KR20180071406A - 스피커 다이어프램을 지나 연장되는 스피커 후방 체적 - Google Patents

스피커 다이어프램을 지나 연장되는 스피커 후방 체적 Download PDF

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KR20180071406A
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크레이그 엠. 스탠리
사이먼 케이. 포터
존 에이치. 쉐린
글렌 케이. 트레이너
제이슨 씨. 델라 로사
에단 엘. 후베
션 티. 매킨토시
에릭 엘. 왕
크리스토퍼 제이. 스트링거
몰리 제이. 앤더슨
사무엘 지. 파커
메이팅 우
자비에르 멘데즈
롱 리우
벤자민 에이. 코우신스
유핀 선
준 치
제이슨 더블유. 브린스필드
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    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
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    • H05K2201/10378—Interposers

Abstract

본 개시는 스피커들에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방 전체에 걸쳐 음악을 균일하게 분포하기 위한 어레이 스피커에 관한 것이다. 다수의 오디오 드라이버들은 스피커 하우징 내에 반경방향으로 분포되어 있어 드라이버들의 출력이 방 전체에 걸쳐 균일하게 분포될 수 있다. 일부 실시예들에서, 오디오 드라이버들의 출사 지오메트리는 어레이 스피커를 지지하는 표면에서 튀어 오르도록 구성되어 방 전체에 걸친 음악 분포를 개선시킬 수 있다. 어레이 스피커는 어레이 스피커의 하우징 내에 분포된 다수의 진동 차단 요소들을 포함할 수 있다. 진동 차단 요소들은 어레이 스피커의 서브우퍼에서 발생된 힘의 강도를 줄이도록 구성될 수 있다.

Description

스피커 다이어프램을 지나 연장되는 스피커 후방 체적{SPEAKER BACK VOLUME EXTENDING PAST A SPEAKER DIAPHRAGM}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2017년 6월 2일자로 출원된 미국 정규 특허 출원 제15/613,054호, 2017년 6월 2일자로 출원된 미국 정규 특허 출원 제15/613,060호, 2017년 6월 2일자로 출원된 미국 정규 특허 출원 제15/613,063호, 2017년 6월 2일자로 출원된 미국 정규 특허 출원 제15/613,066호, 2017년 6월 2일자로 출원된 미국 정규 특허 출원 제15/613,073호 및 2017년 6월 2일자로 출원된 미국 정규 특허 출원 제15/613,079호에 대해 우선권을 주장하며, 이는, 2016년 9월 23일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/399,165호, 2016년 9월 23일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/399,229호, 2016년 9월 23일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/399,262호, 2016년 9월 23일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/399,293호, 2016년 9월 23일에 출원된 미국 가특허 출원 제62/399,288호 및 2017년 5월 16일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/507,007호에 대해 우선권의 이익을 각각 주장한다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 스피커들에 적용된다. 특히, 원통형 하우징 내에 하우징된 스피커들의 어레이가 설명된다.
일반적으로 종래의 스피커들은 본질적으로 방향성을 가지므로, 방 안에 데드 스폿(dead spot)들을 남기는 효과를 가질 수 있다. 종종 방 전체에 걸쳐 실질적으로 균일한 레벨의 오디오 성능을 달성할 수 있도록 많은 스피커들의 어레이가 방 둘레로 분포된다. 기존의 스피커들은 또한 특정 재생 영역에서 진동 편위(vibratory excursion)의 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 서브우퍼는 재생되는 음악의 볼륨과 주파수에 따라 스피커의 실질적인 윙윙거림(buzzing) 및/또는 움직임을 유발할 수 있다. 결과적으로, 스피커 설계의 개선이 바람직하다.
본 개시는 스피커 또는 스피커들의 어레이를 포함하는 전자 디바이스와 관련된 다양한 실시예들을 설명한다.
어레이 스피커가 개시되며, 어레이 스피커는:축대칭형(axisymmetric) 디바이스 하우징; 축대칭형 디바이스 하우징의 내부 주위에 반경방향으로 분포된 다수의 오디오 드라이버 조립체들; 및 오디오 드라이버 조립체들 중 2개 이상의 오디오 드라이버 조립체들 사이에 위치된 전력 공급 유닛을 포함한다.
전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는 디바이스 하우징; 및 디바이스 하우징 내에 원형 구성으로 배열된 오디오 드라이버 조립체들을 포함하고, 각각의 오디오 드라이버 조립체의 다이어프램들은 다이어프램들에 의해 발생된 오디오 파가 초기에 원형 구성의 중심 구역을 향하여 배향되도록 배열된다.
전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는 축대칭형 하우징; 축대칭형 하우징 내에 규칙적인 반경방향 간격으로 배치된 오디오 드라이버 조립체들의 어레이를 포함하며, 오디오 드라이버 조립체들의 각각은 오디오 파를 발생하도록 구성되며, 오디오 파는 축대칭형 하우징의 하향 대면 단부에 의해 한정된 음향 벤트(acoustic vent)들을 통해 실질적으로 축대칭형 하우징에서 출사된다.
전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는 서브우퍼를 포함하고, 서브우퍼는 다이어프램, 다이어프램에 결합되고 변화하는 자기장(changing magnetic field)을 방출하도록 구성된 코일, 및 코일에 의해 발생된 변화하는 자기장과 상호작용하여 축방향으로 다이어프램을 이동시키도록 구성된 영구 자석을 가지며, 영구 자석은 그로부터 반경방향으로 돌출되는 로브(lobe)들을 포함한다.
스피커가 개시되며, 스피커는 디바이스 하우징, 및 디바이스 하우징 내에 배치되고 디바이스 하우징의 종축과 정렬된 방향으로 진동되도록 구성된 다이어프램을 갖는 서브우퍼를 포함하며, 서브우퍼는 디바이스 하우징의 종축을 중심으로 규칙적인 반경방향 간격으로 분포된 복수의 돌출부들을 포함하는 영구 자석을 포함한다.
전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는: 디바이스 하우징; 디바이스 하우징 내에 배치되고, 로브들이 그로부터 반경방향으로 돌출된 영구 자석을 갖는 서브우퍼; 디바이스 하우징 내에 배치된 오디오 드라이버 조립체를 포함하며; 오디오 드라이버 조립체에 전력을 공급하도록 구성되고 로브들 중 2개의 로브들 사이에 위치되는 커패시터를 포함한다.
오디오 드라이버가 개시되며, 오디오 드라이버는: 오디오 출사 개구부를 한정하는 드라이버 하우징; 드라이버 하우징 내에 배치된 다이어프램; 및 다이어프램과 오디오 출사 개구부 사이에 배치된 위상 플러그 조립체를 포함한다. 다이어프램 및 위상 플러그 조립체는 전방 체적을 후방 체적으로부터 분리하고, 후방 체적의 일부분은 오디오 출사 개구부를 향하고 다이어프램을 지나 연장된다.
어레이 스피커가 개시되며, 어레이 스피커는: 제2 오디오 드라이버 조립체와 제3 오디오 드라이버 조립체 사이에 배치된 제1 오디오 드라이버 조립체를 포함하고, 제1 오디오 드라이버 조립체는: 오디오 출사 개구부를 한정하는 드라이버 하우징; 드라이버 하우징 내에 배치된 다이어프램; 및 다이어프램과 오디오 출사 개구부 사이에 배치된 위상 플러그를 포함하며, 위상 플러그는 전방 체적을 후방 체적으로부터 분리하고, 후방 체적의 일부분은 오디오 출사 개구부를 향해 다이어프램을 지나 연장된다.
오디오 드라이버 조립체가 개시되며, 오디오 드라이버는: 오디오 출사 개구부를 한정하는 드라이버 하우징; 전방 체적을 후방 체적으로부터 분리하는 위상 플러그 - 후방 체적의 일부분은 오디오 출사 개구부를 향해 연장됨 -; 내부 체적을 한정하도록 위상 플러그와 맞물리는 U-컵; 내부 체적 내에 배치되고 변화하는 자기장을 발생시키도록 구성된 전기 전도성 코일과 결합되는 다이어프램; 및 U-컵에 결합되고 변화하는 자기장과 상호작용하도록 구성된 드라이버 자석을 포함한다. 변화하는 자기장, 그리고 U-컵의 상부 플레이트와 내부 대면 벽 사이에 위치된 에어 갭 내에 배치된 자기장의 일부분 간의 상호작용은 다이어프램이 내부 체적 내에서 진동하게 한다.
스피커가 개시되며, 스피커는: 디바이스 하우징; 디바이스 하우징의 단부에 배치된 사용자 인터페이스 조립체; 사용자 인터페이스 조립체의 내부 대면 표면에 고정된 인쇄 회로 기판(PCB); 및 스피커의 동작 중에 PCB를 향해 공기를 밀도록 구성된 서브우퍼를 포함한다.
전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는: 디바이스 하우징; 사용자 인터페이스 조립체; 사용자 인터페이스 조립체의 내부 대면 표면에 고정된 인쇄 회로 기판(PCB); 및 전자 디바이스의 동작 중에 PCB를 향해 공기를 밀도록 구성된 다이어프램을 갖는 오디오 컴포넌트를 포함한다.
어레이 스피커가 개시되며, 어레이 스피커는: 원형 지오메트리(geometry)로 배열된 오디오 드라이버 조립체들의 어레이; 오디오 드라이버 조립체들의 각각에 대한 오디오 출사 채널을 한정하는 스피커 하우징; 및 스피커 하우징을 지지하고 스피커 하우징보다 작은 직경을 가지는 풋(foot)을 포함하며, 풋의 표면은 스피커 하우징의 표면과 협력하여 오디오 출사 채널들의 각각에 대한 출사 개구 구역을 한정하고, 풋의 주변부로부터 스피커 하우징의 외측 에지까지의 제1 거리는 풋의 원단부로부터 스피커 하우징의 하향 대면 표면까지의 제2 거리보다 크다.
전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는 축대칭형 디바이스 하우징; 축대칭형 디바이스 하우징 내에 배치된 오디오 드라이버 조립체들; 및 축대칭형 디바이스 하우징보다 실질적으로 더 작은 직경을 갖는 풋을 포함하며, 풋은 축대칭형 디바이스 하우징의 하향 대면 표면과 협력하여, 오디오 파가 축대칭형 디바이스 하우징에서 출사될 때, 오디오 드라이버 조립체들에 의해 발생된 오디오 파를 확산시키도록 형상화된 오디오 출사 영역을 한정한다.
전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는: 상부 하우징 컴포넌트 및 하부 하우징 컴포넌트를 포함하는 디바이스 하우징; 하부 하우징 컴포넌트에 의해 한정된 나사산과 맞물리는 환형 지지 부재; 환형 지지 부재에 결합된 서브우퍼; 및 상부 하우징 컴포넌트에 의해 한정되는 개구부를 통해 연장되고 환형 지지 부재와 맞물리는 체결구를 포함한다.
전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는: 내부 체적을 한정하도록 협력하는 제1 및 제2 하우징 컴포넌트들을 포함하는 디바이스 하우징; 내부 체적 내에 배치되고 제1 하우징 컴포넌트의 내부 대면 표면을 따라 배열된 나사산과 맞물리는 환형 지지 부재; 및 환형 지지 부재에 결합된 오디오 컴포넌트를 포함하며, 오디오 컴포넌트는 디바이스 하우징의 종축과 정렬된 방향으로 진동되도록 구성된 다이어프램을 포함한다.
스피커 디바이스가 개시되며, 스피커 디바이스는: 상부 하우징 컴포넌트 및 상부 하우징 컴포넌트에 결합된 하부 하우징 컴포넌트를 포함하는 축대칭형 디바이스 하우징; 하부 하우징 컴포넌트의 내부 대면 표면을 따라 배치된 나사산과 맞물리는 지지 구조체 - 지지 구조체는 제1 환형 부재 및 제1 환형 부재에 맞물리는 제2 환형 부재를 포함함 -; 지지 구조체에 결합되고 지지 구조체에 의해 한정된 중앙 개구부를 채우는 서브우퍼; 및 상부 하우징 컴포넌트에 의해 한정되는 개구부를 통해 연장되고 환형 지지 부재와 맞물리는 체결구를 포함한다.
사용자 인터페이스가 개시되며, 사용자 인터페이스는: 터치 입력들을 수신하도록 구성된 외부 표면; 외부 표면을 향하여 광을 지향시키도록 구성되고 렌즈 패턴으로 배열된 광원들; 및 광원들과 외부 표면 사이에 배치된 단일 피스 렌즈 어레이를 포함하며, 렌즈 어레이는 렌즈 패턴으로 배열된 렌즈들을 포함하며, 렌즈들의 각각은 투명 기판으로부터 돌출되고, 광원들 중 각각 하나의 광원에 대면하는 표면을 갖는다.
전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는: 디바이스 하우징; 및 디바이스 하우징의 제1 단부에서 외부 표면을 따라 배치된 사용자 인터페이스를 포함하며, 사용자 인터페이스는 외부 표면의 일 구역을 조명하도록 구성된 광원들, 및 렌즈 패턴으로 배열된 렌즈들을 포함하는 단일 피스 어레이를 포함하고, 렌즈들의 각각은 투명 기판으로부터 돌출되고, 광원들 중 각각 하나의 광원에 대면하는 오목 표면을 갖는다.
스피커 디바이스가 개시되며, 스피커 디바이스는: 디바이스 하우징; 디바이스 하우징 내에 배치된 스피커 드라이버 조립체; 및 사용자 인터페이스를 포함하며, 사용자 인터페이스는: 터치 입력을 수신하도록 구성되고 디바이스 하우징의 외부 표면을 따라 배열된 장식용(cosmetic) 표면; 장식용 표면을 향하여 광을 방출하도록 구성된 광원들; 및 광원들과 장식용 표면 사이에 배치된 렌즈 어레이를 포함하며, 렌즈 어레이는 렌즈 패턴으로 배열된 렌즈들을 포함하며, 렌즈들의 각각은 투명 기판으로부터 돌출되고 광원들 중 각각 하나의 광원에 대면하는 오목 표면을 갖는다.
본 발명의 다른 양태들 및 이점들은 기술되는 실시예들의 원리들을 예로서 도시하는 첨부 도면들과 함께 취해지는 하기의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
개시내용은 첨부된 도면들과 함께 다음의 상세한 설명에 의해 잘 이해될 것이며, 유사한 도면 부호들은 유사한 구조적 요소들을 가리킨다.
도 1은 어레이 스피커의 사시도를 도시한다.
도 2a는 어레이 스피커가 어레이 스피커의 하부 3분의 1 내에 배치된 컴포넌트들만을 포함하는 단면도를 도시한다.
도 2b는 어레이 스피커 및 연관된 오디오 출사 채널의 일 측면의 단순화된 도면을 도시한다.
