KR102359269B1 - 스피커 장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 스피커 장치는, 공명 챔버, 공명 챔버를 외부와 연통시키는 음향 방사구를 구비하는 엔클로저를 구비한다. 다수의 스피커 유닛은 제1방향을 향하는 제1스피커 유닛과 제2방향을 향하는 제2스피커 유닛을 포함한다. 다수의 스피커 유닛은 엔클로저에 비동축 구조로 수납된다. 다수의 스피커 유닛의 전면 틈공간들은 공명 챔버와 연통된다.

Description

스피커 장치{Loudspeaker}
전기적 신호에 의하여 음향을 재생하는 스피커 장치가 개시된다.
스피커 장치에 의해 생성되는 음향 파워는 진동판의 진동에 의한 매질(예를 들어 공기)의 체적속도(Volume Velocity)의 제곱과 진동판의 형상 및 매질에 기인하는 방사 저항(Radiation Resistance)의 곱으로 정의될 수 있다.
체적속도는 진동판의 면적과 동적범위(Dynamic Range)의 곱으로 정의되는데, 진동판의 면적이 고정된 것을 감안하면 진동판의 동적범위에 의해 결정된다. 방사 저항은 진동판의 방사 임피던스(Radiation Impedance)에서 실수(Real Number)에 해당하는 값으로 유효 출력(Effective Power)인 음향 파워(acoustic power)에 직접적으로 기여하는 물리량이다. 무한 배플(baffle)에 장착된 원판형 드라이버를 구비하는 스피커 장치의 방사 저항은 저주파 대역에서 급격히 떨어진다.
저역 재생을 주목적으로 하는 우퍼는 저주파 대역에서의 낮은 방사 저항에도 불구하고 일정 수준의 음량을 재생하기 위해 높은 체적속도가 요구된다. 따라서 우퍼는 중역대 스피커(Mid-Range Speaker)나 트위터(Tweeter)에 비해 훨씬 큰 진동판 면적 및 동적범위가 필요하다. 우퍼의 진동판 면적을 넓히면서 저역 재생 한계를 유지하기 위해서는 엔클로저(Enclosure)의 체적이 커져야 하며, 우퍼의 박형화에 불리하다.
엔클로저의 체적에 제약이 있는 경우, 진동판의 동적 범위를 증가시켜 높은 체적속도를 얻는다. 진동판의 동적 범위를 넓히면 높은 체적속도를 얻을 수 있는 대신, 진동 에너지가 증가하여 우퍼가 장착된 전자기기 및 주변 구조물에 불필요한 진동을 야기할 수 있다.
음향 방사 방향의 자유도를 증가시킬 수 있는 스피커 장치를 제공한다.
출력 저하를 줄일 수 있는 스피커 장치를 제공한다.
진동을 줄일 수 있는 스피커 장치를 제공한다.
음향의 명료도를 향상시킬 수 있는 스피커 장치를 제공한다.
일 측면에 따른 스피커 장치는, 공명 챔버, 상기 공명 챔버를 외부와 연통시키는 음향 방사구를 구비하는 엔클로저; 제1방향을 향하는 제1스피커 유닛과 제2방향을 향하는 제2스피커 유닛을 포함하며, 상기 엔클로저에 비동축 구조로 수납되는 다수의 스피커 유닛;를 포함하며, 상기 다수의 스피커 유닛의 전면 틈공간들은 상기 공명 챔버와 연통된다.
상기 다수의 스피커 유닛은 비동축 힘-모멘트 상쇄 구조로 배치될 수 있다.
상기 엔클로저는 상기 제1스피커 유닛이 배치되는 제1배플과, 상기 제2스피커 유닛이 배치되는 제2배플을 포함하며, 상기 제1배플과 상기 제2배플은 상기 제1방향으로 서로 단차지게 위치될 수 있다.
상기 스피커 장치는, 상기 공명 챔버와 상기 음향 방사구를 연결하는 덕트;를 더 포함할 수 있다.
상기 스피커 장치는, 상기 음향 방사구에 설치되는 수동 방사기;를 더 포함할 수 있다.
상기 스피커 장치는, 상기 전면 틈공간들과 상기 공명 챔버를 연결하는 다수의 연통구에 배치되어 음향 저항을 부여하는 감쇄 부재;를 더 구비할 수 있다.
상기 다수의 스피커 유닛의 후면 챔버들 중 적어도 둘 이상이 서로 연통될 수 있다.
다수의 스피커 유닛의 후면 챔버들은 밀폐형 엔클로저 구조, 관형 엔클로저 구조, 및 수동 방사기형 엔클로저 구조 중 어느 하나일 수 있다.
상기 다수의 스피커 유닛은, 상기 공명 챔버의 일측과 타측에 각각 배치되는 제1, 제2스피커 그룹으로 구분되며, 상기 제1스피커 그룹의 후면 챔버들이 서로 연통되고, 상기 제2스피커 그룹의 후면 챔버들이 서로 연통될 수 있다.
상기 음향 방사구와 연통된 제1, 제2음향 방사구를 포함하며, 상기 공명 챔버는 제1, 제2공명 챔버를 포함하며, 상기 다수의 스피커 유닛은, 전면 틈공간들이 상기 제1공명 챔버와 연통된 제1스피커 그룹과, 전면 틈공간들이 상기 제2공명 챔버와 연통된 제2스피커 그룹을 포함할 수 있다. 상기 제1스피커 그룹의 후면 챔버들이 서로 연통되고, 상기 제2스피커 그룹의 후면 챔버들이 서로 연통될 수 있다. 상기 엔클로저는 상기 제1, 제2스피커 그룹들의 후면 챔버들과 연통된 부가 챔버를 더 구비할 수 있다.
일 측면에 따른 스피커 장치는, 비동축 구조로 배치되는 다수의 스피커 유닛; 상기 다수의 스피커 유닛을 수납하며, 음향 방사구와, 상기 다수의 스피커 유닛의 전면 틈공간들과 연통되어 상기 다수의 스피커 유닛으로부터 방사되는 음향을 대역 증폭하여 상기 음향 방사구로 방사하는 대역 증폭기를 포함하는 엔클로저;를 포함한다.
상기 대역 증폭기는, 상기 전면 틈공간들과 연통된 공명 챔버; 상기 공명 챔버와 상기 음향 방사구를 연결하는 덕트;를 포함하는 헬름홀츠 공명기일 수 있다.
상기 대역 증폭기는, 상기 전면 틈공간들 및 상기 음향 방사구와 연통된 공명 챔버; 상기 음향 방사구에 설치되는 수동 방사기;를 포함하는 공진기일 수 있다.
상기 다수의 스피커 유닛은 비동축 힘-모멘트 상쇄 구조로 배치될 수 있다.
상기 스피커 장치는, 상기 전면 틈공간들과 상기 공명 챔버를 연결하는 다수의 연통구에 배치되어 음향 저항을 부여하는 감쇄 부재;를 더 구비할 수 있다.
상기 다수의 스피커 유닛의 후면 챔버들 중 적어도 둘 이상이 서로 연통될 수 있다.
상기 엔클로저는 상기 다수의 스피커 유닛의 후면 챔버들과 연통된 부가 챔버를 더 구비할 수 있다.
상술한 스피커 장치의 실시예들에 따르면, 다수의 스피커 유닛을 채용하여 큰 음향 방사 면적을 확보할 수 있다. 다수의 스피커 유닛의 음향을 집음하여 엔클로저 외부로 방사하므로, 음향 방사 방향의 자유도를 증가시킬 수 있다. 또한, 다수의 스피커 유닛의 음향을 대역 증폭하여 엔클로저 외부로 방사하므로, 음향 출력 저하를 줄일 수 있다. 다수의 스피커 유닛을 비동축 구조 또는 비동축 힘-모멘트 상쇄구조로 배치함으로서 스피커 장치의 진동을 줄일 수 있다. 감쇄부재를 채용하여, 음향의 명료도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 스피커 장치의 의 일 실시예의 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A' 단면도이다.
도 3은 도 2의 B-B' 단면도이다.
도 4는 도 2의 C-C' 단면도이다.
도 5는 스피커 장치의 의 일 실시예의 사시도이다.
도 6은 도 5의 D-D' 단면도이다.
도 7은 민감도 계수의 변화에 따른 주파수 응답을 보여주는 그래프이다.
도 8과 도 9는 스피커 장치의 일 실시예의 단면도들이다.
도 10은 스피커 장치의 일 실시예의 부분 단면도이다.
도 11은 스피커 장치의 일 실시예의 부분 단면도이다.
도 12는 스피커 장치의 일 실시예의 단면도이다.
도 13은 스피커 장치의 일 실시예의 일 실시예의 사시도이다.
도 14는 도 13의 G-G' 단면도이다.
도 15는 도 14의 H-H' 단면도이다.
도 16은 도 14의 I-I' 단면도이다.
도 17은 스피커 장치의 일 실시예의 단면도이다.
도 18은 스피커 장치의 일 실시예의 단면도이다.
