WO2021167197A1 - 다공성 카본 파이버를 이용한 직물 시트 형상의 스피커-박스 시스템 흡기제 및 이를 포함하는 스피커-박스 시스템 - Google Patents

다공성 카본 파이버를 이용한 직물 시트 형상의 스피커-박스 시스템 흡기제 및 이를 포함하는 스피커-박스 시스템 Download PDF

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WO2021167197A1
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speaker
box system
sound
intake agent
sheet member
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PCT/KR2020/013747
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강대륜
이승찬
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주식회사 넥스벨
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Definitions

  • the present invention relates to a fabric sheet-shaped speaker-box system intake agent using porous carbon fiber and a speaker-box system including the same.
  • the micro speaker-box system used in smartphones is equipped with a sound resonance tube that acts as a sound resonance space in a certain part of the speaker-box module with a built-in core speaker in order to realize rich bass reproduction even with a compact and small size. are doing
  • the sound resonance space plays an important role in the acoustic characteristics of the low frequency region, and the larger the resonance space, the more advantageous the reproduction of the low frequency range and the wider the reproduction bandwidth.
  • the volume of the sound resonance space serving as the sound resonance space cannot be increased.
  • the effect of filling the volume of a given small sound resonance space with various suction agents and expanding the sound resonance space with a virtual back volume by using the adsorption and desorption of air molecules according to sound propagation are getting
  • Korean Patent Registration No. 10-1709078 discloses an inhalant in the form of granules using zeolite.
  • the conventional zeolite inhaler it must be manufactured in a small size in order to have a volume expansion effect, but it is difficult to handle because it is easily blown in the wind, and it is very difficult to inject a quantity into the sound resonance space.
  • the mechanical strength of the zeolite inhaling agent is weak, so it is easily broken by external force or the surface is damaged, resulting in performance degradation, and when the breakage occurs, the flow of air is interrupted by fine debris that causes deterioration of acoustic properties. there is a problem.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent No. 10-1709078
  • An object of the present invention is to provide a speaker-box system inhalant that has excellent low-pitched sound reproduction and can expand the sound range, and a speaker-box system including the same.
  • the intake agent for a speaker-box system includes a plurality of sheet members, wherein the sheet member is formed by weaving fibers including a porous carbon-based material.
  • the thickness of the sheet member may be 0.3 to 0.8 mm.
  • the horizontal and vertical lengths of the sheet member may be 3 to 8 mm, respectively.
  • An intake agent for a speaker-box system includes a sheet member having at least two layers, and the sheet member is formed by woven fibers including a porous carbon-based material.
  • the sheet member may include at least one folded portion.
  • At least two sheet members may be stacked and disposed.
  • a speaker-box system includes: a pouch; and a plurality of sheet members disposed inside the pouch, wherein the sheet member is formed by weaving a fiber including a porous carbon-based material.
  • the pouch may include a ventilation hole through which the gas may move.
  • the pouch may have a mesh or mesh shape.
  • the pouch may include any one of a polymer material, glass, and a carbon-based material.
  • a speaker-box system includes any one of the above-described speaker-box system intake agents.
  • a speaker-box system intake agent according to an embodiment of the present invention and a speaker-box system including the same have excellent low-pitched sound reproduction and can expand a sound range.
  • FIG. 1 illustrates an intake agent of a speaker-box system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a photograph of an intake material of a speaker-box system according to an embodiment of the present invention.
  • SEM scanning electron microscope
  • SEM scanning electron microscope
  • FIG. 6 is a view showing an intake agent of a speaker-box system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing an intake agent of a speaker-box system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 shows a speaker-box system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a graph illustrating impedance measurement values according to frequencies of a speaker-box system.
  • FIG. 10 is a graph showing a sound pressure level measurement value according to a frequency of a speaker-box system.
  • FIG. 1 and 2 show an intake agent of a speaker-box system according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a photograph of the sheet member observed with a scanning electron microscope (SEM)
  • FIG. 4 is a photograph of the fiber observed with a scanning electron microscope (SEM)
  • FIG. 5 is a photograph of the surface of the fiber observed with a scanning electron microscope (SEM).
  • the intake agent 10 for a speaker-box system includes a plurality of sheet members 11 , and the sheet member 11 is a porous carbon-based material.
  • a fiber 12 including a woven is formed.
  • the speaker-box system may be a system including a speaker in a box or housing that includes a sound resonant space as shown in FIG. 8 .
  • the sound generated by the speaker resonates in the sound resonance space inside the box or the housing and is emitted, and the sound quality and volume can be improved by reducing the interference of the sound.
  • the sound resonance space is an important factor in the characteristics of the low-pitched sound region, and as the sound resonance space is larger, the reproduction of the low-pitched sound region can be advantageously reproduced and the reproduction bandwidth can be widened.
  • the intake agent for the speaker-box system may be disposed in the sound resonance space of the speaker-box system to further improve the characteristics of the low-pitched tone region.
  • the bass region may mean a region of 1000 Hz or less, preferably a frequency region of 100 to 700 Hz.
  • the intake agent may adsorb and desorb air molecules to create a virtual back volume, that is, a virtual resonance space, thereby exhibiting the effect of expanding a physically limited sound resonance space.
  • a virtual back volume that is, a virtual resonance space
  • the plurality of sheet members have a sheet shape formed by weaving fibers including a porous carbon-based material.
  • the plurality of sheet members may be disposed in a stacked form.
  • they may be disposed to be bonded to each other.
  • the bonding method may be performed by pressing and heating a plurality of sheet members, or using an adhesive.
  • the intake agent for the speaker-box system may be integrated by seaming the side borders of the plurality of sheet members.
  • the seaming (seaming) may be a method of sewing the edge of the fabric so that the fabric formed by weaving is not unwound, or a method of joining.
  • the seaming may be performed by applying an adhesive to the edge of the fabric and then curing the adhesive.
  • the thickness of the sheet member may be 0.3 to 0.8 mm, preferably 0.4 to 0.6 mm, and most preferably 0.55 mm. In this way, the largest specific surface area can be secured.
  • the sheet member may have a size that can be accommodated in the sound resonance space, that is, a size smaller than the size of the sound resonance space. More specifically, the planar area of the sheet member may have a size of 0.7 to 1 times the area of the bottom of the sound resonance space.
  • the horizontal and vertical lengths of the sheet member may be 3 to 8 mm, respectively. Since the diameter of the fiber is several mm or less, in order to prevent the sheet member made by weaving the fiber from unraveling and disturbing, the width and length of the sheet member may be 3 mm or more, preferably 5 mm or more, respectively.
