KR20040110982A - 스피커 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스피커 장치에 관한 것으로 캐비넷(20)의 내부를 2개의 공실(Wb1 및 Wb2)로 분할하고, 칸막이판(22)에 링형상의 자성판(29a 및 29b)을 고정 설치한 진동판(23)을 에지(24)로 부착하고, 자성판(29a 및 29b)에 대향하는 링형상의 고정 마그네트(25 및 27)를 배치하며, 그리고 스피커 유닛(21)의 음압으로 진동하는 진동판(23)의 진동을 마그네트(25 및 27)의 흡인력으로 증강하여 캐비넷의 음향 스티프니스를 감소시켜 등가적으로 캐비넷 용적을 크게 하여 소형 캐비넷에서의 저음 재생을 실현하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 스피커 장치에 관해, 보다 특정적으로는 소형의 캐비넷으로 저음 재생을 실현하는 스피커 장치에 관한 것이다.
종래 오디오 기기의 디지털화가 진행되고 포터블 타입의 CD플레이어나 DVD 플레이어 등의 소형기기로 음악소스에 포함되는 저음역의 신호를 용이하게 재생할 수 있게 되고 있다. 그러나, 최종적인 음의 재생기기가 되는 스피커 장치에서는 저음역의 재생에는 큰 캐비넷 용적이 필요하고, 소형으로 저음 재생이 가능한 스피커 장치를 실현하는 것은 곤란했다.
지금까지, 소형 캐비넷에서 저음역을 재생하는 스피커 장치로서 여러가지 방식이 사용되어 왔다. 예를 들어, 스피커 유닛이 부착된 캐비넷에 음향 포트를 설치하여 캐비넷 용적이 나타내는 음향 스티프니스와 음향 포트의 음향질량으로 결정되는 음향 공진을 이용하여, 저음재생역의 확대를 도모하는 버스레프 방식은, 현상황에서는 가장 일반적인 저음 재생 방식이다. 그러나, 상기 버스레프 방식에서도 저음 재생을 위해서는 상기 캐비넷이 나타내는 음향 스티프니스를 작게, 즉 캐비넷 용적을 크게 하지 않으면 저음역의 재생은 곤란했다.
이와 같은 캐비넷 용적으로 결정되는 저음재생한계를 개량한 스피커 장치가 예를 들어 일본 특개2000-308174호 공보에 개시되어 있다. 이하, 도 11을 사용하여 상기 일본 특개2000-308174호 공보에 개시된 스피커 장치에 대해서 설명한다. 도 11은 상기 스피커 장치의 단면 구조도이다.
도 11에서 종래의 스피커 장치는 대략적으로 스피커 캐비넷(1) 및 스피커 유닛(2)으로 구성된다. 스피커 유닛(2)은 센터폴(3), 마그네트(4), 플레이트(5), 보이스코일(6), 보이스 코일 보빈(7), 프레임(8), 댐퍼(9), 콘형 진동판(10), 에지(11), 더스트캡(12), 가동 마그네트(13) 및 고정 마그네트(14)를 갖는다. 플레이트(5)는 그 한쪽 주면이 마그네트(4)의 윗면(진동판(10)측의 주면)에 고정 부착된다. 보이스 코일(6)은 보이스 코일 보빈(7)의 외주면에 감기고, 센터폴(3)의 외주면과 플레이트(5)의 내주면 사이의 자기공극에 삽입된다. 프레임(8)은 플레이트(5)의 윗면(진동판(10)측의 다른쪽 주면)에 고정 부착된다. 댐퍼(9)는 그 외주가 프레임(8)에 고정 부착되어 보이스 코일 보빈(7)의 외주를 지지한다. 콘형 진동판(10)은 보이스 코일 보빈(7)의 상단부에 고정 부착된다. 에지(11)는 진동판(10)의 외주부를 프레임(8)과의 사이에서 지지한다. 더스트캡(12)은 진동판(10)의 상부에 고정 부착되어 있다. 가동 마그네트(13)는 링형상이고, 그 내주면이 보이스 코일 보빈(7)의 외주면에 고정 부착된다. 고정 마그네트(14)는 링형상이고, 그 내주면과 가동 마그네트(13)의 외주면이 공극을 형성하여 대향하여 배치되고, 가동 마그네트(13)와 두께방향으로 동일한 극으로 착자(着磁)되어 있다.
다음에, 이와 같이 구성된 종래의 스피커 장치의 동작을 설명한다. 보이스코일(6)에 전기신호가 인가되면 구동력이 발생한다. 상기 구동력은 보이스 코일 보빈(7)에 접합된 콘형 진동판(10)을 진동시켜 음을 발생하는 것으로, 상기 동작은 통상의 스피커의 동작이다. 통상의 스피커와 크게 다른 것은 보이스 코일 보빈(7)의 외주에 고정 부착된 가동 마그네트(13)와, 이와 대향하여 배치된 고정 마그네트(14) 사이의 작용이다. 콘형 진동판(10)은 보이스 코일(6)에 발생한 구동력에 의해 진동하지만, 이 때 보이스 코일 보빈(7)에 부착된 가동 마그네트(13)도 일체가 되어 고정 마그네트(14)의 내주부에서 진동한다. 가동 마그네트(13)와 고정 마그네트(14)는 두께 방향으로 동일 극성으로 착자하고 있고, 서로 반발하고 있으므로, 가동 마그네트(13)가 고정 마그네트(14)의 중앙위치, 즉 자기적으로 균형이 잡히는 위치로부터 벗어나면, 가동 마그네트(13)는 중앙위치로부터 벗어나고자 하는 힘, 즉 스피커 유닛(2)의 진동계에 대해서 음의 스티프니스를 부여하도록 작용하는 것이다. 이에 의해, 가동마그네트(13)에 발생하는 자기력의 효과로 음(負)의 스티프니스로서 작용하는 힘이 캐비넷(1)의 음향 스티프니스의 탄성력을 감소시키도록 작용한다. 이 결과, 스피커 장치는 소형의 캐비넷이면서 마치 큰 캐비넷에 스피커 유닛을 탑재한 것과 같은 저음재생이 가능해진다.
그러나, 상기 일본 특개2000-308174호 공보에서 개시된 스피커 장치에서는 스피커 유닛(2)의 내부에 음의 스티프니스 발생기구가 되는 가동 마그네트(13) 및 고정 마그네트(14)를 설치하고 있다. 따라서, 스피커 유닛(2)의 구조가 복잡해짐과 동시에, 보이스 코일 보빈(7)에 가동 마그네트(13)를 부착하기 위해, 진동계 중량이 증대하여 스피커 유닛(2)의 출력음압 레벨을 저하시킨다는 과제가 있었다.
또한, 음의 스티프니스는 캐비넷(1)내의 용적이 나타내는 음향 스티프니스를 감소시키도록 설정된다. 따라서, 상기 스피커 장치에서는 캐비넷(1)을 공기의 누출이 없는 밀폐방식으로 할 필요가 있고, 밀폐방식보다 낮은 주파수 대역에 재생한계를 확대하는 수단으로서 이용되는 버스레프 방식으로 하는 것이 곤란했다.
그 때문에, 본 발명의 목적은 스피커 유닛의 구조를 변형시키지 않고 출력음압 레벨을 확보하면서 소형 캐비넷으로 저음 재생이 가능한 스피커 장치를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 상기 목적에 더하여 버스레프 방식 등의 음향 공진을 이용한 저음 재생 수단이 이용 가능한 스피커 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 스피커 장치의 구조 단면도,
도 2는 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 스피커 장치의 구조 단면도,
도 3은 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 스피커 장치의 구조 단면도,
도 4는 도 3의 스피커 장치에서의 제 1 변형예를 도시한 구조 단면도,
도 5는 도 3의 스피커 장치에서의 제 2 변형예를 도시한 구조 단면도,
도 6은 도 3의 스피커 장치에서의 제 3 변형예를 도시한 구조 단면도,
도 7은 도 3의 스피커 장치에서의 제 4 변형예를 도시한 구조 단면도,
도 8은 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 스피커 장치의 구조 단면도,
도 9는 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 스피커 장치의 구조 단면도,
도 10은 본 발명의 제 6 실시형태에 관한 스피커 장치의 구조 단면도 및
도 11은 종래의 스피커 장치의 구조 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
20: 캐비넷 21: 스피커 유닛
22: 칸막이판 23: 진동판
24: 에지 25: 제 1 고정 마그네트
26: 제 1 지지부재 27: 제 2 고정 마그네트
28: 제 2 지지부재 29a: 제 1 자성판
29b: 제 2 자성판
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 이하에 설명한 바와 같은 특징을 갖고 있다.
본 발명의 제 1 국면은 캐비넷, 캐비넷의 내부 공간을 제 1 공실 및 제 2 공실로 분할하는 칸막이판, 제 1 공실을 형성하는 캐비넷에 그 전면(前面)을 외부공간을 향하여 배치한 스피커 유닛, 및 칸막이판에 배치되고 제 2 공실의 음향 스티프니스를 감소시키는 음의 스티프니스 발생기구를 구비하는 스피커 장치이다.
상기 구성에 의하면, 제 2 공실의 음향 스티프니스를 감소시키는 음의 스티프니스 발생기구에 의해, 스피커 유닛 배면의 캐비넷 공실의 음향 스티프니스를 감소시켜 캐비넷 용적을 등가적으로 크게 하여, 소형 캐비넷의 스피커 장치에서 저음 재생을 실현한다. 또한, 상기 스피커 장치는 스피커 유닛과 음의 스티프니스 발생기구를 분리하여 캐비넷 내에 설치하기 위해, 음의 재생용으로서는 범용 스피커 유닛을 그대로 사용하는 것이 가능하고, 스피커 유닛의 구조를 변형시키지 않고 스피커 유닛의 진동계 중량의 증가에 의한 음압 레벨의 저하를 방지하여 출력음압 레벨을 확보하면서 저음재생이 가능해진다.
상기 음의 스티프니스 발생기구는 제 1 공실과, 제 2 공실의 경계에 배치되는 진동판과, 칸막이판에 대해서 진동판을 지지하는 적어도 하나의 서스펜션과, 서스펜션으로 지지된 진동판의 진동방향에서의 평형위치를 기준으로 하여 그 평형위치로부터 분리되는 방향으로 그 진동판에 이반력(離反力)을 가하는 이반력 발생부를 포함해도 관계없다. 이에 의해, 이반력 발생부는 진동판이 평형위치로부터 벗어나는 방향으로 이반력을 가하므로, 상기 이반력에 의해 진동판의 진폭이 증가되어 캐비넷의 음향 스티프니스를 감소시킬 수 있다.
