KR20020049257A - Audio system having flexible sound field for a vehicle - Google Patents

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KR20020049257A
KR20020049257A KR1020000078388A KR20000078388A KR20020049257A KR 20020049257 A KR20020049257 A KR 20020049257A KR 1020000078388 A KR1020000078388 A KR 1020000078388A KR 20000078388 A KR20000078388 A KR 20000078388A KR 20020049257 A KR20020049257 A KR 20020049257A
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노규상
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이계안
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Abstract

PURPOSE: An audio system for a vehicle is provided to replay an optimum sound field and sound volume for passengers by sounding a speaker grill of a speaker box depending on the number of passengers. CONSTITUTION: An audio system for a vehicle comprises passenger detecting sensors(31,32,33), speakers(41a,41b,42a,42b), and an audio unit(40). The passenger detecting sensors(31) sense passengers in a vehicle room and generate signals indicative of positions of the passengers. The speakers(41a,41b,42a,42b) generate a sound wave in response to an electrical signal applied from the audio unit(40). The audio unit(40) receives the position signals of the passengers generated by the passenger detecting sensors(31,32,33) to control sound wave emitting positions of the speakers(41a,41b,42a,42b), and transmits electrical signals for generating the sound waves to the speaker(41a,41b,42a,42b).

Description

가변음장을 갖는 자동차의 오디오 시스템{AUDIO SYSTEM HAVING FLEXIBLE SOUND FIELD FOR A VEHICLE}Audio system of car with variable sound field {AUDIO SYSTEM HAVING FLEXIBLE SOUND FIELD FOR A VEHICLE}

본 발명은 가변음장을 갖는 자동차의 오디오 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차에서 탑승 인원을 감지하여 오디오 시스템의 스피커의 위치를 조정함으로써, 탑승 인원에게 최적의 음량 및 음장을 제공하기 위한 가변음장을 갖는 자동차의 오디오 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an audio system of a vehicle having a variable sound field. More particularly, the present invention relates to a variable sound field for detecting an occupant in an automobile and adjusting the position of a speaker of the audio system, thereby providing an optimal volume and sound field for the occupant. It relates to an audio system of a car having a.

일반적으로 차량에는 사용자의 다양한 요구를 만족시키기 위하여 오디오 시스템에 장착된다. 차량에 장착되는 오디오 시스템은 차실의 설계 구조에 따라 적정한 위치에 설치되는 스피커를 포함한다.In general, a vehicle is mounted on an audio system to satisfy various needs of a user. The audio system mounted on the vehicle includes a speaker installed at a proper position according to the design structure of the cabin.

이러한 자동차의 오디오 시스템의 개략적인 구성도가 도1에 도시되어 있다.A schematic diagram of the audio system of such a vehicle is shown in FIG.

도1에 따르면, 차량에 장착되는 오디오 시스템의 스피커는 음의 공명을 위한 스피커함(11)과, 상기 스피커함(11)의 일정 위치에 고정되어 설치되는 스피커 그릴(12)과, 상기 오디오 시스템의 앰프에서 전달되는 전기적 신호에 따라 음파를 발생시키기 위한 진동판(13)과, 상기 진동판(13)을 일정의 위치에 고정시켜 지지하기 위한 트림(14)/프로텍터(15)/내측패널(16) 등을 포함한다.1, a speaker of an audio system mounted on a vehicle includes a speaker box 11 for sound resonance, a speaker grill 12 fixedly installed at a predetermined position of the speaker box 11, and the audio system. The diaphragm 13 for generating sound waves in accordance with the electrical signal transmitted from the amplifier of the amplifier and the trim 14 / protector 15 / inner panel 16 for fixing and supporting the diaphragm 13 in a predetermined position And the like.

상기 진동판(13) 및 센터캡(도시되지 않음)은 주로 종이나 폴리프로필렌계의 재질로 이루어지므로, 외부의 충격으로 인해 파손되기 쉽고 형상이 손상되기 쉽기 때문이다. 이처럼 형상이 손상되는 경우에는 진동판에서 발생되는 음의 특성이 변경되므로, 음의 원할한 재생이 용이하지 않게 된다.Since the diaphragm 13 and the center cap (not shown) are mainly made of a paper or polypropylene-based material, the diaphragm 13 and the center cap are easily broken due to external impact and are easily damaged. If the shape is damaged in this way, the sound characteristics generated in the diaphragm are changed, so that smooth reproduction of the sound is not easy.

