KR102161669B1 - 라인어레이용 웨이브가이드 및 이를 이용한 스피커시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라인어레이용 웨이브가이드에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 라인어레이용 웨이브가이드는, 입구부가 소리출력부와 연결되고, 내부에 우회부가 형성되어 출구부의 소리가 동일하게 도달하게 하도록 하는 제1 도파부와, 내부에 복수의 격벽이 형성되어, 상기 제1 도파부를 통과한 소리가 기 설정된 각도의 지향각을 가지도록 하는 제2 도파부를 포함한다.

Description

라인어레이용 웨이브가이드 및 이를 이용한 스피커시스템{WAVEGUIDE OF LINE ARRAY, AND SPEAKER SYSTEM USING THE WAVEGUIDE}

본 발명은 라인어레이용 웨이브가이드 및 이를 이용한 스피커시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고음 출력에서도 좌우 지향각 패턴을 형성할 수 있는 웨이브가이드에 대한 기술이 개시된다.

고음용 라인어레이 스피커의 경우 좌우로 소리가 퍼져야 하는데 파장이 짧아질수록 지향각이 좁아지게 된다. 때문에 라인어레이 스피커의 경우 고음역대의 지향각이 주파수별로 다르게 나타나는 경우가 많다. 이는 라이어레이 스피커의 웨이브가이드(waveguide)가 고음용의 지향각 패턴을 제대로 고려하지 않고 개발되기 때문이다. 따라서, 고음에서도 지향각 패턴이 좌우로 균일하게 얻을 수 있는 기술이 필요로 하게 되었다.

종래의 기술 중 대한민국 제10-1695583호(2017년 1월 5일)는 전달력이 향상된 터널용 스피커에 관한 것으로, 음향을 발생시키기 위한 음향발생부, 및 상기 음향발생부에서 발생된 음향을 확성시켜 출력하도록 내부에 출력공간부를 갖고, 터널 측벽과 인접한 일면부가 터널 측벽과 접하도록 설치되는 혼을 포함하고, 상기 음향발생부에서 발생된 음향은 상기 혼의 출력공간부를 따라 확성되어 출력되되, 터널 측벽에 반사되어 상호 간섭되는 것을 방지하는 것을 기술적 특징으로 한다.

그러나 상기 종래의 기술의 경우 고음에서 지향각의 패턴을 일정 각도 이상 균일하게 전달하는데 한계가 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 다중도파관 구조를 이용하여 고음의 소리를 좌우지향각 패턴이 균일하게 하여 전달할 수 있는 라인어레이용 웨이브가이드 및 이를 이용한 스피커시스템을 제공하기 위함이다.

또한, 지향각 패턴에 따라 도파관 내부에 격벽의 구조를 가변시킬 수 있는 라인어레이용 웨이브가이드 및 이를 이용한 스피커시스템을 제공하기 위함이다.

또한, 소리의 파장에 따라 도파관의 길이를 자동으로 조절할 수 있는 라인어레이용 웨이브가이드 및 이를 이용한 스피커시스템을 제공하기 위함이다.

본 발명의 실시예에 따른 라인어레이용 웨이브가이드는, 입구부가 소리출력부와 연결되고, 내부에 우회부가 형성되어 출구부의 소리가 동일하게 도달하게 하도록 하는 제1 도파부와, 내부에 복수의 격벽이 형성되어, 상기 제1 도파부를 통과한 소리가 기 설정된 각도의 지향각을 가지도록 하는 제2 도파부를 포함한다.

또한, 상기 제2 도파부는 복수의 상기 격벽이 상기 제2 도파부 내측에 형성된 복수의 슬라이딩홈을 따라 슬라이딩 방식으로 탈착될 수 있다.

또한, 상기 제2 도파부가 텔레스코프식으로 형성되는 경우, 상기 제2 도파부의 길이를 가변시키는 길이조절부를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스피커 시스템은, 입구부가 소리출력부와 연결되고, 내부에 우회부가 형성되어 출구부의 소리가 동일하게 도달하게 하도록 하는 제1 도파부와, 내부에 복수의 격벽이 형성되어, 상기 제1 도파부를 통과한 소리가 기 설정된 각도의 지향각을 가지도록 하는 제2 도파부를 포함하는 라인어레이용 웨이브가이드와, 입력신호를 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부로부터 증폭된 상기 입력신호를 음파로 발생시키는 상기 소리출력부를 포함한다.