이반력 발생부는 이하에 설명한 바와 같이 여러가지 것이 생각된다. 제 1 예로서 이반력 발생부는 진동판의 적어도 일부에 고정 설치한 자성체와, 자성체의 진동판의 진동방향 전후에 각각 소정의 공극을 형성하고, 그 자성체와 대향하여 고정적으로 배치한 복수의 고정 마그네트를 포함한다. 이에 의해, 진동판의 자성체에 고정된 마그네트로부터 번갈아 자기적 흡인력을 가함으로써, 진동판에 상기 이반력을 가할 수 있고, 음의 스티프니스를 발생시킬 수 있다. 또한, 진동판 및 자성체가 일체적으로 성형되어 있어도 상관없다. 이에 의해, 진동판에 별도의 부재인 자성체를 고정 설치하는 제조공정이 불필요해지고, 보다 안정된 크기 정밀도가 확보되어 성능의 안정화를 도모할 수 있다.
제 2 예로서, 이반력 발생부는 진동판의 적어도 일부에 고정 설치한 자성체와, 그 중앙부에 센터폴이 형성되고, 자성체의 진동판의 진동방향 전후에 각각 소정의 공극을 형성하고, 그 자성체와 대향하여 고정적으로 배치한 복수의 플레이트와, 플레이트에 각각 고정 설치되고, 센터폴을 중심으로 하여 링형상으로 고정되는 복수의 마그네트를 포함한다. 제 3 예로서, 이반력 발생부는 진동판 중 적어도 일부에 고정 설치한 자성체와, 자성체의 진동판의 진동방향 전후에 각각 소정의 공극을 형성하고, 그 자성체와 대향하여 고정적으로 배치한 복수의 요크와, 요크 중앙부에 각각 고정 설치된 복수의 마그네트를 포함한다. 상기 제 2 및 제 3 예 중 어느 구성이어도, 센터폴이 형성된 플레이트나 요크를 사용함으로써 마그네트에 발생하는 자속을 집중시키는 것이 가능해지고, 자기효율이 향상되어 보다 소형의 자기회로로 필요한 음의 스티프니스를 얻기 위한 자기 흡인력이 얻어진다.
제 4 예로서 이반력 발생부는 진동판 중 적어도 일부에 고정 설치한 마그네트와, 마그네트의 진동판의 진동방향 전후에 각각 소정의 공극을 형성하고, 그 마그네트와 대향하여 고정적으로 배치한 복수의 자성체를 포함한다. 이에 의해, 진동판의 마그네트에 고정된 자성체로부터 번갈아 자기적 흡인력을 가함으로써 진동판에 상기 이반력을 가할 수 있고 음의 스티프니스를 발생시킬 수 있다.
제 5 예로서 이반력 발생부는 진동판 중 적어도 일부에 고정 설치한 진동판측 마그네트와, 진동판측 마그네트의 외주측에 소정의 공극을 형성하여 고정적으로 배치된 링형상의 고정 마그네트를 포함한다. 구체적으로는 진동판측 마그네트 및 고정 마그네트의 착자방향은 평형위치에서 동극이다. 이에 의해, 진동판의 마그네트에 고정된 마그네트로부터 받는 자기적 반발력에 의해, 진동판에 상기 이반력을 가할 수 있고, 음의 스티프니스를 발생할 수 있다. 또한, 이반력 발생부는 고정 마그네트의 양 자극면에 각각 고정 설치된 링형상의 자성 플레이트를 더 포함해도 좋다. 이에 의해, 링형상의 고정 마그네트의 양 자극면에 링형상의 자성 플레이트를 설치함으로써, 상기 마그네트의 동작점이 올라가 보다 큰 자극력이 얻어진다.
예를 들어, 진동판은 콘형상이다. 이에 의해, 진동판을 콘형상으로 함으로써 평면 진동판 보다도 형상효과에서 강성이 높아지고, 진동판의 재료두께를 얇게 하는 것이 가능해진다. 즉, 진동판의 경량화를 도모할 수 있어 저음역의 능률이 더욱 향상된다.
상기 서스펜션은 그 외주부의 전체 둘레가 칸막이판에 접합되고, 그 내주부의 전체 둘레가 진동판의 외주부를 지지하는 밀폐성을 확보한 재질로 구성된 에지이고, 제 2 공실은 캐비넷, 칸막이판, 에지, 및 진동판에 의해, 그 밀폐가 유지되어 있어도 상관없다. 이에 의해, 캐비넷의 내부가 칸막이판, 에지, 및 진동판에 의해 2개의 공실로 분리되어 제 2 공실이 독립하여 밀폐되어 있으므로, 스피커 유닛의 배면에 형성되는 제 1 공실과 음의 스티프니스 발생기구의 배면에 형성되는 제 2 공실을 음향적으로 분리하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 스피커 유닛의 배면용적의 음향공진을 이용하는 버스레프 방식이나 드럼콘 방식을 구성하는 것이 가능해지고, 소형 캐비넷으로 보다 저음역을 재생할 수 있는 스피커 장치를 실현할 수 있다.
상기 서스펜션은 이하에 설명한 바와 같이, 여러가지의 것을 더 포함하는 것을 생각할 수 있다. 제 1 예로서 서스펜션은 또한, 진동판의 중앙에 진동방향을 향하여 세워 설치한 샤프트와, 샤프트를 진동방향으로 슬라이딩시키고 고정적으로 배치한 베어링을 포함한다. 이에 의해, 진동판은 샤프트 및 베어링에 의해 진동하는 방향이 안정되므로, 롤링 운동을 하는 일이 없다. 따라서, 진동판이 보다 안정된 진동을 실시할 수 있다.
제 2 예로서 서스펜션은 또한, 진동판의 진동방향 전후에 각각 한쪽을 접합하고, 다른쪽을 고정적으로 배치한 그 진동방향에 대해서 신축되는 복수의 탄성체를 포함한다. 이에 의해 진동판이 스피커 유닛으로부터의 높은 음압으로 구동되어 큰 진폭이 된 경우에도, 탄성체를 배치함으로써 진동판이 다른 부재에 직접 충돌하는 일이 없으므로, 진동판의 파손이나 충돌음의 발생을 방지할 수 있다.
제 3 예로서 서스펜션은 또한 진동판에 그 내주측을 접합하고, 그 외주측을 고정 설치한 적어도 하나의 댐퍼를 포함한다. 이에 의해, 진동판이 롤링 진동하는 것을 억제하고 보다 안정적인 음의 스티프니스의 효과를 실현한다.
또한, 제 1 공실을 형성하는 캐비넷에 배치되고, 그 제 1 공실의 음향 스티프니스와의 사이에서 공진하여 저음을 증강하는 음향 공진부를 구비해도 상관없다. 이에 의해, 음향 공진부의 작용에 의해 저음재생능력이 뛰어난 스피커 장치를 실현할 수 있다. 또한, 캐비넷에 고정 설치되고 스피커 유닛의 전면에 제 3 공실을 형성하는 판형상 부재와, 판형상 부재에 소정의 개구부를 형성함으로써 스피커 유닛의 고음역을 음향적으로 컷하는 하이컷 필터를 더 구비해도 상관없다. 이에 의해, 제 3 공실 및 판형상 부재의 개구부는 스피커 유닛의 고음역을 음향적으로 컷하는하이컷 필터로서 동작한다. 즉, 일반적으로 저음재생용 스피커 장치로서 이용하는 경우, 고음역을 컷하는 전기적인 필터가 불필요해진다. 또한, 상기 제 1 공실의 용적은 제 2 공실의 용적 보다도 작아도 상관없다. 이에 의해, 보다 저음재생능력이 우수한 스피커 장치를 실현할 수 있다.
일례로서 상기 음향공진부는 제 1 공실과 외부공간을 연결하는 중공의 관으로 구성되는 버스레프포트이다. 이에 의해, 음향공진부가 중공의 관으로 이루어진 버스레프포트이고, 버스레프포트의 음향공진으로 저음재생역의 확대를 도모할 수 있다.
다른 예로서 상기 음향공진부는 그 외주가 에지로 지지되고 캐비넷에 부착된 패시브 라디에이터이다. 이에 의해, 음향공진부가 에지로 지지된 패시브 라디에이터로 구성되는 드럼콘 방식이고, 음향공진으로 저음재생역의 확대를 도모할 수 있다.
상기 이반력 발생부의 제 6 예로서 진동판의 중앙에는 소정의 개구부가 형성되고, 이반력 발생부는 진동판과 동일한 개구부가 형성되고, 각각의 개구부를 일치시켜 진동판에 고정 설치되는 자성체와, 자성체의 진동판의 진동방향에 대한 제 2 공실측에 소정의 공극을 형성하고 그 자성체와 대향하여 고정적으로 배치한 제 1 자기회로와, 상기 한쪽단이 제 1 자기회로의 중앙부에 고정되고 진동판 및 자성체의 개구부에 대해서 소정의 간격을 두고 관통 설치되는 연결봉과, 자성체의 진동판의 진동방향에 대한 제 1 공실측에 소정의 공극을 형성하고 그 자성체와 대향하여 연결봉의 다른쪽 단과 그 중앙부가 고정되어 배치되는 제 2 자기회로를 포함하고,음의 스티프니스 발생기구는 그 외주부를 진동판과 접합하여 제 1 공실측으로부터 적어도 제 1 자기회로 및 진동판의 개구부를 덮는 더스트캡을 더 포함한다. 이에 의해, 제 2 자기회로가 연결봉을 통하여 제 1 자기회로와 직접 연결되어 있다. 이에 의해, 제 2 자기회로를 고정하기 위한 프레임 등을 사용하지 않게 되고, 음의 스티프니스 발생기구의 구성을 대폭 간략화할 수 있다.
본 발명의 제 2 국면은 스피커 장치의 내부에 배치되는 저음증강장치로서, 소정의 개구부를 형성한 캐비넷과, 캐비넷의 개구부에 고정 설치되고 그 캐비넷으로 형성되는 공실의 음향 스티프니스를 감소시키는 음의 스티프니스 발생기구를 구비한다.
상기 본 발명의 구성에 의하면 종래의 스피커 장치의 내부에 저음증강장치를 배치함으로써, 손쉽게 상기 스피커 장치의 저음역의 재생한계를 확대할 수 있다. 즉, 유저가 소유하고 있는 스피커 장치의 내부에 본 발명의 저음증강장치를 배치하는 것만으로 현존의 스피커 시스템에 대한 저음증강을 도모할 수 있다.
