KR20090095161A - 집음고리 또는 집음구를 가진 다이나믹형 유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 집음( Sound Collect)을 위한 고리 또는 구를 가진 다이나믹형 유니트에 관한 것으로서, 좀더 상세히 설명하면, 마이크로폰이나 스피커 등과 같이 다이어프램과 마그네트 및 무빙코일을 구비하는 다이나믹형 유니트에 있어서, 상기 마이크로폰의 구동시 마이크로폰의 유니트(Unit)의 상부 통기구로 인입 되는 원음의 음압 또는 스피커의 구동시 배후 측면 통기구로 입출력 되는 공기의 압력을 마그네트의 자력을 방해 하지 않는 반자성체의 집음고리(Sound Collect Ring) 또는 집음구(Sound Collect Sphere)를 설치하여 그 집음체(Sound Collector)에 대한 베르누이 정리(Bernoullis Theorem)에 따른 공기의 흐름에 대한 변화를 이용하여 공기의 흐름 즉, 음압의 흐름의 왜곡을 보정 한뒤 마이크로폰 또는 스피커의 다이아프램에 공급함 으로써 다이아프램의 원활한 진동(Vibration)을 유도하여 전체 주파수(Frequency Response)의 유효 파형 부위를 확장 시키며 세밀하고 정밀한 다이아프램 진동을 구현 하여 결과적으로 원음에 가까운 최상의 음질을 구현할 수 있도록 하는 집음고리 또는 집음구를 가진 다이나믹형 유니트에 관한 것이다.

다이나믹 유니트, 집음구,집음고리, 집음체 가이드 필터, 스피커 유니트, 마이크로폰 유니트.

Description

집음고리 또는 집음구를 가진 다이나믹형 유니트{A dynamic type unit system with sound collect Sphere and sound collect Ring }

본 발명은 집음고리 또는 집음구를 가진 갖는 다이나믹형 유니트에 관한 것으로서, 좀더 상세히 설명하면, 마이크로폰이나 스피커 등과 같이 다이어프램과 마그네트 및 무빙코일을 구비하는 다이나믹형 유니트에 있어서, 상기 마이크로폰의 구동시 마이크로폰의 유니트로 인입 되는 원음의 음압 또는 스피커의 구동시 배면 통기구로 부터의 입출력 되는 공기의 압력을 마그네트의 자력을 방해 하지 않는 비자성체의 집음고리 또는 집음구를 설치하여 그 집음체(Sound Collector)에 대한 베르누이 정리(Bernoullis Theorem)에 따른 공기의 흐름에 대한 변화를 이용하여 음압을 보정 한뒤 마이크로폰 또는 스피커의 진동판에 공급함 으로써 다이아프램에 가해지는 음압의 흐름의 왜곡을 보정하고 원활한 진동을 유도하여 전체 주파수의 유효파형 부위를 확장 시키며 보다 세밀하고 정밀한 다이아프램의 진동에 의한 결과로 원음에 가까운 최상의 음질을 구현할 수 있도록 하는 집음고리 또는 집음구를 가진 다이나믹형 유니트에 관한 것이다.

일반적으로 음압(Sound pressure)에 의한 진동 에너지를 전기에너지로 변환 하는 마이크로폰(Microphone)이나, 전기에너지를 진동에너지로 변환하는 스피커(Speaker) 등은 자기장 회로를 구성하는 마그네트(Magnet)와, 진동계를 구성하는 다이아프램(Diaphragm) 및 무빙코일(Moving Coil)을 포함하며, 이러한 장치들은 '다이나믹형 유니트(Dynamic type unit)' 로 통칭된다.

도 1)은 통상적인 마이크로폰의 구조를 나타낸 단면도로서, 음압(화살표)에 의해 SP2 의 음압이 제1 필터(101)을 거쳐 상부 뚜껑(100) 에 통기 역할을 위하여 형성 되어 있는 다수의 상부 통기구(104)를 통해 다이어프램(103)을 상하로 진동시키면 다이어프램(103)의 저면에 위치한 무빙코일(111)도 동시에 상하 운동을 하게 된다. 그리고, 자화(Magnetizing)된 마그네트(108)의 상부 쪽의 부위에 형성된 N 극성과 하부의 S 극성이 요크(107)를 경유하여 플레이트(106) 부위에 S 극성을 형성하고, 마그네트(108)과 플레이트(106) 사이의 공간 에는 자기장(Magnetic Field)MF 1 이 형성되어 있다. 이처럼 상기 무빙코일(111)이 자기장 MF 1 속에서 상하운동을 하므로, 패러데이 법칙에 따라 전자기 유도현상(Electromagnetic Induction)이 일어난다. 즉, 무빙코일(111)의 양단에서 유도 기전력(Induced Electromotive Force)이 발생하게 되는 것이다. 이때, 다이어프램(103)이 원활하게 진동을 하면 섬세하고 정밀한 음색을 얻을수 있다 즉, 전체 주파수 대역의 폭을 넓혀주는 역할을 한다.