도 19는 스피커 장치의 일 실시예의 단면도이다.
도 20은 스피커 장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 21은 스피커 장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 22는 3개의 스피커 유닛을 구비하는 스피커 장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 23은 스피커 장치의 일 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 24는 스피커 장치의 일 실시예의 개략적인 사시도이다.
도 25는 도 24의 M-M' 단면도이다.
도 26은 스피커 장치를 채용한 디스플레이 장치의 일 실시예이다.
도 27은 스피커 장치를 채용한 디스플레이 장치의 일 실시예이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 스피커 장치의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 스피커 장치(1)의 일 실시예의 사시도이다. 도 2는 도 1의 A-A' 단면도이다. 도 3은 도 2의 B-B' 단면도이다. 도 4는 도 2의 C-C' 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 스피커 장치(1)는 엔클로저(10)와, 엔클로저(10)의 내부에 배치되는 4 개의 스피커 유닛(31~34)을 포함한다. 엔클로저(10)에는 음향 방사구(20)가 마련된다. 음향 방사구(20)의 위치와 방향은 특별히 제한되지 않는다. 본 실시예에서는 엔클로저(10)의 상부벽(11)에 음향 방사구(20)가 마련된다. 본 실시예의 스피커 장치(1)는 4 개의 스피커 유닛(31~34)으로부터 방사되는 음향을 대역 증폭하여 음향 방사구(20)로 출사하는 대역 증폭기(band-pass amplifier)(25)를 포함한다. 일 실시예로서, 대역 증폭기(25)는 공명 챔버(90)와, 공명 챔버(90)와 음향 방사구(20)를 연결하는 덕트(91)를 포함할 수 있다.
스피커 유닛(31~34) 각각은 진동판(31a)과 이를 구동하는 모터(31b)를 구비한다. 모터(31b)는 고정자(미도시)와 진동자(미도시)를 구비한다. 모터(31b)는 자석이 고정자이고 코일이 진동자인 무빙 코일 방식, 또는 코일이 고정자이고 자석이 진동자인 무빙 자석 방식일 수 있다. 진동판(31a)의 형태는 도 2 내지 도 4에 도시된 형태에 한정되지 않는다. 진동판(31a)의 형태는 소망하는 음향 출력(acoustic power)를 얻기 위한 면적을 확보할 수 있는 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어 진동판(31a)의 형태는 원형, 타원형, 사각형 등일 수 있다. 또한 도 2 내지 도 4에 도시된 실시예에서는 하나의 진동판(31a)을 두 개의 모터(31b)를 이용하여 구동하는 구조가 도시되어 있으나, 모터(31b)의 갯수는 특별히 제한되지 않으며, 하나 또는 경우에 따라서 셋 이상일 수도 있다.
스피커 유닛(31~34)은 엔클로저(10) 내부에 수납된다. 엔클로저(10)의 내부에는 스피커 유닛(31~34)이 각각 장착되는 배플(41~44)이 마련된다. 스피커 유닛(31)(32)(제1스피커 유닛(30a))은 제1방향(Z1), 예를 들어 엔클로저(10)의 전부벽(front wall)(13)을 향하도록 배플(제1배플)(41)(42)에 장착된다. 엔클로저(10)의 전부벽(13)과 배플(41)(42) 사이에는 전면 틈공간(front slit space)(51)(52)이 마련된다. 배플(41)(42)을 기준으로 하여 전면 틈공간(front slit space)(51)(52)의 반대쪽에는 후면 챔버(back chamber)(61)(62)가 마련된다. 후면 챔버(61)(62)는 공명 챔버(90) 및 전면 틈공간(51)(52)에 대하여 격리(isolation)된 밀폐형 엔클로저(sealed enclosure) 구조이다. 전면 틈공간(51)(52)은 연통구(71)(72)를 통하여 공명 챔버(90)와 연결된다. 스피커 유닛(33)(34)(제2스피커 유닛(30b))은 제1방향(Z1)의 반대 방향인 제2방향(Z2), 예를 들어 엔클로저(10)의 후부벽(back wall)(14)을 향하도록 배플(제2배플)(43)(44)에 장착된다. 엔클로저(10)의 후부벽(14)과 배플(43)(44) 사이에는 전면 틈공간(53)(54)이 마련된다. 배플(43)(44)을 기준으로 하여 전면 틈공간(53)(54)의 반대쪽에는 후면 챔버(63)(64)가 마련된다. 후면 챔버(63)(64)는 공명 챔버(90) 및 전면 틈공간(53)(54)에 대하여 격리된다. 스피커 유닛(33)(34)의 전면 틈공간(53)(54)은 연통구(73)(74)를 통하여 공명 챔버(90)와 연결된다. 공명 챔버(90)는 격벽(15)(16)에 의하여 전면 틈공간(51~54) 및 후면 챔버(61~64)와 구분되며, 전면 틈공간(51~54)을 공명 챔버(90)와 연통시키는 연통구(71~74)는 격벽(15)(16)에 마련된다. 제1배플(41)(42)과 제2배플(43)(44)은 제1방향(Z1)에 대하여 단차지게 위치된다. 스피커 유닛(31~34)과 공명 챔버(90)는 제1방향(Z1)과 직교하는 방향으로 배열된다. 이와 같은 구성에 의하여, 다수의 스피커 유닛(31~34)이 비동축 구조로 배치될 수 있다.
전면 틈공간(51~54)의 두께는 진동판(31a)의 진폭(excursion)을 수용할 수 있고, 불필요한 공명이 그 내부에서 생기지 않는 한도 내에서 가능한 한 작게 결정된다. 이에 의하여, 스피커 장치(1)의 두께를 줄일 수 있다.
스피커 유닛(31~34)은 비동축 힘-모멘트 상쇄 구조(non-coaxial force-moment compensation structure)로 배치될 수도 있다. 예를 들어, 스피커 유닛(31~34)은 스피커 장치(1)의 무게 중심(CP)으로부터 동일한 이격거리를 가지도록 배치된다. 또한 스피커 유닛(31)(32)은 무게 중심(CP)에 대하여 대칭되게 위치되며, 스피커 유닛(33)(34)은 무게 중심(CP)에 대하여 대칭되게 위치된다. 스피커 유닛(31~34)이 동일한 구동신호에 의하여 구동되면, 스피커 유닛(31)(32)에 의하여 발생되는 제1방향(Z1)의 구동력(F)와 스피커 유닛(33)(34)에 의하여 발생되는 제2방향(Z2)의 구동력(F)가 서로 상쇄되어 스피커 유닛(31~34)에 의하여 발생되는 구동력의 합이 "0"이 된다. 또한, 스피커 유닛(31~34)로부터 무게 중심(CP)까지의 거리가 동일하므로, 스피커 유닛(31~34)의 구동력에 의하여 발생되는 모멘트의 합도 "0"이 된다. 이와 같은 구조에 의하여 비동축 힘-모멘트 상쇄 구조가 구현될 수 있다.
비동축 힘-모멘트 상쇄 구조가 구현되는 제1스피커 유닛(30a)과 제2스피커 유닛(30b)의 갯수의 합은 3 이상이다. 제1스피커 유닛(30a)과 제2스피커 유닛(30b)의 구동력이 동일한 경우, 제1스피커 유닛(30a)과 제2스피커 유닛(30b)의 갯수의 합은 짝수이다. 제1스피커 유닛(30a)과 제2스피커 유닛(30b)의 갯수의 합이 홀수인 경우, 제1스피커 유닛(30a)과 제2스피커 유닛(30b)의 구동력은 다를 수 있다. 예를 들어, 제1스피커 유닛(30a)과 제2스피커 유닛(30b)의 갯수의 합이 3인 경우, 2F의 구동력을 갖는 하나의 제1스피커 유닛(30a)이 스피커 장치(1)의 무게 중심(CP)에 배치되고, 각각 F의 구동력을 갖는 두 개의 제2스피커 유닛(30b)이 제1스피커 유닛(30a)에 대하여 대칭되게 배치될 수 있다. 제1스피커 유닛(30a)와 제2스피커 유닛(30b) 각각의 갯수, 구동력, 및 기하학적 배치 형태는 비동축 힘-모멘트 상쇄 구조를 만족하도록 적절히 결정될 수 있다. 또한, 비동축 힘-모멘트 상쇄 구조를 만족하는 한, 제1스피커유닛(30a)과 제2스피커 유닛(30b)의 배플(41~44)이 반드시 동일한 면일 필요는 없다. 다만, 전술한 바와 같이, 제1배플(41)(42)과 제2배플(43)(44)이 제1방향(Z1)에 대하여 단차지게 위치되는 구조에 의하여, 엔클로저(10)의 두께를 줄일 수 있다.
제1스피커 유닛(30a)과 제2스피커 유닛(30b)의 갯수의 합이 짝수인 경우, 제1스피커 유닛(30a)과 제2스피커 유닛(30b)이 무게중심(CP)을 중심으로 하여 대칭적으로 배치되므로 제1스피커 유닛(30a)과 제2스피커 유닛(30b)의 전면 틈공간(51~54)들과 연통되는 공명 챔버(90)의 채용이 용이하다.