  • the woven fiber cannot be unwound and the sheet shape cannot be maintained, and the specific surface area compared to the volume filled in the sound resonance space decreases, thereby increasing the volume expansion effect of the sound resonance space. It can be degraded, and because of its small size, it can be easily blown away by wind or the like, making handling difficult.
  • the fiber 12 may be made by twisting microfibers.
  • the microfiber may have a diameter of 0.03 mm or less, preferably 0.01 to 0.03 mm.
  • the fiber may include a carbon-based material, and the carbon-based material may be at least one of carbon black, activated carbon, expanded graphite, graphene, carbon nanotubes, carbon fibers, and graphite, and preferably phenolic.
  • the activated carbon may be activated carbon prepared from at least one of wood, palm, coconut shell, and coal.
  • the intake agent for the speaker-box system includes carbon, oxygen, and hydrogen, and may contain 70% or more of carbon based on the total weight.
  • the air intake agent for the speaker-box system may include pores having a diameter or a length of a major axis of 3 to 10 nm, preferably 3 to 7 nm, on a surface thereof.
  • the pores may be disposed on the surface and the inside of the fiber. In addition, it may be disposed on the surface and inside of the microfiber forming the fiber.
  • macropores having a diameter or major axis length of 15 nm or more are formed on the surface, and micropores having a diameter or major axis length of 3 nm or less are formed therein.
  • the macropores may act as a resistor acoustically by suppressing the flow of air or sound through which air reaches the micropores inside the intake agent.
  • the volume ratio of the macropores increases, an acoustic loss may occur, and as a result, there may be a problem in that the sound pressure of the low-pitched sound or the low-frequency band is reduced.
  • the volume of the macro pores becomes larger compared to the micro pores, and the volume expansion effect is significantly reduced, and in a high frequency band higher than 100 Hz to 200 Hz, the macro pores are By blocking the passage of air or sound, there is a problem in that it cannot have a volume expansion effect by preventing air or sound from entering and exiting the micropore.
  • pores having a diameter or a length of a major axis of 3 to 10 nm on the surface may be included in an amount of 30 to 80% by weight based on the total weight, and through this Since the surface area can be improved, the effect of improving the characteristics of the low-pitched sound region can be enhanced.
  • the specific surface area BET-SSA Brunauer-Emmett-Teller Specific Surface Area per unit weight
  • the volume expansion effect is the value of the conventional zeolite inhalant (1000m2/g) It may be larger, 1500 m2/g or more, preferably 1500-2500 m2/g, so as to expand the bass range.
  • the intake agent for a speaker-box system can reduce the acoustic resistance value generated when air passes through the macro pore by reducing the macro porosity and increasing the micro porosity, and is generated by the acoustic resistance It is possible to suppress a decrease in the sound pressure level.
  • the intake agent for a speaker-box can suppress a problem of abrasion or surface damage caused by external force, thereby reducing performance degradation due to breakage. In addition, it is possible to reduce the problem of deterioration of acoustic properties due to fragments generated during breakage.
  • the intake agent for the speaker-box system may have a tensile strength of 200 N/mm2 or more, preferably 300 to 400N/mm2, and through this, the generation of foreign substances due to friction between the intake agents even after a fall or impact is prevented. can be minimized
  • the surface is damaged by friction or impact between the intake agents, and the fine fragments generated by the breakage fill the lattice gaps of the ventilation network, allowing the smooth flow of air or sound. There may be a problem that interferes with the sound, and this may cause a problem in which the acoustic characteristics of the speaker are deteriorated.
  • FIG. 6 is a view showing an intake agent of a speaker-box system according to another embodiment of the present invention.
  • the intake agent 10 for a speaker-box system includes a sheet member 11 having at least two layers, and the sheet member 11 is a porous carbon-based Fibers containing the material are woven and formed.
  • the sheet member is formed by weaving fibers including a porous carbon-based material as described above.
  • the porous carbon-based material and the fiber may be the same as described above.
  • the sheet member may include at least one folded portion.
  • the laminated structure can be formed by folding one sheet member at least once.
  • one sheet member can be folded 2 to 3 times.
  • two or more sheet members having a laminated structure in which one sheet member is folded at least once may be stacked and disposed.
  • at least two sheet members may be stacked and disposed.
  • the sheet member may have a shape corresponding to the shape of the sound resonance space of the speaker-box system. Through this, it is possible to easily arrange the intake agent for the speaker-box system in the sound resonance space, and to manufacture a constant volume ratio of the intake agent occupying the sound resonance space.
  • the volume of the intake agent for the speaker-box system may be about 0.3 times or more of the size of the sound resonance space.
  • the sheet member may be disposed to be bonded between each layer.
  • the bonding method may be performed by pressing and heating the sheet member, or using an adhesive.
  • the intake agent for the speaker-box system may be integrated by seaming the side borders of the sheet member.
  • the seaming may be a method of sewing the edge of the fabric so that the fabric formed by weaving is not unwound, or a method of joining.
  • the seaming may be performed by applying an adhesive to the edge of the fabric and then curing the adhesive.
  • the thickness tc of the intake agent for the speaker-box system may be equal to or smaller than the depth tb of the sound resonance space.
  • the thickness of the sheet member included in the intake agent for the speaker-box system may be 0.3 to 0.8 mm, preferably 0.4 to 0.6 mm, and most preferably 0.55 mm.
  • FIG. 7 is a view showing an intake agent of a speaker-box system according to another embodiment of the present invention.
  • the speaker-box system inhalant 10, the pouch (13); and a plurality of sheet members 11 disposed inside the pouch 13, wherein the sheet member 11 is formed by weaving a fiber including a porous carbon-based material.
  • the intake agent in the form of a pouch on which a plurality of sheet members are supported, the intake agent can be stably and easily placed inside the sound resonance space during the manufacture of the speaker-box system, thereby simplifying manufacturing and reducing defects, Manufacturing cost can be reduced.
  • the performance of the speaker-box system can be constantly maintained.
  • the sheet member, the fiber, and the carbon-based material may be the same as those described above.
  • the pouch may be in the form of a bag or a net that can hold a plurality of sheet members therein.
  • the pouch may include a ventilation hole through which the gas can move.
  • the pouch may have a mesh or mesh shape.
  • the material of the pouch is not particularly limited, but may be stretchable in order to stably support a plurality of sheet members. It may include any one of a polymer material, glass, and a carbon-based material. When the pouch includes a carbon-based material, it may function as an inhalant together with a plurality of sheet members disposed therein.
