KR20220097075A - 차량용 음향 제어 시스템, 이를 포함하는 차량, 및 차량용 음향 제어 방법 - Google Patents

차량용 음향 제어 시스템, 이를 포함하는 차량, 및 차량용 음향 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템은, 차량의 좌석 영역에 대응하여 차량 천장에 배치되고, 좌석 영역에 대응하여 차량 내부에 형성되는 음향 공간 내에 배치된 음향 생성 모듈, 및 음향 생성 모듈로 진동 구동 신호를 제공하는 음향 처리 회로를 포함하고, 음향 생성 모듈은 진동 구동 신호에 따라 진동되어 음향 공간에 대응하는 차량 천장의 진동 영역을 진동시켜 음향 공간 내에 음향을 제공한다.

Description

차량용 음향 제어 시스템, 이를 포함하는 차량, 및 차량용 음향 제어 방법{SOUND CONTROLLING SYSTEM FOR VEHICLE, VEHICLE COMPRISING THE SAME, AND SOUND CONTROLLING METHOD FOR VEHICLE}
본 명세서는 차량용 음향 제어 시스템, 이를 포함하는 차량, 및 차량용 음향 제어 방법에 관한 것이다.
차량에 구비된 AVN(Audio Video Navigation) 시스템의 발전과 더불어 차량 내 사운드 제어에 대한 관심이 증대하고 있다. 특히, 차량 내 스피커를 통해 출력되는 음향을 차량 내 위치에 따라 조절하기 위한 연구가 활발하다.
차량에 설치되는 스피커로는 보이스 코일 타입(voice coil type)의 라우드 스피커(loud speaker)가 이용되므로, 사운드 포커싱 기술로는 좌석별로 독립된 음향 공간을 형성하기 어려운 문제점이 있다.
좌석별로 독립된 음향 공간을 형성하기 위한 사운드 포커싱 알고리즘은 초기 셋팅 값에 의해 지정된 값을 사용자가 원하는 모드별로 메모리에 저장하고, 메모리에 저장된 값을 주어진 상황에 따라 로딩하여 음향을 제어하는 방식이기 때문에, 탑승자의 움직임과 같은 차량 내에서 다양하게 변화하는 상황에 따라 실시간으로 음향을 제어어하는 것이 어렵고, 최적화된 음향을 제공하지 못한다는 문제점이 있다.
이에 본 명세서의 발명자들은 위에서 언급한 문제점들을 인식하고, 차량 내에 독립된 음향 공간을 형성할 수 있고, 향상된 음질을 갖는 음향 및 입체 음향을 제공할 수 있는 차량용 음향 제어 시스템, 이를 포함하는 차량 및 차량용 음향 제어 방법에 대한 여러 실험을 하였다. 발명자들은 여러 실험을 통하여 차량 내에 독립된 음향 공간을 형성할 수 있고, 향상된 음질을 갖는 음향 및 입체 음향을 제공할 수 있는 차량용 음향 제어 시스템, 이를 포함하는 차량 및 차량용 음향 제어 방법을 발명하였다.
본 명세서의 실시예에 따른 해결 과제는 차량 내에 독립된 음향 공간을 포함하는 차량을 제공하는 것이다.
본 명세서의 실시예에 따른 해결 과제는 차량 내에 독립된 음향 공간을 형성할 수 있고, 입체 음향을 제공할 수 있는 차량용 음향 제어 시스템, 이를 포함하는 차량 및 차량용 음향 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 명세서의 실시예에 따른 해결 과제는 소음의 영향을 최소화하고, 향상된 음질을 갖는 음향을 제공할 수 있는 차량용 음향 제어 시스템, 이를 포함하는 차량 및 차량용 음향 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 명세서의 실시예에 따른 해결 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템은, 차량의 좌석 영역에 대응하여 차량 천장에 배치되고, 좌석 영역에 대응하여 차량 내부에 형성되는 음향 공간 내에 배치된 음향 생성 모듈, 및 음향 생성 모듈로 진동 구동 신호를 제공하는 음향 처리 회로를 포함하고, 음향 생성 모듈은 진동 구동 신호에 따라 진동되어 음향 공간에 대응하는 차량 천장의 진동 영역을 진동시켜 음향 공간 내에 음향을 제공한다.
본 명세서의 실시예에 따른 차량은, 차량의 좌석 영역에 대응하여 차량 천장에 배치되고, 음향 공간을 형성하는 인클로저, 음향 공간에 음향을 제공하는 음향 제어 시스템을 포함하고, 음향 제어 시스템은, 차량 천장에 배치된 인클로저 내에 배치되고, 음향 공간 내에 배치된 음향 생성 모듈, 및 음향 생성 모듈로 진동 구동 신호를 제공하여 음향 생성 모듈을 진동시켜 음향 공간에 대응하는 차량 천장의 진동 영역을 진동시켜 음향 공간 내에 음향을 제공하는 음향 처리 회로를 포함한다.
본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 방법은, 제공되는 음원 신호에 기초하여 진동 구동 신호를 생성하는 단계, 및 차량의 좌석 영역에 대응하여 차량 천장에 배치되고, 좌석 영역에 대응하여 차량 내부에 형성되는 음향 공간 내에 배치된 음향 생성 모듈을 진동 구동 신호에 따라 진동시켜 음향 공간에 대응하는 차량의 진동 영역을 진동시켜 음향 공간 내에 음향을 제공하는 단계를 포함한다.
위에서 언급된 과제의 해결 수단 이외의 본 명세서의 다양한 예에 따른 구체적인 사항들은 아래의 기재 내용 및 도면들에 포함되어 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템 및 이를 포함하는 차량은 차량 내에 독립된 음향 공간을 형성할 수 있고, 입체 음향을 제공할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템 및 이를 포함하는 차량은 소음의 영향을 최소화하고, 양호한 음질의 음향을 제공할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템 및 이를 포함하는 차량은 차량 내 상황을 실시간으로 반영하여, 현재 상황에 최적화된 음향을 제공할 수 있다.
본 명세서의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 발명의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리 범위는 발명의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 명세서의 실시예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시예들을 제공한다. 다만, 본 실시예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 차량을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 차량에 배치된 음향 발생 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 음향 발생 장치를 나타내는 도면이다.
도 4a는 도 3에 도시된 A 영역에 대한 확대도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 선 I-I'의 단면도이다.
도 5a는 도 3에 도시된 A 영역에 대한 다른 확대도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 선 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 B 영역에 대한 확대도이다.
도 7은 도 3에 도시된 B 영역에 대한 다른 확대도이다.
도 8은 도 6에 도시된 음향 생성 모듈의 후면도이다.
도 9는 도 6에 도시된 음향 생성 모듈의 프레임을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 6에 도시된 선 Ⅲ-Ⅲ'의 단면도이다.
도 11은 도 6에 도시된 선 Ⅳ-Ⅳ'의 단면도이다.
도 12는 본 명세서의 실시예에 따른 진동 모듈을 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12에 도시된 선 Ⅴ-Ⅴ'의 단면도이다.
도 14 및 도 15는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 음향 생성 모듈을 나타내는 도면들이다.
도 16은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 음향 생성 모듈을 나타내는 도면이다.
도 17은 도 16에 도시된 선 Ⅴ-Ⅴ'의 단면도이다.
도 18은 도 16에 도시된 선 Ⅵ-Ⅵ'의 단면도이다.
도 19는 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템을 나타내는 도면이다.
도 20은 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템의 동작을 나타내는 플로우챠트이다.
도 21은 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템의 동작을 나타내는 다른 플로우챠트이다.
도 22는 본 명세서의 실시에에 따른 플레이트의 적용 전후의 음압 레벨 특성을 나타내는 그래프이다.
도 23은 본 명세서의 실시예에 따른 모서리가 라운드진 프레임의 적용 전후의 음압 레벨 특성을 나타내는 그래프이다.
도 24는 본 명세서의 실시예에 따른 소음 제거 알고리즘 적용 전의 잔여 소음의 진폭(amplitude)를 나타내는 그래프이다.
도 25는 본 명세서의 실시예에 따른 소음 제거 알고리즘 적용 전의 잔여 소음의 세기(magnitude)를 나타내는 그래프이다.
도 26은 본 명세서의 실시예에 따른 소음 제거 알고리즘 적용 후의 잔여 소음의 진폭(amplitude)을 나타내는 그래프이다.
도 27은 본 명세서의 실시예에 따른 소음 제거 알고리즘 적용 후의 잔여 소음의 세기(magnitude)를 나타내는 그래프이다.
도 28은 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템이 적용된 차량을 나타내는 도면이다.
도 29는 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템의 마이크별로 수신되는 소음의 음압 레벨 특성을 나타내는 그래프이다.
본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 "포함한다," "갖는다," "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 오차 범위에 대한 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들면, "상에," "상부에," "하부에," "옆에" 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, 예를 들면, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, "후에," "에 이어서," "다음에," "전에" 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 명세서의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결" "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 간접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있는 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
"적어도 하나"는 연관된 구성요소의 하나 이상의 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 예를 들면, "제1, 제2, 및 제3 구성요소의 적어도 하나"의 의미는 제1, 제2, 또는 제3 구성요소뿐만 아니라, 제1, 제2, 및 제3 구성요소의 두 개 이상의 모든 구성요소의 조합을 포함한다고 할 수 있다.
본 명세서의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면 및 실시예를 통해 본 명세서의 실시예를 살펴보면 다음과 같다. 도면에 도시된 구성요소들의 스케일은 설명의 편의를 위해 실제와 다른 스케일을 가지므로, 도면에 도시된 스케일에 한정되지 않는다.
본 명세서의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면 및 실시예를 통해 본 명세서의 실시예를 살펴보면 다음과 같다. 도면에 도시된 구성요소들의 스케일은 설명의 편의를 위해 실제와 다른 스케일을 가지므로, 도면에 도시된 스케일에 한정되지 않는다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 차량을 나타내는 도면이다. 도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 차량에 배치된 음향 발생 장치를 나타내는 도면이다. 도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 음향 발생 장치를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 차량은 음향 발생 장치(SGD)를 포함하는 음향 제어 시스템을 포함할 수 있다.
음향 발생 장치(SGD)는 차량 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 음향 발생 장치(SGD)는 차량 내 천장에 배치될 수 있다. 예를 들어, 음향 발생 장치(SGD)는 좌석별로 독립된 음향 공간(SS)을 형성하고, 독립린 음향 공간(SS)으로 독립된 음향을 제공할 수 있다. 음향 공간(SS)은 차량 내 탑승자에게 제공되는 음향이 전파되는 공간으로, 차량 내부 공간을 다수의 음향 공간(SS)으로 분리 또는 구성하기 위해 다수의 음향 발생 장치(SGD)가 차량에 배치될 수 있다.
예를 들어, 음향 발생 장치(SGD)는 운전석 영역(Front Left, FL), 조수석 영역(Front Right, FR), 좌측 뒷좌석 영역(Rear Left, RL), 및 우측 뒷좌석 영역(Rear Right, RR) 각각에 대응하여 차량의 천장에 배치될 수 있다. 운전석 영역(FL)에 대응하여 배치된 음향 발생 장치(SGD)는 제1 음향 발생 장치(SGD1)이고, 조수석 영역(FR)에 대응하여 배치된 음향 발생 장치(SGD)는 제2 음향 발생 장치(SGD2)이고, 좌측 뒷좌석 영역(RL)에 대응하여 배치된 음향 발생 장치(SGD)는 제3 음향 발생 장치(SGD3)이고, 우측 뒷좌석 영역(RR)에 대응하여 배치된 음향 발생 장치(SGD)는 제4 음향 발생 장치(SGD4)일 수 있다.
예를 들어, 제1 음향 발생 장치(SGD1)는 운전석 영역(FL)에 대응하여 제1 음향 공간(SS1)을 형성하고, 제1 음향 공간(SS1)에 제1 음향(S1)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제2 음향 발생 장치(SGD2)는 조수석 영역(FR)에 대응하여 제2 음향 공간(SS2)을 형성하고, 제2 음향 공간(SS2)에 제2 음향(S2)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제3 음향 발생 장치(SGD3)는 좌측 뒷좌석 영역(RL)에 대응하여 제3 음향 공간(SS3)을 형성하고, 제3 음향 공간(SS3)에 제3 음향(S3)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제4 음향 발생 장치(SGD4)는 우측 뒷좌석 영역(RR)에 대응하여 제4 음향 공간(SS4)을 형성하고, 제4 음향 공간(SS4)에 제4 음향(S4)을 제공할 수 있다.
음향 발생 장치(SGD)는 인클로저(100) 및 음향 생성 모듈(200)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 음향 발생 장치(SGD1)는 제1 인클로저(100-1) 및 제1 음향 생성 모듈(200-1)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 음향 발생 장치(SGD2)는 제2 인클로저(100-2) 및 제2 음향 생성 모듈(200-2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 음향 발생 장치(SGD3)는 제3 인클로저(100-3) 및 제3 음향 생성 모듈(200-3)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제4 음향 발생 장치(SGD4)는 제4 인클로저(100-4) 및 제4 음향 생성 모듈(200-4)을 포함할 수 있다.
인클로저(100)는 독립된 음향 공간을 형성하며, 차량의 천장에 배치될 수 있다. 인클로저(100)는 차량 내부 공간에 공간적으로 음향을 분리할 수 있으며, 독립 음향 공간을 구성하는 구조물일 수 있다. 예를 들어, 제1 인클로저(100-1)는 운전석 영역(FL)에 대응하여 차량의 천장에 배치되고, 제1 음향 공간(SS1)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 인클로저(100-2)는 조수석 영역(FR)에 대응하여 차량의 천장에 배치되고, 제2 음향 공간(SS2)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제3 인클로저(100-3)는 좌측 뒷좌석 영역(RL)에 대응하여 차량의 천장에 배치되고, 제3 음향 공간(SS3)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제4 인클로저(100-4)는 우측 뒷좌석 영역(RR)에 대응하여 차량의 천장에 배치되고, 제4 음향 공간(SS4)을 형성할 수 있다.
이하의 설명에서, 제1 내지 제4 인클로저(100-1, 100-2, 100-3, 100-4)를 구분하여 설명하지 않는 한, 인클로저(100)에 대한 설명은 제1 내지 제4 인클로저(100-1, 100-2, 100-3, 100-4) 각각에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 인클로저(100)는 적어도 하나 이상의 벤트부(100a ~ 100f)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나 이상의 벤트부(100a ~ 100f)는 인클로저(100)의 내측을 향하거나, 인클로저(100)의 외측을 향할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 벤트부(100a ~ 100f)는 인클로저(100)의 내부(또는 음향 공간)에 배치된 음향 생성 모듈(200)과 마주할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 벤트부(100a ~ 100f)는 음향 생성 모듈(200)과 마주하고, 음향 생성 모듈(200)을 향하거나 음향 생성 모듈(200)의 반대 방향을 향할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 벤트부(100a ~ 100d)는 음향 생성 모듈(200)의 진동 발생기(210)와 마주하고, 진동 발생기(210)를 향하거나 진동 발생기(210)의 반대 방향을 향할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 벤트부(100e, 100e)는 음향 생성 모듈(200)의 마이크 어레이(220)와 마주하고, 마이크 어레이(220)를 향하거나 마이크 어레이(220)의 반대 방향을 향할 수 있다.
예를 들어, 인클로저(100)는 서로 마주하는 적어도 하나 이상의 한 쌍의 벤트부(100a, 100b)(100c, 100d)(100e, 100f)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나 이상의 한 쌍의 벤트부(100a, 100b)(100c, 100d)(100e, 100f)는 인클로저(100)의 내측을 향하거나, 인클로저(100)의 외측을 향할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 한 쌍의 벤트부(100a, 100b)(100c, 100d)(100e, 100f)는 음향 생성 모듈(200)을 사이에 두고 마주하고, 음향 생성 모듈(200)을 향하거나 음향 생성 모듈(200)의 반대 방향을 향할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 한 쌍의 벤트부(100a, 100b)(100c, 100d)는 음향 생성 모듈(200)의 진동 발생기(210)를 사이에 두고 마주하고, 진동 발생기(210)를 향하거나 진동 발생기(210)의 반대 방향을 향할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 한 쌍의 벤트부(100e, 100f)는 음향 생성 모듈(200)의 마이크 어레이(220)를 사이에 두고 마주하고, 마이크 어레이(220)를 향하거나 마이크 어레이(220)의 반대 방향을 향할 수 있다.
예를 들어, 인클로저(100)는 차량의 제1 방향(또는 길이 방향)(Y)을 따라 배치되고, 음향 생성 모듈(200)을 사이에 두고 마주하는 한 쌍의 제1 변(101, 103)과, 차량의 제2 방향(또는 폭 방향)(X)을 따라 배치되고, 음향 생성 모듈(200)을 사이에 두고 마주하는 한 쌍의 제2 변(105, 107)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 제1 변(101, 103)은 제1-1 변(101)과 제1-2 변(103)을 포함하고, 한 쌍의 제2 변(105, 107)은 제2-1 변(105)과 제2-2 변(107)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 제1 변(101, 103)과 한 쌍의 제2 변(105, 107)은 연결되고, 이에 의해 음향 공간(SS)이 형성될 수 있다.
