KR101975978B1 - 풀커버형 패시브 라디에이터를 포함하는 무지향성 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 풀커버형 패시브 라디에이터를 포함하는 무지향성 스피커는, 하면부, 상기 하면부의 상측으로 이격되어 구비되는 상면부, 하단이 상기 하면부에 고정되고, 상단이 상기 상면부에 고정되되, 상기 하면부 및 상기 상면부의 둘레를 따라 서로 이격되도록 구비되어 내측에 수용공간을 형성하는 복수의 지지프레임, 상기 수용공간 내에 구비되어 전기신호를 음파로 변환하는 스피커유닛 및 상기 스피커유닛의 음파에 의해 진동 가능하게 형성되며, 상기 복수의 지지프레임 외측을 감싸도록 구비되어 측면부를 형성하는 패시브 라디에이터를 포함한다.

Description

풀커버형 패시브 라디에이터를 포함하는 무지향성 스피커{Omni-directional Speaker Having Full Cover Type Passive Radiator}

본 발명은 패시브 라디에이터를 포함하는 무지향성 스피커에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하우징의 측면부를 형성하는 패시브 라디에이터가 구비됨에 따라 진동 면적을 극대화할 수 있는 풀커버형 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 열 등으로 소실되어 없어지게 되어 효율이 떨어지게 되는 단점이 있다.

또한 상기 무지향성 스피커의 경우, 방사되는 음향이 전방향으로 방사됨에 따라 특정 지점에만 소리를 집중시키는 것이 어려우나, 상기 지향성 스피커와 달리 효율이 높다는 장점을 가진다.

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 전면에 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, 기공의 지름과 면적이 작을 경우 저음 영역대를 보강하는 능력이 충분하게 갖춰지지 못하여 오히려 노이즈를 발생시킬 수 있다.

따라서 크기가 작은 소형 스피커의 경우, 필요 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 역시 마찬가지로 패시브 라디에이터의 크기가 클수록 저음의 증폭량이 큰 것은 변함 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 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 풀커버형 패시브 라디에이터를 포함하는 무지향성 스피커는, 하면부, 상기 하면부의 상측으로 이격되어 구비되는 상면부, 하단이 상기 하면부에 고정되고, 상단이 상기 상면부에 고정되되, 상기 하면부 및 상기 상면부의 둘레를 따라 서로 이격되도록 구비되어 내측에 수용공간을 형성하는 복수의 지지프레임, 상기 수용공간 내에 구비되어 전기신호를 음파로 변환하는 스피커유닛 및 상기 스피커유닛의 음파에 의해 진동 가능하게 형성되며, 상기 복수의 지지프레임 외측을 감싸도록 구비되어 측면부를 형성하는 패시브 라디에이터를 포함한다.

그리고 상기 지지프레임은, 상기 상면부 및 하면부의 둘레를 따라 이동 가능하게 형성되어 인접한 다른 지지프레임과의 이격 거리를 가변 가능하게 형성될 수 있다.

또한 상기 패시브 라디에이터는 영역 별로 물성이 서로 다르게 형성될 수 있다.

그리고 상기 패시브 라디에이터는 상기 지지프레임의 위치를 중심으로 양측 영역의 물성이 서로 다르게 형성될 수 있다.

또한, 상기 상면부 및 상기 하면부 중 적어도 어느 하나 이상은, 상기 지지프레임이 고정되며, 둘레를 형성하는 고정프레임 및 상기 고정프레임의 내측에 구비되어 상기 스피커유닛의 음파에 의해 진동 가능하게 형성된 보조 패시브 라디에이터를 포함할 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 풀커버형 패시브 라디에이터를 포함하는 무지향성 스피커는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 스피커의 측면부 전체를 점유하는 형태의 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, 측면부 전체를 점유하는 패시브 라디에이터의 형태에 따라 종래 다른 스피커에 비해 독특하고 개성 있는 디자인을 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 1 내지 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 무지향성 스피커의 모습을 나타낸 도면;
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 무지향성 스피커의 모습을 나타낸 도면;
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 무지향성 스피커의 모습을 나타낸 도면;
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 무지향성 스피커의 모습을 나타낸 도면; 및
도 8 및 도 9는 본 발명의 제5실시예에 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 1 내지 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 무지향성 스피커의 모습을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 무지향성 스피커는 상면부(11a)와, 하면부(111b)와, 지지프레임(113)과, 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 상면부(11a)와, 상기 하면부(111b)는 상하 방향으로 서로 이격된 형태로 형성되어 상기 스피커의 상면 및 하면을 각각 형성한다.

