이다.

이와 같이 스피커의 음량을 풍부하게 만들기 위해서 사용되는 인클로져는 라우드스피커나 휴대폰 등에 적용되는 마이크로 스피커 등에서 널리 사용되고 있다.

더 구체적으로, 상기와 같은 인클로져는 스피커 유닛의 후면부를 박스 형태로 감싸는 구조로서, 플라스틱 사출물을 접착제나 초음파 융착으로 접합하여 밀봉한다.

그런데 인클로져의 접합부에 틈이 벌어지거나 스피커 유닛이 부착되는 실링부에 틈이 발생하는 등의 결함이 발생할 경우에 그 틈으로 음압이 새어나오게 된다.

이렇게 음압이 새는 경우에는 스피커의 임피던스 특성이 변하게 된다. 따라서 결함이 없는 정상 스피커의 임피던스를 측정하고, 상기 임피던스의 상한 및 하한 기준선(통상 ±10%)을 설정함으로써, 검사 대상이 되는 스피커의 결함을 검출할 수 있게 된다. 즉, 검사 대상 스피커의 임피던스가 상기 기준선을 벗어나게 되면 결함에 따른 불량품으로 판단하게 되는 것이다.

도1을 예로 들어 설명하면, 도1-(a)와 같이 검사 대상 스피커의 임피던스가 기준선을 벗어나지 않으면 합격품으로 판단하고, 도1-(b)와 같이 검사 대상 스피커의 임피던스가 기준선을 벗어나면 불량품으로 판단한다. 즉, 도1-(b)에서는 임피던스가 기준선에서 벗어난것을 알 수 있다.

그러나, 도1-(c)와 같이 검사 대상 스피커의 임피던스 오차가 일정 범위를 초과하는 경우, 인클로져의 결함이 없고 음압이 새지 않더라도 임피던스가 기준선을 벗어났다는 이유로 인해 불량품으로 판단하게 되는 문제점이 있다. 즉, 합격품을 불량품으로 판단하게 되는 오류가 발생하게 되는 것이다.

KR 10-0621041 B1 KR 10-0965871 B1 KR 10-1317349 B1 KR 20-0379559 B1

앞선 배경기술에서 도출된 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 인클로져의 결함 검출에 따른 불량품 판별 오류를 미연에 방지하여 불량품 선별에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 스피커 인클로져 결함 검출 방법을 제공하는 것이다.

한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적은, 본 발명의 실시예에 따라, 인클로져 접합부의 갈라진 틈 사이로 누설되는 음압에 의한 음질 저하를 판별하기 위한 스피커 인클로져 결함 검출 방법에 있어서, 합격품으로 지정된 스피커 인클로져로부터 측정되는 제1임피던스에 기초하여 합격품 판별을 위한 일정 범위의 제1상한선과 제1하한선을 설정하는 A단계; 상기 A단계에서 측정된 제1임피던스의 일정 주파수 지점을 기준점으로 설정하는 B단계; 검사 대상이 되는 스피커 인클로져로의 제2임피던스를 측정하고 상기 기준점에서의 제1임피던스와 제2임피던스의 크기 차이를 측정하는 C단계; 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 크기 차이만큼 상기 제1상한선과 상기 제1하한선을 이동시켜 제2상한선과 제2하한선을 설정하는 D단계; 및 상기 제2임피던스가 상기 제2상한선 및 상기 제2하한선 중 적어도 하나의 범위를 벗어나는지를 판단하여 결함 여부를 판별하는 E단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 인클로져 결함 검출 방법에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스는 주파수에 따른 임피던스의 공진 범위를 포함하는 것이 바람직하다.

덧붙여, 상기 기준점은 공진 범위를 제외한 임피던스가 안정된 주파수 지점인 것이 바람직하다.

나아가, 상기 E단계에서의 결함 여부 판별은 상기 제2임피던스의 공진 범위에서 이루어지는 것이 바람직하다.

