KR20150016732A - 전자 장치 및 사운드 제공방법 - Google Patents

전자 장치 및 사운드 제공방법 Download PDF

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Abstract

전자 장치가 개시된다. 본 전자 장치는, 영구자석을 이용하여 음향을 출력하는 스피커부, 음향 데이터를 처리하여 스피커부에 출력하는 음향 처리부, 및 전류가 입력되면 영구자석을 밀어내어 스피커부를 전자 장치상에서 돌출시키는 전자석을 포함한다.

Description

전자 장치 및 사운드 제공방법{ELECTRONIC APPARATUS, METHOD FOR PROVIDING OF SOUND}
본 발명은 전자 장치 및 사운드 제공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자석과 스피커에 구비된 영구자석을 이용하여 스피커의 출력 방향을 가변할 수 있는 전자 장치 및 사운드 제공방법에 관한 것이다.
노트북은 휴대가 간편하여 개인이 소지하고 이동하며 사용할 수 있는 노트북 크기의 컴퓨터를 말한다. 최근에는 이동성을 더욱 향상되도록 터치 스크린을 구비함으로써 키보드 입력부분이 생략된 슬레이트 PC, 태블릿 PC가 널리 이용되고 있다.
노트북은 사운드 출력을 위한 스피커를 구비하고 있는 것이 일반적인데, 노트북의 형상에 의하여 노트북에 배치되는 스피커의 위치는 사용자에 대해서 지향적인 방향이 아니었다. 구체적으로, 키패드가 배치되는 본체 부분에 스피커가 배치되는 경우가 일반적인데, 이 경우, 스피커의 출력 방향은 사용자 정면이 아니, 천장 방향이 된다.
한편, 반대로 사용자에 대해서 지향적인 방향에 위치하도록 스피커를 배치하게 되면, 항시 스피커가 배치된 영역이 시스템 외부로 돌출되어, 시스템의 두께나 폭이 증가하게 되어 디자인 제약이 있었다.
따라서, 사용자에 대해서 지향적인 음향을 제공할 수 있는 방법이 요구되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 전자석과 스피커에 구비된 영구자석을 이용하여 스피커의 출력 방향을 가변할 수 있는 전자 장치 및 사운드 제공방법을 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 영구자석을 이용하여 음향을 출력하는 스피커부, 음향 데이터를 처리하여 상기 스피커부에 출력하는 음향 처리부, 전류가 입력되면 상기 영구자석을 밀어내어 상기 스피커부를 상기 전자 장치상에서 돌출시키는 전자석을 포함한다.
이 경우, 상기 스피커부는, 일 측이 상기 전자 장치와 힌지로 연결되고, 타 측이 상기 전자 장치와 이격되는 하우징, 및, 상기 하우징 내에 배치되며, 영구자석을 이용하여 음향을 출력하는 스피커 모듈을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 하우징은, 상기 전자석에 전류가 입력되지 않으면, 상기 전자 장치 내에 매립되어 상기 전자 장치의 표면과 평행할 수 있다.
한편, 상기 전자석은, 상기 영구자석에 대향되는 회로 기판상의 위치에 배치될 수 있다.
이 경우, 상기 전자석은, 솔레노이드 및 초전도 자석 중 하나일 수 있다.
한편, 상기 회로 기판은 복수의 레이어를 포함하며, 상기 전자석은, 상기 회포 기판의 복수의 레이어의 코일 패턴으로 구성될 수 있다.
한편, 상기 전자석은 철심을 포함하고, 상기 스피커부는, 상기 전자석에 전류가 입력되지 않을 때, 상기 영구자석이 상기 철심을 끌어당겨 상기 전자 장치상에 매립될 수 있다.
한편, 상기 전자 장치는, 복수의 스피커부 및 상기 복수의 스피커부 각각에 대응되는 복수의 전자석을 포함하고, 상기 음향 처리부는, 상기 음향 데이터를 상기 복수의 스피커부에 출력할 수 있다.
이 경우, 본 전자 장치는, 상기 복수의 전자석의 동작 여부를 개별적으로 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 전자 장치는, 상기 전자석의 동작 여부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제어부는, 사용자의 제어 명령 또는 기설정된 프로그램의 구동시에 상기 전자석이 동작하도록 제어할 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 사용자의 설정 값 및 기설정된 조건에 대응되는 전류 크기가 상기 전자석에 흐르도록 하여, 기설정된 높이만큼 상기 스피커부가 돌출되도록 할 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 스피커부를 구비하는 전자 장치에서의 사운드 제공방법은, 음향 데이터를 처리하는 단계, 상기 처리된 음향 데이터를 상기 스피커부에 출력하는 단계, 및, '전류가 입력되면 상기 스피커부의 영구자석을 밀어내는 전자석'을 이용하여 상기 스피커부를 상기 전자 장치상에서 돌출시키는 단계를 포함한다.
