KR20070016167A - Closed loop embedded audio transmission line technology - Google Patents
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Abstract
음향적으로 임피던스가 정합되는 엔크로져가 제공되는데, 이것은 챔버 안으로 로딩된 구동부를 가져서 폐쇄 루프 전송 라인의 목구멍/입구를 버퍼링한다. 전송 라인은 종단 부재, 외측 및 내측 엔크로져 벽, 고밀도 라이닝(lining) 및 목구멍/입구 부위로 이루어진다. 전송 라인은 구동부의 공명을 댐핑시키는 동안 구동부 출력의 최종 단부에서 부피 가속의 손실을 파동들의 중첩을 통하여 보상하는 가변적인 주파수 스탠딩 파동을 제공하면서 내부의 무작위적인 스탠딩 파동을 제거한다. 음향학적으로 임피던스가 적용되는 엔크로져의 택일적인 적용은 폐쇄 루프 전송 라인으로 구동부를 직접적으로 압축 로딩시키고 포트를 통해서만 출력을 저주파수로 중계시키도록 음향학적 저 패스 필터를 이용하는 것이다. 음향학적으로 임피던스가 정합되는 임피던스를 양쪽으로 적용하는 것은 구동부의 다이아프램이 혼란을 일으키는 내부 스탠딩 파동을 제거하고, 모든 주파수에서 적절하게 로딩되며, 실내의 반향에 의해 영향을 받지 않도록 보장한다.An acoustically matched enclosure is provided, which has a drive loaded into the chamber to buffer the throat / entrance of the closed loop transmission line. The transmission line consists of end members, outer and inner enclosure walls, high density linings and throat / entrance sites. The transmission line eliminates internal random standing waves while providing a variable frequency standing wave that compensates for the loss of volume acceleration through superposition of the waves at the final end of the drive output while damping the resonance of the drive. An alternative application of an acoustically impedanced enclosure is to use an acoustic low pass filter to compress load the drive directly into the closed loop transmission line and relay the output to low frequency only through the port. Applying acoustically matched impedance to both sides ensures that the diaphragm of the drive eliminates disruptive internal standing waves, loads properly at all frequencies, and is not affected by room echoes.
Description
본 발명은 음향 재생 확성기에 관한 것이다. The present invention relates to an acoustic reproduction loudspeaker.
확성기는 일상 생활의 일부분이며, 소비자용, 상업용, 군사용 및 연구용으로 이용된다. 전형적인 확성기는 전자적인 다이나믹 트랜스듀서이며, 어떤 깊이, 직경 또는 형상의 다이아프램(diaphragm)을 가진다. 전자적인 다이나믹(electronic dynamic)이 설명하는 것은 근접한 공기 입자를 자극하도록 교류 전압원에 응답하여 음의 방향과 양의 방향으로 움직이는 트랜스듀서이다. 현 시점에서 이러한 유형의 확성기는 일상 용품으로 간주되며 가격이 저렴하고 공급이 충분하다. 이들은 항상 현존하는 제품 또는 구조체의 일부로서 격벽(baffle)에 장착된다; 실용적인 수용을 위해서 하우징의 일부 형태나, 또는 어떤 경우에는 특수한 엔크로져(enclosure)의 형태가 이용되어 저음 성능(bass performance)을 향상시킨다.Loudspeakers are part of everyday life and are used for consumer, commercial, military and research purposes. A typical loudspeaker is an electronic dynamic transducer and has a diaphragm of any depth, diameter or shape. What electronic dynamic describes is a transducer that moves in both negative and positive directions in response to an alternating voltage source to stimulate nearby air particles. At this point, this type of loudspeaker is considered a daily necessity, inexpensive and sufficient in supply. They are always mounted to baffles as part of existing products or structures; Some forms of housing or, in some cases, special enclosures are used for practical acceptance to improve bass performance.
가장 큰 문제점들중 하나는 구동부의 크기에 비하여 주파수의 좁은 범위에 걸친 음향학적 임피던스(acoustic impedance)를 선호하는 구동부의 고유한 특성이다. 소형 구동부는 일반적으로 낮은 주파수에 대하여 좋지 않은 음향학적 임피던스를 가지며 역으로 높은 주파수에 대해서는 좋은 음향학적 임피던스를 가진다. 엔크 로져는 좁은 범위의 주파수를 선호하며 다른 것들에 대해서는 심하게 반응하여 과도한 비간섭성의 내부 스탠딩 파동(internal standing wave)을 발생시키는데, 상기의 파동은 비대칭 진동 패턴으로 다이아프램을 변조시킨다. 이러한 무작위적인(random) 내부 변조는 구동부의 자연스런 분산 패턴을 교란하며 증폭원에 대하여 전기적인 피드백(유도 저항)을 야기한다. 강력한 전력(Brute force power) 및 대량 게이지 배선(heavy gauge wiring)이 음질에 대한 효과 및 증폭기에 대한 문제점을 최소화하기 위하여 현재 시도되고 있다. 다른 문제점은 구동부 다이아프램이 양측에 존재하는 일반적인 음향학적 임피던스 편차이다. 다이아프램은 2 가지 상이한 음향학적 환경에서 동시에 작동하여야 하는데, 이는 엔크로져가 대부분의 주파수 범위에서 구동부의 음향학적 임피던스를 항상 수정하는 스탠딩 파동을 만들기 때문이다. 방으로부터 반사된 파동들은, 주파수가 방의 치수에 따라서 낮아지므로, 구동부의 음향 임피던스의 부가적인 수정을 야기한다. 소형의 엔크로져는 훨씬 높은 주파수 때문에 매우 나빠지는데, 상기 높은 주파수는 내부적으로 반사된 것이고 낮은 주파수 능력이 결여된 것이다. 2 개의 동일한 구동부들은 그들의 작동 엔크로져에만 기인하여 상이하게 들릴 것이다. 당해 산업 분야에서는 중간 범위의 스피커에서 더 많은 관련된 문제점이 있다는 점을 인식되었으므로, 다이아프램 뒤에 견고한 바스켓(basket)을 가진 유니트를 생산하였다. 이것은 다른 구동부들로부터의 무작위적인 스탠딩 파동(random standing waves)을 방지하지만, 중간 범위 구동부에 의해 발생된 주파수의 범위들에 대해서는 극단적인 배압(backpressure)을 발생시킨다. 이것은 구동부의 모든 작동 범위에 대하여 구동부가 뚜렷한 음향학적 임피던스 편차를 나타나게 하며 자연스런 음향을 발생시키지 않게 한다. One of the biggest problems is the unique nature of the drive, which favors acoustic impedance over a narrow range of frequencies relative to the size of the drive. Small drives generally have poor acoustical impedance for low frequencies and conversely for high frequencies. The enclosure prefers a narrow range of frequencies and reacts badly to others, producing an excessively incoherent internal standing wave, which modulates the diaphragm with an asymmetrical vibration pattern. This random internal modulation disturbs the driver's natural dispersion pattern and causes electrical feedback (inductive resistance) to the amplification source. Brute force power and heavy gauge wiring are currently being attempted to minimize the effects on sound quality and problems with amplifiers. Another problem is the general acoustic impedance deviation with drive diaphragms present on both sides. The diaphragm must operate simultaneously in two different acoustic environments, because the enclosure creates standing waves that always modify the acoustic impedance of the drive over most frequency ranges. Waves reflected from the room cause further modification of the acoustic impedance of the drive since the frequency is lowered according to the dimensions of the room. Small enclosures are very bad because of the much higher frequencies, which are internally reflected and lack the low frequency capability. The two identical drives will sound different due to only their operating enclosure. It has been recognized in the industry that there are more related problems with midrange speakers, producing a unit with a solid basket behind the diaphragm. This prevents random standing waves from other drives, but creates extreme backpressure over the range of frequencies generated by the midrange drive. This causes the drive to exhibit pronounced acoustic impedance deviations for all operating ranges of the drive and not to produce natural sound.
확성기 구동부 치수들은 특정한 범위의 주파수를 선호하며 따라서 광축 청취(wide axis listening)가 소망될 경우에 모든 주파수들에 대하여 단일 크기를 만드는 것은 불가능한 것이다. 설계의 목적은, 전체 주파수 범위의 음의 표현, 작은 왜곡, 넓고 일정한 분산 및 낮은 비용을 유지하면서, 필요한 가장 작은 치수의 확성기를 제조하고 적절한 소리 세기의 레벨을 유지하는 것이다. 이러한 상황을 점검하게 된다면, 이러한 것이 역설적인 것으로 나타나서 공통적인 음향학적 목적을 위해서 작동되는 다수 구동부들의 이용과 타협적인 해법을 요구하게 된다. 이러한 것은 현재의 확성기 디자인에 반영되는데, 이러한 디자인은 목표가 객관적이어야 할 때 주관적으로 수용된 확성기를 생산하기 위한 목적으로 기술적으로 타협된 이론을 가지는 것이다. Loudspeaker drive dimensions favor a particular range of frequencies and therefore it is impossible to make a single magnitude for all frequencies if wide axis listening is desired. The purpose of the design is to produce the loudest loudspeaker of the smallest dimension necessary and to maintain an appropriate level of loudness while maintaining sound representation of the entire frequency range, small distortion, wide and constant dispersion and low cost. Checking this situation appears to be paradoxical, requiring the use and compromise of multiple drives that operate for common acoustical purposes. This is reflected in the current loudspeaker design, which has a technically compromised theory for the purpose of producing a subjectively accepted loudspeaker when the goal should be objective.
단일 구동부를 이용하는데 따른 필요 조건은, 중간 주파수 범위에서 품질을 유지하는 시도를 하면서, 낮거나 또는 높은 극단의 주파수들을 선호하는 타협적인 해법을 내 놓는 것이다. 인간의 귀는 높은 주파수에 대하여 보다 민감하지만 인간의 귀와 뇌를 조합한 것은 이벤트의 에너지 흐름을 차단하는 위상 또는 주파수의 에버레이션(aberration) 없이 주파수 범위에 있는 모든 주파수들을 듣기를 선호하며, 그렇지 않다면 이것은 인위적인 것이 될 것이다. 음향의 재생은 통상적으로 2 가지 목적들을 위한 것으로서, 소통과 즐거움을 위해서이다. 상기 소통과 즐거움을 위한 것은 청취 환경에서 에너지의 균형을 맞추도록 방해되지 않은 음의 균형 및 분산(dispersion)을 필요로 한다.A requirement for using a single drive is to come up with a compromise solution that favors low or high extreme frequencies, while attempting to maintain quality in the middle frequency range. The human ear is more sensitive to high frequencies, but the combination of the human ear and brain prefers to listen to all frequencies in the frequency range without phase or frequency aberration blocking the energy flow of the event, otherwise This will be artificial. Sound reproduction is typically for two purposes, for communication and for pleasure. For communication and enjoyment requires unbalanced sound balance and dispersion to balance energy in the listening environment.