예를 들어, 벤트부(100a, 100b)는 한 쌍의 제1 변(101, 103) 중 제1-1 변(101) 또는 제1-2 변(103)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 벤트부(100a, 100b)는 한 쌍의 제1 변(101, 103) 각각에 형성될 수 있다. 예를 들어, 벤트부(100c, 100d, 100e, 100f)는 한 쌍의 제2 변(105, 107) 중 제2-1 변(105) 또는 제2-2 변(107)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 벤트부(100c, 100e)는 한 쌍의 제2 변(105, 107) 중 제2-1 변(105)에 형성되고, 벤트부(100d, 100f)는 한 쌍의 제2 변(105, 107) 중 제2-2 변(107)에 형성될 수 있다.
예를 들어, 벤트부(100a, 100b)는 서로 마주하도록 한 쌍의 제1 변(101, 103)에 각각 형성될 수 있다. 예를 들어, 벤트부(100a, 100b)는 음향 생성 모듈(200)을 사이에 두고 마주하도록 한 쌍의 제1 변(101, 103)에 각각 형성될 수 있다. 예를 들어, 벤트부(110c, 100e)(100d, 100f)는 서로 마주하도록 한 쌍의 제2 변(105, 107)에 각각 형성될 수 있다. 예를 들어, 벤트부(110c, 100e)(100d, 100f)는 음향 생성 모듈(200)을 사이에 두고 마주하도록 한 쌍의 제2 변(105, 107)에 각각 형성될 수 있다. 예를 들어, 벤트부(100c, 100d)는 음향 생성 모듈(200)의 진동 발생기(210)를 사이에 두고 마주하도록 한 쌍의 제2 변(105, 107)에 각각 형성될 수 있다. 예를 들어, 벤트부(100e, 100f)는 음향 생성 모듈(200)의 마이크 어레이(200)를 사이에 두고 마주하도록 한 쌍의 제2 변(105, 107)에 각각 형성될 수 있다.
인클로저(100)는 음장 제어 최적화 및 음향 특성 최적화를 구현할 수 있는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 인클로저(100)는 원형, 타원형, 다각형으로 형성될 수 있으며, 인클로저(100)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 내지 제4 인클로저(100-1, 100-2, 100-3, 1004)는 동일한 형태를 가질 수 있으며, 다른 형태를 가질 수 있다.
도 4a는 도 3에 도시된 A 영역에 대한 확대도이다. 도 4b는 도 4a에 도시된 선 I-I'의 단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 인클로저(100)는 차량 천장(1)에 배치되며, 진동 흡수 부재(110)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 진동 흡수 부재(110)는 인클로저(100)의 모서리에서 파동(또는 음파 또는 진동파)을 흡수할 수 있으므로, 반사를 최소화할 수 있다. 예를 들어, 진동 흡수 부재(110)는 진동 감쇠에 유리한 고무나 실리콘 등의 고밀도/댐핑 물질, 흡음에 유리한 다공성 물질(e.g., 폴리우레탄 등) 등으로 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 진동 흡수 부재(110)는 단일 층 또는 복수 층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 진동 흡수 부재(110)는 진동 감쇠에 유리한 고무나 실리콘 등의 고밀도/댐핑 물질로 형성되는 제1 진동 흡수층(111)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 진동 흡수 부재(110)는 흡음에 유리한 다공성 물질(e.g., 폴리우레탄 등)로 이루어지는 제2 진동 흡수층(112)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 진동 흡수 부재(110)는 제1 진동 흡수층(111)과 제2 진동 흡수층(112)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 진동 흡수층(111)이 차량 천장에 배치되고, 제2 진동 흡수층(112)이 제1 진동 흡수층(111)의 후면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 진동 흡수층(112)이 차량 천장에 배치되고, 제1 진동 흡수층(111)이 제2 진동 흡수층(112)의 후면에 배치될 수 있다.
예를 들어, 인클로저(100)는 진동 흡수 부재(110)의 상면(또는 일면 또는 일측)에 배치된 접착 부재(또는 제1 접착 부재)(120)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 진동 흡수 부재(110)는 제1 접착 부재(120)를 매개로 차량의 천장에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 접착 부재(120)는 차량 천장(1)과 진동 흡수 부재(110) 사이에 배치될 수 있다.
예를 들어, 인클로저(100)는 진동 흡수 부재(110)의 하면(또는 타면 또는 타측)에 배치된 보호 부재(또는 제1 보호 부재)(130)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 보호 부재(130)는 진동 흡수 부재(110)를 덮을 수 있으며, 외부 충격에 의한 진동 흡수 부재(110)의 손상을 최소화 또는 방지할 수 있다. 제1 보호 부재(130)에 의해 진동 흡수 부재(110)의 손상이 최소화 또는 방지됨에 따라 진동 흡수 부재(110)의 진동 흡수 특성이 저하되는 것을 최소화 또는 방지할 수 있다.
도 5a는 도 3에 도시된 A 영역에 대한 다른 확대도이다. 도 5b는 도 5a에 도시된 선 Ⅱ-Ⅱ'의 단면도이다.
도 5a는 도 4a에서 인클로저(100)의 진동 흡수 부재(110)를 변경한 것이다. 이하 설명에서는 변경된 구성 및 이와 관련된 구성을 제외한 나머지 동일 구성에 대한 중복 설명은 간략히 설명되거나 생략된다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 인클로저(100)는 에어 갭(AG)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어 갭(AG)은 인클로저(100)의 폭(W)의 중심 영역에 형성될 수 있다. 예를 들어, 에어 갭(AG)은 진동 흡수 부재(110)의 폭(W)의 중심 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 인클로저(100)(또는 진동 흡수 부재(110))의 폭(W)은 차량의 폭 방향(X)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 에어 갭(AG)은 제1 진동 흡수층(111)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 에어 갭(AG)은 제2 진동 흡수층(112)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 에어 갭(AG)은 제1 진동 흡수층(111)과 제2 진동 흡수층(112)에 형성될 수 있다. 예를 들면, 인클로저(100)는 음파(또는 파동 또는 진동파)의 회절을 막고 후방 공동(back cavity)를 형성하여 음향 특성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 에어 갭(AG)을 사이에 두고, 진동 흡수 부재(110)는 분리될 수 있다. 예를 들어, 진동 흡수 부재(110)는 에어 갭(AG)의 일측에 배치된 제1 진동 흡수 부재(110-1), 및 에어 갭(AG)의 타측에 배치된 제2 진동 흡수 부재(110-2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 진동 흡수 부재(110-1)와 제2 진동 흡수 부재(110-2)는 인클로저(100)의 폭(W) 방향으로 이격되어 배치될 수 있고, 제1 진동 흡수 부재(110-1)와 제2 진동 흡수 부재(110-2) 사이의 이격에 의해 형성되는 공간이 에어 갭(AG)일 수 있다.
예를 들어, 제1 접착 부재(120)는 제1 진동 흡수 부재(110-1)의 상면, 제2 진동 흡수 부재(110-2)의 상면, 및 에어 갭(AG)의 상면을 덮을 수 있다. 예를 들어, 제1 보호 부재(130)는 제1 진동 흡수 부재(110-1)의 하면, 제2 진동 흡수 부재(110-2)의 하면, 및 에어 갭(AG)의 하면을 덮을 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 음향 생성 모듈(200)은 인클로저(100) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 음향 생성 모듈(200)은 인클로저(100) 내의 음향 공간(SS)에 배치되고, 음향 공간(SS)에 대응하는 차량 진동 영역(또는 진동 영역)을 진동시켜 음향(S)을 음향 공간(SS)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 음향 생성 모듈(200)은 차량의 천장에 배치될 수 있다. 예를 들어, 음향 생성 모듈(200)은 차량 천장의 프레임과 내장재 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 음향 생성 모듈(200)은 인클로저(100) 내의 음향 공간(SS)에 하나 또는 다수 배치될 수 있다.
예를 들어, 음향 생성 모듈(200)은 제1 내지 제4 음향 생성 모듈(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 음향 생성 모듈(200-1)은 제1 인클로저(100-1) 내의 제1 음향 공간(SS1)에 배치되고, 제1 음향 공간(SS1)에 대응하는 제1 차량 진동 영역(또는 제1 진동 영역)을 진동시켜 제1 음향(S1)을 제1 음향 공간(SS1)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제2 음향 생성 모듈(200-2)은 제2 인클로저(100-2) 내의 제2 음향 공간(SS2)에 배치되고, 제2 음향 공간(SS2)에 대응하는 제2 차량 진동 영역(또는 제2 진동 영역)을 진동시켜 제2 음향(S2)을 제2 음향 공간(SS2)에 제공할 수 있다.
예를 들어, 제3 음향 생성 모듈(200-3)은 제3 인클로저(100-3) 내의 제3 음향 공간(SS3)에 배치되고, 제3 음향 공간(SS3)에 대응하는 제3 차량 진동 영역(또는 제3 진동 영역)을 진동시켜 제3 음향(S3)을 제3 음향 공간(SS3)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제4 음향 생성 모듈(200-4)은 제4 인클로저(100-4) 내의 제4 음향 공간(SS3)에 배치되고, 제4 음향 공간(SS3)에 대응하는 제4 차량 진동 영역(또는 제4 진동 영역)을 진동시켜 제4 음향(S4)을 제4 음향 공간(SS4)에 제공할 수 있다.
예를 들어, 제1 내지 제4 음향 생성 모듈(200-1, 200-2, 200-3, 200-4) 각각은 제1 내지 제4 음향 공간(SS1, SS2, SS3, SS4)에 하나 또는 다수 배치될 수 있다.
이하의 설명에서, 제1 내지 제4 음향 생성 모듈(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)를 구분하여 설명하지 않는 한, 음향 생성 모듈(200)에 대한 설명은 제1 내지 제4 음향 생성 모듈(200-1, 200-2, 200-3, 200-4) 각각에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 6은 도 3에 도시된 B 영역에 대한 확대도이다. 도 7은 도 3에 도시된 B 영역에 대한 다른 확대도이다. 도 8은 도 6에 도시된 음향 생성 모듈의 후면도이다. 도 9는 도 6에 도시된 음향 생성 모듈의 프레임을 나타낸 도면이다. 도 10은 도 6에 도시된 선 Ⅲ-Ⅲ'의 단면도이다. 도 11은 도 6에 도시된 선 Ⅳ-Ⅳ'의 단면도이다.
도 3, 및 도 6 내지 도 11을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 음향 생성 모듈(200)은 진동 발생기(210), 및 마이크 어레이(220)를 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 진동 발생기(210)는 음향 생성 모듈(200)이 배치된 음향 공간(SS)에 대응하는 차량의 영역(또는 진동 영역)을 진동시켜 음향(S)을 발생시켜 음향 공간(SS)에 음향(S)을 제공할 수 있다.
예를 들어, 음향 생성 모듈(200)은 적어도 하나 이상의 진동 발생기(210)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 음향 생성 모듈(200)은 2개의 진동 발생기(210)를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 음향 생성 모듈(200)은 제1 진동 발생기(210-1) 및 제2 진동 발생기(210-2)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 진동 발생기(210-1) 및 제2 진동 발생기(210-2)는 차량의 폭 방향(X)을 따라 소정 간격 이격되어 배치될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 마이크 어레이(220)가 제1 진동 발생기(210-1)와 제2 진동 발생기(210-2) 사이에 배치될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 진동 발생기(210) 및 마이크 어레이(220)는 차량의 폭 방향(X)을 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 진동 발생기(210-1) 및 제2 진동 발생기(210-2)는 제2 접착 부재(240)에 의해 차량 천장의 내장재의 상면(또는 전면)에 배치될 수 있다.
제1 진동 발생기(210-1) 및 제2 진동 발생기(210-2)는 동일한 구조로 형성될 수 있다. 진동 발생기(210)에 대한 이하의 설명은 제1 진동 발생기(210-1) 및 제2 진동 발생기(210-2)에 동일하게 적용될 수 있다.
진동 발생기(210)는 적어도 하나 이상의 진동 모듈(211)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 진동 모듈(211)은 진동 구동 신호(또는 음향 신호)에 따라 진동하며, 진동 발생기(210)가 배치된 음향 공간(SS)에 대응하는 차량의 영역(또는 진동 영역)을 진동시켜 음향(S)을 발생시켜 음향 공간(SS)에 음향(S)을 제공할 수 있다
도 6에 도시된 바와 같이, 진동 발생기(210)는 하나의 진동 모듈(211)을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 진동 발생기(210)는 다수의 진동 모듈(211)을 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 진동 발생기(210)는 4개의 진동 모듈(211)을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 진동 발생기(210)는 2개, 3개, 또는 5개 이상의 진동 모듈(211)을 포함할 수 있다. 진동 발생기(210)가 다수의 진동 모듈(211)을 포함하는 경우, 다수의 진동 모듈(211)은 M×N 또는 N×M (M은 1 이상의 자연수, N은 2 이상의 자연수)의 행렬 형태로 배치될 수 있다.
도 12는 본 명세서의 실시예에 따른 진동 모듈을 나타내는 도면이다. 도 13은 도 12에 도시된 선 Ⅴ-Ⅴ'의 단면도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 진동 모듈(211)은 압전 효과(piezoelectric effect)(또는 압전 특성)에 의해 수축과 팽창을 교번적으로 반복함에 따라 진동할 수 있다. 예를 들어, 진동 모듈(211)은 역압전 효과에 의해 수축과 팽창을 교번적으로 반복함에 따라 두께 방향(Z)으로 진동함으로써 차량의 진동 영역을 직접적으로 진동시킬 수 있다. 예를 들어, 진동 모듈(211)은 사각 형태 또는 정사각 형태를 가질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 실시예에 따른 진동 모듈(211)은 진동부(또는 진동층)(PCL), 제1 전극층(E1), 및 제2 전극층(E2)을 포함할 수 있다.
진동부(PCL)는 압전 효과를 포함하는 압전 물질, 복합 압전 물질, 또는 전기 활성 물질을 포함할 수 있다. 진동부(PCL)는 진동층, 압전 물질층, 압전 복합층, 전기 활성층, 압전 물질부, 압전 복합층, 전기 활성부, 압전 구조물, 압전 복합체, 또는 압전 세라믹 복합체 등의 다른 용어로 표현될 수 있으며, 용어에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 실시예에 따른 진동부(PCL)는 상대적으로 높은 진동 구현이 가능한 세라믹 계열의 물질로 구성될 수 있다. 예를 들면, 진동부(PCL)는 1-3 복합 구조(composite) 또는 2-2 복합 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 두께 방향(Z)에 따른 진동부(211)의 압전 변형 계수(d33)는 1,000pC/N 이상일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 전극층(E1)은 진동부(PCL)의 제1 면(또는 윗면)에 배치되고, 진동부(PCL)의 제1 면과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 전극층(E1)은 진동부(PCL)의 제1 면 전체에 배치된 통 전극 형태를 가질 수 있다. 본 명세서의 실시예에 따른 제1 전극층(E1)은 투명 도전성 물질, 반투명 도전성 물질, 또는 불투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 투명 또는 반투명 도전성 물질은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 불투명 도전성 물질은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 금(Au), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 또는 마그네슘(Mg) 등을 포함하거나 이들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 전극층(E2)은 진동부(PCL)의 제1 면과 반대되는 제2 면(또는 배면) 상에 배치되고, 진동부(211)의 제2 면과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 제2 전극층(E2)은 진동부(PCL)의 제2 면 전체에 배치된 통 전극 형태를 가질 수 있다. 본 명세서의 실시예에 따른 제2 전극층(E2)은 투명 도전성 물질, 반투명 도전성 물질, 또는 불투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제2 전극층(E2)은 제1 전극층(E1)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예를 들면, 제2 전극층(E2)은 제1 전극층(E1)과 다른 물질로 구성할 수 있다.
진동부(PCL)는 일정한 온도 분위기 또는 고온에서 상온으로 변화되는 온도 분위기에서 제1 전극층(E1)과 제2 전극층(E2)에 인가되는 일정한 전압에 의해 분극화될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 실시예에 따른 진동 모듈(211)는 제1 보호 부재(211a) 및 제2 보호 부재(211b)를 더 포함할 수 있다.
제1 보호 부재(211a)는 진동부(PCL)의 제1 면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 보호 부재(211a)는 진동부(PCL)의 제1 면 상에 배치된 제1 전극층(E1)을 덮을 수 있다. 이에 의해, 제1 보호 부재(211a)는 진동부(PCL)의 제1 면을 지지할 수 있으며, 진동부(PCL)의 제1 면 또는 제1 전극층(E1)을 보호할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 제1 보호 부재(211a)는 제1 접착층(211c)을 매개로, 진동부(PCL)의 제1 면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 보호 부재(211a)는 제1 접착층(211c)을 매개로 하는 필름 라미네이팅 공정에 의해 진동부(PCL)의 제1 면에 직접적으로 배치될 수 있다.
제2 보호 부재(211b)는 진동부(PCL)의 제2 면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 보호 부재(211b)는 진동부(PCL)의 제2 면 상에 배치된 제2 전극층(E2)을 덮을 수 있다. 이에 의해, 제2 보호 부재(211b)는 진동부(PCL)의 제2 면을 지지할 수 있으며, 진동부(PCL)의 제2 면 또는 제2 전극층(E2)을 보호할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 제2 보호 부재(211b)는 제2 접착층(211d)을 매개로, 진동부(PCL)의 제2 면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제2 보호 부재(211b)는 제2 접착층(211d)을 매개로 하는 필름 라미네이팅 공정에 의해 진동부(PCL)의 제2 면에 직접적으로 배치될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 제1 보호 부재(211a) 및 제2 보호 부재(211b) 각각은 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 보호 부재(211a) 및 제2 보호 부재(211b) 각각은 폴리이미드(polyimide) 필름 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 필름일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 접착층(211c)은 진동부(PCL)의 제1 면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 접착층(211c)은 진동부(PCL)의 제1 면과 마주하는 제1 보호 부재(211a)의 후면(또는 내부면)에 형성되어 진동부(PCL)의 제1 면에 배치될 수 있다.
