KR20030095267A

KR20030095267A - 스피커장치

Info

Publication number: KR20030095267A
Application number: KR10-2003-0036160A
Authority: KR
Inventors: 니시카와아키라; 모토지마아키라; 요시이히로유키
Original assignee: 후지쓰 텐 가부시키가이샤; 타임도메인 코포레이션
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2003-12-18
Also published as: CN100420344C; EP1370110B1; US7062054B2; CA2430898C; US20040017920A1; DE60315547T2; EP1370110A1; DE60315547D1; CA2430898A1; CN1479554A; JP4064160B2; KR100553647B1; JP2004015565A

Abstract

스피커장치는 자기회로를 각각 포함하는 한 쌍의 스피커 유닛을 가진다. 자기회로는 대향되어 있고 결합부재에 의해 서로 연결되어 있다. 스피커 유닛들에 의해 발생된 진동이 상쇄되어 불필요한 진동의 발생이 억제될 수 있고 과도특성이 향상될 수 있다. 프레임들의 전방부에 음향부하부재가 배치되어 공진주파수가 저하될 수 있고 저주파 재생음의 대역이 확장될 수 있다.

Description

스피커장치{SPEAKER DEVICE}

본 발명은 고품질의 음질로 음향을 재생할 수 있는 스피커장치에 관한 것이다.

종래의 스피커장치에서는, 진동판(vibration plate)이 스피커 유닛에서 전기적으로 구동된다. 진동판의 진동은 음향 출력(acoustic output)으로 변환된다. 스피커 유닛에서, 음향 출력은 원뿔(cone), 평판(flat plate), 돔(dome) 등의 다양한 형상으로 형성된 진동판에 의해 발생된다. 진동판을 구동하기 위한 구동력을 발생시키기 위해서는, 전동식(electrodynamic type) 구동부가 이용된다. 전동식 구동부에는, 영구자석을 자속원으로 하는 자기회로(magnetic circuit)가 이용된다. 자기회로에서는, 자기공극(magnetic gap)이라 칭하는 공간에 자속이 집중되어, 자기공극의 보이스 코일(voice coil)에 전자기 구동력이 발생될 수 있다. 스피커 유닛에서는, 프레임이 자기회로를 고정하고, 진동판은 보이스 코일이 구동방향으로 변위될 수 있도록 지지한다. 통상, 자기회로가 배치되어 있지 않은 진동판의 전방측 표면이 음향방사면으로 사용된다. 진동판 표면의 변위가 공기의 압축변화 (compressional change)를 발생시켜, 음향출력이 공간으로 방사된다. 진동판의 변위는 배면측에도 음향출력을 발생시키고, 그 압축위상(compressional phase)은 표면측과 반대이다. 음향방사면측의 음향출력과 배면측의 음향출력이 서로 혼합되면, 위상이 서로 반대이기 때문에, 진동판의 음향출력이 저하된다. 배면측의 음향출력에 의해 주어지는 이러한 영향은 저주파수의 음역(베이스(base))에서 현저하다.

대부분의 경우, 스피커 유닛의 진동판의 음향방사면으로부터 음향출력을 효율적으로 얻기 위해서는, 배면측으로부터의 음향출력이 음향방사면측으로 올 수 없도록, 스피커 유닛을 캐비닛(cabinet) 또는 스피커 박스 등의 인클로저(enclosure)에 수납한다. 진동판의 음향방사면만이 인클로저의 표면에 노출된다.

스피커 유닛에서는, 음향을 발생시키기 위한 진동판의 운동의 반작용이 프레임측에 전달되기 쉬워서 프레임과 자기회로에 진동을 야기한다. 진동판을 구동시키는 에너지가 프레임 등의 지지계(support system)로 누설되기 때문에, 진동판으로부터 공기로 전달되어 음향출력이 되는 에너지의 강도가 줄어들고, 에너지 전달 효율이 저하된다. 지지계로 누설되는 에너지에 의해, 스피커 유닛을 이루는 각 부분과 인클로저가 고유진동주파수로 진동할 가능성이 진동판의 구동에 의해 유발된다. 이렇게 발생된 진동은 진동판의 구동이 정지된 후에도 계속된다. 따라서, 잔류음이 남게 되어 원래 재생되는 음향출력과 혼합된다. 이는 재생음의 과도특성(transient characteristic)을 악화시키고 재생음의 속도감이 손상되기 때문에 재생음질이 저하된다. 재생음의 속도감을 향샹시키기 위해서는, 진동판의 직경이 작은 소구경의 스피커를 사용하는 것이, 진동계의 중량이 감소하고 과도특성이 향상되기 때문에 유리하다. 그러나, 직경만이 감소되면, 진동판의 표면에 걸리는 공기의 질량이 감소된다. 이것은 최저 공진주파수가 증가된다는 단점이 된다. 스피커장치의 재생음질을 향상시키기 위해서는, 각 부분에 야기되는 불필요한 진동의 발생을 억제할 필요가 있다. 일반적으로, 스피커 유닛의 프레임과 자기회로의 질량이 증가되고 인클로저의 질량도 증가되면, 각 부분의 불필요한 진동이 잘 일어나지 않는다.