예측 가능한 현장의 결과를 가지고 완전한 음의 재생을 위한 연속적인 노력은 엔크로져의 난관(dilemma)을 해결하려는 해법에 크게 의존한다. 엔지니어들은 구동부의 엔크로져를 필요악으로 인식하거나 또는 창조된 가구로부터 이익을 얻는 기회로 인식하지만, 본원에서 설명된 바와 같은 엔크로져는 구동부의 진정한 품질을 노출시키는 적극적인 작동 환경을 제공한다. 그 결과는 특이한 거동의 제거, 객관적인 음의 수용, 단순화된 확성기 디자인 및, 변화하는 음향학적 상황에 대한 예측 가능한 결과들이다. The continuous effort for full sound reproduction with predictable field results is highly dependent on the solution to solve the enclosure dilemma. While engineers perceive the enclosure of the drive as a necessary evil or an opportunity to benefit from the created furniture, the enclosure as described herein provides an active operating environment that exposes the true quality of the drive. The result is the elimination of unusual behavior, objective acceptance of sound, simplified loudspeaker design, and predictable results for changing acoustical situations.
확성기 구동부는 입력 터미널에서 모든 전기적인 에너지가 기계적인 지연이나 또는 음향학적 위상 에버레이션(aberration) 없이 운동으로 전환된다면 최고로 기능한다. 전체 방사 표면 부위의 이러한 동시적인 운동은, 음성 주파수 범위의 전부 또는 일부가 포괄된다면, 확성기 구동부의 음향학적 에너지의 적절한 분산을 위한 필요 조건이다. 이러한 외래적이고 비실용적인 방법을 이용하여 시도되는 확성기 디자인이 존재하는데 단지 부분적인 성공만이 있었다. 용이하게 이용 가능한 다이다믹 원추 구동부가 항상 선택되었는데, 이는 저렴한 비용과, 가변적인 크기 및 형상을 상대적으로 용이하게 제조할 수 있는 용이성 때문이다. 비록 이러한 것이 전체적인 적용예들에 대하여 받아들여지고 만족스럽게 수행된다 할지라도, 특이한 거동 없이 광범위의 주파수를 정확하게 재생하는 능력에 있어서는 다이나믹 확성기 트랜스듀서가 크게 제한된다. 다이나믹 확성기의 성능을 가속시키려는 모든 시도를 값비싼 노력으로 만들면서 돌아오는 보상이 감소되게 하는 것은 이러한 거동이다. 여기에 제시된 것은 기초적인 다이나믹 구동부의 성능을 향상시키는 실용적인 방법으로서 가능할 것으로 결코 생각되지 않았던 적용예에서 매우 작은 구동부들이 기능할 수 있게 한다. 제품 시장에 있는 다이나믹 구동부의 성능이 본 발명의 초점일지라도, 본 발명은 외래 유형의 확성기 디자인들에도 유리하다는 점이 발명의 상세한 설명에 있는 구현예에서 언급된다. The loudspeaker driver works best if all of the electrical energy at the input terminal is converted to motion without mechanical delay or acoustic phase aberration. This simultaneous movement of the entire radiating surface area is a requirement for the proper dispersal of the acoustic energy of the loudspeaker drive if all or part of the voice frequency range is covered. There are loudspeaker designs that have been tried using this exotic and impractical method, with only partial success. Easily available dynamic cone drives have always been selected because of their low cost and the ease with which they can be manufactured relatively easily in variable sizes and shapes. Although this is acceptable and satisfactory for the whole application, dynamic loudspeaker transducers are greatly limited in their ability to accurately reproduce a wide range of frequencies without unusual behavior. It is this behavior that makes every effort to accelerate the performance of a dynamic loudspeaker a costly effort and reduces the return reward. What is presented here allows very small drives to function in applications that were never thought to be possible as a practical way to improve the performance of a basic dynamic drive. Although the performance of the dynamic drive in the product market is the focus of the present invention, it is mentioned in the embodiments in the detailed description that the present invention also benefits foreign-type loudspeaker designs.
현존하는 확성기 시장은 어떤 목적을 위해서 확성기를 이용하는 다양한 산업 분야에서 연구 및 제품 개발 노력의 목적에 관해서는 초점을 맞추고 있지 않다. 그러한 초점이 없이, 현존하는 베이스 확성기 기술과 관련된 고유한 특징들은 기술적으로 지원을 받지 못하는 제품의 많은 변화들이 해결되지 않고 존재하게 한다. 현재, 산업의 고급 소비자들은, 오디오 품질 향상에 대한 근거 없는 요구를 위하여, 값비싸고 객관적이지 않은 과정 또는 액세서리를 통하여 현지 기술 상태의 기술적인 약점을 이용하고 있다. 이러한 실용적이지 않고 전체적으로 효과적이지 않은 접근법이 기술적으로 성공적이라면 확성기의 무수한 적용예를 위해서 이들이 거의 이용되지 않을 것이다. 제안된 본 발명은 기본적인 확성기 구동부 성능의 향상에 적용되고 따라서 확성기의 기술적인 요건들에 대한 점검되지 않은 분야에 적용되어 그들의 성능을 가속시킴으로써 기술적인 음향의 문제점들에 대한 많은 비생산적인 접근법을 제거할 수 있다. 제안된 기술을 이용하여, 3" 구동부를 이용하는 단일의 축소 확성기 제품이 개발되었고 시판되었는데, 이것은 매우 낮은 시스템 제조 비용을 유지하면서 단일 또는 다중의 유니트(unit)로 이용되었을 때 여러 시장에서의 확성기 요건의 80 % 를 포괄하는 성능을 가지는 것이다. 새로운 시장은 전형적으로 특정한 고해상도의 2 채널 스테레오를 포함하는데, 이것은 수용된 다수 유니트에서 상업적인 음향 분배의 적용예를 청취하기 위한 것이다. 본 발명이 초점을 맞추는 것은 당해 기술 분야에서 확성기의 반복적이고 객관적인 성능과 전체적인 향상을 가능하게 하는 확성기 공학의 토대를 가능하게 하는 것이다.The existing loudspeaker market does not focus on the purpose of research and product development efforts in various industries where loudspeakers are used for any purpose. Without such focus, the unique features associated with existing bass loudspeaker technology allow many of the technically unsupported products to remain unresolved. At present, high-end consumers in the industry are taking advantage of the technical weaknesses of the local technical state through costly and unobjective processes or accessories for unfounded demands for improving audio quality. If these practical and ineffective approaches were technically successful, they would be rarely used for the myriad applications of loudspeakers. The proposed invention is applied to the improvement of the basic loudspeaker driver performance and thus to the unchecked field for the technical requirements of the loudspeaker, thus eliminating many unproductive approaches to technical acoustical problems by accelerating their performance. have. Using the proposed technology, a single miniature loudspeaker product using a 3 "drive has been developed and marketed, which is a loudspeaker requirement in many markets when used in single or multiple units while maintaining very low system manufacturing costs. The new market typically includes a specific high resolution two channel stereo, which is intended to listen to the application of commercial sound distribution in a number of units accommodated. It is to enable the foundation of loudspeaker engineering in the art to enable loud and repeatable objective performance and overall improvement.
제안된 발명은 확성기에 관한 것이며 특히 매우 낮은, 저주파수, 중간 주파수 및 고주파수의 재생 품질을 향상시키는 방법에 관한 것으로서, 상대적인 엔크로져 치수들을 감소시키고, 시스템 비용을 절감시키며, 성능과 관련하여 방에 대한 음향학적 의존성을 감소시키는 것이다. 그러한 향상은 구동부를 엔크로징(enclosing)하는 방식을 반영하는데, 이것은 음향학적 임피던스에 대한 전체적인 주위의 음향학적 환경에 의한 변형으로부터 자유롭게 하고, 실질적으로 같은 직경의 구동부들이, 전체 범위의 유니트나, 또는 주로 전체 범위로 작동하는 서브우퍼 유니트로서 기능할 수 있게 하여 주파수 범위의 가장 낮은 영역으로 응답을 연장시킨다. 비록 본 출원의 초점이 소형의 스피커 유니트에 맞춰졌을지라도, 이러한 기술은 대형의 저음 음향 재생(larger bass sound reproduction), 전체 범위의 음향 재생, 또는 서브 저음(sub-bass)의 음향 재생 적용예에 적용되어 중간 범위와 트위터 구동부 뿐만 아니라 대형 구동부의 성능을 향상시킨다. 서브 저음 범위의 작동에 초점을 맞추는 것은 일반적으로 최대의 저주파수 출력 범위에 근접하여 다이아프램의 운동을 감소시키도록 포트(port) 또는 혼(horn)의 이용을 포함한다. 대형의 구동부는 작은 다이아프램의 운동과 함께 보다 낮은 저음을 발생시키지만, 제한된 고주파수 성능 때문에 완전한 범위의 작동을 직접 방사하는데는 덜 유리할 것이다. 저 주파수는 일 구현예에서 직접적으로 방사될 수 있거나, 다른 구현예에서 포트(port) 또는 혼(horn)을 통하여 방사될 수 있다. EATL은 규칙적인 스탠딩 파동(standing waves)을 가지고 소망되는 주파수 범위에 걸쳐서 일정한 내부 엔크로져 압력을 유지하여 내부적으로 선형의 공기 체적 변위를 야기하여 구동부 다이아프램의 보다 정확한 운동을 초래한다. 이것은 상대적으로 긴 파장 신호들이 EATL을 자극할 때 유리한 스탠딩 파동을 발생시켜서 주 엔크로져의 공기 체적을 실시간으로 변조시킴으로써 구동부 다이아프램을 로딩(loading)시키는 결과를 가져온다. 모든 파장들은 가변적인 다이나믹 공기 밀도에 의해서 지배되는 부분적이거나 또는 완전한 선(line) 안에 어떤 한정된 길이로 존재한다. 구동부로부터의 그 어떤 압력 자극이라도 EATL 안의 다이나믹 분자 교란을 야기하여 소망스러운 스탠딩 파동을 만들어서 최초의 전기적인 자극보다도 더 큰 용이성과 정확성을 가지고 다이아프램을 변위시킨다. 이러한 향상된 물리적 변위는 EATL 안에서 확립되는 다이나믹 스탠딩 파동에 의해 변조된 전기적인 소스에 의해서 구동부 보이스 코일이 자극된 결과이다. 이러한 예측 가능한 내부 로딩 패턴은 모든 다른 외부의 구동부 다이아프램 자극보다 선행되어서 결정적인 댐핑, 주파수와의 최적의 음향학적 임피던스 및 방(room)의 반향에 대한 저항을 제공한다.The proposed invention relates to loudspeakers and in particular to a method for improving the reproduction quality of very low, low, medium and high frequencies, which reduces relative enclosure dimensions, reduces system costs, and improves the performance of the room. It is to reduce the acoustic dependence on. Such an improvement reflects the way of enclosing the drive, which is free from deformation by the overall ambient acoustical environment with respect to the acoustic impedance, and drives of substantially the same diameter, Alternatively, it can function as a subwoofer unit that operates primarily over the full range, extending the response to the lowest region of the frequency range. Although the focus of the present application is on small speaker units, this technique can be used for large bass sound reproduction, full range sound reproduction, or sub-bass sound reproduction applications. This improves the performance of large drives as well as midrange and tweeter drives. Focusing on the operation of the sub bass range generally involves the use of a port or horn to reduce the movement of the diaphragm in proximity to the maximum low frequency output range. Large drives produce lower bass with small diaphragm movements, but would be less advantageous for directly radiating a full range of operations due to limited high frequency performance. The low frequency may radiate directly in one embodiment or may radiate through a port or horn in another embodiment. EATL has regular standing waves and maintains a constant internal enclosure pressure over the desired frequency range, causing linear air volume displacements internally, resulting in more accurate movement of the drive diaphragm. This results in a favorable standing wave when relatively long wavelength signals stimulate the EATL, resulting in loading the drive diaphragm by modulating the air volume of the main enclosure in real time. All wavelengths exist in some finite length within a partial or complete line governed by varying dynamic air densities. Any pressure stimulus from the drive causes dynamic molecular disturbances in the EATL, creating a desired standing wave that displaces the diaphragm with greater ease and accuracy than the original electrical stimulus. This improved physical displacement is the result of the drive voice coil being stimulated by an electrical source modulated by the dynamic standing wave established within the EATL. This predictable internal loading pattern precedes all other external drive diaphragm stimuli to provide critical damping, optimal acoustic impedance with frequency and resistance to room reflections.
