KR20220045644A - 평판형 스피커 및 이를 포함하는 차량 - Google Patents

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KR20220045644A KR1020200128469A KR20200128469A KR20220045644A KR 20220045644 A KR20220045644 A KR 20220045644A KR 1020200128469 A KR1020200128469 A KR 1020200128469A KR 20200128469 A KR20200128469 A KR 20200128469A KR 20220045644 A KR20220045644 A KR 20220045644A
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황용환
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Abstract

작은 부피를 차지하며 최적의 사운드를 제공하는 평판형 스피커는, 기판; 상기 기판 상에 마련되고, 상기 기판을 복수 개의 행으로 구분하는 복수 개의 수평 프레임; 상기 기판 상에 마련되고, 상기 복수 개의 행 각각을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 수직 프레임; 상기 복수 개의 수직 프레임 각각의 측면에 마련되고, 전압 신호에 따라 수축 및 팽창하는 복수 개의 압전 소자; 상기 압전 소자에 상기 전압 신호를 인가하는 복수 개의 전극; 및 상기 복수 개의 전극에 인가되는 전압을 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

평판형 스피커 및 이를 포함하는 차량{FLAT SPEAKER AND VEHICLE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 압전 소자를 포함한 평판형 스피커 및 이를 포함하는 차량에 관한 것이다.
차량에 마련된 보이스코일 타입 스피커는 진동판을 움직여 음파를 발생시키므로, 음압 레벨이 큰 사운드나 저주파 사운드를 출력하는 경우 진동판의 움직임이 매우 크게 발생하여 노이즈가 발생한다.
또한, 보이스코일 타입 스피커는 보이스코일을 움직이게 하기 위한 자계부가 필수적으로 요구되며, 배플 및 인클로저가 필요하기 때문에 차량 내 한정적인 공간에서 큰 부피를 차지한다.
본 발명의 일 측면은 진동판의 움직임에 따라 발생하는 노이즈를 방지하고, 차량 내에서 비교적 작은 부피가 요구되는 평판형 스피커 및 이를 포함하는 차량을 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 평판형 스피커는, 기판; 상기 기판 상에 마련되고, 상기 기판을 복수 개의 행으로 구분하는 복수 개의 수평 프레임; 상기 기판 상에 마련되고, 상기 복수 개의 행 각각을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 수직 프레임; 상기 복수 개의 수직 프레임 각각의 측면에 마련되고, 전압 신호에 따라 수축 및 팽창하는 복수 개의 압전 소자; 상기 압전 소자에 상기 전압 신호를 인가하는 복수 개의 전극; 및 상기 복수 개의 전극에 인가되는 전압을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 수직 프레임은, 상기 복수 개의 행 중에서 어느 하나의 행을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 제1 수직 프레임; 및 상기 어느 하나의 행과 인접한 행을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 제2 수직 프레임;을 포함하고, 상기 복수 개의 제1 수직 프레임과 상기 복수 개의 제2 수직 프레임은 교번하여 배치될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 전극은, 상기 복수 개의 압전 소자 각각의 양 측면에 마련될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 압전 소자와 상기 복수 개의 수평 프레임은 상기 기판 상에 서로 독립된 복수 개의 셀(cell)을 형성하고, 상기 복수 개의 압전 소자는, 상기 전압 신호에 따라 상기 수평 프레임과 평행한 방향으로 수축 및 팽창하여 상기 복수 개의 셀의 부피를 변화시킬 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 압전 소자는, 상기 복수 개의 셀 중에서 어느 하나의 셀을 형성하는 제1 압전 소자와 제2 압전 소자를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1 압전 소자와 상기 제2 압전 소자가 동시에 팽창하고 동시에 수축하도록 상기 복수 개의 전극에 인가되는 전압을 제어할 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 압전 소자는, 상기 복수 개의 셀 중에서 제1 셀을 형성하는 제1 압전 소자들과, 제2 셀을 형성하는 제2 압전 소자들을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1 압전 소자들에 인가되는 전압의 크기가 상기 제2 압전 소자들에 인가되는 전압의 크기보다 커지도록 상기 복수 개의 전극에 인가되는 전압을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제1 셀은 상기 제2 셀보다 상기 기판의 중심에 더 가깝게 위치할 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 수평 프레임 각각의 높이, 상기 복수 개의 수직 프레임 각각의 높이 및 상기 복수 개의 압전 소자 각각의 높이는 동일할 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 수평 프레임 사이의 이격 거리는, 상기 복수 개의 수직 프레임 각각의 너비 및 상기 복수 개의 압전 소자 각각의 너비와 동일할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량은, 상기 평판형 스피커를 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량은, AVN 장치;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 AVN 장치에서 출력되는 음향 신호에 기초하여 상기 복수 개의 전극에 인가되는 전압의 세기 및 주파수를 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 평판형 스피커는, 작은 부피를 차지하며 최적의 사운드를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 평판형 스피커의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 평판형 스피커에 포함된 하나의 셀의 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 평판형 스피커에 포함된 하나의 셀의 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 압전 소자가 팽창하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 압전 소자가 수축하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 평판형 스피커에 포함된 복수 개의 셀에서 출력되는 음파의 음압 분포를 도시한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이며, 여기서 제시한 것으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 평판형 스피커는 기판(10), 복수 개의 수평 프레임(20), 복수 개의 수직 프레임(30), 복수 개의 압전 소자(40), 복수 개의 전극(45) 및 제어부(50)를 포함할 수 있다.
