KR200251007Y1 - 텔레비전수상기의돔스피커 - Google Patents

텔레비전수상기의돔스피커 Download PDF

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Abstract

본 고안은 텔레비전 수상기의 돔스피커에 관한 것으로, 스피커(10)로부터 방사된 음향이 시스템 내부의 전면 음통로(21) 상에서 반사 및 회절할 때 저음영역의 피크(Peak)가 발생하지 않도록 공기압력의 조절 배출기능을 부여하기 위해, 스피커(10)에서 방사되는 음향을 외부로 유도하기 위한 스피커 케이스(20)와 후면 커버(30)가 설치되어 있고, 상기 스피커 케이스(20)의 전면 음통로(21) 내에 차단벽(24)이 설치되어 그 사이에 흡음재(25)를 삽입 수용한 구조에 있어서, 상기 스피커(10)의 전면부가 고정되는 스피커 케이스(20)의 초기음통로(22)쪽 결합부 사이에 초기피크음 흡음재(40) 또는 슬릿(41)을 형성한 구조로 된 것으로서, 스피커(10)의 위치 이동을 해야할 필요가 있을 때, 초기음통로(22)의 길이가 소정 길이 이상으로 신장됨에 따라 심화되어 발생하는 1차 회절음을 상기 초기음통로(22)에 설치되어 있는 초기피크음 흡음재(40) 또는 슬릿(41)에 의해 방출하여 공기압의 평형을 유지할 수 있도록 하므로써 저음부의 피크 현상을 완전히 제거할 수 있는 효과가 있다.

Description

텔레비전 수상기의 돔스피커
본 고안은 텔레비전 수상기에 내장되는 돔스피커 시스템(Dome Speaker System)에 관한 것으로, 특히 스피커로부터 방사된 음향이 시스템 내부의 전면 음통로 상에서 반사 및 회절할 때 저음영역의 피크(Peak)가 발생하지 않도록 공기압력의 조절 배출기능을 부여하므로써 전체적인 음질을 향상시킬 수 있게 한 텔레비전 수상기의 돔스피커에 관한 것이다.
일반적으로 텔레비전 수상기에 내장되는 스피커는 제1도에 도시한 바와 같이 방사되는 음향의 출구폭을 좁게 형성한 돔 스피커 시스템을 채택하고 있다.
이러한 종래의 텔레비전 수상기용 돔스피커는 스피커(10)와, 이 스피커(10)를 고정하여 상기 스피커(10)에서 방사되는 음향을 텔레비전 캐비닛(3)의 외부로 유도하기 위한 스피커 케이스(20)와, 이 케이스(20)에 결합되어 상기 스피커(10)의 후방을 밀폐시켜주는 후면 커버(30)로 구성되어 있다. 도면중 미설명 부호 1은 컬러 수상관(CPT: Color Picture Tube), 21은 전면 음통로, 22는 초기음통로, 23은 방출구, 31은 후면 음통로, L은 음통로 길이, L1은 초기음통로 길이를 각각 나타낸다.
상기 스피커 케이스(20)에 의해 형성되는 전면 음통로(21)는 관형상의 구조를 이루게 되므로, 관 내부를 통과하는 경우와 유사한 음향특성을 나타내게 된다. 즉 스피커(10)로부터 방사되는 음향은 전면 음통로(21)를 따라 진행할 때, 상기 스피커 케이스(20)의 내벽면에 충돌하여 반사되는 반사음과 내벽면에 충돌하지 않고 직진하여 통과되는 직진음이 혼합되어 스피커 케이스(20) 선단의 방출구(23)를 통해 캐비닛(3) 외부로 방사되는 것이다.
상기한 바와 같이 전면 음통로(21)가 관형상을 이루는 경우의 음향 진동수(f)는,
f = (2n-1/4)·(C/L) Hz
로 표현되고, n = 1, 2, 3, … 에서 피크(Peak) 같을 갖게 된다. 이때, C는 대기중에서의 음속, L은 음통로 길이를 각각 나타낸다.
