KR20070078821A - 스피커 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피커 장치에 관한 것으로서, 양호한 음향 신호을 얻는 것을 과제로 한다.

본 발명에 의하면, 액츄에이터(103, actuator)의 구동 로드(103a)는 파이프(102)의 하단부 측의 단면에 접촉되어 있다. 액츄에이터(103)는, 음향 신호의 저대역 성분으로 구동되고, 파이프(102)의 하단부측의 단면으로부터, 상기 단면과 직교하는 방향(면 방향)의 진동 성분으로, 파이프(102)를 진동시킨다. 파이프(102)의 측면으로부터는 고대역의 음향 출력을 얻을 수 있다. 스피커 유닛(104)은 음향 신호의 저대역 성분으로 구동된다. 스피커 유닛(104)의 앞면으로부터 출력되는 정위상의 음파는, 베이스 하우징(101)의 하면측으로부터 외부로 방사된다. 또한, 스피커 유닛(104)의 배면으로부터 출력되는 역위상의 음파는, 개구부(105) 및 파이프(102)를 통하여, 파이프(102)의 상단부측으로부터 외부로 방사된다. 파이프(102)는 고대역에 대해서는 음향 진동판으로서 기능하고, 저대역에 대해서는 공명관으로서 기능한다.

스피커, 고대역, 저대역, 음향, 진동판, 공명관, 발음체, 음상, 액츄에이터, 덤핑재

Description

스피커 장치{A LOUD SPEAKER DEVICE}

도 1은 실시예에 따른 스피커 장치(100A)의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 2는 실시예에 따른 스피커 장치(100A)의 구성을 나타낸 종단면도이다.

도 3은 실시예에 따른 스피커 장치(100A)의 구성 및 덤핑재의 형상을 나타낸 상면도이다.

도 4는 실시예에 따른 스피커 장치(100A)의 구성을 나타낸 저면도이다.

도 5는 자왜 액츄에이터의 단면 개략도이다.

도 6은 자왜 액츄에이터의 자속선도이다.

도 7은 자왜 액츄에이터 및 스피커 유닛의 구동계의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 8은 파이프를 직경 방향으로 진동시킬 경우, 「bottom」, 「center」, 「top」의 각 위치에서의 주파수 응답의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.

도 9는 파이프를 직경 방향으로 진동시킬 경우의 진동 방향을 나타낸 도면이다.

도 10은 파이프를 축방향으로 진동시킬 경우, 「bottom」, 「center」, 「top」의 각 위치에서의 주파수 응답의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.

도 11은 파이프를 축 방향으로 진동시킬 경우의 진동 방향을 나타낸 도면이 다.

도 12는 파이프의 상부측으로부터만 음파를 방사하는 경우, 「bottom」, 「top」의 각 위치에서의 SPL의 측정 결과를 나타낸 도면이다.

도 13은 파이프의 상부측으로부터만 음파를 방사하는 경우의 음파 방사 방향 및 각 측정 위치를 나타내는 도면이다.

도 14는 파이프의 상부측 및 하부측의 양쪽으로부터 음파를 방사하는 경우, 「bottom」, 「top」의 각 위치에서의 SPL의 측정 결과를 나타낸 도면이다.

도 15는 파이프의 상부측 및 하부측의 양쪽으로부터 음파를 방사하는 경우의 음파 방사 방향 및 각 측정 위치를 나타내는 도면이다.

도 16은 자왜 액츄에이터 및 스피커 유닛의 구동계의 다른 구성을 나타낸 블록도이다.

도 17은 자왜 액츄에이터 및 스피커 유닛의 구동계의 다른 구성을 나타낸 블록도이다.

도 18은 실시예에 따른 스피커 장치(100B)의 구성을 나타낸 종단면도이다.

도 19는 실시예에 따른 스피커 장치(100B)의 구성을 나타낸 횡단면도이다.

도 20은 실시예에 따른 스피커 장치(100B)의 구성을 나타낸, 일부를 생략한 상면도이다.

도 21은 실시예에 따른 스피커 장치(100C)의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 22는 실시예에 따른 스피커 장치(100D)의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 23은 실시예에 따른 스피커 장치(100D)의 구성을 나타낸 종단면도이다.

도 24는 실시예에 따른 스피커 장치(100H)의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 25는 실시예에 따른 스피커 장치(100J)의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 26은 실시예에 따른 스피커 장치(100K)의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 27은 실시예에 따른 스피커 장치(100L)의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 28은 실시예에 따른 스피커 장치(100L)의 구성을 나타낸 종단면도이다.

도 29는 실시예에 따른 스피커 장치(100M)의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 30은 실시예에 따른 스피커 장치(100M)의 구성을 나타낸 종단면도이다.

도 31은 실시예에 따른 스피커 장치(100M)의 구성을 나타낸 상면도이다.

도 32는 자왜 액츄에이터를 사용한 음향 신호 장치의 구성예를 나타낸 블록도로이다.

[부호의 설명]

100A ~ 100D, 100H, 100J, 100K, 100L, 100M: 스피커 장치

101, 101J, 101M베이스 하우징 102, 102C, 102H, 102L: 파이프

102d, 102d´: 저부 102D: 아크릴판

103: 자왜 액츄에이터 103a: 구동 로드,

104, 104a ~ 104d: 스피커 유닛 105, 105M: 개구부

106: 각부 107, 141a, 141b: L자 앵글,

108, 112, 113, 115, 116, 138, 139, 143a, 143b, 146a, 146b, 148: 댐핑재

114, 147: 수납공 131: 지지구

132: 하부 십자 부재 133: 상부 십자 부재

134: 봉재 195: 진동 전달 부재

196: 고정 부재 197: 돔형의 음향 진동판

198: 지지구 199: 슬릿

[특허 문헌 1] 일본국 특개평 04-313999호 공보

본 발명은 스피커 장치에 관한 것으로서, 상세하게는, 제1 음향 신호에 의한 음향 출력을 액츄에이터(actuator)로 음향 진동판을 진동시키고 동시에, 제2 음향 신호에 의한 음향 신호을 발음체(發音體)로부터 얻음으로서, 양호한 음향 신호을 얻을 수 있도록 한 스피커 장치에 관한 것이다.

종래에는, 예를 들면 특허 문헌 1 등에 기재되어 있는 바와 같이, 자왜(磁歪) 액츄에이터로 진동판을 구동하여 음향 신호을 얻는 음향 신호 장치가 알려져 있다. 자왜 액츄에이터는, 외부 자계를 부여하면, 형상이 변화하는 자왜 소자를 사용한 액츄에이터이다.

도 32는 이러한 종류의 음향 신호 장치(300)의 구성예를 나타내고 있다. 상기 음향 신호 장치(300)는, 플레이어(301), 앰프(302), 자왜 액츄에이터(303) 및 진동판(304)으로 이루어져 있다. 여기서, 자왜 액츄에이터(303) 및 진동판(304)은 스피커 장치(305)를 구성하고 있다.

플레이어(301)는, 예를 들면 CD(Compact Disc), MD(Mini Disc), DVD(Digital Versatile Disc) 등을 재생하여 음향 신호를 출력한다. 상기 플레이어(301)로부터 출력되는 음향 신호는 앰프(302)로 증폭된 후에 자왜 액츄에이터(303)에 공급된다. 자왜 액츄에이터(303)는, 변위 출력을 전달하는 구동 로드(303a)를 포함하고 있고, 상기 구동 로드(303a)의 선단은 진동판(304)에 접촉되어 있다.

자왜 액츄에이터(303)는, 음향 신호에 기초하여, 진동판(304)을 구동한다. 즉, 자왜 액츄에이터(303)의 구동 로드(303a)가 음향 신호 파형과 대응하여 변위하고, 상기 변위가 진동판(304)에 전달된다. 이에 따라, 진동판(304)으로부터는, 음향 신호와 대응하는 음성이 출력된다.

전술한 음향 신호 장치(300)에 있어서의 스피커 장치(305)에서는, 고대역의 음향 출력에 대해서는 문제가 없지만, 저대역의 음향 출력에 대해서는 큰 진폭(스트로크)이 형성되지 않으므로, 만족할만한 음향 신호을 얻을 수 없다.

본 발명의 목적은, 양호한 음향 신호를 얻을 수 있는 스피커 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 개념은,

음향 진동판과,

상기 음향 진동판에 변위 출력을 전달하기 위한 전달부가 직접적으로 또는 간접적으로 접촉된 상태로 설치되고, 제1 음향 신호에 기초하여 구동되는 액츄에이 터와,

제1 음향 신호와 동일하거나 상이한 제2 음향 신호에 기초하여 구동되는 발음체를 구비한 것을 특징으로 하는 스피커 장치이다.

본 발명에 있어서, 제1 음향 신호에 기초하여 액츄에이터가 구동되고, 상기 액츄에이터로 음향 진동판이 진동된다. 그러므로, 상기 음향 진동판으로부터 제1 음향 신호에 의한 음향 출력을 얻을 수 있다. 또한, 제2 음향 신호에 기초하여 발음체, 예를 들면 동전형(다이내믹형) 액츄에이터를 사용한 스피커 유닛 등이 구동된다. 그러므로, 상기 발음체로부터 제2 음향 신호에 의한 음향 출력을 얻을 수 있다.

예를 들면, 제1 음향 신호를 고대역 성분으로 형성한 경우, 음향 진동판으로부터는 고대역의 음향 출력이 얻어진다. 이 경우, 큰 진폭(스트로크)는 불필하므로, 음향 진동판으로부터는 고대역의 음향 출력이, 예를 들면, 제2 음향 신호를 저대역 성분으로 형성한 경우, 발음체로부터는 저대역의 음향 출력을 얻을 수 있다. 이 경우, 발음체, 예를 들면 스피커 유닛으로는 큰 진폭(스트로크)을 취할 수 있으므로, 상기 발음체로부터는 저대역의 음향 출력을 양호하게 얻을 수 있다. 이에 따라, 전체적으로 고대역, 저대역의 양쪽 모두에 있어서 양호한 음향 출력을 얻을 수 있다.

이 경우, 액츄에이터의 변위 출력을 전달하는 전달부가 직접적으로 또는 간접적으로 음향 진동판에 접촉되고, 예를 들면 상기 음향 진동판은 적어도 면 방향의 진동 성분을 가지고 진동된다. 이 경우, 액츄에이터의 전달부의 변위 방향이 면 방향으로 가까워짐에 따라, 상기 면 방향의 진동 성분은 많아진다. 예를 들면, 음향 진동판이 단면을 가진 진동판일 때, 상기 음향 진동판은, 그 단면과 적어도 직교하는 방향의 진동 성분을 가지고 진동된다.

음향 진동판이 면 방향(면에 평행한 방향)의 진동 성분을 가지고 액츄에이터로 진동됨으로써, 상기 음향 진동판을, 음향 신호에 기초한 탄성파가 면 방향으로 전파된다. 그리고, 상기 탄성파가 음향 진동판으로 전파될 때 종파, 횡파, 종파···의 모드 변환을 되풀이하고, 종파와 횡파의 혼재파가 되며, 상기 횡파에 의해 음향 진동판의 면내 방향(면과 수직인 방향)으로 진동이 일어난다. 이에 따라, 음향 진동판의 면으로부터 음파가 외부로 방사되고, 음향 출력이 얻어진다.

