KR20150041828A

KR20150041828A - Ｐｌｃ 조명스피커 시스템

Info

Publication number: KR20150041828A
Application number: KR20130120255A
Authority: KR
Inventors: 윤진한
Original assignee: 윤진한
Priority date: 2013-10-10
Filing date: 2013-10-10
Publication date: 2015-04-20

Abstract

본 발명은 PLC 조명스피커 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단일의 전송선로를 이용하여 복수개의 조명스피커에 전력과 음향신호를 전달하고, 멀티 채널을 지원하는 조명스피커 시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 음원을 처리하여 조명스피커부에 제공하기 위한 음향 장치부; 전력과 음향 장치부로부터 출력되는 음향신호를 적어도 하나의 조명스피커부에 제공하기 위한 유선 전송선로부; 및 전송선로부를 통하여 전력을 공급받고 전송되는 음향신호를 출력하기 위한 적어도 하나의 조명스피커부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 조명스피커 시스템이다.
본 발명에 의하면, 단일의 전송선로를 이용하여 조명스피커에 전력과 음향신호를 전송하고, 단일의 배선만으로 복수개의 조명스피커를 결선 할 수 있게 되므로 조명스피커 시스템 구축에 있어서 배선수를 최소로 하고 설비의 복잡성을 해소할 수 있다.

Description

ＰＬＣ 조명스피커 시스템{Power Line Communication Speaker System}

본 발명은 PLC(Power Line Communication) 조명스피커 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멀티채널을 위한 다수의 조명스피커 또는 건물 내에 방송시스템을 위한 다수의 조명스피커 및 조명스피커폰에 대한 음향 신호를 전력과 함께 전송선로를 이용하여 전송하는 조명스피커 시스템에 관한 것이다.

일반적인 아파트나 학교 등의 건물 내에서 안내방송 등을 위한 스피커 시스템을 구축하는 경우 각각의 스피커마다 개별적인 배선을 하여 방송실로 결선하는 방법을 사용하여 왔다. 이로 인해 배선 등의 설비에 있어서 과다한 비용, 배선 배치의 복잡성 등이 문제가 되어 이에 대한 개선이 절실히 요구되고 있다.

도 1은 종래 기술로서 복수개의 스피커 시스템을 구현한 실시예를 나타낸다.

도 1에 도시된 바와 같이 복수개의 스피커(120a, 120b, …, 120n)를 설치하여 운용하는 스피커 시스템의 경우에는 각각의 스피커마다 앰프(100)로부터 각각 스피커(120a, 120b,…, 120n)로 출력되는 음향신호를 전송하는 개별적인 배선이 필요하게 되며, 아날로그 신호를 전송함으로서 선의 굵기, 품질(전도도) 및 접속방법 등에 의해 음질이 달라지게 된다. 이로 인해 고가의 굵은 선과 커넥터(connector)가 요구되는 문제점이 있다.

또한 음향 기술 및 전자 기술의 발달로 멀티채널을 이용하는 다양한 음향기기가 일반화되어 있다.

이러한 멀티채널을 채용하는 음향기기에서는 다수의 레벨차이를 가지는 음향 채널을 구성하고 각각의 스피커와 오디오 본체 간을 각각의 도선으로 결선구성하고 있다. 예를 들자면, 우퍼를 포함하는 5.1채널의 경우 프론트라이트, 프론트레프트, 센터, 우퍼, 리어레프트 및 리어라이트의 6개의 조명스피커를 구동하게 되고 최대의 임장감과 음향효과를 얻기 위해서는, 프론트라이트, 프론트레프트, 센터, 리어레프트 및 리어라이트의 6개의 조명스피커를 효과적으로 배치하여야 하고 특히 리어레프트와 리어라이트는 사용자의 후방 또는 측방에 설치되므로 오디오 본체와는 상당히 이격된 거리에 설치된다.

도 2에 도시된 바와 같이 실내에 멀티채널 스피커 시스템을 구현하기 위해서는 일반적으로 중앙부에 설치되는 오디오 본체(A)로부터 나오는 6개의 채널별 오디오 출력단자와 각각의 스피커인, 센터스피커(CS), 우퍼(W), 프론트라이트스피커(FR), 프론트레프트스피커(FL), 리어라이트스피커(RR), 및 리어레프트스피커(RL)를 연결하여 결선할 6조의 배선이 필요하게 된다.

