KR101975973B1 - 측부 장착형 패시브 라디에이터를 포함하는 무지향성 스피커 - Google Patents

측부 장착형 패시브 라디에이터를 포함하는 무지향성 스피커 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 측부 장착형 패시브 라디에이터를 포함하는 무지향성 스피커는, 내부에 수용공간이 형성되며, 적어도 상기 수용공간의 측부를 감싸는 측벽부를 포함하는 하우징, 상기 하우징 내에 구비되어 전기신호를 음파로 변환하는 스피커유닛 및 진동 가능하게 형성된 진동판을 포함하고, 상기 하우징의 측벽부에 구비되는 패시브 라디에이터를 포함한다.

Description

측부 장착형 패시브 라디에이터를 포함하는 무지향성 스피커{Omni-directional Speaker Having Side-Mounting Type Passive Radiator}
본 발명은 패시브 라디에이터를 포함하는 무지향성 스피커에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하우징의 측부에 패시브 라디에이터가 구비됨에 따라 진동 면적을 극대화할 수 있는 측부 장착형 패시브 라디에이터를 포함하는 무지향성 스피커에 관한 것이다.
일반적으로 스피커는 진동판에 보이스코일이 구비되어, 보이스 코일에 인가되는 전기적 신호에 따라 진동판이 진동하면서 음파를 발생시키는 장치를 말한다.
그리고 이와 같은 스피커는 방사되는 음향의 방향성 여부에 따라 지향성 스피커와 무지향성 스피커로 분류될 수 있다.
상기 지향성 스피커의 경우, 음향의 방향성이 존재하여 목표 지점에 소리를 집중시키는 것이 가능하다는 장점이 있으나, 목표 지점 외의 방향으로 방사되는 음파에너지는 크게 줄어드는 단점이 있다.
또한 상기 무지향성 스피커의 경우, 방사되는 음향이 전방향으로 방사됨에 따라 특정 지점에만 소리를 집중시키는 것이 어려우나, 상기 지향성 스피커와 달리 모든 방향에 위치한 사람들에게 음을 전달시키는 장점이 있다.
한편, 다양한 이유로 인해 저주파대역을 구현하는 것이 어려워, 스피커는 일반적으로 저음 대역의 효율이 낮다는 문제가 있다. 이를 보강하기 위해, 종래에는 헬름흘츠 공명기(Helmholtz Resonance) 구조를 적용하였다.
이와 같은 타입의 스피커는 인클로저 전면 혹은 후면에 기공이 형성되어, 헬름흘츠 공명기의 원리를 통해 저음영역을 출력함으로써, 손실되는 저음 영역대를 보강한다는 특징을 가진다.
이와 같은 기공형 헬름흘츠 공명기 구조는 기공의 지름과 길이 등에 의해 출력되는 저음 영역대가 결정되는데, 큰 음량의 저음 영역대를 보강하기 위해서는 큰 크기의 기공 지름과 길이가 모두 확보되어야 한다. 따라서 크기가 작은 소형 스피커의 경우, 충분한 기공의 사이즈를 제작하는 것이 어려워 상기와 같은 헬름홀츠 공명기 구조를 적용하기가 어렵다는 문제가 있다.
이에 따라 기공을 질량체로 대체하여, 질량체의 진동을 통해 저음을 증폭시키는 패시브 라디에이터(Passive Radiator) 방식의 스피커가 개발되었으며, 이는 기공의 사이즈에 대한 제약을 해소할 수 있어 소형 스피커에서 주로 많이 채용되고 있다.
하지만, 이와 같은 경우 마찬가지로 패시브 라디에이터의 크기가 클수록 저음의 증폭량이 큰 것은 변함이 없으며, 사이즈가 작은 소형 스피커에서 패시브 라디에이터의 크기를 키우는 것에는 한계가 있다.
종래의 패시브 라디에이터가 구비된 무지향성 스피커의 경우, 스피커 장치를 하우징의 하부에 위치시키고, 패시브 라디에이터를 스피커의 직상부에 위치시킨 상태에서, 스피커 장치의 하측과 패시브 라디에이터의 상측에 각각 음 확산을 위한 원추형 콘을 설치한 구조를 가진다.