상기와 같은 마이크로폰에 의해 재현되는 음색(Sound Colour)은 제 1필터(101)를 통한 인입 공기량의 조절과, 제2 필터(105)를 통한 공간 A2의 공기 토출량 조절에 따라 측면 통기구(113)를 경유 하여 A5 로 나가는 공기량 , A4 의 공간을 통해 제3 필터(112) 를 경유한 공간 A3의 공기 토출량 조절, 반향 공기 탱크(115) 내 잔류공기 A6 의 와류 형성 등에 의해 결정된다. 도 1에서 110은 하우징이고 ,109는 하부 통기구, 114는 고무 홀더 이다.

또한, 도 4)는 통상적인 스피커의 구조를 보인 단면도로서, 플레이트(106)와 마그네트(108) 및 폴(117:Pole) 사이에서 무빙코일(111)에 전기적 신호가 인가되면, 무빙코일(111)이 상하운동을 하면서 다이아프램(103)을 진동시키고, 다이아프램(103)의 진동에 의해서 공기압이 개활된 공간 A및 공간 A2, A3 사이의 공기량을 프레임(120) 의 중간에 위치한 측면 통기구(113)을 통하여 입출되는 SP 2 의 공기량을 압박 또는 토출 하면서 음원을 재생한다.

상기와 같은 스피커의 음색은 스파이더(119)에 의한 다이아프램(103)의 진동제어와, 측면 통기구(113)에 의한 공간 A2와 A3의 공기량의 조절이 중요하다. 도 2에서 미설명 부호 116은 폴 플레이트(Pole Plate)이고, 118은 보빈(Bobbin) 이며 SP 1,SP 3 는 배면 공기압 이다..

상기와 같은 종래의 다이나믹형 유니트에서, 무빙코일(111)로부터 발생된 유도 기전력 즉, 음량은 마그네트(108)의 가우스 자속밀도, 마그네트(108)의 N극과 플레이트(106)의 S극 사이의 간격, 무빙코일(111)의 권선회수, 권선도체의 굵기, 저항값의 변화 등에 따라 결정된다. 또한, 주파수 특성(Frequecy Response)은 다이어프램(103)의 두께와 재질, 음압의 흐름을 원할히 하기 위해 다이어프램(103)에 각인한 문양의 형상 등에 의해 대부분 결정된다.

앞서 설명한 바와 같이, 종래의 다이나믹형 마이크로폰 유니트 에서는 플레이트와 마그네트 사이에서 기본자기장(MF 1)이 형성되어 있고 SP2 의 음압이 상부 뚜껑(100) 의 상부 통기구(104) 를 통해 다이어프램(103)을 상하로 진동 시키면 (111)도 기본자기장(MF 1) 내에서 동시에 상하 운동을 하여 기전력을 발생 시킨다 이때 음압 SP1,SP3 도 SP2 와 같이 상부 뚜껑(100)에 가해 지게 된다 그러나 도1) 에서 보여지듯이 SP2 의 음압은 상부 통기구(104)를 통해 다이아프램(103) 에 정상적으로 인가되는 반면 SP1,SP3 의 음압은 상부 뚜껑(100) 의 표면에 부딪쳐 난 반사(Diffused Reflection)를 하게 된다 이때 난 반사된 SP1,SP3 의 반사 음압이 SP2 의 음압의 흐름을 방해하여 결과적으로 다이아프램(103)의 진동을 원활치 못하게 하고 그 여파로 기전력의 발생에도 부정적인 영향을 초래한다.

또한 종래의 다이나믹형 스피커도 역시 도 4 에서 보여지듯이 스피커의 외형을 지탱하는 프레임(120)의 중앙 부위에 형성되어 있는 측면 통기구(113)가 외부 Signal(신호)에 의해 구동 되는 다이아프램의 상하 운동에 의해 발생된 공기압의 입출을 조정하는 역할을 한다 이때도 역시 SP2 의 음압은 측면 통기구(113)를 통해 다이아프램(103) 의 배면에 정상적으로 인가되는 반면 SP1,SP3의 음압은 프레임(120) 의 하부 표면에 부딪쳐 난 반사(Diffused Reflection)를 하게 된다 이때 난 반사된 SP1,SP3 의 반사 음압이 SP2 의 음압의 흐름을 방해하여 결과적으로 다이아프램(103)의 진동을 원활치 못하게 한다.

