KR102610337B1 - 멀티 스피커 네트워크를 위한 PoE 모듈, PoE 스피커 및 PoE 스피커 시스템 - Google Patents

멀티 스피커 네트워크를 위한 PoE 모듈, PoE 스피커 및 PoE 스피커 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구내 방송 시스템 또는 퍼블릭 어드레스 시스템 둥의 멀티 스피커 시스템을 구성을 간소화되고 저렴한 비용으로 구축할 수 있도록 하는 PoE 모듈, PoE 스피커 및 PoE 스피커 시스템에 관한 것이다.

Description

멀티 스피커 네트워크를 위한 PoE 모듈, PoE 스피커 및 PoE 스피커 시스템{PoE Module for Multi-Speaker Network, PoE Speaker and PoE Speaker System Having The Same}
본 발명은 멀티 스피커 네트워크를 위한 PoE 모듈, PoE 스피커 및 PoE 스피커 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 구내 방송 시스템 또는 퍼블릭 어드레스 시스템 둥의 멀티 스피커 시스템을 구성을 간소화되고 저렴한 비용으로 구축할 수 있도록 하는 PoE 모듈, PoE 스피커 및 PoE 스피커 시스템에 관한 것이다.
종래의 구내 방송 시스템 또는 퍼블릭 어드레스 시스템 등의 멀티 스피커 시스템을 구성하는 스피커들은 시스템의 구성 방식에 따라 2-코어 오디오 케이블이 연결되는 아날로그 스피커 혹은 PoE UTP(Unshielded Twist Pair) 이더넷 케이블로 연결되는 네트워크 PoE(Power over Ethernet) 스피커로 구분될 수 있다.
PoE UTP 이더넷 케이블로 연결되는 네트워크 PoE 스피커(액티브 스피커)는 스피커 별로 PoE 파워 앰프를 포함하는 PCB(Printed Circuit Board) 형태의 컨트롤러를 구비하여, 개별 스피커 제어를 통한 개별/그룹 방송, 타 네트워크 시스템과의 연동, 소프트웨어를 통한 제어로 시간과 장소의 제약이 적은 장점 등을 가지고 있으나 아날로그 스피커(패시브 스피커）대비 가격이 높다는 단점이 있다.
건물 내 방송 시스템에 적용되는 모든 스피커에 네트워크 PoE 스피커를 적용하는 것은 비용적인 관점 및 네트워크 PoE 스피커 당 PoE 스위치 1-포트 할당이 필요한 점 등 효용성이 크지 않아， 영역 케이블링(Zone-Cabling) 방식을 통한 배선 설계가 대안으로 소개가 되고 있다. 예를 들어, 하나의 영역에 마스터 스피커는 PoE 파워 앰프를 구비하는 PCB 보드 형태의 컨트롤러가 장착된 네트워크 PoE 스피커로 설계하고, 마스터 스피커에 캐스케이드(Cascade) 방식 또는 데이지 체인 방식으로 연결되는 나머지 슬레이브 스피커는 패시브 타입으로 설계할 수 있다.
그러나, 영역 케이블링 방식으로 현장에 네트워크 마스터 PoE 스피커 및 패시브 스피커를 설치 시 PoE 전력을 사용하는 PoE 파워 앰프의 한정된 출력 파워 및 특성에 따라 케이블 길이와 스피커 수에 따른 과전류로 인한 PoE 파워 앰프 손상, 방송 음량 차이 등의 문제가 발생한다.
시스템 설계 도면을 기준으로 사전 시뮬레이션을 거친다 하더라도, 이 또한 현장 구축시 현장 상황에 따라서 예기치 못한 구조물 발견 및 효율적인 배선을 위해서 부득이 설계 및 배선 변경 등이 있을 수 있어, 마스터 PoE 스피커 및 슬레이브 스피커의 자유로운 전환이 이루어지지 못해 현장 구축에 어려움이 빈번한 문제점이 있다.
