KR20050019356A - 전대역 무지향 스피커 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 전대역 무지향 스피커 시스템에 관한 것으로, 중고음 재생용 스피커 유닛을 내설하여, 상기 스피커 유닛으로부터 재생되는 중고음을 상방으로 방출하도록 소정의 내부 공간이 형성되어 있는 제1 인클로저와; 상기 스피커 유닛으로부터 후방으로 방사되는 저역의 음을 간섭시킴과 아울러 상기 음의 경로를 연장시키는 제2 인클로저; 및 상기 제1 및 제2 인클로저에서 방출되는 음이 무지향성을 갖도록, 상기 방출되는 음을 직각방향으로 확산하는 반사판을 포함 구성되어, 상기 스피커 유닛으로부터 중고음을 외부로 방출하는 동시에 스피커 유닛만으로 재생하기 힘든 저역이하의 음을 제2 인클로저를 통해 보강간섭을 통해 증폭하여 외부로 상기 중고음과 분리하여 방출함으로써, 초저역의 음질을 향상시킴과 아울러, 저음과 고음의 상호간섭에 의한 악영향을 배제하고, 중고음 재생용 스피커유닛으로 초저음역대로부터 고음역대까지의 전대역을 커버할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

전대역 무지향 스피커 시스템 {Full-range speaker system having omnidirectional radiation}

본 발명은, 전대역 무지향 스피커 시스템으로서, 특히, 중고음 재생용 스피커 유닛에 2개의 인클로저를 채용하여 내부의 초저역 내지 저역의 음파에 대한 보강간섭과 아울러 고음과 분리된 저음을 외부로 방출하도록 하여 전대역 음을 재생하도록 하는 무지향 스피커 시스템에 관한 것이다.

통상적으로, 전기적인 오디오신호의 실제적인 재현을 위한 스피커 시스템은, 예를 들어 영상가요시스템이라든지 멀티미디어시스템 또는 전용적인 오디오재생시스템에 필수적으로 갖추어지게 된다.

인간의 가청영역은 통상 20Hz에서 20KHz 범위의 대역을 가지고 있으나 아직까지 하나의 스피커로 인간이 들을 수 있는 모든 가청영역의 주파수 대역을 완전하게 재생하는 전역 스피커는 만들어지지 않고 있다.

그래서 음향기기를 제조하는 사업자는 저음, 중음, 고음 등을 분리하여 해당 주파수 대역별로 별도의 스피커를 재생하게 함으로서, 인간이 가청영역 전체의 주파수 대역을 마치 하나의 전역처럼 재생하는 멀티웨이(Muti-way)방식을 사용한다. 이러한 멀티웨이 방식에서 일반적으로 저음역대을 재생하는 스피커를 우퍼(Woofer)라고 부르며, 중음역대를 재생하는 스피커를 미드 레인지(Mid Range), 고음역대를 재생하는 스피커를 트위터(Tweeter)라 부르고, 그 구성하는 방법에 따라 2웨이,3웨이 등으로 구분하여 부르기도 한다.

도 1은, 일반적인 전대역 무지향 스피커 시스템의 구성을 나타낸 평단면도로, 상기 스피커 시스템은, 천장 등에 설치하여 스피커 출력음이 외부로 180°로 방사되게 하여 무지향성을 갖게 한다.

그리고, 상기 스피커 시스템은, 소정의 형상으로 소정의 크기를 가진 인클로저(20)와 상기 인클로저의 전면 소정 위치에 외부로 음이 방사하는 스피커유닛(10)을 설치되어 구성되어 있다.

그러나, 상기와 같은 스피커 시스템은, 인클로저의 내부에 중고음 재생용 스피커가 설치하는 경우, 상기 스피커에서 전면으로 방사되는 음과 후면으로 방사되는 음이 180도의 위상차를 갖게되어 서로 상쇄되어 이로 인해 저음재생이 불가능하게 된다.

따라서, 이러한 문제점을 탈피하기 위해 상기 스피커 시스템에 다수의 대역별 스피커를 설치하여 전역대의 음을 재생가능하나 한 공간에서 스피커 상호간의 간섭으로 인하여 잔향과 에코가 발생되어 음질 왜곡현상이 문제점이 있다.