그로 인하여 종래의 마이크로폰과 스피커는 입력된 원음 또는 신호의 완벽한 재생이 불가능한 문제점이 있었다.

즉, 주파수특성(Frequency Response), 감도(Sensitivity), 음질(Sound Quality), 음 선명도(Sound Clearness)등이 원음의 질감에 비하여 현저하게 떨어지는 현상이 나타난다.

본 발명의 목적은 기본 자기장 회로를 구성하는 메인 마그네트와, 상기 자기장 회로 속에서 진동계를 구성하는 다이아프램 및 무빙코일을 포함하는 다이나믹형 유니트에 있어서, 집음고리 또는 집음구를 설치 하여 베르누이 법칙에 따른 공기의 흐름에 대한 변화를 이용하여 음압을 보정 한뒤 마이크로폰 다이아프램 의 전면과 또는 스피커의 다이아프램 의 후면에 공급함 으로써 다이아프램의 원활한 진동을 유도하여 세밀한 진동을 구현함으로써 전체 주파수의 유효 파형 부위를 확장 시키며 그 여파로 다이어프램의 저면에 위치한 무빙코일의 유도 기전력 생성을 보정하여 결과적으로 원음에 가까운 최상의 음질을 구현할 수 있도록 제공해주는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 도 2) 의 상기 집음고리 또는 상기 집음구를 가진 다이나믹형 마이크로폰 유니트의 경우 상기 마이크로폰 유니트에 부착된 상기 상부 뚜껑에 위치한 상기 상부 통기구의 중앙 중심선 상부 위에 상기 집음체 가이드 필터를 이용하여 공간을 형성 시킨뒤 구, 또는 고리 형상의 집음체를 설치하되 상기 집음구의 단면 직경은 상기 상부 통기구 각각의 직경의 25-50％로 하고 이격 거리는 상기 상부 뚜껑의 상부 표면으로 부터 상기 집음구의 단면 직경의 100-200％의 공간 거리를 띄워 설치 하며, 상기 집음 고리는 상기 상 부 뚜껑에 위치한 상기 상부 통기구의 중심 상부 위에 상기 집음체 가이드 필터를 이용하여 공간을 형성시킨뒤 설치하되 상기 집음고리 단면의 직경은 상기 상부 통기구 각각의 직경의 25-50％로 하고 이격 거리는 상기 상부 뚜껑의 상부 표면으로 부터 상기 집음고리 단면의 직경의 100-200％ 의 공간 거리를 띄워 설치 하는 것을 특징으로 한다.

또한 스피커 유니트의 경우 상기 스피커 유니트의 몸통인 상기 프레임의 중간에 형성 되어있는 상기 측면 통기구의 중앙 중심 하부에 상기 집음체 가이드 필터를 이용하여 공간을 형성 시킨뒤 구, 또는 고리 형상의 집음체를 설치하되 상기 집음구의 단면 면적은 상기 측면 통기구 각각의 면적의 25-50％로 하고 이격 거리는 상기 측면 통기구의 중앙 중심 하부 에 상기 프레임의 하부 표면 으로 부터 상기 집음구 단면의 직경의 100-200％ 의 공간 거리를 띄워 설치 하며, 상기 집음 고리는 상기 측면 통기구의 중앙 중심 하부 아래에 상기 집음체 가이드 필터를 이용하여 공간을 형성 시킨뒤 설치하되 상기 집음고리 단면의 면적은 상기 측면 통기구 각각의 면적의 25-50％로 하고 이격 거리는 상기 측면 통기구의 중앙 중심 하부 에 상기 프레임의 하부 표면으로 부터 상기 집음구의 직경의 100-200％ 의 공간 거리를 띄워 설치 하는 것을 특징으로 한다.

또한 마이크로폰 유니트의 경우 상기 집음고리의 설치시 마이크로폰 유니트의 상기 상부 뚜껑 위에 직접 설치 하는 것 보다는 공간 거리의 확장으로 인하여 다소 효과가 감소 하지만 마이크로폰 유니트의 외곽과 마이크로폰 망(Ball) 사이에 이물질 유입방지 또는 파열음 (P,Pop) 방지의 역할을 하기 위하여 설치 또는 삽입 되어 있는 스폰지(Sponge) 의 상부 표면 위에 설치하여도 되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 집음체 가이드 필터의 재질은 공기 소통이 원활한 비자성체의 재질을 사용 하여야 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 구현 예에 따른 다이나믹형 마이크로폰 유니트의 경우 상기 마이크로폰 유니트에 부착된 상기 상부 뚜껑에 위치한 상기 상부 통기구의 중앙 중심선 상부 위에 상기 집음체 가이드 필터를 이용하여 공간을 형성 시킨뒤 구, 또는 고리 형상의 집음체를 설치하되 상기 집음구의 단면 직경은 상기 상부 통기구 각각의 직경의 50％로 하고 이격 거리는 상기 상부 뚜껑의 상부 표면으로 부터 상기 집음구의 단면 직경의 100％의 공간 거리를 띄워 설치 하며, 상기 집음 고리는 상기 상부 뚜껑에 위치한 상기 상부 통기구의 중심 상부 위에 상기 집음체 가이드 필터를 이용하여 공간을 형성시킨뒤 설치하되 상기 집음고리 단면의 직경은 상기 상부 통기구 각각의 직경의 1/3로 하고 이격 거리는 상기 상부 뚜껑의 상부 표면으로 부터 상기 집음고리 단면의 직경의 100％ 의 공간 거리를 띄워 설치 하는 것을 특징으로 한다.