또한, 마스터 PoE 스피커 및 슬레이브 스피커의 구분으로 설계 단계에서 BOM(Bill of Material) 산출시 착오가 빈번하며, 유통 및 판매 관리 차원에서 재고 관리의 문제점도 발생한다.
본 발명은 아날로그 스피커에 적용하여 마스터 PoE 스피커를 구성할 수 있으며 추가적인 아날로그 스피커를 캐스케이드 방식 또는 데이지 체인 방식의 연결을 통해 확장이 자유롭게 이루지도록 지원하여 구내 방송 시스템 또는 퍼블릭 어드레스 시스템 등 유동적인 현장 환경에 효율적으로 대응하여 구내 방송 시스템 또는 퍼블릭 어드레스 시스템 둥의 멀티 스피커 시스템을 용이하게 구축 가능하게 하는, PoE 모듈과 이를 이용한 PoE 스피커 및 PoE 스피커 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 전력과 디지털 데이터를 동시에 송수신할 수 있는 플러그를 수용할 수 있는 모듈러잭; 상기 모듈러잭으로부터 컨트롤러 구동에 필요한 전원을 수신하는 전원부, 상기 모듈러잭과 송수신하는 디지털 데이터를 처리하는 신호처리부, 상기 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 DAC 신호변환부 및 상기 변환된 아날로그 신호를 증폭하는 신호 증폭부를 구비하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러에 의하여 변환 증폭된 아날로그 오디오 신호가 출력되는 한 쌍 이상의 출력단자; 및, 상기 모듈러잭 및 상기 출력단자가 노출되고, 상기 컨트롤러를 감싸는 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 PoE 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 상기 출력단자를 통해 아날로그 스피커에 직접 장착이 가능할 수 있다.
그리고, 상기 하우징은 아날로그 스피커에 슬라이딩 장착을 위한 장착 가이드가 테두리에 구비될 수 있다.
여기서, 상기 한 쌍 이상의 출력 단자는, 상기 PoE 모듈의 하우징의 장착 가이드를 통해 아날로그 스피커에 장착시 상기 아날로그 스피커의 한 쌍의 입력 단자와 직접 접속되기 위한 한 쌍의 제1 출력 단자; 및 추가의 아날로그 스피커의 입력 단자와 연결되기 위한 적어도 한 쌍의 제2 출력단자를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 신호 증폭부는 PWM을 이용하는 D급 증폭기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 PoE 모듈; 및, 상기 PoE 모듈의 한 쌍 이상의 출력 단자에 접속되는 입력 단자 및 상기 입력 단자를 통해 제공되는 아날로그 오디오 신호를 출력하는 오디오 출력부를 구비하는 아날로그 스피커;를 포함하고, 상기 PoE 모듈은 상기 아날로그 스피커에 착탈 가능하게 장착되며, 상기 PoE 모듈의 출력단자와 상기 아날로그 스피커의 입력단자는 케이블 없이 직접 접속되는 것을 특징으로 하는 PoE 스피커를 제공할 수 있다.
그리고, 상기 PoE 모듈은 상기 아날로그 스피커의 하우징에 슬라딩 방식으로 장착되되, 장착이 완료된 상태에서 상기 PoE 모듈의 출력단자와 상기 아날로그 스피커의 입력단자가 접속될 수 있다.
여기서, 상기 PoE 모듈은 복수 쌍의 출력단자를 구비하고, 복수 쌍의 출력단자 중 상기 아날로그 스피커의 입력단자와 직접 접속되지 않는 출력단자는 스피커 케이블을 통해 다른 슬레이브 아날로그 스피커와 연결 가능할 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 PoE 모듈 및, 상기 PoE 모듈의 출력 단자에 접속되는 입력 단자 및 상기 입력 단자를 통해 제공되는 아날로그 오디오 신호를 출력하는 오디오 출력부를 구비하는 아날로그 스피커;를 포함하고, 상기 PoE 모듈은 상기 아날로그 스피커에 착탈 가능하게 장착되며, 상기 PoE 모듈의 출력단자와 상기 아날로그 스피커의 입력단자는 케이블 없이 직접 접속되는 것을 특징으로 하는 PoE 스피커; 및, 상기 PoE 스피커를 구성하는 PoE 모듈은 복수 쌍의 출력단자를 구비하고, 복수 쌍의 출력단자 중 상기 PoE 스피커를 구성하는 아날로그 스피커의 입력단자와 직접 접속되지 않는 출력단자와 스피커 케이블을 통해 연결되는 적어도 하나의 슬레이브 아날로그 스피커;를 포함하는 PoE 스피커 시스템을 제공할 수 있다.