상기 음의 스티프니스 발생기구는 개구부에 설치되고 공실과 외부공간의 경계에 배치되는 진동판과, 캐비넷에 대해서 진동판을 지지하는 적어도 하나의 서스펜션과, 서스펜션으로 지지된 진동판의 진동방향에서의 평형위치를 기준으로 하여 그 평형위치로부터 분리되는 방향으로 그 진동판에 이반력을 가하는 이반력 발생부를 포함해도 관계없다. 이에 의해, 이반력 발생부는 진동판이 평형위치로부터 분리되는 방향으로 이반력을 가하므로, 상기 이반력에 의해 진동판의 진폭이 증대되어 캐비넷의 음향 스티프니스를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 목적, 특징, 국면, 효과는 첨부 도면과 대조 확인하여 이하의 상세한 설명으로부터 한층 더 명확해질 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 스피커 장치를 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명의 스피커 장치는 음의 스티프니스를 사용하여 캐비넷의 스티프니스를 감소시킬 수 있고, 소형 스피커 시스템, PDP나 액정 TV등의 오디오 비주얼 기기용 스피커, 차량 탑재용 스피커 시스템 등으로서 유용하다.
(제 1 실시형태)
도 1을 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 스피커 장치에 대해서 설명한다. 또한, 도 1은 상기 스피커 장치의 구조 단면도이다.
도 1에서 스피커 장치는 캐비넷(20), 스피커 유닛(21), 칸막이판(22), 진동판(23), 에지(24), 제 1 고정 마그네트(25), 제 1 지지부재(26), 제 2 고정 마그네트(27), 제 2 지지부재(28), 제 1 자성판(29a) 및 제 2 자성판(29b)을 갖고 있다. 또한, 대략적으로 칸막이판(22), 진동판(23), 에지(24), 제 1 고정 마그네트(25), 제 1 지지부재(26), 제 2 고정 마그네트(27), 제 2 지지부재(28), 제 1 자성판(29a), 및 제 2 자성판(29b)에 의해 제 1 실시형태에서의 음의 스티프니스 발생기구를 구성한다.
스피커 유닛(21)은 콘형 진동판을 갖고 있고 캐비넷(20)의 전면에 형성된 소정의 개구부에 부착된다. 칸막이판(22)은 캐비넷(20)의 내부 공간을 칸막이함으로써 제 1 공실(Wb1) 및 제 2 공실(Wb2)을 구성하고, 칸막이판(22)의 거의 중앙부에 원형상의 개구부가 형성되어 있다. 또한, 스피커 유닛(21)이 배치되는 공실을 제1 공실(Wb1)로 한다. 진동판(23)은 플라스틱 등의 비자성체로 구성되어 칸막이판(22)의 원형상 개구부에 배치된다. 에지(24)는 칸막이판(22)의 개구부에 대해서 진동판(23)의 외주를 지지하는 서스펜션이고, 공기의 누출이 없는 에라스토머 재료나 금속박 등으로 형성된다. 그리고, 에지(24)는 그 외주부의 둘레 전체가 칸막이판(22)의 개구부 근방에 접합되어, 그 내주부의 둘레 전체가 진동판(23)의 외주부를 지지한다. 즉, 제 1 공실(Wb1)과 제 2 공실(Wb2) 사이의 경계는 칸막이판(22), 진동판(23), 및 에지(24)에 의해 형성되고, 제 2 공실(Wb2)의 밀폐가 유지된다.
제 1 고정 마그네트(25)는 제 1 지지부재(26)를 통하여 칸막이판(22)에 대해서 고정되고, 그 두께방향으로 착자된 링형상의 마그네트이다. 그리고, 제 1 고정 마그네트(25)는 그 한쪽 주면을 진동판(23)에 대향하여 제 1 공실(Wb1)측에 배치된다. 제 1 지지부재(26)는 제 1 고정 마그네트(25)의 다른쪽 주면과 접합되고 칸막이판(22)에 고정되어 제 1 고정 마그네트(25)를 지지한다. 그리고, 제 1 지지부재(26)는 제 1 고정 마그네트(25)의 링 개구부와 만나도록 제 1 지지부재(26)의 거의 중앙부에 개구부가 형성되어 있다. 제 2 고정 마그네트(27)는 제 2 지지부재(28)를 통하여 캐비넷(20)의 배면에 대해서 고정되어 그 두께 방향으로 착자된 링형상의 마그네트이다. 그리고, 제 2 고정 마그네트(27)는 그 한쪽 주면을 진동판(23)에 대향하여 제 2 공실(Wb2)측에 배치된다. 제 2 지지부재(28)는 제 2 고정 마그네트(27)의 다른쪽 주면의 일부와 접합되고, 캐비넷(20)의 배면에 고정되어 제 2 고정 마그네트(27)를 지지한다.
제 1 자성판(29a) 및 제 2 자성판(29b)은 철이나 퍼머로이 등의 링형상의 자성체이다. 제 1 자성판(29a)은 진동판(23)의 제 1 공실(Wb1)측 주면에 고정 부착되고, 제 1 고정 마그네트(25)와 소정의 공극을 두고 대향한다. 한편, 제 2 자성판(29b)은 진동판(23)의 제 2 공실(Wb2)측 주면에 고정 부착되고, 제 2 고정 마그네트(27)와 소정의 공극을 두고 대향한다.
다음에, 제 1 실시형태에 관한 스피커 장치의 동작에 대해서 설명한다. 스피커 유닛(21)에 음향신호 등의 전기신호가 인가되면, 보이스 코일에 구동력이 발생하여 콘형 진동판을 진동시켜 음이 발생한다. 예를 들어, 스피커 유닛(21)은 전동형 스피커이고, 그 동작은 주지의 사실이므로 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.
스피커 유닛(21)의 콘형 진동판에서 발생한 음압은 캐비넷(20)의 전방부, 칸막이판(22), 진동판(23), 에지(24), 스피커 유닛(21)의 배면에 의해 형성되는 제 1 공실(Wb1)에 전달된다. 그리고, 제 1 공실(Wb1)에 전달된 음압은 칸막이판(22)에 에지(24)를 통하여 지지된 진동판(23)을 진동시킨다.
진동판(23)의 양면에는 각각 제 1 자성판(29a) 및 제 2 자성판(29b)이 고정 부착되어 있고, 진동판(23)의 진동에 따라서 제 1 자성판(29a) 및 제 2 자성판(29b)도 각각 진동방향으로 진동한다. 또한, 제 1 자성판(29a) 및 제 2 자성판(29b)은 각각 소정의 공극을 두고 제 1 고정 마그네트(25) 및 제 2 고정 마그네트(27)와 대향하고 있고, 제 1 고정 마그네트(25) 및 제 2 고정 마그네트(27)로부터 흡인력을 받는다. 여기에서, 제 1 자성판(29a) 및 제 1 고정 마그네트(25)의공극간격과, 제 2 자성판(29b) 및 제 2 고정 마그네트(27)의 공극간격이 동등하고, 각각의 흡인력이 균형이 잡히는 중립상태를 기준 위치(이하, 평형위치라고 기재한다)로 한다. 이 경우, 제 1 자성판(29a) 및 제 2 자성판(29b)은 제 1 고정 마그네트(25) 및 제 2 고정 마그네트(27)로부터 흡입력에 의해 평형위치로부터 이반하는 이반력을 받게 된다.
상기 이반력은 진동판(3)의 진폭을 억제하는 탄성력을 감소시키는 방향으로 작용한다. 즉, 상기 이반력은 캐비넷(20)의 후방부, 칸막이판(22), 진동판(23), 및 에지(4)에 의해 형성되는 제 2 공실(Wb2)의 음향 스티프니스를 감소시키는 음의 스티프니스로서 작용한다. 그리고, 상기 이반력은 스피커 유닛(21)으로부터의 음압으로 음향적으로 간접적으로 진동하는 진동판(23)의 진동을 용이하게 하는 것이다. 이에 의해, 스피커 유닛(21)의 콘형 진동판은 캐비넷(20)의 공실이 나타내는 음향 스티프니스에 의해 받는 탄성력이 완화되어 마치 캐비넷 용적이 커진 것과 같이 동작한다.
이와 같이 제 1 실시형태에 관한 스피커 장치에서는 음의 스티프니스를 발생시키는 이반력 발생기구에 의해 스피커 유닛 배면의 캐비넷 공실의 음향 스티프니스를 감소시켜 캐비넷 용적을 등가적으로 크게 하여 소형 캐비넷으로 저음재생을 실현한다. 또한, 상기 스피커 장치는 스피커 유닛과 이반력 발생기구를 분리하여 캐비넷 내에 설치하므로, 스피커 유닛의 구조를 변형시키지 않고 출력음압레벨을 확보하면서 저음재생이 가능해진다.
또한, 제 1 실시형태에서는 진동판(23)을 비자성체로 했지만, 이에 의해 진동판(23) 자체의 진동계 중량을 억제할 수 있다. 이와 같은 효과를 기대하지 않는 경우, 진동판(23) 자체를 자성체로 해도 상관없다. 이에 의해, 제 1 자성판(29a) 및 제 2 자성판(29b)을 진동판(23)에 고정 부착할 필요는 없고, 진동판(23) 자체가 제 1 고정 마그네트(25) 및 제 2 고정 마그네트(27)의 흡인력을 받아 동일한 동작을 실시한다.
또한, 상술한 설명에서는 가동측을 자성체(제 1 자성판(29a) 및 제 2 자성판(29b)) 및 고정측을 마그네트(제 1 고정 마그네트(25) 및 제 2 고정 마그네트(27))로 했지만, 가동측을 마그네트로 하고 고정측을 자성체로 해도 서로의 사이에는 자기적 흡인력이 발생하므로 동일한 효과가 얻어진다.
또한, 상술한 설명에서는 스피커 유닛을 전동형 방식으로 했지만, 압전형이나 정전형 등의 다른 변환기 방식이어도 캐비넷의 공실이 나타내는 음향 스티프니스의 영향으로 저음재생한계가 상승하므로 음의 스티프니스에 의해 동일한 효과가 얻어진다.
(제 2 실시형태)
도 2를 참조하여 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 스피커 장치에 대해서 설명한다. 또한, 도 2는 상기 스피커 장치의 구조 단면도이다.
도 2에서 스피커 장치는 캐비넷(30), 스피커 유닛(31), 칸막이판(32), 진동판(33), 에지(34), 고정 마그네트(35), 플레이트(36 및 37), 지지부재(38), 보빈(39), 가동 마그네트(40), 댐퍼 지지부재(41), 제 1 댐퍼(42), 제 2 댐퍼(43), 및 버스레프포트(44)를 갖고 있다. 또한, 대략적으로 칸막이판(32), 진동판(33),에지(34), 고정 마그네트(35), 플레이트(36 및 37), 지지부재(38), 보빈(39), 가동 마그네트(40), 댐퍼 지지부재(41), 제 1 댐퍼(42) 및 제 2 댐퍼(43)에 의해 제 2 실시형태에서의 음의 스티프니스 발생기구를 구성한다.
