KR20050033370A - 스피커의 덕트 장착구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피커의 덕트 장착구조에 관한 것으로, 내부에 음향공간을 구비하며, 일면에 외부로 개방되는 개구부가 형성되어 있는 캐비넷과; 상기 캐비넷 내부에 장착되며, 일단이 상기 캐비넷의 개구부와 지지되는 덕트와; 상기 덕트의 타단을 일단이 지지하며, 상기 캐비넷의 내부 일측면에 타단이 지지되어 고정되는 탄성부재; 및 상기 캐비넷 내부의 일측에 장착되는 스피커 유닛을 포함하여 구성되는 스피커의 덕트 장착구조를 제공한다. 본 발명에 따르면, 덕트를 구비한 스피커 제조시 조립성을 향상시킬 수 있고, 스피커의 진동에 따른 내부 구조물들이 탈거되는 것을 방지할 수 있다.

Description

스피커의 덕트 장착구조{Duct configuration structure in speaker}

본 발명은 스피커의 덕트 장착구조에 관한 것으로, 상세하게는 조립성 및 고정성이 개선된 덕트 구조에 관한 것이다.

음향을 재생하는 수단인 스피커는 진동판의 크기에 따라 여러 주파수 대역의 음을 재생하게 된다. 예를 들어, 진동판의 크기가 중간 정도일 경우에는 높은 고역이나 낮은 저역은 표현하기 어렵지만 중역의 재생은 효과적으로 할 수 있다. 스피커가 처음 개발되었을 때에는 하나의 유닛으로 고역과 저역의 음을 함께 재생하풀레인지유닛(Full Range Unit)이 주로 사용되었다.

인간의 가청영역은 통상 20Hz~20KHz 범위의 대역폭을 가지고 있으나 아직까지 하나의 스피커로 인간이 들을 수 있는 모든 가청영역의 주파수 대역을 완전하게 재생하는 풀레인지 스피커는 만들어지지 않고 있다. 따라서, 저음, 중음, 고음 등을 분리하여 해당 주파수 대역별로 별도의 스피커로 재생하게 함으로써, 인간의 가청영역 전체의 주파수 대역을 마치 하나의 풀레인지 처럼 재생하는 멀티웨이(Multi-Way) 방식이 사용되고 있다.

이러한 멀티웨이 방식에서 일반적으로 저음역대를 재생하는 스피커를 우퍼(Woofer)라고 부르며, 중음역대를 재생하는 스피커를 미드 레인지(Mid Range), 고음역대를 재생하는 스피커를 트위터(Tweeter)라 부르고, 구성하는 방법에 따라 2웨이, 3웨이 등으로 구분하여 부르기도 한다.

그런데, 100Hz 미만의 초저음역대(Very Low Frequency Effect: VLF)의 재생은, 개개의 스피커 유니트 만으로는 완벽한 저음을 재생하기가 어려우며, 진동과 음압이 강하여 별도의 인클로저(Enclosure)를 설계하여 재생하는 것이 일반적이며, 이를 서브-우퍼(Sub-Woofer)라고 한다.

스피커 시스템중 특히 우퍼 시스템을 보면, 외부에서 볼 때 구멍이 보이는데, 이것은 스피커의 외관을 형성하는 인클로우져 한쪽면에 구멍을 내고 그곳에 각형이나 원형의 관을 넣은 덕트(duct)에 해당한다.

덕트의 기능은 스피커 유닛이 동작할때 생기는 음향의 반사음이 덕트를 통해 전달되록 하는 것이며, 스피커 유닛으로부터 발생되는 음과 합해져서 더욱 강력한 저음을 재생해낼 수 있다. 또한, 덕트를 형성하면 스피커의 전체적인 크기가 작더라도 좀 더 강력한 저음을 얻을수 있다. 이런 방식을 베이스 리플렉스(Bass-Reflex)방식이라고 하며 북쉘프(A4용지만한 작은 스피커들)에서 많이 사용되고 있다. 덕트는 스피커의 외관 전면 뿐만 아이라 측면이나 후면에도 형성되지만 대개는 스피커 유닛의 아랫쪽인 전면에 형성되는 것이 보통이다.

덕트가 없는 스피커는 밀폐형(Closed Type) 스피커라고 하며 내부에 흠음재 등을 채우게 되는데, 스피커 자체의 크기가 커지지 않으면 충분한 저음을 이끌어내기 어려워, 대부분의 우퍼 스피커는 덕트를 구비하는 것이 일반적이다.