이 경우, 상기 슬레이브 아날로그 스피커는 복수 개가 구비되고, 복수 개의 아날로그 스피커는 캐스케이드 방식, 또는 데이지 체인 방식으로 연결될 수 있다.
그리고, 디지털 오디오 데이터를 생성하는 디지털 신호 처리 장치; 및, 외부 전원 공급부 및 상기 디지털 신호 처리장치에서 전원 및 디지털 오디오 신호가 공급되고, 상기 PoE 스피커를 구성하는 PoE 모듈로 전원 공급 및 디지털 오디오 신호를 스위칭하는 PoE 스위치;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 PoE 모듈, PoE 스피커 및 PoE 스피커 시스템에 의하면, 아날로그 스피커에 쉽게 장착하여 마스터 PoE 스피커를 구현할 수 있으며 추가적인 아날로그 스피커를 캐스케이드 방식 또는 데이지 체인 방식의 연결을 통해 슬레이브 스피커를 추가할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 PoE 모듈, PoE 스피커 및 PoE 스피커 시스템에 의하면, 구내 방송 시스템 또는 퍼블릭 어드레스 시스템 등의 멀티 스피커 시스템 등 유동적인 현장 환경에 효율적으로 대응하여 영역 케이블링 방식으로 스피커 네트워크를 용이하게 구축할 수 있도록 지원할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 PoE 모듈, PoE 스피커 및 PoE 스피커 시스템에 의하면, 스마트 빌딩 등 아날로그 방송 시스템(PA)이 설치된 환경에서 아날로그 케이블링을 포함한 설비 및 시설들을 최대한 교체 없이 이더넷 또는 IP(Internet Protocol) 기반의 PoE 시스템으로 전환이 용이하게 하며, 랙(rack) 설비 구조로 운용이 가능하여 아날로그 방송 시스템 시장에도 적용이 유리하다.
그리고, 본 발명에 따른 PoE 모듈, PoE 스피커 및 PoE 스피커 시스템에 의하면, 스피커 장애 발생 시 PoE 모듈 만을 분리하여 장애 치유가 가능하므로 유지 보수가 용이하고, 마스터 스피커와 슬레이브 스피커를 구분한 재고 관리의 어려움 없이 유통/판매 측면에서 유리한 효과가 있다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 모듈의 사시도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 모듈의 후면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 PoE 모듈의 구성 블록선도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 스피커가 적용되는 네트워크 스피커 시스템의 개념도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 모듈이 랙(rack)에 설치된 상태를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 스피커 시스템의 하나의 실시예를 도시한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 모듈의 사시도를 도시하며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 모듈의 후면도를 도시하며, 도 3은 본 발명의 PoE 모듈의 구성 블록도를 도시한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 모듈(100)은 아날로그 스피커 사이즈에 대응하는 크기 정도의 박스 형태의 하우징(110)을 포함할 수 있다.
도 3에서 설명하는 바와 같이, 하우징(110) 내부에는 PCB 보드 형태의 컨트롤러(200)가 수용될 수 있다.
상기 하우징(110)은 모듈러잭(111)과 복수 쌍의 출력 단자(112, 113)이 외측으로 노출되도록 장착되는 장착구 또는 개구부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 하우징(110)은 테두리에 아날로그 스피커에 PoE 모듈(100)을 착탈 가능하게 장착하기 위한 장착수단을 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명에 따른 PoE 모듈(100)은 아날로그 스피커에 슬라이드 장착이 가능하도록 장착 가이드(119)를 포함하여 구성될 수 있으며, 후술하는 아날로그 스피커는 상기 장착 가이드(119)가 슬라이드 장착되기 위한 가이드 후크(도 4의 11 참조)가 구비될 수 있다.
