KR101976435B1 - 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 링 형태의 울림통을 이용하여 청취자의 위치에 관계없이 음파의 무지향성 방사가 가능하며, 전방위에 걸쳐 방사형으로 방사되는 저음을 효과적으로 증폭시킬 수 있는 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커에 관한 것이다.
또한, 적어도 하나 이상의 스피커가 결합되는 원통 형태의 제1 울림통과 상기 제1 울림통으로부터 소리를 전달받아 소리를 전방위로 균일하게 출력시키기 위해 제1 울림통의 외주면에 링 형태로 배치되는 제2 울림통을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커{non-directional speaker with ring-shaped resonator}

본 발명은 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커에 관한 것으로, 보다 상세하게는 링 형태의 울림통을 이용하여 청취자의 위치에 관계없이 음파의 무지향성 방사가 가능하며, 전방위에 걸쳐 방사형으로 방사되는 저음을 효과적으로 증폭시킬 수 있는 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커에 관한 것이다.

일반적으로 스피커는 전기신호에 따라 진동판을 진동시켜 음파를 발생시키도록 구성되어 있으며, 입력되는 전기신호의 진동수에 따라 소리의 높이가 결정되며, 진폭에 따라 소리의 크기가 결정된다.

그 중, 소리의 높이는 인간이 감지할 수 있는 20~20,000㎐의 주파수 범위에서 20~499㎐를 저음, 500~1,999㎐를 중음, 2,000~20,000㎐를 고음으로 나누어 표현하고 있다.

이때, 하나의 스피커로 저음에서부터 고음에 이르기까지 다양한 높이의 소리를 출력하도록 구성할 수 있으나, 입력되는 전기신호에 비해 출력되는 소리가 조화롭지 못한 단점이 있다.

이에 따라, 고가의 스피커의 경우 대부분 고음의 출력을 위한 스피커와 저음의 출력을 위한 스피커를 별도로 구성하고 있으나, 저음의 출력을 위한 스피커의 경우 스피커의 직경 자체가 고음의 출력을 위한 스피커보다 직경이 크고, 저음의 증폭을 위한 울림통의 공간이 보다 크게 필요하여 공간적인 제약이 큰 문제점이 있었다.

최근 스마트폰 및 태블릿 PC를 비롯한 휴대형 전자기기를 이용하여 음악이나, 영상을 감상하는 사용자가 크게 증가하고 있으나, 휴대형 전자기기에는 스피커를 배치하기 위한 공간이 매우 협소하여, 휴대형 전자기기를 통해 청취할 수 있는 소리의 품질에는 한계가 있었다.

이에 따라, 휴대형 전자기기와 유선 또는 블루투스(Bluetooth)를 비롯한 무선 통신 방식을 이용하여 연결하여 소리를 출력시키기 위한 휴대형 스피커의 수요가 크게 증가하고 있으며, 휴대형 스피커는 휴대형 전자기기보다 큰 직경의 스피커를 통해 보다 높은 출력의 소리를 안정적으로 재생할 수 있으며, 고음의 출력을 위한 스피커와 저음의 출력을 위한 스피커를 별도로 구성하여 휴대형 전자기기에 비해 높은 품질로 재생할 수 있는 장점이 있다.

반면, 휴대용 스피커도 사용자의 휴대성을 고려하여 제조됨에 따라, 저음의 출력을 위한 스피커의 크기와 울림통의 크기에 제약이 있었다.

이에 따라, 한국등록특허 제10-1828594호 "포터블 스피커 장치"와 같이, 빈 용기에 부착시켜 용기 내부의 체적을 이용하여 휴대형 스피커의 부족한 저음을 증폭시켜줄 수 있는 장치가 개발되었으나, 별도로 용기가 필요한 문제점이 있었다.

이에 따라, 별도의 구성없이도 효과적으로 저음을 증폭시킬 수 있는 휴대형 스피커의 필요성이 제기되고 있다.

한국등록특허 제10-1828594호 "포터블 스피커 장치"

