KR19980067543A - 자동차의 스피커장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 스피커장치에 관한 것으로서, 고음전용과 중음전용 그리고 저음전용 스피커를 하나의 영역내에 일체화하고 이 일체화된 스피커를 실내의 천정부에 설치하여 상기 스피커를 통해 발생되는 음이 넓은 공간으로 자유롭게 퍼져나가도록 함과 함께 상기 음이 자동차의 사용에 따른 외부영향을 받지 않도록 함에 따라 청취자가 항상 맑고 깨끗한 음을 들을 수 있도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은 자동차 실내의 천정부에 고정된 메인프레임과; 상기 메인프레임에 일체로 분할 형성된 고음용 공간부, 중음용 공간부, 저음용 공간부와; 상기 각 공간부 내에 위치되도록 메인프레임에 수직상태로 고정된 고음용 자기회로부, 중음용 자기회로부, 저음용 자기회로부와; 상기 각 자기회로부의 하부면에 고정된 고음용 스피커프레임, 중음용 스피커프레임, 저음용 스피커프레임과; 상기 각 스피커프레임에 지지되어 엠프를 통해 공급된 음성신호 전류를 각 자기회로부로 유입시켜 줌과 함께 상기 유입된 전류에 의해 진동을 행하는 고음용 보이스코일, 중음용 보이스코일, 저음용 보이스코일과; 상기 메인프레임의 하부에 각 공간부를 폐쇄하도록 결합되어 각 보이스코일의 진동력을 받아 떨리면서 소리를 발생시키는 평판형 목재의 고음용 진동판, 중음용 진동판, 저음용 진동판으로 구성하여서 된 것이다.

Description

자동차의 스피커장치

본 발명은 자동차 음향시스템의 한 분야에 관련된 것으로, 좀더 구체적으로는 엠프에 의해 전달된 음성신호 전류를 실제 소리로 나타내 주는 스피커장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 라디오 기능 및 테이프 플레이어 기능을 수행하도록 음향시스템이 갖추어져 있는데, 상기 음향시스템은 엠프(Amp), 데크(Deck), 튜너(Tuner), 스피커(Speaker)등으로 구성되어 있다.

상기 음향시스템에서의 스피커는 자동차 실내의 적소에 설치되어 하나의 스피커장치를 구성하고 있는데, 종래에는 자동차 실내의 앞좌석 앞부분 및 뒷좌석 뒷부분의 일정 장소에 도 1과 같이 설치되거나 도어에 도 2와 같이 설치된다.

상기 도 1은 종래 자동차의 스피커장치를 일 실시예로 나타낸 요부 종단면도로서, 자동차 실내의 메인내장판(101) 안쪽에 메인프레임(102)이 고정되어 있고, 상기 메인프레임에는 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 깔대기 형상의 스피커프레임(103)이 복수개의 스크류(104)에 의해 고정되어 있으며, 상기 스피커프레임(103)의 하방에는 제1플레이트(a) 및 축봉(b)을 갖는 제2플레이트(c)와 제1마그네트(d) 및 제2마그네트(e)로 구성된 자기회로부(105)가 고정되어 있고, 상기 자기회로부를 구성하는 제2플레이트(c)의 축봉(b)에는 보이스코일(Voice Coil)(106)이 설치되어 댐퍼(107)로서 스피커프레임(103)에 지지되어 있으며, 상기 스피커프레임에는 깔대기 형상이며 재질이 종이인 진동판(108)의 바깥쪽 둘레면부가 고정됨과 함께 보이스코일(106)에는 상기 진동판(108)의 안쪽 둘레면부가 고정되어 있고, 상기 메인내장판(101)의 스피커프레임(103) 근접부에는 소리가 실내로 빠져나가도록 복수개의 구멍(109)이 형성되어 있다.

