KR19990028140U - 반사판을 이용한 직진 음향 스피커 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반사판을 이용한 직진 음향 스피커에 관한 것으로서, 종래 스피커의 센터 캡부의 파형과 에지부의 파형이 합성되는 과정에서 음의 역진이 일어나며, 음의 상쇄간섭이 일어나게 되어, 음의 직진성이 나빠지는 문제점을 해결하기 위하여, 스피커(170)에서 발생되는 음파를 역행반사시키는 제 1반사판(110)과, 상기 제 1반사판(110)으로부터 반사되는 음파를 다시 역행하여 반사시키는 제 2반사판(118)과, 상기 제 2반사판(118)으로부터 반사되는 직진 음파를 안내하는 안내관(114)을 구비함으로서, 음파의 직진성을 높히는 동시에 음의 퍼짐현상이 방지되는 고안이다.

Description

반사판을 이용한 직진 음향 스피커

본 고안은 전기적 에너지를 음향신호로 변환하는 스피커장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 상기 스피커에서 발생되는 음파를 역행 반사시키는 제 1반사판과, 상기 제 1반사판으로부터 반사되는 음파를 다시 역행하여 반사시키는 제 2반사판을 구비하여, 음파의 직진성을 높히고 음파의 퍼짐현상을 방지하는 반사판을 이용한 직진 음향 스피커(Straight sound speaker using reflection pannel)에 관한 것이다.

일반적으로, 최근 산업사회의 발전에 따라 고급화된 오디오 기기가 급속도로 일반화되어 오디오를 즐기고 있는 사람이 많아지고 있다.

또한, 단순한 음악의 청취용으로만 생각되고 실용되어 오던 오디오 제품들은 이제 가장 원음에 가까운 상태를 스스로 녹음, 편집하여 보존하는 기능을 추가시키고 있다. 이와 같은 오디오 기기는 지금까지 음향재생의 목적으로 사용되던 사치스러운 가전제품이었는데, 이제는 우리의 실생활에 없어서는 안될 중요한 필수품목으로 우리들 주변에 산재하고 있다.

이와 같은 오디오 기기에서 전기적 신호를 음향으로 변환하는 스피커는 오디오 기기를 실현하는 데 있어 빼놓을 수 없는 중요한 부분이라 강조해도 지나침이 없을 것이다.

이하 첨부된 도 1을 참조하여 일반적으로 가장 많이 쓰이는 콘형 스피커의 구조를 살펴보고 그 작동에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 스피커의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 스피커는 크게 콘진동판(1), 에지(8), 보이스코일(2), 댐퍼(6), 센터 캡(7) 등을 포함하는 진동계와, 마그네트(3), 센터 폴(5), 요크(13), 프레임(9) 등을 포함하는 자기회로부분과, 상기 자기회로부분과 진동계를 지지하고 있는 프레임(9), 가스킷(10), 단자(11), 면실선(12) 등을 포함하는 본체부분으로 이루어진다.

상기 프레임(9)은 진동계, 자기회로를 부착하는 모체가 되고, 공진이 낮은 공진성과, 높은 견고성이 요구된다.

상기 프레임(9) 하부에 설치되는 자기회로는 보빈(14)에 전류가 흐르면 이것과 직각으로 직류 자계를 주어서 움직이게 하는 역할을 하는 것으로 필드 코일형이라고 하여 자기회로의 영구 마그네트(3)부분에 코일을 두고 그 것에 전류를 흐르게 해준다. 상기 센터 폴(5), 요크(13) 및 플레이트(4)는 마그네트(3)에 의하여 자화되어, 마그네트(3)로부터의 자속을 갭(보빈과 플레이트 사이)에 인도하기 위한 것으로 손실없이 인도하기 위해서는 그 재질이나 형상, 단면적이 중요한 요소가 된다. 재질은 보통 저탄소강이 사용된다.

상기 보이스코일(2)은 보빈(14)에 권선되고, 상기 보빈(14)의 중공부는 센터 폴(5)을 삽입하며, 엠프로부터의 전기입력을 받아 보빈(14)을 상하로 작동시킨다.

상기 보빈(12)의 상단부 외주면과 상기 프레임(9)의 내주면을 연결하는 댐퍼(6)는 중심유지기라고도 불리며, 상기 보이스코일(2)이 갭의 중심에서 움직이고, 또한, 상기 플레이트(4)나 센터 폴(5)에 접촉하지 못하게 하며, 상기 보이스코일(2)과 콘진동판(1)이 정지상태에서 옳은 위치에 있도록 하는 역할을 하고 있다.

