WO2011149132A1 - 스피커 구동 방법 - Google Patents

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WO2011149132A1
WO2011149132A1 PCT/KR2010/003387 KR2010003387W WO2011149132A1 WO 2011149132 A1 WO2011149132 A1 WO 2011149132A1 KR 2010003387 W KR2010003387 W KR 2010003387W WO 2011149132 A1 WO2011149132 A1 WO 2011149132A1
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WO
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signal
driving
sound source
modulation
drive
Prior art date
Application number
PCT/KR2010/003387
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English (en)
French (fr)
Inventor
명노철
정지훈
송재민
Original Assignee
(주)에이알티엑스
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Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response

Definitions

  • the present invention relates to a speaker driving method for outputting a sound source to a speaker having a drive unit (motor).
  • a speaker is a device that converts an electrical signal into vibration of air so that a person can feel a sound in an ear.
  • the coil is moved back and forth by the magnetic field generated by the direction of the current by sending current to the voice coil inside the permanent magnet, and when the circular diaphragm attached to the end of the coil moves back and forth, the sound is generated by the vibration of air.
  • Conventional speakers can adjust the loud and small sounds according to the strength of the current, and can implement the bass and treble according to the vibration frequency of the diaphragm, which is determined by the moving distance and frequency of the diaphragm.
  • the structure of the conventional speaker can produce a high frequency high frequency sound, even if the size is small, but to reproduce the low frequency to smooth the vibration of the low frequency and the size of the diaphragm and ring (enclosure) (enclosure) It should be loud enough to make a sound.
  • the low quality low sound quality may be excellent, but the volume is large and may be restricted by the place, and the price is high. There is a disadvantage.
  • the diaphragm is made of a leather material or a metal thin film, if a volume of a certain size or more is reproduced, there is a fear that the diaphragm may occur, and if a crack occurs, noise and performance may be permanently degraded.
  • a method of driving a fan-type speaker that drives a fan and generates sound pressure to reproduce sound by using a motor has been devised, and is controlled by a driving voltage using a voltage, a current change, or an average power to change the rotational amount of the rotating body. A negative pressure was formed.
  • the above-described method controls the voltage, current or average power to change the amount of rotation of the fan to form a sound pressure, the speaker of which the sound quality of the sound formed by the rotation direction of the fan is rotated in one direction is generated in the conventional vibration structure
  • the speaker of which the sound quality of the sound formed by the rotation direction of the fan is rotated in one direction is generated in the conventional vibration structure
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a speaker driving method for controlling the rotation direction, the amount of rotation, and the rotation pattern of the main body of motion by the drive signal transmitted to the motor using the modulation of the sound source signal.
  • a speaker driving method includes a first step of receiving an input unit a sound source signal; A second step of receiving, by a signal converter, the sound source signal; A third step of distributing the sound source signal into at least two sound source signals; A fourth step of modulating at least one of the divided sound source signals to form a driving signal; And a fifth step of transmitting the driving signal to the driving unit to drive the driving unit.
  • the speaker driving method may determine the number of sound source signals to be distributed according to the structure of the driving unit.
  • the driving unit may change the rotation direction according to the transition of the driving signal.
  • the speed of change of the driving signal is faster than the movement speed of the main body of the driving unit.
  • the fourth step may include generating a driving signal by modulating a data signal input as a binary 1-bit digital signal at a frequency of at least twice the input frequency.
  • the signal converter includes phase modulation, amplitude modulation, frequency modulation, ASK (amplitude shifting), FSK (frequency shifting), PSK (phase shifting), QAM (orthogonal amplitude modulation), and CPM.
  • ASK amplitude shifting
  • FSK frequency shifting
  • PSK phase shifting
  • QAM orthogonal amplitude modulation
  • CPM Continuous amplitude modulation
  • TCM lat code modulation
  • PCM pulse code modulation
  • PWM pulse width modulation
  • PAM pulse amplitude modulation
  • PPM pulse position modulation
  • PDM pulse density modulation
  • the present invention has the effect that it is possible to reproduce a high sound quality bass while forming a structure of a small size.
