KR20070011531A - 확성기 및 확성기 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 확성기는, 자계를 발생시키는 자석 유니트와, 프레임에 설치되면서 박막 상에 패턴으로 배열된 전기적 도전체를 갖춘 박막을 구비하여 구성되고, 전류가 박막 상의 도전체 패턴을 통해 공급될 때 힘이 가해져서 힘이 소리를 발생시키도록 진동하여 박막을 설정할 수 있도록 박막이 자계에 위치하고, 상기 확성기는 진동 영역과 확성기의 외부측 사이에 위치된 소리 개구를 갖추고, 이 소리 개구가 발산 벽을 갖춘 소리 혼에 연결된 확성기로서, 실질적으로 동일한 소리 개구와 그에 결합되는 소리 혼이 박막의 양측 상에서 연장된다.

Description

확성기 및 확성기 어셈블리{LOUDSPEAKER AND ASSEMBLY OF LOUDSPEAKERS}

본 발명은 확성기에 관한 것으로, 자계를 발생시키는 자석 유니트(magnet unit)와, 프레임에 설치되면서 박막(membrane) 상에 패턴으로 배열된 전기적 도전체를 갖춘 박막을 구비하여 구성되고, 전류가 박막 상의 도전체 패턴을 통해 공급될 때 힘이 가해져서 힘이 소리를 발생시키도록 진동하는 박막을 설정할 수 있도록 박막이 자계에 위치하고, 상기 확성기는 진동 영역과 확성기의 외부측 사이에 위치된 소리 개구(sound opening)를 갖추고, 이 소리 개구가 발산 벽(diverging walls)을 갖춘 소리 혼(sound horn)에 연결된다.

이러한 확성기는 국제특허출원 PCT/NL2004/00159에 개시되어 있다.

본 발명은 특히 곧장 나아가는, 좁은, 가늘고 긴 소리 영역이 요구되는 적용을 위한 개선된 확성기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 예컨대, 옥외 및 옥내 또는 지하의 역과 같은 지하의 철도역 플랫폼과 관련하여 생각한다. 확성기의 소리 혼은 여행자들이 대기하고 있는 위치로 가능한 한 많은 소리를 향하게 하기 위해 플랫폼의 길이 방향으로 향해질 수 있다.

이러한 확성기는 2가지 큰 문제를 야기시킨다. 일반적으로, 소리 혼은 제한된 정도로 횡 방향의 소리만을 억제한다. 결과적으로, 그럼에도 불구하고 소리는 옥외 플랫폼의 횡 방향으로 퍼지고, 따라서 주변으로 퍼지게 된다. 특히, 도시 환경에 있어서 이는 인근에 살고 있는 사람들에게 피해를 주게 된다. 더욱이, 이는 소리가 의도된 목적지, 즉 대기 중인 사람들에게로 도달하지 않게 되기 때문에 불필요한 에너지 소모를 이끌어 낸다. 옥내 플랫폼 또는 지하역에서, 횡 방향으로 퍼진 소리는 벽에 반사되어, 상당히 많은 반향을 이끌어 냄으로써 무슨 말을 했는지를 파악하기 어렵게 만든다. 더욱이, 혼이 목표로 하는 효과는 제한된 주파수 범위로 한정되어 있다.

본 발명은 상기한 적용에 한정되는 것은 아니고, 소리를 반사할 수 있는 벽, 천장 또는 마루와 같은 가까운 표면에 비해, 또는 소리의 존재가 요구되지 않는 가까운 영역에 비해, 청취자가 확성기로부터 비교적 멀리 이동하게 되는 소정의 응용에 유용하게 이용할 수 있다.

본 발명의 목적은 상기한 확성기를 제공하기 위한 것으로, 특히 가늘고 긴 또는 매우 특정 영역을 실현하고, 간단하면서 효과적인 방법으로 상기한 효과를 줄이고 또는 알려진 확성기 보다 더 좋은 음향 특성을 나타내는 목적의 응용에서의 확성기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 확성기에 있어서, 실질적으로 동일한 소리 채널과, 상기 채널에 연결된 소리 혼이 박막의 양측 상으로 연장된다. 이렇게 하여 소리가 매우 다른 방법으로 2개의 방향으로 방사될 뿐만 아니라, 2개의 소리 혼으로부터 방사되는 퍼지는 음파는 이러한 구성의 결과로서 자동적으로 반대 위상이라는 결과로서 전제적으로 또는 부분적으로 소멸된다. 이러한 방법에 있어서, 매우 좋은 방향성 및 에너지 효율성의 음 재생이 큰 주파수 영역에서 달성된다. 이는, 이러한 확성기가 종종 배터리 또는 응급 전원 유니트에 의해 구동되고, 이러한 전원의 상기 에너지 효율성이 작고 가능한 한 저렴하게 설계될 수 있기 때문에, 알람 확성기에 대해 유용하게 될 수 있다.