그리고 상기 지지프레임(113)은 하단이 상기 하면부(111b)에 고정되고, 상단이 상기 상면부(111a)에 고정되며, 복수 개가 상기 하면부(111b) 및 상기 상면부(111a)의 둘레를 따라 서로 이격되도록 구비되어 상기 상면부(11a) 및 상기 하면부(111b)와 함께 내측에 수용공간(s)을 형성한다.

이에 따라 서로 인접한 지지프레임(113) 사이에는, 상기 수용공간(s)을 외부와 연통시키도록 개방된 장착홀(112)이 형성된다.

한편 상기 지지프레임(113)의 개수는 다양하게 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우, 상기 복수의 지지프레임(113)은 균일한 간격으로 총 6개가 구비되는 것으로 하였으나, 이는 하나의 실시예일뿐이며 상기 지지프레임(113)은 보다 적은 수가 구비되거나 보다 많은 수가 구비될 수도 있음은 물론이다.

상기 스피커유닛(120)은 상기 수용공간(s) 내에 구비되어 전기신호를 음파로 변환하는 역할을 수행하며, 본 실시예에서 상기 스피커유닛(120)의 음향 방사 방향은 상기 하면부(111b) 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 상기 스피커유닛(120)의 음파에 의해 진동 가능하게 형성되는 특징을 가질 수 있으며, 상기 복수의 지지프레임(113) 외측을 감싸도록 구비되어 스피커의 측면부를 형성한다.

본 실시예의 경우 상기 지지프레임(113)이 총 6개소가 구비되므로, 상기 패시브 라디에이터(130)는 상기 지지프레임(113)의 외측을 감싸도록 구비된 상태에서 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 지지프레임(113)이 구비된 위치를 중심으로 꺾여 육각형 형태로 폐쇄된 루프를 형성할 수 있다.

이때 상기 패시브 라디에이터(130)는 플렉시블한 형태로 탄성을 가지는 재질로 형성될 수도 있으며, 또는 리지드한 재질로 형성되더라도 미리 상기 지지프레임(113)의 개수를 고려하여 제작된 형태일 수도 있다.

또한 상기 패시브 라디에이터(130)는 본 실시예와 달리 진동 가능하게 형성된 진동판과, 상기 진동판의 둘레를 감싸는 형태로 상기 진동판을 진동 가능하게 고정시키는 엣지를 포함하는 형태일 수도 있음은 물론이다.

즉 상기 패시브 라디에이터(130)는 상기 장착홀(112)을 차폐하는 면이 상기 스피커유닛(120)의 음향 방사 방향과 소정의 각도를 이루도록 상기 하우징의 측면부(110)에 구비된 형태를 가진다.

이에 따라 본 발명은 상기 패시브 라디에이터(130)가 스피커의 측면부 자체를 형성함에 따라 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.

이하에서는, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명하도록 한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 무지향성 스피커의 모습을 나타낸 도면이다.

도 4 및 도 5에 도시된 본 발명의 제2실시예 역시 전술한 제1실시예와 마찬가지로 상면부(111a)와, 하면부(111b)와, 지지프레임(113)과, 내부의 수용공간(s)에 구비되는 스피커유닛(120)과, 상기 지지프레임(113)의 둘레를 감싸도록 형성되어 측면부를 형성하는 패시브 라디에이터(130)를 포함한다는 점은 동일하다.

다만, 본 실시예의 경우 상기 지지프레임(113)이 상기 상면부(111a) 및 상기 하면부(111b)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 형성되어 인접한 다른 지지프레임(113)과의 이격 거리를 가변 가능하게 형성된다는 점이 다르다.

