KR102669486B1 - Car speaker - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스피커는, 저주파대 출력을 담당하는 제1 스피커와, 고주파대 출력을 담당하는 제2 스피커를 포함하고, 제1 스피커와 제2 스피커는 진동패널의 일면에 상하로 배치되도록 설치될 수 있고, 이에 따라 차량용 스피커의 공간 활용이 우수해진다.A vehicle speaker according to an embodiment of the present invention includes a first speaker responsible for outputting a low frequency band and a second speaker responsible for outputting a high frequency band, and the first speaker and the second speaker are positioned up and down on one side of the vibration panel. It can be installed in such a way that the space utilization of the vehicle speaker is improved.
Description
본 발명은 차량용 스피커에 관한 것이다.The present invention relates to vehicle speakers.
자동차에는 오디오 시스템 또는 오디오/비디오 시스템과 같은 음향장치들이 장착된다. 이러한 음향장치들은 라디오, CD 디스크, DVD 디스크 등의 매체에 기록된 음원을 스피커를 통해 가청음으로 출력한다.Cars are equipped with sound devices such as audio systems or audio/video systems. These sound devices output sound sources recorded on media such as radio, CD disk, DVD disk, etc. as audible sound through speakers.
자동차용 스피커는 자석과 보이스 코일을 포함한다. 코일은 진동판(예를 들어, 콘지, cone paper)의 중심축을 둘러싸도록 형성되며, 코일에 전류가 흐르는 경우 자계가 생성되어, 코일과 영구자석 간에 자력이 발생한다. 자력은 인력과 척력이 반복되는 형태로 발생하여 진동판이 진동하고 이에 따라 소리가 만들어진다.Car speakers contain magnets and voice coils. The coil is formed to surround the central axis of a diaphragm (e.g., cone paper), and when a current flows through the coil, a magnetic field is generated, thereby generating a magnetic force between the coil and the permanent magnet. Magnetic force occurs in the form of repeated attraction and repulsion, which causes the diaphragm to vibrate and thus produces sound.
이러한 스피커는 차량 내부에 곳곳에 설치되는데 차지하는 부피가 크고, 자석과 보이스 코일에 의해 스피커의 전체 무게가 증대된다. 뿐만 아니라 많은 전력 소모가 요구된다. These speakers are installed throughout the vehicle, occupying a large volume, and the magnets and voice coils increase the overall weight of the speaker. In addition, it requires a lot of power consumption.
압전소자(Piezo electric effect element)는 압전효과(Piezoelectric Effect)를 발휘하는 압전물질이다. 압전효과는 고체에 힘을 가했을 때 결정 겉면에 전기적 분극이 일어나는 현상이다. 압전효과에 의하면, 압전물질에 압력을 가했을 때 전위차(전압)가 발생하고, 역으로 전위차(전압)이 인가되면 물리적 변위가 생기는 것이다. 압전소자는 공진기, 필터, 센서, 액추에이터 등에 폭넓게 응용되고 있다. Piezo electric effect element is a piezoelectric material that exhibits a piezoelectric effect. The piezoelectric effect is a phenomenon in which electrical polarization occurs on the surface of a crystal when force is applied to a solid. According to the piezoelectric effect, when pressure is applied to a piezoelectric material, a potential difference (voltage) is generated, and conversely, when a potential difference (voltage) is applied, a physical displacement occurs. Piezoelectric elements are widely used in resonators, filters, sensors, and actuators.
본 발명의 발명자는 종래의 스피커의 단점을 극복하기 위하여 압전소자를 이용한 스피커를 위하여 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.In order to overcome the shortcomings of conventional speakers, the inventor of the present invention completed the present invention after a long period of research and trial and error for a speaker using a piezoelectric element.
본 발명의 목적은 다양한 입력 주파수에 대해 효과적으로 소리를 송출하는 차량용 스피커를 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to provide a vehicle speaker that effectively transmits sound for various input frequencies.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.Other unspecified objects of the present invention will be further considered within the scope that can be easily inferred from the following detailed description and its effects.
