WO2014157858A1 - 외부확장형 스피커 - Google Patents

외부확장형 스피커 Download PDF

Info

Publication number
WO2014157858A1
WO2014157858A1 PCT/KR2014/002080 KR2014002080W WO2014157858A1 WO 2014157858 A1 WO2014157858 A1 WO 2014157858A1 KR 2014002080 W KR2014002080 W KR 2014002080W WO 2014157858 A1 WO2014157858 A1 WO 2014157858A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
speaker
external extension
enclosure
port
shape
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/002080
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김선준
Original Assignee
Kim Seon Joon
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kim Seon Joon filed Critical Kim Seon Joon
Publication of WO2014157858A1 publication Critical patent/WO2014157858A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02—Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/28—Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
    • H04R1/2807—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements
    • H04R1/2861—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements using a back-loaded horn
    • H04R1/2865—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements using a back-loaded horn for loudspeaker transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/28—Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
    • H04R1/2807—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements
    • H04R1/2815—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements of the bass reflex type
    • H04R1/2823—Vents, i.e. ports, e.g. shape thereof or tuning thereof with damping material
    • H04R1/2826—Vents, i.e. ports, e.g. shape thereof or tuning thereof with damping material for loudspeaker transducers

Definitions

  • the present invention relates to an external extension speaker, and more particularly, to a speaker including an enclosure and at least one speaker unit, the external extension speaker further comprising a hollow external extension part extending outwardly from a port.
  • a speaker means a speaker unit that directly generates sound and an enclosure surrounding the speaker unit. At this time, when only the speaker unit is used, it is called a direct speaker, but low-frequency reproduction is almost impossible due to interference and cancellation of sound waves. When the enclosure is used, the sound waves emitted to the rear surface may be trapped to prevent interference and cancellation, and the resonance may be actively used to reproduce the low range effectively.
  • a conventional speaker may be largely classified into a sealed type, a baslev type, and a backload mixed type.
  • the design of the duct is easy. Compared to the back rod horn type, the manufacturing process is simpler, and the effects of high-pass attenuation and low-pass enhancement are good.
  • the duct design has a big limitation due to the limitation of the volume of the enclosure.
  • the duct had a disadvantage that must be disposed in the front or rear.
  • the surface of the enclosure including the speaker unit is defined as the front surface.
  • the back-load horn type is attenuated by the structure in which the sound waves of the mid-range are folded, and only the enhanced low range is emitted through the exit while passing through the horn, but it requires delicate design and complexity of the manufacturing process.
  • the biggest drawback is the low penetration rate.
  • the present invention can freely design the shape of the external extension parts irrespective of the volume and size of the enclosure, effectively attenuate the mid-range and effectively augment the low-end, freely designing the size and length, so that the wavelength and frequency of the sound wave easily It can be designed in a simple manner, and it is not designed under the constraints of the enclosure, so it is possible to secure the advantages of the back-mixed speaker by simple casting or parts assembly, and it is economical and provides an external extension speaker that can freely locate the port. Its purpose is to.
  • the present invention is a speaker (S) including an enclosure 10 and at least one speaker unit 20, the port 30 is formed on one surface of the enclosure 10 to communicate with the outside, the port ( It characterized in that it further comprises a hollow external extension part 40 that extends to the outside in 30).
  • the external extension part 40 may have a shape that is bent at least once.
  • the external extension part 40 may have a shape in which the hollow cross section is gradually expanded in the port 30.
  • the external extension part 40 may have a shape in which the hollow cross section is continuously changed.
  • it may further include a hollow duct 31 extending inward from the port 30 of the enclosure 10.
  • one surface of the enclosure 10 in which the port 30 is formed may be a surface different from the surface in which the speaker unit 20 is included.
  • a port is formed on one surface of the enclosure so as to communicate with the outside, and further includes a hollow external extension part extending outwardly from the port.
  • ports for external speakers have the advantage that they can be freely positioned without restricting their position to the front or rear. .
  • 1 is a cross-sectional view showing a conventional speaker.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an external extension speaker of an embodiment according to the present invention.