스피커 유닛(31)은 콘형 진동판을 갖고 있고, 캐비넷(30)의 전면에 형성된 소정의 개구부에 부착된다. 칸막이판(32)은 캐비넷(30)의 내부 공간을 칸막이함으로써 제 1 공실(Wb3) 및 제 2 공실(Wb4)을 구성하고, 칸막이판(32)의 거의 중앙부에 원형상의 개구부가 형성되어 있다. 또한, 스피커 유닛(31)이 배치되는 공실을, 제 1 공실(Wb3)로 한다. 진동판(33)은 플라스틱 등의 비자성체로 구성되고, 칸막이판(32)의 원형상 개구부에 배치된다. 에지(34)는 칸막이판(32)의 개구부에 대해서 진동판(33)의 외주를 지지하는 서스펜션이고, 공기의 누출이 없는 에라스토머 재료나 금속박 등으로 형성된다. 그리고, 에지(34)는 그 외주부의 둘레 전체가 칸막이판(32)의 개구부 근방에 접합되고, 그 내주부의 둘레 전체가 진동판(33)의 외주부를 지지한다. 즉, 제 1 공실(Wb3)과 제 2 공실(Wb4)의 사이의 경계는 칸막이판(32), 진동판(33), 및 에지(34)에 의해 형성되고, 제 2 공실(Wb4)의 밀폐가 유지된다.
고정 마그네트(35)는 그 두께 방향으로 착자된 링형상의 마그네트이고, 그 양 주면에 각각 플레이트(36 및 37)가 설치된다. 그리고, 고정 마그네트(35)는 그 한쪽 주면의 일부를 지지하는 지지부재(38)를 통하여 캐비넷(30)의 배면에 대하여 고정되고, 제 2 공실(Wb4)내에 배치된다. 플레이트(36 및 37)는 고정 마그네트(35)와 동일한 링형상의 자성체이고, 각각의 개구부가 만나도록 고정 마그네트(35)의 양면에 고정된다. 지지부재(38)는 캐비넷(30)의 배면에 고정되어 일체가 된 고정 마그네트(35)와 플레이트(36 및 37)를 지지한다. 또한, 고정 마그네트(35)의 다른쪽 주면(진동판(33)측)의 외주 근방에는 통형상의 댐퍼 지지부재(41)가 고정 설치되어 있다.
진동판(33)에서의 제 2 공실(Wb4)측 주면의 중앙에는 통형상의 보빈(39)이 세워 설치된다. 가동 마그네트(40)는 그 두께 방향으로 착자된 링형상의 마그네트이고, 가동 마그네트(40)의 내주면이 보빈(39)의 측면에 고정 부착된다. 즉, 진동판(33), 보빈(39) 및 가동 마그네트(40)는 일체가 되어 있다. 그리고, 보빈(39) 및 가동 마그네트(40)는 일체가 된 고정 마그네트(35)와 플레이트(36 및 37)의 개구부에 관통 설치되고, 고정 마그네트(35)의 내주면과 가동 마그네트(40)의 외주면이 소정의 공극을 두고 대향하여 배치된다. 그리고, 가동 마그네트(40)의 착자방향이 고정 마그네트(35)의 착자방향과 동일해지도록 배치된다. 보빈(39)은 그 측면에 고정 부착된 제 1 댐퍼(42) 및 제 2 댐퍼(43)에 의해 지지되어 있다. 제 1 댐퍼(42)는 댐퍼 지지부재(41)의 내측면에 고정되고, 보빈(39)의 진동판(33) 근방을 지지한다. 제 2 댐퍼(43)는 지지부재(38)의 내측면에 고정되고 보빈(39)의 선단근방을 지지한다. 따라서, 일체의 진동판(33), 보빈(39) 및 가동 마그네트(40)는 에지(34), 제 1 댐퍼(42) 및 제 2 댐퍼(43)에 의해 그 위치가 지지되고 진동판(33)의 진동방향으로 안정되어 지지된다.
버스레프포트(44)는 캐비넷(30)에 부착된 중공의 음향관이다. 버스레프포트(44)는 제 1 공실(Wb3)과 외부공간을 연결하는 위치에 설치되고 예를들어 캐비넷(30)의 전면(前面)에 설치된다.
다음에, 제 2 실시형태에 관한 스피커 장치의 동작에 대해서 설명한다. 스피커 유닛(31)에 음악신호 등의 전기신호가 인가되면, 보이스 코일에 구동력이 발생하여 콘형 진동판을 진동시켜 음이 발생한다. 예를 들어, 스피커 유닛(31)은 전동형 스피커이고, 그 동작은 주지이므로 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.
스피커 유닛(31)의 콘형 진동판으로 발생한 음압은 캐비넷(30)의 전방부, 칸막이판(32), 진동판(33), 에지(34), 스피커 유닛(31)의 배면에 의해 형성되는 제 1 공실(Wb3)에 전달된다. 그리고, 제 1 공실(Wb3)에 전달된 음압은 칸막이판(32)에 에지(34)를 통하여 지지된 진동판(33)을 진동시킨다.
진동판(33)의 제 2 공실(Wb4)측 주면에는 제 1 댐퍼(42) 및 제 2 댐퍼(43)로 진동방향으로 안정적으로 지지된 보빈(39) 및 가동 마그네트(40)가 고정 부착되어 있고, 진동판(3)의 진동에 따라서 가동 마그네트(40)도 동일한 진동방향으로 진동한다. 또한, 가동 마그네트(40)의 외주면에는 소정의 공극을 두고 고정 마그네트(35)가 대향하여 배치되어 있고, 가동 마그네트(40)와 고정 마그네트(35)는 동일 방향으로 착자하고 있다. 따라서, 가동 마그네트(40)는 고정 마그네트(35)로부터 반발력을 받는다. 여기에서, 가동 마그네트(40)가 고정 마그네트(35)의 중앙위치에 있는 중립 상태를 기준위치(이하, 평형위치라고 기재한다)로 한다. 이 경우, 가동 마그네트(40)는 고정 마그네트(35)로부터 반발력에 의해 진동판(33)의 진동방향에 대해서 그 진동을 증폭하는 방향, 즉 평형위치로부터 이반하는 이반력을 받는 것이 된다.
상기 이반력은 진동판(33)의 진폭을 억제하는 탄성력을 감소시키는 방향으로 작용한다. 즉, 상기 이반력은 캐비넷(30)의 후방부, 칸막이판(32), 진동판(33) 및 에지(34)에 의해 형성되는 제 2 공실(Wb4)의 음향 스티프니스를 감소시키는 음의 스티프니스로서 작용한다. 그리고, 상기 이반력은 스피커 유닛(31)으로부터의 음압으로 음향적으로 간접적으로 진동하는 진동판(33)의 진동을 용이하게 하는 것이다. 이에 의해, 스피커 유닛(31)의 콘형 진동판은 캐비넷(30)의 공실이 나타내는 음향 스티프니스에 의해 받는 탄성력이 완화되고, 자칫 캐비넷 용적이 커지도록 동작한다.
또한, 제 2 실시형태에서는 캐비넷(30)에 버스레프포트(44)가 설치되어 있다. 상기 버스레프포트(44)는 캐비넷(30)의 내용적에 작용하는 음향 스티프니스와의 사이에서 음향 공진을 발생하고, 버스레프 방식의 스피커 장치로서 작용한다. 한편, 제 2 공실(Wb4)은 상술한 음의 스티프니스의 효과로 등가적으로 용적이 확대되고 있다. 즉, 버스레프포트(44)는 캐비넷(30)에서의 실제의 내용적이 되는 제 1 공실(Wb3)+ 제 2 공실(Wb4) 보다도 등가적으로 큰 용적으로서 작용하는 음향 스티프니스와의 사이에서 음향 공진을 발생한다. 따라서, 스피커 유닛(31)을 큰 캐비넷에 넣은 버스레프 방식의 스피커 장치와 동일한 동작을 하므로, 또한 낮은 주파수 대역의 재생이 가능한 스피커 장치를 실현할 수 있다. 또한, 이와 같은 효과를 효율적으로 얻기 위해, 제 1 공실(Wb3)의 용적이 제 2 공실(Wb4)의 용적보다 작은 쪽이 바람직하다.
이와 같이, 제 2 실시형태에 관한 스피커 장치에서는 제 1 실시형태와 동일한 효과에 더하여 또한 버스레프 방식의 음향 공진을 이용한 저음재생수단이 이용 가능한 스피커 장치를 실현한다.
또한, 제 2 실시형태에서는 저음재생수단으로서 버스레프방식을 이용했지만, 저음재생수단은 다른 방식이어도 상관없다. 예를 들어, 외주를 서스펜션(에지)으로 지지한 진동판(패시브 라디에이터)을 캐비넷에 부착하는 드럼콘 방식으로도 캐비넷의 음향 스티프니스와 드럼콘의 진동판의 공진에서 동일한 저음증강효과가 얻어진다.
또한, 상술한 설명에서는 가동 마그네트와 고정 마그네트 사이에서 작용하는 자기력을 이용하여 음의 스티프니스를 발생시키는 이반력 발생기구를 구성하여, 버스레프 방식의 저음증강효과를 얻었지만, 제 1 실시형태로 설명한 음의 스티프니스를 발생시키는 이반력 발생기구에서도 버스레프 방식 또는 드럼콘 방식의 저음증강효과를 얻는 것이 가능한 것은 물론이다.
(제 3 실시형태)
도 3을 참조하여 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 스피커 장치에 대해서 설명한다. 또한, 도 3은 상기 스피커 장치의 구조 단면도이다.
도 3에서 스피커 장치는 캐비넷(50), 스피커 유닛(51), 칸막이판(52), 제 1 프레임(53), 제 2 프레임(56), 제 1 자기회로(60), 제 2 자기회로(61), 진동판(62), 에지(63), 자성판(64), 댐퍼(65), 및 버스레프포트(66)를 갖고 있다. 또한, 대략적으로 칸막이판(52), 제 1 프레임(53), 제 2 프레임(56), 제 1 자기회로(60), 제 2 자기회로(61), 진동판(62), 에지(63), 자성판(64) 및 댐퍼(65)에 의해 제 3 실시형태에서의 음의 스티프니스 발생기구를 구성한다.