  • the pouch may have a shape corresponding to the shape of the sound resonance space. This makes it easy to place the intake agent within the sound resonance space.
  • FIG. 8 shows a speaker-box system according to an embodiment of the present invention.
  • a speaker-box system includes any one of the above-described speaker-box system intake agents.
  • the speaker-box system may be applied to electronic devices such as smartphones and tablets, and may include a speaker, a sound resonance space, and an intake agent for a speaker-box system disposed inside the sound resonance space.
  • the speaker-box system 100 includes a housing 40 forming an outer shape; a speaker 20 accommodated in the housing 40 and including at least one of a magnet, a voice coil, and a diaphragm to convert electrical energy into mechanical energy to generate sound; and a sound resonance space 30 accommodated in the housing 40 and including an internal space resonating the sound generated by the speaker 20 .
  • the housing 40 may be mounted in an electronic device such as a smart phone, and after resonating the sound emitted from the speaker 20 disposed therein, the sound resonance space 30 resonating the sound in order to emit the sound to the outside of the housing. ) and the sound resonance space 30 and may include a sound emission port 60 spatially or acoustically connected.
  • the speaker 20 is not limited in size, but may be a micro speaker having a diameter or a length of a major axis of 20 mm or less, preferably 15 mm or less, which can be embedded in a small electronic device such as a smartphone.
  • the speaker 20 includes a plurality of magnets, a moving voice coil disposed between the magnets, a voice coil connection FPCB 70 electrically connected to the voice coil, and an electrical sound signal from an external circuit through the voice coil connection FPCB.
  • the diaphragm may include a diaphragm that vibrates up or down according to an electrical signal. At this time, the sound generated according to the vibration of the diaphragm of the speaker 20 may be emitted to the outside through the sound emission port 60 spatially or acoustically connected within the housing 40 .
  • the sound resonance space 30 may include an internal space, and the internal space may have a size of 0.2 cc or more.
  • An intake agent for a speaker-box system having the same volume as a part or the entire volume of the internal space may be accommodated, and sound may be resonated through the internal space and the intake agent for the speaker-box system accommodated in the internal space. In this way, sound interference can be reduced to improve sound quality and volume.
  • a ventilation network is installed on one surface of the sound resonance space of the speaker-box system, and the ventilation network is a sheet-shaped mesh network having a hole or a ruler gap through which air or sound passes, and the speaker-box It prevents the intake agent 12 for the system from leaking into the hole of the ventilation network or the lattice gap.
  • the intake agent for a speaker-box system according to an embodiment of the present invention is less than 80 micro-meters in width and length, preferably 30 micro-meters in a sound resonance space using a ventilation network having a hole or a lattice gap. can be accepted.
  • the sound device may be, but is not limited to, any one of a mobile phone, an earphone, a Bluetooth speaker, a wearable audio module, and an audio module of a device for augmented reality, and may preferably be a small sound device embedded in a portable electronic device. .
  • Step 1 A phenol-based activated carbon fiber having a diameter of about 0.013 mm was prepared.
  • Step 2 A sheet member was manufactured by forming the phenol-based activated carbon fiber in the form of a fabric sheet using a fabric loom.
  • the thickness of the sheet member before pressing was 0.55, 0.60, and 0.65 mm.
  • Table 1 below shows the results of measuring the BET-SSA specific surface area according to the thickness of the previously prepared sheet member.
  • Sheet member thickness [mm] BET-SSA (Specific Surface Area per unit weight) [m2/g] 0.65 > 800 0.60 > 1,300 0.55 > 1,800
  • the micro speaker-box system was a micro speaker with a width of 10 mm x height of 16 mm x thickness of 4 mm, with a nominal impedance of 5.8 ohm and a sound resonance space of about 0.3 CC.
  • the previously prepared sheet member (thickness of 0.55 mm) was cut using a cutting device to have a volume of about 90% of the horizontal and vertical cross-sectional areas of the sound resonance space of the speaker-box system.
  • the two sheet members cut in this way were laminated and placed inside the sound resonance space, and the sound resonance space was closed with a ventilation net.
  • the micro speaker-box system was the same as that of Example 1.
  • a speaker-box system was manufactured in the same manner as in Example 2, except that the cut three sheet members were laminated and placed inside the sound resonance space.
  • a speaker-box system was manufactured in the same manner as in Example 2, except that the cut four sheet members were laminated and placed inside the sound resonance space.
  • a speaker-box system was manufactured in the same manner as in Example 2, except that the cut 5 sheet members were laminated and placed inside the sound resonance space.
  • a speaker-box system was manufactured in the same manner as in Example 2, except that the cut 6 sheet members were laminated and placed inside the sound resonance space.
  • a speaker-box system was manufactured in the same manner as in Example 2, except that nothing was put in the sound resonance space and blocked with a ventilation net.
  • a speaker-box system was manufactured in the same manner as in Example 2, except that a spherical zeolite inhaler having a diameter of 0.4 mm was injected to occupy 90% or more of the sound resonance space volume.
  • Example 1 961.5 9.221 0% Comparative Example 2 914.6 8.499 90% Example 1 915.6 8.650 16.5% Example 2 913.6 7.920 33% Example 3 912.5 7.810 49.5% Example 4 911.4 7.750 66% Example 5 910.3 7.550 82.5% Example 6 910.1 7.360 100%
  • Comparative Example 1 has a resonance frequency of 961.5 Hz and a peak impedance of 9.221 ohm
  • Comparative Example 2 has a resonance frequency of 914.6 Hz and a peak impedance of 8.499 ohm. It can be seen that the resonant frequency shifts to a low frequency band as the first to sixth embodiments progress. In the case of Example 2, it can be seen that the resonance frequency is shifted to a lower frequency than that of Comparative Example 2. The resonance frequency of Example 2 shifted about 47.9 Hz to the low frequency band compared to Comparative Example 1, and about 1 Hz shifted to the low frequency band compared to Comparative Example 2.
  • the sound pressure (SPL) of Examples 2 to 6 was improved by about 4.0 dB compared to Comparative Example 1 in the frequency domain of the low-pitched sound range of 200 to 700 Hz, and compared with Comparative Example 2 Even so, it can be seen that about 2.0 dB was further improved.

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Abstract

본 발명은 다공성 카본 파이버를 이용한 직물 시트 형상의 스피커-박스 시스템 흡기제 및 이를 포함하는 스피커-박스 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예를 따르는 스피커-박스 시스템용 흡기제는, 복수의 시트 부재를 포함하고, 상기 시트 부재는 다공성 탄소계 물질을 포함하는 파이버가 직조되어 형성된 것이다.