초기 피크는 음통로 길이(L)가 200nm 정도라고 할 때, 약 420Hz 근방에서 발생하게 되지만, 저주파수 영역의 반사파로 인한 형상변화에 의해 실제로는 제5도에 도시된 음향 특성곡선에서와 같이 약 350∼450Hz 사이에서 높은 피크치를 나타내게 되며, 이 피크에 의해 음의 명료도가 저하되어 전체적인 음질에 악영향을 초래하게 된다.
또한, 상기의 피크치는 제2(a)도 및 제2(b)도에 도시한 바와 같이, 초기음통로(22)의 길이 변화에 의해서도 그 차이가 확연히 나타나게 됨을 알 수 있다. 제2(a)도 및 제2(b)도 종래 기술에 따른 돔스피커의 구조를 측면도시한 종단면도로서, 제2(a)도는 초기음통로(22)의 길이가 짧게 형성되어 있는 돔스피커를 나타낸 것이고, 제2(b)도는 초기음통로(22)의 길이가 길게 형성되어 있는 돔스피커를 나타낸 것이다.
초기음통로(22)는 실제 제품에 적용하는 과정에서 주변 부품의 배치구조에 간섭받지 않도록 스피커(10)를 설치하기 위하여 상기 스피커(10)를 전진 또는 후진 배치함에 따라 그 길이가 변화될 수 있다.
제2(a)도에 도시된 돔스피커는 스피커 케이스(20) 내측의 전면 음통로(21) 내에 차단벽(24)이 설치되고, 상기 스피커 케이스(20)와 차단벽(24) 사이에 흡음재(25)가 삽입되어 있다. 상기 차단벽(24)은 그 일단이 스피커 케이스(20)의 초기음통로(22) 외벽으로부터 소정간격 만큼 이격되어 회절음 유도실(26)를 형성하고, 상기 흡음재(25)는 상기 차단벽(24)의 회절음 유도단부(24a)에서 소정 깊이에 내장되어 있다. 또한, 스피커 케이스(20)의 회절음 유도실 외측으로 차단판(비도시)을 설치하여 차단벽(24)의 회절음 유도단부(24a)와 소정의 공간을 이루는 차단실(27)을 이루도록 되어 있다.
이와 같이 짧은 초기음통로(22)를 갖는 종래의 돔스피커는 스피커(10)에서 전면음이 방사되면 직진음과 회절음이 발생되는데, 상기 회절음은 스피커 케이스(20)의 초기음통로(22) 외벽 내측에서 많이 발생하므로, 반사음 발생의 근본적인 원인인 1차 회절음을 집음하여 소멸시키도록 한 것이다.
즉, 스피커(10)에서 방사된 전면음 중에 1차 회절음이 차단벽(24)의 회절음 유도실(26)로 유입되어 차단실(27)에 집음되면, 이 회절음을 흡음재(25)에 의해 흡수되므로써 전면 음통로(21)에서 발생되는 통로 반사음의 근원을 소멸시킬 수 있게 된다. 이때 전면 음통로(21)의 차단벽(24)으로부터 발생되는 추가적인 반사음은 1차 회절 및 와류에 의한 반사음이 소멸된 상태이므로 무시할 수 있을 정도로 미세하여 음향주파수 특성에는 별다른 영향을 미치지 못한다.
또한 종전에는 음통로 길이(L)의 C/4L주파수에서 피크가 발생하게 되나, 실제로 음통로 길이(L)가 150mn를 넘는 다소 긴 구조에서는 C/4L주파수보다 약간 낮은 주파수에서 초기 피크가 발생되며, 음통로 길이(L)가 150nn보다 작은 짧은 구조에서는 C/4L∼C/2L주파수 사이의 넓은 대역에서 피크가 발생하게 된다 즉, 종전에는 음통로 길이(L)가 짧은 경우에 C/4L주파수 부분은 감소하고 C/2L주파수는 음압이 다소 상승되는데 반하여, 상기의 종래 기술에서는 음통로 길이(L)가 짧은 구조에서도 넓은 대역의 피크를 소멸시키는 효과가 있으며, 음통로 길이(L)가 긴 경우에는 C/4L주파수에서 음압증폭이 일어나지 않아 전면 음통로(21)의 피크현상을 현저히 감소시킬 수 있게 된다.