이와 같이, 음향 진동판을 그 면 방향의 진동 성분을 가지고 진동시킴으로써, 진동점에 큰 횡파는 발생하지 않고, 상기 진동점으로부터 방사되는 음파가 다른 위치로부터 방사되는 음파에 비해 매우 큰 음으로서 청취되지 않고, 음향 진동판의 전체에 걸쳐서 음상(sound image)이 정위(localrization)하게 되어, 상기 음향 진동판으로부터 넓어지는 느낌이 드는 음상을 얻을 수 있다.

예를 들면, 복수개의 액츄에이터가 구비된다. 그리고, 상기 복수개의 액츄에이터의 전달부는, 각각, 음향 진동판의 서로 상이한 위치에 접촉된다. 예를 들면, 복수개의 액츄에이터를, 예를 들면 동일한 음향 신호에 기초하여 구동함으로써, 무지향성을 얻을 수 있다. 또한, 예를 들면, 복수개의 액츄에이터를 각각 독립된 음향 신호, 예를 들면 복수개의 채널의 음향 신호, 또는 동일한 음향 신호에 대하여 레벨, 지연 시간, 주파수 특성 등을 독립적으로 조정하여 얻어진 복수개의 음향 신호 등에 기초하여 구동함으로써, 음이 넓어지는 느낌을 높이는 음장 처리가 가능하게 된다.

예를 들면, 복수개의 발음체가 구비된다. 그리고, 이들 복수개의 발음체는, 각각 서로 상이한 위치에 배치된다. 복수개의 발음체는, 주위 방향으로, 각각 소정의 간격을 가지고 배치된다. 각각의 발음체는, 저대역 성분을 재생함으로써, 음 상 정위 정보를 그다지 가지지 않는다. 그 때문에, 음향 진동판에 의해 고대역 성분을 재생함으로써, 시스템 전체적으로 무지향성이면서 동시에, 음향 진동판에 음 상을 정위시킬 수 있다.

예를 들면, 음향 진동판은 통형 진동판이며, 발음체는 통형 진동판의 일단 측에 배치되고, 발음체로부터 얻어지는 음파는 통형 진동판의 내부를 통해 외부로 방사된다. 이 경우, 발음체의 중심축의 방향은, 통형 진동판의 축방향에 대하여 임의의 방향으로 설정될 수 있다. 예를 들면, 발음체의 중심축의 방향은, 통형 진동판의 축 방향과 일치하는 방향, 또는, 통형 진동판의 축 방향과 직교하는 방향이 된다. 통형 진동판은 발음체로부터의 음파에 대해서는 공명관으로서도 기능하고, 볼륨감 있는 저대역 재생이 가능하게 된다.

예를 들면, 이 경우, 발음체로부터 얻어지는 음파는, 통형 진동판의 일단측 및 타단측으로부터 방사된다. 이에 따라, 통형 진동판의 길이 방향의 각 위치에서 균일한 음압을 얻을 수 있게 되고, 통형 진동판의 길이 방향 전체에 걸쳐서 음상을 정위시킬 수 있어서, 넓어지는 느낌이 드는 음상을 얻을 수 있다.

예를 들면, 통형 진동판은, 발음체로부터의 음파가 진행되는 방향으로 직경 이 점점 커진다. 이에 따라, 전기적인 인덕턴스 성분이 증가하므로, 주파수 특성의 평탄화와 공명의 덤핑 효과를 얻을 수 있고, 또한 음파가 방사되는 출구가 넓어지므로, 음상의 넓어지는 느낌이 향상되는 효과가 있다.

또한, 예를 들면, 음향 진동판으로서의 통형 진동판의 내부에 통형 진동판과 이격된 상태로 통형 부재가 설치되고, 발음체는 상기 통형 부재와 대응하여 배치되며, 상기 발음체로부터 얻어지는 음파를 통형 부재의 내부를 통해 외부로 방사하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 예를 들면, 통형 부재를 강체로 형성함으로써, 불필요한 진동이 통형 부재에 인가되지 않고, 음향관으로서 양호한 재생을 실현할 수 있다. 또한, 이 경우, 통형 진동판에서 발생하는 내측 방향으로 불필요한 음향 출력(음파)을, 상기 통형 진동판과 통형 부재로 구성되는 밀폐 공간에 의해 효과적으로 차단할 수 있다.

예를 들면, 음향 진동판은 저부를 가진 통형 진동판이며, 액츄에이터의 전달부는 통형 진동판의 개구부 측의 단면에 접촉되고, 발음체는 통형 진동판의 개구부 측에 배치된다. 이 경우, 발음체의 중심축의 방향은, 통형 진동판의 축방향에 대하여 임의의 방향으로 설정될 수 있다. 예를 들면, 발음체의 중심축의 방향은, 통형 진동판의 축 방향과 일치하는 방향, 또는, 통형 진동판의 축 방향과 직교하는 방향이 된다. 통형 진동판은 발음체의 백캐비티(back cavity)로서 기능하고, 중 저대역의 응답성이 개선될 수 있다.

[실시예]

본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 도 1 내지 도 4는, 본 실시예에 따른 스피커 장치(100A)의 구성을 나타내고 있다. 도 1은 스피커 장치(100A)의 사시도, 도 2는 스피커 장치(100A)의 종단면도, 도 3의 (a)는 스피커 장치(100A)의 상면도, 도 4는 스피커 장치(100A)의 저면도이다.

상기 스피커 장치(100A)는, 베이스 하우징(101)과, 파이프(102)와, 액츄에이터로서의 자왜 액츄에이터(103)와, 발음체로서의 동전형 액츄에이터를 사용한 스피커 유닛(104)을 구비하고 있다. 파이프(102)는, 음향 진동판로서의 통형 진동판을 구성하고 있다. 자왜 액츄에이터(103)의 구동 로드(103a)는, 변위 출력을 전달하는 전달부를 구성하고 있다.

베이스 하우징(101)은, 예를 들면 합성 수지로 형성되어 있다. 상기 베이스 하우징(101)은, 전체적으로 원판형으로 형성되어 있지만, 그 중앙부에 원기둥형으로 관통한 개구부(105)가 설치되어 있다. 상기 베이스 하우징(101)의 하면 외주측을 따라 소정 개수만큼, 본 실시예에서는 3개의 각부(脚部, 106)가 등각 간격으로 직립되어 있다.

각부(106)를 3개 설치할 때, 이들 3개의 각부(106)는 설치면에 반드시 접하므로, 예를 들어 4개의 각부를 설치하는 경우에 비해, 안정적으로 설치할 수 있다. 또한, 베이스 하우징(101)의 하면에 각부(106)를 설치함으로써, 베이스 하우징(101)의 하면을 설치면으로부터 이격시킬 수 있으므로, 상기 베이스 하우징(101)의 하면측에 장착되는 스피커 유닛(104)으로부터의 음파가 외부로 방사될 수 있도록 하고 있다.

파이프(102)는, 소정 재료, 예를 들면 투명한 아크릴로 형성되어 있다. 상 기 파이프(102)는 베이스 하우징(101)에 고정되어 있다. 즉, 상기 파이프(102)의 하단부가, 복수 개소, 본 실시예에서는 4개소에서, 금속제의 L자 앵글(107)을 사용하여, 베이스 하우징(101)의 상면에 고정되어 있다. 파이프(102)의 크기는, 일례로서, 예를 들면, 길이가 1000mm, 직경이 100mm, 두께가 2mm이다.

이 경우, L자 앵글(107)의 일단 및 타단에는, 도시하지 않지만, 나사 고정용 환형공이 형성되어 있다. 상기 L자 앵글(107)의 일단은 나사(109)를 사용하여 베이스 광체(101)의 상면에 고정된다. 베이스 하우징(101)에는, 나사(109)의 나사부와 나사 결합하는 나사홈(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 이 경우, L자 앵글(107)의 일단과 베이스 하우징(101)의 상면 사이에는, 링형의 고무재 등으로 구성되는 덤핑재(108)가 개재된다.

또한, L자 앵글(107)의 타단은, 나사(110) 및 너트(111)를 사용하여, 파이프(102)의 하단부에 고정된다. 파이프(102)의 하단부에는, 나사(110)의 나사부를 통과시키는 환형공(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 상기 L자 앵글(107)의 타단과 파이프(102)의 외면 사이, 및 너트(111)와 파이프(102)의 내면 사이에는, 각각 링형의 고무재 등으로 구성되는 덤핑재(112, 113)가 개재된다.

이와 같이, 덤핑재(108, 112, 113)를 개재시킴으로써, 자왜 액츄에이터(103)에 의한 진동(탄성파)이 파이프(102) 및 L자 앵글(107)을 통해서 베이스 하우징(101)으로 전파되는 것을 방지할 수 있어서, 베이스 하우징(101)측으로의 음상 정위가 방지된다.

본 실시예에서는 4개의 자왜 액츄에이터(103)가 베이스 하우징(101)에 고정 되어 있다. 4개의 자왜 액츄에이터(103)는, 파이프(102)의 하단부측의 원형 단면을 따라 등간격으로 배치되어 있다. 이 경우, 베이스 하우징(101)에는 자왜 액츄에이터(103)를 수납하기 위한 수납공(114)이 형성되어 있다. 자왜 액츄에이터(103)는 상기 수납공(114)에 수납됨으로써, 베이스 하우징(101)에 고정된다.

수납공(114)의 저면과 자왜 액츄에이터(103) 사이에는, 고무재 등으로 구성되는 댐핑재(115)가 개재된다. 이와 같이 덤핑재(115)를 개재시킴으로써, 자왜 액츄에이터(103)에 의한 진동이 베이스 하우징(101)으로 전파되는 것을 방지할 수 있어서, 베이스 하우징(101)측으로의 음상 정위가 방지된다.

자왜 액츄에이터(103)가 베이스 하우징(101)의 수납공(114)에 수납 고정된 상태에서는, 상기 자왜 액츄에이터(103)의 구동 로드(103a)는 파이프(102)의 하단부 측의 단면에 접촉한 상태가 된다. 이 경우, 구동 로드(103a)의 변위 방향은, 상기 단면과 직교하는 방향, 즉 파이프(102)의 축 방향이 된다. 상기 축 방향은, 파이프(102)의 면 방향(면과 평행한 방향)이기도 하다. 이와 같이 배치함으로써, 자왜 액츄에이터(103)는, 파이프(102)의 하단부측의 단면으로부터, 상기 단면과 직교하는 방향의 진동 성분으로, 파이프(102)를 진동시킬 수 있게 된다.