또한 본원의 기술은 정상적으로는 고주파수 범위에서만 효과적인 소형의 구동부를 이용하여 소형의 단일 구동부 형태 및 치수가 전체 범위 및 서브 저음 작동에 대해서도 최적화될 수 있게 한다. 본원을 이용하여 개발된 엔크로져는 동일한 구동부에 의해서 선호되는 음향학적 임피던스를 결정한다. In addition, the technique herein utilizes a compact drive that is normally effective only in the high frequency range, allowing the compact single drive shape and dimensions to be optimized for full range and sub bass operation. The enclosure developed using the present application determines the acoustic impedance preferred by the same drive.
도 1a 및 도 1b 는 본 발명에 따른 직접 및 간접 결합(Indirect Direct Coupled; IDC)의, 함입된 음향 전송 라인(Embedded Acoustic Transmission Line; EATL)의 바람직한 구현예에 대한 측면 및 정면 단면도이다. 1A and 1B are side and front cross-sectional views of a preferred embodiment of an embedded acoustic transmission line (EATL) of indirect direct coupled (IDC) according to the present invention.
도 2 는 EATL 특징이 포함되지 않으면서 도 1 의 엔크로져와 같은 외부 치수들 및 재료로 만들어진 엔크로져의 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of an enclosure made of material and external dimensions such as the enclosure of FIG. 1 without including the EATL feature.
도 3 은 연장 부분을 도시하도록 측부가 표시된, 본 발명에 따른 도 1 의 IDC EATL 측부에 대한 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the IDC EATL side of FIG. 1 in accordance with the present invention, with the side marked to show the extension portion;
도 4a 및 도 4b 는 리플렉스 포트(reflex port)가 엔크로져에 부가되어 있는, 본 발명에 따른 도 3 의 IDC EATL 의 정면 및 측면 단면도이다. 4A and 4B are front and side cross-sectional views of the IDC EATL of FIG. 3 in accordance with the present invention with a reflex port added to the enclosure.
도 5 는 본 발명에 따른 직접 결합(Direct Coupled; DC) EATL 의 바람직한 구현예에 대한 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a preferred embodiment of a direct coupled (DC) EATL in accordance with the present invention.
도 6 은 표준적인 비 댐핑(non-damped) 저음 리플렉스 엔크로져와 물리적으로 조합된 DC EATL 의 바람직한 구현예에 대한 단면도이다. 6 is a cross-sectional view of a preferred embodiment of DC EATL physically combined with a standard non-damped bass reflex enclosure.
도 7 은 평탄한 스피커로써 EATL 기술의 이용을 나타내는데 필요한 특징들을 강조하는 간단한 도면이다.7 is a simplified diagram highlighting the features needed to represent the use of EATL technology as a flat speaker.
도 8a 는 다방향(multi-way)으로 주파수가 분할된 IDC EATL 시스템을 나타내는데 필요한 특징들을 강조하는 간단한 도면이다. 8A is a simplified diagram highlighting the features needed to represent an IDC EATL system with frequency division in a multi-way.
도 9 는 혼 결합 장치(horn coupling device)를 가진 EATL 의 이용을 나타내는데 필요한 특징을 강조하는 간단한 도면이다.FIG. 9 is a simplified diagram highlighting the features needed to illustrate the use of EATL with a horn coupling device.
도 10 은 도 1 에 도시된 확성기 시스템의 바람직한 구현예에 대한 측부 단면도로서, 여기에서 포트는 구동부와 함께 격벽 판(baffle board)상에 장착된 패시브 라디에이터(passive radiator)로 대체되었다. 이 도면은 이러한 작동 모드에 적절한 부분들과의 관련성을 도시한다.FIG. 10 is a side cross-sectional view of the preferred embodiment of the loudspeaker system shown in FIG. 1, wherein the port has been replaced with a passive radiator mounted on a baffle board with a drive. This figure shows the association with the parts suitable for this mode of operation.
도 11 은 도 1 의 시스템의 작동에 대한 밴드 패드 모드(band-pass mode)를 간단하게 도시한 것으로서, 음향을 방사하도록 포트를 사용하여 구동부의 전방에 결합된 음향학적인 저 패스 필터(low pass filter)를 도시한다. 이러한 작동 모드에 중요한 부분들이 도시되어 있다.FIG. 11 is a simplified illustration of a band-pass mode of operation of the system of FIG. 1, with an acoustic low pass filter coupled to the front of the drive using a port to radiate sound. FIG. ). The important parts of this mode of operation are shown.
도 12a, 도 12b, 도 12c, 도 12d 는 명세서에 설명된 성능을 그래프로 나타낸 것으로서 명세서에 기재된 참조 번호로 표시되어 있다.12A, 12B, 12C, and 12D are graphs of the performance described in the specification and are indicated by the reference numerals described in the specification.
도 13a, 도 13b, 도 13c, 도 13d 는 명세서에 설명된 성능을 그래프로 나타낸 것으로서 명세서에 기재된 참조 번호로 표시되어 있다. 13A, 13B, 13C, and 13D are graphs of the performance described in the specification and are indicated by reference numerals described in the specification.
도 14a, 도 14b, 도 14c, 도 14d, 도 14e 는 명세서에 설명된 성능을 그래프로 나타낸 것으로서 명세서에 기재된 참조 번호로 표시되어 있다. 14A, 14B, 14C, 14D, and 14E are graphs of the performance described in the specification and are indicated by the reference numerals described in the specification.
본원 명세서를 통하여, 특정의 품목, 도면, 명칭, 관용구 및 주목할만한 단어들이 참조될 것이다. 품목들은 일단 굵은 대문자의 서두 문자로 기재되어 나타날 것이며, 다음 문장에서는 명칭을 표시하는 굵은 문자들로 축약될 것이다. 대문자로 되어 있는 굵은 처음의 문자 및 축약된 것은 차후에 기억을 되살리도록 나타날 것이다. 일부 중요한 진술은 인식의 목적을 위해서 밑줄이 그어질 수 있다. 어떤 명 칭들은 본원에서 중요성을 가질 수도 있지만 본원의 특징에 직접적으로 관련된 것이 아닐 수 있으며 이러한 방식으로 강조되거나 또는 밑줄이 그어지지 않을 것이다. 도 1 은 본 발명의 바람직한 구현예를 나타낸다. 도 1a 및 도 1b 는 완성된 직접 라디에이터 엔크로져(Direct Radiator Enclosure ;DRE;29) 스피커 조립체의 측면 및 정면도를 나타내는 것으로서 이는 본 발명에 따라서 구성된 것이다. 유체 유동에 대한 베르누이(Bernoulli)의 이론에 따르면 유체가 콘테이너로부터 배출 개구를 통하여 콘테이너의 압력과 같은 압력 영역으로 흐르려면 압력 편차가 존재하여야 한다는 것이다. 이것은 음향(유체) 파동이 확성기에 의해서 발생되려면 확성기의 다이아프램과 대기 압력 사이에 압력 편차가 존재하여야 하며 압력 편차가 모든 주파수 및 음향 조건들에 대하여 일관성이 있어야 한다는 것을 간단히 의미한다. 본 발명에 관련된 모든 구동부들은 2 방향성(bi-directional)이며, 이것은 음향을 다이아프램의 양쪽 측면들로부터 방출하는 것을 의미한다. 구동부 다이아프램(Driver Diaphragm, DD (3))의 일 측면은 대기 압력(atmospheric pressure; AP) 변화에 무관하게 그것의 범위내 모든 주파수에서 대기 압력으로부터 역학적으로 격리되어야 한다. 역학적인 격리는 정적인 격리가 아닌 움직이고 있을 때의 대기 압력으로부터의 격리를 의미한다.Throughout this specification, reference will be made to certain items, figures, names, idioms, and notable words. The items will appear first in bold capital letters, and in the following sentence they will be abbreviated as bold letters. The first letter in bold and the abbreviation in capital letters will appear later to recall the memory. Some important statements may be underlined for recognition purposes. Certain names may have significance herein but may not be directly related to the features herein and will not be emphasized or underlined in this manner. 1 shows a preferred embodiment of the present invention. 1A and 1B show side and front views of a completed Direct Radiator Enclosure (DRE) speaker assembly, constructed in accordance with the present invention. Bernoulli's theory of fluid flow states that a pressure deviation must exist for the fluid to flow from the container through the outlet opening to the same pressure region as the container. This simply means that in order for an acoustic (fluid) wave to be generated by the loudspeaker, a pressure deviation must exist between the loudspeaker's diaphragm and atmospheric pressure and the pressure deviation must be consistent for all frequency and acoustic conditions. All drives involved in the present invention are bi-directional, which means emitting sound from both sides of the diaphragm. One side of the driver diaphragm DD (3) must be mechanically isolated from atmospheric pressure at all frequencies within its range, regardless of atmospheric pressure (AP) change. Mechanical isolation means isolation from atmospheric pressure when moving, not static isolation.