한편, 제2(b)도는 제2(a)도의 경우와 비교하였을 때 스피커(10)가 후방으로 이동배치되어 초기음통로 길이(L2)가 50mn를 초과하게 되는 구조의 돔스피커를 나타낸 것이며, 이 돔스피커는 초기음통로 길이(L2)를 길게 형성한 것을 제외하고는 제2(a)도의 전체적인 구조와 동일하게 구성되어 있다.
그러나, 짧은 초기음통로 길이(L1)를 형성한 제2(a)도의 구조에서는 C/4L주파수 대역에서 14∼16dB 정도의 음압을 유지하게 되어, 종전과 비교하였을 때 약 1/2 정도의 피크 감소 효과는 있으나, 소폭의 피크에 의하여 탁음이 재발생하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 긴 초기음통로 길이(L2)를 형성한 제2(b)도의 구조에서는 C/4L주파수 대역에서 8∼10dB 정도의 더욱 낮은 음압을 유지하게 되어, 제2(a)도의 경우에서보다도 한층 개선된 피크 감소 효과를 기대할 수 있으나, 이러한 구조의 돔스피커도 역시 음질에 결정적 손상을 미치는 피크에 의한 탁음의 재발생을 완전히 해결하지는 못하였다.
이에 본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 스피커로부터 방사된 음향이 시스템 내부의 전면 음통로 상에서 반사 및 회절할 때 저음영역의 초기 피크가 발생하지 않도록 공기압력의 조절 배출기능을 부여함으로써 전체적인 음질과 음의 명료도를 향상시킬 수 있게 한 텔레비전 수상기의 돔스피커를 제공하는데 그 목적이 있다.
제1도는 종래의 텔레비전 수상기에 적용된 돔스피커의 구조를 평면도시한 횡단면도.
제2(a)도 및 제2(b)도는 종래 기술에 따른 돔스피커의 구조를 측면도시한 것으로서,
제2(a)도는 초기음통로의 길이가 짧게 형성되어 있는 돔스피커의 종단면도.
제2(b)도는 초기음통로의 길이가 길게 형성되어 있는 돔스피커의 종단면도.
제3(a)도 및 제3(b)도는 본 고안의 바람직한 실시예들에 대한 돔스피커의 구조를 측면 도시한 것으로서,
제3(a)도는 제1 실시예에 따른 돔스피커의 전체적인 구조를 도시한 종단면도.
제3(b)도는 제2 실시예에 따른 돔스피커에 적용된 초기음통로의 구조를 도시한 종단면도.
제4도는 제3(b)도에 따른 A-A선 절단부 단면도.
제5도는 본 고안 및 종래 기술에 적용된 돔스피커의 음향특성을 각각 비교하여 나타낸 주파수-음압 선도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
DX: 슬릿 폭 DY: 슬릿 깊이
L : 음통로 길이 L1, L2 : 초기음통로 길이
1 : 컬러 수상관 3 : 캐비닛
10 : 스피커 20 : 스피커 케이스
21 : 전면 음통로 22 : 초기 음통로
23 : 방출구 24 : 차단벽
24a : 회절음 유도단부 25 : 흡음재
26 : 회절음 유도실 27 : 차단실
30 : 후면 커버 31 : 후면 음통로
40 : 초기피크음 흡음재 41 : 슬릿
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 텔레비전 수상기의 돔스피커는 스피커에서 방사되는 음향을 외부로 유도하기 위한 스피커 케이스와 후면 커버가 설치되어 있고, 상기 스피커 케이스의 전면 음통로 내에 차단벽이 설치되어 그 사이에 흡음재를 삽입 수용한 구조에 있어서, 상기 스피커 케이스 초기음통로의 스피커 고정부 둘레에 스피커에서 발생되는 초기 회절음을 방출할 수 있는 슬릿을 한 개 이상 형성한 것을 특징으로 한다.