스피커 유닛(51)은 콘형 진동판을 갖고 있고, 캐비넷(50)의 전면에 형성된 소정의 개구부에 부착된다. 칸막이판(52)은 캐비넷(50)의 내부 공간을 칸막이함으로써 제 1 공실(Wb5) 및 제 2 공실(Wb6)을 구성하고, 칸막이판(52)의 거의 중앙부에 원형상의 개구부가 형성되어 있다. 또한, 스피커 유닛(51)이 배치되는 공실을 제 1 공실(Wb5)로 한다.
제 1 프레임(53)은 그 외주가 칸막이판(52)의 개구부 근방에 고정 설치되고, 제 2 공실(Wb6)측이 가운데 볼록형상으로 된 원형판이다. 그리고, 제 1 프레임(53)에는 복수개의 음공(150)이 형성되어 있다. 제 2 프레임(56)은 그 외주가 칸막이판(52)의 개구부 근방에 설치되고, 제 1 공실(Wb5)측이 가운데 오목형상으로 이루어진 원형판이다. 그리고, 제 2 프레임(56)에는 복수개의 음공(151)이 형성되어 있다. 도 3에 도시한 바와 같이 제 1 프레임(53) 및 제 2 프레임(56)이 칸막이판(52)의 개구부 근방에 고정 설치됨으로써 제 1 프레임(53) 및 제 2 프레임(56)에 끼워넣어지는 공간이 형성되고, 상기 공간은 제 2 공실(Wb6)측에 가운데 볼록형상이 된다.
진동판(62)은 콘형상의 비자성체로 구성되고, 제 1 프레임(53) 및 제 2 프레임(56)에 끼워 넣어지는 공간내에 배치된다. 에지(63)는 제 1 프레임(53) 및 제 2 프레임(56)의 외주 근방에 대해서 진동판(62)의 외주를 지지하는 서스펜션이고, 공기의 누출이 없는 에라스토머 재료나 금속박 등으로 형성된다. 그리고, 에지(63)는 그 외주부의 둘레 전체가 제 1 프레임(53) 및 제 2 프레임(56)의 외주부 근방에접합되고, 그 내주부의 둘레 전체가 제 1 프레임(53) 및 제 2 프레임(56)의 외주부 근방에 접합되고, 그 내주부의 둘레 전체가 진동판(62)의 외주부를 지지한다. 즉, 제 1 공실(Wb5)과 제 2 공실(Wb6)의 사이의 경계는 칸막이판(52), 제 1 프레임(53) 및 제 2 프레임(56)의 외주부, 진동판(62), 및 에지(63)에 의해 형성되고, 제 2 공실(Wb6)의 밀폐가 유지된다. 진동판(62)은 그 중앙부가 평탄하게 형성되고 철이나 퍼머로이 등의 자성체인 자성판(64)이 상기 평탄면에 접합된다. 또한, 진동판(62)의 제 2 공실(Wb6)측 중앙부는 댐퍼(65)에 의해 지지된다. 또한, 진동판(62)의 제 2 공실(Wb6)측 중앙부는 댐퍼(65)에 의해 지지된다. 댐퍼(65)는 진동판(62)의 중앙부와 접합되고 그 외주가 제 2 프레임(56)에 고정되어 진동판(62)을 지지하는 서스펜션이다.
제 1 자기회로(60)는 플레이트(54) 및 마그네트(55)에 의해 구성된다. 플레이트(54)는 제 1 프레임(53)의 제 2 프레임(56)측 중앙부에 고정되고, 플레이트(54)의 제 2 프레임(56)측 중앙부에 센터폴을 갖는다. 마그네트(55)는 플레이트(54)상에 고정 부착된 링형상의 마그네트이다. 제 2 자기회로(61)는 플레이트(57) 및 마그네트(58)에 의해 구성된다. 플레이트(57)는 제 2 프레임(56)의 제 1 프레임(53)측 중앙부에 고정되고, 플레이트(57)의 제 1 프레임(53)측 중앙부에 센터폴을 갖는다. 마그네트(58)는 플레이트(57)상에 고정 부착된 링형상의 마그네트이다. 제 1 자기회로(60)와 제 2 자기회로(61) 사이에는 진동판(62)이 배치된다. 그리고, 진동판(62)의 자성판(64)은 제 1 자기회로(60)(플레이트(54), 마그네트(55)) 및 제 2 자기회로(61)(플레이트(57), 마그네트(58))와 각각 소정의 간격을두고 대향한다.
버스레프포트(66)는 캐비넷(50)에 부착된 중공의 음향관이다. 버스레프포트(66)는 제 1 공실(Wb5)과 외부공간을 연결하는 위치에 설치되고, 예를 들어 캐비넷(50)의 전면에 설치된다.
다음에, 제 3 실시형태에 관한 스피커 장치의 동작에 대해서 설명한다. 스피커 유닛(51)에 음악신호 등의 전기신호가 인가되면, 보이스 코일에 구동력이 발생하여 콘형 진동판을 진동시켜 음이 발생한다. 예를 들어, 스피커 유닛(51)은 전동형 스피커이고, 그 동작은 주지이므로 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.
스피커 유닛(51)의 콘형 진동판에서 발생한 음압은 캐비넷(50)의 전방부, 칸막이판(52), 진동판(62), 에지(63), 스피커 유닛(51)의 배면 등에 의해 형성되는 제 1 공실(Wb5)에 전달된다. 그리고, 제 1 공실(Wb5)에 전달된 음압은 제 2 프레임(56)에 형성된 복수개의 음공(151)을 통하여, 제 1 및 제 2 프레임(53 및 56)에 에지(63)를 통하여 지지된 진동판(62)을 진동시킨다.
진동판(62)의 중앙부는 자성판(64)이 접합되고, 댐퍼(65)에 의해 지지되어 있고, 진동판(62)의 진동에 따라서 자성판(64)도 동일한 진동방향으로 진동한다. 또한, 진동판(62)은 제 1 자기회로(60) 및 제 2 자기회로(61)와 각각 소정의 공극을 두고 대향하고 있고, 자성판(64)이 제 1 자기회로(60) 및 제 2 자기회로(61)의 사이에서 안정적으로 진동한다. 따라서, 진동판(62)의 자성판(64)은 진동판(62)의 진동에 따라서 그 진폭방향에 대해서 제 1 자기회로(60) 및 제 2 자기회로(61)로부터 번갈아 흡인력을 받는다. 여기에서, 자성판(64)이 제 1 자기회로(60) 및 제 2자기회로(61)의 간격에서의 중앙에 위치하는 중립상태를 기준위치(이하, 평형위치라고 기재한다)로 한다. 이 경우, 자성판(64)은 제 1 자기회로(60) 및 제 2 자기회로(61)로부터 번갈아 받는 흡인력에 의해, 진동판(62)의 진동방향에 대해서 그 진동을 증폭하는 방향, 즉 평형위치로부터 이반하는 이반력을 받게 된다.
상기 이반력은 진동판(62)의 진폭을 억제하는 탄성력을 감소시키는 방향으로 작용한다. 즉, 상기 이반력은 캐비넷(50)의 후방부, 칸막이판(52), 진동판(62) 및 에지(63) 등으로 형성되는 제 2 공실(Wb6)의 음향 스티프니스를 감소시키는 음의 스티프니스로서 작용한다. 그리고, 상기 이반력은 스피커 유닛(51)으로부터의 음압으로 음향적으로 간접적으로 진동하는 진동판(62)의 진동을 용이하게 하는 것이다. 이에 의해, 스피커 유닛(51)의 콘형 진동판은 캐비넷(50)의 공실이 나타내는 음향 스티프니스에 의해 받는 탄성력이 완화되고, 마치 캐비넷 용적이 커진 것과 같이 동작한다.
또한, 제 3 실시형태에서는 캐비넷(50)에 버스레프포트(66)가 설치되어 있다. 상기 버스레프포트(66)는 캐비넷(50)의 내용적에 작용하는 음향 스티프니스와의 사이에서 음향공진을 발생하고, 버스레프방식의 스피커 장치로서 작용한다. 한편, 제 2 공실(Wb6)은 상술한 음의 스티프니스의 효과로 등가적인 용적이 확대되어 있다. 즉, 버스레프포트(66)는 캐비넷(50)에서의 실제의 내용적이 되는 제 1 공실(Wb5)+제 2 공실(Wb6) 보다도 등가적으로 큰 용적으로서 작용하는 음향 스티프니스와의 사이에서 음향공진을 발생한다. 따라서, 스피커 유닛(51)을 큰 캐비넷에 넣은 버스레프방식의 스피커 장치와 동일한 동작을 하므로, 더 낮은 주파수 대역의재생이 가능한 스피커 장치를 실현할 수 있다.
또한, 제 3 실시형태에 관한 스피커 장치에서는 제 1 자기회로(60) 및 제 2 자기회로(61)를 구성하고 있고, 그것으로부터 소정의 공극을 두고 콘형상의 진동판(62)에 고정 설치한 자성판(64)을 대향시키고 있다. 따라서, 진동판(62)을 콘형상으로 함으로써 제 1 및 제 2 실시형태에서 사용한 평면진동판 보다도 형상 효과에서 강성이 높아지고, 진동판(62)의 재료 두께를 얇게 하는 것이 가능해진다. 즉, 진동판(62)의 경량화가 도모되고, 저음역의 능률이 더 향상된다. 또한, 제 1 자기회로(60) 및 제 2 자기회로(61)에서는 각각 자성체인 플레이트(54 및 57)를 사용함으로써, 마그네트(55 및 58)에 발생하는 자속을 집중시키는 것이 가능해지고, 자기효율이 향상되어 보다 소형의 자기회로에서 필요한 음의 스티프니스를 얻기 위한 자기흡인력이 얻어진다.
이와 같이, 제 3 실시형태에 관한 스피커 장치에서는 제 1 및 제 2 실시형태와 동일한 효과에 더하여, 또한 진동판(62)의 경량화에 의한 저음역의 능률이 향상되고, 보다 소형의 자기회로에서 필요한 음의 스티프니스를 얻기 위한 자기흡인력을 얻을 수 있다.
또한, 상술한 설명에서는 도 3에 도시한 바와 같이 음의 스티프니스 발생 기구부에 포함되는 제 1 자기회로(60) 및 제 2 자기회로(61)의 구성을, 플레이트(54 및 57)의 외측에 각각 마그네트(55 및 58)를 배치하는 외자형(外磁型)으로 했지만, 내자형으로 구성해도 상관없다. 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이 제 1 자기회로(84)의 구성을 요크(80)의 중앙부에 마그네트(81)를 배치하는 내자형으로 한다.또한, 제 2 자기회로(85)의 구성은 요크(82)의 중앙부에 마그네트(83)를 배치한다. 이와 같은 구성의 경우, 마그네트(81 및 83)의 자속이 자기회로의 외측으로 누출되는 것이 적으므로, 마그네트의 이용효율이 더욱 향상되어 제 1 자기회로(60) 및 제 2 자기회로(61)의 소형화가 가능해진다.