상기 PoE 모듈(100)는 작업성 향상을 위하여 손잡이(116)가 더 구비될 수 있다.
상기 모듈러잭(111)은 RJ45 규격으로 PoE 모듈러잭의 플러그가 장착되는 장착구로서, PoE(Power over Ethernet) 패치코드의 플러그가 접속되어 전원과 디지털 오디오 데이터를 수신할 수 있다.
하우징(110) 내부에 구비된 컨트롤러(200)는 상기 PoE 기반의 전원과 디지털 오디오 데이터를 수신하여, 상기 PoE 기반의 전원을 이용해 컨트롤러를 구동하여 상기 디지털 오디오 데이터를 처리하여, 상기 디지털 오디오 데이터 기반의 아날로그 오디오 신호를 생성하고 상기 아날로그 오디오 신호를 증폭하여 오디오 신호를 출력한다.
상기 오디오 신호는 하우징(110)의 복수 쌍의 출력 단자(112, 113)로 출력될 수 있다. 출력 단자가 복수 쌍으로 구비되어, 한 쌍의 출력 단자(112)는 PoE 모듈(100)이 직접 장착되는 아날로그 스피커의 입력단자에 접속되어 해당 아날로그 스피커를 마스터 스피커로 하여 오디오 신호를 출력할 수 있고, 나머지 쌍의 출력단자(113)에 다른 아날로그 스피커와 스피커 케이블로 연결되어 슬레이브 스피커를 구성하며 아날로그 오디오 신호를 출력할 수 있다.
상기 PoE 모듈(100) 내에는 PCB 보드 형태의 컨트롤러가 구비되며, 상기 컨트롤러는 모듈러잭(111)과 복수 쌍의 출력 단자(112, 113)를 입력부와 출력부로 하여 구성될 수 있다.
도 3를 참조하면, 컨트롤러(200)는, 전원부(210), 이더넷 트랜시버(220), 신호처리부(230), DAC 신호변환부(Digital-to-Analog Converter)(240), 신호 증폭부(250), 모듈러잭(111) 및 복수 쌍의 출력 단자(112, 113)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 이더넷 트랜시버(220)은 이더넷 또는 IP(Internet Protocol) 기반의 데이터 송수신을 위한 모뎀을 구비할 수 있으며, 특히, 이더넷 트랜시버(220)은 모듈러잭(111)를 통해 수신되는 이더넷 또는 IP(Internet Protocol) 기반의 디지털 오디오 데이터(VS)를 송수신 할 수 있다.
전원부(210)는 모듈러잭(111)를 통해 수신되는 PoE 기반의 전원(PS)(예, 37.0V 내지 57.0V 등)을 수신하여, PoE 기반의 전원(PS)을 그대로 제공하고나 또는 DC-DC 변환기 등을 이용하여 이를 필요한 전압 크기로 상승 또는 하강시켜(예, 3.3V, 5.0V 등), 컨트롤러(200)를 구동시키기 위해 필요한 전원을 제공한다.
신호처리부(230)는 디지털 오디오 데이터(VS)의 잡음 제거, 게인(gain) 제어 등 디지털 신호 처리를 처리할 수 있고, 디지털 오디오 데이터를 디코딩 하여 PCM(Pulse-code modulation) 신호 또는 압축된 형태의 오디오 포맷으로 변환, 처리를 수행할 수 있다.
DAC 신호변환부(240)는 신호처리부(230)에서 처리된 PCM(Pulse-code modulation)신호 또는 압축된 형식의 포맷 등 디지털 신호를을 아날로그 오디오 신호로 변환한다.