본 발명의 일 측면에 따르면, 진동패널의 일면에 설치되는 제1 스피커; 및 상기 진동패널의 일면에 부착되는 압전필름을 포함하는 제2 스피커를 포함하고, 상기 제1 스피커는, 마그넷(magnet); 상기 마그넷을 둘러싸는 보이스 코일(voice coil); 및 상기 보이스 코일과 상기 진동패널을 결합시키는 결합링(ring)을 포함하고, 상기 제2 스피커의 상기 압전필름은, 상기 결합링과 상기 진동패널 사이에 마련된 공간에 위치하는, 차량용 스피커가 제공된다.According to one aspect of the present invention, a first speaker installed on one side of the vibration panel; and a second speaker including a piezoelectric film attached to one surface of the vibration panel, wherein the first speaker includes a magnet; A voice coil surrounding the magnet; and a coupling ring that couples the voice coil and the vibration panel, wherein the piezoelectric film of the second speaker is located in a space provided between the coupling ring and the vibration panel. .
상기 결합링의 가장자리는 상기 진동패널에 고정되고, 상기 압전필름이 위치하는 상기 공간은, 상기 가장자리의 내측에 마련될 수 있다. An edge of the coupling ring may be fixed to the vibration panel, and the space where the piezoelectric film is located may be provided inside the edge.
상기 제2 스피커는 상기 제1 스피커보다 높은 주파수의 진동을 발생시킬 수 있다. The second speaker may generate vibration at a higher frequency than the first speaker.
상기 제1 스피커 및 상기 제2 스피커로 전기신호를 송신하는 신호선; 및 상기 제1 스피커 및 상기 제2 스피커로 입력되는 주파수가 달라지도록 상기 신호선에 설치되는 입력주파수 필터를 더 포함할 수 있다.a signal line transmitting electrical signals to the first speaker and the second speaker; And it may further include an input frequency filter installed on the signal line so that the frequencies input to the first speaker and the second speaker are different.
상기 전기신호가 일방향으로 송신되도록 상기 신호선 상에 설치되는 원웨이(one-way) 필터를 더 포함할 수 있다.It may further include a one-way filter installed on the signal line so that the electrical signal is transmitted in one direction.
상기 진동패널은 차량 내부의 필라(pillar)부재를 포함하고, 상기 제1 스피커 및 상기 제2 스피커는 상기 필라부재의 내부에 위치할 수 있다. The vibration panel may include a pillar member inside the vehicle, and the first speaker and the second speaker may be located inside the pillar member.
본 발명의 실시예에 따르면, 입력되는 주파수가 저주파인 경우에도 소리가 생생하게 재현될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, sound can be vividly reproduced even when the input frequency is low frequency.
본 발명의 실시예에 따르면, 차량용 스피커의 공간 활용이 극대화될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, space utilization of vehicle speakers can be maximized.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.Meanwhile, it is to be added that even if the effects are not explicitly mentioned herein, the effects described in the following specification and their potential effects expected from the technical features of the present invention are treated as if described in the specification of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스피커를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스피커의 제2 스피커를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스피커의 출력 주파수를 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스피커의 회로도를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스피커가 차량에 장착된 상태를 나타낸 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.Figure 1 is a diagram showing a vehicle speaker according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing a second speaker of a vehicle speaker according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are diagrams showing the output frequency of a vehicle speaker according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are diagrams showing a circuit diagram of a vehicle speaker according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing a state in which a vehicle speaker according to an embodiment of the present invention is mounted on a vehicle.