또한, 상기 소리출력부와 접촉시 또는 비접촉식으로 형성되어 온도를 감지하는 온도감지부와, 상기 소리출력부의 온도정보가 기 설정치를 초과하는 경우 상기 증폭부의 증폭율을 가변시켜 상기 소리출력부로 전달되는 상기 입력신호의 전력의 양을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

이에 따라, 다중도파관 구조를 이용하여 고음의 소리를 좌우지향각 패턴이 균일하게 하여 전달할 수 있다.

또한, 지향각 패턴에 따라 도파관 내부에 격벽의 구조를 가변시킬 수 있다.

또한, 소리의 파장에 따라 도파관의 길이를 자동으로 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라인어레이용 웨이브가이드에 대한 구성도이다.
도 2는 도 1에 따른 라인어레이용 웨이브가이드 중 제1 도파부의 우회부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 도 1에 따른 라인어레이용 웨이브가이드에 따른 소리의 지향각 패턴을 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 1에 따른 라인어레이용 웨이브가이드 중 제2 도파부에서 격벽을 착탈식으로 결합하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5 및 도 6은 도 1에 따른 라인어레이용 웨이브가이드에 길이조절부가 더 포함되어 제2 조파부의 길이를 가변시키는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스피커시스템의 구성도이다.
도 8은 도 7에 따른 스피커시스템에서 소리출력부와 온도감지부의 구조를 설명하기 위한 예시도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라인어레이용 웨이브가이드에 대한 구성도이고, 도 2는 도 1에 따른 라인어레이용 웨이브가이드 중 제1 도파부의 우회부를 설명하기 위한 예시도이고, 도 3은 도 1에 따른 라인어레이용 웨이브가이드에 따른 소리의 지향각 패턴을 나타내는 그래프이고, 도 4는 도 1에 따른 라인어레이용 웨이브가이드 중 제2 도파부에서 격벽을 착탈식으로 결합하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 라인어레이용 웨이브가이드(100)는 제1 도파부(110) 및 제2 도파부(120)를 포함한다.

제1 도파부(110)는 입구부(111)가 소리출력부(300)(compression driver)와 연결된다. 이 경우, 소리출력부(300)는 스피커에서 증폭된 입력신호를 음파신호로 변경하는 역할을 한다. 예를 들어, 제1 도파부(110)는 상부 단면이 육각형 구조로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 다시 말해, 입구부(111)로부터 출력부로 갈수로 그 폭이 증가하다가, 다시 좁아지는 육각형 형태로 구현될 수 있다. 제1 도파부(110)는 소리출력부(300)로부터 출력되는 소리가 출구부(112)로 동일하게 도달하도록 한다.

또한, 제1 도파부(110)는 내부에 복수의 우회부(113)가 형성될 수 있다. 이는 입구부(111)로부터 입력된 소리가 출구부(112)에 동일하게 도달할 수 있도록 하기 위함이다. 다시 말해, 중앙으로 입력된 신호와 외곽부로 입력된 신호는 그 경로의 길이가 다르므로 서로 도달하는 시간이 달라진다. 이를 동일하게 하기 위해 도 2와 같이 제1 도파부(110)의 내측으로 복수의 우회부(113)를 중앙에 마름모 형태로 밀집하도록 배열하여 형성할 수 있다. 이에 따라, 중앙으로 입력된 음파신호와 외곽으로 입력된 음파신호과 동일하게 도달할 수 있다.

제2 도파부(120)는 제1 도파부(110)의 출력부와 연결된다. 이 경우, 제2 도파부(120)는 제1 도파부(110)와 볼트결합 등 착탈형 구조로 연결될 수 있다. 제2 도파부(120)는 내부에 복수의 격벽(121)이 형성된다. 이러한 복수의 격벽(121)의 개수는 사용자의 설정에 의해 달라질 수 있다. 제2 도파부(120)는 제1 도파부(110)를 통과한 소리가 기 설정된 각도의 지향각을 가지도록 부채꼴 형상으로 벌어지면서 형성된다. 제2 도파부(120)는 제1 도파부(110)를 통해 동일하게 도달된 소리의 좌우 지향각 패턴을 주파수별로 균일하게 할 수 있다. 제2 도파부(120)의 길이는 소리의 파장에 따라 그 길이가 다르게 설계될 수 있다.