종래의 우퍼 스피커의 일례를 도 1을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

스피커(10)의 외부 구조물에 해당하는 인클로우져(15)는 내부에 빈 공간이 마련되어 있고, 인클로우져(15) 내부에는 우퍼 유닛(20)이 장착되어 있다. 우퍼 유닛은 인클로우져(15) 내부에 설치된 배플(30)에 의하여 지지되며, 상기 배플(30)은 특히, 우퍼 유닛(20)의 전면에서 방사되는 음파와 후면에서 방사되는 음파가 서로 간섭을 일으키지 않도록 차단하는 역할을 한다. 인클로우져(15) 내부에는 외부로 연통되어 개방부(40)를 이루는 덕트(45)가 형성되어 있다.

인클로우져(45) 및 배플(30)는 통상 목재 또는 금속으로 제조되며, 덕트(45)는 인클로우져(45)에 접착제 또는 스크류 등의 체결수단에 의하여 단단히 고정된다.

그런데, 상기와 같은 덕트 내장형 스피커의 경우 덕트를 형성하기 위하여 접착제를 도포하거나 스크류로 고정시키는 과정이 매우 번잡하고 생산성을 저하시키는 요인이 되고 있다. 특히, 스크류로 덕트(45)를 고정시키기 위해서는 스피커 외부에 홀을 가공하여 스크류를 체결함으로써 부가적인 공정이 필요하였다.

뿐만 아니라, 최근 스피커의 외관 구조물인 인클로우져(15)를 목재나 금속이 아닌 세라믹 물질로 제조하는 경우가 있는데, 이러한 경우에는 접착제나 스크류를 사용하여 덕트를 장착하는 것이 불가능하다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 우퍼 스피커 등에서 필요로 하는 덕트를 스피커 내부에 용이하게 장착시킬 수 있는 개선된 덕트 장착구조를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 접착제나 스크류 등의 체결수단 없이 스피커 내부에 고정시킬 수 있는 덕트 장착구조를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 음향공간을 구비하며, 일면에 외부로 개방되는 개구부가 형성되어 있는 캐비넷과; 상기 캐비넷 내부에 장착되며, 일단이 상기 캐비넷의 개구부에 지지되는 덕트와; 상기 덕트의 타단을 일단이 지지하며, 상기 캐비넷의 내부 일측면에 타단이 지지되어 고정되는 탄성부재를 포함하여 구성되는 스피커의 덕트 장착구조를 제공한다.

상기 덕트는 원통형으로, 중앙부로터 양단으로 갈 수록 직경이 커지는 형태가 바람직하다. 또한, 상기 덕트는 접착재 또는 다른 체결수단 없이 구조적인 형상 차이에 의하여 상기 캐비넷의 개방부 및 상기 탄성부재에 연결되어 캐비넷 내부에 고정된다.

상기 탄성부재는 수축된 상태로 상기 캐비넷 내부 일측면과 상기 덕트의 타단을 지지하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 캐비넷 내부 일측면 상에는 상기 탄성부재의 위치를 고정시키는 체결수단이 형성될 수 있다.

상기 덕트는 레진 또는 페이퍼로 제조된 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 목재, 금속, 세라믹 등 기타 재질로 제조가능하다.

상기 스피커 유닛의 장착위치는 캐비넷 내부에서 다양하게 변화될 수 있으며, 우퍼 유닛일 경우 캐비넷 내부의 하측면에 고정되어 장착되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 스피커의 덕트 장착구조는 다양한 스피커 시스템에 적용될 수 있을 것이나, 세라믹 우퍼 시스템에 적용되는 것이 바람직하며, 우퍼 앰프를 포함하는 액티브 서브-우퍼 시스템(Active sub-woofer system)에 특히 적합하다.

이하, 도면을 참조하며, 바람직한 실시예로서 세라믹 서브-우퍼 시스템에 본 발명에 따른 스피커의 덕트 장착구조를 적용한 것을 예로 들어 구조 및 기능을 보다 구체적으로 설명한다.

도 2에는 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 채용된 서브-우퍼 시스템(100)의 구성이 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 상기 캐비넷(110)은 일반적인 목재형 인클로우져(enclosure)와는 달리 세라믹 재질로 제조되어 있다.

세라믹으로 제조된 캐비넷(110)은 목재형 인클로우져와는 다른 외관을 가지므로 새로운 디자인을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 아래에서 설명될 우퍼 유닛(140)으로부터 발생되는 음향에 의한 진동이 캐비넷(110)으로 전달되는 것을 줄일 수 있다. 따라서, 세라믹 캐비넷(110)은 우퍼 유닛(140)에서 음향이 발생됨에 따라 캐비넷(110) 내부에 고정된 구조물들이 진동에 의하여 캐비넷(110) 내면으로부터 탈거되는 것을 방지한다는 점에서 또 다른 장점을 가진다.