  • 3A to 3E are cross-sectional views illustrating externally expandable speakers of various embodiments in accordance with the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing an externally expandable speaker implementing the shape of a horn according to the present invention.
  • Fig. 5 shows a schematic diagram of a basslev type speaker having a duct.
  • the port 30 is connected to one surface of the enclosure 10 so as to communicate with the outside. Is formed, and characterized in that it further comprises a hollow external extension part 40 that extends outward from the port (30).
  • the length and radius of the port 30 or the duct 31 are adjusted within the enclosure 10 or the volume of the enclosure 10 is limited. have.
  • the present invention allows the hollow external extension parts 40 to extend outwardly from the port 30, effectively attenuating the mid-high range, and enhancing the low range.
  • the speaker S is configured to include an enclosure 10 and at least one speaker unit 20.
  • the reproduction of the low range is almost impossible due to interference or cancellation of sound waves, although it is called a direct speaker.
  • the enclosure 10 the sound waves emitted to the rear surface are confined to prevent interference and cancellation, and the low frequency can be effectively reproduced by actively using resonance.
  • the conventional speaker may be classified into a sealed type, a baslev type, and a back-load mixed type according to the aspect of the enclosure 10.
  • the hermetic seal completely seals the enclosure 10, thereby completely blocking the effect of sound waves emitted to the rear of the speaker unit 20.
  • the volume of the enclosure 10 and the output of the speaker unit 20 may improve the performance of the speaker. Is determined.
  • the hermetic speaker does not use sound waves efficiently and has a disadvantage in that it is wasted.
  • direct factors that determine the performance of the speaker include the volume of the enclosure 10, the output of the speaker unit 20, and the size and length of the port 30 or the duct 31.
  • the design of the duct 31 is relatively simple, and the manufacturing process is simpler than that of the back-load horn type, and the effect of high-band attenuation and low-band augmentation is excellent compared to the difficulty of the process.
  • there is a limit in the volume of the enclosure 10 there is a big disadvantage in designing a duct 31 of various shapes and lengths.
  • the duct 31 has a disadvantage that can only be disposed on the front or rear.
  • the surface of the enclosure 10 including the speaker unit 20 is defined as the front surface.
  • the backload horn type is attenuated by the structure in which the sound waves of the mid-range are folded, so that only the low frequencies that are enhanced while passing through the horn are emitted through the exit, but delicate design is required under the constraint of the enclosure 10. Complexity of the manufacturing process is the biggest disadvantage, expensive, there is a problem that has not been popularized low diffusion rate.
  • the present invention relates to an external extension speaker as shown in Figs.
  • a port 30 is formed on one surface of the enclosure 10 so as to communicate with the outside. It characterized in that it further comprises a hollow outer extension part 40 extending from the port 30 to the outside.
  • the length and radius of the port 30 or the duct 31 are adjusted within the enclosure 10 or the volume of the enclosure 10 is limited. have.
  • the present invention allows the hollow external extension parts 40 to extend outwardly from the port 30 to effectively attenuate the mid-range and enhance the low range.
  • the external extension part 40 is not limited to the enclosure 10 in the shape that extends from the port 30 to the outside, various modifications are possible. Increasing the number of refractions can increase the attenuation effect of the mid-range and low-end enhancement.
  • the wavelength and frequency of the sound wave can be designed, and the mid-range can be attenuated, while effectively enhancing the low range.
  • the length of the tube is short, high sound augmentation, and the length of the tube is long, the effect of low sound augmentation.
  • the tube is bent, only the sound of the high harmonic frequency is attenuated.
  • ⁇ wavelength
  • l length of the tube
  • n 1 or more odd number (closed tube), 1 or more even number (opening)
  • f frequency (Hz)
  • l tube length
  • v sound wave propagation rate (m / s)
  • n 1 or more odd (closed), 1 or more even (opening)
  • Fig. 5 shows a schematic diagram of a basslev type speaker having a duct.
  • Vo is the volume of the enclosure
  • ms is the volume of the diaphragm
  • mH is the volume of air in the duct.
  • the Helmholtz resonance frequency f H is
  • v is the velocity of sound waves in the air
  • S is the cross-sectional area of the duct
  • r is the specific heat of the air
  • Vo is the volume of the enclosure
  • l is the length of the duct.
  • the frequency is sufficiently smaller than the Helmholtz resonance frequency, the air in the diaphragm and the duct vibrate in the same phase and the sound pressure released to the outside becomes out of phase and is ignored. In other words, sound pressure reproduction lower than the Helmholtz resonance frequency is rapidly attenuated.
  • the frequency is equal to the resonance frequency