도 4를 참조하면, 제2 도파부(120)는 내측에 복수의 슬라이딩홈(122)이 형성될 수 있다. 슬라이딩홈(122)에는 복수의 격벽(121)이 슬라이딩 방식으로 탈착하도록 형성된다. 제2 도파부(120)는 지향각 패턴에 따라 격벽(121)의 삽입 위치나 개수를 다르게 설정할 수 있다. 또한, 라인어레이의 설치장소의 특성에 따라 격벽(121)의 간격 등을 조절할 수 있다. 제2 도파부(120) 중 제1 도파부(110)와 연결되는 연결부에는 지향각 패턴을 설정하기 위해 개구부의 크기를 가변시키는 것도 가능하다. 예를 들어, 지향각 패턴이 90°로 설정된 경우에는 지향각 패턴이 120°로 설정된 경우의 격벽(121)으로 소리가 전달되지 않도록 차단할 수도 있다.

도 5 및 도 6은 도 1에 따른 라인어레이용 웨이브가이드에 길이조절부가 더 포함되어 제2 조파부의 길이를 가변시키는 것을 설명하기 위한 예시도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 라인어레이용 웨이브가이드(100)는 길이조절부(130)를 더 포함할 수 있다.

길이조절부(130)는 제2 도파부(120)의 길이를 가변시키는 역할을 한다. 제2 도파부(120)는 소리의 파장에 따라 그 길이가 달라져야 하는데 길이조절부(130)를 이용하여 제2 도파부(120)의 길이를 가변시킬 수 있다. 이 경우, 제2 도파부(120)는 텔레스코프식으로 형성되어 그 길이가 쉽게 가변될 수 있도록 한다. 길이조절부(130)는 기 설정된 지향각에 따라 제2 도파부(120)의 길이를 가변시킨다. 이 경우, 제2 도파부(120) 내부의 격벽(121)도 길이가 가변될 수 있도록 텔레스코프식으로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 사용자가 원하는 소리의 지향각 패턴에 따라 제2 도파부(120)의 길이를 자동으로 가변시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 길이조절부(130)는 다단로드(131)와 전동모터(132)를 포함할 수 있다. 다단로드(131)는 텔레스코프식으로 인입 또는 인출되면서 길이가 조절된다. 이 경우, 다단로드(131)의 일측은 제2 도파부(120)의 외측에 고정되어 연동할 수 있다. 전동모터(132)는 다단로드(131)의 길이를 조절한다. 전동모터(132)는 DC모터로 구현될 수 있다. 전동모터(132)는 다단로드(132)의 내부에 연결된 코일을 이용하여 다단로드(132)의 길이를 조절할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스피커시스템의 구성도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스피커시스템(1000)은 웨이브가이드(100), 증폭부(200) 및 소리출력부(300)를 포함한다.

웨이브가이드(100)는 소리출력부(300)와 연결되어 소리를 전달하는 역할을 한다. 웨이브가이드(100)는 제1 도파부(110)와 제2 도파부(120)를 포함한다. 제1 도파부(110)는 소리출력부(300)에서 출력되는 음파를 동일하게 전달하는 역할을 한다. 제2 도파부(120)는 제1 도파부(110)를 통해 출력된 음파를 좌우 지향각 패턴에 따라 퍼지도록 하는 역할을 한다. 웨이브가이드(100)에 대한 구체적인 설명은 도 1과 중북되므로 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.

증폭부(200)는 입력신호를 증폭한다. 증폭부(200)에 입력되는 입력신호는 주로 소리신호로 이를 기 설정된 전압이득에 따라 증폭하게 된다. 증폭부(200)는 소리출력부(300)로 증폭된 입력신호를 출력한다. 증폭부(200)의 증폭비율은 사용자 설정에 의해 달라질 수 있다. 증폭부(200)는 기 설정된 증폭비율에 의해 구동되며, 후술하는 제어부(500)에 의해 그 출력이 제한될 수도 있다. 이는 소리출력부(300)를 보호하기 위한 것으로, 소리출력부(300)의 온도변화에 따라 출력이 제한될 수 있다.

소리출력부(300)는 증폭부(200)로부터 증폭된 입력신호를 음파로 발생시킨다. 예를 들어, 소리출력부(300)는 고음용으로 구현할 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 소리출력부(300)는 보이스 코일(310)(voice coil), 마그네트(320)(magnet), 다이어프램(330)(diaphragm), 페이즈 플러그(340)(phase plug)를 포함할 수 있다. 소리출력부(300)는 증폭된 입력신호에 따라 진동하면서 웨이브가이드(100)를 통해 음파를 전달한다. 소리출력부(300)는 저음용으로 구현하는 것도 가능하다.

도 8은 도 7에 따른 스피커시스템에서 소리출력부와 온도감지부의 구조를 설명하기 위한 예시도이다.

도 7 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스피커시스템(1000)은 온도감지부(400) 및 제어부(500)를 더 포함할 수 있다.