이 경우, 본 사운드 제공방법은, 상기 전자석에 전류가 입력되지 않으면, 상기 영구자석이 상기 철심을 끌어당겨 상기 스피커부를 상기 전자 장치상에 매립시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 전자 장치는, 복수의 스피커부 및 상기 복수의 스피커부 각각에 대응되는 복수의 전자석을 포함하고, 상기 출력하는 단계는, 상기 음향 데이터를 상기 복수의 스피커부에 출력할 수 있다.
이 경우, 상기 돌출시키는 단계는, 상기 복수의 전자석을 개별적으로 제어하여, 상기 복수의 스피커부 각각을 개별적으로 돌출시킬 수 있다.
한편, 상기 돌출시키는 단계는, 사용자의 제어 명령이 입력되거나, 기설정된 프로그램이 구동되면, 상기 스피커부를 상기 전자 장치상에서 돌출시킬 수 있다.
한편, 상기 돌출시키는 단계는, 사용자의 설정 값 및 기설정된 조건에 대응되는 전류 크기가 상기 전자석에 흐르도록 하여, 기설정된 높이만큼 상기 스피커부를 돌출시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 2는 도 1의 스피커부의 구체적인 구성을 도시한 도면,
도 3은 스피커부의 배치 위치를 설명하기 위한 도면,
도 4 내지 도 6은 스피커부의 다양한 형상을 설명하기 위한 도면,
도 7은 회로 기판에 전자석이 구비되는 경우의 예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사운드 제공방법을 설명하기 위한 흐름도, 그리고,
도 9는 도 8의 돌출 동작을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 통신 인터페이스부(110), 사용자 인터페이스부(120), 저장부(130), 전자석(140), 음향 처리부(150), 스피커부(160) 및 제어부(170)로 구성된다. 여기서, 여기서 전자 장치(100)는 스피커를 구비하는 PC, 노트북, PMP, 태블릿 컴퓨터, MP3 플레이어, PMP(Portable Multimedia Player), 휴대폰 등일 수 있다.
통신 인터페이스부(110)는 적어도 하나의 외부 호스트 장치 또는 인터넷 망과 연결하기 위해 형성되며, 무선 또는 유선 방식으로 접속될 수 있다. 통신 인터페이스부(110)는 외부 장치로부터 음향 컨텐츠를 수신할 수 있다. 여기서, 컨텐츠는 오디오 신호만을 포함하는 음원 컨텐츠 또는 라디오 컨텐츠이거나, 오디오 신호 및 영상 신호를 포함하는 동영상 컨텐츠일 수 있으며, 게임 컨텐츠일 수도 있다.
사용자 인터페이스부(120)는 전자 장치(100)에서 지원하는 각종 기능을 입력받으며, 전자 장치(100)에서 제공하는 각종 정보를 표시할 수 있다. 구현시에 사용자 인터페이스부(120)는 입력 및 출력 기능이 하나의 장치에서 동작하는 터치 스크린으로 구현될 수 있으며, 마우스 및 키보드와 같은 입력장치와 LCD 모니터와 같은 출력 장치의 결합으로 구현될 수도 있다.
그리고 사용자 인터페이스부(120)는 후술할 저장부(130)에 저장된 음원 데이터를 선택하는 제어 명령을 입력받을 수 있다. 그리고 사용자 인터페이스부(120)는 후술할 스피커부(160)의 돌출 여부에 대한 제어 명령을 입력받을 수 있다. 구체적으로, 사용자 인터페이스부(120)는 스피커부(160)의 돌출 여부를 입력받기 위한 사용자 인터페이스 창을 표시하고, 표시된 사용자 인터페이스 창을 통하여 스피커부(160)의 돌출 여부에 대한 사용자 제어 명령을 입력받을 수 있다.
한편, 전자 장치(100)가 복수의 스피커부(160)를 구비하는 경우, 사용자 인터페이스부(120)는 복수의 스피커 각각의 돌출 여부를 입력받거나, 복수의 스피커에 대한 일괄적인 돌출 여부를 입력받을 수 있다. 한편, 구현시에는 스피커부(160)의 돌출 여부를 입력받은 버튼(121)을 이용하여, 사용자로부터 스피커부(160)의 돌출 여부를 입력받을 수 있다.