따라서 운전자가 자동차를 운전하는 도중 음향시스템을 작동시키면 상기 음향시스템을 구성하는 엠프(Amp)의 음성신호 전류가 단자판(도시는 생략함)을 통해 입력되므로 이 입력된 전류는 계속해서 신호공급선을 통해 보이스코일(106)까지 입력된다.

이와같이 음성신호 전류가 보이스코일(106)까지 입력되면 상기 보이스코일이 자기회로부(105)를 구성하는 제2플레이트(c)의 축봉(b)에 설치되어 있으므로 제2마그네트(e)의 자속 발생에 따라 상기 제2플레이트(c)는 N극 자로(磁路)를 형성함과 함께 제1마그네트(d)의 자속 발생에 따라 제1플레이트(a)는 S극 자로를 형성하므로 상기 제1마그네트(d) 및 제2마그네트(e)와 제1플레이트(a) 및 제2플레이트(c)가 자기회로를 구성하게 되는데, 이때 보이스코일(106)로 입력된 음성신호 전류(I)가 상기 자기회로 내로 유입되고 이 유입된 전류는 프레밍의 왼손법칙에 의해 힘(F)를 발생시키므로 상기 보이스코일(106)은 댐퍼(107)에 의해 도면상 좌,우진동은 방지되면서 상,하진동만 계속적으로 행한다.

한편 상기한 작용에 의해 보이스코일(106)이 상,하진동을 계속하면 깔대기 형상이며 재질이 종이인 진동판(108)의 바깥쪽 둘레면부가 메인내장판(101) 내의 메인프레임(102)에 고정된 깔대기 형상의 스피커프레임(103)에 고정되어 있고 상기 진동판(108)의 안쪽 둘레면부가 보이스코일(106)에 고정되어 있음에 따라 결국 진동판(108)은 떨게되는데, 상기 진동판의 떨림은 매질(공기)을 통하여 소리로 전달되고 이 소리는 곧바로 자동차 실내의 메인내장판(101)에 형성된 각 구멍(109)을 통해 실내로 빠져나가 퍼지므로 결과적으로 운전자가 확성음을 들을 수 있게 된다.

또한 첨부된 도 2는 종래 자동차 스피커장치를 다른 실시예로 나타낸 요부 종단면도로서, 자동차 도어의 도어내장판(111) 내부에 메인프레임(112)이 고정되어 있고, 상기 메인프레임에는 후방으로 갈수록 직경이 좁아지는 깔대기 형상의 스피커프레임(113)이 복수개의 스크류(114)에 의해 고정되어 있으며, 상기 스피커프레임(113)의 후방에는 제1플레이트(a) 및 축봉(b)을 갖는 제2플레이트(c)와 제1마그네트(d) 및 제2마그네트(e)로 구성된 자기회로부(115)가 고정되어 있고, 상기 자기회로부를 구성하는 제2플레이트(c)의 축봉(b)에는 보이스코일(116)이 설치되어 댐퍼(117)로서 스피커프레임(113)에 지지되어 있으며, 상기 스피커프레임에는 깔대기 형상이며 재질이 종이인 진동판(118)의 바깥쪽 둘레면부가 고정됨과 함께 보이스코일(116)에는 상기 진동판(118)의 안쪽 둘레면부가 고정되어 있고, 상기 도어내장판(111)의 스피커프레임(113) 근접부에는 소리가 실내로 빠져나가도록 복수개의 구멍(119)이 형성되어 있다.

이와같이 구성된 종래 다른 실시예의 작용은 기 설명된 일 실시예의 작용을 참고하면 이해 가능하리라 생각되므로 생략한다.