또한 스피커 유니트의 경우 상기 스피커 유니트의 몸통인 상기 프레임의 중간에 형성 되어있는 상기 측면 통기구의 중앙 중심 하부에 상기 집음체 가이드 필터를 이용하여 공간을 형성 시킨뒤 구, 또는 고리 형상의 집음체를 설치하되 상기 집음구의 단면 면적은 상기 측면 통기구 각각의 면적의 50％로 하고 이격 거리는 상기 측면 통기구의 중앙 중심 하부 에 상기 프레임의 하부 표면 으로 부터 상기 집음구 단면의 직경의 100％ 의 공간 거리를 띄워 설치 하며, 상기 집음 고리는 상기 측면 통기구의 중앙 중심 하부 아래에 상기 집음체 가이드 필터를 이용하여 공간을 형성 시킨뒤 설치하되 상기 집음고리 단면의 면적은 상기 측면 통기구 각각의 면적의 1/3로 하고 이격 거리는 상기 측면 통기구의 중앙 중심 하부 에 상기 프레임의 하부 표면으로 부터 상기 집음구의 직경의 100％ 의 공간 거리를 띄워 설치 하는 것이 바람직 하다.

본 발명의 가장 바람직한 구현방법은 상기 집음고리의 형태상 구의 연속 연결 형상을 가질수 밖에 없는 형태로 인하여 상기 상부 통기구의 일부가 막히는 현상으로 인하여 상기 집음구의 개별 형상에 따른 독립적인 설치 효과 보다 상기 집음고리가 상기 집음구에 비하여 효과가 감소한다.이에 따라, 마이크로폰 유니트의 경우 상기 집음구의 직경은 상기 상부 통기구 각각의 직경의 50％로 하고 이격 거리는 상기 상부 뚜껑의 상부 표면으로 부터 상기 집음구의 직경의 100％ 의 공간 거리를 띄워 설치 하는 것이 제일 효과적이며, 스피커 유니트의 경우에도 상기 집음구를 사용하되 상기 집음구의 단면 면적은 상기 측면 통기구 각각의 면적의 50％로 하고 상기 프레임의 하부 표면으로 부터 상기 집음구의 직경의 100％ 의 공간 거리를 띄워 설치하는 것이 가장 바람직 하다.

본 발명은 상기 마이크로폰 유니트와 상기 스피커 유니트의 구동시 마이크로폰 유니트로 인입 되는 원음의 음압 또는 스피커의 측면 통기구로 부터의 입출력 되는 공기의 압력을 비자성체의 집음고리 또는 집음구를 사용하여 베르누이 정리 (Bernoullis Theorem)에 따른 공기의 흐름에 대한 변화를 이용하여 음압을 보정 한뒤 마이크로폰 또는 스피커의 진동판에 공급함 으로써 다이아프램에 가해지던 음압 흐름의 왜곡을 보정하여 다이프램의 원활하고 정밀한 진동을 유도하여 전체 주파수의 유효파형 부위를 확장 시키고 세밀하고 정밀한 다이아프램의 진동에 의한 결과로 기존 다이나믹 유니트 들의 최대 단점인 주파수특성(Frequency Response), 감도(Sensitivity), 음질(Sound Quality), 음 선명도(Sound Clearness)등이 원음의 질감에 비하여 현저하게 떨어지는 현상을 감소시켜 원음에 최대로 근접 하는 음질을 구현하는 효과가 있다.

본 발명은 마이크로폰이나 스피커와 같이 기본 자기장 회로와 진동계로 이루어지는 다이나믹형 유니트에 관한 것이다. 이때, 상기 기본 자기장 회로는 마이크로폰의 경우에는 메인 마그네트와 플레이트 및 요크로 이루어지고, 스피커의 경우에는 메인 마그네트와 폴 및 폴 플레이트로 이루어진다. 또한, 진동계는 통상 다이아프램과 무빙코일로 이루어지며 음질에 대한 대부분의 특성이 다이아프램에 의하여 결정된다..