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 저음의 증폭을 위한 울림통의 공간적 제약을 축소하고 소리를 전방위로 방사하기 위한 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 저음의 증폭을 위한 울림통의 진동 면적을 증가시키기 위한 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커는 적어도 하나 이상의 스피커가 결합되는 원통 형태의 제1 울림통과 상기 제1 울림통으로부터 소리를 전달받아 소리를 전방위로 균일하게 출력시키기 위해 제1 울림통의 외주면에 링 형태로 배치되는 제2 울림통을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 울림통은 상기 제1 울림통으로부터 소리가 전방위로 균일하게 유입되도록 내주면에 소정의 높이를 가지도록 360도로 형성된 제1 절개 홈과 제2 울림통에서 외부로 소리가 전방위로 균일하게 출력되도록 외주면에는 소정의 높이를 가지도록 360도로 형성된 제2 절개 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 울림통의 내부에 내표면으로부터 이격되도록 배치되어 유입된 소리에 의해 진동하는 적어도 하나 이상의 메인 공명 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 울림통의 내부에 소리가 통과하는 단면적을 축소하면서, 소리가 통과하는 경로의 길이를 증가시키기 위해 설치되는 적어도 하나 이상의 보조 공명 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 울림통의 상부와 하부 중 적어도 하나의 위치에 제1 울림통에 결합된 스피커보다 고음의 소리를 출력하기 위한 스피커를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 울림통의 내부에 배치된 지지체에 의해 내표면으로부터 이격되도록 배치되어 유입된 소리에 의해 진동하는 적어도 하나 이상의 메인 공명 플레이트와 상기 제2 울림통의 내부에 소리가 통과하는 단면적을 축소하면서, 소리가 통과하는 경로의 길이를 증가시키기 위해 설치되는 적어도 하나 이상의 보조 공명 플레이트를 더 포함하며, 상기 제1 울림통, 제2 울림통, 메인 공명 플레이트, 보조 공명 플레이트는 일체형으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커에 의하면, 스피커가 배치되는 제1 울림통의 외주면에 저음의 증폭을 위한 제2 울림통을 링 형태로 배치함으로써, 저음의 증폭을 위한 울림통의 공간적 제약을 축소하고 소리를 전방위로 방사할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커에 의하면, 저음의 증폭을 위한 제2 울림통의 내부에 유입된 소리에 의해 진동하는 메인 공명 플레이트를 배치하여 저음의 증폭을 위한 울림통의 진동 면적을 증가시켜 증폭 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커의 몸체를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커의 단면을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커의 제1 실시예에 따른 몸체의 단면을 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커의 제3 실시예에 따른 몸체의 단면을 도시한 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커를 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커의 몸체를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커의 단면을 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커의 제1 실시예에 따른 몸체의 단면을 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커의 제3 실시예에 따른 몸체의 단면을 도시한 단면도이다.

도 1은 본 발명에 따른 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커를 도시한 것이며, 적어도 하나 이상의 스피커가 결합되는 원통 형태의 몸체(1)와 상기 몸체(1)의 상부에 결합되는 상부 케이스(2) 및 하부 케이스(3)로 구성되며, 하부 케이스(3) 내부에는 스피커의 동작을 제어하기 위한 제어부 및 전원을 공급하기 위한 전원 공급장치가 내장된다.

특히, 상기 제어부는 유선 연결에 의해 제어되도록 구성될 수도 있으나, 휴대성 및 사용의 용이성을 고려하여 블루투스(Bluetooth) 또는 무선 랜과 같은 무선 통신 방식을 이용하여 제어할 수 있도록 구성됨이 바람직하며, 전원 공급장치는 충전이 가능한 배터리가 사용되고, 배터리의 충전을 위한 충전단자(3a) 하부 케이스에 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 몸체(1)는 하나 이상의 울림통이 내장되도록 구성(하기 아래에서 상세하게 설명)됨에 따라, 사용자가 몸체(1)를 직접적으로 파지하는 것을 방지하기 위해 상기 몸체(1)를 감싸는 별도의 커버(4)가 구비됨이 바람직하다.

즉, 상기 커버(4)는 사용자가 울림통이 구비되어 진동하는 몸체(1)를 파지함으로써 출력되는 소리의 품질이 변동되는 것을 방지하게 된다.

또한, 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(1)는 적어도 하나 이상의 스피커(5a)가 결합되는 원통 형태의 제1 울림통(11)과 상기 제1 울림통(11)으로부터 소리를 전달받아 소리를 전방위로 균일하게 출력시키기 위해 제1 울림통(11)의 외주면에 링 형태로 배치되는 제2 울림통(12)을 포함하여 구성된다.

즉, 원통 형태의 제1 울림통(11)을 감싸도록 제2 울림통(12)이 배치되며, 제2 울림통(12)의 단면 형상(A) 및 구조에 대해서는 하기 아래에서 보다 상세히 설명한다.

또한, 상기 제2 울림통(12)은 상기 제1 울림통(11)으로부터 소리를 전달받아, 360도로 전방위에 걸쳐 균일하게 방사하도록 구성된다.

보다 상세하게는, 상기 제2 울림통(12)은 내주면에 소정의 높이를 가지도록 360도로 형성된 하나 이상의 제1 절개 홈(16)을 통해 상기 제1 울림통(11)으로부터 소리가 전방위에 걸쳐 균일하게 유입되도록 구성되며, 제2 울림통(12)으로 전달된 소리가 제2 울림통(12)에서 공명 및 증폭된 소리가 전방위로 균일하게 외부로 출력되도록 제2 울림통(12)의 외주면에는 소정의 높이를 가지도록 360도로 형성된 하나 이상의 제2 절개 홈(17)이 형성되어 있다.