그래서 스피커 진동판(13)을 외부의 충격으로부터 보호하기 위해 스피커 진동판(13)의 전면부에 스피커 그릴(12)을 둔다. 상기 스피커 그릴(12)은 스피커함(11)의 일정 위치에 고정 설치되며, 그 개구율은 30~55% 정도된다.Thus, in order to protect the speaker diaphragm 13 from external impact, the speaker grill 12 is placed on the front surface of the speaker diaphragm 13. The speaker grill 12 is fixedly installed at a predetermined position of the speaker box 11, the opening ratio is about 30 to 55%.

그러나 이상 설명한 종래기술은, 스피커 그릴(12)의 개구율이 30~55% 정도여서 음 재생시 음이 감소되면 왜곡(Distortion)이 증가되기 때문에 상기 감소된 음량을 보상하기 위하여 앰프의 출력량을 증대시켜야만 하는 문제점이 있다.However, in the related art described above, since the aperture ratio of the speaker grille 12 is about 30 to 55%, and the sound is reduced during sound reproduction, distortion is increased, so the output amount of the amplifier must be increased to compensate for the reduced volume. There is a problem.

그런데 앰프가 내장된 1~2.5 din 규격의 오디오 시스템의 경우에는 한정된 파워IC로는 음량을 증가시킬 있으나 그에 따른 비용이 부가될 뿐만 아니라, 출력의 증대에 따른 부가적인 왜곡인 발생되어 결국에는 왜곡량이 증가된다.However, in the case of 1 ~ 2.5 din standard audio system with built-in amplifier, the limited power IC can increase the volume, but it adds cost and additional distortion caused by the increase of the output. do.

더불어 외장 앰프를 구비한 2.0~2.5 din 규격의 오디오 시스템에서는 감소된 음량을 보상하기 위한 출력증대는 가능하지만, 오디오 출력을 증대시켜도 차량 조건에서는 앰프의 장착 위치와 그 무게 및 비용 등이 문제가 될 수 있다.In addition, in the 2.0 ~ 2.5 din audio system with external amplifier, it is possible to increase the output to compensate for the reduced volume.However, even if the audio output is increased, the mounting position of the amplifier, its weight and cost may be a problem. Can be.

또한, 스피커의 개구율에 따른 음장 특성의 변화는 다음과 같다.In addition, the change of the sound field characteristics according to the aperture ratio of the speaker is as follows.

① 개구율 20% 이하 : 왜곡 과다, 저음역 및 고음역의 음장 특성 변화가 심함.① 20% or less of aperture ratio: Excessive distortion, severe change of sound field characteristics in low and high range.

② 개구율 20~40% : 왜곡 발생, 음의 명료성이 현저히 저하되고 음장 특성 변화가 많음.② opening ratio 20 ~ 40%: Distortion, sound clarity is significantly reduced, and sound field characteristics change a lot.

③ 개구율 40~60% : 왜곡 존재, 음의 명료성이 현저히 저하되고 음장 특성의 변화가 있음.③ Opening ratio 40 ~ 60%: Distortion, sound intelligibility is significantly lowered and sound field characteristics change.

④ 개구율 60~80% : 왜곡 미약, 저음역 및 고음역의 음장 특성 변화가 적음.④ Opening ratio 60 ~ 80%: Less distortion, less change of sound field characteristics in low and high range.

이러한 개구율에 따른 음장 특성의 변화를 근거로 분석해 보면, 현재 차량에 장착되는 스피커는 개구율이 25~48%로 음 재생의 측면에서는 불리하다. 예를 들어, 금속재 스피커함의 개구율은 약 48%이고, 수지물 스피커함의 개구율은 약 40%이며,수지물과 천 계통이 혼재된 스피커함의 개구율은 약 25%이므로 음장 특성의 변화가 심하게 나타나게 되는 문제점이 있는 것이다.Based on the change in the sound field characteristics according to the aperture ratio, the current speaker mounted on the vehicle has an aperture ratio of 25 to 48%, which is disadvantageous in terms of sound reproduction. For example, the opening ratio of a metal speaker box is about 48%, the opening ratio of a resin speaker box is about 40%, and the opening ratio of a speaker box in which resin and cloth systems are mixed is about 25%. Is there.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 자동차에서 탑승 인원을 감지하여 오디오 시스템의 스피커의 위치를 조정함으로써, 탑승 인원에게 최적의 음량 및 음장을 갖는 가변음장을 갖는 자동차의 오디오 시스템을 제공하는 데 있다.The present invention has been created to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to detect the number of passengers in the vehicle to adjust the position of the speaker of the audio system, the variable having the optimal volume and sound field for the passengers It is to provide an audio system of a car having a sound field.