이와 같은 종래의 무지향성 스피커는 패시브 라디에이터가 상측면에 위치되므로 상기 패시브 라디에이터가 점유하는 면적을 증가시키는 것에 한계가 있으며, 추가적으로 원추형 음 확산판이 구비되므로 전체 높이가 커져야 하여 소형화가 어렵다는 문제가 있다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 스피커의 전체 부피를 최소화하면서도 패시브 라디에이터의 총 면적을 극대화하여 스피커의 성능 및 효율을 향상시키기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 측부 장착형 패시브 라디에이터를 포함하는 무지향성 스피커는, 내부에 수용공간이 형성되며, 적어도 상기 수용공간의 측부를 감싸는 측벽부를 포함하는 하우징, 상기 하우징 내에 구비되어 전기신호를 음파로 변환하는 스피커유닛 및 진동 가능하게 형성된 진동판을 포함하고, 상기 하우징의 측벽부에 구비되는 패시브 라디에이터를 포함한다.
그리고 상기 하우징의 측벽부에는 상기 패시브 라디에이터의 형상에 대응되는 장착홀이 형성될 수 있다.
또한 상기 장착홀은 상기 하우징의 측벽부 둘레를 따라 복수 개가 서로 이격되도록 형성되며, 상기 하우징은 서로 인접한 장착홀 사이에 구비되는 지지프레임을 포함할 수 있다.
그리고 상기 장착홀은 상기 하우징의 측벽부 둘레를 따라 길게 연통된 형태로 형성될 수 있다.
또한 상기 장착홀에는 복수 개의 패시브 라디에이터가 서로 연결된 형태로 상기 하우징의 측벽부 둘레를 따라 구비될 수 있다.
그리고 상기 패시브 라디에이터는 복수 개의 레이어를 이루도록 구비될 수 있다.
또한 상기 하우징은 상기 측벽부의 기 설정된 위치를 기준으로 상부 분할부 및 하부 분할부로 분할되어, 하부 분할부에는 상기 스피커유닛이 수용되고, 상부 분할부는 상기 패시브 라디에이터를 포함하며, 상기 하부 분할부의 개구된 상부를 덮는 커버로 형성될 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 측부 장착형 패시브 라디에이터를 포함하는 무지향성 스피커는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 하우징의 측벽부에 패시브 라디에이터를 구비하여, 종래에 비해 패시브 라디에이터의 총 면적을 대폭 증가시킬 수 있으며, 따라서 스피커의 성능 및 효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 동일 성능 대비 스피커 자체의 부피를 최소화할 수 있어 소형화가 유리하다는 장점이 있다,
셋째, 패시브 라디에이터의 형태 및 개수를 다양하게 형성할 수 있어 스피커의 성능 및 디자인 등을 의도대로 자유롭게 구현할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 무지향성 스피커의 모습을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 무지향성 스피커의 모습을 나타낸 도면;
도 3 및 도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 무지향성 스피커의 모습을 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 무지향성 스피커의 모습을 나타낸 도면;
도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 무지향성 스피커의 모습을 나타낸 도면; 및
도 7 및 도 8은 본 발명의 제6실시예에 따른 무지향성 스피커의 모습을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 무지향성 스피커(100)의 모습을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 무지향성 스피커(100)는 측벽부(110)를 포함하는 하우징과, 스피커유닛(120)과, 패시브 라디에이터(130)를 포함한다. 이들은 본 발명의 핵심 구성요소로서, 본 명세서에서 나타나지 않은 다른 구성요소들은 당업자에게 자명한 것으로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 하우징은 내부에 수용공간(S)이 형성되며, 적어도 상기 수용공간(S)의 측부를 감싸는 측벽부(110)를 포함하는 형태로 형성된다. 특히 본 실시예에서 상기 하우징은 전체적으로 원기둥 형태로 형성되는 것으로 하였으나, 상기 하우징의 형태는 이에 제한되지 않고 사각기둥, 오각기둥, 직육면체 등 다양한 입체 형태로 형성될 수 있음은 물론이다.
그리고 상기 하우징의 측벽부(110)에는, 상기 패시브 라디에이터(130)가 장착될 수 있도록 상기 패시브 라디에이터(130)의 형상에 대응되는 장착홀(112)이 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우 상기 패시브 라디에이터(130)는 원형으로 형성되는 것으로 하였으며, 이에 따라 상기 장착홀(112) 역시 원형으로 형성될 수 있다.