Description

다공성 카본 파이버를 이용한 직물 시트 형상의 스피커-박스 시스템 흡기제 및 이를 포함하는 스피커-박스 시스템
본 발명은 다공성 카본 파이버를 이용한 직물 시트 형상의 스피커-박스 시스템 흡기제 및 이를 포함하는 스피커-박스 시스템에 관한 것이다.
최근 들어 스마트폰에 사용하는 마이크로 스피커-박스 시스템은 콤팩트한 소형 사이즈로도 풍부한 저음재생을 실현하기 위하여 코어 스피커를 내장하는 스피커-박스 모듈의 일정 부분에 소리 공명 공간의 역할을 하는 소리 공명통을 구비하고 있다. 특히, 소형 사이즈로 만들어지는 마이크로 스피커에 있어서 소리 공명 공간은 저주파영역 음향 특성에 있어 중요한 역할을 하며 공명 공간이 클수록 저음역의 재현이 유리해지고 재생 대역폭을 넓힐 수 있다.
그러나, 스마트폰의 설계 구조상 크기와 형상, 스피커 음의 방출구의 위치 등에 여러가지 제약이 있어 소리 공명 공간역할을 하는 소리 공명 공간의 체적을 크게 할 수 없는 한계를 가지고 있다. 이를 개선하기 위하여 주어진 작은 소리 공명 공간의 체적에 다양한 흡기제를 채워 넣고, 소리의 전파에 따른 공기 분자의 흡착과 탈착을 이용하여 가상의 백 볼륨(Back Volume)으로 소리의 공명 공간을 확대하는 효과를 얻고 있다.
이와 관련된 종래 기술로, 대한민국 등록특허 제10-1709078호에서는 제올라이트(Zeolite)를 사용한 과립 형태인 흡기제를 개시한 바 있다. 하지만 종래의 제올라이트 흡기제의 경우, 체적 확장 효과를 갖기 위해서는 작은 사이즈로 제조되어야 하지만, 이로 인해 쉽게 바람에 날리는 등으로 인해 취급이 어렵고 소리 공명 공간에 정량을 주입하기도 매우 어려워 고가의 정량 주입 설비가 필요한 단점이 있다. 또한, 제올라이트 흡기제는 기계적 강도가 약해 외력에 의해 쉽게 깨지거나 표면이 파손되어 나타나는 성능 저하 문제, 파손 시 떨어져 나온 미세한 부스러기들에 의해 공기의 흐름을 방해받아 음향 특성이 저하되는 문제 등이 발생되는 문제가 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 등록특허 제10-1709078호
본 발명은 저음역의 재현이 우수하고 음역대를 확대할 수 있는 스피커-박스 시스템 흡기제 및 이를 포함하는 스피커-박스 시스템을 제공함을 목적으로 한다.
또한, 제조 시 불량발생을 방지할 수 있고, 제조비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 스피커-박스 시스템용 흡기제는, 복수의 시트 부재를 포함하고, 상기 시트 부재는 다공성 탄소계 물질을 포함하는 파이버가 직조되어 형성된 것이다.
상기 시트 부재의 두께는 0.3 내지 0.8 mm일 수 있다.
상기 시트 부재의 가로 및 세로 길이는 각각 3 내지 8 mm일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예를 따르는 스피커-박스 시스템용 흡기제는, 적어도 두 층을 갖는 시트 부재를 포함하고, 상기 시트 부재는 다공성 탄소계 물질을 포함하는 파이버가 직조되어 형성된 것이다.
상기 시트 부재는 적어도 하나의 접힌 부분을 포함할 수 있다.
또는, 적어도 두개의 시트 부재가 적층하여 배치된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예를 따르는 스피커-박스 시스템용 흡기제는, 파우치; 및 상기 파우치 내부에 배치된 복수의 시트 부재;를 포함하고, 상기 시트 부재는 다공성 탄소계 물질을 포함하는 파이버가 직조되어 형성된 것이다.
상기 파우치는 기체가 이동할 수 있는 통풍공을 포함할 수 있다.
상기 파우치는 메쉬 또는 망상 형상일 수 있다.
상기 파우치는 고분자 물질, 유리 및 탄소계 물질 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 스피커-박스 시스템은, 앞서 설명한 것 중 어느 하나의 스피커-박스 시스템용 흡기제를 포함한다.
본 발명의 실시 예를 따르는 스피커-박스 시스템 흡기제 및 이를 포함하는 스피커-박스 시스템은, 저음역의 재현이 우수하고 음역대를 확대할 수 있다.
또한, 제조 시 불량발생을 방지할 수 있고, 제조비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스피커-박스 시스템의 흡기제를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스피커-박스 시스템의 흡기제의 사진이다.
도 3은 시트 부재를 주사전자현미경(SEM)으로 관찰한 사진이다.
도 4는 파이버를 주사전자현미경(SEM)으로 관찰한 사진이다.
도 5는 파이버의 표면을 주사전자현미경(SEM)으로 관찰한 사진이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스피커-박스 시스템의 흡기제를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스피커-박스 시스템의 흡기제를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 스피커-박스 시스템을 도시한 것이다.
도 9는 스피커-박스 시스템의 주파수에 따른 임피던스 측정값을 나타낸 그래프이다.
도 10은 스피커-박스 시스템의 주파수에 따른 사운드음압레벨(sound pressure level) 측정값을 나타낸 그래프이다.
[부호의 설명]
10: 스피커-박스 시스템용 흡기제
11: 시트 부재
12: 파이버
13: 파우치
20: 스피커
30: 소리 공명 공간
40: 하우징
60: 소리 방출구
70: 보이스코일 연결 FPCB
100: 스피커-박스 시스템
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.　 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.　 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스피커-박스 시스템의 흡기제를 도시한 것이다. 도 3은 시트 부재를 주사전자현미경(SEM)으로 관찰한 사진이고, 도 4는 파이버를 주사전자현미경(SEM)으로 관찰한 사진이고, 도 5는 파이버의 표면을 주사전자현미경(SEM)으로 관찰한 사진이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 스피커-박스 시스템용 흡기제(10)는, 복수의 시트 부재(11)를 포함하고, 상기 시트 부재(11)는 다공성 탄소계 물질을 포함하는 파이버(12)가 직조되어 형성된 것이다.
