KR-102960405-B1 - AUDIO DRIVER AND POWER SUPPLY UNIT ARCHITECTURE

Abstract

본 개시는 스피커들에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방 전체에 걸쳐 음악을 균일하게 분포하기 위한 어레이 스피커에 관한 것이다. 다수의 오디오 드라이버들은 스피커 하우징 내에 반경방향으로 분포되어 있어 드라이버들의 출력이 방 전체에 걸쳐 균일하게 분포될 수 있다. 일부 실시예들에서, 오디오 드라이버들의 출사 지오메트리는 어레이 스피커를 지지하는 표면에서 튀어 오르도록 구성되어 방 전체에 걸친 음악 분포를 개선시킬 수 있다. 어레이 스피커는 어레이 스피커의 하우징 내에 분포된 다수의 진동 차단 요소들을 포함할 수 있다. 진동 차단 요소들은 어레이 스피커의 서브우퍼에서 발생된 힘의 강도를 줄이도록 구성될 수 있다.

Inventors

• 스탠리, 크레이그 엠.
• 앤더슨, 몰리 제이.
• 파커, 사무엘 지.
• 우, 메이팅
• 멘데즈, 자비에르
• 리우, 롱
• 코우신스, 벤자민 에이.
• 선, 유핀
• 치, 준
• 브린스필드, 제이슨 더블유.
• 포터, 사이먼 케이.
• 쉐린, 존 에이치.
• 트레이너, 글렌 케이.
• 델라 로사, 제이슨 씨.
• 후베, 에단 엘.
• 매킨토시, 션 티.
• 왕, 에릭 엘.
• 스트링거, 크리스토퍼 제이.

Assignees

• 애플 인크.

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20170811

Priority Date

20170602

Claims (20)