제2 접착층(211d)은 진동부(PCL)의 제2 면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제2 접착층(211d)은 진동부(PCL)의 제1 면과 마주하는 제2 보호 부재(211b)의 전면(또는 내부면)에 형성되어 진동부(PCL)의 제2 면에 배치될 수 있다.
진동부(PCL)는 제1 접착층(211c) 및 제2 접착층(211d)에 의해 둘러싸일 수 있다. 예를 들면, 제1 접착층(211c) 및 제2 접착층(211d)은 진동부(PCL) 전체를 완전히 둘러쌀 수 있다. 예를 들면, 제1 접착층(211c) 및 제2 접착층(211d)은 커버 부재 등으로 표현될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 접착층(211c) 및 제2 접착층(211d)이 커버 부재일 때, 제1 보호 부재(211a)는 커버 부재의 제1 면에 배치되고, 제2 보호 부재(211b)는 커버 부재의 제2 면에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 접착층(211c) 및 제2 접착층(211d)은 설명의 편의를 위해서 제1 접착층(211c) 및 제2 접착층(211d)으로 도시되어 있으며, 하나의 접착층으로 배치될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 제1 접착층(211c) 및 제2 접착층(211d) 각각은 접착성을 가지면서 압축과 복원이 가능한 전기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 접착층(211c) 및 제2 접착층(211d) 각각은 에폭시(epoxy) 수지, 아크릴(acryl) 수지, 실리콘(silicone) 수지, 또는 우레탄(urethane) 수지를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 실시예에 따른 진동 모듈(211)은 제1 전원 공급 라인(PL1), 제2 전원 공급 라인(PL2), 및 패드부(211e)를 더 포함할 수 있다.
제1 전원 공급 라인(PL1)은 제1 보호 부재(211a)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 진동부(PCL)의 제1 면과 마주하는 제1 보호 부재(211a)의 후면에 배치될 수 있다. 제1 전원 공급 라인(PL1)은 제1 전극층(E1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 전원 공급 라인(PL1)은 제1 전극층(E1)과 직접 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 전원 공급 라인(PL1)은 이방성 도전 필름을 매개로 제1 전극층(E1)과 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 예를 들면, 제1 전원 공급 라인(PL1)은 제1 접착층(211c)에 함유된 도전성 물질(또는 입자)을 통해서 제1 전극층(E1)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 전원 공급 라인(PL2)은 제2 보호 부재(211b)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제2 전원 공급 라인(PL2)은 진동부(PCL)의 제2 면과 마주하는 제2 보호 부재(211b)의 전면(前面)에 배치될 수 있다. 제2 전원 공급 라인(PL2)은 제2 전극층(E2)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 제2 전원 공급 라인(PL2)은 제2 전극층(E2)과 직접 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 제2 전원 공급 라인(PL2)은 이방성 도전 필름을 매개로 제2 전극층(E2)과 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 예를 들면, 제2 전원 공급 라인(PL2)은 제2 접착층(211d)에 함유된 도전성 물질(또는 입자)을 통해서 제2 전극층(E2)과 전기적으로 연결될 수 있다.
패드부(211e)는 제1 전원 공급 라인(PL1)과 제2 전원 공급 라인(PL2)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 패드부(211e)는 제1 전원 공급 라인(PL1) 및 제2 전원 공급 라인(PL2) 각각의 일측(또는 일단)과 전기적으로 연결될 수 있다. 본 명세서의 실시예에 따른 패드부(211e)는 제1 패드 전극 및 제2 패드 전극을 포함할 수 있다. 제1 패드 전극은 제1 전원 공급 라인(PL1)의 일측과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 패드 전극은 제2 전원 공급 라인(PL2)의 일측과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 진동 모듈(211)은 플렉서블 케이블(211f)을 더 포함할 수 있다.
플렉서블 케이블(211f)은 진동 모듈(211)에 배치된 패드부(211e)와 전기적으로 연결되고, 외부의 장치(ex, 음향 처리 회로)로부터 공급되는 진동 구동 신호를 제1 및 제2 전극층(E1, E2)에 공급할 수 있다. 본 명세서의 실시예에 따른 플렉서블 케이블(211f)은 제1 단자 및 제2 단자를 포함할 수 있다. 제1 단자는 패드부(211e)의 제1 패드 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 단자는 패드부(211e)의 제2 패드 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 플렉서블 케이블(211f)은 플렉서블 인쇄 회로 케이블 또는 플렉서블 플랫 케이블일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 진동 구동 신호는 제1 극성의 구동 신호 및 제2 극성의 구동 신호를 포함하는 교류 형태의 구동 신호일 수 있다. 제1 극성의 구동 신호는 정극성(+)의 구동 신호 및 부극성(-)의 구동 신호 중 어느 하나이고, 제2 극성의 구동 신호는 정극성(+)의 구동 신호 및 부극성(-)의 구동 신호 중 어느 하나일 수 있다. 예를 들면, 제1 극성의 구동 신호는 플렉서블 케이블(211f)의 제1 단자와 패드부(211e)의 제1 패드 전극 및 제1 전원 공급 라인(PL1)을 통해서 진동부(PCL)의 제1 전극층(E1)에 공급될 수 있다. 제2 극성의 구동 신호는 플렉서블 케이블(211f)의 제2 단자와 패드부(211e)의 제2 패드 전극 및 제2 전원 공급 라인(PL2)을 통해서 진동부(PCL)의 제2 전극층(E2)에 공급될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 진동부(PCL)는 복수의 제1 부분과 복수의 제1 부분 사이에 있는 복수의 제2 부분을 포함할 수 있다. 제1 부분은 무기물질이고, 제2 부분은 유기물질일 수 있다. 제1 부분과 제2 부분이 평면 상에서 서로 연결된 구조로 이루어질 수 있으므로, 진동 모듈(211)은 하나의 필름으로 구현할 수 있다. 이렇게 구성할 경우, 여러 개의 압전체를 적층한 구조와 비교하여 하나의 필름으로 구현할 수 있으므로, 얇은 두께의 진동 발생기(210)를 구현할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 복수의 제1 부분 각각은 전계에 의한 압전 효과(piezoelectric effect)(또는 압전 특성)에 의해 진동하는 무기 물질 또는 압전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 제1 부분 각각은 전기 활성부, 무기 물질부, 압전 물질부, 또는 진동부 등으로 표현될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 복수의 제1 부분 각각은 상대적으로 높은 진동 구현이 가능한 세라믹 계열의 물질로 구성되거나 페로브스카이트(perovskite) 계열의 결정 구조를 갖는 압전세라믹으로 구성될 수 있다. 페로브스카이트 결정 구조는 압전 및 역압전 효과를 가지며, 배향성을 갖는 구조일 수 있다. 페로브스카이트 결정 구조는 ABO3의 화학식으로 표현되며, A는 2가의 금속 원소로 이루어지며, B는 4가의 금속 원소로 이루어질 수 있다. 예를 들면, ABO3의 화학식에서, A 및 B는 cations일 수 있고, O는 anions일 수 있다. 예를 들면, PbTiO3, PbZrO3, BaTiO3, 및 SrTiO3 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
페로브스카이트 결정 구조는 외부 응력 또는 자기장에 의하여 중앙이온, 예를 들면, PbTiO3일 경우, Ti이온의 위치가 변동되어 분극(polarization)이 변화하여 압전 효과를 발생할 수 있다. 예를 들면, 페로브스카이트 결정 구조는 외부 응력 또는 자기장에 의하여 대칭인(symmetric) 구조인 큐빅(cubic) 형상에서 대칭이 아닌(unsymmetric) 구조인 사각형(tetragonal), 직방형(orthorhombic), 및 마름모(rhombohedral) 등의 형상으로 변함으로써 압전 효과를 발생할 수 있다. 대칭이 아닌 구조를 갖는 사각형(tetragonal) 및 마름모(rhombohedral)의 상전이 경계영역(Morphotropic Phase Boundary)에서 분극이 높고, 분극의 재배열이 용이하므로 높은 압전 특성을 가질 수 있다.
예를 들면, 복수의 제1 부분 각각에 구성되는 무기물질은 납(Pb), 지르코늄(Zr), 티탄(Ti), 아연(Zn), 니켈(Ni), 및 니오븀(Nb) 중 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예를 들면, 복수의 제1 부분 각각에 구성되는 무기물질은 납(Pb), 지르코늄(Zr), 및 티타늄(Ti)를 포함하는 PZT(lead zirconate titanate)계 물질, 또는 납(Pb), 아연(Zn), 니켈(Ni), 및 니오븀(Nb)를 포함하는 PZNN(lead zirconate nickel niobate)계 물질을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 무기물질은 납(Pb)을 포함하지 않는 CaTiO3, BaTiO3, 및 SrTiO3 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 실시예에 따른 복수의 제2 부분 각각은 제1 부분 대비 낮은 모듈러스(modulus)와 점탄성을 가짐으로써 취성 특성으로 인하여 충격에 취약한 제1 부분의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 진동 모듈(211)이 내충격성과 고강성을 갖기 위해서, 복수의 제2 부분 각각은 상대적으로 높은 댐핑 벡터(damping factor)(tan δ)와 상대적으로 높은 강성(stiffness) 특성을 갖는 물질로 구성될 수 있다. 예를 들면, 복수의 제2 부분 각각은 0.1 ~ 1[Gpa]의 댐핑 벡터(tan δ)와 0 ~ 10[Gpa]의 강성 특성을 갖는 물질로 구성될 수 있다. 그리고, 댐핑 벡터(tan δ)와 강성 특성은 손실 계수와 모듈러스의 상관 관계로도 설명될 수 있으며, 이 경우, 복수의 제2 부분 각각은 0.01 ~ 1의 손실 계수와 1 ~ 10[Gpa]의 모듈러스를 갖는 물질로 구성될 수 있다.
복수의 제2 부분 각각에 구성되는 유기물질은 제1 부분인 무기물질과 비교하여 유연한 특성을 갖는 유기 물질 또는 유기 폴리머(polymer)로 구성될 수 있다. 예를 들면, 복수의 제2 부분 각각은 유기 물질, 유기 폴리머, 유기 압전 물질, 또는 유기 비압전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 제2 부분 각각은 플렉서빌리티를 갖는 접착부, 신축부, 벤딩부, 댐핑부, 또는 연성부 등으로 표현될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 실시예에 따른 유기 물질은 유기 압전 물질 및 유기 비압전 물질 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
유기 압전 물질을 포함하는 유기물질은 무기물질(또는 제1 부분)에 인가되는 충격을 흡수함으로써 진동 모듈(211)의 전체 내구성을 향상시킬 수 있으며, 일정 수준의 압전 특성을 제공할 수 있다. 본 명세서의 실시예에 따른 유기 압전 물질은 전기 활성 특성을 갖는 유기 물질일 수 있다. 유기 비압전 물질을 포함하는 유기물질은 경화성 수지 조성물 및 이를 포함하는 접착제로 구성되므로, 무기 물질(또는 제1 부분)에 인가되는 충격을 흡수할 수 있으며, 진동 모듈(211)의 전체 내구성을 향상시킬 수 있다. 본 명세서의 실시예에 따른 유기 비압전 물질은 에폭시 계열 폴리머, 아크릴 계열 폴리머, 및 실리콘 계열 폴리머 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 유기 비압전 물질을 포함하는 유기물질은 진동 모듈(211)에 요구되는 고강성 특성을 위해, 에폭시 수지 및 무기 물질과의 부착성을 위해 부착 증진제를 포함할 수 있다. 예를 들면, 부착 증진제는 포스페이트(phosphate)계 등이 될 수 있다. 유기 물질은 열경화 및 광경화 중 적어도 하나의 경화 방법에 의해 경화될 수 있다. 유기물질의 경화 시, 솔벤트의 휘발에 의한 유기물질의 수축에 의해 진동 모듈(211)의 두께 균일도가 저하되는 것을 방지하기 위해, 무용제(solvent free) 타입의 에폭시 수지가 사용될 수 있다.
또한, 유기 비압전 물질을 포함하는 유기물질은 진동 모듈(211)의 고강성 이외에 댐핑(damping) 특성을 위해, 보강제를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 보강제는 코어 쉘 타입(core shell type)의 MBS(Methylmethacrylate-Butadiene-styrene) 등이 될 수 있으며, 보강제의 함량은 5~40wt%일 수 있다. 예를 들면, 보강제는 코어 쉘 타입의 탄성체로서, 쉘 부분은 아크릴계 폴리머와 같은 에폭시 수지와 높은 결합력을 가짐으로써 진동발생장치(200)의 내충격성 또는 댐핑 특성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 복수의 제1 부분과 복수의 제2 부분은 서로 동일하거나 상이한 크기(또는 폭)를 가질 수 있고, 제1 방향(X)(또는 제2 방향(Y))을 따라 교번적으로 반복하여 배치될 수 있으며, 라인 형태 또는 스트라이프 형태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 부분은 제1 방향(X)과 제2 방향(Y)을 따라 서로 이격되어 다수 배치되고, 복수의 제2 부분 각각이 인접한 제1 부분 사이의 갭을 채우거나 제1 부분 각각을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 부분은 서로 동일한 크기를 가지면서 격자 형태로 배치될 수 있고, 원 형태, 타원 형태, 다각 형태 또는 도넛 형태 등의 평면 구조를 가질 수 있다.
도 6 내지 도 8, 도 10, 및 도 11을 참조하면, 진동 발생기(210)는 플레이트(212)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 플레이트(212)는 진동 모듈(211)의 전면 또는 후면 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 진동 발생기(210)가 다수의 진동 모듈(211)을 포함하는 경우, 플레이트(212)는 다수의 진동 모듈(211)의 전면 또는 후면에 공통으로 배치될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 진동 발생기(210)가 다수의 진동 모듈(211)을 포함하는 경우, 플레이트(212)는 다수의 진동 모듈(211)의 전면 또는 후면에 각각 배치될 수 있다.
플레이트(212)는 진동 모듈(211)의 후면에 배치되어 진동 모듈(211)의 질량(mass)을 보강하여 질량 증가에 따른 진동 모듈(211)의 공진 주파수를 감소시김으로써 진동 모듈(211)의 진동에 연동되어 발생되는 저음역대의 음향 특성 및 저음역대의 음압 특성을 증가시키고, 음향 특성의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 음향 특성의 평탄도는 최고 음압과 최저 음압 사이의 편차의 크기일 수 있다. 예를 들면, 플레이트(212)는 중량 부재, 매스 부재, 또는 음향 평탄화 부재 등으로 표현될 수 있으며, 용어에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 플레이트(212)는 고밀도 재료의 질량체, 예를 들면, 금속 재질일 수 있다. 예를 들면, 플레이트(212)는 스테인레스 스틸(staineless steel), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg) 합금, 마그네슘 리튬(Mg-Li) 합금, 및 알루미늄(Al) 합금 중 하나 이상의 재질로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 플레이트(212)는 제3 접착 부재(213)를 매개로 진동 모듈(211)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 접착 부재(213)는 진동 모듈(211)과 플레이트(212) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 접착 부재(213)는 아크릴 계열 또는 우레탄 계열의 접착 부재일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3 접착 부재(213)는 아크릴 계열의 접착층을 갖는 양면 폼 접착 패드 또는 아크릴 계열의 접착 수지 경화층을 포함할 수 있다.
도 6 내지 도 11을 참조하면, 본 명세서의 실시예 따른 마이크 어레이(220)는 진동 발생기(210)에 인접하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 마이크 어레이(220)는 제1 진동 발생기(210-1) 및 제2 진동 발생기(210-2) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 마이크 어레이(220)는 빔 포밍 제어될 수 있는 다수의 마이크(221)로 구성될 수 있다. 본 명세서의 실시예에 따른 음향 생성 모듈(200)은 다수의 마이크(221)로 구성되는 마이크 어레이(220)를 포함하므로, 다수의 마이크(221)에 대한 빔 포밍 제어를 통해 원하는 위치의 소음을 입력받을 수 있다. 마이크 어레이(220)에 의해 수신되는 소음은 ANC(Active Noise Cancellation)에 이용될 수 있다. 마이크 어레이(220)의 다수의 마이크(221)는 주변의 소음을 수신하고, 소음에 상응하는 전기적 신호(소음 신호)를 소음 처리 회로로 제공할 수 있다. 예를 들어, 다수의 마이크(221) 중 일부(제1 마이크 그룹)는 ANC(active noise cancellation)를 위한 소음을 수신하는 용도일 수 있고, 다수의 마이크(221) 중 나머지(제1 마이크 그룹)는 감소된 소음 특성을 측정하기 위한 소음을 수신하는 용도일 수 있다. 예를 들어, 다수의 마이크(221) 중 일부의 마이크에 의해 수신된 소음은 ANC를 위한 소음으로 이용될 수 있고, 다수의 마이크(221) 중 나머지의 마이크에 의해 수신된 소음은 감소된 소음 특성을 측정하기 위한 소음으로 이용될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 음향 생성 모듈(200)은 다수의 음향 공간(SS1, SS2, SS3, SS4)에 각각 배치되므로, 음향 생성 모듈(200)의 마이크 어레이(220)도 다수의 음향 공간(SS1, SS2, SS3, SS4)에 각각 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1 음향 공간(SS1)에 배치된 음향 생성 모듈(200)의 마이크 어레이(220)의 다수의 마이크(221)는 제1 음향 공간(SS1) 내의 소음을 수신할 수 있다. 예를 들어, 제2 음향 공간(SS2)에 배치된 음향 생성 모듈(200)의 마이크 어레이(220)의 다수의 마이크(221)는 제2 음향 공간(SS2) 내의 소음을 수신할 수 있다. 예를 들어, 제3 음향 공간(SS3)에 배치된 음향 생성 모듈(200)의 마이크 어레이(220)의 다수의 마이크(221)는 제3 음향 공간(SS3) 내의 소음을 수신할 수 있다. 예를 들어, 제4 음향 공간(SS4)에 배치된 음향 생성 모듈(200)의 마이크 어레이(220)의 다수의 마이크(221)는 제4 음향 공간(SS4) 내의 소음을 수신할 수 있다.