일본 특허 JP-UM-A-6-66194호에는 다음과 같은 종래기술이 기재되어 있다. 스피커 시스템의 중량을 줄이면서 진동과 공진의 발생을 감소시키기 위해, 스피커 유닛들의 축선들이 진동계의 운동 방향에 대해 동적 균형을 이룰 수 있도록 복수의 스피커 유닛이 수평면상에 배치된다. 또한, 수직면에서 축선들이 수평면에 대해 동일한 앙각을 가지도록 복수의 스피커 유닛들이 배치된다. 스피커 유닛들의 지지계는 결합부재(binding member)에 의해 결합되어 축선방향의 강성이 높다. 이 종래기술에서는, 자기회로가 진동판의 배면에 구비된 스피커 유닛들의 수가 2개인 경우, 자기회로들이 수평면상에서 서로 대향되어 있어도, 스피커 유닛들이 수평면에 대해 소정의 앙각으로 기울어져 있기 때문에, 2개의 스피커 유닛의 축선들이 동일 직선상에 위치하지 않고 2개의 스피커 유닛의 축선들이 서로 기울어져 음향이 재생된다. 그러므로, 결합부재가 각 스피커 유닛의 축선들의 연장선상에서 캐비닛의 내벽면에도 접합된다.

일본 실용신안 등록 제 3008172호에는 다음과 같은 벽걸이형 스피커의 종래기술이 개시되어 있다. 캐비닛에서, 스피커 유닛의 배면측에 장착된 고정구 (fixture)가 연장되어 캐비닛의 외측으로 돌출되고 캐비닛이 고정된 벽면에 장착된다. 스피커 유닛이 고정구를 통해 벽면에 장착되기 때문에 진동의 발생을 억제할 수 있다고 기대된다. 일본 특허 JP-A-2001-78285호에는 다음과 같은 종래기술이 개시되어 있다. 스피커 유닛이 달걀형 인클로저에 장착되고, 스피커 유닛 배면의 자기회로의 무게 중심에 장착된 봉형(rod-shaped) 부재가 배면측에 연장된다. 이 봉형 부재가 중량에 의해 기계적으로 지지되어 정적균형을 이루어 불필요한 진동의 발생을 억제한다.

일본 실용신안 등록 제 3008172호와 일본 특허 JP-A-2001-78285호에 기재된 종래기술에서는, 스피커 유닛이 인클로저의 외측에 의해서도 지지된다. 따라서, 스피커장치가 설치될 수 있는 공간이 제한된다. 또한, 스피커장치를 설치하는 데에시간과 노력이 든다. 일본 특허 JP-UM-A-6-66194호에 기재된 종래기술에서도, 스피커 유닛들이 결합부재에 의해 서로 연결되고 캐비닛에도 연결되기 때문에, 결합부재를 장착하는 데에 시간과 노력이 든다.

스피커장치에서는, 스피커 유닛이 스피커 박스 또는 캐비닛의 전면에 나사결합되는 것이 주류이다. 이러한 구조에서는, 스피커 유닛에서 발생된 진동이 인클로저에 전달되기 쉽다. 그러므로, 인클로저의 표면으로부터 발생된 음향과 그 위상이 어긋난다. 이것은 재생음을 악화시킨다. 스피커 유닛이 상기 종래기술처럼 기계적인 수단에 의해 보다 견고하게 지지되면, 스피커 유닛에 의해 발생된 진동이 억제된다고 기대할 수 있다. 그러나, 스피커 유닛을 보다 견고하게 지지하기 위해서는 시간과 노력이 든다. 또한, 스피커 유닛을 기계적으로 지지하기 위해서는, 부품의 수가 늘어난다. 이는 제조비용을 상승시킨다.

본 발명의 목적은 적은 수의 부품으로 진동의 발생을 억제할 수 있고 재생음의 음질을 향상시킬 수 있는 스피커장치를 제공하는 것이다.

본 발명은,

진동판과 상기 진동판을 전기적으로 구동하기 위한 구동부를 각각 포함하는 한 쌍의 스피커 유닛;

상기 구동부들을 서로 대향시켜, 상기 진동판의 구동 축선들이 동일 직선상에 위치하는 배치상태를 가지도록, 상기 구동부들을 서로 기계적으로 연결하는 결합부재; 및

스피커 유닛들의 각 진동판의 일측면에 각각 배치되고, 상기 일측면들은 서로 대향하고 있는 측인 한 쌍의 음향부하부재(acoustic load member)를 가지며,

