KR20050122386A - 스피커 유닛용 고장 진단 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피커 유닛용 고장 진단 장치에 관한 것으로, 스피커 유닛에서 음을 발생하는 진동판의 진동을 전기적인 진폭 신호로 변환하는 진폭 감지부와, 아날로그 신호인 진폭 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부와, 스피커 유닛의 고장 여부를 진단하기 위하여 기 설정된 기준 신호와 디지털 진폭 신호를 비교하여 그 비교 결과에 따라 스피커 유닛의 고장 여부를 판단하는 제어부를 포함하며, 스피커 진동판의 진동을 전기적인 진폭 신호로 변환하여 지속 관찰함으로써 스피커 유닛의 고장 여부를 정확히 진단할 수 있는 이점이 있다.

Description

스피커 유닛용 고장 진단 장치{FAULT DIAGNOSIS APPARATUS FOR SPEAKER UNIT}

본 발명은 스피커 유닛용 고장 진단 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스피커 진동판의 진동 관찰을 통해 스피커 유닛의 고장 여부를 진단하도록 한 스피커 유닛용 고장 진단 장치에 관한 것이다.

주지와 같이, 스피커는 전기신호를 진동판의 진동으로 바꾸어 공기의 소밀파를 발생시켜 음파를 복사하는 음향기기이다. 이러한 스피커들은 그 구조나 용도에 따라 여러 가지가 있으나, 비교적 구조가 간단하고 특성이 좋을 뿐만 아니라 변환 효율이 높은 가동 코일형 스피커(moving coil type speaker)가 널리 사용되고 있다. 이러한 가동 코일형 스피커는 영구자석의 배치에 따라서 외자형 및 내자형 스피커 또는 외자형과 내자형을 결합한 복합형 스피커가 있다.

일반적인 스피커 유닛의 구조를 살펴보기 위하여 도 1에 나타낸 복합형 스피커를 참조하면, 내자형 영구자석(20) 및 외자형 영구자석(22)을 구비하며, 내자형 영구자석(20) 및 외자형 영구자석(22)을 지지 및 고정하는 한편 자기력의 경로를 제공하는 상부플레이트(30) 및 하부플레이트(40)를 구비한다. 이러한 상부플레이트(30) 및 하부플레이트(40)의 외주면에 보이스 코일(도시 생략됨)이 감긴다. 한편, 상부플레이트(30)에는 자기력선의 영향에 의해 상하 왕복 운동을 하는 보빈(50)을 안내할 수 있도록 관통된 환형의 안내홈(42)과, 상부플레이트(30) 상면에 설치되며 소리를 일정 방향으로 집약하여 전파하는 프레임(60)을 구비한다. 진동판(70)은 프레임(60)의 일단에 부착되며 보빈(50)의 끝단에 연결되어 보빈(50)의 상하 왕복 운동에 의해 진동을 하여 음을 발생하게 된다.

이와 같이 구성된 스피커 유닛은, 교류 형태로 되어있는 음성전류를 보이스 코일로 흘려보내 주면 자장이 발생된다. 이 자장은 영구자석(20, 22)의 자장과 상호작용을 하여 보빈(50)을 상하 왕복 운동시킨다. 보빈(50)의 운동에 의해 보빈(50)에 붙어있는 진동판(70)이 함께 진동되고, 이로써 이른바 음성전류가 소리로 바뀌게 되는 것이다.

이러한 스피커에서 음을 발생시키는 진동판의 재질은 주로 원활한 진동을 위해 강체가 아닌 연질로 제작되며, 음이 발생되는 동안에는 지속적으로 진동하는 운동 특성과 재질적 특성으로 인해 파손될 우려가 높고, 이러한 진동판의 파손은 스피커의 고장으로 직결된다.

그러나, 진동판이 크게 파손된 경우에는 스피커에 의해 발생되는 음의 특성이 크게 변환되므로 고장 상태를 쉽게 파악할 수 있으나 진동판이 미미하게 파손된 경우에는 스피커에 의해 발생되는 음의 특성 또는 크게 변화되지 않으므로 고장 상태를 쉽게 파악하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 스피커 진동판의 진동을 전기적인 진폭 신호로 변환하여 지속 관찰함으로써 스피커 유닛의 고장 여부를 정확히 진단하도록 한 스피커 유닛용 고장 진단 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적으로서 스피커 유닛의 고장 상태가 진단되면 외부에 경보하여 이러한 스피커 고장 상태를 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 하는 데 있다.