The attached drawings are intended as reference for understanding the technical idea of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. In describing the present invention, if it is determined that related known functions may unnecessarily obscure the gist of the present invention as they are obvious to those skilled in the art, the detailed description thereof will be omitted.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하, 본 발명에 따른 차량용 스피커의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of a vehicle speaker according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, identical or corresponding components are assigned the same drawing numbers and overlapping descriptions thereof. will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스피커(1000)를 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram showing a
도 1을 참조하면, 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스피커(1000)는, 제1 스피커(100)와 제2 스피커(200)를 포함한다. 제1 스피커(100)와 제2 스피커(200)는 모두 진동패널(10)의 일면에 설치될 수 있고, 제1 스피커(100)에서 발생하는 진동과, 제2 스피커(200)에서 발생하는 진동은 모두 상기 진동패널(10)을 통해 소리로 송출된다. 여기서, 제1 스피커(100)에서 발생하는 진동과 제2 스피커(200)에서 발생하는 진동은 진동패널(10)로 독립적으로 전달되고 독립적인 소리로 송출될 수 있다. 또는 서로가 주는 영향이 극히 미미할 수 있다.Referring to FIG. 1, a
진동패널(10)은 외력이 주어졌을 때 진동이 가능한 패널로서, 금속, PVDF(polyvinylidene difluoride), 실리콘, 우레탄, 고무, 플라스틱, 금속탄소나노튜브, 그래핀 등의 소재로 이루어질 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니며, 진동이 가능한 재료라면 어느 것이든 사용될 수 있다. 예를 들어, 진동패널(10)은 차량 내부의 어느 평평한 부분일 수 있다.The vibrating
제1 스피커(100)는 마그넷(magnet)(110), 보이스 코일(voice coil)(120), 결합링(ring)(130)을 포함할 수 있다. The
마그넷(110)은 영구자석으로 원기둥 형상을 가질 수 있다. The
보이스 코일(120)은 도선이 복수회 감겨져 형성되며, 보이스 코일(120)은 마그넷(110)의 외주면을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 즉, 보이스 코일(120) 내부에 마그넷(110)이 위치할 수 있다. 이 경우, 보이스 코일(120)은 마그넷(110)의 자기장이 미치는 영역에 위치하고, 보이스 코일(120)에 전류가 흐르면 마그넷(110)과의 상호작용에 의해 보이스 코일(120)이 상하로 진동할 수 있다. 한편, 여기서, 보이스 코일(120)이 마그넷(110)의 외주면 전체를 감싸지 않고, 마그넷(110)의 일부 두께의 외주면을 감싸도록 형성될 수 있다.The
결합링(130)은 보이스 코일(120)과 진동패널(10)을 결합시키는 링 형상의 부재이다. 결합링(130)의 중앙부에는 개구가 마련될 수 있다. 결합링(130)에는 보이스 코일(120)이 끼워지는 원형의 삽입홈이 마련될 수 있고, 삽입홈은 상기 개구의 둘레를 따라 형성될 수 있다.The
결합링(130)의 가장자리(131)는 진동패널(10)에 고정될 수 있다. 결합링(130)의 가장자리(131)는 진동패널(10)의 일면에 고정될 수 있다. 결합링(130)의 가장자리(131)는 보이스 코일(120)보다 넓은 직경으로 형성될 수 있다. 보이스 코일(120)의 상하 진동은 결합링(130)에 의해 진동패널(10)로 전달될 수 있는데, 진동패널(10)과 고정된 결합링(130)의 가장자리(131)를 통해 진동패널(10)로 전달될 수 있다. 결합링(130)은 보이스 코일(120)의 진동을 진동패널(10)로 그대로 전달할 수 있을만큼 강성이 충분히 큰 재질로 형성될 수 있다.The edge 131 of the
또한, 결합링(130)의 가장자리(131)의 내측에는 결합링(130)과 진동패널(10)이 상하로 이격된 공간(132)이 마련될 수 있다. 즉, 마그넷(110)과 보이스 코일(120)은 결합링(130)에 의해 진동패널(10)로부터 이격된다. 따라서, 결합링(130)의 가장자리(131)는 진동패널(10)에 고정되되, 가장자리(131)의 내측은 진동패널(10)로부터 떠 있게 된다.Additionally, a