스피커 장치(1)의 음향 출력(acoustic power)은 진동판(31a)의 진동에 의한 음향 매질, 즉 공기의 체적속도에 의존된다. 음향 출력을 증가시키기 위하여는 진동판(31a)의 진폭(excursion)을 크게 하거나 진동판(31a)의 면적을 크게 하는 방안이 고려될 수 있다. 스피커 장치(1)의 두께에 제약이 있는 경우, 예를 들어, 평판 TV 등의 박형 전자 기기에 적용되는 경우나 박형의 스탠드 얼론(stand-alone) 스피커 장치를 구현하고자 하는 경우, 진동판(31a)의 진폭을 증가시키기 어렵다. 다수의 스피커 유닛의 구동력과 이에 수반하는 모멘트는 스피커 장치(1)의 진동을 유발할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 스피커 장치(1)의 음향 방사 면적은 다수의 스피커 유닛(31~34)의 진동판(31a)의 면적의 합이 되므로, 넓은 음향 방사 면적을 확보할 수 있다. 또한, 음향 방사 방향이 서로 다른 제1스피커유닛(30a)과 제2스피커 유닛(30b)이 비동축 구조로 배치되므로, 스피커 장치(1)의 두께를 줄여 스피커 장치(1)의 박형화가 가능하다.
또한, 제1스피커유닛(30a)과 제2스피커 유닛(30b)이 서로 반대 방향으로 작동되므로, 제1스피커유닛(30a)과 제2스피커 유닛(30b)의 구동력과 이에 의하여 발생되는 모멘트가 부분적으로 상쇄될 수 있다. 따라서, 구동력의 합과 모멘트의 합이 스피커 장치(31~34)가 동일한 방향으로 작동되는 구조에 비하여 작아질 수 있어 진동을 줄일 수 있다. 나아가서, 제1스피커 유닛(30a)과 제2스피커 유닛(30b)을 비동축 힘-모멘트 상쇄구조가 되도록 배치하여 합력과 합모멘트를 모두 "0"이 되도록 한다. 따라서, 진동이 최소화되고 높은 음향 출력을 갖는 스피커 장치(1)의 구현이 가능하다.
스피커 유닛(31~34)에서 방사된 음향은 대역 증폭기(25)에 의하여 증폭되어 음향 방사구(20)를 통하여 출사된다. 공명 챔버(90)와 덕트(91)는 헬름홀츠 공명기를 형성한다. 헬름홀츠 공명기는 공명 주파수에 해당하는 음을 증폭시키고 그 이상의 음은 차단하므로 대역통과필터(Bandpass Filter)와 같은 역할을 한다. 헬름홀츠 공명기의 공명 주파수(f0)는, 공명 챔버(90)의 체적을 V, 덕트(91)의 단면적을 A, 덕트(91)의 길이를 d, 공기 중의 음속을 C라 하면,
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로 구해질 수 있다. 그러므로, 공명 챔버(90)의 체적과 덕트(91)의 단면적과 길이를 적절히 선정함으로써 공명 주파수를 중심으로 하는 소망하는 주파수 대역의 음향이 증폭되어 음향 방사구(20)를 통하여 방사되도록 할 수 있다.
힘-모멘트 상쇄구조를 갖는 스피커 장치는 제1방향(Z1)을 향하여 음을 방사하는 제1스피커 유닛(30a)과 제2방향(Z2)으로 음을 방사하는 제2스피커 유닛(30b)을 구비한다. 제1, 제2스피커 유닛(30a)(30b) 각각의 전방에 음향 방사구를 형성하는 경우, 예를 들어 도 3 및 도 4의 전부벽(13)과 후부벽(14)에 제1, 제2스피커 유닛(30a)(30b)용의 음향 방사구들을 형성하는 경우, 음향은 두 방향으로 나뉘어 방사된다. 이러한 형태의 스피커 장치가 박형의 전자 기기, 예를 들어 평판 TV의 우퍼 시스템으로서 적용되는 경우, 스피커 장치의 전방은 디스플레이에 의하여 막히고, 후방은 백 패널에 의하여 막히게 된다. 따라서, 음향을 매우 좁은 음향 도관을 통하여 하면 또는 측면 또는 상면 방사 방식으로 방사할 수밖에 없다. 이와 같은 방식은 음향 도관 내에서의 음향 손실로 인하여 높은 음향 출력을 얻기가 어려우며, 높은 음향 출력을 얻기 위하여는 스피커 장치의 크기가 커져야 한다.
본 실시예에 따르면, 제1, 제2스피커 유닛(30a)(30b)의 음향이 공명 챔버(90)에 집음된 후에 헬름홀츠 공명 작용에 의하여 특정 대역의 음향이 증폭되어 공통의 음향 방사구(20)를 통하여 방사된다. 음향 방사구(20)의 위치는 공명 챔버(90)와 연결되는 덕트(91)의 구조가 가능한 범위 내에서 자유로울 수 있다. 예를 들어, 도 2 내지 도 4에 도시된 실시예에서는 엔클로저(10)의 상부벽(11)에 음향 방사구(20)가 마련되어 있으나, 음향 방사구(20)의 위치는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 도 5는 스피커 장치(1)의 일 실시예의 사시도이며, 도 6은 도 5에 도시된 스피커 장치(1)의 일 실시예의 D-D'단면도이다. 도 5와 도 6을 참조하면, 음향 방사구(20)는 엔클로저(10)의 전부벽(13)에 마련된다. 덕트(91)는 공명 주파수를 중심으로 하는 소망하는 주파수 대역의 음향이 증폭되어 음향 방사구(20)를 통하여 방사되도록 공명 챔버(90)와 음향 방사구(20)를 연결하면 된다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 음향 방사구(20)는 엔클로저(10)의 후부벽(14) 또는 하부벽(12)에 마련될 수도 있다.
이와 같이, 본 실시예의 스피커 장치(1)에 따르면, 제1, 제2스피커 유닛(30a)(30b)의 음향을 집음하여 공통의 음향 방사구(20)를 통하여 방사할 수 있다. 따라서, 충분한 방사 면적을 확보할 수 있으며, 단일화된 음향 방사구(20)를 갖는 비동축 구조 또는 비동축 힘-모멘트 상쇄구조의 스피커 장치(1)의 구현이 가능하다. 또한, 음향 방사구(20)의 위치 및 방사 방향의 자유도가 크기 때문에 박형의 전자 기기에 매우 효과적으로 적용할 수 있는 비동축 구조 또는 비동축 힘-모멘트 상쇄구조를 채용한 스피커 장치(1)의 구현이 가능하다.
공명 챔버(90)와 전면 틈공간(51~54)은 제1방향(Z1)과 직교하는 방향으로 배치되므로, 스피커 유닛(31~34)에서 제1, 제2방향(Z1)(Z2)으로 방사된 음향은 전면 틈공간(51~54)에 의하여 형성되는 음도관을 따라 전파되어 연통구(71~74)를 통하여 공명 챔버(90)로 전달된다. 음도관은 음향 출력 저하의 요인이 될 수 있다. 본 실시예의 스피커 장치(1)에 따르면, 헬름홀츠 공명기를 채용하여 특정 대역의 음향을 증폭하여 출력할 수 있다. 그러므로, 집음 과정에서의 출력 저하를 보상할 수 있다. 또한, 출력이 동일한 경우, 진동판(31a)의 진폭(excursion)을 줄일 수 있어 높은 작동 신뢰성을 확보할 수 있다. 예를 들어, 본 실시예의 스피커 장치(1)가 우퍼 시스템에 적용되는 경우, 후면 챔버의 체적을 획기적으로 줄이면서도 저역 증폭(Bass Boosting)이 가능한 대역 통과 엔클로저(bandpass enclosure) 방식의 우퍼 시스템이 구현될 수 있다.
도 7은 민감도 계수(Q: Quality factor)에 따른 주파수 응답을 보여주는 그래프이다. 도 7의 가로축은 주파수(f)를 컷오프 주파수(fc: cutoff frequency)로 정규화한 정규화 주파수(f/fc)를, 세로축은 음압(sound pressure)를 나타낸다. 도 7을 보면, 민감도 계수(Q)가 클수록 컷오프 주파수(fc: cutoff frequency) 근처에서 음압이 마루(knee)를 형성하며 치솟는 것을 볼 수 있다. 이와 같이 민감도 계수(Q)가 크면, 응답의 과도 시간이 길어지기 때문에 전체 스피커 시스템의 명료도가 떨어진다. 특히 우퍼 시스템의 경우 저역 한계 주파수(bass roll-off frequency) 부근에서 음압이 마루(knee)를 형성하며 치솟게 된다. 이와 같은 명료도의 저하는 민감도 계수(Q)를 낮춤으로써 개선될 수 있다. 민감도 계수(Q)는 공명기를 향하는 음도관에 음향 저항(acoustic resistance)을 부여함으로써 낮출 수 있다.