도1은 일반적인 자동차의 오디오 시스템의 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of an audio system of a typical vehicle.

도2는 본 발명의 실시예에 의한 가변음장을 갖는 자동차의 오디오 시스템의 개략적인 구성도.2 is a schematic configuration diagram of an audio system of a vehicle having a variable sound field according to an embodiment of the present invention.

도3은 도2에서 스피커의 구성도.3 is a configuration diagram of a speaker in FIG. 2;

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

31 : 광센서32 : 도어잠김센서31 light sensor 32 door lock sensor

33 : 시트센서41A, 41B : 전방 스피커33: seat sensor 41A, 41B: front speaker

42A, 42B : 후방 스피커61 : 스피커함42A, 42B: Rear speaker 61: Speaker box

62 : 스피커 그릴63 : 진동판62 speaker grille 63 diaphragm

64 : 트림65 : 프로텍터64: trim 65: protector

66 : 내측패널67 : 전기모터66: inner panel 67: electric motor

68 : 안내레일68: guide rail

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가변음장을 갖는 자동차의 오디오 시스템은, 오디오 시스템과 스피커가 장착된 차량에서 차실내 탑승자를 감지하여 탑승자의 위치를 지시하는 신호를 생성하기 위한 탑승자 감지수단과; 상기 오디오 시스템에서 인가되는 전기적 신호에 따라 음파를 발생시키고, 상기 오디오 시스템의 제어신호에 의해 음파의 방출 위치가 조정되는 스피커와; 상기 탑승자 감지수단에 의해 생성된 탑승자 위치신호를 인가받아 상기 스피커의 음파 방출 위치를 조정하고, 음파의 생성을 위한 전기적 신호를 상기 스피커로 전달하는 오디오 시스템을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.An audio system of a vehicle having a variable sound field according to the present invention for achieving the above object comprises: a passenger detecting means for generating a signal indicating a passenger's position by detecting an occupant in a vehicle in a vehicle equipped with an audio system and a speaker; A speaker for generating sound waves in accordance with an electrical signal applied from the audio system, and adjusting the emission position of the sound waves by a control signal of the audio system; And an audio system that receives an occupant position signal generated by the occupant sensing means to adjust a sound wave emission position of the speaker and transmits an electrical signal for generating sound waves to the speaker.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도2에는 본 발명의 실시예에 의한 가변음장을 갖는 자동차의 오디오 시스템이 도시되어 있고, 도3에는 도2에서 스피커의 구성도이다.2 shows an audio system of a vehicle having a variable sound field according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a configuration diagram of a speaker in FIG.

도2에 따르면, 본 발명의 감지수단은 스피커의 전면부에 설치되어 설정된 위치 범위내에서 탑승자의 존재 여부를 감지하기 위한 광센서(31)와, 도어가 잠겨 있는지 여부를 감지하기 위한 도어잠김센서(32)와, 시트에 앉는 탑승자를 감지하기 위한 시트센서(33) 등으로 구현된다.According to Figure 2, the detection means of the present invention is installed on the front of the speaker optical sensor 31 for detecting the presence of the occupant within the set position range, and the door locking sensor for detecting whether the door is locked 32 and a seat sensor 33 for detecting an occupant sitting on the seat.

그리고 스피커는 차실의 전면부에 설치되는 2개의 전방 스피커(41A, 41B)와, 상기 차실의 후면부에 설치되는 2개의 후방 스피커(42A, 42B)를 포함하며, 스피커 그릴 구동수단은 상기 오디오 시스템(40)의 제어신호에 따라 스피커 그릴(62)의 위치를 이동시키기 위하여 전기모터(67)로 구현한다.The speaker includes two front speakers 41A and 41B installed at the front part of the compartment and two rear speakers 42A and 42B installed at the rear part of the compartment. The electric motor 67 is implemented to move the position of the speaker grille 62 according to the control signal of 40.

또한, 상기 스피커는 스피커함(61)과 진동판(63)의 지지를 위하여 트림(64)과, 프로텍터(65)와, 내측패널(66) 등을 포함한다.In addition, the speaker includes a trim 64, a protector 65, an inner panel 66, and the like, for supporting the speaker box 61 and the diaphragm 63.