본 발명의 특징은 통상 다이아프램과 무빙코일로 이루어진 진동계의 다이아프램에 인가되는 음압을 보정 해주는 반 자성체의 집음고리 또는 집음구를 상기 마이크로폰 유니트의 경우에는 상기 마이크로폰 유니트의 상기 상부 뚜껑의 상부 위쪽에 상기 스피커 유니트의 경우에는 상기 스피커 유니트의 상기 프레임의 중간에 위치한 상기 측면 통기구의 하부 아래 쪽에 설치 하는 것이다. 이때, 링(Ring) 형 상의 집음 고리를 설치 하여도 되고 구(Sphere) 형상의 집음구를 설치 하여도 된다.

본 발명에 의한 집음고리를 사용한 마이크로폰 유니트에 있어서 상기 집음고리의 단면 직경은 상기 상부 통기구 각각의 직경의 1/3로 하고 상기 상부 뚜껑의 상부 표면으로 부터 상기 집음고리의 단면 직경의 100％ 의 거리 공간을 두고 띄워 설치 하며, 스피커 유니트의 경우에는 상기 집음고리의 단면 면적은 상기 측면 통기구 각각의 면적의 1/3로 하고 상기 프레임의 하부 표면으로 부터 상기 집음고리의 단면 직경의 100％ 의 공간 거리를 띄워 설치 하는 것이 효과적이다.

본 발명에 의한 집음구를 사용한 마이크로폰 유니트에 있어서 상기 집음구를 마이크로폰 유니트의 상부 통기구 , 측면 통기구와 내면의 하부통기구 등에 상기의 분배율에 따라 각각 설치 하여 사용 하는 것이 사용하는 것이 제일 효과적이나 생산 공정의 복잡함에 비하여 얻어지는 비례 효과가 다소 적어 상기 상부 통기구에 한하여 설치 하는 것이 효율성이 있으며 상기 집음구의 직경은 상기 상부 통기구 각각의 직경의 50％로 하고 상기 상부 뚜껑의 상부 표면으로 부터 상기 집음구의 직경의 100％ 의 공간 거리를 띄워 설치 하며, 스피커 유니트의 경우에도 상기 집음구의 단면 면적은 상기 측면 통기구 각각의 면적의 50％로 하고 상기 측면 통기구의 하부 표면으로 부터 상기 집음구의 단면 직경의 100％ 의 공간 거리를 띄워 설치 하는 것이 가장 효과적이다.

본 발명에 있어서 상기 집음구의 직경과 상기 집음고리의 단면 면적은 상기 상부 통기구와 상기 측면 통기구의 25％-75％ 에 해당하는 크기에서도 다소의 효과 를 볼수 있으나 상기의 분배율에 따른 크기가 가장 효과적이다.

또한 상기 집음구와 상기 집음고리가 상기 상부뚜껑과 상기 프레임으로 부터의 이격 거리는 상기 집음구와 상기 집음고리가 지닌 직경의 100％-200％의 거리 에서도 다소의 효과를 볼수 있으나 상기의 분배율에 따른 거리가 가장 효과적이다.

본 발명에 따른 집음고리 또는 집음구를 가진 다이나믹형 유니트는 마이크로폰이나 스피커, 헤드폰, 이어폰, 부저 중 하나의 장치로 구현될 수 있다.

첨부한 도 2)는 본 발명의 바람직한 실시예로서 집음고리 또는 집음구를 가진 다이나믹형 마이크로폰 유니트에 관한 것이다.

마그네트(108)와 요크(107) 및 플레이트(106)가 기본 자기회로를 구성하고, 무빙코일(111)과 다이어프램(103)이 진동계를 구성한다. S극을 띄는 플레이트(106)과 마그네트(108)의 N극 폴 사이에서 형성된 기본 자기장(MF1)에 대하여 다이어프램(103)에 의해서 구동되는 무빙코일(111)이 상하운동에 의해서 기전력이 발생한다. 이 기전력은 도시되지 않은 증폭수단에 의해 음으로 재생된다. 미설명 부호 105는 제2필터, 112은 제3필터, 113는 측면 통기구, 109는 하부 통기구, 114은 고무 홀더 이다

본 발명의 특징은 도 1)의 상기 제1필터(101) 대신 집음체 가이드 필터(201)가 설치되어 그 상부 위에 상기 집음구(99)가 상기 상부 통기구(104)의 중앙 수직 중심의 위에 설치되는 것이다. 상기 집음구(99)는 상기 상부 통기구(104)의 직경의 50％ 에 해당하는 직경을 가지며 상기 상부 뚜껑(100)의 상부 표면으로 부터 상기 집음구(99)의 단면 직경의 100％의 거리 만큼 이격 되어 상기 집음체 가이드 필터 (201)의 상부 표면 위에 설치한다.