  • the present invention is not provided with a diaphragm has the effect of eliminating the diaphragm crack due to physical impact to solve the noise and performance degradation.
  • the driving signal is formed by the modulation of the input sound source signal
  • the rotational amount, the rotation direction, and the driving pattern of the main body can be changed in various ways, and a high-speed rotating magnetic field can be generated. There is an improvement effect.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a speaker according to the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a speaker driving method according to the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing a driving signal generated by the speaker driving method according to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for driving by transmitting a driving signal according to 3 (b) to a speaker having an induction motor according to an embodiment of the present invention.
  • driving unit 140 sound source output unit
  • FIG. 1 is a block diagram showing a speaker according to the present invention.
  • an embodiment according to the configuration of the speaker for the speaker driving method of the present invention includes an input unit 110, a signal converter 120, a driver 130, and a sound source output unit 140. do.
  • the input unit 110 receives a sound source signal to be output to the outside.
  • the sound source signal may substantially reproduce a sound source, including a voice input, and the like.
  • the sound source signal may be an analog signal or a digital signal.
  • the signal converter 120 receives a sound source signal generated by the input unit 110 and distributes the signal to a plurality of signals, and modulates the distributed signal together with the LO signal to generate a driving signal.
  • the driver 130 drives in accordance with a drive signal generated by the signal converter 120.
  • each driving signal transmitted to the driving unit 130 is a modulated signal to drive the driving unit by the difference in waveform between the driving signals.
  • the signal converter 120 to distribute the plurality of signals is preferably distributed by the number of signals that the driver can receive according to the structure of the driver 140.
  • a pair of induction coils can be controlled through a single signal, thereby easily operating by forming two driving signals.
  • the signal converter 120 may divide the input sound source signal into two signals.
  • the driving unit 130 may be implemented by dividing the signal into a minimum signal that can be smoothly controlled.
  • the driving unit 130 may be implemented by a piezo motor or an induction motor, and not limited to the piezo motor or the induction motor, a motor that can easily rotate is applied to the driving unit of the present invention. This is possible.
  • the sound source output unit 140 is formed in combination with the drive unit 130 to output a sound source in accordance with the movement of the main body of the drive unit 130.
  • the sound source output unit 140 may be formed in the form of a fan.
  • the fan (Fan) is rotated in accordance with the drive signal transmitted to the drive unit 130, and reverses the direction of rotation of the fan in the section in which the drive signal transmitted to the drive unit 130 transitions.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a speaker driving method according to the present invention.
  • the input unit 110 receives a sound source signal (S210).
  • the signal converter 120 receives the sound source signal (S220).
  • the signal converter 120 divides the sound source signal into a plurality of signals (S230).
  • the signal converter 120 is divided into at least two signals, and the number of signals distributed by the signal converter 120 is the number of signals that the driver 130 can accept according to the structure of the driver 130. Distribute as much as possible.
  • the divided signal is modulated to form a driving signal (S240).
  • the signal converter 120 modulates at least one of the at least two signals to be formed as a driving signal.
  • both signals may be modulated, or only one of two signals may be modulated and one signal may be used without modification.
  • the carrier signal generated through the local oscillator changes according to the input sound source signal and modulates the driving signal.
  • the drive signal is generated by modulating the phase of the carrier signal according to the phase change of the sound source signal, and the drive signal is modulated by modulating the frequency of the carrier signal according to the frequency change of the sound source signal.
  • the driving signal may be generated by modulating a data signal input as a binary 1-bit digital signal at a frequency of at least twice the input frequency.
  • the method of modulating the distributed sound source signal into a drive signal includes a phase modulation, amplitude modulation, frequency modulation, ASK (amplitude shifting method), FSK (frequency shifting method), PSK (phase shifting). Method), QAM (Orthogonal Amplitude Modulation), CPM (Continuous Amplitude Modulation), TCM (Grid Code Modulation), PCM (Pulse Code Modulation), PWM (Pulse Width Modulation), PAM (Pulse Amplitude Modulation), PPM (Pulse Position Modulation) ) And PDM (Pulse Density Modulation).