도 8과 도 9는 스피커 장치(1)의 일 실시예의 단면도들이다. 도 8과 도 9는 각각 도 3과 도 4에 대응된다. 도 8과 도 9를 참조하면, 연통구(71~74)에 음향 저항을 부여하는 감쇄부재(71a~74a)가 배치된다. 감쇄부재(71a~74a)는 예를 들어, 다공성 직물, 타공판 등일 수 있다. 음향 저항은 감쇄부재(71a~74a)의 개구율에 의존된다. 따라서, 적절한 개구율을 갖는 감쇄부재(71a~74a)를 채용함으로써 소망하는 민감도 계수(Q)을 얻을 수 있다. 이와 같이 감쇄부재(71a~74a)를 채용함으로써, 스피커 장치(1)의 명료도를 향상시킬 수 있다.
전술한 실시예들에서 후면 챔버(61~64)는 외부와 단절된 밀폐형 엔클로저(sealed enclosure) 구조이나, 후면 챔버(61~64)의 구조는 이에 한정되지 않는다.
도 10은 스피커 장치(1)의 일 실시예의 부분 단면도이다. 도 10에서는 후면 챔버(61)만을 도시하나, 후면 챔버(62~64)의 구조 역시 동일하므로 도 10에 괄호 안에 해당되는 참조부호를 기재한다. 도 10을 참조하면, 후면 챔버(61~64)는 관형 엔클로저(vented enclosure) 구조를 갖는다. 도 10을 참조하면, 후면 챔버(61~64)는 덕트(81~84)에 의하여 엔클로저(10) 외부와 연통된다. 후면 챔버(61~64)와 덕트(81~84)는 헬름홀츠 공명기로서 작용된다. 덕트(81~84)를 통과하는 음향의 주파수는 덕트(81~84)의 길이와 단면적에 의존된다. 관형 엔클로저(vented enclosure) 구조에 따르면, 스피커 유닛(31~34)에 의하여 후면 챔버(61~64)에 형성되는 저주파 에너지의 위상을 변환하여 엔클로저(10)의 외부로 방사함으로써 스피커 장치(1)의 저주파 출력(low-frequency output)을 향상시킬 수 있으며, 후면 챔버(61~64)의 음향 에너지를 유효하게 사용할 수 있어 스피커 장치(1)의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 동일한 출력을 얻을 수 있는 소형, 박형화된 스피커 장치(1)가 구현할 수 있다.
도 11은 스피커 장치(1)의 일 실시예의 부분 단면도이다. 도 11에서는 후면 챔버(61)만을 도시하나, 후면 챔버(62~64)의 구조 역시 동일하므로 도 11에 괄호 안에 해당되는 참조부호를 기재한다. 도 11을 참조하면, 후면 챔버(61~64)는 수동 방사기형 엔클로저(passive radiator type enclosure) 구조를 갖는다. 도 11을 참조하면, 후면 챔버(61~64)에는 엔클로저(10)의 외부를 향하는 수동 방사기(85~88)가 설치된다. 수동 방사기(85~88)는 진동판을 구비하며, 모터가 없다. 따라서, 수동 방사기(85~88)는 스피커 유닛(31~34)가 동작될 때에 후면 챔버(61~64)의 압력 변화에 따라 작동된다. 수동 방사기(85~88)의 주파수 튜닝(tuning)은 진동판의 질량 조절에 의하여 용이하게 수행될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 후면 챔버(61~64)의 음향 에너지를 유효하게 사용할 수 있어 스피커 장치(1)의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 동일한 출력을 얻을 수 있는 소형, 박형화된 스피커 장치(1)가 구현할 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에서, 후면 챔버(61~64)는 각각 독립적이나, 후면 챔버(61~64) 중 하나 이상은 다른 후면 챔버와 연통될 수도 있다. 도 12는 스피커 장치(1)의 일 실시예의 단면도이다. 도 12는 도 1 내지 도 4에 도시된 스피커 장치(1)의 일 실시예의 변형예로서, 도 12는 도 2의 E-E' 및 F-F' 단면도에 해당된다. 도 12에서 괄호로 표시된 참조부호는 F-F' 단면도를 의미하며, 괄호 없이 표시된 참조부호는 E-E' 단면도를 의미한다. 도 2와 도 12를 참조하면, 공명 챔버(90)를 기준으로 하여 같은 쪽에 위치된 스피커 유닛(제1스피커 그룹)(31)(33)의 후면 챔버(61)(63), 및 스피커 유닛(제2스피커 그룹)(32)(34)의 후면 챔버(62)(64)는 서로 연통되어 있다. 즉, 제1스피커 유닛(31)과 제2스피커 유닛(33)가 짝을 이루어 그 후면 챔버(61)(63)가 서로 연통되고, 즉, 제1스피커 유닛(32)과 제2스피커 유닛(34)가 짝을 이루어 그 후면 챔버(62)(64)가 서로 연통된다.
이와 같은 구성에 의하면, 후면 챔버의 유효 용적을 증가시킬 수 있다. 후면 챔버(61~64) 내의 공기는 스피커 유닛(31~34)이 작동될 때에 스프링으로 작용된다. 스피커 유닛을 포함하는 진동계의 스프링 상수는 진동판의 서스펜션의 스프링 상수와 후면 챔버 내의 공기에 의하여 제공되는 스프링 상수의 합이다. 진동계의 공진 주파수는 스프링 상수의 제곱근에 비례한다. 후면 챔버의 용적이 증가되면, 후면 챔버 내의 공기에 의한 스프링 상수가 감소하므로, 진동계의 스프링 상수가 감소된다. 따라서, 진동계의 공진 주파수가 낮아져서 스피커 장치(1)의 저주파 특성을 향상시킬 수 있다.
전술한 실시예들에서는 제1, 제2스피커 유닛(30a)(30b)이 하나의 공명 챔버(90)와 연통되는 구조이나, 스피커 장치(1)는 둘 이상의 공명 챔버를 구비할 수도 있다.
도 13은 스피커 장치(100)의 일 실시예의 일 실시예의 사시도이다. 도 14는 도 13의 G-G' 단면도이다. 도 15는 도 14의 H-H' 단면도이다. 도 16은 도 14의 I-I' 단면도이다.
도 13 내지 도 16을 참조하면, 스피커 장치(100)는 엔클로저(110)와, 엔클로저(110)의 내부에 배치되는 4 개의 스피커 유닛(131~134), 및 제1, 제2공명 챔버(190a)(190b)를 구비한다. 엔클로저(100)에는 전부벽(113)과 후부벽(114) 중 적어도 하나를 관통하는 관통부(120)가 마련된다. 관통부(120)에는 제1, 제2음향 방사구(120a)(120b)가 마련된다. 제1, 제2음향 방사구(120a)(120b)는 제1, 제2덕트(191a)(191b)에 의하여 제1, 제2공명 챔버(190a)(190b)와 각각 연통된다. 관통부(115)는 스피커 유닛(131~134)의 음향이 방사되는 통합 음향 방사구로서 기능한다. 스피커 유닛(131~134) 각각은 진동판(131a)과 이를 구동하는 모터(131b)를 구비한다. 모터(131b)는 무빙 코일 방식, 또는 무빙 자석 방식일 수 있다. 본 실시예에서는 원형의 진동판(131a)이 채용된다.
엔클로저(110)의 내부에는 스피커 유닛(131~134)이 각각 장착되는 배플(141~144)이 마련된다. 스피커 유닛(131)(132)(제1스피커 유닛(130a))은 제1방향(Z1), 예를 들어 엔클로저(110)의 전부벽(113)을 향하도록 배플(141)(142)에 장착된다. 스피커 유닛(131)(132)의 후면 챔버(161)(162)는 제1, 제2공명 챔버(190a)(190b) 및 전면 틈공간(151)(152)에 대하여 격리(isolation)된다. 스피커 유닛(133)(134)(제2스피커 유닛(130b))은 제1방향(Z1)의 반대 방향인 제2방향(Z2), 예를 들어 엔클로저(110)의 후부벽(114)을 향하도록 배플(143)(144)에 장착된다. 스피커 유닛(133)(134)의 후면 챔버(163)(164)는 제1, 제2공명 챔버(190a)(190b) 및 전면 틈공간(153)(154)에 대하여 격리(isolation)된다. 스피커 유닛(131~134)과 제1, 제2공명 챔버(190a)(190b)는 제1방향(Z1)과 직교하는 방향으로 배열된다.
전술한 바와 같이 스피커 유닛(131~134) 중 적어도 하나가 다른 스피커 유닛과 반대 방향으로 배치된다. 이에 의하여, 스피커 유닛(131~134)의 구동력의 합과 모멘트의 합을 줄일 수 있다.