상기 콘진동판(1)의 넥 부분의 내주면을 따라 설치되는 센터 캡(7)은 방진 캡이라는 별명에서 알 수 있는 것과 같이 상기 센터폴(5) 내에 먼지가 들어가는 것을 방지하기 위해 부착을 하는데, 상기 콘진동판(1)의 넥(neck) 부분을 보강하거나 또는 그 자체가 진동하므로 캡으로부터의 소리의 방사도 있으며 재질, 형상, 크기에 따라서 주파수 특성도 다르게 되어 음질도 변화하게 된다.

상기 콘진동판(1)의 상단 원주면과 상기 프레임(9)의 상단원주면을 연결하는 에지(8)는 상기 콘진동판(1)을 옳은 위치로 지지하기 위한 것인데, 어떠한 힘에 대해서도 콘진동판(1)의 구동에 지장을 주지 않는 것이라야 한다.

이와 같은 에지(8)는 크게 구분해서 두 가지로 구분이 되며 그 하나는 픽스드 에지라고 하여 콘진동판(1)을 제작시에 동시에 에지(8)를 형성하는 것이고, 다른 하나는 별도로 형성한 에지(8)에 콘진동판(1)을 부착하는데 이것을 프리 에지라고 말한다.

현재는 프리 에지의 제품이 거의 대부분인데 이것도 목적에 따라서 각종의 재질, 형상 처리방법 등이 있다.

상기 에지(8)와 상기 프레임(9)을 연결하는 가스킷(10)은 상기 콘진동판(1)의 진동으로 에지(8)가 쉽게 탈거되는 것을 방지하기 위하여 상기 프레임(9)에 에지(8)를 밀착고정하는 것으로 적층던볼, 고무, 콜크, 수지 등의 사용된다.

이상과 같은 구성에 의하여, 즉, 마그네트(3)에 의하여 플레이트(4), 센터 폴(5) 및 요크(13)가 자화되고, 자속의 방향이 상기 센터 폴(5)에서 상기 마그네트(3) 상단부에 설치된 플레이트(4)방향으로 이루어져 있는 상황에서, 엠프를 통하여 출력되는 교류전류신호가 단자(11)를 통하여 보이스코일(2)로 도통되게 된다. 이에 따라, 플레밍의 왼손법칙에 의하여 자력이 센터 캡(7) 방향으로 생기게 된다. 이에 보이스코일(2)이 권선된 보빈(14)이 상향운동하여 상기 콘진동판(1)은 진동되게 된다. 즉, 엠프에서 출력되는 신호의 크기(전류의 크기)에 따라 보빈(14)의 상향운동정도가 다르고, 이에 따라 콘진동판(1)의 진동정도도 달라짐으로서, 각기의 다른 음파가 발생한다.

상기 콘진동판(1)의 진동에 따라 콘진동판(1)과 맞대어 있던 공기가 운동을 하게 되고, 이 공기의 운동이 음파로서 사람의 귀에 전달되게 된다. 사람의 귀는 이 음파를 소리로서 인식하게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 스피커는 음의 진동을 일으키는 센터 캡부의 진동이 가장 크게 되고, 에지홈부는 그 진동이 작게되어, 음은 방사상으로 퍼지게 된다. 이 때문에, 콘진동판 내에서는 음이 반사되고, 상기 센터 캡부의 파형과 에지부의 파형이 합성되는 과정에서 음의 역진이 일어나며, 음의 상쇄간섭이 일어나게 되어, 음의 직진성이 나빠지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 고안의 목적은 스피커에서 발생되는 음파를 역행반사시키는 제 1반사판과, 상기 제 1반사판으로부터 반사되는 음파를 다시 역행하여 반사시키는 제 2반사판과, 상기 제 2반사판으로부터 반사되는 직진 음파를 안내하는 안내관으로 구성되어, 음파의 직진성을 높히는 동시에 음의 퍼짐현상을 방지하는 반사판을 이용한 직진 음향 스피커를 제공하는데 있다.

상기 본 고안의 기술사상으로는 스피커로부터 발생되는 음파를 1차로 반사시키기 위한 제 1반사판과, 상기 제 1반사판에서 발생되는 음파를 다시 역행반사시키는 제 2반사판을 구비하여 음파의 직진성을 높히는 기술사상을 제시한다.

도 1은 일반적인 스피커의 구성을 나타내는 단면도.

도 2는 본 고안에 따른 반사판을 이용한 직진 음향 스피커의 구성을 나타낸 분해사시도.

도 3a 내지 c는 본 고안에 따른 직진 음향 스피커의 작동상태를 나타내는 작동상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 직진 음향 스피커 110 : 제 1반사판

112 : 지지대 114 : 안내관

116 : 스피커 설치구 118 : 제 2반사판

170 : 스피커

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일실시예를 상세히 설명하고자 한다.

