KR20110073843A - 스피커 제어장치 및 이를 구비한 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 실시예는 스피커 제어 장치 및 상기 스피커 제어 장치가 구비된 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 실시예에 따른 스피커 제어장치는 일정 크기의 진폭 및 위상을 갖는 음향 신호가 입력되며, 상기 음향 신호에 기초하여 제1진동을 발생시키는 음향 진동 발생부를 포함하고, 상기 제1진동에 의하여 발생되는 음향이 일방향으로 발산되도록 하는 스피커 유닛; 상기 스피커 유닛에서 발생되는 제1진동의 위상과 반대되는 위상으로 형성되는 제2진동을 발생시키는 진동 상쇄부;를 포함한다.
디스플레이 장치, 스피커

Description

스피커 제어장치 및 이를 구비한 디스플레이 장치{Controlling apparatus for speaker unit and display apparatus therewith}
본 실시예는 스피커 제어 장치 및 상기 스피커 제어 장치가 구비된 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 장치는 화상이 표시되는 장치이다. 근래에는 디스플레이 장치가 2차원 평면으로 그 형상이 가능한 평면 디스플레이 장치가 다수 출시되고 있다.
상기 디스플레이 장치는 영상이 표시되는 디스플레이 모듈 및 상기 디스플레이 모듈을 보호하는 프론트 캐비닛 및 리어 캐비닛과, 상기 프론트 캐비닛 및 리어 캐비닛에 의하여 형성된 공간에 구비되어 음향을 발생시키는 스피커를 포함한다.
근래에 들어서는 상기 디스플레이 장치의 부피가 축소됨에 따라서, 상기 디스플레이 장치의 내부 구조물이 스피커에 인접하여 배치되며, 스피커의 음향에 의한 진동이 내부 구조물로 전달됨에 따라 상기 진동에 의한 소음이 발생되는 문제점이 있다.
본 실시예의 목적은 상기 스피커에서 발생되는 진동이 상기 캐비닛 또는 디스플레이 장치의 구조물로 전달되어 소음이 발생되는 것이 방지되는 스피커 유닛 및 이를 구비한 디스플레이 장치를 제안하는 것이다.
본 실시예의 일 측면에 따른 스피커 제어 장치는, 일정 크기의 진폭 및 위상을 갖는 음향 신호가 입력되며, 상기 음향 신호에 기초하여 제1진동을 발생시키는 음향 진동 발생부를 포함하고, 상기 제1진동에 의하여 발생되는 음향이 일방향으로 발산되도록 하는 스피커 유닛; 상기 스피커 유닛에서 발생되는 제1진동의 위상과 반대되는 위상으로 형성되는 제2진동을 발생시키는 진동 상쇄부;를 포함한다.
제안되는 실시예에 의하면, 스피커 유닛에서 발산되는 제1진동이 상기 제1진동과 동일한 진폭을 가지며 위상이 반전된 제2진동에 의하여 상쇄됨에 따라서, 상기 스피커 유닛에 의한 디스플레이 장치의 진동이 저감될 수 있는 장점이 있다.
그리고, 스피커 유닛에 의한 진동이 상쇄됨에 따라서, 스피커 유닛이 장착되는 일례로 디스플레이 장치와 같은 전자 장치의 음향 품질이 증대되는 이점이 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시예에 대해서 구체적으로 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경, 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상에 포함되는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치를 보여주는 도면이며, 도 2는 도 1의 디스플레이 장치의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 영상이 표시되는 디스플레이 모듈(30)과, 디스플레이 모듈(30)을 보호하며 전면 및 배면을 형성하는 프론트 캐비닛(10) 및 리어 캐비닛(20)과, 음향을 발생시키는 스피커 유닛(40)을 포함한다.