또한 본 고안에 의한 텔레비젼 수상기의 돔스피커는 상기 슬릿을 원주 전체에 걸쳐서 형성하고, 이 슬릿내에 스피커에서 발생되는 초기피크음을 흡음하기 위한 초기피크음 흡음재를 링형상으로 설치한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
제3(a)도에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 텔레비전 수상기의 돔스피커는 스피커(10)와, 이 스피커(10)를 고정하여 상기 스피커(10)에서 방사되는 음향을 텔레비전 캐비닛(3)의 외부로 유도하기 위한 스피커 케이스(20)와, 이 케이스(20)에 결합되어 상기 스피커(10)의 후방을 밀폐시켜주는 후면 커버(30)로 구성되어 있다.
상기 스피커 케이스(20) 내측의 전면 음통로(21) 내에는 차단벽(24)이 설치되고, 이 스피커 케이스(20)와 차단벽(24) 사이에는 흡음재(25)가 삽입되어 있다. 상기 차단벽(24)은 그 일단이 스피커 케이스(20)의 초기음통로(22) 외벽으로부터 소정간격 만큼 이격되어 회절음 유도실(26)를 형성하고, 상기 흡음재(25)는 상기 차단벽(24)의 회절음 유도단부(24a)에서 소정 깊이에 내장되어 있다. 상기 스피커 케이스(20)의 회절음 유도실 외측으로 차단판(비도시)을 설치하여 차단벽(24)의 회절음 유도단부(24a)와 소정의 공간을 이루는 차단실(27)을 이루도록 되어 있다.
또한 상기 초기음통로(22)는 그 길이(L2)가 50nm 이상으로 길게 형성함이 바람직하며, 상기 스피커(10)의 전면부가 고정되는 스피커 케이스(20)의 초기음통로(22)쪽 결합부 사이에는 상기 초기음통로(22)의 외벽 형상과 동일한 링형상을 이루고 다공성의 스폰지 재질로 된 초기피크음 흡음재(40)가 설치되어 있다.
상기 흡음재(40)를 설치하기 위하여 상기 스피커 케이스(20)의 초기음통로(22)쪽 결합부 사이에는 원주 전체에 걸쳐서 슬릿(40′)을 형성하고, 이 슬릿(40′)의 내부에 상기 흡음재(40)를 설치하는 것이다.
상기 초기피크음 흡음재(40)는 초기음통로(22)에서 발생하는 피크음을 감소시키기 위한 것으로, 공기의 유통이 원활한 재질로 이루어져야 하며, 그 두께는 2∼5mm 정도가 적당하다.
상기와 같이 구성된 본 고안의 작동원리는 다음과 같다.
본 고안의 스피커(10)로부터 방사되는 전면음은 초기음통로(22) 및 전면 음통로(21)를 따라 진행한 때, 상기 스피커 케이스(20)의 내벽면에 충돌하여 반사되는 회절반사음과 충돌없이 직진하여 통과되는 직진음이 혼합되어 스피커 케이스(20) 선단의 방출구(23)를 통해 캐비닛(3) 외부로 방사된다. 이때 상기 초기음통로(22)의 단면적은 스피커(10)의 진동판 면적에 비해 축소된 상태를 유지하므로 전면음의 회절 현상이 심화되어 나타나고, 이 회절 현상으로 인하여 내부 공기가 와류되어 내압이 높아지게 된다.
특히, 초기음통로(22)가 길게 형성되어 있으므로 이 초기옴통로(22)의 외벽내측면으로부터 1차적인 회절, 와류 및 반사가 극대화 되며, 이 1차 회절 및 와류음은 다공성의 초기피크음 흡음재(40)를 통해 후면 커버(30) 내의 후면 음통로(31)로 방출되므로 초기음통로(22) 내에서 압력의 안정화를 기할 수 있게 된다.
상기 초기피크음 흡음재(40)는 외부로의 음방사 보다는 흡음 상태를 유지하면서 외부와의 공기압 균형을 이룰 수 있게 하여 초기음통로(22)에서의 회절에 의한 와류 현상을 제거해주게 된다.