또한, 상술한 설명에서는 도 3에 도시한 바와 같이 음의 스티프니스 발생기구부에 포함되는 진동판(62), 에지(63), 및 자성판(64)을 각각 개별의 부품을 조합하여 구성했지만, 일체형으로 구성해도 상관없다. 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이 진동판(70)의 외주를 얇은 두께로 하여 상기 진동판(70)과 일체로 에지(71)를 구성하고, 진동판(70)의 중앙내부에 링형상의 자성판(72)을 일체로 성형 가공한 구성으로 하면, 진동판(70)에 별도의 부재인 에지나 자성체를 고정 설치하는 제조공정이 불필요해지고, 보다 안정된 크기 정밀도가 확보되어 성능의 안정화를 도모할 수 있다.
또한, 상술한 설명에서는 도 3에 도시한 바와 같이 음의 스티프니스 발생기구부에 포함되는 진동판(62)의 중앙부를 댐퍼(65)로 지지하고, 진동판(62)이 제 1 자기회로(60) 및 제 2 자기회로(61) 사이에서 안정적으로 진동하는 구성으로 하고 있었지만, 다른 구성으로 안정적으로 진동시켜도 상관없다. 예를 들어 제 1 예로서 도 6에서 도시한 바와 같이 진동판(62)의 중앙부와 제 1 자기회로(60) 및 제 2 자기회로(61)에 각각 탄성체(90 및 91)를 끼우도록 배치하여 진동판(62)을 지지한다. 예를 들어, 탄성체(90 및 91)는 발포 고무재나 금속 등의 스프링에 의해 구성된다. 이 경우, 진동판(62)이 스피커 유닛(51)의 높은 음압으로 구동되어 큰 진폭이 된 경우에도, 탄성체(90 및 91)를 끼움으로써 진동판(62) 및 자성판(64)이 제 1 자기회로(60) 및 제 2 자기회로(61)에 직접 충돌하지 않으므로, 진동판(62)의 파손이나 충돌음의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 제 2 예로서 도 7에 도시한 바와 같이 진동판(100)의 제 2 공실(Wb6)측 중앙부에 샤프트(101)를 설치하여, 제 1 자기회로(60)의 플레이트(54) 중앙에 설치한 베어링(102)으로 샤프트(101)를 진동판(100)의 진동방향으로 슬라이드하도록 지지한다. 예를 들어, 샤프트(101)나 베어링(102)은 마찰 저항이 적은 테프론 수지 등으로 구성된다. 이 경우, 진동판(100)은 샤프트(101) 및 베어링(102)으로 진동하는 방향이 안정되므로 롤링 운동을 하지 않는다. 따라서, 진동판(100)에 고정 설치된 자성판(64)은 제 1 자기회로(60) 및 제 2 자기회로(61) 사이를 병진 운동하여 보다 안정된 진동을 실시할 수 있다.
(제 4 실시형태)
도 8을 참조하여 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 스피커 장치에 대해서 설명한다. 또한, 도 8은 상기 스피커 장치의 구조 단면도이다.
도 8에서 스피커 장치는 캐비넷(50), 스피커 유닛(51), 칸막이판(52), 버스레프포트(66), 프레임(110), 연결봉(115), 진동판(116), 에지(117), 자성판(118), 댐퍼(119), 제 1 자기회로(120), 제 2 자기회로(121) 및 더스트캡(123)을 갖고 있다. 또한, 제 4 실시형태의 스피커 장치가 갖는 캐비넷(50), 스피커 유닛(51), 칸막이판(52), 및 버스레프포트(66)는 각각 제 3 실시형태와 동일히므로, 동일한 참조부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다. 또한, 대략적으로 칸막이판(52), 버스레프포트(66), 프레임(110), 연결봉(115), 진동판(116), 에지(117), 자성판(118), 댐퍼(119), 제 1 자기회로(120), 제 2 자기회로(121), 및 더스트캡(123)에 의해 제 4 실시형태에서의 음의 스티프니스 발생기구를 구성한다.
프레임(110)은 그 외주가 칸막이판(52)의 개구부 근방에 고정 설치되고, 제 2 공실(Wb6)측이 가운데 볼록형상으로 이루어진 원형판이다. 그리고, 프레임(110)에는 복수개의 음공(152)이 형성되어 있다.
진동판(116)은 콘형상의 비자성체로 구성되고 제 2 공실(Wb6)측을 볼록으로 하여 배치된다. 에지(117)는 프레임(110)의 외주근방에 대해서 진동판(116)의 외주를 지지하는 서스펜션이고, 공기의 누출이 없는 에라스토머 재료나 금속박 등으로 형성된다. 그리고, 에지(117)는 그 외주부의 둘레 전체가 프레임(110)의 외주부 근방에 접합되고, 그 내주부의 둘레 전체가 진동판(116)의 외주부를 지지한다. 즉, 제 1 공실(Wb5)과 제 2 공실(Wb6)의 사이의 경계는 칸막이판(52), 프레임(110)의 외주부, 진동판(116), 및 에지(117)에 의해 형성되고, 제 2 공실(Wb6)의 밀폐가 유지된다. 진동판(116)은 그 중앙부가 평탄하게 형성되고, 철이나 퍼머로이 등의 자성체인 자성판(118)이 상기 평탄면에 접합된다. 또한, 진동판(116) 및 자성판(118)의 중앙부에는 연결봉(115)을 소정의 간격을 두고 접촉하지 않도록 관통시키기 위한 개구부가 형성된다. 또한, 진동판(116)의 제 2 공실(Wb6)측 중앙부 근방은 댐퍼(119)에 의해 지지된다. 댐퍼(119)는 진동판(116)의 중앙부와 접합되고, 그 외주가 프레임(110)에 고정되어 진동판(116)을 지지하는 서스펜션이다.
제 1 자기회로(120)는 플레이트(111) 및 마그네트(112)에 의해 구성된다.플레이트(111)는 프레임(110)의 제 1 공실(Wb5)측 중앙부에 고정 설치된다. 마그네트(112)는 플레이트(111)상에 고정 부착된 링형상의 마그네트이다. 그리고, 플레이트(111)의 중앙에는 연결봉(115)의 한쪽 단이 고정되고, 제 1 공실(Wb5)을 향하여 연결봉(115)이 세워 설치되어 있다. 예를 들어, 연결봉(115)은 비자성체이고, ABS(아크릴로니트릴·부타디엔·스틸렌수지) 등의 수지재료나 황동 및 알루미늄 등의 금속재료로 구성된다. 제 2 자기회로(121)는 플레이트(113) 및 마그네트(114)에 의해 구성된다. 마그네트(114)는 플레이트(113)상에 고정 부착된 링형상의 마그네트이다. 플레이트(113)의 중앙에는 연결봉(115)의 다른쪽 단이 고정된다. 즉, 플레이트(111)와 플레이트(113)는 연결봉(115)의 양단에 고정되고, 연결봉(115)을 통하여 서로의 위치가 조정된다. 또한, 연결봉(115)은 진동판(116) 및 자성판(118)의 중앙부에 형성된 개구부와 소정의 간격을 두고 접촉하지 않도록 관통하도록 배치된다. 그리고, 제 1 자기회로(120)와 제 2 자기회로(121) 사이에는 진동판(116)이 배치된다. 따라서, 진동판(116)의 자성판(118)은 제 1 자기회로(120) (플레이트(111), 마그네트(112)) 및 제 2 자기회로(121) (플레이트(113), 마그네트(114))와, 각각 소정의 공극을 두고 대향한다. 그리고, 더스트캡(123)은 돔형상의 판부재이고, 제 2 자기회로(121)를 덮도록 그 외주부가 진동판(116)의 제 1 공실(Wb5)측에 고정된다. 더스트캡(123)은 연결봉(115)과 진동판(116) 중앙부의 개구부와의 간극으로부터 제 2 공실(Wb6)의 공기가 제 1 공실(Wb5)로 누출되지 않도록 하는 것이다.
다음에, 제 4 실시형태에 관한 스피커 장치의 동작에 대해서 설명한다. 스피커 유닛(51)에 음악신호 등의 전기신호가 인가되면, 보이스 코일에 구동력이 발생하여 콘형 진동판을 진동시켜 음이 발생한다. 예를 들어, 스피커 유닛(51)은 전동형 스피커이고 그 동작은 주지이므로 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.
스피커 유닛(51)의 콘형 진동판에서 발생한 음압은 캐비넷(50)의 전방부, 칸막이판(52), 진동판(116), 에지(117), 스피커 유닛(51)의 배면 등에 의해 형성되는 제 1 공실(Wb5)에 전달된다. 그리고, 제 1 공실(Wb5)에 전달된 음압은, 프레임(110)에 에지(117)를 통하여 지지된 진동판(116)을 진동시킨다.
진동판(116)의 중앙부는 자성판(118)이 접합되고 댐퍼(119)에 의해 지지되어 있으며, 진동판(116)의 진동에 따라서 자성판(118)도 동일한 진동방향으로 진동한다. 또한, 진동판(116)은 제 1 자기회로(120) 및 제 2 자기회로(121)와 각각 소정의 공극을 두고 대향하고 있고, 자성판(118)이 제 1 자기회로(120) 및 제 2 자기회로(121) 사이에서 안정적으로 진동한다. 따라서, 진동판(116)의 자성판(118)은 진동판(116)의 진동에 따라서 그 진폭방향에 대하여 제 1 자기회로(120) 및 제 2 자기회로(121)로부터 번갈아 흡인력을 받는다. 여기에서, 자성판(118)이 제 1 자기회로(120) 및 제 2 자기회로(121)의 간극에서의 중앙에 위치하는 중립 상태를 기준위치(이하, 평형위치라고 기재함)로 한다. 이 경우, 자성판(118)은 제 1 자기회로(120) 및 제 2 자기회로(121)로부터 번갈아 받는 흡인력에 의해, 진동판(116)의 진동방향에 대해서 그 진동을 증폭하는 방향 즉 평형위치로부터 이반하는 이반력을 받는 것이 된다.