  • the air inside the enclosure and the air in the duct vibrate in the same phase, and the sound pressure emitted to the outside becomes in phase with the sound pressure emitted from the speaker to emphasize the bass sound.
  • adjusting the length of the duct means adjusting l in Equation 1, that is, adjusting the Helmholtz resonance frequency.
  • adjusting the length of the external extension parts is to control the resonance frequency of the external extension parts, and the resonance frequency of the external extension parts is different from the Helmholtz resonance frequency.
  • Equation 2 of the specification of the present invention it can be seen that by adjusting the length of the external extension parts of the hollow tube type to adjust the standing wave frequency to determine the low range to be emphasized through this.
  • the external extension parts of the present invention are not on the extension line of the duct provided in the conventional Baslev speaker, but are separate units operating according to completely different physical principles.
  • a back-load horn type speaker may be used as a conventional speaker system using a mid-tone attenuation effect using a deflection of a tube.
  • the backload horn type speaker since the shape of the horn is implemented in a limited space inside the speaker, the design of the enclosure is complicated and the manufacturing process is complicated, resulting in expensive manufacturing cost and impossible mass production. .
  • the external extension part 40 may be a shape that is refracted at least once.
  • the mid- and high-end sound waves are attenuated by the refracted shape, and only the low frequencies that are enhanced as they pass through the horn are emitted through the outlet.
  • the mid-range attenuation can be achieved by refracting the external extension parts 40.
  • the sound wave passing through the sound wave passes through the refraction portion of the external extension part 40, and the middle and high frequency components of the sound wave are blocked by the action of an acoustic filter, and only the low frequency component is passed. have.
  • the external extension part 40 may have a shape in which the hollow cross section is gradually expanded in the port 30. This may also be referred to as a shape corresponding to the design of the internal horn of the backload horn type speaker.
  • the structure in which the cross-sectional area of the sound wave gradually increases exponentially as the sound wave progresses is called a horn.
  • the efficiency is increased by the effect of the sound wave impedance matching between the speaker unit 20 and the external extension parts 40, and the mid-low range is difficult to reproduce because the phase is changed by the appropriate time delay effect and joined with the direct wave output to the front. There is an effect that is powerfully reproduced.
  • the external extension parts 40 can be freely made without being restricted by space, so that the shape of the internal horn of the backload horn type speaker can be changed. ) Can be implemented.
  • the external extension part 40 may have a shape in which the hollow cross section is continuously changed.
  • the sound waves having the wavelength corresponding to the shape of the cross section can be effectively augmented and reproduced.
  • the conventional basslev-type speakers are not made from the outside of the enclosure as in the present invention but because it is made inside, the design is limited only by the size of the enclosure.
  • the size, length, and shape of the external extension parts can be freely designed, regardless of the volume and size of the enclosure, to design the wavelength and frequency of the sound wave, and to attenuate the low range. Can be effectively augmented.
  • the present invention may further include a hollow duct 31 extending inwardly from the port 30 of the enclosure 10.
  • the conventional basslev type speaker uses a helmholtz resonance, which is a phenomenon in which sound waves resonate in a cavity and a hole by designing a port 30 or a duct 31 on the front or the rear of the enclosure 10,
  • helmholtz resonance which is a phenomenon in which sound waves resonate in a cavity and a hole by designing a port 30 or a duct 31 on the front or the rear of the enclosure 10.
  • the duct 31 can enjoy the effect of the Helmholtz resonance and at the same time can also be configured to further obtain the effect of low-pass enhancement through the external extension parts (40).
  • one surface of the enclosure 10 in which the port 30 is formed may be a surface different from that of the speaker unit 20.
  • a basslev type speaker that simply emits low frequencies out of the speaker often has the port 30 or the duct 31 in front in order to facilitate the influence on the sound waves emitted from the speaker unit 20.
  • the port 30 for the external extension speaker has the advantage that it can be arranged freely without limiting its position to the front or rear.
  • the position of the port 30 comes to the rear side.
  • the present invention relates to an external extension speaker, freely designing the size, length, and shape of the external extension parts irrespective of the volume and size of the enclosure, designing the wavelength and frequency of the sound wave, attenuating the mid-range, and effectively enhancing the low range. You can.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Abstract