예를 들어, 다수의 마이크(221)는 차량의 폭 방향(X)을 따라 배치될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 다수의 마이크(221)는 M×N 또는 N×M (M은 1 이상의 자연수, N은 2 이상의 자연수)의 행렬 형태로 배치될 수 있다.
도 6 및 도 10을 참조하면, 다수의 마이크(221) 각각와 대응하는 차량 천장에는 홀(1a)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 홀(1a)은 차량 천장(1)의 내장재(3)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 홀(1a)은 마이크 어레이(220)와 대응하여 차량 천장(1)의 내장재(3)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 홀(1a)은 마이크 어레이(220)의 마이크(221)와 대응하여 차량 천장(1)의 내장재(3)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 홀(1a)은 음향 생성 모듈(200)의 프레임(230)에 형성된 홈(233a)과 대응하여 차량 천장(1)의 내장재(3)에 형성될 수 있다. 이와 같이, 다수의 마이크(221)에 대응하는 홀(1a)이 차량 천장(1)의 내장재(3)에 형성됨에 따라 원하는 위치의 음향을 수음할 수 있는 수음 효율을 높일 수 있다.
도 6 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 음향 생성 모듈(200)은 프레임(230)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 프레임(230)은 진동 발생기(210)와 마이크 어레이(220)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 프레임(230)은 진동 발생기(210)와 마이크 어레이(220)를 지지하고, 차량 천장(1)에 진동 발생기(210)와 마이크 어레이(220)를 안정적으로 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 프레임(230)은 진동 발생기(210)와 마이크 어레이(220)를 덮도록 진동 발생기(210)의 전면 및 마이크 어레이(220)의 전면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 프레임(230)은 유연한 특성을 가진 필름 재질로 구성할 수 있다. 예를 들면, 프레임(230)은 polyimide(PI) 또는 연성동막층필름(Flexible Copper Clad Laminate; FCCL 등으로 구성할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 프레임(230)은 제2 접착 부재(240)를 매개로 차량 천장(1)의 후면에 배치될 수 있다.
도 9를 참조하면, 프레임(230)은 제1 프레임부(231)와 제2 프레임부(233)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임부(231)와 제2 프레임부(233)는 일체로 형성될 수 있다.
예를 들어, 제1 프레임부(231)는 진동 발생기(210)의 전면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임부(231)는 진동 발생기(210)를 지지하고, 진동 발생기(210)를 차량 천장(1)에 안정적으로 고정시킬 수 있다.
예를 들어, 제1 프레임부(231)는 진동 발생기(210)의 전면 가장자리 및 측면을 덮을 수 있다. 예를 들어 제1 프레임부(231)는 진동 발생기(210)의 진동 모듈(211)의 전면 가장자리 및 측면을 덮을 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임부(231)는 개구부(231a-1, 231a-2)를 포함할 수 있다. 예를 들어 제1 프레임부(231)는 진동 발생기(210)의 중앙 영역에 대응하는 개구부(231a-1, 231a-2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 개구부(231a-1, 231a-2)를 통해 노출되는 진동 모듈(211)의 영역(노출 영역)에 플레이트(212)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1 프레임부(231)는 제1-1 프레임부(231-1)와 제1-2 프레임부(231-2)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1-1 프레임부(231-1)는 제1 진동 발생기(210-1)의 전면에 배치되고, 제1 진동 발생기(210-1)를 지지할 수 있다. 예를 들어, 제1-1 프레임부(231-1)는 제1 진동 발생기(210-1)를 덮을 수 있다. 예를 들어, 제1-1 프레임부(231-1)는 제1 진동 발생기(210-1)의 전면 가장자리 및 측면을 덮을 수 있다. 예를 들어, 제1-1 프레임부(231-1)는 제1 진동 발생기(210-1)의 진동 모듈(또는 제1 진동 모듈)(211-1)을 덮을 수 있다. 예를 들어, 제1-1 프레임부(231-1)는 제1 진동 발생기(210-1)의 제1 진동 모듈(211-1)의 전면 가장자리 및 측면을 덮을 수 있다. 예를 들어, 제1-1 프레임부(231-1)는 제1 진동 발생기(210-1)의 중앙 영역에 대응하는 개구부(또는 제1 개구부)(231a-1)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 개구부(231a-1)를 통해 노출되는 제1 진동 모듈(211-1)의 영역에 플레이트(또는 제1 플레이트)(212-1)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1-2 프레임부(231-2)는 제2 진동 발생기(210-2)의 전면에 배치되고, 제2 진동 발생기(210-2)를 지지할 수 있다. 예를 들어, 제1-2 프레임부(231-2)는 제2 진동 발생기(210-2)를 덮을 수 있다. 예를 들어, 제1-2 프레임부(231-2)는 제2 진동 발생기(210-2)의 전면 가장자리 및 측면을 덮을 수 있다. 예를 들어, 제1-2 프레임부(231-2)는 제2 진동 발생기(210-2)의 진동 모듈(또는 제2 진동 모듈)(211-2)을 덮을 수 있다. 예를 들어, 제1-2 프레임부(231-2)는 제2 진동 발생기(210-2)의 제2 진동 모듈(211-2)의 전면 가장자리 및 측면을 덮을 수 있다. 예를 들어, 제1-2 프레임부(231-2)는 제2 진동 발생기(210-2)의 중앙 영역에 대응하는 개구부(또는 제2 개구부)(231a-2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 개구부(231a-2)를 통해 노출되는 제2 진동 모듈(211-2)의 영역에 플레이트(또는 제2 플레이트)(212-2)가 배치될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 제2 프레임부(233)는 차량 천장(1)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 프레임부(233)는 마이크 어레이(220)의 전면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 프레임부(233)는 마이크 어레이(220)를 지지하고, 마이크 어레이(220)를 차량 천장(1)에 안정적으로 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 프레임부(233)는 마이크 어레이(220)를 덮을 수 있다.
예를 들어, 제2 프레임부(233)는 제1-1 프레임부(231-1)와 제1-2 프레임부(231-2) 사이에 배치되고, 제1-1 프레임부(231-1)와 제1-2 프레임부(231-2)에 연결될 수 있다.
예를 들어, 제2 프레임부(233)는 마이크 어레이(220)의 마이크(221)와 대응(또는 중첩)하여 형성된 홈(233a)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 프레임부(233)에 형성된 홈(233a)은 차량 천장(1)에 형성된 홀(11)과 대응(또는 중첩)할 수 있다. 예를 들어, 마이크 어레이(220)의 마이크(221)는 제2 프레임부(233)에 형성된 홈(233a) 내에 배치(또는 삽입 또는 수용)될 수 있다.
도 14 및 도 15는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 음향 생성 모듈을 나타내는 도면들이다. 도 14는 도 6에서 음향 생성 모듈(200)의 진동 발생기(210) 및 프레임(230)을 변경한 것이다. 도 15는 도 7에서 음향 생성 모듈(200)의 진동 발생기(210) 및 프레임(230)을 변경한 것이다. 이하의 설명에서는 변경된 구성 및 이와 관련된 구성을 제외한 나머지 동일 구성에 대한 중복 설명은 간략히 기술되거나 생략된다.
도 14를 참조하면, 본 명세서의 다른 실시예에 따른 음향 생성 모듈(200)에서, 진동 발생기(210)의 진동 모듈(211)의 모서리는 라운드진 형태일 수 있다. 예를 들어, 진동 모듈(211)은 4개의 모서리가 라운드진 사각형, 원형, 또는 타원형으로 형성될 수 있다. 이와 같이, 라운드진 모서리를 갖는 진동 모듈(211)이 적용되면 음향의 딥현상이 개선되며, 이에 따라, 음향 생성 모듈(200)은 평탄한 음향 특성을 갖는 음향을 제공할 수 있다. 예를 들어, 진동 발생기(210)의 진동 모듈(211)과 프레임(230)의 제1 프레임(231)은 동일한 형상을 가질 수 있다.
본 명세서의 다른 실시예에 따른 음향 생성 모듈(200)에서, 제1 프레임(231)의 모서리는 라운드진 형태일 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임(231)은 4개의 모서리가 라운드진 사각형, 원형, 또는 타원형으로 형성될 수 있다. 이와 같이, 라운드진 모서리를 갖는 제1 프레임(231)이 적용되면 음향의 딥현상이 개선되며, 이에 따라 음향 생성 모듈(200)은 평탄한 음향 특성을 갖는 음향을 제공할 수 있다. 예를 들면, 딥현상은 특정주파수에서 음압이 튀는 현상일 수 있다.
도 15를 참조하면, 본 명세서의 다른 실시예에 따른 음향 생성 모듈(200)에서, 진동 발생기(210)의 다수의 진동 모듈(211) 각각의 모서리는 라운드진 형태일 수 있다. 예를 들어, 진동 발생기(210)의 다수의 진동 모듈(211)은 4개의 모서리가 라운드진 사각형, 원형, 또는 타원형으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 진동 발생기(210)의 다수의 진동 모듈(211)은 프레임(230)의 제1 프레임(231)과 동일한 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 다수의 진동 모듈(211) 각각의 모서리 중 제1 프레임(231)의 모서리와 대응하는 모서리가 라운드진 형태일 수 있다. 예를 들어, 진동 발생기(210)는 다수의 진동 모듈(211)을 포함하고, 다수의 진동 모듈(211) 각각은 제1 프레임(231)의 모서리와 대응하는 모서리가 라운드진 사각 형태일 수 있다. 예를 들어, 다수의 진동 모듈(211) 각각의 모든 모서리가 라운드진 형태일 수 있다. 예를 들어, 진동 발생기(210)는 다수의 진동 모듈(211)을 포함하고, 다수의 진동 모듈(211) 각각은 모든 모서리가 라운드진 사각 형태일 수 있다. 이와 같이, 라운드진 모서리를 갖는 진동 모듈(211)이 적용되면 음향의 딥현상이 개선되며, 이에 따라, 음향 생성 모듈(200)은 평탄한 음향 특성을 갖는 음향을 제공할 수 있다.
본 명세서의 다른 실시예에 따른 음향 생성 모듈(200)에서, 프레임(230)의 제1 프레임(231)의 모서리는 라운드진 형태일 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임(231)은 4개의 모시러가 라운드진 사각 형태일 수 있다. 이와 같이, 라운드진 모서리를 갖는 제1 프레임(231)이 적용되면 음향의 딥현상이 개선되며, 이에 따라 음향 생성 모듈(200)은 평탄한 음향 특성을 갖는 음향을 제공할 수 있다.
도 16은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 음향 생성 모듈을 나타내는 도면이다. 도 17은 도 16에 도시된 선 Ⅴ-Ⅴ'의 단면도이다. 도 18은 도 16에 도시된 선 Ⅵ-Ⅵ'의 단면도이다.
도 16은 도 6에서 음향 생성 모듈(200)의 진동 발생기(210)에 진동 전달 부재(214)를 추가한 것이다. 이하의 설명에서는 변경된 구성 및 이와 관련된 구성을 제외한 나머지 동일 구성에 대한 중복 설명은 간략히 설명되거나 생략된다.
도 16 내지 도 18을 참조하면, 본 명세서의 다른 실시예에 따른 음향 생성 모듈(200)에서, 진동 발생기(210)는 진동 전달 부재(214)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 진동 전달 부재(214)는 진동 모듈(211)의 상면(또는 전면)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 진동 전달 부재(214)는 플레이트(212)의 상면(또는 전면)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 진동 전달 부재(214)는 차량 천장(1)의 프레임(2)의 하면(또는 후면)에 연결될 수 있다.
예를 들어, 진동 전달 부재(214)는 진동 발생기(210)의 진동에 대한 전달 효율 향상을 위해, 폴리우레탄(polyurethane), 폴리올레핀(polyolefin) 등의 재질로 구성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서의 실시예에 따르면, 진동 전달 부재(214)가 진동 발생기(210)에 구성되므로, 진동 발생기(210)의 진동을 차량 천장(1)의 내장재(3)로 효율적으로 전달할 수 있으므로, 음향 특성 및/또는 음압 특성이 향상될 수 있다.
예를 들어, 진동 전달 부재(214)는 제4 접착 부재(215)를 매개로 진동 모듈(211)의 상면(또는 전면) 또는 플레이트(212)의 상면(또는 전면)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제4 접착 부재(215)는 진동 모듈(211)의 상면(또는 전면)과, 진동 전달 부재(214)의 하면(또는 후면) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제4 접착 부재(215)는 플레이트(212)의 상면(또는 전면)과, 진동 전달 부재(214)의 하면(또는 후면) 사이에 배치될 수 있다.
예를 들어, 진동 전달 부재(214)는 제5 접착 부재(216)를 매개로 차량 천장(1)의 프레임(2)의 하면(또는 후면)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제5 접착 부재(216)는 진동 전달 부재(214)의 상면(또는 전면)과, 차량 천장(1)의 프레임(2)의 하면(또는 후면) 사이에 배치될 수 있다.
예를 들어, 제4 접착 부재(215) 및 제5 접착 부재(216)는 폼 패드, 양면 테이프, 또는 접착제 등을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제4 접착 부재(215) 및 제5 접착 부재(216) 각각의 접착층은 에폭시(epoxy), 아크릴(acryl), 실리콘(silicone), 또는 우레탄(urethane)을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제4 접착 부재(215) 및 제5 접착 부재(216) 각각의 접착층은 아크릴과 우레탄 중 아크릴보다 상대적으로 연성 특성을 갖는 우레탄 계열의 물질(또는 재질)을 포함할 수 있다.
도 19는 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1, 도 2, 및 도 19를 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템은 차량 천장에 배치된 인클로저(100)에 의해 형성된 음향 공간(SS) 내에 배치된 음향 생성 모듈(200)을 음원에 상응하는 진동 구동 신호에 따라 제어하여, 음향 공간(SS)에 음향(S)을 제공한다.
예를 들어, 차량용 음향 제어 시스템은 음향 생성 모듈(200), 음향 처리 회로(또는 제1 신호 처리 회로)(310)를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 차량용 음향 제어 시스템은 소음 처리 회로(또는 제2 신호 처리 회로 또는 소음 제거 신호 생성회로)(320), 빔포밍 제어 모듈(330), 및 증폭 회로부(340)를 더 포함할 수 있다.
음향 생성 모듈(200)은 도 6 내지 도 18을 참조하여 설명된 음향 생성 모듈(200)과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략되거나 간략히 기술된다.
예를 들어, 음향 생성 모듈(200)은 인클로저(100) 내의 음향 공간(SS)에 배치되고, 음향 공간(SS)에 대응하는 차량 진동 영역(또는 진동 영역)을 음향 처리 회로(310)로부터의 진동 구동 신호(또는 음향 신호)에 따라 진동시켜 음향(S)을 음향 공간(SS)에 제공할 수 있다.
예를 들어, 음향 생성 모듈(200)의 진동 발생기(210-1, 210-2)가 진동 구동 신호에 따라 진동되고, 진동 발생기(210-1, 210-2)의 진동에 따라 음향 공간(SS)에 대응하는 차량 진동 영역이 진동되고, 차량 진동 영역의 진동에 의해 음향 공간(SS)에 음향(S)이 제공될 수 있다.
음향 생성 모듈(200)은 제1 내지 제4 음향 생성 모듈(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 제1 음향 생성 모듈(200-1)은 제1 인클로저(100-1) 내의 제1 음향 공간(SS1)에 배치되고, 제1 음향 공간(SS1)에 대응하는 제1 차량 진동 영역(또는 제1 진동 영역)을 음향 처리 회로(310)로부터의 제1 진동 구동 신호(또는 제1 음향 신호)에 따라 진동시켜 제1 음향(S1)을 제1 음향 공간(SS1)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 음향 생성 모듈(200-1)의 진동 발생기(210a-1, 210a-2)가 제1 진동 구동 신호에 따라 진동되고, 진동 발생기(210a-1, 210a-2)의 진동에 따라 제1 음향 공간(SS1)에 대응하는 제1 차량 진동 영역이 진동되고, 제1 차량 진동 영역의 진동에 의해 제1 음향 공간(SS1)에 제1 음향(S1)이 제공될 수 있다.
