KR20060061638A

KR20060061638A - 스피커장치

Info

Publication number: KR20060061638A
Application number: KR1020040100435A
Authority: KR
Inventors: 장동욱
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-12-02
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2006-06-08
Also published as: KR100620378B1; CN1784082A; US20060120548A1

Abstract

본 발명은, 스피커장치에 관한 것으로, 관상체로 만들어진 스피커케이싱(10)과; 후방단부(24)로부터 상기 케이싱의 타단부까지 소정의 공진거리를 가지며, 전면방사부(22)가 상기 스피커케이싱의 일단부 영역의 외측으로 향하도록 상기 케이싱의 일단부 영역에 수용되는 스피커유니트(20)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 저음 영역이 보강되어 음질이 향상되고, 설치공간이 대폭 감소된다.

스피커, 스피커장치, 스피커케이싱, 스피커유니트, 공진거리, 저음 영역, 보강

Description

스피커장치{SPEAKER DEVICE}

도 1은 종래의 베이스 리플렉스 방식의 스피커장치를 도시한 측단면도이고,

도 2는 종래의 트랜스미션 에어라인 방식의 스피커장치를 도시한 측단면도이고,

도 3은 본 발명의 스피커장치를 도시한 정면도이고,

도 4는 도 3의 스피커장치를 도시한 요부단면도이다.

1 : 스피커장치 10 : 스피커케이싱

20 : 스피커유니트 22 : 전면방사부

24 : 후방단부 30 : 음향방사부재

40 : 스피커지지대

본 발명은 스피커장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저음 영역이 보강된 스피커장치에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 저음역 보강 스피커장치는 베이스 리플렉스 방식과, 트랜스미션 에어라인 방식으로 구분된다.

도 1은 종래의 베이스 리플렉스 방식의 스피커장치를 도시한 측단면도이고, 도 2는 종래의 트랜스미션 에어라인 방식의 스피커장치를 도시한 측단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 리플렉스 방식의 스피커장치(101)는, 캐비닛(110)의 정면 또는 후면에 덕트(130)를 형성시켜 스피커유니트(120)에서 방사되는 후면음을 캐비닛(110) 내부의 공기반동과 공기질량에 의해 소정의 주파수를 공진시키도록 구성되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 트랜스미션 에어라인 방식의 스피커장치(201)는, 베이스 리플렉스 방식의 스피커장치(101)에서 변형된 것으로, 케이싱(210)의 상부에 저역스피커(220a)가 설치되고 하부에 중역스피커(220b) 및 고역스피커(220c)가 설치된다. 저역스피커(220a)와 중역 및 고역 스피커(220b, 220c)의 사이에는 설치공간을 분리하기 위한 칸막이부(230)가 마련된다. 칸막이부(230)의 하부에는 스피커의 설치영역과 음도를 분리하기 위한 차단판(240)이 마련되며, 음도를 형성하는 복수의 음도판(250)이 설치된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 스피커장치는 스피커유니트의 진동판 후방으로 전달되는 음파의 전달시간이나 경로의 조절을 통해 위상반전을 일으켜, 진동판 전방으로 전달되는 음파와 저음역의 음파간의 상승간섭을 유도하여 저음을 보강하도록 설계된다.

그러나 이러한 종래의 저음역 보강 스피커는, 스피커가 충분한 내용적을 갖거나, 스피커 내부에 복수의 음도관을 설치해야 하므로 필연적으로 스피커의 면적이 넓어져 넓은 설치 공간을 필요로 한다. 또한 저음 역역을 보강하기는 하지만 상 대적으로 고음역의 음파를 차단하지는 않는다. 따라서 소정주파수 이하의 저음역만을 증폭 보강하고 그 이상의 고음역은 필터링하는 효과를 기대하기는 어렵다.

본 발명의 목적은, 저음 영역이 보강된 스피커장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 스피커장치에 있어서, 관상체로 만들어진 스피커케이싱과; 후방단부로부터 상기 케이싱의 타단부까지 소정의 공진거리를 가지며, 전면방사부가 상기 스피커케이싱의 일단부 영역의 외측으로 향하도록 상기 케이싱의 일단부 영역에 수용되는 스피커유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커장치에 의해 달성된다.