또한, 상기 제1 울림통(11) 및 제2 울림통(12)으로 구성된 몸체(1)의 단부에 설치되는 스피커(5)의 원활한 동작을 위해 몸체(1)의 양단부 외주면에는 스피커(5)의 배면에서 공기가 순환될 수 있도록 순환홀(18)이 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 제2 울림통(12)은 제1 울림통(11)에 결합된 스피커(5a)로부터 출력되는 저음 역역의 소리를 공명시켜 증폭시키도록 구성되며, 상기 제1 울림통(11)의 상부에 위치한 상부 케이스(2)와 상기 제1 울림통(11)의 하부에 위치한 하부 케이스(3) 중 적어도 하나의 위치에 제1 울림통(11)에 결합된 스피커(5a)보다 고음의 소리를 출력하기 위한 스피커(5b, 5c)를 더 포함하도록 구성될 수도 있다.

이때, 고음의 소리를 출력하기 위한 스피커(5b, 5c) 중 상부 케이스(2)에 설치되는 스피커(5b)는 상향으로 소리를 출력하도록 구성되며, 하부 케이스(3)에 설치되는 스피커(5c)는 하향으로 소리를 출력시켜 지면에 의해 반사되어 상부 케이스(2)에 설치되는 스피커(5b)가 전달하지 못하는 측면 방향으로 고음의 소리를 출력하도록 구성됨이 바람직하다.

이를 위해, 상기 하부 케이스(3)의 저면에는 지면으로부터 소정의 거리만큼 이격시켜주기 위한 복수 개의 다리부(6)가 배치됨이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 따른 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커의 제1 실시예에 따른 몸체의 단면(A1)을 도시한 것이며, 제1 울림통(11)에서 전달되는 소리를 공명 및 증폭시켜주기 위한 하나 이상의 제2 울림통(12)이 제1 울림통(11)을 감싸도록 배치되되, 복수 개의 제2 울림통(12)이 배치될 경우, 상,하로 배열된다.

또한, 상기 제2 울림통(12)의 내주면에 형성된 제1 절개홈(16) 및 외주면에 형성된 제2 절개홈(17)에는 각각 복수 개의 지지체(15)가 소정의 간격으로 배치되어 제1 절개홈(16) 및 제2 절개홈(17)이 각각 소정의 높이를 유지할 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 제1 절재홈(16) 및 제2 절개홈(17)에 배치되는 지지체(15)의 배치 간격은 동일할 수도 있으나, 지지체(15)가 출력되는 소리에 미치는 영향을 최소화하기 위해 도 4에 도시된 바와 같이, 동일한 방향에 제1 절재홈(16)의 지지체(미도시)와 제2 절재홈(17)의 지지체(15)가 배치되지 않도록 구성됨이 바람직하다.

또한, 상기 제1 울림통(11)의 외주면을 감싸도록 배치되는 링 형태의 제2 울림통(12) 및 제2 절개홈(17)에 배치되는 지지체(15)는 각 구성의 결합위치에서 발생될 수 있는 진동에 의한 노이즈를 최소화 시키고, 제2 울림통(12)으로 전달되는 소리에 의해 발생되는 공명에 의한 진동이 제2 울림통(12) 전반에 걸쳐 진동되어 저음의 증폭이 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 일체형으로 구성됨이 바람직하다.

특히, 3D 프린터를 이용하여 제2 울림통(12) 및 지지체(15)를 한번에 형상화 시킴이 바람직하다.

또는, 상기 제2 울림통(12) 및 제2 절개홈(17)에 배치되는 지지체(15)뿐만 아니라, 상기 제1 울림통(11) 및 제1 절개홈(16)에 배치되는 지지체까지 일체형으로 구성하여, 제1 울림통(11) 및 제2 울림통(12)의 결합위치에서 발생될 수 있는 진동에 의한 노이즈를 최소화 시킴으로써, 공명에 의한 진동 및 저음의 증폭이 보다 효율적으로 이루어지도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 제1 울림통(11)의 내주면에는 제1 울림통(11)의 내부에서 발생되는 진동이 제2 울림통(12)으로 전달되거나, 반대로 제2 울림통(12)에서 발생되는 진동이 제1 울림통(11)으로 전달되는 형태로 제1 울림통(11)과 제2 울림통(12) 사이에 진동의 전달이 반복되어 노이즈가 발생되는 것을 방지하기 위해 제1 울림통(11)의 내주면에는 별도의 방진부재(19)를 더 포함하도록 구성될 수도 있다.