도 2c는 어레이 스피커의 오디오 드라이버들 중 하나와 연관된 오디오 출사 채널의 내부 개략도 및 오디오 파가 오디오 출사 채널을 통해 전파되는 방식을 도시한다.
또한, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 섹션 라인들(A-A 및 B-B)에 따른 어레이 스피커의 단면도를 각각 도시한다.
도 4는 다수의 드라이버 조립체들의 사시도를 도시한다.
도 5a는 드라이버 조립체의 후방 부분의 사시도를 도시한다.
도 5b 및 도 5c는 체결구가 전기 전도성 경로의 일부분으로서 사용되는 상이한 실시예들의 단면도들을 도시한다.
도 6은 드라이버 조립체의 분해도를 도시한다.
도 7은 드라이버 조립체의 단면도를 도시한다.
도 8은 어레이 스피커의 중심 부분 내의 컴포넌트들만을 포함하는 어레이 스피커의 단면도를 도시한다.
도 9a는 서브우퍼로부터 반경방향으로 연장되는 자석을 포함하는 서브우퍼를 도시한다.
도 9b는 도 9a에 도시된 서브우퍼 및 서브우퍼 주위에 배열된 다수의 커패시터들을 도시한다.
도 9c는 다수의 돌출 로브들을 갖는 자석을 구비한 서브우퍼를 도시한다.
도 9d는 도 9c에 도시된 서브우퍼, 및 자석의 로브들 사이에 배열된 다수의 커패시터들을 도시한다.
도 10a는 체결구들을 수용하도록 구성된 다수의 노치들을 갖는 립(lip)을 갖는 서브우퍼의 사시도를 도시한다.
도 10b는 서브우퍼를 장착하기에 적합한 그로밋(grommet)을 도시한다.
도 11a는 볼록한 사용자 인터페이스의 분해도를 도시한다.
도 11b는 조립된 상태의 볼록한 사용자 인터페이스의 단면도를 도시한다.
도 11c는 어레이 스피커 내에 설치된 볼록한 사용자 인터페이스의 단면도를 도시한다.
도 12a 내지 도 12c는 디바이스의 제1 내부 부분을 디바이스의 제2 내부 부분으로부터 밀봉하기 위한 밀봉부의 다양한 도면들을 도시한다.
도 13a 및 도 13b는 상부 하우징 컴포넌트가 하부 하우징 컴포넌트에 부착될 수 있는 방식을 도시한다.
도 14a 내지 도 14d는 캔틸레버식 풋의 다양한 도면들을 도시한다.
도 15는 다른 볼록한 사용자 인터페이스의 분해도를 도시한다.
도 16a는 도 15에 도시된 렌즈 어레이의 하향 대면 표면을 도시한다.
도 16b는 도 15에 도시된 볼록한 사용자 인터페이스의 일부분의 측단면도를 도시하며, 도 16a에 도시된 섹션 라인(E-E)에 따른 렌즈 어레이를 포함한다.
도 17a는 외부 장식용 패브릭의 일단에 의해 한정된 확장가능한 개구부의 분해 단면도를 도시한다.
도 17b는 서로 완전히 접착된 외부 장식용 패브릭의 단면도 및 끈(drawstring)의 양단이 외부 장식용 패브릭의 동일한 반경방향 위치로부터 돌출될 수 있는 방식을 도시한다.
도 17c 및 도 17d는 어레이 스피커의 상부 하우징 컴포넌트 주위에 설치된 외부 장식용 패브릭의 평면도를 도시한다.
도 18은 헤일로(halo) 조립체의 분해도를 도시한다.
도 19는 헤일로 조립체가 내장되어 있는 스피커 디바이스의 부분 단면도를 도시한다.
도 20은 체결구에 의해 상부 하우징 컴포넌트가 헤일로 조립체에 고정될 수 있는 방식을 도시한다.
도 21은 다이아몬드 형상의 벤트들을 한정하는 대안적인 상부 하우징 컴포넌트의 사시도를 도시한다.
도 22는 어레이 스피커와 통신하고/하거나 상호작용할 수 있는 상이한 유형의 접속된 전자 기기들을 나타내는 도면을 도시한다.
도 23은 어레이 스피커의 다양한 전기 컴포넌트들 간의 통신 및 상호운용성을 나타내는 블록도이다.
본 출원에 따른 방법들 및 장치들의 대표적인 응용들이 이 섹션에 기술된다. 이 예들은 단지 내용을 부가하고 기술된 실시예들의 이해에 도움을 주기 위해 제공되어 있다. 따라서, 기술된 실시예들이 이들의 구체적인 상세한 설명의 일부 또는 전부 없이도 실시될 수 있다는 것이 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 다른 경우들에서, 잘 알려진 프로세스 단계들은 기술된 실시예들을 불필요하게 불명료하게 하지 않기 위해 상세히 기술되지 않았다. 다른 적용예들도 가능하며, 따라서 이하의 예들을 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.
하기의 상세한 설명에서는, 설명의 일부를 형성하고 기술된 실시예들에 따른 특정 실시예들이 예시로서 도시되어 있는 첨부 도면들이 참조된다. 이러한 실시예들은 통상의 기술자가 기술된 실시예들을 실행할 수 있게 하도록 충분히 상세하게 설명되지만, 이러한 예들은 제한하는 것이 아니어서, 다른 실시예들이 사용될 수 있으며 설명된 실시예들의 기술적 사상 및 범주를 벗어남이 없이 변경이 이루어질 수 있음이 이해된다.
스피커 구성들은 고품질 오디오 재생이 요구되는 경우에 지나치게 커지는 경향이 있고 오디오 출력은 본질적으로 매우 방향성일 수 있다. 이것은 종종 스피커들에 의해 발생된 오디오 콘텐츠의 원하는 품질 레벨을 얻기 위해 사용자가 특정 위치에 위치되도록 요구한다. 예를 들어, 다중 채널 스피커 구축은 방 안에 실질적으로 균일한 사운드 분포를 달성하기 위해 방의 다수의 상이한 모퉁이들에 스피커들이 장착되도록 요구할 수 있다.
스피커 구성의 규모를 줄이고 스피커 구축을 단순화하면서 방 안에 균일한 사운드 분포를 유지하는 하나의 방법은 다수의 중고(mid to high) 주파수 드라이버들을 단일 하우징 내에 패키징하는 것이다. 드라이버들은 드라이버들과 연관된 오디오 출사 채널들이 스피커 디바이스의 주변부를 따라 규칙적인 반경방향 간격으로 분포되도록 스피커 디바이스 내에 분포될 수 있다. 일부 실시예들에서, 빔 형성 기술들은 보강 간섭을 발생하기 위해 인접한 오디오 출사 개구부들로부터 출사되는 오디오를 조정함으로써 오디오 성능을 향상시키도록 적용될 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, 드라이버들은 균일한 반경방향 사운드 분포를 달성하도록 원통형 하우징 내에 원형 배열로 위치될 수 있다. 디바이스가 위치된 지지 표면으로부터의 반사에 의해 야기된 상쇄 간섭은 오디오 출사 개구부들을 지지 표면 옆으로 배향함으로써 방지될 수 있다.
일부 실시예들에서, 스피커 디바이스의 크기는 다양한 내부 컴포넌트들을 근접하게 패키징함으로써 감소될 수 있다. 예를 들어, 전력 공급 유닛은 드라이버들의 원형 배열에 의해 한정된 중앙 리세스 내에 위치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 커패시터들은 중앙에 위치된 서브우퍼와 스피커 디바이스의 디바이스 하우징의 측벽들 사이에 위치될 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, 서브우퍼의 자석은 특히 서브우퍼와 스피커 디바이스의 측벽들 사이에 보다 큰 커패시터들을 수용하도록 형성될 수 있다.
스피커 디바이스가 프로세싱 컴포넌트들도 포함하는 경우, 열 방출이 또한 중요할 수 있다. 일부 실시예들에서, 스피커 디바이스의 메인 로직 보드는 서브우퍼의 전방에 위치되어 서브우퍼에 의해 밀린 공기가 메인 로직 보드의 열 방출 컴포넌트들로부터의 열을 대류적으로 소산할 수 있다.
스피커 디바이스 내에 서브우퍼를 패키징하는 것은 스피커 디바이스 내에 바람직하지 않은 윙윙거림 또는 스피커 디바이스의 움직임을 야기할 수 있는 진동을 발생시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 서브우퍼는 탄성중합 그로밋을 갖는 체결구를 사용하여 디바이스 하우징 내의 장착 브래킷들에 부착될 수 있다. 탄성중합 그로밋은 서브우퍼에 의해 나머지 스피커 디바이스에 부여되는 진동의 양을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예들에서, 디바이스 하우징의 내부 표면을 따라 배열된 나사산을 따라 환형 지지 구조체를 회전시킴으로써 장착 브래킷들은 스피커 디바이스의 디바이스 하우징 내에 위치된 환형 지지 구조체의 형태를 취할 수 있다. 장착 브래킷은 디바이스 하우징의 상부 하우징 컴포넌트 및 서브우퍼와 연관된 체결구들을 수용하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 환형 지지 구조체는 일련의 체결구들에 의해 함께 압축되는 2개의 별개의 링들로 형성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 스피커 디바이스는 스피커 디바이스의 상부 표면 상에 위치된 터치 기반 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 터치 기반 사용자 인터페이스는 터치 기반 사용자 인터페이스의 상이한 구역들을 조명하는 조명을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스의 중심 부분은 음성 커맨드가 수신되거나 프로세싱되는 것에 응답하여 변이하는 색상 패턴으로 조명될 수 있다. 이러한 변이 색상 패턴은 터치 기반 사용자 인터페이스의 외부 표면 아래에 내장된 LED들의 어레이에 의해 생성될 수 있다. 터치 기반 사용자 인터페이스 상의 다른 조명 제어부들은 볼륨 제어부들을 포함할 수 있다. 터치 기반 사용자 인터페이스는 제스처 기반 터치 입력들을 검출하기에 적합한 정전용량성 터치 센서 또는 기타 터치 센서를 활용할 수 있다.
이들 및 다른 실시예들은 도 1 내지 도 23을 참조하여 아래에서 논의된다. 그러나, 통상의 기술자들은 이러한 도면들에 대하여 본 명세서에서 제공되는 상세한 설명이 설명의 목적을 위한 것일 뿐이며, 제한적인 것으로 해석되지 않아야 한다는 것을 쉽게 인식할 것이다.
도 1은 어레이 스피커(100)의 사시도를 도시한다. 어레이 스피커(100)는 파단되지 않고 미적으로 만족스러운 외부 표면 및 대칭적인 실질적으로 원통형인 지오메트리를 가질 수 있다. 본 명세서에서 사용된 용어 "실질적으로 원통형인 지오메트리"는 완전 원통형인 지오메트리(즉, 직선형의 평행한 측면들을 포함하고 원형 또는 타원형의 단면을 갖는 지오메트리)는 물론 상부 에지 및/또는 하부 에지의 측면들이 실제 원통보다 더 테이퍼지고 둥근 지오메트리를 지칭한다. 어레이 스피커(100)는 또한 상이한 지오메트리들을 가질 수 있다. 예를 들어, 어레이 스피커용 디바이스 하우징은 오디오 디바이스 조립체들이 디바이스 하우징 내에서 반경방향으로 분포되도록 허용하는 많은 상이한 축대칭 형상들을 가질 수 있다. 축대칭 지오메트리란 적어도 하나의 축을 중심으로 대칭을 갖는 형상을 지칭한다. 설명된 실시예들에서, 디바이스 하우징은 디바이스 하우징의 종축을 중심으로 대칭을 갖는 축대칭 지오메트리를 나타낸다. 또한, 축대칭이라는 용어는 또한 하나의 축을 중심으로 실질적으로 대칭인 형상들을 포함하는 것으로 해석될 수도 있음을 유의해야 한다. 예를 들어, 아래 설명의 목적을 위해, 작은 리세스 또는 돌출부로 인해 하우징이 축대칭 지오메트리를 갖는 것으로 설명되는 것이 배제되지는 않을 것이다.
어레이 스피커(100)의 상부 부분은 사용자 인터페이스(102)를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(102)는 사용자가 어레이 스피커(100)에 대한 설정을 조정하도록 허용할 수 있다. 예를 들어, 트랙 선택 및 볼륨의 변화는 사용자 인터페이스(102)와 상호작용함으로써 핸들링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자 인터페이스(102)는 터치 감응형 표면의 형태를 취할 수 있다. 사용자 인터페이스(102)는 사용자가 사용자 인터페이스(102)와 상호작용하는 것을 돕기 위해 사용자 인터페이스(102)의 다양한 구역들을 조명하는 하나 이상의 광원들을 포함할 수 있다. 어레이 스피커(100)의 대부분은 음향 패브릭(acoustic fabric)(104)에 의해 덮일 수 있다. 음향 패브릭(104)은 어레이 스피커(100)에 일관된 외부 표면을 제공할 수 있다. 일부 오디오 출사 포트들은 오디오 출사 어레이 스피커(100)의 볼륨 및/또는 품질에 최소한의 영향을 초래하는 방식으로 음향 패브릭(104)에 의해 은닉될 수 있다.
도 2a는 어레이 스피커(100)가 어레이 스피커(100)의 하부 3분의 1 내에 배치된 컴포넌트들만을 포함하는 단면도를 도시한다. 특히, 하나의 오디오 드라이버 조립체(202)의 단면도가 도시되어 있다. 오디오 드라이버 조립체(202)는 오디오 드라이버 조립체(202)를 구성하는 오디오 컴포넌트들을 둘러싸고, 오디오 드라이버 조립체(202)의 다이어프램(207)에 의해 발생된 오디오가 드라이버 하우징(204)에서 출사되도록 허용하는 직사각형 채널(206)을 한정하는 드라이버 하우징(204)을 포함할 수 있다. 오디오 드라이버 조립체(202)는 체결구(210)에 의해 하부 하우징 컴포넌트(208)에 체결될 수 있다. 드라이버 하우징(204)은 직사각형 채널(206)이 하부 하우징 컴포넌트(208)에 의해 한정된 오디오 출사 채널(212)과 정렬되도록 회전될 수 있다. 오디오 출사 채널(212)에서 출사되는 오디오 파(214)는 음향 패브릭(104)을 통과하여 지지 표면(216)을 따라 이동하며, 어레이 스피커(100)는 오디오 출사 채널(212)의 출사 지오메트리로 인해 지지 표면 상에 놓여 있다. 일부 실시예들에서, 음향 패브릭(104)은 음향 패브릭(104) 아래에 위치된 컴포넌트들 또는 특징부들이 은닉되도록 설계된 패턴을 가질 수 있다.