상기 각각의 음향부하부재는 상기 진동판으로부터 음향출력을 도출하도록 각각의 진동판에 음향부하를 주는 스피커장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 진동판을 전기적으로 구동하는 구동부들이 서로 대향하고 각 구동부들의 축선들이 동일 직선상에 위치하는 식으로, 구동부들이 결합부재에 의해 서로 기계적으로 연결되어 있기 때문에, 스피커 유닛의 지지계에서 발생된 진동이 상쇄될 수 있다. 진동판을 구동하기 위한 구동부가 구비되어 있지 않은 각 스피커 유닛의 한 쪽에는, 음향부하부재가 배치되어, 진동판에 음향부하가 걸리면 음향출력이 도출될 수 있다. 음향부하부재에 의해 진동판에 음향부하가 걸리기 때문에, 소구경의 진동판을 이용하여 과도특성을 향상시키는 경우에도, 진동계의 공진주파수를 감소시키면서 저주파수의 음향을 재생할 수 있다. 진동을 억제함으로써 과도특성이 향상될 수 있고 저주파수의 음향이 재생될 수 있기 때문에, 재생음질을 향상시킬 수 있다. 결합부재만으로도 스피커 유닛들의 구동부들을 연결할 수 있다. 그러므로, 결합부재를 지지하기 위해 필요한 부품수가 감소될 수 있고, 제조비용이 절감될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 한 쌍의 스피커 유닛과 상기 음향부하부재들은, 상기 스피커 유닛들의 상기 구동부가 상기 결합부재에 의해 서로 연결되어 있는 상태에서 차량의 차실(vehicle compartment)에 인접하는 인접 공간에 배치될 수도 있고, 상기 각각의 음향부하부재는 상기 각각의 스피커 유닛으로부터의 상기 음향출력이 상기 차실로 도출되는 개구부를 가질 수도 있다.

본 발명에 따르면, 스피커장치는, 트렁크룸(trunk room) 등의 차실에 인접하는 공간을 인클로저로서 기능하도록 하고, 구동부재들을 결합부재로 연결함으로써 한 쌍의 스피커 유닛이 서로 연결되어, 음향부하가 각 스피커 유닛에 걸리게 되는 식으로 배치될 수 있다. 상기 배치에서는, 음향부하부재로부터 차실내로 음향출력이 도출되는 개구부가 구비되어 있기 때문에, 차실내에 과도특성이 높은 재생음을 낼 수 있다. 차체로 결합부재를 지지할 필요가 없다. 그러므로, 많은 시간과 노력을 들이지 않고 스피커장치를 차량에 설치할 수 있다. 또한, 부품의 수가 감소될 수 있기 때문에, 제조비용을 절감할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 각각의 음향부하부재는 상기 각각의 스피커 유닛의 진동판의 한 쪽 공간을 덮어, 상기 음향출력을 상기 각각의 진동판으로부터 상기 진동판의 구동축선에 수직인 소정의 방향으로 도출할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 결합부재에 의해 서로 연결된 한 쌍의 스피커 유닛과 음향부하부재가 인클로저 또는 인클로저로서 기능하는 공간에 수납되고, 음향재생이 이루어지는 목표 공간에 대해, 고음질의 재생음만이 개구부로부터 나올 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 결합부재는 상기 각각의 스피커 유닛의 상기 구동부에 나사결합될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 스피커 유닛들의 한 쌍의 구동부는 각각의 구동부에 나사결합되어 있는 결합부재에 의해 서로 연결된다. 그러므로, 한 쌍의 스피커 유닛이 결합부재만으로도 연결될 수 있기 때문에, 부품수와 수고를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은,

진동판, 상기 진동판을 전기적으로 구동하기 위한 구동부, 및 인클로저에 장착되는 장착부를 각각 포함하는 한 쌍의 스피커 유닛;

상기 장착부와 상기 인클로저 사이에 배치된 완충재(buffer member)를 가지며,

상기 결합부재는 상기 각각의 스피커 유닛의 상기 구동부에 각각 나사결합되어 있는 스피커장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 진동판을 전기적으로 구동하는 구동부들이 서로 대향하고 각 구동부들의 축선들이 동일 직선상에 위치하는 식으로, 구동부들이 결합부재에 의해 서로 기계적으로 연결되어 있다. 그러므로, 각 스피커 유닛의 지지계에서 발생된 진동이 상쇄될 수 있다. 각 스피커 유닛은 완충재를 통해 인클로저에 장착되기 때문에, 진동이 인클로저로 전달되는 것을 억제할 수 있다. 스피커 유닛과 인클로저의 진동이 억제되기 때문에, 과도특성이 향상될 수 있고, 재생음질이 향상될 수 있다. 스피커 유닛들의 구동부들은 결합부재에 의해 나사결합되어 서로 연결된다. 그러므로, 부품수가 감소될 수 있고, 제조비용이 절감될 수 있다.

본 발명에서, 상기 결합부재는 양단부에 나사부를 가질 수도 있고, 상기 각각의 스피커 유닛의 상기 구동부는 나사부를 가질 수도 있어, 상기 결합부재가 소정방향으로 회전하면 상기 구동부들과 상기 결합부재의 양단부들이 동시에 체결될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 결합부재가 소정 방향으로 회전하면, 한 쌍의 스피커 유닛의 구동부들이 동시에 나사결합될 수 있다. 그러므로, 스피커 유닛들을 연결하는 데 드는 수고와 시간을 덜 수 있다.