결합링(130)에는 상기 공간(132)과 외부를 연결하는 공기 통로(133)가 마련될 수 있다. 구체적으로 결합링(130)의 가장자리(131)에 수평으로 연장되는 공기 통로(133)가 마련될 수 있다. 다만, 도 1에 도시된 것과 달리, 결합링(130)의 가장자리(131)가 아닌 결합링(130)의 상면에 천공된 공기 통로(133)가 마련될 수도 있다. 제2 스피커(200)에 의한 진동패널(10)의 진동 시 공기가 상기 공기 통로(133)를 통해 유출입될 수 있다.The
제1 스피커(100)는 플랜지(flange)(140), 요크(yoke)(150), 댐퍼(damper)(160)(또는 서스펜션(suspension), 폴 피스(pole piece)(170) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.The
플랜지(140)는 보이스 코일(120)의 외주면에 결합되며, 보이스 코일(120)로 전압을 인가할 수 있도록 전도성 물질로 형성될 수 있다. The
요크(150)는 마그넷(110)의 일면을 커버하며 상기 플랜지(140)에 결합될 수 있다. 요크(150)는 마그넷(110)의 상면을 커버하며, 상기 마그넷(110)의 일면(또는 상면)은 마그넷(110)의 양면 중 진동패널(10)을 바라보지 않는 면이다.The
플랜지(140) 및/또는 요크(150)는 외부 하우징(미도시)에 결합되어 위치가 고정될 수 있다. 또한, 이에 따라 마그넷(110)의 위치도 고정될 수 있다.The
댐퍼(160)는 보이스 코일(120)의 상하 이동을 제한할 수 있고, 보이스 코일(120)의 외주면에 결합되고, 플랜지(140)에 결합될 수 있다. 댐퍼(160)는 탄성부재로 형성될 수 있다.The
폴 피스(170)는 마그넷(110)의 타면에 결합될 수 있고, 특히 진동패널(10)을 대면하는 면에 결합될 수 있다. 폴 피스(170)는 마그넷(110)의 극에 따라 분극될 수 있다. 폴 피스(170)는 자성체로 이루어질 수 있다.The
상술한 제1 스피커(100)는 진동패널(10)을 진동판으로 하는 다이내믹(dynamic) 스피커, 또는 표면 스피커(표면 실장 스피커, 진동 스피커, 서페이스 트랜듀서(surface tranducer))일 수 있다. The above-described
제2 스피커(200)는 진동패널(10)의 일면에 부착되는 압전필름(210)을 포함할 수 있다. 즉, 압전필름(210)이 진동패널(10)의 일면에 부착되고, 압전필름(210)으로의 전압 인가에 따른 압전효과에 의해 진동패널(10)이 진동할 수 있다. 즉, 전압 인가에 따라 압전필름(210)이 스마일(smile) 및 크라잉(crying)을 반복 형성하면서 굴곡되고, 이에 따라 진동패널(10)도 동일한 형상대로 진동할 수 있다.The
제2 스피커(200)의 압전필름(210)은 결합링(130)과 진동패널(10) 사이에 마련된 공간(132)에 위치하도록 진동패널(10)의 일면에 부착될 수 있다. 압전필름(210)은 접착제에 의해 진동패널(10)의 일면에 접착될 수 있고, 접착제는 연성 재질로 이루어질 수 있다.The
구체적으로, 결합링(130)의 가장자리(131)는 진동패널(10)의 일면에 고정되고, 결합링(130)의 가장자리(131) 내측에는 결합링(130)과 진동패널(10)이 이격된 공간(132)이 마련되며, 압전필름(210)은 상기 공간(132)에 위치할 수 있다. Specifically, the edge 131 of the
이에 따라, 제1 스피커(100)와 제2 스피커(200)는 진동패널(10)에 대해 수직으로 배치되며, 병렬로 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 스피커(100)와 제2 스피커(200)의 조합으로 이루어진 본 발명의 차량용 스피커(1000)가 차지하는 공간(132)이 최소화될 수 있다.Accordingly, the
압전필름(210)의 길이는 보이스 코일(120)의 직경보다 클 수 있으나, 제한되는 것은 아니다. 압전필름(210)은 결합링(130)과 접촉되지 않으며, 압전필름(210)은 상기 결합링(130)과 진동패널(10) 사이의 공간(132) 내에서 굴곡될 수 있다. The length of the
압전필름(210)과 결합링(130)은 좌우 방향으로 서로 이격되는데, 압전필름(210)과 결합링(130)이 좌우 방향으로 서로 이격된 진동패널의 지점(11)에 압전필름(210)의 둘레를 따라 홈(미도시)이 형성될 수 있다. 홈은 진동패널(10)의 두께의 일부를 관통할 수 있다.The
이에 따라, 진동패널(10)에서 제1 스피커(100)에 의한 진동과, 제2 스피커(200)에 의한 진동이 서로에게 미치는 영향이 최소화될 수 있다.Accordingly, the influence of the vibration caused by the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스피커(1000)의 제2 스피커(200)를 나타낸 도면이다. Figure 2 is a diagram showing the
도 2(a)에는 압전필름(210)이 도시되며, 압전필름(210)에 리드단자(20)가 결합되어 있다. 리드단자(20)는 압전필름(210)의 전극층(230)과 전기적으로 연결될 수 있다. 2(a) shows a