그러나 종래 이와같은 자동차의 스피커장치는 하나의 스피커를 통해 고음과 중음 그리고 저음이 함께 발생되므로 음의 독립화가 이루어지지 못하고, 상기 스피커가 실내의 메인내장판 내부 및 도어의 도어내장판 내부에 설치되어 있으므로 음의 전달이 넓은 공간으로 폭넓게 이루어지지 못하며, 상기 스피커가 도어에 설치되어 있을 경우에는 외기의 영향을 많이 받게되므로 결국 맑고 깨끗한 음이 제공되지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 스피커를 고음전용과 중음전용 그리고 저음전용으로 각각 독립되게 일체화하고 이 일체화된 스피커를 실내의 천정부에 설치하여 상기 스피커를 통해 발생되는 음이 상부에서 하부로 넓게 퍼지도록 함과 함께 상기 음이 자동차의 사용에 따른 외부영향을 받지 않도록 함에 따라 운전자 및 동승자(승객)가 항상 맑고 깨끗한 음을 청취할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 형태에 따르면 자동차 실내의 천정에 고정된 메인프레임과; 상기 메인프레임에 일체로 분할 형성된 고음용 공간부, 중음용 공간부, 저음용 공간부와; 상기 각 공간부 내에 위치되도록 메인프레임에 수직상태로 고정된 고음용 자기회로부, 중음용 자기회로부, 저음용 자기회로부와; 상기 각 자기회로부의 하부면에 고정된 고음용 스피커프레임, 중음용 스피커프레임, 저음용 스피커프레임과; 상기 각 스피커프레임에 지지되어 엠프를 통해 공급된 음성신호 전류를 각 자기회로부로 유입시켜 줌과 함께 상기 유입된 전류에 의해 진동을 행하는 고음용 보이스코일, 중음용 보이스코일, 저음용 보이스코일과; 상기 메인프레임의 하부에 각 공간부를 폐쇄하도록 결합되어 각 보이스코일의 진동력을 받아 떨리면서 소리를 발생시키는 평판형 목재의 고음용 진동판, 중음용 진동판, 저음용 진동판으로 구성하여서 된 자동차의 스피커장치가 제공된다.

도 1은 종래 자동차의 스피커장치를 일 실시예로 나타낸 요부 종단면도

도 2는 종래 자동차의 스피커장치를 다른 실시예로 나타낸 요부 종단면도

도 3은 본 발명 자동차의 스피커장치를 나타낸 분해사시도

도 4는 본 발명 자동차의 스피커장치를 저면에서 바라본 상태도

도 5는 본 발명 자동차의 스피커장치를 나타낸 요부 종단면도

도 6은 도 5의 A부분 확대도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1. 천정판2. 메인프레임

3. 고음용 공간부4. 중음용 공간부

5. 저음용 공간부6. 고음용 자기회로부

7. 중음용 자기회로부8. 저음용 자기회로부

9. 고음용 스피커프레임10. 중음용 스피커프레임

11. 저음용 스피커프레임12. 고음용 보이스코일

13. 중음용 보이스코일14. 저음용 보이스코일

18. 고음용 진동판19. 중음용 진동판

20. 저음용 진동판21. 망사지

22. 관통공23. 스크류

24. 천정내장판

이하 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도 3 내지 도 6을 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 3은 본 발명 자동차의 스피커장치를 나타낸 분해사시도이고 도 4는 본 발명 자동차의 스피커장치를 저면에서 바라본 상태도이며 도 5는 본 발명 자동차의 스피커장치를 나타낸 요부 종단면도이고 도 6은 도 5의 A부분 확대도로서, 본 발명은 자동차의 천정판(1) 안쪽 중앙부에 각각 일체로 독립된 고음용 공간부(3)와 중음용 공간부(4) 그리고 저음용 공간부(5)를 갖는 메인프레임(2)을 폭방향으로 용접 고정하고, 상기 메인프레임에는 각 공간부(3)(4)(5) 내에 위치되게 각각 제1플레이트(a) 및 축봉(b)을 갖는 제2플레이트(c)와 제1마그네트(d) 및 제2마그네트(e)로 구성된 고음용 자기회로부(6)와 중음용 자기회로부(7) 그리고 저음용 자기회로부(8)를 고정하며, 상기 각 자기회로부(6)(7)(8)를 구성하는 제1플레이트(a)에는 각각 고음용 스피커프레임(9)과 중음용 스피커프레임(10) 그리고 저음용 스피커프레임(11)을 고정하고, 상기 각 자기회로부(6)(7)(8)를 구성하는 제2플레이트(c)의 축봉(b)에는 각각 고음용 보이스코일(12)과 중음용 보이스코일(13) 그리고 저음용 보이스코일(14)을 설치하여 상기 각 보이스코일(12)(13)(14)을 댐퍼(15)(16)(17)로서 각 스피커프레임(9)(10)(11)에 지지시키며, 상기 메인프레임(2)의 하부에는 각 공간부(3)(4)(5)를 폐쇄하도록 평판형 단풍나무로된 고음용 진동판(18)과 중음용 진동판(19) 그리고 저음용 진동판(20)을 고정하고, 상기 메인프레임(2)에는 각 진동판(18)(19)(20)을 일체로 감싸면서 외관을 이루도록 망사지(21)를 씌운다.

