KR101275209B1 - 다채널 스피커 시스템 - Google Patents

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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 다채널 스피커 시스템에 관한 것으로서, 음향을 공중으로 송출하는 음향송출부 및 상기 음향송출부의 음향 송출방향을 변환하는 음향 송출방향 변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스피커 시스템의 특징은, 음향을 공중으로 송출하는 음향송출부, 상기 음향송출부의 음향 송출방향을 변환시키는 음향 송출방향 변환부, 및 상기 송출된 음향을 반사하는 반사부를 포함하는 데에 있다.
본 발명에 따른 스피커 시스템의 특징은, 중앙 채널, 전방 우측 채널, 및 전방 좌측 채널의 각 음향송출부는 기기의 전면에 위치하고, 후방 우측 채널의 음향송출부는 기기의 오른쪽 측면에 위치하고, 후방 좌측 채널의 음향송출부는 기기의 왼쪽 측면에 위치하는 데에 있다.
따라서 본 발명에 따르면, 사용자로 하여금 비용의 문제나 공간의 문제 등에 구속받지 않고 다채널 음향을 즐길 수 있도록 하는 효과가 있다. 또한, 다양한 형태의 반사음을 구현하여 입체 음향 효과를 높이고, 사용자가 원하는 형태의 반사음을 구현할 수 있는 효과가 있다.
다채널 스피커, 5.1채널

Description

다채널 스피커 시스템{multi-channel speaker system}
도 1은 일반적인 다채널 음향 재생 방식을 나타낸 개념도
도 2는 ITU(International Telecommunication Union)에서 권고하는 다채널 스피커의 배치를 나타낸 배치도
도 3은 일반적인 TV의 형태를 나타낸 개략도
도 4a는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부 및 음향 송출방향 변환부를 포함하는 고정형 스피커를 나타낸 개략도
도 4b는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부 및 음향 송출방향 변환부를 포함하는 회전형 스피커를 나타낸 개략도
도 5a는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부, 음향 송출방향 변환부, 및 반사부를 포함하는 스피커의 동작 이전의 형태를 나타낸 개략도
도 5b는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부, 음향 송출방향 변환부, 및 반사부를 포함하는 스피커가 동작하여 전면패널이 기울어진 형태를 나타낸 개략도
도 5c는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부, 음향 송출방향 변환부, 및 반사부를 포함하는 스피커가 동작하여 전면패널이 평행하게 앞으로 전진한 형태를 나타낸 개략도
도 5d는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부, 음향 송출방향 변환부, 및 반사부를 포함하는 스피커의 음향송출부가 위치하는 형태를 나타낸 개략도
도 5e는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부, 음향 송출방향 변환부, 및 반사부를 포함하는 스피커의 음향 송출방향 변환부가 동작하지 않고 있는 형태를 나타낸 개략도
도 5f는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부, 음향 송출방향 변환부, 및 반사부를 포함하는 스피커의 음향 송출방향 변환부가 동작한 형태를 나타낸 개략도
도 5g는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부, 음향 송출방향 변환부, 및 반사부를 포함하는 5.1채널 스피커의 제1실시예를 나타낸 개략도
도 5h는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부, 음향 송출방향 변환부, 및 반사부를 포함하는 5.1채널 스피커의 제2실시예를 나타낸 개략도
도 6a는 본 발명에 따른 일실시 예로서 5.1채널 스피커 시스템을 적용한 TV를 나타낸 개략도
도 6b는 본 발명에 따른 일실시 예로서 5.1채널 스피커 시스템을 적용한 TV의 후방 좌측 채널의 스피커와 후방 우측 채널의 스피커의 위치와 형태를 나타낸 개략도
도 6c는 본 발명에 따른 일실시 예로서 5.1채널 스피커 시스템을 적용한 TV의 중앙채널, 전방 좌측 채널, 및 전방 우측 채널의 스피커의 위치를 나타낸 개략도
도 6d는 본 발명에 따른 일실시 예로서 각기 다른 주파수 영역을 커버하는 유닛(unit)을 포함하는 음향송출부로부터 다채널 음향의 스피커를 구현한 개략도
<도면 주요부분의 부호의 설명>
510 : 전면패널 512 : 후면패널
514 : 중간패널 550,554,580,584,588 : 음향송출부
552,556,582,586,589 : 결합부
본 발명은 스피커 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다채널 스피커 시스템에 관한 것이다.
DVD(Digital Versatile Disc)와 HDTV(High Definition TV) 방송 등에 있어서 다채널(multi-channel) 음향 신호를 사용하는 경우가 점점 많아지고 있다. 다채널 음향 신호에 의해 사용자는 더욱 현장감 있는 음향을 청취할 수 있다.
도 1은 일반적인 다채널 음향의 재생 방식을 나타낸 개념도이다. 다채널 앰프(amp)(110)는 DVD나 HDTV 방송 등의 다채널 음향신호를 입력받아 증폭시킨다. 상기 다채널 앰프(110)에서 증폭된 다채널 음향 신호는 각 채널을 담당하는 각 채널의 스피커(112)를 통하여 사용자에게 송출된다.
이러한 다채널 음향 신호는 적절한 위치에 위치한 여러 개의 스피커를 통하여 청취하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 현재 가장 널리 사용되는 5.1채널의 경 우, 전방 좌측, 전방 중앙, 전방 우측, 후방 좌측, 후방 우측, 그리고 저역을 담당하는 서브우퍼(Sub woofer)를 사용한다. 일반적으로 후방 스피커의 역할은 정확한 음상을 전해주는 것보다는 소리를 넓게 퍼지게 하여 현장감을 높이는 데 있다.
도 2는 ITU(International Telecommunication Union)에서 권고하는 다채널 스피커의 배치를 나타낸다. 5.1채널에 있어서 중앙채널의 스피커와 전방 좌측채널 스피커, 전방 우측채널의 스피커는 각각 30°만큼 벌어져 위치하며, 후방 우측채널과 후방 좌측채널의 스피커는 각각 전방 우측 채널 스피커와 전방 좌측 채널 스피커와 80° 간격만큼 벌어져 위치한다.