이와 같이 할 경우 상기 지지프레임(113)의 위치를 가변시켜 상기 패시브 라디에이터(130)의 형태를 다양하게 변형시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 패시브 라디에이터(130)에 의해 증폭되는 음역대를 다양하게 변화시킬 수 있다. 이때 상기 패시브 라디에이터(130)는 플렉시블한 재질로 형성될 수 있을 것이다.

특히 본 실시예는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 상면부(111a) 및 상기 하면부(111b)에 상기 지지프레임(113)의 끝단부가 삽입되는 가이드홈(h)이 형성되며, 상기 지지프레임(113)은 상기 가이드홈(h)을 따라 슬라이딩 방식으로 이동 가능하게 형성된 형태를 가진다.

다만, 상기 지지프레임(113)의 이동 방식은 본 실시예 외의 다양한 형태로도 구현될 수 있음은 물론이다. 또한 상기 지지프레임(113)은 사용자가 수동으로 이동시키는 형태일 수도 있으며, 별도의 액추에이터를 통해 자동으로 이동되는 형태일 수도 있다.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 무지향성 스피커의 모습을 나타낸 도면이다.

도 6에 도시된 본 발명의 제3실시예 역시 전술한 제1실시예 및 제2실시예와 마찬가지로 상면부(111a)와, 하면부(111b)와, 지지프레임(113)과, 내부의 수용공간(s)에 구비되는 스피커유닛(120)과, 상기 지지프레임(113)의 둘레를 감싸도록 형성되어 측면부를 형성하는 패시브 라디에이터(130)를 포함한다는 점은 동일하다.

다만, 본 실시예의 경우 상기 패시브 라디에이터(130)가 영역 별로 물성이 서로 다르게 형성된다는 특징을 가진다. 즉 상기 패시브 라디에이터(130)는 기 설정된 영역 별로 다양한 물성, 즉 두께, 높이, 밀도, 질량, 탄성도 등을 가지도록 형성될 수 있다.

특히 본 실시예에서 상기 패시브 라디에이터(130)는 상기 지지프레임(113)의 위치를 중심으로 양측 영역의 두께가 서로 다르게 형성되는 것으로 하였다. 즉 상기 패시브 라디에이터(130)는 두께가 상대적으로 얇게 형성되는 제1영역(130a)과, 두께가 상대적으로 두껍게 형성되는 제2영역(130b)이 교대로 배열된 형태를 가진다.

이에 따라 본 실시예의 상기 패시브 라디에이터(130)는 각 영역 별로 다양한 음역대를 증폭시킬 수 있다.

한편 본 실시예에서 상기 패시브 라디에이터(130)는 서로 다른 두께를 가지는 제1영역(130a)과 제2영역(130b)을 포함하는 것으로 하였으나, 이들과 상이한 두께를 가지거나, 두께 외의 다른 물성적 차이를 가지는 다른 영역이 더 구비될 수도 있음은 물론이다.

도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 무지향성 스피커의 모습을 나타낸 도면이다.

도 7에 도시된 본 발명의 제4실시예의 경우, 상기 상면부(111a) 및 상기 하면부(111b) 중 적어도 어느 하나 이상이 고정프레임(114)과 보조 패시브 라디에이터(130c)를 포함하는 형태를 가진다. 도 7에서는 상기 상면부(111a)만을 대표적으로 도시하였으나, 상기 하면부(111b)에도 동일한 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.

도시된 바와 같이, 상기 고정프레임(114)은 상기 지지프레임(113)이 고정되며, 상기 상면부(111a)의 둘레를 형성하는 폐쇄 루프의 형태로 형성된다.

그리고 상기 보조 패시브 라디에이터(130c)는 상기 고정프레임(114)의 내측에 구비되고, 상기 스피커유닛(120)의 음파에 의해 진동 가능하게 형성된다.

즉 본 실시예는 스피커의 측면부 전체를 형성하는 패시브 라디에이터(130c) 외에도 상기 상면부(111a) 및 상기 하면부(111b) 중 적어도 어느 하나에 상기 보조 패시브 라디에이터(130c)가 더 형성됨에 따라, 스피커의 성능 및 효율을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 무지향성 스피커의 모습을 나타낸 도면이다.