이러한 안정화를 거친 방사음이 전면 음통로(21) 내에서 차단벽(24)의 개방부(26)로 유입되어 차단실(27)에 집음되면, 2차적으로 발생하는 회절음이 흡음재(25)에 의해 흡수되므로써 상기 전면 음통로(21)에서 발생되는 통로 반사음의 근원을 소멸시킬 수 있게 된다. 이때 전면 음통로(21)의 차단벽(24)으로부터 발생되는 추가적인 반사음은 1차 회절 및 와류에 의한 반사음이 소멸된 상태이므로 무시할 수 있을 정도로 미세하여 음향주파수 특성에는 별다른 영향을 미치지 못하게 된다.
한편, 상기 초기피크음 흡음재(40)와 같은 공기압력 조절 배출수단을 별도로 부착할 수 없는 경우에는, 제3(b)도 및 제4도에 게시한 바와 같이 본 고안의 다른 실시예로써 대체 가능하다.
상기의 실시예에 따른 돔스피커의 스피커 케이스(20)는 초기음통로(22)의 스피커(10) 고정부 둘레에 초기 회절음을 방출할 수 있는 슬릿(41)을 다수개 형성한 것이다.
상기 슬릿(41)은 슬릿 폭(DX)을 20mm, 슬릿 길이(DY)를 2mm 정도로 하는 것이 바람직하며, 상기 초기피크음 흡음재(40)와 같이, 회절에 의해 발생된 와류음이 슬릿(41)을 통해 방출되도록 하여, 피크음을 제거하는 공기압을 조절 배출기능을 수행하게 된다.
상기 실시예에 의한 음향 주파수의 특성은 제5도에서 도시한 바와 같이, 초기 피크음은 제거할 수 있으나, 저음부에서 약 2dB 정도의 음압 감소가 발생한다. 그러나 저음부의 음압 감소가 다소 발생하더라도 피크는 현격히 저하되므로 피크 저감용의 구조로는 매우 효과적이라 할 수 있다.
또한, 상기 슬릿(41)의 총단면적인 DX*DY*N(단, N은 슬릿의 개수)의 수치가 40∼150㎟의 범위 내에 포함되도록 선정하는 것이 최대의 효과를 얻을 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 텔레비전 수상기의 돔스피커는 400 Hz에서 약 10dB 정도이던 피크가 2∼4dB 수준으로 급격히 감소되므로써 저음 피크에 의한 울림 현상이 깨끗이 제거될 수 있게 되는 것이다.
상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 고안의 효과는 다음과 같다.
본 고안에 따른 텔레비전 수상기의 돔스피커는 스피커(10)의 위치 이동을 해야할 필요가 있을 때, 초기음통로(22)의 길이가 소정 길이 이상으로 신장됨에 따라 심화되어 발생하는 1차 회절음을 상기 초기음통로(22)에 설치되어 있는 초기피크음 흡음재(40) 또는 슬릿(41)에 의해 방출하여 공기압의 평형을 유지할 수 있도록 함으로써 저음부의 피크 현상을 완전히 제거할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 스피커에서 방사되는 음향을 외부로 유도하기 위한 스피커 케이스와 후면 커버가 설치되어 있고, 상기 스피커 케이스의 전면 음통로 내에 차단벽이 설치되어 그 사이에 흡음재를 삽입 수용한 구조에 있어서, 상기 스피커 케이스 초기음통로의 스피커 고정부 둘레에 스피커에서 발생되는 초기 회절음을 방출할 수 있는 슬릿을 한 개 이상 형성한 것을 특징으로 하는 텔레비전 수상기의 돔스피커.
  2. 제1항에 있어서, 상기 슬릿을 원주 전체에 걸쳐서 형성하고, 이 슬릿내에 스피커에서 발생되는 초기피크음을 흡음하기 위한 초기피크음 흡음재를 링형상으로 설치한 것을 특징으로 하는 텔레비전 수상기의 돔스피커.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 슬릿은 그 총단면적이 40 내지 150㎟의 범위 내에 포함되도록 형성한 것을 특징으로 하는 텔레비전 수상기의 돔스피커.
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