도 1a 는 DRE(29) 엔크로져의 측부 단면도로서, 격리판(7)에 장착된 구동부(41)의 뒤에서 목구멍/입구(6)를 통하여 공기 압력을 수용하도록 구성되었지만 도 1a 의 공기 챔버(10)에 의하여 버퍼링(buffering)되는 간접 결합(InDirect Coupled;IDC)의 함입된 음향 전송 라인(Embedded Acoustic Transmission Line; EATL 5)을 가진 것이다. 통상적인 전송 라인들과 같지 않은 EATL(5)은 중첩을 통해서 같은 지점에서 목구멍과 입구를 가진다. IDC 가 의미하는 것은 EATL(5)로 들어가는 파동이 일부 관련된 체적의 공기 챔버(10)를 통과함으로써 DD(3) 에 대한 영향이 간접적이지만 그것의 체적을 실시간으로 보정한다는 것이다. EATL(5)은 외측 캐비넷(1)의 도파관(wave guide; 20)과 스페이서(9)에 의해 분리된 내측 엔크로져(2)의 도파관(21)으로 이루어진다. EATL(5)은 측부 캐비넷 벽 도파관(21)을 이용하여 연장될 수 있는데, 측부 캐비넷 벽 도파관은 도파관(20)의 연장부들과 관련하여 내측 박스의 구성에 있어서 고유한 것이다. EATL(5)의 이들 연장부들은 20A 및 21A 이며, EATL(5)이 도파관(20 및 21)만을 가지는 것보다는 낮은 주파수로 작동될 수 있게 하지만 전체적으로 구동부(41)의 크기에 상대적이다. EATL(5)은 종단 부재(13)에 의해 시일되는데, 종단 부재는 EATL(5)의 일 단부에서 파동을 포함하여 그것을 역전시켜서 도 1b 에 도시된 바와 같은 (각 모서리로부터의) 중심부에 위치된 목구멍/입구(6)에서 다이나믹 스탠딩 파동(Dynamic Standing Waves; DSW)을 발생시킨다. 목구멍/입구(6)와 같은 용어의 정의는 파동의 입구 지점과 같은 지점에서 출구의 지점을 가지는 반사 파동으로터 초래된 것이다. 내향/외향(in/out) 파동들이 서로 중첩될 수 있다는 사실은 상기의 독특한 압력 피드백 원리에 따른 것이다. EATL(5) 안의 공기 체적은 항상 도 1 의 챔버(10) 또는 도 6 의 챔버(19)의 작동 체적에 비해 작으며, 그 어떤 유형의 닫혀있는 폐쇄 대역 박스와 혼동되지 않는다. 후방의 파동이 수집되어서 유리한 스탠딩 파동으로서 복귀되는 OEM 트위터(tweeter) 구성뿐만 아니라 작은 공간에 있는 작은 구동부들의 출력을 향상시키 도록 축소 모형 구조 기술을 이용하여 전체적인 치수들이 더욱 감소될 수 있다. 간격 치수들은 필요에 따라서 감소되거나 증가될 수 있으며 EATL(5)은 20A 및 21A 의 길이가 적절하지 않을 경우에 필요에 따라서 길이를 증가시키도록 반복적으로 접혀질 수 있다. FIG. 1A is a side cross-sectional view of the
EATL(5)은 택일적인 밀도 전송 매체(Alternate Density Transmission Medium;ADTM,4)로 라이닝(lining)되는데, 이것은 바람직한 구현예에 있어서 개방 셀 우레탄 발포체(open cell urethane foam)로서, 정상적인 공기 밀도와 높은 주파수에서는 불활성이 되어 새로운 공기 입자들을 무작위적으로 수용하지만, 압축되었을 때의 낮은 주파수에서는 부가적인 공기 분자들이 셀 구조 안에서 체적을 찾아서 팽창될 수 있지만 대신에 열의 소산(heat dissipation)이 상실되는 것이다. 이것은 손실적인 과정으로서 도 12b 의 A 와 도 12d 의 C로서 도시된 구동부 공명 정점(Driver Resonance Peak; DRP)의 댐핑과 DSW 인 반면에, 도 12b 는 바람직한 구현예에 대한 임피던스 곡선이다. 댐핑은 자극이 제거되었을 때 즉시 운동을 중지시키는 진동하는 동체의 능력을 지칭하는 용어이다. The
EATK(5)의 목구멍/입구(6)로 진입하는 상대적으로 높은 주파수 파동은 정상적인 공기 밀도에서 그것의 파장에 도달하는 구동부 다이아프램(3)의 몇 인치(inches)내에만 있으면 된다. 도 2 의 표준적인 엔크로져는 예를 들면 단지 수 인치의 깊이이며, 이는 10 kHz 이하의 그 어떤 파동도 거의 즉각적으로 엔크로져 반향을 경험한다는 것을 의미한다. 도 2 는 도 1 의 치수와 동일한 치수들을 가진 공기 체적의 엔크로져(11)를 도시하지만 여기에는 그러한 구조의 2 와 4 가 없다. 유선(stream line, 15)을 이동하는 파동들은 EATL(5)의 입구(6)로 들어가서, ADTM(4)의 표면 셀과 거의 상호 작용하지 않으면서 EATL(5)을 통해 이동하여 그것이 종단 지점(13)에 도달할 때까지 거의 즉각적으로 팽창하며, 다음에 파동을 구동부 다이아프램(3)을 향하여 다시 반사시킨다. EATL(5)의 입구에 있는 목구멍/입구(6)는 노드(node)와 안티노드(anti-node)(DSW)를 경험할 것인데, 이것은 겹쳐져서 구동부(14) 뒤의 챔버(10)내 압력에 영향을 미치며 AP 에 대한 양의 압력으로 간주된다. 주파수들이 처음에 영향을 받았던 것으로부터 낮아짐에 따라서, EATL(5)은 유선(14)에 의해 표시된 깊이의 이동(depth migration)에 의해 야기된 DSW 조건 및 공기 공간(8)의 DSW 조건에 기인하여 구동부 다이아프램(3)상에 일정한 양의 압력을 유지할 것이다. 변화되는 파장/강도가 ADTM(4) 셀 구조의 보다 깊은 깊이를 점유하므로, 이들은 개별적인 DSW 를 발생시키며 따라서 구동부 다이아프램(3)의 운동을 역학적으로 향상시킨다. 발생된 개별의 DSW 는 그들의 압력을 통합시키며 다중적인 주파수의 존재에서 동시적으로(중첩으로) 복합적인 DSW를 발생시킬 것이다. 도파관(20,21)들은 파동 에너지를 종단 부재(13)로 배향시키면서 파동 에너지를 포함하기 위하여 근접한 간격으로 유지되어야 한다. 바람직한 예에서, 20, 20A, 21, 21A 는 각각 12 mm 및 9 mm 의 간격이며 구동부의 직경과 시스템의 목적에 따라서 다소 변화할 것이다. 구동부(41)는 이들 DSW 의 영향을 그것의 음향학적 임피던스로 보게 될 것인데, 이는 대기의 영향을 받는 압력의 편차가 주파수와 함께 유지되기 때문이다. DSW 는 변화하는 주파수, 구동부의 컴플라이언스(compliance) 및 셀 안으로 진입하는 음향에 대한 ADTM(4) 물질에 의한 저항의 결과이다. 3 가진 변 수들의 결과적인 상호 작용은, 구동부 속도가 선형으로 유지되는 동안에, 챔버(10)의 압력을 주파수의 변화로서 일정하게 유지시킨다. 챔버(10)의 내부 압력은 보이스 코일(28)의 신호 입력과 DD(3)의 최초 움직임, 챔버(10)의 정적인 압력과 EATL(5)에서 발생되는 양의 압력으로부터 초래된 복합적인 DSW 이 될 것이다. 이러한 결과적인 복합 압력은 일정하며 EATL(5)에서의 강도와 파장에 상대적이고 DD(3) 움직임을 결정한다. The relatively high frequency wave entering the throat /
EATL(5)의 길이는, 도 12b 및 도 12a 의 곡선들에 의해 명백히 나타낸 바와 같이, EATL 의 낮은 주파수의 영향 한계와 직접적으로 관련되어 있다. 도 12b 에 있어서, 도 1 의 스피커 시스템의 임피던스 플롯(impedance plot)이 표시되어 있다. 이러한 임피던스 플롯과 관련된 2 개의 정점(peak)들이 있다. 큰 정점(A)은 150 Hz에서 발생되는 DRP 이고, 500 Hz에서 발생되는 다른 정점(B)은 도 1 의 EATL(5)의 1/4 파동 임피던스를 나타낸다. 도 13a 는 도 1 의 엔크로져가 도 3 의 엔크로져가 되도록 2 cm 길이가 길어지는 경우의 주파수 응답을 나타낸다. 도 3에서 엔크로져 깊이(26)의 2 cm 증가는 도 13a에서 400 Hz 의 새로운 EATL(5) 정점(E)으로 해석될 수 있어서, DSW 로 처리되기 위하여 EATL(5)의 목구멍/입구에서 1/4 파동 주파수의 100 Hz 하방향 이동을 야기한다. 도 3 의 메인 구동부 공명 주파수는 챔버(10)가 도 13a 의 40 으로 도시된 바와 같이 증가할 때 식별될 수 있게 변화하지 않는다. 또한 도 3 의 도 14e 의 주파수 응답 플롯(Q)에서, 도 1 에 도시된 얕은 엔크로져의 500 Hz 대신에 400 Hz에서 시작되는 출력의 올림(lifting)이 나타나는 것이 도시되어 있다. 커다란 정점(C)은 도 12d에서 볼 수 있으며(이것은 같은 구동부를 가진 도 2 의 표준적인 폐쇄 유형 엔크로져(29B)이다), 그러나 도 1 또는 도 3 에서와 같은 EATL(5)의 정점(B)을 위한 적절하게 댐핑된(제어된) 임피던스 정점(A)이 없다. 챔버(10)의 체적 변화는 구동부(41)의 구동부 공명 주파수(C)에 거의 영향을 미치지 않으며, 이는 그러한 짧은 거리에서 파동을 지연시키는EATL(5)의 효과를 나타낸다. DD(3)의 댐핑은, 보다 낳은 전체적인 순간 성능과 깊은 저음의 연장(bass extension)을 위하여 컷오프 슬로프(cut-off slope)를 감소시키는 저음 주파수를 위한 음향학적 임피던스를 향상시킨다. 도 12b 의 500 Hz 인 EATL(5)의 정점(B)은 DD(3)의 가라앉은 출력(도 12a 대 도 12c)을 보정하도록 도 1 의 EATL(5)에 의해 부양되는 가장 낮은 주파수를 나타내는데, 가라앉은 출력(sagging output)은 정상의 구동부 박스 공명 주파수(C) 이상에서 발생하고, 그리고 EATL(5)이 도 12b 의 구동부의 공명 주파수에 근접하여, 그러한 공명 주파수에서, 그리고 그 이하에서 진동 조건을 감쇠시키기 시작하는 지점에서 발생된다. The length of the