도 5는, 자왜 액츄에이터(103)의 구성예를 나타내고 있다. 자왜 액츄에이터(103)는, 신장(伸長) 방향으로 변위를 일으키는 봉형의 자왜 소자(151), 상기 자왜 소자(151)에 제어 자계를 인가하기 위해, 상기 자왜 소자(151)의 주위에 배치된 자계 발생부로서의 솔레노이드 코일(152), 자왜 소자(151)의 일단에 연결되어 자왜 액츄에이터(103)의 변위 출력을 전달하는 가동 부재인 구동 로드(103a), 및 자왜 소자(151)와 솔레노이드 코일(152)을 수납하는 수납부(154)에 의해 구성되어 있다.

수납부(154)는, 고정반(161), 영구 자석(162) 및 통형 케이스(163)로 구성되어 있다. 고정반(161)에는, 자왜 소자(151)의 타단이 연결되어 있고, 상기 고정반(161)에 의하여 자왜 소자(151)가 지지되어 있다. 자왜 소자(151)에 정적 바이어스 자계를 인가하는 영구 자석(162)과 자기 회로 구성 부재인 통형 케이스(163)는, 수납되는 자왜 소자(151)의 주위에 배치되어 있다. 통형 케이스(163)는, 영구 자석(162)의 구동 로드(103a)측과 고정반(161)측에 장착되어 있고, 강자성체를 사용하여 구성함으로써, 자왜 소자(151)에 정적 바이어스 자계를 효과적으로 인가할 수 있다. 또한, 고정반(161)도 강자성체를 사용하여 구성함으로써, 자왜 소자(151)에 정적 바이어스 자계를 더욱 효과적으로 인가할 수 있다.

구동 로드(103a)와 수납부(154) 사이에는 간극(155)이 설치되고, 구동 로드(103a)는 영구 자석(162)에 의해 흡인되도록 강자성체를 사용하여 형성된다. 이에 따라, 구동 로드(103a)와 수납부(154) 사이에서 자기적인 흡인력을 발생시키고, 이와 같은 자기적 흡인력에 의해 구동 로드(103a)에 장착된 자왜 소자(151)에 예하중이 부가된다.

도 6은, 도 5에 나타낸 자왜 액츄에이터(103)의 자속선도를 나타내고 있다. 영구자석(162)으로부터 발생한 자속선은, 통형 케이스(163)를 통과한 후, 간극(155), 구동 로드(103a), 고정반(161)을 통하여 영구 자석(162)으로 다시 향하게 된다. 그러므로, 구동 로드(103a)와 수납부(154) 사이에서 자기적 흡인력이 생기고, 상기 자기적 흡인력에 자왜 소자(151)에 예하중을 부가시킬 수 있다. 또한, 자속선의 일부는, 통형 케이스(163)를 통과한 후, 간극(155), 구동 로드(103a), 자왜 소자(151), 고정반(161)을 통하여 영구 자석(162)으로 향하게 된다. 그러므로, 자왜 소자(151)에 정적 바이아스 자계를 인가할 수 있다.

상기 자왜 액츄에이터(103)에서는, 구동 로드(103a)가 베어링에 의해 지지되어 있지 않으므로, 구동 로드(103a)와 베어링 사이에 마찰이 생기지 않기 때문에, 변위 출력의 손실을 대폭 저감할 수 있다.

또한, 상기 자왜 액츄에이터(103)에서는, 자기적 흡인력에 의해 자왜 소자(151)에 예하중을 부가하므로, 자왜 소자(151)의 변위의 주기가 짧더라도 예하중을 안정적이면서 계속적으로 부가할 수 있고, 솔레노이드 코일(152)에 공급되는 제어 전류에 따른 변위 출력을 정확하게 얻을 수 있다.

그러므로, 상기 자왜 액츄에이터(103)에서는, 솔레노이드 코일(152)에 흐르는 제어 전류와 구동 로드(103a)의 변위는 거의 선형적 관계가 되므로, 상기 자왜 액츄에이터(103)의 특성에 의해 발생하는 왜곡이 경감되고, 따라서 피드백 보정의 부담을 경감할 수 있다.

또한, 상기 자왜 액츄에이터(103)에서는, 영구 자석(162)은 2개의 통형 케이스(163) 사이에 개재되므로, 자왜 소자(151)에 인가되는 정적 바이어스 자계를, 고정반(161)의 위치에 영구 자석을 설치하는 경우에 비해 균일하게 할 수 있다. 또한, 구동 로드(103a)를 지지하는 베어링이나, 구동 로드(103a)와 수납부(154)를 접속하기 위한 연결 부재, 자왜 소자(151)에 예하중을 부가하기 위한 스프링 등을 설치할 필요가 없고, 소형화가 용이하면서 동시에 염가로 구성할 수 있다.

전술한 파이프(102) 및 자왜 액츄에이터(103)는, 가청 주파수 대역의 고대역 측을 담당하는 스피커를 구성하고, 트위터(tweeter)로서 기능한다. 이에 비해, 스피커 유닛(104)은, 가청 주파수 대역의 저대역측을 담당하는 스피커를 구성하고, 우퍼(woofer)로서 기능한다.

스피커 유닛(104)은, 베이스 하우징(101)의 하면측의 개구부(105)와 대응한 위치에, 하방에 앞면을 향한 상태에서, 예를 들면 나사(도시하지 않음)를 사용하여 장착되어 있다. 이 경우, 스피커 유닛(104)의 중심축의 방향은, 파이프(102)의 축 방향과 일치한다. 상기 스피커 유닛(104)의 앞면으로부터 출력되는 정위상의 음파는, 베이스 하우징(101)의 하면 측으로부터 외부로 방사된다. 또한, 상기 스피커 유닛(104)의 배면으로부터 출력되는 역위상의 음파는, 개구부(105) 및 파이프(102)를 통하여, 파이프(102)의 상단부 측으로부터 외부로 방사된다. 이 경우, 파이프(102)는 공명관으로서 기능하고, 볼륨감 있는 저대역 재생이 가능해진다.

그리고, 파이프(102)의 하단부 측의 단면과 베이스 하우징(101) 사이에는, 예를 들면 고무재로 이루어지는 덤핑재(116)가 설치되어 있다. 상기 덤핑재(116)는, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 전체적으로 링형으로 형성되고, 자왜 액츄에이터(103)의 로드(103a)를 통과하기 위한 관통공(116a)이 형성되어 있다. 상기 덤핑재(116)에 의해, 자왜 액츄에이터(103)에 의한 진동이 파이프(102)를 통해서 베이스 하우징(101)에 전파되는 것을 방지하면서, 파이프(102)가 공명관으로서 양호하게 기능하도록 밀폐도를 높이고 있다.

도 7은, 4개의 자왜 액츄에이터(103) 및 스피커 유닛(104)의 구동계의 구성 을 나타내고 있다.

스테레오 음향 신호를 구성하는 좌측 음향 신호 AL 및 우측 음향 신호 AR은 가산기(121)에 공급되고, 상기 가산기(121)에서는 이들 음향 신호 AL, AR이 합성되어 모노 음향 신호 SA가 생성된다. 상기 모노 음향 신호 SA로부터 고역 통과 필터(122)로 고대역 성분 SAH가 추출된다. 상기 고대역 성분 SAH는, 이퀄라이저(123)에서 자왜 액츄에이터(103)와 대응하는 주파수 특성의 보정이 행해지고, 또한 앰프(124-1 ~ 124-4)에서 증폭된 후에, 4개의 자왜 액츄에이터(103)에 구동 신호로서 공급된다. 이에 따라, 4개의 자왜 액츄에이터(103)는 동일한 고대역 성분 SAH로 구동되고, 각각의 구동 로드(103a)는 상기 고대역 성분 SAH와 대응하여 변위한다.

또한, 가산기(121)에서 생성되는 모노 음향 신호 SA로부터 저역 통과 필터(125)로 저대역 성분 SAL이 추출된다. 상기 저대역 성분 SAL은, 이퀄라이저(126)에서 파이프(102)로 이루어지는 공명관과 대응하는 주파수 특성의 보정이 행해지고, 수㎳의 지연 시간을 가지는 지연 회로(127)로 지연되고, 또한 앰프(128)로 증폭된 후에, 스피커 유닛(104)에 구동 신호로서 공급된다. 이에 따라, 스피커 유닛(104)은 저대역 성분 SAL로 구동된다.

스피커 유닛(104)에 대한 저대역 성분 SAL의 공급 경로에 지연 회로(127)를 개재하면, 파이프(102)로부터 고대역의 음파가 방사되는 시점으로부터, 스피커 유닛(104)으로부터 저대역의 음파가 방사되는 시점이 늦추어진다. 그러므로, 음상은 고대역으로 따라가는 사람의 청각상의 특징으로부터, 시청자는 고대역의 음파가 방 사되는 파이프(102)의 부분에서 쉽게 음상을 느낀다.

도 1 내지 도 4에 나타낸 스피커 장치(100A)의 동작을 설명한다.

베이스 하우징(101)에 수용 고정된 4개의 자왜 액츄에이터(103)는, 모노 음향 신호 SA의 고대역 성분 SAH로 구동되고, 이들 구동 로드(103a)는 상기 고대역 성분 SAH와 대응하여 변위한다. 그리고, 상기 구동 로드(103a)의 변위에 의해, 파이프(102)는, 그 하단부 측의 단면으로부터, 상기 단면과 직교하는 방향(면 방향)의 진동 성분에 의하여 진동된다.

이 경우, 파이프(102)의 하단부 측의 단면은 종파로 진동이 일어나고, 상기 파이프(102)를 통하여, 탄성파(진동)가 면 방향으로 전파된다. 그리고, 상기 탄성파가 파이프(102)를 통하여 전파될 때에 종파, 횡파, 종파···의 모드 변환을 반복하여, 종파와 횡파의 혼재파가 되고, 횡파에 의해 파이프(102)의 면 내측 방향(면에 수직인 방향)의 진동이 일어난다. 이에 따라, 파이프(102)로부터는 음파가 방사된다. 즉, 상기 파이프(102)의 외면으로부터, 고대역 성분 SAH와 대응하는 고대역의 음향 출력을 얻을 수 있다.

그리고, 이 경우, 파이프(102)의 하단부 측의 원형 단면을 따라 등간격으로 배치된 4개의 자왜 액츄에이터(103)는 동일한 고대역 성분 SAH로 구동되므로, 파이프(102)의 주위로부터 무지향성으로 고대역의 음향 출력을 얻을 수 있다.

또한, 베이스 하우징(101)의 하면 측에 장착된 스피커 유닛(104)은, 모노 음향 신호 SA의 저대역 성분 SAL로 구동된다. 그리고, 상기 스피커 유닛(104)의 앞면으로부터 저대역의 음향 출력(정위상)을 얻고, 상기 음향 출력은 베이스 하우 징(101)의 하면 측으로부터 외부에 방사되고, 또한 상기 스피커 유닛(104)의 배면으로부터 저대역의 음향 출력(역위상)을 얻으며, 상기 음향 출력은, 개구부(105) 및 파이프(102)를 통하여, 파이프(102)의 상단부 측으로부터 외부로 방사된다.