스피커 유닛(131~134)은 비동축 힘-모멘트 상쇄 구조로 엔클로저(110) 내부에 배치될 수도 있다. 스피커 유닛(131~134)은 스피커 장치(100)의 무게 중심(CP)으로부터 동일한 이격거리를 가지도록 배치된다. 또한 스피커 유닛(131)(132)은 무게 중심(CP)에 대하여 대칭되게 위치되며, 스피커 유닛(133)(134)은 무게 중심(CP)에 대하여 대칭되게 위치된다. 이에 의하면, 스피커 유닛(131~134)이 동일한 구동신호에 의하여 구동되면, 스피커 유닛(131)(132)에 의하여 발생되는 제1방향(Z1)의 구동력(F)과 스피커 유닛(133)(134)에 의하여 발생되는 제2방향(Z2)의 구동력(F)가 서로 상쇄되어 스피커 유닛(131~134)에 의하여 발생되는 구동력의 합이 "0"이 된다. 또한, 스피커 유닛(131~134)로부터 무게 중심(CP)까지의 거리가 동일하므로, 스피커 유닛(131~134)의 구동력에 의하여 발생되는 모멘트의 합도 "0"이 된다. 이와 같은 구조에 의하여 비동축 힘-모멘트 상쇄구조가 구현될 수 있다.
스피커 유닛(제1스피커 그룹)(131)(133)의 전면 틈공간(151)(153)은 각각 제1연통구(171)(173)에 의하여 제1공명 챔버(190a)와 연결된다. 스피커 유닛(제2스피커 그룹)(132)(134)의 전면 틈공간(152)(154)은 각각 제2연통구(172)(174)에 의하여 제2공명 챔버(190b)와 연결된다.
제1, 제2공명 챔버(190a)(190b)는 각각 제1, 제2덕트(191a)(191b)와 함께 대역 증폭기(125a)(125b)로서 기능하는 헬름홀츠 공명기를 형성한다. 제1, 제2공명 챔버(190a)(190b)의 체적과 제1, 제2덕트(191a)(191b)의 단면적과 길이를 적절히 선정함으로써 공명 주파수를 중심으로 하는 소망하는 주파수 대역의 음향이 증폭되어 제1, 제2음향 방사구(120a)(120b)를 통하여 방사되도록 할 수 있다.
제1, 제2음향 방사구(120a)(120b)의 위치는 제1, 제2공명 챔버(190a)(190b)와 연결되는 제1, 제2덕트(191a)(191b)의 구조가 가능한 범위 내에서 자유로울 수 있다. 예를 들어, 도 13 내지 도 16에 도시된 실시예에서는 엔클로저(110)의 전부벽(113)과 후부벽(114)을 관통하는 관통부(120)에 제1, 제2음향 방사구(120a)(120b)가 마련되어 있으나, 제1, 제2음향 방사구(120a)(120b)의 위치는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 17과 도 18은 스피커 장치(100)의 일 실시예의 단면도들이다. 도 17과 도 18에 도시된 스피커 장치(100)는 제1, 제2음향 방사구(120a)(120b)의 위치를 제외하고는 도 14에 도시된 스피커 장치(100)와 동일하다. 도 17을 참조하면, 제1, 제2음향 방사구(120a)(120b)가 엔클로저(110)의 상부벽(111)에 마련된다. 제1, 제2덕트(191a)(191b)는 상부벽(111)을 향하여 연장되어 제1, 제2공명 챔버(190a)(190b)를 각각 제1, 제2음향 방사구(120a)(120b)와 연결한다. 도 18을 참조하면, 제1, 제2음향 방사구(120a)(120b)가 엔클로저(110)의 측벽(116)(117)에 각각 마련된다. 제1, 제2덕트(191a)(191b)는 각각 측벽(116)(117)을 향하여 연장되어 제1, 제2공명 챔버(190a)(190b)를 각각 제1, 제2음향 방사구(120a)(120b)와 연결한다.
이와 같이, 본 실시예의 스피커 장치(100)에 따르면, 스피커 유닛(131)(133) 및 스피커 유닛(132)(134)의 음향이 각각 제1, 제2공명 챔버(190a)(190b)에 집음된 후에 헬름홀츠 공명 작용에 의하여 특정 대역의 음향이 증폭되어 제1, 제2음향 방사구(120a)(120b)를 통하여 방사된다. 따라서, 음향 방사 방향의 자유도가 높은 비동축 구조 또는 비동축 힘-모멘트 상쇄구조의 스피커 장치(100)의 구현이 가능하다. 또한, 박형의 전자 기기에 매우 효과적으로 적용할 수 있는 비동축 구조 또는 비동축 힘-모멘트 상쇄구조를 채용한 스피커 장치(1)의 구현이 가능하다.
도 13 내지 도 18에 도시된 실시예에서, 후면 챔버(161~164)는 각각 독립적이나, 후면 챔버(161~164) 중 하나 이상은 다른 챔버와 연통될 수도 있다. 도 19는 스피커 장치(100)의 일 실시예의 단면도이다. 도 19는 도 13 내지 도 18에 도시된 스피커 장치(100)의 일 실시예의 변형예로서, 도 19는 도 14의 J-J' 및 K-K' 단면도에 해당된다. 도 19에서 괄호로 표시된 참조부호는 K-K' 단면도를 의미하며, 괄호 없이 표시된 참조부호는 J-J' 단면도를 의미한다. 도 14와 도 19를 참조하면, 제1공명 챔버(190a)에 인접한 스피커 유닛(제1스피커 그룹)(131)(133)의 후면 챔버(161)(163)가 서로 연통된다. 또한, 제2공명 챔버(190b)에 인접한 스피커 유닛(제2스피커 그룹)(132)(134)의 후면 챔버(162)(164)가 서로 연통된다. 즉, 제1스피커 유닛(131)과 제2스피커 유닛(133)가 짝을 이루어 그 후면 챔버(161)(163)가 서로 연통되고, 제1스피커 유닛(132)과 제2스피커 유닛(134)가 짝을 이루어 그 후면 챔버(162)(164)가 서로 연통된다. 또한, 후면 챔버(161~164)가 전체적으로 서로 연통될 수도 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 후면 챔버의 유효 용적을 증가시킬 수 있으며, 스피커 장치(100)의 저주파 특성을 향상시킬 수 있다.
엔클로저(110) 내부에는 부가 챔버(192)가 더 마련될 수 있다. 부가 챔버(192)는 스피커 유닛(131~134)을 중심으로 하여 엔클로저(110)의 무게 균형을 맞출 수 있도록 배치될 수 있다. 부가 챔버(192)는 제1, 제2공명 챔버(190a)(190b) 및 전면 틈공간(151~154)과 격리된다. 도 19에 도시된 바와 같이 후면 챔버(163)(162)는 연통구(175)(176)에 의하여 부가 챔버(192)와 연결될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 후면 챔버(161~164)가 전체적으로 부가 챔버(192)와 연통되어 후면 챔버의 유효 용적을 더욱 증가시킬 수 있다.
도 8 및 도 9에서 설명된 감쇄부재(71a~74a)는 도 13 내지 도 19에 도시된 스피커 장치(100)의 연통구(171~174)에도 적용될 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 적절한 개구율을 갖는 감쇄부재(71a~74a)를 연통구(171~174)에 배치함으로써 소망하는 민감도 계수(Q)을 얻을 수 있으며, 스피커 장치(100)의 명료도를 향상시킬 수 있다.
도 10 및 도 11에서 설명된 관형 엔클로저 구조와 수동 방사기형 엔클로저 구조는 도 13 내지 도 19에 도시된 스피커 장치(100)의 후면 챔버(161~164)에도 적용될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 후면 챔버(161~164)의 음향 에너지를 유효하게 사용할 수 있어 스피커 장치(100)의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 동일한 출력을 얻을 수 있는 소형, 박형화된 스피커 장치(100)가 구현할 수 있다.
전술한 실시예에서는 4개의 스피커 유닛이 비동축 힘-모멘트 상쇄구조로 배치된 스피커 장치(1)(100)에 대하여 설명하였으나, 스피커 유닛의 갯수는 4개에 한정되지 않는다. 도 20은 6개의 스피커 유닛(431~436)을 구비하는 스피커 장치(400)의 일실시예의 개략적인 구성도이다. 도 20을 참조하면, 엔클로저(410)는 원반형이다. 스피커 유닛(431)(433)(435)은 제1방향으로 음을 방사하는 제1스피커 유닛이며, 스피커 유닛(432)(434)(436)은 제2방향으로 음을 방사하는 제2스피커 유닛이다. 스피커 유닛(431)(436), 스피커 유닛(432)(435), 스피커 유닛(433)(434)는 각각이 쌍을 이루며, 무게 중심(CP)에 대하여 대칭되게 배치된다. 이와 같은 구성에 의하여, 합력과 합모멘트가 모두 "0"인 비동축 힘-모멘트 상쇄구조가 구현된다. 6개의 스피커 유닛(431~436)의 전면 틈공간들은 도시되지 않은 연통구를 통하여 공명 챔버(490)와 연결된다. 음향 방사구(420)는 덕트(491)에 의하여 공명 챔버(490)와 연결된다. 덕트(491)와 공명 챔버(490)는 대역 증폭기(425)를 형성한다. 이와 같은 구성에 의하여, 스피커 유닛(431~436)으로부터 방사되는 음향을 공명 챔버(490)로 집음하고, 헬름홀츠 공명 작용에 의하여 특정 대역의 음향을 증폭하여 음향 방사구(420)로 방사하는 박형화된 비동축 힘-모멘트 상쇄구조의 스피커 장치(400)가 구현될 수 있다.
