KR20190002511A

KR20190002511A - 차량 스피커 장치

Info

Publication number: KR20190002511A
Application number: KR1020187032188A
Authority: KR
Inventors: 크리스토퍼 루드윅; 라일리 윈턴; 정욱 홍
Original assignee: 하만인터내셔날인더스트리스인코포레이티드
Priority date: 2016-05-10
Filing date: 2017-05-10
Publication date: 2019-01-08
Also published as: US20190182584A1; KR102378475B1; JP7118896B2; CN109076281B; EP3456065A1; JP2019520724A; WO2017196935A1; EP4171062A1; CN109076281A; US10904656B2; EP3456065B1

Abstract

차량 공동에 장착된 저음역 스피커를 갖는 차량용 오디오 시스템이 제공된다. 스피커는 차량의 객실에 음향 출력을 내는 앞측을 갖는다. 차량 공동은 스피커의 뒷면을 둘러싼다. 덕트는 차량 공동과 유체 연통하는 제1 단부 및 차량 외부의 대기와 유체 연통하는 제2 단부를 갖는다.

Description

차량 스피커 장치

관련 출원 상호 참조

본 출원은 2016년 5월 10일자로 출원된 미국 가 출원 번호 62/334,154의 이익을 주장하며, 그 개시 내용은 이에 의해 그 전체가 본원에 참조로서 통합된다.

기술분야

본 발명은 일반적으로 적어도 하나의 저음역, 저주파 스피커를 갖는 스피커 시스템들에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 저음역 스피커를 갖는 차량들에 관한 것이다.

저음역, 저주파 음향을 내는 라우드스피커들은 차량 오디오 시스템들에 이용된다. 한 가지 예가 Harman Becker Automotive Systems GmbH의 유럽 특허 번호 EP1407934이다.

적어도 일 실시 예에 따르면, 차량 공동에 장착된 저음역 스피커를 갖는 차량용 오디오 시스템이 제공된다. 상기 스피커는 상기 차량의 객실에 음향 출력을 내는 앞측을 갖는다. 상기 차량 공동은 상기 스피커의 뒷면을 둘러싼다. 덕트는 상기 차량 공동과 유체 연통하는 제1 단부 및 상기 차량 외부의 대기와 유체 연통하는 제2 단부를 갖는다.

추가 실시 예에 따르면, 상기 차량 공동은 차량 문에 형성된다.

다른 실시 예에 따르면, 상기 덕트는 상기 차량 문과 상기 차량의 차체 구조 사이 힌지 영역에 걸쳐 상기 차량 문의 상기 앞측으로부터 연장된다.

또 다른 실시 예에 따르면, 상기 덕트의 상기 제2 단부는 상기 차량의 바퀴집에 형성된 개구에 인접하게 위치된다.

다른 실시 예에 따르면, 상기 덕트의 상기 제2 단부는 상기 차량의 엔진실에 위치된다.

추가 실시 예에 따르면, 상기 덕트의 상기 제2 단부는 상기 차량의 B-필러(B-pillar)와 유체 연통한다. 상기 B-필러는 상기 차량 외부의 상기 대기와 유체 연통하는 개구를 갖는다.

다른 실시 예에 따르면, 상기 덕트의 적어도 일부는 상기 힌지 영역을 따라 그로밋에 포함되고, 또한 상기 그로밋은 전선을 포함한다.

또 다른 실시 예에 따르면, 상기 덕트는 상기 스피커의 콘 영역의 적어도 25%인 단면적을 갖는다.

다른 실시 예에 따르면, 상기 스피커는 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에서 유체 밀폐된다.

추가 실시 예에 따르면, 상기 덕트의 적어도 일부는 유연하다.

적어도 일 실시 예에 따르면, 스피커 하우징이 차량에 장착된 차량용 오디오 시스템이 제공된다. 저음역 스피커가 상기 스피커의 앞측으로부터 객실로 저주파 음향 출력을 내기 위해 상기 하우징에 장착된다. 상기 하우징은 상기 스피커의 뒷면을 둘러싼다. 근위 단부를 갖는 덕트가 상기 하우징에 유체 밀폐된다. 상기 덕트는 상기 차량 외부의 대기와 유체 연통하는 원위 단부로 연장된다.