도 1 내지 도 4에 나타낸 스피커 장치(100A)에 의하면, 4개의 액츄에이터(103)는 모노 음향 신호 SA의 고대역 성분 SAH로 구동되고, 음향 진동판로서의 파이프(102)로부터는 상기 고대역 성분 SAH에 의한 고대역의 음향 출력을 얻을 수 있다. 이 경우, 큰 진폭(스트로크)는 불필요하므로, 파이프(102)로부터는 고대역의 음향 출력이 양호하게 얻어진다. 또한, 도 1 내지 도 4에 나타낸 스피커 장치(100A)에 의하면, 스피커 유닛(104)은 모노 음향 신호 SA의 저대역 성분 SAL로 구동되고, 스피커 유닛(104)으로부터는 상기 저대역 성분 SAL에 의한 저대역의 음향 출력을 얻을 수 있다. 이 경우, 스피커 유닛(104)에서는 큰 진폭(스트로크)를 취할 수 있으므로, 상기 스피커 유닛(104)으로부터는 저대역의 음향 출력이 양호하게 얻어진다. 이에 따라, 전체적으로, 고대역, 저대역의 양쪽 모두에 있어서, 양호한 음향 출력을 얻을 수 있다.

도 1 내지 도 4에 나타낸 스피커 장치(100A)에 의하면, 모노 음향 신호 SA의 고대역 성분 SAH로 구동되는 자왜 액츄에이터(103)는, 파이프(102)를, 그 하단부 측의 단면으로부터, 상기 단면과 직교하는 방향(면 방향)의 진동 성분에 의하여, 진동시키는 것이다. 따라서, 진동점에 큰 횡파는 발생하지 않고, 상기 진동점으로부터의 음파가 다른 위치로부터 방사되는 음파에 비해 매우 큰 음으로 청취되지 않고, 파이프(102)의 길이 방향 전체에 걸쳐서 음상을 정위시킬 수 있으므로, 넓어지 는 느낌이 드는 음상을 얻을 수 있다.

여기서, (1) 파이프에 하단부 측의 단면으로부터 축방향으로 진동시킬 경우와, (2) 파이프에 하단부 측의 측면으로부터 직경 방향으로 진동을 시킬 경우에는, 일정한 가속도로 입력하여, 출력도 가속도로 나타낸, 시뮬레이션에 대하여 설명한다. 상기 시뮬레이션에서는, 길이 1000mm, 직경 100mm, 두께 2mm의 아크릴제의 파이프를 상정한다.

도 8은, 도 9에 화살표로 나타낸 바와 같이, 직경 방향으로 진동시킬 경우의 시뮬레이션 결과를 나타내고 있다. 곡선 a는 하단으로부터 2.8367cm의 「bottom」위치에서의 주파수 응답, 곡선 b는 하단으로부터 50cm의 「center」위치에서의 주파수 응답, 곡선 c는 하단으로부터 95.337cm의 「top」위치에서의 주파수 응답을 각각 나타내고 있다.

직경 방향으로 진동시킬 경우, 진동점에 큰 횡파가 발생하고, 진동점으로부터의 음파가 다른 위치로부터 방사되는 음파에 비해 매우 큰 음으로 청취되므로, 도 8에 나타낸 바와 같이, 각 위치에 있어서 가속도(음압, sound pressure)의 차이는 비교적 커지며, 파이프의 길이 방향의 각 위치에서 균일한 음압을 느끼지 못하고, 따라서 넓어지는 느낌이 드는 음상을 얻을 수 없다.

도 10은, 도 11에 화살표로 나타낸 바와 같이, 축방향으로 진동시킬 경우의 시뮬레이션 결과를 나타내고 있다. 곡선 a는 하단으로부터 2.8367cm의 「bottom」위치에서의 주파수 응답, 곡선 b는 하단으로부터 50cm의 「center」위치에서의 주파수 응답, 곡선 c는 하단으로부터 95.337cm의 「top」위치에서의 주파수 응답을 각각 나타내고 있다.

축 방향(단면과 직교하는 방향)으로 진동시킬 경우, 진동점에 큰 횡파가 발생하지 않고, 진동점으로부터의 음파가 다른 위치로부터 방사되는 음파에 비해 매우 큰 음으로 청취되지 않으므로, 도 10에 나타낸 바와 같이, 각 위치에 있어서 가속도(음압)의 차이는 비교적 작아지고, 파이프의 길이 방향의 각 위치에서 균일한 음압을 느낄 수 있고, 따라서 넓어지는 느낌이 드는 음상을 얻을 수 있다.

또한, 도 1 내지 도 4에 나타낸 스피커 장치(100A)에 의하면, 파이프(102)를 그 하단부 측의 단면으로부터 자왜 액츄에이터(103)로 진동시키고, 상기 파이프(102)의 길이 방향의 각 위치로부터 음파를 방사시키며, 상기 파이프(102)의 외면으로부터 고대역 성분 SAH와 대응하는 고대역의 음향 출력을 얻는다. 따라서, 파이프(102)가 존재하는 음상 정위 장소에 자왜 액츄에이터 등의 구동 디바이스가 존재하지 않으므로, 파이프(102)를 완전이 투명하게 형성하더라도, 구동 디바이스가 보이지 않게 되고, 예를 들면 음에 맞는 시각적인 정보를 구동 디바이스의 방해를 받지 않고 파이프(102) 부분에 표시할 수도 있다.

또한, 도 1 내지 도 4에 나타낸 스피커 장치(100A)에 의하면, 베이스 하우징(101)의 하면 측에 장착된 스피커 유닛(104)의 앞면으로부터 얻어지는 저대역의 음향 출력(정위상)은 베이스 하우징(101)의 하면 측으로부터 외부에 방사되고, 또한, 상기 스피커 유닛(104)의 배면으로부터 얻어지는 저대역의 음향 출력(역위상)은, 개구부(105) 및 파이프(102)를 통하여, 파이프(102)의 상단부 측으로부터 외부로 방사된다. 그러므로, 저대역의 음향 신호에 관하여도, 파이프(102)의 길이 방 향의 각 위치에서 균일한 음압을 느낄 수 있고, 파이프(102)의 길이 방향 전체에 걸쳐서 음상을 정위시킬 수 있으며, 따라서 넓어지는 느낌이 드는 음상을 얻을 수 있다.

여기서, (1) 파이프(102)의 상부측으로부터만 음파를 방사한 경우와, (2) 파이프(102)의 상부측 및 하부측의 양쪽으로부터 음파를 방사한 경우에 있어서, 마이크로폰을 사용하여, 파이프(102)의 상부 및 하부로부터 각각 1m의 거리에 있는 「top」위치 및 「bottom」위치에서의 SPL(sound pressure level)를 측정하였다.

도 12는, 도 13에 화살표로 나타낸 바와 같이, 파이프(102)의 상부측으로부터만 음파를 방사할 경우의 측정 결과를 나타내고 있다. 곡선 a는 「top」위치에서의 SPL, 곡선 b는 「bottom」위치에서의 SPL을 각각 나타내고 있다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 파이프(102)의 상부측으로부터만 음파를 방사한 경우에는, 「bottom」위치의 레벨은 「top」위치의 레벨에 비해 낮고, 저대역의 음향 출력에 관해서, 파이프(102)의 길이 방향의 각 위치에서 균일한 음압을 느낄 수 없다.

도 14는, 도 15에 화살표로 나타낸 바와 같이, 파이프(102)의 상부측 및 하부측의 양쪽으로부터 음파를 방사할 경우의 측정 결과를 나타내고 있다. 곡선 a는 「top」위치에서의 SPL, 곡선 b는 「bottom」위치에서의 SPL을 각각 나타내고 있다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 파이프(102)의 상부측 및 하부측의 양쪽으로부터 음파를 방사할 경우, 「bottom」위치의 레벨과 「top」위치의 레벨은 거의 차이가 없고, 저대역의 음향 출력에 대하여, 파이프(102)의 길이 방향의 각 위치에서 균일한 음압을 느낄 수 있다.

그리고, 전술한 바에 의하면, 자왜 액츄에이터(103) 및 스피커 유닛(104)의 구동계는 도 7에 나타낸 바와 같이 구성되며, 4개의 자왜 액츄에이터(103)가 동일한 고대역 성분 SAH로 구동되는 것을 나타낸다. 그러나, 이들 4개의 자왜 액츄에이터(103)가 독립된 고대역 성분 SAH로 구동되도록 할 수도 있다.

도 16은, 4개의 자왜 액츄에이터(103) 및 스피커 유닛(104)의 구동계의 다른 구성을 나타내고 있다. 상기 도 16에 있어서, 도 7과 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

고역 통과 필터(122)로 추출된 고대역 성분 SAH는, 4개의 신호 처리부(129-1 ~ 129-4)에 공급된다. 이들 신호 처리부(129-1 ~ 129-4)에서는, 각각 독립적으로, 고대역 성분 SAH에 대하여, 레벨, 지연 시간, 주파수 특성 등을 조정하는 처리(음장 제어 처리)를 행함과 동시에, 자왜 액츄에이터(103)의 출력 특성에 관한 신호 보정 처리가 행해진다. 이들 신호 처리부(129-1 ~ 129-4)로부터 출력되는 고대역 성분 SAH1 ~ SAH4는, 각각 앰프(124-1 ~ 124-4)에서 증폭된 후에, 4개의 자왜 액츄에이터(103)에 구동 신호로서 공급된다. 이에 따라, 4개의 자왜 액츄에이터(103)는 독립된 고대역 성분 SAH1 ~ SAH4로 구동되고, 각각의 구동 로드(103a)는 상기 고대역 성분 SAH1 ~ SAH4와 대응하여 변위한다.

또한, 저역 통과 필터(125)로 추출된 저대역 성분 SAL은 신호 처리부(130)에 공급된다. 상기 신호 처리부(130)에서는, 저대역 성분 SAL에 대해서, 레벨, 지연 시간, 주파수 특성 등을 조정하는 처리(음장 제어 처리)를 행함과 동시에, 공명관특성에 관한 신호 보정 처리가 행해진다. 상기 신호 처리부(130)로부터 출력되는 저대역 성분은, 앰프(128)로 증폭된 후에, 스피커 유닛(104)에 구동 신호로서 공급된다. 이에 따라, 스피커 유닛(104)은, 저대역 성분으로 구동된다.

상기 도 16에 나타낸 구동계의 구성에서는, 4개의 자왜 액츄에이터(103)가 각각 신호 처리부(129-1 내지 129-4)에서 독립적으로 처리된 고대역 성분 SAH1 ~ SAH4로 구동되므로, 음이 넓어지는 느낌을 높일 수 있다.

그리고, 도 16에 있어서는, 4개의 자왜 액츄에이터(103)를 구동하는 고대역 성분 SAH1 ~ SAH4를 모노 음향 신호 SA로부터 얻는 것을 나타냈으나, 스테레오 음향 신호를 구성하는 좌측 음향 신호 AL 및 우측 음향 신호 AR, 또는 멀티 채널의 음향 신호로부터 얻도록 해도 된다.