도 2와 같이 배치를 하기 위해서는 후방에 두 채널의 스피커를 배치해야 한다. 그러나 여러 개의 스피커를 사용하기 때문에 발생하는 비용의 문제, 적절한 스피커 배치 공간을 확보할 수 없는 문제, 스피커 배선의 처리 문제 등으로 실제 가정 환경에 적용하기에는 불편함이 있다.
상기와 같은 다채널 스피커 활용의 단점을 극복하기 위해 두 채널을 이용하여 가상적으로 다채널의 효과를 얻는 여러 가지 기술이 있다. 이러한 기법으로 SRS(Sound Retrieval System)이나 Dolby Virtual Speaker 등이 있다. 이러한 기술들은 기본적으로 사람이 소리의 방향을 인지하는 양이효과와 머리전달함수(Head Related Transform Function : HRTF)에 기초한 방법들이다.
그러나 이러한 기술들은 한 명의 사용자가 이상적인 위치(sweet spot)에 위치한 경우에는 만족스러운 성능을 나타내나, 사용자가 머리를 돌리는 경우나 사용자가 위치를 옮기는 경우, 또는 2인 이상의 청취자가 있는 경우 등에는 그 성능을 보장하지 못한다는 단점이 있다. 또한, 사용자가 이상적인 위치에서 크게 벗어나는 경우에는 오히려 아무 처리를 안 한 것보다 음질이 저하되는 경우도 발생한다.
이러한 문제로 인하여, 기존에 나와있는 두 채널을 이용하여 다채널 효과를 얻는 방법들은 HRTF를 정교하게 적용하는 것이 아니라, 대략적인 필터를 설계하여 적용하는 간단한 방법에 그치고 있다.
다채널 음향의 재생 방법에 있어서 기존의 이러한 방식은, 다채널 스피커를 사용하는 경우에 가정환경에 있어서 비용적 제약이나 공간적 제약 등 여러 가지 제약을 받을 수밖에 없다는 문제가 있었다. 두 채널을 이용하여 다채널 효과를 얻고자 하는 경우에는 이상적인 위치(sweet spot) 이외에는 충분한 다채널 음향을 전달할 수 없다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 여러 가지 제약을 극복하고 청취자에게 충분한 다채널 음향을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스피커 시스템의 특징은, 음향을 공중으로 송출하는 음향송출부 및 상기 음향송출부의 음향 송출방향을 변환하는 음향 송출방향 변환부를 포함하는 데에 있다.
본 발명에 따른 스피커 시스템의 특징은, 음향을 공중으로 송출하는 음향송출부, 상기 음향송출부의 음향 송출방향을 변환시키는 음향 송출방향 변환부, 및 상기 송출된 음향을 반사하는 반사부를 포함하는 데에 있다.
본 발명에 따른 스피커 시스템의 특징은, 중앙 채널, 전방 우측 채널, 및 전방 좌측 채널의 각 음향송출부는 기기의 전면에 위치하고, 후방 우측 채널의 음향송출부는 기기의 오른쪽 측면에 위치하고, 후방 좌측 채널의 음향송출부는 기기의 왼쪽 측면에 위치하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀 두고자 한다.
본 발명에 따른, 다채널 스피커 시스템의 구성 및 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 일반적인 TV의 형태를 나타낸 개략도이다. 그림에서 볼 수 있는 것과 같이 TV의 스피커는 일반적으로 양 옆으로 위치해 있고, 경우에 따라서는 하단에 위치하기도 한다. 도면의 경우 TV 전면의 좌측에 좌측스피커(310)이 위치하고, 우측에 우측스피커(320)가 위치하며, 중앙에 TV의 화면(330)이 위치한다. 이러한 스피커는 두 채널의 음향만을 재생할 수 있고, 그 위치가 고정되어 있다.
도 4a는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부 및 음향 송출방향 변환부 를 포함하는 고정형 스피커를 나타낸 개략도이다. 각 채널의 음향송출부는 각각의 음향 송출방향 변환부와 결합하여 있다. 따라서, 상기 스피커는 각 채널의 음향송출부가 각기 다른 방향을 향하도록 음향 송출방향을 변환하여, 다채널 음향을 송출하도록 한다.
도 4a의 스피커는 TV의 좌측에 위치하는 스피커를 나타낸 것이다. 스피커의 상부에 위치하는 음향송출부는 5.1채널의 전방 좌측 채널의 음향을 송출하고, 음향 송출방향 변환부는 그 송출방향을 변환한다.
상기 음향 송출방향 변환부는 음향송출부와 결합하는 결합부, 및 상기 결합부를 스피커 몸체에 고정시키는 고정부를 포함한다.
상기 전방 좌측 채널의 음향을 송출하는 음향송출부(410)는 음향 송출방향 변환부의 결합부(412)와 결합하고 있으며, 상기 음향 송출방향 변환부의 결합부(412)는 음향송출부(410)와 결합한 면이 TV의 면과 수직이 되는 방향인 정면 방향을 향하도록 스피커 몸체(418)에 고정되어 있다.
또는, 사용자가 TV를 시청하는 경우 TV의 좌측 스피커와 우측 스피커의 사이에 있다고 가정하고, 사용자가 위치하고 있다고 가정되는 TV 정면의 안쪽 대각선 방향을 향하도록 고정되어 있다.
스피커의 하부에 위치하는 음향송출부 및 음향 송출방향 변환부의 구조는 상기 스피커의 상부에 위치하는 음향송출부 및 음향 송출방향 변환부와 대응된다.
스피커의 하부에 위치하는 상기 음향송출부(414)는 5.1채널의 후방 좌측 채널의 음향을 송출하고, 음향 송출방향 변환부는 그 송출방향을 변환한다. 후방 좌 측 채널의 음향송출부(414)는 음향 송출방향 변환부의 결합부(416)와 결합한다.