도 2 에 대한 도 12d 의 임피던스 곡선은 도 1 에 대한 도 12b 및 도 3 에 대한 도 13a 의 것과 같은 구동부 공명 주파수(C)의 위치를 도시한다. 도 12d 의 곡선은 이러한 정점(C)이 150 Hz에서 발생한다는 점을 명백하게 나타내며, 이러한 지점 이상으로 근접하게 따라간다면 도 12b, 도13a 및, 도 13b 에서와 같은 EATL(5)의 정점(B)이 없다는 것을 나타낸다. 도 1 에 대한 도 12a 의 곡선(U)이 관찰된다면, 500 Hz에서 시작되는 출력의 증가를 나타내거나, 또는 도 12b 의 EATL(5)의 임피던스 피크(B)와 같은 지점을 나타낼 것이다. 이러한 정점보다 위에 있는 모든 주파수들은 출력의 증가를 나타낼 것인데, 출력의 증가는 이득을 발전시 켜서 평탄한 응답을 증가시키고 유지시킨다. 효율의 이득은 이러한 특정의 예에서 500 Hz 및 그 이상의 몇 개 지점들에서 평균을 냈을 때 6 db 로 평균된다. 이러한 것이 발생되기 위한 유일한 방법은, 주파수가 증가할 때 엔크로져 안으로부터의 일정한 압력이 적절한 DD(3) 속도가 유지되도록 하는 것이다. 이러한 과정은, 효과 질량(effects mass)과 무작위 내부 스탠딩 파동들이 그것의 작동시에 가지는 구동부(41) 음향 신호의 변수들을 변화시키지 않는다. 도 1 에 대한 도 12a에서 500 Hz 의 주파수 정점(UU)은, 도 2 에 대한 그래프인 도 12c에서 존재하지 않으며 10 kHz에서 증가하지 않는다. 도 12c 의 500 Hz 에 있는 지점(TT)에서는 저점(dip)이 있으며 현저하지 않은 작은 정점만이 있어서 응답이 저하된다. The impedance curve of FIG. 12D for FIG. 2 shows the position of the drive resonance frequency C as in FIG. 12B for FIG. 1 and FIG. 13A for FIG. 3. The curve of FIG. 12D clearly shows that this vertex C occurs at 150 Hz, and if closely followed above this point, the vertex B of
진동하는 공명부(body)는 같은 자극에 대하여 공명에서는 가장 큰 운동을 경험하고 그러한 주파수 이상과 이하에서는 작은 운동을 경험한다. 출력(속도)은 컴플라이언스 때문에 공명 이하에서는 훨씬 빠르게 저하되는 반면에, 공명 이상에서는 덩어리(mass)에 기인하여 느린 비율로 저하된다. 공명 이상에서의 출력의 손실은 (높은 주파수에서 필요한 것으로서 DD(3) 의 가속에 영향을 미치는 것처럼) 덩어리에 직접적으로 관련되는 반면에, EATL(5)에 있는 DSW 는 주파수와 직접적으로 관련되며 손실에 역으로 작용하도록 압력을 증가시키고 주파수 증가와 함께 압력을 일정하게 유지시킨다. 각각의 주파수가 대기 압력에 대하여 최대의 신호 전달을 유지하는 복합적인 파동을 요구할 수 있으므로 EATL(5)의 입구에서 내부적으로 발생된 DSW 는 챔버(10)의 공기 체적을 통해 버퍼링된 양의 압력을 실시간으로 제공한다. 도 2 의 엔크로져 안에 존재하는 무작위 스탠딩 파동들은 DD(3)의 다양한 부분 들에 상호 관련되지 않은 압력을 발생시켜서 그것의 위상 특성들에 영향을 미치도록 분산 패턴(dispersion pattern)을 교란시킨다. 확성기 구동부 엔지니어들은 제품의 변수들을 결정할 때 현장에서 이용되는 엔크로져의 효과를 예측할 수 없다. 주어진 구동부 직경의 분산(diameter dispersion)과 진동 특성을 예측하도록 개발된 설계서는, 만약 엔크로져의 혼란스러운 내부 스탠딩 파동 패턴들이 DD(3)의 방사 패턴을 수정하는 것을 허용한다면 유용하지 않게 된다. 이것은 엔지니어들이 예측 불가능한 상황에 의해 야기되는 DD(3)의 붕괴(breakup)에 저항하기 위한 해법으로서 다양한 유형의 서스펜션(27) 및 DD(3) 재료를 구하는 주요 이유들중 하나이다. 이러한 붕괴 패턴(breakup pattern)들은 무작위적인 스탠딩 파동들에 의해 야기되는데, 상기 파동들은 다이나믹하며 엔크로져(1), 소스 신호(source signal) 및 레벨에 연계되어 있다. 무작위 스탠딩 파동을 야기하는 감쇠되는 에너지는 서로 관련되어야 하지만, 구동부의 특성들이 유지되거나 또는 향상된다면 현존하는 엔크로져 디자인에서와 같이 방해가 되어서는 아니된다. 무작위 내부 스탠딩 파동의 제거와 유용한 간섭성 파동들의 생성은, 정적인 ATM 에 대한 주파수를 가지고 양의 다이나믹 압력을 유지하는 환경에서 구동부(41)가 작동될 수 있게 한다. 이러한 음향학적으로 유도된 내부의 양의 압력의 결과는, 고체 이전 붕괴 모드(solid transfer breakup mode)의 효과를 감소시키도록 변경된 압력이 전체 표면에 가해질 때 다이아프램의 붕괴를 감소시킨다. 이것은 보이스 코일(28)이 자극될 때 발생되는 붕괴 모드이다. 보이스 코일(28)에서의 최초 자극은 DD(3)의 속도, 모든 재료의 굽힘 및, DD(3)의 가장자리를 향하여 물리적인 파동으로서 기계적인 에너지의 물리적인 전달을 초래한다. DD(3)의 외측 가장자리에는 유연성 재료(27)의 어떤 형태가 존재하는데, 이것은 다이아프램을 둘러싸고 그에 고정되어서 보이스 코일(28)이 운동 조립체를 자극할 때 전체적인 운동 조립체의 전체적인 운동을 허용한다. 원추의 기계적인 경로를 이동하여 다이아프램 재료에서 소산되고 운동학적 에너지로 주위의 재료(27)로 소산되며 또한 대부분의 경우에는 발생하지 않는 에너지를 가지는 것이 소망스럽다. 다이아프램과 주위의 재료(27)가 모든 파동을 흡수하지는 않으며 일부는 중심을 향하여 또는 원래 지점을 향하여 다시 반사된다. 그렇게 함으로써 간섭성 및 비간섭성의 파동들은 DD(3) 재료에서 물리적으로 충돌하여, 양의 스탠딩 파동과 음의 스탠딩 파동의 영역들이 DD(3) 표면상에 존재하게 하여 분산 패턴들을 변경시킨다. 이러한 유형의 패턴들은 엔지니어링 설계 단계 동안에 관찰되고 고려될 수 있어서 아마도 보다 낳은 구동부(41)를 만들게 할 것이다. EATL(5)은 이러한 유형의 붕귀 모드(breakup mode)에서의 가청성을 최소화할 것이지만, 그들을 제거하지는 못한다.The vibrating body experiences the largest movement at resonance for the same stimulus and small movement above and below that frequency. The output (speed) drops much faster below resonance due to compliance, while at slower rates due to mass above resonance. Loss of output above resonance is directly related to the mass (as needed at higher frequencies, which affects the acceleration of DD (3)), while the DSW in EATL (5) is directly related to frequency and loss Increase the pressure to counteract and keep the pressure constant with increasing frequency. Since each frequency may require a complex wave to maintain maximum signal transfer over atmospheric pressure, the internally generated DSW at the inlet of the EATL (5) will produce an amount of pressure buffered through the air volume of the chamber (10). Provide in real time. Random standing waves present in the enclosure of FIG. 2 create pressures that are not correlated to the various parts of DD (3), disrupting the dispersion pattern to affect its phase characteristics. Loudspeaker driver engineers cannot predict the effect of an enclosure used in the field when determining product parameters. Designs developed to predict the dispersion and vibration characteristics of a given drive diameter would not be useful if the chaotic internal standing wave patterns of the enclosure would allow modifying the radiation pattern of the DD (3). This is one of the main reasons for engineers seeking various types of
도 4 의 도면은 도 1 또는 도 3 의 IRE 엔크로져(29)를 나타내는데, 이것은 저음 주파수를 향상시키도록 포트(17)를 포함하는 것이다. 포트(17)의 추가는 목구멍/입구(6)에서 DSW 에 영향을 미치지 않는데, DSW 은 EATL(5)을 통하여 높은 주파수를 유지하고 있는 것으로서, EATL 의 주목적은 본 구현예에서 구동부(41)의 공명 주파수 이상의 신호 손실을 초래하는 덩어리에 대응하는 것이다. EATL(5)은 DD(3)에 대하여 중요한 댐팽을 제공하여 도 1 에 대한 도 12b 및 도 2 에 대한 도 12d 와 비교하여 낮은 주파수에서 안정성을 향상시키는 것이다. 이러한 임피던스 플롯 들이 나타내는 것은, 공명 주파수가 양쪽 엔크로져들에 대해서 거의 같게 유지되지만, 원만하게 연장된 저음 응답과 특성에 대하여 제어된 정점 비율이 달성되기 때문에 도 12b 의 정점(A)은 DD(3)의 적절한 댐핑을 나타내는 반면에, 도 12d 의 임피던스 플롯이 나타내는 것은 구동부(41)가 높고 예리한 공명 정점(C)을 가져서 예리하고 느슨한 공명된 음향을 나타낸다는 것이다. 이처럼 고도로 댐핑된 조건은 도 4 의 도 13b에서 저음의 응답을 연장하도록 포함된 포트(17)를 가지고 유지된다. 도 13b 의 임피던스 플롯은 구동부 공명 정점(H) 이전에 포트 정점(F)과 새들(saddle, G)(박스 공명 주파수)을 가지는 3 개의 두드러진 정점들을 가지는데, 이것은 댐핑이 잘 이루어지는 구동부(41)를 가지고 발생되는 것으로서, 상기 구동부는 높은 주파수들이 400 Hz에서 시작되어 동시에 부양(lift)되게 한다. 도 12d 의 임피던스 곡선을 가진 도 2 의 구동부와 비교되었을 때, 도 4 의 구동부(41)는 도 13b 의 3 개의 정점들을 가지는데, 이들은 제어된 스탠딩 파동에 기인하여 구동부 공명 정점(H)의 위와 아래의 출력 증가를 나타낸다. EATL(5)의 양의 내부 압력에 의해 야기된 도 13b 의 정점(I)의 주파수 위치를 관찰함에 있어서, 그래프는 9 mm 깊이인 도 4 의 포트를 가진 엔크로져에 관한 것으로서 그래프에서 400 Hz 위치를 점유하는 것으로 이전에 설명되었던 것임을 명백하게 알 수 있다. 