KR20180134844A

KR20180134844A - 스피커의 상향 채널용 도파로

Info

Publication number: KR20180134844A
Application number: KR1020187022412A
Authority: KR
Inventors: 알란 데반티에르; 안드리 베졸라
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2016-05-09
Filing date: 2017-05-10
Publication date: 2018-12-19
Also published as: US20170325019A1; EP3443754A4; EP3443754B1; WO2017196071A1; KR102179387B1; US10785560B2; EP3443754A1

Abstract

일 실시예는, 제 1 개구를 포함하는 제 1 상부 표면, 상기 제 1 개구 아래에 떨어져 배치된 제 1 움푹한 탑재면, 및 상기 제 1 움푹한 탑재면으로부터 상기 제 1 개구까지 상방으로 연장되어 제 1 도파로를 형성하는 제 1 움푹한 측벽을 포함하는 제 1 하우징을 포함하는 스피커 장치를 제공한다. 상기 스피커 장치는 상기 제 1 움푹한 탑재면 내에 장착된 제 1 상향 드라이버를 더 포함한다. 상기 제 1 도파로는 상기 제 1 상향 드라이버에 의해 생성된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 외부로 상기 음향 에너지를 방출하도록 형성된다.

Description

스피커의 상향 채널용 도파로

실시예들은 일반적으로 라우드 스피커(loudspeaker)에 관한 것으로, 특히 스피커의 상향 채널(height channel)용 도파로에 관한 것이다.

라우드 스피커는 수신기(예컨대, 스테레오 수신기, 서라운드 수신기 등), 텔레비전(TV) 세트, 라디오, 음악 재생기, 전자 음향 발생 장치(예컨대, 스마트폰), 비디오 재생기 등에 연결될 때 소리를 재생한다. 라우드 스피커는 재생된 소리 에너지(acoustic energy)의 대부분을 천장을 향해 진행시키는 하나 이상의 상향 채널을 포함할 수 있다.

고품질의 음향을 제공하는 라우드 스피커를 제공한다.

일 실시예는, 제 1 개구를 포함하는 제 1 상부 표면, 상기 제 1 개구 아래에 떨어져 배치된 제 1 움푹한 탑재면(mounting surface), 및 상기 제 1 움푹한 탑재면으로부터 상기 제 1 개구까지 상방으로 연장되어 제 1 도파로를 형성하는 제 1 움푹한 측벽을 포함하는 제 1 하우징을 포함하는 스피커 장치를 제공한다.

일 실시예는 매우 부드러운 DI 곡선(DI curve)을 갖고 음향 품질을 향상시키는 도파로를 제공한다.

도 1a는 일 실시예에 따른 스피커 장치에서 예시적인 상향 채널 스피커(height channel speaker)의 측단면도를 도시한다.
도 1b는 일 실시예에 따른 도 1a의 상향 채널 스피커의 평면도를 도시한다.
도 2a는 일 실시예에 따른 예시적인 사운드바(soundbar)의 상부 정면 사시도를 도시한다.
도 2b는 일 실시예에 따른 도 2a의 사운드바의 정면도를 도시한다.
도 2c는 일 실시예에 따른 도 2a의 사운드바의 평면도를 도시한다.
도 3a는 일 실시예에 따른 도 2a의 사운드바에 의해 재생된 소리의 음향 품질에 대한 다양한 측정들을 도시한다.
도 3b는 일 실시예에 따른 도 2a의 사운드바에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프이다.
도 4a는 일 실시예에 따른 예시적인 스피커 장치의 상부 정면 사시도를 도시한다.
도 4b는 일 실시예에 따른 도 4a의 스피커 장치의 정면도를 도시한다.
도 4c는 일 실시예에 따른 도 4a의 스피커 장치의 평면도를 도시한다.
도 5a는 일 실시예에 따른, 원형 출구(circular exit)를 갖는 직선형 도파로를 구비하는 상향 채널 스피커를 포함하는 예시적인 스피커 장치의 상부 정면 사시도를 도시한다.
도 5b는 일 실시예에 따른 도 5a의 스피커 장치에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프이다.
도 6a는 일 실시예에 따른, 타원형 출구를 갖는 직선형 도파로를 구비하는 상향 채널 스피커를 포함하는 예시적인 스피커 장치의 상부 정면 사시도를 도시한다.
도 6b는 일 실시예에 따른 도 6a의 스피커 장치에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프이다.
도 7a는 일 실시예에 따른, 상부 플레이트에 대해 약 2도의 접선각(tangency angle)을 형성하는 예시적인 뿔 모양(horn-shaped)의 도파로의 단면도를 도시한다.
도 7b는 일 실시예에 따른, 상부 플레이트에 대해 약 5도의 접선각을 형성하는 예시적인 뿔 모양의 도파로의 단면도를 도시한다.
도 7c는 일 실시예에 따른, 상부 플레이트에 대해 약 15도의 접선각을 형성하는 예시적인 뿔 모양의 도파로의 단면도를 도시한다.
도 7d는 일 실시예에 따른, 상부 플레이트에 대해 약 30도의 접선각을 형성하는 예시적인 뿔 모양의 도파로의 단면도를 도시한다.
도 7e는 일 실시예에 따른, 상부 플레이트에 대해 약 45도의 접선각을 형성하는 예시적인 뿔 모양의 도파로의 단면도를 도시한다.
도 7f는 일 실시예에 따른, 상부 플레이트에 대해 약 90도의 접선각을 형성하는 예시적인 뿔 모양의 도파로의 단면도를 도시한다.
도 8a는 일 실시예에 따른 도 7a의 도파로에 의해 방출된 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프이다.
도 8b는 일 실시예에 따른 도 7b의 도파로에 의해 방출된 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프이다.
도 8c는 일 실시예에 따른 도 7c의 도파로에 의해 방출된 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프이다.
도 8d는 일 실시예에 따른 도 7d의 도파로에 의해 방출된 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프이다.
도 8e는 일 실시예에 따른 도 7e의 도파로에 의해 방출된 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프이다.
도 8f는 일 실시예에 따른 도 7f의 도파로에 의해 방출된 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프이다.
도 9a는 일 실시예에 따른, 원형 출구로 부드럽게 전이되는 뿔 모양의 도파로를 구비하는 상향 채널 스피커를 포함하는 예시적인 스피커 장치의 상부 정면 사시도를 도시한다.
도 9b는 일 실시예에 따른 도 9a의 스피커 장치의 측단면도를 도시한다.
도 9c는 일 실시예에 따른 도 9a의 스피커 장치에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프이다.
도 10a는 일 실시예에 따른, 사변형 출구로 부드럽게 전이되는 뿔 모양의 도파로를 구비하는 상향 채널 스피커를 포함하는 예시적인 스피커 장치의 상부 정면 사시도를 도시한다.
도 10b는 일 실시예에 따른 도 10a의 스피커 장치의 측단면도를 도시한다.
도 10c는 일 실시예에 따른 도 10a의 스피커 장치에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프이다.
도 11a는 일 실시예에 따른, 타원형 출구로 부드럽게 전이되는 뿔 모양의 도파로를 구비하는 상향 채널 스피커를 포함하는 예시적인 스피커 장치의 상부 정면 사시도를 도시한다.
도 11b는 일 실시예에 따른 도 11a의 스피커 장치의 측단면도를 도시한다.
도 11c는 일 실시예에 따른 도 11a의 스피커 장치에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프이다.
도 12a는 일 실시예에 따른, 원형 출구로 부드럽게 전이되는 뿔 모양의 도파로를 구비하는 상향 채널 스피커를 포함하는 예시적인 스피커 장치의 상부 정면 사시도를 도시한다.
도 12b는 일 실시예에 따른 도 12a의 스피커 장치의 측단면도를 도시한다.
도 12c는 일 실시예에 따른 도 12a의 스피커 장치에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프이다.
도 13a는 일 실시예에 따른, 원형 출구로 부드럽게 전이되는 뿔 모양의 도파로와 깊숙이 설치된 드라이버를 구비하는 상향 채널 스피커를 포함하는 예시적인 스피커 장치의 상부 정면 사시도를 도시한다.
도 13b는 일 실시예에 따른 도 13a의 스피커 장치의 측단면도를 도시한다.
도 13c는 일 실시예에 따른 도 13a의 스피커 장치에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프이다.
도 14a는 일 실시예에 따른, 원형 출구로 부드럽게 전이되는 컵(cup) 모양의 도파로를 구비하는 상향 채널 스피커를 포함하는 예시적인 스피커 장치의 상부 정면 사시도를 도시한다.
도 14b는 일 실시예에 따른 도 14a의 스피커 장치에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프이다.
도 15a는 일 실시예에 따른, 원형 출구로 부드럽게 전이되는 원뿔(cone) 모양의 도파로를 구비하는 상향 채널 스피커를 포함하는 예시적인 스피커 장치의 상부 정면 사시도를 도시한다.
도 15b는 일 실시예에 따른 도 15a의 스피커 장치에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프이다.
도 16은 일 실시예에 따른 스피커 장치용 도파로를 제조하기 위한 예시적인 흐름도를 도시한다.
도 17은 일 실시예에 따른, 천장을 향하는 스피커 장치의 상향 드라이버에 의해 방출된 음향 에너지의 양을 증강시키기 위한 예시적인 흐름도를 도시한다.
도 18a는 일 실시예에 따른 스피커 장치 내의 예시적인 상향 채널 스피커의 평면도를 도시한다.
도 18b는 일 실시예에 따른 스피커 장치 내의 상향 채널 스피커의 측단면도를 도시한다.

(최적의 실시예)

일 실시예는, 제 1 개구를 포함하는 제 1 상부 표면, 상기 제 1 개구 아래에 떨어져 배치된 제 1 움푹한 탑재면, 및 상기 제 1 움푹한 탑재면으로부터 제 1 개구까지 상방으로 연장되어 제 1 도파로를 형성하는 제 1 움푹한 측벽을 포함하는 제 1 하우징을 포함하는 스피커 장치를 제공한다. 상기 스피커 장치는 제 1 움푹한 탑재면 내에 장착된 제 1 상향 드라이버를 더 포함한다. 상기 제 1 도파로는 제 1 상향 드라이버에 의해 생성된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 스피커 장치 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 형성된다.

다른 실시예는 스피커 장치용 도파로를 제조하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 상방으로 경사진 방향으로 스피커 장치의 상향 드라이버에 의해 방출된 음향 에너지의 양을 증강시키기에 적당한 적어도 하나의 도파로 특성을 결정하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 도파로 특성을 기초로 스피커 장치의 하우징을 제조하는 단계를 포함한다. 하우징은 상기 하우징의 상부 표면 내에 포함된 개구, 상기 개구 아래에 떨어져 배치된 하우징의 움푹한 탑재면, 및 상기 움푹한 탑재면으로부터 상기 개구까지 상방으로 연장된 움푹한 측벽에 의해 획정된 도파로를 포함한다. 상향 드라이버는 상기 움푹한 탑재면 내에 장착된다. 도파로는 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 스피커 장치 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 형성된다.

일 실시예는 상방으로 경사진 방향으로 스피커 장치의 상향 드라이버에 의해 방출된 음향 에너지의 양을 증강시키는 방법을 제공한다. 상기 방법은 상향 드라이버를 사용하여 음향 에너지를 생성하는 단계, 및 스피커 장치의 도파로를 이용하여 음향 에너지를 전파시켜 상방으로 경사진 방향으로 스피커 장치 밖으로 음향 에너지를 방출하는 단계를 포함한다. 상기 도파로는 스피커 장치의 하우징의 상부 표면 내에 포함된 개구, 상기 개구 아래에 떨어져 배치된 하우징의 움푹한 탑재면, 및 상기 움푹한 탑재면으로부터 상기 개구까지 상방으로 연장된 움푹한 측벽에 의해 획정된다. 상향 드라이버는 상기 움푹한 탑재면 내에 장착된다.