상기 공진거리는 400mm 이상인 것이 바람직하다.

상기 스피커케이싱의 일단부영역에 설치되며, 상기 스피커유니트의 전면방사부로부터 발생되는 음을 소정의 방향으로 방사하는 음향방사부재를 더 포함할 수 있다.

상기 음향방사부재는 상기 스피커유니트로부터 발생되는 음이 360도로 방사되도록 만들어진 것이 바람직하다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 스피커장치에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 스피커장치를 도시한 정면도이고, 도 4는 도 3의 스피커장치를 도시한 요부단면도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스피커장치(1)는, 관상체로 만들어진 스피커케이싱(10) 및 이를 지지하는 스피커지지대(40)와, 스피커케이싱(10)에 삽입되어 음을 발생시키는 스피커유니트(20)와, 스피커유니트(20)로부터 발생된 음을 방사시키는 음향방사부재(30)를 포함하여 구성된다.

스피커케이싱(10)은 긴 파이프 형상으로 만들어진다. 스피커케이싱(10)의 일단부 영역에는 음을 발생시키는 스피커유니트(20)가 수용며, 타단부 영역은 개구되어 있다. 스피커케이싱(10)은 일단부에 스피커유니트(20)가 수용되므로, 일단부가 폐쇄된 부분 폐관 형태를 이룬다. 스피커케이싱(10)은 스피커유니트(20)의 후방단부(24)로부터 타단부영역까지 소정의 공진거리를 가진다. 공진거리는 저음 영역(대략 200Hz 이하)을 보강할 수 있도록 400mm 이상으로 만들어지는 것이 바람직하다. 스피커케이싱(10)의 타단부영역으로는 공진에 의해 보강된 저음 영역의 음이 배출된다. 또한 스피커케이싱(10)의 일단부 영역으로는 스피커유니트(20)로부터 발생된 저음에서 고음까지의 모든 영역의 음이 배출된다.

스피커유니트(20)에는 진동판(미도시)이 있어, 진동에 의해 음을 발생시킨다. 스피커유니트(20)로부터 발생된 음은 전면방사부(22)를 통해 스피커케이싱(10)의 일단부 영역의 외측으로 방사된다. 스피커유니트(20)로부터 발생된 음은 스피커유니트(20)의 후방단부(24)를 통해서도 방사되어 스피커케이싱(10)의 타단부 영역의 외측으로 방사된다. 이 때의 후면 방사음은 후술할 폐관공진에 의해 저음 영역이 보강되고 고음 영역은 상쇄된 음향이다. 스피커유니트(20)를 통해 스피커케이싱(10)의 일단부 영역의 외측으로 방사되는 음은 음향반사부재(30)에 의해 360도로 방사될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 음향방사부재(30)는 측면에서 보았을 때 대략 역방향의 원뿔 형상으로 만들어진다. 반사의 법칙에 따르면 경면반사(SPECULAR REFLECTION)에서 반사음(REFLECTED SOUND)은 입사음(INCIDENT SOUND)의 입사각과 동일한 반사각을 갖는다. 따라서 스피커유니트(20)로부터 발생된 음이 360도로 방사되기 위해서는 음향반사부재(30)가 대략 역방향의 원뿔 형상으로 만들어지는 것이 바람직하다. 음향방사부재(30)는 지지부(32)에 의해 스피커케이싱(10)에 지지된다. 이에 의해 무지향성의 스피커를 구현할 수 있다.

이러한 구성에 의한 본 발명의 일실시예에 따른 스피커장치에 있어서, 저음 영역이 보강되는 원리를 설명하면 다음과 같다.

스피커케이싱(10)의 일단부 영역은 스피커유니트(20)를 수용하며, 타단부 영역은 개관되어 부분 폐관의 형태를 이룬다. 이러한 폐관에서 관상체인 스피커케이싱(10)의 길이가 "파이프길이 = 재생되는 주파수의 파장×1/4, 3/4, 5/4, 7/4... "와 같은 조건을 만족할 때 정상파가 발생하여 공진(스피커유니트에 의한 강제진동에서 공진이란, 외계진동수가 시스템 고유의 진동수와 일치할 때 진폭이 증가하는 현상)을 일으킨다.