또한, 본 발명은,

진동판과, 상기 진동판을 전기적으로 구동하기 위한 구동부를 각각 포함하는 한 쌍의 스피커 유닛;

상기 구동부들을 서로 대향시켜, 상기 진동판의 구동 축선들이 동일 직선상에 위치하는 배치상태를 가지도록, 상기 구동부들을 서로 기계적으로 연결하는 결합부재;

스피커 유닛들의 각 진동판의 일측면에 각각 배치되고, 상기 일측면들은 서로 대향하고 있는 측인 한 쌍의 음향부하부재; 및

상기 스피커 유닛과 상기 음향부하부재 사이에 배치된 완충재를 가지는 스피커장치를 제공한다.

본 발명에서, 상기 스피커 유닛의 상기 진동판의 전면 형상은 장방형 (oblong)일 수도 있다.

본 발명에 따르면, 스피커 유닛의 진동판의 전면 형상이 장방형, 즉, 타원형 또는 직사각형이다. 그러므로, 스피커 유닛의 진동판의 이러한 장방형 전면이 차량의 트렁크룸에 배치되면, 스피커장치가 얇아질 수 있고 트렁크룸의 공간이 절약될수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예인 스피커장치(1)의 개략적인 구성을 나타내는 개략 단면도;

도 2는 도 1의 스피커장치(1)가 차량의 차체(20)에 장착된 상태를 나타내는 부분 정단면도;

도 3은 도 1의 스피커장치(1)가 차량의 차체(20)에 장착된 상태를 나타내는 부분 측단면도;

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시예인 스피커장치(31)의 개략적인 구성을 나타내는 개략 단면도;

도 5는 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예에 의해 제공되는 효과를 나타내는 그래프;

도 6은 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예에 의해 제공되는 효과를 나타내는 그래프;

도 7은 도 1에 도시된 실시예에 의해 제공되는 효과를 나타내는 그래프; 및

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예인 스피커 유닛(2, 3)들의 진동판(vibration plate)을 나타내는 개략 정면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1, 31:스피커장치

2, 3:스피커 유닛

2a, 3a, 10a, 40a:축선

4, 5:프레임

6, 7:자기회로

8, 9:음향부하부재

10, 40:결합부재

12, 13:개구부

20:차체

21:차실

22:트렁크룸

32, 33:완충재

34, 35, 44, 45:수나사

36, 37, 46, 47:암나사

51, 52:진동판

도 1은 본 발명의 실시예인 스피커장치(1)의 개략적인 구성을 나타내는 개략도이다. 본 실시예에서는, 동일 형태의 한 쌍의 전동식 스피커 유닛(2, 3)들이 사용된다. 프레임(4, 5)들은 스피커 유닛(2, 3)들의 진동판과 자기회로(6, 7)들을 지지한다. 진동판은 종이, 합성수지, 금속, 또는 이것들을 서로 합성시킨 합성재료로 만들어지고, 원뿔 형상으로 형성된다. 진동판의 외주부는 에지라 칭하는 부품을 통해 프레임(4, 5)에 의해 지지되어, 진동판이 축선방향으로 왕복변위된다. 원뿔형 진동판의 중앙에는 스피커의 보이스 코일의 보빈(bobbin)이 접합되어 있다. 보이스 코일은 보빈에 의해 자기회로(6, 7)에 형성된 자기공극에 위치한 부분에 권취되어 있다. 보빈의 중간부분은 댐퍼(damper)라 칭하는 부품을 통해 프레임(4, 5)에 의해 지지된다. 영구자석에 의해 발생된 자속은 자기공극에 고밀도로 집중된다. 그러므로, 보이스 코일에 전류가 흐르면, 진동판을 구동하기 위한 구동력이 전자적인 상호작용에 의해 발생된다. 진동판이 변위되면, 공기중에 압축변화가 야기된다. 그러므로, 진동판의 기계적인 변위에 의해 음파가 발생된다. 이런 식으로, 보이스 코일을 구동하기 위한 전력이 음향출력으로 변환될 수 있다. 음향출력이 각 프레임(4, 5)으로부터 방사되는 전면측에는, 진동판에 부하를 주는 음향부하부재(8, 9)가 배치된다. 한 쌍의 스피커 유닛(2, 3)의 자기회로(6, 7)가 서로 대향하고, 진동판들을 구동하는 축선(2a, 3a)들이 동일 직선상에 위치하는 식으로, 결합부재(10)가 자기회로(6, 7)와 기계적으로 연결된다. 스피커장치(1)의 인클로저(11)에는, 스피커유닛(2, 3)의 배면에 구비된 자기회로(6, 7)가 서로 대향하여, 결합부재(10)에 의해 서로 연결되고, 음향부하부재(8, 9)가 한 쌍의 스피커 유닛(2, 3)의 전면에 장착되는 식으로, 한 쌍의 스피커 유닛(2, 3)이 수납된다. 음향출력이 인클로저(11)의 외부로 나오게 하기 위해, 각 음향부하부재(8, 9)의 일부에 개구부(12, 13)가 형성된다. 각 음향부하부재(8, 9)는, 각 스피커 유닛(2, 3)의 각 프레임(4, 5)의 전면측에 구비되고, 진동판이 전방으로 돌출되어도 진동판이 음향부하부재(8, 9)와 닿지 않는 깊이를 가지는 공간을 형성한다. 상기 공간은, 음향부하부재(8, 9)가 한 쪽에 형성된 개구부(12, 13)를 제외하고는 외부와 연통하지 않는 식으로, 음향부하부재 (8, 9)에 의해 형성된다. 한 쌍의 스피커 유닛(2, 3)이 동일한 극성(polarity)으로 병렬로 구동되면, 배면이 서로 연결되어 있기 때문에, 발생되는 진동이 상쇄될 수 있다.