(발명의 실시예)

이하의 설명은 하나 이상의 실시예들의 일반적인 원리를 설명하기 위한 목적으로 작성된 것이며 청구된 발명의 개념들을 제한하도록 의도된 것이 아니다. 또한, 여기서 기술된 특정한 특징들은 다양한 가능한 조합 및 치환들을 통해 다른 기술된 특징들과 결합될 수 있다. 여기서 특별히 그렇지 않은 것으로 정의되지 않는 한, 모든 용어들은 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해된 의미 및/또는 사전, 논문 등에서 정의된 의미뿐만 아니라 상세한 설명으로부터 내포된 의미를 포함하여 가능한 가장 넓게 해석되어야 한다.

설명의 목적을 위하여, 여기서 사용된 "스피커 장치"라는 용어는 일반적으로 어떠한 종류의 음향 스피커 장치/시스템(audio speaker device/system)도 나타낸다. 다양한 종류의 음향 스피커 장치/시스템의 예는 라우드 스피커(loudspeaker), 사운드바(soundbar), 서브우퍼(subwoofer), 또는 다른 어떠한 종류의 음향 스피커 장치/시스템도 제한 없이 포함한다.

하나 이상의 실시예들은 일반적으로 라우드 스피커에 관한 것으로, 특히 스피커 내의 상향 채널(height channel)용 도파로에 관한 것이다. 일 실시예는 제 1 개구를 포함하는 제 1 상부 표면을 포함하는 제 1 하우징, 상기 제 1 개구 아래에 떨어져 배치된 제 1 움푹한 탑재면, 및 상기 제 1 움푹한 탑재면으로부터 상기 제 1 개구까지 상방으로 연장되어 제 1 도파로를 형성하는 제 1 움푹한 측벽을 포함하는 스피커 장치를 제공한다. 스피커 장치는 제 1 움푹한 탑재면 내에 장착된 제 1 상향 드라이버를 더 포함한다. 상기 제 1 도파로는 제 1 상향 드라이버에 의해 생성된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 스피커 장치 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 형성된다.

몇몇 스피커 장치들은 사운드바와 같은 상향 채널, 상향 채널용 드라이버와 함께 갖추어진 프론트/서라운드/리어 스피커 등을 포함할 수 있다. 스피커 장치에서 상향 채널은 스피커 장치의 음원(예컨대, 변환기)에 의해 생성된 소리를 천장(또는 청음자 또는 소리를 보내도록 의도된 위치보다 높은 높이에 있는 다른 표면)으로 보내서, 소리가 천장에서 반사되어 청음자의 "위"로부터 소리가 오는 인상을 만든다. 일 실시예는 청음자를 향하는(즉, 천장을 향해 지향되지 않고 청음자를 향해 누설된) 음향 에너지의 양에 대비하여 천장을 향해 지향된 음향 에너지의 양을 증강시킨다.

돌비 애트모스(Dolby Atmos) 스피커 설계의 사양은 구조적으로 음향학적으로 청음자로부터 차단된 상향 채널 스피커의 드라이버를 요구한다. 드라이버는, 상향 채널 스피커로부터 오는 음향 에너지의 대부분이 직접적인 경로를 통해 청음자에게 지향되지 않고; 대신에 음향 에너지의 대부분이 수평면에 대해 실질적으로 70도(즉, 수직면으로부터 실질적으로 20도)인 상방으로 경사진 방향으로 천장을 향해 지향되어, 음향 에너지의 대부분이 천장에서의 반사를 통해 청음자에게 도달하면, 음향학적으로 차단된 것이다. 상기 사양은 또한 청음자에게 향하는 소리와 천장에서 반사된 소리 사이의 소리 레벨(sound level)의 차이가 특정한 한도 내에 있을 것을 요구한다.

종래의 사운드바는 빔 형성(beamforming)과 같은 디지털 신호 처리를 사용하여 사운드바로부터의 소리를 천장을 향해 지향시킨다. 종래의 상향 채널 스피커는 20도 경사진 평면에 있는 상향 채널들을 구비할 수 있으며, 상기 상향 채널들은 원통형 웨지 모양의 절개부(cutout) 또는 단순한 사각형 절개부를 갖는다. 종래의 상향 채널 스피커들은 통상적으로 1kHz - 8kHz의 임계 주파수(critical frequency) 범위 내에서 봉(peak)과 골(dip)들을 지닌 상향 청음 윈도우(Height Listening Window, Height WDW) 곡선을 갖는 지향성 지수(DI, Directivity Index)를 만들어 낸다. 청음 테스트들을 기초로, 청음자들은 매우 부드러운 지향성 지수(DI) 곡선을 갖는 스피커들을 선호한다. DI 곡선은 다음의 특성들 중에서 하나 이상의 특성을 보이면 부드러운 DI 곡선으로 특징지어 진다: (1) 곡선이 미리 정해진 개수 미만의 봉 및/또는 골들을 갖고, 및/또는 (2) 곡선이 (2a) 미리 정해진 범위 내에 있는 (2b) 미리 정해진 수치보다 작은 또는 (2c) 미리 정해진 수치보다 큰 경사 또는 미분 계수를 지닌 봉 및/또는 골들을 갖는다. 부드러운 DI 곡선을 갖는 스피커는 증강된/개선된 음향 품질을 제공한다.

일 실시예는 매우 부드러운 DI 곡선을 가져오는 도파로를 제공한다. 상기 도파로는 돌비 애트모스 스피커 설계를 위한 사양의 요구 사항을 만족한다. 상기 도파로는 구조적으로 음향학적으로 청음자로부터 드라이버를 차단하고, 천장에서 반사된 음향 에너지를 증강시킨다. 일 실시예에서, 도파로는 천장에서 반사된 소리를 최적화한다. 일 실시예는 부드러운 DI 상향 WDW 곡선을 달성하기 위하여 드라이버가 탑재된 20도 경사진 평면에서 시작하여 사운드바의 상부 평면(top plane)까지 있는 사운드바용 도파로를 제공한다. 상기 부드러운 DI 상향 WDW 곡선은 종래의 스피커 장치에 대한 봉과 골들을 갖는 DI 상향 WDW 곡선보다 음향 심리학적으로(psycho-acoustically) 훨씬 우수하다. 하나의 예시적인 구현예에서, 도파로는 뿔과 같은 모양(horn-like shape)을 가지며, 도파로는 사운드바의 상부 평면에서 실질적으로 접선의 형태로(tangentially) 끝나게 된다. 하나의 예시적인 구현예에서, 도파로는 사운드바의 상부 평면에서 타원형 출구 모양을 갖는다. 종래의 상향 채널 스피커들과 비교하여, 상기 도파로는 음향 품질을 향상시키고, 소리 지각(sound perception)을 향상시키고, 청음자에게 향하는 음향 에너지에 대한 천장으로부터 반사된 음향 에너지의 비를 향상시키고, 디지털 신호 처리를 요구하지 않는다.

도 1a는 일 실시예에 따른 스피커 장치(100)에서 예시적인 상향 채널 스피커(103)의 측단면도를 도시한다. 스피커 장치(100)는 하나 이상의 음원(예컨대, 스피커 드라이버 등)을 구비하는 스피커 하우징(102)을 포함한다. 구체적으로, 스피커 하우징(102)의 상부 평면(즉, 상부 표면)(102T)은 상향 채널 스피커(103)를 포함한다. 상향 채널 스피커(103)는 상부 평면(102T)의 움푹한 영역(102R) 내에 배치된 상향 스피커 드라이버(106)(예컨대, 트위터, 우퍼 등)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 드라이버(106)는 움푹한 영역(102R) 내부에서 평평하게 놓여 있다.

드라이버(106)는 움푹한 영역(102R)의 베이스(base)를 형성하는 움푹한 탑재면(110) 내에 축 방향으로 위치/장착된다. 수직축(10)에 대한 드라이버(106)의 경사각(즉, 움푹한 탑재면(110)이 수직축(10)에 대해 기울어진 각도)을 θ라 한다. 일 실시예에서, 각도 θ는 0도 내지 60도의 범위 내에 있다. 바람직한 실시예에서, 각도는 약 20도이다.

일 실시예에서, 드라이버(106)는 탑재면(110)의 거의 중심에서 탑재면(110) 내에 위치한다. 다른 실시예에서, 드라이버(106)는 중심을 벗어나 탑재면(110) 내에 위치한다(즉, 드라이버(106)는 탑재면(110)의 상부/바닥을 향해 탑재면(110) 내에 위치한다).

탑재면(110)을 상부 평면(102T)에 연결하는 움푹한 영역(102R)의 하나 이상의 움푹한 측벽(108S)이 도파로(108)를 형성한다. 이 예에서, 도파로(108)는 단일한 움푹한 측벽(108S)에 의해 형성된다. 도파로(108)는 움푹한 측벽(108S)이 상부 평면(102T)과 만나는 곳에서 상부 평면(102T) 내의 절개부/개구(cutout/opening)에 의해 형성된 출구(104)를 갖는다. 스피커 장치(100)가 동작하는 동안, 도파로(108)는 드라이버(106)에 의해 재생된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 출구(104) 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 한다.

이하에서 상세하게 설명하듯이, 출구(104)의 모양은 원형, 사변형(예컨대, 사다리꼴, 정사각형, 직사각형 등), 타원형, 다각형 또는 다른 형태를 가질 수 있다. 도파로(108)의 모양은 각각의 움푹한 측벽(108S)의 형태에 따라 직선 형태 또는 실질적으로 곡선 형태(예컨대, 뿔 모양, 원뿔 모양, 컵 모양 등)일 수 있다. 도파로는 상기 도파로를 함께 형성하는 하나 이상의 측벽 세그먼트들(예컨대, 직선 형태, 곡선 형태 등)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 실질적으로 곡선 형태의 도파로는 부드러운 곡선 형태의 세그먼트, 근사적으로 곡선 형태인 부분을 함께 형성하는 다수의 직선 형태의 세그먼트들, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상부 평면(102T)은 실질적으로 수평축(20)에 평행하다. 다른 실시예에서, 상부 평면(102T)은 경사지거나 곡선 형태이다. 전면으로 경사진 상부 평면(102T)은 도파로(108)의 전면 대향부(forward-facing part)가 짧기 때문에 음향 차단(acoustical occlusion)을 감소시킨다. 이는 청음자에게 누설되는 음향 에너지에 대한 천장에서 반사된 음향 에너지의 비율을 감소시켜 소리의 상향 지각을 감소시킨다.

일 실시예에서, 다수의 드라이버(106)가 하나의 도파로(108) 내에 위치할 수 있다(도 18a-18b 참조).

일 실시예에서, 출구(104)는 비대칭적인 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 음향 에너지를 측방으로 향하게 하기 위하여, 출구(104)의 중심이 드라이버(106)의 중심과 동일한 수직 평면에 위치할 필요가 없다.

일 실시예에서, 탑재면(110)의 모양은 원형, 타원형, 또는 다른 형태일 수 있다. 일 실시예에서, 탑재면(110)은 출구(104)의 모양과 동일한 모양을 가질 수 있다(예컨대, 도 6a에 도시된 바와 같이, 탑재면(110)과 출구(104)가 모두 타원형이다). 다른 실시예에서, 탑재면(110)은 출구(104)의 모양과 다른 모양을 가질 수 있다(예컨대, 도 11a에 도시된 바와 같이, 탑재면(110)은 원형인 반면 출구(104)는 타원형이며; 다른 구성들도 가능하다).