  • the driving signal is transmitted to the driving unit 130 to be driven (S250).
  • the driving method of the drive unit 130 can rotate the motor in the forward and reverse directions through a plurality of drive signals, the direction can be changed during rotation, and various rotation patterns can be implemented according to the shape of the modulated waveform.
  • FIG. 3 is a view showing a driving signal generated by the speaker driving method according to the present invention.
  • (a) shows phase modulation of one sound source signal and is represented by 1 and -1. At this time, before the phase transition is represented by 1, and after the phase transition is represented by -1.
  • the sound source signal is divided into two and one signal is modulated, and the other signal is not modulated, thereby delaying the signals. Puts.
  • (c) stops idle or rotation of the fan by forming a drive signal through which amplitude of the phase modulated signal has a zero in the middle to provide a sound pressure change and various rotation patterns. Since it is possible to adjust the rotational force of the fan can be easily adjusted.
  • FIG. 4 is a diagram for driving by transmitting a driving signal according to 3 (b) to a speaker having a driving unit (induction motor) according to an embodiment of the present invention.
  • one driving signal represents 1 before the phase shifts and -1 after the phase shifts.
  • the two drive signals are spaced apart from the one drive signal by a predetermined interval, but like the one drive signal, 1 is displayed before the phase shift and -1 after the phase is shifted.
  • the polarity is changed as if the N pole rotates through the delay of the first drive signal and the second drive signal, which causes the drive unit to rotate.
  • the intensity of the magnetic field is adjusted by controlling the magnitude of the waveform as well as the change in the rotation direction through the phase difference. It is possible to add the 0 (NULL) signal in the middle of the signal to stop the fan idling or driving part, so it is possible to easily adjust the amount of rotation of the fan by adjusting the rotational force. More diversified, high quality sound reproduction is possible.
  • the modulated signal according to an embodiment of the present invention has the greatest advantage as compared with the drive signal of the motor that changes the voltage, current, and average power, it is possible to form a high frequency signal.
  • the side of the coil exerts a force because the change speed of the driving signal is faster than the movement speed (rotation speed) of the moving subject (rotor) being driven. Esau seems to be always stationary.

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Abstract

본 발명은 스피커의 구동 방법에 관한 것으로,신호 변환부는 입력부로부터 전달받은 음원신호를 적어도 2개의 음원신호로 분배하고, 상기 분배된 음원신호 중 적어도 1개의 음원신호를 변조하여 구동신호를 구동부에 전달하여 구동부를 구동하는 스피커의 구동 방법에 관한 것이다. 따라서, 변조된 신호를 이용하여 다양한 팬턴의 구동신호를 생성할 수 있으며, 회전량 및 회전 방향을 조절하여 음질의 개선 효과를 얻을 수 있다.

Description

스피커 구동 방법
본 발명은 구동부(모터)를 구비한 스피커에 음원을 출력하는 스피커 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로 스피커란 전기적인 신호를 공기의 진동으로 바꾸어 사람의 귀에서 소리를 느낄 수 있게 하는 장치이다.
가장 보편적으로 사용되는 스피커의 동작 원리 다음과 같다.
영구 자석 내부의 보이스 코일에 전류를 보내어 전류의 방향에 따라 생기는 자기장에 의해 코일이 전후로 이동하게 되어있으며 그 코일 끝에 부착된 원형모양의 진동판이 전후로 움직이면 공기의 진동으로 소리를 내는 것이다.
종래의 스피커는 전류의 세기에 따라 크고 작은 소리를 조절할 수 있으며, 진동판의 진동 주파수에 따라 저음과 고음을 구현할 수 있으며 그것은 진동판의 움직이는 거리와 빈도에 따라 결정된다.
이때, 종래의 스피커를 이용하여 주파수가 높은 고음을 재생하기 위해서는 구조물의 크기가 소형이라도 소리를 낼 수 있지만, 저음을 재생하기 위해서는 저주파의 진동을 원활하게 하기 위해서는 진동판과 울림통(인클로져)의 크기를 크게 형성해야 소리를 낼 수 있다.
