KR102460601B1 - 멀티 엔진 어레이 시스템 및 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티 엔진 어레이 시스템 및 스피커를 제공하며, 해당 멀티 엔진 어레이 시스템은 적어도 2개의 엔진 모듈을 포함하되, 적어도 2개의 상기 엔진 모듈은 어레이식으로 스피커의 프레임의 저부에 장착되고, 각각의 상기 엔진 모듈은 모두 보이스 코일 프레임이 배치된 보이스 코일 및 상기 보이스 코일에 자기장을 제공하기 위한 자기회로 시스템을 포함하고, 상기 자기회로 시스템은 마그넷 보울, 자성체와 자기 전도 플레이트를 포함하고, 상기 마그넷 보울은 상기 프레임의 저부에 장착되고, 상기 자성체와 상기 자기 전도 플레이트는 상기 마그넷 보울에 위치하고, 상기 마그넷 보울과 상기 자성체, 상기 자기 전도 플레이트 사이에 자기갭이 형성되고, 상기 보이스 코일은 상기 자기갭에 서스펜션되고, 상기 보이스 코일과 상기 자기회로 시스템의 단면의 형상은 모두 직사각형이다. 본 발명은 적용 범위가 넓고, 효과적으로 전력 소모를 줄이고, 스피커 효율을 향상시키고, 공진 주파수를 감소시키고, 방열 효과를 향상시킬 수 있으며, 복수의 엔진 모듈의 협력과 제약에 의해 비선형 왜곡 등의 다양한 왜곡을 줄일 수 있다.

Description

멀티 엔진 어레이 시스템 및 스피커

본 발명은 전동 스피커 기술분야에 관한 것으로서, 특히는 멀티 엔진 어레이 시스템 및 스피커에 관한 것이다.

기존의 스피커 엔진은 대부분 단일 엔진으로 구동하고, 또한 엔진의 형상이 대부분 원형이며, 이러한 기존의 엔진은 일반적으로 외부 자기 타입을 많이 사용하는 바, 상하 자기 전도 플레이트(T요크와 와셔), 자성체(주로는 페라이트), 보이스 코일(금속 견사 권취)과 골격(듀폰 유리 섬유 천으로 수공 제작, 알루미늄 합금 롤러 또는 판지 튜브)로 구성된다. 구경이 보다 큰 스피커에 대하여, 기존의 단일 엔진 구조의 스피커는 다이어프램 및 보이스 코일 등의 각 부재의 사이즈를 변경시켜야 하며, 특히 엔진 중 자성체의 사이즈, 중량, 및 제조 비용, 금형 등을 변경시켜야 하므로, 대구경의 스피커는 양산이 어렵게 된다.

한편, 엔진 방열이 미흡할 경우 스피커에 일련의 문제점이 발생하게 된다. 예를 들어, 열량에 의한 자성체 소자 현상; 열량에 의한 보이스 코일 디본딩, 단락 또는 파손; 열량에 의한 보이스 코일 프레임의 변형 또는 보이스 코일 프레임에 접촉하는 다이어프램과 센터 슬라이스의 변형; 열량에 의한 전력 소모에 따른 효율(η_o)에 대한 영향 등이 있다.

단일 엔진의 스피커는 보이스 코일을 하나만 구비하며, 그 저항(R_E)는 보이스 코일 공장 생산 가공 단계 이외에서는 변경 불가능하다. 만약 저항(R_E)이 보다 크면 더 큰 전력의 증폭기로 구동하여야 하므로, 전력 소모가 크다. 스피커 중 열량 발생 원천은 주로 보이스 코일로서, 비록 서스펜션 시스템 운동 시 압축 공기도 열량을 발생할 수 있지만, 이러한 열량은 보이스 코일 진동에 의해 발생하는 열량에 비해 무시할 수 있다. 보이스 코일은 임피던스와 인덕턴스를 갖는 저항 소자로서, 전류 인가 후 자기회로에 의해 유도되는 기계적 운동 외에도 저항성 요인에 의해 일부분 에너지를 열어네지로 변환하게 된다.에너지 보존 원리에 따르면, 보이스 코일의 이러한 열에너지는 운동 에너지에 대해 실질상 일부분 운동 에너지의 변환과 소모이다. 온도의 경우, 일반적으로 보이스 코일 자체의 순간 온도는 (300)℃를 초과하지 않지만, 연속 고전력일 경우, 피크 온도는 심지어 (300)℃를 초과할 수 있다. 한편, 자기회로의 온도는 일반적으로 모두 보이스 코일 자체보다 낮으며 대부분 100℃를 초과하지 않는다. 하지만 극단적인 경우 또는 불합리한 방열의 경우, 심지어 200℃에 접근하거나 초과할 수도 있다. 만약 자기회로가 200℃ 이상인 상태가 오래동안 예컨대 30분을 초과하면, 보자력이 낮은 자성체는 소자 현상이 발생하게 되며, 이에 따라 자기력의 영구 손실을 초래한다. 따라서, 충분한 방열은 자성체 소자, 보이스 코일 단락 또는 파손을 해결하기 위한 필수적 수단일 뿐만 아니라, 엔진이 전기-힘-사운드의 변환 과정에서 열에너지로의 변환을 최소화하고 운동 에너지로에 변환을 최대화하도록 함으로써, 열에너지 변환에 의한 소모를 줄인다.

종래의 스피커 엔진 중 보이스 코일이 자기회로에서 운동할 때 엔진의 실린더 및 피스톤과 유사하게, 선형 운동에 속한다. 하지만 보이스 코일의 자기회로에서의 이러한 운동은 완전한 선형이 아니라, 역시 비선형을 나타낸다. 주로 두가지 측면으로부터 나타나는 바, 하나는 자기갭 높이가 보이스 코일의 높이를 완전히 수용할 수 없음에 따라 보이스 코일이 자기갭을 초과하는 현상, 즉 보이스 코일의 자기갭에서의 최대 선형 변위(X_Max)에 기인하는 것이다. 이러한 경우가 발생하면, 그 선형 운동은 피스톤이 실린더 내에서처럼 정확하지 않고, 이러한 범위에 접근하거나 초과하게 되면 비선형 운동을 야기하여 비선형 왜곡과 고조파 왜곡이 발생하는 것이고; 두번째로는 보이스 코일, 보이스 코일 프레임 및 보이스 코일 프레임 상단과 연결된 센터 슬라이스와 다이어프램이 모두 세미 플로팅 상태이며, 동시에 센터 슬라이스와 다이어프램이 탄성을 가지므로, 보이스 코일이 운동하는 과정에서 비선형 오프셋이 발생하는 것이다.

한편, 기존의 단일 엔진 스피커는 다양한 왜곡 문제점, 예를 들어 보이스 코일이 자기갭의 비선형 진동을 넘음에 의한 고조파 왜곡, 상호 변조 왜곡, 보이스 코일의 역기전력에 의한 출력 전력과 효율(η_o) 손실, 엔진의 자기력, 전류 BLI 분포 비균일에 의한 비선형 왜곡, 서스펜션 시스템(다이어프램, 센터 슬라이스와 크림프의 오버행 부분 포함)의 비선형에 의한 고조파 왜곡, 그룹 딜레이, 위상 왜곡 등의 다양한 왜곡 문제점이 발생하게 된다.