1. 음성 제어식 전자 디바이스(voice-controlled electronic device)로서, 대향하는 상면 및 하면을 이등분하는 종축, 및 상기 상면과 상기 하면 사이에 연장되는 측면을 갖는 축대칭 디바이스 하우징; 상기 축대칭 디바이스 하우징 내에 배치되고 상기 종축 주위에 방사상으로 분포된 복수의 마이크로폰; 상기 축대칭 디바이스 하우징 내에 배치된 컴퓨터 판독가능 메모리; 상기 축대칭 디바이스 하우징 내에 배치되고 상기 컴퓨터 판독가능 메모리에 결합된 프로세서 - 상기 프로세서는 사용자와 상호작용하고 음성 커맨드를 발행하려는 사용자의 의도를 나타내는 커맨드 구문을 인식한 후에 상기 복수의 마이크로폰에 의해 수신된 음성 커맨드들을 프로세싱하기 위해 상기 컴퓨터 판독가능 메모리에 저장된 컴퓨터 명령어들을 실행하도록 구성됨 -; 상기 축대칭 디바이스 하우징 내에 배치되고 상기 프로세서가 장착된 메인 로직 보드; 상기 축대칭 디바이스 하우징 내에 배치되고, 제1 주파수 범위 내의 음파들을 생성하도록 구성되는 제1 오디오 드라이버 조립체 및 제2 오디오 드라이버 조립체; 상기 축대칭 디바이스 하우징 내에 배치되고, 상기 제1 주파수 범위보다 낮은 제2 주파수 범위 내의 음파들을 생성하도록 구성되는 제3 오디오 드라이버 조립체 - 상기 제3 오디오 드라이버 조립체는 제1 면을 따라 정렬된 다이어프램을 포함함 -; 외부 커버 - 상기 외부 커버는 상기 외부 커버 상에 형성되고 상기 축대칭 디바이스 하우징의 상기 측면 위에 배치되어 상기 외부 커버 아래에 위치된 오디오 컴포넌트들을 은폐하는 패턴을 가지며, 상기 외부 커버는 상기 음성 제어식 전자 디바이스의 일관된 외부 표면을 제공하고, 상기 제1 오디오 드라이버 조립체 및 상기 제2 오디오 드라이버 조립체에 의해 생성된 오디오 파들이 상기 외부 커버를 통과하는 것을 허용함 -; 상기 축대칭 디바이스 하우징의 상기 상면에 배치된 터치 감응형 사용자 인터페이스 - 상기 터치 감응형 사용자 인터페이스는 스피커 볼륨을 조정하도록 구성됨 -; 상기 축대칭 디바이스 하우징 내에 배치되고 상기 제3 오디오 드라이버 조립체의 다이어프램으로부터 이격된 위치에서 상기 제1 면에 평행하게 정렬된 제2 회로 보드 - 상기 제3 오디오 드라이버 조립체의 다이어프램은 동작 동안 상기 제2 회로 보드와 접촉하도록 공기를 이동시킴으로써 상기 제2 회로 보드를 냉각시키도록 구성됨 -; 및 상기 축대칭 디바이스 하우징 내에 배치되고, 상기 음성 제어식 전자 디바이스에 전력을 공급하도록 구성된 전력 공급 유닛을 포함하는, 음성 제어식 전자 디바이스.
2. 제1항에 있어서, 상기 음성 제어식 전자 디바이스는 상기 복수의 마이크로폰을 이용한 삼각측량에 의해 사용자의 위치를 식별하도록 구성되는, 음성 제어식 전자 디바이스.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 회로 보드는 상기 터치 감응형 사용자 인터페이스의 하나 이상의 부분을 조명하도록 정렬되는, 상기 제2 회로 보드 상에 형성된 복수의 LED를 포함하는, 음성 제어식 전자 디바이스.
4. 제1항에 있어서, 상기 터치 감응형 사용자 인터페이스는 용량성 터치 센서들을 포함하는, 음성 제어식 전자 디바이스.
5. 제4항에 있어서, 상기 터치 감응형 사용자 인터페이스의 상이한 영역들을 조명하도록 배열된 하나 이상의 발광 다이오드를 더 포함하는, 음성 제어식 전자 디바이스.
6. 제1항에 있어서, 상기 축대칭 디바이스 하우징 내에 배치된 무선 통신 시스템을 더 포함하는, 음성 제어식 전자 디바이스.
7. 제1항에 있어서, 오디오 성능을 개선하기 위해 빔형성 기술들을 구현하도록 구성되는 회로를 더 포함하는, 음성 제어식 전자 디바이스.
8. 제7항에 있어서, 상기 빔형성 기술들은 보강 간섭을 생성하는, 음성 제어식 전자 디바이스.
9. 제1항에 있어서, 상기 프로세서가 상기 음성 제어식 전자 디바이스를 둘러싸는 물체들을 특성화하기 위해 사용하는 방사선의 펄스들을 방출하도록 구성된 복수의 근접 센서를 더 포함하는, 음성 제어식 전자 디바이스.
10. 제9항에 있어서, 상기 복수의 근접 센서는 적외선 방사선의 펄스들을 방출하는, 음성 제어식 전자 디바이스.
11. 제9항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 근접 센서들로부터의 피드백에 기초하여 상기 제1 오디오 드라이버 조립체 또는 상기 제2 오디오 드라이버 조립체의 출력을 변경하도록 구성되는, 음성 제어식 전자 디바이스.