상기 음향 송출방향 변환부의 결합부(416)는 송출된 음향이 TV의 좌측에 있는 벽에 반사되어, 사용자가 위치하고 있다고 가정되는 곳에 반사음이 전달되게 고정되어 있다. 상기 고정된 방향은 TV의 좌측에 있는 벽 방향으로 TV의 정면에서부터 TV의 후면에 이르는 방향 가운데 어느 하나의 방향이 될 수 있다. 예를 들어 음향송출부(414)와 결합한 면이 정면 바깥쪽 대각선 방향을 향하도록 스피커 몸체(418)에 고정되어 있다.
중앙채널의 음향은 별도의 중앙채널 음향송출부에서 송출하거나 또는 중앙채널의 음향을 별도의 음향송출부 없이 좌측과 우측의 음향송출부로 분배하여 송출한다.
따라서, 상기와 같은 스피커의 경우에는 중앙채널의 음향을 분배하여 좌측의 음향을 송출하는 상기 스피커와 그에 대응하는 우측의 음향을 송출하는 스피커에서 함께 송출하거나, 중앙채널의 음향을 송출하는 스피커를 따로 구비하여 음향을 송출한다. 또는, 중앙채널의 음향을 송출하는 스피커를 별도로 구비하지 않고 중앙채널의 음향송출부를 상기 도 4a의 스피커에 더 포함할 수도 있다.
중앙채널의 음향송출부를 더 포함하는 경우에는, 스피커의 상부 위치에 상기 중앙채널의 음향송출부를 포함한다. 중앙채널의 음향송출부와 결합하고 있는 음향 송출방향 변환부의 결합부는 음향송출부와 결합한 면이 사용자가 위치하고 있다고 가정되는 TV 정면의 안쪽 대각선 방향을 향하도록 스피커 몸체에 고정된다.
전방 좌측채널의 음향송출부는 스피커의 중간 부분에 위치하며, 전방 좌측채 널의 음향송출부와 결합하고 있는 음향 송출방향 변환부의 결합부는 음향송출부와 결합한 면이 TV의 면과 수직이 되는 방향인 정면 방향을 향하도록 고정된다.
후방 좌측채널의 음향송출부는 스피커의 하부에 위치한다. 후방 좌측채널의 음향송출부와 결합하고 있는 음향 송출방향 변환부는 결합부의 음향이 TV의 좌측에 있는 벽에 반사되어, 사용자가 위치하고 있다고 가정되는 곳에 반사음이 전달되게 음향송출부와 결합한 면이 고정된다.
상기 스피커에서 중앙채널의 음향송출부, 전방 좌측채널의 음향송출부, 및 후방 좌측채널의 음향송출부의 위치 순서는 정해진 것이 아니고 다른 순서로 구현될 수 있다. 각 채널 음향송출부의 높이 차이에 따라 발생할 수 있는 음원의 위상차이나 시간지연은 시간/주파수 영역에서 적절한 필터를 적용하여 보상하거나 시간 지연 보상기법을 적용하여 보상한다.
상기 도 4a의 스피커는 TV의 좌측 스피커를 도시한 것으로서 이에 대응하는 우측 스피커를 함께 구비하여 다채널 음향을 재생할 수 있다. 따라서, 상기 좌측 스피커가 전방 좌측 채널, 후방 좌측 채널의 음향송출부를 포함하는 경우 그에 대응하는 우측 스피커는 전방 우측 채널, 후방 우측 채널의 음향송출부를 포함한다. 상기 좌측 스피커가 중앙 채널, 전방 좌측 채널, 후방 좌측 채널의 음향송출부를 포함하는 경우 그에 대응하는 우측 스피커는 중앙 채널, 전방 우측 채널, 후방 우측 채널의 음향송출부를 포함한다.
도 4b는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부 및 음향 송출방향 변환부를 포함하는 회전형 스피커를 나타낸 개략도이다. 각 채널의 음향송출부는 개별적 으로 회전되는 음향 송출방향 변환부에 의해 각기 다른 방향을 향하도록 배치될 수 있다.
도 4b의 스피커는 TV의 좌측에 위치하는 스피커를 나타낸 것으로서, 좌측 방향의 각 채널 음향송출부와 음향 송출방향 변환부를 포함한다. 음향 송출방향 변환부는 음향송출부와 결합하는 결합부 및 결합부와 결합한 음향송출부 방향이 변환되도록 결합부를 회전할 수 있는 회전부를 포함한다.
각 채널의 음향송출부는 원통형의 결합부와 각각 결합하여 있다. 전방 좌측 채널의 음향송출부(420)는 원통형의 결합부(422) 내부에 위치하며, 원통의 내부에서 보았을 때 바깥쪽 한쪽 방향을 향하도록 내부에 고정되어 있다. 상기 원통형 결합부(422)를 회전함으로써 결합부(422)의 내부에 위치한 전방 좌측 채널의 음향송출부(420)의 송출방향을 변환한다.
후방 좌측 채널의 음향송출부 및 그 음향 송출방향 변환부는 상기 전방 좌측 채널의 음향송출부 및 그 음향 송출방향 변환부의 아래에 위치한다. 전방 좌측 채널의 경우와 마찬가지로 후방 좌측 채널의 음향송출부(424)는 원통형의 결합부(426)의 내부에 위치하며, 원통의 내부에서 보았을 때 바깥쪽 한쪽 방향을 향하도록 내부에 고정되어 있다. 후방 좌측 채널의 음향송출부(424)가 결합하는 원통형 결합부(426)도 회전함으로써 음향 송출방향을 변환한다.
상기 결합부(422,426)들은 원통형뿐만 아니라 삼각통 형태나 사각통 형태와 같이 다른 형태로도 구현될 수 있다.
음향 송출방향은 사용자가 임의로 원통형 결합부를 회전시켜 송출방향을 변 환한다. 또는, 스피커가 설치되어 있는 공간을 분석하여 최적의 다채널 음향을 구현할 수 있는 송출방향을 결정하여 자동으로 변환한다.
사용자가 임의로 원통형 결합부를 회전시켜 송출방향을 변환하는 경우, 그 회전된 정도를 판단하여 이에 맞도록 각 채널로 입력되는 신호의 시간지연 등을 조절한다. 모든 스피커가 같은 방향을 향하고 있는 경우에는 후방 서라운드(surround) 음향을 송출하지 않고, 모든 스피커가 전방의 음향 신호만을 출력하도록 할 수도 있다.