미국 특허출원 US-A-2004/0,047,488에는 박막의 양측 상으로 연장되는 동일한 소리 채널을 구비한 확성기가 개시되어 있다. 박막의 후면측에서 방사된 소리는 반사를 매개로 결국에는 전면측으로 향하게 된다. 상기 확성기는 목표가 고도로 제어된 조준 효과를 달성하는 응용을 위해서는 적절하지 않고, 따라서 결과적으로 확성기는 소리 혼을 갖지 않는다.

바람직하기는, 확성기는 소리 채널에 의해 형성된 소리 개구를 갖고, 박막은 도전체 패턴이 집적된 평판 박막인 정자기장(magnetostatic) 리본 확성기이다. 본 발명은, 예컨대 돔형(dome) 및 원뿔형(cone) 확성기에서도 이용할 수 있는 정자기장 확성기와 함께 역시 이용되어질 수 있다.

바람직하기는, 소리 혼은 가늘고 긴, 예컨대 직사각형 또는 타원 단면을 갖고, 소리가 수평 및 수직 방향으로 분리적으로 향하게 하는 것을 가능하게 한다. 바람직하기는, 상부 벽과 하부 벽 사이에 위치한 소리 혼의 중앙 축은 박막에 대해 예각으로 연장된다. 예컨대, 중앙 축은 박막에 대한 각도에서 아래쪽으로 연장되어, 소리는 확실히 들을 수 있고 또한 확성기 아래를 직접적으로 향하여 소리는 사람들의 머리를 지나 향할 필요가 없게 된다.

바람직하기는, 각 채널의 외부 벽과 내부 벽 사이에 위치된 확성기의 2개의 소리 채널의 중앙 축은 박막으로부터 특정 거리를 지나 서로를 향해 경사져 있다. 소리 채널의 중앙 축이라는 용어는 채널의 내부 벽과 외부 벽 사이에 정확하게 놓이는 가상의 중앙 평면을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 이러한 방법에 있어서, 2개의 음원(sound sources)의 파면(wavefronts)은 점진적으로 서로를 향해 가게 되고, 소리 채널을 나가면서 결합된다. 따라서, 상기한 로빙 효과(lobing effect)는 상당히 방지된다. 바람직하기는, 가장 멀리 떨어져 공간지워진 2개의 소리 채널의 외부 벽이 박막으로부터 특정 거리를 지나 서로를 향해 경사지고, 마찬가지로 바람직하기는 가장 가깝게 함께 놓여지는 2개의 소리 채널의 내부 벽은 박막으로부터 적어도 특정 거리를 지나 서로를 향해 경사진다. 더욱 바람직하기는, 각 소리 채널의 내부 및 외부 벽은 서로에 대해 실질적으로 평행하게 연장된다.

서로를 향해 경사지는 벽을 지나는 거리는 적어도 0.5배가 바람직하고, 바람직하기는 소리 채널의 폭의 1배이다 더욱이, 하우징의 외부측 상의 소리 채널의 내부 벽 사이의 공간은 0.5배 이하가 바람직하고, 바람직하기는 박막의 측 상의 내부 벽 사이의 공간의 0.2배 이하이다. 이러한 방법에 있어서, 2개의 파면은 가능한 가장 점진적인 방법으로 결합된다.

바람직하기는, 소리 채널의 외부 벽은 발산 벽을 구비하여 이루어지는 소리 혼의 벽과 결합되고, 그 결과 결합된 통로 정면은 제어됨과 더불어 더 관리된 방법으로 먼저 넓어진다.

또한 본 발명은 확성기 어셈블리에 관한 것으로, 확성기의 수는 실질적으로 정렬된 관계로 배열되고, 2개의 인접하는 확성기의 소리 혼은 실질적으로 서로를 향해 향하게 하고, 2개의 인접하는 확성기의 박막의 마주보는 면은 (따라서, 청취자를 향해 동시에 움직이는 2개의 표면과 청취자로부터 멀어짐에 따라) 위상이 같다. 바람직하기는, 서로 면하는 2개의 소리 포트의 중앙 축은 정확히 2개의 확성기 사이의 대략 청각 레벨에 위치한 점을 향한다. 지향하는 효과는 서로에 대한 혼의 위치, 예컨대 직접 서로 반대로 하거나 일측 상에서 서로에 대해 더욱 경사지게 하고, 또한 혼의 형태를 변화시킴으로써 영향을 받을 수 있다.