도 8 및 도 9에 도시된 본 발명의 제5실시예의 경우, 전술한 제4실시예와 같이 상기 상면부(111a) 및 상기 하면부(111b)에 상기 보조 패시브 라디에이터(130c-1, 130c-2)가 구비된 형태를 가진다.

다만, 본 실시예는 상기 상면부(111a) 및 상기 하면부(111b)와의 사이에 중간판부(111c)가 더 구비된다는 점이 다르다.

상기 중간판부(111c)는 상기 수용공간(s) 내에 구비되며, 상기 상면부(111a) 및 상기 하면부(111b)와 같이 고정프레임(114)과 보조 패시브 라디에이터(130c-3)를 포함하는 형태를 가진다.

다만, 상기 중간판부(111c)는 상기 스피커유닛(120)에 의해 방사되는 음파가 막히지 않고 하부에서 상부로 전달될 수 있도록 하기 위하여, 중심부에 관통공(p)이 형성된 형태를 가진다는 점이 상기 상면부(111a) 및 상기 하면부(111b)와 다르다.

또한 본 실시예에서 상기 중간판부(111c)는 상기 관통공(p)의 둘레를 감싸도록 구비되어 상기 고정프레임(114)과 함께 보조 패시브 라디에이터(130c-3)를 고정시키는 보조프레임(115)을 더 포함하는 형태를 가진다.

본 실시예에서 상기 중간판부(111c)는 상기 상면부(111a) 및 상기 하면부(111b) 사이에 하나가 구비되는 것으로 예시하였으나, 상기 중간판부(111c)는 보다 많은 개수가 구비될 수도 있음은 물론이다.

또한 상기 중간판부(111c)가 복수 개가 구비되는 경우, 각 중간판부(111c)의 관통공(p)은 서로 중심점이 어긋나도록 다른 위치에 형성될 수도 있다. 이와 같은 경우 상기 스피커유닛(120)으로부터 방사된 음파가 상대적으로 높은 위치에 구비된 중간판부(111c)에 구비된 보조 패시브 라디에이터(130c-3)에 도달하지 못하고 단순히 상기 관통공(p)을 통과하는 현상을 방지하여 증폭 효과를 보다 향상시킬 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.

111a: 상면부
111b: 하면부
112: 장착홀
113: 지지프레임
114: 고정프레임
115: 보조프레임
120: 스피커유닛
130: 패시브 라디에이터
130c: 보조 패시브 라디에이터
p: 관통공
s: 수용공간

Claims (5)

1. 하면부;
   상기 하면부의 상측으로 이격되어 구비되는 상면부;
   하단이 상기 하면부에 고정되고, 상단이 상기 상면부에 고정되되, 상기 하면부 및 상기 상면부의 둘레를 따라 서로 이격되도록 구비되어 내측에 수용공간을 형성하는 복수의 지지프레임;
   상기 수용공간 내에 구비되어 전기신호를 음파로 변환하는 스피커유닛; 및
   상기 스피커유닛의 음파에 의해 진동 가능하게 형성되며, 상기 복수의 지지프레임 외측을 감싸도록 구비되어 측면부를 형성하는 패시브 라디에이터;
   를 포함하며,
   상기 지지프레임은,
   상기 상면부 및 하면부의 둘레를 따라 이동 가능하게 형성되어 인접한 다른 지지프레임과의 이격 거리를 가변 가능하게 형성된 무지향성 스피커.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 패시브 라디에이터는 영역 별로 물성이 서로 다르게 형성되는 무지향성 스피커.
4. 제3항에 있어서,
   상기 패시브 라디에이터는 상기 지지프레임의 위치를 중심으로 양측 영역의 물성이 서로 다르게 형성되는 무지향성 스피커.
5. 제1항에 있어서,
   상기 상면부 및 상기 하면부 중 적어도 어느 하나 이상은,
   상기 지지프레임이 고정되며, 둘레를 형성하는 고정프레임; 및
   상기 고정프레임의 내측에 구비되어 상기 스피커유닛의 음파에 의해 진동 가능하게 형성된 보조 패시브 라디에이터;
   를 포함하는 무지향성 스피커.

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