본 발명의 목적은 상술한 결함과 흠결 중 적어도 하나를 해결하기 위한 것으로서, 해당 목적은 아래의 기술방안을 통해 구현된다.

본 발명은 멀티 엔진 어레이 시스템을 제공하며, 적어도 2개의 엔진 모듈을 포함하되, 적어도 2개의 상기 엔진 모듈은 어레이식으로 스피커의 프레임의 저부에 장착되고, 각각의 상기 엔진 모듈은 모두 보이스 코일 프레임이 배치된 보이스 코일 및 상기 보이스 코일에 자기장을 제공하기 위한 자기회로 시스템을 포함하고, 상기 자기회로 시스템은 마그넷 보울, 자성체 및 자기 전도 플레이트를 포함하고, 상기 마그넷 보울은 상기 프레임의 저부에 장착되고, 상기 자성체와 상기 자기 전도 플레이트는 상기 마그넷 보울에 위치하고, 상기 마그넷 보울과 상기 자성체, 상기 자기 전도 플레이트 사이에 자기갭이 형성되고, 상기 보이스 코일은 상기 자기갭에 서스펜션되고, 상기 보이스 코일과 상기 자기회로 시스템의 단면의 형상은 모두 직사각형이다.

또한, 상기 자성체의 일단은 상기 마그넷 보울의 저부와 서로 밀착되고, 상기 자성체의 타단은 상기 자기 전도 플레이트와 서로 밀착되며, 상기 자기갭은 링 형상의 자기갭이다.

또한, 상기 마그넷 보울의 저부에 복수의 제1 통풍홀이 설치되고, 상기 제1 통풍홀의 위치는 상기 프레임의 저부에 설치된 제2 통풍홀과 서로 대응되고, 상기 자기갭과 상기 제1 통풍홀 사이에 상기 마그넷 보울의 내부 에어 통로가 형성된다.

또한, 상기 자기회로 시스템의 상기 단면의 둘레는 필렛 코너로 과도된다.

상기 자기회로 시스템은 이너 자기 타입 구조이고, 상기 자성체는 NdFeB 강자성체이다.

또한, 복수의 상기 엔진 모듈의 서로 다른 상기 보이스 코일은 전기회로를 통해 서로 연결되고, 복수의 상기 보이스 코일의 전기회로 연결 방식은 직렬회로, 병렬회로 및 직렬-병렬 결합 집적회로를 포함한다.

또한, 복수의 상기 보이스 코일은 각각 보이스 코일 리드선을 통해 다이어프램 저부에 설치된 회로기판에 연결되고, 상기 회로기판은 상기 보이스 코일 리드선을 통해 복수의 상기 보이스 코일을 서로 다른 상기 전기회로 연결 방식으로 상호 연결한다.

또한, 상기 보이스 코일은 상기 보이스 코일 프레임의 외주 상에 권취되고, 상기 보이스 코일은 인쇄된 플렉서블 회로기판 또는 일면이 절연된 금속 호일 스트립을 포함한다.

또한, 상기 보이스 코일 프레임은 내고온 재질이고, 상기 내고온 재질은 내고온 사출 재질 또는 경질 세라믹 재질을 포함하고, 상기 보이스 코일 프레임은 일체형 구조이다.

본 발명은 상술한 멀티 엔진 어레이 시스템을 포함하는 스피커를 더 제공한다.

본 발명은 아래와 같은 유리한 효과가 있다.

(1) 본 발명의 멀티 엔진 어레이 시스템은 사이즈가 보다 큰 스피커에 적용될 수 있고, 고전력 증폭기에 의존할 필요가 없으므로, 효과적으로 전력 소모를 줄이고, 스피커 효율을 향상시킨다.

(2) 본 발명의 멀티 엔진 어레이 시스템은 임피던스(R_E)와 인덕턴스(L_VC)를 제어함으로써 Q_ES, Q_MS, Q_TS를 적합하게 제어하여, 효율(η_o)을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 공진 주파수(f_s)를 감소시킬 수 있다.

(3) 본 발명의 멀티 엔진 어레이 시스템은 보이스 코일 및 보이스 코일 프레임의 구조를 변경함으로써 방열 효과를 향상시키고, 동시에 자기회로의 가이드 플로우 및 통풍을 통해 방열하고, 또한 스피커 프레임의 방열 설계를 통해 충분한 방열을 구현한다.

(4) 본 발명의 멀티 엔진 어레이 시스템은 스피커의 운동이 선형 운동에 더 가깝도록 하여, 비선형 왜곡을 줄이고, 또한 운동이 더 균형적이고 평온하며, 반응 속도가 더 신속하고 제어 능력이 더 강하도록 한다. 복수의 엔진 모듈의 협력 작용 및 상호 제약을 통해, 다양한 왜곡을 줄여, 스피커의 성학 성능을 향상시킬 수 있다.

(5) 본 발명은 오디오 신호에 대해 고배율 해석을 수행하고, 사운드의 동적 내역에 대해 심도 환원을 수행하고, 복수의 엔진 모듈의 공간 어레이 분포를 통해 사운드의 완전한 확산을 구현할 수 있다.

본 분야의 통상의 지식을 가진 자는 아래 실시형태의 상세한 설명을 참조하여, 다양한 기타 이점 및 유리한 점을 명확히 이해할 수 있을 것이다. 첨부된 도면은 바람직한 실시형태를 설명하기 위한 목적일 뿐, 본 발명에 대한 한정이 아니다. 또한 전체 첨부 도면에서, 동일한 참조번호로 동일한 부재를 나타낸다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 엔진 어레이 시스템의 입체 구조 분해도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 엔진 어레이 시스템의 동작을 나타내는 도면이다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 엔진 어레이 시스템의 조립 구조도이다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 20개 엔진으로 구성된 멀티 엔진 어레이 시스템을 나타내는 도면이다.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 엔진 어레이 시스템의 보이스 코일의 다이어프램 저부에서의 장착 도면이다.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 보이스 코일 전기회로의 직렬회로 도면이다.
도7은 본 발명의 실시예에 따른 보이스 코일 전기회로의 병렬회로 도면이다.
도8은 본 발명의 실시예에 따른 보이스 코일 전기회로의 직렬-병렬 집적회로 도면이다.
도9는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 엔진 시스템의 방열 도면이다.
도10은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 엔진 어레이 시스템과 연결된 프레임의 방열 도면이다.
도11은 본 발명의 실시예에 따른 음파의 푸리에 변환 도면이다.

아래에서는 첨부 도면을 참조하여 본 출원의 예시적 실시형태에 대해 설명한다. 비록 첨부 도면에 본 출원의 예시적 실시형태가 나타나 있지만, 본 출원은 여기에 기재된 실시형태에 제한되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 반면, 이러한 실시형태는 본 출원을 더 명확하게 이해할 수 있도록, 또한 당업자에게 본 출원의 범위를 완전하게 전달하기 위해 제공되는 것이다.

본 출원에 대한 이해를 돕기 위하여, 우선 아래와 같은 용어에 대해 해석한다.

