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 특허로 보는 스피커
글쓴이 : 운영자     등록일 : 2017.11.06 12:50:13     조회 : 965



특허로 보는 스피커

 나만이 가진 독창적인 기술을 보호하는 특허. 기업이나 개인에게 특허가 많다는 것은 그만큼 기술력이 뛰어나다는 방증입니다. 이 특허가 얼마나 중요한지, 애플과 삼성의 기나긴 특허 소송전만 봐도 알 수 있습니다.

 그렇다면 수천, 수억 원대의 엄청난 가격을 자랑하는 하이엔드 스피커에는 어떤 특허가 숨어있을 지 생각해 보신 적 있나요? 대체 이 스피커들의 가격이 왜 이렇게 비싼지, 그만한 가치가 있는 것인지 특허를 통해 알아볼 수 있습니다.



 밴더스틴 오디오는 리처드 밴더스틴(Richard Vandersteen)이 설립한 하이엔드 스피커 제조업체입니다. 리처드 밴더스틴은 스피커 역사상 최초로 인클로저(스피커의 몸체)를 최소화 한 형태, 비스듬히 뒤로 눕힌 형태를 개발한 사람으로, 이 기술은 현대 스피커에 다수 적용되는 특징으로 일컬어집니다. 본 기술에 관한 특허는 법적 기한인 20년이 지나 만료되었습니다.

 또한, 리처드 밴더스틴은 스피커 진동판 후면의 소리를 자연스럽게 하는 ‘에어로 다이나믹(Aero Dynamic) 드라이버’에 관한 특허를 보유하고 있었는데요. 최근 이 기술에 대한 특허가 만료되자 유명 OEM 드라이버 제조사인 덴마크의 스캔스픽(Scan-speak)에서 재빠르게 자사의 플래그십 드라이버인 일루미네이터 시리즈에 이를 적용하고 있습니다.

 현재 리처드 밴더스틴의 특허는 만료된 것을 제외하면 ‘퍼펙트 피스톤(Perfect Piston)’ 진동판이 있습니다.



복합 스피커 콘
특허번호: US 8320604 B1

 탄소섬유와 발사 나무를 샌드위치 형태로 접합한 진동판 제작 기술입니다. 밴더스틴의 홈 페이지에서는 퍼펙트 피스톤으로 불립니다. 가벼운 무게와 높은 강도를 동시에 실현해 음악 재생 시 진동판이 완벽하게 선형적으로 운동합니다.


 유명 하이파이 스피커 제조사인 B&W의 수석 엔지니어였던 로렌스 디키(Laurence Dickie)를 주축으로 설립된 회사입니다. 로렌스 디키는 B&W의 인기 스피커인 노틸러스(Nautilus) 제작 당시, 독특항 형태의 음향 관인 테이퍼드 튜브(Tapered tube)를 개발했습니다. 향후 비비드 오디오의 스피커에 이를 더욱 개선시켜 적용했으며 이 기술은 현재 특허 하에 있습니다. 또한, 비비드 오디오는 스피커를 구성하는 모든 요소가 특허에 등록된 유일한 브랜드입니다.


스피커 인클로저 보강 기술
특허번호: EP 0191595 B1

 B&W에서 매트릭스(Matrix) 스피커 시리즈부터 사용하던 기술입니다. 내부에 보강재를 더해 인클로저의 강성을 높입니다. 이 기술은 여전히 B&W에서 매트릭스라는 이름 하에 이용되고 있으며 비비드 오디오는 구조를 카본으로 제작해 내부를 보강합니다.


점차 좁아지는 모양의 음향 흡수관
특허번호: US 8205712 B2

 급격히 좁아지는 형태의 원통을 스피커 드라이버 유닛 뒤에 장착하는 기술입니다. 이를 통해 후면으로 방사되는 에너지를 소멸시킴으로써, 신호 간섭이나 불필요한 에너지를 줄여 순수한 소리만을 재생할 수 있습니다. 로렌스 디키의 주요 기술로 익스포넨셜(Exponential) 또는 테이퍼드(Tapered) 튜브라 불립니다. 특허 이미지에서 살펴볼 수 있는 특이점은, 스피커의 인클로저 자체도 하나의 커다란 익스포넨셜 튜브로 등록되어있음을 알 수 있습니다.