도 17은, 4개의 자왜 액츄에이터(103) 및 스피커 유닛(104)의 구동계의 다른 구성을 나타내고 있다.

상기 구동계(200)는, DSP(Digital Signal Processor) 블록(201)과, 앰프 블록(202, 203)으로 이루어져 있다. DSP 블록(201)은, 자왜 액츄에이터측의 신호 보정 및 음장 제어부(201A)와, 스피커 유닛 측의 신호 보정 및 음장 제어부(201B)를 포함하고 있다.

자왜 액츄에이터 측의 신호 보정 및 음장 제어부(201A)는, 4개의 자왜 액츄 에이터(103)에 각각 대응하여, 4개의 신호 처리부(211) 및 4개의 고역 통과 필터 HPF(212)를 구비하고, 또한 4개의 신호 처리부(211)에 각각 스테레오 음향 신호를 구성하는 좌측 음향 신호 AL 및 우측 음향 신호 AR를 감쇠하여 입력하기 위한 8개의 감쇄기(210, attenuator)를 구비하고 있다.

각 신호 처리부(211)은, 각각 입력되는 음향 신호 AL, AR의 레벨, 지연 시간, 주파수 특성 등의 조정, 또한 이들 음향 신호 AL, AR의 혼합 등의 처리(음장 제어 처리)를 행하는 동시에, 자왜 액츄에이터(103)의 출력 특성에 관한 신호 보정 처리를 행한다. 각 고역 통과 필터(212)는, 각각 대응하는 신호 처리부(211)로부터의 음향 신호로부터 고대역 성분을 추출하여, 앰프 블록(202)으로 공급한다.

이 경우, 각각의 자왜 액츄에이터(103)에는, DSP 블록(201)의 신호 보정 및 음장 제어부(201A)에서 각각 독립적으로 음장 제어 처리 및 신호 보정 처리가 행해진 음향 신호의 고대역 성분이 앰프 블록(202)에서 증폭되어 공급된다. 4개의 자왜 액츄에이터(103)가, 이와 같이 음장 제어 처리가 행해진 고대역 성분으로 구동됨으로써, 고대역의 음향 출력에 의한 음이 넓어지는 느낌을 높일 수 있다.

한편, 스피커 유닛 측의 신호 보정 및 음장 제어부(201B)는, 스피커 유닛(104)과 대응하여, 하나의 신호 처리부(221) 및 하나의 저역 통과 필터 LPF(222)를 구비하고, 또한 신호 처리부(221)에 스테레오 음향 신호를 구성하는 좌측 음향 신호 AL 및 우측 음향 신호 AR을 감쇠하여 입력하기 위한 2개의 감쇄기(220)를 구비하고 있다.

신호 처리부(221)는, 입력되는 음향 신호 AL, AR의 레벨, 지연 시간, 주파수 특성 등의 조정, 또한 이들 음향 신호 AL, AR의 혼합 등의 처리(음장 제어 처리)를 행함과 동시에, 공명관 특성에 관한 신호 보정 처리를 행한다. 저역 통과 필터(222)는, 신호 처리부(221)로부터의 음향 신호로부터 저대역 성분을 추출하고, 앰프 블록(203)에 공급한다.

이 경우, 스피커 유닛(104)에는, DSP 블록(201)의 신호 보정 및 음장 제어부(201B)에서 음장 제어 처리 및 신호 보정 처리가 행해진 음향 신호의 저대역 성분이 앰프 블록(203)에서 증폭되어 공급된다. 스피커 유닛(104)은, 이와 같이 음장 제어 처리가 행해진 저대역 성분으로 구동됨으로써, 저대역의 음향 출력에 의한 음이 넓어지는 느낌을 높일 수 있다.

그리고, 도 17의 구동계(200)에 있어서, 신호 보정 및 음장 제어부(201A)의 신호 처리부(211)와 고역 통과 필터(212)의 순서는 반대로 되어도 되고, 마찬가지로 신호 보정 및 음장 제어부(201B)의 신호 처리부(221) 저역 통과 필터(222)의 순서는 반대로 되어도 된다.

다음에, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 도 18 내지 도 20은, 본 실시예에 따른 스피커 장치(100B)의 구성을 나타내고 있다. 도 18은 스피커 장치(100B)의 종단면도, 도 19는 도 18의 A-A선으로부터 하방을 보았을 때의 스피커 장치(100B)의 횡단면도, 도 20은 스피커 장치(100B)의 상면도(단, 도 18의 A-A선으로부터 하방은 생략)이다. 이들 도 18 내지 도 20에 있어서, 도 1 내지 도 4와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 스피커 장치(100B)는, 도 1 내지 도 4에 나타낸 스피커 장치(100A)에, 파이프(102)의 지지구(131)를 부착한 것이다. 상기 지지구(131)는, 베이스 하우징(101)의 상면에 고정되는 하부 십자 부재(132)와, 파이프(102)의 상부에 고정되는 상부 십자 부재(133)와, 일단이 하부 십자 부재(132)의 중심부에 접속되고, 타단이 상부 십자 부재(133)에 접속된 봉재(134)로 구성되어 있다.

하부 십자 부재(132)의 4개의 단부에는, 도시하지 않지만, 나사 고정용 환형공이 형성되어 있다. 그리고, 상기 4개의 단부는, 각각 나사(135)로 베이스 하우징(101)의 상면에 고정된다. 베이스 하우징(101)에는, 나사(135)의 나사부와 나사 결합되는 나사홈(도시하지 않음)이 형성되어 있다.

또한, 상부 십자 부재(133)의 4개의 단부(133e)는, 폭이 크게 형성되어 있으며, 또한 하방으로 직각으로 절곡되어 있다. 상기 4개의 단부(133e)에는, 도시하지 않지만, 나사 체결용 환형공이 형성되어 있다. 상기 상부 십자 부재(133)의 4개의 단부(133e)는, 나사(136) 및 너트(137)를 사용하여, 파이프(102)의 상단부에 고정된다. 파이프(102)의 상단부에는, 나사(136)의 나사부를 통과시키기 위한 환형공(도시하지 않음)이 형성되어 있다.

상기 상부 십자 부재(133)의 4개의 단부(133e)와 파이프(102)의 외면 사이, 및 너트(137)와 파이프(102)의 내면 사이에는, 각각 링형의 고무재 등으로 구성되는 덤핑재(138, 139)가 개재된다. 이에 따라, 자왜 액츄에이터(103)에 의한 진동(탄성파)이 파이프(102) 및 지지구(131)를 통해서 베이스 하우징(101)에 전파되는 것을 방지하고 있다.

도 18 내지 도 20에 나타낸 스피커 장치(100B)의 그 외의 요소는, 전술한 도 1 내지 도 4에 나타낸 스피커 장치(100A)와 마찬가지로 구성되어 있다. 상기 도 18 내지 도 20에 나타낸 스피커 장치(100B)는, 전술한 도 1 내지 도 4에 나타낸 스피커 장치(100A)와 마찬가지로 동작한다.

상기 스피커 장치(100B)에 의하면, 전술한 스피커 장치(100A)와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있고, 또한 지지구(131)에 의해 파이프(102)를 지지하도록 하고 있으므로, 파이프(102)를 길게 형성한 경우의 안정성을 높이는 효과가 있다. 또한, 상기 지지구(131)는, 전술한 바와 같이 봉재(134) 등으로 구성되며, 파이프(102) 내의 점유 용적이 작으므로, 파이프(102)의 공명관으로서 문제없이 기능할 수 있다.

다음에, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 도 21은, 본 실시예에 따른 스피커 장치(100C)의 구성을 나타내고 있다. 도 21은 스피커 장치(100C)의 사시도이다. 상기 도 21에 있어서, 도 1과 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 스피커 장치(100C)에 있어서는, 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A)의 파이프(102) 대신, 저부를 가진 통형 진동판인 파이프(102C)가 사용된다. 상기 파이프(102C)는, 상단부측이 저부(102d)에서 폐색된 폐색면, 하단부측이 개방 면이 되어, 베이스 하우징(101)의 상면에 고정되어 있다. 상세한 설명은 생략하지만, 상기 파이프(102C)의 고정 방법은, 상기 파이프(102)의 고정 방법과 동일하다.

베이스 하우징(101)에 고정된 자왜 액츄에이터(103)의 구동 로드(103a)는, 상기 파이프(102C)의 하단부측의 단면에 접촉되어 있다. 이에 따라, 파이프(102C)도, 전술한 파이프(102)와 마찬가지로, 자왜 액츄에이터(103)에 의해, 하단부측의 단면으로부터, 상기 단면과 직교하는 방향(면 방향)의 진동 성분에 의하여, 진동된다.

그리고, 상기 스피커 장치(100C)에 있어서는, 파이프(102C)의 하단부측의 단 면과 베이스 하우징(101) 사이에는, 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A)와 마찬가지로, 덤핑재(116)가 설치되어 있다. 이렇게 하는 이유는, 파이프(102C)는 그 상단부측이 저부(102d)에서 폐색되어 있으므로, 공명관으로서 기능하지 않지만, 상기 파이프(102C)를 통상적인 스피커의 캐비넷(백캐비티)으로서 기능시키기 위한 밀폐도를 높일 필요가 있기 때문이다. 이와 같이 파이프(102C)를 스피커 유닛(104)의 백캐비티로서 기능시킴으로써, 중저대역의 응답성이 개선될 수 있다.

도 21에 나타내는 스피커 장치(100C)의 그 외의 요소는, 전술한 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A)와 마찬가지로 구성되어 있다. 상기 도 21에 나타낸 스피커 장치(100C)는, 파이프(102C)가 공명관으로서 기능하지 않는 것을 제외하면, 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A)와 마찬가지로 동작한다.

상기 스피커 장치(100C)에 의하면, 전술한 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A) 와 마찬가지로, 모노 음향 신호 SA의 고대역 성분 SAH로 구동되는 자왜 액츄에이터(103)는, 파이프(102C)를, 그 하단부 측의 단면으로부터, 상기 단면과 직교하는 방향의 진동 성분을 가지고, 진동시킨다. 그러므로, 진동점에 큰 횡파는 발생하지 않고, 상기 진동점으로부터의 음파가 다른 위치로부터 방사되는 음파에 비해 매우 큰 음으로 청취되지 않고, 파이프(102C) 길이 방향 전체에 걸쳐서 음상을 정위 시킬 수 있어서, 넓어지는 느낌이 드는 음상을 얻을 수 있다.

또한, 상기 스피커 장치(100C)에 의하면, 파이프(102C)의 상단부측이 저부(102d)에서 폐색되어 있으므로, 상기 저부(102d)에도 자왜 액츄에이터(103)에 의한 진동(탄성파)이 전파되고, 상기 저부(102d)로부터도 음파를 외부에 방사시킬 수 있어서, 음상이 넓어지는 느낌을 더욱 높일 수 있다.

