음향 부재를 구비한 라우드스피커(Loudspeaker with an acoustic member)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(11) 공개번호 10-2007-0100698
(43) 공개일자 2007년10월11일
(51) Int. Cl.

H04R 9/04 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2007-7009840
(22) 출원일자 2007년04월30일
심사청구일자 없음
번역문제출일자 2007년04월30일
(86) 국제출원번호 PCT/IB2005/053212
국제출원일자 2005년09월29일
(87) 국제공개번호 WO 2006/035412
국제공개일자 2006년04월06일
(30) 우선권주장
04104781.2 2004년09월30일
유럽특허청(EPO)(EP)
(71) 출원인
피에스에스 벨기에 엔브이
벨기에 9200 덴더몬드 호그벨드 50
(72) 발명자
코리넨 데이비드 엠. 이.
네덜란드 아아 아인트호펜 엔엘-5656 홀스트란 6
내
(74) 대리인
양영준, 백만기
전체 청구항 수 : 총 15 항
(54) 음향 부재를 구비한 라우드스피커
(57) 요 약
음향 부재(10) 및 구동 유닛(21)을 포함하는 큰 진폭 라우드스피커(20). 상기 음향 부재는 피스톤 모드에서 동작
하도록 의도되고 판상 바디(1)가 있다. 상기 구동 유닛은 상기 판상 바디의 주면에 실질적으로 수직으로 향한 병
진 축(x)를 따라 상기 음향 부재를 병진하게 된다. 상기 음향 부재는 상기 병진 축을 따라 보이는 각각으로부터
축간 거리에 장치되는 두개의 유연한 서스펜션들(25, 27)의 장치에 의해 프레임(23)으로부터 현가된다. 제조상의
이유들로 상기 판상 바디는 립들(3)의 구조를 포함한다. 상기 립들은 상기 주면에 실질적으로 수직으로 뻗고 상
기 판상 바디의 필수적인 부분들이다. 상기 서스펜션들 중의 하나는 립들의 상기 구조에 부착되는 삼발형-서스펜
션(27)이다.
대표도 - 도5
- 1 -
공개특허 10-2007-0100698
특허청구의 범위
청구항 1
라우드스피커에 있어서,
- 피스톤 모드의 동작이 의도되고 판상 바디(plate-like body)가 제공된 음향 부재,
- 상기 판상 바디의 주면에 실질적으로 수직으로 향한 병진 축을 따라 상기 음향 부재를 병진하는 구동 유닛,
및
- 상기 음향 부재가 상기 병진 축을 따라 보이는 각각으로부터 축간 거리에 있는 두개의 유연한 서스펜션들의
장치에 의해 현가되는 프레임을 포함하고,
상기 판상 바디는 상기 주면에 실질적으로 수직으로 뻗어 있고 상기 판상 바디의 필수적인 부분들인 립들(lip
s)의 구조를 포함하고, 상기 서스펜션들중 적어도 하나가 립들의 상기 구조에 부착되는, 라우드스피커.
청구항 2
제 1 항에 있어서, 상기 판상 바디는 강화하기 위한 리브들(ribs)의 구조를 포함하고, 상기 리브들은 상기 주면
에 평행하게 뻗어 있고 상기 판상 바디의 필수적인 부분들인, 라우드스피커.
청구항 3
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 음향 부재는 상기 판상 바디에 평행하게 뻗어 있는 막이 있고, 상기 막의
주면은 상기 판상 바디의 상기 주면에 부착되는, 라우드스피커.
청구항 4
제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 판상 바디는 금속 박막이고, 상기 립들은 상기 박막 밖으로 굽
은 부분들인, 라우드스피커.
청구항 5
제 2 항에 있어서, 상기 리브들은 상기 음향 부재의 윤곽들에 대응하여 적어도 부분적으로 방향이 정해진, 라우
드스피커.
청구항 6
제 2 항에 있어서, 상기 판상 바디는 금속 박막이고, 상기 리브들은 상기 박막의 밖으로 굽은 또는 상기 박막으
로부터 뚫고 나온 부분들인, 라우드스피커.