또한 상기 집음고리(199)를 사용할 경우에도 상기 제1필터(101) 대신 집음체 가이드 필터(201)가 설치되어 그 상부 위에 상기 집음고리(199)가 상기 상부 통기구(104)의 중앙 수직 중심의 위에 설치되는 것이다. 상기 집음고리(99)는 상기 상부 통기구(104)의 직경의 1/3 에 해당하는 직경을 가지며 상기 상부 뚜껑(100)의 상부 표면으로 부터 상기 집음고리(99)의 단면 직경의 100％의 거리 만큼 이격 되어 상기 집음체 가이드 필터(201)의 상부 표면 위에 설치한다.

본 발명에서 상기 집음구(99)의 재질은 상기 마그네트(108)가 지닌 자기력에 영향을 미치지 않도록 반자성체 (ABS 수지, Plastic, 고무) 등의 재질로 사용하는 것이 바람직하며 상기 집음구(99)에 인가 되는 음압의 원활한 흐름을 위하여 상기 집음구(99)의 표면은 공기 저항이 없도록 매끄러운 것이 효율성이 좋다.

본 발명에 따라 상기 집음구(99)가 설치된 마이크로폰 유니트 에서 보는바와 같이, 상기 집음체 가이드 필터(201)가 제1 필터(101) 대신 상부 뚜껑(100)의 상부에 위치하여 상기 집음구(99)의 단면 직경의 100％의 거리 만큼 이격 되도록 거리를 확보하고. 음압(Sound Pressure)으로 부터 인가된 압력 중에서 SF 2의 부분이 상기 집음구(99)의 상부면에 도달 하여 상기 집음구(99)의 측면을 경유 하여 상기 상부 통기구(104) 구멍을 통하여 상기 다이아프램(103) 에 인가 된다. 이때, 상기 집음구(99)의 하부면에 베르누이 정리(Bernoullis Theorem)에 따른 낮은 압력의 부위(LP)가 발생하게 된다. 즉, 상기 집음구(99)의 측면을 경유한 SP 2 부위의 공기의 흐르는 속도가 주변의 SP1 의 흐름과 SP 3의 흐름보다 느려지게 되어 집음구 (99)의 하부면에 낮은 압력의 부위(LP)가 생성되는 것이다. 이로 인한 결과로 SP1 의 흐름과 SP 3 의 흐름이 자연스럽게 낮은 압력의 부위(LP)로 향하게 되어 상기 상부 통기구(104) 구멍으로 집음 되어 통과 하게 된다.

이와 같이 상기 집음구(99)의 역할로 난 반사(Diffused Reflection) 없이 집음된 음압이 상기 다이아프램(103) 을 구동하여 상기 마그네트(108)와 플레이트(106) 사이에 형성된 기본 자기장(MF1)에서 무빙코일(111)이 진동시킬 경우 기존의 다이나믹 유니트의 다이아프램에 가해지던 음압 흐름의 왜곡을 보정하여 상기 다이아프램(103)의 원활하고 정밀한 진동을 유도하여 전체 주파수의 유효파형 부위를 확장 시키고 세밀하고 정밀한 다이아프램의 진동에 의한 결과로 기존 다이나믹 유니트 들의 최대 단점인 주파수특성(Frequency Response), 감도(Sensitivity), 음질(Sound Quality), 음 선명도(Sound Clearness)등이 원음의 질감에 비하여 현저하게 떨어지는 현상을 감소시켜 원음에 최대로 근접 하는 음질을 구현 하는 효과가 있다.

또한 추가로 형성된 상기 집음구(99)가 상기 상부 통기구(104)의 구멍 중앙 수직중심 위에 설치되어 다이나믹 마이크로폰의 사용시 간헐적으로 생성되는 파열음 음압(P,Pop)의 급작스런 압력이 상기 다이아프램(103)에 직접적으로 인가되는 것을 분산 수용하여 파열음의 발생을 최소화 한다.

본 발명에서는 상기 집음구(99)의 설치에도 불구하고, 마그네트(108)의 자속밀도 값과 무빙코일(111)에서 구현된 저항값, 무빙코일(111)의 감긴 횟수,각 필터(105,112)의 밀도값, 반향 공기 탱크(115)의 와류에 대한 공기량 등 기존에 사용되 는 기본 설계 값은 아무런 변화가 없다.