신호 증폭부(250)는 DAC 신호변환부(240)의 아날로그 신호의 출력을 증폭하여 복수 쌍의 출력 단자(112, 113)로 출력한다. 예를 들어, 신호 증폭부(250)는 D 급 증폭기 또는 PWM(Pulse Width Modulation) 증폭기일 수 있다. 이를 위해 신호 증폭부(250)는 펄스폭 변조기(예, 비교기와 삼각파발진기로 구성됨), 푸시풀 증폭기 및 저역통과필터를 구비하여, 이들에서 DAC 신호변환부(240)로부터의 아날로그 오디오 신호에 대해 순차 처리하여 증폭된 아날로그 오디오 신호를 복수 쌍의 출력 단자(112, 113)로 출력할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 스피커가 적용되는 네트워크 스피커 시스템의 개념도를 도시한다.
도 4을 참조하면, PoE 모듈(100)의 하우징(110)은 아날로그 스피커(10)에 직접 장착을 제공하는 장착 가이드(119)를 포함할 수 있다.
아날로그 스피커(10)는 하우징(110)의 장착 가이드(119)와 결합되기 위하여 하우징에 가이드 후크(11)를 구비할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 PoE 모듈(100)의 장착 가이드(119)는 박스형 하우징(110)의 일면 또는 테두리의 양측에 가이드 레일 형태로 구성될 수 있으며, 아날로그 스피커(10)의 가이드 후크(11)는 PoE 모듈(100)이 아날로그 스피커(10)에 슬라이딩 장착이 가능하도록 PoE 모듈(100)의 장착 가이드(119)를 클램핑할 수 있도록 후크 형태로 제공될 수 있다.
이와 같이 PoE 모듈(100)의 하우징(110)이 아날로그 스피커(10)에 장착될 때, 복수 쌍의 출력 단자(112, 113) 중 하우징(110)의 바닥면에 설치된 한 쌍의 제1 출력단자(112)가 아날로그 스피커(10)의 한 쌍의 입력 단자(미도시)와 직접 접속될 수 있다.
즉, 상기 PoE 모듈(100)이 아날로그 스피커에 장착이 완료된 상태에서 한 쌍의 제1 출력단자(112)가 아날로그 스피커(10)의 한 쌍의 입력 단자(미도시)가 접속되도록 각각의 단자의 위치를 설계하여 PoE 모듈(100)의 장착시 별도의 테스트 없이 단자 접속 여부를 확인할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 가이드 후크(11)가 PoE 모듈(100)의 슬라이드 장착 범위를 제한함과 동시에 단자의 접속 위치를 안내할 수 있도록 슬라이딩 장착 범위 한계와 단자 접속 위치를 일치시키도록 PoE 모듈(100)의 하우징을 지지하는 구조를 갖도록 구성할 수 있다.
상기 아날로그 스피커(10)는 통상적인 아날로그 스피커로서 2개의 신호 입력단자를 갖는다. 이에 따라, 아날로그 스피커(10)는 PoE 모듈(100)에서 출력되는 증폭된 아날로그 오디오 신호에 의해 구동되어 PoE 스피커로 동작할 수 있으며 마스터 스피커로 기능할 수 있다.
또한, 복수 쌍의 출력 단자(112, 113) 중 예를 들어, 하우징(110)의 뒷면에 설치된 제2 출력단자(113)는 PoE 모듈(100)에서 출력되는 증폭된 아날로그 오디오 신호를 분기하여 추가의 아날로그 스피커(10’)의 입력 단자와 연결되도록 구성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 하우징(110)의 뒷면에 설치된 제2 출력단자(113)에 스피커 케이블(115)을 연결하고, 스피커 케이블(115)을 통해 캐스케이드 형태로 복수의 스피커(10’)를 병렬 연결하거나 데이지 체인(daisy chain) 방식으로 연결하여 슬레이브 스피커로 구성할 수 있다.
PoE 모듈(100)의 전력 공급량 또는 설계 사양에 따라 또는 복수의 스피커(10’)의 사양에 따라, 병렬 및 데이지 체인 형태로 연결 가능한 슬레이브 스피커(10’)의 수가 정해질 수 있다.