따라서 이러한 배선을 사용하여 결선을 사용자가 행하는 것은 대단히 힘이 들어 설치비용이 소요되고, 특히 결선을 위한 배선들이 노출됨으로서 실내미관을 저해하게 된다. 또한 결선 시에는 각각의 스피커와 오디오본체의 출력단자가 대응되어 설치되어야 하므로 결선의 혼선이 유발되며 일단 설치를 하고 나면 재설치 시에는 모든 배선을 새로이 결선하여야 하므로 재설치에 어려움이 존재하고 있다.

이런 문제점을 극복하고자 도 3에 나타난 무선 음향 시스템이 구현되었다.

상기 도 3에 도시된 무선 음향 시스템은 각종의 음원을 처리하여 무선으로 송신하는 앰프부(150)와 상기 앰프부로부터 송출된 음향신호를 수신하고 처리하여 음향으로 출력하는 스피커부(170a, 170b,…, 170n)로 구성되어 있다.

상기와 같은 무선 음향 시스템은 기존의 유선 음향 시스템에 있어서의 스피커 배선에 관한 문제점을 어느 정도 해결할 수 있다. 허나 상기 무선 음향 시스템의 경우에는 스피커부에 무선으로 음향신호를 수신하기 위한 무선수신 장치, 수신된 신호를 음향으로 변환하기 위한 장치 및 상기 장치들에 전원을 공급하기 위한 전원장치 등이 필요하게 되어 스피커부의 부피가 커지게 되고 또한 전원을 공급하기 위한 배선이 별도로 필요한 문제점이 있다. 또한 음향신호가 수신되는 지를 확인하기 위하여 스피커는 항상 전원을 소모하면서 대기상태(stand-by)를 유지하여야하고 무선 신호를 송/수신하므로 인체에 유해한 전자파 문제가 발생한다.

상기의 문제점을 해결하고자 본 발명은, 단일의 전송선로를 이용하여 전력과 음향신호를 전송하여 복수개의 조명스피커의 복잡한 배선을 단일의 배선으로 통합하고, 배선의 종류에 무관하게 깨끗한 음질을 전송할 수 있는 조명스피커 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한 복수개의 조명스피커마다 각각의 분리된 신호를 수신할 수 있도록 하여 멀티채널을 구현하는 조명스피커 시스템을 제공하며, 직류 전력을 전송하는 전송선로를 이용하여 음향장치와 조명스피커에 별도의 교류를 직류로 변환시키기 위한 변환모듈을 제거하고, 원하는 음향신호를 제한 없이 전송할 수 있는 음향시스템을 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 음원을 처리하여 조명스피커부에 제공하기 위한 음향 장치부; 전력과 상기음향 장치부로부터 출력되는 음향 신호를 적어도 하나의 조명스피커부에 제공하기 위한 유선 전송선로부; 및 상기전송선로부를 통하여 전력을 공급받고 전송되는 음향신호를 출력하기 위한 적어도 하나의 조명스피커부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 조명스피커 시스템이다.

나아가서 상기 음향 장치부는, 음원을 디지털로 처리하기 위한 디지털 처리회로와 상기 디지털 처리된 음향신호를 상기 전송선로부로 송신하기 위한 PLC 통신회로를 포함할 수 있으며, 상기 조명스피커부는, 상기 전송선로부로부터 수신되는 상기 음향신호를 수신하기 위한 PLC 통신회로; 상기 수신된 디지털 음향신호를 아날로그음향신호로 변환하기 위한 D/A 변환회로; 상기 아날로그 음향신호를 증폭시키기 위한 앰프회로; 및 상기 증폭된 아날로그 음향신호를 출력하기 위한 적어도 하나의 조명스피커를 포함할 수 있다.

또한 본 발명은, 음원을 입력 받아 음향신호로 처리하여 전송선로부를 통하여 전송하며, 상기 전송선로부를 통해 전송된 음향신호를 처리하여 음향으로 출력하는 복수개의 조명스피커폰부 및 전력과 상기 음향 신호를 전송하는 유선 전송선로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 조명스피커 시스템이다.