청구항 7
제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 구동 유닛은 상기 프레임에 고정되는 정지 구동 섹션 및 상기
판상 바디에 고정되는 병진가능 구동 섹션을 포함하고, 상기 립들은 상기 병진가능 구동 섹션 주변에 뻗어 있는
구역에 위치하는, 라우드스피커.
청구항 8
제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 서스펜션들중의 하나는 내부의 주변 모서리에 인접한 립들에 부
착되고 외부의 주변 모서리에 인접한 상기 프레임에 고정되는, 라우드스피커.
청구항 9
제 8 항에 있어서, 다른 서스펜션은 내부 주변 모서리에 인접한 상기 판상 바디에 고정되고 외부 주변 모서리에
인접한 상기 프레임에 고정되는 롤-서스펜션인, 라우드스피커.
청구항 10
제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 판상 바디는 알루미늄 또는 마그네슘으로 만들어진, 라우드스피
- 2 -
공개특허 10-2007-0100698
커.
청구항 11
제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 판상 바디는 주입-몰딩된 제품인, 라우드스피커.
청구항 12
제 2 항에 있어서, 상기 막은 금속, 플라스틱, 유리, 또는 종이로 만들어진, 라우드스피커.
청구항 13
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 개시된 상기 판상 바디의 모든 특징들을 제공하고 따라서 제 1 항 내지
제 12 항 중 어느 한 항에 청구된 것과 같은 라우드스피커에서 사용되기 위해 명백히 의도되고 제조된, 판상
바디.
청구항 14
제 13 항에서 청구된 것과 같은 판상 바디가 제공된 음향 부재.
청구항 15
제 14 항에 있어서, 상기 판상 바디에 평행하게 뻗는 막이 제공된, 음향 부재.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 피스톤 모드(piston mode)에서 동작하도록 의도되고 판상(plate-like) 바디가 제공된 음향 부재, 판<1>
상 바디의 주면(main face)에 실질적으로 수직으로 향하는 병진 축을 따라 음향 부재를 병진하는 구동 유닛, 및
상기 병진 축을 따라 보이는 각각으로부터 축간 거리에 배치되는 두개의 유연한 서스펜션(suspension)들의 장치
에 의해 음향 부재가 현가되는 프레임을 포함하는 라우드스피커에 관한 것이다.
배 경 기 술
미국 특허 제 6,095,280호는 프레임에 의해 지지되는 평면 이중-스킨 진동판, 형성자(former), 및 상기 형성자<2>
에 의해 지지되는 음성 코일 와인딩(winding) 및 형성자를 포함하는 음성 코일, 및 음성 코일이 전자기 모터에
의해 선형으로 나타나는 동안 자기 간격(magnetic gap)에서 음성 코일을 고정시키고 중심에 위치시키는 시스템
을 포함하는 이동 코일의 큰-진폭 라우드스피커를 개시한다. 이 시스템은 진동판의 바닥에 고정되는 어댑터 링
또는 함침 발포체(impregnated foam)에 의해 진동판에 부착되는 관형(tubular) 안정장치, 관형 안정장치의 한
끝에서 다른 프레임으로, 그리고 다른 끝에서 더 낮은 끝으로 부착되는 물결모양의 서스펜더를 포함하는 삼발형
-서스펜션, 및 내부 모서리 상의 진동판의 외부 주변 모서리 및 외부 모서리 상의 프레임에 부착되는 정밀한 롤
을 포함하는 롤-서스펜션을 포함한다.
공지의 라우드스피커의 음성 코일을 안정시키고 중앙에 위치시키는 시스템은 제조하기에 다소 부적합한 시스템<3>
이며, 따라서 고가이다.
발명의 상세한 설명
이러한 이유로 본 발명의 목적은 음향 부재의 움직임을 안정화하도록 제조하기에 적합한 구조를 갖고, 큰-진폭 <4>
라우드스피커로서 적절한 라우드스피커를 제공하는 것이다.