이와 같이 본 발명의 PoE 모듈(100)은 일반적인 아날로그 스피커에 적용하여 PoE 스피커를 구성할 수 있으며, 추가적인 슬레이브 아날로그 스피커를 캐스케이드 방식 또는 데이지 체인 방식의 연결을 통해 확장하여 네트워크 스피커 시스템을 구성할 수 있다.
또한, 구내 방송 시스템 또는 퍼블릭 어드레스 시스템 둥의 멀티 스피커 시스템 등 유동적인 환경에 효율적으로 대응하여 영역 케이블링 방식으로 스피커 네트워크를 용이하게 구축할 수 있도록 지원할 수 있다. 또한, PoE 모듈(100)에 연결된 스피커들의 장애 발생 시 PoE 모듈(100) 만을 분리하여 장애 보수가 가능하므로 유지 보수가 용이하다. 이와 같은 본 발명의 PoE 모듈(100)을 이용한 PoE 스피커 구현 방식을 통해, 마스터 스피커와 슬레이브 스피커를 구분한 재고 관리의 어려움 없이 유통/판매 측면에서 유리하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 모듈이 랙(rack)에 설치된 상태를 도시한다.
도 5를 참조하면, 구내 방송 시스템 등에서 랙(rack, 300)에 PoE 모듈(100)을 복수 개 구비하여, PoE 모듈(100)의 유지, 추가 및 보수를 용이하게 할 수 있다. 즉, 신규 네트워크 스피커의 수요가 존재하는 경우, 마스터 스피커와 슬레이브 스피커의 개수에 따라 아날로그 스피커와 PoE 모듈(100)의 개수 등을 결정할 수 있다.
신규로 네트워크 스피커 시스템을 구축하는 경우 8개의 스피커 설치가 요구되는 경우, 작업자는 2개의 PoE 모듈(100)과 8개의 아날로그 스피커를 현장에 출고하여 도 4에 도시된 바와 같은 네트워크 시스템을 구성할 수 있고, 필요에 따라 PoE 모듈(100)의 개수를 더 늘리고 더 큰 출력의 슬레이브 스피커를 구성할 수도 있을 것이다.
이는 아날로그 방송 시스템이 설치된 환경에서 아날로그 케이블링을 포함한 설비 및 시설들을 최대한 교체 없이 이더넷 또는 IP(Internet Protocol) 기반의 PoE 시스템으로 전환이 용이하도록 지원할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 스피커 시스템의 하나의 실시예를 도시한다.
도 6를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 PoE 스피커 시스템(1000)은 본 발명에 따른 PoE 모듈(100), PoE 스위치(500) 및 디지털 신호 처리 장치(600)을 포함하여 구성될 수 있다.
디지털 신호 처리 장치(600)는 스피커들(10, 50)을 구동하기 위한 디지털 오디오 데이터를 생성하여 PoE 스위치(500)로 출력할 수 있다.
디지털 신호 처리 장치(600)는 마이크나 오디오 플레이어와 연결되어 마이크나 오디오 플레이어가 생성하는 디지털 오디오 데이터를 이더넷 케이블(400)을 이용하여 PoE 스위치(500)로 전달할 수 있다. 디지털 신호 처리 장치(600)는 이외에도 CCTV, 경보 시스템 등 빌딩 등의 관리를 위한 다양한 장치와의 디지털 데이터를 송수신하기 위한 장치일 수 있다. 디지털 신호 처리 장치(600)는 구내 방송용 PA 시스템, 데스크탑 PC 등의 서버로 구현될 수도 있다. 상기 서버는 유선 인터넷 통신이나 WiFi, WiBro 등 무선 인터넷 통신, WCDMA, LTE, 5G 등 이동통신 또는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 무선 통신 등을 지원하는 유무선 네트워크를 통해 연동할 수 있다.
상기 서버는 유선 네트워크로 연결되는 장치뿐만 아니라, 통신 환경에 따라 스마트폰, 음성/영상 전화 통화가능한 웨어러블 디바이스, 테블릿 PC, 노트북 PC, 등의 무선 단말 장치를 포함할 수도 있다.