스피커의 T/S 파라미터： Thiele와 Small로 보완 및 결정된 T/S 파라미터는 스피커 전기-힘-사운드 변환 과정에서의 보다 완전한 이론 데이터를 포함하며, 특히는 저주파 직접 방사 타입 스피커 영역에서 산업 설계 분야에서 일반적으로 받아들여지며, 사용되고 있다.

1. T/S 파라미터 중 Q_ES, Q_MS, Q_TS.

(1) Q_ES는 스피커 유닛 공진 주파수 지점의 전기적 Q 값, 즉 보이스 코일 DC 저항(R_E)과 공진 주파수(f_s) 지점의 모션 임피던스의 비율을 의미한다. Q_ES는 보이스 코일 자체의 전기적 품질을 나타내며, 주로 DC 저항(R_E)과 인덕턴스(L_VC) 및 역기전력(R _ES)으로 형성된 전기적 감쇄로 표현된다.

(2) Q_MS 는 스피커 유닛 공진 주파수 지점의 기계적 Q값, 즉 유닛 지지 시스템의 기계 소모 임피던스(R_MS)의 등가 저항와 공진 주파수(f_s) 지점의 모션 임피던스의 비율을 나타낸다. Q_MS는 보이스 코일 자체의 중량 및 서스펜션 시스템(보이스 코일, 다이어프램, 센터 슬라이스와 크림프의 오버행 부분 포함)의 기계적 저항 (R_MS)을 나타낸다.

(3) Q_TS는 스피커 유닛 공진 주파수 지점의 총 Q값, 즉 Q_ES 와 Q_MS 의 병렬값을 나타내고, Q_TS =(Q_ES ×Q_MS)÷(Q_ES +Q_MS)이다.

상술한 공식을 참조하면, Q_ES가 낮을수록 즉 전기적 감쇄가 작을수록, 출력 전력(N_o)과 효율(η_o)이 더 높고_; Q_ES 와 Q_MS의 감소는 모두 Q_TS를 효과적으로 감소시킬 수 있지만_, Q_MS는 작을수록 좋은 것이 아니며, Q_MS가 지나치게 낮으면 부족 감쇄를 초래하여 스피커의 서스펜션 시스템이 지나치게 활발하므로 딜레이가 발생하게 되는 바, 즉 신호 중지 후 서스펜션 시스템의 감쇄가 느려져, 여전히 관성력에 따라 계속 진동하게 되고; Q_MS 가 너무 높으면 오버 감쇄(강성이 너무 크거나 중량이 너무 무거움)를 초래하여 스피커의 모든 진동 부분의 진동이 제한되어 효율(η_o)과 공진 주파수(fs)에 영향을 미치는 것을 알 수 있다.

2. X_Max는 보이스 코일의 자기갭에서의 최대 변위를 나타내다： 보이스 코일 높이에서 자기갭 높이를 뺀 후 2로 나눈 것으로서, 이동 가능 부분의 일 방향 상에서의 운동 범위를 나타내고, 이러한 범위에 접근하거나 초과하게 되면 비선형 운동을 초래하여 고조파 왜곡이 발생하게 된다.

도1 내지 도4는 본 발명의 실시형태에서 제공하는 멀티 엔진 어레이 시스템의 구조를 나타내는 도면이다. 도1 내지 도4에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 제공하는 멀티 엔진 어레이 시스템은 적어도 2개의 엔진 모듈(100)을 포함하되, 복수의 엔진 모듈(100)은 스피커의 프레임(200)의 저부에 장착되고, 복수의 엔진 모듈(100)은 어레이식으로 분포되고, 각각의 엔진 모듈(100)은 모두 보이스 코일 프레임(12)이 배치된 보이스 코일(11) 및 상기 보이스 코일(11)에 자기장을 제공하기 위한 자기회로 시스템을 포함하고, 자기회로 시스템은 마그넷 보울(21), 자성체(22) 및 자기 전도 플레이트(23)를 포함하고, 마그넷 보울(21)은 프레임(200)의 저부에 장착되고, 자성체(22)와 자기 전도 플레이트(23)는 상기 마그넷 보울(21)에 위치하고, 자기 전도 플레이트(23)는 자성체(22)의 일단의 단면 상에 고정되고, 자성체(22)와 마그넷 보울(21) 사이에 자기갭(24)이 형성되고, 보이스 코일(11)은 자기갭(24)에 서스펜션되고, 보이스 코일(11)과 자기회로 시스템의 단면 형상은 모두 직사각형으로서, 서로 다른 대야 형태 구조의 스피커와 매칭될 수 있고, 또한 단면의 둘레는 필렛 코너로 과도된다. 상술한 직사각형은 장방형이거나 정방형일 수 있다. 한편, 엔진 모듈(100)의 보이스 코일(11)과 자기회로 시스템의 형상은 원형 또는 기타 형상일 수도 있으며, 본 발명은 구체적으로 한정하지 않는다. 프레임(200)의 형상과 매칭되는 직사각형 필렛 코너 구조의 엔진 모듈(100)을 사용함으로써, 신속한 조립이 가능할 뿐만 아니라, 장착 공간을 절약할 수 있다.

구체적으로, 도2에 도시된 바와 같이, 자기회로 시스템은 이너 자기 타입 구조로서, 외부 자기 타입 구조에 비해, 이너 자기 타입 구조는 체적이 작고, 차지하는 공간이 작으며, 또한 자기 누설을 방지할 수 있다. 자성체(22)의 일단은 마그넷 보울(21)의 저부에 밀착되고, 자성체(22)의 타단은 자기 전도 플레이트(23)에 밀착되며, 마그넷 보울(21)과 자성체(22) 및 자기 전도 플레이트(23) 사이에 링 형상의 자기갭(24)이 형성되고, 보이스 코일(11)은 자기갭(24)에 서스펜션되어, 전류를 통과시키면, 보이스 코일(11)은 자기갭(24)에서 자성체(22) 및 자기 전도 플레이트(23)의 축방향을 따라 왕복 진동하고(도면에서 양방향 화살표 방향은 보이스 코일(11)의 진동 방향이다), 보이스 코일(11)의 자기갭(24)에서의 최대 선형 변위는 X_Max이다.

자성체(22)는 NdFeB 강자성체를 사용함으로써, 보다 강한 자기장을 제공하여, 보이스 코일(11)의 운동에 대해 보다 큰 동력을 제공할 수 있다. 한편, 자성체(22)는 기타 영구 자성체 재질을 사용할 수도 있다. 자기회로 시스템에서 자기갭(24)의 축방향 높이 범위는 4～8mm이고, 자기갭(24)의 지름 방향 폭은 2～3mm이다.

도3에 도시된 바와 같이, 복수의 엔진 모듈(100)는 어레이식으로 프레임(200)의 저부에 분포되고, 엔진 모듈(100)의 수량과 사이즈 크기에 대해서는 본 발명에서 구체적으로 한정하지 않으며, 스피커의 구경에 따라 설정할 수 있다. 예를 들어, 도4는 20개의 엔진 모듈로 구성된 멀티 엔진 어레이 시스템을 나타내는 도면이다. 복수의 엔진 모듈(100)이 어레이식으로 이루어진 멀티 엔진 어레이 시스템을 사용하면 적용 범위가 넓고, 면적이 보다 큰 다이어프램과 구경이 보다 큰 스피커에 적용될 수 있고; 독립 엔진 모듈(100)의 사이즈를 보다 작게 제조하여, 구경이 보다 작은 스피커에 단독으로 적용할 수 있고; 구경 사이즈와 동력이 다른 스피커의 경우, 스피커의 사이즈에 따라 엔진 모듈(100)의 수량을 증감하기만 되며, 엔진 모듈(100)의 사이즈 및 규격을 변경할 필요가 없다.

