KR19990066445A - 초음파 스피커 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파 스피커 시스템에 관한 것으로, 가청대역 이상의 초음파만을 재생시키는 초음파 발생장치로부터 가청대역의 오디오신호를 재생시키는 것이다. 이를 구현하기 위하여 본 발명에 따른 초음파 스피커 시스템은, 상기 초음파 스피커 시스템에 구비된 오디오 신호 발생장치와, 초음파 신호와 오디오 신호를 합성 처리하는 믹서와, 상기 믹서의 신호를 증폭하는 앰프와, 상기 앰프에서 출력되는 신호를 변환시키는 튜랜스듀서와, 최종출력을 매질의 비 선형성을 이용한 컴비네이션톤으로 이루어진다. 따라서, 종래의 초음파 발생장치가 가지는 한계성을 극복하여 오디오 기기로부터의 출력신호를 초음파 발생장치로 입력하여 초음파에 오디오 신호를 실어서 출력하게 되므로 초음파가 가지는 직진성과 초음파 트랜스듀서가 가지는 평탄한 주파수 대역특성 및 음향에너지 변환의 고효율 및 고조파에 의한 음질저하가 없으며, 종래 스피커와 같은 기계적 공진에 의한 저역재생 대역의 한계가 없고, 스피커 시스템으로서 인클로우저가 불필요하므로 종래의 스피커 시스템에 비해 음질향상과 대역특성의 향상과 고능률화 및 특정방향에 대한 소리 전달용으로 활용화 될 수 있는 유용한 효과가 있다.

Description

초음파 스피커 시스템

본 발명은 초음파 스피커 시스템에 관한 것으로, 특히 가청대역 이상의 초음파만을 재생시키는 초음파 발생장치로부터 가청대역의 오디오신호를 재생시키는 초음파 스피커 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 초음파 발생장치를 통해서는 오디오신호를 재생시킬 수 없으나 서로 다른 두 초음파 신호의 상호작용에 의해 가청음을 출력시키는 방법을 사용하고 있다.

상기 기능을 수행하는 종래 기술에 따른 초음파 스피커 시스템을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 초음파 스피커 시스템을 나타낸 블럭도이다.

종래 기술에 의한 초음파 스피커 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 초음파 발생장치에 의한 가청음 출력을 하는 주파수 발진장치(30)와, 상기 주파수 발진장치(30)에서 나온 두 신호를 증폭하는 앰프(50)와, 2개의 입력단을 통해 입력하거나 배열하는 트랜스듀서(60)로 이루어진다.

상기 구성으로 이루어진 종래 기술에 따른 초음파 스피커 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 종래의 초음파 발생장치에 의한 가청음 출력은 주파수 발진기에서 나온 두 신호를 앰프(50)에서 증폭시켜 트랜스듀서(60)의 2개의 입력단을 통해 입력하거나 배열을 형성하고 있는 트랜스듀서(60)에 각기 입력하는 방법이 가능하다.

상기 가청음은 트랜스듀서(60)가 가질 수 있는 대역폭이 좁으므로 극히 한정된 대역의 신호만으로 출력할 수 있다.

그런데 이러한 구성의 종래 초음파 스피커 시스템은 입력시키는 그 본래의 용도가 스피커 시스템용이 아니며 가청음 출력이 가능한 면이 있다 하더라도 입력신호가 오디오 기기에서 나오는 신호일 때, 초음파 신호 1개와의 합성과정이 필요한데 종래의 발생장치는 이러한 합성처리 부분이 없으며, 오디오 신호가 아닌 주파수 발진기에서 나오는 두 신호에 의한 상호작용결과 발생되는 컴비네이션톤(Combination tone)에 의해 가청음을 발생시킬 수 있지만 입력신호 두 개에 대해 트랜스듀서 부분에서 처리해야 할 입력단의 구조가 복잡해지고 가청음은 고정된 주파수 1개에 국한된다는 커다란 단점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 가청대역 이상의 초음파만을 재생시키는 초음파 발생장치로부터 가청대역의 오디오 신호를 재생시키는 초음파 스피커 시스템을 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 초음파 스피커 시스템을 도시한 블록도

도 2는 본 발명에 따른 초음파 스피커 시스템를 도시한 블록도

도 3은 본 발명에 따른 초음파 스피커 시스템의 다른 실시예를 도시한 블럭도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 오디오 신호 발생장치 20 : 믹서