상기 캐비넷(110)의 내부는 빈 공간이며, 일측면(110a)은 캐비넷(110) 내부쪽으로 요입되어 형성되어 있고, 요입된 공간(120)에는 우퍼 앰프부(미도시)가 장착될 수 있다. 도 3a는 캐비넷(110)을 외부에서 관찰한 도면으로서, 중앙에 상기 요입부(120)가 형성되어 있는 것을 볼 수 있다.

우퍼 앰프부는 캐비넷(110) 내부 공간에 설치될 수도 있는데 이러한 경우 상기 요입부(120)는 필요하지 않을 것이다.

상기 캐비넷(110)의 다른 일측면(110b)상에는 외부와 연통되는 개구부(130)가 형성되어 있다. 상기 개구부(130)의 형태는 도 3b에 도시된 바와 같이 원형으로 형성되는 것이 바람직하다. 개구부(130)에는 내주면이 캐비넷(110) 안 쪽으로 연장되는 내부연장부(130')가 일체로 형성되는 것이 좋다.

캐비넷(110) 내부 공간에는 덕트(200)가 장착된다. 덕트(200)는 캐비넷(110) 내부 일측면(110a)과 상기 개구부의 내부연장부(130') 사이에 고정되어 장착되는데 이와 같은 덕트(200)의 구성에 대해서는 이하에서 좀더 구체적으로 후술한다.

캐비넷(110) 내부 바닥면에는 우퍼 유닛(140)이 장착되어 있는 것을 볼 수 있다. 우퍼 유닛(140)으로부터 발생되는 저음은 방향성이 없기 때문에 유닛(140)의 장착 위치는 음질에 큰 영향을 미친다고 볼 수는 없다. 따라서, 우퍼 유닛(140)의 위치는 도 2에 도시된 바와 달리 캐비넷(110) 내부의 다른 일측면에 장착할 수 있다. 그러나, 실용적인 측면에서는, 우퍼 유닛(140)을 캐비넷(200) 바닥면에 장착하게 되면 우퍼 유닛(140)에 손상이 갈 염려가 적어져서 실내 공간에서 우퍼 시스템의 배치를 자유스럽게 할 수 있고, 미적인 측면에서도 우수하다고 할 수 있다.

상기 우퍼 유닛(140)은 캐비넷(110) 하부에 연장되어 형성되는 하부지지대(150)에 의하여 바닥으로 부터 일정한 높이로 이격된다.

다음으로, 도 4a를 참조하여 상기 덕트(200)의 구조를 자세히 살펴보면, 덕트(200)는 일단(200a)이 상기 개구부(130)의 내부연장부(130')에 접촉하며, 타단(200b)은 탄성부재(210)에 지지되어 상기 캐비넷(110)의 내부 일측면(110a)에 고정되어 있다.

덕트(200)의 형태는 도 4b에 도시된 바와 같이 중앙부로부터 양 끝단으로 갈 수록 직경이 커지는 원통상이 바람직하다. 이와 같은 구조는 덕트(200)가 탄성부재(210)와 개구부(130)의 내부연장부(130')에 연결되는 것을 용이하게 한다. 좀더 구체적으로, 덕트(200)의 일단(200a)은 상기 개구부(130)의 내부연장부(130')와 결합 및 접촉이 용이하도록 도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이 확개된 형태가 바람직하다. 또한, 덕트(200)의 타단(200b)은 탄성부재(210)가 끼워져 고정될 수 있도록 점진적으로 직경이 커지는 형태가 바람직하다.

상기 덕트(200)는 양단(200a, 200b)이 각각 탄성부재(210)와 개구부(130)에 연결된 채로 캐비넷(110) 내부에 고정된다. 본 발명에서는 탄성부재(210)의 탄성력에 의하여 덕트(200)가 고정되므로 별도의 접착재나 스크류 등의 체결수단이 불필요하다. 탄성부재(210)는 도시된 바와 같은 코일형 스프링이 바람직하나, 다른 형태의 스프링 내지 기타 다른 탄성부재를 사용할 수도 있을 것이다. 또한, 한 개의 스프링이 아닌 둘 이상의 스프링으로 덕트 타단(200a)이 지지되도록 할 수도 있을 것이다.

탄성부재(210)로 스프링을 사용한 경우에는 스프링을 최대한 압축시킨 채로 캐비넷 일측면(110a)과 덕트(200)의 타단(200a) 사이에 끼움으로써, 탄성부재(210)의 덕트(200) 지지력을 최대로 할 수 있다.