일 실시예에서, 스피커 장치(100)는 바람직한 소리 방향을 가질 수 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 바람직한 소리 방향은 스피커 장치(100)의 전면 및 근방에 위치한 청음자(30)(도 3a 참조)를 향한다. 스피커 하우징(102)의 전면(102F)은 바람직한 소리 방향을 향해 배치되는 반면, 스피커 하우징(102)의 배면(102B)은 바람직한 소리 방향의 반대쪽인 다른 방향을 향해 배치된다.

일 실시예에서, 스피커 장치(100)는 하나 이상의 추가적인 스피커 하우징들을 포함할 수 있다. 추가적인 스피커 하우징은 개구를 각각 포함하는 각각의 상부 표면, 각각의 개구 아래에 떨어져 배치된 각각의 움푹한 탑재면, 및 각각의 움푹한 탑재면으로부터 각각의 개구까지 상방으로 연장되어 추가적인 도파로를 형성하는 각각의 움푹한 측벽을 포함할 수 있다. 추가적인 상향 드라이버가 상기 추가적인 스피커 하우징의 각각의 움푹한 탑재면 내에 장착될 수 있다. 추가적인 도파로는 상기 추가적인 상향 드라이버에 의해 생성된 음향 에너지를 전파시켜 상방으로 경사진 방향으로 스피커 장치의 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 형성된다. 하나의 예시적인 구현예에서, 도파로(108)와 각각의 추가적인 도파로의 각각의 형태들은 적어도 부분적으로 구별된다(예컨대, 대체적인 모양은 동일하지만 크기가 다르거나 또는 그 반대). 하나의 예시적인 구현예에서, 도파로(108)와 각각의 추가적인 도파로의 개구들의 각각의 형태들은 부분적으로 구별된다.

도 1b는 일 실시예에 따른 상향 채널 스피커(103)의 평면도를 도시한다. 드라이버(106)의 직경을 d0이라 하고, 출구(104)의 부반경(minor radius)을 eA라고 표기하고, 출구(104)의 주반경(major radius)을 eB라고 표기한다. 만약 출구(104)의 모양이 원형이면, eA = eB가 된다. 일 실시예에서, 출구(104)의 모양이 타원형이면, eB > eA가 된다. 다른 실시예에서, 출구(104)의 모양이 타원형이면, eB < eA가 된다.

일 실시예에서, 스피커 장치(100)의 설계 및 응용에 따라, 직경 d0는 약 60 mm이고, 부반경 eA는 약 50 mm이고, 주반경 eB는 50 mm 내지 150 mm의 범위 내에 있다.

일 실시예에서, 상향 채널 스피커(103)의 하나 이상의 파라미터/특성들이 부드러운 DI 곡선을 달성하도록 변경/구성될 수 있다. 상향 채널 스피커(103)의 예시적인 파라미터/특성들은 출구(104)의 모양, 도파로(108)의 모양, 베이스에서 도파로(108)의 좁은 폭, 움푹한 영역(102R)의 깊이 등을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서, 부드러운 DI 곡선은 다른 수단들을 사용하지 않고 달성할 수 있으며(즉, 상향 채널 스피커(103)의 파라미터/특성들을 변경/구성하는 것으로 충분하다); 다른 수단들의 예는 상향 채널 스피커(103)에 재료를 추가하는 것(예컨대, 발포(foam) 재료), 디지털 신호 처리 기술을 사용하는 것을 포함하만, 이에 한정되는 것은 아니다.

일 실시예에서, 상향 채널 스피커(103)는 홈시어터 셋업(home theater setup) 내의 사운드바와 같은 어떠한 종류의 스피커 장치에도 통합될 수 있다.

도 2a는 일 실시예에 따른 예시적인 사운드바(200)의 상부 정면 사시도를 도시한다. 도 2b는 일 실시예에 따른 (스피커, 스피커 장치, 스피커 시스템 등의 한 종류인) 사운드바(200)의 정면도를 도시한다. 도 2c는 일 실시예에 따른 사운드바(200)의 평면도를 도시한다. 도 2a 및 2c에 도시된 바와 같이, 사운드바(200)는 사운드바(200)의 상부 평면(200T) 상에서 서로 떨어져 있는 좌측 상향 채널 스피커(201L)와 우측 상향 채널 스피커(201R)를 포함한다. 상부 평면(200T)은 수평축(20)에 실질적으로 평행하다.

각각의 상향 채널 스피커(201L, 201R)는 상술한 상향 채널 스피커(103)의 예시적인 구현예이다. 좌측 상향 채널 스피커(201L)는 상부 평면(200T)에서 제 1 움푹한 영역(202L) 내에 배치된 제 1 상향 드라이버(203L)를 포함한다. 제 1 움푹한 영역(202L)의 하나 이상의 움푹한 측벽들은 제 1 상향 드라이버(203L)에 의해 재생된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 사운드바(200) 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 하기 위한 제 1 도파로(204L)를 형성한다. 우측 상향 채널 스피커(201R)는 상부 평면(200T)에서 제 2 움푹한 영역(202R) 내에 배치된 제 2 상향 드라이버(203R)를 포함한다. 제 2 움푹한 영역(202R)의 하나 이상의 움푹한 측벽들은 제 2 상향 드라이버(203R)에 의해 재생된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 사운드바(200) 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 하기 위한 제 2 도파로(204R)를 형성한다.

도 2a 및 2b에 추가적으로 도시된 바와 같이, 사운드바(200)의 전면(200F)은 좌측 채널용 전면 방향 스피커들의 제 1 세트(205L), 중앙 채널용 전면 방향 스피커들의 제 2 세트(205C), 및 우측 채널용 전면 방향 스피커들의 제 3 세트(205R)를 포함한다. 일 실시예에서, 각각의 세트(205L, 205C, 205R)는 적어도 하나의 트위터(206A)와 적어도 하나의 중음 우퍼(206B)를 포함한다(예컨대, 2개의 중음 우퍼와 하나의 트위터). 일 실시예에서, 각각의 세트(205L, 205C, 205R)는 단일한 드라이버/변환기를 포함한다(즉, 전역 스피커(full range speaker)).

일 실시예에서, 각각의 도파로(204L, 204R)의 출구는 비대칭적인 모양을 가질 수 있다. 예를 들어, 음향 에너지를 측방으로 향하게 하기 위하여, 각각의 도파로(204L, 204R)의 출구의 중심이 드라이버(203L, 203R)의 중심과 동일한 수직 평면에 위치할 필요가 없다. 제 1 도파로(204L)의 출구가 베이스의 좌측으로 이동하여 있고 제 2 도파로(204R)의 출구가 베이스의 우측으로 이동하여 있으면 청음자는 넓은 음상(sound image)을 느낄 수 있다.

도 3a는 일 실시예에 따른 사운드바(200)에 의해 재생된 소리의 음향 품질에 대한 다양한 측정들을 도시한다. 사운드바(200)를 둘러싸는 구체(50)와 같은 기하학적 형태를 가정한다. 여기서, 구체(50)의 표면은 사운드바(200)를 중심으로 배치되어 구체(50)의 표면 상의 모든 점들이 사운드바(200)로부터 동일한 거리에 있다. 사운드바(200)는 청음자(30)의 정면에 근접하여 위치한다. 사운드바(200)의 상향 드라이버(203L, 203R)에 의해 재생된 음향 에너지의 대부분이 천장(60)을 향해 상방으로 경사진 방향으로 진행된다.

본 명세서에서, "청음 윈도우(listening window)" (LSTWDW)라는 용어는 수직축(10)과 수평축(20)을 중심으로 대칭적으로 위치하는 구체(50)의 영역(51)을 일반적으로 나타내기로 한다. 청음 윈도우(51)는 사운드바(200)를 둘러싸는 환경(예컨대, 주택 환경 등) 내에서 하나 이상의 청음자(30)들이 점유할 가능성이 가장 높은 물리적인 위치들을 커버한다. 통상적으로, 대부분의 청음자(30)들은 청음 윈도우(51) 내부의 공간을 점유할 것이다. 청음 윈도우(51)는 하나 이상의 청음자(30)들을 향한 사운드바(200)에 의해 재생된 음향 에너지의 전파를 나타낸다. 예를 들어, 사운드바(200)의 전면 방향 스피커들의 세트(205L, 205C, 205R)들에 의해 재생된 음향 에너지의 대부분은 청음자(30)에게 진행된다. 청음 윈도우(51)는 수평축(20)을 기준으로 수평 방향으로 -35도 내지 +35도 사이에 걸쳐 있고 수직축(10)을 기준으로 수직 방향으로 -15도 내지 +15도 사이에 걸쳐 있다.

본 명세서에서, "상향 윈도우(height window)"라는 용어는 수직축(10)과 수평축(20)을 중심으로 대칭적으로 위치하는 구체(50)의 영역(52)을 일반적으로 나타내기로 한다. 상향 윈도우(52)는 천장(60)을 향한 상방으로 경사진 반향으로의 사운드바(200)에 의해 재생된 음향 에너지의 전파를 나타낸다. 음파 에너지는 천장(60)에서 반사됨으로써, 청음자(30)가 천장으로부터 음향 에너지가 오는 것처럼 느끼게 한다. 상향 윈도우(52)는 수평축(20) 위로 수직하게 약 70도의 방향으로 지시된 경사축(40)을 둘러싸는 약 10도의 원뿔형일 수 있다.

본 명세서에서, "총 음향 출력(total sound power)"은 전체 구체(50) 상에서 측정된 음압 레벨(SPL)의 평균 에너지를 일반적으로 나타내기로 한다.

본 명세서에서, "상향 방향성 지수(height directivity index)"는 전체 구체(50)에 대한 평균적인 총 음향 출력의 양과 비교한 상향 윈도우(52)에 대한 평균적인 음향 출력(와트 단위)의 비를 일반적으로 나타내기로 한다. 음향 출력이 종종 데시벨(dB) 단위(즉, 음향 출력 레벨)로 표현되기 때문에, 상향 방향성 지수도 역시 상향 윈도우(52)에 대한 평균적인 음향 출력 레벨(dB 단위)과 전체 구체(50)에 대한 평균적인 총 음향 출력의 양 사이의 차이를 나타내기도 한다. 사운드바(200)의 도파로(204L, 204R)들은 상향 윈도우(52)에 대한 평균적인 음향 출력 레벨과 청음 윈도우(51)에 대한 평균적인 음향 출력 레벨 사이의 차이를 증가시킴으로써, 청음자(30)가 천장(60)으로부터 소리가 오는 것처럼 느끼게 한다.

본 명세서에서, 음향 품질의 다양한 측정들을 나타내는 다음의 하나의 이상의 곡선들이 스피커 장치에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 나타내는 그래프에 포함될 수 있다: (1) 스피커 장치에 의해 재생된 총 음향 출력 레벨의 양을 나타내는 음향 출력 곡선, (2) 스피커 장치의 청음 윈도우에 대한 평균적인 음향 출력 레벨을 나타내는 청음 윈도우 곡선, (3) 스피커 장치의 상향 윈도우에 대한 평균적인 음향 출력 레벨을 나타내는 상향 윈도우 곡선, (4) 스피커 장치의 상향 DI를 나타내는 상향 DI 곡선, (5) 상향 윈도우에 대한 평균적인 음향 출력 레벨과 청음 윈도우에 대한 평균적인 음향 출력 레벨 사이의 차이를 나타내는 차 곡선, 및 (6) 스피커 장치의 상향 윈도우에 대한 평균적인 음향 출력 레벨과 스피커 장치의 청음 윈도우에 대한 평균적인 음향 출력 레벨 사이의 차이에 관한 소정의 한도를 나타내는 사양("spec") 곡선.

