KR20070033526A - 초음파를 이용한 차량용 리어 스피커 채널 구현 장치 및 그방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파를 이용한 차량용 리어 스피커 구현 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 장치는 제1초음파를 발생시키는 초음파 발생기와, 상기 초음파 발생기에서 만들어진 제1초음파 신호와 차량용 오디오에서 만들어진 음원을 모듈레이션시켜 제2초음파 신호를 발생시키는 모듈레이터와, 상기 모듈레이터로부터 인가받은 제2초음파 신호를 증폭시켜 트랜듀서로 전달하는 초음파 앰프와, 상기 초음파 앰프로부터 전달받은 제2초음파 신호를 외부로 전송하기 위해 초음압파로 변환시키는 초음파 트랜듀서를 포함하여 구성되며, 본 발명에 따르면 초음파를 이용하여 별도의 스피커 및 배선 없이 차량용 스피커 시스템의 리어 채널을 구현함으로써 설치 및 보수 작업이 용이하고, 또한 종래의 리어 스피커 배선에 유입되는 노이즈를 제거하여 원음에 가까운 음향을 재생시킬 수 있는 이점을 갖는다.

초음파, 모듈레이터, 초음파 트랜듀서

Description

초음파를 이용한 차량용 리어 스피커 채널 구현 장치 및 그 방법{Device of rear speaker channel for Car audio by using hypersonic}

도 1은 종래의 차량용 스피커 시스템을 개략적으로 도시한 사용상태도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 스피커 채널 구현 장치를 개략적으로 도시한 블록도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 스피커 채널 구현 장치를 개략적으로 도시한 사용상태도.

도 4는 본 발명의 작동흐름을 도시한 순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

1 : 차량용 오디오 2 : 초음파 발생기

3 : 모듈레이터 4 : 초음파 앰프

5 : 초음파 트랜듀서

본 발명은 차량용 스피커 시스템에 관한 것으로, 특히 차량용 리어 스피커를 통상의 스피커 대신에 별도의 전기적 배선이 필요없는 초음파(Hypersonic)를 이용 하여 구현시킴으로써 설치 및 보수 작업이 용이하고 설치위치의 제약을 받지 않도록 한 초음파를 이용한 차량용 리어 스피커 구현 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 스피커의 구조 형태는 도 1에 도시된 바와 같이 프론트(Front) 스피커 L(10), R(11)과 리어(Rear) 스피커 L(20), R(21) 총 4개의 스피커 채널로 구성이 되며, 차량에 장착되어 있는 오디오에서 출력된 오디오신호를 배선을 이용하여 상기 프론트 스피커(10)(11) 및 리어 스피커(20)(21)로 전달함으로써 사운드가 재생된다.

그러나, 종래의 차량용 스피커 시스템 중 프론트 스피커의 경우는 오디오로부터 짧은 거리를 이동하여 전달이 되지만, 리어 스피커의 경우에는 오디오로부터 차량 내부의 길이만큼 떨어져있기 때문에 그만큼 긴 배선 작업을 필요로 하게 되며 이에 따라 차량의 내부에서 발생하는 노이즈가 상기 배선에 유입되어서 리어 스피커에서 오디오 음원이외에 다른 노이즈가 출력될 수 있는 소지가 있다.