바람직하게는 상기 조명스피커폰부는, 음원을 입력받기 위한 마이크; 상기 입력 받은 음원을 디지털로 처리하기 위한 디지털 처리회로; 상기 디지털 처리된 음향신호를 상기 전송선로부로 송신하기 위한 PLC 통신회로;상기 전송선로부로부터 수신되는 음향신호를 수신하기 위한 PLC 통신회로; 상기 수신된 디지털 음향신호를 아날로그 음향신호로 변환하기 위한 D/A 변환회로; 상기 아날로그 음향신호를 증폭시키기 위한 앰프회로; 및 상기 증폭된 아날로그 음향신호를 출력하기 위한 조명스피커를 포함할 수 있다.

나아가서 상기 전송선로부는, 상기 전력과 음향신호를 전송하기 위한 콘센트를 포함할 수 있으며, 상기 음향 신호를 입력받고 출력하기 위한, 각각의 분산된 위치에 설치된 통신 포트를 더 포함할 수 있다.

한 걸음 더 나아가서, 송배전 선로로부터 인입되는 교류 전압을 입력받아 직류전원으로 변환하여 복수개의 기기에 공급하는 직류 급전 네트워크가 설치된 경우, 상기 전송선로부는 상기 직류 급전 네트워크를 포함하고, 상기 직류 급전 네트워크를 통해 상기 음향신호를 전송할 수 있다.

또한 상기 전송선로부는, 전력을 전송하기 위한 선과 음향신호를 전송하기 위한 선을 각각 별개로 포함할 수도 있다.

나아가서 상기 전송선로부는 적어도 하나의 건물 내에 구성되고, 상기 음향 장치부는 상기 건물 내의 방송을 위한 방송 장치를 포함하며, 상기 조명스피커부는 상기 건물 내에 분산된 위치에 복수개 설치되어 상기 전송선로부를 통하여 전송되는 방송을 출력할 수 있다.

바람직하게는 상기 조명스피커부가 복수개 형성된 경우, 상기 복수개의 조명스피커부는 각각의 고유의 ID를 가지고 있으며, 상기 음향 장치부는 각각의 조명스피커부 중의 적어도 하나의 선택된 조명스피커부에 음향신호를 전송하고자 하는 경우, 상기 대응되는 조명스피커부의 고유 ID와 음향신호를 함께 상기 전송선로부로 송신할 수 있으며, 상기 각각의 조명스피커부는 상기 전송선로부를 통해 수신되는 신호 중 자신의 고유의 ID와 일치하는 음향신호를 추출하여 음향으로 출력할 수 있다.

또한 상기 복수개의 조명스피커폰부는 각각 자신의 고유의 ID를 가지고 있으며, 각각의 조명스피커폰부는 나머지 조명스피커폰부 중의 적어도 하나의 선택된 조명스피커폰부에 음향신호를 전송하고자 하는 경우, 상기 대응되는 조명스피커폰부의 고유 ID와 음향신호를 함께 상기 전송선로부로 송신할 수 있으며, 상기 복수개의 조명스피커폰부는, 각각 자신의 고유의 ID를 가지고 있으며, 상기 전송선로부를 통해 수신되는 신호 중 상기 자신의 고유의 ID와 일치하는 음향신호를 추출하여 음향으로 출력할 수 있다.

나아가서 상기 조명스피커부는 헤드폰을 포함할 수 있으며, 상기 헤드폰은, 상기 전송선로부로부터 수신되는 상기 음향신호를 수신하기 위한 PLC 통신회로; 상기 수신된 디지털 음향신호를 아날로그 음향신호로 변환하기 위한 D/A 변환회로; 상기 아날로그 음향신호를 증폭시키기 위한 앰프회로; 및 상기 증폭된 아날로그 음향신호를 출력하기 위한 조명스피커를 포함할 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 단일의 전송선로를 이용하여 조명스피커에 전력과 음향신호를 전송하고, 단일의 배선만으로 복수개의 조명스피커를 결선 할 수 있게 되므로 조명스피커 시스템 구축에 있어서 배선수를 최소로 하고 설비의 복잡성을 해소할 수 있다.