도 2a는 또한 전력 리셉터클(220)을 도시한다. 전력 리셉터클(220)은 어레이 스피커(100) 내의 다양한 컴포넌트들에 전력을 라우팅하기 위해 2개의 인접한 오디오 드라이버 조립체들(202) 사이로 연장될 수 있다. 전력 리셉터클(220)은 전기 전도성 케이블(224)에 의해 전력 공급 유닛(222)에 전기적으로 결합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전력 공급 유닛(222)은 전력 공급 보드(226)에 결합될 수 있고, 이는 이어서 하부 하우징 컴포넌트(208)에 결합된다. 전력 공급 유닛(222)은 오디오 드라이버 조립체들(202)에 의해 한정된 리세스 내로 연장된다. 오디오 드라이버 조립체들(202)은 어레이 스피커(100)를 중심으로 규칙적인 간격으로 반경방향으로 분포된다. 이러한 방식으로, 전력 공급 유닛(222)은 오디오 드라이버 조립체들(202)에 의해 한정된 리세스 내의 이용가능한 공간을 활용한다. 일부 실시예들에서, 증폭기 보드(228) 및 증폭기 보드 상에 분포된 컴포넌트들은 또한 전기 전도성 케이블(224)을 통해 전력 공급 유닛(222) 및 전력 리셉터클(220)에 전기적으로 결합될 수 있다. 도 2a는 또한 지지 표면(216) 위의 어레이 스피커(100)의 중량을 지지하는 캔틸레버식 풋(230)을 도시한다. 캔틸레버식 풋(230)은 어레이 스피커(100)로부터 지지 표면(216)으로 전달되는 진동의 양을 최소화하도록 구성된 실리콘과 같은 감쇠 재료로 형성될 수 있다. 캔틸레버식 풋(230)은 Z 축 방향으로 전달되는 힘들은 물론 X 축 및/또는 Y 축을 중심으로 작용하는 모멘트들을 소산시키도록 구성될 수 있다. 캔틸레버식 풋(230)의 넓은 양상 및 대칭적 풋프린트는 또한 X 축 및/또는 Y 축을 중심으로 작용하는 모멘트들로 인한 스피커의 흔들림을 방지하는 데 도움을 준다.
도 2b는 오디오 드라이버 조립체들(202) 중 하나의 오디오 드라이버 조립체와 연관된 다이어프램(207) 및 오디오 출사 채널(212)을 도시하는 어레이 스피커(100)의 일 측면의 내부 단면도를 도시한다. 오디오 출사 채널(212)의 출사 개구의 다양한 치수들은 밀리미터로 표시된다. 특히, 오디오 출사 채널(212)의 단부와 하부 하우징 컴포넌트(208)의 측벽의 에지(229) 사이의 거리는 어레이 스피커(100)를 지지하는 지지 표면으로부터 떨어진 어레이 스피커(100)의 하향 대면 표면의 높이보다 약 1.5배 더 크다. 오디오 출사 채널(212)에 대한 출사 개구 구역 바로 아래의 풋(230)의 높이는 지지 표면(216) 및 오디오 출사 채널(212)의 상부 표면으로부터의 거리의 약 절반이다. 일부 실시예들에서, 풋(230)의 주변부는 풋(230)의 원단부(또는 지지 표면(216))와 출사 개구 구역에서의 오디오 출사 채널(212)의 상부 표면 사이의 거리(231)의 약 6/11의 두께를 갖는다. 이러한 지오메트리는 저주파 및 고주파 오디오 파에 모두에 대해 균일한 수직 지향성이 달성되는 방식으로 고주파 오디오 파가 풋(230)의 모서리 및 하우징의 외측 에지의 모서리 주위로 이동하게 한다. 하부 하우징 컴포넌트(208)의 에지와 풋의 주변부 사이의 거리(232)는 거리(231)보다 약간 더 길 수 있다. 이것은 하부 하우징 컴포넌트(208)의 하향 대면 표면이 오디오 파가 스피커 디바이스로부터 멀어지는 방향으로 이동하면서 오디오 파를 형성하는 것을 돕도록 허용한다. 일부 실시예들에서, 거리(232)에 대한 거리(231)의 비율은 약 11/15 일 수 있다.
도 2c는 어레이 스피커(100)의 하부 구역의 내부 개략도를 도시한다. 도 2c는 오디오 드라이버 조립체들(202) 중 하나의 오디오 드라이버 조립체와 연관된 다이어프램(207)이 하부 하우징 컴포넌트(208)에 의해 한정된 다수의 수직 슬롯들(233)을 통해 오디오를 방출하도록 구성될 수 있는 방식을 도시한다. 직사각형 채널(206) 및 오디오 출사 채널(212) 내에 도시된 쇄선(234)은 다이어프램(207)에 의해 발생된 음파를 나타낸다. 특히, 쇄선(234)은 직사각형 채널(206) 및 오디오 출사 채널(212)의 상이한 구역들 내에서 선회하는 것으로 도시된다. 이들 채널들은 다이어프램(207)의 진동에 의해 생성되는 품질 및/또는 볼륨에 부정적인 영향을 줄 수 있는 상쇄 간섭을 최소화하도록 의도적으로 형성된다. 예를 들어, 오디오 채널들 내의 이러한 선회는 오디오 채널들의 길이를 따라 가간섭성 파면(coherent wave front)들을 보존하는 방식으로 음향파를 지향시킨다. 오디오 채널들의 형상은 또한 반경방향으로 외향 및 상향으로 배향된 방향(236)으로 오디오 파를 지향시키는 데 도움을 주며, 이는 구면적으로 확장하는 파면들이 하부 하우징 컴포넌트(208)가 놓여 있는 지지 표면으로부터 멀어지게 이동하게 한다. 오디오 파가 파선(234)에 의해 2차원적으로 묘사되어 있지만, 오디오 파는 하부 하우징 컴포넌트(208)의 내부 및 외부에서 원주방향으로 연장되는 3차원 프로파일을 갖는다는 것이 이해되어야 한다. 도 2c는 또한 다이어프램(602)에 의해 발생된 오디오 파가, 오디오 파가 초기에 발생된 원래의 방향에 실질적으로 직교하는 방향으로 선회하는 방식을 도시한다. 예를 들어, 오디오 파는 오디오 출사 개구(710)를 통해 드라이버 하우징(204)에서 출사되기 전에 70도 내지 80도로 방향을 변경할 수 있다.
도 3a는 도 2a의 섹션 라인(A-A)에 따른 어레이 스피커(100)의 단면도를 도시한다. 각각의 드라이버 조립체는 드라이버 하우징(204) 내에 위상 플러그(304)를 위치시키도록 구성된 어댑터(302)를 포함한다. 위상 플러그(304)는 오디오 파가 다이어프램 부근에서 상쇄적으로 상호작용하도록 허용하기 보다는 다이어프램의 넓은 표면 영역으로부터의 오디오 파를 혼(horn)의 목 부분의 작은 입구 영역으로 안내함으로써 상쇄 간섭을 감소시킨다. 위상 플러그는 또한 오디오 드라이버 조립체(202)를 나가는 음파가 비원형의, 또는 어떤 경우들에서는 보다 더 직사각형의 채널(206) 및 오디오 출사 채널(212)에 부합하게 형성되도록 돕는다. 코일 조립체(306)와 연관된 다이어프램의 주변부는 도시된 바와 같이 위상 플러그(304)와 맞물린다. 코일 조립체(306)는 다이어프램의 중심 부분에 부착되고 영구 자석(308)과 상호작용하도록 구성된 이동 자기장을 발생함으로써 다이어프램에 의해 오디오 파가 발생되게 하도록 구성되는 와이어의 코일을 포함한다. 이동 자기장이 영구 자석(308)에 의해 발생된 자기장과 상호작용하는 경우에, 다이어프램은 어레이 스피커(100)에 의해 재생되는 미디어 파일과 연관된 오디오 파를 발생하기에 적합한 속도로 진동한다. 영구 자석(308)의 뒤에는 U-컵(310), 상부 플레이트(311) 및 영구 자석(308)을 포함하는 자기 모터 조립체의 형태를 취하는 지지 조립체가 있다. 자석(308)이 장착될 수 있는 표면을 제공하는 것에 추가적으로, U-컵(310)은 자석(308)에 의해 방출된 자기장을 코일이 위치하는 공기 갭으로 지향시키기도 한다. U-컵(310)의 뒤에는 오픈-셀 폼(open-cell foam)으로 형성될 수 있는 폼 층(312)이 있다. 폼 층(312)은 오디오 드라이버 조립체(202)의 오디오 성능을 향상시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 폼 층(312)은 오디오 드라이버 조립체(202)의 후방 체적의 겉보기 크기를 증가시킬 수 있다. 최종적으로, 캡(314)은 드라이버 하우징(204)에 고정되어 오디오 드라이버 조립체(202)의 후방의 개구부를 폐쇄한다. 드라이버 하우징(204)의 이러한 후방 개구부는 전술한 오디오 컴포넌트들을 드라이버 하우징(204) 내에 삽입하는 데 사용될 수 있다. 도 3a는 또한 드라이버 하우징(204)으로부터 나오는 채널들(206)이 규칙적인 반경방향 간격으로 분포될 수 있는 방식을 도시한다.
도 3b는 도 2a의 섹션 라인(B-B)에 따른 어레이 스피커(100)의 단면도를 도시한다. 이 도면에는 드라이버 하우징(204)의 상부 표면들이 도시되어 있다. 각각의 드라이버 하우징은 2개의 드라이버 스크류 터미널들(316)을 갖는다. 드라이버 스크류 터미널들(316)은 드라이버 하우징(204) 내의 오디오 컴포넌트들과 어레이 스피커(100)의 다른 컴포넌트들 간에 전기 전도성 경로를 생성하는 데 사용될 수 있다.
도 4는 오디오 드라이버 조립체들(202)의 각각의 사시도를 도시한다. 특히, 캡들(314)은 드라이버 하우징(204) 내로 이어지는 후방 개구부들을 폐쇄하는 것으로 도시된다. 오디오 드라이버 조립체들(202)의 각각은 또한 정렬 브래킷(402)을 구비하는 것으로 도시되어 있다. 정렬 브래킷(402)은 오디오 드라이버 조립체들(202)의 각각과 하부 하우징 컴포넌트(208) 사이에 버퍼를 생성하도록 구성될 수 있다. 정렬 브래킷들(402)은 또한 증폭기 보드(228)를 드라이버 스크류 터미널들(316)과 정렬시키는 것을 돕도록 구성될 수 있다. 증폭기 보드(228)는 커패시터들(404) 및 전자 컴포넌트들(406)과 같은 다른 전자 컴포넌트들을 지지하도록 구성된다. 커패시터들(404)은 오디오 드라이버 조립체들(202)에 전력을 제공하도록 구성된다. 특히, 커패시터들(404)로부터의 전력은 오디오 드라이버 조립체들(202)의 각각에 전력을 공급하기 위해 별개의 증폭기 채널들을 지지하는 데 사용될 수 있다. 또한, 증폭기 보드(228)는 터미널들(408)을 구비하는 것으로 도시되어 있다. 각각의 터미널들(408)은 증폭기 보드(228)를 드라이버 스크류 터미널들(316)에 결합하기 위한 체결구를 수용하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 증폭기 보드(228)는 오디오 드라이버 조립체들(202)의 각각에 견고하게 결합될 수 있다.
도 5a는 오디오 드라이버 조립체(202)의 후방 부분의 사시도를 도시한다. 캡(314)은 U-컵(310)의 후방 대면 표면을 노출하기 위해 오디오 드라이버 조립체(202)로부터 제거된다. U-컵(310)은 위상 플러그(304)의 주변 탭 부분(508)에 결합된다. 와이어들(502)이 또한 도시되며 이들은 오디오 드라이버 조립체(202)의 오디오 컴포넌트들을 각각의 드라이버 스크류 터미널들(316)에 전기적으로 결합할 수 있다. 증폭기 보드(228)는 드라이버 스크류 터미널들(316)과 맞물리는 것으로 도시된 체결구들(504)에 의해 오디오 드라이버 조립체들(202)에 고정된 것으로 도시되어 있다. 도 5a는 위상 플러그(304)의 탭들(508)과 맞물리는 맞물림 특징부들(506)을 포함하는 U-컵(310)의 배면도를 도시한다.
도 5b는 드라이버 스크류 터미널(316)과 맞물리는 체결구(504)의 단면도를 도시한다. 체결구(504)는 전기 전도성 체결구일 수 있고 증폭기 보드(228) 상에 배치된 터미널(408)로부터 수신된 신호를 전달하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 증폭기 보드(228)는 또한 증폭기 보드(228)의 하부 표면 상에 배치된 하부 터미널(507)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 하부 터미널(507)은 드라이버 스크류 터미널(316)에 대항하여 압축되어 하부 터미널(507)과 드라이버 스크류 터미널(316) 간에 전기 전도성 경로(509)를 따라 신호가 전달되거나 접지 경로가 설정되도록 허용할 수 있다. 이어서 이들 신호들은 드라이버 스크류 터미널(316)의 하부 부분에 납땜된 와이어(502)로 전달될 수 있다. 신호들은 드라이버 하우징(204) 내의 오디오 컴포넌트들을 사용하여 오디오를 발생하기 위한 명령어들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 와이어들(502) 중 하나는 명령어들을 수신하는 데 사용될 수 있고 다른 와이어들은 전력을 수신하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 와이어들(502) 중 하나는 접지 경로로서 기능할 수 있다.
도 5c는 체결구(504)가 드라이버 하우징(204)에 의해 한정된 개구부와 맞물리는 다른 실시예를 도시한다. 드라이버 하우징(204)이 전기 절연 재료로 제조되는 경우에, 전기 신호들 및 전력은 와이어들(502) 중 하나 이상의 와이어들에 의해 드라이버 하우징(204) 내로 라우팅될 수 있다. 일부 실시예들에서, 시트 금속(510)이 드라이버 하우징(204)과 증폭기 보드(228) 사이에 위치될 수 있다. 시트 금속(510)은 드라이버 하우징(204)의 외부 표면을 향해 전기 전도성 경로(509)를 한정하도록 돕기 위해 구부러질 수 있다. 시트 금속(510)은 또한 체결구(504)를 수용하도록 구성된 개구부 또는 노치를 한정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 와이어(502)는 시트 금속(510)에 납땜될 수 있다.
도 6은 오디오 드라이버 조립체(202)의 분해도를 도시한다. 어댑터(302)는 드라이버 하우징(204) 내로 삽입될 수 있다. 드라이버 하우징(204)은 어댑터(302)를 수용하기에 적합한 내부 특징부들을 포함할 수 있다. 어댑터(302)는 오디오 파가 어댑터(302)를 관통하고 드라이버 하우징(204) 외부로 나가도록 허용하는 개구부를 한정할 수 있다. 어댑터(302)의 후방 대면 표면은 위상 플러그(304)의 돌출부들을 수용하도록 구성될 수 있다. 위상 플러그(304)는 오디오 파가 드라이버 하우징(204)의 출사 개구부를 향해 지향될 때 상쇄 간섭을 방지하는 방식으로 오디오 파를 형성하는 다수의 개구부들을 한정한다. 위상 플러그(304)는 또한 U-컵(310)의 특징부들(506)과 맞물림으로써 맞물리도록 구성된 탭들(508)을 구비하는 것으로 도시된다.