도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 스피커장치(1)가 승용차의 차체(20)에 장착된 상태를 나타내는 도면이다. 차실(21)의 탑승자가 오디오를 재생하기 위해, 예를 들면, 차실(21)에 인접하는 트렁크룸(22)이 도 1에 도시된 인클로저(11)로서 이용되어, 스피커장치(1)가 설치된다. 개구부(12, 13)는 트렁크룸(22)의 상부에 위치한 상부 팩(upper pack)(23)에 형성된다. 차체(20)의 후방으로부터 트렁크룸(22)의 도어(door)(24)를 열어 스피커장치(1)를 설치한다. 이 경우, 한 쌍의 스피커 유닛(2, 3), 음향부하부재(8, 9), 및 결합부재(10)를 미리 조립하여 일체화하고, 이것을 차체에 장착한다. 그러므로, 많은 시간과 노력을 들이지 않고 스피커장치(1)의 설치작업이 간단하게 수행될 수 있다.

도 4a 및 도 4b는, 본 발명의 다른 실시예인 스피커장치(31)의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다. 도 1과 동일한 부품들에는 동일한 참조부호를 사용하고, 동일한 설명은 생략한다. 도 4a는 일반적인 구성을 나타내는 도면이고, 도 4b는 작업성이 향상될 수 있는 구성을 나타내는 도면이다. 본 실시예는 스피커 유닛(2, 3)들이 결합부재(10)에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다. 물론, 본 실시예의 구성은 도 1에 도시된 실시예에도 적용할 수 있다.

도 4a 및 도 4b에서는, 각 스피커 유닛(2, 3)들의 프레임(4, 5)들이 인클로저(11)의 표면에 장착될 때, 스피커 유닛(2, 3)들과 인클로저(11)의 표면 사이에 완충재(32, 33)들이 각각 개재된다. 완충재(32, 33)들은, 펠트(felt), 방진고무 (vibration-resistant rubber) 또는 겔(gel) 등의 방진성(damping property)이 높은 재료로 만들어 진다. 완충재(32, 33)들이 개재되면, 스피커 유닛(2, 3)들로부터 캐비닛 등의 인클로저(11)로 진동이 전달되기 어려워진다. 그러므로, 인클로저(11)의 진동이 억제될 수 있다. 또한, 한 쌍의 스피커 유닛(2, 3)에 의해 발생된 구동력이 서로 반대방향으로 작용한다. 그러므로, 진동이 상쇄되어 감소될 수 있다.

스피커 유닛(2, 3)들, 인클로저(11), 및 완충재(32, 33)의 위치관계는 도 4a 및 도 4b에서 상술한 바에 한정되지 않는다. 완충재(32, 33)는, 예를 들면, 도 4c 및 도 4d에 도시된 위치와 같이, 스피커 유닛(2, 3)들의 진동이 인클로저(11)에 전달되는 것을 방지할 수 있는 위치에 배치될 수도 있다.

결합부재(10)는 스테인레스 강 또는 황동 등의 비중이 높은 비자성 금속으로 만들어진다. 일반적으로, 자속은 자기회로(6, 7)로부터 누설된다. 특히, 외자형 자석(external magnetic type magnet)이라 칭하는 고리형 영구자석이 자기회로(6, 7)로 이용되면, 강한 자력이 자기회로(6, 7)의 배면에 작용한다. 결합부재(10)가 철 등의 강자성체(ferromagnetic material)로 만들어진 경우에는, 강한 반발력이 발생된다. 그러므로 결합이 곤란해진다. 연결되는 결합부재를 통해 자속이 누설되기 쉽기 때문에, 자기회로(6, 7)의 자기공극에서의 자속밀도가 낮아지고, 스피커의 음향재생 효율이 악화된다.

도 4a에 도시된 구성에서는, 결합부재(10)의 축선(10a)이 스피커 유닛(2, 3)들의 축선(2a, 3a)들과 동일 선상에 위치될 수 있도록 배치된다. 결합부재(10)의 축선방향 양단부에는 수나사(34, 35)들이 각각 형성되어 있다. 수나사(34, 35)들에 대해, 자기회로(6, 7)들의 배면상의 중심에는, 수나사(34, 35)에 나사결합될 암나사(36, 37)들이 각각 형성되어 있다. 동일한 방식으로 암나사(36, 37)들이 수나사 (34, 35)등에 나사결합되면, 스피커 유닛(2, 3)들이 일체화될 수 있다. 스피커 유닛(2, 3)들과 결합부재(10)는 다음과 같이 서로 나사결합될 수 있다. 예를 들면, 스피커 유닛(2, 3)들 중 한 쪽을 미리 인클로저(11)에 장착한 후, 결합부재 (10)를 한 쪽 스피커 유닛의 자기회로에 나사결합한다. 그리고 나서, 다른 쪽 스피커 유닛의 자기회로를 결합부재(10)에 나사결합하면서, 그 스피커 유닛을 인클로저(11)에 장착할 수 있다.