또한, 상기 스피커 시스템에 있어서, 100Hz 미만의 초저음역대 VLF(Very Low Frequency Effect)의 재생은, 무지향성을 추구하다보니 저역의 데시벨이 높아야함에도 그 보상간섭량이 약해 개개의 스피커 유닛으로 완벽한 저음을 재생하기 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 다수의 대역별 스피커의 설치 없이도 전대역 음을 재생할 수 있도록, 하나의 중고음 재생용 스피커유닛으로부터 재생되는 중고음과 분리하여 저역의 음을 독출하여 외부로 방사하는 전대역 무지향 스피커 시스템을 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전대역 무지향 스피커 시스템은, 스피커 유닛으로부터 재생되는 중고음을 상방으로 방출하도록 소정의 내부 공간이 형성되어 있는 제1 인클로저; 상기 스피커 유닛으로부터 후방으로 방사되는 저역의 음을 간섭시킴과 아울러 상기 음의 경로를 연장시키는 제2 인클로저; 및 상기 제1 및 제2 인클로저에서 방출되는 음이 무지향성을 갖도록, 상기 방출되는 음을 직각방향으로 확산하는 반사판을 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 전대역 무지향 스피커 시스템에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 전대역 무지향 스피커 시스템이 구성을 나타낸 평단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 전대역 무지향 스피커 시스템의 중고음 및 저음의 방출을 예시한 평단면도로, 상기 전대역 무지향 스피커 시스템은, 중고음 재생용 스피커 유닛(10)으로부터 재생되는 중고음을 상방으로 방출하도록 소정의 내부 공간이 형성되어 있는 제1 인클로저(21)와, 상기 스피커 유닛(10)으로부터 후방으로 방사되는 저역의 음을 간섭시킴과 아울러 상기 음의 경로를 연장시키는 제2 인클로저(22)와, 상기 제1 및 제2 인클로저(21, 22)에서 방출되는 음이 무지향성을 갖도록, 상기 방출되는 음을 직각방향으로 확산하는 제1 및 제2 반사판(41, 42)을 포함 구성된다

또한, 상기 스피커유닛(10)은, 우퍼(Woofer)와 트위터(Tweeter)일체적으로 제작한 중고음 재생용 스피커로서, 위상일치의 이득과 함께 중고역의 음의 확산력을 증가시킨다.

그리고, 상기 제1 인클로저(21)는, 원통형으로, 상기 중고음 재생용 스피커유닛을 상방으로 내부에 설치하여 중고음을 방출함과 아울러, 상기 스피커유닛으로부터 후방으로 재생되는 저역의 음을 하단 설치된 제2 인클로저(22)로 방출하는 제 1덕트(31)를 포함 구성된다.

또한, 상기 제2 인클로저(22)는, 원통형으로 형성하게 하고, 상기 제 1인클로저(21)의 하단에 원통형으로 설치되어 상기 제1 인클로저로부터 방사되는 저음을 상호 간섭하게 하며, 상기 저음을 외부로 방출하는 제2 덕트를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 제1 반사판은, 제1 인클로저에서 방사된 중고음을 360°로 방사하는 원뿔형으로 되어 있으며, 제2 반사판은, 제2 인클로저에서 방사된 저음을 360°로 방사하는 원뿔형으로 되어 있다.

그리고, 상기 전대역 무지향 스피커 시스템은, 제1 인클로저와 제 1덕트에 의해 주파수를 조정하여 음의 높이를 조정할 수가 있다, 제1 인클로저에서 투닝된 저역의 음이 제2 인클로저와 제2 덕트를 통해 소형의 스피커유닛으로 재생하기 힘든 초저역을 재생하게 할 수 있다.

따라서, 상기 전대역 무지향 스피커 시스템은, 상부방향으로 중고음을 방사함과 동시에 저음을 하부방향으로 분리하여 방사하여, 상기 제1 반사판을 통해 상기 중고음이 방사되는 방향과 직각방향으로 하여 무지향(수평 360°)으로 상기 중고음을 외부로 확산시킨다.

그리고, 제 2 반사판을 통하여, 상기 저음은 상기 방사되는 방향과 직각방향으로 하여 무지향(수평 360°)으로 외부로 저음을 확산시킨다.