그리고 사용자 인터페이스부(120)는 후술할 스피커부(160)의 돌출시의 돌출 정도(즉, 돌출될 높이 또는 돌출방향)를 입력받을 수 있다. 구체적으로, 사용자 인터페이스부(120)는 스피커부(160)의 돌출 정도를 입력받기 위한 사용자 인터페이스부 창을 표시하고, 표시된 사용자 인터페이스 창을 통하여 스피커부(160)의 돌출 정도를 입력받을 수 있다. 한편, 전자 장치(100)가 복수의 스피커부(160)를 구비하는 경우, 사용자 인터페이스부(120)는 복수의 스피커 각각의 돌출 정도(또는 돌출 각도)를 입력받을 수 있다. 이와 같은 과정에서 입력받은 돌출 정도는 저장부(130)에 저장될 수 있으며, 이후의 돌출 과정에서 기설정된 값으로 이용될 수 있다.
저장부(130)는 전자 장치(100)의 구동을 위한 프로그램을 저장한다. 구체적으로, 저장부(130)는 전자 장치(100)의 구동시 필요한 각종 명령어의 집합인 프로그램을 저장할 수 있다. 여기서 프로그램은 특정된 서비스를 제공하기 위한 응용 프로그램뿐만 아니라, 응용 프로그램을 구동시키기 위한 운영체제를 포함한다.
그리고 저장부(130)는 음원 데이터를 저장한다. 여기서 음원 데이터는 MP3, wav 등과 같은 음원 파일일 수도 있으며, 스트리밍 형태의 데이터일 수도 있다. 또한, 음원 데이터는 오디오 신호만 포함하는 경우뿐만 아니라, 영상 신호도 포함하는 데이터일 수 있다. 즉, 동영상 데이터일 수도 있다.
그리고 저장부(130)는 전자 장치(100) 내의 저장 매체 및 외부 저장 매체, 예를 들어, USB 메모리를 포함한 Removable Disk, 네트워크를 통한 웹서버(Web server) 등으로 구현될 수 있다.
전자석(140)은 전류가 입력되면 스피커의 영구자석을 밀어내어 전자 장치(100)상에 스피커부(160)를 돌출시킨다. 구체적으로, 전자석(140)은 도선에 전류가 흐르면 도선 주변에 동심원 모양의 자기장이 형성되는 전자적 자석으로, 전류가 입력되면 자기장이 형성된다. 전자석(140)에 자기장이 형성되면, 스피커의 영구자석의 자기장과 반응하여 상호 인력을 갖게 되거나 척력을 갖게 된다. 본 실시 예에서는 스피커의 영구자석과 척력이 발행되어야 하는바, 전자석(140)은 스피커부(160)의 영구자석의 위치에 대향되는 위치에 스피커의 영구자석과 척력을 갖는 형태로 배치될 수 있다. 이러한 전자석(140)은 솔레노이드, 초전도 자석 등일 수 있다.
여기서, 솔레노이드(solenoid)는 도선을 촘촘하고 균일하게 원통형으로 길게 감아 만든 기기이다. 원통형으로 감은 코일에 전류를 흘리면 자기장이 형성되며, 그 속에 철심을 넣으면 더 강한 자기장을 얻을 수 있다. 이와 같은 솔레노이드는 도선을 감아 만든 장치라는 점에서, 도 7에 도시된 바와 같이 회로 기판상에 코일 패턴을 형성하여 솔레노이드를 구현할 수도 있다. 이러한 코일 패턴에 대해서는 도 7과 관련하여 후술한다.
초전도 자석은 초전도체로 만든 도선으로 솔레노이드를 만들어 헬륨이 액체가 되는 매운 낮은 온도에서 아주 강한 자기장을 발생시키는 장치이다.
한편, 전자석(140)은 철심을 포함할 수 있다. 따라서, 전자석(140)에 전류가 흐르지 않으면, 스피커부(160)의 영구자석과 전자석(140) 내의 철심 간에 인력이 발생하게 되어, 돌출된 스피커부(160)는 전자 장치(100) 내에 매립되게 된다.
한편, 본 실시 예에서는 전자석(140)에 전류가 흐르지 않게 되면, 스피커부(160)가 매립되는 형태로 전자 장치(100)를 구현하였지만, 구현시에는 철심을 이용하지 않고, 전자석(140)에 돌출시와 다른 방향에 전류가 흐르도록 하여 스피커부(160)가 전자 장치(100)에 매립되게 할 수도 있다.
음향 처리부(150)는 음향 데이터를 처리하여 스피커부(160)에 출력한다. 구체적으로, 음향 처리부(150)는 통신 인터페이스부(110)를 통하여 수신한 음향 데이터 또는 저장부(130)에 저장된 음향 데이터를 처리하여 스피커부(160)로 출력한다.