도 6은 또한 다이어프램(602) 및 코일(604)을 포함하는 코일 조립체(306)를 도시한다. 코일(604)은 전원과 전기적으로 결합되어 교류 전류를 수신할 수 있다. 교류 전류에 따라 코일(604)은 자기 모터 조립체의 영구 자석(308)에 의해 방출된 자기장과 상호작용하는 이동 자기장을 출력한다. 이러한 상호작용은 코일 조립체(306)가 위상 플러그(304)와 U-컵(310) 사이에서 전후로 이동하게 한다. 코일 조립체(306)의 이동 방향은 코일 내의 원주방향의 전류 흐름의 방향 및 영구 자석(308)에 의해 발생된 상부 플레이트(606)와 U-컵(310) 사이의 에어 갭 내의 반경방향으로 배향된 자속의 방향에 의해 한정될 수 있다. 힘의 방향은 코일(604) 내의 전류의 흐름 및 자속선들 모두에 대해 수직이다. 그 방향의 움직임이 다이어프램(602)의 유연성 주변 부분에 의해 허용된다. 플레이트(606)가 영구 자석(308)에 결합되고 영구 자석(308)에 의해 방출된 자속의 흐름을 형성하는 것을 돕도록 설계될 수 있다. 코일(604)에 인가되는 힘에 따라 다이어프램(602)이 이동하고 오디오 파를 발생시키게 되며, 이 오디오 파는 위상 플러그(304)를 관통하고 이어서 드라이버 하우징(204) 외부로 이동한다.
도 7은 오디오 드라이버 조립체(202)의 단면도를 도시한다. 특히, 오디오 드라이버 조립체(202)의 후방 체적(702)이 도시되어 있다. 일반적으로, 후방 체적은 다이어프램의 후방 대면 표면과 유체 연통하고 청취자와는 유체 연통하지 않는 공기를 포함하는 스피커 하우징 내의 개방 영역을 지칭한다. 유사하게, 전방 체적은 다이어프램의 전방 대면 표면 및 청취자 둘 모두와 유체 연통하는 공기를 포함하는 스피커 하우징 내의 다른 개방 영역을 지칭한다. 후방 체적(702)이 커질수록 다이어프램(602) 뒤의 공기의 양을 증가시켜 오디오 드라이버 조립체(202)에 대한 주어진 전력 출력에서 저주파 출력이 증가되도록 돕는다. 후방 체적(702)의 겉보기 크기는 폼 체적(312)에 의해 증가될 수 있는데, 이는 후방 체적 내의 공기를 감속시킴으로써 후방 체적(702)의 겉보기 체적을 증가시킨다. 후방 체적(702)은 또한 다이어프램의 전방인 후방 체적(704)의 일부분에 의해 확대될 수 있다. 위상 플러그(304)와 드라이버 하우징(204) 사이에 갭(706)을 남김으로써, 추가적인 개방 공간이 후방 체적(702)의 전체 체적에 추가될 수 있다. 일부 실시예들에서, 다이어프램(602)의 전방의 이러한 추가적인 체적은 다이어프램(602)이 화살표(708)로 표시된 방향으로 진동할 때 오디오 성능을 실질적으로 향상시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 후방 체적(702) 및 전방의 후방 체적(704)은 최대 약 17CC(cm3)를 부가할 수 있다. 도 7은 또한 자속 흐름 라인들(710)을 도시하고, U-컵(310)과 플레이트(606) 둘 모두가 협력하여 영구 자석(308)에 의해 방출된 자기장에 대한 자속 흐름 경로를 한정하는 방식을 도시한다. 이러한 방식으로, 자기장은 오디오 드라이버 조립체(202)의 동작 도중 코일(604)이 횡단하는 경로를 중심으로 집중될 수 있다.
도 8은 어레이 스피커(100)의 중심 부분 내의 컴포넌트들만을 포함하는 어레이 스피커(100)의 단면도를 도시한다. 도 8은 서브우퍼(802) 및 마이크로폰(804)을 도시한다. 서브우퍼(802)는 코일(808) 및 서브우퍼(802)의 다이어프램(810)을 구동하기 위한 영구 환형 자석(806)을 포함한다. 다이어프램(810)은 콘(cone)이라고도 지칭될 수 있음을 유의해야 한다. 콘이라는 용어는 종종 서브우퍼와 연관된 경질 진동 부재를 지칭하지만, 본 설명의 목적 상, 서브우퍼의 진동 부재는 일반적으로 다이어프램으로 설명될 것이다. 서브우퍼(802)는 서브우퍼(802)로부터 하부 하우징 컴포넌트(208)로 전달되는 힘 및/또는 진동의 양을 최소화할 수 있는 감쇠 결합(damped coupling)(812)에 의해 하부 하우징 컴포넌트(208)에 장착될 수 있다. 환형 자석(806)에 의해 방출된 자기장은 폴 구조체(814) 및 플레이트 구조체(816)에 의해 형성될 수 있다. 폴 구조체(814)와 플레이트 구조체(816) 사이의 에어 갭은 환형 자석(806)에 의해 방출된 자기장을 코일(808) 주위에 위치시키는 것을 도울 수 있다.
하우징의 상부 부분에서의 서브우퍼(802)의 위치는 서브우퍼(802) 아래의 구역이 서브우퍼(802)에 의해 생성된 오디오를 향상시키기 위한 후방 체적으로서 사용되도록 허용한다. 도시되지 않았지만, 이 후방 체적 영역은 오디오 드라이버 조립체들(202)을 포함한다. 이는 오디오 드라이버 조립체들(202)에 의해 발생된 오디오 파가 오디오 드라이버 조립체들(202)의 하우징(204)에 의해 격리되고, 오디오 드라이버 조립체들(202)에 의해 발생된 오디오 파가 디바이스 하우징의 하부 단부로 출사되기 때문에 작동이 원활하다.
도 8은 또한 도 8에 도시된 바와 같이 마이크로폰(804)이 반경방향으로 분포될 수 있는 방식을 도시한다. 일부 실시예들에서, 가요성 리본 케이블 또는 가요성 PCB(818)는 마이크로폰(804)의 각각을 전기적으로 함께 결합하는 데 활용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 마이크로폰(804)은 내부 오디오 소스 및 외부 오디오 소스 둘 모두를 검출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 마이크로폰(804)은 스피커 손상을 방지하기 위해 어레이 스피커(100) 내부의 왜곡 또는 과구동을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 마이크로폰들(804)은 가청 사용자 커맨드들을 어레이 스피커(100)의 프로세서에 중계하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 마이크로폰(804)은 디바이스 하우징의 측벽의 개구부를 가로 질러 정렬되어 밀봉될 수 있고, 이에 의해 다수의 마이크로폰들(804)이 마이크로폰(804)들 중 2개 이상의 마이크로폰들에 의해 검출된 임의의 오디오의 위치를 협력적으로 삼각측량하도록 허용한다.
도 9a는 일 실시예에 따라 서브우퍼(802)의 자석(806)이 서브우퍼(802)의 주변부 주위로 반경방향으로 연장될 수 있는 방식을 도시한다. 자석(806)이 서브우퍼(802)로부터 반경방향으로 연장되기 때문에, 커패시터들(404)의 직경이 제한된다. 이러한 이유로, 도 9b에 도시된 바와 같이, 오디오 드라이버 조립체들(202)에 전력을 공급하기 위해 더 큰 직경의 커패시터들을 사용할 때 요구되는 것 보다 더 많은 커패시터들(404)이 필요할 수 있다. 일반적으로, 더 많은 수의 커패시터들(404)을 사용하는 것이 더 비싸고, 증폭기 보드(228)상의 보다 많은 공간량을 차지한다.
도 9c는 자석(806) 대신에 자석(904)을 포함하는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 서브우퍼(902)를 도시한다. 자석(904)은 하부 하우징 컴포넌트(208)의 내부 대면 표면들 근처에서 반경방향으로 연장되거나 또는 일부 경우들에서는 외부로 하부 하우징 컴포넌트의 내부 대면 표면들까지 완전히 연장될 수 있는 다수의 돌출 로브들(906)을 포함한다. 3개의 로브들(906)을 갖는 자석(904)이 도시되어 있으나, 로브들이 자석(904)을 중심으로 균일한 간격으로 분포되어 있는 한 자석(904)은 임의의 개수의 로브들(906)을 가질 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 4개의 더 좁은 로브들이 또한 활용될 수 있다. 로브들의 균일한 분포는 자석(904)에 의해 방출된 자기장이 비대칭이 되는 것을 방지하는 것을 돕는다. 로브들(906)에 추가적으로, 자석(904) 바로 위의 상부 플레이트(908) 및 자석(904) 바로 아래의 하부 플레이트가 자석(904)의 로브들(906)과 부합하도록 또한 형성될 수 있음이 이해되어야 한다. 도 9d는 자석(904)의 로브들(906)이 보다 큰 직경의 커패시터들(912)을 위한 충분한 공간을 남겨 놓는 방식을 도시한다. 이러한 구성은 오디오 드라이버 조립체들(202)(도시되지 않음)이 보다 큰 직경의 커패시터들(912)에 의해 전력을 공급받도록 허용할 것이다. 일부 실시예들에서, 이것은 더 많은 전력이 오디오 드라이버 조립체들(202)로 전달되어 드라이버 조립체들(202)의 보다 높은 품질 및/또는 보다 큰(loud) 오디오 출력을 허용할 수 있다.
도 10a는 서브우퍼(802)의 사시도를 도시한다. 서브우퍼(802)는 체결구들을 수용하도록 구성된 다수의 노치들을 갖는 립(lip)을 포함한다. 립은 서브우퍼(802)를 어레이 스피커(100)의 하우징에 고정하는 데 사용된다. 유감스럽게도, 서브우퍼(802)의 이동 질량의 관성은 Z 축 방향의 힘과 X 축 및 Y 축을 중심으로 하는 모멘트를 생성하며, 이는 어레이 스피커(100)의 가시적인 흔들림 및 튀어오름(hopping)을 초래할 수 있다. 이것은 음악을 재생하는 동안 어레이 스피커(100)를 측방향으로 이동하게 하여 낙하 위험을 초래할 수 있다. 서브우퍼(802)에 의해 발생된 움직임은 또한 시스템 전체에 진동을 생성할 수 있으며, 이는 가청 진동 노이즈들을 유발하여 잠재적으로 조기 컴포넌트 고장 또는 접속해제를 초래할 수 있다. 어레이 스피커의 Z 축 방향의 수직 움직임은 또한 어레이 스피커(100)의 상단에 위치된 터치 인터페이스의 사용을 더 어렵게 만들 수 있다. 예를 들어, 어레이 스피커(100)의 수직 움직임은 사용자가 터치 인터페이스의 잘못된 부분을 터치하게 하거나 달리 요구되는 것보다 더 일찍 입력이 이루어지게 할 수 있다.
도 10a는 이 문제에 대한 해결책을 도시한다. 다수의 탄성중합 그로밋들(1002) 및 견부 나사들(1004)이 서브우퍼(802)의 플랜지(1006)를 어레이 스피커(100) 내의 장착 특징부에 고정하는 데 사용될 수 있다. 이는 플랜지(1006)에 의해 한정된 노치(1008) 내로 각각의 그로밋(1002)을 슬라이딩시킴으로써 달성될 수 있다. 노치(1008) 내에 고정되면, 견부 나사(1004)는 그로밋(1002)에 의해 한정된 개구부를 통해 삽입될 수 있다. 견부 나사(1004)의 견부 부분은 그로밋(1002)에 의해 한정된 개구부 내에 위치될 수 있고, 견부 나사(1004)의 나사산 부분은 장착 특징부와 맞물리도록 사용될 수 있다.
도 10b는 고도로 감쇠된 고무로 제조되고 서브우퍼(802)에 의해 발생된 진동을 감쇠시키는 최적의 강성 특성을 달성하기 위한 특정 지오메트리를 가질 수 있는 그로밋(1002)의 사시도를 도시한다. 그로밋(1002)은 그로밋(1002)이 노치들(1008) 중 하나 내로 슬라이딩되게 허용하도록 구성된 U 자형 채널(1010)을 한정할 수 있다. 플랜지(1006)가 U 자형 채널(1010) 내에 맞물리는 경우에, U 자형 채널(1010)의 형상은 노치(1008) 내에서 그로밋(1002)의 회전을 방지하는 회전 방지 특징부로서 작용한다. 이는 견부 나사들(1004)을 부착 특징부 내로 박을 때 도움이 될 수 있다. 그로밋(1002)은 또한 상부 플랜지(1014)로부터 돌출된 돌출부들(1012)을 포함한다. 돌출부들(1012)은 또한 하부 플랜지(1016)로부터 돌출된다. 돌출부들(1012)은 또한 견부 나사(1004)가 개구부(1018)를 통해 그로밋(1002)과 맞물릴 때 보다 쉽게압축되도록 구성될 수 있다. 돌출부들(1012)의 높이 및/또는 폭은 그로밋(1002)에 의해 제공된 전체 강성을 조정하도록 튜닝될 수 있다.
도 11a는 볼록한 사용자 인터페이스(1100)의 분해도를 도시한다. 장식용 층(1102)은 유리 또는 플라스틱으로 형성될 수 있고 사용자가 편안하게 입력할 수 있는 매끄러운 표면을 제공하도록 구성될 수 있다. 장식용 층(1102) 상에 도시된 패턴은 설정을 증가 및 감소시키는 것에 대응되는 심볼을 포함한다. 일부 실시예들에서, 플러스 및 마이너스 기호는 볼륨을 높이거나 노래의 트랙을 건너뛰는 것에 적용될 수 있다. 예를 들어 플러스를 길게 누르면 볼륨이 증가하도록 구성되고, 짧게 누르면 미디어 재생 목록의 다음 트랙으로 건너뛰기하도록 구성될 수 있다. 장식용 층(1102)은 접착제 층(1104)에 결합될 수 있다. 접착제 층들(1104)은 장식용 층을 웨지(1106)에, 그리고 웨지(1106)를 터치/LED 기판(1108)에 접합할 수 있다. 접착제 층들(1104)은 접착제 층들(1104)에 의해 야기된 터치 신호들의 임의의 감쇠를 감소시키도록 구성된 다수의 개구부들을 한정할 수 있다. 웨지(1106)는 사용자 인터페이스(1100)의 볼록한 지오메트리를 한정할 수 있다. 웨지(1106)의 유전 상수는 장식용 층(1102)으로부터 터치/LED 보드(1108)로의 터치 입력들을 효율적으로 통과시키도록 조정될 수 있다. 접착제 층들(1104) 및 웨지(1106)에 의해 한정된 개구부들의 일부 개구부들은 터치/LED 보드(1108)를 장착 프레임(1112)에 고정하는 체결구들(1110)을 수용하도록 설계될 수 있음을 유의해야 한다. 광 가이드들(1114)은 터치/LED 보드(1108)에 결합된 광원들에 의해 방출된 광을 사용자 인터페이스(1100)의 장식용 층(1102)을 향해 지향시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상이한 개구부들에 의해 한정된 개구부들은 터치/LED 보드(1108) 상에 배치된 LED들로부터의 광이 장식용 층(1102)의 일부분들을 조명하게 허용하도록 구성될 수 있다.