본 발명은 외부확장형 스피커에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 인클로져와 적어도 하나 이상의 스피커 유닛을 포함하는 스피커에 있어서, 외부와 연통되도록 상기 인클로져의 일면에 포트가 형성되어지고, 상기 포트에서 외측으로 연장되어지는 중공형의 외부확장파츠를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

외부확장형 스피커
본 발명은 외부확장형 스피커에 관한 것으로 상세하게는 인클로져와 적어도 하나 이상의 스피커 유닛을 포함하는 스피커에 있어서, 포트에서 외측으로 연장되어지는 중공형의 외부확장파츠를 더 포함하는 외부확장형 스피커에 관한 것이다.
통상적으로 스피커란 소리를 직접적으로 내는 스피커 유닛과 이를 감싸는 인클로져로 구성된 것을 의미한다. 이때, 상기 스피커 유닛만을 사용한 경우에는 다이랙트 스피커라 칭하나 음파들의 간섭, 상쇄로 인하여 저역의 재생이 거의 불가능하다. 이에 인클로져를 이용하면, 후면으로 방출되는 음파를 가두어 간섭, 상쇄를 방지하고, 공명현상을 적극적으로 이용하여 저역을 효과적으로 재생할 수 있게 된다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 스피커는 크게 밀폐형, 바스레프형 그리고 백로드혼형으로 분류할 수 있다.
바스레프형은 인클로져의 전면 혹은 후면에 덕트를 설계하여, 음파가 공동과 구멍에서 공명하는 현상인 헬름홀츠(helmholtz) 공명을 이용하여 저역을 증강시키며, 이때, 스피커의 성능을 결정짓는 직접적인 요인은 인클로져의 용적, 스피커 유닛의 출력 및 덕트의 크기와 길이 등이 있다. 덕트의 설계는 용이한바 백로드혼형에 비하여 제작공정이 간편하고, 고역 감쇠 및 저역 증강의 효과가 좋으나, 인클로져의 용적의 한계에 따라 덕트 설계의 제약이 큰 단점이 있다.
또한, 전면방출된 음파에 영향력을 용이하게 하기 위하여 상기 덕트는 전면이나 후면에 배치될 수 밖에 없는 단점이 있었다. 이때, 스피커 유닛을 포함하는 인클로져의 면을 전면으로 정의한다.
한편, 백로드혼형은 중고역의 음파가 접혀지는 구조에 의하여 감쇠하고, 혼(horn)을 통과하면서 강화된 저역만이 출구를 통해 방출되도록 한 것이나, 섬세한 설계가 요구되는 점과 제작공정의 복잡함이 가장 큰 단점으로 이로써 보급율이 낮은 문제점이 있다.
본 발명은 인클로져의 용적과 크기에 무관하게 외부확장파츠의 형태를 자유롭게 설계하여, 효과적으로 중고역을 감쇠하고, 저역을 효과적으로 증강시킬 수 있으며,크기와 길이를 자유롭게 설계하여, 음파의 파장과 주파수를 용이하게 설계할 수 있고, 인클로져의 제약하에서 설계하지 않으므로 단순 주물제작이나 파츠조립의 방식으로 백로드혼형 스피커의 장점을 확보할 수 있어 경제성이 있고, 포트의 위치를 자유롭게 할 수 있는 외부확장형 스피커를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 인클로져(10)와 적어도 하나 이상의 스피커 유닛(20)을 포함하는 스피커(S)에 있어서, 외부와 연통되도록 상기 인클로져(10)의 일면에 포트(30)가 형성되어지고, 상기 포트(30)에서 외측으로 연장되어지는 중공형의 외부확장파츠(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외부확장파츠(40)는 적어도 한번 이상 굴절되어진 형상일 수 있다.
또한, 상기 외부확장파츠(40)는 중공형 단면이 포트(30)에서 점차 확장되어지는 형상일 수 있다.
또한, 상기 외부확장파츠(40)는 중공형 단면이 연속적으로 변화되어지는 형상일 수 있다.
또한, 상기 인클로져(10)의 포트(30)에서 내측으로 연장되어지는 중공형의 덕트(31)를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 포트(30)가 형성되어진 인클로져(10)의 일면은 상기 스피커 유닛(20)이 포함된 면과 다른 면일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 외부확장형 스피커에 따르면, 외부와 연통되도록 인클로져의 일면에 포트가 형성되어지고, 상기 포트에서 외측으로 연장되어지는 중공형의 외부확장파츠를 더 포함하는바 인클로져의 용적과 크기에 무관하게 외부확장파츠의 크기와 길이, 형태를 자유롭게 설계하여, 음파의 파장과 주파수를 설계하고, 중고역을 감쇠하면서, 저역을 효과적으로 증강시킬 수 있다.
또한, 상기 외부확장파츠를 이용하여 백로드혼형 스피커의 장점을 보다 쉬운 설계와 공정으로 구현해 낼 수 있다. 즉, 스피커 내부에 한정하여 혼의 형상을 구현할 필요가 없으므로 단순 주물제작이나 파츠조립의 방식으로 미려한 곡선을 구현할 수 있으며, 이로써 고품질의 경제적인 스피커의 제작이 가능하고, 백로드혼형 스피커 이상의 복잡한 구조도 구현할 수 있다.
이로써, 고품질의 스피커를 대중화시킬 수 있다.