상기와 같은 스피커의 경우에는 중앙채널의 음향을 분배하여 좌측의 음향을 송출하는 상기 스피커와 그에 대응하는 우측의 음향을 송출하는 스피커에서 함께 송출하거나, 중앙채널의 음향을 송출하는 스피커를 따로 구비하여 음향을 송출한다. 또는, 중앙채널의 음향을 송출하는 스피커를 별도로 구비하지 않고 중앙채널의 음향송출부를 상기 도 4b의 스피커에 더 포함할 수도 있다.
중앙채널의 음향송출부를 더 포함하는 경우에는, 스피커의 상부에 중앙채널의 음향송출부를 포함하는 음향 송출방향 변환부가 위치한다. 전방 좌측채널의 음향송출부를 포함하는 음향 송출방향 변환부는 스피커의 가운데에 위치하며, 후방 좌측채널의 음향송출부를 포함하는 음향 송출방향 변환부는 스피커의 하부에 위치한다.
상기의 중앙채널의 음향송출부, 전방 좌측채널의 음향송출부, 및 후방 좌측채널의 음향송출부의 위치 순서는 정해진 것이 아니고 다른 순서로 구현될 수 있다. 음향송출부의 높이 차이에 따라 발생할 수 있는 음원의 위상차이나 시간지연은 시간/주파수 영역에서 적절한 필터를 적용하여 보상하거나 시간 지연 보상기법을 적용하여 보상한다.
상기 도 4b의 스피커는 TV의 좌측 스피커를 도시한 것으로서 이에 대응하는 우측 스피커를 함께 구비하여 다채널 음향을 재생한다. 따라서, 상기 좌측 스피커가 전방 좌측 채널, 후방 좌측 채널의 음향송출부를 포함하는 경우 그에 대응하는 우측 스피커는 전방 우측 채널, 후방 우측 채널의 음향송출부를 포함한다. 상기 좌측 스피커가 중앙 채널, 전방 좌측 채널, 후방 좌측 채널의 음향송출부를 포함하는 경우 그에 대응하는 우측 스피커는 중앙 채널, 전방 우측 채널, 후방 우측 채널의 음향송출부를 포함한다.
도 5a는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부, 음향 송출방향 변환부, 및 반사부를 포함하는 스피커의 미동작 상태를 나타낸 개략도이다. 전면은 액자형으로 구성하여 액자형 에어컨과 같이 그림이나 사진 등을 부착할 수 있다.
상기 스피커는 전면패널(510), 후면패널(512), 상기 전면패널(510)과 후면패널(512)을 연결하는 중간패널(514), 음향송출부(미도시), 및 음향 송출방향 변환부(미도시)를 포함한다. 후면패널(512)의 아래 모서리 부분에 중간패널(514)이 후면패널(512)과 수직으로 연결되어 있다. 후면패널(512)과 연결된 중간패널(514)은 한글의 "ㄴ"자 형태가 된다. 중간패널(514)의 한쪽 끝에 후면패널(512)이 연결된 것과 마찬가지로 반대쪽 끝에 전면 패널(510)이 수직으로 연결된다. 전면패널(510)과 후면패널(512) 및 중간패널(514)이 연결되어 "
Figure 112006039287942-pat00001
"와 같은 형태가 된다.
상기 전면패널(510), 후면패널(512), 및 중간패널(514)이 연결된 형태에 있 어서, 중간패널(514)과 전면패널(510)이 연결된 부분은 전면패널(510)의 윗부분이 앞으로 기울어질 수 있는 수단에 의해 연결되어 있다.
도 5b는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부, 음향 송출방향 변환부, 및 반사부를 포함하는 스피커가 동작하여 전면패널이 기울어진 형태를 나타낸 개략도이다. 스피커가 동작하여 전면패널(510)의 한쪽 모서리 방향이 기울어지는 형태를 나타낸다.
도 5b와 같이 전면패널(510)의 위쪽 모서리가 앞으로 기울어지는 형태나, 우측 모서리가 앞으로 기울어지는 형태, 좌측 모서리가 앞으로 기울어지는 형태, 또는 아래쪽 모서리가 앞으로 기울어지는 형태 등이 있다. 또 다른 형태로서 도 5c의 일실시 예와 같이 전면패널이 평행하게 앞으로 전진하는 형태도 가능하다.
전면패널의 모서리 부분이 앞으로 기울어지는 각 형태의 경우, 전면패널의 기울어지는 부분의 반대편 모서리 부분이 중간패널과 수직으로 연결된다. 중간패널과 전면패널이 연결된 부분은, 전면패널에 있어서 중간 패널과 연결된 부분의 반대편 모서리가 앞으로 기울어질 수 있는 수단으로 연결되어 있다.
또는, 도 5a에서와 같이 전면패널과 후면패널이 중간패널로 연결되는 것이 아니라, 도 5c에서와 같이 4개의 폴(pole)로 연결되어 있는 형태로 구현될 수 있다.
이 경우, 스피커는 전면패널(530), 후면패널(532), 및 4개의 폴(534,536,538,539)을 포함한다. 4개의 폴은 각각 좌측 상단(534), 우측 상단(536), 좌측 하단(538), 및 우측 하단(539)에 1개씩 연결되어 있다.
전면 패널(530)의 윗 모서리 부분을 앞으로 기울이는 경우에는 상기 4개의 폴 가운데 상단의 2개의 폴(534,536)을 밖으로 밀거나 또는, 하단 2개의 폴(538,539)을 안으로 당김으로써 구현된다. 전면 패널(530)의 아래 모서리 부분을 앞으로 기울이는 경우에는 상기 윗 모서리 부분을 앞으로 기울이는 경우와 폴의 동작이 반대이다.