보다 구체적으로, 음향 처리부(150)는 방송 신호 또는 콘텐츠에서 오디오 신호, 영상 신호 등을 분리한다. 그리고 음향 처리부(150)는 분리된 영상 신호를 사용자 인터페이스부(120)에 전송하고, 분리된 오디오 신호에 대한 오디오 디코딩 등의 신호 처리를 수행한다.
그리고 음향 처리부(150)는 신호 처리된 오디오 신호를 좌측 오디오 신호 및 우측 오디오 신호로 분리하여, 각 스피커의 위치에 대응되는 오디오 신호를 복수의 스피커 각각에 출력한다. 이때, 음향 처리부(150)는 신호 처리된 오디오 신호에 대한 서브-우퍼 오디오 신호를 추출할 수 있다. 여기서 서브-우퍼 오디오 신호는 좌측 오디오 신호 및 우측 오디오 신호에 공통으로 포함된 저음 영역대(예를 들어, 20hz 내지 1.5KHz 범위)의 오디오 신호이다.
스피커부(160)는 음향 처리부(150)로부터 제공된 음향 데이터를 출력한다. 구체적으로, 스피커부(160)는 전자 장치(100)의 고정된 위치에 장착되어 있다가, 제어부(170)의 제어에 따라 전자 장치(100) 상에서 돌출될 수 있으며, 도출된 상태에서 음향 처리부(150)로부터 제공된 음향 데이터를 출력할 수 있다. 스피커부(160)의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 2를 참조하여 후술한다.
제어부(170)는 전자 장치(100) 내의 각 구성을 제어한다. 구체적으로, 제어부(170)는 사용자로부터 음향 출력 명령이 입력되거나, 컨텐츠 실행 명령이 입력되면, 컨텐츠에 대응한 음향이 스피커에 출력되도록 음향 처리부(150)를 제어할 수 있다.
그리고 제어부(170)는 스피커부(160)의 돌출 여부를 결정할 수 있다. 구체적으로, 제어부(170)는 음향 출력이 필요한 경우에 스피커부(160)가 돌출될 필요가 있는 것으로 결정할 수 있다. 또는 제어부(170)는 미디어 플레이어 프로그램을 이용하는 컨텐츠, 즉, MP3 재생, 동영상 재생과 같은 음향 출력이 필요한 경우에 스피커부(160)를 돌출할 필요가 있는 것으로 결정할 수 있다. 또는 제어부(170)는 사용자 인터페이스부(120)로부터 사용자의 스피커 돌출명령을 입력받은 경우에 스피커부(160)가 돌출할 필요가 있는 것으로 결정할 수 있다. 한편, 전자 장치(100)에 복수의 스피커부가 배치되는 경우, 이러한 결정 동작은 각 스피커부별로 개별적으로 결정될 수 있으며, 일괄적으로 결정될 수도 있다.
그리고 제어부(170)는 스피커부(160)의 돌출 정도를 결정할 수 있다. 구체적으로, 제어부(170)는 사용자의 배치 위치를 감지하여 감지된 위치에 적합한 스피커부(160)의 돌출 정도를 결정할 수 있다. 이때, 전자 장치(100)는 사용자의 배치 위치를 감지하기 위한 센서 또는 촬상장치(카메라)를 구비할 수 있다. 또는 제어부(170)는 사용자 인터페이스부(120)를 통하여 입력받은 사용자의 위치 또는 스피커부의 돌출 정도를 이용할 수 있다. 한편, 전자 장치(100)에 복수의 스피커부가 배치되는 경우, 상술한 결정 동작은 스피커 각각에 대해서 개별적으로 결정될 수 있으며, 일괄적으로 결정될 수도 있다.
그리고 제어부(170)는 전자석(140)에 흐르는 전류를 제어한다. 구체적으로, 제어부(170)는 앞서 결정된 스피커부(160)의 돌출 여부 및 돌출 정도에 따라 전자석(140)에 흐르는 전류를 결정할 수 있으며, 그에 따른 전류를 전자석(140)에 제공할 수 있다. 한편, 본 실시 예에서는 제어부(170)가 직접 전자석(140)에 전류를 제공하는 것으로 설명하였지만, 구현시에 제어부(170)는 상술한 결정 동작만을 수행하고, 전자석(140)에 전류를 제공하는 별도의 구성이 이용될 수 있다.