또한 본 실시예에서 상기 장착홀(112)은 복수 개가 상기 측벽부(110)의 둘레를 따라 이격된 형태로 형성되며, 각 장착홀(112)에는 상기 패시브 라디에이터(130)가 구비된다.
상기 스피커유닛(120)은 상기 하우징 내에 구비되어 전기신호를 음파로 변환하는 역할을 수행하며, 본 실시예에서 상기 스피커유닛(120)의 음향 방사 방향은 상기 하우징의 하측 방향인 것으로 하였다. 이와 같은 배치 방식 외에 상기 스피커유닛(120)의 구조 및 원리는 당업자에게 자명한 것이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 패시브 라디에이터(130)는 진동 가능하게 형성된 진동판(132)과, 상기 진동판(132)의 둘레를 감싸는 형태로 상기 진동판(132)을 진동 가능하게 고정시키는 엣지(134)를 포함하고, 상기 하우징의 측벽부(110)에 구비된다.
즉 상기 패시브 라디에이터(130)는 상기 진동판(132)의 면이 상기 스피커유닛(120)의 음향 방사 방향과 소정의 각도를 이루도록 상기 측벽부(110)에 구비된 형태를 가진다.
이에 따라 본 발명은 상기 패시브 라디에이터(130)가 스피커유닛(120)의 직상부에 구비되던 종래에 비해 패시브 라디에이터(130)가 점유하는 총 면적을 대폭 증가시킬 수 있으며, 따라서 스피커의 성능 및 효율을 극대화할 수 있다. 뿐만 아니라 동일 성능 대비 스피커 자체의 부피를 최소화할 수 있어 소형화가 유리하다는 장점을 가질 수 있다.
한편 전술한 바와 같이 상기 패시브 라디에이터(130)는 상기 장착홀(112)과 대응되는 형태로 원형을 가지도록 형성되며, 엣지(134)에 의해 고정된 진동판(132)은 상기 스피커유닛(120)으로부터 방사되는 음파에 의해 진동하며 음파를 증폭시킬 수 있다.
또한 상기 장착홀(112)이 복수 개가 상기 하우징의 측벽부(110) 둘레를 따라 이격된 형태로 형성되므로, 상기 패시브 라디에이터(130) 역시 상기 하우징의 측벽부(110) 둘레를 따라 복수 개가 구비될 수 있다.
그리고 본 실시예에서 상기 패시브 라디에이터(130)는 횡단면이 상기 하우징의 측벽부(110) 횡단면 곡률과 대응되는 곡률을 가지도록 형성되어, 상기 하우징이 균일한 표면을 가지도록 할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 무지향성 스피커(100)의 모습을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 본 발명의 제2실시예 역시 전술한 제1실시예와 마찬가지로 측벽부(110)가 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부의 수용공간(S)에 구비되는 스피커유닛(120)과, 상기 하우징의 측벽부(110)에 형성된 장착홀(112)에 구비되는 패시브 라디에이터(130)를 포함한다는 점은 동일하다.
다만, 본 실시예의 경우 상기 장착홀(112) 및 상기 패시브 라디에이터(130)가 사각형 형상을 가지며, 이에 따라 상기 하우징은 서로 인접한 장착홀(112) 사이에 균일한 폭을 가지도록 구비되는 지지프레임(113)을 포함하여 가공의 편의성을 가질 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 상기 장착홀(112) 및 상기 패시브 라디에이터(130)가 다양한 형태로 형성될 수 있음을 알 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 무지향성 스피커(100)의 모습을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시된 본 발명의 제3실시예 역시 전술한 실시예들과 마찬가지로 측벽부(110)가 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부의 수용공간(S)에 구비되는 스피커유닛(120)과, 상기 하우징의 측벽부(110)에 형성된 장착홀(112)에 구비되는 패시브 라디에이터(130)를 포함한다는 점은 동일하다.
다만, 본 실시예의 경우 상기 장착홀(112)이 상기 하우징의 측벽부(110) 둘레를 따라 길게 연통된 형태로 하나가 형성되며, 상기 장착홀(112)에는 복수 개의 패시브 라디에이터(130)가 서로 직접적으로 연결된 형태로 상기 하우징의 측벽부(110) 둘레를 따라 구비된다는 점이 다르다.