전면 패널(530)의 우측 모서리 부분을 앞으로 기울이는 경우에는 상기 4개의 폴 가운데 우측 2개의 폴(536,539)을 밖으로 밀거나 또는, 좌측 2개의 폴(534,538)을 안으로 당김으로써 구현된다. 좌측 모서리 부분을 앞으로 기울이는 경우에는 상기 우측 모서리 부분을 앞으로 기울이는 경우와 폴의 동작이 반대이다.
전면패널이 평행하게 앞으로 전진하는 형태의 스피커는 4개의 폴로 전면패널과 후면패널을 연결한 형태이다. 4개의 폴이 동시에 앞, 뒤로 전,후진을 하면서 전면패널이 평행하게 앞으로 전진하거나, 뒤로 후진한다.
상기와 같은 전면패널의 형태는 사용자가 임의로 설정하거나, 또는 음향 신호에 따라 자동으로 설정된다.
상기와 같은 전면패널의 다양한 형태를 통하여 사용자는 다양한 음향의 반사효과와 함께 다양한 입체음향을 얻을 수 있다. 스피커의 전면 패널이 이동하게 되면, 스피커 내부의 음향송출부로부터 음향이 송출되고, 이 음향은 스피커의 전면 패널의 안쪽 등에서 반사되어 사용자에게 전달된다.
또한, 사용하지 않을 때에는 최대한 공간을 덜 차지하는 형태를 유지하도록 하고, 전면 패널에 그림 등을 배치하는 경우에는 인테리어 효과 등을 얻을 수 있 다.
도 5d는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부, 음향 송출방향 변환부, 및 반사부를 포함하는 스피커의 음향송출부가 위치하는 형태를 나타낸 개략도이다.
음향송출부(540)는 도 5d와 같이 전면패널(510)의 안쪽에 위치하거나, 후면패널의(512) 안쪽, 또는 전면패널(510)과 후면패널(512)을 연결하는 중간패널(514)의 안쪽에 위치한다. 음향송출부(540)가 전면패널(510)의 안쪽에 위치하는 경우 후면패널(512)이 반사부의 역할을 하며, 음향송출부(540)가 후면패널(512)의 안쪽에 위치하는 경우 전면패널(510)이 반사부의 역할을 한다. 음향송출부(540)가 중간패널(514)의 안쪽에 위치하는 경우에는 전면패널(510) 또는 후면패널(512)이 반사부의 역할을 한다.
도 5e는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부, 음향 송출방향 변환부, 및 반사부를 포함하는 스피커의 음향 송출방향 변환부가 동작하고 있지 않은 형태를 나타낸 개략도이다.
상기 도 5e 이하 도 5h까지는 후면패널(512)에 위치하고 있는 음향송출부와 음향 송출방향 변환부의 형태가 잘 보이도록 전면패널(510)을 점선 처리한 도면이다. 즉, 스피커의 전면패널(510) 방향에서 비스듬하게 바라본 도면이다.
음향 송출방향 변환부는 음향송출부(550)와 결합한 제1결합부(552), 다른 채널의 음향송출부(554)와 결합한 제2결합부(556), 및 상기 제1결합부(552)와 제2결합부(556)의 한쪽 모서리를 서로 연결하는 연결부(미도시)를 포함한다. 상기 연결부는 제1결합부(552)와 제2결합부(556)를 연결하는 동시에 연결부분이 바깥쪽으로 접힐 수 있는 수단으로 되어있다.
상기 각 결합부(552,556)는 결합부끼리 연결하는 모서리부분의 반대편 모서리가 후면패널(512)과 연결되어 있다. 상기 각 결합부의 후면패널(512)과 연결된 모서리는 스피커 안쪽으로 당겨지거나 바깥쪽으로 밀려나갈 수 있는 수단으로 연결되어 있다.
상기 접이식 음향 송출방향 변환부는 스피커의 전면패널(510)의 안쪽, 후면패널(512)의 안쪽, 또는 중간패널(514)의 안쪽에 위치한다. 이러한 음향 송출방향 변환부는 스피커가 동작하지 않는 경우에는 평면으로 펴져서 전면을 향하고 있다.
도 5f는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부, 음향 송출방향 변환부, 및 반사부를 포함하는 스피커의 음향 송출방향 변환부가 동작한 형태를 나타낸 개략도이다.
음향 송출방향을 변환하는 경우, 상기 제1결합부(552)와 제2결합부(556)가 연결된 모서리부분이 접히거나 펴지면서, 상기 각 결합부(552,556)는 결합부와 음향송출부(550,554)가 결합한 면이 원하는 음향 송출방향으로 변환된다. 이때 상기 각 결합부(552,556)와 후면패널(512)이 연결되어있는 모서리 부분은 안쪽방향으로 당겨지거나 또는 바깥쪽 방향으로 미끄러진다.
상기 제1결합부(552)와 제2결합부(556)가 연결된 부분은 바깥쪽으로 밀려나오고 상기 각 결합부들이 후면패널(512)과 연결된 부분은 안쪽으로 당겨지면서 제1결합부(552)와 제2결합부(556)가 연결된 부분이 접힌다. 상기 제1결합부(552)와 제2결합부(556)가 연결된 부분은 안쪽으로 당겨지고, 상기 각 결합부들이 후면패 널(512)과 연결된 부분은 바깥쪽으로 밀리면서 상기 연결된 부분이 펴지게 된다.
도 5f와 같이 음향 송출방향 변환부의 결합부끼리 연결된 부분이 접히거나 펴지면서 음향송출부와 결합한 결합면의 방향이 변환되고 음향 송출방향도 변환된다. 음향 송출방향을 변환하는 각도의 조정은 상기 결합부들끼리 연결한 부분의 접히는 각도를 조정하면 된다.
이러한 경우 바이폴라(bipolar) 스피커와 같은 형태가 되어 입체 음장 형성에 도움을 준다. 또한, 음향송출부에서 송출된 소리는 전면 패널에 의해 반사되어 더욱 넓은 음장감을 형성한다.
상기 도면에는 없으나, 상기 음향 송출방향 변환부는 결합부가 연결된 부분이 접히면서 음향 송출방향을 변환하는 것뿐만 아니라, 상기 음향 송출방향 변환부 를 상하로 이동시키면서 음향이 송출되는 음향송출부의 높이를 조정할 수도 있다.