스피커유니트(20)에 의해 형성된 음은 점음원이 아닌 면음원에 의해 발생되므로, 스피커케이싱(10)의 내부에서 다양한 경로를 갖게 된다. 따라서 동일한 주파수라도 스피커케이싱(10)의 개구부 영역에서 서로 다른 위상을 가지게 된다. 중음이나 고음 영역의 주파수일수록 파장이 짧고 위상변위가 크다. 경로차에 의해 발생 하는 위상차에 의해 고주파는 그 음압이 낮아진다. 반면, 저음 영역의 주파수일수록 파장이 길어 위상변위가 작다. 파장이 길수록 위상차가 적어 공진이 잘 일어나므로, 저음 영역의 주파수가 공진에 의해 보강되는 것이다.

또한 스피커케이싱(10)의 내부에는 노이즈를 감소시키기 위해 흡음재를 넣는데, 이러한 흡음재에 의해 중음 및 고음 영역은 음압이 크게 감소된다. 그러나 200Hz 이하의 저음 영역은 흠음재에 의한 음압의 감쇄가 거의 없다. 따라서 중음 및 고음 영역에 비해 상대적으로 저음 영역이 강조된다. 따라서 스피커케이싱(10)의 타단부를 통해서는 공진에 의한 저주파의 음만이 방사된다. 그러나 스피커유니트(20)의 전면방사부(22)를 통해서는 공진에 의한 영향이 없으므로, 저음, 중음, 고음의 모든 음이 스피커케이싱(10)의 외부로 방사된다.

본 발명에서는 저음 영역인 200Hz 이하의 주파수에 공진을 일으키도록 스피커케이싱(10)의 공진길이를 400mm 이상으로 설계하는 것이 바람직하다(공진주파수 f = 음속/(4×파이프의 길이), 음속은 340m/s로 가정함).

상기와 같이 본 발명의 스피커장치는, 종래의 스피커장치에 비해 좁고 긴 관상체 형태의 스피커케이싱에 스피커유니트를 장착하고, 스피커유니트의 후면 방사음을 공진을 이용해 저음 영역만을 강조한다. 따라서 공진에 의해 저음 영역이 보강되어 음질이 향상된다. 또한, 좁은 공간에도 설치가 가능하여 설치 공간을 대폭 감소하는 효과가 있다.

그리고, 종래의 스피커장치가 전면으로 음을 방사하는데 반해 본 발명의 스피커장치는 음향방사부재를 이용해 음을 360도로 방사할 수 있어 무지향성의 스피 커를 구현할 수 있다.

전술한 실시예에서 스피커케이싱의 공진거리는 400mm 이상인 것이 바람직하다고 하였으나, 강조하고자 하는 저음 영역의 주파수에 맞게 변경될 수 있다.

전술한 실시예에서 음향방사부재는 역방향의 원뿔 형상을 갖는다고 하였으나, 360도로 음을 방사할 수 있다면 다른 형상으로 변경될 수 있다. 또한 특정 방향에 대한 지향성을 갖도록 설계할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스피커장치에 있어서, 저음 영역이 보강되어 음질이 향상되고, 관상체의 스피커케이싱이 제공되어 설치공간이 대폭 감소된다.

그리고 음이 360도로 방사되는 음향방사부재가 제공되어 무지향성 스피커장치를 구현할 수 있다.

Claims

스피커장치에 있어서,

관상체로 만들어진 스피커케이싱과;

후방단부로부터 상기 케이싱의 타단부까지 소정의 공진거리를 가지며, 전면방사부가 상기 스피커케이싱의 일단부 영역의 외측으로 향하도록 상기 케이싱의 일단부 영역에 수용되는 스피커유니트를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커장치.
제1항에 있어서,

상기 공진거리는 400mm 이상인 것을 특징으로 하는 스피커장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 스피커케이싱의 일단부영역에 설치되며, 상기 스피커유니트의 전면방사부로부터 발생되는 음을 소정의 방향으로 방사하는 음향방사부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커장치.
제3항에 있어서,

상기 음향방사부재는 상기 스피커유니트로부터 발생되는 음이 360도로 방사되도록 만들어진 것을 특징으로 하는 스피커장치.