한편, 도 5)는 본 발명의 다른 실시 예로서 집음고리 또는 집음구를 가진 다이나믹형 스피커 유니트에 관한 것이다. 스피커의 경우에는 마그네트(108)와 플레이트(106) 폴 플레이트(116) 및 폴(117)이 기본 자기회로를 구성하고, 무빙코일(111)과 다이어프램(103)이 진동계를 구성한다. 본 발명의 특징은 상기 다이아프램을 안착 시켜주며 스피커의 몸체를 지지해주는 상기 프레임의 중간부위에 형성 되어있는 상기 측면 통기구 각각의 하부 표면에 집음체 가이드 필터를 부착하여 그 하부 표면에 집음체 가이드 필터(201)가 측면 통기구의 (113)의 하부 표면 아래 부착되고 그 집음체 가이드 필터(201)의 하부 표면에 집음구(99) 또는 집음고리(199)가 설치 되며 집음구(99) 또는 집음고리(199)의 단면 직경의 100％의 거리 만큼 이격 되도록 거리를 확보하고 위치한다. 다이아프램(103)의 구동으로 생성된 공기의 압력 중에서 SP 2의 부분이 상기 집음구(99)의 하부면에 도달 하여 상기 집음구(99)의 측면을 경유 하여 상기 측면 통기구(113) 구멍을 통하여 상기 다이아프램(103)의 배면에 인가 된다 이때, 상기 집음구(99)의 상부면에 베르누이 정리(Bernoullis Theorem)에 따른 낮은 압력의 부위(LP)가 발생하게 된다 즉,상기 집음구(99)의 측면을 경유한 SP 2 부위의 공기의 흐르는 속도가 주변의 SP 1의 흐름과 SP 3의 흐름보다 느려지게 되어 상기 집음구(99)의 상부면에 낮은 압력의 부위(LP)가 생성되는 것이다. 이로 인한 결과로 SP1 의 흐름과 SP 3 의 흐름이 자연스럽게 낮은 압력의 부위(LP)로 향하게 되며 상기 측면 통기구(113) 구멍으로 집음 되어 통과하게 된다.

이와 같이 상기 집음구(99)의 역할로 마이크로폰 유니트와 마찬가지의 효과로 난 반사(Diffused Reflection) 없이 집음된 음압이 상기 다이아프램(103) 을 구동하여 상기 마그네트(108)와 상기 플레이트(106) 사이에 형성된 기본 자기장(MF1)에서 상기 무빙코일(111)을 진동시킬 경우 음압 흐름의 왜곡을 보정하여 상기 다이아프램(103)의 원활하고 정밀한 진동을 유도하여 전체 주파수의 유효파형 부위를 확장 시키고 세밀하고 정밀한 다이아프램의 진동을 구현한다.

이하, 본 발명의 다이나믹형 유니트에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.

도 6)는 종래의 마이크로폰 유니트와 본 발명의 마이크로폰 유니트에 대한 전체 주파수 응답(Frequency Response) 특성을 비교한 그래프이다.

A) 청색 라인 : 종래의 마이크로폰 유니트.

B) 적색 라인 : 본 발명에 의한 마이크로폰 유니트.

각각의 유니트 출력특성을 측정하기 위하여 사용한 장비는 오디오 소인 발전기(Audio sweep generator, SWG 103, Japan Kokuyo), 오디오 트레이서(Audio Tracer, FCR 113, Japan Kokuyo), 레코더 (Recorder, WX 4000, Japan Leader), 스피커( Speaker, EV 2502, USA, Electro voice) 등이다.

측정 방법

무향실 내에서 스피커와 1 m 의 거리를 두고, 본 발명의 마이크로폰 유니트와 종래의 마이크로폰 유니트를 설치하였다. 상기 스피커에서 1W로 증폭시킨 신호를 출력하고, 상기 두 유니트에 각각 10초 동안 인가 한 뒤, 각 유니트 에서 출력된 1Khz의 주파수 감도와 전체 주파수에 대한 응답 특성의 차이점을 기록하였다.

측정 결과

시험 결과 종래 마이크로폰 유니트의 경우는 도 6)의 청색 라인(B)으로 나타나고 있고 본 발명의 마이크로폰 유니트는 적색 라인(R)으로 나타 내고 있다.

종래의 마이크로폰 유니트를 상기의 측정 방법으로 시험하여 청색 라인(B)을 도출 한뒤 단지 집음구와 집음고리를 그 종래의 마이크로폰 유니트에 추가로 부착 하여 시험한 결과가 적색 라인(R) 이다.

두개의 청색 라인(B)과 적색 라인(R)을 비교하여 볼 때 주파수 20 Hz로 부터 15,000 Hz 에 거쳐 적색 라인(R)이 청색 라인(B) 보다 상부로 증폭되어 있고 확장 되어 있다는 사실을 알 수 있다.