예를 들어, 제2 음향 생성 모듈(200-2)은 제2 인클로저(100-2) 내의 제2 음향 공간(SS2)에 배치되고, 제2 음향 공간(SS2)에 대응하는 제2 차량 진동 영역(또는 제2 진동 영역)을 음향 처리 회로(310)로부터의 제2 진동 구동 신호(또는 제2 음향 신호)에 따라 진동시켜 제2 음향(S2)을 제2 음향 공간(SS2)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제2 음향 생성 모듈(200-2)의 진동 발생기(210b-1, 210b-2)가 제2 진동 구동 신호에 따라 진동되고, 진동 발생기(210b-1, 210b-2)의 진동에 따라 제2 음향 공간(SS2)에 대응하는 제2 차량 진동 영역이 진동되고, 제2 차량 진동 영역의 진동에 의해 제2 음향 공간(SS2)에 제2 음향(S2)이 제공될 수 있다.
예를 들어, 제3 음향 생성 모듈(200-3)은 제3 인클로저(100-3) 내의 제3 음향 공간(SS3)에 배치되고, 제3 음향 공간(SS3)에 대응하는 제3 차량 진동 영역(또는 제3 진동 영역)을 음향 처리 회로(310)로부터의 제3 진동 구동 신호(또는 제3 음향 신호)에 따라 진동시켜 제3 음향(S3)을 제3 음향 공간(SS3)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제3 음향 생성 모듈(200-3)의 진동 발생기(210c-1, 210c-2)가 제3 진동 구동 신호에 따라 진동되고, 진동 발생기(210c-1, 210c-2)의 진동에 따라 제3 음향 공간(SS3)에 대응하는 제3 차량 진동 영역이 진동되고, 제3 차량 진동 영역의 진동에 의해 제3 음향 공간(SS3)에 제3 음향(S3)이 제공될 수 있다.
예를 들어, 제4 음향 생성 모듈(200-4)은 제4 인클로저(100-4) 내의 제4 음향 공간(SS4)에 배치되고, 제4 음향 공간(SS4)에 대응하는 제4 차량 진동 영역(또는 제4 진동 영역)을 음향 처리 회로(310)로부터의 제4 진동 구동 신호(또는 제4 음향 신호)에 따라 진동시켜 제4 음향(S4)을 제4 음향 공간(SS4)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제4 음향 생성 모듈(200-4)의 진동 발생기(210d-1, 210d-2)가 제4 진동 구동 신호에 따라 진동되고, 진동 발생기(210d-1, 210d-2)의 진동에 따라 제4 음향 공간(SS4)에 대응하는 제4 차량 진동 영역이 진동되고, 제4 차량 진동 영역의 진동에 의해 제4 음향 공간(SS4)에 제4 음향(S4)이 제공될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 음향 처리 회로(310)는 음원에 상응하는 음원 신호를 입력받으며, 음원 신호에 기초하여 진동 구동 신호(또는 음향 신호)를 생성하여 음향 생성 모듈(200)로 출력할 수 있다.
예를 들어, 음향 처리 회로(310)는 음원 신호를 음원 제공 시스(10)템으로부터 입력받을 수 있다. 예를 들어, 음원 제공 시스템(10)은 차량에 설치된 내비게이션 시스템, 오디오 시스템, 멀티미디어 시스템 등과 같은 차량 편의 시스템일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 음향 처리 회로(310)는 소음 처리 회로(320)로부터의 소음 제거 신호를 입력받고, 음원 신호 및 소음 제거 신호에 기초하여 진동 구동 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 음향 처리 회로(310)는 음원 신호 및 소음 제거 신호를 결합하여 진동 구동 신호를 생성할 수 있다.
이와 같이, 음향 처리 회로(310)가 소음 제거 신호를 포함하는 진동 구동 신호에 따라 음향 생성 모듈(200)을 진동시켜 음향(S)을 제공하면, 제공되는 음향(S)에는 소음 제거 신호에 상응하는 음향도 포함되어 있으므로, 소음 제거 신호에 상응하는 음향에 의해 소음이 상쇄될 수 있다.
예를 들어, 음향 처리 회로(310)는 소음 처리 회로(320)로부터 제1 내지 제4 소음 제거 신호를 입력받고, 음원 신호, 및 제1 내지 제4 소음 제거 신호에 기초하여 제1 내지 4 진동 구동 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 음향 처리 회로(310)는 음원 신호와 제1 소음 제거 신호에 기초하여 제1 진동 구동 신호를 생성하고, 제1 진동 구동 신호를 제1 음향 생성 모듈(200-1)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 음향 처리 회로(310)는 음원 신호와 제2 소음 제거 신호에 기초하여 제2 진동 구동 신호를 생성하고, 제2 진동 구동 신호를 제2 음향 생성 모듈(200-2)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 음향 처리 회로(310)는 음원 신호와 제3 소음 제거 신호에 기초하여 제3 진동 구동 신호를 생성하고, 제3 진동 구동 신호를 제3 음향 생성 모듈(200-3)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 음향 처리 회로(310)는 음원 신호와 제4 소음 제거 신호에 기초하여 제4 진동 구동 신호를 생성하고, 제4 진동 구동 신호를 제4 음향 생성 모듈(200-4)로 제공할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 소음 처리 회로(320)는 음향 생성 모듈(200)의 마이크 어레이(220)로부터 소음 신호를 입력받을 수 있다. 예를 들어, 소음 처리 회로(320)는 마이크 어레이(220)의 다수의 마이크(221)로부터 소음 신호를 입력받을 수 있다. 예를 들어, 소음 처리 회로(320)는 마이크 어레이(220)의 제1 마이크 그룹으로부터 소음 신호를 입력받을 수 있다. 소음 처리 회로(320)는 입력받은 소음 신호에 기초하여 소음 제거 신호를 생성하고, 생성된 소음 제거 신호를 음향 처리 회로(310)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 소음 처리 회로(320)는 소음 신호와 반대되는 위상을 갖는 소음 제거 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 소음 처리 회로(320)는 제1 내지 제4 음향 생성 모듈(200-1, 200-2, 200-3, 200-4) 각각의 마이크 어레이(제1 내지 제4 마이크 어레이)(220a, 220b, 220c, 220d)로부터 소음 신호(제1 내지 제4 소음)를 입력받고, 제1 내지 제4 소음 신호 각각에 대한 소음 제거 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 소음 처리 회로(320)는 제1 내지 제4 마이크 어레이(220a, 220b, 220c, 220d) 각각의 다수의 마이크로부터 소음 신호를 입력받을 수 있다. 예를 들어, 제1 소음은 제1 음향 공간(SS1) 내의 소음이고, 제2 소음은 제2 음향 공간(SS2) 내의 소음이고, 제3 소음은 제3 음향 공간(SS3) 내의 소음이고, 제4 소음은 제4 음향 공간(SS4) 내의 소음일 수 있다.
예를 들어, 소음 처리 회로(320)는 제1 음향 생성 모듈(200-1)의 제1 마이크 어레이(220a)로부터의 제1 소음 신호에 기초하여 제1 소음 제거 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 소음 처리 회로(320)는 제1 음향 생성 모듈(200-1)의 제1 마이크 어레이(220a)의 다수의 마이크(221a)로부터 소음 신호를 입력받고, 제1 마이크 어레이(220a)의 다수의 마이크(221a)로부터의 소음 신호에 기초하여 제1 소음 제거 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 소음 처리 회로(320)는 제2 음향 생성 모듈(200-2)의 제2 마이크 어레이(220b)로부터의 제2 소음 신호에 기초하여 제2 소음 제거 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 소음 처리 회로(320)는 제2 음향 생성 모듈(200-2)의 제2 마이크 어레이(220b)의 다수의 마이크(221b)로부터 소음 신호를 입력받고, 제2 마이크 어레이(220b)의 다수의 마이크(221b)로부터의 소음 신호에 기초하여 제2 소음 제거 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 소음 처리 회로(320)는 제3 음향 생성 모듈(200-3)의 제3 마이크 어레이(220c)로부터의 제3 소음 신호에 기초하여 제3 소음 제거 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 소음 처리 회로(320)는 제3 음향 생성 모듈(200-3)의 제3 마이크 어레이(220c)의 다수의 마이크(221c)로부터 소음 신호를 입력받고, 제3 마이크 어레이(220c)의 다수의 마이크(221c)로부터의 소음 신호에 기초하여 제3 소음 제거 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 소음 처리 회로(320)는 제4 음향 생성 모듈(200-4)의 제4 마이크 어레이(220d)로부터의 제4 소음 신호에 기초하여 제4 소음 제거 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 소음 처리 회로(320)는 제4 음향 생성 모듈(200-4)의 제4 마이크 어레이(220d)의 다수의 마이크(221d)로부터 소음 신호를 입력받고, 제4 마이크 어레이(220d)의 다수의 마이크(221d)로부터의 소음 신호에 기초하여 제4 소음 제거 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 소음 처리 회로(320)는 음향 생성 모듈(200)의 마이크 어레이(220)로부터의 소음 신호를 바탕으로 소음의 세기를 측정하고, 측정 결과를 빔포밍 제어 모듈(330)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 소음 처리 회로(320)는 마이크 어레이(220)의 제2 마이크 그룹으로부터 소음 신호를 입력받을 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 빔포밍 제어 모듈(330)은 음향 생성 모듈(200)의 마이크 어레이(220)에 대한 빔포밍 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 빔포밍 제어 모듈(330)은 소음 처리 회로(320)로부터의 소음 세기 측정 결과에 기초하여 음향 생성 모듈(200)의 마이크 어레이(220)에 대한 빔포밍 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 빔포밍 제어 모듈(330)은 음향 생성 모듈(200)의 마이크 어레이(200)의 다수의 마이크(221) 각각에 대해 빔포밍 제어를 수행할 수 있다.
예를 들어, 빔포밍 제어 모듈(330)은 제1 내지 제4 음향 생성 모듈(200-1, 200-2, 200-3, 200-4) 각각의 마이크 어레이(220a, 220b, 220c, 220d)에 대한 빔포밍 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 빔포밍 제어 모듈(330)은 제1 내지 제4 빔포밍 제어 모듈(330-1, 330-2, 330-3, 330-4)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 빔포밍 제어 모듈(330-1)은 제1 음향 생성 모듈(200-1)의 제1 마이크 어레이(220a)에 대한 빔포밍 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 빔포밍 제어 모듈(330-2)은 제2 음향 생성 모듈(200-2)의 제2 마이크 어레이(220b)에 대한 빔포밍 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제3 빔포밍 제어 모듈(330-3)은 제3 음향 생성 모듈(200-3)의 제3 마이크 어레이(220c)에 대한 빔포밍 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제4 빔포밍 제어 모듈(330-4)은 제4 음향 생성 모듈(200-4)의 제4 마이크 어레이(220d)에 대한 빔포밍 제어를 수행할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 증폭 회로부(340)는 음향 처리 회로(340) 및 음향 생성 모듈(200) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 증폭 회로부(340)는 음향 처리 회로(340)로부터 출력되는 진동 구동 신호를 수신 및 증폭시키고, 증폭된 진동 구동 신호를 음향 생성 모듈(200)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 증폭 회로부(340)는 음향 처리 회로(310)와 음향 생성 모듈(200) 사이의 신호 경로(또는 배선)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 증폭 회로부(340)는 음향 처리 회로(310) 내에 배치될 수도 있고, 음향 생성 모듈(200) 내에 배치될 수도 있다.
예를 들어, 증폭 회로부(340)는 제1 내지 제4 증폭 회로(340-1, 340-2, 340-3, 340-4)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 증폭 회로(340-1)는 음향 처리 회로(310)와 제1 음향 생성 모듈(200-1) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 증폭 회로(340-1)는 음향 처리 회로(310)로부터 출력되는 제1 진동 구동 신호를 수신 및 증폭시키고, 증폭된 제1 진동 구동 신호를 제1 음향 생성 모듈(200-1)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 증폭 회로(340-1)는 음향 처리 회로(310)와 제1 음향 생성 모듈(200-1) 사이의 제1 신호 경로(또는 제1 배선)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 증폭 회로(340-1)는 음향 처리 회로(310) 내에 배치될 수도 있고, 제1 음향 생성 모듈(200-1) 내에 배치될 수도 있다.
예를 들어, 제2 증폭 회로(340-2)는 음향 처리 회로(310)와 제2 음향 생성 모듈(200-2) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 증폭 회로(340-2)는 음향 처리 회로(310)로부터 출력되는 제2 진동 구동 신호를 수신 및 증폭시키고, 증폭된 제2 진동 구동 신호를 제2 음향 생성 모듈(200-2)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 제2 증폭 회로(340-2)는 음향 처리 회로(310)와 제2 음향 생성 모듈(200-2) 사이의 제2 신호 경로(또는 제2 배선)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 증폭 회로(340-2)는 음향 처리 회로(310) 내에 배치될 수도 있고, 제2 음향 생성 모듈(200-2) 내에 배치될 수도 있다.
예를 들어, 제3 증폭 회로(340-3)는 음향 처리 회로(310)와 제3 음향 생성 모듈(200-3) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 증폭 회로(340-3)는 음향 처리 회로(310)로부터 출력되는 제3 진동 구동 신호를 수신 및 증폭시키고, 증폭된 제3 진동 구동 신호를 제3 음향 생성 모듈(200-3)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 제3 증폭 회로(340-3)는 음향 처리 회로(310)와 제3 음향 생성 모듈(200-3) 사이의 제3 신호 경로(또는 제3 배선)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제3 증폭 회로(340-3)는 음향 처리 회로(310) 내에 배치될 수도 있고, 제3 음향 생성 모듈(200-3) 내에 배치될 수도 있다.
예를 들어, 제4 증폭 회로(340-4)는 음향 처리 회로(310)와 제4 음향 생성 모듈(200-4) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제4 증폭 회로(340-4)는 음향 처리 회로(310)로부터 출력되는 제4 진동 구동 신호를 수신 및 증폭시키고, 증폭된 제4 진동 구동 신호를 제4 음향 생성 모듈(200-4)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 제4 증폭 회로(340-4)는 음향 처리 회로(310)와 제4 음향 생성 모듈(200-4) 사이의 제4 신호 경로(또는 제4 배선)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제4 증폭 회로(340-4)는 음향 처리 회로(310) 내에 배치될 수도 있고, 제4 음향 생성 모듈(200-4) 내에 배치될 수도 있다.
도 20은 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템의 동작을 나타내는 플로우챠트이다.
도 1, 도 2, 도 19, 및 도 20을 참조하면, 음향 처리 회로(310)는 음원 제공 시스템(10)으로부터 음원 신호를 제공받고, 음원 신호에 기초하여 진동 구동 신호를 생성할 수 있다(S2000). 단계 S2000에서 음향 처리 회로(310)에 의해 생성된 진동 구동 신호는 음향 생성 모듈(200)로 출력될 수 있다.
단계 S2000에서, 음향 처리 회로(310)는 운전석 영역(FL)에 대응하여 형성된 제1 음향 공간(SS1)에 배치된 제1 음향 생성 모듈(200-1)을 위한 제1 진동 구동 신호, 조수석(FR)에 대응하여 형성된 제2 음향 공간(SS2)에 배치된 제2 음향 생성 모듈(200-2)을 위한 제2 진동 구동 신호, 좌측 뒷좌석 영역(RL)에 대응하여 형성된 제3 음향 공간(SS3)에 배치된 제3 음향 생성 모듈(200-3)을 위한 제3 진동 구동 신호, 및 우측 뒷좌석 영역(RR)에 대응하여 형성된 제4 음향 공간(SS4)에 배치된 제4 음향 생성 모듈(200-4)을 위한 제4 진동 구동 신호를 생성할 수 있다.
이와 같이, 음향 처리 회로(310)가 차량 내 좌석별로 형성된 제1 내지 제4 음향 공간(SS1, SS2, SS3, SS4)에 각각 배치된 제1 내지 제4 음향 생성 모듈(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)을 위한 제1 내지 제4 진동 구동 신호를 생성하므로, 차량 내 좌석별로 독립된 음향(S1, S2, S3, S4)이 제공될 수 있다.
단계 S2000에서 생성된 진동 구동 신호가 음향 생성 모듈(200)로 입력되기 전, 증폭 회로부(340)가 진동 구동 신호를 증폭시킬 수 있다(S2010).
단계 S2010에서, 증폭 회로부(340)는 음향 처리 회로(310)로부터 출력된 진동 구동 신호를 수신 및 증폭시키고, 증폭된 진동 구동 신호를 음향 생성 모듈(200)로 제공할 수 있다(S2020).
예를 들어, 제1 증폭 회로(340-1)가 음향 처리 회로(310)로부터 출력되는 제1 진동 구동 신호를 수신 및 증폭시키고, 증폭된 제1 진동 구동 신호를 제1 음향 생성 모듈(200-1)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 제2 증폭 회로(340-2)가 음향 처리 회로(310)로부터 출력되는 제2 진동 구동 신호를 수신 및 증폭시키고, 증폭된 제2 진동 구동 신호를 제2 음향 생성 모듈(200-2)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 제3 증폭 회로(340-3)가 음향 처리 회로(310)로부터 출력되는 제3 진동 구동 신호를 수신 및 증폭시키고, 증폭된 제3 진동 구동 신호를 제3 음향 생성 모듈(200-3)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 제4 증폭 회로(340-4)가 음향 처리 회로(310)로부터 출력되는 제4 진동 구동 신호를 수신 및 증폭시키고, 증폭된 제4 진동 구동 신호를 제4 음향 생성 모듈(200-4)로 제공할 수 있다.