12. 제1항에 있어서, 상기 전력 공급 유닛에 전기적으로 결합되고 상기 제1 및 제2 오디오 드라이버 조립체들에 전력을 제공하도록 구성된 증폭기 보드를 더 포함하는, 음성 제어식 전자 디바이스.
13. 제1항에 있어서, 상기 축대칭 디바이스 하우징의 상기 상면 및 상기 하면은 서로 평행하고, 상기 측면에 수직인, 음성 제어식 전자 디바이스.
14. 제1항에 있어서, 상기 제1 오디오 드라이버 조립체는 상기 축대칭 디바이스 하우징 주위에 방사상으로 분포된 복수의 오디오 드라이버 조립체를 포함하는 오디오 드라이버 조립체 어레이의 일부인, 음성 제어식 전자 디바이스.
15. 제14항에 있어서, 상기 오디오 드라이버 조립체 어레이 내의 각각의 오디오 드라이버 조립체는 2개의 인접한 오디오 드라이버 조립체를 포함하고, 상기 2개의 인접한 오디오 드라이버 조립체 각각으로부터 동일하게 이격되는, 음성 제어식 전자 디바이스.
16. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는 커맨드들을 프로세싱하여 스마트 디바이스를 동작시키도록 구성되는, 음성 제어식 전자 디바이스.
17. 음성 제어식 전자 디바이스로서, 서로 평행하고 대향하는 상면 및 하면을 이등분하는 종축, 및 상기 상면과 상기 하면 사이에 수직으로 연장되는 측면을 갖는 축대칭 디바이스 하우징; 상기 축대칭 디바이스 하우징 내에 배치되고 상기 종축 주위에 방사상으로 분포된 복수의 마이크로폰; 상기 축대칭 디바이스 하우징 내에 배치된 컴퓨터 판독가능 메모리; 상기 축대칭 디바이스 하우징 내에 배치되고 상기 컴퓨터 판독가능 메모리에 결합된 프로세서 - 상기 프로세서는 상기 복수의 마이크로폰에 의해 수신된 음성 커맨드들을 프로세싱함으로써 음성 비서를 통해 사용자와 상호작용하기 위해 상기 컴퓨터 판독가능 메모리에 저장된 컴퓨터 명령어들을 실행하도록 구성됨 -; 상기 축대칭 디바이스 하우징 내에 배치된 무선 통신 시스템; 상기 축대칭 디바이스 하우징 내에 배치되고, 제1 주파수 범위 내의 음파들을 생성하도록 구성되는 제1 오디오 드라이버 조립체 및 제2 오디오 드라이버 조립체; 상기 축대칭 디바이스 하우징 내에 배치되고, 상기 제1 주파수 범위보다 낮은 제2 주파수 범위 내의 음파들을 생성하도록 구성되는 제3 오디오 드라이버 조립체 - 상기 제3 오디오 드라이버 조립체는 제1 면을 따라 정렬된 다이어프램을 포함함 -; 외부 커버 - 상기 외부 커버는 상기 외부 커버 상에 형성되고 상기 축대칭 디바이스 하우징의 상기 측면 위에 배치되어 상기 외부 커버 아래에 위치된 오디오 컴포넌트들을 은폐하는 패턴을 가지며, 상기 외부 커버는 상기 음성 제어식 전자 디바이스의 일관된 외부 표면을 제공하고, 상기 제1 오디오 드라이버 조립체 및 상기 제2 오디오 드라이버 조립체에 의해 생성된 오디오 파들이 상기 외부 커버를 통과하는 것을 허용함 -; 상기 축대칭 디바이스 하우징의 상기 상면에 배치된 터치 감응형 사용자 인터페이스 - 상기 터치 감응형 사용자 인터페이스는 스피커 볼륨을 조정하도록 구성됨 -; 상기 축대칭 디바이스 하우징 내에 배치되고 상기 프로세서가 장착된 메인 로직 보드; 상기 축대칭 디바이스 하우징 내에 배치되고 상기 제3 오디오 드라이버 조립체의 다이어프램으로부터 이격된 위치에서 상기 제1 면에 평행하게 정렬된 제2 회로 보드 - 상기 제3 오디오 드라이버 조립체의 다이어프램은 동작 동안 상기 제2 회로 보드와 접촉하도록 공기를 이동시킴으로써 상기 제2 회로 보드를 냉각시키도록 구성됨 -; 및 전력 공급 유닛에 전기적으로 결합되고, 상기 제1 및 제2 오디오 드라이버 조립체들에 전력을 제공하도록 구성되는 증폭기 보드를 포함하고, 상기 음성 제어식 전자 디바이스는 상기 복수의 마이크로폰을 이용한 삼각측량에 의해 사용자의 위치를 식별하도록 구성되는, 음성 제어식 전자 디바이스.
18. 제17항에 있어서, 오디오 성능을 개선하기 위해 빔형성 기술들을 구현하도록 구성된 회로를 더 포함하는, 음성 제어식 전자 디바이스.
19. 제18항에 있어서, 상기 빔형성 기술들은 보강 간섭을 생성하는, 음성 제어식 전자 디바이스.
20. 제17항에 있어서, 상기 프로세서가 상기 음성 제어식 전자 디바이스를 둘러싸는 물체들을 특성화하기 위해 사용하는 적외선의 펄스들을 방출하도록 구성된 복수의 근접 센서를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 근접 센서들로부터의 피드백에 기초하여 상기 제1 오디오 드라이버 조립체 또는 상기 제2 오디오 드라이버 조립체의 출력을 변경하도록 더 구성되는, 음성 제어식 전자 디바이스.