스피커-박스 시스템은 도 8에 도시된 바와 같이 소리 공명 공간을 포함하는 박스 또는 하우징 내에 스피커를 포함하는 시스템일 수 있다. 상기 스피커-박스 시스템은 스피커에서 발생하는 소리가 박스 또는 하우징 내부의 소리 공명 공간에서 공명하여 방출되며, 음의 간섭을 줄여 음질 및 음량을 향상시킬 수 있다. 상기 소리 공명 공간은 저음 영역의 특성에 있어 중요한 요소이며, 상기 소리 공명 공간이 클수록 저음 영역의 재현이 유리해지고 재생 대역폭을 넓힐 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 스피커-박스 시스템용 흡기제는 상기 스피커-박스 시스템의 소리 공명 공간에 배치되어 저음 영역의 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. 상기 저음 영역은 1000Hz 이하 영역을 의미할 수 있고, 바람직하게는 100 내지 700Hz영역의 주파수 영역을 의미할 수 있다.
상기 흡기제는 공기 분자를 흡착 및 탈착하여 가상의 백볼륨(back volume), 즉, 가상의 공명 공간을 만들 수 있어, 물리적으로 한정된 소리 공명 공간을 확대하는 효과를 나타낼 수 있다. 또한 이를 통해 스피커-박스 시스템의 저음 영역 또는 저주파 영역의 소리 특성을 개선할 수 있고, 재생 대역폭을 넓힐 수 있다.
상기 복수의 시트 부재는 다공성 탄소계 물질을 포함하는 파이버가 직조되어 형성된 시트 형상이다. 일 실시 예에서, 상기 복수의 시트 부재는 상호간에 적층된 형태로 배치될 수 있다. 또한, 다른 실시 예에서, 상호간에 접합되어 배치될 수 있다. 상기 접합 방법은 복수의 시트 부재를 가압, 가열하거나, 접착제를 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 상기 스피커-박스 시스템용 흡기제는 상기 복수의 시트 부재의 측면 테투리를 시밍(seaming)처리하여 일체화한 것일 수 있다. 상기 시밍(seaming)은 직조되어 형성된 직물이 풀리지 않도록 직물의 테두리부를 꿰매는 방법일 수 있고, 접합하는 방법일 수 있다. 상기 시밍(seaming)은 상기 직물의 테두리부에 접착제를 도포한 후 경화하는 방법으로 수행할 수 있다.
상기 시트 부재의 두께는 0.3 내지 0.8 mm일 수 있고, 바람직하게는 0.4 내지 0.6mm, 가장 바람직하게는 0.55mm일 수 있다. 이를 통해 비표면적을 가장 넓게 확보할 수 있다.
상기 시트 부재는 소리 공명 공간에 수용될 수 있는 크기, 즉 상기 소리 공명 공간의 크기보다 작은 크기일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 시트 부재의 평면 넓이는 소리 공명 공간의 바닥부분의 넓이의 0.7 내지 1배의 크기를 가질 수 있다. 상기 시트 부재의 가로 및 세로 길이는 각각 3 내지 8 mm일 수 있다. 파이버의 직경이 수 mm 또는 그 이하이므로, 파이버를 직조하여 만들어진 시트 부재가 풀려서 흐트러지지 않도록 하기 위해, 상기 시트 부재의 가로 및 세로의 길이는 각각 3 mm 이상, 바람직하게는 5 mm 이상일 수 있다. 만약, 상기 시트 부재의 가로 및 세로의 길이가 3 mm 미만인 경우에는 직조된 파이버가 풀려서 시트 형상을 유지할 수 없고, 소리 공명 공간내에 채워지는 체적 대비 비표면적이 적어져서 소리 공명 공간의 체적 확장 효과를 저하시킬 수 있고, 작은 크기로 인해 바람 등에 의해 쉽게 날려 취급이 어려울 수 있다.
도 3을 참조하면, 파이버(12)는 미세섬유를 꼬아 만든 것일 수 있다. 상기 미세섬유는 직경이 0.03 mm 이하일 수 있고, 바람직하게는 0.01 내지 0.03 mm일 수 있다.
상기 파이버는 탄소계 물질을 포함할 수 있으며, 상기 탄소계 물질은 카본블랙,　활성탄소, 팽창흑연, 그래핀, 탄소나노튜브, 탄소섬유 및 흑연 중 적어도 어느 하나일 수 있고, 바람직하게는 페놀계(Phenol-Based) 활성탄소일 수 있다. 이때, 상기 활성탄소는 목재, 야자, 코코넛껍질 및 석탄 중 적어도 하나로부터 제조된 활성탄소일 수 있다.
상기 스피커-박스 시스템용 흡기제는 탄소(Carbon), 산소(Oxygen) 및 수소(Hydrogen)을 포함하며, 상기 탄소를 전체 중량 대비 70% 이상을 포함할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 스피커-박스 시스템용 흡기제는 표면에 직경 또는 장축의 길이가 3 내지 10 nm, 바람직하게는 3 내지 7 nm인 기공을 포함할 수 있다. 상기 기공은 파이버 표면 및 내부에 배치된 것일 수 있다. 또한, 상기 파이버를 형성하는 미세 섬유의 표면 및 내부에 배치된 것일 수 있다.
종래의 구형의 제올라이트 흡기제의 경우, 표면에 직경 또는 장축의 길이가 15 nm 이상인 매크로 기공이 형성되고, 내부에 직경 또는 장축의 길이가 3 nm 이하인 마이크로 기공이 형성된 구조로, 공기를 유출입시키는 매크로 기공이 상기 구형의 표면에 형성됨으로써 흡기제의 부피를 크게 하여 음향 특성을 개선하는 데 제한적일 수 있다. 즉, 구형의 흡기제의 경우, 상기 매크로 기공이 공기가 흡기제 내부의 마이크로 기공에 도달하는 공기 또는 소리의 흐름을 억제하여 음향적으로 저항체로 작용할 수 있다. 이에, 상기 매크로 기공의 체적비가 클수록 음향적인 손실이 생기고 결과적으로 저음 또는 저주파수 대역의 음압이 감소하는 문제가 발생될 수 있다. 더욱이, 구형의 경우, 0.5mm이상의 직경으로 형성할 경우, 마이크로 기공 대비 매크로 기공의 체적이 커져 체적 확장 효과가 현저히 저하되고, 100Hz 내지 200Hz 보다 높은 고주파수 대역에서 상기 매크로 기공은 표면적과 길이에 따라서는 공기 또는 소리의 통로를 막아버려 공기 또는 소리가 상기 마이크로 기공으로 출입하는 것을 억제해 체적 확장 효과를 가질 수 없는 문제가 있다.