이는 종래의 마이크로폰 유니트의 경우 다이아프램이 구동시 음압 흐름의 왜곡된 영향으로 인하여 다이아프램 자체가 발현 할수 있는 특성을 최대한 발휘 하지 못하고 있음을 알수 있고 본 발명에 따라 집음구와 집음고리를 설치할 경우 집음의 효과로 음압 흐름의 왜곡을 보정하여 다이아프램의 원활하고 정밀하며 세밀한 진동을 유도하여 전체 주파수의 유효파형 부위를 확장 시키고 음원의 원음 그대로의 재현을 구현함을 알수 있다.

도 6)의 그래프 상에서의 두 라인의 편차는 적어 보이지만 실제 증폭기(Amplifier)를 거쳐 재현되는 음의 차이가 크다는 것은 주지의 사실이다. 물론, 스피커 유니트에서도 상기와 동일한 효과가 나타난다.

본 발명에 따른 집음고리 또는 집음구를 가진 다이나믹 타입 유니트는 마이 크로폰이나 스피커 이외에 헤드폰, 이어폰 등에도 적용할 수 있다.

도 1은 종래 마이크로폰 유니트의 구조를 나타낸 단면도 이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 유니트의 구조를 나타낸 단면도이다

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰 유니트를 위에서 내려다 본 집음체의 설치도 이다.

도 4은. 종래 스피커 유니트의 구조를 나타낸 단면도 이다

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스피커 유니트의 단면도이다.

도 6은 본 발명의 마이크로폰 유니트와 종래의 마이크로폰 유니트 에서 얻어진 전체 주파수 응답 특성을 비교한 그래프이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

110: 하우징 108 : 마그네트

107: 요크 106 : 플레이트

111: 무빙 코일 103 : 다이아프램

105,112 : 필터 100 : 뚜껑

99: 집음구 199: 집음고리

201: 집음 가이드 필터

Claims (3)

1. 기본 자기장 회로를 구성하는 메인 마그네트와, 상기 자기장 회로 속에서 진동계를 구성하는 다이아프램 및 무빙코일을 포함하는 다이나믹형의 유니트에 있어서,

   상기 다이나믹형 마이크로폰 유니트의 상기 상부 뚜껑에 있는 각각의 상기 상부 통기구의 중심 수직 상부와 상기 다이나믹형 스피커 유니트의 상기 프레임에 있는 각각의 상기 측면 통기구의 중심 수직 하부에 공간을 확보를 위한 상기 집음체 가이드 필터를 설치하고 그 상부표면 또는 하부 표면에 비자성체의 상기 집음구 또는 상기 집음고리를 설치하는 것을 특징으로 하는 집음고리 또는 집음구를 가진 다이나믹형 유니트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 집음고리의 단면 직경은 다이나믹형 마이크로폰 유니트의 상기 상부 통기구 각각의 직경의 1/3 에 해당하는 직경을 가지며 상기 상부 통기구의 상부 표면으로 부터 상기 집음고리의 단면 직경의 100％의 거리 만큼 이격되어 상기 집음체 가이드 필터의 상부 표면 위에 설치하며 다이나믹형 스피커 유니트의 경우 상기 집음고리의 단면 면적은 다이나믹형 스피커 유니트의 상기 측면 통기구 각각의 면적의 1/3 에 해당하는 면적을 가지며 상기 프레임의 하부 표면으로 부터 상기 집음고리의 단면 직경의 100％의 거리 만큼 이격 되어 상기 집음체 가이드 필터의 하부 표면 밑에 설치 하는 것을 특징으로 하는 집음고리 또는 집음구를 가진 다이나믹형 유니트.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 집음구의 단면 직경은 다이나믹형 마이크로폰 유니트의 상기 상부 통기구 각각의 직경의 50％ 에 해당하는 직경을 가지며 상기 상부 뚜껑의 상부 표면으로 부터 상기 집음구의 단면 직경의 100％의 거리 만큼 이격 되어 상기 집음체 가이드 필터의 상부 표면 위에 설치하며 다이나믹형 스피커 유니트의 경우 상기 집음구의 단면 면적은 다이나믹형 스피커 유니트의 상기 측면 통기구 각각의 면적의 50％ 에 해당하는 면적을 가지며 상기 프레임의 하부 표면으로 부터 상기 집음구의 단면 직경의 100％의 거리 만큼 이격 되어 상기 집음체 가이드 필터의 하부 표면 밑에 설치 하는 것을 특징으로 하는 집음고리 또는 집음구를 가진 다이나믹형 유니트.

Images