Description

오디오 드라이버 및 전력 공급 유닛 아키텍처{AUDIO DRIVER AND POWER SUPPLY UNIT ARCHITECTURE} 관련 출원에 대한 상호 참조 본 출원은 2017년 6월 2일자로 출원된 미국 정규 특허 출원 제15/613,054호, 2017년 6월 2일자로 출원된 미국 정규 특허 출원 제15/613,060호, 2017년 6월 2일자로 출원된 미국 정규 특허 출원 제15/613,063호, 2017년 6월 2일자로 출원된 미국 정규 특허 출원 제15/613,066호, 2017년 6월 2일자로 출원된 미국 정규 특허 출원 제15/613,073호 및 2017년 6월 2일자로 출원된 미국 정규 특허 출원 제15/613,079호에 대해 우선권을 주장하며, 이는, 2016년 9월 23일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/399,165호, 2016년 9월 23일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/399,229호, 2016년 9월 23일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/399,262호, 2016년 9월 23일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/399,293호, 2016년 9월 23일에 출원된 미국 가특허 출원 제62/399,288호 및 2017년 5월 16일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/507,007호에 대해 우선권의 이익을 각각 주장한다. 기술분야 본 발명은 일반적으로 스피커들에 적용된다. 특히, 원통형 하우징 내에 하우징된 스피커들의 어레이가 설명된다. 일반적으로 종래의 스피커들은 본질적으로 방향성을 가지므로, 방 안에 데드 스폿(dead spot)들을 남기는 효과를 가질 수 있다. 종종 방 전체에 걸쳐 실질적으로 균일한 레벨의 오디오 성능을 달성할 수 있도록 많은 스피커들의 어레이가 방 둘레로 분포된다. 기존의 스피커들은 또한 특정 재생 영역에서 진동 편위(vibratory excursion)의 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 서브우퍼는 재생되는 음악의 볼륨과 주파수에 따라 스피커의 실질적인 윙윙거림(buzzing) 및/또는 움직임을 유발할 수 있다. 결과적으로, 스피커 설계의 개선이 바람직하다. 본 개시는 스피커 또는 스피커들의 어레이를 포함하는 전자 디바이스와 관련된 다양한 실시예들을 설명한다. 어레이 스피커가 개시되며, 어레이 스피커는:축대칭형(axisymmetric) 디바이스 하우징; 축대칭형 디바이스 하우징의 내부 주위에 반경방향으로 분포된 다수의 오디오 드라이버 조립체들; 및 오디오 드라이버 조립체들 중 2개 이상의 오디오 드라이버 조립체들 사이에 위치된 전력 공급 유닛을 포함한다. 전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는 디바이스 하우징; 및 디바이스 하우징 내에 원형 구성으로 배열된 오디오 드라이버 조립체들을 포함하고, 각각의 오디오 드라이버 조립체의 다이어프램들은 다이어프램들에 의해 발생된 오디오 파가 초기에 원형 구성의 중심 구역을 향하여 배향되도록 배열된다. 전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는 축대칭형 하우징; 축대칭형 하우징 내에 규칙적인 반경방향 간격으로 배치된 오디오 드라이버 조립체들의 어레이를 포함하며, 오디오 드라이버 조립체들의 각각은 오디오 파를 발생하도록 구성되며, 오디오 파는 축대칭형 하우징의 하향 대면 단부에 의해 한정된 음향 벤트(acoustic vent)들을 통해 실질적으로 축대칭형 하우징에서 출사된다. 