도 1은 확성기의 부분 투시도,

도 2는 도 1에 도시된 확성기의 단면도,

도 3은 소리 혼이 설치된 도 1에 도시된 확성기의 단면도,

도 4는 박막 유니트의 투시도,

도 5는 소리 혼이 2개의 측 상에 설치된 확성기의 단면도이다.

이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 1에 따르면, 확성기는 나사(3)에 의해 함께 설치된 실질적으로 동일한 2개의 금속부(1,2)로 구성된 하우징을 구비하여 이루어진다. 각 하우징부(1,2)는, 확성기에서 발생된 소리를 외부로 향해 전파하도록, 2개의 긴 슬롯 형상의 오목부 또는 소리 채널(4,5)을 갖는다. 더욱이, 하우징부(1)에는 증폭기의 소리 신호 배선이 연결될 수 있는 전기 터미널(6,7)이 설치된다. 하우징(1,2)에는 길이 방향으로 외부로 연장되면서 확성기에서 발생되는 열을 방산시키도록 기능하는 냉각 핀(8)이 설치된다.

하우징부(1,2)는 제1프레임 형상 프레임 부재(9)와 제2스트립 형상 프레임 부재(10,11)(도 4에 도시됨)로 구성된 도 2에 도시된 프레임을 에워싼다. 프레임 부재(9,10,11)는 바람직하기는 구리 또는 양극산화 처리된 알루미늄으로 만들어진다. 프레임 부재(9,10,11)의 외부 표면은 그 전체 영역에 걸쳐 하우징(1,2)과 접촉한다. 진동부재(12)가 접착제 또는 얇으면서 2중 코팅된 접착 테이브에 의해 프레임 부재(9)에 고착된다. 접착제 또는 테이프는 열-도전형이다. 전기 도전체 패턴(14)이 부재(12) 상에 배열되고, 그 도전체 패턴이 터미널(6,7)에 연결되어, 증폭기가 확성기로 전기 신호를 전송할 때 박막이 진동하도록 한다.

종단에서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 확성기는 박막(12)의 도전체 패턴(14)을 에워싸는 영구 자계를 발생시키는 자석(13)을 구비하여 이루어진다. 도전체 패턴(14)은 전기적 도전체 배선으로 형성되고, 박막(12)의 일측 상에 가늘고 긴 직사각형 나선형으로 배열된다. 직사각형 패턴의 짧은 쪽에서 프레임 부재(10,11) 는 직접 도전체 패턴에 설치된다. 결과적으로, 상기 부재가 도전체 배선에 고착되는 것에 의한 접착제 또는 테이프는 전기적으로 절연되어야만 한다. 박막(12)의 반대측 상에서, 상기 패턴의 짧은 쪽은 이 경우 프레임-형상 프레임 부재(9)의 짧은 쪽에 의해 마찬가지로 덮여진다. 이러한 구성은 도전체 패턴이 양측 상에서 프레임 부재(9)로 열을 전달할 수 있도록 한다.

도전체 패턴의 양단은 프레임 부재(10) 상의 전원 터미널(15,16)에 연결되고, 이는 차례로 터미널(6,7)에 전기적으로 연결된다. 전원 터미널(15,16)은 프레임 부재(10)와 전기적으로 절연된다. 프레임 부재(10,11) 사이에서 길이 방향으로 서로 평행하게 연장되는 도전체 패턴(14)의 라인은 2개의 공간적으로 떨어진 진동 영역(17,18)을 형성한다.

도 3을 참조하면, 소리 채널(4,5)의 일측 상에서 하우징부(1,2)의 외부측에 대해 박막(12)의 표면 상에서 공간적으로 떨어진 진동영역(17,18) 가까이에 위치된 위치로부터 연장되는 소리 채널(4,5)은, 확성기가 오직 하나의 방향으로만 소리를 방사해야만 하기 때문에 폐쇄판(25; closing plate)에 의해 폐쇄된다. 소리 채널(4,5)은 처음에는 박막으로부터 보아서 박막에 대해 수직으로 연장되고, 계속해서 소리 채널(4,5)은 서로를 향해 경사지게 된다. 각 외부 벽(19)과 내부 벽(20) 양쪽은, 서로에 대해 평행하게 연장되도록 연속되는 소리 채널(4,5)의 내부 벽(19)과 외부 벽(20)을 따라, 서로를 향해 비스듬하게 연장되는 소리 채널(4,5)이다. 확성기의 외부 측 상에서, 2개의 소리 채널(4,5)의 내부 벽(19) 사이에 매우 작은 공간만이 남아있고, 이 공간은 진동 영역(17,18) 사이의 공간 보다 적어도 몇 배 더 작다. 이러한 방법에 있어서, 2개의 진동영역(17,18)에 의해 발생된 음파의 전면은 서로를 향하게 되어 결합되고, 따라서 2개의 파면 사이에서 간섭되는 결점이 방지된다.