즉 본 실시예는 전술한 제1실시예 및 제2실시예에서 구비되는 지지프레임(113)을 생략한 형태로, 복수 개의 상기 패시브 라디에이터(130)만으로 측벽부(110)의 일부 길이 자체를 구성하는 형태를 가진다.
또한 서로 인접한 한 쌍의 패시브 라디에이터(130)는 다양한 체결 구조에 의해 서로 직결될 수 있다. 본 실시예의 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 패시브 라디에이터(130)의 엣지(134) 일측단에는 돌출된 형태의 제1체결부(135a)가 형성되며, 타측단에는 상기 제1체결부(135a)가 삽입 가능하도록 함몰된 제2체결부(135b)가 형성되어, 서로 인접한 한 쌍의 패시브 라디에이터(130)는 도브테일(Dovetail) 방식으로 결합될 수 있다.
다만, 이는 하나의 실시예로서, 서로 인접한 한 쌍의 패시브 라디에이터(130)의 체결 구조는 이에 제한되지 않는다.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 무지향성 스피커(100)의 모습을 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 본 발명의 제4실시예 역시 전술한 제3실시예와 같이 측벽부(110)가 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부의 수용공간(S)에 구비되는 스피커유닛(120)과, 상기 하우징의 측벽부(110)의 둘레를 감싸도록 길게 형성된 장착홀(112)에 구비되는 패시브 라디에이터(130)를 포함한다는 점은 동일하다.
다만, 본 실시예의 경우 상기 패시브 라디에이터(130)가 복수 개의 레이어를 이루도록 구비된다는 점이 다르다.
구체적으로 본 실시예에서 상기 패시브 라디에이터(130)는 상기 하우징의 측벽부(110) 둘레를 감싸도록 서로 체결되어 전체적으로 링 형태를 가지는 제1레이어(L1)와 제2레이어(L2)가 서로 상기 측벽부(110)의 높이 방향을 따라 층상으로 구비되어, 상기 패시브 라디에이터(130)의 면적을 보다 넓게 확보하였다.
또한 본 실시예의 경우 상기 제1레이어(L1)를 구성하는 패시브 라디에이터(130)와 제2레이어(L2)를 구성하는 패시브 라디에이터(130)가 서로 교차 배열 구조를 가지도록 형성되어, 보다 견고한 구조를 가짐은 물론 상기 측벽부(110)로부터 방사형으로 퍼지는 음파의 밀도를 보다 크게 할 수 있도록 하였다.
도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 무지향성 스피커(100)의 모습을 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 본 발명의 제5실시예 역시 전술한 제3실시예와 같이 측벽부(110)가 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부의 수용공간(S)에 구비되는 스피커유닛(120)과, 상기 하우징의 측벽부(110)의 둘레를 감싸도록 길게 형성된 장착홀(112)에 구비되는 패시브 라디에이터(130)를 포함한다는 점은 동일하다.
다만, 본 실시예에서 상기 하우징은 상기 측벽부(110)의 기 설정된 위치를 기준으로 상부 분할부 및 하부 분할부로 분할되어, 하부 분할부에는 상기 스피커유닛(120)이 수용되고, 상부 분할부는 상기 패시브 라디에이터(130) 및 장착홀(212)을 포함하며, 상기 하부 분할부의 개구된 상부를 덮는 커버(210)로 형성된다는 점이 다르다.
즉 본 실시예의 경우 상기 하우징이 커버(210)를 포함하여 분리 가능한 구조를 가지며, 상기 상부 분할부를 상기 하부 분할부로부터 분리할 경우, 상기 스피커유닛(120)이 상기 하부 분할부의 개구를 통해 노출될 수 있다. 이에 따라 유지/보수를 편리하게 함은 물론 상황에 따라 다양한 형태의 패시브 라디에이터(130)를 포함하는 커버(210)를 교차 적용할 수도 있다. 이 때, 상기 커버(210)와 하우징은 나사결합 등으로 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제6실시예에 따른 무지향성 스피커(100)의 모습을 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8에 도시된 본 발명의 제6실시예 역시 전술한 제3실시예와 같이 측벽부(110)가 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부의 수용공간(S)에 구비되는 스피커유닛(120)과, 상기 하우징의 측벽부(110)의 둘레를 감싸도록 길게 형성된 장착홀(112)에 구비되는 패시브 라디에이터(130)를 포함한다는 점은 동일하다.