단계 S2020 이후, 음향 생성 모듈(200)은 진동 구동 신호에 따라 차량 진동 영역을 진동시켜 음향(S)을 음향 공간(SS)에 제공할 수 있다(S2030). 예를 들어, 음향 생성 모듈(200)의 진동 발생기(210)가 진동 구동 신호에 따라 진동되고, 진동 발생기(210)의 진동에 따라 음향 공간(SS)에 대응하는 차량 진동 영역이 진동되고, 차량 진동 영역의 진동에 의해 음향 공간(SS)에 음향(S)이 제공될 수 있다.
단계 S2030에서, 제1 음향 생성 모듈(200-1)이 제1 진동 구동 신호에 따라 제1 차량 진동 영역을 진동시켜 제1 음향(S1)을 제1 음향 공간(SS1)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 음향 생성 모듈(200-1)의 진동 발생기(210a-1, 210a-2)가 제1 진동 구동 신호에 따라 진동되고, 진동 발생기(210a-1, 210a-2)의 진동에 따라 제1 음향 공간(SS1)에 대응하는 제1 차량 진동 영역이 진동되고, 제1 차량 진동 영역의 진동에 의해 제1 음향 공간(SS1)에 제1 음향(S1)이 제공될 수 있다.
단계 S2030에서, 제2 음향 생성 모듈(200-2)이 제2 진동 구동 신호에 따라 제2 차량 진동 영역을 진동시켜 제2 음향(S2)을 제2 음향 공간(SS2)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제2 음향 생성 모듈(200-2)의 진동 발생기(210b-1, 210b-2)가 제2 진동 구동 신호에 따라 진동되고, 진동 발생기(210a-1, 210a-2)의 진동에 따라 제2 음향 공간(SS2)에 대응하는 제2 차량 진동 영역이 진동되고, 제2 차량 진동 영역의 진동에 의해 제2 음향 공간(SS2)에 제2 음향(S2)이 제공될 수 있다.
단계 S2030에서, 제3 음향 생성 모듈(200-3)이 제3 진동 구동 신호에 따라 제3 차량 진동 영역을 진동시켜 제3 음향(S3)을 제3 음향 공간(SS3)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제3 음향 생성 모듈(200-3)의 진동 발생기(210c-1, 210c-2)가 제3 진동 구동 신호에 따라 진동되고, 진동 발생기(210c-1, 210c-2)의 진동에 따라 제3 음향 공간(SS3)에 대응하는 제3 차량 진동 영역이 진동되고, 제3 차량 진동 영역의 진동에 의해 제3 음향 공간(SS3)에 제3 음향(S3)이 제공될 수 있다.
단계 S2030에서, 제4 음향 생성 모듈(200-4)이 제4 진동 구동 신호에 따라 제4 차량 진동 영역을 진동시켜 제4 음향(S4)을 제4 음향 공간(SS4)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제4 음향 생성 모듈(200-4)의 진동 발생기(210d-1, 210d-2)가 제4 진동 구동 신호에 따라 진동되고, 진동 발생기(210c-1, 210c-2)의 진동에 따라 제4 음향 공간(SS4)에 대응하는 제4 차량 진동 영역이 진동되고, 제4 차량 진동 영역의 진동에 의해 제4 음향 공간(SS4)에 제4 음향(S4)이 제공될 수 있다.
이와 같이, 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템은 차량 내 좌석별로 형성된 제1 내지 제4 음향 공간(SS1, SS2, SS3, SS4)에 각각 배치된 제1 내지 제4 음향 생성 모듈(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)을 구동함으로써, 차량 내 좌석별로 독립된 음향(S1, S2, S3, S4)이 제공될 수 있다.
도 21은 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템의 동작을 나타내는 다른 플로우챠트이다.
도 1, 도 2, 도 19, 및 도 21을 참조하면, 음향 생성 모듈(200)의 마이크 어레이(220)가 음향 공간(SS) 내의 소음을 수신할 수 있다(S2100). 예를 들어, 마이크 어레이(220)의 다수의 마이크(221) 중 제1 마이크 그룹으로 지정된 마이크가 음향 공간(SS) 내의 소음을 수신할 수 있다. 단계 S2100에서 마이크 어레이(220)에 의해 수신된 소음은 전기적 신호로 변환되어 소음 처리 회로(320)로 제공될 수 있다. 예를 들어, 마이크 어레이(200)의 다수의 마이크(221)는 수신한 소음을 전기적 신호로 변환하여 소음 신호를 소음 처리 회로(320)로 제공할 수 있다.
예를 들어, 제1 음향 생성 모듈(200-1)의 제1 마이크 어레이(220a)의 다수의 마이크(221a)가 제1 음향 공간(SS1) 내의 제1 소음을 수신하고, 제1 소음에 상응하는 제1 소음 신호를 소음 처리 회로(320)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 제2 음향 생성 모듈(200-2)의 제2 마이크 어레이(220b)의 다수의 마이크(221b)가 제2 음향 공간(SS2) 내의 제2 소음을 수신하고, 제2 소음에 상응하는 제2 소음 신호를 소음 처리 회로(320)로 제공할 수 있다.
예를 들어, 제3 음향 생성 모듈(200-3)의 제3 마이크 어레이(220c)의 다수의 마이크(221c)가 제3 음향 공간(SS3) 내의 제3 소음을 수신하고, 제3 소음에 상응하는 제3 소음 신호를 소음 처리 회로(320)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 제4 음향 생성 모듈(200-4)의 제4 마이크 어레이(220d)의 다수의 마이크(221d)가 제4 음향 공간(SS3) 내의 제4 소음을 수신하고, 제4 소음에 상응하는 제4 소음 신호를 소음 처리 회로(320)로 제공할 수 있다.
단계 S2100 이후, 소음 처리 회로(320)는 음향 생성 모듈(200)의 마이크 어레이(220)로부터의 소음 신호에 기초하여 소음 제거 신호를 생성할 수 있다(S2110). 단계 S2110에서 소음 처리 회로(320)에 의해 생성된 소음 제거 신호는 음향 처리 회로(310)로 제공될 수 있다.
단계 S2110에서, 소음 처리 회로(320)는 음향 생성 모듈(200)의 마이크 어레이(220)의 다수의 마이크(221)로부터 소음 신호를 입력받고, 입력받은 소음 신호에 기초하여 소음 제거 신호를 생성할 수 있다.
단계 S2110에서, 소음 처리 회로(320)는 제1 내지 제4 음향 생성 모듈(200-1, 200-2, 200-3, 200-4) 각각의 마이크 어레이(제1 내지 제4 마이크 어레이)(220a, 220b, 220c, 220d)로부터 소음 신호(제1 내지 제4 소음)를 입력받고, 제1 내지 제4 소음 신호 각각에 대한 소음 제거 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 소음 처리 회로(320)는 제1 내지 제4 마이크 어레이(220a, 220b, 220c, 220d) 각각의 다수의 마이크로부터 소음 신호를 입력받을 수 있다. 예를 들어, 제1 소음은 제1 음향 공간(SS1) 내의 소음이고, 제2 소음은 제2 음향 공간(SS2) 내의 소음이고, 제3 소음은 제3 음향 공간(SS3) 내의 소음이고, 제4 소음은 제4 음향 공간(SS4) 내의 소음일 수 있다.
단계 S2110에서, 소음 처리 회로(320)는 제1 음향 생성 모듈(200-1)의 제1 마이크 어레이(220a)의 다수의 마이크(221a)로부터 소음 신호를 입력받고, 제1 마이크 어레이(220a)의 다수의 마이크(221a)로부터의 소음 신호에 기초하여 제1 소음 제거 신호를 생성할 수 있다.
단계 S2110에서, 소음 처리 회로(320)는 제2 음향 생성 모듈(200-2)의 제2 마이크 어레이(220b)의 다수의 마이크(221b)로부터 소음 신호를 입력받고, 제2 마이크 어레이(220b)의 다수의 마이크(221b)로부터의 소음 신호에 기초하여 제2 소음 제거 신호를 생성할 수 있다.
단계 S2110에서, 소음 처리 회로(320)는 제3 음향 생성 모듈(200-3)의 제3 마이크 어레이(220c)의 다수의 마이크(221c)로부터 소음 신호를 입력받고, 제3 마이크 어레이(220c)의 다수의 마이크(221c)로부터의 소음 신호에 기초하여 제3 소음 제거 신호를 생성할 수 있다.
단계 S2110에서, 소음 처리 회로(320)는 제4 음향 생성 모듈(200-4)의 제4 마이크 어레이(220d)의 다수의 마이크(221d)로부터 소음 신호를 입력받고, 제4 마이크 어레이(220d)의 다수의 마이크(221d)로부터의 소음 신호에 기초하여 제4 소음 제거 신호를 생성할 수 있다.
단계 S2110 이후, 음향 처리 회로(310)는 음원 제공 시스템(10)으로부터의 음원 신호와, 소음 처리 회로(320)로부터의 소음 제거 신호에 기초하여 진동 구동 신호를 생성할 수 있다(S2120). 단계 S2120에서 생성된 진동 구동 신호는 음향 생성 모듈(200)로 출력될 수 있다.
단계 S2120에서, 음향 처리 회로(310)는 운전석 영역(FL)에 대응하여 형성된 제1 음향 공간(SS1)에 배치된 제1 음향 생성 모듈(200-1)을 위한 제1 진동 구동 신호, 조수석(FR)에 대응하여 형성된 제2 음향 공간(SS2)에 배치된 제2 음향 생성 모듈(200-2)을 위한 제2 진동 구동 신호, 좌측 뒷좌석 영역(RL)에 대응하여 형성된 제3 음향 공간(SS3)에 배치된 제3 음향 생성 모듈(200-3)을 위한 제3 진동 구동 신호, 및 우측 뒷좌석 영역(RR)에 대응하여 형성된 제4 음향 공간(SS4)에 배치된 제4 음향 생성 모듈(200-4)을 위한 제4 진동 구동 신호를 생성할 수 있다.
이와 같이, 음향 처리 회로(310)가 차량 내 좌석별로 형성된 제1 내지 제4 음향 공간(SS1, SS2, SS3, SS4)에 각각 배치된 제1 내지 제4 음향 생성 모듈(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)을 위한 제1 내지 제4 진동 구동 신호를 생성하기 때문에, 차량 내 좌석별로 독립된 음향(S1, S2, S3, S4)이 제공될 수 있다.
단계 S2120에서 생성된 진동 구동 신호가 음향 생성 모듈(200)로 입력되기 전, 증폭 회로부(340)가 진동 구동 신호를 증폭시킬 수 있다(S2130).
단계 S2130에서, 증폭 회로부(340)는 음향 처리 회로(310)로부터 출력된 진동 구동 신호를 수신 및 증폭시키고, 증폭된 진동 구동 신호를 음향 생성 모듈(200)로 제공할 수 있다(S2140).
예를 들어, 제1 증폭 회로(340-1)가 음향 처리 회로(310)로부터 출력되는 제1 진동 구동 신호를 수신 및 증폭시키고, 증폭된 제1 진동 구동 신호를 제1 음향 생성 모듈(200-1)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 제2 증폭 회로(340-2)가 음향 처리 회로(310)로부터 출력되는 제2 진동 구동 신호를 수신 및 증폭시키고, 증폭된 제2 진동 구동 신호를 제2 음향 생성 모듈(200-2)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 제3 증폭 회로(340-3)가 음향 처리 회로(310)로부터 출력되는 제3 진동 구동 신호를 수신 및 증폭시키고, 증폭된 제3 진동 구동 신호를 제3 음향 생성 모듈(200-3)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 제4 증폭 회로(340-4)가 음향 처리 회로(310)로부터 출력되는 제4 진동 구동 신호를 수신 및 증폭시키고, 증폭된 제4 진동 구동 신호를 제4 음향 생성 모듈(200-4)로 제공할 수 있다.
단계 S2140 이후, 음향 생성 모듈(200)은 진동 구동 신호에 따라 차량 진동 영역을 진동시켜 음향(S)을 음향 공간(SS)에 제공할 수 있다(S2150). 예를 들어, 음향 생성 모듈(200)의 진동 발생기(210)가 진동 구동 신호에 따라 진동되고, 진동 발생기(210)의 진동에 따라 음향 공간(SS)에 대응하는 차량 진동 영역이 진동되고, 차량 진동 영역의 진동에 의해 음향 공간(SS)에 음향(S)이 제공될 수 있다.
단계 S2150에서, 제1 음향 생성 모듈(200-1)이 제1 진동 구동 신호에 따라 제1 차량 진동 영역을 진동시켜 제1 음향(S1)을 제1 음향 공간(SS1)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 음향 생성 모듈(200-1)의 진동 발생기(210a-1, 210a-2)가 제1 진동 구동 신호에 따라 진동되고, 진동 발생기(210a-1, 210a-2)의 진동에 따라 제1 음향 공간(SS1)에 대응하는 제1 차량 진동 영역이 진동되고, 제1 차량 진동 영역의 진동에 의해 제1 음향 공간(SS1)에 제1 음향(S1)이 제공될 수 있다.
단계 S2150에서, 제2 음향 생성 모듈(200-2)이 제2 진동 구동 신호에 따라 제2 차량 진동 영역을 진동시켜 제2 음향(S2)을 제2 음향 공간(SS2)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제2 음향 생성 모듈(200-2)의 진동 발생기(210b-1, 210b-2)가 제2 진동 구동 신호에 따라 진동되고, 진동 발생기(210a-1, 210a-2)의 진동에 따라 제2 음향 공간(SS2)에 대응하는 제2 차량 진동 영역이 진동되고, 제2 차량 진동 영역의 진동에 의해 제2 음향 공간(SS2)에 제2 음향(S2)이 제공될 수 있다.
단계 S2150에서, 제3 음향 생성 모듈(200-3)이 제3 진동 구동 신호에 따라 제3 차량 진동 영역을 진동시켜 제3 음향(S3)을 제3 음향 공간(SS3)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제3 음향 생성 모듈(200-3)의 진동 발생기(210c-1, 210c-2)가 제3 진동 구동 신호에 따라 진동되고, 진동 발생기(210c-1, 210c-2)의 진동에 따라 제3 음향 공간(SS3)에 대응하는 제3 차량 진동 영역이 진동되고, 제3 차량 진동 영역의 진동에 의해 제3 음향 공간(SS3)에 제3 음향(S3)이 제공될 수 있다.
단계 S2150에서, 제4 음향 생성 모듈(200-4)이 제4 진동 구동 신호에 따라 제4 차량 진동 영역을 진동시켜 제4 음향(S4)을 제4 음향 공간(SS4)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 제4 음향 생성 모듈(200-4)의 진동 발생기(210d-1, 210d-2)가 제4 진동 구동 신호에 따라 진동되고, 진동 발생기(210c-1, 210c-2)의 진동에 따라 제4 음향 공간(SS4)에 대응하는 제4 차량 진동 영역이 진동되고, 제4 차량 진동 영역의 진동에 의해 제4 음향 공간(SS4)에 제4 음향(S4)이 제공될 수 있다.
이와 같이, 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템은 차량 내 좌석별로 형성된 제1 내지 제4 음향 공간(SS1, SS2, SS3, SS4)에 각각 배치된 제1 내지 제4 음향 생성 모듈(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)을 구동함으로써, 차량 내 좌석별로 독립된 음향(S1, S2, S3, S4)이 제공될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템은 소음 제거 신호를 포함하는 진동 구동 신호에 따라 음향 생성 모듈(200)을 진동시켜 음향(S)을 제공하므로, 소음 제거 신호에 상응하는 음향에 의해 소음이 상쇄될 수 있다.
단계 S2150 이후, 제1 내지 제4 음향 생성 모듈(200-1, 200-2, 200-3, 200-4) 각각의 마이크 어레이(220a, 220b, 220c, 220d)의 다수의 마이크(221a, 221b, 221c, 221d)에 대한 빔포밍 제어를 수행할 수 있다(S2160).
예를 들어, 마이크 어레이(220)의 다수의 마이크(221) 중 제2 마이크 그룹으로 지정된 마이크가 음향 공간(SS) 내의 소음을 수신하여 소음 처리 회로(320)로 제공하고, 소음 처리 회로(320)는 제공받은 소음에 대한 세기 측정 결과를 빔포밍 제어 모듈(330)로 제공하고, 빔포밍 제어 모듈(330)이 소음 세기 측정 결과를 바탕으로 제1 내지 제4 음향 생성 모듈(200-1, 200-2, 200-3, 200-4) 각각의 마이크 어레이(220a, 220b, 220c, 220d)의 다수의 마이크(221a, 221b, 221c, 221d)에 대한 빔포밍 제어를 수행할 수 있다.
도 22는 본 명세서의 실시에에 따른 플레이트의 적용 전후의 음압 레벨 특성을 나타내는 그래프이다. 도 22에서, 가로축은 주파수(Frequency, Hz)를 나타내고, 세로축은 음압 레벨(Sound Pressure Level, dB)을 나타낸다. 도 22에서, 점선은 플레이트를 포함하지 않은 음향 생성 모듈에서 측정된 음압 레벨 특성을 나타내고, 실선은 플레이트를 포함한 음향 생성 모듈에서 측정된 음압 레벨 특성을 나타낸다.
도 22를 참조하면, 약 100Hz ~ 200Hz의 저주파수 대역에서, 플레이트를 포함한 음향 생성 모듈에서 측정된 음압 레벨(실선)이 플레이트를 포함하지 않은 음향 생성 모듈에서 측정된 음압 레벨(점선)보다 높다는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 명세서의 실시예에서와 같이 음향 생성 모듈에 플레이트를 구성하면, 저음역대의 음압 특성 및 음향 특성을 향상시킬 수 있다.