일 실시예에서, 사양 곡선으로 표현된 소정의 한도는 돌비 애트모스 스피커 설계를 위한 사양으로 정해진다. 스피커 장치의 상향 윈도우에 대한 평균적인 음향 출력 레벨과 스피커 장치의 청음 윈도우에 대한 평균적인 음향 출력 레벨 사이의 차이가 소정의 한도보다 항상 크다면 스피커 장치는 돌비 인증을 받는다.

도 3b는 일 실시예에 따른 사운드바(200)에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프(400)이다. 그래프(400)는 음향 출력 곡선("SNDPWR")(401), 제 2 청음 윈도우 곡선("LSTWDW")(402), 상향 윈도우 곡선("HEIGHT WDW")(403), 상향 DI 곡선("DI HEIGHT WDW")(404), 차 곡선("HEIGHT WDW - LSTWDW")(405), 및 사양 곡선("Dolby Spec")(406)을 포함한다. 수평축(400A)은 헤르츠(Hz) 단위로 표시된 주파수 도메인의 주파수 값들을 나타낸다. 좌측의 수직축(400C)은 dB 단위로 표시된 곡선(401-403)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다. 우측의 수직축(400B)은 dB 단위로 표시된 곡선(404-406)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다.

주파수 도메인에 대한 부드러운 상향 DI 곡선은 청음자(30)에 의한 향상된 소리 지각과 관련된다. 상향 DI 곡선에서 어떠한 국소적인 골(dip)이나 국소적인 봉(peak)들도 음향 품질의 열화와 관련된다. 청음자(30)가 스피커 장치에 의해 재생된 음향 에너지의 대부분을 상향 윈도우를 통해 천장으로부터 반사된 것보다는 청음 윈도우를 통해 직접적으로 받는다면, 청음자(30)는 소리가 위쪽으로부터(예컨대, 천장으로부터) 오는 것으로 느끼지 않을 것이다. 상향 윈도우에 대한 평균적인 음향 출력 레벨과 청음 윈도우에 대한 평균적인 음향 출력 레벨 사이의 차이가 커진다면, 청음자(30)는 소리가 위쪽으로부터(예컨대, 천장으로부터) 오는 것으로 느낄 확률이 더 크다.

일 실시예에서, 스피커 장치(100)는 홈시어터 셋업의 프론트, 중앙, 서라운드, 리어 스피커로서 구현된다.

도 4a는 일 실시예에 따른 예시적인 스피커 장치(300)의 상부 정면 사시도를 도시한다. 도 4b는 일 실시예에 따른 스피커 장치(300)의 정면도를 도시한다. 도 4c는 일 실시예에 따른 스피커 장치(300)의 평면도를 도시한다. 스피커 장치(300)는 홈시어터 셋업의 프론트, 중앙, 서라운드, 리어 스피커로서 사용될 수 있다. 도 4a 및 4c에 도시된 바와 같이, 스피커 장치(300)의 상부 평면(300T)은 상향 채널 스피커(301)를 포함한다. 상부 평면(300T)은 수평축(20)에 대해 실질적으로 평행하다. 상향 채널 스피커(301)는 상술한 상향 채널 스피커(103)의 예시적인 구현예이다. 상향 채널 스피커(301)는 상부 평면(300T) 내의 움푹한 영역(300R) 내에 배치된 상향 드라이버(302)를 포함한다. 움푹한 영역(300R)의 하나 이상의 움푹한 측벽들은 드라이버(302)에 의해 재생된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 스피커 장치(300) 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 하는 도파로(303)를 형성한다. 일 실시예에서, 도파로(303)는 다수의 움푹한 측벽을 조합하여 형성된다. 다른 실시예에서, 도파로(303)는 단일한 움푹한 측벽에 의해 형성된다.

도 4a 및 4b에 추가적으로 도시된 바와 같이, 스피커 장치(300)의 전면(300F)은 하나 이상의 전면 방향 스피커(305)들(예컨대, 적어도 하나의 중음 우퍼 및/또는 적어도 하나의 트위터)을 포함한다.

도 5a는 일 실시예에 따른, 원형 출구(504)를 갖는 직선형 도파로(508)를 구비하는 상향 채널 스피커(503)를 포함하는 예시적인 스피커 장치(500)의 상부 정면 사시도를 도시한다. 스피커 장치(500)는 하나 이상의 음원들을 구비하는 스피커 하우징(502)을 포함한다. 구체적으로, 스피커 하우징(502)의 상부 평면(즉, 상부 표면)(502T)은 상향 채널 스피커(503)를 포함한다. 상부 평면(502T)은 수평축(20)에 실질적으로 평행하다. 상향 채널 스피커(503)는 상부 평면(502T)의 움푹한 영역(502R) 내에 배치된 상향 스피커 드라이버(506)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 드라이버(506)는 움푹한 영역(502R) 내부에서 평평하게 놓여 있다.

드라이버(506)는 움푹한 영역(502R)의 베이스(base)를 형성하는 움푹한 탑재면(510) 내에서 축 방향으로 위치/장착된다.

움푹한 영역(502R)의 하나 이상의 움푹한 측벽들은 탑재면(510)을 상부 평면(502T)에 연결하여 직선형 도파로(508)를 형성하는 하나 이상의 직선형 벽들을 포함한다. 직선형 도파로(508)는 움푹한 측벽들이 상부 평면(502T)과 만나는 곳에서 상부 평면(502T) 내의 원형 절개부/개구로서 획정된 원형 출구(504)를 갖는다. 움푹한 측벽들이 직선 형태이기 때문에, 움푹한 측벽들은 원형 출구(504)의 가장자리를 형성한다. 스피커 장치(500)가 동작하는 동안, 도파로(508)는 드라이버(506)에 의해 재생된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 원형 출구(504) 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 한다.

도 5b는 일 실시예에 따른 스피커 장치(500)에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프(550)이다. 그래프(550)는 음향 출력 곡선(551), 청음 윈도우 곡선(552), 상향 윈도우 곡선(553), 상향 DI 곡선(554), 차 곡선(555), 및 사양 곡선(556)을 포함한다. 수평축(550A)은 Hz 단위로 표시된 주파수 도메인의 주파수 값들을 나타낸다. 좌측의 수직축(550C)은 dB 단위로 표시된 곡선(551-553)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다. 우측의 수직축(550B)은 dB 단위로 표시된 곡선(554-556)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 상향 DI 곡선(554)은 약 6 kHz의 주파수에서 하나의 상당히 큰 골을 보이며, 이는 어떤 환경에서는 바람직하지 않을 수도 있다.

도 6a는 일 실시예에 따른, 타원형 출구(604)를 갖는 직선형 도파로(608)를 구비하는 상향 채널 스피커(603)를 포함하는 예시적인 스피커 장치(600)의 상부 정면 사시도를 도시한다. 스피커 장치(600)는 하나 이상의 음원들을 구비하는 스피커 하우징(602)을 포함한다. 구체적으로, 스피커 하우징(602)의 상부 평면(즉, 상부 표면)(602T)은 상향 채널 스피커(603)를 포함한다. 상부 평면(602T)은 수평축(20)에 대해 실질적으로 평행하다. 상향 채널 스피커(603)는 상부 평면(602T)의 움푹한 영역(602R) 내에 배치된 상향 스피커 드라이버(606)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 드라이버(606)는 움푹한 영역(602R) 내부에서 평평하게 놓여 있다.

드라이버(606)는 움푹한 영역(602R)의 베이스를 형성하는 움푹한 탑재면(610) 내에서 축 방향으로 위치/장착된다.

움푹한 영역(602R)의 하나 이상의 움푹한 측벽들은 탑재면(610)을 상부 평면(602T)에 연결하여 직선형 도파로(608)를 형성하는 하나 이상의 직선형 벽들을 포함한다. 직선형 도파로(608)는 움푹한 측벽들이 상부 평면(602T)과 만나는 곳에서 상부 평면(602T) 내의 타원형 절개부/개구로서 획정된 타원형 출구(604)를 갖는다. 움푹한 측벽들이 직선 형태이기 때문에, 움푹한 측벽들은 타원형 출구(604)의 가장자리를 형성한다. 스피커 장치(600)가 동작하는 동안, 도파로(608)는 드라이버(606)에 의해 재생된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 원형 출구(604) 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 한다.

도 6b는 일 실시예에 따른 스피커 장치(600)에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프(650)이다. 그래프(650)는 음향 출력 곡선(651), 청음 윈도우 곡선(652), 상향 윈도우 곡선(653), 상향 DI 곡선(654), 차 곡선(655), 및 사양 곡선(656)을 포함한다. 수평축(650A)은 Hz 단위로 표시된 주파수 도메인의 주파수 값들을 나타낸다. 좌측의 수직축(650C)은 dB 단위로 표시된 곡선(651-653)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다. 우측의 수직축(650B)은 dB 단위로 표시된 곡선(654-656)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다.

스피커 장치(600)와 비교할 때, 상향 DI 곡선(654)은 상대적으로 작은 골들을 보이며, 이는 스피커 장치(600)가 향상된/증강된 음향 품질을 제공한다는 것을 나타낸다.

일 실시예에서, 스피커 장치의 도파로는 뿔 모양(horn-shape)을 가질 수 있으며, 여기서 도파로의 상부(즉, 단부)는 도파로의 출구에 대해 기울어져서 스피커 장치의 상부 플레이트(top plate)로 전이된다. 도파로의 상부가 상부 플레이트에 실질적으로 비스듬하게 접하여(tangential to) 끝나게 되어 스피커 장치의 도파로의 상부가 스피커 장치의 상부 플레이트과 형성하는 접선각(tangency angle)을 α로 한다. 일 실시예에서, 접선각 α가 약 45도보다 작으면 도파로가 상부 플레이트에 실질적으로 비스듬하게 접하여 끝나게 된다. 다른 실시예에서, 접선각 α가 약 30도보다 작으면 도파로가 상부 플레이트에 실질적으로 비스듬하게 접하여 끝나게 된다. 또 다른 실시예에서, 접선각 α가 약 15도보다 작으면 도파로가 상부 플레이트에 실질적으로 비스듬하게 접하여 끝나게 된다.

도 7a-7f는 하나 이상의 실시예들에 따른 다양한 뿔 모양의 도파로들을 도시한다. 구체적으로, 도 7a는 일 실시예에 따른, 상부 플레이트(102T)에 대해 약 2도의 접선각을 형성하는 예시적인 뿔 모양(108A)의 도파로의 단면도를 도시한다. 도 7b는 일 실시예에 따른, 상부 플레이트(102T)에 대해 약 5도의 접선각을 형성하는 예시적인 뿔 모양의 도파로(108B)의 단면도를 도시한다. 도 7c는 일 실시예에 따른, 상부 플레이트(102T)에 대해 약 15도의 접선각을 형성하는 예시적인 뿔 모양의 도파로(108C)의 단면도를 도시한다. 도 7d는 일 실시예에 따른, 상부 플레이트(102T)에 대해 약 30도의 접선각을 형성하는 예시적인 뿔 모양의 도파로(108D)의 단면도를 도시한다. 도 7e는 일 실시예에 따른, 상부 플레이트(102T)에 대해 약 45도의 접선각을 형성하는 예시적인 뿔 모양의 도파로(108E)의 단면도를 도시한다. 도 7f는 일 실시예에 따른, 상부 플레이트(102T)에 대해 약 90도의 접선각을 형성하는 예시적인 뿔 모양의 도파로(108F)의 단면도를 도시한다.