도 11b는 조립된 상태의 볼록한 사용자 인터페이스(1100)의 단면도를 도시한다. LED들(1116)은 터치/LED 보드(1108)의 상부 및 하부 표면들 상에 도시된다. 이러한 방식으로, 상부 LED(1116)는 장식용 층(1102)을 향하여 직접 광을 비출 수 있다. 하부 LED들(1116)은 장착 프레임(1112)에 의해 한정된 리세스 내로 광을 비춘다. 이어서, 하부 LED들(1116)에 의해 방출된 광은 광 가이드들(1114)에 의해 장식용 층(1102)의 플러스 및 마이너스 표시들 아래에 위치한 다른 개구부들을 향하여 방향전환될 수 있다.
도 11c는 볼록한 사용자 인터페이스(1100)가 상부에 배치된 어레이 스피커(100)의 단면도를 도시한다. 오디오 파(1118)는 서브우퍼(802)의 수직 방향으로 진동에 의해 발생되는 것으로 도시되어 있다. 일부 실시예들에서, 진동은 하부 하우징 컴포넌트(208)의 종축과 정렬될 수 있다. 이 예에서, 용어 "정렬된"은 움직임의 방향이 하부 하우징 컴포넌트(208)의 종축에 실질적으로 평행하다는 것을 의미하는 것으로 사용된다. 오디오 파(1118)는 벤트들(1120)을 통해 어레이 스피커(100)에서 출사되도록 구성된다. 메인 로직 보드(1122)는 볼록한 사용자 인터페이스(1100)의 하부 표면에 고정된 것으로 도시되어 있다. 메인 로직 보드(1122)는 프로세서와 같은 하나 이상의 발열 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 메인 로직 보드(1122)에 입사되는 오디오 파(1118)는 메인 로직 보드(1122)의 발열 컴포넌트들에 의해 발생된 열을 소산시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 터치/LED 보드(1108)에 의해 발생된 열은 메인 로직 보드(1122)로 전도될 수 있으며, 열은 오디오 파(1118)에 의해 변위된 공기에 의해 대류적으로 소산될 수 있다. 일부 실시예들에서, 서브우퍼(802)는 열 소산이 우선시되는 경우, 메인 로직 보드(1122)를 지나도록 밀리는 공기의 양을 최대화하도록 설계된 아음속(sub-sonic) 주파수에서 동작하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 어레이 스피커(100)는 열 소산을 우선시하게 될 수 있는 높은 열부하(heat loading) 조건을 식별하는 다양한 센서들을 내부에서 서브우퍼(802) 위에 포함할 수 있다. 예를 들어, 열 센서가 메인 로직 보드(1122)의 표면에 부착될 수 있다. 또한, 임의의 벤트 폐색(blockage)을 식별하기 위해 서브우퍼(802)와 벤트들(1120) 사이에 다양한 유량 센서들이 위치될 수 있다. 서브우퍼(802)는 또한 볼록한 사용자 인터페이스(100)의 외부 표면을 따라 햅틱 피드백을 발생시키는 주파수에서 진동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 서브우퍼(802)는 하나 이상의 상이한 유형의 사용자 입력들에 응답하여 햅틱 피드백을 발생시키는 주파수에서 동작하도록 커맨드를 받을 수 있다.
또한, 도 11c는 서브우퍼(802)의 후방 체적을 밀봉하도록 구성되는 밀봉부(1124)를 도시한다. 밀봉부(1124)는 하부 하우징 컴포넌트(208)에 대해 상부 하우징 컴포넌트(1126)가 윙윙거리는 것을 방지하는 데 유용할 수 있다. 도 11c는 또한 나사산(1128)을 따라 비틀리는 진동 링(1125)을 도시한다. 진동 링(1125)은 오디오 드라이버 조립체들(202)의 진동을 억제하기 위해 각각의 드라이버의 드라이버 하우징들(204)의 정렬 브래킷들(402)에 의해 한정된 채널들과 맞물릴 때까지 비틀리도록 구성되고 고분자 재료로 형성된다. 일부 실시예들에서, 진동 링(1125)은 진동 링(1125)의 주변부 주위에 적어도 3개 열의 나사산을 포함할 수 있다.
도 12a는 밀봉부(1124)의 사시도를 도시한다. 밀봉부(1124)는 루프 형태로 배열되고 하부 하우징 컴포넌트(208)에 고정된 오디오 컴포넌트 주위에 밀봉부를 형성할 수 있다. 밀봉부(1124)는 분할 선들을 가로 질러 밀봉하고 사출 성형된 플라스틱 부품들의 공차를 흡수하도록 구성된다. 밀봉부(1124)는 다수의 층들로 구성될 수 있다. 도 12b는 섹션 라인(C-C)에 따른 밀봉부(1124)의 단면도를 도시한다. 이 단면도는 2개의 유연성 폼 층들(1202)이 강성 플라스틱 층(1204)에 의해 함께 접합될 수 있는 방식을 도시한다. 강성 플라스틱 층(1204)은 밀봉부(1124)의 형상을 유지하도록 도움으로써 설치를 보다 신뢰성 있게 할 수 있다. 이 설계는 전형적인 O-링보다 저렴한 비용으로 더 나은 성능을 제공할 수 있다. 도 12c는 상부 하우징 컴포넌트(1126)와 지지 헤일로(1206) 사이에 배열된 밀봉부(1124)의 확대도를 도시한다.
도 13a 및 도 13b는 상부 하우징 컴포넌트(1126)가 하부 하우징 컴포넌트(208)에 부착될 수 있는 방식을 도시한다. 상부 및 하부 하우징 컴포넌트들(1126, 208)은 다수의 개별 나사산 세그먼트들을 포함한다. 나사산 세그먼트들은 상부 하우징 컴포넌트(1126)의 외부 대면 표면 및 하부 하우징 컴포넌트(208)의 내부 대면 표면 상에 배열된다. 상부 및 하부 하우징 컴포넌트들(1126, 208)을 함께 부착하기 위해, 상부 하우징 컴포넌트들(1126)의 나사산 세그먼트(1302)는 하부 하우징 컴포넌트(208)의 나사산 세그먼트(1304)와 정렬될 수 있다. 이어서, 상부 하우징 컴포넌트(1126)는 나사산 세그먼트들(1302 및 1304)이 서로 접촉할 때까지 하강될 수 있다. 이어서, 상부 하우징 컴포넌트(1126)는 나사산 세그먼트(1302)가 나사산 세그먼트(1304)를 통과(clear)하여 나사산 세그먼트(1306)와 접촉할 때까지 나사산 세그먼트(1302)를 우측으로 이동시키기 위해 비틀어질 수 있다. 나사산 세그먼트(1302)가 나사산 세그먼트(1306)와 접촉하면, 상부 하우징 컴포넌트(1126)는 나사산 세그먼트(1302)가 나사산 세그먼트(1306)를 통과하고 나사산 세그먼트(1308)와 접촉할 때까지 나사산 세그먼트(1302)를 좌측으로 이동시키기 위해 반대 방향으로 비틀어질 수 있다. 상부 하우징 컴포넌트(1126)는 나사산 세그먼트(1310)가 나사산 세그먼트(1314)의 잠금 표면(1312)에 고정될 때까지 교번하는 방향으로 계속해서 이동할 수 있다. 나사산 세그먼트(1310)는 잠금 표면(1312)과 맞물리도록 구성된 잠금 특징부(1316)를 가질 수 있다. 잠금 특징부(1316)는 잠금 특징부(1316)를 둘러싸는 영역이 상부 하우징 컴포넌트(1126)로부터 제거되는 것으로 인해 편향될 수 있다. 도 13b는 잠금 표면(1312)과 잠금 특징부(1316) 간의 상호작용에 의해 하부 하우징 컴포넌트(208)에 대해 잠금된 상부 하우징 컴포넌트(1126)를 도시한다.
도 14a 내지 도 14d는 캔틸레버식 풋(230)을 도시한다. 도 14a는 어레이 스피커(100) 바로 아래의 캔틸레버식 풋(230)을 도시한다. 캔틸레버식 풋(230)은 지지 표면 위의 어레이 스피커(100)의 중량을 지지하고 어레이 스피커(100)를 통해 전파되는 임의의 진동을 소산시키도록 구성된다. 도 14b는 캔틸레버식 풋(230)의 사시도를 도시한다. 캔틸레버식 풋(230)의 내부 층(1402)은 폴리카보네이트와 같이 다소 단단하나 변형가능한 재료로 형성될 수 있다. 실리콘과 같은 보다 유연성인 재료로 형성된 외부 층(1404)은 캔틸레버식 풋(230)에 전달되는 진동을 소산시키도록 구성될 수 있다. 유감스럽게도, 때때로 진동은 보다 표준화된 진동 소산 피트에서 바운싱(bouncing) 또는 측방향 이동을 야기할 정도로 충분히 심각할 수 있다.
도 14c는 캔틸레버식 풋(230)의 평면도로서, 특히 캔틸레버식 풋(230)을 분할하는 단면 선(D-D)을 도시한다. 도 14d는 내부 층(1402) 및 외부 층(1404)을 도시한다. 캔틸레버식 풋(230)에 힘(1406)이 작용하는 경우에, 캔틸레버식 풋(230)에 전파되는 임의의 진동을 소산시키기 위해 전적으로 외부 층(1404)의 두께로만 해결하는 대신에, 도시된 바와 같이 캔틸레버식 암들(1408)이 진동과 연관된 힘(1406)의 일부를 흡수하기 위해 반경방향으로 구부러진다. 이러한 반경방향의 구부러짐은 수직 진동이 수평 방향으로 변환되게 하고 수직 진동을 실질적으로 감소시킨다. 반경방향 구부러짐의 다른 긍정적인 효과는 보다 많은 외부 층(1404)을 지지 표면과 접촉하게 함으로써 캔틸레버식 풋(230)과 지지 표면 간의 마찰력을 증가시키고 결과적으로 어레이 스피커의 측방향 이동에 대한 저항력을 증가시킨다는 것이다. 일부 실시예들에서, 캔틸레버식 풋(230)과 그로밋들(1002)은 협조하여 어레이 스피커(100)의 바람직하지 않은 진동을 감쇠시킨다. 일부 실시예들에서, 환형 폼(1410)은 캔틸레버식 풋(230)의 주변부를 따라 추가될 수 있으며, 이는 캔틸레버식 풋(230)의 주변부의 원하지 않는 진동을 방지하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 폼(1410)은 스피커 디바이스가 캔틸레버식 풋(230) 내에서 공진할 가능성이 있는 오디오 파를 발생시키는 경우에 그렇지 않으면 산만한 진동을 발생시킬 수 있는 진동을 방지하도록 위치된다.
도 15는 도 11a 내지 도 11c에 도시된 사용자 인터페이스와 일부 특징들이 상이한 대안적인 볼록한 사용자 인터페이스(1500)의 분해도를 도시한다. 특히, 볼록한 사용자 인터페이스(1500)는 2개의 구별되는 조명 터치 인터페이스 구역들을 포함한다. 사용자 인터페이스(1500)는 장착 프레임(1502)을 포함하며, 이는 장착 프레임(1502)의 원주를 따라 이어지는 채널(1503)을 한정한다. 채널(1503)은 어레이 스피커(100)를 덮는 음향 패브릭과 연관된 끈을 수용하도록 구성될 수 있다. 채널(1503)은 끈의 각각의 단부가 채널(1503)을 따라 장착 프레임(1502) 주위로 편리하게 감길 수 있게 한다. 장착 프레임(1502)은 또한 발광 컴포넌트들을 수용하도록(receive and accommodate) 구성된 다수의 리세스(1504)를 한정한다. 특히, 발광 컴포넌트들은 LED 어레이 보드(1506) 및 광원들(1508)을 포함한다. LED 어레이 보드(1506)는 LED들의 어레이(1510)를 포함한다. LED들(1510)의 각각은 3개 이상의 색상의 광을 방출하도록 구성될 수 있다. LED들(1510)은 또한 제1 터치 인터페이스 구역과 연관된 다양한 설계들을 협력적으로 발생하도록 구성될 수 있다. 광원들(1508)은 각각 제2 터치 인터페이스 구역과 연관된 하나 이상의 색상들의 광을 방출하는 하나 이상의 LED들을 포함할 수 있다. 인터포저 보드(interposer board)(1512)가 LED 어레이 보드(1506)와 터치 인쇄 회로 기판(PCB)(1514) 사이의 스탠드오프 거리(standoff distance)를 설정하도록 구성될 수 있다. 인터포저 보드(1512)는 LED들(1510)에 의해 발생된 광이 인터포저 보드(1512)를 통과하도록 허용하는 개구부들을 한정할 수 있다. 인터포저 보드(1512)는 터치 PCB(1514)와 LED 어레이 보드(1506) 사이에서 전력 및 신호들을 라우팅하기 위해 그 주변부를 따라 배열된 전기 전도성 에지 도금을 갖는 전기 절연 층의 형태를 취할 수 있다. 이러한 방식으로, LED들(1510)에 의해 방출된 광은 터치 PCB(1514)와 연관된 컴포넌트들에 의해 프로세싱된 터치 입력들에 따라 변조될 수 있다. 터치 PCB(1514)는 발광 컴포넌트들에 의해 발생된 광이 지나가는 다수의 개구들을 한정한다. 특히, 볼륨 제어 개구부들(1516)은 사용자 인터페이스(1500)와 연관된 스피커 시스템의 볼륨을 각각 증가 및 감소시키는 것과 연관된 플러스 심볼 및 마이너스 심볼의 형상을 가질 수 있다.