기판(10)은 사각형 모양으로 형성될 수 있으나, 기판(10)의 모양이 이에 한정되는 것은 아니다.
기판(10) 상에는 기판(10)을 복수 개의 행으로 구분하는 복수 개의 수평 프레임(20)이 마련될 수 있다. 복수 개의 수평 프레임(20)은 서로 동일한 간격으로 이격되어 기판(10) 상에 배치될 수 있으며, 이에 따라 기판(10)을 복수 개의 행으로 구분할 수 있다.
일 예로, 제1 수평 프레임(20-1)과 제2 수평 프레임(20-2)으로 가로막힌 기판(10) 상의 부분은 첫 번째 행으로, 제2 수평 프레임(20-2)과 제3 수평 프레임(20-3)으로 가로막힌 기판(10) 상의 부분은 두 번째 행으로, 제3 수평 프레임(20-3)과 제4 수평 프레임(20-4)으로 가로막힌 기판(10) 상의 부분은 세 번째 행으로, 제4 수평 프레임(20-4)과 제5 수평 프레임(20-5)으로 가로막힌 기판(10) 상의 부분은 네 번째 행으로 구분될 수 있다.
도 1에 도시된 평판형 스피커는 본 개시의 일 실시예에 따른 평판형 스피커의 일 예로, 복수 개의 수평 프레임(20)의 개수와 이에 따라 구분되는 복수 개의 행의 개수는 제한이 없다.
또한, 기판(10) 상에는 복수 개의 수평 프레임(20)에 따라 구분된 복수 개의 행 각각을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 수직 프레임(30)이 마련될 수 있다. 동일한 행을 구분하는 복수 개의 수직 프레임(30)은 서로 동일한 간격으로 이격되어 기판(10) 상에 배치될 수 있으며, 이에 따라 복수 개의 행을 복수 개의 열로 구분할 수 있다.
일 예로, 첫 번째 행에서 제1 수직 프레임(30a-1)과 제2 수직 프레임(30a-2)으로 가로막힌 기판(10) 상의 부분은 첫 번째 행의 첫 번째 열로, 첫 번째 행에서 제2 수직 프레임(30a-2)과 제3 수직 프레임(30a-3)으로 가로막힌 기판(10) 상의 부분은 첫 번째 행의 두 번째 열로, 첫 번째 행에서 제3 수직 프레임(30a-3)과 제4 수직 프레임(30a-4)으로 가로막힌 기판(10) 상의 부분은 첫 번째 행의 세 번째 열로 구분될 수 있다.
위와 같이, 두 번째 행과 세 번째 행과 네 번째 행도 각각의 행에 마련된 복수 개의 수직 프레임(30)에 의해 복수 개의 열로 구분될 수 있다.
즉, 두 번째 행에 마련된 수직 프레임들(30b-1, 30b-2, 30b-3, 30b-4)은 두 번째 행을 복수 개의 열로 구분할 수 있으며, 세 번째 행에 마련된 수직 프레임들(30c-1, 30c-2, 30c-3, 30c-4)은 세 번째 행을 복수 개의 열로 구분할 수 있으며, 네 번째 행에 마련된 수직 프레임들(30d-1, 30d-2, 30d-3, 30d-4)은 네 번째 행을 복수 개의 열로 구분할 수 있다.