도 23은 본 명세서의 실시예에 따른 모서리가 라운드진 프레임의 적용 전후의 음압 레벨 특성을 나타내는 그래프이다. 도 23에서, 가로축은 주파수(Frequency, Hz)를 나타내고, 세로축은 음압 레벨(Sound Pressure Level, dB)을 나타낸다. 도 23에서, 점선은 모서리가 라운드지지 않은 프레임을 포함한 음향 생성 모듈에서 측정된 음압 레벨 특성을 나타내고, 실선은 모서리가 라운드진 프레임을 포함한 음향 생성 모듈에서 측정된 음압 레벨 특성을 나타낸다.
도 23을 참조하면, 약 200Hz ~ 20KHz의 주파수 대역에서, 모서리가 라운드진 프레임을 적용한 음향 생성 모듈에서 측정된 음압(실선)의 진동 폭의 변화량이 모서리가 라운드지지 않은 프레임을 적용한 음향 생성 모듈에서 측정된 음압(점선)의 진동 폭의 변화량보다 작다는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 명세서의 실시예에서와 같이 진동 발생기를 지지하는 프레임의 모서리에 라운드를 적용하면, 음향 특성의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 음향 특성의 평탄도는 최고 음압과 최저 음압 사이의 편차의 크기일 수 있다.
도 24는 본 명세서의 실시예에 따른 소음 제거 알고리즘 적용 전의 잔여 소음의 진폭(amplitude)를 나타내는 그래프이다. 도 25는 본 명세서의 실시예에 따른 소음 제거 알고리즘 적용 전의 잔여 소음의 세기(magnitude)를 나타내는 그래프이다. 도 26은 본 명세서의 실시예에 따른 소음 제거 알고리즘 적용 후의 잔여 소음의 진폭(amplitude)을 나타내는 그래프이다. 도 27은 본 명세서의 실시예에 따른 소음 제거 알고리즘 적용 후의 잔여 소음의 세기(magnitude)를 나타내는 그래프이다.
도 24 및 도 26에서 가로축은 시간(Time, s)를 나타내고, 세로축은 잔여 소음의 진폭(amplitude)을 나타낸다. 도 25 및 도 27에서 가로축은 주파수(Frequency, Hz)를 나타내고, 세로축은 잔여 소음의 세기(magnitude)를 나타낸다. 도 24 및 도 26은 잔여 소음을 시간 도메인에서 나타낸 것이고, 도 25 및 도 27 각각은 도 24 및 도 26의 잔여 소음을 주파수 도메인에서 나타낸 것이다.
도 24 및 도 26을 참조하면, 측정 범위의 전 주파수 대역에서 본 명세서의 실시예에 따른 소음 제거 알고리즘을 적용한 경우(도 26)의 소음의 진폭(D2)이 본 명세서의 실시예에 따른 소음 제거 알고리즘을 적용하지 않은 경우(도 24)의 소음의 진폭(D1)보다 현저히 작다는 것을 알 수 있다.
도 25 및 도 27을 참조하면, 대략 1000Hz ~ 5000Hz의 주파수 대역에서, 본 명세서의 실시예에 따른 소음 제거 알고리즘을 적용한 경우(도 27)의 소음의 세기(magnitude)가 본 명세서의 실시예에 따른 소음 제거 알고리즘을 적용하지 않은 경우(도 25)의 소음의 세기(magnitude)보다 현저히 낮아진다는 것을 알 수 있다.
도 24 내지 도 27을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 소음 제거 알고리즘을 적용하여 음향을 제공하면, 소음의 영향이 적은 음향을 제공할 수 있다.
도 28은 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템이 적용된 차량을 나타내는 도면이다.
도 28을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템은 ANC 제어에 의해 소음 제거 신호를 포함한 음향(S1, S2)을 음향 공간(SS1, SS2)에 제공하므로, 음향 공간(SS1, SS2) 내의 소음(N1, N2)이 제거될 수 있다. 이에 의해, 차량 내 음향 공간(SS1, SS2)에 있는 사용자의 귀 주변에 무음 구역(QZ1, QZ2, QZ3, QZ4)을 구현할 수 있다.
도 19 및 도 28을 참조하면, 제1 및 제2 음향 생성 모듈(200-1, 200-2) 각각의 제1 및 제2 마이크 어레이(220a, 220b) 각각의 마이크(221a, 221b)는 제1 및 제2 음향 공간(SS1, SS2) 내의 제1 및 제2 소음을 소음 처리 회로(320)로 제공하고, 소음 처리 회로(320)는 제1 및 제2 소음을 제거하기 위한 제2 및 제2 소음 제거 신호를 생성하여 음향 처리 회로(310)로 제공할 수 있다. 음향 처리 회로(310)는 제1 및 제2 소음 제거 신호, 및 음원 신호에 기초하여 제1 및 제2 진동 구동 신호를 생성하고, 제1 및 제2 음향 생성 모듈(200-1, 200-2)의 진동 발생기(210a-1, 210a-2, 210b-1, 210b-2)로 공급하여 진동 발생기(210a-1, 210a-2, 210b-1, 210b-2)가 진동되도록 함으로써 음향 공간(SS1, SS2)에 음향(S1, S2)을 제공할 수 있다.
예를 들어, 제3 및 제4 음향 생성 모듈(200-3, 200-4) 각각의 제3 및 제4 마이크 어레이(220c, 220d) 각각의 마이크(221c, 221d)는 제3 및 제4 음향 공간(SS3. SS4) 내의 제3 및 제4 소음을 소음 처리 회로(320)로 제공하고, 소음 처리 회로(320)는 제3 및 제4 소음을 제거하기 위한 제3 및 제4 소음 제거 신호를 생성하여 음향 처리 회로(310)로 제공할 수 있다. 음향 처리 회로(310)는 제3 및 제4 소음 제거 신호, 및 음원 신호에 기초하여 제3 및 제4 진동 구동 신호를 생성하고, 제3 및 제4 음향 생성 모듈(200-3, 200-4)의 진동 발생기(210c-1, 210c-2, 210d-1, 210d-2)로 공급하여 진동 발생기(210b-2, 210c-1, 210c-2, 210d-1, 210d-2)가 진동되도록 함으로써 음향 공간(SS3, SS4)에 음향(S3, S4)을 제공할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 차량 음향 제어 시스템은 ANC 제어에 의해 소음 제거 신호를 포함한 음향(S1, S2. S3, S4)을 음향 공간(SS1, SS2, SS3, SS4)에 제공하므로, 음향 공간(SS1, SS2, SS3, SS4) 내의 소음이 제거되고, 차량 내 음향 공간(SS1, SS2, SS3, SS4)에 있는 사용자의 귀 주변에 무음 구역을 구현할 수 있다.
도 29는 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템의 마이크별로 수신되는 소음의 음압 레벨 특성을 나타내는 그래프이다. 도 29에서 가로축은 주파수(Frequency, Hz)를 나타내고, 세로축은 음압 레벨(Sound Pressure Level, dB)을 나타낸다. 도 29에서 실선은 제1 마이크에 의해 수신된 소음의 음압 레벨 특성을 나타내고, 점선은 제1 마이크와는 다른 위치의 제2 마이크에 의해 수신된 소음의 음압 레벨 특성을 나타낸다.
도 29를 참조하면, 서로 다른 위치의 제1 및 제2 마이크에 의해 수신된 소음의 음압 레벨이 다르다는 것을 확인할 수 있다. 이와 같이, 본 명세서의 실시예에 따르면, 차량용 음향 제어 시스템은 마이크별로 서로 다른 음압 레벨을 갖는 소음을 수신하고, 마이크별로 수신된 소음에 대한 소음 제거 신호를 포함하는 음향을 독립적으로 음향 공간에 제공할 수 있다. 예를 들면, 차량 내에서 밝은 공간과 어두운 공간에 따라 서로 다른 음압을 가진 음향을 제공할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 시스템, 이를 포함하는 차량 및 차량용 음향 제어 방법은 아래와 같이 설명될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 시스템은, 차량의 좌석 영역에 대응하여 차량 천장에 배치되고, 좌석 영역에 대응하여 차량 내부에 형성되는 음향 공간 내에 배치된 음향 생성 모듈, 음향 생성 모듈로 진동 구동 신호를 제공하는 음향 처리 회로를 포함할 수 있고, 음향 생성 모듈은 진동 구동 신호에 따라 진동되어 음향 공간에 대응하는 차량 천장의 진동 영역을 진동시켜 음향 공간 내에 음향을 제공할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 음향 생성 모듈은 진동 구동 신호에 따라 진동하는 적어도 하나 이상의 진동 모듈을 포함하는 진동 발생기를 포할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 음향 생성 모듈은 진동 발생기에 인접하여 배치되고, 다수의 마이크를 포함하는 마이크 어레이를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 음향 생성 모듈은 2개의 진동 발생기를 포함할 수 있고, 마이크 어레이는 2개의 진동 발생기 사이에 배치될 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 적어도 하나 이상의 진동 모듈은, 무기물질의 복수의 제1 부분과, 제1 부분 사이에 배치된 유기물질의 복수의 제2 부분을 포함하는 진동부, 진동부의 제1 면에 배치된 제1 전극층, 및 진동부의 제2 면에 배치된 제2 전극층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 진동 발생기는 진동 모듈의 전면에 배치된 진동 전달 부재를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 진동 발생기는 진동 모듈의 전면 또는 후면에 배치된 플레이트를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 진동 발생기는 진동 모듈의 전면에 배치된 플레이트, 및 플레이트의 전면에 배치된 진동 전달 부재를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 음향 생성 모듈은 차량 천장의 프레임과 내장재 사이에 배치될 수 있고, 진동 전달 부재는 차량 천장의 프레임의 후면에 연결될 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 진동 발생기는 다수의 진동 모듈을 포함할 수 있고, 플레이트는 다수의 진동 모듈에 공통적으로 배치되거나, 다수의 진동 모듈에 각각 배치될 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 음향 생성 모듈은 차량 천장의 프레임과 내장재 사이에 배치될 수 있고, 내장재는 다수의 마이크와 대응하는 영역에 형성된 홀을 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 차량용 음향 제어 시스템은 마이크 어레이의 다수의 마이크에 대해 빔포밍 제어를 하는 빔포밍 제어 모듈을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 음향 생성 모듈은 진동 발생기 및 마이크 어레이를 덮는 프레임을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 프레임은 진동 발생기의 전면에 배치되고, 진동 발생기의 전면 가장자리 및 측면을 덮는 제1 프레임부, 및 마이크 어레이의 전면에 배치되고, 마이크 어레이의 전면을 덮는 제2 프레임부를 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 제2 프레임부는 마이크 어레이의 다수의 마이크에 대응하는 홈을 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 제1 프레임부는 모서리가 라운드진 사각형, 원형, 또는 타원형 중 하나 이상으로 구성될 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 진동 모듈은 제1 프레임부와 동일한 형상을 가질 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 진동 발생기는 다수의 진동 모듈을 포함할 수 있고, 다수의 진동 모듈 각각은 제1 프레임부와 동일한 형상을 가질 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 제1 프레임부는 모서리가 라운드진 사각형으로 형성될 수 있고, 진동 발생기는 다수의 진동 모듈을 포함할 수 있으며, 다수의 진동 모듈 각각은 제1 프레임의 모서리와 대응하는 모서리가 라운드진 사각형으로 형성될 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 차량용 음향 제어 시스템은 마이크 어레이의 다수의 마이크로부터 소음 신호를 수신하고, 소음 신호와 반대되는 위상을 갖는 소음 제거 신호를 생성하는 소음 처리 회로를 더 포함할 수 있고, 음향 처리 회로는 소음 처리 회로로부터의 소음 제거 신호를 입력받고, 음원 신호와 소음 제거 신호에 기초하여 진동 구동 신호를 생성할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 차량의 좌석 영역은 제1 내지 제4 좌석 영역을 포함할 수 있고, 음향 생성 모듈은 제1 내지 제4 좌석 영역에 각각 대응하여 차량 천장의 제1 내지 제4 진동 영역에 각각 배치될 수 있고, 음향 처리 회로는 제1 내지 제4 좌석 영역에 각각 배치된 음향 생성 모듈들 중 적어도 하나 이상의 음향 생성 모듈로 진동 구동 신호를 제공할 수 있고, 적어도 하나 이상의 음향 생성 모듈은 진동 구동 신호에 따라 진동되어 대응하는 진동 영역을 진동시켜 음향 공간 내에 음향을 제공할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 음향 생성 모듈은 제1 내지 제4 진동 영역에 각각 배치된 제1 내지 제4 음향 생성 모듈을 포함할 수 있고, 음향 처리 회로는 제1 내지 제4 음향 생성 모듈로 제1 내지 제4 진동 구동 신호 각각을 제공할 수 있고, 제1 내지 제4 음향 생성 모듈 각각은 제1 내지 제4 진동 구동 신호들 중 대응하는 진동 구동 신호에 따라 진동되어 제1 내지 제4 진동 영역 중 대응하는 진동 영역을 진동시켜 제1 내지 제4 음향 공간 중 대응하는 음향 공간에 제1 내지 제4 음향 중 대응하는 음향을 제공할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 차량은, 차량의 좌석 영역에 대응하여 차량 천장에 배치되고, 음향 공간을 형성하는 인클로저, 및 음향 공간에 음향을 제공하는 음향 제어 시스템을 포함할 수 있고, 음향 제어 시스템은, 차량 천장에 배치된 인클로저 내에 배치되고, 음향 공간 내에 배치된 음향 생성 모듈, 및 음향 생성 모듈로 구동 신호를 제공하여 음향 생성 모듈을 진동시켜 음향 공간에 대응하는 차량 천장의 진동 영역을 진동시켜 음향 공간 내에 음향을 제공하는 음향 처리 회로를 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 인클로저는 적어도 하나 이상의 벤트부를 포함할 수 있고, 적어도 하나 이상의 벤트부는 인클로저의 내측을 향하거나, 인클로저의 외측을 향할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 적어도 하나 이상의 벤트부는 인클로저의 내부에 배치된 음향 생성 모듈과 마주하고, 음향 생성 모듈을 향하거나 음향 생성 모듈의 반대 방향을 향할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 음향 생성 모듈은 진동 구동 신호에 따라 진동하는 적어도 하나의 진동 모듈을 포함하는 진동 발생기를 포함할 수 있고, 적어도 하나 이상의 벤트부는 진동 발생기와 마주하고, 진동 발생기를 향하거나 진동 발생기의 반대 방향을 향할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 음향 생성 모듈은 진동 발생기에 인접하여 배치되고, 다수의 마이크를 포함하는 마이크 어레이를 더 포함할 수 있고, 적어도 하나 이상의 벤트부는 마이크 어레이와 마주하고, 마이크 어레이를 향하거나 마이크 어레이의 반대 방향을 향할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 인클로저는 서로 마주하는 적어도 하나 이상의 한 쌍의 벤트부를 포함할 수 있고, 적어도 하나 이상의 한 쌍의 벤트부는 인클로저의 내측을 향하거나, 인클로저의 외측을 향할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 적어도 하나 이상의 한 쌍의 벤트부는 인클로저의 내부에 배치된 음향 생성 모듈과 마주하고, 음향 생성 모듈을 향하거나 음향 생성 모듈의 반대 방향을 향할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 음향 생성 모듈은 진동 구동 신호에 따라 진동하는 적어도 하나 이상의 진동 모듈을 포함하는 진동 발생기를 포함할 수 있고, 적어도 하나 이상의 한 쌍의 벤트부는 진동 발생기를 사이에 두고 마주하고, 진동 발생기를 향하거나 진동 발생기의 반대 방향을 향할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 음향 생성 모듈은 진동 발생기에 인접하여 배치되고, 다수의 마이크를 포함하는 마이크 어레이를 더 포함할 수 있고, 적어도 하나 이상의 한 쌍의 벤트부는 마이크 어레이를 사이에 두고 마주하고, 마이크 어레이를 향하거나 마이크 어레이의 반대 방향을 향할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 인클로저는 차량 천장에 배치되는 진동 흡수 부재를 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 인클로저는 제1 재질의 제1 진동 흡수층, 및 제2 재질의 제2 진동 흡수층 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 제1 진동 흡수층이 차량 천장에 배치되고 제2 진동 흡수층이 후면에 배치되거나, 제2 진동 흡수층이 차량 천장에 배치되고 제1 진동 흡수층이 제2 진동 흡수층의 후면에 배치될 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 인클로저는 진동 흡수 부재의 폭의 중심에 있는 에어 갭을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 인클로저는 진동 흡수 부재의 폭을 기준으로, 에어 갭의 일측에 배치된 제1 진동 흡수 부재, 및 에어 갭의 타측에 배치된 제2 진동 흡수 부재를 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 차량용 음향 제어 방법은, 제공되는 음원 신호에 기초하여 진동 구동 신호를 생성하는 단계, 및 차량의 좌석 영역에 대응하여 차량 천장에 배치되고, 좌석 영역에 대응하여 차량 내부에 형성되는 음향 공간 내에 배치된 음향 생성 모듈을 진동 구동 신호에 따라 진동시켜 음향 공간에 대응하는 차량의 진동 영역을 진동시켜 음향 공간 내에 음향을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 차량의 좌석 영역은 제1 내지 제4 좌석 영역을 포함할 수 있고, 음향 생성 모듈은 제1 내지 제4 좌석 영역에 각각 대응하여 차량 천장의 제1 내지 제4 진동 영역에 각각 배치될 수 있고, 제공하는 단계는, 제1 내지 제4 좌석 영역에 각각 배치된 음향 생성 모듈들 중 적어도 하나 이상의 음향 생성 모듈로 진동 구동 신호를 제공하고, 적어도 하나 이상의 음향 생성 모듈이 진동 구동 신호에 따라 진동하도록 하여 적어도 하나 이상의 음향 생성 모듈이 대응하는 진동 영역을 진동시켜 음향 공간 내에 음향을 제공하는 것을 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 음향 생성 모듈은 제1 내지 제4 진동 영역에 각각 배치된 제1 내지 제4 음향 생성 모듈을 포함할 수 있고, 제공하는 단계는, 제1 내지 제4 음향 생성 모듈로 제1 내지 제4 진동 구동 신호 각각을 제공하여, 제1 내지 제4 음향 생성 모듈 각각이 제1 내지 제4 진동 구동 신호들 중 대응하는 진동 구동 신호에 따라 진동되어 제1 내지 제4 진동 영역 중 대응하는 진동 영역을 진동시켜 제1 내지 제4 음향 공간 중 대응하는 음향 공간에 제1 내지 제4 음향 중 대응하는 음향을 제공하는 것을 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 차량용 음향 제어 방법은 음향 공간 내의 소음에 상응하는 소음 신호의 반대되는 위상을 갖는 소음 제거 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있고, 진동 구동 신호를 생성하는 단계는, 음원 신호 및 소음 제거 신호에 기초하여 진동 구동 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 소음 제거 신호를 생성하는 단계는, 제1 내지 제4 좌석 영역에 각각 배치된 음향 생성 모듈들 각각으로부터의 제1 내지 제4 소음 신호 각각에 대한 소음 제거 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 차량용 음향 제어 방법은 음향 공간 내의 소음에 대한 세기 측정 결과를 바탕으로, 음향 생성 모듈의 마이크 어레이의 다수의 마이크에 대한 빔포밍 제어를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 몇몇 실시예에 따르면, 음향 생성 모듈은 제1 내지 제4 진동 영역에 각각 배치된 제1 내지 제4 음향 생성 모듈을 포함할 수 있고, 빔포밍 제어를 수행하는 단계는, 제1 내지 제4 음향 생성 모듈 각각의 마이크 어레이의 다수의 마이크에 대해 빔포밍 제어를 수행하는 것을 포함할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 명세서는 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 명세서의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 명세서의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 명세서의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 명세서의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 100-1, 100-2, 100-3, 100-4: 인클로저
200, 200-1, 200-2, 200-3, 200-4: 음향 생성 모듈
210, 210-1, 210-2: 진동 발생기
211: 진동 모듈
220: 마이크 어레이
221: 마이크
230: 프레임
310: 음향 처리 회로
320: 소음 처리 회로
330: 빔포밍 제어 모듈
340: 증폭 회로부

Claims (44)

  1. 차량의 좌석 영역에 대응하여 차량 천장에 배치되고, 상기 좌석 영역에 대응하여 차량 내부에 형성되는 음향 공간 내에 배치된 음향 생성 모듈; 및
    상기 음향 생성 모듈로 진동 구동 신호를 제공하는 음향 처리 회로를 포함하고,
    상기 음향 생성 모듈은 상기 진동 구동 신호에 따라 진동되어 상기 음향 공간에 대응하는 상기 차량 천장의 진동 영역을 진동시켜 상기 음향 공간 내에 음향을 제공하는, 차량용 음향 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 생성 모듈은 상기 진동 구동 신호에 따라 진동하는 적어도 하나 이상의 진동 모듈을 포함하는 진동 발생기를 포함하는, 차량용 음향 제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 음향 생성 모듈은 상기 진동 발생기에 인접하여 배치되고, 다수의 마이크를 포함하는 마이크 어레이를 더 포함하는, 차량용 음향 제어 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 음향 생성 모듈은 2개의 진동 발생기를 포함하고,
    상기 마이크 어레이는 상기 2개의 진동 발생기 사이에 배치된, 차량용 음향 제어 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 진동 모듈은,
    무기물질의 복수의 제1 부분과, 상기 제1 부분 사이에 배치된 유기물질의 복수의 제2 부분을 포함하는 진동부;
    상기 진동부의 제1 면에 배치된 제1 전극층; 및
    상기 진동부의 제2 면에 배치된 제2 전극층을 포함하는, 차량용 음향 제어 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 진동 발생기는 상기 진동 모듈의 전면에 배치된 진동 전달 부재를 더 포함하는, 차량용 음향 제어 시스템.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 진동 발생기는 상기 진동 모듈의 전면 또는 후면에 배치된 플레이트를 더 포함하는, 차량용 음향 제어 시스템.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 진동 발생기는 상기 진동 모듈의 상기 전면에 배치된 플레이트, 및 상기 플레이트의 전면에 배치된 진동 전달 부재를 더 포함하는, 차량용 음향 제어 시스템.