도 15는 또한 터치 PCB(1514)를 장착 프레임(1502)에 고정하도록 구성될 수 있는 체결구들(1518)을 도시한다. 일부 실시예들에서, 체결구들(1518)은 장착 프레임(1502)에 의해 한정된 개구부들 내에 나사산을 형성하는 자동 태핑 나사(self-tapping screw)가 될 수 있다. 터치 PCB(1514)는 접착제 층(1522)에 의해 웨지(1520)에 결합될 수 있다. 접착제 층(1522) 및 웨지(1520) 둘 모두 발광 컴포넌트들에 의해 방출된 광이 통과할 수 있는 개구부들을 포함할 수 있다. 접착제 층(1522) 및 웨지(1520)는 또한 체결구들(1518)의 헤드 부분을 수용하기 위해 개구부들을 포함할 수 있다. 주변 구역보다 실질적으로 더 두꺼운 중앙 구역을 갖는 웨지(1520)는 사용자 인터페이스(1500)에 그의 곡선형 또는 볼록형 외부 지오메트리를 부여하도록 구성될 수 있다. 웨지(1520)의 중앙 구역은 LED들(1510)로부터 수신된 광을 확산하도록 구성된 확산기 조립체(1523)를 수용하기 위한 개구부를 포함한다. 확산기 조립체(1523)는 LED들(1510)의 각각에 대한 개별 확산 광학체들을 갖는 렌즈 어레이(1524)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 렌즈 어레이(1524)는 LED들(1510)의 각각으로부터 광을 확산하는 단일 피스의 유리의 형태를 취할 수 있다. 다른 실시예들에서, 렌즈 어레이(1524)는 광을 확산시키는 다수의 개별 렌즈들을 포함할 수 있다. 렌즈 어레이(1524)는 접착제 폼 링(1526)에 의해 터치 PCB(1514)에 고정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 터치 플레이트(1528)는 렌즈 어레이(1524)의 하향 대면 표면에 고정될 수 있다. 터치 플레이트(1528)에 의해 한정된 개구부들은 렌즈 어레이(1524)의 렌즈 돌출부들을 수용할 수 있다. 터치 플레이트(1528)는 사용자 인터페이스(1500)에 의해 수신된 터치 입력들에 대한 용량성 결합을 향상시키는 얇은 전기 전도성 플레이트의 형태를 취할 수 있다. 터치 플레이트는 터치 PCB(1514)에 전기적으로 결합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 터치 플레이트(1514)의 평평한 표면은 사용자 인터페이스(1500)의 볼록한 장식용 터치 표면에서 이루어진 입력들을 판독하도록 최적화된 터치 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치 플레이트(1514)와 연관된 감지 그리드의 밀도는 내려진 입력들이 외부 표면에서의 곡률에 대해 조정되도록 허용하는 가변된 밀도를 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 사용자 인터페이스(1500)의 전체 외부 터치 표면에 걸쳐 일관된 사용자 입력이 달성될 수 있고, 이에 의해 터치 입력들이 터치 센서의 주변부를 따라 판독된 경우에 비해 중심에서 상이한 속도로 판독되는 상황을 피할 수 있다. 렌즈 어레이(1524)의 상향 대면 표면은 렌즈 어레이(1524)의 주변부를 따라 배열된 접착제 스트립들(1532)에 의해 제1 확산기 플레이트(1530)에 고정될 수 있다. 추가적인 광 확산을 위한 확산기 필름(1534) 층이 제1 확산기 플레이트(1530)와 렌즈 어레이(1524) 사이에 위치될 수 있다. 제1 확산기 플레이트(1530)는 또한 LED들(1510)에 의해 방출된 광의 확산량을 증가시키도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제1 확산기 플레이트(1530)는 투명 폴리카보네이트 수지와 상이한 굴절률을 갖는 입자들로 도핑된 투명 폴리카보네이트 수지로 형성될 수 있다. 예를 들어, 폴리카보네이트 수지는 제1 확산기 플레이트(1530)에 백색 외관을 부여하고 또한 제1 확산기 플레이트(1530)를 통과하는 광을 더 확산시키도록 돕는 티타늄 산화물 입자들로 도핑될 수 있다. 제1 확산기 플레이트(1530)는 제1 확산기 플레이트(1530)의 주변부를 따라 배열된 접착제 스트립들(1532)에 의해 제2 확산기 플레이트(1536)에 고정된다. 접착 스트립들(1532)은 제1 및 제2 확산기 플레이트들 사이에 작은 공기 갭을 생성하도록 크기가 정해진다. 제2 확산기 플레이트(1536)는 확산기 조립체(1523)가 웨지(1520)와 동일한 곡률을 달성하도록 돕는 돔형(dome-shaped) 표면을 가질 수 있다. 최종적으로, 페이드 필름(fade film)(1538)이 제2 확산기 플레이트(1536)의 상향 대면 표면에 적용될 수 있다. 페이드 필름은 LED들(1510)에 의해 방출된 광의 주변부를 따라 광의 세기를 페더링(feather)하는 반경방향 단계식 필터의 형태를 취할 수 있다. 이러한 방식으로, 페이드 필름(1538)은 접착제 층(1540)이 상부 캡(1542)의 중앙 구역에서 조명으로부터 비조명으로 갑작스럽게 변경되는 것을 방지한다. 상부 캡(1542)은 유리 또는 폴리카보네이트 재료와 같은 투명한 중합체 재료의 층의 형태를 취할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상부 캡(1542)은 상부 캡(1542)을 통과하는 광을 더 확산시키는 잉크의 층을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, LED들(1510)에 의해 방출되고 전술한 확산 요소들에 의해 확산된 광은 약 3센티미터의 직경을 갖는 광의 혼합을 협력적으로 발생할 수 있다.
도 16a는 렌즈 어레이(1524)의 하향 대면 표면을 도시한다. 도시된 바와 같이, 렌즈 어레이(1524)는 다수의 상이한 광원에 대해 개별 광학체들을 갖는 단일 피스의 형상화된 유리의 형태를 취한다. 특히, 렌즈 어레이(1524)는 벌집 패턴으로 배열된 19개의 LED들(1510)로부터의 광을 확산시키는 돌출 렌즈들(1602)을 포함한다. 보다 크거나 보다 작은 수의 LED들(1510)이 렌즈 어레이(1524)에 의해 수용될 수 있음이 이해되어야 한다. 또한, 돌출된 렌즈들(1602)은 불규칙적 패턴 또는 직사각형 격자와 같은 상이한 규칙적 패턴으로 배열될 수 있다.
도 16b는 섹션 라인(E-E)에 따른 렌즈 어레이(1524)를 포함하는 볼록한 사용자 인터페이스(1500)의 일부분의 측단면도를 도시한다. 명확성을 위해 접착제 층들이 도면에서 생략되었음을 유의해야 한다. 특히, LED들(1510)이 LED 어레이 보드(1506)에 부착된 것으로 도시되어 있다. 5개의 LED들(1510)이 렌즈 어레이(1524) 내로 광을 방출하는 것으로 도시된다. 렌즈 어레이(1524)의 돌출 렌즈들(1602)은 광이 제1 및 제2 확산기 플레이트들(1530 및 1536)로 입사되기에 앞서 LED들(1510)로부터 수신된 광을 확산시킨다. 도시된 바와 같이, 돌출된 렌즈들(1602)의 각각은 LED들(1510) 중 각각 하나의 LED를 향해 배향된 오목 표면을 포함한다. 확산기 플레이트들은 광이 상부 캡(1542)을 통해 출사되기에 앞서 광을 더 확산시키도록 구성될 수 있다. 광이 상부 캡(1542)을 통해 출사될 때가 되면, 각각의 LED(1510)로부터 방출된 광이 LED들(1510) 중 인접한 LED들로부터의 광과 혼합될 수 있다. 이러한 방식으로, 비교적 적은 수의 LED들이 협력하여 혼합된 패턴의 광들을 상부 캡(1542)에 의해 한정된 외부 표면에 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 표면을 따라 보여진 광은 약 30 mm의 전체 직경을 가질 수 있고, 각각의 LED(1510)로부터의 광은 약 7 mm의 직경을 가로 질러 확산될 수 있다.
도 17a는 패브릭(1700)의 일단에 의해 한정된 확장가능한 개구부의 분해 단면도를 도시한다. 패브릭(1700)은 제1 단부 및 탄성 및/또는 확장가능한 제2 단부에 고정된 크기의 개구부를 갖는 튜브의 형태를 취할 수 있다. 도 17a는 제2 확장가능한 단부를 도시한다. 패브릭 층들(1702, 1704 및 1706)은 스피커 디바이스에 의해 발생된 오디오 파의 통과를 억제하지 않으면서 스피커 디바이스에 대해 심미적으로 만족스러운 외부 표면을 제공하도록 구성될 수 있다. 패브릭 층들(1702, 1704 및 1706)은 폴리에스테르, 나일론 및 폴리우레탄과 같은 재료들로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 패브릭 층(1702)은 패브릭 층(1702)에 의해 발생된 저항의 양을 제한하는 다이아몬드 형상의 개구부들의 어레이를 한정하는 다이아몬드 형상의 패턴을 가질 수 있다. 패브릭 층(1702)은 접착제 층(1708)에 의해 패브릭 층(1704)에 접착될 수 있다. 접착제 층(1708)은 고체 층으로서 도시되어 있지만, 접착제가 패브릭 층(1702)과 동일한 패턴을 갖도록 형성될 수 있음이 이해되어야 한다. 이러한 방식으로, 접착 재료가 패브릭(1700)의 외부 표면에서 노출되지 않게 될 수 있다. 패브릭 층(1704)의 내부 립은 접착제 링(1710)에 의해 패브릭 층(1706)에 결합될 수 있다. 이어서, 패브릭 층(1706)은 상부 하우징 컴포넌트(1126)(도시되지 않음, 도 13b 참조)에 고정될 수 있다. 이러한 방식으로, 패브릭(1700)은 스피커 디바이스에 견고하게 결합될 수 있다.
도 17a는 또한 스티치형(stitched) 나사산(1712)을 도시한다. 일부 실시예들에서, 스티치형 나사산(1712)은 패브릭 층(1702)의 립에 재봉될 수 있다. 스티치형 나사산(1712)은 패브릭(1700)의 립을 따라 배열된 다수의 루프들로 배열되고 끈(1714)을 수용하도록 크기가 정해진 섬유의 형태를 취할 수 있다. 끈(1714)은 스티치형 나사산(1712)의 루프들에 의해 한정된 개구부들을 통해 꿰어질 수 있다. 패브릭(1700)의 립의 끈(1714)의 양단을 당기거나 풀어 줌으로써, 패브릭(1700)을 스피커 디바이스로부터 각각 설치 및 제거하기 위해 개구부가 확장 또는 수축될 수 있다.
도 17b는 함께 완전히 접착된 패브릭 조립체(1700)의 단면도 및 끈(1714)의 양단이 패브릭 조립체(1700)의 동일한 반경방향 위치로부터 돌출될 수 있는 방식을 도시한다. 끈(1714)은 스피커 디바이스의 사용자 인터페이스와 연관된 장착 프레임을 감쌀 만큼 충분히 길게 되어, 끈이 패브릭(1700)에 의해 한정된 개구부(1716)를 원활하게(smoothly) 수축하게 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 스티치형 나사산(1712) 및 끈(1714)은 패브릭(1700)의 립 주위에 삽입 성형된 탄성 루프로 대체될 수 있다. 탄성 루프는 고무 밴드와 유사하게 작용할 수 있고, 패브릭을 제 위치에 견고하게 유지하는 탄성을 가지면서도, 스피커 디바이스로부터 패브릭 조립체(1700)의 제거를 위해 개구부(1716)를 한정하는 패브릭이 확장되도록 허용한다.
도 17c는 상부 하우징 컴포넌트(1126)의 일부 주위에 설치된 패브릭 조립체(1700)의 평면도를 도시한다. 도 17c는 패브릭 조립체(1700)에 의해 한정된 개구부와 상부 하우징 컴포넌트(1126)에 의해 한정된 개구부 사이에 환형 갭을 남기도록 끈들(1714)이 단지 부분적으로 조여진 것을 도시한다. 도 17d는 끈(1714)이 장착 프레임(1502)에 의해 한정된 개구부(1708)를 통해 라우팅되고 이어서, 패브릭 조립체(1700)가 장착 프레임(1502)의 주변부 주위에 균일하게 조여지도록(cinch) 당겨질 수 있는 방식을 도시한다.
도 18은 헤일로 조립체(1800)의 분해도를 도시한다. 헤일로 조립체는 체결구들(1806)에 의해 함께 결합되는 상부 링(1802) 및 하부 링(1804)을 포함한다. 상부 링(1802)과 하부 링(1804) 둘 모두 그 주변부 주위의 나사산을 각각 협력적으로 한정한다. 나사산은 링들이 스피커 하우징의 내부 체적 내의 제자리로 비틀려 들어가도록 허용한다. 상부 링(1802)의 하부 표면 및 하부 링(1804)의 상부 표면은 2개의 링들이 반경방향으로 정렬되도록 허용하는 상보적인 지오메트리들을 갖는다. 또한, 링들이 반경방향으로 정렬되는 경우에, 주변 나사산은 2개의 링들 사이의 계면부에 걸쳐 매끄럽게 연속된다. 예를 들어, 하부 링은 2개의 링들이 반경방향으로 정렬되는 경우에, 리세스된 특징부(1810)와 정렬되는 램프(ramp) 특징부(1808)를 포함한다. 링들(1802 및 1804)의 반경방향 정렬은 또한 체결구 개구부들(1812)이 체결구 개구부들(1814)과 정렬되도록 한다. 상부 링(1802)은 개구부들(1812)의 각각에 인접한 추가적인 개구부들을 포함할 수 있고, 이들은 다른 내부 컴포넌트들을 헤일로 조립체(1800)에 고정하기 위한 추가적인 체결구들을 수용하도록 구성된다. 상부 링(1802)의 내부 대면 표면은 체결구들을 수용하도록 구성된 개구부들을 포함하는 상부 링(1802)의 일부분들을 두껍게 하도록 돕는 돌출부들을 포함할 수 있다. 헤일로 조립체(1800)는 또한 그루브(1816) 내에 위치될 수 있고 오디오 파가 헤일로 조립체(1800)의 주변부 주위로 전파되는 것을 방지하도록 기능하는 밀봉부(1124)를 포함한다.
또한, 도 18은 가요성 커넥터 조립체(1820)를 도시한다. 가요성 커넥터 조립체(1820)는 스피커 인클로저 전체에 분포된 컴포넌트들을 전기적으로 결합하도록 구성될 수 있다. 특히, 가요성 커넥터 조립체는 상부 링(1802)의 개구부(1818)를 통해 연장되어 헤일로 조립체(1800) 위에 배치된 전기 컴포넌트 커넥터들에 도달할 수 있다. 일부 실시예들에서, 링(1804)은 또한 가요성 커넥터 기판(1822)의 통로를 허용하도록 개구부(1818)와 정렬된 개구부를 포함할 수 있다. 가요성 커넥터 기판(1822)은 폴리이미드 기판의 형태를 취할 수 있다. 일부 실시예들에서, 가요성 커넥터 조립체(1820)는 터치 PCB(1514)(도 15 참조)와 같은 전기 컴포넌트와 전기적으로 결합하도록 구성되는 보드 대 보드(board to board) 커넥터(1824)를 포함한다. 가요성 커넥터 조립체(1820)는 연관된 스피커 디바이스의 하단부에서 스피커 드라이버들과 전기적으로 결합되도록 구성된 커넥터(1826)와 같은 다른 커넥터들을 포함할 수 있다.