그리고 전면방출된 음파에 영향력을 용이하게 하기 위하여 전면에 포트 또는 덕트를 두는 바스레프형 스피커와 달리 외부확장형 스피커를 위한 포트는 그 위치를 전면이나 후면에 제한하지 않고 자유로이 배치할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 스피커를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 외부확장형 스피커를 도시한 단면도.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명에 따른 다양한 실시예의 외부확장형 스피커를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 혼의 형상을 구현한 외부확장형 스피커를 도시한 단면도.
도 5는 덕트를 가지는 바스레프형 스피커의 모식도를 보인다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 본 발명은 인클로져(10)와 적어도 하나 이상의 스피커 유닛(20)을 포함하는 스피커(S)에 있어서, 외부와 연통되도록 상기 인클로져(10)의 일면에 포트(30)가 형성되어지고, 상기 포트(30)에서 외측으로 연장되어지는 중공형의 외부확장파츠(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
종래의 바스레프형 스피커는 상기 인클로져(10)의 내에서 포트(30)나 덕트(31)의 길이와 반경을 조절하는 것이나 인클로져(10)의 부피가 한정되어 있어, 설계의 제약이 큰 어려움이 있다.
따라서 본 발명은 상기 중공형의 외부확장파츠(40)를 상기 포트(30)에서 외측으로 연장되도록 하여, 중고역을 효과적으로 감쇠시키고, 저역을 증강시킨다.
본 발명에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
통상적으로 스피커(S)는 인클로져(10)와 적어도 하나 이상의 스피커 유닛(20)을 포함하여 구성된다.
이때, 스피커 유닛(20)만을 사용한 경우, 다이랙트 스피커라 칭하나 음파들의 간섭, 상쇄로 인하여 저역의 재생이 거의 불가능해진다. 이에 상기 인클로져(10)를 이용하면, 후면으로 방출되는 음파를 가두어 간섭, 상쇄를 방지하고, 공명현상을 적극적으로 이용하여 저역을 효과적으로 재생할 수 있게 된다.
따라서, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 스피커는 상기 인클로져(10)의 양상에 따라 밀폐형, 바스레프형 그리고 백로드혼형으로 크게 분류할 수 있다.
밀폐형은 상기 인클로져(10)를 완전 밀봉함으로써, 스피커 유닛(20)의 후면으로 방출되는 음파의 영향을 완전히 차단한 것으로 인클로져(10)의 용적과 스피커 유닛(20)의 출력에 의하여 스피커의 성능이 결정된다. 상기 밀폐형 스피커는 음파를 효율적으로 이용하지 못하고 낭비하는 단점이 있다.
바스레프형은 인클로져(10)의 전면 혹은 후면에 포트(30)나 덕트(31)를 설계하여, 음파가 공동과 구멍에서 공명하는 현상인 헬름홀츠(helmholtz) 공명을 이용하여 저역을 증강시킨다. 이때, 스피커의 성능을 결정짓는 직접적인 요인은 인클로져(10)의 용적, 스피커 유닛(20)의 출력 및 포트(30)나 덕트(31)의 크기와 길이 등이 있다. 상기 바스레프형 스피커에 있어서, 덕트(31)의 설계는 비교적 간단한바 백로드혼형에 비하여 제작공정이 간편하고, 고역 감쇠 및 저역 증강의 효과가 공정의 난이도에 비하여 우수하여 가장 대중적으로 보급되는 스피커이나, 인클로져(10)의 용적에 한계가 있는바, 다양한 형상과 길이의 덕트(31)를 설계하는데 제약이 큰 단점이 있다.
또한, 전면방출된 음파에 영향력을 용이하게 하기 위하여 상기 덕트(31)는 전면이나 후면에 배치될 수 밖에 없는 단점이 있었다. 이때, 스피커 유닛(20)을 포함하는 인클로져(10)의 면을 전면으로 정의한다.
백로드혼형은 중고역의 음파가 접혀지는 구조에 의하여 감쇠하고, 혼(horn)을 통과하면서 강화된 저역만이 출구를 통해 방출되도록 한 것이나, 인클로져(10)의 제약하에서 섬세한 설계가 요구되는 점과 제작공정의 복잡함이 가장 큰 단점으로, 고가이며, 보급율이 낮아 대중화되지 못한 문제점이 있다.
한편, 본 발명은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 외부확장형 스피커에 관한 것이다.
구체적으로 본 발명은 인클로져(10)와 적어도 하나 이상의 스피커 유닛(20)을 포함하는 스피커(S)에 있어서, 외부와 연통되도록 상기 인클로져(10)의 일면에 포트(30)가 형성되어지고, 상기 포트(30)에서 외측으로 연장되어지는 중공형의 외부확장파츠(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
종래의 바스레프형 스피커는 상기 인클로져(10)의 내에서 포트(30)나 덕트(31)의 길이와 반경을 조절하는 것이나 인클로져(10)의 부피가 한정되어 있어, 설계의 제약이 큰 어려움이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 중공형의 외부확장파츠(40)를 상기 포트(30)에서 외측으로 연장되도록 하여, 중고역을 효과적으로 감쇠시키고, 저역을 증강시킨다.
그 이유는 음파가 가진 기본 성질상 관내에서 굴절이 일어났을 경우, 배음성분의 주파수가 높을수록 감쇠효과가 커지는 것에 비해 낮은 주파수의 배음성분은 손실이 거의 일어나지 않기 때문이다.