전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는 서브우퍼를 포함하고, 서브우퍼는 다이어프램, 다이어프램에 결합되고 변화하는 자기장(changing magnetic field)을 방출하도록 구성된 코일, 및 코일에 의해 발생된 변화하는 자기장과 상호작용하여 축방향으로 다이어프램을 이동시키도록 구성된 영구 자석을 가지며, 영구 자석은 그로부터 반경방향으로 돌출되는 로브(lobe)들을 포함한다. 스피커가 개시되며, 스피커는 디바이스 하우징, 및 디바이스 하우징 내에 배치되고 디바이스 하우징의 종축과 정렬된 방향으로 진동되도록 구성된 다이어프램을 갖는 서브우퍼를 포함하며, 서브우퍼는 디바이스 하우징의 종축을 중심으로 규칙적인 반경방향 간격으로 분포된 복수의 돌출부들을 포함하는 영구 자석을 포함한다. 전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는: 디바이스 하우징; 디바이스 하우징 내에 배치되고, 로브들이 그로부터 반경방향으로 돌출된 영구 자석을 갖는 서브우퍼; 디바이스 하우징 내에 배치된 오디오 드라이버 조립체를 포함하며; 오디오 드라이버 조립체에 전력을 공급하도록 구성되고 로브들 중 2개의 로브들 사이에 위치되는 커패시터를 포함한다. 오디오 드라이버가 개시되며, 오디오 드라이버는: 오디오 출사 개구부를 한정하는 드라이버 하우징; 드라이버 하우징 내에 배치된 다이어프램; 및 다이어프램과 오디오 출사 개구부 사이에 배치된 위상 플러그 조립체를 포함한다. 다이어프램 및 위상 플러그 조립체는 전방 체적을 후방 체적으로부터 분리하고, 후방 체적의 일부분은 오디오 출사 개구부를 향하고 다이어프램을 지나 연장된다. 어레이 스피커가 개시되며, 어레이 스피커는: 제2 오디오 드라이버 조립체와 제3 오디오 드라이버 조립체 사이에 배치된 제1 오디오 드라이버 조립체를 포함하고, 제1 오디오 드라이버 조립체는: 오디오 출사 개구부를 한정하는 드라이버 하우징; 드라이버 하우징 내에 배치된 다이어프램; 및 다이어프램과 오디오 출사 개구부 사이에 배치된 위상 플러그를 포함하며, 위상 플러그는 전방 체적을 후방 체적으로부터 분리하고, 후방 체적의 일부분은 오디오 출사 개구부를 향해 다이어프램을 지나 연장된다. 오디오 드라이버 조립체가 개시되며, 오디오 드라이버는: 오디오 출사 개구부를 한정하는 드라이버 하우징; 전방 체적을 후방 체적으로부터 분리하는 위상 플러그 - 후방 체적의 일부분은 오디오 출사 개구부를 향해 연장됨 -; 내부 체적을 한정하도록 위상 플러그와 맞물리는 U-컵; 내부 체적 내에 배치되고 변화하는 자기장을 발생시키도록 구성된 전기 전도성 코일과 결합되는 다이어프램; 및 U-컵에 결합되고 변화하는 자기장과 상호작용하도록 구성된 드라이버 자석을 포함한다. 변화하는 자기장, 그리고 U-컵의 상부 플레이트와 내부 대면 벽 사이에 위치된 에어 갭 내에 배치된 자기장의 일부분 간의 상호작용은 다이어프램이 내부 체적 내에서 진동하게 한다. 스피커가 개시되며, 스피커는: 디바이스 하우징; 디바이스 하우징의 단부에 배치된 사용자 인터페이스 조립체; 사용자 인터페이스 조립체의 내부 대면 표면에 고정된 인쇄 회로 기판(PCB); 및 스피커의 동작 중에 PCB를 향해 공기를 밀도록 구성된 서브우퍼를 포함한다. 