상기한 실시예에 따른 본 발명에 의하면, 스피커 인클로져의 결함 검출 시 임피던스의 오차가 크게 발생하는 경우라도 오차에 대한 교정이 즉시 이루어지므로 불량품 판별 오류를 미연에 방지하고 이에 따른 불량품 선별의 신뢰성이 크게 향상되는 효과가 있다.

도1은 종래기술에 따른 스피커 인클로져 결함 검출 방법을 설명하기 위한 그래프이고,
도2는 본 발명의 실시예에 따른 스피커 인클로져 결함 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이고,
도3은 본 발명의 실시예에 따른 스피커 인클로져 결함 검출 방법을 설명하기 위한 그래프이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 한편, 해당 기술분야의 통상적인 지식을 가진자로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 스피커 인클로져 결함 검출 방법은, 인클로져 접합부의 갈라진 틈 사이로 누설되는 음압에 의한 음질 저하를 판별하기 위한 것으로, 도2의 흐름도를 참조할 수 있는 바와 같이, 합격품으로 지정된 스피커 인클로져로부터 측정되는 제1임피던스에 기초하여 합격품 판별을 위한 일정 범위의 제1상한선과 제1하한선을 설정하는 A단계와, 상기 A단계에서 측정된 제1임피던스의 일정 주파수 지점을 기준점으로 설정하는 B단계와, 검사 대상이 되는 스피커 인클로져로의 제2임피던스를 측정하고 상기 기준점에서의 제1임피던스와 제2임피던스의 크기 차이를 측정하는 C단계와, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 크기 차이만큼 상기 제1상한선과 상기 제1하한선을 이동시켜 제2상한선과 제2하한선을 설정하는 D단계, 및 상기 제2임피던스가 상기 제2상한선 및 상기 제2하한선 중 적어도 하나의 범위를 벗어나는지를 판단하여 결함 여부를 판별하는 E단계를 포함한다.

먼저, A단계에서는 합격품으로 지정된 스피커 인클로져의 임피던스를 측정한다. 즉, 합격품의 스피커 인클로져가 검사를 위한 기준이 되고, 이때 측정되는 임피던스가 도3-(a)에 도시된 바와 같이 제1임피던스로 지정되고 이에 기초하여 일정 범위의 제1상한선과 제1하한선이 설정되는 것이다.

다음으로, B단계에서는 도3-(b)에 도시된 바와 같이 제1임피던스의 일정 주파수 지점을 기준점으로 설정하는데, 이는 동일한 규격의 스피커 인클로져라도 임피던스 오차가 발생하는 것을 보정하기 위한 것으로 후술할 제2임피던스의 보정을 위한 기준점이 된다.

다음으로, C단계에서는 검사 대상이 되는 스피커 인클로져로의 임피던스를 측정하고 이를 제2임피던스로 지정한다. 그리고 도3-(c)에 도시된 바와 같이 앞서 설정된 기준점에서 제1임피던스와 제2임피던스의 크기 차이를 측정하고 추후 단계에서 사용할 수 있도록 기록한다.

여기서, 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스는 주파수에 따른 임피던스의 공진 범위를 포함하는 것이 바람직한데, 이는 스피커 인클로져에서 음압이 누설되는 경우 공진 임피던스가 변화에서 명확한 구분이 가능하기 때문이다.

덧붙여, 상기 기준점은 공진 범위를 제외한 임피던스가 안정된 주파수 지점인 것이 바람직하다. 앞서 설명한 바와 같이 음압이 누설될 경우 공진 임피던스가 변화하기 때문에 기준점을 설정할 때에는 임피던스의 공진 범위를 제외하여 설정하여야 한다. 즉, 임피던스의 공진 지점이 기준점으로 선택될 경우 음압 누설에 따른 공진 임피던스의 변화에 의해 결함 검출에 오류가 발생할 수 있기 때문이다.