도 12 의 임피던스 곡선의 EATL(5)의 정점(I)과 구동부 정점(H)은 같은 위치에 유지되어, 향상된 (적절하게 댐핑되고 연장된) 낮은 주파수와 (속도가 유지된) 높은 주파수를 가지는, 양호하게 로딩(loading)된 스피커 시스템을 나타낸다. 도 10 에 도시된 것은 포트를 대체하는 적절한 패시브 라디에이터(passive radiator, 30)를 이용하는 간 단한 도면으로서, 이것은 저음을 낮은 주파수로 연장하도록 구동부(41)와 관련하여 작동하는 것이다. 패시브 라디에이터(30)의 이용은 음향 시스템의 시일된(sealed) 조건을 유지하지만 모든 구성들은 이러한 유형의 공명 시스템으로부터 혜택을 받지 않는다. 패시브 라디에이터(30)는 전체적으로 더 많은 장착 부위를 필요로 하며 더 이용 가능한 격리 판(7) 부위를 가진 대형 시스템에 대하여 적절할 것이다. 패시브 라디에이터(30)의 EATL(5) 구성은, 만약 적절하게 정렬되고 도 13b 의 곡선과 유사한 곡선을 가진다면, 포트를 가진 시스템과 같은 일반적인 특성을 유지할 것이다. DRE(29)에 대한 다른 정렬은 도 11 에 도시된 바와 같이 음향학으로 낮은 패스 필터(acoustic low pass filter)에 구동부(41)의 전방을 결합시키는 것이다. 포트(17) 또는 패시브 라디에이터(30)는 공기 체적(31)과 관련하여 음향학적으로 낮은 패스 필터로서 작용할 수 있다. 여기에서 EATL(5)은 일정한 압력 로딩, 댐핑, 향상된 높은 저음 출력 및 제어를 제공하는 반면에, 포트(17)는 DD(3)의 진폭을 감소시키는 공기 체적(31)으로 로딩된 박스를 설정하여 시일된 공기 챔버(10) 및 보다 낳은 댐핑을 허용한다. 상기의 디자인은 다른 포트를 가진 EATL(5) 디자인의 정점들과 같이 DRF 의 앞과 뒤에 하나씩 3 개의 임피던스 정점을 가질 것이다. 이전의 예에서와 같이 패시브 라디에이터(30)는 부가적인 엔크로져(32)의 적어도 하나의 벽 안에 장착되었을 때 구동부(41)의 앞에 존재하는 새로운 공기 체적(31)을 공명시키도록 존재할 수 있다. IDC EATL(5)은 실질적으로 종래 유형의 구동부와 로딩 방법을 위한 이상적인 임피던스 정합 장치(matching device)로서 작용한다. 이것은 구동부의 공명 이상과 이하의 주파수에 혜택을 부여하도록 2 개 범위의 증가된 압 력을 만든다. 공명 이상의 주파수가 전체 범위에 대하여 직접적으로 방사되거나, 또는 저음 주파수의 범위에 초점을 맞추도록 DD(3)가 음향학적으로 낮은 패스 필터로 로딩될 수 있다. The diagram of FIG. 4 shows the
그 어떤 구동부라도 재생이 가장 적절한 최적의 작동 주파수 범위를 가질 것이다. 특히 높은 파워 레벨(power level)에서는 20 Hz 내지 20,000 Hz 의 범위에 걸쳐서 하나의 구동부(41)로 완전한 작동을 수행하는 것이 불가능하지는 않더라도 매우 어려울 것이다. 개별적인 EATL(5)의 최적화된 엔크로져 DRE(29)는 그것의 장점을 좁은 음향 범위에 집중시킬 수 있어서 구동부를 최적의 범위에서 보조한다.Any drive will have an optimal operating frequency range where regeneration is most appropriate. Especially at high power levels it will be very difficult if not impossible to perform full operation with one
이것은 개별적으로 최적화된 EATL(5) 엔크로져를 이용하여 각각의 범위(도 8b-29H, 29M, 29L,29VL)에 대하여 최적의 구동부를 이용하도록 음향 범위들을 분할할 목적이거나, 또는 같은 주파수 범위에서 작동하는 다수의 EATL(5) 엔크로져를 이용하여 단일의 범위(도 8A-29A,29B,29C,29D)에서 음향 레벨을 증가시킬 목적을 위한 것일 수 있거나, 또는 동시에 양쪽에 적용되기 위한 것일 수 있다. 이러한 유형의 작동은, 각각의 구동부 뒤의 양의 압력 및, 따라서 각각의 다른 다이아프램과의 간섭으로부터의 저항 때문에 향상된다. 구동부들의 통상적인 밀접한 간격은 많은 예측 불가능한 효과를 초래하는데, 이는 개별적인 내부 및 외부 스탠딩 파동들의 무작위적 특성이 분산 패턴을 변경시키기 때문이다. EATL(5) 엔크로져의 간섭성 출력(Coherent output)은 하나의 구동부로부터 다른 것으로의 크로스오버(crossover)를 보다 원활하고 돌출(lobe)이 없게 만들도록 다중 경로(multi-way) 스피커에서 조합될 것이다. 그룹을 이룬 강화 구동부(reinforcement driver)의 간 섭성 출력은 클러스터 배열(cluster array)이건 또는 라인 배열(line array)이건 간에 그것이 의도하는 이론에 따라서 수행될 것이다. DRE(29) 유니트를 적용에 적절하게 조절하도록 특수한 하우징(16)이 이용될 수 있다.This is for the purpose of dividing the acoustic ranges to use the optimal drive for each range (Figs. 8B-29H, 29M, 29L, 29VL) using individually optimized EATL (5) enclosures, or at the same frequency range. May be for the purpose of increasing the sound level in a single range (FIGS. 8A-29A, 29B, 29C, 29D) using multiple EATL (5) enclosures operating at It may be. This type of operation is improved due to the positive pressure behind each drive and hence the resistance from interference with each other diaphragm. The usual close spacing of the drives results in many unpredictable effects because the random nature of the individual internal and external standing waves changes the dispersion pattern. The coherent output of the EATL (5) enclosure is combined in multi-way speakers to make crossover from one drive to another more smooth and free of lobes. Will be. The coherent output of the grouped reinforcement drivers, whether clustered or line arrays, will be performed according to the intended theory. Special housings 16 may be used to adjust the
EATL(5)은 도 7 의 29A 에 도시된 바와 같이 정전기적이고 다이나믹한 평탄 유형의 다이아프램과 같은 외래의 음향학적 트랜스듀서와 관련하여 이용될 수 있다. 통상적으로 평탄한 패널 확성기들은, 민감한 다이아프램의 일 측에 대하여 엔크로져 또는 근접한 벽의 배치가 가지는 음의 효과(negative effect) 때문에 제한되지 않은 2 방향으로 방사한다. 무작위적으로 반사된 스탠딩 파동은 이러한 유형의 의미 있는 음향 레벨을 발생시키는데 필요한 대형의 다이아프램 표면 때문에 훨씬 크게 해가 된다. 도 7 은 이러한 평탄 패널 유형 확성기들과 함께 이용되는 EATL(5)을 위한 중요한 기준 부분들을 나타내는 단순한 도면이다. EATL(5)은 도시된 것과 같은 기본적인 부분들로서 이루어지는데, 다이나믹 구동부(41)의 버전으로서 단지 평탄 패널이 포함되고 특정한 다른 파라미터들의 조절은 EATL(5) 구조와 함께 포함된다. 특정한 유형의 외래 구동부들이 이용될 수 있으며 EATL(5)의 IDC 로부터만 혜택을 받을 수 있고 이는 평탄한 스피커의 DD(3)에 대한 경우이다. 도 9 에 도시된 것은 보다 낳은 전송상의 장점을 위해서 IDC EATL(5) 엔크로져(29)에 기계적으로 연결된 혼 연장 장치(horn extension apparatus, 42)를 이용하는 것이다. 혼(horn)은 일반적으로 다른 부위는 차단하면서(shadowing) 특정의 부위에서 레벨, 거리 및 어떤 시간들의 적용 범위를 증가시키도록 이용된다. 도 2 의 DD(3)의 정상적으로 포함된 구동부(41)에 대한 혼 연장부의 근접한 결합은 DD(3)로의 강력한 반 향을 발생시킨다. 통상적으로 이렇게 반사된 특징들은 음향학적으로 증폭됨으로써 DD(3)는 그것의 표면에서 경합되는 혼 벨 유형(horn bell type)의 반사를 겪게 되기 때문에, 혼이 결합된 구동부(41)는 만성적으로 붕괴(breakup)를 겪게 된다. 위상 플러그(25)가 다이아프램 유형에 따라서 압력 전달을 최대화시키도록 필요할 수 있다. EATL(5)로 보조된 DRE 엔크로져(29)의 양의 압력을 가지고 작동되는 같은 구동부(41)가 이러한 반사 효과를 당하지 않도록 향상되어서 우수하게 디자인된 혼 결합으로부터 훨씬 명확한 출력을 발생시킨다.The
직접 결합된 저 주파수만의 적용예Application examples of low frequency only directly coupled