상기에서 고음용 자기회로부(6)와 중음용 자기회로부(7) 그리고 저음용 자기회로부(8)를 메인프레임(2)에 고정하기 위해, 상기 각 자기회로부(6)(7)(8)를 구성하는 제2플레이트(c) 및 제2마그네트(e)의 중심에 관통공(22)을 일체로 형성하여 상기 관통공을 통해 스크류(23)를 끼워 이 스크류를 메인프레임(2)에 나사조임한다.

또한 자동차 천정판(1)의 안쪽에 고정된 메인프레임(2)의 두께는 상기 천정판(1)의 안쪽면에 부착되어 있는 천정내장판(24)의 두께(t)로 함이 바람직 한데, 이는 스피커를 설치한 상태에서 상기 스피커 노출면이 천정내장판(24)의 안쪽면과 일치되도록 하기 위함이다.

그리고 메인프레임(2)에 각각 독립되게 형성된 각 공간부(3)(4)(5)중 고음용 공간부(3)의 면적이 나머지 중음용 공간부(4) 및 저음용 공간부(5)의 면적보다 더 좁게함이 바람직 한데, 이는 고음용 공간부(3) 내에 위치되게 설치된 고음용 스피커의 음파가 나머지 중음용 공간부(4) 내에 위치되게 설치된 중음용 스피커 및 저음용 공간부(5) 내에 위치되게 설치된 저음용 스피커의 음파보다 높으므로 이 높은 음파가 상기 고음용 공간부(3) 내에서도 가급적 동일한 진동수를 유지하면서 그대로 상기 고음용 공간부를 빠져나가 자동차 실내로 퍼지도록 하기 위함이다.

먼저 상기와 같이 구성된 본 발명 스피커장치를 자동차에 설치하는 과정에 대해서 살펴보면, 메인프레임(2)을 자동차의 천정판(1)에 용접 고정한 다음 상기 메인프레임(2)의 각 공간부(3)(4)(5) 내로 각각 자기회로부(6)(7)(8), 스피커프레임(9)(10)(11), 보이스코일(12)(13)(14)이 일체화된 스피커어셈을 위치시키다.

이후 상기 각 자기회로부(6)(7)(8)를 구성하는 제2플레이트(c) 및 제2마그네트(e)의 중심에 형성된 관통공(22)을 통해 스크류(23)를 끼워 상기 스크류를 메인프레임(2)에 나사조임하면 결국 각 스피커어셈을 이루는 자기회로부(6)(7)(8)가 각 공간부(3)(4)(5) 내에 위치되면서 메인프레임(2)에 고정된다.

이와같은 상태에서 각 공간부(3)(4)(5)를 폐쇄하도록 메인프레임(2)에 진동판(18)(19)(20)을 결합한 다음 상기 메인프레임(2)에 각 진동판(18)(19)(20)을 감싸도록 망사지(21)를 씌우면 본 발명 스피커장치의 설치가 완료된다.