도 10 및 도 11에서 설명된 관형 엔클로저 구조와 수동 방사기형 엔클로저 구조는 도 20에 도시된 스피커 장치(400)의 후면 챔버에도 적용될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 후면 챔버의 음향 에너지를 유효하게 사용할 수 있어 스피커 장치(400)의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 동일한 출력을 얻을 수 있는 소형, 박형화된 스피커 장치(400)가 구현할 수 있다. 명료도 조절을 위하여, 공명 챔버(490)와 스피커 유닛(431~436)을 연결하는 연통구에는 음향 저항을 부여하기 위한 감쇄 부재가 배치될 수 있다. 또한, 스피커 유닛(431~433)의 후면 챔버들이 서로 연통되고, 스피커 유닛(434~436)의 후면 챔버들이 서로 연통될 수 있다.
도 21은 6개의 스피커 유닛(531~536)을 구비하는 스피커 장치(500)의 일실시예의 개략적인 구성도이다. 도 21을 참조하면, 엔클로저(510)는 원반형이다. 스피커 유닛(531)(533)(535)은 제1방향으로 음을 방사하는 제1스피커 유닛이며, 스피커 유닛(532)(534)(536)은 제2방향으로 음을 방사하는 제2스피커 유닛이다. 스피커 유닛(531)(536), 스피커 유닛(532)(535), 스피커 유닛(533)(534)는 각각이 쌍을 이루며, 무게 중심(CP)에 대하여 대칭되게 배치된다. 이와 같은 구성에 의하여, 합력과 합모멘트가 모두 "0"인 비동축 힘-모멘트 상쇄구조가 구현된다.
스피커 장치(500)는 제1, 제2공명 챔버(590a)(590b)를 구비한다. 엔클로저(510)에는 통합 음향 방사구(520)와 연통된 제1, 제2음향 방사구(520a)(520b)가 마련된다. 제1, 제2덕트(591a)(591b)는 제1, 제2공명 챔버(590a)(590b)를 각각 제1, 제2음향 방사구(520a)(520b)와 연결한다. 제1, 제2덕트(591a)(591b)와 제1, 제2공명 챔버(590a)(590b)에 의하여 대역 증폭기(525a)(525b)가 각각 형성된다.
스피커 유닛(531~533)의 전면 틈공간들은 도시되지 않은 연통구를 통하여 제1공명 챔버(590a)와 연결된다. 스피커 유닛(534~536)의 전면 틈공간들은 도시되지 않은 연통구를 통하여 제2공명 챔버(590b)와 연결된다. 이와 같은 구성에 의하여, 스피커 유닛(531~533)으로부터 방사되는 음향은 제1공명 챔버(590a)로 집음되고, 헬름홀츠 공명 작용에 의하여 특정 대역의 음향이 증폭되어 제1음향 방사구(520a)로 방사되고, 스피커 유닛(534~536)으로부터 방사되는 음향은 제2공명 챔버(590b)로 집음되고, 헬름홀츠 공명 작용에 의하여 특정 대역의 음향이 증폭되어 제2음향 방사구(520b)로 방사되는 박형화된 비동축 힘-모멘트 상쇄구조의 스피커 장치(500)가 구현될 수 있다.
도 10 및 도 11에서 설명된 관형 엔클로저 구조와 수동 방사기형 엔클로저 구조는 도 21에 도시된 스피커 장치(500)의 후면 챔버에도 적용될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 후면 챔버의 음향 에너지를 유효하게 사용할 수 있어 스피커 장치(500)의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 동일한 출력을 얻을 수 있는 소형, 박형화된 스피커 장치(500)가 구현할 수 있다. 명료도 조절을 위하여, 공명 챔버(590a)와 스피커 유닛(531~533)의 전면 틈공간들을 연결하는 연통구 및 공명 챔버(590b)와 스피커 유닛(534~536)의 전면 틈공간들을 연결하는 연통구에는 음향 저항을 부여하는 감쇄 부재가 배치될 수 있다. 또한, 스피커 유닛(531~533)의 후면 챔버들이 서로 연통되고, 스피커 유닛(534~536)의 후면 챔버들이 서로 연통될 수 있다. 또한, 스피커 유닛(531~536)의 후면 챔버들은 부가 챔버(592)와 연통될 수 있다.
공명 챔버의 개수는 하나 또는 두 개에 한정되지 않는다. 엔클로저 내에는 둘 이상의 스피커 유닛의 전면 틈공간과 연통된 셋 이상의 공명 챔버가 마련될 수도 있다.
비동축 힘-모멘트 상쇄 구조는 홀수 개의 스피커 유닛에 의하여 구현될 수도 있다. 도 22는 3개의 스피커 유닛(631~633)을 구비하는 스피커 장치(600)의 일실시예의 개략적인 구성도이다. 도 22를 참조하면, 스피커 유닛(631)은 제1방향(Z1)으로 음을 방사하는 제1스피커 유닛이며, 스피커 유닛(632)(633)은 제2방향(Z2)으로 음을 방사하는 제2스피커 유닛이다. 스피커 유닛(631)은 스피커 장치(600)의 무게 중심(CP)에 위치된다. 스피커 유닛(632)(633)은 무게 중심(CP)에 대하여 대칭으로 배치된다. 스피커 유닛(631)은 2F의 구동력을 가지며, 스피커 유닛(632)(633)은 각각 F의 구동력을 가진다. 이와 같은 구성에 의하여, 합력과 합모멘트가 모두 "0"인 비동축 힘-모멘트 상쇄구조가 구현될 수 있다. 스피커 유닛(631~633)의 전면 틈공간들은 도시되지 않은 연통구를 통하여 공명 챔버(690)와 연결된다. 음향 방사구(620)는 덕트(691)에 의하여 공명 챔버(690)와 연결된다. 덕트(691)와 공명 챔버(690)에 의하여 대역 증폭기(625)가 형성된다.
이와 같은 구성에 의하여, 스피커 유닛(631~633)으로부터 방사되는 음향을 공명 챔버(690)로 집음하고, 헬름홀츠 공명 작용에 의하여 특정 대역의 음향을 증폭하여 음향 방사구(620)로 방사하는 박형화된 비동축 힘-모멘트 상쇄구조의 스피커 장치(600)가 구현될 수 있다. 이외에도 5개, 7개 등 필요에 따라 더 많은 홀수개의 스피커 유닛이 힘-모멘트 상쇄 구조로 배치될 수 있다.
도 10 및 도 11에서 설명된 관형 엔클로저 구조와 수동 방사기형 엔클로저 구조는 도 22에 도시된 스피커 장치(600)의 후면 챔버에도 적용될 수 있다. 명료도 조절을 위하여, 공명 챔버(690)와 스피커 유닛(631~633)의 전면 틈공간들을 연결하는 연통구에는 음향 저항을 부여하는 감쇄 부재가 배치될 수 있다. 또한, 스피커 유닛(631~633)의 후면 챔버들이 서로 연통될 수 있다. 또한, 스피커 유닛(631~633)의 후면 챔버들은 부가 챔버(692)와 연통될 수 있다.
전술한 실시예들에서는 대역 증폭기(25)로서, 공명 챔버가 덕트에 의하여 음향 방사구와 연결된 헬름홀츠 공명기를 채용하여 출력 저하를 방지하는 구조를 개시하나, 출력 저하를 방지하는 구조는 이에 한정되지 않는다.
도 23은 스피커 장치(700)의 일 실시예의 개략적인 구성도이다. 본 실시예의 스피커 장치(700)는 도시된 덕트(91)가 수동 방사기(701)로 대체되어 공명 챔버(90)와 함께 대역 증폭기(26)를 형성하는 점을 제외하고는 도 2에 도시된 스피커 장치(1)와 동일하다. 공명 챔버(90)와 수동 방사기(701)는 공진기(resonator)를 형성한다. 스피커 유닛(31~34)에서 방사된 음향은 공진기(resonator)에 의하여 대역 증폭되어 음향 방사구(20)를 통하여 출사된다.
공명 챔버(90)와 수동 방사기(701)에 의하여 형성되는 공진기의 공진 주파수(f1)는, 수동 방사기(701)의 진동판의 질량을 m, 진동판을 지지하는 서스펜션의 스프링 상수와 공명 챔버(90)의 공기에 의하여 제공되는 스프링 상수의 합을 K라 하면,
Figure 112015079853619-pat00002
로 구해질 수 있다. 그러므로, 공명 챔버(90)의 체적과 수동 방사기(701)의 진동판의 질량, 및 서스펜션의 스프링 상수를 적절히 선정함으로써 공진 주파수를 중심으로 하는 소망하는 주파수 대역의 음향이 증폭되어 음향 방사구(20)를 통하여 방사되도록 할 수 있다. 이에 의하여, 헬름홀츠 공명기와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 도 14, 도 17, 도 18, 도 20, 도 21, 및 도 22의 덕트들 역시 수동 방사기(701)로 대체될 수 있다.