그리고 무선 통신의 경우와 같이 음향신호가 수신되는 지를 확인하기 위하여 조명스피커가 항상 전원을 소모하면서 대기상태(stand-by)를 유지할 필요가 없고, 전자파가 발생하지 않는다.

또한 직류 전력선을 이용하므로 교류 전력선을 이용하는 경우보다 전자파가 감소하고 원하는 데이터를 제한 없이 송수신 할 수 있어 통신의 고속화를 실현할 수 있다.

나아가서 복수개의 조명스피커에 각각의 고유 ID를 부과하고 해당 ID에만 음향신호를 전송할 수 있으므로 멀티채널 조명스피커 시스템 및 건물 또는 아파트 등의 방송시스템에 적용할 수 있으며, 또한 조명스피커폰이나 인터폰 등에도 적용할 수 있다.

그리고 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 전송하므로 전송매체인 전선의 품질에 관계없이 양질의 음향을 전달할 수 있다.

도 1은 종래 기술로서 복수개의 조명스피커 시스템을 구현한 실시예를 나타낸다.
도 2는 종래 기술로서 멀티채널 조명스피커 시스템을 구현한 실시예를 나타낸다.
도 3은 종래 기술로서 무선 음향 시스템을 구현한 실시예를 나타낸다.
4는 본 발명에 따른 PLC 조명스피커 시스템의 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, 복수개의 조명스피커부가 형성된 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, 전력과 음향신호를 전송하는 방법을 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, 직류 전력을 제공하는 전송선로를 이용하여 음향신호를 전달하는 실시예를 개략적으로 나타낸다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, 멀티채널 조명스피커 시스템을 구현한 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, 방송 시스템을 구현한 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 11은 본 발명에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, 조명스피커폰에 대한 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 12는 본 발명에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, 복수개의 조명스피커폰이 형성된 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, PLC 칩의 구성도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, 오디오의 구성도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, 송신기보드의 블록 다이어그램이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, 송신기보드의 블록 다이어그램이다.

이하에서는 기술한 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성 및 그 작용에 대하여 첨부된 도면을 참조하여보다 상세히 설명한다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 PLC 조명스피커 시스템의 실시예를 개략적으로 도시한다. 도 4의 본 발명에 따른 실시예는 앰프부(300), 전송선로부(330) 및 조명스피커부(350)로 구성된다. 앰프부(300)는 디지털 처리회로(302)와 송신 PLC 통신회로(303)로 구성되며, 앰프부(300)에서는 전송하고자하는 음원을 디지털 처리회로(302)를 통해 디지털 음향신호로 처리하고 송신 PLC 통신회로(303)를 통해 상기 디지털음향신호를 전력 신호에 중첩시켜 전송선로부(330)로 출력한다.

조명스피커부(350)는 수신 PLC 통신회로(351), 디지털 처리회로(352), D/A 변환회로(353), 앰프(355) 및 조명스피커(357)로 구성된다. 조명스피커부(350)에서는 전송선로부(330)를 통해 입력된 신호를 처리하여 음향으로 출력하게 되는데, 그 과정을 살펴보면, 수신 PLC 통신회로(351)에서 상기 중첩된 신호를 수신하여 상기 음향신호를 추출하고, 디지털 처리회로(352)에서 상기 추출된 음향신호를 처리하게 되며, D/A 변환회로(353)에서 상기 디지털 음향신호를 아날로그 음향신호로 변환하고, 상기 아날로그 신호를 앰프(355)로 증폭한 후 조명스피커(357)를 통해 음향을 출력하게 된다.

아울러, 조명스피커부(350)에는 조명장치가 있어서, 전력선을 통하여 전달되는 전력을 이용하여 조명이 되도록 한다.

나아가서 도 5에 도시된 바와 같이 앰프부(300)에서 출력된 신호를 단일의 전송선로부(330)를 통해 복수개의 조명스피커부(350a,350b,…,350n)로 전송할 수 있다. 또한 앰프부(300) 및 복수개의 조명스피커부(350a,350b,…,350n)는 전송선로부(330)로부터 전력을 공급받는다.