도 5g는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부, 음향 송출방향 변환부, 및 반사부를 포함하는 5.1채널 스피커의 제1실시예를 나타낸 개략도이다.
스피커를 사용하지 아니하는 경우에는 도 5a와 같은 형태로 존재하다가 스피커가 동작하는 경우에는 도 5g와 같이 전면패널(510)의 위쪽 모서리가 앞으로 기울어진다. 전면패널(510)의 위쪽 모서리가 앞으로 기울어지게 되면 상부에 있는 음향송출부(570)가 사용자에게 직접적으로 노출된다. 하부에 있는 음향송출부(550,554)와 음향 송출방향 변환부는 전면패널(510)에 가리어진 형태로 남아 있는다.
상기 상부의 음향송출부(570)는 전면패널(512)의 영향을 받지 않는 직접음을 사용자에게 송출하게 된다. 상기 상부의 음향송출부(570)는 5.1채널 음향의 경우 중앙채널과 전방 좌측 채널, 및 전방 우측 채널의 음향을 송출하는 역할을 한다.
상기 하부의 음향송출부(550,554)와 음향 송출방향 변환부는 상기 도 5e에서 본 형태와 같이 음향 송출방향 변환부가 전면을 향하는 평면으로 펴져 있다. 스피커의 동작에 의해 도 5f와 같이 중앙부분이 바깥쪽으로 접히면서 음향 송출방향을 변환한다. 하부의 음향송출부(550,554)에서 송출된 음향은 전면패널(512)에 의해 반사되어 사용자에게 반사음을 전달한다. 5.1채널 음향의 경우 후방 좌측 채널과 후방 우측 채널의 음향이 전면 패널에 의해 반사되어 사용자에게 전달된다.
스피커가 완전히 동작을 한 경우에는 도 5g와 같이 전면패널(512)은 위쪽 모서리가 앞으로 기울어져 상부의 음향송출부(570)가 직접 노출되고, 하부의 음향송출부(550,554) 및 음향 송출방향 변환부는 음향 송출방향 변환부가 바깥쪽으로 접히면서 하부의 음향송출부(550,554)의 음향 송출방향을 변환한다.
도 5h는 본 발명에 따른 일실시 예로서 음향송출부, 음향 송출방향 변환부, 및 반사부를 포함하는 5.1채널 스피커의 제2실시예를 나타낸 개략도이다.
도 5h의 스피커는 도 5g의 스피커에 있어서, 전면패널(510)이 앞으로 기울어지면서 사용자에게 직접 노출되는 상부의 음향송출부(580,584,588)가 5.1채널의 중앙채널, 전방 좌측 채널, 및 전방 우측 채널의 음향송출부로 각각 나뉜 형태이다. 사용자에게 직접 노출된 음향송출부(580,584,588)는 전면패널(510)의 영향을 받지 않는다.
스피커의 동작에 의해 노출되는 상부의 음향송출부(580,584,588)에서 송출되는 음향 송출방향은 하부의 음향송출부(550,554)와 같이 접이식 음향 송출방향 변 환부에 의해 변환된다. 상부의 음향송출부는 중앙채널의 음향송출부(580), 전방 좌측 채널의 음향송출부(584), 및 전방 우측 채널의 음향송출부(588)를 포함한다. 각 음향송출부(580,584,588)는 각각 음향 송출방향 변환부의 결합부(582,586,589)와 결합하여 있다.
전방 좌측 채널의 음향송출부(584)는 제2결합부(586)와 결합하여 있고, 상기 제2결합부(586)의 우측 모서리는 중앙 채널의 음향송출부(580)와 결합하고 있는 제1결합부(582)의 좌측 모서리와 연결되어 있다. 전방 우측 채널의 음향송출부(588)는 제3결합부(589)와 결합하여 있고, 상기 제3결합부(589)의 좌측 모서리는 중앙 채널의 음향송출부(580)와 결합하고 있는 제1결합부(582)의 우측 모서리와 연결되어 있다.
스피커가 동작하지 않는 경우에는 상기 도 5e에서 본 형태와 같이 상부와 하부의 음향 송출방향 변환부가 전면을 향하는 평면으로 펴져 있다. 스피커의 동작에 의해 도 5f와 같이 각 채널의 음향송출부와 결합한 각 결합부가 연결된 부분이 바깥쪽으로 접히면서 음향 송출방향을 변환한다.
도 5h에 있어서는 전방 좌측 채널의 음향송출부(584)가 결합한 제2결합부(586)와 중앙 채널의 음향송출부(580)가 결합한 제1결합부(582)가 연결된 부분이 바깥쪽으로 접힌다. 그와 함께 전방 우측 채널의 음향송출부(588)가 결합한 제3결합부(589)와 중앙 채널의 음향송출부(580)가 결합한 제1결합부(582)가 연결된 부분이 바깥쪽으로 접힌다.
상기 전방 좌측 채널의 음향송출부(584)가 결합한 제2결합부(586)와 중앙 채 널의 음향송출부(580)가 결합한 제1결합부(582)가 연결된 부분은 바깥쪽으로 밀려나오고, 상기 전방 좌측 채널의 음향송출부(584)가 결합한 제2결합부(586)는 후면패널(512)과 연결된 부분이 안쪽으로 당겨진다. 상기 전방 우측 채널의 음향송출부(588)가 결합한 제3결합부(589)와 중앙 채널의 음향송출부(580)가 결합한 제1결합부(582)가 연결된 부분은 바깥쪽으로 밀려나오고, 상기 전방 우측 채널의 음향송출부(588)가 결합한 제3결합부(589)는 후면패널(512)과 연결된 부분이 안쪽으로 당겨진다.
그 결과 중앙 채널의 음향송출부(580)가 결합한 제1결합부(582)는 바깥쪽 방향으로 밀려나오고, 전방 좌측 채널의 음향송출부(584)가 결합한 제2결합부(586)와 전방 우측 채널의 음향송출부(588)가 결합한 제3결합부(589)의 결합면은 그 방향이 변환된다. 음향 송출방향 변환부가 펴지는 경우는 상기와 반대의 과정을 거친다.