복수의 엔진 모듈(100)로 이루어진 멀티 엔진 어레이 시스템을 사용하면 스피커의 전력 소모를 줄이고, 효율을 향상시킬 수 있다. 4 엔진 모듈(100)을 예로 들어 구체적으로 설명하면, 서로 다른 엔진 모듈(100)의 보이스 코일(11) 간에 전기회로를 통해 연결되며, 단독적인 직렬회로, 병렬회로 또는 직렬, 병렬이 결합된 집적회로를 사용하여 이상적인 임피던스(R_E) 목표를 획득할 수 있다.

구체적으로 실시할 때, 도5에 도시된 바와 같이, 서로 다른 보이스 코일(11)은 다이어프램 저부(31)에 설치된 전용 회로기판(311)을 통해 연결되고, 각각의 보이스 코일(11) 상에는 모두 리드선이 설치되어, 보이스 코일(11)은 리드선을 통해 회로기판(311)과 연결되고, 리드선을 통해 전류를 보이스 코일(11)로 입력하며, 회로기판(311) 상에서의 리드선의 적속 위치를 조절함으로써 서로 다른 보이스 코일(11)을 서로 다른 전기회로를 통해 연결할 수 있다.

다이어프램(300)의 저부에 안정적인 지지가 없으며, 동시에 만약 다이어프램(300)이 펄프 등의 재질을 사용하면, 그 펄프 재질 저부가 쉽게 변형되므로, 다른 실시형태에서, 다이어프램(300)의 저부에 하나의 강성 섀시를 설치하여, 보이스 코일(11)과 다이어프램(300)을 강성 섀시를 통해 연결함으로써, 다이어프램(300)의 변형을 감소시키고 조립 효율을 향상시킬 수 있다. 해당 강성 섀시는 다이어프램 저부(31)의 형상과 매칭되며, 다이어프램 저부(31)에 접착되고, 섀시 상에 보이스 코일(11)과 연결되는 장착부가 설치되고, 섀시 상에 서로 다른 보이스 코일(11)을 연결시키기 위한 회로기판(311)이 더 설치되며, 각 보이스 코일(11)은 리드선을 통해 회로기판(311) 상에 연결되고, 회로기판(311) 상에서의 리드선의 접속 위치를 조절함으로써 서로 다른 보이스 코일(11)을 전기회로를 통해 서로 연결시킬 수 있다.

도6 내지 도8은 4 엔진 어레이 시스템의 보이스 코일 연결 도면이다. 도6 내지 도8에 도시된 바와 같이, 각각의 보이스 코일(11)의 임피던스(R_E)가 모두 4Ω라고 가정하면, 서로 다른 보이스 코일 전기회로는 세가지 연결모드가 있다: (1) 직렬 모드, 도6에 도시된 바와 같이, 4개의 보이스 코일(11)이 직렬회로를 통해 하나로 직렬 연결되어, 최종 임피던스 R_E = R_E1+ R_E2+ R_E3+R_E4=16Ω이고; (2) 병렬모드, 도7에 도시된 바와 같이, 4개의 보이스 코일(11)이 병렬회로를 통해 하나로 병렬 연결되어, 최종 임피던스R_E = 1/(1/ R_E1+1/ R_E2+1/ R_E3+1/ R_E4) = 1Ω이고; (3) 집적 모드, 도8에 도시된 바와 같이, 4개의 보이스 코일이 두 세트로 나뉘되, 세트 내에서는 직렬 연결되고, 세트와 세트 간에는 병렬 연결되거나 또는 세트 내에서는 병렬 연결되고, 세트와 세트 간에는 직렬 연결되며, 제1 보이스 코일(101)과 제4 보이스 코일(104)은 상하 직렬 연결되고, 제2 보이스 코일(102)와 제3 보이스 코일(103)은 상하 직렬 연결되고, 상하 각각 직렬 연결된 후의 두 세트의 보이스 코일(11)은 다시 좌우 병렬 연결되어, 최종 임피던스 R_E=4Ω이다. 상술한 내용을 참조하면, 서로 다른 전기회로 연결 방식을 통해 시스템 내의 서로 다른 보이스 코일(11)에 대해 자유롭게 조합하여, 서로 다른 임피던스(R_E)를 획득할 수 있다는 것을 알 수 있다. 한편, 엔진 모듈(100) 수량이 증가함에 따라, 배열 조합 원리를 기초로, 집적 모드를 통해 더 많은 서로 다른 임피던스(R_E)를 얻을 수 있다.

기타 실시형태에서, 각각의 보이스 코일의 R_E가 모두 2Ω이고, 직렬 모드를 통해 획득할 수 있는 임피던스 R_E이 8Ω이고, 병렬모드를 통해 획득할 수 있는 임피던스R_E가 0.5Ω이고, 집적 모드를 통해 획득할 수 있는 임피던스 R_E가 2Ω라고 가정하고; 각각의 보이스 코일의 R_E가 모두 6Ω이고, 직렬 모드를 통해 획득할 수 있는 임피던스 R_E가 24Ω이고, 병렬모드를 통해 획득할 수 있는 임피던스 R_E가 1.5Ω이고, 집적 모드를 통해 획득할 수 있는 임피던스 R_E가 6Ω라고 가정하고; 각각의 보이스 코일의 R_E가 모두 8Ω이고, 직렬 모드를 통해 획득할 수 있는 임피던스 R_E가 32Ω이고, 병렬모드를 통해 획득할 수 있는 임피던스 R_E가 2Ω이고, 집적 모드를 통해 획득할 수 있는 임피던스 R_E가 8Ω라고 가정한다.

상술한 보이스 코일(11)의 전기회로 연결 방식을 참조하면, 스피커 사이즈가 보다 크더라도, 복수의 보이스 코일(11)의 전기회로 연결 방식을 변경하고 옴의 법칙에 따라 조합하여 그 R_E 값을 변경함으로써 임피던스(R_E) 목표에 부합되도록 할 수 있다는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 단일 보이스 코일(11)의 임피던스(R_E)가 16Ω인 것과 같은 임피던스가 보다 큰 경우, 4개의 보이스 코일(11)이 병렬모드를 사용하면 R_E =4Ω인 보다 작은 임피던스를 획득할 수 있다. 즉, 복수의 엔진 모듈(100)이 연합되어 이루어진 멀티 엔진 어레이 시스템은 다양한 자유 연결된 보이스 코일 전기회로를 통해 임피던스(R_E)와 인덕턴스(L_VC)를 제어함으로써, Q_ES를 적합하도록 감소시킬 수 있다.