상기 이반력은 진동판(116)의 진폭을 억제하는 탄성력을 감소시키는 방향으로 작용한다. 즉, 상기 이반력은 캐비넷(50)의 후방부, 칸막이판(52), 진동판(116), 에지(117), 및 더스트캡(123) 등에 의해 형성되는 제 2 공실(Wb6)의 음향 스티프니스를 감소시키는 음의 스티프니스로서 작용한다. 그리고, 상기 이반력은 스피커 유닛(51)으로부터의 음압으로 음향적으로 간접적으로 진동하는 진동판(116)의 진동을 용이하게 하는 것이다. 이에 의해, 스피커 유닛(51)의 콘형 진동판은 캐비넷(50)의 공실이 나타내는 음향 스티프니스에 의해 받는 탄성력이 완화되어, 마치 캐비넷 용적이 커진 것과 같이 동작한다.
또한, 제 4 실시형태에서는 캐비넷(50)에 버스레프포트(66)가 설치되어 있다. 상기 버스레프포트(66)는 캐비넷(50)의 내용적에 작용하는 음향 스티프니스 사이에서 음향공진을 발생하고, 버스레프방식의 스피커 장치로서 작용한다. 한편, 제 2 공실(Wb6)은 상술한 음의 스티프니스의 효과로 등가적으로 용적이 확대되어 있다. 즉, 버스레프포트(66)는 캐비넷(50)에서의 실제의 내용적이 되는 제 1 공실(Wb5) + 제 2 공실(Wb6) 보다도 등가적으로 큰 용적으로서 작용하는 음향 스티프니스와의 사이에서 음향공진을 발생한다. 따라서, 스피커 유닛(51)을 큰 캐비넷에 넣은 버스레프방식의 스피커 장치와 동일한 동작을 하므로, 더욱 낮은 주파수 대역의 재생이 가능한 스피커 장치를 실현할 수 있다.
또한, 제 4 실시형태에 관한 스피커 장치에서는 제 1 자기회로(120) 및 제 2 자기회로(121)를 구성하고 있고, 그것들로부터 소정의 공극을 두고 콘형상의 진동판(116)에 고정 설치한 자성판(118)을 대향시키고 있다. 따라서, 진동판(116)을 콘형상으로 함으로써 제 1 및 제 2 실시형태에서 사용한 평면진동판 보다도 형상효과에서 강성이 높아지고, 진동판(116)의 재료 두께를 얇게 하는 것이 가능해진다. 즉, 진동판(116)의 경량화를 도모할 수 있고, 저음역의 능률이 더욱 향상된다. 또한, 제 1 자기회로(120) 및 제 2 자기회로(121)에서는 각각 자성체인 플레이트(111 및 113)를 사용함으로써, 마그네트(112 및 114)에 발생하는 자속을 집중시키는 것이 가능해지고, 자기효율이 향상되어 보다 소형의 자기회로에서 필요한 음의 스티프니스를 얻기 위한 자기 흡인력이 얻어진다.
또한, 제 4 실시형태에 관한 스피커 장치에서는 제 2 자기회로(121)가 연결봉(115)를 통하여 제 1 자기회로(120)와 직접 연결되어 있다. 이에 의해, 제 4 실시형태에 관한 스피커 장치에서는 제 1~제 3 실시형태와 동일한 효과에 더하여, 제 3 실시형태에서 제 2 자기회로(61)를 고정 부착하기 위해 사용되고 있던 제 2 프레임(56)이 사용되지 않게 되어, 음의 스티프니스 발생기구의 구성을 대폭적으로 간략화할 수 있다.
또한, 상술한 설명에서는 도 8에 도시한 바와 같이 음의 스티프니스 발생기구부에 포함되는 제 1 자기회로(120) 및 제 2 자기회로(121)의 구성을 플레이트(111 및 113)의 외측에 각각 마그네트(112 및 114)를 배치하는 외자형으로 했지만, 내자형으로 구성해도 상관없다. 이 경우, 마그네트가 각각 요크의 중앙에 배치되고 연결봉의 양단이 각각의 마그네트의 중앙에 고정 설치된다.
(제 5 실시형태)
도 9를 참조하여 본 발명의 제 5 실시형태에 관한 스피커 장치에 대해서 설명한다. 또한, 도 9는 상기 스피커 장치의 구조 단면도이다.
도 9에서 스피커 장치는 캐비넷(130), 스피커 유닛(51), 음의 스티프니스 발생기구(131), 제 1 칸막이판(132), 제 2 칸막이판(133), 및 버스레프 포트(135)를 갖고 있다. 또한, 제 5 실시형태의 스피커 장치가 갖는 스피커 유닛(51)은 제 3 실시형태와 동일하므로, 동일한 참조부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다. 또한, 음의 스티프니스 발생기구(131)는 제 3 실시형태와 동일하므로, 상세한 설명을 생략한다.
스피커 유닛(51)은 캐비넷(130)의 전면에 형성된 소정의 개구부에 부착된다. 제 1 칸막이판(132)은 캐비넷(130)의 내부 공간을 칸막이함으로써 제 1 공실(Wb7) 및 제 2 공실(Wb8)을 구성하고, 제 1 칸막이판(132)에 원형상의 개구부가 형성되어 있다. 그리고, 제 1 칸막이판(132)의 개구부에 음의 스티프니스 발생기구(131)가 고정된다. 또한, 캐비넷(130)의 전부, 제 1 칸막이판(132), 음의 스티프니스 발생기구(131) 및 스피커 유닛(51)의 배면 등으로 형성되는 공실을 제 1 공실(Wb7)로 하고, 캐비넷(130)의 후부, 제 1 칸막이판(132) 및 음의 스티프니스 발생기구(131) 등으로 형성되는 공실을 제 2 공실(Wb8)로 한다.
캐비넷(130)의 전면(스피커 유닛(51)의 전면)에는 또한 제 2 칸막이판(133)이 설치된다. 제 2 칸막이판(133)은 캐비넷(130)의 전면에 고정 설치되는 것에 의해, 스피커 유닛(51)의 전면에 제 3 공실(Wb9)을 형성한다. 또한, 캐비넷(130)의 전면, 제 2 칸막이판(133), 및 스피커 유닛(51)의 전면 등으로 제 3 공실(Wb9)이 형성된다. 또한, 제 2 칸막이판(133)의, 스피커 유닛(51) 정면 부근에는 음공(134)이 형성되고, 음공(134)을 통하여 제 3 공실(Wb9)이 외부 공간에 개방되어 있다.
버스레프포트(135)는 캐비넷(130)에 부착된 공간의 음향관이다. 버스레프포트(135)는 제 1 공실(Wb7)과 외부 공간을 연결하는 위치에 설치되고, 예를 들어 캐비넷(130)의 전면으로부터 제 3 공실(Wb9)을 통하여 제 2 칸막이판(133)의 전면에 설치된다.
다음에, 제 5 실시형태에 관한 스피커 장치의 동작에 대해서 설명한다. 스피커 유닛(51)에 음악 신호 등의 전기신호가 인가되면, 보이스코일에 구동력이 발생하여 콘형 진동판을 진동시켜 음이 발생한다. 그리고, 제 3 실시형태에서 설명한 바와 같이, 음의 스티프니스 발생기구(131)가 제 2 공실(Wb8)의 음향 스티프니스를 감소시키는 음의 스티프니스로서 작용한다. 이에 의해, 스피커 유닛(51)의 콘형 진동판은 캐비넷(130)의 공실이 나타내는 음향 스티프니스에 의해 받는 탄성력이 완화되어 마치 캐비넷 용적이 커진 것과 같이 동작한다.
또한, 제 3 실시형태에서 설명한 바와 같이 제 1 공실(Wb7)에 설치된 버스레프포트(135)에 의해, 캐비넷(130)에서의 실제의 내용적이 되는 제 1 공실(Wb7) + 제 2 공실(Wb8) 보다도 등가적으로 큰 용적으로서 작용하는 음향 스티프니스와의 사이에서 음향 공진을 발생한다. 따라서, 스피커 유닛(51)을 큰 캐비넷에 넣은 버스레프 방식의 스피커 장치와 동일한 동작을 하므로, 더 낮은 주파수 대역을 재생하고 있다.
또한, 제 5 실시형태에 관한 스피커 장치에서는 스피커 유닛(51)의 전면에 제 2 칸막이판(133) 등에 의해 구성되는 제 3 공실(Wb9) 및 음공(134)이 부가되어있다. 여기에서, 제 3 공실(Wb9) 및 음공(134)은 스피커 유닛(51)의 고음역을 음향적으로 컷하는 하이컷 필터로서 동작한다. 즉, 일반적으로 저음재생용의 스피커 장치로서 사용하는 경우, 고음역이 불필요해져 전기적인 필터로 고음역을 컷하지만, 상기 스피커 장치에서는 이와 같은 전기적인 필터가 불필요해진다.
이와 같이, 제 5 실시형태에 관한 스피커 장치에서는 제 1~제 4 실시형태와 동일한 효과에 더하여, 음향적 필터로 하이컷 필터를 구성하는 것이 가능하여 시스템이 간략화된다. 또한, 컷하는 주파수는 음공(134)의 크기로 결정할 수 있으므로 용이하게 고음역의 조정을 실시할 수 있다.
(제 6 실시형태)
도 10을 참조하여 본 발명의 제 6 실시형태에 관한 스피커 장치에 대해서 설명한다. 제 6 실시형태에서는 일반적인 종래의 소형 스피커 장치의 내부에 저음 증강 장치를 배치하여 상기 스피커 장치의 소형 캐비넷으로 저음 재생을 가능하게 한다. 즉, 종래의 스피커 장치의 내부에 본 발명의 저음 증강 장치를 배치함으로써 상기 스피커 장치의 저음재생을 증강하는 것이다. 또한, 도 10은 상기 스피커 장치 및 상기 스피커 장치에 배치된 저음증강장치의 구조 단면도이다.
도 10에서 스피커 장치는 캐비넷(50) 및 스피커 유닛(51)을 갖고 있고, 캐비넷(50)의 내부에 저음증강장치(200)가 배치되어 있다. 그리고, 저음증강장치(200)는 캐비넷(201) 및 음의 스티프니스 발생기구(131)를 갖고 있다. 또한, 음의 스티프니스 발생기구(131)는 제 3 및 제 5 실시형태와 동일하므로, 그 내부에 대한 상세한 설명을 생략한다.
스피커 유닛(51)은 캐비넷(50)의 전면에 형성된 소정의 개구부에 부착된다. 그리고, 캐비넷(50)의 내부 및 스피커 유닛(51)의 배면에 의해, 제 1 공실(Wb10)이 형성되어 있다. 상기 제 1 공실(Wb10)을 형성하고 캐비넷(50) 및 스피커 유닛(51)을 갖는 구성은 종래의 일반적인 스피커 장치이며, 다른 스피커 장치이어도 상관없다.