도 2(b)를 참조하면, 압전필름(210)은 적층형 압전세라믹 구조를 이룰 수 있다. 이 경우 압전필름(210)은 압전층(220) 및 전극층(230)을 포함할 수 있고, 압전층(220)과 전극층(230)은 서로 교번하여 적층될 수 있다. 압전층(220)과 전극층(230) 각각은 복수로 형성될 수 있고, 복수의 압전층(220)과 복수의 전극층(230)은 서로 교대로 적층될 수 있다.Referring to FIG. 2(b), the
압전층(220)은 PZT와 같은 다결정 세라믹뿐 아니라, PMN-PT, PZN-PT, PIN-PT, PYN-PT 등의 단결정 압전 소재, PVDF, PVDF-TrFE 등의 유연 압전 폴리머 소재, BNT (BaNiTiO3), BZT-BCT 등의 무연 압전 신소재 등을 포함할 수 있다. 압전층(220)은 10~60㎛ 정도의 두께를 가질 수 있고, 사각형뿐만 아니라, 원형, 타원형 및 다각형 등 다양한 형태를 가질 수 있다. The piezoelectric layer 220 is made of not only polycrystalline ceramics such as PZT, but also single crystal piezoelectric materials such as PMN-PT, PZN-PT, PIN-PT, and PYN-PT, flexible piezoelectric polymer materials such as PVDF and PVDF-TrFE, and BNT (BaNiTiO 3 ), lead-free new piezoelectric materials such as BZT-BCT, etc. The piezoelectric layer 220 may have a thickness of about 10 to 60 ㎛, and may have various shapes such as not only square, but also circular, oval, and polygonal.
전극층(230)은 압전층(220)의 적어도 일면에 형성될 수 있다. 전극층(230)은 양전극과 음전극을 포함할 수 있다. 하나의 압전층(220)을 기준으로 양면에 양전극과 음전극이 각각 위치할 수 있다. 서로 다른 층에 위치하는 양전극은 비아를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 서로 다른 층에 위치하는 음전극 역시 비아를 통해 전기적으로 연결될 수 있고, 양전극과 음전극은 서로 독립된다. The electrode layer 230 may be formed on at least one surface of the piezoelectric layer 220. The electrode layer 230 may include a positive electrode and a negative electrode. Positive and negative electrodes may be located on both sides of one piezoelectric layer 220, respectively. Positive electrodes located on different layers may be electrically connected through vias. Negative electrodes located in different layers can also be electrically connected through vias, and the positive and negative electrodes are independent from each other.
한편, 압전필름(210)은 적어도 하나의 커버층(240)을 포함할 수 있고, 커버층(240)은 절연물질로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the
한편, 본 발명의 차량용 스피커(1000)에 사용되는 압전필름(210)은 도 2에 도시된 구조로 제한되는 것은 아니며, 진동패널(10)을 진동시키는 압전효과를 발휘하는 것이라면 어떤 것도 사용될 수 있다.Meanwhile, the
제1 스피커(100)와 제2 스피커(200)는 서로 다른 주파수의 진동을 발생시킬 수 있다. 즉, 제1 스피커(100)의 보이스 코일(120)의 진동의 주파수와 제2 스피커(200)의 압전필름(210)의 진동의 주파수는 서로 다를 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 스피커(200)는 상기 제1 스피커(100)보다 높은 주파수의 진동을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 스피커(100)는 500Hz 이하의 주파수의 진동을 발생하고, 제2 스피커(200)는 500Hz 보다 큰 주파수의 진동을 발생할 수 있다. 이러한 차량용 스피커(1000)는 2-way 스피커로 구현될 수 있다.The
이 경우, 제2 스피커(200)에 의한 진동은 진동패널(10)에서 상대적으로 높은 소리로 구현되고, 제1 스피커(100)에 의한 진동은 진동패널(10)에서 상대적으로 낮은 소리로 구현될 수 있다. 따라서, 제1 스피커(100)와 결합된 진동패널(10) 부분을 통해 낮은 음역대의 소리가 송출되고, 제2 스피커(200)와 결합된 진동패널(10)의 부분을 통해 높은 음역대의 소리가 송출될 수 있다.In this case, the vibration caused by the