도 4는 나사(23)에 의해 확성기의 나사 구멍(24)에 설치된 소리 혼(21)을 나타낸다. 소리 채널(4,5)의 외부 벽(19)은 소리 혼(21)의 벽(22)과 결합된다. 소리 혼(21)은 주외로 소리 전면이 더 넓게 되기 전에 소리 채널(4,5)로부터 방사되는 소리 전면의 점차적인 넓어짐을 초래한다. 금속으로 이루어진 혼은 확성기의 열 소산에 대해 기여한다.

도 5에 따르면, 확성기는 이 경우 이전 도면에 나타낸 바와 같이 확성기(1,2)를 구비하여 이루어지지만, 소리 혼(21)이 박막의 양 측에 설치되어 있다. 따라서, 도 3,4의 폐쇄판(25)은 두번째 소리 혼(21)에 의해 대체되어 진다. 도면에는 소리 혼(21)이 직사각형 단면을 갖춘 것이 나타나 있지 않다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 상부 벽(22a)과 하부 벽(22b) 사이에 위치된 소리 혼(21)의 중앙 축은 박막(12)으로부터 소정 각도로 아래쪽으로 연장된다.

Claims (11)

1. 자계를 발생시키는 자석 유니트(13)와, 프레임(9,10,11)에 설치되면서 박막(12) 상에 패턴(14)으로 배열된 전기적 도전체를 갖춘 박막(12)을 구비하여 구성되고, 전류가 박막(12) 상의 도전체 패턴(14)을 통해 공급될 때 힘이 가해져서 힘이 소리를 발생시키도록 움직여서 박막(12)을 설정할 수 있도록 박막이 자계에 위치하고, 상기 확성기는 진동 영역(17,18)과 확성기의 외부측 사이에 위치된 소리 개구(4,5)를 갖추고, 이 소리 개구(4,5)가 발산 벽을 갖춘 소리 혼(21)에 연결된 확성기로서,

   실질적으로 동일한 소리 개구(4,5)와 그에 결합되는 소리 혼(21)이 박막의 양측 상에서 연장되는 것을 특징으로 하는 확성기.
2. 제1항에 있어서, 박막(12)이 도전체 패턴(14)이 집적된 평탄한 박막이고, 소리 개구가 소리 채널(4,5)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 확성기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 소리 혼(21)이 가늘고 긴, 예컨대 직사각형 또는 타원형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 확성기.
4. 제1항 또는 제2항 또는 제3항에 있어서, 상부 벽(22a)과 하부 벽(22b) 사이에 위치한 소리 혼(21)의 중앙 축이 박막(12)에 대해 예각으로 연장되는 것을 특징으로 하는 확성기.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 도전체 패턴(14)이 적어도 2개의 공간적으로 떨어진 진동 영역(17,18)의 박막(12) 상에 배열되고, 확성기에는 2개의 진동 영역(17,18)과 하우징(1,2)의 외부 측 사이에서 연장되는 적어도 2개의 소리 채널이 설치되는 것을 특징으로 하는 확성기.
6. 제5항에 있어서, 각 채널의 외부 벽(19)과 내부 벽(20) 사이에 위치하는 2개의 소리 채널(4,5)의 중앙 축이 박막(12)으로부터 특정 거리를 지나 서로를 향해 경사지는 것을 특징으로 하는 확성기.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 가장 멀리 떨어져 공간지워지는 2개의 소리 채널(4,5)의 외부 벽(19)이 박막(12)으로부터 특정 거리를 지나 서로를 향해 경사지는 것을 특징으로 하는 확성기.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 함께 가장 가깝게 놓여 있는 2개의 소리 채널(4,5)의 내부 벽(20)이 박막(12)으로부터 적어도 특정 거리를 지나 서로를 향해 경사지는 것을 특징으로 하는 확성기.
9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 각 소리 채널(4,5)의 내부 및 외부 벽(19,20)이 서로에 대해 실질적으로 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 확성기.
10. 제5항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 소리 채널(4,5)의 외부 벽(19)이 그 종단 가까이에서 소리 혼(21)의 벽(22)과 결합되는 것을 특징으로 하는 확성기.
11. 상기 항 중 어느 한 항에 따른 확성기가 실질적으로 정렬된 관계로 배열되고, 2개의 인접하는 확성기의 소리 혼(21)이 실질적으로 서로를 향하며, 2개의 인접하는 확성기의 박막(12)의 마주보는 면은 위상이 같은 것을 특징으로 하는 확성기 어셈블리.

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