온도감지부(400)는 소리출력부(300)와 접촉시 또는 비접촉식으로 형성되어 온도를 감지한다. 온도감지부(400)는 증폭부(200)로부터 소리출력부(300)로 과도한 전력이 공급되어 파손되는 것을 방지하기 위해 온도정보를 관리한다. 예를 들어, 온도감지부(400)는 소리출력부(300)의 외관 커버에 접촉식으로 형성되어 표면온도를 온도정보로 생성할 수 있다. 또한, 온도감지부(400)는 소리출력부(300)의 내부의 공간의 온도정보를 비접촉식으로 생성하는 것도 가능하다. 온도감지부(400)가 접촉식인 경우에는 저음용 스피커인 경우에 가능하고, 비접촉식인 경우에는 고음용 스피커인 경우에 가능하다.

제어부(500)는 소리출력부(300)의 온도정보가 기 설정치를 초과하는 경우 증폭부(200)의 증폭율을 가변시켜 소리출력부(300)로 전달되는 입력신호의 전력의 양을 제어한다. 제어부(500)는 소리출력부(300)의 파손을 방지하기 위해 허용된 온도정보를 미리 설정받을 수 있다. 제어부(500)는 온도감지부(400)로부터 기 설정된 제한온도를 초과한 온도정보가 감지되는 경우 증복부의 출력전력을 제한할 수 있다. 이 경우, 제어부(500)는 증폭부(200)를 오프시키는 것도 가능하다. 제어부(500)는 증폭부(200)에 입력되는 입력신호를 통해 구동전원을 생성하는 것도 가능하다.

이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.

100 : 웨이브가이드
110 : 제1 도파부
111 : 입구부
112 : 출구부
113 : 우회부
120 : 제2 도파부
121 : 격벽
122 : 슬라이딩홈
130 : 길이조절부
131 : 다단로드
132 : 전동모터
200 : 증폭부
300 : 소리출력부
310 : 보이스 코일
320 : 마그네트
330 : 다이어프램
340 : 페이즈 플러그
400 : 온도감지부
500 : 제어부
1000 : 스피커시스템

Claims (5)

1. 입구부가 소리출력부와 연결되고, 내부에 복수의 우회부가 마름모 형태로 밀집하도록 배열하여 형성되어 출구부의 소리가 중앙과 외곽에 입력된 음파신호가 동일하게 도달하게 하도록 하는 제1 도파부;
   내부에 복수의 격벽이 형성되어, 상기 제1 도파부를 통과한 소리가 기 설정된 각도의 지향각을 가지도록 하는 제2 도파부; 및
   상기 제2 도파부의 외측에 고정되며, 텔레스코프식으로 인입 또는 인출되면서 길이가 조절되는 다단로드와, 상기 다단로드의 내부에 연결된 코일을 이용하여 상기 다단로드의 길이를 조절하는 전동모터를 포함하는 길이조절부를 포함하는 라인어레이용 웨이브가이드.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 도파부는,
   복수의 상기 격벽이 상기 제2 도파부 내측에 형성된 복수의 슬라이딩홈을 따라 슬라이딩 방식으로 탈착되는 라인어레이용 웨이브가이드.
3. 삭제
4. 입구부가 소리출력부와 연결되고, 내부에 복수의 우회부가 마름모 형태로 밀집하도록 배열하여 형성되어 출구부의 소리가 중앙과 외곽에 입력된 음파신호가 동일하게 도달하게 하도록 하는 제1 도파부와, 내부에 복수의 격벽이 형성되어, 상기 제1 도파부를 통과한 소리가 기 설정된 각도의 지향각을 가지도록 하는 제2 도파부와, 상기 제2 도파부의 외측에 고정되며, 텔레스코프식으로 인입 또는 인출되면서 길이가 조절되는 다단로드와, 상기 다단로드의 내부에 연결된 코일을 이용하여 상기 다단로드의 길이를 조절하는 전동모터를 포함하는 길이조절부를 포함하는 라인어레이용 웨이브가이드;
   입력신호를 증폭하는 증폭부; 및
   상기 증폭부로부터 증폭된 상기 입력신호를 음파로 발생시키는 상기 소리출력부를 포함하는 스피커시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 소리출력부와 접촉시 또는 비접촉식으로 형성되어 온도를 감지하는 온도감지부; 및
   상기 소리출력부의 온도정보가 기 설정치를 초과하는 경우 상기 증폭부의 증폭율을 가변시켜 상기 소리출력부로 전달되는 상기 입력신호의 전력의 양을 제어하는 제어부를 더 포함하는 스피커시스템.

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