PoE 스위치(500)는 디지털 신호 처리 장치(600)와 하나 이상의 PoE 장치(예, 100)를 전원 공급과 데이터 통신이 가능한 PoE 이더넷 케이블(400’)로 연결하여 데이터가 송수신되도록 스위칭 할 수 있다. PoE 장치는 PoE 스위치(500)와 PoE 이더넷 케이블로 연결되어 전원과 데이터를 제공받아 동작하는, 무선 액세스 포인트, IP 카메라, VoIP 전화, PoE LED 조명, IoT 장치 등 다양한 전자 장치를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이, PoE 모듈(100)은 PoE 스위치(500)와 PoE 이더넷 케이블로 연결되어 전원과 디지털 오디오 데이터를 수신한다. PoE 모듈(100)은 상기 디지털 오디오 데이터 기반의 아날로그 오디오 신호를 증폭하여 하나 이상의 스피커(마스터 스피커, 슬레이브 스피커 등)를 구동한다.
즉, PoE 모듈(100)은, 상기 아날로그 오디오 신호를 증폭하여 복수의 오디오 신호를 출력하고, 상기 복수의 오디오 신호 중 하나로 마스터 아날로그 스피커(10)를 구동하고, 상기 복수의 오디오 신호 중 나머지에 연결된 하나 이상의 슬레이브 스피커(50)를 더 구동할 수 있다.
전술한 바와 같이, PoE 모듈(100)의 설계 사양에 따라 또는 스피커(10, 10’)의 사양에 따라, PoE 모듈(100)에 연결되어 구동되는 스피커의 수가 정해질 수 있으며, 하나의 마스터 아날로그 스피커(10)와 적어도 3개 이상의 슬레이브 스피커(50)가 병렬 또는 데이지 체인 형태로 연결되도록 하여 구내 방송 또는 스피커가 사용되는 현장에서 사용자에게 편의를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PoE 모듈(100)에 따르면, 아날로그 스피커에 적용하여 PoE 스피커를 구현할 수 있으며 추가적인 아날로그 스피커를 캐스케이드 방식 또는 데이지 체인 방식의 연결을 통해 확장이 자유롭게 이루지도록 지원할 수 있다. 또한, 구내 방송용 PA 시스템이나 유동적인 현장 환경에 효율적으로 대응하여 영역 케이블링 방식으로 스피커 네트워크를 용이하게 구축할 수 있도록 지원할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 PoE 모듈(100)에 따르면, 스마트 빌딩 등 아날로그 방송 시스템(PA)이 설치된 환경에서 아날로그 케이블링을 포함한 설비 및 시설들을 최대한 교체 없이 이더넷 또는 IP(Internet Protocol) 기반의 PoE 시스템으로 전환이 용이하게 하며, 랙(rack) 설비 구조로 운용이 가능하여 아날로그 방송 시스템 시장에도 적용이 유리하다. 그리고, 스피커 장애 발생 시 PoE 모듈(100) 만을 분리하여 장애 치유가 가능하므로 유지 보수가 용이하고, 마스터 스피커와 슬레이브 스피커를 구분한 재고 관리의 어려움 없이 유통/판매 측면에서 유리한 효과가 있다.