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스피커(1000)의 출력 주파수를 나타낸 도면이다. 특히, 입력 주파수에 따른 출력 주파수에 대한 소리 크기(dB)를 나타낸다.3 and 4 are diagrams showing the output frequency of the
도 3(a)는 제1 스피커(100)의 진동에 따른 출력 주파수이고, 도 3(b)는 제2 스피커(200)의 진동에 따른 출력 주파수이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 스피커(100)는 상대적으로 저주파수대를 출력하고, 제2 스피커(200)는 상대적으로 고주파수대를 출력할 수 있다.Figure 3(a) shows the output frequency according to the vibration of the
이에 따르면, 도 4와 같이, 특정 주파수를 기점으로 제1 스피커(100)는 저주파수대 출력을 담당(A)하고, 제2 스피커(200)는 고주파수대 출력을 담당(B)한다.Accordingly, as shown in FIG. 4, starting from a specific frequency, the
결국, 제1 스피커(100)는 낮은 소리를 송출하고, 제2 스피커(200)는 높은 소리를 송출할 수 있다. 제1 스피커(100)는 우퍼(wooper) 역할을 하고, 제2 스피커(200)는 트위터(tweeter) 역할을 할 수 있다. Ultimately, the
한편, 상기 기점이 되는 특정 주파수는 500Hz일 수 있고, 바람직하게는 300Hz일 수 있다. 다만, 해당 수치로 제한되는 것은 아니다. Meanwhile, the specific frequency that serves as the starting point may be 500 Hz, and preferably 300 Hz. However, it is not limited to this number.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스피커(1000)의 회로도를 나타낸 도면이다.5 and 6 are diagrams showing a circuit diagram of a
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스피커(1000)는 회로를 포함하고, 회로는 입력된 전기신호를 처리하여 제1 스피커(100) 및 제2 스피커(200)로 전달할 수 있다. The
회로는 신호선과 입력주파수 필터를 포함할 수 있다. 이러한 회로는 PCB(인쇄회로기판)에서 구현될 수 있다.The circuit may include a signal line and an input frequency filter. These circuits can be implemented on a printed circuit board (PCB).
신호선은 제1 스피커(100) 및 제2 스피커(200)로 전기신호를 송신할 수 있다. 신호선은 각 스피커마다 한 쌍으로 구현되어 양극 및 음극과 연결될 수 있다. 또한, 제1 스피커(100)로 연결되는 신호선과 제2 스피커(200)로 연결되는 신호선은 서로 독립적으로 형성될 수 있다.The signal line can transmit electrical signals to the
입력주파수 필터는 각 스피커로 송신되는 전기신호의 주파수를 조절할 수 있고, 입력주파수 필터는 신호선에 설치되는 전자부품으로 구현될 수 있다.The input frequency filter can adjust the frequency of the electrical signal transmitted to each speaker, and the input frequency filter can be implemented with electronic components installed on the signal line.
도 5를 참조하면, 제1 스피커(100) 및 제2 스피커(200)로 연결되는 신호선이 도시되어 있다. 제1 스피커(100)에는 양극으로 연결되는 신호선과 음극으로 연결되는 신호선이 각각 연결된다. 제2 스피커(200)에도 양극으로 연결되는 신호선과 음극으로 연결되는 신호선이 각각 연결된다.Referring to FIG. 5, signal lines connected to the
제1 스피커(100) 및 제2 스피커(200)로 입력되는 전기신호는 양극에서 입력된다. 여기서, 제1 스피커(100)로는 저주파수대가 입력되고, 제2 스피커(200)로는 고주파수대가 입력된다. 양극으로 입력되는 전기신호는 저주파수대와 고주파수대를 모두 포함하되, 제1 스피커(100)로 입력되는 주파수와 제2 스피커(200)로 입력되는 주파수는 서로 다를 수 있다.Electrical signals input to the
이를 위해 신호선 상에 입력주파수 필터가 설치된다. 입력주파수 필터는 직렬형 필터 및 병렬형 필터를 포함할 수 있다. 먼저, 직렬형 필터를 살펴본다. For this purpose, an input frequency filter is installed on the signal line. The input frequency filter may include a series filter and a parallel filter. First, let's look at the series filter.