도 8a-8f는 하나 이상의 실시예들에 따른, 실질적으로 곡선 모양을 갖는 다양한 도파로들에 의해 방출된 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 다양한 그래프들을 도시한다. 도 8a는 일 실시예에 따른 도파로(108A)에 의해 방출된 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프(400A)이다. 도 8b는 일 실시예에 따른 도파로(108B)에 의해 방출된 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프(400B)이다. 도 8c는 일 실시예에 따른 도파로(108C)에 의해 방출된 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프(400C)이다. 도 8d는 일 실시예에 따른 도파로(108D)에 의해 방출된 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프(400D)이다. 도 8e는 일 실시예에 따른 도파로(108E)에 의해 방출된 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프(400E)이다. 도 8f는 일 실시예에 따른 도파로(108F)에 의해 방출된 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프(400F)이다. 각각의 그래프(400A-400F)는 음향 출력 곡선, 청음 윈도우 곡선, 상향 윈도우 곡선, 상향 DI 곡선, 차 곡선, 및 사양 곡선을 포함한다.

일 실시예에서, 스피커 장치의 도파로의 상부와 스피커 장치의 상부 플레이트 사이에 형성된 접선각 α는 스피커 장치에 대한 상향 DI 곡선에서 어떠한 급강하(drop)들도 제거하기에 충분히 작다.

도파로의 상부 또는 상부 플레이트 내에 포함된 작은 설계 또는 미학적인 특징들(예컨대, 크기가 2 mm보다 작은 계단, 간극, 립(rib) 모양들 또는 다른 특징들)은 이들 특징들이 음향 품질을 유의미하게 바꾸지 않기 때문에 도파로와 상부 플레이트 사이의 접선각 α를 결정할 때 무시될 수 있다. 그러나, 2 mm보다 큰 설계 또는 미학적인 특징들은 이들 특징들이 도파로의 상부가 상부 플레이트에 실질적으로 비스듬하게 접하여 끝나게 되는 것을 방해하기 때문에 음향 품질의 열화를 가져올 수 있다.

일 실시예에서, 상향 채널 스피커용 도파로의 형태는 다음의 특성들을 갖는다: (1) 도파로의 바닥부(즉, 베이스)는 상향 채널 스피커의 상향 드라이버에 가깝게 시작하고(즉, 드라이버가 축 방향으로 위치/장착되어 있는 탑재면이 좁아서 탑재면의 직경이 드라이버의 직경에 가깝다), 또한 (2) 도파로의 상부가 상향 채널 스피커의 상부 플레이트로 부드럽게 전이되어 도파로의 상부가 상부 플레이트에 실질적으로 비스듬하게 접하여 끝나게 된다.

도 9a는 일 실시예에 따른, 원형 출구(704)로 부드럽게 전이되는 뿔 모양의 도파로(708)를 구비하는 상향 채널 스피커(703)를 포함하는 예시적인 스피커 장치(700)의 상부 정면 사시도를 도시한다. 도 9b는 일 실시예에 따른 스피커 장치(700)의 측단면도를 도시한다. 스피커 장치(700)는 하나 이상의 음원들을 구비하는 스피커 하우징(702)을 포함한다. 구체적으로, 스피커 하우징(702)의 상부 평면(즉, 상부 표면)(702T)은 상향 채널 스피커(703)를 포함한다. 상부 평면(702T)은 수평축(20)에 실질적으로 평행하다. 상향 채널 스피커(703)는 상부 평면(702T)의 움푹한 영역(702R) 내에 배치된 상향 스피커 드라이버(706)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 드라이버(706)는 움푹한 영역(702R) 내부에서 평평하게 놓여 있다.

드라이버(706)는 움푹한 영역(702R)의 베이스를 형성하는 움푹한 탑재면(710) 내에서 축방향으로 위치/장착된다. 일 실시예에서, 드라이버(706)는 탑재면(710)이 움푹한 영역(702R) 내에서 드라이버(706)를 수용하고 유지하도록 연관되는 서라운드 서스펜션(surround suspension) 요소(706A)(즉, 가장자리)를 갖는다. 예를 들어, 서라운드 서스펜션 요소(706A)는 서라운드 롤(surround roll)을 포함할 수 있다.

탑재면(710)을 상부 평면(702T)에 연결하는 움푹한 영역(702R)의 하나 이상의 움푹한 측벽(708S)들은 뿔 모양의 도파로(708)를 형성한다. 도파로(708)는 움푹한 측벽(708S)들이 상부 평면(702T)과 만나는 곳에서 상부 평면(702T) 내의 원형 절개부/개구로서 획정된 원형 출구(704)를 갖는다. 도파로(708)는 원형 개구(704)에서 부드럽게 끝나게 된다. 스피커 장치(700)가 동작하는 동안, 도파로(708)는 드라이버(706)에 의해 재생된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 원형 출구(704) 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 한다. 도파로(708)의 바닥부(708A)는 드라이버(706)의 진동판(diaphragm)에 평행한 평면(75)(예컨대, 수평축으로부터 20도 경사진 평면)을 따른 상부 지점(A1)과 하부 지점(A2)에서 시작한다. 움푹한 영역의 움푹한 측벽(예컨대, 움푹한 측벽(708S))과 평면(75) 사이에 형성되는 각도를 φ로 표기한다. 일 실시예에서, 움푹한 측벽(708S)과 평면(75) 사이에 형성된 각도 φ는 약 90도이다.

움푹한 영역의 움푹한 측벽(예컨대, 움푹한 측벽(708S))과 서라운드 서스펜션 요소(즉, 서라운드 서스펜션 요소(706A)와 같은 드라이버의 가장자리) 사이의 거리를 d1으로 표기하고, 서라운드 서스펜션 요소의 직경을 d2으로 표기한다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 움푹한 측벽(708S)과 서라운드 서스펜션 요소(706A) 사이의 거리 d1은 서라운드 서스펜션 요소(706)의 직경 d2보다 실질적으로 크며, 그럼으로써 드라이버(706)로부터 멀리 있는 넓은 베이스를 도파로(708)에 제공한다. 도파로(708)의 상부(708B)는 상부 평면(702T)에 있는 지점들(B1 및 B2)에서 원형 출구(704)에서 부드럽게 끝나게 된다. 움푹한 측벽(708S)은 상부 평면(702T)에 실질적으로 비스듬하게 접하여 끝나게 된다. 움푹한 측벽(708S)은 평면(75)을 따른 지점들(A1 및 A2)과 상부 평면(702T)에 있는 지점들(B1 및 B2) 사이에서 부드럽고 연속적으로 전이된다.

일 실시예에서, 드라이버를 위한 서라운드 서스펜션 요소(예컨대, 서라운드 서스펜션 요소(706A))의 직경은 2 mm 내지 20 mm의 범위 내에 있을 수 있다(예컨대, 만약 드라이버가 트위터를 포함한다면 상기 직경은 작으며, 만약 드라이버가 우퍼 등을 포함한다면 상기 직경은 크다). 일 실시예에서, 넓은 베이스로 인하여 8 kHz 이하에서 국소적인 골 및 봉들이 발생하는 것을 방지하기 위하여, d1은 3-4 mm보다 작다.

일 실시예에서, 도파로의 베이스는 드라이버와 도파로의 정면 벽 사이에 공간 d1을 갖는다.

도 9c는 일 실시예에 따른 스피커 장치(700)에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프이다. 그래프(750)는 음향 출력 곡선(751), 청음 윈도우 곡선(752), 상향 윈도우 곡선(753), 상향 DI 곡선(754), 차 곡선(755), 및 사양 곡선(756)을 포함한다. 수평축(750A)은 Hz 단위로 표시된 주파수 도메인의 주파수 값들을 나타낸다. 좌측의 수직축(750C)은 dB 단위로 표시된 곡선(751-753)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다. 우측의 수직축(750B)은 dB 단위로 표시된 곡선(754-756)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다.

도 9c에 도시된 바와 같이, 상향 DI 곡선(754)은 5 kHz 주파수와 7 kHz 주파수 사이에서 골(dip)을 보이며, 이는 인지된 음향 품질에 부정적인 영향을 줄 수도 있다.

도 10a는 일 실시예에 따른, 사변형(quadrilateral) 출구(804)로 부드럽게 전이되는 뿔 모양의 도파로(808)를 구비하는 상향 채널 스피커(803)를 포함하는 예시적인 스피커 장치(800)의 상부 정면 사시도를 도시한다. 도 10b는 일 실시예에 따른 스피커 장치(800)의 측단면도를 도시한다. 스피커 장치(800)는 하나 이상의 음원들을 구비하는 스피커 하우징(802)을 포함한다. 구체적으로, 스피커 하우징(802)의 상부 평면(즉, 상부 표면)(802T)은 상향 채널 스피커(803)를 포함한다. 상부 평면(802T)은 수평축(20)에 실질적으로 평행하다. 상향 채널 스피커(803)는 상부 평면(802T)의 움푹한 영역(802R) 내에 배치된 상향 스피커 드라이버(806)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 드라이버(806)는 움푹한 영역(802R) 내부에서 평평하게 놓여 있다.

드라이버(806)는 움푹한 영역(802R)의 베이스를 형성하는 움푹한 탑재면(810) 내에서 축방향으로 위치/장착된다. 일 실시예에서, 드라이버(806)는 탑재면(810)이 움푹한 영역(802R) 내에서 드라이버(806)를 수용하고 유지하도록 연관되는 서라운드 서스펜션 요소(806A)(즉, 가장자리)를 갖는다. 예를 들어, 서라운드 서스펜션 요소(806A)는 서라운드 롤을 포함할 수 있다.

탑재면(810)을 상부 평면(802T)에 연결하는 움푹한 영역(802R)의 하나 이상의 움푹한 측벽(808S)들은 뿔 모양의 도파로(808)를 형성한다. 도파로(808)는 움푹한 측벽(808S)들이 상부 평면(802T)과 만나는 곳에서 상부 평면(802T) 내의 사변형 절개부/개구로서 획정된 사변형 출구(804)를 갖는다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 사변형 출구(804)는 사다리꼴 모양을 갖는다. 다른 실시예에서, 사변형 출구(804)는 정사각형, 직사각형 등과 같은 다른 사변형 모양을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 도파로(808)는 대신에 다각형 출구를 갖는다(즉, 출구가 다각형 모양을 갖는다). 도파로(808)는 사변형 개구(704)에서 부드럽게 끝난다. 스피커 장치(800)가 동작하는 동안, 도파로(808)는 드라이버(806)에 의해 재생된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 사변형 출구(804) 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 한다. 도파로(808)의 바닥부(808A)는 드라이버(806)의 진동판에 평행한 평면(75)(예컨대, 수평축으로부터 20도 경사진 평면)을 따른 상부 지점(A1)과 하부 지점(A2)에서 시작한다. 일 실시예에서, 움푹한 측벽(808S)과 평면(75) 사이에 형성된 각도 φ는 약 90도이다.