이와같이 설치된 본 발명 스피커장치의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

운전자가 자동차를 운전하는 도중 음향시스템을 작동시키면 상기 음향시스템을 구성하는 엠프(Amp)의 음성신호 전류가 고음, 중음, 저음신호 전류로 나뉘어지면서 각각의 단자판(도시는 생략함)을 통해 입력되고 이 입력된 각 신호 전류는 계속해서 메인프레임(2)에 일체화된 고음용 공간부(3) 내의 고음용 보이스코일(12)과 중음용 공간부(4) 내의 중음용 보이스코일(13) 그리고 저음용 공간부(5) 내의 저음용 보이스코일(14)까지 입력된다.

이와같이 각 음성신호 전류가 각 보이스코일(12)(13)(14)까지 입력되면 이 입력된 전류는 제1플레이트(a) 및 축봉(b)을 갖는 제2플레이트(c)와 제1마그네트(d) 및 제2마그네트(e)로 구성된 각각의 고음용 자기회로부(6)와 중음용 자기회로부(7) 그리고 저음용 자기회로부(8)로 유입되므로 상기 각 자기회로부(6)(7)(8)는 힘을 발생시키고 이에따라 각 보이스코일(12)(13)(14)이 댐퍼(15)(16)(17)에 의해 도면상 좌,우진동은 방지되면서 상,하진동만 계속적으로 행하는데, 이때 고음용 공간부(3)를 폐쇄하도록 메인프레임(2)에 고정된 단풍나무재의 고음용 진동판(18)이 고음용 보이스코일(12)의 진동에 의해 떨리고 중음용 공간부(4)를 폐쇄하도록 메인프레임(2)에 고정된 단풍나무재의 중음용 진동판(19)이 중음용 보이스코일(13)의 진동에 의해 떨리며 저음용 공간부(5)를 폐쇄하도록 메인프레임(2)에 고정된 단풍나무재의 저음용 진동판(20)이 저음용 보이스코일(14)의 진동에 의해 떨리므로 상기 각 보이스코일(12)(13)(14)의 떨림은 매질(공기)을 통하여 소리로 전달되면서 실내로 퍼져 결과적으로 운전자가 확성음을 들을 수 있게 된다.

상기에서 메인프레임(2)에 각각 독립되게 형성된 각 공간부(3)(4)(5)중 고음용 공간부(3)의 면적은 나머지 중음용 공간부(4) 및 저음용 공간부(5)의 면적보다 좁게되어 있으므로 상기 고음용 공간부(3) 내에 위치 설치된 고음용 스피커의 음파가 나머지 중음용 공간부(4) 내에 위치 설치된 중음용 스피커 및 저음용 공간부(5) 내에 위치 설치된 저음용 스피커의 음파보다 높음을 감안할 때 고음이 상기 고음용 공간부(3) 내에서도 동일한 진동수를 유지하고 있다가 그대로 상기 고음용 공간부를 빠져나가면서 실내로 퍼지고 이에따라 고음이 나머지 중음 및 저음과 소리의 조화를 이루게 된다.

한편 실제 음을 발생시키는 각 진동판(18)(19)(20)은 평판형의 단풍나무로 되어 있으므로 스피커의 전체적인 높이가 종래에 비해 박형화됨에 따라 상기 스피커를 자동차의 천정판(1)에 설치하는 과정에서 큰 어려움은 없는데, 상기 각 진동판(18)(19)(20)을 단풍나무로 한 것은 단풍나무가 탄력이 매우좋아 진동효과도 그만큼 높기 때문이다.