상기 변환과정은 중앙 채널의 음향송출부(580)와 결합한 제1결합부(582)가 바깥쪽 방향으로 밀려 나가면서 전방 좌측 채널의 음향송출부(584)와 결합한 제2결합부(586) 및 전방 우측 채널의 음향송출부(588)와 결합한 제3결합부(589)가 같이 딸려 밀려나가는 형태로 구현 가능하다. 또는, 전방 좌측 채널의 음향송출부(584)와 결합한 제2결합부(586) 및 전방 우측 채널의 음향송출부(588)와 결합한 제3결합부(589)가 각각 후면패널(512)과 결합한 부분이 안쪽으로 당겨짐으로 인해서 반사적으로 중앙 채널의 음향송출부(580)와 결합한 제1결합부(582)가 바깥쪽으로 밀려나가는 형태로도 구현 가능하다.
음향 송출방향 변환부가 펴지는 경우는 상기와 반대의 과정을 거친다. 중앙 채널의 음향송출부(580)와 결합한 제1결합부(582)를 안쪽으로 당기면서 전방 좌측 채널의 음향송출부(584)와 결합한 제2결합부(586) 및 전방 우측 채널의 음향송출부(588)와 결합한 제3결합부(589)가 같이 딸려 들어온다. 또는, 전방 좌측 채널의 음향송출부(584)와 결합한 제2결합부(586) 및 전방 우측 채널의 음향송출부(588)와 결합한 제3결합부(589)가 각각 후면패널(512)과 결합한 부분이 바깥쪽으로 밀려나감으로써 반사적으로 중앙 채널의 음향송출부(580)와 결합한 제1결합부(582)가 안쪽으로 당겨진다.
상기 도 5h의 스피커는 동작하지 않고 있는 경우에는 상부의 음향 송출방향 변환부와 하부의 음향 송출방향 변환부가 전면을 향하면서 평면으로 펴져 있다. 이러한 경우 스피커는 도 5a와 같은 형태로 존재한다.
스피커가 완전히 동작을 한 경우에는 도 5h와 같이 전면패널(512)은 위쪽 모서리가 앞으로 기울어져 상부의 음향송출부들(580,584,588)이 직접 노출된다. 하부의 음향송출부들(550,554)은 각 음향송출부와 결합한 결합부들의 연결부분이 바깥쪽으로 접히면서 하부의 음향송출부의 송출방향을 변환한다.
상부의 음향송출부들(580,584,588)은 전방 좌측 채널의 음향송출부(584)가 결합한 제2결합부(586)와 중앙 채널의 음향송출부(580)가 결합한 제1결합부(582)가 연결된 부분이 바깥쪽으로 접히고, 전방 우측 채널의 음향송출부(588)가 결합한 제3결합부(589)와 중앙 채널의 음향송출부(580)가 결합한 제1결합부(582)가 연결된 부분이 바깥쪽으로 접힌다. 중앙 채널의 음향송출부(580)가 결합한 제1결합부(582)는 앞쪽 방향으로 밀려나온다.
상기의 각 실시예들에 있어서 전면패널의 기울어지는 형태와 음향송출부가 위치하는 형태는 실시예들에 한정되지 않는다. 상기 도 5b, 도 5c, 및 도 5d에서 본 바와 같이 전면패널의 각 기울어지는 형태별로 스피커가 구현될 수 있고, 음향송출부의 위치 또한 각 위치하는 형태별로 스피커가 구현될 수 있다. 또한, 다채널 음향에 있어서도 5.1채널 음향뿐만 아니라 그 이상의 다채널 음향에도 적용이 가능하다.
도 6a는 본 발명에 따른 일실시 예로서 5.1채널 스피커 시스템을 적용한 TV를 나타낸 개략도이다.
5.1채널에 있어서 중앙 채널의 스피커(610)는 TV의 전면 하단부에 위치하며, 전방 좌측 채널의 스피커(612)는 TV의 전면 좌측부에 위치하며, 전방 우측 채널의 스피커(614)는 TV의 전면 우측부에 위치한다. 후방 좌측 채널의 스피커(616)는 TV의 좌측면에 위치하며, 후방 우측 채널의 스피커(618)는 TV의 우측면에 위치한다. TV의 용적이 허용하는 경우 서브우퍼(619)를 TV의 후면에 더 내장한다.
도 6a와 같은 스피커 시스템의 경우, 중앙 채널과 전방 좌측 채널, 전방 우측 채널의 스피커(610,612,614)의 높이가 다르기 때문에 음원의 위상의 높이가 일치하지 않을 수 있다. 이러한 경우 시간/주파수 영역에서 적절한 필터를 적용하여 위상의 높이 차를 보상한다.
도 6b는 본 발명에 따른 일실시 예로서 5.1채널 스피커 시스템을 적용한 TV의 후방 좌측 채널의 스피커와 후방 우측 채널의 스피커의 위치와 형태를 나타낸 개략도이다.
도 6b는 TV의 상부에서 바라본 형태로서 후방 좌측 채널의 스피커(616)와 후방 우측 채널의 스피커(618)는 각각 한쪽 모서리가 TV본체와 연결되어 있다. 그러나 반대편 한쪽 모서리는 TV본체와 연결되어 있지 않아 자유롭게 이동이 가능하다.
TV본체와 연결되어 있지 않은 상기 한쪽 모서리가 TV의 안쪽으로 당겨지거나 바깥쪽으로 밀려나가는 것에 의해 후방 채널의 음향 송출방향을 조정한다.
상기 조정은 사용자가 TV본체와 연결되어 있지 않은 한쪽 모서리를 TV의 안쪽으로 밀거나 바깥쪽으로 당김으로써 조정한다. 사용자가 임의로 TV본체와 연결되어 있지 않은 한쪽 모서리를 안쪽으로 밀거나 바깥쪽으로 당겨 송출방향을 변환하는 경우, 그 변환된 정도를 판단하여 이에 맞도록 각 채널로 입력되는 신호의 시간 지연 등을 조절한다.