상기와 같이, 주파수가 낮은 저음을 재생하기 위해 진동판과 울림통의 크기를 크게 제작하는 경우 주파수가 낮은 저음의 음질이 우수해 질 수 있으나, 그 부피가 커 장소의 제약을 받을 수 있으며, 가격이 고가라는 단점이 있다.
또한, 진동판을 가죽소재 또는 금속박막으로 제작하는 경우 일정크기 이상의 음량을 재생하면 진동판에 균열이 일어날 우려가 있고, 균열이 생길 경우 영구적으로 잡음 및 성능이 저하된다는 단점이 있다.
따라서, 모터를 이용하여 팬을 구동하고 음압을 형성하여 음향을 재생하는 팬 형태의 스피커의 구동방법이 강구되었고, 전압, 전류변화 또는 평균전력을 이용한 구동전압으로 제어하여 회전체의 회전량 변화로 음압을 형성하였다.
그러나, 상기와 같은 방법이 전압, 전류 또는 평균전력을 제어하여 팬의 회전량을 변화하여 음압을 형성하는데 팬의 회전방향이 일 방향으로 회전되어 형성된 음향의 음질이 종래의 진동 구조로 생성된 스피커보다 떨어진다는 단점이 있었다.
또한, 종래의 모터를 구동하여 이용하는 경우 구동신호가 전류, 전압 또는 평균 전력의 변화를 통해 회전량을 조절하는 구조로 형성되기 때문에 신호의 변화 주기가 느려 모터가 구동되고 있을 때와 정지할 때 동일한 자장에 의한 운동주체(회전자)의 회전 운동량이 달라 세밀한 회전량 및 방향을 제어하기 어려웠다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 음원신호의 변조를 이용하여 모터에 전달되는 구동신호로 운동 주체의 회전방향, 회전량, 및 회전 패턴을 제어하는 스피커 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 스피커 구동 방법은 입력부가 음원신호를 입력받는 제1 단계와; 신호 변환부가 상기 음원신호를 수신하는 제2 단계와; 상기 신호 변환부는 음원신호를 적어도 2개의 음원신호로 분배하는 제3 단계와; 상기 분배된 음원신호 중 적어도 1개의 신호를 변조하여 구동신호를 형성하는 제4 단계; 및 상기 구동신호를 구동부에 전달하여 구동부를 구동하는 제5 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 특징에 따른 스피커 구동 방법은 상기 구동부의 구조에 따라 분배되는 음원신호의 수를 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 특징에 따른 스피커 구동 방법에서 상기 구동부는 구동신호의 천이에 따라 회전방향을 전환하는 것을 특징으로 한다.
상기 특징에 따른 스피커 구동 방법에서 상기 구동부의 운동 주체의 운동 속도 보다 구동신호의 변화 속도가 더 빠른 것을 특징으로 한다.
상기 특징에 따른 스피커 구동 방법에서 상기 4단계는 2진 1비트 디지털신호로 입력되는 데이터 신호를 캐리어 주파수가 입력 주파수의 적어도 2배의 주파수로 변조하여 구동신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 특징에 따른 스피커 구동 방법에서 상기 신호 변환부는 위상변조, 진폭변조, 주파수 변조, ASK(진폭편이방식), FSK(주파수 편이방식), PSK(위상편이방식), QAM(직교진폭변조), CPM(연속진폭변조), TCM(격자부호변조), PCM(펄스부호변조), PWM(펄스폭변조), PAM(펄스 진폭변조), PPM(펄스 위치변조), 및 PDM(펄스 밀도변조) 중 어느 하나 이상을 혼합하여 구동신호로 변조하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 특징에 따르면,
본 발명은 작은 크기의 구조로 형성하면서 높은 음질의 저음 재생이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 진동판을 구비하지 않아 물리적인 충격에 의한 진동판 균열을 해소하여 잡음 및 성능저하를 해소하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 입력되는 음원신호의 변조에 의해 구동신호를 형성하기 때문에 운동 주체의 회전량, 회전 방향, 및 구동 패턴을 다양하게 변화시킬 수 있으며, 고속의 회전 자계를 생성할 수 있어 음질의 개선 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스피커를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스피커 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스피커 구동 방법에 의해 발생하는 구동신호를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시 예로 유도 전동기를 구비한 스피커에 3의(b)에 따른 구동신호를 전달하여 구동하는 도면이다.