이 목적은 피스톤 모드(piston mode)에서 동작하도록 의도되고 판상(plate-like) 바디가 제공된 음향 부재, 판<5>
상 바디의 주면(main face)에 실질적으로 수직으로 향하는 병진 축을 따라 음향 부재를 병진하는 구동 유닛, 및
상기 병진 축을 따라 보이는 각각으로부터 축간 거리에 배치되는 두개의 유연한 서스펜션(suspension)들의 장치
에 의해 음향 부재가 현가되는 프레임을 포함하는 본 발명에 따른 라우드스피커에 의해 성취되고, 상기 판상 바
디는 판상 바디의 필수 부분들이고 상기 주면에 수직으로 실질적으로 뻗는 립의 구조를 포함하며, 상기 서스펜
션들 중 적어도 하나는 립의 구조에 부착된다.
본 발명에 따른 라우드스피커에서 립의 구조는, 고-출력 응용장치를 위한 매우 큰 진폭이 요구될 때조차도 음향 <6>
- 3 -
공개특허 10-2007-0100698
부재의 안정된 움직임을 얻고 유지하기 위해 상기 두개의 서스펜션들 사이의 각각 요구되는 축간 거리를 생성하
게 한다. 판상 바디 및 립의 구조는 제조하기 쉬운 단일 조각 요소를 형성한다. 판상 바디는 금속 박막일 수 있
으며, 예를 들면 알루미늄 또는 마그네슘일 수 있고, 립은 상기 박막밖으로 굽은 부분들이다. 대안적으로, 판상
바디는 주입-몰딩된(molded) 제품, 특히 플라스틱 제품일 수 있고, 따라서 합성된 립이 있다. 적절한 플라스틱
들, 예를 들면 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(acrylonitrile butadiene styrene; ABS), 폴리탄산에스테르
(polycarbonate; PC), 폴리프로필렌(polypropylene; PP)이 있다. 플라스틱 대신에, 적절한 다른 물질들이 주입
-몰딩에 의해 판상 바디를 제조하는데 사용될 수 있다. 본 발명에 따라 라우드스피커에 적용되는 판상 바디의
모든 가능한 변형들은 낮은 생산 원가로 공지된 기계들에 의해 대량 생산될 수 있다. 게다가, 판상 바디의
조립, 특히 립 및 서스펜션(들)의 조립이 단순한 자동화된 방법으로 일어날 수 있다. 라우드스피커의 제조에 관
한 상기 기술된 장점을 별도로 하고, 본 발명에 따른 라우드스피커는 적용되는 구조가 기술적 특성들의 제한없
이 설계를 선택하는 자유를 제공한다는 장점이 더 있다. 특히, 라우드스피커의 깊이는 음향 부재의 요구되는 큰
진폭에도 불구하고 매우 작게 취해질 수 있다.
바디를 강화하기 위해 리브의 구조로 판상 바디를 제공하는 것이 바람직하다. 양호하게는 이 리브들은 실질적으<7>
로 판상 바디의 주면에 평행하게 뻗고 판상 바디의 필수 부분이다. 디자인적인 이유들 때문에 음향 부재들의 윤
곽에 적어도 부분적으로 대응하는 리브를 향하게 하는 것이 유리하다. 리브들은 판상 바디의 필수적 부품들일
수 있다. 판상 바디가 금속 박막이면, 리브들은 판상 바디의 밖으로 굽은 또는 판상 바디로부터 뚫고 나온 부분
들일 수 있다.
본 발명에 따른 라우드스피커의 실시예에서 음향 부재는 판상 바디에 평행하게 뻗는 막이 있고, 막의 주면은 판<8>
상 바디의 주면에 부착된다. 막은 금속, 플라스틱, 유리 또는 종이와 같은 임의의 적절한 물질로 만들어질 수
있다.
일본 특허 제 57-2193호는 샌드위치 구조이고 진동판의 주면에 부착되고 진동판의 길이 방향으로 뻗어있는 두개<9>
의 강화 빔들이 제공된 직사각형의 스피커 진동판을 개시한다.
미국 특허 제 4,928,312호는 확장된 폴리스티렌 발포체의 바깥 부분 및 바깥 부분으로부터 복원적으로 형성된 <10>
중합체의 진동판 부분을 갖는 평면 천장 스피커 패널을 개시한다. 진동판은 진동판을 보강하기 위한 방사형으로
확장하는 다수의 리브를 갖는다.