이 때, 복수 개의 행 중에서 어느 하나의 행을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 수직 프레임(30)들과, 상기 어느 하나의 행과 인접한 행을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 수직 프레임(30)들은 서로 교번하여 배치될 수 있다.
구체적으로, 첫 번째 행을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 제1 수직 프레임들(30a)과 두 번째 행을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 제2 수직 프레임들(30b)은 서로 교번하여 배치될 수 있다.
마찬가지로, 두 번째 행을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 제2 수직 프레임들(30b)과 세 번째 행을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 제3 수직 프레임들(30c)은 서로 교번하여 배치될 수 있으며, 세 번째 행을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 제3 수직 프레임들(30c)과 네 번째 행을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 제4 수직 프레임들(30d)은 서로 교번하여 배치될 수 있다.
복수 개의 제1 수직 프레임들(30a)과 복수 개의 제2 수직 프레임들(30b)이 교번하여 배치된다는 것의 의미는, 복수 개의 제1 수직 프레임들(30a)을 수직 방향으로 연장시킨 경우 복수 개의 제2 수직 프레임들(30b)과 오버랩되지 않는다는 것을 의미할 수 있다.
즉, 복수 개의 제1 수직 프레임들(30a)과 복수 개의 제2 수직 프레임 들(30b)을 동일한 행에 배치시킨다고 가정하면, 복수 개의 제1 수직 프레임들(30a)과 복수 개의 제2 수직 프레임들(30b)은 서로 교차하여 배치될 수 있다.
복수 개의 행 중에서 어느 하나의 행을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 수직 프레임(30)들과, 상기 어느 하나의 행과 인접한 행을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 수직 프레임(30)들이 서로 교번하여 배치되지 않는 경우, 후술하여 설명할 복수 개의 셀의 배열 형태가 라인 어레이 형태가 되어 평판형 스피커에 방향성이 발생할 수 있기 때문이다.
즉, 복수 개의 행 중에서 어느 하나의 행을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 수직 프레임(30)들과, 상기 어느 하나의 행과 인접한 행을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 수직 프레임(30)들이 서로 교번하여 배치됨으로써 각각의 셀에서 발생하는 음파가 서로 간섭 받지 않을 수 있다.
복수 개의 수평 프레임(20)과 복수 개의 수직 프레임(30)은 모두 기판(10) 상에 고정되어 있을 수 있으며, 복수 개의 수평 프레임(20) 각각과 복수 개의 수직 프레임(30) 각각이 이루는 각도는 직각일 수 있다.
복수 개의 수직 프레임(30) 각각의 측면에는 전압 신호에 따라 수평 프레임과 평행한 방향(좌, 우 방향)으로 수축 및 팽창하는 복수 개의 압전 소자(40)가 마련될 수 있다.
압전 소자(40)는 일정한 방향에서 압력을 가하면 판의 양면에 외력에 비례하는 양전하와 음전하가 나타나거나, 반대로 판의 양면에 전압을 가하면 팽창하거나 수축하는 성질을 가진 소자를 의미한다.
복수 개의 압전 소자(40)는 복수 개의 수직 프레임(30)과 평행하고, 복수 개의 수평 프레임(20)과 직교하도록 마련될 수 있으며, 이에 따라 전극(45)으로부터 인가되는 전압 신호에 따라 수평 프레임(20)과 평행한 방향으로 수축 및 팽창할 수 있다.
기판(10) 상에 마련된 복수 개의 수평 프레임(20) 각각의 높이, 복수 개의 수직 프레임(30) 각각의 높이 및 복수 개의 압전 소자(40) 각각의 높이는 동일할 수 있으며, 이에 따라 후술하여 설명할 복수 개의 셀이 효율적으로 형성될 수 있다.
복수 개의 전극(45)은 복수 개의 압전 소자(40) 각각의 양 측면에 마련되어 압전 소자(40)에 전압 신호를 인가할 수 있다.
이러한 복수 개의 전극(45)은, 수직 프레임(30)의 일 측면과 압전 소자(40)의 일 측면 사이에 마련된 제1 전극(45-1)과 압전 소자(40)의 다른 측면에 마련된 제2 전극(45-2)을 포함할 수 있다. 제1 전극(45-1) 또는 제2 전극(45-2) 중 어느 하나는 그라운드에 연결될 수 있으며, 나머지 하나의 전극은 제어 전압을 인가 받을 수 있다.