다른 실시 예에 따르면, 상기 스피커 하우징은 밀폐된 공명 볼륨이 아니되, 상기 덕트는 상기 차량 외부의 상기 대기를 무한 배플에 제공한다.

또 다른 실시 예에 따르면, 상기 스피커는 상기 차량의 문에 장착된다. 상기 덕트는 상기 차량 문과 전방 차체 구조 사이 힌지 영역에 걸쳐 상기 문의 상기 앞측으로부터 연장된다. 상기 원위 단부는 상기 대기에 개방된 상기 차량의 전방 차체 구조의 개구에 유체 연결된다.

다른 실시 예에 따르면, 상기 덕트의 상기 근위 단부 및 상기 원위 단부 중 적어도 하나는 상기 차량의 상기 객실에서 상기 대기로부터의 소음을 최소화하기 위해 음향 저항 재료로 커버된다.

추가 실시 예에 따르면, 상기 덕트는 상기 스피커의 콘 영역의 적어도 25%인 단면적을 갖는다.

다른 실시 예에 따르면, 상기 덕트는 상기 덕트의 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에서 유체 밀폐된다.

적어도 일 실시 예에 따르면, 차량 내 공동에 스피커를 장착시키는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 상기 공동과 유체 연통하는 제1 단부 및 상기 차량 외부의 대기와 유체 연통하는 제2 단부를 갖는 덕트가 제공된다.

다른 실시 예에 따르면, 상기 덕트는 차량 문과 차체 구조 사이 힌지 영역에 걸쳐 연장되도록 루트가 정해진다.

추가 실시 예에 따르면, 상기 덕트의 적어도 일부는 상기 힌지 영역을 따라 그로밋을 통해 루트가 정해진다. 전선은 상기 그로밋을 통해 상기 덕트의 상기 일부에 인접하게 루트가 정해진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오디오 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2는 도 1의 오디오 시스템의 일부를 도시하며, 스피커를 갖는 옆문의 내부를 도시한다.
도 3은 도 1의 오디오 시스템의 일부를 도시하며, 스피커가 제거된 옆문의 내부를 더 상세하게 도시한다.
도 4는 도 1의 오디오 시스템의 일부를 도시하며, 옆문의 내부 및 스피커를 더 상세하게 도시한다.
도 5는 도 1의 오디오 시스템의 일부를 도시하며, 옆문의 정면도를 도시한다.
도 6은 도 1의 오디오 시스템의 일부를 도시하며, 스피커 하우징 및 통기관이 옆문에서 분리된 옆문의 내부를 도시한다.

필요에 따라, 본 발명의 상세한 실시 예들이 본원에 개시되나, 개시된 실시 예들은 다양하고 대안적인 형태들로 구현될 수있는 본 발명의 단지 대표적인 것으로 이해되어야 한다. 도면들은 반드시 일정한 비율로 표시된 것은 아니고, 일부 특징부가 특정 구성요소들의 세부 사항을 표시하기 위해 확대되거나 최소화될 수 있다. 따라서, 본원에 개시된 구체적인 구조적 그리고 기능적 세부 사항은 제한적으로 해석되어서는 안 되며, 당업자가 본 발명을 다양하게 채용하도록 교시하기 위해 대표적인 사례가 되는 기준으로만 해석되어야 한다.

도 1은 앞측(16)을 따라 힌지로 차량(10)의 A-필러(A-pillar)(14)에 연결된 앞문(12)을 갖는 차량(10)을 도시한다. 또한, 문(12)은 지붕 지지체(18), B-필러(20) 및 문틀(22)로 둘러싸여 있다. 문(12)이 닫힐 때, 문의 상측(24)은 지붕 지지체(18)와 밀봉되고, 문의 뒤측(28)은 B-필러(20)와 밀봉되고 걸리며, 하측(30)은 문틀(22)과 밀봉된다. 라우드스피커(34)는 앞문(12)의 공동에 설치된다.