제 1 공실(Wb10)의 내부에는 저음증강장치(200)가 배치된다. 캐비넷(201)에는 원형상의 개구부가 형성되어 있다. 그리고, 캐비넷(201)의 개구부에 음의 스티프니스 발생기구(131)가 고정된다. 그리고, 캐비넷(130)의 내부 및 음의 스티프니스 발생기구(131)에 의해 제 2 공실(Wb11)이 형성된다. 또한, 스피커 장치에 대해서 저음증강장치(200)를 고정할 필요는 없고, 또한, 그 위치도 제 1 공실(Wb10)내에서 음의 스티프니스 발생기구(131)의 진동판이 제 1 공실(Wb10)에 개방되어 있으면 어디에서도 좋다.
다음에, 제 6 실시형태에 관한 스피커 장치의 동작에 대해서 설명한다. 스피커 유닛(51)에 음악신호 등의 전기신호가 인가되면, 보이스 코일에 구동력이 발생하여 콘형 진동판을 진동시켜 음이 발생한다. 예를 들어, 스피커 유닛(51)은 전동형 스피커이고, 그 동작은 주지이므로 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.
스피커 유닛(51)의 콘형상 진동판에서 발생한 음압은 캐비넷(50) 및 스피커 유닛(51)의 배면 등에 의해 형성되는 제 1 공실(Wb10)에 전달된다. 그리고, 제 1 공실(Wb10)에 전달된 음압은 음의 스티프니스 발생기구(131)의 진동판을 진동시킨다. 그리고, 제 3 실시형태에서 설명한 바와 같이, 음의 스티프니스발생기구(131)가 제 2 공실(Wb11)의 음향 스티프니스를 감소시키는 음의 스티프니스로서 작용한다. 이에 의해, 스피커 유닛(51)의 콘형 진동판은 캐비넷(50)의 공실이 나타내는 음향 스티프니스에 의해 받는 탄성력이 완화되고, 마치 캐비넷 용적이 커진 것과 같이 동작한다.
이와 같이, 제 6 실시형태에 의하면, 종래의 스피커 장치의 내부에 저음증강장치를 배치함으로써 손쉽게 상기 스피커 장치의 저음역의 재생한계를 확대할 수 있다. 즉, 유저가 소유하고 있는 스피커 장치의 내부에 본 발명의 저음증강장치를 배치하는 것만으로 현존의 스피커 시스템에 대한 저음증강을 도모할 수 있다.
또한, 상술한 설명에서는 밀폐 방식의 스피커 장치에 본 발명의 저음증강장치를 배치하는 예를 설명했지만, 버스레프방식 또는 드럼콘 방식의 스피커 장치에 대해서도 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다. 또한, 저음증강장치를 음의 스티프니스 발생기구(131)를 설치하여 구성했지만, 다른 음의 스티프니스 발생기구를 설치해도 동일한 효과가 얻어진다. 예를 들어, 상술한 제 3 실시형태에서 설명한 음의 스티프니스 발생기구의 변형예나 제 1, 제 2 및 제 4 실시형태에서 설명한 음의 스티프니스 발생기구를 저음증강장치에 설치해도 동일한 효과가 얻어지는 것은 물론이다.
이상, 본 발명을 상세하게 설명하고 있지만, 상술한 설명은 모든 점에서 본 발명의 예시에 지나지 않고, 그 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 여러가지의 개량이나 변형을 실시할 수 있는 것은 물론이다.
본 발명의 스피커 장치에 따르면 스피커 유닛의 구조를 변형하지 않고 출력음압 레벨을 확보하면서 소형 캐비넷으로 저음 재생이 가능하고, 또한, 버스레프 방식 등의 음향 공진을 이용한 저음 재생 수단이 이용 가능하다.
Claims (23)
- 스피커 장치에 있어서,캐비넷과,상기 캐비넷의 내부공간을 제 1 공실 및 제 2 공실로 분할하는 칸막이판과,상기 제 1 공실을 형성하는 상기 캐비넷에 그 전면을 외부 공간을 향하여 배치한 스피커 유닛과,상기 칸막이판에 배치되고, 상기 제 2 공실의 음향 스티프니스를 감소시키는 음의 스티프니스 발생기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 음의 스티프니스 발생기구는상기 제 1 공실과 상기 제 2 공실의 경계에 배치되는 진동판과,상기 칸막이판에 대하여 상기 진동판을 지지하는 적어도 하나의 서스펜션과,상기 서스펜션으로 지지된 상기 진동판의 진동방향에서의 평형위치를 기준으로 하여, 상기 평형위치로부터 분리되는 방향으로 상기 진동판에 이반력을 가하는 이반력 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 이반력 발생부는상기 진동판 중 적어도 일부에 고정 설치한 자성체와,상기 자성체의 상기 진동판의 진동방향 전후에 각각 소정의 공극을 형성하고, 상기 자성체와 대향하여 고정적으로 배치한 복수의 고정 마그네트를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 진동판 및 상기 자성체가 일체로 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 이반력 발생부는상기 진동판 중 적어도 일부에 고정 설치한 자성체와,그 중앙부에 센터폴이 형성되고, 상기 자성체의 상기 진동판의 진동방향 전후에 각각 소정의 공극을 형성하고, 상기 자성체와 대향하여 고정적으로 배치한 복수의 플레이트와,상기 플레이트에 각각 고정 설치되고, 상기 센터폴을 중심으로 하여 링형상으로 고정되는 복수의 마그네트를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 이반력 발생부는상기 진동판 중 적어도 일부에 고정 설치한 자성체와,상기 자성체의 상기 진동판의 진동방향 전후에 각각 소정의 공극을 형성하고, 상기 자성체와 대향하여 고정적으로 배치한 복수의 요크와,상기 요크의 중앙부에 각각 고정 설치된 복수의 마그네트를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 이반력 발생부는상기 진동판 중 적어도 일부에 고정 설치한 마그네트와,상기 마그네트의 상기 진동판의 진동방향 전후에 각각 소정의 공극을 형성하고, 상기 마그네트와 대향하여 고정적으로 배치한 복수의 자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 이반력 발생부는상기 진동판 중 적어도 일부에 고정 설치한 진동판측 마그네트와,상기 진동판측 마그네트의 외주측에 소정의 공극을 형성하여 고정적으로 배치된 링형상의 고정 마그네트를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 8 항에 있어서,상기 진동판측 마그네트 및 상기 고정 마그네트의 착자방향은 상기 평형위치에서 동극인 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 8 항에 있어서,상기 이반력 발생부는 상기 고정 마그네트의 양 자극면에 각각 고정 설치된 링형상의 자성 플레이트를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 진동판은 콘 형상인 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 서스펜션은 그 외주부의 둘레 전체가 상기 칸막이판에 접합되고, 그 내주부의 둘레 전체가 상기 진동판의 외주부를 지지하는 밀폐성을 확보한 재질로 구성된 에지이고,상기 제 2 공실은 상기 캐비넷, 상기 칸막이판, 상기 에지, 및 상기 진동판에 의해 그 밀폐가 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 12 항에 있어서,상기 서스펜션은상기 진동판의 중앙에 상기 진동방향을 향하여 세워 설치한 샤프트와,상기 샤프트를 상기 진동방향으로 슬라이딩시키고, 고정적으로 배치한 베어링을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 12 항에 있어서,상기 서스펜션은 상기 진동판의 상기 진동방향 전후에 각각 한쪽을 접합하고, 다른쪽을 고정적으로 배치한 상기 진동방향에 대해서 신축하는 복수의 탄성체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 12 항에 있어서,상기 서스펜션은 상기 진동판에 그 내주측을 접합하고, 그 외주측을 고정 설치한 적어도 하나의 댐퍼를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 공실을 형성하는 상기 캐비넷에 배치되고, 상기 제 1 공실의 음향 스티프니스와의 사이에서 공진하여 저음을 증강하는 음향공진부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 16 항에 있어서,상기 캐비넷에 고정 설치되고, 상기 스피커 유닛의 전면에 제 3 공실을 형성하는 판형상 부재와,상기 판형상 부재에 소정의 개구부를 형성함으로써, 상기 스피커 유닛의 고음역을 음향적으로 컷하는 하이컷 필터를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 16 항에 있어서,상기 제 1 공실의 용적은 상기 제 2 공실의 용적 보다도 작은 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 16 항에 있어서,상기 음향공진부는 상기 제 1 공실과 외부 공간을 연결하는 중공의 관으로 구성되는 버스레프포트인 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 16 항에 있어서,상기 음향공진부는 그 외주가 에지로 지지되고, 상기 캐비넷에 부착된 패시브 라디에이터인 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 진동판의 중앙에는 소정의 개구부가 형성되고,상기 이반력 발생부는상기 진동판과 동일한 개구부가 형성되고, 각각의 개구부를 일치시켜 상기진동판에 고정 설치되는 자성체,상기 자성체의 상기 진동판의 진동방향에 대한 상기 제 2 공실측에 소정의 공극을 형성하여, 상기 자성체와 대향하여 고정적으로 배치한 제 1 자기회로,그 한쪽단이 상기 제 1 자기회로의 중앙부에 고정되고, 상기 진동판 및 상기 자성체의 개구부에 대하여 소정의 간극을 두고 관통 설치되는 연결봉, 및상기 자성체의 상기 진동판의 진동방향에 대한 상기 제 1 공실측에 소정의 공극을 형성하고, 상기 자성체와 대향하여 상기 연결봉의 다른쪽 단과 그 중앙부가 고정되어 배치되는 제 2 자기회로를 포함하고,상기 음의 스티프니스 발생기구는 그 외주부를 상기 진동판과 접합하여 상기 제 1 공실측으로부터 적어도 상기 제 1 자기회로 및 상기 진동판의 개구부를 덮는 더스트캡을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
- 스피커 장치의 내부에 배치되는 저음증강장치에 있어서,소정의 개구부를 형성한 캐비넷과,상기 캐비넷의 개구부에 고정 설치되고, 상기 캐비넷으로 형성되는 공실의 음향 스티프니스를 감소시키는 음의 스티프니스 발생기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 저음증강장치.
- 제 22 항에 있어서,상기 음의 스티프니스 발생기구는상기 개구부에 설치되고 상기 공실과 외부공간과의 경계에 배치되는 진동판과,상기 캐비넷에 대해서 상기 진동판을 지지하는 적어도 하나의 서스펜션과,상기 서스펜션으로 지지된 상기 진동판의 진동방향에서의 평형위치를 기준으로 하여 상기 평형위치로부터 분리되는 방향으로 상기 진동판에 이반력을 가하는 이반력 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저음증강장치.
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