복수 개의 압전 소자(40)와 복수 개의 수평 프레임(20)은 서로 독립된 복수 개의 셀(Cell; C)을 형성할 수 있다. 이 때, 복수 개의 셀(C)은 앞, 뒤, 좌, 우, 아래 쪽이 가로막힌 빈 공간을 의미할 수 있다.
이를 위해, 복수 개의 수평 프레임(20) 사이의 이격 거리는 복수 개의 압전 소자(40)의 너비 및 복수 개의 수직 프레임(30)의 너비와 동일할 수 있다.
일 예로, 기판(10) 상에는 제1 수직 프레임(30a-1)의 우측에 마련된 압전 소자(40)와 제2 수직 프레임(30a-2)의 좌측에 마련된 압전 소자(40)와 제1 수평 프레임(20-1)과 제2 수평 프레임(20-2)과 기판(10)으로 둘러 쌓인 빈 공간이 형성될 수 있으며, 이러한 빈 공간을 셀(C)이라고 지칭한다.
이러한 복수 개의 셀(C)의 부피는 압전 소자(40)의 수축 및 팽창에 따라 변화할 수 있다.
도 4를 참조하면, 복수 개의 셀(C) 중에서 어느 하나의 셀(C1)을 형성하는 압전 소자들(40)을 제1 압전 소자(40-1)와 제2 압전 소자(40-2)라고 지칭하는 경우, 제1 압전 소자(40-1)와 제2 압전 소자(40-2)가 동시에 팽창하면 셀(C1)의 부피는 감소할 수 있다.
일 예로, 제1 전극(45-1)이 그라운드에 연결되어 있고 제2 전극(45-2)이 제어부(50)로부터 전압 신호를 인가 받는 경우, 제어부(50)는 제2 전극(45-2)에 양의 전압을 인가함으로써 제1 압전 소자(40-1)와 제2 압전 소자(40-2)가 동시에 팽창하도록 제어할 수 있다.
이 경우 제1 압전 소자(40-1) 및 제2 압전 소자(40-2) 각각이 dV만큼 팽창하여 제1 압전 소자(40-1) 및 제2 압전 소자(40-2)가 형성하는 셀(C1)의 부피가 2dV만큼 감소할 수 있다. 즉, 1 압전 소자(40-1) 및 제2 압전 소자(40-2)가 형성하는 셀(C1)은 제1 압전 소자(40-1) 및 제2 압전 소자(40-2)가 양의 전압을 인가 받는 것에 응답하여 수축할 수 있다.
제1 압전 소자(40-1) 및 제2 압전 소자(40-2)가 형성하는 셀(C1)의 부피가 감소함에 따라, 셀(C1)의 내부에 있던 공기는 외부로 밀려나게 된다.
도 5를 참조하면, 복수 개의 셀(C) 중에서 어느 하나의 셀(C1)을 형성하는 압전 소자들(40)을 제1 압전 소자(40-1)와 제2 압전 소자(40-2)라고 지칭하는 경우, 제1 압전 소자(40-1)와 제2 압전 소자(40-2)가 동시에 수축하면 셀(C1)의 부피는 증가할 수 있다.
일 예로, 제1 전극(45-1)이 그라운드에 연결되어 있고 제2 전극(45-2)이 제어부(50)로부터 전압 신호를 인가 받는 경우, 제어부(50)는 제2 전극(45-2)에 음의 전압을 인가함으로써 제1 압전 소자(40-1)와 제2 압전 소자(40-2)가 동시에 수축하도록 제어할 수 있다.
이 경우 제1 압전 소자(40-1) 및 제2 압전 소자(40-2) 각각이 dV만큼 수축하여 제1 압전 소자(40-1) 및 제2 압전 소자(40-2)가 형성하는 셀(C1)의 부피가 2dV만큼 증가할 수 있다. 즉, 1 압전 소자(40-1) 및 제2 압전 소자(40-2)가 형성하는 셀(C1)은 제1 압전 소자(40-1) 및 제2 압전 소자(40-2)가 음의 전압을 인가 받는 것에 응답하여 팽창할 수 있다.