도 19는 내부에 헤일로 조립체(1800)가 설치되어 있는 스피커 디바이스의 부분 단면도를 도시한다. 상부 링(1802)은 하부 링(1804)과 직접 접촉한 것으로 도시된다. 체결구(1806)는 하우징 컴포넌트(208)의 나사산(1902)을 따라 2개의 링들을 회전시킨 후에 상부 링(1802)과 하부 링(1804)을 함께 고정하는 것으로 도시된다. 체결구(1806)가 상부 및 하부 링들(1802 및 1804)을 함께 고정시키기에 앞서, 나사산(1904 및 1906)이 나사산(1902) 사이에 다소 느슨하게 끼워질 수 있다. 이러한 방식으로, 헤일로 조립체는 하우징 컴포넌트(208) 내로 쉽게 회전해 들어가도록 구성된다. 올바른 위치가 달성되면, 체결구(1806)는 나사산(1904 및 1906)이 나사산(1902)에 대항해 견디도록 하며, 이는 헤일로 조립체를 제 위치에 고정시키고 하우징 컴포넌트(208)에 대한 헤일로 조립체(1800)의 진동을 방지한다. 또한, 도 19는 플랜지(1006)와 연관된 체결구(1004)가 서브우퍼(802)의 플랜지(1006)를 헤일로 조립체(1800)의 상부 링(1802)에 고정하는 방식을 도시한다.
도 20은 상부 하우징 컴포넌트(1126)가 체결구(2002)에 의해 헤일로 조립체(1800)에 고정될 수 있는 방식을 도시한다. 상부 하우징 컴포넌트(1126)는 체결구(2002)가 상부 하우징 컴포넌트(1126)를 통해 수직으로 연장되고 헤일로 조립체(1800)의 상부 링(1802)과 맞물리게 허용하는 체결구 개구부를 포함할 수 있다. 장식용 플러그(2004)가 체결구(2002)를 수용하도록 구성된 개구부를 둘러싼 리세스에 삽입될 수 있다. 장식용 플러그(2004)는 패브릭 커버가 리세스 내로 돌출되는 것과 스피커 디바이스의 심미적 외관에 악영향을 미치는 것을 방지한다. 도 20은 또한 오디오 파가 상부 링(1802)의 주변부 주위로 전파되는 것을 방지하도록 동작하는 밀봉부(1124)가 상부 링(1802)과 하부 하우징 컴포넌트(208) 사이에 위치될 수 있는 방식을 도시한다. 스피커는 또한 상부 링(1802)의 중앙 개구부를 통해 오디오 파가 전파되는 것을 방지하도록 도울 수 있는, 상부 링(1802)과 플랜지(1006) 사이에 위치된 밀봉부(2006)를 포함할 수 있다. 도 20은 또한 상부 하우징 컴포넌트(1126)의 단차형 나사산(1302)과 하부 하우징 컴포넌트(208)의 단차형 나사산(1304)의 상대 위치를 도시한다.
도 21은 대안적인 상부 하우징 컴포넌트의 사시도를 도시한다. 상부 하우징 컴포넌트(2100)는 다이아몬드 형상의 벤트들(2102)을 포함한다. 다이아몬드 형상의 벤트들(2102)은 상부 하우징 컴포넌트(2100)를 덮는 음향 패브릭의 패턴과 유사한 형상을 가질 수 있다. 심지어 다이아몬드 형상의 벤트들(2102)이 음향 패브릭의 패턴보다 실질적으로 더 큰 경우에도, 유사한 패턴을 가지면 패턴 윤곽들이 정렬되게 된다. 이러한 정렬은 상부 하우징 컴포넌트(2100)와 연관된 스피커 디바이스의 사용자에게 음향 패브릭 아래의 벤트 개구부들이 보일 가능성이 실질적으로 낮아지게 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 음향 패브릭의 패턴은 벤트들(2102)과 정렬될 수 있다. 예를 들어, 음향 패브릭은 4개 또는 16개의 다이아몬드 패턴들의 패턴이 벤트들(2102)의 각각 내에 정렬되도록 정렬될 수 있다. 이러한 방식으로, 패턴들의 에지들이 정렬될 수 있고, 사용자에게 벤트들(2102)이 보일 가능성을 더욱 감소시킨다. 상부 하우징 컴포넌트(2100)는 또한 도 15에 도시된 바와 같이, 볼록한 사용자 인터페이스(1500)의 라인들을 따라 볼록한 사용자 인터페이스를 지지하도록 구성된 돌출 지지 부재들(2104)을 포함할 수 있다.
도 22는 어레이 스피커(100)와 통신하고/하거나 상호작용할 수 있는 상이한 유형의 접속된 전자 기기들을 나타내는 도면을 도시한다. 일부 실시예들에서, 어레이 스피커(100)는 홈 자동화를 용이하게 하는 중앙 허브로서 작용할 수 있다. 어레이 스피커(100)에 의해 액세스가능한 메모리 온-보드 어레이 스피커(100) 또는 네트워크를 통해 액세스가능한 메모리는 다양한 묘사된 디바이스 유형들의 상호작용을 관리하는 규칙들을 저장하는 데 사용될 수 있다. 이어서, 어레이 스피커는 저장된 규칙들에 따라 서로 다른 디바이스들에 명령어들을 전송할 수 있다. 어레이 스피커(100) 내에 배치된 마이크로폰들은 사용자의 가정 내의 접속된 전자 기기들과 관련된 특정 작동들을 수행하라는 음성 커맨드들을 수신하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서 볼록한 사용자 인터페이스는 특정 접속된 전자 디바이스에 대한 다양한 설정들을 조정하기 위한 커맨드들을 수신할 수 있다. 예를 들어, 어레이 스피커(100)는 스마트 잠금 디바이스(2202)를 조정하라는 커맨드들을 수신하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 어레이 스피커(100)는 음성 커맨드에 응답하여 어레이 스피커가 스마트 잠금 디바이스(2202)를 잠그고 잠금해제하도록 허용하는 명령어들을 포함할 수 있다. 또한, 어레이 스피커(100)는 스마트 잠금 디바이스(2202)가 잠금해제된 것을 집안의 입주자들에게 경고하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 어레이 스피커(100)는 스마트 잠금 디바이스(2202)를 잠금해제한 사용자의 신원을 알릴 수 있다. 이러한 상황에서, 스마트 잠금 디바이스(2202)는 이동 전화와 같은 전자 디바이스로부터 수신된 커맨드에 응답하여 개방하도록 구성될 수 있다. 이어서, 어레이 스피커(100)는 사용자가 그 이동 전화와 연관되는 경우에 사용자를 식별할 수 있다. 일부 실시예들에서, 어레이 스피커(100)는 스마트 잠금 디바이스(2202)의 작동에 응답하여 다른 디바이스들과 상호작용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 어레이 스피커는 잠금해제 이벤트에 응답하여 조명(2204)들 중 하나 이상의 조명들의 조명을 지향시키고 스마트 온도계(2206)와 연관된 HVAC 시스템의 온도를 조정할 수 있다.
도 22는 또한 어레이 스피커(100)와 스마트 차고 개폐기(2208) 간의 통신을 도시한다. 스마트 차고 개폐기(2208)의 개방 이벤트를 검출하는 것에 응답하여, 어레이 스피커는 스마트 잠금 디바이스(2202)의 동작과 관련하여 전술한 유사한 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자가 상이한 방향으로 주택에 진입할 것을 예상하여 조명들(2204) 중 상이한 조명들이 조명될 수 있다.
어레이 스피커(100)는 또한 전자 캘린더와 연관된 다양한 캘린더 이벤트들에 따라 상이한 스마트 디바이스들을 동작하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 어레이 스피커는 이벤트가 비공개로 표시되는 경우에 감시 카메라(2210)와 동일한 방에 위치된 그 이벤트 도중에는 감시 카메라(2210)를 디스에이블하도록 구성될 수 있다. 어레이 스피커는 또한 윈도우 센서(2212)가 낮 또는 밤의 특정 시간대 후에 창문이 열린 채로 유지되어 있다고 표시한다면 하나 이상의 사용자들에게 통지하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 어레이 스피커(100)는 다양한 사용자 입력들 및/또는 스마트 디바이스 활동들에 응답하여 비디오 및 오디오 콘텐츠 모두를 제시하기 위해 텔레비전/모니터(2214)와 같은 다른 컴포넌트들과 협력하는 매체 허브로서 역할 할 수 있다. 예를 들어, 텔레비전/모니터(2214)는 어레이 스피커(100)의 사용자에게 그래픽 인터페이스를 제시할 능력을 가질 수도 있고 갖지 않을 수도 있는 다른 컴포넌트들에 의해 수행되는 상태 및/또는 활동을 표시하는 상태 스크린 및/또는 진행 모니터를 제시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 어레이 스피커는 사용자가 식료품 쇼핑 외출을 일정에 넣기 직전에 냉장고(2216)로 하여금 냉장고(2216)의 내부 영역들의 이미지들을 사용자에게 전송하라고 원격으로 지시하도록 구성될 수 있다. 이러한 다양한 동작들이 어레이 스피커(100)의 내부 메모리에 저장될 수 있지만, 어레이 스피커(100)는 또한 클라우드 서비스 제공자와 통신함으로써 근거리 통신망과 연결되거나 연결되지 않을 수도 있는 사용자들이 어레이 스피커(100)를 이용하여 다양한 활동들을 조정하도록 도울 수 있다. 예를 들어, 사용자는 스마트 폰과 같은 디바이스로 어레이 스피커(100)와 원격으로 연결하여 어레이 스피커(100)가 통신하는 스마트 컴포넌트들에 대한 특정 작업을 활성화할 수 있다.
일부 실시예들에서, 어레이 스피커는 웨어러블 디스플레이(2218)와 상호작용하도록 구성될 수 있다. 웨어러블 디스플레이(2218)는 디지털 콘텐츠를 사용자에게 제시하는 증강 현실 또는 가상 현실 고글의 형태를 취할 수 있다. 웨어러블 디스플레이(2218)가 증강 현실 디스플레이인 경우, 웨어러블 디스플레이(2218)는 어레이 스피커(100) 주위의 다양한 제어 인터페이스들과 오버레이(overlay)될 수 있다. 예를 들어, 가상 콘텐츠는 어레이 스피커(100) 맨 위에 볼록한 사용자 인터페이스를 오버레이하여 사용자 인터페이스를 더 크게 만들 수 있다. 일부 실시예들에서, 확대된 사용자 인터페이스는 사용자가 보다 많은 효율성 및/또는 보다 많은 옵션들을 가지고 어레이 스피커(100)를 제어할 수 있게 하는 확장된 디스플레이 및 확대된 제어 조작 구역들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스는 사용자로 하여금 어레이 스피커(100)에 의해 발생되는 오디오와 연관된 고음 및/또는 저음 출력을 증가 또는 감소시킬 수 있게 하는 가상 그래픽 이퀄라이저를 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자에게 어레이 스피커(100) 내에 포함된 다수의 스피커 드라이버들의 각각에 의해 커버되는 방의 다양한 구역들을 시각화하는 오버레이가 제시될 수 있다. 이어서, 사용자는 하나 이상의 스피커 드라이버들과 연관된 특정 구역의 특정한 오디오 출력을 조정할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 어레이 스피커(100)로부터의 오디오 출력을 청취하는 개인들을 포함하는 도시된 구역들만을 식별할 수 있다. 또한, 사용자는 제1 오디오 드라이버와 연관된 어레이 스피커의 제1 구역에 위치된 제1 사용자에 대한 오디오 출력을 감소시키고 제2 오디오 드라이버와 연관된 어레이 스피커의 제2 구역에 위치된 제2 사용자에 대한 오디오 출력을 증가시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 청취자들은 원하는 볼륨으로 오디오를 즐길 수 있고, 가상 인터페이스는 사용자가 다양한 청취자들이 위치된 구역들을 신속하게 식별하게 허용한다. 일부 실시예들에서, 어레이 스피커(100)는 웨어러블 디스플레이(2218)와 연관된 회로부 및 센서들이 어레이 스피커(100)에 대해 가상 콘텐츠를 배향시키도록 돕는 다양한 표지들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 어레이 스피커(100)가 원통형이기 때문에, 어레이 스피커(100) 내의 스피커 드라이버들의 각각의 반경방향 위치를 결정하는 것이 어려울 수 있다. 장식용 심볼들과 같은 작은 표지들이 어레이 스피커(100)를 덮는 음향 패브릭 내에 내장될 수 있다. 이러한 방식으로, 다양한 청취 구역들이 어레이 스피커(100)와 보다 정확하게 연관될 수 있다. 일부 실시예들에서, 어레이 스피커(100)는 실내의 다양한 청취자들의 위치를 식별하고 식별된 청취자들에 대한 오디오 경험을 향상시키기 위해 오디오 출력을 변경하도록 구성된 광학 센서들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 웨어러블 디스플레이 디바이스는 어레이 스피커(100)로부터 광학 커맨드들을 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스와 연관된 디스플레이는 광의 특정 패턴들을 출력하도록 구성될 수 있다. 웨어러블 디스플레이 디바이스(2218)의 광학 센서들은 광의 패턴들을 식별하고, 응답으로 일부 방식으로 디스플레이를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 웨어러블 디스플레이(2218)에 의해 디스플레이된 가상 제어부들의 유형, 크기 및 배향은 사용자 인터페이스와 연관된 디스플레이의 출력에 따라 변경될 수 있다.