또한 차량(10)은 차량의 B-필러(20)에 연결되는 뒷문(42)을 가질 수도 있다. 뒷문(42)은 B-필러(20)를 따라 힌지로 연결될 수 있거나, B-필러(20)를 따라 걸려서 길이 방향으로 슬라이딩하거나 다른 방향으로 열릴 수 있다. 또한, 뒷문(42)은 지붕 지지체(18), C-필러(44) 및 문틀(22)로 둘러싸여 있다. 문(12)이 닫힐 때, 상측(46)은 지붕 지지체(18)와 밀봉되고, 뒤측(48)은 C-필러(44)와 밀봉되고/거나 걸리며, 하측(50)은 문틀(22)과 밀봉된다. 라우드스피커(34)는 유사하게 뒷문(42)의 공동에 설치된다.

차량은 문들(12, 42)에 저음 겸용 스피커(34)가 설치된 오디오 시스템을 포함한다. 스피커(34)는 창문들(36) 아래 공동(54)에 설치된다. 저음 겸용 스피커(34)는 적어도 저음역 일부의 소리를 낼 뿐만 아니라 저음역 밖의 주파수를 내도록 설계된다.　 창문을 올리는 기구들, 배선, 측면 에어백들, 잠금 장치들 및 기타 차량 구성요소들과 같은 구성요소들이 이 영역에 위치하기 때문에 창들 밑에 문으로 둘러싸이는 공동에 충분히 큰 공명 볼륨을 갖는 것은 어렵다. 따라서, 적절한 공명 볼륨 공동이 없는 문들에 제공된 스피커들은 부적절한 저주파 출력, 과도한 기계적 진동 및/또는 웅웅거리는 소리, 삐걱덕거리는 소리 및 덜컹거리는 소리와 같은 기타 바람직하지 않은 효과들을 낼 수 있다. 이는 공명 볼륨이 클 것을 필요로 하는 저음 겸용 스피커와 같이, 저주파 음향을 제공하는 라우드스피커들의 경우 특히 문제가 될 수 있다.

저음 겸용 스피커는 저음역에서 작동하는 서브 우퍼, 전통적인 우퍼 또는 기타 저음 스피커가 포함될 수 있다. 일반적으로, 저음역은 약 20 헤르쯔(Hz) 내지 400 Hz일 수 있는 저주파 대역이다. 저음역에서, 서브 우퍼들은 일반적으로 20 Hz와 200 Hz 사이의 음향을 내고, 전통적인 우퍼들은 일반적으로 40 Hz와 400 Hz 사이의 음향을 낸다.

문에 장착된 스피커들(34)의 저음역 음향은 스피커들의 뒤측이 객실(38) 외부 그리고/또는 차량 외부의 대기와 유체 연통하도록 통로를 제공함으로써 향상된다. 스피커의 앞측은 스피커의 음향을 발산하는 측을 지칭하고, 일반적으로 차량의 객실(38)과 유체 연통한다.

도 1에 개괄적으로 도시된 바와 같이, 스피커들(34)은 덕트(60)를 통해 대기와 유체 연통한다. 전방 스피커(34)는 덕트(60) 및 바퀴집(62)의 개구를 통해 대기와 유체 연통한다. 또한 덕트(60)는 엔진실 또는 다른 적절한 위치를 통해 대기와 유체 연통하도록 루트가 정해질 수 있다. 다른 실시 예에서, 스피커의 뒤측은 객실(38) 외부에 있지만 덕트(60)를 통해 차량 내의 추가적인 공동 또는 공동들과 유체 연통할 수 있다.

후방 스피커(34)는 덕트(60) 및 B-필러(20)의 개구를 통해 차량의 밑면(64)을 따라 대기와 유체 연통한다. 또한 덕트(60)는 뒷문 어플리케이션들 또는 다른 적절한 위치를 슬라이딩하기 위해, 문틀을 통해 대기와 유체 연통하도록 루트가 정해질 수 있다.