전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는: 디바이스 하우징; 사용자 인터페이스 조립체; 사용자 인터페이스 조립체의 내부 대면 표면에 고정된 인쇄 회로 기판(PCB); 및 전자 디바이스의 동작 중에 PCB를 향해 공기를 밀도록 구성된 다이어프램을 갖는 오디오 컴포넌트를 포함한다. 어레이 스피커가 개시되며, 어레이 스피커는: 원형 지오메트리(geometry)로 배열된 오디오 드라이버 조립체들의 어레이; 오디오 드라이버 조립체들의 각각에 대한 오디오 출사 채널을 한정하는 스피커 하우징; 및 스피커 하우징을 지지하고 스피커 하우징보다 작은 직경을 가지는 풋(foot)을 포함하며, 풋의 표면은 스피커 하우징의 표면과 협력하여 오디오 출사 채널들의 각각에 대한 출사 개구 구역을 한정하고, 풋의 주변부로부터 스피커 하우징의 외측 에지까지의 제1 거리는 풋의 원단부로부터 스피커 하우징의 하향 대면 표면까지의 제2 거리보다 크다. 전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는 축대칭형 디바이스 하우징; 축대칭형 디바이스 하우징 내에 배치된 오디오 드라이버 조립체들; 및 축대칭형 디바이스 하우징보다 실질적으로 더 작은 직경을 갖는 풋을 포함하며, 풋은 축대칭형 디바이스 하우징의 하향 대면 표면과 협력하여, 오디오 파가 축대칭형 디바이스 하우징에서 출사될 때, 오디오 드라이버 조립체들에 의해 발생된 오디오 파를 확산시키도록 형상화된 오디오 출사 영역을 한정한다. 전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는: 상부 하우징 컴포넌트 및 하부 하우징 컴포넌트를 포함하는 디바이스 하우징; 하부 하우징 컴포넌트에 의해 한정된 나사산과 맞물리는 환형 지지 부재; 환형 지지 부재에 결합된 서브우퍼; 및 상부 하우징 컴포넌트에 의해 한정되는 개구부를 통해 연장되고 환형 지지 부재와 맞물리는 체결구를 포함한다. 전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는: 내부 체적을 한정하도록 협력하는 제1 및 제2 하우징 컴포넌트들을 포함하는 디바이스 하우징; 내부 체적 내에 배치되고 제1 하우징 컴포넌트의 내부 대면 표면을 따라 배열된 나사산과 맞물리는 환형 지지 부재; 및 환형 지지 부재에 결합된 오디오 컴포넌트를 포함하며, 오디오 컴포넌트는 디바이스 하우징의 종축과 정렬된 방향으로 진동되도록 구성된 다이어프램을 포함한다. 스피커 디바이스가 개시되며, 스피커 디바이스는: 상부 하우징 컴포넌트 및 상부 하우징 컴포넌트에 결합된 하부 하우징 컴포넌트를 포함하는 축대칭형 디바이스 하우징; 하부 하우징 컴포넌트의 내부 대면 표면을 따라 배치된 나사산과 맞물리는 지지 구조체 - 지지 구조체는 제1 환형 부재 및 제1 환형 부재에 맞물리는 제2 환형 부재를 포함함 -; 지지 구조체에 결합되고 지지 구조체에 의해 한정된 중앙 개구부를 채우는 서브우퍼; 및 상부 하우징 컴포넌트에 의해 한정되는 개구부를 통해 연장되고 환형 지지 부재와 맞물리는 체결구를 포함한다. 사용자 인터페이스가 개시되며, 사용자 인터페이스는: 터치 입력들을 수신하도록 구성된 외부 표면; 외부 표면을 향하여 광을 지향시키도록 구성되고 렌즈 패턴으로 배열된 광원들; 및 광원들과 외부 표면 사이에 배치된 단일 피스 렌즈 어레이를 포함하며, 렌즈 어레이는 렌즈 패턴으로 배열된 렌즈들을 포함하며, 렌즈들의 각각은 투명 기판으로부터 돌출되고, 광원들 중 각각 하나의 광원에 대면하는 표면을 갖는다. 전자 디바이스가 개시되며, 전자 디바이스는: 디바이스 하우징; 및 디바이스 하우징의 제1 단부에서 외부 표면을 따라 배치된 사용자 인터페이스를 포함하며, 사용자 인터페이스는 외부 표면의 일 구역을 조명하도록 구성된 광원들, 및 렌즈 패턴으로 배