반면, 본 발명의 실시 예에 따른 스피커-박스 시스템용 흡기제의 경우, 표면에 직경 또는 장축의 길이가 3 내지 10 nm인 기공을 전체 중량 대비 30 내지 80 중량% 포함할 수 있고, 이를 통해 비표면적을 향상시킬 수 있어 저음 영역의 특성 향상 효과를 높일 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 흡기제는 체적 확장 효과를 나타내는 지표인 비표면적인 BET-SSA(Brunauer-Emmett-Teller Specific Surface Area per unit weight)수치가 종래의 제올라이트 흡기제의 수치(1000m2/g)보다 큰, 1500m2/g이상일 수 있고, 바람직하게는 1500 내지 2500 m2/g 일 수 있어, 저음 영역을 확장할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 스피커-박스 시스템용 흡기제는 매크로 기공도를 줄이고, 마이크로 기공도를 증가시킴으로써 공기가 매크로 기공을 통과하며 발생하는 음향저항값을 낮출 수 있고, 상기 음향 저항에 의해 발생하는 음압 레벨(sound pressure level)이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 스피커-박스용 흡기제는 외력에 의해 마모 또는 표면이 파손되는 문제를 억제할 수 있어 파손에 의한 성능 저하를 저감할 수 있다. 또한, 파손 시 발생하는 파편들에 의해 음향 특성이 저하되는 문제를 저감할 수 있다.
상기 스피커-박스 시스템용 흡기제는 200 N/mm2 이상, 바람직하게는 300 내지 400N/mm2의 인장강도(Tensile Strength)를 가질 수 있으며, 이를 통해 낙하나 충격 후에도 흡기제 간의 마찰로 인한 이물 발생을 최소화할 수 있다.
만약, 상기 흡기제의 인장강도가 200 N/mm2미만인 경우 흡기제 상호간에 마찰이나 충격에 의해 표면이 파손되고 상기 파손에 의해 발생되는 미세 파편들이 통풍망의 격자 틈새를 메워 공기 또는 소리의 원활한 흐름을 방해하는 문제가 발생될 수 있고, 이로 인해 스피커의 음향 특성에 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스피커-박스 시스템의 흡기제를 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 스피커-박스 시스템용 흡기제(10)는, 적어도 두 층을 갖는 시트 부재(11)를 포함하고, 상기 시트 부재(11)는 다공성 탄소계 물질을 포함하는 파이버가 직조되어 형성된 것이다.
상기 시트 부재는 앞서 설명한 것과 같이 다공성 탄소계 물질을 포함하는 파이버가 직조되어 형성된 것이다. 상기 다공성 탄소계 물질, 파이버에 관한 것은 앞서 설명한 것과 동일할 수 있다.
상기 시트 부재는 적어도 하나의 접힌 부분을 포함할 수 있다. 이 경우, 하나의 시트 부재를 적어도 한 번 접음으로써 적층 구조를 만들 수 있다. 바람직하게는 하나의 시트 부재를 2 내지 3회 접을 수 있다. 또한, 하나의 시트 부재를 적어도 한번 접은 적층 구조를 가진 시트 부재를 2개 이상 적층하여 배치할 수 있다. 또는, 적어도 두개의 시트 부재가 적층하여 배치된 것일 수 있다. 이 경우, 상기 시트 부재는 스피커-박스 시스템의 소리 공명 공간의 형상에 대응하는 형상일 수 있다. 이를 통해 스피커-박스 시스템용흡기제를 상기 소리 공명 공간 내부에 쉽게 배치할 수 있을 뿐 아니라, 소리 공명 공간을 차지하는 흡기제의 부피비를 일정하게 제조할 수 있다. 상기 스피커-박스 시스템용 흡기제의 부피는 상기 소리 공명 공간 크기의 약 0.3배 이상일 수 있다.
상기 시트 부재는 각 층 간에 접합되어 배치될 수 있다. 상기 접합 방법은 시트 부재를 가압, 가열하거나, 접착제를 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 상기 스피커-박스 시스템용 흡기제는 상기 시트 부재의 측면 테투리를 시밍(seaming)처리하여 일체화한 것일 수 있다. 상기 시밍(seaming)은 직조되어 형성된 직물이 풀리지 않도록 직물의 테두리부를 꿰매는 방법일 수 있고, 접합하는 방법일 수 있다. 상기 시밍(seaming)은 상기 직물의 테두리부에 접착제를 도포한 후 경화하는 방법으로 수행할 수 있다.
상기 스피커-박스 시스템용 흡기제의 두께(tc)는 상기 소리 공명 공간의 깊이(tb)와 같거나 작을 수 있다. 상기 스피커-박스 시스템용 흡기제에 포함된 시트 부재의 두께는 0.3 내지 0.8 mm, 바람직하게는 바람직하게는 0.4 내지 0.6mm, 가장 바람직하게는 0.55mm일 수 있다. 이를 통해 흡기제의 체적확장효과를 나타내는 지표인 비표면적을 1500 m2/g 이상으로 만들 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스피커-박스 시스템의 흡기제를 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 스피커-박스 시스템용 흡기제(10)는, 파우치(13); 및 상기 파우치(13) 내부에 배치된 복수의 시트 부재(11);를 포함하고, 상기 시트 부재(11)는 다공성 탄소계 물질을 포함하는 파이버가 직조되어 형성된 것이다.
복수의 시트 부재가 담지된 파우치 형태로 흡기제를 제공함으로써, 스피커-박스 시스템의 제조 시, 흡기제를 안정적이고 쉽게 소리 공명 공간 내부에 배치할 수 있으므로, 제조가 간편하고 불량을 줄일 수 있으며, 제조 비용을 줄일 수 있다. 또한, 일정한 기준에 의해 제조된 흡기제를 제공할 수 있는 바, 스피커-박스 시스템의 성능을 일정하게 유지할 수 있다.
상기 시트 부재, 파이버 및 탄소계 물질은 앞서 설명한 것과 동일한 것일 수 있다.
상기 파우치는 내부에 복수의 시트 부재를 담지할 수 있는 주머니 또는 그물 형상의 것일 수 있다. 또한, 상기 파우치는 기체가 이동할 수 있는 통풍공을 포함할 수 있다. 이를 위해, 상기 파우치는 메쉬 또는 망상 형상일 수 있다.
상기 파우치의 재료는 특별히 제한되지 않지만, 복수의 시트 부재를 안정적으로 담지하기 위해 신축성이 있는 것일 수 있다. 고분자 물질, 유리 및 탄소계 물질 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 파우치가 탄소계 물질을 포함하는 경우에는, 그 내부에 배치된 복수의 시트 부재와 더불어 흡기제로서 기능을 수행할 수 있다. 상기 파우치는 소리 공명 공간의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 이를 통해 흡기제를 소리 공명 공간 내에 손쉽게 배치할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 스피커-박스 시스템을 도시한 것이다.