도 4b에 도시된 구성에서는, 스피커 유닛(2, 3)들이 결합부재(10)와 동일한 결합부재(40)에 의해 서로 연결된다. 결합부재(40)에서는, 자기회로(6, 7)에 형성된 암나사(46, 47)에 수나사(44, 45)들이 각각 끼워질 수 있도록, 축선(40a)의 양단부에 형성된 수나사(44, 45)들의 방향이 변경될 수 있다. 이러한 구성으로 인해, 결합부재(40)가 축선(40a)을 중심으로 회전되면, 회전방향에 따라 양측이 동시에 체결되거나 풀러질 수 있다. 이러한 형태의 결합부재(40)가 사용되면, 한 쌍의 스피커 유닛(2, 3)이 동시에 연결될 수 있고, 노력과 시간을 덜 수 있다.

도 5는, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같은 한 쌍의 스피커 유닛(2, 3)을 연결한 결과를 알아내기 위해 무향실(anechoic chamber)에서 이루어진 측정결과를 나타내는 그래프이다. 도 5의 (a)는, 스피커 유닛(2, 3)들이 서로 연결되지 않고, 스피커 유닛(2, 3)들의 배면이 단순히 서로 대향하고 있는 상태에서 스피커 유닛(2, 3)들이 인클로저(11)에 장착된 경우에 동일한 방식으로 스피커 유닛(2, 3)들이 구동되는 경우에 얻어진 출력음압특성(output sound pressure characteristic), 고조파왜곡특성(harmonic distortion characteristic), 및 전기임피던스특성(electric impedance characteristic)을 나타내는 그래프이다.

도 5의 (b)는, 스피커 유닛(2, 3)들이 서로 연결된 상태에서 스피커 유닛(2, 3)들이 인클로저(11)에 장착된 경우에 동일한 방식으로 스피커 유닛(2, 3)들이 구동되는 경우에 얻어진 출력음압특성, 고조파왜곡특성, 및 전기임피던스특성을 나타내는 그래프이다. 도 5의 (a)와 도 5(b)에 도시된 전기임피던스특성을 서로 비교하면, 스피커장치의 공진의 선예도(sharpness) Q0이 0.6∼0.45로 저하된다는 것을 알 수 있다. 상술한 바와 같이 스피커장치의 공진의 선예도 Q0이 저하되면, 진동을 감쇠시키기 위한 방진성을 향상시킬 수 있고 과도특성도 향상시킬 수 있어서, 재생음질이 향상될 수 있다. 주파수가 100Hz이하인 경우에 도 5의 (a)와 도 5의 (b)에 도시된 이차왜곡을 서로 비교하면, 이차왜곡이 5dB 저하되었다는 것을 알 수 있다. 상술한 바와 같이 이차왜곡이 저하되면, 재생음질이 향상될 수 있다.

도 6은, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같은 한 쌍의 스피커 유닛(2, 3)을 연결한 효과를 한 쌍의 스피커 유닛(2, 3)을 연결하지 않은 효과와 비교한 그래프이다. 이 경우, 상기 효과는 누적 스펙트럼 데이터(cumulative spectrum data)에 의해 비교된다. 누적 스펙트럼 효과는 임펄스 응답(impulse response)을 고속 퓨리에 변환(fast Fourier transform, FFT)으로 분석하여 얻어질 수 있다. 누적 스펙트럼 데이터는 임펄스 출력에 대한 음향출력의 주파수 특성의 변화를 시간 경과에 따라 나타낸다. 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 스피커 유닛들의 배면이 서로 연결되지 않은 경우, 예를 들면, 250Hz의 진동을 30dB 감쇠시키기 위해서는, 16msec가 걸린다. 한편, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 스피커 유닛들의 배면이 서로 연결된 경우, 250Hz의 진동을 30dB 감쇠시키기 위해서는, 12msec가 걸린다.

도 7은, 도 1에 도시된 실시예에서 사용된 음향부하부재(8, 9)의 출력음압특성, 고조파왜곡특성, 및 전기임피던스특성을 무향실에서 측정한 경우의 측정 결과를 나타내는 그래프이다. 도 7의 (a)는, 음향부하부재(8, 9)를 사용하지 않고 스피커 유닛들의 배면이 서로 연결된 경우의 특성을 나타내는 그래프이고, 도 7의 (b)는, 음향부하부재(8, 9)를 사용하고 스피커 유닛들의 배면을 서로 연결한 경우의 특성을 나타내는 그래프이다. 전기임피던스특성에서 알 수 있는 바와 같이, Q0는 0.45∼0.41로 더 저하된다. 또한, 공진주파수도 60Hz∼40Hz로 저하된다는 것을 알 수 있다. 출력음압특성에서 알 수 있는 바와 같이, 저주파음의 평탄대역(flatband)이 80Hz이상으로부터 40Hz 이상으로 확대되는 것을 알 수 있다.