스피커의 뒷면이 차량 외부의 대기와 유체 연통되어 있을 때, 스피커는 무한 배플을 가진 것으로 여겨진다. 스피커의 뒷면이 야외 대기와 유체 연통되는 것의 하나의 이점은 스피커의 뒷면으로부터 발산된 음파가 스피커의 앞면으로부터 발산된 음파와 간섭하지 않기 때문에 스피커의 바람직하지 않은 공명이 감소된다는 것이다. 또한, 야외 환경 또는 무한 배플의 다른 이점은 스피커의 뒷면이 외부 대기로 통풍되기 때문에 다이어프램의 변형이 감소된다는 것이다. 결과적으로, 차량 외부의 대기로 개방된 스피커는 차량 내부 저주파 대역에서 더 높은 음압 레벨(SPL, sound pressure level)을 낸다.

스피커의 뒷면이 야외 대기와 유체 연통되는 것의 또 다른 이점은 문 내의 밀폐형 스피커 인클로저들이 제거될 수 있다는 것이다. 밀폐형 스피커 인클로저들을 제거하면 비용, 복잡성 및 무게를 일 수 있다. 유럽 특허 EP1407934에서와 같이, 문 공동의 볼륨 자체가 공명 볼륨을 제공하는 설계들에서도, 밀폐된 공명 볼륨을 드러내야 하는 문 처리가 제거될 수 있다. 문 구성요소들이 밀폐된 공동을 제공할 필요가 없기 때문에, 제조 가능성이 증가하며, 또한 비용 및 구성요소를 절감할 수 있다.

도 2는 객실(38)을 향하는 앞측 문(12)의 내부(70)를 도시한다. 옆문(12)은 스피커 장착 공동(54) 또는 장착 위치를 갖는다. 스피커 하우징(74) 및 스피커(34)는 스피커 공동(54)에 파스터들(78)로 문의 내부(70)에 장착된다. 또한 도 2는 차량 문(12)이 힌지가 달려 열린 위치에 있을 때의 힌지 영역(88)을 도시한다.

도 3은 앞측 문(12)의 내부(70)를 스피커가 제거된 상태로 더 상세하게 도시한다. 스피커 하우징(74)은 스피커를 수납하기 위한 리셉터클(76)을 갖는다. 발산구(80)는 하우징 리셉터클(76)의 표면을 따라 획정된다. 발산구(80)는 문(12)의 앞측(16)에 더 가깝게 위치될 수 있다. 도 3은 또한 차량 문(12)이 힌지가 달려 열린 위치에 있을 때의 힌지 영역(88)을 더 가까이 상세하게 도시한다. 덕트(60)는 문(34)이 힌지가 달려 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 이동할 때 힌지가 달린 틈(88)을 따라 필요한 움직임을 수용하도록 유연할 수 있다.

도 4는 또한 차량 문(12)이 힌지가 달려 열린 위치에 있을 때의 스피커(34) 및 힌지 영역(88)을 더 상세하게 도시한다. 덕트(60)는 제1 단부(66)에서 개구(80)에 결합되고 문(12)의 앞측(16)으로 루트가 정해진다. 덕트(60)는 접착제로 개구(80)에 밀봉되거나 임의의 적합한 방법으로 밀봉될 수 있다. 대안적으로, 덕트(60)는 하우징(74)과 일체로 형성될 수 있다. 덕트(60)는 스피커의 뒤측으로부터의 음향이 객실로 들어가는 것을 방지하고 누출로 인해 진동이 발생하거나 스피커 성능 및/또는 출력이 저하됨 없이 단지 차량 외부 대기와만 유체 연통하게 하기 위해 제1 단부(66)와 제2 단부(68)(도 1) 사이에서 유체 밀폐된다.

덕트(60)는 문(12)의 앞측(16)으로부터 차량(10)의 전방 차체(82)로 연장된다. 덕트(60)는 개방되어 대기와 유체 연통하는 전방 차체(82)의 개구로 연장된다. 예를 들어, 덕트(60)의 제2 단부는 도 1에 도시된 바와 같이, 바퀴집(62)의 개구로 연장될 수 있다. 바퀴집(62)의 개구는 차량 외부에서 쉽게 볼 수 없도록 숨겨질 수 있다. 유사하게, 덕트(60)는 차량의 전방을 따라 엔진실의 개구로 루트가 정해질 수 있다. 덕트(60)의 제2 단부를 시각적으로 은폐함으로써, 차량의 미학 및 디자인 특성이 영향을 받지 않는다.