디스플레이 모듈(30)은 영상이 표시되는 영상 표시부(31)를 포함하며, 일례로 액정 디스플레이 모듈(Liquid Display display device module, 이하 LCD 모듈), 플라즈마 디스플레이 모듈(Plasma display panel module, 이하 PDP 모듈), 발광 다이오드 모듈(Light emitting diode module, 이하 LED 모듈) 또는 유기 발광 다이오드 모듈(Organic ligit emitting diode module, 이하 OLED 모듈)과 같은 평판 디스플레이 모듈로 구비될 수 있다. 그리고, 디스플레이 모듈(30)은 프론트 캐비닛(10) 및 리어 캐비닛(20)에 의하여 형성되는 공간에 수용될 수 있다.
프론트 캐비닛(10)에는 영상 표시부(31)에서 표시되는 영상이 디스플레이 장치(1)의 외부로 보여지도록 하기 위한 개구부(11)가 형성된다. 본 실시예에서는 프론트 캐비닛(10)에 개구부(11)가 형성되는 것으로 설명되고 있으나, 프론트 캐비닛(10)이 광투과성 재질, 일례로 글래스 재질 또는 투명한 수지물로 형성되어, 프 론트 캐비닛(10)에 별도의 개구부(11)가 형성되지 않고, 프론트 캐비닛(10) 자체를 영상이 투과하는 구성 또한 가능하다고 할 것이다.
한편, 본 실시예에 따른 스피커 유닛(40)은 디스플레이 모듈(30)이 수용되는 공간의 하측, 즉 리어 캐비닛(20)의 하부 프레임(22)의 내측면에 고정되어, 디스플레이 장치(1)의 하방으로 음향을 발산시킨다. 하부 프레임(22)은 디스플레이 장치(1)의 저면을 형성하도록 리어 캐비닛(20)에 대하여 절곡 형성된다.
본 실시예에서는 스피커 유닛(40)이 디스플레이 장치(1)의 저면부를 지향하도록 배치되는 것으로 설명되고 있으나, 스피커 유닛(40)이 디스플레이 장치(1)의 내부 공간에서 외부를 지향하는 어떠한 위치, 즉 상측 및 좌우 측면부에 구비되거나, 스피커 유닛(40)이 디스플레이 장치(1)의 외부에 구비되는 구성 또한 가능하다고 할 것이다.
스피커 유닛(40)은 자성을 갖는 마그넷과, 상기 마그넷 주위에 둘러지며, 음향 신호가 입력되는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일에 연결되어 진동되는 진동판을 포함한다. 이때, 상기 마그넷 및 상기 보이스 코일을 음향 진동부라고 할 수 있다.
즉, 상기 진동판의 진동에 의하여 상기 음향 신호에 따른 음향이 발생되며, 상기 음향 신호에 의하여 발생되는 제1진동이 스피커 유닛(40)이 접촉되는 리어 캐비닛(20)의 하부 프레임(22)에 전달된다.
본 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 상기 진동을 감쇄시키기 위하여 스피커 유닛(40)을 제어하며, 스피커 유닛(40)으로부터 발생되는 진동을 상쇄시키는 스피커 제어장치(400)를 더 포함한다.
이하에서는 스피커 제어장치(400)의 구성을 상세하게 설명한다.
도 3은 본 실시예에 따른 스피커 제어장치를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 스피커 제어장치(400)는 음향 신호(S1)가 각각 입력되는 스피커 유닛(40) 및 진동 상쇄부(500)와, 음향 정보가 포함되는 입력 신호(Sa)를 증폭하여 음향 신호(S1)를 생성하여, 스피커 유닛(40) 및 진동 상쇄부(500)에 입력시키는 증폭기(60)를 포함한다.
음향 신호(S1)는 상기 음향 정보에 따라서 진폭이 다르게 형성되는 교류 전류 형태의 신호일 수 있으며, 증폭기(60)는 입력 신호(Sa)의 진폭을 증가시킴으로써, 음향 신호(S1)를 생성할 수 있다.
한편, 진동 상쇄부(500)는 입력되는 음향 신호(S1)를 필터링하는 필터(510)과, 음향 신호(S1)의 위상을 반전시켜 상쇄 신호(S2)를 생성하는 위상 반전부(520)과, 상쇄 신호(S2)가 입력되어 제2진동(V2)를 발생시키는 진동부(530)를 포함한다.