도 1에 도시된 실시예의 스피커장치(1)에 의하면, 스피커 유닛들이 소용적(small volume)의 인클로저(11)에 장착된 경우에도 저주파음을 재생할 수 있다. 일반적으로, 저주파음의 경우, 재생음의 지향성(directivity)이 강하지 않기 때문에, 스테레오 음향 재생 시스템으로 다채널 재생을 할 때 단일 음원이어도 부조화감(sense of incongruity)을 주지 않는다. 따라서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 저주파음 재생 전용의 스피커장치(1)를 트렁크룸(22)에 설치하고, 중간주파음과 고주파음의 재생을 위한 스피커들을 각 채널에 설치하면, 전체 스피커 시스템으로서 고음질의 다채널의 재생을 할 수 있다.

도 8a 및 도 8b는, 도 1 또는 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예의 스피커 유닛(2, 3)의 진동판의 전면의 형상이 원형이 아닌 장방형으로 형성된 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 8a는 타원형 진동판(51)을 가지는 스피커 유닛(2, 3)의 배치를 나타내는 도면이고, 도 8b는 직사각형 진동판(52)을 가지는 스피커 유닛(2, 3)의 배치를 나타내는 도면이다. 타원형 진동판(51)과 직사각형 진동판(52)은 전체적으로 원뿔형 또는 평면형으로 각각 형성된다. 스피커 유닛의 전면의 형상이 타원형 또는 직사각형이고, 횡방향의 직경 X와 종방향의 직경 Y가 부등식 X＞Y를 만족하는 구조로 스피커 유닛을 사용하면, 도 1 또는 도 4a 및 도 4b에 도시된 스피커장치(1, 31)가 박형으로 될 수 있다. 스피커장치(1, 31)가 차량의 트렁크룸(22)에 배치되면, 트렁크룸(22)의 공간이 좁아져 불편함이 생길 가능성이 있다. 그러나, 스피커장치(1, 31)가 박형으로 되면, 트렁크룸(22)의 공간이 불필요하게 줄어들지 않아서 불편함이 제거될 수 있다.

도 1에는, 스피커 유닛에 음향부하부재가 배치되는 실시예를 설명하였다. 도 4a∼도 4c에는, 스피커 유닛과 인클로저 사이에 댐퍼가 배치되는 실시예를 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 바에 한정되지 않는다. 도 1에 도시된 실시예에서 음향부하부재와 인클로저 사이에 완충재가 배치될 수도 있고, 그리고/또는, 스피커 유닛과 음향부재 사이에 배치될 수도 있다. 도 4a∼도 4c에 도시된 실시예에서 스피커 유닛에 음향부하부재가 배치될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 진동판을 전기적으로 구동하는 구동부가 서로 대향하도록 배치되고 각 구동부들의 축선들이 동일 직선상에 위치하도록, 구동부들이 결합부재에 의해 기계적으로 서로 연결된다. 그러므로, 스피커 유닛의 지지계에서 발생되는 진동이 상쇄될 수 있다. 진동판에는 음향부하부재에 의한 음향부하가 걸리기 때문에, 진동계의 공진주파수를 줄일 수 있다. 저주파음이 재생될 수 있고 진동의 발생을 억제함으로써 과도특성이 향상될 수 있기 때문에, 재생음질이 향상될 수 있다. 결합부재가 두 개의 스피커 유닛의 구동부를 연결하기에 충분하기 때문에, 결합부재를 지지하기 위해 필요한 부품수를 줄일 수 있고, 제조비용을 절감할 수 있다.

본 발명에 따르면, 스피커장치는 다음과 같이 배치될 수 있다. 예를 들면, 각 스피커 유닛에 음향부하가 걸릴 수 있도록 결합부재가 서로 연결된 상태에서 차량의 트렁크룸에 한 쌍의 스피커 유닛이 배치된다. 상기 배치에 있어서, 차실내에과도특성이 높은 재생음을 낼 수 있다. 결합부재를 차체로 지지할 필요가 없다. 그러므로, 시간과 노력을 들이지 않고 차량에 스피커장치를 설치할 수 있다. 또한, 부품수를 줄일 수 있어서, 제조비용이 절감된다.

본 발명에 따르면, 음향재생이 이루어지는 목표 공간에 대해, 한 쌍의 스피커 유닛이 결합부재에 의해 서로 연결되고 음향부하가 인클로저 또는 인클로저로서 기능하는 공간에 수납되어, 고음질의 재생음만이 개구부로부터 나올 수 있다.

본 발명에 따르면, 한 쌍의 스피커 유닛의 구동부들이 각 구동부들에 대해 연결된 결합부재에 의해 서로 연결된다. 그러므로, 한 쌍의 스피커 유닛이 결합부재만으로 결합될 수 있어서, 부품수와 수고가 줄어든다.