다만, 본 실시예에서 상기 패시브 라디에이터(130)의 횡단면 곡률은 상기 하우징 측벽부(110)의 곡률보다 크게 형성되며, 이에 따라 상기 하우징(110)에는 상기 패시브 라디에이터(130)와의 사이에 상기 수용공간(S)이 노출되는 보조장착홀(114)이 형성된다. 그리고 상기 보조장착홀(114)에는, 상기 보조장착홀(114)에 대응되는 형태의 보조 패시브 라디에이터(140)가 더 구비될 수 있다.
상기 보조 패시브 라디에이터(140)는 상기 패시브 라디에이터(130)와 같이 진동판(142)과 엣지(144)를 포함할 수 있으며, 상기 패시브 라디에이터(130)와 함께 음파의 증폭 기능을 수행할 수 있다.
특히 본 실시예에서 상기 패시브 라디에이터(130)의 횡단면은 직선 형태를 가지는 것으로 하였으나, 이와 달리 상기 패시브 라디에이터(130)의 횡단면은 상기 하우징 측벽부(110)의 곡률보다 큰 곡률을 가지는 곡선 형태일 수도 있으며, 또는 상기 하우징의 중심 방향을 향해 상기 하우징 측벽부(110)와 반대 방향으로 만곡된 형태를 가질 수도 있음은 물론이다.
물론, 본 발명은 상기 패시브 라디에이터(130)의 횡단면 곡률은 상기 하우징 측벽부(110)의 곡률보다 크게 형성되는 것에 한정되지 아니하며, 필요에 따라 상기 패시브 라디에이터(130)의 횡단면 곡률은 상기 하우징 측벽부(110)의 곡률보다 작게 형성될 수 도 있는 등, 상기 패시브 라디에이터(130)의 횡단면 곡률과 상기 하우징 측벽부(110)이 다를 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100: 스피커
110: 측벽부
112: 장착홀
113: 지지프레임
114: 보조장착홀
120: 스피커유닛
130: 패시브 라디에이터
132, 142: 진동판
134, 144: 엣지
140: 보조 패시브 라디에이터
S: 수용공간

Claims (7)

  1. 내부에 수용공간이 형성되며, 적어도 상기 수용공간의 측부를 감싸는 측벽부를 포함하고, 상기 측벽부의 기 설정된 위치를 기준으로 상부 분할부 및 하부 분할부로 분할되는 하우징;
    상기 하우징 내에 구비되어 전기신호를 음파로 변환하는 스피커유닛; 및
    진동 가능하게 형성된 진동판을 포함하고, 상기 하우징의 측벽부에 구비되는 패시브 라디에이터;
    를 포함하며,
    상기 하부 분할부에는 상기 스피커유닛이 수용되고, 상기 상부 분할부는 상기 패시브 라디에이터를 포함하여 상기 하부 분할부의 개구된 상부를 덮는 커버로 형성됨에 따라,
    상기 상부 분할부를 상기 하부 분할부로부터 분리할 경우, 상기 스피커유닛이 상기 하부 분할부의 개구를 통해 노출되는 무지향성 스피커.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 측벽부에는 상기 패시브 라디에이터의 형상에 대응되는 장착홀이 형성된 무지향성 스피커.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 장착홀은 상기 하우징의 측벽부 둘레를 따라 복수 개가 서로 이격되도록 형성되며,
    상기 하우징은 서로 인접한 장착홀 사이에 구비되는 지지프레임을 포함하는 무지향성 스피커.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 장착홀은 상기 하우징의 측벽부 둘레를 따라 길게 연통된 형태로 형성된 무지향성 스피커.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 장착홀에는 복수 개의 패시브 라디에이터가 서로 연결된 형태로 상기 하우징의 측벽부 둘레를 따라 구비되는 무지향성 스피커.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 패시브 라디에이터는 복수 개의 레이어를 이루도록 구비되는 무지향성 스피커.
  7. 삭제
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