따라서 전력공급 및 음향신호를 전송하기 위하여 기존의 각각의 조명스피커마다 필요한 다수의 배선수를 단일의 전송선로로 통합하여 전력과 음향신호를 전송함으로서 전선수를 최소로 줄일 수 있으며, 또한 음향신호를 디지털신호로 전송하므로 전송선로 선의 품질에 관계없이 깨끗한 음향을 출력할 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, 전력과 음향신호를 전송하는 개략적인 방법을 도시한다.

도 6a는 송신 PLC 회로(210)에서 교류 전원(230)에 음향신호(240)를 중첩(250)시켜 전송하고, 수신 PLC 회로(220)에서 중첩된 신호(250)로부터 음향신호(240)를 추출하여 음향을 재건하는 방법을 도시하고, 도 6b는 송신PLC 회로(410)에서 직류 전원(430)에 음향신호(440)를 중첩(450)시켜 전송하고 수신 PLC회로(420)에서 중첩된 신호(450)로부터 음향신호(440)를 추출하여 음향을 재건하는 방법을 도시한다.

본 발명에서는 상기와 같이 교류 전력선을 사용하여 음향신호를 전송할 수도 있으나, 교류 전원의 정현파에 음향신호를 중첩시켜야 하므로 원하는 데이터를 전송하는데 제한이 생기게 되며 전자파의 문제가 발생하므로, 직류 전력선을 사용하여 음향신호를 전송하여 교류 전력선을 사용하는 경우보다 전자파를 감소시키고 원하는 데이터를 제한 없이 송수신 할 수 있도록 하여 통신 고속화를 실현한다.

도 7은 본 발명에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, 직류전력을 제공하는 전송선로부를 이용하여 음향신호를 전달하는 실시예를 개략적으로 도시한다.

앰프부(300)는, 음원을 입력받아 디지털 처리회로(302)에서 음향신호를 디지털 신호로 처리하고, 디지털 음향신호(440)와 직류 전원(430)을 송신 PLC 통신회로(303)에서 중첩하여 중첩된 신호(450)를 직류 전력선인 전송선로부(330)로 출력한다.

조명스피커부(350)는, 직류 전력선인 전송선로부(330)를 통해 입력되는 중첩된 신호(450)를 수신 PLC 통신회로(351)에서 직류 전원(430)과 디지털 음향신호(440)로 분리하게 되며, 분리된 직류 전원(430)은 조명스피커부(350)의 회로 및 조명스피커의 구동 전력을 위해 사용되고, 분리된 디지털 음향신호(440)는 디지털 처리회로(352)에서 처리하여 D/A 변환회로(353)를 통해 아날로그 신호로 변환되게 된다. 상기 아날로그 신호는 앰프(355)에서 증폭되어 조명스피커(357)를 통해 음향으로 출력된다.

도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 멀티채널 조명스피커 시스템을 구현하는 실시예를 도시한다.

멀티채널 조명스피커 시스템으로 5.1 채널을 구현하는 경우, 프론트라이트 조명스피커(FR), 프론트레프트 조명스피커(FL),센터 조명스피커(CS), 우퍼 조명스피커(W), 리어레프트 조명스피커(RL) 및 리어라이트 조명스피커(RR)의 6개 조명스피커를 구동하게 된다. 본 발명에서는 도 8에 도시된 바와 같이 이격된 위치에 설치된 각각의 조명스피커에 입력되는 음향신호를 단일의 전송선로(330)를 통하여 전송하게 된다.

앰프(A)는, 음원을 음향신호로 디지털 처리하고 송신 PLC 통신회로를 통해 직류전원과 상기 음향신호를 중첩하여 전송선로부(330)로 출력하는데, 여기서 앰프(A)는 상기 멀티채널을 구현하는 각각의 조명스피커에 고유의 ID를 부가하고 각각의 조명스피커에 해당하는 음향신호를 분리하여 전송선로부(330)로 전송하게 된다. 또한 상기 6개의 각각의 조명스피커(FL, FR, CS, W, PL, PR)는 자신의 고유 ID에 해당하는 신호를 수신하고, 수신 PLC 통신회로를 통해 수신된 신호에서 음향신호를 추출한다. 상기 추출된 디지털 음향신호를 아날로그 음향신호로 전환하여 앰프에서 증폭한 후 조명스피커를 통해 음향을 출력하게 된다.