도 10b에 도시된 바와 같이, 움푹한 측벽(808S)과 서라운드 서스펜션 요소(806A) 사이의 거리 d1은 서라운드 서스펜션 요소(806A)의 직경 d2보다 실질적으로 작으며, 그럼으로써 드라이버(806)에 가까이 있는 좁은 베이스를 도파로(808)에 제공한다. 일 실시예에서, d1은 약 0 mm이다. 일 실시예에서, d1은 제조/위치 설정의 공차를 고려하여 약 1 mm이다. 도파로(808)의 상부(808B)는 상부 평면(802T)에 있는 지점들(B1 및 B2)에서 사변형 출구(804)에서 부드럽게 끝나게 된다. 움푹한 측벽(808S)은 상부 평면(802T)에 실질적으로 비스듬하게 접하여 끝나게 된다. 움푹한 측벽(808S)은 평면(75)을 따른 지점들(A1 및 A2)과 상부 평면(802T)에 있는 지점들(B1 및 B2) 사이에서 부드럽고 연속적으로 전이된다.

도 10c는 일 실시예에 따른 스피커 장치(800)에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프(850)이다. 그래프(850)는 음향 출력 곡선(851), 청음 윈도우 곡선(852), 상향 윈도우 곡선(853), 상향 DI 곡선(854), 차 곡선(855), 및 사양 곡선(856)을 포함한다. 수평축(850A)은 Hz 단위로 표시된 주파수 도메인의 주파수 값들을 나타낸다. 좌측의 수직축(850C)은 dB 단위로 표시된 곡선(851-853)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다. 우측의 수직축(850B)은 dB 단위로 표시된 곡선(854-856)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다.

도 10c에 도시된 바와 같이, 상향 DI 곡선(854)은 약 2 kHz 주파수에서 골을 보인다. 스피커 장치(700)의 상향 DI 곡선(754)과 비교하여, 상향 DI 곡선(854)은 보다 부드럽다.

도 11a는 일 실시예에 따른, 타원형 출구(904)로 부드럽게 전이되는 뿔 모양의 도파로(908)를 구비하는 상향 채널 스피커(903)를 포함하는 예시적인 스피커 장치(900)의 상부 정면 사시도를 도시한다. 도 11b는 일 실시예에 따른 스피커 장치(900)의 측단면도를 도시한다. 스피커 장치(900)는 하나 이상의 음원들을 구비하는 스피커 하우징(902)을 포함한다. 구체적으로, 스피커 하우징(902)의 상부 평면(즉, 상부 표면)(902T)은 상향 채널 스피커(903)를 포함한다. 상부 평면(902T)은 수평축(20)에 실질적으로 평행하다. 상향 채널 스피커(903)는 상부 평면(902T)의 움푹한 영역(902R) 내에 배치된 상향 스피커 드라이버(906)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 드라이버(906)는 움푹한 영역(902R) 내부에서 평평하게 놓여 있다.

드라이버(906)는 움푹한 영역(902R)의 베이스를 형성하는 움푹한 탑재면(910) 내에서 축방향으로 위치/장착된다. 일 실시예에서, 드라이버(906)는 탑재면(910)이 움푹한 영역(902R) 내에서 드라이버(906)를 수용하고 유지하도록 연관되는 서라운드 서스펜션 요소(906A)(예컨대, 서라운드 롤)를 갖는다.

탑재면(910)을 상부 평면(902T)에 연결하는 움푹한 영역(902R)의 하나 이상의 움푹한 측벽(908S)들은 뿔 모양의 도파로(908)를 형성한다. 도파로(908)는 움푹한 측벽(908S)들이 상부 평면(902T)과 만나는 곳에서 상부 평면(902T) 내의 타원형 절개부/개구로서 획정된 타원형 출구(904)를 갖는다. 도파로(908)는 타원형 개구(904)에서 부드럽게 끝난다. 스피커 장치(900)가 동작하는 동안, 도파로(908)는 드라이버(906)에 의해 재생된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 타원형 출구(904) 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 한다. 도파로(908)의 바닥부(908A)는 드라이버(906)의 진동판에 평행한 평면(75)(예컨대, 수평축으로부터 20도 경사진 평면)을 따른 상부 지점(A1)과 하부 지점(A2)에서 시작한다. 일 실시예에서, 움푹한 측벽(908S)과 평면(75) 사이에 형성된 각도 φ는 약 90도이다.

도 11b에 도시된 바와 같이, 움푹한 측벽(908S)과 서라운드 서스펜션 요소(906A) 사이의 거리 d1은 서라운드 서스펜션 요소(906A)의 직경 d2보다 실질적으로 작으며, 그럼으로써 드라이버(906)에 가까이 있는 좁은 베이스를 도파로(908)에 제공한다. 도파로(908)의 상부(908B)는 상부 평면(902T)에 있는 지점들(B1 및 B2)에서 타원형 출구(904)에서 부드럽게 끝나게 된다. 움푹한 측벽(908S)은 상부 평면(902T)에 실질적으로 비스듬하게 접하여 끝난다. 움푹한 측벽(908S)은 평면(75)을 따른 지점들(A1 및 A2)과 상부 평면(902T)에 있는 지점들(B1 및 B2) 사이에서 부드럽고 연속적으로 전이된다.

도 11c는 일 실시예에 따른 스피커 장치(900)에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프(950)이다. 그래프(950)는 음향 출력 곡선(951), 청음 윈도우 곡선(952), 상향 윈도우 곡선(953), 상향 DI 곡선(954), 차 곡선(955), 및 사양 곡선(956)을 포함한다. 수평축(950A)은 Hz 단위로 표시된 주파수 도메인의 주파수 값들을 나타낸다. 좌측의 수직축(950C)은 dB 단위로 표시된 곡선(951-953)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다. 우측의 수직축(950B)은 dB 단위로 표시된 곡선(954-956)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다.

스피커 장치(700)의 상향 DI 곡선(754)과 비교하여, 상향 DI 곡선(954)은 보다 부드럽다.

도 12a는 일 실시예에 따른, 원형 출구(1104)로 부드럽게 전이되는 뿔 모양의 도파로(1108)를 구비하는 상향 채널 스피커(1103)를 포함하는 예시적인 스피커 장치(1100)의 상부 정면 사시도를 도시한다. 도 12b는 일 실시예에 따른 스피커 장치(1100)의 측단면도를 도시한다. 스피커 장치(1100)는 하나 이상의 음원들을 구비하는 스피커 하우징(1102)을 포함한다. 구체적으로, 스피커 하우징(1102)의 상부 평면(즉, 상부 표면)(1102T)은 상향 채널 스피커(1103)를 포함한다. 상부 평면(1102T)은 수평축(20)에 실질적으로 평행하다. 상향 채널 스피커(1103)는 상부 평면(1102T)의 움푹한 영역(1102R) 내에 배치된 상향 스피커 드라이버(1106)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 드라이버(1106)는 움푹한 영역(1102R) 내부에서 평평하게 놓여 있다.

드라이버(1106)는 움푹한 영역(1102R)의 베이스를 형성하는 움푹한 탑재면(910) 내에서 축방향으로 위치/장착된다. 일 실시예에서, 드라이버(1106)는 탑재면(910)이 움푹한 영역(1102R) 내에서 드라이버(1106)를 수용하고 유지하도록 연관되는 서라운드 서스펜션 요소(1106A)(예컨대, 서라운드 롤)를 갖는다.

탑재면(910)을 상부 평면(1102T)에 연결하는 움푹한 영역(1102R)의 하나 이상의 움푹한 측벽(1108S)들은 뿔 모양의 도파로(1108)를 형성한다. 도파로(1108)는 움푹한 측벽(1108S)들이 상부 평면(1102T)과 만나는 곳에서 상부 평면(1102T) 내의 원형 절개부/개구로서 획정된 원형 출구(1104)를 갖는다. 도파로(1108)는 원형 개구(1104)에서 부드럽게 끝난다. 스피커 장치(1100)가 동작하는 동안, 도파로(1108)는 드라이버(1106)에 의해 재생된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 원형 출구(1104) 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 한다. 도파로(1108)의 바닥부(1108A)는 드라이버(1106)의 진동판에 평행한 평면(75)(예컨대, 수평축으로부터 20도 경사진 평면)을 따른 상부 지점(A1)과 하부 지점(A2)에서 시작한다. 일 실시예에서, 움푹한 측벽과 평면(75) 사이에 형성된 각도 φ는 약 90도이다.

도 12b에 도시된 바와 같이, 움푹한 측벽과 서라운드 서스펜션 요소(1106A) 사이의 거리 d1은 서라운드 서스펜션 요소(1106A)의 직경 d2보다 실질적으로 작으며, 그럼으로써 드라이버(1106)에 가까이 있는 좁은 베이스를 도파로(1108)에 제공한다. 도파로(1108)의 상부(1108B)는 상부 평면(1102T)에 있는 지점들(B1 및 B2)에서 원형 출구(1104)에서 부드럽게 끝나게 된다. 움푹한 측벽(1108S)은 상부 평면(1102T)에 실질적으로 비스듬하게 접하여 끝난다. 움푹한 측벽(1108S)은 평면(75)을 따른 지점들(A1 및 A2)과 상부 평면(1102T)에 있는 지점들(B1 및 B2) 사이에서 부드럽고 연속적으로 전이된다. 전이 영역(1007)은 움푹한 측벽(1108S)과 상부 평면(1102T) 사이에 형성된다.

일 실시예에서, x1은 약 10 mm이고, x2는 약 30 mm(즉, x1은 x2의 약 33%)이다.

도 12c는 일 실시예에 따른 스피커 장치(1100)에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프(1150)이다. 상기 그래프(1150)는 음향 출력 곡선(1151), 청음 윈도우 곡선(1152), 상향 윈도우 곡선(1153), 상향 DI 곡선(1154), 차 곡선(1155), 및 사양 곡선(1156)을 포함한다. 수평축(1150A)은 Hz 단위로 표시된 주파수 도메인의 주파수 값들을 나타낸다. 좌측의 수직축(1150C)은 dB 단위로 표시된 곡선(1151-1153)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다. 우측의 수직축(1150B)은 dB 단위로 표시된 곡선(1154-1156)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다.

도 12c에 도시된 바와 같이, 상향 DI 곡선(1154)은 어떠한 골도 보이지 않으며, 이는 스피커 장치(1100)가 우수한 음향 품질을 제공한다는 것을 나타낸다.

도 13a는 일 실시예에 따른, 원형 출구(1004)로 부드럽게 전이되는 뿔 모양의 도파로(1008)와 깊숙이 설치된 드라이버(1006)를 구비하는 상향 채널 스피커(1003)를 포함하는 예시적인 스피커 장치(1000)의 상부 정면 사시도를 도시한다. 도 13b는 일 실시예에 따른 스피커 장치(1000)의 측단면도를 도시한다. 스피커 장치(1000)는 하나 이상의 음원들을 구비하는 스피커 하우징(1002)을 포함한다. 구체적으로, 스피커 하우징(1002)의 상부 평면(즉, 상부 표면)(1002T)은 상향 채널 스피커(1003)를 포함한다. 상부 평면(1002T)은 수평축(20)에 실질적으로 평행하다. 상향 채널 스피커(1003)는 상부 평면(1002T)의 움푹한 영역(1002R) 내에 배치된 상향 스피커 드라이버(1006)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 드라이버(1006)는 움푹한 영역(1002R) 내부에서 평평하게 놓여 있다.

드라이버(1006)는 움푹한 영역(1002R)의 베이스를 형성하는 움푹한 탑재면(1010) 내에서 축방향으로 위치/장착된다. 일 실시예에서, 드라이버(1006)는 탑재면(1010)이 움푹한 영역(1002R) 내에서 드라이버(1006)를 수용하고 유지하도록 연관되는 서라운드 서스펜션 요소(1006A)(예컨대, 서라운드 롤)를 갖는다.