제1 압전 소자(40-1) 및 제2 압전 소자(40-2)가 형성하는 셀(C1)의 부피가 증가함에 따라, 셀(C1)의 외부에 있던 공기는 셀의 내부로 유입된다.
이와 같이, 제어부(50)가 제2 전극(45-2)에 대해 양의 전압과 음의 전압을 반복하여 인가하면 공기가 셀(C1)의 외부로 토출되고 셀의 내부로 유입되는 과정이 반복되게 되고, 이에 따라 음파가 발생하게 된다.
제어부(50)는 외부 장치로부터 수신한 음향 신호에 기초하여 제2 전극(45-2)에 인가되는 전압의 세기 및 주파수 등을 조절함으로써 사용자가 원하는 음향을 출력할 수 있다.
일 예로, 제어부(50)는 차량의 AVN 장치에서 출력되는 음악, 동영상, 네비게이션 사운드 등의 음향 신호에 기초하여 제2 전극(45-2)에 인가되는 전압의 세기 및 주파수 등을 조절할 수 있다.
이를 위한 제어부(50)는, 전술한 동작 및 후술하는 동작을 수행하는 프로그램이 저장된 적어도 하나의 메모리 및 저장된 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 제어부(50)가 복수의 메모리와 복수의 프로세서를 포함하는 경우에는 복수의 메모리와 복수의 프로세서가 하나의 칩에 직접될 수도 있고, 물리적으로 분리될 수도 있다.
도 3에는 제어부(50)가 각각의 전극(45)과 연결된 것으로 도시되어 있지만, 제어부(50)는 기판(10)과 연결되어 있을 수 있으며, 기판(10)은 각각의 전극과 연결되어 제어부(50)의 제어 신호에 기초하여 각각의 전극에 전압 신호를 인가할 수도 있다.
하나의 셀과, 하나의 셀을 형성하는 두 개의 압전 소자와, 두 개의 압전 소자에 마련된 네 개의 전극을 하나의 음향 출력 유닛이라고 가정하는 경우, 앞서 설명한 바와 같이 일 실시예에 따른 평판형 스피커는 복수 개의 음향 출력 유닛을 포함할 수 있다.
제어부(50)는 복수 개의 음향 출력 유닛 각각을 독립적으로 제어할 수 있다.
구체적으로, 복수 개의 압전 소자(40)는 복수 개의 셀(C) 중에서 제1 셀을 형성하는 제1 압전 소자들과, 제2 셀을 형성하는 제2 압전 소자들을 포함할 수 있으며, 제어부(50)는 제1 압전 소자들에 인가되는 전압의 크기가 제2 압전 소자들에 인가되는 전압의 크기보다 커지도록 복수 개의 전극(45)에 인가되는 전압을 제어할 수 있다.
즉, 제어부(50)는 제1 셀을 형성하는 제1 압전 소자들을 포함하는 제1 음향 출력 유닛과 제2 셀을 형성하는 제2 압전 소자들을 포함하는 제2 음향 출력 유닛에 대하여, 서로 다른 음압 레벨을 갖는 사운드를 출력하도록 제1 압전 소자들에 마련된 전극들과 제2 압전 소자들에 마련된 전극들에 독립적으로 전압을 인가할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 셀(C11)을 형성하는 압전 소자들에 인가되는 전압의 크기는 제2 셀(C22)을 형성하는 압전 소자들에 인가되는 전압의 크기보다 작을 수 있고, 제2 셀(C22)을 형성하는 압전 소자들에 인가되는 전압의 크기는 제3 셀(C33)을 형성하는 압전 소자들에 인가되는 전압의 크기보다 작을 수 있다.
마찬가지로, 제4 셀(C13)을 형성하는 압전 소자들에 인가되는 전압의 크기는 제5 셀(C23)을 형성하는 압전 소자들에 인가되는 전압의 크기보다 작을 수 있고, 제5 셀(C23)을 형성하는 압전 소자들에 인가되는 전압의 크기는 제3 셀(C33)을 형성하는 압전 소자들에 인가되는 전압의 크기보다 작을 수 있다.
즉, 제어부(50)는 기판(10)의 중심에 더 가깝게 위치하는 셀을 형성하는 압전 소자들에 대하여 더 큰 전압을 인가할 수 있다.