또는, 상기 조정은 TV본체와 연결되어 있는 한쪽 모서리가 자동으로 회전함으로써 조정된다. 자동으로 조정하는 경우에는 스피커가 설치되어 있는 공간을 분석하여 최적의 다채널 음향을 구현할 수 있는 송출방향을 결정하여 자동으로 조정한다.
상기 도 6b에 있어서 TV의 형상을 직사각형의 형상을 하고 있으나, TV는 그 이외의 형상이 가능하다. 따라서 TV의 형상에 따라 상기 후방 좌측 채널의 스피커와 후방 우측 채널의 스피커는 그 회전 반경이 변할 수 있다. 예를 들어 TV가 후방이 점차 좁아지는 사다리꼴 형상인 경우에는 상기 스피커들은 각각 사다리꼴 형상의 좌측과 우측 변까지 회전하여 음향의 송출방향이 변환된다.
상기 후방 좌측 채널 스피커와 후방 우측채널 스피커는 도 6b와 같이 TV의 측면과 전면이 접하는 모서리 부분에 연결될 수도 있고 TV의 측면 중간부분이나 측면과 후면이 접하는 모서리 부분에 연결될 수도 있다. 또는, TV의 후면에 연결될 수도 있다.
도 6c는 본 발명에 따른 일실시 예로서 5.1채널 스피커 시스템을 적용한 TV의 중앙채널, 전방 좌측 채널, 및 전방 우측 채널의 스피커의 위치를 나타낸 개략도이다. 후방 좌측 채널과 후방 우측 채널의 스피커는 각각 TV의 좌측면과 우측면에 위치한다.
5.1채널 스피커 가운데 전방 좌측 채널, 중앙 채널, 및 전방 우측 채널의 스피커는 TV의 전면 하단부에 나란히 위치한다. 전방 좌측 채널의 스피커(612)는 전면 하단부의 좌측에 위치하며 전방 우측 채널의 스피커(614)는 전면 하단부의 우측에 위치한다. 중앙 채널의 스피커(610)는 상기 전방 좌측 채널의 스피커와 전방 우측 채널의 스피커 사이에 위치한다.
도 6d는 본 발명에 따른 일실시 예로서 각기 다른 주파수 영역을 커버하는 유닛(unit)을 포함하는 음향송출부로부터 다채널 음향의 스피커를 구현한 개략도이다.
일반적으로 음향송출부는 하나의 유닛으로 구성되는 것이 아니라 여러 개의 각기 다른 주파수 영역을 커버하는 유닛을 포함한다. 이러한 유닛을 적절히 배치하여 음향송출부를 음향신호에 맞추어 자동으로 다수개의 채널로 분리한다.
도 6d에서는 5.1채널의 음향신호가 입력되는 경우, 유닛(640)을 분리하여 전방 좌측 채널, 전방 우측 채널, 및 중앙 채널의 스피커를 구현한다. 스테레오 음향 신호가 입력되는 경우, 유닛을 분리하여 좌측 채널과 우측 채널의 스피커를 구현한다.
5.1채널의 음향신호가 입력되면 음향송출부의 유닛들을 좌측부, 중앙, 및 우측부로 나눈다. 음향송출부의 좌측부에 위치하는 유닛들은 전방 좌측 채널의 음향을 송출하고, 음향송출부의 우측부에 위치하는 유닛들은 전방 우측 채널의 음향을 송출한다. 상기 전방 좌측 채널의 음향을 송출하는 유닛들과 전방 우측 채널의 음향을 송출하는 유닛들 사이에 있는 나머지 유닛들은 중앙 채널의 음향을 송출한다.
스테레오 음향신호가 입력되면 음향송출부의 유닛들을 좌측부와 우측부로 나누어 좌측부에 있는 유닛들은 좌측 채널의 음향을 송출하고, 우측부에 있는 유닛들은 우측 채널의 음향을 송출한다.
상기와 같은 다채널 스피커들은 디지털TV나 DMB(Digital Mulitmedia Broadcasting) 수신기 등과 같은 영상기기뿐만 아니라 다채널 음향을 재생할 수 있는 오디오 기기 등에도 적용이 가능하다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 스피커 시스템은, 사용자로 하여금 비용의 문제나 공간의 문제 등에 구속받지 않고 다채널 음향을 즐길 수 있도록 하는 효과가 있다. 또한, 다양한 형태의 반사음을 구현하여 입체 음향 효과를 높이 고, 사용자가 원하는 형태의 반사음을 구현할 수 있는 효과가 있다.

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  12. 중앙 채널, 전방 우측 채널, 및 전방 좌측 채널의 각 음향송출부는 기기의 전면에 위치하고,
    후방 우측 채널의 음향송출부는 기기의 오른쪽 측면에 위치하고,
    후방 좌측 채널의 음향송출부는 기기의 왼쪽 측면에 위치하는 것을 특징으로 하는 다채널 스피커 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    중앙 채널의 음향송출부는 기기의 전면 하단에 위치하고,
    전방 우측 채널의 음향송출부는 기기의 전면 우측에 위치하고,
    전방 좌측 채널의 음향송출부는 기기의 전면 좌측에 위치하는 것을 특징으로 하는 다채널 스피커 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 중앙 채널, 전방 우측 채널, 및 전방 좌측 채널의 각 음향송출부는 기기의 전면 하단에 위치하는 것을 특징으로 하는 다채널 스피커 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 중앙 채널, 전방 우측 채널, 및 전방 좌측 채널의 음향송출부는,
    각기 다른 주파수 영역을 커버하는 유닛(unit)들을 포함하는 하나의 음향송출부로 구현될 수 있는 것을 특징으로 하는 다채널 스피커 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 중앙 채널의 음향송출부는,
    스테레오 음향 신호가 입력되는 경우, 상기 중앙 채널 음향송출부의 유닛들 가운데 좌측 유닛은 좌측 음향을 송출하고, 나머지는 우측 음향을 송출하는 것을 특징으로 하는 다채널 스피커 시스템.
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