또한 상기 각 공간부(3)(4)(5)를 갖는 메인프레임(2)은 자동차 천정판(2)의 안쪽 중앙부에 폭방향으로 위치 고정되어 있으므로 설치 완료된 상태에서 스피커를 통해 음이 발생될 때 이 발생된 음이 일정각도(통상 45°)를 이루면서 상부에서 하부로 넓게 퍼짐은 물론 퍼지는 과정에서 내부장치물(좌석)에도 크게 영향을 받지 않게됨은 이해 가능하고, 이에따라 음의 끊힘이나 날림이 일어나지 않는다.

그리고 본 발명에서 자동차의 천정판(1)에 용접 고정되어 있는 메인프레임(2)의 두께는 상기 천정판(1)의 안쪽면에 부착되어 있는 천정내장판(24)의 높이(t)이므로 스피커가 설치된 상태에서의 상기 스피커 노출면이 천정내장판(24)의 안쪽면 보다 튀어나오지 않게됨은 이해 가능하고, 상기 메인프레임(2)에는 각 진동판(18)(19)(20)을 감싸면서 외관을 이루도록 망사지(21)가 씌워져 있으므로 실내에서 볼 때 스피커의 노출면이 매우 깨끗하고 미려해 보임은 이해 가능하다.

이상에서 설명된 바와같이 본 발명은 스피커가 고음전용과 중음전용 그리고 저음전용으로 각각 독립되게 일체화되어 있으면서 설치위치가 실내의 천정부이므로 상기 스피커를 통해 발생된 음이 상부에서 하부로 넓게 퍼짐은 물론 상기 발생된 음이 자동차의 사용에 따른 외부영향을 가급적 받지 않음에 따라 운전자 및 동승자가 항상 맑고 깨끗한 음을 청취할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 자동차 실내의 천정에 고정된 메인프레임과;

   상기 메인프레임에 일체로 분할 형성된 고음용 공간부, 중음용 공간부, 저음용 공간부와;

   상기 각 공간부 내에 위치되도록 메인프레임에 수직상태로 고정된 고음용 자기회로부, 중음용 자기회로부, 저음용 자기회로부와;

   상기 각 자기회로부의 하부면에 고정된 고음용 스피커프레임, 중음용 스피커프레임, 저음용 스피커프레임과;

   상기 각 스피커프레임에 지지되어 엠프를 통해 공급된 음성신호 전류를 각 자기회로부로 유입시켜 줌과 함께 상기 유입된 전류에 의해 진동을 행하는 고음용 보이스코일, 중음용 보이스코일, 저음용 보이스코일과;

   상기 메인프레임의 하부에 각 공간부를 폐쇄하도록 결합되어 각 보이스코일의 진동력을 받아 떨리면서 소리를 발생시키는 평판형 목재의 고음용 진동판, 중음용 진동판, 저음용 진동판으로 구성됨을 특징으로 하는 자동차의 스피커장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   메인베이스가 자동차 실내의 천정 중앙부에 폭방향으로 위치 고정됨을 특징으로 하는 자동차의 스피커장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   메인베이스의 두께가 천정부의 천정판 안쪽면에 부착된 천정내장판 두께와 동일함을 특징으로 하는 자동차의 스피커장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   메임프레임에 각 진동판을 일체로 감싸도록 망사지가 씌워짐을 특징으로 하는 자동차의 스피커장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   각 자기회로부를 구성하는 제2플레이트 및 제2마그네트에 중심부를 관통하도록 일체화된 관통공이 형성되고, 상기 관통공을 통해 스크류가 끼워져 메인프레임에 나사조임됨에 따라 상기 각 자기회로부가 메인프레임에 고정됨을 특징으로 하는 자동차의 스피커장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   메인프레임에 각각 독립되게 일체 형성된 각 공간부중 고음용 공간부의 면적이 나머지 중음용 공간부 및 저음용 공간부의 면적보다 더 좁음을 특징으로 하는 자동차의 스피커장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   메인프레임의 하부에 각 공간부를 폐쇄하도록 결합된 고음용 진동판, 중음용 진동판, 저음용 진동판이 단풍나무 임을 특징으로 하는 자동차의 스피커장치.