도 4 내지 도 6에 더 잘 도시된 바와 같이, 덕트(60)는 연질 고무 호스 또는 그로밋 재료로 형성될 수 있다. 덕트(60)는 문(12)이 개폐됨에 따라 문(12)의 앞측(16)과 차량의 전방 차체(82) 사이에서 힌지 영역(88)에 걸쳐 구부러지고 늘어날 수 있다. 차량들에는 자동식 창문 및 잠금 장치들과 같은 문 기능들을 제어하기 위한 전선이 포함된 문과 차체 사이로부터 연장되는 그로밋 또는 호스가 있을 수 있다. 덕트(60)는 배선을 포함할 수도 있고, 별도의 호스일 수도 있다.

도 6은 차량 문에서 제거된 스피커 하우징(74)을 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 스피커 하우징(74)은 밀폐된 공명 볼륨이 아니다. 스피커 하우징(74)은 차량의 내부(70)로부터 스피커(34)를 수납하기 위한 리셉터클(76)을 갖는다. 스피커 하우징(74)은 또한 외부 개구를 가질 수 있다.

스피커를 대기로 효율적으로 통풍시키기 위해, 덕트(60) 및 발산구(80)의 단면적(90)(도 3)은 스피커 콘(92)(도 2) 면적의 적어도 대체로 25%이다. 단면적(90)이 콘 면적(92)의 적어도 대체로 25%일 때, 음향 공명은 최소화된다.

스피커들(34)과 외부 환경과의 유체 연통을 허용하면서 외부 대기로부터 소음을 차단하기 위해 발산구(80)로 또는 덕트(60)의 제2 단부에 소음, 진동 및 잡음(NVH, noise, vibration and harshness) 햇(hat) 및/또는 음향 저항 재료가 부가될 수 있다. 스피커의 뒷면이 차량 외부 환경과 유체 연통되어 있더라도, 외부 소음이 최소화되거나 음향 저항 재료를 통해 차량으로 들어가지 않으면서 원치 않는 공명이 크게 줄어든다. 따라서, 기계적 진동 감소뿐만 아니라 저음역의 다중 발산으로 인해 저음역의 음질이 향상된다.

차량(10)은 또한 각각의 스피커들(34)과 통신하는 제어 유닛을 포함할 수 있다. 오디오 제어 유닛은 그 개시 내용이 본원에 참조로 통합되는 Harman International Industries, Inc.의 국제 특허 출원 번호 PCT/US16/15393에 기술된 바와 같이, 덕트(60)를 통해 차량 외부로 발산될 수 있는 저음 및 음향 분포를 관리할 수 있다. 예를 들어, 제어 유닛은 스피커들(34)의 음압 레벨을 조정하고/거나 차량 속도와 같은 차량의 동작에 기초하여 저음역 발산을 재분배할 수 있다.

상기에서 예시적인 실시 예들이 설명되었지만, 이러한 실시 예들이 본 발명의 가능한 모든 형태를 설명하는 것으로 의도된 것은 아니다. 오히려, 본 명세서에서 사용된 단어들은 제한이 아닌 설명을 위한 단어들이고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경이 가해질 수 있는 것으로 이해된다. 또한, 다양한 실시 예의 특징들이 조합되어 본 발명의 추가 실시 예들을 형성할 수 있다.