전술한 바와 같이 다수의 스피커 유닛이 비동축으로 배치되더라도, 구동력의 합과 모멘트의 합이 모두 "0"이 아닌 경우에는 스피커 장치가 작동될 때에 진동이 발생된다. 이러한 진동은 스피커 장치가 설치되는 전자 기기에 영향을 미칠 수 있다. 진동을 저감시키기 위한 방진 구조가 스피커 장치에 마련될 수 있다. 도 24는 스피커 장치(800)의 일 실시예의 개략적인 사시도이다. 도 25는 도 24의 M-M' 단면도이다. 도 24에 도시된 스피커 장치(800)는 진동을 저감시키기 위한 구조를 채용한 점을 제외하고는 도 1에 도시된 스피커 장치(1)와 동일하다. 도 24와 도 25를 참조하면, 엔클로저(10)에는 스피커 장치(800)를 전자 기기(미도시)에 결합하기 위한 결합부(810)가 마련된다. 결합부(810)는 예를 들어 엔클로저(10)의 외측으로 연장된 형태일 수 있다. 결합부(810)에는 예를 들어 나사 체결을 위한 체결홀(811)이 마련될 수 있다. 스피커 장치(800)는 결합부(810)와 전자 기기 사이에 개재되는 방진 부재(820)를 포함한다. 방진 부재(820)는 방진 성능을 가진 재료, 예를 들어, 고무, 펠트, 스펀지 등으로 형성될 수 있다. 스피커 장치(800)와 전자 기기 사이에 방진부재(820)가 개재되어, 스피커 장치(800)로부터 전자 기기로 전달되는 진동을 저감시킬 수 있다. 방진 부재(820)는 비동축힘-모멘트 상쇄 구조의 스피커 장치에도 적용될 수 있다.
본 실시예의 스피커 장치는 다양한 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 스피커 장치는 평판 텔레비젼, 모니터 등의 디스플레이 장치와, 사운드 바 등의 박형 또는 소형화가 필요한 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 스피커 장치는 전자 기기의 우퍼 시스템으로서 채용될 수 있다.
도 26은 스피커 장치를 채용한 디스플레이 장치의 일 실시예이다. 도 22를 참조하면, 디스플레이 장치(3)는 평판 디스플레이(301)를 수납하는 하우징(302)을 구비한다. 하우징(302)에는 음향 출사구(303)가 마련된다. 하우징(302)의 내부에는 도 1에 도시된 스피커 장치(1)가 배치된다.
도 26에 도시된 바와 같이 하우징(302)과 디스플레이(301)의 가장자리 사이, 즉 테두리의 폭이 작은 경우, 음향 출사구(303)는 하우징(302)의 하면 또는 측면에 마련될 수 있다. 본 실시예에서는, 음향 출사구(303)가 하우징(302)의 하면에 마련된다. 스피커 장치(1)는 상부벽(11)이 아래를 향하고 음향 방사구(20)가 음향 출사구(303)와 마주보도록 하우징(302) 내에 배치된다.
도면으로 도시되지는 않았지만, 음향 출사구(303)는 하우징(302)의 측면에 마련될 수 있으며, 이 경우 도 1에 도시된 스피커 장치(1)는 상부벽(11)이 하우징(302)의 측면을 향하고 음향 방사구(20)가 음향 출사구(303)와 마주보도록 하우징(302) 내에 배치된다.
이와 같은 구성에 의하여, 스피커 장치(1)로부터 방사되는 음향이 방향의 변화없이 음향 출사구(303)를 통하여 직접 방사될 수 있다. 따라서, 하우징(302) 내부에 복잡한 음도관을 설치할 필요가 없다. 또한, 하우징(303)의 전면과 배면에 개구가 없는 매끈한 디자인의 박형화된 디스플레이 장치(3)가 구현될 수 있다.
도 27은 스피커 장치를 채용한 디스플레이 장치의 일 실시예이다. 도 27을 참조하면, 디스플레이 장치(3)는 평판 디스플레이(301)를 수납하는 하우징(302)을 구비한다. 하우징(302)에는 음향 출사구(303)가 마련된다. 음향 출사구(303)는 하우징(302)의 전면에 마련될 수 있다. 도 5에 도시된 스피커 장치(1) 또는 도 13에 도시된 스피커 장치(100)는 전부벽(13) 또는 (113)이 하우징(302)의 전면을 향하고 음향 방사구(20) 또는 (120a)(120b)가 음향 출사구(303)와 마주보도록 하우징(302) 내에 배치된다.
도면으로 도시되지는 않았지만, 음향 출사구(303)는 하우징(302)의 후면에 마련되고, 도 5에 도시된 스피커 장치(1) 또는 도 13에 도시된 스피커 장치(100)는 전부벽(13) 또는 (113)이 하우징(302)의 후면을 향하고 음향 방사구(20) 또는 (120a)(120b)가 음향 출사구(303)와 마주보도록 하우징(302) 내에 배치될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 스피커 장치(1)(100)로부터 방사되는 음향이 방향의 변화없이 음향 출사구(303)를 통하여 직접 방사될 수 있다. 따라서, 하우징(302) 내부에 복잡한 음도관을 설치할 필요가 없는 박형화된 디스플레이 장치(3)가 구현될 수 있다.
도 1 내지 도 25에 도시된 스피커 장치들은 그 자체로서 박형화된 스탠드 얼론 우퍼 시스템으로서 기능할 수 있다.
전술한 실시예에서는 전자 기기의 예로서 디스플레이 장치에 대하여 설명되었으나, 전자 기기는 PC(Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 휴대폰(mobile phone), 태블릿 PC, 내비게이션(navigation) 단말기, 스마트폰(smart phone), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 및 디지털방송 수신기를 포함할 수도 있다. 물론 이는 예시에 불과할 뿐이며, 상술한 예 이외에도 현재 개발되어 상용화되었거나 향후 개발될 모든 통신이 가능한 장치를 포함하는 개념으로 해석될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1, 100, 400, 500, 600, 700, 800...스피커 장치
3...디스플레이 장치 10, 110, 410, 510...엔클로저
20, 120, 420, 520, 620...음향 방사구
25, 125, 125a, 125b, 425, 525a, 525b, 625, 26...대역 증폭기
31~34, 131~134, 431~436, 531~536, 631~633...스피커 유닛
41~44, 141~144...배플 51~54, 151~154...전면 틈공간
61~64, 161~164...후면 챔버 71~74, 171~174...연통구
71a~74a...감쇄부재 81~84...덕트
90, 190a, 190b, 490, 590a, 590b...공명 챔버
91, 191a, 191b, 491, 591a, 591b, 691...덕트
701...수동 방사기

Claims (19)

  1. 공명 챔버, 상기 공명 챔버를 외부와 연통시키는 음향 방사구를 구비하는 엔클로저;
    제1방향을 향하는 제1스피커 유닛과 제2방향을 향하는 제2스피커 유닛을 포함하며, 상기 엔클로저에 비동축 구조로 수납되는 다수의 스피커 유닛;를 포함하며,
    상기 다수의 스피커 유닛의 전면 틈공간들은 상기 공명 챔버와 연통되며,
    상기 엔클로저는 상기 제1스피커 유닛이 배치되는 제1배플과, 상기 제2스피커 유닛이 배치되는 제2배플을 포함하며,
    상기 제1배플과 상기 제2배플은 상기 제1방향으로 서로 단차지게 위치되는 스피커 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 스피커 유닛은 비동축 힘-모멘트 상쇄 구조로 배치되는 스피커 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공명 챔버와 상기 음향 방사구를 연결하는 덕트;를 더 포함하는 스피커 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 음향 방사구에 설치되는 수동 방사기;를 더 포함하는 스피커 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전면 틈공간들과 상기 공명 챔버를 연결하는 다수의 연통구에 배치되어 음향 저항을 부여하는 감쇄 부재;를 더 구비하는 스피커 장치..
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 스피커 유닛의 후면 챔버들 중 적어도 둘 이상이 서로 연통된 스피커 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    다수의 스피커 유닛의 후면 챔버들은 밀폐형 엔클로저 구조, 관형 엔클로저 구조, 및 수동 방사기형 엔클로저 구조 중 어느 하나인 스피커 장치.