나아가서 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 새로이 전송선로부를 설치할 필요 없이, 송배전 선로로부터 인입되는 교류 전압을 입력받아 직류전원으로 변환하여 복수개의 기기에 공급하는 직류 급전 네트워크가 설치된 경우, 이미 설치되어 있는 직류 급전 네트워크를 전송선로부로 이용하여 상기 직류 급전 네트워크를 통해 상기 음향신호를 전송할 수 있다.

오디오 장치(A)는 가장 인접한 콘센트(501)에서 직류 전원을 공급받으면서 동시에 콘센트 또는 통신포트(501)로 음향신호를 출력한다. 이미 설치되어 있는 직류 전력선을 전송선로부(330)로 이용하여 상기 직류 전력선을 통해 전송되는 음향신호를 전송하고 상기 음향신호는 각각의 분산된 위치에 설치된 통신 포트(501)로 출력되게 된다.

각각의 조명스피커(FL, FR, CS, W, PL, PR)는 가장 인접한 위치에 설치된 통신포트(501)를 통해 자신의 고유의 ID에 해당하는 신호를 수신하여 음향신호를 처리 후 출력하게 된다. 이로 인해 다수의 조명스피커를 각각 이격된 위치에 간편히 설치할 수 있게 되어 배선의 복잡성을 해소할 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 학교나 아파트 등의 건물 내(600)에 있는 교실 또는 하나의 가정(610)에 방송을 하기 위한 방송 조명스피커 시스템을 구현한 실시예를 나타낸다.

도 10에 도시된 바와 같이, 학교나 아파트 등의 건물 내(600)의 모든 구역에 연결되는 전송선로부(330)를 형성하고, 방송 장치(620)와 각 구역(610)에 조명스피커(630)를 설치하여 방송시스템을 구축할 수 있다. 여기서 전송선로부(330)를 통해 전원과 방송신호가 전송되므로 상기 방송시스템의 각 구성요소인 방송 장치(620) 및 각각의 조명스피커(630)는 별도의 전원변환모듈을 가질 필요가 없으며 방송신호를 위한 별도의 배선도 필요가 없다. 또한 각 조명스피커마다 고유의 ID를 부과하고 방송 장치(620)에서 원하는 구역의 조명스피커의 고유 ID와 방송신호를 전력선(330)을 통해 전원과 중첩하여 전송하고, 해당 조명스피커는 자신의 고유 ID를 가진 신호에서 방송신호를 추출할 수 있는 제어회로를 포함하여, 해당 구역에만 방송이 전파될 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 조명스피커부는 헤드폰을 포함할 수 있다.

상기 헤드폰은, 전송선로부(330)로부터 수신되는 상기 음향신호를 수신하기 위한 PLC 통신회로; 상기 수신된 디지털 음향신호를 아날로그 음향신호로 변환하기 위한 D/A 변환회로; 상기 아날로그 음향신호를 증폭시키기 위한 앰프회로; 및 상기 증폭된 아날로그 음향신호를 출력하기 위한 조명스피커를 포함하고 있다.

이와 같은 헤드폰을 인접한 위치에 설치된 통신포트(501)에 연결하여 출력되는 음향을 들을 수 있게 되는데, 상기의 본 발명에 따른 헤드폰 시스템은 정숙을 필요로 하는 교실이나 독서실 등의 장소에서 다수의 학생들에게 교육방송 등을 제공하는 경우에 있어서 그 효용이 높다.

나아가서 도 11은 본 발명에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, 조명스피커폰에 대한 실시예를 개략적으로 도시한다.

본 발명에 따른 조명스피커폰부(700)는, 마이크 등의 입력장치(710)를 통해 음원을 입력받고 상기 입력받은 음원을 디지털 처리회로(720)를 통해 디지털 음향신호로 처리하여 송신 PLC 통신회로(730)에서 전원과 상기 디지털 음향신호를 중첩하여 전송선로부(330)를 통해 출력하게 된다.