탑재면(1010)을 상부 평면(1002T)에 연결하는 움푹한 영역(1002R)의 하나 이상의 움푹한 측벽(1008S)들은 뿔 모양의 도파로(1008)를 형성한다. 일 실시예에서, 도파로(1008)는 움푹한 측벽(1008S)들이 상부 평면(1002T)과 만나는 곳에서 상부 평면(1002T) 내의 원형 절개부/개구로서 획정된 원형 출구(1004)를 갖는다. 다른 실시예에서, 도파로(1008)는 타원형, 사변형(예컨대, 사다리꼴, 정사각형, 직사각형 등), 다각형 등과 같은 다른 형태를 지닌 출구를 갖는다.

부드러운 전이 영역(1007)은 움푹한 측벽(1008S)과 상부 평면(1002T) 사이에 형성된다. 일 실시예에서, 전이 영역(1007)은 원형 출구(1004)의 주변을 따라 형성된다. 다른 실시예에서, 전이 영역(1007)은 원형 출구(1004)의 주변의 일부분을 따라 형성되며, 여기서 상기 주변의 일부분은 청음자(30) 쪽에 위치한다(즉, 스피커 장치(1000)의 정면을 향한다). 도 12b의 전이 영역(1107)과 비교할 때, 전이 영역(1007)은 덜 만곡되어 있다(즉, 보다 부드럽다).

도파로(1008)는 원형 개구(1004)에서 부드럽게 끝난다. 스피커 장치(1000)가 동작하는 동안, 도파로(1008)는 드라이버(1006)에 의해 재생된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 원형 출구(1004) 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 한다. 도파로(1008)의 바닥부(1008A)는 드라이버(1006)의 진동판에 평행한 평면(75)(예컨대, 수평축으로부터 20도 경사진 평면)을 따른 상부 지점(A1)과 하부 지점(A2)에서 시작한다. 일 실시예에서, 움푹한 측벽(1008S)과 평면(75) 사이에 형성된 각도 φ는 약 100도이다.

도 13b에 도시된 바와 같이, 움푹한 측벽(1008S)과 서라운드 서스펜션 요소(1006A) 사이의 거리 d1은 서라운드 서스펜션 요소(1006A)의 직경 d2보다 실질적으로 작으며, 그럼으로써 좁은 베이스를 도파로(1008)에 제공한다. 도파로(1008)의 상부(1008B)는 상부 평면(1002T)에 있는 지점들(B1 및 B2)에서 원형 출구(1004)에서 부드럽게 끝나게 된다. 움푹한 측벽(1008S)은 상부 평면(1002T)에 실질적으로 비스듬하게 접하여 끝난다. 움푹한 측벽(1008S)은 평면(75)을 따른 지점들(A1 및 A2)과 상부 평면(1102T)에 있는 지점들(B1 및 B2) 사이에서 부드럽고 연속적으로 전이된다.

드라이버(1006)는 스피커 하우징(1002) 내부에 깊숙이 설치되어 있어서, 드라이버(1006)의 상부가 스피커 하우징(1002)의 외측 표면(1002T)(즉, 외부면) 아래에 실질적으로 떨어져 위치하며 도파로(1008)는 배면 부분을 갖는다. 평면(75)을 따른 상부 지점(A1)과 상부 평면(1002T) 사이의 거리를 x1으로 표기한다. 평면(75)을 따른 하부 지점(A2)과 상부 평면(1002T) 사이의 거리를 x2로 표기한다. 일 실시예에서, 상부 지점(A1)은 거리 x2의 적어도 약 40%인 거리 x1만큼 상부 평면(1002T) 아래에 위치한다. 다른 실시예에서, 상부 지점(A1)은 거리 x2의 적어도 약 50%인 거리 x1만큼 상부 평면(1002T) 아래에 위치한다. 또 다른 실시예에서, 상부 지점(A1)은 거리 x2의 적어도 약 60%인 거리 x1만큼 상부 평면(1002T) 아래에 위치한다.

일 실시예에서, x1은 약 20 mm이고, x2는 약 40 mm(즉, x1은 x2의 약 50%)이다.

도 13c는 일 실시예에 따른 스피커 장치(1000)에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프(1050)이다. 상기 그래프(1050)는 음향 출력 곡선(1051), 청음 윈도우 곡선(1052), 상향 윈도우 곡선(1053), 상향 DI 곡선(1054), 차 곡선(1055), 및 사양 곡선(1056)을 포함한다. 수평축(1050A)은 Hz 단위로 표시된 주파수 도메인의 주파수 값들을 나타낸다. 좌측의 수직축(1050C)은 dB 단위로 표시된 곡선(1051-1053)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다. 우측의 수직축(1050B)은 dB 단위로 표시된 곡선(1054-1056)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다.

도 13c에 도시된 바와 같이, 상향 DI 곡선(1054)은 어떠한 골도 보이지 않으며, 이는 스피커 장치(1000)가 우수한 음향 품질을 제공한다는 것을 나타낸다.

도 14a는 일 실시예에 따른, 원형 출구(1204)로 부드럽게 전이되는 컵(cup) 모양의 도파로(1208)를 구비하는 상향 채널 스피커(1203)를 포함하는 예시적인 스피커 장치(1200)의 상부 정면 사시도를 도시한다. 스피커 장치(1200)는 하나 이상의 음원들을 구비하는 스피커 하우징(1202)을 포함한다. 구체적으로, 스피커 하우징(1202)의 상부 평면(즉, 상부 표면)(1202T)은 상향 채널 스피커(1203)를 포함한다. 상부 평면(1202T)은 수평축(20)에 실질적으로 평행하다. 상향 채널 스피커(1203)는 상부 평면(1202T)의 움푹한 영역(1202R) 내에 배치된 상향 스피커 드라이버(1206)를 포함한다. 일 실시예에서, 드라이버(1206)는 움푹한 영역(1202R) 내부에서 평평하게 놓여 있다.

드라이버(1206)는 움푹한 영역(1202R)의 베이스를 형성하는 움푹한 탑재면(1210) 내에서 축방향으로 위치/장착된다.

탑재면(1210)을 상부 평면(1202T)에 연결하는 움푹한 영역(1202R)의 하나 이상의 움푹한 측벽들은 컵 모양의 도파로(1208)를 형성한다. 도파로(1208)는 움푹한 측벽들이 상부 평면(1202T)과 만나는 곳에서 상부 평면(1202T) 내의 원형 절개부/개구로서 획정된 원형 출구(1204)를 갖는다. 스피커 장치(1200)가 동작하는 동안, 도파로(1208)는 드라이버(1206)에 의해 재생된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 원형 출구(1204) 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 한다.

도 14b는 일 실시예에 따른 스피커 장치(1200)에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프(1250)이다. 상기 그래프(1250)는 음향 출력 곡선(1251), 청음 윈도우 곡선(1252), 상향 윈도우 곡선(1253), 상향 DI 곡선(1254), 차 곡선(1255), 및 사양 곡선(1256)을 포함한다. 수평축(1250A)은 Hz 단위로 표시된 주파수 도메인의 주파수 값들을 나타낸다. 좌측의 수직축(1250C)은 dB 단위로 표시된 곡선(1251-1253)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다. 우측의 수직축(1250B)은 dB 단위로 표시된 곡선(1254-1256)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다.

도 14b에 도시된 바와 같이, 상향 DI 곡선(1254)은 작은 골들을 보이며, 이는 인지된 음향 품질에 부정적인 영향을 줄 수 있다.

도 15a는 일 실시예에 따른, 원형 출구(1304)로 부드럽게 전이되는 원뿔(cone) 모양의 도파로(1308)를 구비하는 상향 채널 스피커(1303)를 포함하는 예시적인 스피커 장치(1300)의 상부 정면 사시도를 도시한다. 스피커 장치(1300)는 하나 이상의 음원들을 구비하는 스피커 하우징(1302)을 포함한다. 구체적으로, 스피커 하우징(3202)의 상부 평면(즉, 상부 표면)(1302T)은 상향 채널 스피커(1303)를 포함한다. 상부 평면(1302T)은 수평축(20)에 실질적으로 평행하다. 상향 채널 스피커(1303)는 상부 평면(1302T)의 움푹한 영역(1302R) 내에 배치된 상향 스피커 드라이버(1306)를 포함한다. 일 실시예에서, 드라이버(1306)는 움푹한 영역(1302R) 내부에서 평평하게 놓여 있다.

드라이버(1306)는 움푹한 영역(1302R)의 베이스를 형성하는 움푹한 탑재면(1310) 내에서 축방향으로 위치/장착된다.

탑재면(1310)을 상부 평면(1302T)에 연결하는 움푹한 영역(1302R)의 하나 이상의 움푹한 측벽들은 원뿔 모양의 도파로(1308)를 형성한다. 도파로(1308)는 움푹한 측벽들이 상부 평면(1302T)과 만나는 곳에서 상부 평면(1302T) 내의 원형 절개부/개구로서 획정된 원형 출구(1304)를 갖는다. 스피커 장치(1300)가 동작하는 동안, 도파로(1308)는 드라이버(1306)에 의해 재생된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 원형 출구(1304) 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 한다.

도 15b는 일 실시예에 따른 스피커 장치(1300)에 의해 재생된 소리의 음향 출력 레벨을 주파수 도메인에 대해 보이는 예시적인 그래프(1350)이다. 상기 그래프(1350)는 음향 출력 곡선(1351), 청음 윈도우 곡선(1352), 상향 윈도우 곡선(1353), 상향 DI 곡선(1354), 차 곡선(1355), 및 사양 곡선(1356)을 포함한다. 수평축(1350A)은 Hz 단위로 표시된 주파수 도메인의 주파수 값들을 나타낸다. 좌측의 수직축(1350C)은 dB 단위로 표시된 곡선(1351-1353)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다. 우측의 수직축(1350B)은 dB 단위로 표시된 곡선(1354-1356)들의 음향 출력 레벨을 나타낸다.

도 15b에 도시된 바와 같이, 상향 DI 곡선(1354)은 작은 골들을 보이며, 이는 인지된 음향 품질에 부정적인 영향을 줄 수 있다.

도 16은 일 실시예에 따른 스피커 장치용 도파로를 제조하기 위한 예시적인 흐름도(1400)를 보인다. 공정 블록(1401)에서, 스피커 장치의 상향 드라이버에 의해 천장을 향해 방출된 음향 에너지의 양을 증강시키기에 적당한 적어도 하나의 도파로 특성을 결정한다. 공정 블록(1402)에서, 상기 적어도 하나의 도파로 특성을 기초로 스피커 장치의 하우징을 제조하며, 여기서 하우징은 드라이버에 의해 생성된 음향 에너지를 전파하여 천장을 향해 상방으로 경사진 방향으로 스피커 장치의 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 하는 도파로를 포함한다.

한 예시적인 구현예에서, 음향 에너지는 천장에서 음향 에너지를 반사하도록 수평면에 대해 실질적으로 70도의 각도로 상방으로 경사진 방향으로 스피커 장치의 밖으로 방출될 수 있다.

한 예시적인 구현예에서, 도파로는 스피커 장치의 하우징의 상부 표면에 포함된 개구, 상부 표면으로부터 수직하게 아래쪽으로 떨어져 있는 하우징의 움푹한 탑재면, 및 움푹한 탑재면으로부터 개구까지 상방으로 연장된 움푹한 측벽에 의해 획정될 수 있다. 드라이버는 움푹한 탑재면 내부에 장착된다.