필터(510)는 일례로 로우 패스 필터(Low pass filter,LPF)일 수 있으며, 음향 신호(S1)에 포함되는 성분 중에서, 진동에 영향을 주는 주파수 대역에 해당되는 신호 만을 통과시킨다. 상기 필터(510)에서 통과되는 주파수 대역은 일례로 100 Hz 이상 500 Hz 이하의 대역일 수 있다.
위상 반전부(520)는 필터(510)를 통과한 음향 신호(S1)의 위상을 180 °로 반전시켜 음향 신호(S1)와 진폭은 동일하고, 위상은 반전된 상쇄 신호(S2)를 형성시켜, 상쇄 신호(S2)가 진동부(530)로 입력되도록 한다.
진동부(530)는 제2진동(V2)을 발생시키기 위하여 자성을 갖는 마그넷과, 상기 마그넷에 둘러지는 코일과, 상기 코일과 연결되어 진동되는 진동판을 포함할 수 있다. 그리고 진동부(530)의 제2진동(V2)을 캐비닛(10,20)으로 전달하기 위하여, 적어도 일부는 하부 프레임(22) 또는 캐비닛(10,20)의 다른 내면과 접촉된 상태로 구비된다.
이하에서는 스피커 제어장치(400)에 의하여 상기 음향이 발생되며, 상기 음향에 따른 상기 진동이 상쇄되는 과정을 상세하게 설명한다.
도 4는 본 실시예에 따른 스피커 제어장치에 의한 디스플레이 장치의 진동 감쇄를 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 스피커 유닛(40)은 앞서 설명한 바와 같이, 음향 신호(S1)에 따라서 일정 진폭을 갖는 제1진동(V1)을 발생시키며, 제1진동(V1)에 의하여 스피커 유닛(40)의 상기 진동판이 진동되어 상기 음향을 외부로 발산하게 된다.
즉, 스피커 유닛(40)에 포함되는 상기 코일에 음향 신호(S1)가 입력되면, 상기 코일은 상기 마그넷의 자성에 의하여 일방향 및 타방향으로 진동하게 되며, 상기 코일의 움직임에 의하여 상기 코일이 연결된 진동판 또한 제1진동(V1)에 의하여 진동되어, 상기 음향을 디스플레이 장치(1)의 외부로 발산하게 된다.
상기 과정에서, 제1진동(V1)은 스피커 유닛(40)과 접촉되는 하부 프레임(22)의 내면을 따라서, 캐비닛(10,20)으로 전달된다.
진동 상쇄부(500)의 진동부(530)에는 음향 신호(S1)와 진폭은 동일하며, 위상은 반전된 상쇄 신호(S2)가 입력된다.
그리고 진동부(530)는 진동부(530)는 상쇄 신호(S2)에 의하여 제1진동(V1)과 진폭은 동일하며, 위상은 반전되는 제2진동(V2)을 발생시켜, 진동부(530)가 접촉되는 하부 프레임(22)에 제2진동(V2)을 전달한다.
즉, 제1진동(V1) 및 제2진동(V2)이 하부 프레임(22) 즉, 캐비닛(10,20)으로 전달되는 과정에 있어서, 제1진동(V1) 및 제2진동(V2)은 어느 일정 시간들(t1,t2)에서 진폭은 동일하며, 서로 다른 위상으로 형성된다.
따라서, 제1진동(V1) 및 제2진동(V2)이 동일한 캐비닛(10,20)에 동시에 전달되는 경우, 제1진동(V1) 및 제2진동(V2)은 서로 상쇄되어, 제1진동(V1) 및 제2진동(V2)이 합성된 상태(V1+V2)의 거시적인 관점에서는 디스플레이 장치(1)의 캐비닛(10,20)에는 스피커 유닛(40)에 의한 상기 진동이 발생되지 않는 것으로 관찰될 수 있다.
제안되는 실시예에 의하면, 스피커 유닛에서 발산되는 제1진동이 상기 제1진동과 동일한 진폭을 가지며 위상이 반전된 제2진동에 의하여 상쇄됨에 따라서, 상기 스피커 유닛에 의한 디스플레이 장치의 진동이 저감될 수 있는 장점이 있다.