기판(10)의 중심에 더 가깝게 위치하는 음향 출력 유닛은 더 큰 음압 레벨을 갖는 사운드를 출력하게 되고, 전체적으로 평판형 스피커에서 발생하는 음파가 가우시안 분포 형태로 배열됨으로써 음파의 지향성이 발생해 음파의 상쇄현상을 감소시킬 수 있다.
도 6에 도시된 음압 레벨의 분포 형태는 일 예에 불과하며, 실시예에 따라 음압 레벨의 분포 형태는 상이하게 설정될 수 있다. 일 예로, 제어부(50)가 각각의 음향 출력 유닛을 독립적으로 제어함으로써 음파의 지향성을 발생시키는 스티어링 기술을 구현할 수도 있다.
일 실시예에 따른 평판형 스피커는 차량의 내부에 부착될 수 있으며, 이에 따라 차량 내부에 각종 사운드를 출력할 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
10: 기판 20: 수평 프레임
30: 수직 프레임, 40: 압전 소자
45: 전극 50: 제어부
C: 셀

Claims (12)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 마련되고, 상기 기판을 복수 개의 행으로 구분하는 복수 개의 수평 프레임;
    상기 기판 상에 마련되고, 상기 복수 개의 행 각각을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 수직 프레임;
    상기 복수 개의 수직 프레임 각각의 측면에 마련되고, 전압 신호에 따라 수축 및 팽창하는 복수 개의 압전 소자;
    상기 압전 소자에 상기 전압 신호를 인가하는 복수 개의 전극; 및
    상기 복수 개의 전극에 인가되는 전압을 제어하는 제어부;를 포함하는 평판형 스피커.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 수직 프레임은,
    상기 복수 개의 행 중에서 어느 하나의 행을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 제1 수직 프레임; 및
    상기 어느 하나의 행과 인접한 행을 복수 개의 열로 구분하는 복수 개의 제2 수직 프레임;을 포함하고,
    상기 복수 개의 제1 수직 프레임과 상기 복수 개의 제2 수직 프레임은 교번하여 배치되는 평판형 스피커.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 전극은,
    상기 복수 개의 압전 소자 각각의 양 측면에 마련된 평판형 스피커.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 압전 소자와 상기 복수 개의 수평 프레임은 상기 기판 상에 서로 독립된 복수 개의 셀(cell)을 형성하고,
    상기 복수 개의 압전 소자는,
    상기 전압 신호에 따라 상기 수평 프레임과 평행한 방향으로 수축 및 팽창하여 상기 복수 개의 셀의 부피를 변화시키는 평판형 스피커.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수 개의 압전 소자는,
    상기 복수 개의 셀 중에서 어느 하나의 셀을 형성하는 제1 압전 소자와 제2 압전 소자를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 압전 소자와 상기 제2 압전 소자가 동시에 팽창하고 동시에 수축하도록 상기 복수 개의 전극에 인가되는 전압을 제어하는 평판형 스피커.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 어느 하나의 셀은,
    상기 제1 압전 소자와 상기 제2 압전 소자가 양의 전압을 인가 받는 것에 응답하여 수축하고, 상기 제1 압전 소자와 상기 제2 압전 소자가 음의 전압을 인가 받는 것에 응답하여 수축하는 평판형 스피커.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 복수 개의 압전 소자는,
    상기 복수 개의 셀 중에서 제1 셀을 형성하는 제1 압전 소자들과, 제2 셀을 형성하는 제2 압전 소자들을 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 압전 소자들에 인가되는 전압의 크기가 상기 제2 압전 소자들에 인가되는 전압의 크기보다 커지도록 상기 복수 개의 전극에 인가되는 전압을 제어하는 평판형 스피커.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 셀은 상기 제2 셀보다 상기 기판의 중심에 더 가깝게 위치하는 평판형 스피커.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 수평 프레임 각각의 높이, 상기 복수 개의 수직 프레임 각각의 높이 및 상기 복수 개의 압전 소자 각각의 높이는 동일한 평판형 스피커.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 수평 프레임 사이의 이격 거리는, 상기 복수 개의 수직 프레임 각각의 너비 및 상기 복수 개의 압전 소자 각각의 너비와 동일한 평판형 스피커.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 평판형 스피커를 포함하는 차량.
  12. 제11항에 있어서,
    AVN 장치;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 AVN 장치에서 출력되는 음향 신호에 기초하여 상기 복수 개의 전극에 인가되는 전압의 세기 및 주파수를 제어하는 차량.
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