이상과 같이 본 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 스피커부(160)의 출력 방향을 가변할 수 있는바 사용자 지향적인 사운드를 출력할 수 있게 된다. 또한, 모터 등과 같은 비교적 큰 구성의 이용 없이 작은 크기의 전자석만을 이용하여 스피커부(160)의 출력 방향을 가변할 수 있는바, 시스템의 크기 및 비용을 줄일 수 있게 된다. 또한, 스피커의 출력이 없는 경우에는, 추가적인 기구물 없이 전자석의 철심과 스피커의 영구 자석 간의 인력을 통하여 스피커를 고정할 수 있게 된다.
도 2는 도 1의 스피커부의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 스피커부(160)는 하우징(161) 및 스피커 모듈(163)로 구성된다.
하우징(161)은 스피커 모듈(163)을 감싼다. 하우징(161)은 일 측이 힌지(165)로 전자 장치(100)의 케이스와 연결되고, 타 측이 전자 장치(100)의 케이스와 이격될 수 있다. 따라서, 하우징(161)은 상술한 전자석(140)의 동작에 따라 전자 장치(100) 내에 매립되어 전자 장치(100)의 표면과 평행하거나, 도 4 내지 도 6과 같이 전자 장치(100) 상에 돌출될 수 있다. 이와 같은 하우징(161)은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 육면체 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 다양한 형태를 가질 수 있다. 또한, 본 실시 예에서는 힌지를 이용하여 스피커부(160)가 전자 장치 상에 돌출되는 것으로 설명하였지만, 슬라이드 등의 다른 체결기구를 이용하여 스피커부(160)가 전자 장치 상에 돌출되도록 구현될 수 있다.
스피커 모듈(163)은 하우징(161) 내에 배치되며, 영구자석을 이용하여 음향을 출력한다. 구체적으로, 스피커 모듈(163)은 전기선호를 진동판의 진동으로 바꾸어 공기에 소밀파를 발생시켜 음파를 복사하는 기기이다. 한편, 본 실시 예에 따른 스피커 모듈에는 영구자석을 구비하는 스피커라면 종류에 관계없이 적용이 가능하다.
도 2를 참조하면, 전자석(140)은 회로 기판(105) 상에 배치되며, 스피커부(160)의 영구자석에 대향되는 회로 기판(105) 상이 위치에 배치된다. 예를 들어, 전자석에 인접하는 스피커의 영구자석의 면이 + 극일 경우, 스피커의 영구자석의 면에 인접한 전자석 부분에 + 극이 발생할 수 있도록 전자석의 전류 방향이 설정될 수 있다. 반대로 영구 자석의 면이 - 극이면 앞선 방향과 반대로 전류 방향이 설정될 수 있다.
여기서 회로 기판(105)은 전자 장치(100)를 구성하는 각종 회로 부품 등이 장착되는 PCB 기판(Printed Circuit Board)으로 상술한 통신 인터페이스부(110), 전자석(140), 음향 처리부(150), 제어부(170) 등이 배치될 수 있다. 구현시에 회로 기판(105)은 전자석(140)만이 배치되는 전용의 회로 기판일 수도 있다.
도 3은 스피커부의 배치 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 두 개의 케이스가 전자 장치를 감싼다. 여기서 케이스는 표시 장치를 보호하기 위한 상부 케이스(또는 제1 케이스)와 입력 장치를 보호하기 위한 하부 케이스(또는 제2 케이스)이다.
상부 케이스에는 표시 장치에 의하여 스피커가 배치될 공간이 부족하기 때문에 통상적으로 스피커부(160)는 하부 케이스에 배치된다. 한편, 본 실시 예에서는 스피커부가 하부 케이스에만 배치되는 것으로 도시하였으나, 구현시에는 상부 케이스에 배치될 수 있다. 또한, 도시된 예에서는 전자 장치(100)가 노트북인 경우의 예이지만, 전자 장치(100)가 하나의 케이스(즉, 상부 케이스)만을 구비하는 태블릿, 스마트폰인 경우, 스피커부는 상부 케이스에 배치될 수 있다.
하부 케이스에는 복수의 스피커부(160-1, 160-2, 160-3, 160-4)가 배치된다. 한편, 구현시에는 전자 장치(100)에 하나의 스피커부만이 구비될 수 있으나, 최근의 노트북 및 태블릿은 두 개의 스피커를 이용하여 스테레오 사운드를 제공하거나, 6개의 스피커를 이용하여 5.1 입체 사운드를 제공하는바, 전자 장치(100)에는 2개 이상의 스피커가 배치될 수 있다. 한편, 복수의 스피커부 중 하나가 우퍼 스피커인 경우, 해당 스피커부는 고정되게 배치될 수 있다.