<부호의 설명>
110 : 입력부 120 : 신호 변환부
130 : 구동부 140 : 음원 출력부
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 스피커를 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 스피커 구동 방법을 위한 스피커의 구성에 따른 실시 예는 입력부(110), 신호 변환부(120), 구동부(130), 및 음원 출력부(140)로 구성한다.
상기 입력부(110)는 외부로 출력될 음원신호를 입력 받는다.
이때, 상기 음원신호는 실질적으로 음원을 재생할 수 있는 것으로 음성 입력 등을 포함하며, 상기 음원신호는 아날로그 신호 또는 디지털 신호일 수 있음이 바람직하다.
상기 신호 변환부(120)는 상기 입력부(110)에서 발생하는 음원신호를 수신하여 복수개의 신호로 분배하고, 분배된 신호를 LO신호와 함께 변조하여 구동신호를 생성한다.
상기 구동부(130)는 상기 신호 변환부(120)에서 발생하는 구동신호에 따라 구동한다.
이때, 상기 구동부(130)에 전달되는 각각의 구동신호는 변조된 신호로써 구동신호간 파형의 차이에 의해 구동부를 구동하게 된다.
이때, 상기 복수개의 신호로 분배하는 신호 변환부(120)는 구동부(140)의 구조에 따라 구동부가 수신할 수 있는 신호의 수만큼 분배함이 바람직하다.
예를 들어, 4상 유도전동기를 이용하여 구동하고자 하는 경우, 한 개의 신호를 통해 한 쌍의 유도코일을 제어가 가능하므로 2개의 구동신호를 형성하여 용이하게 동작이 가능하다.
따라서, 신호 변환부(120)은 입력되는 음원신호를 2개의 신호로 분배하면 된다.
즉, 구동부(130)를 원할히 제어할 수 있는 최소의 신호로 분배하여 실시 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 구동부(130)는 피에조 모터 또는 유도 전동기로 구비하여 구현할 수 있으며, 피에조 모터 또는 유도전동기에 한정하지 아니하고 회전을 용이하게 행할 수 있는 모터는 본 발명의 구동부에 적용이 가능하다.
상기 음원 출력부(140)는 상기 구동부(130)와 결합되어 형성하여 구동부(130)의 운동 주체의 이동에 따라 음원을 출력한다.
이때, 상기 음원 출력부(140) 팬의 형식으로 형성할 수 있다.
따라서, 상기 구동부(130)에 전달되는 구동신호에 따라 팬(Fan)이 회전하며, 구동부(130)에 전달되는 구동신호가 천이되는 구간에서 팬의 회전방향으로 반대로 전환한다.
도 2는 본 발명에 따른 스피커 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 스피커 구동 방법은 먼저, 입력부(110)가 음원신호를 입력 받는다(S210).
이어서, 신호 변환부(120)가 상기 음원신호를 수신한다(S220).
이어서, 상기 신호 변환부(120)가 음원신호를 복수개의 신호로 분배한다(S230).
이때, 상기 신호 변환부(120)는 적어도 2개의 신호로 분배하며, 신호 변환부(120)가 분배하는 신호의 수는 구동부(130)의 구조에 따라 구동부(130)가 받아 들일 수 있는 신호 수만큼 분배한다.
이어서, 상기 분배된 신호를 변조하여 구동신호를 형성한다(S240).
이때, 신호 변환부(120)는 분배된 적어도 2개의 신호 중 적어도 1개의 신호를 변조하여 구동신호로 형성한다.