도 4는, 본 발명에 따른 전대역 무지향 스피커 시스템의 각 인클로저의 통과하는 내부 파형을 나타낸 파형도로, 파형 A)는 스피커 유닛에서부터 방사되어 제1 인클로저와 제 1덕트를 경유하는 저음의 파형이고, 파형 B)는 제2 인클로저와 제 2덕트를 통하여 음의 경로가 연장된 저음의 파형을 나타낸 것으로, 상기 저음의 파형은 저역의 음의 주파수뿐만 아니라. 100Hz 미만의 초저음 대역의 주파수까지 포함한다.

그리고, 상기 A)파형과 B)파형이 합성되어 C)와 같은 합성 파형을 생성하게 되고, 상호 간섭 보강되어 상기 저음의 데시벨이 커지고 이에 따라 하방으로 방사된 음은 반사판을 통하여 외부로 완전한 재생하게 된다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

상기와 같이 구성 및 동작되는 본 발명에 따른 전대역 무지향 스피커 시스템은, 중고음 재생용 스피커 유닛을 내설하여, 상기 스피커 유닛으로부터 재생되는 중고음을 상방으로 방출하도록 소정의 내부 공간이 형성되어 있는 제1 인클로저와; 상기 스피커 유닛으로부터 후방으로 방사되는 저역의 음을 간섭시킴과 아울러 상기 음의 경로를 연장시키는 제2 인클로저; 및 상기 제1 및 제2 인클로저에서 방출되는 음이 무지향성을 갖도록, 상기 방출되는 음을 직각방향으로 확산하는 반사판을 포함 구성되어, 상기 스피커 유닛으로부터 중고음을 외부로 방출하는 동시에 스피커 유닛만으로 재생하기 힘든 저역이하의 음을 제2 인클로저를 통해 보강간섭을 통해 증폭하여 외부로 상기 중고음과 분리하여 방출함으로써, 초저역의 음질을 향상시킴과 아울러, 저음과 고음의 상호간섭에 의한 악영향을 배제하고, 중고음 재생용 스피커유닛으로 초저음역대부터 고음대까지의 전대역을 커버할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 일반적인 전대역 무지향 스피커 시스템의 구성을 나타낸 평단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 전대역 무지향 스피커 시스템이 구성을 나타낸 평단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 전대역 무지향 스피커 시스템의 중고음 및 저음의 방출을 예시한 평단면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 전대역 무지향 스피커 시스템의 각 인클로저의 통과하는 내부 파형을 나타낸 파형도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 스피커 20, 21, 22 : 인클로저

31, 32 : 덕트 41, 42 : 반사판

Claims (4)

1. 스피커 유닛으로부터 재생되는 중고음을 상방으로 방출하도록 소정의 내부 공간이 형성되어 있는 제1 인클로저;

   상기 스피커 유닛으로부터 후방으로 방사되는 저역의 음을 간섭시킴과 아울러 상기 음의 경로를 연장시키는 제2 인클로저; 및

   상기 제1 및 제2 인클로저에서 방출되는 음이 무지향성을 갖도록, 상기 방출되는 음을 직각방향으로 확산하는 반사판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전대역 무지향 스피커 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1 인클로저는, 하나의 중고음 재생용 스피커유닛을 내부상단에 설치하여 중고음을 상방으로 방출함과 아울러, 상기 스피커유닛으로부터 후방으로 재생되는 저역의 음을 하단 설치된 제2 인클로저로 방출하는 제 1덕트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전대역 무지향 스피커 시스템
3. 제 1항에 있어서.

   상기 제2 인클로저는, 상기 제 1인클로저의 하단에 설치되어 상기 제1 인클로저로부터 경유되는 저음을 상호 간섭함과 아울러, 상기 저음을 외부로 방출하는 제2 덕트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전대역 무지향 스피커 시스템.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 반사판은, 제1 인클로저에서 방사된 중고음을 360°로 방사하는 제1 반사판과 제2 인클로저에서 방사된 저음을 360°로 방사하는 제2 반사판인 것을 특징으로 하는 전대역 무지향 스피커 시스템.