이때, 스피커부(160-1, 160-2)는 하부 케이스의 상부 영역에 배치되며, 스피커부(160-3, 160-4)는 하부 케이스의 우측 영역에 배치된다. 한편, 도시된 예에서는 하부 케이스의 좌측 영역이 도시되지 않았으나, 하부 케이스의 좌측 영역에도 스피커부가 배치될 수 있음은 자명하다.
하부 케이스의 상부 영역에 스피커가 배치되면, 스피커의 출력 방향은 천장 방향이 된다. 따라서, 본 실시 예에서는 도 4 또는 도 6의 방식을 통하여 스피커부의 출력 방향을 사용자 측으로 가변할 수 있다.
하부 케이스의 좌측 또는 우측 영역에 스피커가 배치되면, 스피커의 출력 방향은 전자 장치의 우측 방향 또는 좌측 방향이 된다. 따라서, 본 실시 예에서는 도 5의 방식을 통하여 스피커의 출력 방향을 사용자 측으로 가변할 수 있다.
한편, 도 3을 설명함에 있어서, 전자 장치(100)가 노트북인 경우의 예만을 도시하였지만, 전자 장치(100)가 하나의 케이스만을 구비하는 태블릿, 스마트폰인 경우에는 상부 케이스에만 스피커부가 형성될 수 있다.
도 4 내지 도 6은 스피커부의 다양한 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 스피커부(160)는 하부 케이스의 상부 측에 배치되는 스피커이다. 구체적으로, 하부 케이스의 상부 방향에 스피커부(160)가 배치되며, 스피커부(160)의 하단에 전자석이 배치된다. 그리고 스피커부(160)의 힌지(165)는 앞 부분에 배치되어 상부 케이스와 연결된다.
따라서, 전자석(140)에 전류가 흐르게 되면, 전자석(140)의 자기장에 의하여 스피커의 영구 자석에 척력이 작용하게 되고, 스피커부(160)의 앞 단의 힌지에 의하여 고정되는바, 스피커부의 후단 부분이 상부로 돌출되게 된다. 즉, 스피커부(160)는 힌지를 기준으로 반 시계 방향으로 회전하게 된다. 이와 같이 스피커부(160)가 돌출되는바, 스피커부(160)의 음향 출력 방향은 사용자 지향적으로 변화하게 된다.
이와 같이 돌출된 상태에서 전자석(140)에 흐르는 전류가 차단되면, 전자석(140)과 영구 자석 간에 척력이 차단되고, 반대로 영구 자석의 자력에 의하여 전자석(140)의 철심과의 인력이 생성된다. 따라서, 돌출된 스피커부(160)는 힌지를 기준으로 시계 방향으로 회전하여 전자 장치(100) 내로 매립된다. 매립이 완료된 스피커부(160)는 하부 케이스의 다른 상부 면과 평행하게 배치된다.
도 5를 참조하면, 스피커부(160')는 하부 케이스의 우측 또는 좌측에 배치되는 스피커이다.
구체적으로, 하부 케이스의 우측 방향에 스피커부(160')가 배치되며, 스피커부(160')의 좌측 회로 기판(105) 상에 전자석(140)이 배치된다. 그리고 스피커부(160')의 힌지(165)는 하우징(161)의 앞 부분에 배치되어 하부 케이스와 연결된다.
따라서, 전자석(140)에 전류가 흐르게 되면, 전자석(140)의 자기장에 의하여 전자석(140)과 스피커의 영구자석 간의 척력이 작용하게 되고, 스피커부(160')의 앞 단이 힌지에 의하여 고정되는바, 스피커부(160')의 후단이 돌출되게 된다. 즉, 스피커부(160')는 힌지를 기준으로 시계 방향으로 회전하게 된다. 이와 같이 동작에 의하여 스피커부(160')가 돌출되는바, 스피커부(160')의 음향 출력 방향은 사용자 지향성을 갖게 된다.
이와 같이 돌출된 상태에서 전자석(140)에 흐르는 전류가 차단되면, 전자석(140)과 영구 자석 간에 척력이 차단되고, 반대로 영구 자석의 자력에 의하여 영구자석과 전자석(140)의 철심 간에는 인력이 생성된다. 따라서, 돌출된 스피커부(160')는 힌지를 기준으로 반 시계 방향으로 회전하여 전자 장치(100) 내로 매립된다.
도 6을 참조하면, 스피커부(160")는 케이스의 상부에 배치되는 스피커이다. 구체적으로, 하부 케이스의 상부 방향으로 스피커부(160")가 배치되며, 스피커부(160)의 하단에 전자석(140)이 배치된다. 그리고 스피커부(160")의 하우징은 하부 케이스의 상측 면에 슬라이딩 방식으로 연결된다.