즉, 음원신호가 2개의 신호로 분배되어 변조하는 경우 두 신호 모두 변조하거나, 2개 중 하나의 신호만 변조하고 하나의 신호는 변조하지 않고 음원신호를 그대로 사용할 수 있다.
구동신호로 변조하는 방법은 로컬 오실레이터(Local Oscillator)를 통해 발생시킨 캐리어 신호가 입력되는 음원신호에 따라 변화하여 구동신호로 변조한다.
예를 들어, 입력되는 음원신호가 디지털 신호인 경우 음원신호의 위상 변화에 따라 캐리어 신호의 위상을 변조하여 구동신호를 생성하고, 음원신호의 주파수 변화에 따라 캐리어 신호의 주파수를 변조하여 구동신호를 생성하며, 2진 1비트 디지털신호로 입력되는 데이터 신호를 캐리어 주파수가 입력주파수의 적어도 2배의 주파수로 변조하여 구동신호를 생성할 수 있다.
상기와 같이, 신호 변환부(120)가 분배된 음원신호를 구동신호로 변조하는 방법은 위상변조, 진폭변조, 주파수 변조, ASK(진폭편이방식), FSK(주파수 편이방식), PSK(위상편이방식), QAM(직교진폭변조), CPM(연속진폭변조), TCM(격자부호변조), PCM(펄스부호변조), PWM(펄스폭변조), PAM(펄스 진폭변조), PPM(펄스 위치변조), 및 PDM(펄스 밀도변조) 중 어느 하나 이상을 혼합하여 이룬다.
마지막으로 상기 구동신호를 구동부(130)에 전달하여 구동한다(S250). 이때, 구동부(130)가 구동하는 방법은 복수의 구동신호를 통해 모터를 정방향과 역방향으로 회전시키는 것이 가능하고 회전 중에 방향 전환이 가능하며 변조된 파형의 형태에 따라 다양한 회전 패턴을 구현할 수 있다.
구동신호에 따른 구동부의 회전은 도 4에서 다시 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 스피커 구동 방법에 의해 발생하는 구동신호를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, (a)는 1 개의 음원신호를 위상 변조하여 나타낸 것으로 1과 -1로 표현하였다. 이때, 위상이 천이되기 전을 1로 표현하고, 위상이 천이된 후를 -1로 표현한다.
이와 같이, 1개의 음원신호를 변조한 경우 구동부를 구동하기에 용이하지 않아 (b)와 같이 음원신호를 2개로 분배하여 하나의 신호는 변조하고, 또 다른 하나의 신호는 변조하지 않아 신호간에 지연을 둔다.
(b)에 나타낸 1 구동신호 및 2 구동신호를 이용한 구동부의 움직이는 방법은 도 4에서 다시 설명하기로 한다.
(c)는 음압 변화 및 다양한 회전 패턴을 제공하기 위해 위상 변조된 신호에 진폭변조를 통해 신호의 패턴이 중간에 0(NULL)을 가질 수 있도록 구동신호를 형성함으로써, 팬의 공회전 또는 회전의 정지가 가능하므로 회전하는 힘을 조절하여 팬의 회전량을 용이하게 조절할 수 있다.
따라서 상기와 같은 구동신호를 형성함으로써, 음압의 조절을 더욱 다양하게 구현할 수 있으며, 고음질의 음향 재생이 용이하게 한다.
도 4는 본 발명에 따른 실시 예로 구동부(유도 전동기)를 구비한 스피커에 3의(b)에 따른 구동신호를 전달하여 구동하는 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 두 쌍의 코일을 사용하는 구동부(유도 전동기)의 모터를 위상 변조한 신호 (이하, ‘1 구동신호’라 칭한다.)와 변조하지 않은 무 변조 신호(이하, ‘2 구동신호’라 칭한다.)의 두 개의 신호로 구성된 신호군으로 구동하고자 할 때,
음원신호는 사인파형이라고 가정하고, 1 구동신호는 위상이 천이되기 전에 1을 나타내고, 위상이 천이된 후에 -1을 나타내게 된다.