그래서 상기 시트센서(33)는 차실내에 탑승자가 있는지 여부를 감지한다. 상기 광센서(31)는 전후방 스피커(41A, 41B, 42A, 42B)로부터 설정된 범위내에 탑승자가 존재하게 되면, 차량의 도어가 잠기도록 설정된 신호를 전달한다. 또한, 상기 도어잠김센서(32)는 도어가 오픈되어 있는지 여부를 감지한다.Thus, the seat sensor 33 detects whether there is a passenger in the cabin. The optical sensor 31 transmits a signal set to lock the door of the vehicle when the occupant is present within the range set by the front and rear speakers 41A, 41B, 42A, and 42B. In addition, the door locking sensor 32 detects whether the door is open.

더불어 오디오 시스템(40)은 상기 광센서(31)와, 도어잠김센서(32) 및 시트센서(33)의 감지신호에 따라 차실내 각 시트에 탑승자가 존재하는지 여부를 파악한다. 그래서 상기 오디오 시스템(40)은 탑승자가 없는 시트쪽에 설치된 스피커의 전기모터(67)를 구동시켜 스피커 그릴(62)을 탑승 인원이 있는 시트 방향으로 수평 이동시킨다.In addition, the audio system 40 determines whether a passenger is present in each seat in the vehicle according to the detection signals of the light sensor 31, the door locking sensor 32, and the seat sensor 33. Thus, the audio system 40 drives the electric motor 67 of the speaker installed on the seatless side of the occupant to horizontally move the speaker grille 62 in the seating direction of the occupant.

이러한 기능을 위하여 상기 오디오 시스템(40)에는 마이크로프로세서가 구비되며, 상기 마이크로프로세서는 설정된 제어 패턴을 보유하여 스피커 그릴(62)의이동에 의해 최적의 음장 특성을 재연할 수 있도록 한다. 상기 제어 패턴은 실험을 통해 결정되어 미리 설정되는 것으로, 마이크로프로세서가 엑세스할 수 있는 메모리에 저장된다.The audio system 40 is provided with a microprocessor for this function, and the microprocessor retains a set control pattern to reproduce the optimal sound field characteristics by moving the speaker grille 62. The control pattern is determined through experimentation and preset, and is stored in a memory accessible to the microprocessor.

상기 오디오 시스템(40)의 제어 패턴은 탑승 인원에 따라 다수의 상태로 구분하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 차실내 탑승 인원이 운전자석에만 있는 상태와, 운전자석 및 조수에 있는 상태와, 운전자석과 리어 시트에 있는 상태와, 전좌석에 있는 상태 등으로 구분한다.The control pattern of the audio system 40 is preferably divided into a plurality of states according to the occupant. For example, the vehicle occupant is classified into a state in which only the driver's seat is in the driver's seat, a state in the driver's seat and the assistant's seat, a state in the driver's seat and the rear seat, a state in all seats, and the like.

그리고 상기 스피커(41A, 41B, 42A, 42B)에 있어서는, 상기 오디오 시스템(40)의 제어신호에 의해 구동되는 전기모터(67)의 회전력으로 스피커 그릴(62)이 수평 이동되어야 한다. 상기 스피커 그릴(62)의 수평 이동 경로는 안내레일(68)에 의해 안내되거나 제한된다.In the speaker 41A, 41B, 42A, 42B, the speaker grill 62 should be horizontally moved by the rotational force of the electric motor 67 driven by the control signal of the audio system 40. The horizontal movement path of the speaker grille 62 is guided or restricted by the guide rail 68.

바람직하게는 상기 전기모터(67)의 회전방향이 전환됨에 따라 상기 스피커 그릴(62)의 이동방향도 연동하여 전환될 수 있도록 하고, 상기 전기모터(67)의 회전속도는 적절히 감속되어 상기 스피커 그릴(62)로 전달되도록 한다.Preferably, as the direction of rotation of the electric motor 67 is switched, the direction of movement of the speaker grille 62 may also be linked with each other, and the rotation speed of the electric motor 67 is appropriately decelerated to allow the speaker grille to be switched. To (62).

이상 설명한 본 발명의 가변음장을 갖는 자동차의 오디오 시스템에 따르면, 차량내 탑승 인원에 따라 스피커함의 스피커 그릴을 유동시켜 각 탑승자에게 최적의 음장 및 음량을 재연할 수 있는 효과가 있다.According to the audio system of a vehicle having a variable sound field according to the present invention described above, it is possible to reproduce the optimal sound field and volume for each occupant by flowing the speaker grille of the speaker box according to the number of passengers in the vehicle.

그래서 음장 성능의 대폭적인 향상이 가능케 되며 재연되는 음파의 왜곡을 제거할 수 있는 효과가 있다.Thus, the sound field performance can be greatly improved, and the distortion of the sound waves reproduced can be eliminated.