현수선 형상의 진동판과 카본 파이버 보강 링
특허번호: US 20060000666 A1

 

 진동판을 현수선 형태(⌒)로 제작하는 방식입니다. 현수선 형태는 진동판의 모든 부분에 부하를 동일하게 주어 소리를 고르게 재생할 수 있습니다. 여기에 진동판 끝 부분을 카본 섬유 링으로 보강하는 방식을 더해 알루미늄 진동판이라도 다이아몬드에 버금가는 성능을 발휘할 수 있습니다. 이를 통해 왜곡 없는 깨끗한 소리를 재생할 수 있습니다.


우퍼의 반작용을 상쇄하는 시스템
특허번호: US 20060002569 A1

 두 개의 우퍼(저음을 내는 드라이버)를 등을 맞대게 배치하고 저역이 나가는 포트 또한 마주보게 하는 방식으로, ‘리액션 캔슬링(Reaction Cancelling)이라 불립니다. 이는 드라이버 유닛과 공기의 움직임에 의한 힘을 상쇄하여 우퍼가 강하게 움직여도 소리에 섞이는 불필요한 진동을 억제할 수 있게 합니다.



 프랑스의 스피커 브랜드인 포칼은 역돔형 베릴륨(Beryllium) 트위터로 유명합니다. 그만큼 관련 특허들을 다수 보유하고 있는데요. 카 오디오에서도 명성이 자자해 자동차와 관련된 특허도 있을 뿐만 아니라 헤드폰 관련 특허도 눈에 띄었습니다. 그 중 스피커와 직접 관계가 있는 특허만 간추려봤습니다.


역돔형 순수 베릴륨 진동판
특허번호: US 20060113144 A1

 일반적인 돔형 진동판과 달리 움푹 들어간 ‘역돔형’의 베릴륨 진동판으로, 포칼의 주요 트위터 기술입니다. 트위터로는 이례적으로 1kHz 이하의 대역까지 뛰어난 능률로 재생할 수 있다고 합니다.


다양한 물질로 구성된 멀티 레이어 진동판
특허번호: US 20060222201 A1

 진동판의 감도와 응답 특성에 관한 특허입니다. 이 진동판은 서로 다른 여러 층으로 구성되어 있으며 포칼의 ‘W 우퍼’라 불리는 기술의 시작입니다.





스피커 드라이버 유닛
특허번호: US 6219432 B1

 B&W가 꾸준히 사용해온 미드레인지 드라이버의 형상을 엿볼 수 있는 특허입니다. 진동판의 탄성을 이용하는 ‘벤딩 웨이브(Bending wave)’ 방식과 이를 수용하는 독특한 엣지 설계를 알 수 있습니다. 또한, 동그란 인클로저와 결합되는 후면의 구조를 통해 단번에 B&W의 기술임을 알아볼 수 있네요. 

 B&W가 장기간 사용해온 노란색 케블라 진동판은 마치 자사의 상징처럼 여겨졌는데요. 특허는 금속 코팅을 입힌 섬유 재질로 등록(특허번호: WO 2016193691 A1)되어 있습니다. 다양한 재질을 염두에 두었다는 얘기인데요. 이를 바탕으로 최근 발표한 은색의 ‘컨티넘(Continuum)’ 콘이 탄생하지 않았을까 싶네요.



 이상으로 대표적인 하이엔드 스피커들의 특허를 알아봤습니다. 수많은 하이엔드 브랜드가 있지만, 매우 고가의 스피커임에도 예상과 달리 특허가 한 건도 없는 브랜드도 있어 약간 실망감이 들기도 했습니다. 하지만 비비드 오디오의 경우 드라이버부터 인클로저까지 모든 부분에 특허가 등록되어 있어 놀랍기도 했는데요.

 꼭 특허가 스피커 성능을 판가름하는 기준이 되진 않을 것입니다. 하지만 브랜드 고유의 기술력을 증명하는 척도인 만큼, 다양한 브랜드가 앞다투어 기술개발에 힘썼으면 하는 바람입니다. 다른 분야만큼 치열한 특허전쟁(?)이 있었으면 좋겠다는 바람은 너무 욕심일까요?






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