다음에, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 도 22 및 도 23은, 본 실시예에 따른 스피커 장치(100D)의 구성을 나타내고 있다. 도 22는 스피커 장치(100D)의 사시도, 도 23은 도 22의 B-B선 상의 종단면도이다. 이들 도 22 및 도 23에 있어서, 도 1 및 도 2와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 도 1 및 도 2에 나타낸 스피커 장치(100A)에서는, 음향 진동판이 통형 진동판으로서의 파이프(102)인 것을 나타냈으나, 스피커 장치(100D)에 있어서는, 음향 진동판이 평판형 진동판로서의 직사각형상의 아크릴판(102D)이 사용된다.

상기 아크릴판(102D)은 베이스 하우징(101D)에 고정되어 있다. 즉, 상기 아크릴판(102D)의 하단부가, 복수 개소, 본 실시예에서는 2개소에서, 각각 2개의 금속제의 L자 앵글(141a, 141b)이 사용되며, 베이스 하우징(101D)의 상면에 고정되어 있다.

이 경우, L자 앵글(141a, 141b)의 일단 및 타단에는, 도시하지 않지만, 나사 고정용 환형공이 형성되어 있다. L자 앵글(141a, 141b)의 일단은 나사(142a, 142b)를 사용하여 베이스 하우징(101D)의 상면에 고정된다. 베이스 하우징(101D)에는, 나사(142a, 142b)의 나사부와 결합하는 나사홈(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 이 경우, L자 앵글(141a, 141b)의 일단과 베이스 하우징(101D)의 상면 사이에는, 링형의 고무재 등으로 구성되는 덤핑재(143a, 143b)가 개재된다.

또한, L자 앵글(141a, 141b)의 타단은, 나사(144) 및 너트(145)를 사용하여, 아크릴판(102D)의 하단부에 고정된다. 아크릴판(102D)의 하단부에는, 나사(144)의 나사부를 통과시키기 위한 환형공(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 여기서, L자 아크릴(141a)은 아크릴판(102D)의 한쪽 면측에 배치되고, L자 앵글(141b)은 아크릴판(102D)의 다른쪽 면측에 배치되어 있다. L자 앵글(141a)의 타단과 아크릴판(102D)의 일면 사이, 및 L자 앵글(141b)의 타단과 아크릴판(102D)의 다른 면 사이에는, 각각 링형의 고무재 등으로 구성되는 덤핑재(146a, 146b)가 개재된다.

이와 같이, 덤핑재(143a, 143b, 146a, 146b)를 개재시킴으로써, 자왜 액츄에이터(103)에 의한 진동이 아크릴판(102D) 및 L자 앵글(141a, 141b)을 통해서 베이스 하우징(101D)에 전파되는 것을 방지할 수 있어서, 베이스 하우징(101)측에 음상이 정위하는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예에서는 2개의 자왜 액츄에이터(103)가 베이스 하우징(101D)에 고정되어 있다. 2개의 자왜 액츄에이터(103)는, 아크릴판(102D)의 하단부 측의 단면을 따라 배치되어 있다. 이 경우, 베이스 하우징(101D)에는 자왜 액츄에이터(103)를 수납하기 위한 수납공(147)이 형성되어 있다. 자왜 액츄에이터(103)는 상기 수납공(147)에 수납됨으로써, 베이스 하우징(101D)에 고정된다.

수납공(147)의 저면과 자왜 액츄에이터(103) 사이에는, 고무재 등으로 구성되는 댐핑재(148)가 개재된다. 이와 같이 덤핑재(148)를 개재시킴으로써, 자왜 액츄에이터(103)에 의한 진동이 베이스 하우징(101D)에 전파되는 것을 방지할 수 있어서, 베이스 하우징(101D) 측에 음상이 정위하는 것을 방지할 수 있다.

자왜 액츄에이터(103)가 베이스 하우징(101D)의 수납공(147)에 수납 고정된 상태에서는, 상기 자왜 액츄에이터(103)의 구동 로드(103a)는 아크릴판(102D)의 하단부 측의 단면에 접촉된 상태가 된다. 이 경우, 구동 로드(103a)의 변위 방향은, 상기 단면과 직교하는 방향, 즉 아크릴판(102D)의 면 방향이 된다. 이와 같이 배치됨으로써, 자왜 액츄에이터(103)는, 아크릴판(102D)의 하단부 측의 단면으로부터, 상기 단면과 직교하는 방향의 진동 성분을 가지고, 아크릴판(102D)을 진동시킬 수 있게 된다.

2개의 자왜 액츄에이터(103)는, 예를 들면 전술한 도 7에 나타낸 바와 같은 구동계에 의해, 동일한 고대역 성분 SAH로 구동되고, 각각의 구동 로드(103a)는 상기 고대역 성분 SAH와 대응하여 변위한다. 또는, 이들 2개의 자왜 액츄에이터(103)는, 예를 들면 상기 도 16 및 도 17에 나타낸 바와 같은 구동계에 의해, 서로 독립된 고대역 성분 SAH1, SAH2로 구동되고, 각각의 구동 로드(103a)는 상기 고대역 성분 SAH1, SAH2와 대응하여 변위한다.

그리고, 상기 스피커 장치(100D)에서는, 음향 진동판이 평판형 진동판으로서의 직사각형의 아크릴판(102D)이며, 이것은 공명관으로서 사용할 수 없다. 그러므로, 베이스 하우징(101D)의 개구부(105)의 상면측은 닫혀진 상태이며, 스피커 유닛(104)의 배면측에 밀폐 공간이 형성되고, 저음이 양호하게 나오도록 되어 있다.

도 22 및 도 23에 나타낸 스피커 장치(100D)의 동작을 설명한다.

베이스 하우징(101D)에 수용 고정된 2개의 자왜 액츄에이터(103)는, 예를 들면 모노 음향 신호 SA의 고대역 성분 SAH로 구동되고, 이들의 구동 로드(103a)는 상기 고대역 성분 SAH와 대응하여 변위한다. 그리고, 상기 구동 로드(103a)의 변 위에 의해, 아크릴판(102D)은, 그 하단부 측의 단면으로부터, 상기 단면과 직교한 방향의 진동 성분을 가지고, 진동된다.

이 경우, 아크릴판(102D)의 하단부 측의 단면은 종파로 진동이 일어나고, 상기 아크릴판(102D)을 통하여, 탄성파(진동)가 면 방향으로 전파된다. 그리고, 상기 탄성파가 아크릴판(102D)을 통하여 전파될 때에 종파, 횡파, 종파···의 모드 변환을 반복하고, 종파와 횡파의 혼재파가 되며, 횡파에 의해 아크릴판(102D)의 면 내측 방향(면과 수직인 방향)으로 진동이 일어난다. 이에 따라, 아크릴판(102D)의 일 면 및 다른 면으로부터는 음파가 방사된다. 즉, 상기 아크릴판(102D)의 외면으로부터, 고대역 성분 SAH와 대응한 고대역의 음향 출력을 얻을 수 있다.

또한, 베이스 하우징(101D)의 하면 측에 장착된 스피커 유닛(104)는, 모노 음향 신호 SA의 저대역 성분 SAL로 구동된다. 그리고, 상기 스피커 유닛(104)의 앞면으로부터 저대역의 음향 출력(정위상)이 얻어지고, 상기 음향 출력은 베이스 하우징(101D)의 하면측으로부터 외부로 방사된다.

상기 스피커 장치(100D)에 의하면, 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A)와 마찬가지로, 2개의 액츄에이터(103)는 고대역 성분 SAH로 구동되고, 음향 진동판로서의 아크릴판(102D)으로부터는 상기 고대역 성분 SAH에 의한 고대역의 음향 출력이 얻어지고, 또한 스피커 유닛(104)은 저대역 성분 SAL로 구동되며, 스피커 유닛(104)으로부터는 상기 저대역 성분 SAL에 의한 저대역의 음향 출력이 얻어지고, 양호한 음향 출력을 얻을 수 있다.

또한, 상기 스피커 장치(100D)에 의하면, 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A) 와 마찬가지로, 예를 들면 모노 음향 신호 SA의 고대역 성분 SAH로 구동되는 자왜 액츄에이터(103)는, 아크릴판(102D)을, 그 하단부 측의 단면으로부터, 상기 단면과 직교하는 방향(면 방향)의 진동 성분을 가지고, 진동시킨다. 그러므로, 진동점에 큰 횡파는 발생하지 않고, 상기 진동점으로부터의 음파가 다른 위치로부터 방사되는 음파에 비해 매우 큰 음으로서 청취되지 않고, 아크릴판(102D)의 전체면에 걸쳐 음상을 정위시킬 수 있으므로, 넓어지는 느낌이 드는 음상을 얻을 수 있다.

또한, 상기 스피커 장치(100D)에 의하면, 아크릴판(102D)을 그 하단부 측의 단면으로부터 자왜 액츄에이터(103)로 진동시키고, 상기 아크릴판(102D)의 길이 방향의 각 위치로부터 음파를 방사시켜서, 상기 아크릴판(102D)의 외면으로부터 고대역 성분 SAH와 대응하는 고대역의 음향 출력을 얻는다. 따라서, 아크릴판(102D)이 존재하는 음상 정위 장소에 자왜 액츄에이터 등의 구동 디바이스가 존재하지 않으므로, 아크릴판(102D)을 완전히 투명하게 형성해도, 구동 디바이스가 보이지 않고, 예를 들면 음에 맞는 시각적인 정보를 구동 디바이스에 방해받지 않고 아크릴판(102D) 부분에 표시할 수도 있다.

다음에, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 도 24는 본 실시예에 따른 스피커 장치(100H)의 구성을 나타내고 있다. 도 24는 스피커 장치(100H)의 사시도를 나타내고 있다. 상기 도 24에 있어서, 도 1과 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 스피커 장치(100H)는, 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A)의 파이프(102) 대신 파이프(102H)가 설치된 것이다. 상기 파이프(102H)는, 스피커 유닛(104)으로 부터의 음파가 진행하는 방향(도면의 상방)으로 직경이 점점 커진다.

상기 스피커 장치(100H)의 그 외의 요소는, 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A)와 마찬가지로 구성되어 있다. 상기 스피커 장치(100H)는, 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A)와 마찬가지로 동작한다.

상기 스피커 장치(100H)에 의하면, 전술한 스피커 장치(100A)와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있고, 그 외에 다음과 같은 효과도 얻을 수 있다. 즉, 파이프(102H)가 스피커 유닛(104)으로부터의 음파가 진행되는 방향으로 직경이 점점 커지므로, 전기적인 인덕턴스 성분이 커져서, 주파수 특성의 평탄화와 공명의 덤핑 효과를 얻을 수 있고, 또한 음파가 방사되는 출구가 넓어지므로, 음상이 넓어지는 느낌이 높아지는 효과가 있다.