한편, 공식 Q_TS =(Q_ES ×Q_MS)÷(Q_ES +Q_MS)을 참조하면, Q_ES, Q_MS 중 그 어느 하나의 파라미터의 변경도 Q_TS에 영향을 미치는 것을 알 수 있으며, Q_TS가 변하지 않는 경우, Q_ES의 파라미터 값을 효과적으로 감소시키면 Q_MS의 파라미터 값이 상승하게 된다. Q_MS값이 상승하면, 서스펜션 시스템의 중량이 더 크고, 즉 허용하는 서스펜션 시스템 중 다이어프램(300)의 중량이 더 크다. 만약 단위 중량을 단위 면적으로 변환하면, 다이어프램(300)의 면적이 더 크다. 다이어프램(300)의 중량과 면적을 증가하여 교란되는 랜덤 공기 입자가 더 많아지도록 함으로써, 더 낮은 공진 주파수(fs)를 얻을 수 있다. 따라서, 엔진 모듈(100)의 수량이 많아짐에 따라, 임피던스(R_E)와 인덕턴스(L_VC)를 적절하게 제어함으로써 Q_ES, Q_MS, Q_TS에 영향을 미치면, 공진 주파수(fs)를 더 많이 감소시켜, 성학 성능을 향상시킬 수 있다.

멀티 엔진 어레이 시스템의 스피커의 임피던스(R_E)는 제어 가능성을 가지므로, 본 발명은 고전력의 증폭기에 의존할 필요가 없으며, 즉 전력 소모를 감소시키고, 동시에 전력 과다에 의한 전력 왜곡도 감소시켜, 스피커의 효율(η_o)을 향상시킨다.

구체적으로, 스피커의 효율(η_o)은 사운드-전기 변환의 백분율로서, 멀티 엔진 어레이 시스템은 고전력 증폭기에 대한 의존을 줄이므로, 즉 입력 전력(N_I)을 줄인다. 한편, 복수의 엔진 모듈(100)은 동시에 동작하고, 그 출력 전력(N_O)은 복수의 독립 엔진 모듈(100)이 별도로 동작한 합계이므로, 총 출력 전력을 증가시킨다. 효율 공식：η_o = N_O÷ N_{I ×} (100)%에 따르면, 분자인 출력 전력(N_O)이 증가하고, 분모인 입력 전력(N_I)이 감소하면, 스피커의 총 효율(η_o)이 크게 증가하게 된다.

바람직한 실시에서, 보이스 코일(11)은 인쇄된 플렉서블 회로기판(FPC)을 사용하거나 일면이 절연된 금속 호일 스트립이 권취되어 형성된다. 구체적으로, 인쇄된 플렉서블 회로기판(FPC) 또는 금속 호일 스트립은 모두 스트립 형태의 단일 시트 구조이다. 인쇄된 플렉서블 회로기판(FPC)을 사용할 때, 플렉서블 회로기판은 도전층와 절연층을 포함하고, 권취 시, 절연층의 일측이 보이스 코일 프레임(12)에 밀착된다. 구체적으로 실시할 때, 플렉서블 회로기판 상에 복수의 횡방향의 도전층이 설치될 수 있고(본 실시형태에서는 5개 설치), 복수의 도전층은 절연층 상에 부착되고, 조밀하게 배열되면서 보이스 코일 프레임(12)의 외주 상에 권취되어 직사각형 링 형상 보이스 코일(11)을 형성한다. 금속 호일 스트립을 사용할 때, 금속 호일 스트립의 절연된 일면은 보이스 코일 프레임(12)에 밀착된다. 보이스 코일(11)은 두께가 보다 ?湛? 스트립 형태의 시트가 권취되어 형성되어, 방열 면적이 크므로, 보이스 코일(11)의 방열 효과를 크게 향상시키고, 보이스 코일(11)의 손상을 감소시킬 수 있다. 한편, 두께가 보다 ?湛? 스트립 형태의 시트는 보이스 코일 프레임(12) 상에 여러번 권취되어, 보이스 코일 길이를 증가시킬 수 있다. 공식 F＝BLI로부터 알 수 있는 바와 같이, 보이스 코일(31)의 암페어 힘(구동력)이 증가할 경우, 사운드 변환 효율을 향상시킬 수 있으며, 여기서 B는 보이스 코일 내부 평균 자속밀도, L은 보이스 코일 길이, I는 전류이다.

보이스 코일 프레임(12)은 내고온 재질을 사용하고 일체 가공 성형되는 바, 예를 들어 내고온 사출 재질 또는 질화규소(Si₃N₄), 탄화규소(SiC) 등의 경질 세라믹 재질을 사용할 수 있으며, 상술한 이러한 재질은 중량이 가볍고 강성이 우수하고, 방열 효과가 우수하며, 보이스 코일(11)의 정확한 포지셔닝을 구현하여, 조립 오차율을 감소시킬 수 있다. 보이스 코일(11) 수량이 많을수록, 그 정확한 포지셔닝에 대한 요구도 더 복잡해지고, 정밀도 요구도 더 엄격해진다. 복수의 보이스 코일(11)의 다이어프램 저부(31)에서의 배열 방식 및 위치 레이아웃이 결정되면, 엔진 시스템 모듈(100)의 프레임(200) 저부에서의 매핑(투영) 위치가 결정되어, 스피커의 정확한 조립을 구현한다. 보이스 코일(11)의 정확한 포지셔닝은 자기력의 분포 비균일을 감소시키고, 자기회로 충돌에 의한 보이스 코일(11) 손상 및 보이스 코일(11)의 비선형 운동을 감소시킨다. 한편, 보이스 코일 프레임(12)의 측벽 상에 복수의 어레이 분포되는 방열홀(121)이 설치되어, 보이스 코일(11)의 방열 효과를 더욱 증가시킬 수 있다.

보이스 코일(11)이 자기장 중부에 위치할 때, 자기장 강도가 가장 크고, 유효한 자기 에너지가 자기갭(24)에 집중적으로 분포되고, 만약 자기갭(24)의 범위를 초과하면, 자기장 강도가 신속하게 감소된다. 보이스 코일(11)의 자기갭(24)에서의 최대 선형 변위(X_Max)는 보이스 코일(11) 선형 운동의 문턱값으로서, 보이스 코일(11) 변위가 해당 임계값을 초과할 경우, 자기장을 자르는 보이스 코일(11)의 길이가 감소되고, 보이스 코일(11) 중 전류가 변하지 않는 경우에서, 보이스 코일(11)에 인가되는 암페어 힘이 감소되며, 즉 보이스 코일(11)의 구동력이 감소되고, 스피커의 출력 음압이 비선형 상태에 진입하므로, 현저한 비선형 왜곡을 초래하기 쉽다. 자기회로 시스템을 직사각형의 통 형태 구조로 설치함으로써, 보이스 코일(11)의 자기갭에서의 최대 선형 변위(X_Max)를 증가시키고 왜곡을 줄인다.