본 발명의 실시 예를 따르는 스피커-박스 시스템은, 앞서 설명한 것 중 어느 하나의 스피커-박스 시스템용 흡기제를 포함한다.
상기 스피커-박스 시스템은 스마트폰, 테블릿 등의 전자기기에 적용되는 것일 수 있으며, 스피커, 소리 공명 공간 및 상기 소리 공명 공간 내부에 배치된 스피커-박스 시스템용 흡기제을 포함할 수 있다. 도 8을 참조하면, 상기 스피커-박스 시스템(100)은 외형을 형성하는 하우징(40); 상기 하우징(40) 내부에 수용되며 마그네트, 보이스 코일 및 진동판 중 적어도 하나를 포함하여 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 소리를 생성하는 스피커(20); 및 상기 하우징(40) 내부에 수용되며 상기 스피커(20)에서 생성하는 소리를 공명시키는 내부 공간을 포함하는 소리 공명 공간(30);을 포함할 수 있다.
상기 하우징(40)은 스마트폰과 같은 전자기기 내에 장착될 수 있고, 내부에 배치된 스피커(20)로부터 방출되는 소리를 공명 후 상기 하우징 외부로 방출하기 위해, 소리를 공명하는 소리 공명 공간(30) 및 상기 소리 공명 공간(30)과 공간적으로 또는 음향적으로 연결되는 소리 방출구(60)를 포함할 수 있다.
상기 스피커(20)는 크기에 제한되지 않으나, 스마트폰과 같은 소형 전자기기 내에 내장될 수 있는 직경 또는 장축의 길이가 20 mm 이하, 바람직하게는 15 mm이하인 마이크로 스피커일 수 있다. 상기 스피커(20)는 복수개의 마그네트, 상기 마그네트 사이에 배치되어 움직이는 보이스 코일, 상기 보이스 코일과 전기적으로 연결된 보이스코일 연결 FPCB(70), 상기 보이스코일 연결 FPCB를 통하여 외부회로로부터 전기적 음향 신호가 인가되면 상기 마그네트가 만들어내는 자기 회로와 상기 보이스 코일간에 상호 전자기력이 발생하여 전기적 신호에 따라 상 또는 하로 진동하는 진동판을 포함할 수 있다. 이때 상기 스피커(20)의 진동판의 진동에 따라 발생하는 소리는 상기 하우징(40)내에서 공간적으로 또는 음향적으로 연결된 소리 방출구(60)를 통하여 외부로 방출할 수 있다.
상기 소리 공명 공간(30)은 내부공간을 포함할 수 있고, 상기 내부 공간은 0.2cc 이상의 크기를 가질 수 있다. 상기 내부 공간의 일부 또는 전체 부피와 동일한 부피의 스피커-박스 시스템용 흡기제가 수용될 수 있고, 상기 내부 공간 및 상기 내부 공간에 수용된 스피커-박스 시스템용 흡기제를 통해 소리를 공명할 수 있다. 이를 통해 음의 간섭을 줄여 음질 및 음량을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 스피커-박스 시스템의 소리 공명 공간의 일면에는 통풍망이 설치되고, 이 통풍망은 공기 또는 소리가 통과하는 홀 또는 자 틈새를 갖는 시트 형태의 메시(mesh) 망으로, 상기 스피커-박스 시스템용 흡기제(12)가 통풍망의 홀 또는 격자 틈새로 유출되는 것을 방지하게 된다. 본 발명의 실시 예에 따른 스피커-박스 시스템용 흡기제는, 가로 및 세로 크기가 80 micro-meter미만, 바람직하게는 30 micro-meter인 홀 또는 격자 틈새를 갖는 통풍망을 사용하는 소리 공명 공간내에 수용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 앞서 설명한 스피커-박스 시스템;을 포함하는 음향기기일 수 있다. 상기 음향기기는 모바일 폰, 이어폰, 블루투스 스피커, 웨어러블 오디오 모듈 및 증강 현실을 위한 장치의 오디오 모듈 중 어느 하나일 수 있으나 이에 제한된 것은 아니며, 바람직하게는 휴대용 전자기기에 내장되는 소형 음향기기일 수 있다.
이하, 실시 예 및 실험예를 통해 본 발명을 상세하게 설명한다. 다만, 하기 실시 예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니다.
시트 부재의 제조
단계 1: 직경 약 0.013 mm의 페놀계(Phenol-Based) 활성탄 파이버(fiber)를 준비하였다.
단계 2: 직물 직조기를 이용하여 상기 페놀계(Phenol-Based) 활성탄 파이버(fiber)를 직물 시트 형태로 형성하여 시트 부재를 제조하였다. 상기 시트 부재의 가압 전 두께는 0.55, 0.60, 0.65 mm였다.
실험 예1: 시트 부재의 두께에 따른 비표면적 실험
아래의 표 1은 앞서 제조한 시트 부재의 두께에 따른 BET-SSA 비표면적을 측정한 결과이다.
시트 부재 두께 [mm] BET-SSA(Specific Surface Area per unit weight) 비표면적 [m2/g]
0.65 > 800
0.60 > 1,300
0.55 > 1,800
상기 표 1을 참조하면, 시트 부재의 두께가 0.55 mm인 경우의 비표면적이 가장 큰 수치를 가짐을 알 수 있다.
스피커-박스 시스템의 제조
[실시 예1]
앞서 제조한 시트 부재(두께 0.55 mm 인 것) 1장을 커팅장치를 이용하여 적당한 크기로 절단한 후 겹쳐서 2단의 적층 구조로 만든 후, 스피커-박스 시스템의 소리 공명 공간 내부에 배치하고, 상기 소리 공명 공간을 통풍망으로 막았다. 상기 마이크로 스피커-박스 시스템은 가로 10mm x 세로 16mm x 두께 4mm 마이크로 스피커로 공칭 임피던스는 5.8 ohm이며 소리 공명 공간은 약 0.3 CC인 것을 사용하였다.
[실시 예2]
앞서 제조한 시트 부재(두께 0.55 mm 인 것)를 커팅장치를 이용하여 스피커-박스 시스템의 소리 공명 공간의 가로 및 세로 단면적의 약 90%의 체적을 갖도록 절단하였다. 이와 같이 절단한 2장의 시트 부재를 적층하여 소리 공명 공간 내부에 배치하고, 상기 소리 공명 공간을 통풍망으로 막았다. 상기 마이크로 스피커-박스 시스템은 실시 예1의 것과 동일한 것을 사용하였다.