제1 스피커(100)로 연결되는 신호선에는 제1 스피커(100)와 직렬로 연결되는 코일이 마련되며, 코일은 고주파를 필터링하고 저주파를 잘 통과시킬 수 있다. 또한, 제2 스피커(200)로 연결되는 신호선에는 제2 스피커(200)와 직렬로 연결되는 캐패시터가 마련되며, 캐패시터는 저주파를 필터링하고 고주파를 잘 통과시킬 수 있다. A coil connected in series with the
나아가, 크로스오버(crossover) 주파수 영역을 최소화하기 위하여, 병렬형 필터가 설치될 수 있다. 제1 스피커(100)로 연결되는 신호선에는 제1 스피커(100)와 병렬로 연결되는 캐패시터가 더 구비될 수 있고, 이에 따라 고주파가 강제손실될 수 있다. 또한, 제2 스피커(200)로 연결되는 신호선에는 제2 스피커(200)와 병렬로 연결되는 코일이 더 구비될 수 있고, 이에 따라 저주파가 강제손실될 수 있다. 따라서, 출력 주파수의 감쇄율이 더 커지고, 크로오버 영역은 감소될 수 있다. Furthermore, in order to minimize the crossover frequency region, a parallel filter may be installed. The signal line connected to the
한편, 도 6(a)를 참조하면, 신호선에는 원웨이(one-way) 필터(F)가 설치될 수 있고, 원웨이 필터(F)는 전자부품으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 원웨이 필터(F)는 다이오드(diode)를 포함할 수 있다. 도 6(b)에 도시된 바와 같이 원웨이 필터(F)는 제너 다이오드(Zener diode)를 포함할 수 있다. 제너 다이오드는 접지 연결되어 신호선에 설치될 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 6(a), a one-way filter (F) may be installed on the signal line, and the one-way filter (F) may be implemented with electronic components. For example, the one-way filter (F) may include a diode. As shown in FIG. 6(b), the one-way filter F may include a Zener diode. The Zener diode can be connected to ground and installed on the signal line.
원웨이 필터(F)는 제1 스피커(100)로 연결되는 신호선 및 제2 스피커(200)로 연결되는 신호선 중 적어도 하나에 설치될 수 있다. 또한, 양극과 연결되는 신호선 및 음극과 연결되는 신호선 각각에 원웨이 필터(F)가 설치될 수 있다. The one-way filter (F) may be installed on at least one of the signal line connected to the
양극과 연결되는 신호선에 있어서, 원웨이 필터(F)는 입력주파수 필터보다 스피커와 더 인접하게 설치될 수 있고, 이 경우, 입력단으(양극)로 입력되는 전기신호는 직렬형 입력주파수 필터를 먼저 통과한 후에 원웨이 필터(F)를 통과하여 스피커로 입력된다. 또한, 스피커에서 출력되는 전기신호는 원웨이 필터(F)를 통과한 후에 출력단(음극)으로 출력될 수 있다.In the signal line connected to the anode, the one-way filter (F) can be installed closer to the speaker than the input frequency filter. In this case, the electrical signal input to the input terminal (anode) is first passed through the serial input frequency filter. After passing through the one-way filter (F), it is input to the speaker. Additionally, the electrical signal output from the speaker may be output to the output terminal (cathode) after passing through the one-way filter (F).