  9. 공명 챔버, 상기 공명 챔버를 외부와 연통시키는 음향 방사구를 구비하는 엔클로저;
    제1방향을 향하는 제1스피커 유닛과 제2방향을 향하는 제2스피커 유닛을 포함하며, 상기 엔클로저에 비동축 구조로 수납되는 다수의 스피커 유닛;를 포함하며,
    상기 다수의 스피커 유닛의 전면 틈공간들은 상기 공명 챔버와 연통되며,
    상기 다수의 스피커 유닛은, 상기 공명 챔버의 일측과 타측에 각각 배치되는 제1, 제2스피커 그룹으로 구분되며,
    상기 제1스피커 그룹의 후면 챔버들이 서로 연통되고,
    상기 제2스피커 그룹의 후면 챔버들이 서로 연통된 스피커 장치.
  10. 공명 챔버, 상기 공명 챔버를 외부와 연통시키는 음향 방사구를 구비하는 엔클로저;
    제1방향을 향하는 제1스피커 유닛과 제2방향을 향하는 제2스피커 유닛을 포함하며, 상기 엔클로저에 비동축 구조로 수납되는 다수의 스피커 유닛;를 포함하며,
    상기 다수의 스피커 유닛의 전면 틈공간들은 상기 공명 챔버와 연통되며,
    상기 음향 방사구와 연통된 제1, 제2음향 방사구를 포함하며,
    상기 공명 챔버는 제1, 제2공명 챔버를 포함하며,
    상기 다수의 스피커 유닛은, 전면 틈공간들이 상기 제1공명 챔버와 연통된 제1스피커 그룹과, 전면 틈공간들이 상기 제2공명 챔버와 연통된 제2스피커 그룹을 포함하는 스피커 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1스피커 그룹의 후면 챔버들이 서로 연통되고,
    상기 제2스피커 그룹의 후면 챔버들이 서로 연통된 스피커 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 엔클로저는 상기 제1, 제2스피커 그룹들의 후면 챔버들과 연통된 부가 챔버를 더 구비하는 스피커 장치.
  13. 비동축 구조로 배치되며, 서로 다른 방향인 제1방향 및 제2방향을 향하는 제1 및 제2 스피커 유닛을 포함하는 다수의 스피커 유닛;
    상기 제1 및 제2 스피커 유닛을 수납하며, 음향 방사구와, 상기 제1 및 제2 스피커 유닛의 전면 틈공간들과 연통되어 상기 제1 및 제2 스피커 유닛으로부터 방사되는 음향을 대역 증폭하여 상기 음향 방사구로 방사하는 대역 증폭기를 포함하는 엔클로저;를 포함하며,
    상기 엔클로저는 상기 제1스피커 유닛이 배치되는 제1배플과, 상기 제2스피커 유닛이 배치되는 제2배플을 포함하며,
    상기 제1배플과 상기 제2배플은 상기 제1방향으로 서로 단차지게 위치되는 스피커 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 대역 증폭기는,
    상기 전면 틈공간들과 연통된 공명 챔버;
    상기 공명 챔버와 상기 음향 방사구를 연결하는 덕트;를 포함하는 헬름홀츠 공명기인 스피커 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 대역 증폭기는,
    상기 전면 틈공간들 및 상기 음향 방사구와 연통된 공명 챔버;
    상기 음향 방사구에 설치되는 수동 방사기;를 포함하는 공진기인 스피커 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 다수의 스피커 유닛은 비동축 힘-모멘트 상쇄 구조로 배치되는 스피커 장치.
  17. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 전면 틈공간들과 상기 공명 챔버를 연결하는 다수의 연통구에 배치되어 음향 저항을 부여하는 감쇄 부재;를 더 구비하는 스피커 장치..
  18. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 스피커 유닛의 후면 챔버들 중 적어도 둘 이상이 서로 연통된 스피커 장치.
  19. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔클로저는 상기 다수의 스피커 유닛의 후면 챔버들과 연통된 부가 챔버를 더 구비하는 스피커 장치.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102359269B1 (ko) 2015-08-18 2022-02-07 삼성전자주식회사 스피커 장치
KR102484981B1 (ko) 2015-11-24 2023-01-05 엘지전자 주식회사 스피커모듈, 전자 디바이스 및 이를 포함하는 디스플레이 디바이스
US10110991B2 (en) * 2016-07-06 2018-10-23 Apple Inc. Electronic device having mechanically out-of-phase speakers
KR102353671B1 (ko) * 2017-08-29 2022-01-20 삼성전자주식회사 스피커 장치
CN108462929B (zh) * 2018-05-17 2020-10-20 歌尔股份有限公司 扬声器模组以及电子设备
CN209462592U (zh) * 2018-12-17 2019-10-01 歌尔科技有限公司 声学装置和电子设备
US10631096B1 (en) 2019-03-07 2020-04-21 Apple Inc. Force cancelling transducer
KR20200119105A (ko) * 2019-04-09 2020-10-19 삼성전자주식회사 진동 가능한 시트를 구비한 음향관로를 포함하는 전자 장치
KR102630805B1 (ko) * 2019-05-31 2024-01-26 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
CN112839270A (zh) * 2019-11-22 2021-05-25 华为技术有限公司 扬声器模组及便携式电子设备
JP2022119087A (ja) * 2021-02-03 2022-08-16 船井電機株式会社 表示装置およびスピーカユニット
US11570547B2 (en) 2021-06-09 2023-01-31 Apple Inc. Vibration and force cancelling transducer assembly
US11564033B2 (en) 2021-06-09 2023-01-24 Apple Inc. Vibration and force cancelling transducer assembly having a passive radiator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020061114A1 (en) * 2000-09-15 2002-05-23 American Technology Corporation Bandpass woofer enclosure with multiple acoustic filters
JP2009278167A (ja) * 2008-05-12 2009-11-26 Audio Technica Corp ノイズキャンセル型ヘッドホン

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0628876Y2 (ja) * 1988-03-01 1994-08-03 株式会社ケンウッド 低音域再生用スピーカシステム
US5561717A (en) * 1994-03-15 1996-10-01 American Trading And Production Corporation Loudspeaker system
JP3410206B2 (ja) * 1994-04-18 2003-05-26 パイオニア株式会社 スピーカ装置
CN2254258Y (zh) * 1995-03-23 1997-05-14 广州市荔湾区领先音响实业公司 一种音箱
US5895896A (en) * 1997-05-13 1999-04-20 Alton, Jr.; Noyal J. Fluid coupled subwoofer acoustic enclosure system with port chamber
JPH11205884A (ja) * 1998-01-07 1999-07-30 Sony Corp スピーカ装置
US6744902B2 (en) * 2001-11-15 2004-06-01 Jl Audio, Inc. Ported loudspeaker enclosure
JP4064160B2 (ja) 2002-06-07 2008-03-19 富士通テン株式会社 スピーカ装置
US7463746B2 (en) * 2003-03-31 2008-12-09 Bose Corporation Narrow opening electroacoustical transducing
FR2875367B1 (fr) * 2004-09-13 2006-12-15 Acoustics Sa L Systeme de sonorisation directivite reglable
CN2774058Y (zh) * 2005-01-18 2006-04-19 深圳Tcl新技术有限公司 具有无源辐射器的六阶带通扬声器系统
CN2774059Y (zh) * 2005-01-18 2006-04-19 深圳Tcl新技术有限公司 具有无源辐射器的四阶带通扬声器系统
CN2938664Y (zh) * 2006-04-11 2007-08-22 北京联合大学 一种多模式超低音音箱
US8014545B2 (en) * 2006-12-18 2011-09-06 Dei Headquarters, Inc. Ceiling or wall-mounted loudspeaker system with anti-diffraction wave launch device
KR101629822B1 (ko) * 2009-07-27 2016-06-13 삼성전자주식회사 저음 증폭용 엔클로저, 상기 엔클로저를 구비한 우퍼, 및 상기 우퍼를 구비한 전자기기
CN201523436U (zh) * 2009-09-21 2010-07-07 常州美欧电子有限公司 带通式扬声器系统
WO2011039842A1 (ja) 2009-09-29 2011-04-07 株式会社 東芝 音響再生装置
CN202696861U (zh) * 2012-06-28 2013-01-23 李楠 一种小型音响
US8995696B2 (en) * 2012-08-31 2015-03-31 Bose Corporation Speaker
EP2974356B1 (en) 2013-03-13 2020-05-06 THX Ltd Slim profile loudspeaker
CN104602158B (zh) * 2013-10-31 2018-01-16 深圳纽斯声学系统有限公司 一种四重声波融合低音箱
KR102359269B1 (ko) 2015-08-18 2022-02-07 삼성전자주식회사 스피커 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020061114A1 (en) * 2000-09-15 2002-05-23 American Technology Corporation Bandpass woofer enclosure with multiple acoustic filters
JP2009278167A (ja) * 2008-05-12 2009-11-26 Audio Technica Corp ノイズキャンセル型ヘッドホン

Also Published As

Publication number Publication date
EP3133827A1 (en) 2017-02-22
US9848259B2 (en) 2017-12-19
KR20170021562A (ko) 2017-02-28
EP3133827B1 (en) 2018-01-31
CN106470377B (zh) 2021-01-26
US20170055069A1 (en) 2017-02-23
CN106470377A (zh) 2017-03-01

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