  9. 제 6 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 음향 생성 모듈은 상기 차량 천장의 프레임과 내장재 사이에 배치되고,
    상기 진동 전달 부재는 상기 차량 천장의 프레임의 후면에 연결된, 차량용 음향 제어 시스템.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 진동 발생기는 다수의 진동 모듈을 포함하고,
    상기 플레이트는 상기 다수의 진동 모듈에 공통적으로 배치되거나, 상기 다수의 진동 모듈에 각각 배치된, 차량용 음향 제어 시스템.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 음향 생성 모듈은 상기 차량 천장의 프레임과 내장재 사이에 배치되고,
    상기 내장재는 상기 다수의 마이크와 대응하는 영역에 형성된 홀을 포함하는, 차량용 음향 제어 시스템.
  12. 제 3 항에 있어서,
    상기 마이크 어레이의 상기 다수의 마이크에 대해 빔포밍 제어를 하는 빔포밍 제어 모듈을 더 포함하는, 차량용 음향 제어 시스템.
  13. 제 3 항에 있어서,
    상기 음향 생성 모듈은 상기 진동 발생기 및 상기 마이크 어레이를 덮는 프레임을 더 포함하는, 차량용 음향 제어 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 프레임은
    상기 진동 발생기의 전면에 배치되고, 상기 진동 발생기의 전면 가장자리 및 측면을 덮는 제1 프레임부; 및
    상기 마이크 어레이의 전면에 배치되고, 상기 마이크 어레이의 전면을 덮는 제2 프레임부를 포함하는, 차량용 음향 제어 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2 프레임부는 상기 마이크 어레이의 상기 다수의 마이크에 대응하는 홈을 포함하는, 차량용 음향 제어 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 프레임부는 모서리가 라운드진 사각형, 원형, 또는 타원형 중 하나 이상으로 구성된, 차량용 음향 제어 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 진동 모듈은 상기 제1 프레임부와 동일한 형상을 갖는, 차량용 음향 제어 시스템.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 진동 발생기는 다수의 진동 모듈을 포함하고,
    상기 다수의 진동 모듈 각각은 상기 제1 프레임부와 동일한 형상을 갖는, 차량용 음향 제어 시스템.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1 프레임부는 모서리가 라운드진 사각형으로 형성되고,
    상기 진동 발생기는 다수의 진동 모듈을 포함하며,
    상기 다수의 진동 모듈 각각은 상기 제1 프레임의 모서리와 대응하는 모서리가 라운드진 사각형으로 형성된, 차량용 음향 제어 시스템.
  20. 제 3 항에 있어서,
    상기 마이크 어레이의 상기 다수의 마이크로부터 소음 신호를 수신하고, 상기 소음 신호와 반대되는 위상을 갖는 소음 제거 신호를 생성하는 소음 처리 회로를 더 포함하고,
    상기 음향 처리 회로는 상기 소음 처리 회로로부터의 상기 소음 제거 신호를 입력받고, 음원 신호와 상기 소음 제거 신호에 기초하여 상기 진동 구동 신호를 생성하는, 차량용 음향 제어 시스템.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 좌석 영역은 제1 내지 제4 좌석 영역을 포함하고,
    상기 음향 생성 모듈은 상기 제1 내지 제4 좌석 영역에 각각 대응하여 상기 차량 천장의 제1 내지 제4 진동 영역에 각각 배치되고,
    상기 음향 처리 회로는 상기 제1 내지 제4 좌석 영역에 각각 배치된 음향 생성 모듈들 중 적어도 하나 이상의 음향 생성 모듈로 상기 진동 구동 신호를 제공하고,
    상기 적어도 하나 이상의 음향 생성 모듈은 상기 진동 구동 신호에 따라 진동되어 대응하는 진동 영역을 진동시켜 음향 공간 내에 음향을 제공하는, 차량용 음향 제어 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 음향 생성 모듈은 상기 제1 내지 제4 진동 영역에 각각 배치된 제1 내지 제4 음향 생성 모듈을 포함하고,
    상기 음향 처리 회로는 상기 제1 내지 제4 음향 생성 모듈로 제1 내지 제4 진동 구동 신호 각각을 제공하고,
    상기 제1 내지 제4 음향 생성 모듈 각각은 상기 제1 내지 제4 진동 구동 신호들 중 대응하는 진동 구동 신호에 따라 진동되어 상기 제1 내지 제4 진동 영역 중 대응하는 진동 영역을 진동시켜 제1 내지 제4 음향 공간 중 대응하는 음향 공간에 제1 내지 제4 음향 중 대응하는 음향을 제공하는, 차량용 음향 제어 시스템.
  23. 차량의 좌석 영역에 대응하여 차량 천장에 배치되고, 음향 공간을 형성하는 인클로저; 및
    상기 음향 공간에 음향을 제공하는 음향 제어 시스템을 포함하고,
    상기 음향 제어 시스템은,
    상기 차량 천장에 배치된 상기 인클로저 내에 배치되고, 상기 음향 공간 내에 배치된 음향 생성 모듈; 및
    상기 음향 생성 모듈로 진동 구동 신호를 제공하여 상기 음향 생성 모듈을 진동시켜 상기 음향 공간에 대응하는 상기 차량 천장의 진동 영역을 진동시켜 상기 음향 공간 내에 음향을 제공하는 음향 처리 회로를 포함하는, 차량
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 인클로저는 적어도 하나 이상의 벤트부를 포함하고,
    상기 적어도 하나 이상의 벤트부는 상기 인클로저의 내측을 향하거나, 상기 인클로저의 외측을 향하는, 차량.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 벤트부는 상기 인클로저의 내부에 배치된 상기 음향 생성 모듈과 마주하고, 상기 음향 생성 모듈을 향하거나 상기 음향 생성 모듈의 반대 방향을 향하는, 차량.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 음향 생성 모듈은 상기 진동 구동 신호에 따라 진동하는 적어도 하나의 진동 모듈을 포함하는 진동 발생기를 포함하고,
    상기 적어도 하나 이상의 벤트부는 상기 진동 발생기와 마주하고, 상기 진동 발생기를 향하거나 상기 진동 발생기의 반대 방향을 향하는, 차량.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 음향 생성 모듈은 상기 진동 발생기에 인접하여 배치되고, 다수의 마이크를 포함하는 마이크 어레이를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나 이상의 벤트부는 상기 마이크 어레이와 마주하고, 상기 마이크 어레이를 향하거나 상기 마이크 어레이의 반대 방향을 향하는, 차량.
  28. 제 23 항에 있어서,
    상기 인클로저는 서로 마주하는 적어도 하나 이상의 한 쌍의 벤트부를 포함하고,
    상기 적어도 하나 이상의 한 쌍의 벤트부는 상기 인클로저의 내측을 향하거나, 상기 인클로저의 외측을 향하는, 차량.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 한 쌍의 벤트부는 상기 인클로저의 내부에 배치된 상기 음향 생성 모듈과 마주하고, 상기 음향 생성 모듈을 향하거나 상기 음향 생성 모듈의 반대 방향을 향하는, 차량.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 음향 생성 모듈은 상기 진동 구동 신호에 따라 진동하는 적어도 하나 이상의 진동 모듈을 포함하는 진동 발생기를 포함하고,
    상기 적어도 하나 이상의 한 쌍의 벤트부는 상기 진동 발생기를 사이에 두고 마주하고, 상기 진동 발생기를 향하거나 상기 진동 발생기의 반대 방향을 향하는, 차량.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 음향 생성 모듈은 상기 진동 발생기에 인접하여 배치되고, 다수의 마이크를 포함하는 마이크 어레이를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나 이상의 한 쌍의 벤트부는 상기 마이크 어레이를 사이에 두고 마주하고, 상기 마이크 어레이를 향하거나 상기 마이크 어레이의 반대 방향을 향하는, 차량.
  32. 제 23 항에 있어서,
    상기 인클로저는 상기 차량 천장에 배치되는 진동 흡수 부재를 포함하는, 차량.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 인클로저는 제1 재질의 제1 진동 흡수층, 및 제2 재질의 제2 진동 흡수층 중 적어도 하나 이상을 포함하는, 차량.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 제1 진동 흡수층이 상기 차량 천장에 배치되고 상기 제2 진동 흡수층이 상기 후면에 배치되거나, 상기 제2 진동 흡수층이 상기 차량 천장에 배치되고 상기 제1 진동 흡수층이 상기 제2 진동 흡수층의 후면에 배치된, 차량.
  35. 제 33 항 또는 제 34 항에 있어서,
    상기 인클로저는 상기 진동 흡수 부재의 폭의 중심에 있는 에어 갭을 더 포함하는, 차량.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 인클로저는 상기 진동 흡수 부재의 폭을 기준으로, 상기 에어 갭의 일측에 배치된 제1 진동 흡수 부재, 및 상기 에어 갭의 타측에 배치된 제2 진동 흡수 부재를 포함하는, 차량.
  37. 제 23 항에 있어서,
    상기 음향 제어 시스템은 청구항 2 항 내지 청구항 22 항 중 어느 하나의 음향 제어 시스템인, 차량.
  38. 제공되는 음원 신호에 기초하여 진동 구동 신호를 생성하는 단계; 및
    차량의 좌석 영역에 대응하여 차량 천장에 배치되고, 상기 좌석 영역에 대응하여 차량 내부에 형성되는 음향 공간 내에 배치된 음향 생성 모듈을 상기 진동 구동 신호에 따라 진동시켜 상기 음향 공간에 대응하는 상기 차량의 진동 영역을 진동시켜 상기 음향 공간 내에 음향을 제공하는 단계를 포함하는, 차량용 음향 제어 방법.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 차량의 좌석 영역은 제1 내지 제4 좌석 영역을 포함하고,
    상기 음향 생성 모듈은 상기 제1 내지 제4 좌석 영역에 각각 대응하여 상기 차량 천장의 제1 내지 제4 진동 영역에 각각 배치되고,
    상기 제공하는 단계는, 상기 제1 내지 제4 좌석 영역에 각각 배치된 음향 생성 모듈들 중 적어도 하나 이상의 음향 생성 모듈로 상기 진동 구동 신호를 제공하고, 상기 적어도 하나 이상의 음향 생성 모듈이 상기 진동 구동 신호에 따라 진동하도록 하여 상기 적어도 하나 이상의 음향 생성 모듈이 대응하는 진동 영역을 진동시켜 음향 공간 내에 음향을 제공하는 것을 포함하는, 차량용 음향 제어 방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 음향 생성 모듈은 상기 제1 내지 제4 진동 영역에 각각 배치된 제1 내지 제4 음향 생성 모듈을 포함하고,
    상기 제공하는 단계는, 상기 제1 내지 제4 음향 생성 모듈로 제1 내지 제4 진동 구동 신호 각각을 제공하여, 상기 제1 내지 제4 음향 생성 모듈 각각이 상기 제1 내지 제4 진동 구동 신호들 중 대응하는 진동 구동 신호에 따라 진동되어 상기 제1 내지 제4 진동 영역 중 대응하는 진동 영역을 진동시켜 제1 내지 제4 음향 공간 중 대응하는 음향 공간에 제1 내지 제4 음향 중 대응하는 음향을 제공하는 것을 포함하는, 차량용 음향 제어 방법.
  41. 제 38 항에 있어서,
    상기 음향 공간 내의 소음에 상응하는 소음 신호의 반대되는 위상을 갖는 소음 제거 신호를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 진동 구동 신호를 생성하는 단계는, 상기 음원 신호 및 상기 소음 제거 신호에 기초하여 상기 진동 구동 신호를 생성하는 것을 포함하는, 차량용 음향 제어 방법.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 소음 제거 신호를 생성하는 단계는,
    상기 제1 내지 제4 좌석 영역에 각각 배치된 음향 생성 모듈들 각각으로부터의 제1 내지 제4 소음 신호 각각에 대한 소음 제거 신호를 생성하는 것을 포함하는, 차량용 음향 제어 방법.
  43. 제 38 항에 있어서,
    상기 음향 공간 내의 소음에 대한 세기 측정 결과를 바탕으로, 상기 음향 생성 모듈의 마이크 어레이의 다수의 마이크에 대한 빔포밍 제어를 수행하는 단계를 더 포함하는, 차량용 음향 제어 방법.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 음향 생성 모듈은 상기 제1 내지 제4 진동 영역에 각각 배치된 제1 내지 제4 음향 생성 모듈을 포함하고,
    상기 빔포밍 제어를 수행하는 단계는,
    상기 제1 내지 제4 음향 생성 모듈 각각의 마이크 어레이의 다수의 마이크에 대해 빔포밍 제어를 수행하는 것을 포함하는, 차량용 음향 제어 방법.
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