도 23은 어레이 스피커(100)의 다양한 전기 컴포넌트들 간의 통신 및 상호운용성을 도시하는 블록도이다. 프로세서(2302)는 도시된 전기 컴포넌트들과 통신할 수 있다. 사용자 인터페이스(2304)는 이어서 프로세서(2302)에 의해 수신되는 사용자 입력들을 수신할 수 있다. 사용자 입력들에 응답하여, 프로세서(2302)는 수신된 사용자 입력들에 대응되는 신호를 해석하여 다른 전기 컴포넌트들에 중계할 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스는 서브우퍼(2306) 및 오디오 드라이버 조립체들(2308) 둘 모두의 출력의 증가를 지시하는 사용자 입력들을 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전기 컴포넌트들은 모두 가요성 커넥터(1820)와 같은 컴포넌트들에 의해 설정된 전기 전도성 경로들에 의해 함께 링크될 수 있으며, 어레이 스피커(100)의 디바이스 하우징 전체에 걸쳐 분포된 다양한 전기 컴포넌트들로 전기 신호들을 라우팅하는 것이 가능하다. 어레이 스피커(100)는 또한 디스플레이 시스템(2312)을 포함할 수 있다. 디스플레이 시스템(2312)은 어레이 스피커(100)의 사용자에게 시각적 피드백을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 시각적 피드백은 미국 캘리포니아주 쿠퍼티노 소재의 애플 사(Apple Inc.)에서 제작된 Siri® voice assistant와 같은 음성 비서와의 상호작용에 응답하여 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 음성 요청이 프로세싱되는 동안 및/또는 음성 비서가 음성 요청을 기다리는 동안 다채로운 모자이크 패턴의 어레이가 제시될 수 있다. 어레이 스피커는 또한 컴퓨터 판독가능 매체(2314)를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체(2314)는 서브우퍼(2306) 및 오디오 드라이버 조립체들(2308)에 의한 재생용 미디어 파일들의 양을 저장하거나 또는 적어도 캐싱(cache)하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 컴퓨터 판독가능 매체(2314) 상에 저장된 미디어 파일들은 예컨대, 영화들, TV 쇼들, 사진들, 오디오 레코딩들 및 뮤직 비디오들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 미디어 파일의 비디오 부분은 무선 통신 시스템(2316)에 의한 디스플레이를 위해 다른 디바이스로 전송될 수 있다. 이것은 특정 사용자 입장에서는 다른 디바이스가 더 크거나 더 쉽게 시청가능한 디스플레이를 가질 수 있기 때문에 디스플레이 시스템(2312)이 비디오 부분을 나타내는 경우에도 바람직할 수 있다. 예를 들어, 다른 디스플레이 디바이스는 방 안의 사용자의 위치에 따라 선택될 수 있다.
도 23은 또한 RAM/ROM 컴포넌트(2318)를 도시한다. RAM/ROM 컴포넌트(2318)는 빈번하게 사용되는 정보 및/또는 재생 직전에 큐잉된 정보의 단기 캐싱을 위한 RAM(랜덤 액세스 메모리)을 포함할 수 있다. ROM(판독 전용 메모리)은 어레이 스피커(100)의 기본 동작에 사용된 디바이스 드라이버들 및 하위 레벨 코드와 같은 컴퓨터 코드를 저장하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, RAM/ROM 컴포넌트(2318)는 2개의 별개의 컴포넌트들의 형태를 취할 수 있다.
도 23은 또한 어레이 스피커(100)가 마이크로폰들, 근접 센서들, 터치 센서들, 가속도계들 등을 포함하는 센서 어레이(2320)를 또한 포함할 수 있는 방식을 도시한다. 센서 어레이(2320)의 마이크로폰들은 음성 커맨드들을 모니터하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 마이크로폰들은 음성 커맨드를 발행하는 사용자의 의도를 표시하는 커맨드 구문을 인식한 후에만 음성 커맨드들을 프로세싱하도록 구성될 수 있다. 마이크로폰들은 디바이스 하우징 외부를 따라 반경방향으로 산재되어 하우징이 음성 커맨드들을 차폐하거나 모호하게 하지 않게 할 수 있다. 또한, 다수의 마이크로폰들이 활용되어 방 안의 사용자의 위치를 삼각측량할 수도 있다. 특정 예들에서, 결정된 사용자의 위치에 따라 오디오 출력을 최적화하거나 추가적인 스마트 디바이스들을 큐잉하는 것이 바람직할 수 있다(도 22 참조).
공간적으로 분포된 마이크로폰들을 이용해 삼각측량에 의해 사용자의 위치를 식별하는 것에 추가하여, 어레이 스피커(100)를 둘러싸는 사용자들 및/또는 장애물들의 존재를 식별하는 것을 돕기 위해 근접 센서들이 어레이 스피커(100)의 외부 표면을 따라 분포될 수 있다. 일부 실시예들에서, 근접 센서들은 어레이 스피커(100)를 둘러싸는 객체들을 특성화하는 것을 돕는 적외선 펄스들을 방출하도록 구성될 수 있다. 센서로 재반사된 펄스들은 프로세서(2302)에 의해 프로세싱될 수 있으며, 이어서, 프로세서는 어레이 스피커(100)를 둘러싸는 임의의 객체들을 특성화할 수 있다. 일부 실시예들에서, 어레이 스피커(100)의 오디오 출력은 주변 객체들이 어레이 스피커(100)의 예상 오디오 출력을 실질적으로 변경하는 상황에서 조정될 수 있다. 예를 들어, 어레이 스피커(100)가 벽 또는 기둥에 기대어 위치되는 경우, 적외선 센서들은 장애물을 식별하고 벽 또는 기둥을 향한 스피커 드라이버들의 출력을 감쇠시키거나 중지시킬 수 있다. 어레이 스피커(100)에 명령어들을 전달하는 사용자의 위치를 더욱 정제하기 위해 반사된 펄스들 및 오디오 삼각측량 데이터가 결합될 수 있다. 센서 어레이(2320)는 또한 사용자가 어레이 스피커(100)의 외부 표면을 따라 커맨드들을 입력하도록 허용하는 터치 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 15에 도시된 볼록한 사용자 인터페이스의 터치 PCB(1514)는 상부 캡(1542)을 따라 제조된 사용자 제스처를 검출하고 제스처를 어레이 스피커(100)의 하나 이상의 컴포넌트들에 의해 수행될 다양한 명령어들로서 해석하도록 구성된다.
센서 어레이(2320)는 또한 하나 이상의 가속도계들을 포함할 수 있다. 가속도계들은 중력 기준 프레임에 대한 어레이 스피커(100)의 임의의 기울기를 측정하도록 구성될 수 있다. 어레이 스피커(100)는 평평한 표면 상에 위치되는 경우에 오디오 콘텐츠를 실내에 균일하게 분포하도록 최적화되기 때문에, 어레이 스피커(100)를 경사지거나 기울어진 표면 상에 배치하면 어레이 스피커(100)의 음향 출력에 부정적 영향을 미칠 수 있다. 가속도계가 어레이 스피커(100)가 2도 보다 큰 각도로 기울어진다고 결정하는 것에 응답하여, 어레이 스피커는 어레이 스피커를 배치하기 위해 보다 평평한 표면을 찾도록 사용자에게 촉구하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 어레이 스피커는 기울어진 각도를 보상하기 위해 사운드 출력을 변경하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 가속도계들은 또한 어레이 스피커(100) 내의 임의의 공진 진동을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 이어서, 프로세서(2302)는 서브우퍼(2306) 및/또는 오디오 드라이버 조립체들(2308)이 어레이 스피커(100)가 하나 이상의 공진 주파수에서 진동하게 하는 주파수의 발생을 회피하거나 감소시키는 것을 돕도록 오디오 출력을 조정하도록 구성될 수 있다.
기술된 실시예들의 다양한 양태들, 실시예들, 구현들 또는 특징부들은 별개적으로 또는 임의의 조합으로 사용될 수 있다. 기술된 실시예들의 다양한 양태들은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다. 설명된 실시예들은 또한 어레이 스피커의 동작을 제어하기 위한 컴퓨터 판독가능 매체 상의 컴퓨터 판독가능 코드로서 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 컴퓨터 판독가능 매체는 사용자의 가정 내의 다른 연결된 디바이스들과 상호작용하기 위한 코드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 어레이 스피커는 그의 주변 광 센서를 사용하여 인간의 활동을 식별하고 사용자의 가정 내부의 특정 디바이스들을 언제 활성화하고 언제 비활성화할지를 학습하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는, 나중에 컴퓨터 시스템에 의해 판독될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 컴퓨터 판독가능 매체의 예들은 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, CD-ROM들, HDD들, DVD들, 자기 테이프, 및 광학 데이터 저장 디바이스들을 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 또한 컴퓨터 판독가능 코드가 분포 방식으로 저장 및 실행되도록 네트워크로 결합된 컴퓨터 시스템들에 걸쳐 분포될 수 있다.
전술한 설명은, 설명의 목적을 위해, 설명된 실시예들의 충분한 이해를 제공하기 위해 특정 명명법을 사용하였다. 그러나, 특정 상세사항들은 설명된 실시예들을 실시하는 데 필수적인 것은 아니라는 것이 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서, 특정 실시예들에 대한 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적을 위해 제시되어 있다. 이들은 총망라하고자 하거나 설명된 실시예들을 개시된 정확한 형태들로 제한하려고 하는 것은 아니다. 많은 수정들 및 변형들이 상기 교시 내용들에 비추어 가능하다는 것이 통상의 기술자에게 명백할 것이다.

Claims (20)

  1. 오디오 드라이버 조립체로서,
    오디오 출사 개구부를 한정하는 드라이버 하우징;
    상기 드라이버 하우징 내에 배치된 다이어프램; 및
    상기 다이어프램과 상기 오디오 출사 개구부 사이에 배치된 위상 플러그를 포함하며, 상기 위상 플러그는 전방 체적을 후방 체적으로부터 분리하며, 상기 후방 체적의 일부분은 상기 오디오 출사 개구부를 향해 상기 다이어프램을 지나 연장되는, 오디오 드라이버 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 위상 플러그로부터 연장된 탭들에 결합된 자기 모터 조립체를 더 포함하며, 상기 다이어프램은 상기 자기 모터 조립체와 상기 위상 플러그 사이에 배치된, 오디오 드라이버 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 위상 플러그는 상기 다이어프램으로부터의 오디오 파를 상기 오디오 출사 개구부로 지향시키도록 구성되는, 오디오 드라이버 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 드라이버 하우징은 테이퍼진 지오메트리를 가지며, 상기 다이어프램은 상기 드라이버 하우징의 넓은 단부에 배치되고, 상기 위상 플러그는 상기 드라이버 하우징의 좁은 단부에 배치되는, 오디오 드라이버 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 오디오 드라이버 조립체는 상기 드라이버 하우징의 상부 벽에 의해 한정된 개구부를 통해 전력을 수신하는, 오디오 드라이버 조립체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 다이어프램에 의해 발생된 오디오 파가 상기 오디오 출사 개구부를 통과할 때, 상기 오디오 파는 상기 다이어프램의 진동 축에 실질적으로 직교하는 제1 방향으로 배향되는, 오디오 드라이버 조립체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 드라이버 하우징의 내부 표면에 접착된 폼(foam) 층을 더 포함하는, 오디오 드라이버 조립체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 드라이버 하우징은 후방 개구부를 한정하고, 상기 드라이버 하우징은 상기 후방 개구부를 덮는 캡을 더 포함하는, 오디오 드라이버 조립체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 폼 층은 상기 캡에 접착되는, 오디오 드라이버 조립체.
  10. 어레이 스피커로서,
    제2 오디오 드라이버 조립체와 제3 오디오 드라이버 조립체 사이에 배치되는 제1 오디오 드라이버 조립체를 포함하고, 상기 제1 오디오 드라이버 조립체는:
    오디오 출사 개구부를 한정하는 드라이버 하우징;
    상기 드라이버 하우징 내에 배치된 다이어프램; 및
    상기 다이어프램과 상기 오디오 출사 개구부 사이에 배치된 위상 플러그를 포함하며, 상기 위상 플러그는 전방 체적을 후방 체적으로부터 분리하며, 상기 후방 체적의 일부분은 상기 오디오 출사 개구부를 향해 상기 다이어프램을 지나 연장되는, 어레이 스피커.
  11. 제10항에 있어서, 상기 위상 플러그는 상기 제1 오디오 드라이버 조립체의 동작 중에, 상기 다이어프램에 의해 발생된 오디오 파를 상기 위상 플러그에 의해 한정된 하나 이상의 개별 채널들 내부로 지향시키는, 어레이 스피커.
  12. 제10항에 있어서, 상기 다이어프램을 지나 연장되는 상기 후방 체적의 상기 일부분은 상기 위상 플러그와 상기 드라이버 하우징 사이의 갭을 통해 연장되는, 어레이 스피커.
  13. 제10항에 있어서, 상기 드라이버 하우징은 또한 상기 오디오 출사 개구부에 대향하는 상기 드라이버 하우징의 측면에 위치된 전기 개구부를 한정하는, 어레이 스피커.
  14. 제10항에 있어서, 상기 위상 플러그의 반경방향으로 돌출된 탭들에 결합된 U-컵을 더 포함하고, 상기 U-컵과 상기 위상 플러그는 상기 다이어프램이 그 내부에 위치되는 내부 체적을 한정하도록 구성되는, 어레이 스피커.
  15. 제14항에 있어서, 전기 전도성 도관은 상기 위상 플러그와 상기 U-컵 사이의 갭을 통해 라우팅되는, 어레이 스피커.
  16. 제14항에 있어서, 상기 U-컵은 상기 위상 플러그의 상기 돌출 탭들과 맞물리는 반경방향으로 돌출된 맞물림 특징부들을 포함하는, 어레이 스피커.
  17. 오디오 드라이버 조립체로서,
    오디오 출사 개구부를 한정하는 드라이버 하우징;
    전방 체적을 후방 체적으로부터 분리하는 위상 플러그 - 상기 후방 체적의 일부분은 상기 오디오 출사 개구부를 향해 연장됨 -;
    내부 체적을 한정하도록 상기 위상 플러그와 맞물리는 자기 모터 조립체;
    상기 내부 체적 내에 배치되고, 변화하는 자기장(changing magnetic field)을 발생시키도록 구성된 전기 전도성 코일과 결합된 다이어프램; 및
    상기 자기 모터 조립체에 결합되고 상기 변화하는 자기장과 상호작용하도록 구성된 드라이버 자석을 포함하며, 상기 변화하는 자기장과 상기 드라이버 자석에 의해 방출된 자기장 간의 상기 상호작용은 상기 다이어프램이 상기 내부 체적 내에서 진동하게 하는, 오디오 드라이버 조립체.
  18. 제17항에 있어서, 상기 드라이버 하우징은 압축될 때, 전자 디바이스 하우징에 대해 상기 드라이버 하우징을 단단히 안착시키기 위해 압축되도록 구성된 채널을 한정하는, 오디오 드라이버 조립체.
  19. 제18항에 있어서, 상기 채널은 상기 드라이버 하우징의 후방 단부에 고정된 정렬 브래킷에 의해 더 한정되는, 오디오 드라이버 조립체.
  20. 제17항에 있어서, 상기 자기 모터 조립체는 상기 자기 모터 조립체를 상기 위상 플러그로부터 돌출된 각각의 탭들에 결합하는 복수의 맞물림 특징부들을 포함하는, 오디오 드라이버 조립체.
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