다음으로, 상기 D단계에서는 도3-(d)에 도시된 바와 같이 상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 크기 차이만큼 상기 제1상한선과 상기 제1하한선을 이동시켜 제2상한선과 제2하한선을 설정한다. 즉, 도3-(d)를 참조하면 알 수 있듯이, 제1상한선과 제1하한선이 α 간격 만큼 이동하여 제2상한선과 제2하한선으로 설정됨으로써 임피던스의 보정이 이루어지는 것이다.

다음으로, E단계에서는 상기 제2임피던스가 상기 제2상한선 및 상기 제2하한선 중 적어도 하나의 범위를 벗어나는지를 판단하여 결함 여부를 판별한다. 이때, 결함 여부 판별은 상기 제2임피던스의 공진 범위에서 이루어지는 것이 바람직한데, 이는 스피커 인클로져에 결함이 있는 경우 공진 임피던스가 변화가 크게 나타나기 때문이다. 따라서, 공진 범위에서 합격품과 대상품 간의 임피던스 차이가 용이해지므로 스피커 인클로져의 결함 여부를 명확하게 파악할 수 있게 되는 것이다.

즉, 스피커 인클로져의 결함 검출 시 검사 대상의 임피던스와 합격품의 간의 임피던스 차이가 오차 범위를 벗어나 크게 발생하는 경우라도, 도5-(e)에 예시된 바와 같이, 합격품을 기준으로 하는 제2상한선과 제2하한선의 보정이 이루어진 상태에서 결함 여부를 검출하게 되므로 검사 대상을 불량품으로 판단하는 오류를 범하지 않게 되는 것이다.

또한, 도5-(f)에 예시된 바와 같이, 검사 대상과 합격품 간의 공진 임피던스 지점의 차이를 정확히 파악할 수 있게 함으로써 불량품 역시 정확하게 판단할 수 있게 되는 것이다.

지금까지 설명한 본 발명의 실시예에 따르면, 스피커 인클로져의 결함 검출 시 임피던스의 오차가 크게 발생하는 경우라도 오차에 대한 교정이 즉시 이루어지므로 불량품 판별 오류를 미연에 방지하고 이에 따른 불량품 선별의 신뢰성이 크게 향상되는 효과가 있다.

전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 기준점
20: 제1임피던스
22: 제1상한선
24: 제1하한선
40: 제2임피던스
42: 제2상한선
44: 제2하한선

Claims (4)

1. 인클로져 접합부의 갈라진 틈 사이로 누설되는 음압에 의한 음질 저하를 판별하기 위한 스피커 인클로져 결함 검출 방법에 있어서,
   합격품으로 지정된 스피커 인클로져로부터 측정되는 제1임피던스에 기초하여 합격품 판별을 위한 일정 범위의 제1상한선과 제1하한선을 설정하는 A단계;
   상기 A단계에서 측정된 제1임피던스의 일정 주파수 지점을 기준점으로 설정하는 B단계;
   검사 대상이 되는 스피커 인클로져로의 제2임피던스를 측정하고 상기 기준점에서의 제1임피던스와 제2임피던스의 크기 차이를 측정하는 C단계;
   상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스의 크기 차이만큼 상기 제1상한선과 상기 제1하한선을 이동시켜 제2상한선과 제2하한선을 설정하는 D단계; 및
   상기 제2임피던스가 상기 제2상한선 및 상기 제2하한선 중 적어도 하나의 범위를 벗어나는지를 판단하여 결함 여부를 판별하는 E단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 인클로져 결함 검출 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1임피던스와 상기 제2임피던스는 주파수에 따른 임피던스의 공진 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 인클로져 결함 검출 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 기준점은 공진 범위를 제외한 임피던스가 안정된 주파수 지점인 것을 특징으로 하는 스피커 인클로져 결함 검출 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 E단계에서의 결함 여부 판별은 상기 제2임피던스의 공진 범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 스피커 인클로져 결함 검출 방법.

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