첨부된 도 2내지 도 3은 본 고안의 바람직한 일실시예를 도시한 것으로서, 도 2는 본 고안에 따른 반사판을 이용한 직진 음향 스피커의 구성을 나타낸 분해사시도이고, 도 3a 내지 c는 본 고안에 따른 직진 음향 스피커의 작동상태를 나타내는 작동상태도이다.

도 2내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 스피커(100)는 크게 기존의 스피커(170)로부터 발생되는 음파를 1차로 반사시키는 제 1반사판(110), 상기 제 1반사판(110)으로부터 반사되는 음파를 2차로 반사시키는 제 2반사판(118), 상기 제 2반사판(118)으로부터 반사되는 음파를 안내하는 안내관(114)으로 구성된다.

도 2내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 안내관(114)은 상기 스피커 프레임의 직경보다 더 큰 원통으로 제작되며, 상기 안내관(114)의 일측면에는 스피커의 프레임이 설치될 수 있도록 관통된 스피커 설치구(116)가 형성된다.

상기 안내관(114)의 스피커 설치구(116)와 상기 안내관(114)의 원주사이에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 오목형의 제 2반사판(118)이 설치되어, 하기에서 설명하는 제 1반사판(110)으로부터 반사되는 음파를 2차로 반사시키게 된다.

상기 제 1반사판(110)은 볼록형의 반사판으로 제작되며, 상기 제 1반사판(110)이 상기 스피커(170)의 진동판에 대응하도록 안내관(114) 내부에 견고히 지지되기 위하여, 지지대(112)를 설치한다.

상기 지지대(112)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 3개의 지지대(112)로 구성되어 각각 120°의 위상차를 가지도록 설치된다.

상기 지지대(112)의 일단부는 각기 상기 원통형의 안내관(114) 중앙 내주면에 고정설치되고, 타단부는 원판형의 볼록반사판인 상기 제 1반사판(110)의 원주단에 각기 고정설치된다.

상기 안내관(114)의 일측부에는 스피커를 설치하기 위한 스피커 설치구(116)가 관통형성되고, 상기 스피커 설치구(116)와 안내관(114)의 원주단사이에는 오목형의 제 2반사판(118)이 설치된다.

이상과 같은 구성에 따라 본 고안의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 보이스코일에 음향신호가 가해지면 진동판이 진동되고, 그에 따라 음파가 발생한다.

상기 음파는 센터브와 에지부의 진동차이로 인하여, 도 3a와 같이, 곡선의 음파로 진행하게 된다.

이렇게 진행하던 중, 음파는 제 1반사판(110)에 부딪히게 되고, 제 1반사판(110)에 부딪힌 음파는, 도 3b에서와 같이, 처음 스피커의 진동판에서 발생된 음파의 곡률보다 적은 곡률의 음파로 변환되어 제 2반사판(118)으로 향하게 된다.

상기 제 2반사판(118)에 부딪힌 음파는, 도 3c에서와 같이, 거의 직선에 가까운 음파로 변환되어 반사된다.

이와 같이, 반사된 음파는 계속직진하여 사람의 귀에 도달하게 되는 것이다.

이와 같이, 음파가 곡선이 아니라 직선이므로 그 직진성이 좋아지게 되며, 이에 따라 음파의 전파거리가 늘어나게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 반사판을 이용한 직진 음향 스피커는, 상기 스피커에서 발생되는 음파를 역행 반사시키는 제 1반사판과, 상기 제 1반사판으로부터 반사되는 음파를 다시 역행하여 반사시키는 제 2반사판을 구비하여, 음파의 직진성을 높히고 음파의 퍼짐현상을 방지하는 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 스피커에 있어서,

   상기 스피커에서 발생되는 음파를 역행반사시키는 제 1반사판(110),

   상기 제 1반사판(110)으로부터 반사되는 음파를 다시 역행하여 반사시키는 제 2반사판(118),

   상기 제 2반사판(118)으로부터 반사되는 직진 음파를 안내하는 안내관(114)으로 구성되어,

   음파의 직진성을 높히는 것을 특징으로 하는 반사판을 이용한 직진 음향 스피커(100).
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1반사판(110)의 곡률은 제 2반사판(118)의 곡률보다 크게 형성될 때 최대의 직진효율을 가지게 되는 것을 특징으로 하는 반사판을 이용한 직진 음향 스피커(100).
3. 제 1항에 있어서, 상기 스피커의 직경과 상기 제 1반사판(110)의 직경이 동일하게 구성될 때 최대의 직진효율을 가지는 것을 특징으로 하는 반사판을 이용한 직진 음향 스피커(100).