원웨이 필터(F)에 의하면, 전기신호는 일방향으로만 흐를 수 있다. 특히, 원웨이 필터(F)는 특정 조건 하에서 전기신호를 일방향으로만 흐르게 할 수 있다. 따라서, 입력되는 전기신호는 제1 스피커(100)와 제2 스피커(200)로 전달되며, 제1 스피커(100) 및/또는 제2 스피커(200)에서 발생하는 불필요한 진동이나 충격에 의한 전기신호는 역방향으로 전달되지 않을 수 있다. According to the one-way filter (F), electrical signals can only flow in one direction. In particular, the one-way filter (F) can allow electrical signals to flow in only one direction under certain conditions. Therefore, the input electrical signal is transmitted to the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스피커(1000)가 차량에 장착된 상태를 나타낸 도면이다.Figure 7 is a diagram showing a state in which the
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스피커(1000)는 차량 내부에 설치될 수 있고, 특히 차량 내부의 필라(pillar)부재(P)에 설치될 수 있다. 이 경우, 상술한 진동패널(10)은 필라부재(P)가 된다. Referring to FIG. 7, the
제1 스피커(100)와 제2 스피커(200)는 필라부재(P)의 내부에 위치할 수 있다. 이 경우, 차량 내부에서 제1 스피커(100)와 제2 스피커(200)는 보이지 않는다.The
필라부재(P)는 차량의 A-필라일 수 있으나, 제한되는 것은 아니다.The pillar member (P) may be an A-pillar of a vehicle, but is not limited thereto.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 스피커(1000)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 필라부재(P) 외에도 설치될 수 있다. Meanwhile, the
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.The scope of protection of the present invention is not limited to the description and expression of the embodiments explicitly described above. In addition, it is added once again that the scope of protection of the present invention may not be limited due to changes or substitutions that are obvious in the technical field to which the present invention pertains.
10: 진동패널
100: 제1 스피커
110: 마그넷
120: 보이스 코일
130: 결합링
140: 플랜지
150: 요크
160: 댐퍼
170: 폴 피스
200: 제2 스피커
210: 압전필름
220: 압전층
230: 전극층
240: 커버층10: Vibration panel
100: 1st speaker
110: Magnet
120: voice coil
130: coupling ring
140: Flange
150: York
160: damper
170: Pole Piece
200: second speaker
210: Piezoelectric film
220: Piezoelectric layer
230: electrode layer
240: Cover layer
Claims (6)
상기 진동패널의 일면에 부착되는 압전필름을 포함하는 제2 스피커를 포함하고,
상기 제1 스피커는,
마그넷(magnet);
상기 마그넷을 둘러싸는 보이스 코일(voice coil); 및
상기 보이스 코일과 상기 진동패널을 결합시키는 결합링(ring)을 포함하고,
상기 결합링의 가장자리는 상기 진동패널에 고정되고,
상기 제2 스피커의 상기 압전필름은, 상기 결합링과 상기 진동패널 사이의 상기 가장자리의 내측에 마련된 공간에 위치하고,
상기 결합링에는 상기 공간과 상기 결합링의 외측을 연결하는 공기 통로가 형성되고,
상기 제1 스피커 및 상기 제2 스피커로 전기신호를 송신하는 신호선; 및
상기 제1 스피커 및 상기 제2 스피커로 입력되는 주파수가 달라지도록 상기 신호선에 설치되는 입력주파수 필터를 더 포함하는,
차량용 스피커.
A first speaker installed on one side of the vibration panel; and
It includes a second speaker including a piezoelectric film attached to one surface of the vibration panel,
The first speaker is,
magnet;
A voice coil surrounding the magnet; and
It includes a coupling ring that couples the voice coil and the vibration panel,
The edge of the coupling ring is fixed to the vibration panel,
The piezoelectric film of the second speaker is located in a space provided inside the edge between the coupling ring and the vibration panel,
An air passage connecting the space and the outside of the coupling ring is formed in the coupling ring,
a signal line transmitting electrical signals to the first speaker and the second speaker; and
Further comprising an input frequency filter installed on the signal line so that the frequencies input to the first speaker and the second speaker are different,
Car speakers.
상기 제2 스피커는 상기 제1 스피커보다 높은 주파수의 진동을 발생시키는,
차량용 스피커.
According to paragraph 1,
The second speaker generates vibration of a higher frequency than the first speaker,
Car speakers.
상기 전기신호가 일방향으로 송신되도록 상기 신호선 상에 설치되는 원웨이(one-way) 필터를 더 포함하는,
차량용 스피커.
According to paragraph 1,
Further comprising a one-way filter installed on the signal line so that the electrical signal is transmitted in one direction,
Car speakers.
상기 진동패널은 차량 내부의 필라(pillar)부재를 포함하고,
상기 제1 스피커 및 상기 제2 스피커는 상기 필라부재의 내부에 위치하는,
차량용 스피커.
According to paragraph 1,
The vibration panel includes a pillar member inside the vehicle,
The first speaker and the second speaker are located inside the pillar member,
Car speakers.
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