따라서, 전자석(140)에 전류가 흐르게 되면, 전자석(140)의 자기장에 의하여 스피커의 영구 자석에 척력이 작용하게 되고, 스피커부(160")는 하부 케이스의 슬라이딩 라인을 따라 상부로 돌출되게 된다. 이와 같이 스피커부(160")가 돌출되는바, 스피커부(160")의 음향 출력 방향은 사용자 지향성을 갖게 된다.
이와 같이 돌출된 상태에서 전자석(140)에 흐르는 전류가 차단되면, 전자석(140)과 영구 자석 간에 척력이 차단되고, 반대로 영구 자석의 자력에 의하여 전자석(140)의 철심과의 인력이 생성된다. 따라서, 돌출된 스피커부(160")는 슬라이딩 라인을 따라 매립된다.
도 7은 회로 기판에 전자석이 구비되는 경우의 예를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 회로 기판(105)은 복수의 레이어로 구성된 멀티 기판 PCB이며, 멀티 기판 PCB에는 회로 패턴으로 구현된 전자석(140")이 배치된다. 구체적으로, 전자석(140")은 각 레이어에 배치되는 원형 형태의 코일 패턴(141)과 각 레이어 상의 코일 패턴(141)을 연결하는 비아(142)로 구성된다.
따라서, 별도의 회로 소자의 이용 없이 회로 기판의 패턴만을 이용하여 전자석을 구현할 수 있다. 구현된 회로 기판의 전자석(140")은 기판의 상부 또는 하부 방향의 자기장이 형성된다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사운드 제공방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 음향 데이터를 처리한다(S810). 구체적으로, 외부 기기에서 수신된 음향 데이터 또는 내부에 저장된 음악 파일에 대한 음향 처리를 수행할 수 있다.
그리고 처리된 음향 데이터를 스피커부에 출력한다(S820). 이에 따라, 스피커부는 음향을 출력한다. 한편, 전자 장치에 복수의 스피커가 구비되어 있으며, 음원이 스테레오 데이터와 같은 복수의 채널을 갖는 데이터이면, 특정 채널의 음향 데이터를 대응되는 스피커부에 전달할 수 있다. 예를 들어, 스테레오 데이터인 경우, 좌측 음향 데이터를 전자 장치의 좌측에 위치한 스피커부에 출력하고, 우측 음향 데이터를 전자 장치의 우측에 위치한 스피커부에 출력할 수 있다.
그리고 스피커부를 전자 장치상에서 돌출시킨다(S830). 구체적으로, '전류가 입력되면 스피커부의 영구자석을 밀어내는 전자석'을 이용하여 스피커부를 전자 장치상에서 돌출시킬 수 있다. 이와 같은 돌출 동작은 상술한 음향 데이터의 처리 동작 전에 수행될 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따른 사운드 출력방법은, 스피커의 출력 방향을 가변할 수 있는바 사용자 지향적인 사운드를 출력할 수 있게 된다. 또한, 모터 등과 같은 비교적 큰 구성의 이용 없이 작은 크기의 전자석만을 이용하여 스피커의 출력 방향을 가변할 수 있는바, 시스템의 크기 및 비용을 줄일 수 있게 된다. 또한, 스피커의 출력이 없는 경우에는, 추가적인 기구물 없이 전자석의 철심과 스피커의 영구 자석 간의 인력을 통하여 스피커를 고정할 수 있게 된다. 도 8과 같은 사운드 제공방법은, 도 1의 구성을 가지는 전자 장치상에서 실시될 수 있으며, 그 밖의 구성을 가지는 전자 장치상에서도 실행될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 사운드 제공방법은, 컴퓨터에서 실행될 수 있는 실행가능한 알고리즘을 포함하는 프로그램(또는 애플리케이션)으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램은 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 애플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
도 9는 도 8의 돌출 동작을 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 스피커가 전자 장치(100) 내에 매립되게 배치되어 있다(S910). 구체적인 배치 형상에 대해서는 도 3 내지 도 6과 관련하여 상술하였는바 중복 설명은 생략한다.
스피커부의 돌출 여부를 판단한다(S920). 구체적으로, 사용자가 영하 등의 컨텐츠 재생을 위한 프로그램을 구동시키거나, 기설정된 버튼(121)을 누르면 스피커부의 돌출이 필요한 것으로 결정할 수 있다. 이와 같은 판단 동작은 하드웨어 구성(예를 들어, 마이컴)에서 수행될 수 있으며, 프로그램에서 수행될 수 있다.