또한, 상기 탄성부재(210)는 덕트(200)를 일측에서 지지할 뿐만 아니라, 덕트(200)와 캐비넷(110) 내부 일측면(110a) 사이에 소정의 간격이 유지되도록 하는 기능도 갖고 있다. 서브-우퍼 시스템에 있어서, 덕트(200)는 우퍼 유닛(140)에서 발생되는 저음 및 이에 따른 반사음이 시스템 전면으로 향하도록 하는 기능을 가지므로, 덕트(200)와 캐비넷(110) 내부 일측면(110a)과는 소정의 간격이 유지되도록 하여야 하며, 본 발명에서는 상기 탄성부재(210)가 그와 같은 역할도 겸하고 있는 것이다.

탄성부재(210)가 캐비넷(110) 내부 일측면(110a)에 닿는 부분에는 고정링(220)을 일체적으로 형성하여 (또는 별도로 장착하여) 탄성부재(210)가 캐비넷(110) 내부에서 더욱 견고하게 고정되고 진동에 의한 탈거도 방지되도록 할 수 있다.

한편, 도시되지는 않았지만, 탄성부재(210)와 캐비넷(110) 내부 일측면(110a)이 만나는 부위, 탄성부재(210)와 덕트(200)가 만나는 부위, 덕트(200)와 개구부(130)가 만나는 부위에는 가스켓(gasket) 또는 펠트(felt) 등의 흡음부재를 부가적으로 부착하여 우퍼 유닛(140)으로부터 발생되는 진동에 의한 각각의 구조물들의 진동을 보다 효과적으로 방지할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 도 4b에 도시된 바와 같이 덕트(200)의 일단(200a)의 외주면상에 걸림턱(212)을 형성하고 상기 가스켓 또는 펠트(213)가 상기 걸림턱(212)에 끼워진 채로 덕트(200)의 일단(200a)의 내부에 삽입되도록 할 수 있을 것이다.

이상 세라믹 서브-우퍼 시스템을 예로 들어 설명한 본 발명은 다양한 스피커 시스템에 적용이 가능할 것이며, 본 발명의 특허청구범위의 기술적 범주를 벗어나지 않은 채 당업자 수준에서 다양한 변형 및 개량이 가능할 것이다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 스피커의 덕트 장착구조는 캐비넷을 제조한 후, 캐비넷 내부 공간에 덕트를 스프링에 의하여 간단히 형합함으로써 조립성을 향상시킬 수 있다. 또한, 스피커에서 진동에 따른 내부 구조물들의 탈거되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 스피커의 덕트 장착구조는 세라믹 서브-우퍼 시스템에 적용될 경우, 세라믹 캐비넷 구조에 적용하기 어려운 스크류 또는 접착제의 사용이 없이 덕트를 캐비넷 내부에 견고하게 고정할 수 있다.

도 1은 종래의 스피커의 덕트 장착구조의 일례를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 스피커의 덕트 장착구조의 일실시예를 도시한 단면도.

도 3a는 도 2의 스피커의 배면도.

도 3b는 도 2의 스피커의 정면도.

도 4a는 도 2의 부분확대도.

도 4b는 본 발명의 덕트 구조의 확대 사시도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

110:캐비넷 130:개구부

140:스피커 유닛 150:하부지지대

200:덕트 210:탄성부재

220:고정링

Claims (5)

1. 내부에 음향공간을 구비하며, 일면에 외부로 개방되는 개구부가 형성되어 있는 캐비넷과;

   상기 캐비넷 내부에 장착되며, 일단이 상기 캐비넷의 개구부에 지지되는 덕트; 및

   상기 덕트의 타단을 일단이 지지하며, 상기 캐비넷의 내부 일측면에 타단이 지지되어 고정되는 탄성부재를 포함하여 구성되는

   스피커의 덕트 장착구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 탄성부재는 압축된 상태로 상기 캐비넷 내부 일측면과 상기 덕트의 타단을 지지하는 것을 특징으로 하는 스피커의 덕트 장착구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 캐비넷 내부 일측면 상에는 상기 탄성부재의 위치를 고정시키는 체결수단이 형성되어 있는 스피커의 덕트 장착구조.
4. 제1항에 있어서, 상기 덕트, 탄성부재 및 캐비넷은 각각 서로 만나는 부위에는 가스켓 또는 펠트가 부착되는 것을 특징으로 하는 스피커의 덕트 장착구조.
5. 제1항에 있어서, 상기 캐비넷의 재질은 세라믹인 것을 특징으로 하는 스피커의 덕트 장착구조.