멀티 엔진 어레이 시스템 중 복수의 독립 자기회로 시스템과 보이스 코일(11)이 동시에 움직이면서 이들에 연결된 동일한 다이어프램(300)이 진동하도록 푸싱하고, 오디오 신호가 보이스 코일(11)을 통과할 때 쉽게 편극이 발생하지 않으므로, 비선형 오프셋을 효과적으로 감소시켜, 스피커의 운동이 선형 운동에 더 가깝도록 하고, 나아가 비선형 왜곡을 줄일 수 있다. 한편, 복수의 보이스 코일(11)이 동시에 다이어프램(300)이 운동하도록 푸싱하여, 안정성 원리에 따라, 운동이 더 균형적이고 평온하고, 반응 속도가 더 신속하고 제어 능력이 더 강하도록 할 수 있다.

오디오 전류가 보이스 코일(11)을 통과할 때, 보이스 코일(11)이 자기장에서 힘이 인가되면, 보이스 코일(11)에 의해 다이어프램(300)이 연동으로 움직여, 공기가 진동하도록 한다. 다이어프램(300)은 보이스 코일(11)의 수직 푸싱에 의해 전후 변위가 발생하는 것으로서, 보이스 코일(11)로부터 다이어프램(300) 에지(크림프의 오버행 부분 포함)까지의 거리가 클수록, 보이스 코일(11)로부터 직접 수직 푸싱되는 힘이 더 작고, 야기되는 비선형, 기계적 왜곡이 더 강하게 되므로, 왜곡량과 그룹 딜레이를 증가시킨다. 만약 다이어프램(300)의 강성 계수가 보다 차하면, 그 왜곡 정도와 그룹 딜레이가 커지게 된다. 본 멀티 엔진 어레이 시스템에서는 복수의 보이스 코일(11)을 사용하되, 복수의 보이스 코일(11)의 어레이 배열에 의해 보이스 코일(11)로부터 다이어프램(300) 에지까지의 거리가 대폭 축소되며, 이에 따라 왜곡과 그룹 딜레이를 감소시킨다.

복수의 엔진 모듈(100)이 함께 작동하고, 그 복수의 보이스 코일(11)이 함께 운동하여, 동일한 다이어프램(300)이 운동하도록 푸싱하며, 동시에 복수의 엔진 모듈(100)이 서로 제약하면, 스피커의 왜곡은 복수의 엔진 모듈(100) 왜곡의 평균값으로서, 즉 DE_S = (DE₁ + DE₂ + … + DEn) ÷ n이고,

여기서, DE_S는 멀티 엔진 어레이 시스템의 왜곡, DE₁는 제1 엔진 모듈(101)의 왜곡, DE₂는 제2 엔진 모듈(102)의 왜곡, n은 엔진 모듈의 수량이다.

복수의 엔진 모듈(100)이 함께 작동하고, 서로 제약하여, 왜곡의 주파수가 크게 감소되도록 한다. 상술한 왜곡은, 보이스 코일이 자기갭(24)을 넘어감에 따른 고조파 왜곡, 상호 변조 왜곡; 보이스 코일의 역기전력에 의한 출력 전력과 효율(η_o) 손실; 엔진 모듈의 자기력, 전류 BLI분포의 비균일에 의한 비선형 왜곡; 서스펜션 시스템(다이어프램(300), 센터 슬라이스와 크림프의 오버행 부분 포함)의 비선형에 의한 고조파 왜곡, 그룹 딜레이, 위상 왜곡 등을 포함한다.

열량 집중 확산 미흡에 의한 전력 소모 및 효율 손실을 줄이기 위하여, 마그넷 보울(21)의 저부에 통풍홀이 설치되되, 도9에 도시된 바와 같이, 도면에서 화살표 방향은 바람 방향이고, 마그넷 보울(21)의 저부에 4개의 제1 통풍홀(211)이 설치되어, 보이스 코일(11)에 의해 움직이는 다이어프램(300), 센터 슬라이스로부터 제공되는 기류는 자기회로 시스템에 진입한 후, 각각의 마그넷 보울(21) 저부의 4개의 제1 통풍홀(211)과 마그넷 보울(21)의 내부 에어 통로를 형성하여, 자기갭(24)을 통해 기류 순환을 수행함으로써 흐름 유도 및 통풍 효과를 달성한다. 구체적으로 실시할 때, 설치된 통풍홀은 자기회로 내 대략 20%의 열량을 줄여, 우수한 방열 효과를 달성할 수 있다.

한편, 도10에 도시된 바와 같이, 프레임(200) 저부제2 통풍홀(201)이 설치되고, 제2 통풍홀(201)은 각각의 마그넷 보울(21)의 제1 통풍홀(211)의 위치와 동심으로 맞춰져, 전체 시스템의 기류가 원활하게 순환되도록 확보하고, 또한 스피커의 프레임(200)은 엔진의 윗 절반 부분에서 오픈식 구조(도면 중 휘여진 화살표로 표시)를 사용함으로써, 엔진 내에 형성된 고압 영역의 열량을 직접 주위의 저압 영역으로 방사할 수 있다. 프레임(200)은 엔진의 아래 절반 부분 구조 상에 방열시트(202) 타입 확산 구조가 더 설치되어, 열전도성을 향상시키고, 이에 밀접하게 연결된 마그넷 보울(21)의 열량을 열전도 방식을 통해 방출하도록 확보할 수 있다. 한편, 프레임(200)의 저부에 중심 에어 통로(203)가 더 설치되어, 다이어프램(300) 진동 시의 직접적 응력을 효과적으로 감소시켜, 힘 저향을 감소시킬 수 있다. 멀티 엔진 어레이 시스템은 보이스 코일(11) 자체의 방열 구조, 자기회로 시스템 및 프레임(200)을 통해 충분한 방열을 실현한다.

멀티 엔진 어레이 시스템과 다이어프램(300)이 서로 결합되어, 오디오 신호에 대해 고배율 해석을 수행하고, 사운드의 동적 내역에 대해 심도 환원을 수행하며, 복수의 엔진 모듈의 공간 어레이 분포를 통해 사운드의 완전한 확산을 구현할 수 있다. 멀티 엔진 어레이 시스템 중 각각의 엔진 모듈(100)은 모두 독립적인 것으로서, 이들 사이의 모든 보이스 코일 전기회로는 모두 병렬, 직렬 또는 집적 모드로 연결된다. 동시에 동일한 오디오 신호를 수신한 후, 모든 보이스 코일(11)이 모두 동시에 선형 피스톤 운동을 수행하여 이에 밀접하게 연결된 다이어프램(300)에 일련의 복잡한 진동이 발생하도록 푸싱한다.

구체적으로, 복수의 독립 엔진 모듈(100)이 협력하여 작동하고, 본 발명의 멀티 엔진 어레이 시스템은 복수의 독립 엔진 모듈(100)로 구성된 분포식 어레이 모드로서, 서로 다른 보이스 코일(11)이 서로 다른 전기회로 연결 방식을 사용하므로, 푸리에 변환 원리에 따라, 음파의 성분에 대해 다양한 해석 또는 합성을 수행하여, 시간 영역 또는 주파수 영역 이미지를 획득할 수 있다. 푸리에 변환은 하나의 복합파(즉, 대량의 서로 다른 주파수를 가진 파가 겹침)에 대해 해석하여 단순파(단일 주파수를 가진 파)로 분할하고, 단순파를 역방향으로 합성하여 복합파를 형성할 수 있다. 신호가 복잡할 수록 중첩되는 단순파가 더 많고, 신호가 간단할 수록 중첩되는 단순파가 더 적으며, 다양한 단순파는 모두 신호의 성분이 될 수 있으며, 예컨대 정현파, 구형파, 톱니파 등이 있다. 푸리에 변환은 정현파를 신호의 성분으로 하면, 일정한 조건을 만족하는 어느 함수를 정현 또는 코사인 함수(삼각 함수) 또는 이들의 적분된 선형 조합으로 표현할 수 있음을 의미한다. 도11에 도시된 바와 같이, 푸리에 변환을 거쳐 음파의 복수의 단순파의 시간 영역 상에서의 합성 이미지(S₁) 및 음파의 주파수 영역 상에서의 복수의 분해 이미지(S₂, S₂ ^') 등을 획득할 수 있다.