한편, 외부확장파츠(40)는 포트(30)로부터 외부로 확장된 형상으로 인클로져(10)의 제약이 없는바 다양한 변형의 실시예가 가능하다. 굴절의 횟수를 늘리는 것으로 중고역의 감쇠효과, 저역증강의 효과를 늘릴 수 있다.
다시말해, 외부확장파츠의 크기와 길이, 형태를 자유롭게 설계하여, 음파의 파장과 주파수를 설계하고, 중고역을 감쇠하면서, 저역을 효과적으로 증강시킬 수 있는 것이다. 상세하게 관의 길이가 짧아지면 고음증강, 관의 길이가 길어지면 저음증강의 효과가 있다. 관이 휘어지는 경우, 높은 배음성분의 주파수의 소리만이 감쇄한다.
이를 수학식으로 나타내면 다음과 같다.
수학식 1
Figure PCTKR2014002080-appb-M000001
λ:파장, l:관의 길이, n=1 이상의 홀수(폐관), 1이상의 짝수(개관)
수학식 2
Figure PCTKR2014002080-appb-M000002
f:주파수(Hz), l:관의 길이, v:음파의 전달속도(m/s), n=1 이상의 홀수(폐관), 1이상의 짝수(개관)
도 5는 덕트를 가지는 바스레프형 스피커의 모식도를 보인다. 도 5를 참조하면, Vo는 인클로저의 용적이고, ms는 진동판의 용적이고 mH는 덕트내 공기의 용적이다.
헬름홀츠 공명주파수 fH는 다음과 같다.
수학식 3
Figure PCTKR2014002080-appb-M000003
(여기서, v는 공기속에서의 음파의 속도, S는 덕트의 단면적, r은 공기의 비열, Vo는 인클로저의 체적, l은 덕트의 길이)
주파수가 헬름홀츠 공명주파수보다 충분히 작으면 진동판과 덕트 내의 공기는 동일 위상에서 진동하고 외부로 방출되는 음압은 역위상이 되어 무시된다. 즉, 헬름홀츠 공명주파수보다 낮은 음압 재생은 급격히 감쇠한다.
반대로 주파수가 공명주파수와 같으면 인클로져 내부의 공기와 덕트 내의 공기는 동일 위상에서 진동하고, 외부로 방출되는 음압은 스피커에서 방출되는 음압과 동일 위상이 되어 저음이 강조된다.
인용발명들에 있어서 덕트의 길이를 조절하는 것은 수식1에서의 l을 조절하는 것 즉, 헬름홀츠 공명주파수를 조절하는 것을 의미한다.
그렇지만, 본 발명에 있어서 외부확장파츠의 길이를 조절하는 것은 외부확장파츠의 공명주파수를 조절하는 것이며, 이 외부확장파츠의 공명주파수는 헬름홀츠 공명주파수와는 다른 것이다.
본 발명의 명세서의 수학식2를 참조하면, 중공관 형태의 외부확장파츠의 길이를 조절함에 의해 정재파 주파수를 조절하고 이를 통하여 강조하고자 하는 저음역을 결정하는 것임을 알 수 있다.
따라서 본 발명의 외부확장파츠는 종래의 바스레프 스피커에 구비된 덕트의 연장선에 있는 것이 아니며 전혀 다른 물리적 원리에 따라 동작하는 별개의 것임을 알 수 있다.
한편, 관의 굴절을 이용한 중고음 감쇄효과를 이용한 기존의 스피커 시스템으로 백로드혼형 스피커를 꼽을 수 있다. 하지만, 상기한 바와 같이 백로드혼형 스피커의 경우, 스피커 내부의 한정된 공간에서 혼의 형상을 구현하기 때문에 인클로져의 설계가 복잡하고 제작공정이 복잡하여, 제작단가가 비싸고, 대량생산이 불가능하다는 문제점이 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예로 도 3e에 도시된 바와 같이 상기 외부확장파츠(40)는 적어도 한번 이상 굴절되어진 형상일 수 있다.
백로드혼형 스피커가 그러하듯 중고역의 음파는 굴절되어진 형상에 의하여 감쇠하고, 혼(horn)을 통과하면서 강화된 저역만이 출구를 통하여 방출된다.
상기 원리를 이용하여, 상기 외부확장파츠(40)를 굴절함으로써, 중고역의 감쇠를 꾀할 수 있다.
구체적으로 음도를 통과하는 음파는 외부확장파츠(40)의 굴절부를 통과하면서 어쿠스틱필터(Acoustic Filter : 음향필터)의 작용에 의하여 음파중의 중,고역성분이 차단되고 저역성분만이 통과되는 효과가 있다.
또 다른 실시예로 상기 외부확장파츠(40)는 중공형 단면이 포트(30)에서 점차 확장되어지는 형상일 수 있다. 이 또한, 백로드혼형 스피커의 내부 혼(horn)의 설계에 대응되는 형상이라 할 수 있다.
구체적으로 음파가 진행함에 따라 음도의 단면적이 지수함수적으로 점진적으로 증가하는 구조를 혼(horn)이라 한다. 이때, 스피커 유닛(20)과 외부확장파츠(40)의 음파임피이던스 정합의 효과로 효율이 증대하며 또한 적절한 시간지연의 효과로 위상을 변화시켜 전면으로 출력되는 직접파와 합류되어 통상적으로 재생하기 어려운 중저역으로 박력있게 재현되는 효과가 있다.
따라서, 상기 외부확장파츠(40)는 그 형상의 설계에 있어서, 공간의 제약을 받지 않고 자유자재로 할 수 있어서, 상기 백로드혼형 스피커의 내부 혼(horn)의 형상을 상기 외부확장파츠(40)에 구현할 수 있다.
즉, 스피커 내부에 한정하여 혼(horn)의 형상을 구현할 필요가 없으므로 단순 주물제작이나 파츠조립의 방식으로 미려한 곡선을 구현할 수 있으며, 이로써 고품질의 경제적인 스피커의 제작이 가능하고, 백로드혼형 스피커 이상의 복잡한 구조도 구현할 수 있다.
이로써, 고품질의 스피커를 저렴한 가격으로 대중화시킬 수 있는 것이다.