30 : 주파수 발진장치 40 : 변조장치

50 : 앰프 60 : 트랜스듀서

70 : 컴비네이션톤

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 초음파 스피커 시스템은, 상기 초음파 스피커 시스템에 구비된 오디오 신호 발생장치와, 초음파 신호와 오디오 신호를 합성 처리하는 믹서와, 상기 믹서의 신호를 증폭하는 앰프와, 상기 앰프에서 출력되는 신호를 변환시키는 튜랜스듀서와, 최종출력을 매질의 비 선형성을 이용한 컴비네이션톤으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 구성에 의한 본 발명에 따른 초음파 스피커 시스템은, 초음파 발생장치가 가지는 한계성을 극복하여 오디오 기기로부터의 출력신호를 초음파 발생장치로 입력하여 초음파에 오디오 신호를 실어서 출력하게 되므로 초음파가 가지는 직진성과 초음파 트랜스듀서가 가지는 평탄한 주파수 대역특성 및 음향에너지 변환의 고효율 및 고조파에 의한 음질저하가 없으며, 종래 스피커와 같은 기계적 공진에 의한 저역재생 대역의 한계가 없고, 스피커 시스템으로서 인클로우저가 불필요하므로 종래의 스피커 시스템에 비해 음질향상과 대역특성의 향상과 고능률화 및 특정항향에 대한 소리 전달용으로 활용화 될 수 있는 유용한 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 초음파 스피커 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참초하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 초음파 스피커 시스템의 다른 실시예를 도시한 블록도이다. 종래 구성과 동일 작용을 하는 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호를 사용하기로 한다.

본 발명에 따른 초음파 스피커 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 초음파 신호와 오디오 입력신호를 합성 처리하는 믹서(20)와, 그 신호를 증폭하는 앰프(50)와 상기 앰프(50)에서 출력되는 신호를 변환시키는 트랜스듀서(60)로 이루어진다. 상기 오디오 신호를 발생 시키기위해 신호 합성과정에 있어서 트랜스듀서(60)의 공진주파수를 전송주파수로 하고 오디오 신호를 전송주파수에 실어 변조주파수를 형성한다. 최종출력은 매질의 비 선형성을 이용한 컴비네이션톤(70)생성원리를 이용하여 입력되었던 오디오 신호를 상기 트랜스듀서(60)에서 재생할 수 있게 하였다.

상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 초음파 스피커 시스템의 동작을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 초음파 발생장치 가운데 트랜스듀서(60)와, 앰프(50)를 이용하고 믹서(20)를 추가하여 초음파외에는 출력이 불가능한 트랜스듀서(60)에서 오디오 신호출력이 가능한 스피커 시스템으로 활용하였다. 또한, 별도의 믹서(20)를 구성하여 오디오 신호와 초음파 신호를 변조시켜 2개의 합성신호를 1개의 단자에 입력되게 하였으며, 상기 증폭된 신호가 트랜스듀서(60)를 통해 출력될 때 오디오 신호의 대역을 소화할 수 있도록 트랜스듀서(60)의 공진대역폭을 오디오 신호대역인 20㎑이상이 되도록 하였다. 상기 트랜스듀서(60)를 통한 출력이 종래 방식과 달리 1개의 입력단에서 합성처리된 신호를 입력하게 하였으며, 컴비네이션톤(70)도 종래 2개 이상의 배열에서 가능하던 것을 1개의 트랜스듀서(60)로 형성 가능하도록 하였다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 스피커 시스템에 의하면, 종래의 초음파 발생장치가 가지는 한계성을 극복하여 오디오 기기로부터의 출력신호를 초음파 발생장치로 입력하여 초음파에 오디오 신호를 실어서 출력하게 되므로 초음파가 갖는 직진성과 초음파 트랜스듀서가 갖는 평탄한 주파수 대역특성 및 음향에너지 변환의 고효율 및 고조파에 의한 음질저하가 없으며, 종래 스피커와 같은 기계적 공진에 의한 저역재생 대역의 한계가 없고, 스피커 시스템으로서 인플로우저가 불필요하므로 종래의 스피커 시스템에 비해 음질향상과 대역특성의 향상과 고능률화 및 특정방향에 대한 소리 전달용으로 활용화할 수 있는 유용한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 초음파 스피커 시스템에 있어서,

   상기 초음파 스피커 시스템에 구비된 오디오 신호 발생장치와,

   초음파 신호와 오디오 신호를 합성 처리하는 믹서와,

   상기 믹서의 신호를 증폭하는 앰프와,

   상기 앰프에서 출력되는 신호를 변환시키는 튜랜스듀서와,

   최종출력을 매질의 비 선형성을 이용한 컴비네이션톤으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파 스피커 시스템장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 초음파 발생장치는 최종출력의 배열을 통하여 이루어진 것과,

   상기 초음파를 발생시키기 위해 구성된 2개 이상의 트랜스듀서의 배열에 적용되는 것을 특징으로 하는 초음파 스피커 시스템장치.