공지된 직사각형의 스피커 진동판 및 공지된 평면 천장 스피커 패널 모두 단지 본 발명에 따른 라우드스피커와 <11>
간접적인 관계를 갖는다.
본 발명에 따른 라우드스피커의 실시예에서, 구동 유닛은 판상 바디에 고정되는 병진가능 구동 섹션 및 프레임<12>
에 고정되는 정지 구동 섹션을 포함한다. 구동 유닛은 잘 알려진 전자기적 유형일 수 있고, 즉 병진가능 구동
섹션이 에너지화 코일이 있고 정지 부분은 영구 자석이 있고, 또는 그 반대도 성립한다. 이 실시예에서 립은 양
호하게는 병진가능 구동 섹션 주변에 뻗어있는 구역에 위치한다.
본 발명에 따른 라우드스피커의 다른 실시예에서 서스펜션중의 하나는 삼발형-서스펜션이고, 이는 공지된 유형<13>
일 수 있고 내부 주변 모서리에 인접한 립에 부착되고 외부 주변 모서리에 인접한 프레임에 고정된다. 다른 서
스펜션들은 양호하게는 롤-서스펜션이고, 이는 공지된 유형일 수 있고 내부 주변 모서리에 인접한 판상 바디에
고정되고 외부 주변 모서리에 인접한 프레임에 고정된다.
본 발명에 따른 라우드스피커는 TV 오디오 시스템, 하이파이 오디오 시스템, 홈 오디오 시스템, 자동차 오디오 <14>
시스템, 및 멀티미디어 오디오 시스템의 사운드 재생에 적절하고 특히 고출력 오디오 시스템에 의도된다.
본 발명은 또한 이 명세서에 개시된 판상 바디의 형태를 제공하고 본 발명에 따른 라우드스피커를 사용하도록 <15>
명백히 의도되고 제조되는 판상 바디에 관한 것이다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 판상 바디를 포함하거나 판상바디에 존재하는 음향 부재에 관한 것이다. 양호하<16>
게는, 본 발명에 따른 음향 부재는 판상 바디에 평행하게 확장하는 막이 있다.
청구항들에 관하여 청구항들에서 개시된 것과 같은 실시예들 및 형태들의 다양한 조합이 가능하며 및/또는 본 <17>
발명의 범위내인 것으로 의도된다. 이 조합들은 본 발명의 일부이다.
실 시 예
도 1 내지 3에 도시된 판상 바디(1)는 원칙적으로 립(lip; 3) 구조 및 리브(rib; 5) 구조가 제공된 박판이다. <24>
- 4 -
공개특허 10-2007-0100698
이 실시예에서 상기 박판은 알루미늄으로 만들어지고 중앙 개구(7)가 더 있다. 상기 립(3), 리브(5), 및 개구
(7)는 펀칭, 커팅, 및/또는 벤딩과 같은 본질적으로 공지된 기계적 방법들 또는 처리들에 의해 형성될 수 있다.
판상 바디(1)가 주입-모듈된 제품일 때 립의 구조 및 리브 및 선택적으로 중앙 개구의 구조는 몰딩 처리 동안
형성될 수 있다.
도시된 판상 바디(1)는 규칙적으로 중앙 개구(7) 주변에 위치하고 판상 바디(1)의 주면(1a)에 수직으로 향하는 <25>
네 개의 립(3)을 갖는다. 립(3)은 후술하는 서스펜션을 장착하게 한다.
도시된 판상 바디(1)는 판상 바디(1)의 주면(1a)에 평행하게 뻗고 주로 판상 바디(1)의 윤곽(1b)을 따라 향하는 <26>
네개의 리브(5)를 더 갖는다. 상기 리브(5)는 판상 바디(1)를 보강하게 한다.