동일한 채널의 오디오 신호가 푸리에 변환 원리에 따라 주파수 영역과 시간 영역의 파동 모드에서 복수회의 분리 중첩을 거쳐 최종적으로 전기-힘-사운드 변환 과정을 완성하여, 복수의 기존 단일 엔진 스피커의 협력 작동에 해당되는 총 합을 획득한다. 즉, 이러한 멀티 엔진이 함께 완성하는 완전 파동 상태는 공식 ∑E=E₁+E₂+...+ En 또는 ∑E=E×n로 나타낼 수 있으며, 여기서 ∑E는 스피커의 모든 엔진의 합계이고, E는 단일 엔진 모듈이고, n은 엔진 모듈의 수량이다. 멀티 엔진 어레이 시스템을 사용하여 음파에 대해 슈퍼 해석을 수행하고, 하나의 복잡한 오디오 신호에 대해 복수회의 분해 또는 합성하여 해석함으로써, 풍부하고 다채로운 소리를 해석해내고, "오디오 신호에 대한 고배율 해석, 사운드 동적 내역에 대한 심도 환원 및 음파 공간 분포의 완전한 확산을 구현하는" 능력을 달성한다.

다른 실시형태에서, 섀넌공식을 이용하여 스피커의 해석에 대해 분석할 수 있다. 쉽게 이해할 수 있도록, 우선 섀넌 정보론 관련 용어와 성학 관련 용어에 대해 등가 비유한다.

채널(Channel)： 신호의 오디오 채널에 비유할 수 있으며, 즉 스피커의 전기회로에 접속되는 오디오 신호(Audio Channel)이다. 일반적으로 하나의 스피커는 하나의 오디오 신호만 접속되며, 하나의 채널만 구비한다. 본 출원의 복수의 엔진 모듈(100)은 동일한 채널을 엔진 모듈(100)의 수량과 동일한 복수의 채널로 분류한다.

대역폭(Bandwidth)：주파수 폭에 비유할 수 있으며, 즉 신호에 포함된 주파수 성분의 최고 주파수와 최저 주파수의 차이로서, 대역폭은 용량과 정비례되고, 단위는 Hz이고, 공식 중에서 H이다.

속율(Velocity)：질점 변위가 경과한 파장(λ)과 해당 파장(λ)을 통과한 시간(t)의 비율에 비유할 수 있으며, v=λ/t이다. 속율은 속도와 다르지만, 속도와 정비례된다. 음파의 주파수는 소리를 발생하는 음원에 의해 결정되며, 소리를 전파하는 매체에 의해 변하지 않으므로, 서로 다른 주파수의 음파는 동일한 매체에서 전파 속율이 다르다. 주파수가 낮을수록 그 파장이 더 크고, 속율이 더 크며; 반대로 주파수가 높을수록 그 파장이 더 작고, 속율이 더 작다. 성학에서 속율은 대역폭의 저주파측의 영향을 더 많이 받는다.

착오율(Error Rate)：왜곡율(Distortion Rate)과 등가할 수 있다.

섀넌공식C=Hlog₂(1+S/N)에 따르면, 정보 용량(C)은 채널, 대역폭(H), 속율(v)과 모두 정비례 관계를 가지지만, 착오율은 정보 용량(C), 채널, 대역폭(H)과 반비례되고, 속율(v)과 정비례된다. S/N는 신호대 잡음비, S는 신호 전력(W), N은 노이즈 전력(W)이고; 정보 용량(C)은 채널의 최대 전송 능력이다. 즉, 만약 채널의 정보 소스 속율(R)이 채널 용량(C) 이하이면, 이론적으로 정보 소스의 출력은 임의의 작은 착오율로 채널을 통해 전송될 수 있다.

본 실시형태에서는 속율(v)을 파장(λ)과 시간(t)의 비율로 등가하고, 채널 용량(C)을 주파수 폭(H)으로 등가하고, 착오율을 왜곡율(DR)로 등가하였다. 왜곡을 감소시키기 위하여, 주파수 폭(H)을 증가시키거나 속율(v)을 낮출 수 있다. 만약 주파수 폭(H)과 속율(v)을 동시에 증가시키거나 그 중 하나만 증가시키면, 채널을 통과하는 정보량도 당연히 증가하게 된다. 만약 주파수 폭(H)을 동시에 감소시키거나 그 중 하나만 감소시키면, 채널을 통과하는 정보량도 당연히 감소하게 된다. 채널의 수량이 2이상일 때, 전체 정보량과 채널도 어레이식으로 중첩된다.

섀넌공식에 따르면, 전체 정보 용량은 ∑C=H log₂(1+S/N)×cn로 표시할 수 있으며, 여기서, ∑C는 모든 채널을 통과한 정보의 총합이고, H는 주파수 폭이고, 소문자 cn은 어레이 중첩된 채널 수량이다. 만약 신호대 잡음비(S/N)를 무시하면, 공식은 ∑C=H×cn으로 간소화할 수 있으며, 즉 모든 채널을 통과한 정보의 합은 대역폭과 채널 수량의 곱셈과 같다. 해당 공식은 상술한 푸리에 분석의 총 공식：“²₁+E₂+...+ E_n 또는 ∑E=E×n”와 완전히 등가할 수 있으며, 즉 모든 엔진의 합은 각 엔진의 중첩 또는 곱셈과 같다.

섀넌공식을 이용한 스피커에 대한 해석에 따르면, 멀티 엔진 어레이 시스템을 사용하여 스피커의 정보 총량(C) 및 주파수 폭(H)을 제어할 수 있으며, 스피커의 오디오 해석 능력과 스피커에 대한 제어 능력을 향상시킬 수 있다.