Claims

차량용 오디오 시스템으로서,
차량 공동에 장착되는 저음역 스피커로서, 상기 저음역 스피커는 상기 차량의 객실에 음향 출력을 내는 앞측을 가지되, 상기 차량 공동은 상기 저음역 스피커의 뒤측을 둘러싸는, 상기 저음역 스피커; 및
제1 단부 및 제2 단부를 갖는 덕트로서, 상기 제1 단부는 상기 차량 공동과 연통하고 상기 제2 단부는 상기 차량 외부의 대기와 유체 연통하는, 상기 덕트를 포함하는, 오디오 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 차량 공동은 차량 문에 형성되는, 오디오 시스템.
청구항 2에 있어서, 상기 덕트는 상기 차량 문과 상기 차량의 차체 구조 사이 힌지 영역에 걸쳐 상기 차량 문의 앞측으로부터 연장되는, 오디오 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 덕트의 상기 제2 단부는 상기 차량의 바퀴집(wheel well)에 형성된 개구에 인접하게 위치되는, 오디오 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 덕트의 상기 제2 단부는 상기 차량의 엔진실에 위치되는, 오디오 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 덕트의 상기 제2 단부는 상기 차량의 B-필러(B-pillar)와 유체 연통하되, 상기 B-필러는 상기 차량 외부의 상기 대기와 유체 연통하는 개구를 갖는, 오디오 시스템.
청구항 3에 있어서, 상기 덕트의 적어도 일부는 상기 힌지 영역을 따라 그로밋(grommet)에 포함되고, 상기 그로밋은 전선을 포함하는, 오디오 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 덕트는 상기 스피커의 콘 영역의 적어도 25%인 단면적을 갖는, 오디오 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 저음역 스피커는 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에서 유체 밀폐되는, 오디오 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 덕트의 적어도 일부는 유연한, 오디오 시스템.
차량용 오디오 시스템으로서,
상기 차량에 장착되는 스피커 하우징;
저음역 스피커의 앞측으로부터 상기 차량의 객실로 저주파 음향 출력을 내기 위해 상기 스피커 하우징에 장착되는 상기 저음역 스피커로서, 상기 스피커 하우징은 상기 저음역 스피커의 뒤측을 둘러싸는, 상기 저음역 스피커; 및
원위 단부로 연장되는 근위 단부를 갖는 덕트로서, 상기 근위 단부는 상기 스피커 하우징에 유체 밀폐되고 상기 원위 단부는 상기 차량 외부의 대기와 유체 연통하는, 상기 덕트를 포함하는, 오디오 시스템.
청구항 11에 있어서, 상기 스피커 하우징은 밀폐된 공명 볼륨이 아닌, 오디오 시스템.
청구항 11에 있어서, 상기 저음역 스피커는 상기 차량의 문에 장착되고 상기 덕트는 상기 차량의 문과 전방 차체 구조 사이 힌지 영역에 걸쳐 상기 문의 앞측으로부터 연장되되, 상기 원위 단부는 상기 대기로 개방된 상기 차량의 상기 전방 차체 구조에 유체 연결되는, 오디오 시스템.
청구항 13에 있어서, 상기 덕트의 상기 근위 단부 및 상기 원위 단부 중 적어도 하나는 상기 차량의 상기 객실에서 상기 대기로부터의 소음을 최소화하기 위해 음향 저항 재료로 커버되는, 오디오 시스템.
청구항 11에 있어서, 상기 덕트는 상기 스피커의 콘 영역의 적어도 25%인 단면적을 갖는, 오디오 시스템.
청구항 11에 있어서, 상기 덕트는 상기 근위 단부와 상기 원위 단부 사이에서 유체 밀폐되는, 오디오 시스템.
차량에 오디오 시스템을 배치하기 위한 방법으로서,
상기 차량 내 공동에 스피커를 장착시키는 단계;
상기 공동과 유체 연통하는 제1 단부 및 상기 차량 외부의 대기와 유체 연통하는 제2 단부를 갖는 덕트를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
청구항 17에 있어서, 상기 덕트의 루트를 차량 문과 차체 구조 사이 힌지 영역에 걸쳐 연장되도록 정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 덕트의 적어도 일부의 루트를 상기 힌지 영역을 따라 그로밋을 통하게 정하는 단계; 및
전선의 루트를 상기 그로밋을 통해 상기 덕트의 상기 일부에 인접하게 정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
청구항 17에 있어서, 상기 덕트는 상기 스피커의 콘 영역의 적어도 25%인 단면적을 갖는, 방법.