[실시 예3]
절단한 3장의 시트 부재를 적층하여 소리 공명 공간 내부에 배치한 것을 제외하고, 실시 예2와 동일하게 스피커-박스 시스템을 제조하였다.
[실시 예4]
절단한 4장의 시트 부재를 적층하여 소리 공명 공간 내부에 배치한 것을 제외하고, 실시 예2와 동일하게 스피커-박스 시스템을 제조하였다.
[실시 예5]
절단한 5장의 시트 부재를 적층하여 소리 공명 공간 내부에 배치한 것을 제외하고, 실시 예2와 동일하게 스피커-박스 시스템을 제조하였다.
[실시 예6]
절단한 6장의 시트 부재를 적층하여 소리 공명 공간 내부에 배치한 것을 제외하고, 실시 예2와 동일하게 스피커-박스 시스템을 제조하였다.
[비교 예1]
소리 공명 공간 내부에 아무 것도 넣지 않고 통풍망으로 막은 것을 제외하고, 것을 제외하고, 실시 예2와 동일하게 스피커-박스 시스템을 제조하였다.
[비교 예2]
0.4 mm의 직경을 갖는 구형 제올라이트 흡기제를 소리 공명 공간 체적의 90% 이상을 차지하도록 주입한 것을 제외하고, 실시 예2와 동일하게 스피커-박스 시스템을 제조하였다.
실험 예2: 스피커-박스 시스템의 주파수에 따른 임피던스 측정
본 발명의 실시 예에 따른 스피커-박스 시스템 흡기제의 체적 확장 효과에 따른 저음 특성 향상 효과를 확인하기 위해 본 실험을 수행하였다. 실시 예1 내지 실시 예6, 비교 예1 및 비교 예2의 스피커-박스 시스템에 대해 주파수에 따른 임피던스값을 임피던스 메터(Impedance Meter)를 이용하여 측정하고 그 결과를 도 9에 나타내었으며, 스피커-박스 시스템의 공진점과 공진점에서의 피크 임피던스 값은 아래 표 2에 기재하였다.
구분 F0[Hz]
공진주파수		 Zpeak[ohm]
피크 임피던스		 소리 공명 공간 체적
대비 흡기제 용적율
비교 예1 961.5 9.221 0%
비교 예2 914.6 8.499 90%
실시 예1 915.6 8.650 16.5%
실시 예2 913.6 7.920 33%
실시 예3 912.5 7.810 49.5%
실시 예4 911.4 7.750 66%
실시 예5 910.3 7.550 82.5%
실시 예6 910.1 7.360 100%
표 2를 참조하면, 비교 예1은 공진주파수 961.5 Hz 및 피크 임피던스 9.221 ohm이고, 비교 예2는 공진주파수 914.6 Hz 및 피크 임피던스 8.499 ohm이다. 실시 예1 내지 실시 예6으로 갈수록 공진주파수가 저주파수 대역으로 이동함을 알 수 있다. 실시 예2의 경우 비교 예2 보다도 공진주파수가 저주파수 쪽으로 이동된 것을 알 수 있다. 상기 실시 예2의 공진주파수는 비교 예1 대비 저주파 대역으로 약 47.9Hz 이동하였고, 비교 예2에 대비하여도 저주파 대역으로 약 1Hz 이동하였다.
이를 통해, 소리 공명 공간 체적 대비 흡기제 용적율을 33% 이상으로 하면 종래의 구형의 제올라이트 흡기제를 사용한 비교 예2와 동등 이상의 저음 특성 향상 효과를 경제적으로 실현할 수 있음을 알 수 있다.
실험 예3: 스피커-박스 시스템의 주파수에 따른 음압 측정
본 발명의 실시 예에 따른 스피커-박스 시스템 흡기제의 체적 확장 효과에 따른 저음 특성 향상 효과를 확인하기 위해 본 실험을 수행하였다. 실시 예1 내지 실시 예6, 비교 예1 및 비교 예2의 스피커-박스 시스템에 대해 주파수에 따른 음압(sound pressure, SPL)값을 사운드 메터(sound Meter)를 이용하여 측정하고 그 결과를 도 10에 나타내었다.
도 10을 참조하면, 200 내지 700Hz의 저음 영역대의 주파수 영역에서 실시 예2 내지 실시 예6이 비교 예1에 비하여 약 4.0dB 정도 사운드 음압(SPL)이 향상되었음을 알 수 있고, 비교 예2와 비교하여도 2.0dB정도가 추가로 향상되었음을 알 수 있다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 복수의 시트 부재를 포함하고,
    상기 시트 부재는 다공성 탄소계 물질을 포함하는 파이버가 직조되어 형성된 것인,
    스피커-박스 시스템용 흡기제.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시트 부재의 두께는 0.3 내지 0.8 mm인,
    스피커-박스 시스템용 흡기제.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 시트 부재의 가로 및 세로 길이는 각각 3 내지 8 mm인,
    스피커-박스 시스템용 흡기제.
  4. 적어도 두 층을 갖는 시트 부재를 포함하고,
    상기 시트 부재는 다공성 탄소계 물질을 포함하는 파이버가 직조되어 형성된 것인,
    스피커-박스 시스템용 흡기제.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 시트 부재는 적어도 하나의 접힌 부분을 포함하는,
    스피커-박스 시스템용 흡기제.
  6. 제4항에 있어서,
    적어도 두개의 시트 부재가 적층하여 배치된,
    스피커-박스 시스템용 흡기제.
  7. 제4항에 있어서,
    적어도 두개의 시트 부재가 적층하여 배치된,
    스피커-박스 시스템용 흡기제.
  8. 파우치; 및
    상기 파우치 내부에 배치된 복수의 시트 부재;를 포함하고,
    상기 시트 부재는 다공성 탄소계 물질을 포함하는 파이버가 직조되어 형성된 것인,
    스피커-박스 시스템용 흡기제.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 파우치는 기체가 이동할 수 있는 통풍공을 포함하는,
    스피커-박스 시스템용 흡기제.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 파우치는 메쉬 또는 망상 형상인,
    스피커-박스 시스템용 흡기제.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 파우치는 고분자 물질, 유리 및 탄소계 물질 중 어느 하나를 포함하는,
    스피커-박스 시스템용 흡기제.
  12. 제1항, 제4항 및 제8항 중 어느 하나의 스피커-박스 시스템용 흡기제를 포함하는,
    스피커-박스 시스템.
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