다른 실시형태에서, 등가 회로 모델링 방식으로 스피커의 해석에 대해 분석하여, 전기-힘-사운드 집중 파라미터를 전기회로 모델링 방식으로 통합하면 등가 회로 모델이 형성된다. 이러한 방식은 기계(힘), 성학(음)의 파라미터를 전기적(전기) 파라미터로 변환하여 전기회로에서 전기저항의 방식으로 표시 및 산출할 수 있다. 전기 저항은 저항R_E(임피던스), 정전용량C_AP(용량성 리액턴스), 유도 저항L_VC(인덕턴스)을 포함하며, 도6 내지 도8에 도시된 바와 같이, 멀티 엔진 어레이 시스템은 복수의 엔진 모듈(100)을 구비하되, 서로 다른 엔진 모듈(100)의 보이스 코일(11) 전기회로는 유효한 조합을 거쳐 여러 세트의 등가 전기회로를 형성할 수 있으며, 여러 세트의 등가 전기회로는 오디오에 대해 다양한 해석을 수행하여, 원본 오디오 신호에 대한 고배율 해석 능력을 향상시키고, 스피커의 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명에서 제공하는 멀티 엔진 어레이 시스템은, 각각의 엔진 모듈이 모두 독립적인 것이고, 또한 연합하여 함께 이에 밀접하게 연결된 동일한 직사각형 대야 형태 다이어프램이 진동하도록 푸싱하고, 다이어프램은 이러한 엔진 중 신호에 의해 발생된 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하고, 또한 상술한 푸리에 변환, 섀넌 이론 및 등가 전기회로 모델링 등의 방식의 해석을 통해, 풍부하고 다채로운 소리를 해석해내어, 오디오 신호에 대한 고배율 해석, 사운드 동적 내역에 대한 심도 환원을 달성하고 음파 공간 분포의 완전 확산을 구현한다.

본 발명은 상술한 멀티 엔진 어레이 시스템을 포함하는 스피커를 더 제공한다.

본 발명은 구경이 보다 큰 스피커에 적용될 수 있고, 고전력 증폭기에 의존할 필요가 없으므로, 전력 소모를 효과적으로 줄이고, 스피커 효율을 향상시킬 수 있다. 멀티 엔진 어레이 시스템은 임피던스(R_E)와 인덕턴스(L_VC)를 제어함으로써 Q_ES, Q_MS, Q_TS를 적합하게 제어하여, 효율(η_o)을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라_, 공진 주파수(f_s)를 감소시킬 수 있다. 보이스 코일 및 보이스 코일 프레임의 구조를 변경함으로써 방열 효과를 향상시키고, 동시에 자기회로의 가이드 플로우 및 통풍을 통해 방열하고, 또한 스피커 프레임의 방열 설계를 통해 충분한 방열을 구현한다. 멀티 엔진 어레이 시스템은 스피커의 운동이 선형 운동에 더 가깝도록 하여, 비선형 왜곡을 줄이고, 또한 운동이 더 균형적이고 평온하고, 반응 속도가 더 신속하고 제어 능력이 더 강하도록 한다. 복수의 엔진 모듈의 협력 작용 및 상호 제약을 통해, 다양한 왜곡을 줄여, 스피커의 성학 성능을 향상시킬 수 있다.

특별히 설명하면, 본 발명의 기재에서, 용어 “제1”, “제2”는 단지 하나의 엔티티 또는 조작과 다른 하나의 엔티티 또는 조작을 구분하기 위한 것으로서, 이러한 엔티티 또는 조작 사이에 어떤 이러한 실제 관계 또는 순서가 존재함을 요구하거나 암시하지 않는다.

상술한 내용은 본 발명의 보다 바람직한 구체적인 실시형태일 뿐, 본 발명의 보호범위는 이에 한정되지 않고, 본 기술분야에 익숙한 기술자라면 본 발명에 개시된 기술 범위 내에서, 변화 또는 치환을 쉽게 예견할 수 있으며, 이러한 것들은 모두 본 발명의 보호범위 내에 포함되어야 한다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 상술한 청구항의 보호범위를 기준으로 하여야 한다.

100: 엔진 모듈 200: 프레임
300: 다이어프램 11: 보이스 코일
12: 보이스 코일 프레임 121: 방열홀
101: 제1 보이스 코일 102: 제2 보이스 코일
103: 제3 보이스 코일 104: 제4 보이스 코일
21: 마그넷 보울 22: 자성체
23: 자기 전도 플레이트 24: 자기갭
211: 제1 통풍홀 31: 다이어프램 저부
311: 회로기판 201: 제2 통풍홀
202: 방열시트 203: 정면 에어 통로

Claims (8)

1. 적어도 2개의 엔진 모듈을 포함하되, 적어도 2개의 상기 엔진 모듈은 어레이식으로 스피커의 프레임의 저부에 장착되고, 각각의 상기 엔진 모듈은 모두 독립적이며, 모두 보이스 코일 프레임이 배치된 보이스 코일 및 상기 보이스 코일에 자기장을 제공하기 위한 자기회로 시스템을 포함하고, 상기 보이스 코일은 상기 보이스 코일 프레임의 외주 상에 권취되고, 상기 보이스 코일은 인쇄된 플렉서블 회로기판 또는 일면이 절연된 금속 호일 스트립으로 권취되며, 상기 자기회로 시스템은 마그넷 보울, 자성체 및 자기 전도 플레이트를 포함하고, 자기회로 시스템의 단면의 둘레는 필렛 코너로 과도되고, 상기 마그넷 보울은 상기 프레임의 저부에 장착되고, 상기 자성체와 상기 자기 전도 플레이트는 상기 마그넷 보울에 위치하고, 상기 마그넷 보울과 상기 자성체, 상기 자기 전도 플레이트 사이에 자기갭이 형성되고, 상기 보이스 코일은 상기 자기갭에 서스펜션되고, 상기 보이스 코일과 상기 자기회로 시스템의 단면의 형상은 모두 직사각형이며, 복수의 상기 보이스 코일은 각각 보이스 코일 리드선을 통해 다이어프램 저부에 설치된 회로기판에 연결되고, 상기 회로기판은 상기 보이스 코일 리드선을 통해 복수의 상기 보이스 코일을 서로 다른 전기회로 연결 방식으로 상호 연결되며, 복수의 보이스 코일의 전기회로 연결 방식을 변경하고 옴의 법칙에 따라 조합하여 그 보이스 코일의 임피던스를 변경함으로써 임피던스 목표에 부합되도록 하는 것을 특징으로 하는 멀티 엔진 어레이 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 자성체의 일단은 상기 마그넷 보울의 저부와 서로 밀착되고, 상기 자성체의 타단은 상기 자기 전도 플레이트와 서로 밀착되며, 상기 자기갭은 링 형상의 자기갭인 것을 특징으로 하는 멀티 엔진 어레이 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 마그넷 보울의 저부에 복수의 제1 통풍홀이 설치되고, 상기 제1 통풍홀의 위치는 상기 프레임의 저부에 설치된 제2 통풍홀과 서로 대응되고, 상기 자기갭과 상기 제1 통풍홀 사이에 상기 마그넷 보울의 내부 에어 통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티 엔진 어레이 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 자기회로 시스템은 이너 자기 타입 구조이고, 상기 자성체는 NdFeB 강자성체인 것을 특징으로 하는 멀티 엔진 어레이 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   복수의 상기 보이스 코일의 전기회로 연결 방식은 직렬회로, 병렬회로 및 직렬-병렬 결합 집적회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 엔진 어레이 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 보이스 코일 프레임은 내고온 재질이고, 상기 내고온 재질은 내고온 사출 재질 또는 경질 세라믹 재질을 포함하고, 상기 보이스 코일 프레임은 일체형 구조인 것을 특징으로 하는 멀티 엔진 어레이 시스템.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 하나에 따른 멀티 엔진 어레이 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커.
8. 삭제

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