이와 같은 목적들을 실현하기 위한 본 발명에 따른 스피커 유닛용 고장 진단 장치는, 스피커 유닛에서 음을 발생하는 진동판의 진동을 전기적인 진폭 신호로 변환하는 진폭 감지부와, 아날로그 신호인 진폭 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부와, 스피커 유닛의 고장 여부를 진단하기 위하여 기 설정된 기준 신호와 디지털 진폭 신호를 비교하여 그 비교 결과에 따라 스피커 유닛의 고장 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.

바람직하기로, 제어부는 스피커 유닛이 고장 상태로 진단되면 디지털 고장 경보 신호를 생성하며, 진단 장치는, 디지털 고장 경보 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환부와, 아날로그 고장 경보 신호에 따라 스피커 유닛의 고장 상태를 외부에 경보하는 경보부를 더 포함한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다. 그러나 본 발명은 이러한 실시예로 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 스피커 유닛 고장 진단 장치는 도 2의 블록 구성도에 나타낸 바와 같이, 진폭 감지부(110), A/D 변환부(120), 데이터 송신부(130), 데이터 수신부(210), D/A 변환부(220), 제어부(230), 경보부(240)를 포함하여 구성된다.

진폭 감지부(110)는 도 3에 나타낸 바와 같이 스피커 유닛의 진동판(70)에 부착되어 진동판(70)의 진동을 전기적인 진폭 신호로 변환하여 A/D 변환부(120)로 제공한다.

A/D 변환부(120)는 아날로그 신호인 진폭 신호를 디지털 신호로 변환하여 데이터 송신부(130)로 제공한다.

데이터 송신부(130)는 디지털 진폭 신호를 RF 신호로 변조하여 송출한다.

데이터 수신부(210)는 제어부(230)의 제어 신호에 따라 RF 신호를 수신하여 디지털 진폭 신호로 복조한 후 제어부(230)로 제공한다.

제어부(230)는 스피커 유닛의 고장 여부를 진단하기 위하여 기 설정된 기준 신호와 데이터 수신부(210)로부터 제공되는 디지털 진폭 신호를 비교하여 그 비교 결과에 따라 스피커 유닛의 고장 여부를 판단하며, 스피커 유닛이 고장 상태로 진단되면 고장 경보 신호를 D/A 변환부(220)로 제공한다.

D/A 변환부(220)는 디지털 신호인 고장 경보 신호를 아날로그 신호로 변환하여 경보부(240)로 전달한다.

경보부(240)는 도 2에 도시한 통상의 부저로 구현되거나 발광다이오드를 이용한 표시등으로 구현되며, D/A 변환부(220)로부터 제공되는 아날로그 고장 경보 신호에 따라 부저음을 발생하거나 표시 등화되어 스피커 유닛의 고장 상태를 외부에 경보한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 스피커 유닛의 고장 진단 과정을 도 2 및 도 3을 참조하여 아래에서 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 교류 형태로 되어있는 음성전류가 상부플레이트(30) 및 하부플레이트(40)의 외주면에 감겨있는 보이스 코일에 흐르면 자장이 발생되며, 이 자장은 영구자석(20, 22)의 자장과 상호작용을 하여 보빈(50)을 상하 왕복 운동시킨다. 보빈(50)의 운동에 의해 보빈(50)에 붙어있는 진동판(70)이 함께 진동되고, 이로써 이른바 음성전류가 소리로 바뀌게 된다.

이와 같이 스피커 유닛에 의해 음이 발생되는 상태에서 진동판(70)에 부착되어 있는 진폭 감지부(110)는 진동판(70)의 진동을 전기적인 진폭 신호로 변환하여 A/D 변환부(120)로 제공한다.

A/D 변환부(120)는 아날로그 신호인 진폭 신호를 디지털 신호로 변환하여 데이터 송신부(130)로 제공하며, 데이터 송신부(130)는 A/D 변환부(120)로부터 제공되는 디지털 진폭 신호를 RF 신호로 변조하여 송출한다.

데이터 수신부(210)는 제어부(230)의 제어 신호에 따라 데이터 송신부(130)로부터 송출된 RF 신호를 수신하여 디지털 진폭 신호로 복조한 후 제어부(230)로 제공한다.