또한, 스피커 개구율로 인한 음량 저하를 보상하기 위하여 오디오 시스템에 앰프를 추가하는 경우에 비해, 앰프 추가비용과 트위터(Tweeter)의 추가비용 등을 절감할 수 있는 장점이 있다.In addition, compared to the case in which the amplifier is added to the audio system to compensate for the volume drop due to the speaker aperture ratio, there is an advantage in that the additional cost of the amplifier and the additional cost of the tweeter may be reduced.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위를 한정하는 것이 아니다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention may use various changes, modifications, and equivalents. It is clear that the present invention can be applied in the same manner by appropriately modifying the above embodiments. Therefore, the above description does not limit the scope of the following claims.

Claims (3)

오디오 시스템과 스피커가 장착된 차량에서 차실내 탑승자를 감지하여 탑승자의 위치를 지시하는 신호를 생성하기 위한 탑승자 감지수단과;Occupant detection means for generating a signal indicating a passenger's position by detecting an occupant in the vehicle in a vehicle equipped with an audio system and a speaker; 상기 오디오 시스템에서 인가되는 전기적 신호에 따라 음파를 발생시키고, 상기 오디오 시스템의 제어신호에 의해 음파의 방출 위치가 조정되는 스피커와;A speaker for generating sound waves in accordance with an electrical signal applied from the audio system, and adjusting the emission position of the sound waves by a control signal of the audio system; 상기 탑승자 감지수단에 의해 생성된 탑승자 위치신호를 인가받아 상기 스피커의 음파 방출 위치를 조정하고, 음파의 생성을 위한 전기적 신호를 상기 스피커로 전달하는 오디오 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변음장을 갖는 자동차의 오디오 시스템.Receiving an occupant position signal generated by the occupant sensing means to adjust an acoustic wave emission position of the speaker and to transmit an electrical signal for generating sound waves to the speaker; Audio system of the car. 제 1항에 있어서, 상기 감지수단은,The method of claim 1, wherein the sensing means, 상기 스피커의 일측면에 설치되어 설정된 위치 범위내에서 탑승자의 존재 여부를 감지하여 상기 오디오 시스템으로 전달하기 위한 광센서와,An optical sensor installed on one side of the speaker to detect whether a passenger is present within a set position range and to transmit the presence of the occupant to the audio system; 상기 차량의 도어가 잠겨 있는지 여부를 감지하여 상기 오디오 시스템으로 전달하기 위한 도어잠김센서와,A door locking sensor for detecting whether the door of the vehicle is locked and delivering the same to the audio system; 상기 차량의 시트에 탑승자가 있는지 여부를 감지하여 상기 오디오 시스템으로 전달하기 시트센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변음장을 갖는 자동차의 오디오 시스템.The audio system of a vehicle having a variable sound field, characterized in that it comprises a seat sensor for detecting whether there is a passenger on the seat of the vehicle to transfer to the audio system. 제 1항에 있어서, 상기 스피커는,The method of claim 1, wherein the speaker, 상기 오디오 시스템의 앰프에서 전달되는 전기적 신호에 의해 생성되는 음파를 공명시키기 위한 스피커함과,A speaker box for resonating sound waves generated by an electrical signal transmitted from an amplifier of the audio system; 상기 스피커함의 일측면에서 설정된 경로를 따라 유동 가능하도록 설치되는 스피커 그릴과,A speaker grill installed to be movable along a path set at one side of the speaker box; 상기 오디오 시스템의 앰프에서 전달되는 전기적 신호에 따라 음파를 발생시키기 위한 진동판과,A diaphragm for generating sound waves according to an electrical signal transmitted from an amplifier of the audio system; 상기 진동판을 상기 스피커함내에서 설정된 특정 위치에 고정시켜 지지하기 위한 지지부재와;A support member for fixing and supporting the diaphragm at a specific position set in the speaker box; 상기 오디오 시스템에서 전달되는 제어신호에 의해 구동되어 발생되는 동력으로 상기 스피커 그릴을 상기 설정된 경로에 따라 이동시키기 위한 스피커 그릴 구동수단과;Speaker grill driving means for moving the speaker grille along the set path with the power generated by the control signal transmitted from the audio system; 상기 스피커 그릴 구동수단이 상기 스피커 그릴을 이동시키는 경로를 안내하기 제한하기 위한 안내레일을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변음장을 갖는 자동차의 오디오 시스템.And a guide rail for limiting the speaker grille driving means to guide a path for moving the speaker grille.
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