또한, 상기 외부확장파츠(40)는 중공형 단면이 연속적으로 변화되어지는 형상일 수 있다.
이로써, 효과적으로 상기 단면의 형상에 대응되는 파장을 지니는 음파를 증강하여 재생할 수 있다.
한편, 종래의 바스레프형 스피커들은 본 발명에서와 같이 인클로져의 외부에서 이루어지는 것이 아니라 내부에서 이루어지는 것이기 때문에 인클로저의 크기에 의해 설계가 제한될 수밖에 없다.
이에 비해 본 발명은 인클로져의 외부에서 이루어지는 것이기 때문에 인클로져의 용적과 크기에 무관하게 외부확장파츠의 크기와 길이, 형태를 자유롭게 설계하여, 음파의 파장과 주파수를 설계하고, 중고역을 감쇠시키면서, 저역을 효과적으로 증강시킬 수 있다.
본 발명은 인클로져(10)의 포트(30)에서 내측으로 연장되어지는 중공형의 덕트(31)를 더 포함할 수 있다.
즉, 종래의 바스레프형 스피커는 인클로져(10)의 전면 혹은 후면에 포트(30)나 덕트(31)를 설계하여, 음파가 공동과 구멍에서 공명하는 현상인 헬름홀츠(helmholtz) 공명을 이용하는 것이나, 본 발명에서도 상기 덕트(31)의 구성을 통하여 헬름홀츠 공명의 효과를 누림과 동시에 상기 외부확장파츠(40)를 통한 저역 증강의 효과도 추가적으로 얻을 수 있도록 구성할 수 있다.
한편, 본 발명에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이 포트(30)가 형성되어진 인클로져(10)의 일면은 상기 스피커 유닛(20)이 포함된 면과 다른 면일 수 있다.
단순히 저역을 스피커 밖으로 방출하기만 하는 바스레프형 스피커는 스피커 유닛(20)으로부터 전면방출된 음파에 영향력을 용이하게 하기 위하여 포트(30)나 덕프(31)를 전면에 두는 경우가 많다.
하지만, 바스레프형 스피커와 달리 외부확장형 스피커를 위한 포트(30)는 그 위치를 전면이나 후면에 제한하지 않고 자유로이 배치할 수 있는 이점이 있다.
즉, 포트(30)가 형성되어진 인클로져(10)의 일면의 위치와 무관하게 외부확장파츠(40)의 자유로운 설계변경을 통하여 외부확장파츠(40)의 외측 단부가 전면을 향하도록 할 경우, 저역은 효과적으로 방출될 수 있기 때문이다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이 백로드혼형 스피커의 내부 혼(horn)의 형상을 상기 외부확장파츠(40)에 구현할 경우에는 오히려 포트(30)의 위치가 후면으로 오는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
본 발명은 외부 확장형 스피커에 관한 것으로서, 인클로져의 용적과 크기에 무관하게 외부확장파츠의 크기와 길이, 형태를 자유롭게 설계하여, 음파의 파장과 주파수를 설계하고, 중고역을 감쇠시키면서, 저역을 효과적으로 증강시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 인클로져와 적어도 하나 이상의 스피커 유닛을 포함하는 스피커에 있어서,
    외부와 연통되도록 상기 인클로져의 일면에 포트가 형성되어지고, 상기 포트에서 외측으로 연장되어지는 중공형의 외부확장파츠를 더 포함하며,
    여기서, 상기 중공형 외부확장파츠의 길이에 의해 강조하고자 하는 저역대가 결정되는 것을 특징으로 하는 외부확장형 스피커.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부확장파츠는 적어도 한번 이상 굴절되어진 형상인 것을 특징으로 하며, 굴절된 횟수에 의해 감쇠시키고자하는 중고역대가 결정되는 것을 특징으로 하는 외부확장형 스피커.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 외부확장파츠는 중공형 단면이 상기 포트에서 점차 확장되어지는 형상인 것을 특징으로 하는 외부확장형 스피커.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외부확장파츠는 중공형 단면이 연속적으로 변화되어지는 형상인 것을 특징으로 하는 외부확장형 스피커.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인클로져의 상기 포트에서 내측으로 연장되어지는 중공형의 덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부확장형 스피커.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 포트가 형성되어진 상기 인클로져의 일면은 상기 스피커 유닛이 포함된 면과 다른 면인 것을 특징으로 하는 외부확장형 스피커.
PCT/KR2014/002080 2013-03-29 2014-03-13 외부확장형 스피커 WO2014157858A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130034177A KR101334167B1 (ko) 2013-03-29 2013-03-29 외부확장형 스피커
KR10-2013-0034177 2013-03-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014157858A1 true WO2014157858A1 (ko) 2014-10-02