한 예시적인 구현예에서, 적어도 하나의 도파로 특성을 결정하는 단계는 개구의 모양을 결정하는 단계, 움푹한 측벽의 모양을 결정하는 단계, 움푹한 탑재면의 하나 이상의 치수를 결정하는 단계, 및 도파로의 깊이를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

한 예시적인 구현예에서, 도파로는 움푹한 측벽의 하나 이상의 직선형 벽들에 의해 획정된 실질적으로 직선인 형태를 갖는다. 다른 예시적인 구현예에서, 도파로는 움푹한 측벽의 하나 이상의 만곡된 세그먼트들에 의해 획정된 실질적으로 곡선인 형태를 갖는다.

한 예시적인 구현예에서, 움푹한 측벽의 단부는 상부 표면에 실질적으로 비스듬하게 접한다.

한 예시적인 구현예에서, 개구의 모양은 실질적인 원형, 실질적인 타원형, 또는 실질적인 사변형 중에서 하나이다.

도 17은 일 실시예에 따른, 천장을 향하는 스피커 장치의 상향 드라이버에 의해 방출된 음향 에너지의 양을 증강시키기 위한 예시적인 흐름도(1500)를 도시한다. 공정 블록(1501)에서, 상향 드라이버를 사용하여 음향 에너지를 생성한다. 공정 블록(1502)에서, 스피커 장치의 도파로를 이용하여 음향 에너지를 전파시켜 천장을 향해 상방으로 경사진 방향으로 스피커 장치 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 한다.

도 18a는 일 실시예에 따른 스피커 장치(150) 내의 예시적인 상향 채널 스피커(153)의 평면도를 도시한다. 도 18b는 일 실시예에 따른 스피커 장치(100) 내의 상향 채널 스피커(103)의 측단면도를 도시한다. 스피커 장치(150)는 하나 이상의 음원(예컨대, 스피커 드라이버 등)을 포함하는 스피커 하우징(152)을 포함한다. 구체적으로, 스피커 하우징(152)의 상부 평면(즉, 상부 표면)(152T)은 상향 채널 스피커(153)을 포함한다. 상향 채널 스피커(153)는 상부 평면(152T)의 움푹한 영역(152R) 내에 배치된 다수의 상향 스피커 드라이버를 포함한다. 예를 들어, 도 18a-18b에 도시된 바와 같이, 상향 채널 스피커(153)는 제 1 드라이버(156A)와 제 2 드라이버(156B)를 포함한다. 일 실시예에서, 각각의 드라이버(156A, 156B)는 움푹한 영역(152R) 내부에서 평평하게 놓여 있다.

일 실시예에서, 두 드라이버(156A, 156B)들은 대체로 동일한 모양을 가질 수 있지만 크기가 상이하여(또는 그의 반대) 드라이버(156A, 156B)가 부분적으로 구별된다. 도 18a-18b에 도시된 바와 같이, 한 예시적인 구현예에서, 드라이버(156A, 156B)들은 대체로 동일한 모양을 갖고 물리적인 치수가 상이하다(예컨대, 드라이버(156A)가 드라이버(156B)보다 작다). 다른 예시적인 구현예에서, 드라이버(156A, 156B)들은 실질적으로 비슷한 물질적인 치수를 갖고 모양이 상이하다.

각각의 드라이버(156A, 156B)는 움푹한 영역(152R)의 베이스를 형성하는 움푹한 탑재면(160) 내에서 축방향으로 위치/장착된다. 드라이버(156A, 156B)는 탑재면(160) 내에서 서로 떨어져 있다. 예를 들어, 도 18a-18b에 도시된 바와 같이, 제 1 드라이버(156A)는 탑재면(160) 내에서 탑재면(160)의 상부를 향해 위치하는 반면, 제 2 드라이버(156B)는 탑재면(160) 내에서 탑재면(160)의 바닥을 향해 위치한다. 드라이버(156A, 156B)들은 다른 공간적 배열에 따라 탑재면(160) 내에 위치할 수도 있다.

탑재면(160)을 상부 평면(152T)에 연결하는 움푹한 영역(152R)의 하나 이상의 움푹한 측벽(158S)들은 도파로(158)를 형성한다. 드라이버(156A, 156B)들은 동일한 도파로(158)의 내부에 위치하게 된다. 도파로(158)는 움푹한 측벽(158S)이 상부 평면(152T)과 만나는 곳에서 상부 평면(152T) 내의 절개부/개구로서 형성된 출구(154)를 갖는다. 스피커 장치(150)가 동작하는 동안, 상기 도파로(158)는 드라이버(156A, 156B)에 의해 재생된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 출구(154) 밖으로 음향 에너지를 방출하도록 한다. 출구(154)의 모양은 원형, 사변형(예컨대, 사다리꼴, 정사각형, 직사각형 등), 타원형, 다각형 또는 다른 어떠한 형태일 수도 있다. 도파로(158)의 모양은 각각의 움푹한 측벽(158S)의 모양에 따라 직선형 또는 실질적인 곡선 형태(예컨대, 뿔 모양, 원뿔 모양, 컵 모양 등)

일 실시예에서, 상부 평면(152T)은 실질적으로 수평축(20)에 평행하다. 다른 실시예에서, 상부 평면(152T)은 경사지거나 곡선 형태이다. 전면으로 경사진 상부 평면(152T)은 도파로(158)의 전면 대향부가 짧기 때문에 음향 차단을 감소시킨다. 이는 청음자에게 누설되는 음향 에너지에 대한 천장에서 반사된 음향 에너지의 비율을 감소시켜 소리의 상향 지각을 감소시킨다.

특정 형태를 참조하여 실시예들이 설명되었으나, 다른 형태들도 가능하다. 따라서, 첨부된 청구범위의 정신과 범위는 여기에 포함된 바람직한 형태에 대한 설명에 한정되지 않아야 한다.

Claims

제 1 개구를 포함하는 제 1 상부 표면;
상기 제 1 개구 아래에 떨어져 배치된 제 1 움푹한 탑재면; 및
상기 제 1 움푹한 탑재면으로부터 상기 제 1 개구까지 상방으로 연장되어 제 1 도파로를 형성하는 제 1 움푹한 측벽;을 포함하는 제 1 하우징 및
상기 제 1 움푹한 탑재면 내에 장착된 제 1 상향 드라이버;를 포함하며,
상기 제 1 도파로는 상기 제 1 상향 드라이버에 의해 생성된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 외부로 상기 음향 에너지를 방출하도록 형성되는 스피커 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 상향 드라이버에 의해 생성된 음향 에너지는 천장에서 상기 음향 에너지를 반사하도록 수평면에 대해 실질적으로 70도의 각도로 상방으로 경사진 방향으로 상기 스피커 장치의 외부로 방출되는 스피커 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 도파로는 상기 제 1 움푹한 측벽의 하나 이상의 직선 형태의 벽에 의해 획정된 실질적으로 직선 형태를 갖는 스피커 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 도파로는 상기 제 1 움푹한 측벽의 하나 이상의 만곡된 세그먼트에 의해 획정된 실질적으로 곡선 형태를 갖는 스피커 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 도파로는 실질적으로 원뿔(cone) 모양, 실질적으로 컵(cup) 모양, 또는 실질적으로 뿔(horn) 모양을 갖는 스피커 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 움푹한 측벽의 단부는 상기 제 1 상부 표면에 실질적으로 비스듬하게 접하는 스피커 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 상부 표면은 실질적으로 수평하거나, 실질적으로 경사지거나, 또는 실질적으로 만곡된 스피커 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 도파로는 상기 제 1 개구의 모양에 의해 획정된 출구를 가지며, 상기 제 1 개구의 모양은 실질적으로 원형, 실질적으로 타원형, 또는 실질적으로 사변형인 스피커 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 상향 드라이버의 가장자리는 상기 제 1 움푹한 탑재면과 접하는 제 1 움푹한 측벽의 일부분으로부터 떨어져 있는 스피커 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 상향 드라이버의 가장자리는 상기 제 1 움푹한 탑재면과 접하는 제 1 움푹한 측벽의 일부분에 실질적으로 접하는 스피커 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 하우징은:
상기 제 1 상부 표면 내에 포함된 제 2 개구;
상기 제 2 개구 아래에 떨어져 배치된 제 2 움푹한 탑재면; 및
상기 제 2 움푹한 탑재면으로부터 상기 제 2 개구까지 상방으로 연장되어 제 2 도파로를 형성하는 제 2 움푹한 측벽;을 더 포함하고,
상기 스피커 장치는 상기 제 2 움푹한 탑재면 내에 장착된 제 2 상향 드라이버를 더 포함하며,
상기 제 2 도파로는 상기 제 2 상향 드라이버에 의해 생성된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 상기 스피커 장치의 외부로 상기 음향 에너지를 방출하도록 형성되는 스피커 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 제 2 상향 드라이버에 의해 생성된 음향 에너지는 천장에서 상기 음향 에너지를 반사하도록 수평면에 대해 실질적으로 70도의 각도로 상방으로 경사진 방향으로 상기 스피커 장치의 외부로 방출되는 스피커 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 도파로의 각각의 모양은 적어도 부분적으로 구별되는 스피커 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 도파로는 상기 제 1 및 제 2 개구의 모양에 의해 획정되는 각각의 출구를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 개구의 모양은 적어도 부분적으로 구별되는 스피커 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 제 1 상부 표면에 실질적으로 수직하게 배향된 하나 이상의 상향 드라이버를 더 포함하는 스피커 장치.
제 15 항에 있어서,
상기 스피커 장치는 사운드바인 스피커 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 움푹한 탑재면 내에 장착된 제 2 상향 드라이버를 더 포함하며,
상기 제 1 도파로는 상기 제 2 상향 드라이버에 의해 생성된 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 상기 스피커 장치의 외부로 상기 음향 에너지를 방출하도록 형성되는 스피커 장치.
제 17 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 상향 드라이버의 각각의 모양은 적어도 부분적으로 구별되는 스피커 장치.
상방으로 경사진 방향으로 스피커 장치의 상향 드라이버에 의해 방출된 음향 에너지의 양을 증강시키기에 적당한 적어도 하나의 도파로 특성을 결정하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 도파로 특성을 기초로 스피커 장치의 하우징을 제조하는 단계;를 포함하며,
상기 하우징은 상기 하우징의 상부 표면 내에 포함된 개구, 상기 개구 아래에 떨어져 배치된 상기 하우징의 움푹한 탑재면, 및 상기 움푹한 탑재면으로부터 상기 개구까지 상방으로 연장된 움푹한 측벽에 의해 획정된 도파로를 포함하고,
상기 상향 드라이버가 상기 움푹한 탑재면 내에 장착되며,
상기 도파로는 음향 에너지를 전파하여 상방으로 경사진 방향으로 상기 스피커 장치의 외부로 음향 에너지를 방출하도록 형성되는,
스피커 장치용 도파로를 제조하는 방법.
상향 드라이버를 사용하여 음향 에너지를 생성하는 단계; 및
스피커 장치의 도파로를 이용하여 음향 에너지를 전파시켜 상방으로 경사진 방향으로 스피커 장치의 외부로 음향 에너지를 방출하는 단계;를 포함하며,
상기 도파로는 상기 스피커 장치의 하우징의 상부 표면 내에 포함된 개구, 상기 개구 아래에 떨어져 배치된 상기 하우징의 움푹한 탑재면, 및 상기 움푹한 탑재면으로부터 상기 개구까지 상방으로 연장된 움푹한 측벽에 의해 획정되고,
상기 상향 드라이버가 상기 움푹한 탑재면 내에 장착되어 있는,
상방으로 경사진 방향으로 스피커 장치의 상향 드라이버에 의해 방출된 음향 에너지의 양을 증강시키는 방법.