그리고, 스피커 유닛에 의한 진동이 상쇄됨에 따라서, 스피커 유닛이 장착되는 일례로 디스플레이 장치와 같은 전자 장치의 음향 품질이 증대되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치를 보여주는 도면.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치의 분해 사시도.
도 3은 본 실시예에 따른 스피커 제어장치를 보여주는 도면.
도 4는 본 실시예에 따른 스피커 제어장치에 의한 디스플레이 장치의 진동 감쇄를 보여주는 도면.

Claims (14)

  1. 일정 크기의 진폭 및 위상을 갖는 음향 신호가 입력되며, 상기 음향 신호에 기초하여 제1진동을 발생시키는 음향 진동 발생부를 포함하고, 상기 제1진동에 의하여 발생되는 음향이 일방향으로 발산되도록 하는 스피커 유닛;
    상기 스피커 유닛에서 발생되는 제1진동의 위상과 반대되는 위상으로 형성되는 제2진동을 발생시키는 진동 상쇄부;를 포함하는 스피커 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 상쇄부는
    상기 음향 신호의 위상을 180 °로 반전시켜 상쇄 신호를 형성하는 위상 반전부; 및
    상기 상쇄 신호가 입력되어 상기 제2진동을 발생시키는 상쇄 진동 발생부를 포함하는 스피커 제어장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 음향이 발생되는 과정에서, 상기 음향 신호의 진폭과 상기 상쇄 신호의 진폭은 동일한 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 스피커 제어 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 진동 상쇄부는,
    상기 음향 신호의 성분 중에서 상기 진동에 영향을 주는 일정 크기의 주파수 대역에 대응되는 성분만을 통과시키는 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 필터는 100 Hz 이상 500 Hz 미만의 주파수 대역에 대응되는 상기 음향 신호의 성분만을 통과시키는 로우 패스 필터인 것을 특징으로 하는 스피커 제어장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1진동 및 상기 제2진동은 상기 스피커 유닛이 접하는 캐비닛에 동시에 전달되는 것을 특징으로 하는 스피커 제어 장치.
  7. 영상이 표시되는 디스플레이 모듈;
    상기 디스플레이 모듈의 적어도 일부를 둘러싸는 캐비닛; 및
    상기 캐비닛의 일측에 구비되며, 일정 크기의 위상 및 진폭을 갖는 음향 신호가 입력되어 음향이 발생되는 스피커 유닛과, 상기 스피커 유닛에서 발생되는 제1진동에 대하여 반전되는 제2진동을 발생시키는 진동 상쇄부를 포함하는 스피커 제어장치;를 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스피커 유닛은 상기 음향 신호에 기초하여 상기 제1진동을 발생시키는 음향 진동부를 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 진동 상쇄부는
    상기 진동 상쇄부에는 상기 음향 신호를 반전시켜 상쇄 신호를 형성하는 위상 반전부; 및
    상기 상쇄 신호가 입력되어 상기 제2진동을 발생시키는 상쇄 진동 발생부를 포함하는 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 음향 신호의 진폭과 상기 상쇄 신호의 진폭은 동일하며, 상기 음향 신호의 위상과 상기 상쇄 신호는 상호 간에 반전된 상태로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 진동 상쇄부는,
    상기 음향 신호의 성분 중에서 상기 진동에 영향을 주는 일정 크기의 주파수 대역에 대응되는 성분만을 통과시키는 필터를 더 포함하고,
    상기 필터는 100 Hz 이상 500 Hz 미만의 주파수 대역에 대응되는 상기 음향 신호의 성분만을 통과시키는 로우 패스 필터인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 스피커 유닛의 일측 및 상기 진동 상쇄부의 일측은 상기 캐비닛에 접하여, 각각 상기 제1진동 및 상기 제2진동을 상기 캐비닛에 전달하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 스피커 유닛은 상기 캐비닛의 내면에 접촉되어 외부로 상기 음향을 발산하는 디스플레이 장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 스피커 제어장치는 상기 음향 신호를 증폭시키기 위한 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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