다음에, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 도 25는, 본 실시예에 따른 스피커 장치(100J)의 구성을 나타내고 있다. 도 25는 스피커 장치(100J)의 사시도를 나타내고 있다. 상기 도 25에 있어서, 도 1과 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 스피커 장치(100J)는, 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A)가 파이프(102)를 그 하단부 측의 단면으로부터 자왜 액츄에이터(103)로 진동시키고 있는데 비해, 파이프(102)의 내부 측면을 자왜 액츄에이터(103)로 진동시킨다. 즉, 자왜 액츄에이터(103)의 구동 로드(103a)는 봉형의 진동 전달 부재(195)를 통하여 파이프(102)의 내면에 접촉된다. 또한, 상기 자왜 액츄에이터(103)의 본체부는 봉형의 고정 부재(196)를 통하여 파이프(102)의 내면에 접촉된다.

이 경우, 예를 들면, 진동 전달 부재(195)의 일단은 구동 로드(103a)의 선단에 접착되고, 그 타단은 파이프(102)의 내면에 접착되는 동시에, 고정 부재(196)의 일단은 자왜 액츄에이터(103)의 본체부에 접착되고, 그 타단은 파이프(102)의 내면에 접착된다. 그리고, 이 경우, 진동 전달 부재(195), 자왜 액츄에이터(103) 및 고정 부재(196)는 일직선 상으로 정렬된 상태로 배치된다.

또한, 상기 스피커 장치(100J)에서는, 전술한 바와 같이 파이프(102)는, 그 내부에 배치된 자왜 액츄에이터(103)로 진동되므로, 베이스 하우징(101J)에는 자왜 액츄에이터(103)는 설치되어 있지 않다. 즉, 상기 스피커 장치(100J)의 베이스 하우징(101J)은, 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A)의 베이스 하우징(101)과는 달리, 자왜 액츄에이터(103)를 수납 고정하기 위한 수납공(114)은 설치되어 있지 않다. 그리고, 상세한 설명은 생략하지만, 상기 베이스 하우징(101J)에 대한 파이프(102)의 고정 방법, 스피커 유닛(104)의 장착 방법은, 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A)의 베이스 하우징(101)에 대한 경우와 마찬가지이다.

상기 스피커 장치(100J)의 그 외의 요소는, 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A) 와 마찬가지로 구성된다.

도 25에 나타낸 스피커 장치(100J)의 동작을 설명한다. 스피커 유닛(104)에 관한 부분의 동작은, 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A)의 동작과 마찬가지이다. 자왜 액츄에이터(103)에 관한 부분의 동작은 이하와 같다.

파이프(102)의 내부에 설치된 자왜 액츄에이터(103)는, 예를 들면 모노 음향 신호 SA의 고대역 성분 SAH로 구동되고, 상기 구동 로드(103a)는 상기 고대역 성분 SAH과 대응하여 변위한다. 그리고, 상기 구동 로드(103a)의 변위에 의해, 파이프(102)가 진동된다. 따라서, 상기 파이프(102)의 외면으로부터, 고대역 성분 SAH와 대응하는 음향 출력이 얻어진다.

도 25에 나타낸 스피커 장치(100J)에 의하면, 액츄에이터(103)는 모노 음향 신호 SA의 고대역 성분 SAH로 구동되고, 음향 진동판로서의 파이프(102)로부터는 상기 고대역 성분 SAH에 의한 고대역의 음향 출력을 얻을 수 있다. 이 경우, 큰 진폭(스트로크)은 불필요하므로, 파이프(102)로부터는 고대역의 음향 출력이 양호하게 얻어진다. 또한, 도 25에 나타낸 스피커 장치(100J)에 의하면, 스피커 유닛(104)은 모노 음향 신호 SA의 저대역 성분 SAL로 구동되고, 스피커 유닛(104)으로부터는 상기 저대역 성분 SAL에 의한 저대역의 음향 출력을 얻을 수 있다. 이 경우, 스피커 유닛(104)에서는 큰 진폭(스트로크)을 취할 수 있으므로, 상기 스피커 유닛(104)으로부터는 저대역의 음향 출력이 양호하게 얻어진다. 이에 따라, 전체적으로 고대역, 저대역 양쪽 모두에 있어서 양호한 음향 출력을 얻을 수 있다.

또한, 상기 도 25에 나타낸 스피커 장치(100J)에 의하면, 베이스 하우징(101J)의 하면 측에 장착된 스피커 유닛(104)의 앞면으로부터 얻어지는 저대역의 음향 출력(정위상)은 베이스 하우징(101J)의 하면측으로부터 외부에 방사되고, 또한, 상기 스피커 유닛(104)의 배면으로부터 얻어지는 저대역의 음향 출력(역위상)은, 개구부(105) 및 파이프(102)를 통하여, 파이프(102)의 상단부 측으로부터 외부에 방사된다. 그러므로, 파이프(102)의 길이 방향의 각 위치에서 균일한 음압을 느낄 수 있으며, 파이프(102)의 길이 방향 전체에 걸쳐서 음상을 정위시킬 수 있 고, 따라서 넓어지는 느낌이 드는 음상을 얻을 수 있다.

다음에, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 도 26은, 본 실시예에 따른 스피커 장치(100K)의 구성을 나타내고 있다. 도 26은 스피커 장치(100K)의 사시도를 나타내고 있다. 상기 도 26에 있어서, 도 25와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 스피커 장치(100K)는, 도 25에 나타낸 스피커 장치(100J)의 파이프(102) 대신 비교적 돔 형상, 예를 들면 아크릴제의 음향 진동판(197)이 사용된다. 상기 음향 진동판(197)은, 링형의 지지구(198)에 의해 지지된 상태에서, 베이스 하우징(101J)의 상면측에 설치되어 있다. 그리고, 상기 지지구(198)는, L자 앵글(107)을 사용하여, 베이스 하우징(101J)에 고정되어 있다. 이 경우, L자 앵글(107)의 일단은 지지구(198)에 용접 등에 의하여 고정되어 있다.

상기 음향 진동판(197)의 내부에는, 도 25에 나타낸 스피커 장치(100J)의 파이프(102)의 내부와 마찬가지로, 자왜 액츄에이터(103)이 진동 전달 부재(195) 및 고정 부재(196)로 지지된 상태로 설치되어 있다. 이 경우, 예를 들면, 진동 전달 부재(195)의 일단은 구동 로드(103a)의 선단에 접착되고, 그 타단은 음향 진동판(197)의 내면에 접착됨과 동시에, 고정 부재(196)의 일단은 자왜 액츄에이터(103)의 본체부에 접착되고, 그 타단은 음향 진동판(197)의 내면에 접착된다. 그리고 이 경우, 진동 전달 부재(195), 자왜 액츄에이터(103) 및 고정 부재(196)는 일직선상으로 정렬된 상태로 배치된다.

그리고, 돔 형상의 음향 진동판(197)의 천정 부분에는, 슬릿(199)이 형성되 어 있다. 상기 슬릿(199)은, 스피커 유닛(104)의 배면으로부터의 역상의 음파를 외부에 방사하기 위하여 형성되어 있다.

도 26에 나타낸 스피커 장치(100K)의 그 외의 요소는, 도 25에 나타낸 스피커 장치(100J)와 마찬가지로 구성된다.

도 26에 나타낸 스피커 장치(100K)의 동작을 설명한다.

스피커 유닛(104)은, 예를 들면 모노 음향 신호 SA의 저대역 성분 SAL로 구동되고, 상기 스피커 유닛(104)으로부터는 저대역 성분 SAL에 의한 저대역의 음향 출력을 얻을 수 있다. 그리고, 상기 스피커 유닛(104)의 앞면으로부터의 정위상의 음파는 베이스 하우징(101J)의 하면측으로부터 외부에 방사된다. 또한, 상기 스피커 유닛(104)의 배면으로부터의 역위상의 음파는 음향 진동판(197)의 내부를 통하여, 그 천정측에 설치된 슬릿(199)을 통하여 외부에 방사된다.

음향 진동판(197)의 내부에 설치된 자왜 액츄에이터(103)는, 예를 들면 모노 음향 신호 SA의 고대역 성분 SAH로 구동되고, 상기 구동 로드(103a)는 상기 고대역 성분 SAH와 대응하여 변위한다. 그리고, 상기 구동 로드(103a)의 변위에 의해, 음향 진동판(197)이 진동된다. 따라서, 상기 음향 진동판(197)의 외면으로부터, 고대역 성분 SAH와 대응하는 고대역의 음향 출력을 얻을 수 있다.

도 26에 나타낸 스피커 장치(100K)에 의하면, 음향 진동판(197)은 모노 음향 신호 SA의 고대역 성분 SAH로 구동되고, 상기 음향 진동판(197)으로부터는 상기 고대역 성분 SAH에 의한 고대역의 음향 출력을 얻을 수 있다. 이 경우, 큰 진폭(스트로크)은 불필요하므로, 음향 진동판(197)으로부터는 고대역의 음향 출력이 양호 하게 얻어진다. 또한, 도 26에 나타낸 스피커 장치(100K)에 의하면, 스피커 유닛(104)은 모노 음향 신호 SA의 저대역 성분 SAL로 구동되고, 상기 스피커 유닛(104)으로부터는 상기 저대역 성분 SAL에 의한 저대역의 음향 출력을 얻을 수 있다. 이 경우, 스피커 유닛(104)에서는 큰 진폭(스트로크)을 취할 수 있으므로, 상기 스피커 유닛(104)으로부터는 저대역의 음향 출력이 양호하게 얻어진다.

또한, 상기 도 26에 나타낸 스피커 장치(100K)에 의하면, 베이스 하우징(101J)의 하면측에 장착된 스피커 유닛(104)의 앞면으로부터 얻어지는 저대역의 음향 출력(정위상)은 베이스 하우징(101J)의 하면측으로부터 외부에 방사되고, 또한, 상기 스피커 유닛(104)의 배면으로부터 얻어지는 저대역의 음향 출력(역위상)은, 음향 진동판(197)의 내부를 통하여 천정측의 슬릿(199)으로부터 외부에 방사된다. 그러므로, 돔 형상의 음향 진동판(197)의 외면의 각 위치에서 균일한 음압을 느낄 수 있게 되어, 넓어지는 느낌이 드는 음상을 얻을 수 있다.

다음에, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 도 27 및 도 28은, 실시예로서의 스피커 장치(100L)의 구성을 나타내고 있다. 도 27은 스피커 장치(100L)의 사시도, 도 28은 스피커 장치(100L)의 종단면도를 나타내고 있다. 상기 도 27 및 도 28에 있어서, 도 1 및 도 2와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 스피커 장치(100L)는, 통형 진동판으로서의 파이프(102)의 내부에, 파이프(102)와 이격된 상태로 통형 부재로서의 파이프(102L)가 설치되어 있다. 상기 파이프(102L)는, 파이프(102)와 마찬가지로, 예를 들면 투명한 아크릴로 형성되어 있다. 단, 통형 진동판으로서 기능하는 파이프(102)의 두께는 전술한 바와 같이 예를 들면 2mm인데 비해, 상기 파이프(102L)의 두께는 예를 들면 5mm가 되어, 강체로서 기능한다.