Family

ID=49858714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2014/002080 WO2014157858A1 (ko) 2013-03-29 2014-03-13 외부확장형 스피커

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20140291065A1 (ko)
KR (1) KR101334167B1 (ko)
WO (1) WO2014157858A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX359308B (es) 2015-06-15 2018-06-19 Pedro Carrasco Zanella Martin Resonador acústico de alta definicion musical.
US10616678B2 (en) * 2018-05-08 2020-04-07 Crestron Electronics, Inc. Tunable bass reflex ceiling mounted speaker system
KR102027478B1 (ko) 2018-06-14 2019-11-04 주식회사 한국토프톤 포트 공진의 영향을 개선한 스피커
US11234063B2 (en) * 2019-04-09 2022-01-25 Bose Corporation Low profile loudspeakers
IT202100007736A1 (it) * 2021-03-30 2022-09-30 Vr Tourism S R L Cassa hi-fi semiamplificata per basso elettrico e/o acustico

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990038988U (ko) * 1998-04-02 1999-11-05 윤종용 혼형 스피커 장치
KR20010101331A (ko) * 1998-12-31 2001-11-14 김주영 스피커 시스템
KR20070005856A (ko) * 2005-07-06 2007-01-10 엘지전자 주식회사 스피커
JP2007135098A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Victor Co Of Japan Ltd バックロードホーン型スピーカ−システム

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0520486U (ja) * 1991-08-22 1993-03-12 シヤープ株式会社 スピーカ装置
JPH05122786A (ja) * 1991-10-30 1993-05-18 Tohoku Pioneer Kk スピーカシステム
KR100632743B1 (ko) * 1999-03-03 2006-10-16 온쿄 가부시키가이샤 스피커 시스템
FR2824990B1 (fr) * 2001-05-15 2003-09-26 Jean Pierre Morkerken Emetteur de son et haut-parleur
JP4086622B2 (ja) * 2002-03-11 2008-05-14 ローランド株式会社 スピーカ装置
US6665413B1 (en) * 2002-07-22 2003-12-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Infrasonic Helmholtz resonator
US20050189164A1 (en) * 2004-02-26 2005-09-01 Chang Chi L. Speaker enclosure having outer flared tube
US20070215407A1 (en) * 2006-03-20 2007-09-20 Kun-Tien Chiang Loudspeaker device
US7284638B1 (en) * 2006-05-08 2007-10-23 Sahyoun Joseph Y Loudspeaker low profile quarter wavelength transmission line and enclosure and method
JP4946261B2 (ja) * 2006-08-16 2012-06-06 ソニー株式会社 スピーカ装置
JP4366614B2 (ja) * 2007-08-24 2009-11-18 ソニー株式会社 スピーカシステムおよび嵌め込み装置
US8167083B2 (en) * 2010-05-18 2012-05-01 Bose Corporation Reconfigurable loudspeaker enclosure

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990038988U (ko) * 1998-04-02 1999-11-05 윤종용 혼형 스피커 장치
KR20010101331A (ko) * 1998-12-31 2001-11-14 김주영 스피커 시스템
KR20070005856A (ko) * 2005-07-06 2007-01-10 엘지전자 주식회사 스피커
JP2007135098A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Victor Co Of Japan Ltd バックロードホーン型スピーカ−システム

Also Published As

Publication number Publication date
US20140291065A1 (en) 2014-10-02
KR101334167B1 (ko) 2013-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014157858A1 (ko) 외부확장형 스피커
WO2020077782A1 (zh) 一种移动终端设备
US4391346A (en) Loud-speaker
US7207413B2 (en) Closed loop embedded audio transmission line technology for loudspeaker enclosures and systems
EP0295641A2 (en) Loudspeaker system
JP5002787B2 (ja) スピーカ装置、音源シミュレーションシステム、およびエコーキャンセルシステム
US3356179A (en) High fidelity speaker enclosure
WO2022002054A1 (zh) 扬声器组件和电子设备
JPH06205491A (ja) スピーカーシステム
CN215121124U (zh) 一种耳机用扬声器
EP1323332B1 (en) Dual-chamber loudspeaker
US5552569A (en) Exponential multi-ported acoustic enclosure
CN205510399U (zh) 发声装置
JP2018148384A (ja) スピーカ装置
JPH10254451A (ja) 雑音減衰装置
JP2003093612A (ja) 遊技機用スピーカシステム
CN208798214U (zh) 发声装置及便携终端
WO2023226843A1 (zh) 吸振装置及电子设备
WO2014194446A1 (zh) 号角式多点激励扬声器箱
WO2012108667A2 (ko) 스피커 시스템
KR101539064B1 (ko) 다수개의 울림공간을 구비한 이어폰
CN206908842U (zh) 发声装置
US11683640B2 (en) Speaker systems with polyplanar, nested, folded horns
CN109151677A (zh) 发声装置
US20120288129A1 (en) Open-back woofer baffle with resonance control ports

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14773501

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14773501

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1