본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10, 50 : 아날로그 스피커
100 : PoE 모듈
110 : 하우징
200 : 컨트롤러
500 : PoE 스위치
600 : 디지털 신호 처리 장치

Claims (11)

  1. 전력과 디지털 데이터를 동시에 송수신할 수 있는 플러그를 수용할 수 있는 모듈러잭;
    상기 모듈러잭으로부터 구동에 필요한 전원을 수신하는 전원부, 상기 모듈러잭과 송수신하는 디지털 데이터를 처리하는 신호처리부, 상기 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 DAC 신호변환부 및 상기 변환된 아날로그 신호를 증폭하는 신호 증폭부를 구비하는 컨트롤러;
    상기 컨트롤러에 의하여 변환 증폭된 아날로그 오디오 신호가 출력되는 한 쌍 이상의 출력단자; 및,
    상기 모듈러잭 및 상기 출력단자가 노출되고, 상기 컨트롤러를 감싸는 하우징;을 포함하며,
    상기 한 쌍 이상의 출력단자는 아날로그 스피커에 장착시 상기 아날로그 스피커의 한 쌍의 입력 단자와 직접 접속되기 위한 한 쌍의 제1 출력단자; 및 추가의 아날로그 스피커의 입력 단자와 연결되기 위한 적어도 한 쌍의 제2 출력단자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 PoE 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출력단자에 아날로그 스피커가 직접 장착이 가능한 것을 특징으로 하는 PoE 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하우징에 아날로그 스피커에 슬라이딩 장착을 위한 장착 가이드가 테두리에 구비되는 것을 특징으로 하는 PoE 모듈.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 신호 증폭부는 PWM을 이용하는 D급 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 PoE 모듈.
  6. 제1항 내지 제3항 및 제5항 중 어느 하나의 항의 PoE 모듈; 및,
    상기 PoE 모듈의 한 쌍 이상의 출력 단자에 접속되는 입력 단자 및 상기 입력 단자를 통해 제공되는 아날로그 오디오 신호를 출력하는 오디오 출력부를 구비하는 아날로그 스피커;를 포함하고,
    상기 PoE 모듈은 상기 아날로그 스피커에 착탈 가능하게 장착되며, 상기 PoE 모듈의 출력단자와 상기 아날로그 스피커의 입력단자는 케이블 없이 직접 접속되는 것을 특징으로 하는 PoE 스피커.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 PoE 모듈은 상기 아날로그 스피커의 하우징에 슬라딩 방식으로 장착되되, 장착이 완료된 상태에서 상기 PoE 모듈의 출력단자와 상기 아날로그 스피커의 입력단자가 접속되는 것을 특징으로 하는 PoE 스피커.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 PoE 모듈은 복수 쌍의 출력단자를 구비하고, 복수 쌍의 출력단자 중 상기 아날로그 스피커의 입력단자와 직접 접속되지 않는 출력단자는 스피커 케이블을 통해 다른 슬레이브 아날로그 스피커와 연결 가능한 것을 특징으로 하는 PoE 스피커.
  9. 제1항 내지 제3항 및 제5항 중 어느 하나의 항의 PoE 모듈 및,
    상기 PoE 모듈의 출력 단자에 접속되는 입력 단자 및 상기 입력 단자를 통해 제공되는 아날로그 오디오 신호를 출력하는 오디오 출력부를 구비하는 아날로그 스피커;를 포함하고,
    상기 PoE 모듈은 상기 아날로그 스피커에 착탈 가능하게 장착되며, 상기 PoE 모듈의 출력단자와 상기 아날로그 스피커의 입력단자는 케이블 없이 직접 접속되는 것을 특징으로 하는 PoE 스피커; 및,
    상기 PoE 스피커를 구성하는 PoE 모듈은 복수 쌍의 출력단자를 구비하고, 복수 쌍의 출력단자 중 상기 PoE 스피커를 구성하는 아날로그 스피커의 입력단자와 직접 접속되지 않는 출력단자와 스피커 케이블을 통해 연결되는 적어도 하나의 슬레이브 아날로그 스피커;를 포함하는 PoE 스피커 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 슬레이브 아날로그 스피커는 복수 개가 구비되고, 복수 개의 아날로그 스피커는 캐스케이드 방식, 또는 데이지 체인 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 PoE 스피커 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    디지털 오디오 데이터를 생성하는 디지털 신호 처리 장치; 및,
    외부 전원 공급부 및 상기 디지털 신호 처리장치에서 전원 및 디지털 오디오 신호가 공급되고, 상기 PoE 스피커를 구성하는 PoE 모듈로 전원 공급 및 디지털 오디오 신호를 스위칭하는 PoE 스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PoE 스피커 시스템.
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