상기 파이프(102L)의 하면은, 도 28에 나타낸 바와 같이, 베이스 하우징(101)의 상면에, 예를 들면 접착되어 고정된다. 상기 파이프(102L)의 구경은, 공명관으로서 기능시키기 위하여, 베이스 하우징(101)에 형성되어 있는 개구부(105)의 구경과 거의 동일하게 되어 있다. 이 경우, 발음체인 스피커 유닛(104)은, 파이프(102L)와 대응하여 배치된 상태가 되고, 상기 스피커 유닛(104)의 배면으로부터 출력되는 저대역의 음향 출력(음파)은 개구부(105) 및 파이프(102L)를 통하여, 파이프(102L)의 상단부로부터 외부에 방사된다.

그리고, 파이프(102, 102L)의 상단 사이에는 고무재 등으로 구성되는 덤핑재(102dm)가 배치되어 밀폐된 상태가 된다.

상기 스피커 장치(100L)의 그 외의 요소는, 도 1 및 도 2에 나타낸 스피커 장치(100A)와 마찬가지로 구성된다.

상기 스피커 장치(100L)는, 스피커 유닛(104)의 배면으로부터의 음향 출력이 개구부(105) 및 파이프(102L)를 통하여 파이프(102L)의 상단부 측으로부터 외부에 방사되는 것을 제외하고, 도 1 및 도 2에 나타낸 스피커 장치(100A)와 마찬가지로 동작한다.

그리고, 상기 스피커 장치(100L)에 의하면, 도 1 및 도 2에 나타낸 스피커 장치(100A)와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있는 것 외에, 다음과 같은 효과도 얻을 수 있다. 즉, 스피커 유닛(104)의 배면으로부터 출력되는 저대역의 음향 출력(음파)은 파이프(102L)를 통하여 외부에 방사되지만, 상기 파이프(102L)는, 강체로서 기능하므로, 여기에 불필요한 진동이 일어나지 않고, 음향관으로서 양호한 재생을 실현할 수 있다. 또한, 통형 진동판으로서 기능하는 파이프(102)로부터는, 도 28에 나타낸 바와 같이, 외측으로 향하는 필요한 음향 출력(음파) Aout 외에 내측으로 향하는 불필요한 음향 출력(음파) Ain이 발생하지만, 전술한 바와 같이 파이프(102)의 내부에 파이프(102L)가 설치되어 있고, 상기 불필요한 음향 출력 Ain을 파이프(102)와 파이프(102L)로 구성되는 밀폐 공간에 의해 효과적으로 차단할 수 있다.

다음에, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 도 29 내지 도 31은, 실시예로서의 스피커 장치(100M)의 구성을 나타내고 있다. 도 29는 스피커 장치(100M)의 사시도, 도 30은 스피커 장치(100M)의 종단면도, 도 31은 스피커 장치(100M)의 상면도이다. 상기 도 29 내지 도 31에 있어서, 도 1 내지 도 4와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

스피커 장치(100M)에 있어서는, 전체적으로 원판형으로 형성되어 있는 베이스 하우징(101M)의 주위에, 90°의 각도 간격으로, 4개의 스피커 유닛(104a ~ 104d)이 장착되어 있다. 이들 4개의 스피커 유닛(104a ~ 104d)은, 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A)의 스피커 유닛(104)과 마찬가지로, 가청 주파수 대역의 저대역측을 맡는 스피커를 구성하고, 우퍼로서 기능한다. 이 경우, 스피커 유닛(104a ~ 104d)의 중심축의 방향은, 파이프(102)의 축 방향과 직교하는 방향이 되어 있다.

베이스 하우징(101M)에는, 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A)에 있어서의 베이스 하우징(101)의 개구부(105)와 대응하는 개구부(105M)가 형성되어 있다. 단, 개구부(105M)는, 개구부(105)와는 상이하고, 저면측이 폐색된 상태가 되어 있다. 또한, 상기 베이스 하우징(101M)에는, 도 30 및 도 31에 나타낸 바와 같이, 스피커 유닛(104a ~ 104d)의 장착 위치와 대응하여, 각 스피커 유닛의 배면으로부터의 음파를 개구부(105M)에 안내하기 위한 관통공(151a ~ 151d)이 형성되어 있다.

스피커 유닛(104a ~ 104d)은, 예를 들면, 동일한 음향 신호에 기초하여 구동된다. 스피커 유닛(104a ~ 104d)의 앞면으로부터 출력되는 정위상의 음파는, 베이스 하우징(101M)의 측면측으로부터 외부에 방사된다. 또한, 스피커 유닛(104a ~ 104d)의 배면으로부터 출력되는 역위상의 음파는, 관통공(151a ~ 151d), 개구부(105M) 및 파이프(102)를 통하여, 파이프(102)의 상단부측으로부터 외부에 방사된다. 이 경우도, 도 1에 나타낸 스피커 장치(100A)와 마찬가지로, 파이프(102)는 공명관으로서 기능하고, 볼륨감 있는 저대역 재생이 가능해진다.

도 29 내지 도 31에 나타낸 스피커 장치(100M)의 그 외의 요소는, 도 1 내지 도 4에 나타낸 스피커 장치(100A)와 마찬가지로 구성되어 있다. 상기 도 29 내지 도 31에 나타낸 스피커 장치(100M)는, 상기 도 1 내지 도 4에 나타낸 스피커 장치(100A)와 마찬가지로 동작한다.

상기 스피커 장치(100M)에 의하면, 상기 스피커 장치(100A)와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상기 스피커 장치(100M)에 의하면, 베이스 하우징(101M)의 주위에 4개의 스피커 유닛(104a ~ 104d)이 장착되어있다. 각 스피커 유닛은, 저대역 성분을 재생하므로, 음상 정위 정보를 그다지 가지지 않는다. 그러므로, 파이프(102)에 의해 고대역 성분을 재생하므로, 시스템은 전체적으로 무지향성이며 또한 파이프(102)에 음상을 정위시킬 수 있다. 그리고, 베이스 하우징(101M)의 주위에 장착되는 스피커 유닛은 4개로 한정되지 않는다.

그리고, 전술한 스피커 장치(100A ~ 100D, 100H, 100L, 100M)에서는, 자왜 액츄에이터(103)의 구동 로드(103a)가 음향 진동판으로서의 파이프(102, 102C, 102H)나 아크릴판(102D)에 직접 접촉되도록 구성되어 있지만, 상기 구동 로드(103a)가 소정의 재질로 이루어지는 삽입판을 통하여 간접적으로 음향 진동판에 접촉되도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 삽입판으로서는, 예를 들면, 목재, 알루미늄, 유리 등을 사용할 수 있으며, 재질에 의한 고유 진동 모드가 상이하므로, 재질에 의해 상이한 음색을 얻을 수 있다.

또한, 전술 실시예에 있어서는, 음향 진동판을 진동시키는 액츄에이터를 구동하는 음향 신호와, 발음체, 예를 들면 스피커 유닛을 구동하는 음향 신호가 상이한 예를 나타냈으나, 양쪽을 동일한 음향 신호로 구동하도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기 실시예에 있어서는, 음향 진동판을 진동시키는 액츄에이터가 자왜 액츄에이터인 것을 나타냈으나, 액츄에이터로서는, 동전형 액츄에이터, 압전형 액츄에이터 등, 그 외의 액츄에이터를 사용하여 마찬가지의 스피커 장치를 구성할 수도 있다.

또한, 상기 실시예에 있어서는, 발음체(트랜스듀서)로서 동전형 액츄에이터를 사용한 스피커 유닛을 사용하였으나, 그 외의 자왜 액츄에이터, 압전형 액츄에 이터를 사용한 발음체일 수도 있다.

본 발명에 따르면, 예를 들면 고대역, 저대역 양쪽 모두에 있어서 양호한 음향 출력을 얻을 수 있으며, 오디오 비쥬얼 장치에서의 스피커 장치 등에 적용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 제1 음향 신호에 의한 음향 신호를 액츄에이터로 음향 진동판을 진동할 수 있고 동시에, 제2 음향 신호에 의한 음향 신호를 발음체로부터 얻는 것으로서, 양호한 음향 출력을 얻을 수 있다.

Claims (14)

1. 음향 진동판과,

   상기 음향 진동판에 변위 출력을 전달하기 위한 전달부가 직접적으로 또는 간접적으로 접촉된 상태로 설치되고, 제1 음향 신호에 기초하여 구동되는 액츄에이터(actuator)와,

   상기 제1 음향 신호와 동일하거나 또는 상이한 제2 음향 신호에 기초하여 구동되는 발음체(發音體)

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 액츄에이터는, 적어도 면 방향의 진동 성분으로 상기 음향 진동판을 진동시키는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 음향 진동판은 단면을 가진 진동판이며,

   상기 액츄에이터는, 상기 진동판의 단면과 적어도 직교하는 방향의 진동 성분으로 상기 진동판을 진동시키는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 액츄에이터를 복수개 구비하고,

   상기 복수개의 액츄에이터의 전달부는, 각각 상기 음향 진동판의 상이한 위치에 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 발음체를 복수개 구비하고,

   상기 복수개의 발음체는 각각 서로 상이한 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 음향 진동판은 통형 진동판이며,

   상기 발음체는 상기 통형 진동판의 일단 측에 배치되고,

   상기 발음체로부터 얻어지는 음파를, 상기 통형 진동판의 내부를 통해 외부로 방사하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 발음체로부터 얻어지는 음파를, 상기 통형 진동판의 일단측 및 타단측으로부터 방사하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
8. 제6항에 있어서,

   상기 발음체의 중심축의 방향은, 상기 통형 진동판의 축 방향과 일치하는 방향인 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
9. 제6항에 있어서,

   상기 발음체의 중심축의 방향은, 상기 통형 진동판의 축 방향과 직교하는 방향인 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
10. 제6항에 있어서,

    상기 통형 진동판은, 상기 발음체로부터의 음파가 진행되는 방향으로 직경이 점점 커지는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
11. 제6항에 있어서,

    상기 음향 진동판으로서의 통형 진동판의 내부에, 통형 진동판과 이격된 상태로 통형 부재가 설치되고,

    상기 발음체는 상기 통형 부재와 대응하여 배치되고,

    상기 발음체로부터 얻어지는 음파를, 상기 통형 부재의 내부를 통해 외부로 방사하는 것을 특징으로 하는 기재된 스피커 장치.
12. 제1항에 있어서,

    상기 음향 진동판은 저부를 가진 통형 진동판이며,

    상기 액츄에이터의 전달부는 상기 통형 진동판의 개구부측의 단면에 접촉하고,

    상기 발음체는 상기 통형 진동판의 상기 개구부 측에 배치되며,

    상기 통형 진동판이 상기 발음체의 백캐비티(back cavity)로서 기능하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
13. 제12항에 있어서,

    상기 발음체의 중심축의 방향은, 상기 통형 진동판의 축 방향과 일치하는 방향인 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
14. 제12항에 있어서,

    상기 발음체의 중심축의 방향은, 상기 통형 진동판의 축 방향과 직교하는 방향인 것을 특징으로 하는 스피커 장치.

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