스피커부의 돌출이 필요한 것으로 결정되면, 전자석에 전류를 입력한다(S930). 구체적으로, 이와 같은 전류 공급은 일반적인 마이컴(micom)이 수행할 수 있으며, 전용의 칩셋이 수행할 수도 있다.
전류 공급에 의하여 전자석이 동작하고(S940). 전자석에서 발생되는 자력과 스피커의 영구 자석의 자력 간의 척력이 발생되고, 그에 따라 스피커부가 돌출하게 된다(S950).
그리고 미디어 재생이 종료되거나, 기설정된 버튼이 다시 입력되면, 전자석에 제공되는 전류가 차단된다(S960). 이에 따라 스피커부는 전자 장치 내로 다시 매립된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져서는 안 될 것이다.
100: 전자 장치 110: 통신 인터페이스부
120: 사용자 인터페이스부 130: 저장부
140: 전자석 150: 음향 처리부
160: 스피커부 170: 제어부

Claims (18)

  1. 전자 장치에 있어서,
    영구자석을 이용하여 음향을 출력하는 스피커부;
    음향 데이터를 처리하여 상기 스피커부에 출력하는 음향 처리부; 및
    전류가 입력되면 상기 영구자석을 밀어내어 상기 스피커부를 상기 전자 장치상에서 돌출시키는 전자석;을 포함하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스피커부는,
    일 측이 상기 전자 장치와 힌지로 연결되고, 타 측이 상기 전자 장치와 이격되는 하우징; 및
    상기 하우징 내에 배치되며, 영구자석을 이용하여 음향을 출력하는 스피커 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 전자석에 전류가 입력되지 않으면, 상기 전자 장치 내에 매립되어 상기 전자 장치의 표면과 평행한 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전자석은,
    상기 영구자석에 대향되는 회로 기판상의 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전자석은,
    솔레노이드 및 초전도 자석 중 하나인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 회로 기판은 복수의 레이어를 포함하며,
    상기 전자석은,
    상기 회포 기판의 복수의 레이어의 코일 패턴으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전자석은 철심을 포함하고,
    상기 스피커부는,
    상기 전자석에 전류가 입력되지 않을 때, 상기 영구자석이 상기 철심을 끌어당겨 상기 전자 장치상에 매립되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전자 장치는,
    복수의 스피커부 및 상기 복수의 스피커부 각각에 대응되는 복수의 전자석을 포함하고,
    상기 음향 처리부는,
    상기 음향 데이터를 상기 복수의 스피커부에 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 전자석의 동작 여부를 개별적으로 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전자석의 동작 여부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    사용자의 제어 명령 또는 기설정된 프로그램의 구동시에 상기 전자석이 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    사용자의 설정 값 및 기설정된 조건에 대응되는 전류 크기가 상기 전자석에 흐르도록 하여, 기설정된 높이만큼 상기 스피커부가 돌출되도록 하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
  13. 스피커부를 구비하는 전자 장치에서의 사운드 제공방법에 있어서,
    음향 데이터를 처리하는 단계;
    상기 처리된 음향 데이터를 상기 스피커부에 출력하는 단계; 및
    '전류가 입력되면 상기 스피커부의 영구자석을 밀어내는 전자석'을 이용하여 상기 스피커부를 상기 전자 장치상에서 돌출시키는 단계;를 포함하는 사운드 제공방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전자석에 전류가 입력되지 않으면, 상기 영구자석이 상기 철심을 끌어당겨 상기 스피커부를 상기 전자 장치상에 매립시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사운드 제공방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 전자 장치는,
    복수의 스피커부 및 상기 복수의 스피커부 각각에 대응되는 복수의 전자석을 포함하고,
    상기 출력하는 단계는,
    상기 음향 데이터를 상기 복수의 스피커부에 출력하는 것을 특징으로 하는 사운드 제공방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 돌출시키는 단계는,
    상기 복수의 전자석을 개별적으로 제어하여, 상기 복수의 스피커부 각각을 개별적으로 돌출시키는 것을 특징으로 하는 사운드 제공방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 돌출시키는 단계는,
    사용자의 제어 명령이 입력되거나, 기설정된 프로그램이 구동되면, 상기 스피커부를 상기 전자 장치상에서 돌출시키는 것을 특징으로 하는 사운드 제공방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 돌출시키는 단계는,
    사용자의 설정 값 및 기설정된 조건에 대응되는 전류 크기가 상기 전자석에 흐르도록 하여, 기설정된 높이만큼 상기 스피커부를 돌출시키는 것을 특징으로 하는 사운드 제공방법.

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