또한 조명스피커폰부(700)는, 전송선로부(330)를 통해 입력되는 중첩된 신호를 수신 PLC 통신회로(740)에서 분리하여 음향신호와 전원을 추출하고, 상기 추출된 디지털 음향신호를 아날로그 신호로 D/A 변환회로(750)에서 변환하고 앰프(760)에서 증폭하여 조명스피커(770)를 통해 음향으로 출력하게 된다. 상기 추출된 전원은 조명스피커폰부(700)의 회로 등을 구동하기 위하여 사용된다.

나아가서 도 12와 같이 상기 조명스피커폰부(700a, 700b, 700c, …, 700n)가 복수개 설치된 경우에, 각각의 조명스피커폰부는 자신의 고유의 ID를 가지고 있으며, 음향신호를 전송하고자 하는 조명스피커폰의 고유의 ID와 음향신호를 전원에 중첩시켜 전송하게 되면, 각각의 조명스피커폰은 자신의 고유의 ID를 가진 신호만을 수신하여 음향신호를 추출할 수 있게 된다. 이로써 전송선로를 이용하여 양방향 통신이 가능하게 된다.

원하는 복수개의 조명스피커폰부에 음향신호를 전송하고자 하는 경우, 복수개 조명스피커폰부의 각각의 ID와 음향신호를 전원에 중첩시켜 전송하여 원하는 복수의 상대방과 통신이 가능하게 되므로 이를 통해 다자간 통신을 할 수도 있게 된다.

또한 위에서 상술한 본 발명은, 음향신호와 전원이 중첩된 신호를 전송선로를 통해 전송하였으나, 나아가서 본 발명은 중첩된 신호가 아닌 전송선로부 자체가 음향신호를 전송하기 위한 선과 전력을 전송하기 위한 선을 각각 별개로 포함하여, 상기 전송선로부를 통해 음향신호와 전력을 별개로 전송하는 PLC 조명스피커 시스템이될 수 있다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, PLC 칩의 구성도이며,도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, 오디오의 구성도이며, 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, 송신기보드의 블록 다이어그램이며, 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 PLC 조명스피커 시스템에 있어서, 송신기보드의 블록 다이어그램이다.

본 실시예의 PLC 조명스피커 시스템은 음향 송신부와 조명스피커부로 크게 구성된다. 음향 송신부는 전원 연결 시 전력선으로 음향 신호를 송신할 수 있다. 음향 송신부는 오디오 보드와 PLC보드로 구성된다.오디오 보드에는 음향 신호를 변환/복호하고 홈플러그( homeplug) 기능을 지원하여 음원의 신호를 입출력 및 처리 가능한 칩이 내장되어 있다.

PLC보드는 최고 85(MBps]까지의 속도를 제공하여 홈 네트워크용으로 손색이 없으며 대용량 오디오 전송이 가능하다.

조명스피커부는 음향신호를 수신하는 수신부와, 신된 음향을 증폭하는 디지털 앰프가 설치된 오디오 보드, 수신된 음향의 노이즈 제거를 위한 노이즈 제거부, 인테리어 및 배광 특성을 고료한 조명장치로 구성된다.

PLC칩은 력선 네트워킹을 지원하며 85[Mbps]의 통신속도가 가능하며 OFDM 방식을 사용하여 안정적이고 정확한 통신을 가능하게 할수 있다.PLC칩은 Integrated powerline MAC/PHY transceiver인 INT5500와 analog front END IC인 INT1200으로 구성된 전력선통신 전용칩인 INT5500CS에 대한 적용 검토를 진행 하여 아날로그 디지털 컨버터 및 디지털 아날로그 컨버터 역할을 동시에 수행할 수 있는 기능을 구현한다.

오디오칩은 력선 통신의 대표 표준인 Homeplug 1.0/AV를 지워나며 Audio, voice의 신호를 입출력 및 처리하며 MII를 지원하고 QoS를 보장하는 AL802로 구성한다.

송신기 보드는 2채널의 R-Channel의 스테레오 입력과 Powr supply, ADC, MUX, MCU(micro controller unit), EEPROM, RAM, Flash Memory, PLC전용칩인(INT5500CS), 멀티 미이어 네트워크 컨트롤러(AL802), 커플러로 구성된 송신기 및 PLC 통합보드이다.