도 5는 본 발명에 따른 링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커의 제2 실시예에 따른 몸체의 단면(A2)을 도시한 것이며, 상기 제2 울림통(12)의 내부에 하나 이상의 지지체(15)에 의해 내표면으로부터 이격되도록 배치되어 유입된 소리에 의해 진동하는 적어도 하나 이상의 메인 공명 플레이트(13)를 더 포함하도록 구성될 수 있으며, 제2 울림통(12)의 내부로 유입된 소리에 의해 메인 공명 플레이트(13)가 진동하면서 소리의 공명 및 증폭 효과가 향상된다.

특히, 상기 메인 공명 플레이트(13)는 외측 방향으로 수평하게 진동되도록 수직하게 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 제2 울림통(12)의 내부에 소리가 통과하는 단면적을 축소하면서, 소리가 통과하는 경로의 길이를 증가시키기 위해 설치되는 적어도 하나 이상의 보조 공명 플레이트(14)를 더 포함하도록 구성될 수도 있다.

상기 보조 공명 플레이트(14)는 소리가 통과하는 경로의 길이를 증가시키거나, 소리가 통과하는 단면적을 축소시킴으로써, 제2 울림통(12)에서 보다 낮은 진동수로 공명이 발생되도록 유도하여 보다 저음 영역의 소리를 증폭시키게 된다.

이는, 빈 병을 불 때 빈 병의 입구(목)의 길이가 증가되거나, 단면적이 축소될 때 공진음의 파장이 짧아지고 진폭이 증가됨으로써, 보다 저음의 영역이 증폭되는 것과 동일한 원리로 이루어진다.

또한, 상기 제2 울림통(12)의 내부에 배치된 지지체(15), 메인 공명 플레이트(13), 보조 공명 플레이트(14)가 일체형으로 구성되거나, 상기 제1 울림통(11)에서부터 제2 울림통(12)의 내부에 배치된 지지체(15), 메인 공명 플레이트(13), 보조 공명 플레이트(14)가 일체형으로 구성되어 각 구성의 결합위치에서 발생될 수 있는 진동에 의한 노이즈를 최소화 시킴으로써, 공명에 의한 진동 및 저음의 증폭이 보다 효율적으로 이루어지도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 제1 울림통(11)의 내주면에는 제1 울림통(11)의 내부에서 발생되는 진동이 제2 울림통(12)으로 전달되거나, 반대로 제2 울림통(12)에서 발생되는 진동이 제1 울림통(11)으로 전달되는 형태로 제1 울림통(11)과 제2 울림통(12) 사이에 진동의 전달이 반복되어 노이즈가 발생되는 것을 방지하기 위해 제1 울림통(11)의 내주면에는 별도의 방진부재(19)를 더 포함하도록 구성될 수도 있다.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 몸체
2 : 상부 케이스
3 : 하부 케이스
4 : 커버
5 : 스피커
6 : 다리부
11 : 제1 울림통
12 : 제2 울림통
13 : 메인 공명 플레이트
14 : 보조 공명 플레이트
15 : 지지체
16 : 제1 절개홈
17 : 제2 절개홈
18 : 순환홀
19 : 방진부재

Claims (6)

1. 적어도 하나 이상의 스피커가 결합되는 원통 형태의 제1 울림통과;
   상기 제1 울림통으로부터 소리를 전달받아 소리를 전방위로 균일하게 출력시키기 위해 제1 울림통의 외주면에 링 형태로 배치되는 제2 울림통과;
   상기 제2 울림통의 내부에 배치된 지지체에 의해 내표면으로부터 이격되도록 배치되어 유입된 소리에 의해 진동하는 적어도 하나 이상의 메인 공명 플레이트와;
   상기 제2 울림통의 내부에 소리가 통과하는 단면적을 축소하면서, 소리가 통과하는 경로의 길이를 증가시키기 위해 설치되는 적어도 하나 이상의 보조 공명 플레이트를 더 포함하며,
   상기 제1 울림통, 제2 울림통, 메인 공명 플레이트, 보조 공명 플레이트는 지지체를 통해 일체형으로 구성된 것을 특징으로 하는
   링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제2 울림통은
   상기 제1 울림통으로부터 소리가 전방위로 균일하게 유입되도록 내주면에 소정의 높이를 가지도록 360도로 형성된 제1 절개 홈과;
   제2 울림통에서 외부로 소리가 전방위로 균일하게 출력되도록 외주면에는 소정의 높이를 가지도록 360도로 형성된 제2 절개 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
   링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 울림통의 상부와 하부 중 적어도 하나의 위치에 제1 울림통에 결합된 스피커보다 고음의 소리를 출력하기 위한 스피커를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   링 형태의 울림통을 구비한 무지향 스피커.
   
6. 삭제

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