종래의 확성기들은 과정중에 저 대역을 가지고 상대적으로 높은 효율을 얻으면서 저주파수를 발생시키도록 커다란 다이아프램 부위 및/또는 큰 덩어리(high mass)를 필요로 한다. 저음 재생을 위한 현재의 과정은, 이들이 구동부를 공명 주파수에서 작동시키거나 공명 주파수에 근접하여 작동시켜서 울리는 음질(boomy like sound quality)을 야기하기 때문에, 원래 효율적이다. 공명과 같은 파라미터는 그 어떤 스피커 시스템의 실행에도 포함될 수 있을지라도 마무리된 음향 시스템의 제 1 의 해악이다. 작동의 DC EATL(5) 모드는 보통의 SPL 레벨에서 낮은 저음 주파수를 발생시키도록 매우 작은 구동부의 음향학적 임피던스와 정합될 것이다. 소망되는 주파수 범위에서 음향학적 임피던스를 정합시키는 것은 낮은 주파수에서 왜곡을 감소시키는데 있어서 첫 번째로 고려해야 하는 사항이지만, 구동부가 작을 때에는 음향 출력도 고려 사항이 된다. EATL 기술은 대형의 구동부 뿐만 아니라, 유용한 정도의 개인용(작은 부위의 적용) 낮은 저음 주파수를 발생시킬 수 있는 매 우 작은 구동부를 가지고 제 1 의 중요성이 충족될 수 있게 한다. 대형 구동부들이 낮은 주파수 재생을 위해서 개발된 반면에, 현재의 기본적인 엔크로져 구성에 있어서는 이들이 매우 낮은 주파수에 대해서는 음향학적으로 정합되지 않으며 공명과 실내의 반향에서 문제점을 가지고 있다. EATL(5)은 실용적으로 치수화된, 음향학적으로 중립의 엔크로져 플랫포옴(enclosure platform)을 제공하는데, 이것은 원래 낮은 정적인 공명(static resonance), 연장된 낮은 주파수 응답 및 실내 반향의 제거(immunity)를 제공한다. EATL(5) 엔크로져에 기초한 서브우퍼 디자인(sub-woofers design)은 낮은 주파수 연장을 필요로 하는 그 어떤 유형의 스피커와도 음향학적으로 조화되며 이하에 설명될 특이한 불규칙적 정렬 때문에 자연스런 실내 반향이 제거된다.Conventional loudspeakers require large diaphragm sites and / or high masses to generate low frequencies with low bands and relatively high efficiency in the process. The current process for bass reproduction is inherently efficient because they operate at the resonant frequency or in close proximity to the resonant frequency resulting in boomy like sound quality. Parameters such as resonance are the first harm of the finished acoustic system, although it may be included in the performance of any speaker system. The DC EATL (5) mode of operation will match the acoustic impedance of the very small drive to produce low bass frequencies at normal SPL levels. Matching the acoustic impedance in the desired frequency range is the first consideration in reducing distortion at low frequencies, but acoustic output is also considered when the drive is small. EATL technology allows the primary importance to be met with large drives, as well as very small drives capable of producing a useful degree of personal (small application) low bass frequencies. While large drives have been developed for low frequency reproduction, in today's basic enclosure configurations they are not acoustically matched for very low frequencies and have problems in resonance and room echo. The
도 5 는 매우 낮은 주파수만을 발생시킬 목적으로 다이나믹 구동부(41)와 관련된 EATL(5)의 적용예를 나타내며, 직접 결합(Direct Coupled, DC) EATL(5)로 지칭되는 것이다. DC EATL 구조는 IDC 와 매우 유사하며, 예외적으로 구동부 직경과 같은 커다란 목구멍/입구 개구부(6) 및 구동부(41)의 직전에 위치된 압축 플러그(12)가 있다. EATL(5)은 EATL(5)의 목구멍/입구(6)와 구동부 사이에서 챔버(10) 안에 최소 부위의 공기 체적을 가지고 구동부(41)에 직접 결합된다. 구동부는 구동부 로딩(driver loading)을 위한 고압축 챔버(high compression chamber, 10)를 만들기 위하여 전방을 향하는 EATL(5)의 입구(6)와 함께 장착된다. 이러한 모드에서 구동부(41)는 압축 로딩됨으로써 압축 플러그(12)가 이용되어 EATL(5)로의 직접적인 파동 운동을 보조하고, EATL(5)의 목구멍/입구(6)에서 공기 난류를 최소화시키 고 EATL(5)에 대한 정확한 목구멍/입구(6)를 확립한다. DC 결합은 구동부(41)를 완전하게 EATL(5)의 영향하에 배치하며 그것이 확립한 주파수 패턴을 따를 것이다. ADTM(4)은 깊이 이동(depth migration)을 통하여 파동의 지연을 확립함으로써 광역의 DSW 대역폭을 허용한다. 구동부(41)의 공명 이상의 높은 저주파수는 셀방식(celluar)의 구조에 의해서 용이한 것으로서 이루어지지 않으며 깊이 이동이 실제로 시작되기 이전에 EATL(5)에서의 DSW 에 기인하여 일정한 압력을 유지할 것이다. 이것은 도 13c 및 도 14d에서 알 수 있다. 도 13c 의 주파수 응답 곡선은 EATL(5)과 DC 구동부의 구동부(41) 출력을 나타내며, 주파수 응답이 구동부(41)로부터의 12db/oct 강하 출력과, 거의 400 Hz 인 구동부 공명 이상의 평탄화된 응답을 나타낸다는 것을 알 수 있다. 이러한 곡선은 시스템의 대역폭에서 모든 주파수들에 대하여 대기 압력 보다 훨씬 큰 다이나믹 압력과 주파수에 대한 DD(3)상의 일정하게 높은 양의 압력을 나타낸다. 100 Hz에서 측정되었을 때 DD(3)에서 이러한 신호는, 시스템이 조립되었을 때 포트(17)의 입구에서 신호보다 40db 로 크다. 이러한 출력 곡선은 EATL(5)에 의한 DSW 로딩에 기인하여 DD(3)의 전방에 가해진 양의 압력을 가지고 DD(3)의 후방에 근접하여 측정되었을 때 구동부(41)의 실제 곡선을 나타낸다. 12 db/oct 경사가 구동부의 프리 에어 공명 주파수(free air resonance frequency)에서 시작되는 것을 제외하고, 프리 에어(free air)에서는 유사한 패턴이 발생될 것이다. 곡선(S)은 예측 가능한 12 db/oct 비율의 강하를 가지는 기준 고압 곡선이며, 원추의 다른 측면에 고정된 음향학적인 저 패스 필터(acoustic low pass filter)를 가지고 용이하게 형상화된다. 도 13c 의 이러한 곡선(S)은 또한 낮은 주파수에 대한 예측 가능한 하강 다이아프램 편위를 반영한 것으로서, 음향학적인 저 패스 필터의 패시브(passive) 하부 압력 로딩 환경에 의해 영향을 받지 않는다. 음향학적인 저 패스 필터(18), 바람직스럽게는 반사형 엔크로져(reflex enclosure)가 저음 파워 주파수 범위(30Hz-60Hz)에서 더욱 DD(3) 운동을 감소시킬 것이며 초저주파의 범위(<20 Hz)에서는 왜곡을 제어하도록 아음속 필터를 필요로 하지 않는다. 도 5에서 구동부(41) EATL(5)에 연결된 음향학적인 저 패스 필터(18)는 이러한 주파수들이 도 13c의 곡선(S)으로 강하할지라도 가장 낮은 주파수를 선호한다. 도 13c 의 12db/oct 강하 출력은 도 6 의 도 13d 에 도시된 곡선(R)으로 변형되는데, 이것은 70 Hz 로부터의 6 db/oct 상승 출력을 나타낸다. 도 13c 의 곡선은 높은 압력의 환경에서만 구동부(41)를 가지고 발생되는데, 이것은 구동부의 일정한 고압 로딩에 대한 효과가 거의 없이 박스를 공명시킬 것이다. 이러한 제어하는 양의 압력은 구동부 후방에서의 출력이 12 db/oct 경사내에서의 주파수로 음향학적 체적(19)을 가진 반사 엔크로져를 공명시킬 수 있게 한다. 트랜스포메이션(transformation)의 범위에서 효율은 드라이버 중간 대역(mid-band) 효율에 비해서 보통이지만, EATL(5)에 의해 결정된 주파수에서 유용한 저음을 발생시키도록 소형의 작은 덩어리인 구동부가 급속 응답 다이아프램을 이용할 수 있게 한다. 같은 치수의 IDC에서 이용된 거의 같은 직경의 구동부(41)는 컴플라이언스가 심하지 않다면 도 13c 및 도 13d 의 곡선을 발생시킬 것이다. 1/4 파동의 양의 압력은, 도 6 에 대한 도 13d에서 정점(R)에 의해 표시된 바와 같이, 구동부(41)로부터의 향상된 저 패스(low pass) 성능을 발생시키도록 DD(3)에 음향학적으로 적용된 실시간 질량 구성부이다. 구동부(41)의 질량과 다른 파라미터들은 왜곡, 효율에 영향을 미칠 것이고, 어느 정도로는 극도의 주파수 차단에 영향을 미쳐서 도 6 의 특정한 EATL/반사 엔크로져(29I)로부터의 최적의 성능이 구동부(41)의 선택을 통하여 이루어질 수 있다. EATL/반사 시스템의 효율은 실제의 DD(3)에 여전히 관련되며, 더 많은 공기 입자들이 움직이기 때문에 정상적인 것으로서 효율이 대형 구동부(41)를 가지고 증가된다. 통상적으로 질량은 높은 주파수에서 출력을 막으므로, 대형 구동부(41)의 낮은 주파수 출력은 다이아프램 부위 때문에 중간 대역 출력에 비하여 증가된다. DC EATL(5)의 낮은 주파수 시스템은 기하학적 형태가 아닌 다이프램 면적으로부터 출력을 발전시킨다. 통상적으로 치수의 이득을 가진 음향학적 공간인 청취실은, 낮은 주파수가 존재한다면 낮은 주파수를 선호한다. 도 14c 의 곡선은 도 6 의 서브 저음 시스템(sub-bass system)을 측정했을 때 원거리의 마이크로폰 배치를 나타낸다. 방(room)은 리플렉스 엔크로져(reflex enclosure)와 유사하게 작용하는데, 도 14c 의 곡선(C)에 나타난 바와 같이 근접한 주파수에 대하여 15 Hz 옥타브로 이득이 크게 증가하는 것에 의하여 낮은 저음 주파수에서 출력을 부양시킨다. 도 14a 는 도 5 및 도 6 의 임피던스를 나타낸다. 리플렉스 박스가 얼마나 작게 공명 주파수를 변경시키고 EATL(5)로 로딩된 구동부가 연결되었을 때 그것의 Q를 변경시키는지를 나타내도록 곡선들이 오버레이(overlay)되었다. 이것이 나타내는 것은, 음향학적인 저 패스 필터의 부가로부터 구동부(41)/EATL(5)의 작동 파라미터들에 대한 영향이 없이, EATL(5) 안의 양의 압력이 구동부의 임피던스를 지배하는 것이다. 도 14a에서 커다란 정점(K)은 도 5 의 구동부의 임피던스를 나타 낸다. 도 14a에서 구동부 정점(L)을 끌고가는 작은 정점(J)은 종래의 리플렉스 엔크로져(reflex enclosure)를 가지는 포트 정점(ports peak)으로 간주될 것이며 출력은 주파수가 이러한 정점에 접근함에 따라서 급속하게 강하할 것이다. 