수신기 보드는 조명스피커 수신기 보드는 PLC 보드와 디지털 앰프가 포함된 오디오 보드로 2채 널의 R-channel, L-channel의 출력단자와, power supply, MUX, MCU(micro controller unit), EEPROM, RAM, Flash Memory, PLC전용칩인(INT5500CS), 멀티미디어 네트워크 컨트롤러(AL802), 커플러, 디지털 앰프로 구성된 수신기 및 PLC 통합보드이다.

수신하고자 하는 특정한 주파수(음성신호)만을 선별하기 위해서는 동조기가 필요하며, 이는 공진회로로 구성하여 커패시터와 중간주파트랜스를 이용하여 전력선과 절연시키고 커패시터를 부가하여 LC 공진회로로 구성하여 신호를 받아들이게 함. 이때 중간주파트랜스에 내장되어 있는 페라이트 코어를 회전시켜 인덕턴스값을 바꾸어줌으로 공진주파수의 미세조정한다.

한편, 수신되고 동조되어 나온 신호 또한 매우 미약하므로 그 주파수를 증폭하여야 하는데 상용화된 트랜스를 선정하여 증폭하고 중간주파트랜스의 2차 측에서 다이오드로 검파하여 음성신호를 복조함. 복조된 신호는 고주파에 해당하는 수신주파수가 실려 있기 때문에 캐패시터와 저항을 사용하여 일정 주파수를 차단하는 저역 필터를 구성하여 음성신호만 출력되도록 구성한다.

또한, 전력선통신에서 잡음 제거를 위한 적응형 정합필터가 필요하다. 전력선에서 발생하는 다양한 임펄스잡에 대해서 임펄스잡음의 종류에 따라 임펄스잡의 폭이나 임펄스 잡음의 진폭의 패턴은 유사함으로 이 패턴들을 각각 수신 단의 정합필터뱅크를 구성하는 정합필터들의 참조신호 정보로서 저장해두고, 수신기에 임펄스 잡음이 부가된 입력신호에 대하여 정합필터뱅크내의 정합필터들의 자기상관치 를 각각 도출해, 이를 비교 평가한 후에 최적임펄스 패턴을 도출할 수 있다.

조명기와 같은 주기성 임펄스 잡음이 부가된 데이터가 수신됐을 경우 정합필터 뱅크의 참조신호와의 비교를 통해 부가된 임펄스 잡음의 패턴을 예상 할 수 있고 효과적인 임펄스 잡음 제거가 가능하다.

본 발명에 의한, PLC 조명스피커 시스템은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형, 응용가능하며 상기 실시예에 한정되지 않는다. 또한, 상기 실시예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적은 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능하므로 상기 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 청구범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.

300 : 앰프부, 330 : 전송선로, 350,350a,350b,…,350n : 조명스피커부
303, 410 : 송신 PLC 회로, 351, 420 : 수신 PLC 회로,
430 : 직류전원파, 440 : 음향신호파, 450 : 직류전원과 음향신호 중첩파
501 : 콘센트/통신포트,
A : 앰프, CS, W, FL, FR, RL, RR : 5.1채널 조명스피커
700, 700a, 700b, 700c,… ,700n : 조명스피커폰부

Claims

음원을 처리하여 조명스피커부에 제공하기 위한 음향 장치부;
전력과 상기 음향 장치부로부터 출력되는 음향 신호를 적어도 하나의 조명스피커부에 제공하기 위한 유선전송선로부; 및
상기 전송선로부를 통하여 전력을 공급받고 전송되는 음향신호를 출력하기 위한 적어도 하나의 조명스피커부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 조명스피커 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 음향 장치부는, 음원을 디지털로 처리하기 위한 디지털 처리회로와 상기 디지털 처리된 음향신호를 상기 전송선로부로 송신하기 위한 PLC 통신회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 PL C조명스피커 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 조명스피커부는, 상기 전송선로부로부터 수신되는 상기 음향신호를 수신하기 위한 PLC 통신회로;
상기 수신된 디지털 음향신호를 아날로그 음향신호로 변환하기 위한 D/A 변환회로;
상기 아날로그 음향신호를 증폭시키기 위한 앰프회로; 및
상기 증폭된 아날로그 음향신호를 출력하기 위한 적어도 하나의 조명스피커를 포함하는 것을 특징으로 하는 PLC 조명스피커 시스템.