또한, 종래의 차량용 리어 스피커의 배선에 문제가 발생하여 교체해야 하는 경우에는 차량 내부 몰딩의 상당 부분을 들어내야만 하기 때문에 작업 비용 및 작업 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량용 오디오에서 재생되는 음향신호를 초음파 음향에 실어서 종래의 차량용 리어 스피커 위치에서 재생이 가능하도록 함으로써 스피커 설치 위치 및 배선 작업의 제약을 받지 않도록 한 초음파를 이용한 차량용 리어 스피커 구현 장 치 및 그 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 제1초음파를 발생시키는 초음파 발생기와, 상기 초음파 발생기에서 만들어진 제1초음파 신호와 차량용 오디오에서 만들어진 음원을 모듈레이션시켜 제2초음파 신호를 발생시키는 모듈레이터와, 상기 모듈레이터로부터 인가받은 제2초음파 신호를 증폭시켜 트랜듀서로 전달하는 초음파 앰프와, 상기 초음파 앰프로부터 전달받은 제2초음파 신호를 외부로 전송하기 위해 초음압파로 변환시키는 초음파 트랜듀서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 차량용 오디오가 음원을 생성하는 단계와, 초음파 발생기가 제1초음파 신호를 생성하는 단계와, 모듈레이터가 상기 음원 및 제1초음파 신호를 모듈레이션하여 제2초음파 신호를 발생시키는 단계와, 초음파 앰프가 상기 제2초음파 신호를 증폭시키는 단계와, 초음파 트랜듀서가 증폭된 제2초음파 신호를 초음압파로 변환시켜 외부로 전송하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면 상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 스피커 채널 구현 장치를 개략적으로 도시한 블록도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 리어 스피 커 구현 장치의 사용상태도로서, 본 발명의 구성은 제1초음파를 발생시키는 초음파 발생기(2)와, 상기 초음파 발생기(2)에서 만들어진 제1초음파 신호와 차량용 오디오(1)에서 만들어진 음원을 모듈레이션시켜 제2초음파 신호를 발생시키는 모듈레이터(3)와, 상기 모듈레이터(3)로부터 인가받은 제2초음파 신호를 증폭시켜 트랜듀서(5)로 전달하는 초음파 앰프(4)와, 상기 초음파 앰프(4)로부터 전달받은 제2초음파 신호를 외부로 전송하기 위해 초음압파로 변환시키는 초음파 트랜듀서(5)를 포함하여 이루어지게 된다.

본 발명의 작동원리는 차량용 오디오(1)에서 재생되는 음향의 성분을 초음파에 주파수 변조 방식을 응용한 것으로서, 즉, 초음파 성분의 직진성과 가청 주파수 대역이 아닌 것을 이용하여 재생하고자 하는 위치, 즉 차량 후면 Glass에 음향을 전송하면 초음파의 성분은 차량 후면 Glass에 부딪혀 산란하고 가청 주파수 대역의 음향만이 종래 차량용 리어 스피커 위치에서 들리게 되는 것이다.

상기 초음파 발생기(2)는 압전 효과(Piezoelectric Effect), 즉 압전소자에 전압을 인가하여 기계적 변위를 발생시키는 방법을 이용하여 바람직하게 20kHz 이상 100kHz 이하의 주파수를 가지는 제1초음파 신호를 발생시킨다.

상기 모듈레이터(3)는 차량용 오디오(1)에서 만들어진 음원신호 중 리어 스피커 채널에 해당되는 음원신호와 상기 제1초음파 신호를 합성하여 제2초음파 신호를 발생시켜서 초음파 앰프(4)로 전달하는 기능을 담당한다.

상기 초음파 앰프(4)는 상기 모듈레이터(3)로부터 입력된 제2초음파 신호의 전압을 증폭하여 초음파 트랜듀서(5)로 출력시킨다.

상기 초음파 트랜듀서(5)는 상기 초음파 앰프(4)로부터 증폭 입력된 제2초음파 신호를 초음압파로 변환시키게 되고, 이렇게 발생시킨 초음압파를 차량 후면 Glass를 향해 내보내게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작동흐름을 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 차량용 오디오(1)가 오디오 소스의 재생에 따른 음원신호를 발생시키고(S10), 상기 오디오(1)로부터 음원신호가 모듈레이터(3)에 입력된 것으로 판단되면(S11) 이와 동시에 상기 초음파 발생기(2)가 제1초음파 신호를 발생시키게 되며(S12), 모듈레이터(3)가 상기 음원신호 및 제1초음파 신호를 모듈레이션 시켜서 제2초음파 신호를 발생시키게 된다.(S13)

이어, 음원신호가 포함된 상기 제2초음파 신호는 초음파 앰프(4)를 통해 증폭되어 초음파 트랜듀서(5)로 보내어지고(S14), 상기 초음파 트랜듀서(5)는 상기 증폭된 제2초음파신호를 외부로 전송이 가능한 초음압파로 변환시켜서 차량 후면 Glass 위치로 송출한다.(S15)