이러한 정점은 도 12b, 도 13a, 도 13b 의 임피던스 정점에서 관찰되었던 동일한 EATL(5) 정점을 나타내는데, 정점은 예외적으로 EATL(5)의 근접한 결합에 기인하여 구동부 공명의 아래로 밀려져 있다. EATL(5)의 길이를 증가시키는 것은, 근접한 결합이 야기하는 바로서 EATL(5)의 정점을 내릴 것이라는 점이 도시되었다. ADTM(4)의 깊이 이동은 높은 압력하에서 크게 되어 박스 튜닝(box tuning)의 아래에 있는 구동부 다이아프램에서 1/4 파동 신호가 나타나게 한다. 도 13d 에 도시된 바와 같이 관찰된 바로서, 주 EATL(5) 정점 이후에 출력이 강하할 것이지만, 근접한 결합은 구동부를 15 Hz 에 근접한 EATL(5)의 차단 주파수로 로딩시킬 것이다. 주의 깊게 관찰된다면 도 6 의 서브 저음 엔크로져(sub-bass enclosure)의 도 13d 의 출력 곡선(R)은 가장 높은 출력을 35 Hz 인 EATL(5)에서 가지며, 이것은 이례적인 특징이다. 도 14d 의 곡선들을 관찰하면 이것의 이유를 이해할 수 있다. 도 14d 는 도 6 에 있는 서브우퍼의 위상 곡선을 나타낸다. 곡선들은 그들의 관계를 나타내도록 오버레이되어 있다. 곡선(M)은 구동부 다이아프램의 표면 경계 부위에서 구동부 다이아프램에 매우 근접한 마이크로폰 배치를 나타내는데, 이것은 EATL(5)의 곡선을 나타낼 것이다. 곡선(N)은 도 6 에 도시된 같은 서브 저음 스피커의 포트(17)에서 출력을 나타내고 있으며, 박스 튜닝 주파수에 근접한 55 Hz에서 시작되는 위상의 커다란 변화를 명확하게 볼 수 있다. DD(3)와 포트(17)의 출력은 도 14a 의 박스 주파수(G)에 서 위상 변화가 시작할 때까지 주목할만하게 유사하여 도 13d 의 곡선(R)에서 G에서 나타나는 바와 같이 출력에서의 최초 상승을 발생시킨다. 도 14d 에 도시된 구동부의 위상 곡선(M)은 같은 지점인 55 Hz에 근접하여 시작되는 역의 변화를 나타내는데, 작은 함몰(small depression)이 구동부에서 위상 곡선의 나머지를 통해 표시되어 있다. 이러한 함몰은 높은 압력이 DD(3)에 가해져서 포트에서의 위상 변화와 그에 대응하는 출력의 증가가 발생된다는 점을 나타낸다. 이러한 압력은 DD(3)가 최대의 유효성을 위해서 박스 로딩(box loading) 하에 있을 때 적용된다. 다이아프램에 대한 압력은 평탄한 위상 곡선에 의해 관찰되는 바로서 55 Hz 로 일정하게 유지되며, EATL(5) 정점이 다이아프램을 더 로딩시켜서 증가된 출력을 야기할 때 조차도 변화하지 않는다. EATL(5)의 피드백과 박스 로딩의 결과는 유효한 음향학적 저 패스 시스템을 확립하는데, 이것은 구동부의 정상적인 저 주파수 출력에 비해서 효율적으로 그 어떤 실제적인 구동부 직경이라도 매우 낮은 주파수들을 발생시킬 수 있게 할 것이다. 이것은 전체적으로 중간 대역 효율보다 약간 아래이며 구동부 크기에 비례적이다.5 shows an example of the application of the
만약 물리적인 공간이 실제적인 고려의 대상이 아니라면, DC 압축 모드의 작동으로 있는 동안에 낮은 주파수의 재생을 위한 구동부의 혼 로딩(horn loading)이 효과적일 수 있다. 로딩이 잘 이루어진 구동부(41)는 주위에 대한 혼 결합(horn coupling)의 양호한 후보(candidate)이지만, 넓은 표면 팽창 면적이 긴 파동의 발진을 지원하도록 필요하다. 일부의 경우에서 건물이나 또는 커다란 구조물에 함입된 적용예들은 구조체의 부분들이 혼 도파관(horn wave-guide)으로서 작용할 수 있 게할 것이다. 일부의 경우에, 필요한 도파관을 접는 것은 낮은 주파수의 혼(horn)이 엔크로져 버전(enclosure version)으로 수행될 수 있게 할 것이다.If physical space is not a practical consideration, horn loading of the drive for low frequency regeneration may be effective while in DC compression mode of operation. The well-loaded
물론 EATL(5)과 함께 IRE(29I)의 DRE(29) 엔크로져의 다수 유니트들은 도 8a 에서와 같이 조합된 간섭성의 소스로서 출력을 증가시키도록 구성될 수 있어서 음향은 유니트를 두배로 할때마다 이론적으로 6 db 에 더욱 접근할 것이다. 이것과 우수한 실내 반향의 제거는 소스의 완전성(integrity of the source)을 유지할 것이다. IRE(29I)는 도 8b 에서와 같이 EATL(5) 정점이 상이한 범위들에서 발생하도록 조합돌 수도 있어서 각각의 범위에서 출력을 최대화시킨다. 이것은 넓은 범위에서 최대의 저 주파수 출력을 허용할 것이다.Of course, multiple units of the
단일의 음향 시스템에 동시에 이용되는 IDC 및 DC 시스템들의 극도의 적용예에 대한 바람직한 예는 도 14b 의 그래프에 도시되어 있다. 도 14b 의 곡선은 도 1 및 도 6 에 도시된 바와 같은 거의 동일한 크기를 가지는 축소 모형(< .06cu. ft.) DRE(29) 및 IRE(29I) 엔크로져에서 작동되는 3 개의 동일한 3 인치 직경 구동부를 이용하여 35 Hz 내지 20 kHz 의 오디오 범위를 나타낸다. 이들은 도 1 의 좌측 스피커, 도 1 의 우측 스피커 및 양쪽 채널로부터 낮은 저음을 재생하는 도 6 의 서브우퍼이다. 도 1 에 도시된 3 인치 구동부(41)는 이러한 유형의 시스템을 위한 유일한 후보인데, 이는 상기의 구동부가 트위터 또는 높은 주파수의 구동부에 필요한 분산 특성(dispersion property)을 유지하지만 충분한 다이아프램 면적을 가져서 그것의 임피던스가 양쪽의 DC 또는 IDC 결합 EATL(5)에 의해 정합될 수 있게 하여 전체적인 주파수 범위를 포괄하도록 하기 때문이다. 구동부의 프리 에어(free-air) 공명은 정상적으로는 서브우퍼 작동에 대하여 너무 높은 100 Hz 이지만 DC EATL/리플렉스 엔크로져(29I)는 35Hz 내지 125 Hz 사이의 범위를 포괄하는데, 여기에서는 125 Hz 내지 20 kHz 사이의 범위를 포괄하는 동일한 구동부 유형을 이용하여 IDC EATL 엔크로져(29)와 정합된다. DC EATL/반향 저 주파수 시스템(29I)은 그것의 높은 주파수 범위와 체적을 전자적으로 조절하며, 분리된 증폭기에 의해서 동력을 받음으로써 그 어떤 현장 환경에서도 IDC EATL 엔크로져(29)와 적절하게 혼합되도록 설정될 수 있다. 이러한 시스템은 완전에 근접한 수직 및 수평의 이탈-축(off-axis) 응답을 달성하고 엔크로져 안에 부가적인 부분들을 필요로 하지 않는다. 도 14b 에 도시된 시스템 출력은 표시된 주파수 범위에 대하여 평균적인 크기의 방에 있는 청취 위치에서 90 db를 초과하여 달성할 수 있다. 2 개의 스피커, 서브우퍼, 증폭기, 삼각대 스탠드 및 모든 연결 액세서리를 포함하는 상기 시스템은 표준적으로 이루어지는 서류 가방에 집약적으로 넣어져서 기본적인 형태로 제조되었다. A preferred example of extreme application of IDC and DC systems used simultaneously in a single acoustic system is shown in the graph of FIG. 14B. The curve of FIG. 14B shows three identical 3 inches operated in a reduced model (<.06cu. Ft.)
본원의 대부분은 매우 단순한 과정의 효과에 대한 확인을 포함한다. 음질을 그렇게 효과적으로 향상시키는 상기의 기본 기술을 나타내는데 단지 몇 개의 도면들만이 필요하다. 여기에 포함된 향상점들의 일반적인 특징들 때문에 상기 기술의 일반적인 원리를 이용하는 많은 방법이 존재할 것이다. 예를 들면, EATL(5)의 기본적인 원리를 어떤 방식으로 포함하면서, 상이한 형상을 가지는 새로운 제품을 개발할 수 있거나, 또는 대기 압력에 EATL(5)을 결합시키는 새로운 방법을 발견할 수 있다. 본원에서 설명된 원리들을 이용하는 것은 그러한 변화나 수정이 본원에서 명시적으로 표현되지 않았을지라도 침해가 된다. 일단 당업자가 직접적으로 문제의 즉시성을 깨닫고, 도면을 참조하며, 음의 차이를 경험하면, 이론을 높은 정도로 이해하지 않고도 과정을 복제하고 향상시키는 것이 매우 용이할 것이다. 만약 같은 목적을 위한 구동부(41)를 결합시키는 같은 기본 요소들이 물리적으로 엔크로져에 같은 방식으로 연결되었다면 EATL(5)이 그것의 목적을 끌어내는 것과 같은 이유로 기본적인 목적을 끌어내는 그 어떤 장치들이라도 본 발명의 침해가 될 것이다. 이것이 의미하는 것은, 실행과 특징들의 깊이에 대한 모든 연구가 조사되지 않았으므로 특정한 특징들을 다양한 위치들에 재배치하는 것이 침해를 극복될 수 있게 하지는 않으며, 그것이 발명자의 계속적인 노력이라는 점이다. Most of this application includes confirmation of the effectiveness of very simple processes. Only a few drawings are needed to represent the above basic technique for improving sound quality so effectively. There will be many ways to use the general principles of the technology because of the general features of the enhancements included herein. For example, while incorporating the basic principles of
본 발명은 확성기를 제조하는데 이용될 수 있다. The present invention can be used to manufacture a loudspeaker.
Claims (10)
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2005
- 2005-05-12 KR KR1020067026143A patent/KR20070016167A/en not_active Application Discontinuation
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