도 4에 도시된 음향 부재(10)는 판상 바디(1) 및 판상 바디에 병렬로 뻗는 막(12)으로 구성된다. 막(12)은 본질<27>
적으로 공지된 적절한 막 물질로 만들어진다. 이 실시예에서 상기 물질은 플라스틱, 특히 폴리카보네이트(PC;
polycarbonate)이다. 다른 적절한 물질은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate; PMMA)이다. 접착제
에 의한 실시예에서, 막(12)의 주면(12a)은 판상 바디(1)의 주면(1a)에 부착된다. 상기 나타난 방법으로 제조된
음향 부재(10)는 판상 바디(1) 및 부재(12)의 특성들이 각각으로부터 독립적으로 선택될 수 있기 때문에, 요구
되는 강성도(stiffness)를 갖고, 피스톤 모드의 동작에 대해 탁월한 특성들을 갖는다.
도 5 및 6에 도시된 라우드스피커(20)는 음향 부재(10), 병진축 x를 따라 음향 부재(10)를 구동하는 유닛(21), <28>
및 음향 부재(10)를 현가하고 구동 유닛(21)을 지지하는 프레임(23)을 포함한다. 구동 유닛(21)은 프레임(23)에
고정된 정지 구동 섹션(21a) 및 음향 부재(10)의 판상 바디(1)에 고정된 병진가능 구동 섹션(21b)으로
구성된다. 정지 구동 섹션(21a)은 영구 자석 및 공극(air gap)을 형성하는 자석 이음쇠(yoke)를 갖는 자석 시스
템을 포함한다. 병진가능 구동 섹션(21b)은 코일 지지대 및 상기 공극에 뻗어 있는 음성 코일을 갖는 코일 시스
템을 포함한다. 상기 구동 유닛은 일반적으로 공지되어 있고 이러한 이유로 본원에서 더이상 설명하지 않는다.
대안적으로, 정지 구동 섹션은 코일 시스템을 포함할 수 있고 병진가능 구동 섹션은 자석 시스템을 포함할 수
있다.
판상 바디(1)의 중앙 개구(7)와 동축인 병진가능 구동 섹션(21b)은 이 실시예에서 부분적으로 개구(7)를 둘러싼 <29>
두개의 곡선형 고리 부분(7a)에 부착되는 방법으로 부착된다. 적절한 접착제는 예를 들면 본질적으로 공지된 2-
요소 접착제이다.
라우드스피커(20)는 두개의 유연한 서스펜션(25, 27)을 갖는 서스펜션 시스템이 있다. 서스펜션(25)은 그 자체<30>
로 공지되었고 예를 들면 고무 또는 발포체로 만들어진 링 형태의 활형 롤을 갖는 소위 롤-서스펜션이다. 이것
의 내부 주변의 모서리(25a)는 판상 바디(1)에 고정되며, 한편 이것의 외부 주변의 모서리(25b)는 프레임(23)에
고정된다. 서스펜션(27)은 그 자체로 공지되었고 예를 들면 직물로 만들어진 링 형태의 물결 모양의 바디를 갖
는 소위 삼발형(spider)-서스펜션이다. 이 모든 고정은 상기 특정된 접착제와 같은 적절한 접착제를 사용하여
구현될 수 있다.
본 발명의 범주 내에서 기술된 실시예로부터 변형이 가능하다. 예를 들면 상기 범주 내에서 원형 판상 바디를 <31>
적용하거나 직사각형의 중앙 개구를 구비한 판상 바디를 적용할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 판상 바디의 실시예의 개략적인 평면도.<18>
도 2는 도 1의 실시예의 개략적인 횡단면 Ⅱ-Ⅱ을 도시한 도면.<19>
도 3은 도 1의 실시예의 개략적인 횡단면 Ⅲ-Ⅲ을 도시한 도면.<20>
도 4는 본 발명에 따른 음향 부재의 실시예를 개략적인 분해도로 도시한 도면.<21>
도 5는 본 발명에 따른 라우드스피커의 실시예를 도 1의 횡단면 Ⅱ-Ⅱ에 대응하는 횡단면에서 개략적으로 도시<22>
한 도면.
도 6은 도 5에 도시된 실시예를 도 1의 횡단면 Ⅲ-Ⅲ에 대응하는 횡단면에서 개략적으로 도시한 도면.<23>
- 5 -
공개특허 10-2007-0100698
도면
도면1
도면2
도면3
- 6 -
공개특허 10-2007-0100698
도면4
도면5
도면6
- 7 -
공개특허 10-2007-0100698