이어, 상기 초음압파가 차량 후면 Glass의 일측에 부딪혀 반사되면서 사람의 귀에 들리지 않는 주파수 대역의 초음파 성분(20kHz 이상)은 반사와 함께 산란이 되고, 사람의 귀에 들리는 가정주파수 대역(20Hz ~ 20kHz)의 음원만이 차량 탑승자에게 들리게 되는 것이다.(S16)

이에 따라 본 발명은 차량용 스피커 시스템의 구성 중에 복잡한 배선작업을 필요로 하는 리어 스피커를 별도로 설치하지 않아도 원음을 충분히 살린 리어 채널 의 음향을 즐길 수 있다.

또한, 더욱 나아가 본 발명은 직진성을 갖는 초음파를 이용하여 정확하게 원하는 차량 탑승객의 귀에만 음향이 들리게 하고, 동일 차량 내의 다른 탑승객의 귀에는 음향이 들리지 않게 할 수 있으므로 종래의 스피커가 음파를 사방으로 무차별 난사함으로써 발생되는 소음문제를 근본적으로 해결할 수 있게 된다.

또한, 도시되지 않은 본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 초음파 트랜듀서(5)를 통해 송출된 초음압파가 꼭 차량 후면 Glass에만 반사되는 것이 아니라, 탑승객의 위치에 따라 운전석이나 조수석, 뒷좌석 중 임의로 특정한 방향으로 송출 방향을 바꿀 수 있는 것으로서, 이에 따라 종래 차량용 스피커 시스템이 갖고 있던 차량 탑승 위치에 따른 언밸런스한 스테레오의 특성을 개선시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 및 변형, 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부도면에 한정되는 것이 아니다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 초음파를 이용하여 별도의 스피커 및 배선 없이 차량용 스피커 시스템의 리어 채널을 구현함으로써 설치 및 보수 작업이 용이하고, 또한 종래의 리어 스피커 배선에 유입되는 노이즈를 제거하여 원음에 가까운 음향을 재생시킬 수 있는 이점을 갖는다.

Claims (4)

1. 제1초음파를 발생시키는 초음파 발생기(2)와,

   상기 초음파 발생기(2)에서 만들어진 제1초음파 신호와 차량용 오디오(1)에서 만들어진 음원을 모듈레이션시켜 제2초음파 신호를 발생시키는 모듈레이터(3)와,

   상기 모듈레이터(3)로부터 인가받은 제2초음파 신호를 증폭시켜 트랜듀서(5)로 전달하는 초음파 앰프(4)와,

   상기 초음파 앰프(4)로부터 전달받은 제2초음파 신호를 외부로 전송하기 위해 초음압파로 변환시키는 초음파 트랜듀서(5)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 차량용 리어 스피커 채널 구현 장치.
2. 차량용 오디오(1)가 음원을 생성하는 단계와,

   초음파 발생기(2)가 제1초음파 신호를 생성하는 단계와,

   모듈레이터(3)가 상기 음원 및 제1초음파 신호를 모듈레이션하여 제2초음파 신호를 발생시키는 단계와,

   초음파 앰프(4)가 상기 제2초음파 신호를 증폭시키는 단계와,

   초음파 트랜듀서(5)가 증폭된 제2초음파 신호를 초음압파로 변환시켜 외부로 전송하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 차량용 리어 스피커 채널의 구현 방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 초음파 트랜듀서(5)를 통해 송출된 초음압파가 차량 후면 Glass에 부딪혀 반사되면서 초음파 성분은 산란되고, 그 위치에서 가청 주파수 대역을 갖는 오디오 음원만 재생되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 차량용 리어 스피커 채널의 구현 방법.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 초음파 트랜듀서(5)를 통해 송출된 초음압파가 차량 운전석, 조수석, 뒷좌석 중 적어도 하나 이상의 좌석에 부딪혀 반사되면서 초음파 성분은 산란되고, 그 위치에서 가청 주파수 대역을 갖는 오디오 음원만 재생되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 차량용 리어 스피커 채널의 구현 방법.

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