제어부(230)는 데이터 수신부(210)로부터 디지털 진폭 신호가 제공되면 스피커 유닛의 고장 여부를 진단하기 위하여 기 설정된 기준 신호와 데이터 수신부(210)로부터 제공되는 디지털 진폭 신호를 비교하여 그 비교 결과에 따라 스피커 유닛의 고장 여부를 판단한다.

여기서, 스피커 유닛이 고장이 아닌 정상 상태인 경우에는 진동판(70)이 원활히 진동되므로 제어부(230)로 제공되는 디지털 진폭 신호의 레벨이 임계값, 즉 소정 레벨 이상을 유지하나 스피커 유닛이 고장 상태인 경우에는 진동판(70)이 원활히 진동되지 않으므로 제어부(230)로 제공되는 디지털 진폭 신호의 레벨이 소정 레벨 미만으로 떨어진다.

따라서, 제어부(230)는 데이터 수신부(210)로부터 제공되는 디지털 진폭 신호의 레벨이 기 설정된 기준 신호 레벨보다 저하되면 스피커 유닛의 고장 상태로 진단하며, 고장 경보 신호를 D/A 변환부(220)로 제공한다.

그러면, D/A 변환부(220)는 디지털 신호인 고장 경보 신호를 아날로그 신호로 변환하여 경보부(240)로 전달하고, 경보부(240)는 D/A 변환부(220)로부터 제공되는 아날로그 고장 경보 신호에 따라 부저를 통해 부저음을 발생하거나 표시등을 표시 등화시켜 스피커 유닛의 고장 상태를 외부에 경보한다.

본 발명에 대한 앞의 설명에서는 일 실시예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다.

일예로, 전술한 실시예서는 원격지에서 스피커 유닛의 고장 여부를 진단하기 위하여 RF 신호 전달 방식을 취함으로써 데이터 송신부 및 데이터 수신부가 채용되었으나 근거리의 유선 신호 전달 방식을 취할 때에는 데이터 송신부 및 데이터 수신부는 생략될 수도 있다. 아울러 진폭 감지부에서 제어부까지의 신호 전달 경로는 신호 전달 방식의 변화에 맞추어 얼마든지 변화될 수 있다.

이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명은 스피커 진동판의 진동을 전기적인 진폭 신호로 변환하여 지속 관찰함으로써 스피커 유닛의 고장 여부를 정확히 진단할 수 있으며, 외부에 경보하여 이러한 스피커 고장 상태를 사용자가 쉽게 인지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 스피커 유닛의 구성을 보인 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 스피커 유닛 고장 진단 장치의 블록 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 진폭 감지부가 설치된 상태를 보인 스피커 유닛의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 진폭 감지부 120 : A/D 변환부

130 : 데이터 송신부 210 : 데이터 수신부

220 : D/A 변환부 230 : 제어부

240 : 경보부

Claims (4)

1. 스피커 유닛에서 음을 발생하는 진동판의 진동을 전기적인 진폭 신호로 변환하는 진폭 감지부와,

   아날로그 신호인 상기 진폭 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부와,

   상기 스피커 유닛의 고장 여부를 진단하기 위하여 기 설정된 기준 신호와 상기 디지털 진폭 신호를 비교하여 그 비교 결과에 따라 상기 스피커 유닛의 고장 여부를 판단하는 제어부

   를 포함하는 스피커 유닛용 고장 진단 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 스피커 유닛이 고장 상태로 진단되면 디지털 고장 경보 신호를 생성하며,

   상기 진단 장치는,

   상기 디지털 고장 경보 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환부와,

   상기 아날로그 고장 경보 신호에 따라 상기 스피커 유닛의 고장 상태를 외부에 경보하는 경보부

   를 더 포함하는 스피커 유닛용 고장 진단 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 경보부는 상기 아날로그 고장 경보 신호에 따라 부저음을 발생하는 부저와 상기 아날로그 고장 경보 신호에 따라 표시 등화되는 표시등 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한 스피커 유닛용 고장 진단 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 진단 장치는 상기 A/D 변환부에서 변환된 디지털 진폭 신호를 RF 신호로 변조하여 송출하는 데이터 송신부와,

   상기 RF 신호를 수신하여 상기 디지털 진폭 신호로 복조한 후 상기 제어부로 제공하는 데이터 수신부

   를 더 포함하는 스피커 유닛용 고장 진단 장치.