본 발명에 따르면, 진동판을 전기적으로 구동하기 위한 구동부들이 결합부재에 의해 서로 기계적으로 연결된다. 그러므로, 스피커 유닛의 지지계에서 발생된 진동이 상쇄될 수 있다. 각 스피커 유닛이 완충재를 통해 인클로저에 부착되기 때문에, 진동이 인클로저에 전달되는 것을 억제할 수 있다. 그러므로, 과도특성이 향상될 수 있고, 재생음질이 향상될 수 있다. 스피커 유닛들의 구동부들이 결합부재에 의해 서로 나사로 연결된다. 그러므로, 부품수를 줄일 수 있고, 제조비용을 절감할 수 있다.

본 발명에 따르면, 결합부재가 한 쌍의 스피커 유닛들의 구동부들에 동시에 나사결합될 수 있다. 그러므로, 스피커 유닛들을 연결하는데 드는 노력과 시간을 덜 수 있다.

본 발명에 따르면, 스피커 유닛의 진동판의 전면의 형상이 장방형, 즉, 타원형 또는 직사각형이 될 수 있다. 이처럼, 스피커 유닛의 진동판의 전면이 장방형이 되도록 스피커 유닛을 배치하면, 스피커장치를 박형으로 할 수 있고 트렁크룸의 공간을 절약할 수 있다. 따라서, 트렁크룸을 이용할 때의 불편함을 피할 수 있다.

Claims

진동판과 상기 진동판을 전기적으로 구동하기 위한 구동부를 각각 포함하는 한 쌍의 스피커 유닛;

상기 구동부들을 서로 대향시켜, 상기 진동판의 구동 축선들이 동일 직선상에 위치하는 배치상태를 가지도록, 상기 구동부들을 서로 기계적으로 연결하는 결합부재; 및

스피커 유닛들의 각 진동판의 일측면에 각각 배치되고, 상기 일측면들은 서로 대향하고 있는 측인 한 쌍의 음향부하부재를 포함하며,

상기 각각의 음향부하부재는 상기 진동판으로부터 음향출력을 도출하도록 각각의 진동판에 음향부하를 주는 것을 특징으로 하는 스피커장치.
제 1항에 있어서, 상기 한 쌍의 스피커 유닛과 상기 음향부하부재들은, 상기 스피커 유닛들의 상기 구동부가 상기 결합부재에 의해 서로 연결되어 있는 상태에서 차량의 차실에 인접하는 인접 공간에 배치되고,

상기 각각의 음향부하부재는 상기 각각의 스피커 유닛으로부터의 음향출력이 상기 차실로 도출되는 개구부를 가지는 것을 특징으로 하는 스피커장치.
제 1항에 있어서, 상기 각각의 음향부하부재는 상기 각각의 스피커 유닛의 진동판의 한 쪽 공간을 덮어, 상기 음향출력을 상기 각각의 진동판으로부터 상기진동판의 구동축선에 수직인 소정의 방향으로 도출하는 것을 특징으로 하는 스피커장치.
제 1항에 있어서, 상기 결합부재는 상기 각각의 스피커 유닛의 상기 구동부에 나사결합되는 것을 특징으로 하는 스피커장치.
진동판, 상기 진동판을 전기적으로 구동하기 위한 구동부, 및 인클로저에 장착되는 장착부를 각각 포함하는 한 쌍의 스피커 유닛;

상기 구동부들을 서로 대향시켜, 상기 진동판의 구동 축선들이 동일 직선상에 위치하는 배치상태를 가지도록, 상기 구동부들을 서로 기계적으로 연결하는 결합부재; 및

상기 장착부와 상기 인클로저 사이에 배치된 완충재를 포함하며,

상기 결합부재는 상기 각각의 스피커 유닛의 상기 구동부에 각각 나사결합되는 것을 특징으로 하는 스피커장치.
제 5항에 있어서, 상기 결합부재는 양단부에 나사부를 가지고,

상기 각 스피커 유닛의 상기 구동부는 나사부를 가지며,

상기 결합부재가 소정방향으로 회전하면 상기 구동부들과 상기 결합부재의 양단부들이 동시에 체결되는 것을 특징으로 하는 스피커장치.
진동판과, 상기 진동판을 전기적으로 구동하기 위한 구동부를 각각 포함하는 한 쌍의 스피커 유닛;

상기 구동부들을 서로 대향시켜, 상기 진동판의 구동 축선들이 동일 직선상에 위치하는 배치상태를 가지도록, 상기 구동부들을 서로 기계적으로 연결하는 결합부재;

스피커 유닛들의 각 진동판의 일측면에 각각 배치되고, 상기 일측면들은 서로 대향하고 있는 측인 한 쌍의 음향부하부재; 및

상기 스피커 유닛과 상기 음향부하부재 사이에 배치된 완충재를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커장치.
제 1항, 제 4항, 및 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스피커 유닛의 상기 진동판의 전면 형상이 장방형인 것을 특징으로 하는 스피커장치.