이 신호에 지연된 2 구동신호를 겹치면 2 구동신호는 1 구동신호와 일정간격 간격 떨어지지만 1 구동신호와 마찬가지로 위상이 천이되기 전에 1을 나타내고 위상이 천이 된 후에 -1로 나타낸다.
즉, 상기 1 구동신호가 코일 1번과 3번에 가해지고, 2 구동신호가 코일 2번과 4번에 가해질 때, N극과 S극이 순차적으로 생기게 된다.
이때, 상기 1 구동신호와 2 구동신호의 지연을 통해 마치 N극이 회전하는 것처럼 극성이 변화하게 되고 그것이 구동부를 회전하게 한다.
또한, 상기 1 구동신호의 위상이 천이 될 때 극성의 패턴이 변화하게 되어 구동부의 회전을 반대방향으로 전환하게 되어 역회전하게 되며, 신호군의 신호 개수에 따라 변화하여 다양한 회전량 및 회전방향 패턴에 변화를 줄 수 있다.
추가적으로, 도 4와 같은 구동부의 구조에서 도 3의 (c)와 같이 터너리 비트를 이용하여 구동부를 구동하는 경우 위상 차를 통한 회전방향의 변화뿐만 아니라 파형의 크기를 조절하여 자장의 세기를 조절이 가능하고 신호 중간에 0(NULL)신호를 추가하여 팬의 공회전 또는 구동부가 정지하는 것이 가능하므로 회전하는 힘을 조절하여 팬의 회전량을 용이하게 조절할 수 있으며, 다양한 회전 패턴으로 음압의 조절을 더욱 다양하게 하여 고음질의 음향 재생이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 변조된 신호는 전압, 전류, 평균전력을 변화시키는 모터의 구동신호에 비해 가지고 있는 가장 큰 장점으로 고주파 신호로의 형성이 가능하다는 점이 있다.
본 발명의 실시 예는 변조를 통해 고주파의 구동신호를 구현하는 경우 구동되고 있는 운동 주체(회전자)의 운동속도(회전속도)보다 구동신호의 변화속도가 더 빠르기 때문에 힘을 가해주는 코일의 측면에서는 운동 주체(회전자)가 항상 정지해 있는 것으로 보인다.
따라서, 모터의 고속 구동 및 세밀한 회전량의 조절이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (6)

  1. 스피커 구동 방법에 있어서,
    입력부가 음원신호를 입력받는 제1 단계와;
    신호 변환부가 상기 음원신호를 수신하는 제2 단계와;
    상기 신호 변환부는 음원신호를 적어도 2개의 음원 신호로 분배하는 제3 단계와;
    상기 분배된 음원신호 중 적어도 1개의 신호를 변조하여 구동신호를 형성하는 제4 단계; 및
    상기 구동신호를 구동부에 전달하여 구동부를 구동하는 제5 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스피커 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부의 구조에 따라 분배되는 음원신호의 수를 결정하는 것을 특징으로 하는 스피커 구동 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구동부는 구동신호의 천이에 따라 회전방향을 전환하는 것을 특징으로 하는 스피커 구동 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동부의 운동 주체의 운동 속도 보다 구동신호의 변화 속도가 더 빠른 것을 특징으로 하는 스피커 구동 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 4단계는 2진 1비트 디지털신호로 입력되는 데이터 신호를 캐리어 주파수가 입력주파수의 적어도 2배의 주파수로 변조하여 구동신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 스피커의 구동 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 신호 변환부는 위상변조, 진폭변조, 주파수 변조, ASK(진폭편이방식), FSK(주파수 편이방식), PSK(위상편이방식), QAM(직교진폭변조), CPM(연속진폭변조), TCM(격자부호변조), PCM(펄스부호변조), PWM(펄스폭변조), PAM(펄스 진폭변조), PPM(펄스 위치변조), 및 PDM(펄스 밀도변조) 중 어느 하나 이상을 혼합하여 구동신호로 변조하는 것을 특징으로 하는 스피커 구동 방법.
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