KR101364049B1 - System and Method for Personal Position Directed Speaker and computer-readable recording medium with program therefor - Google Patents

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KR101364049B1 KR1020120078920A KR20120078920A KR101364049B1 KR 101364049 B1 KR101364049 B1 KR 101364049B1 KR 1020120078920 A KR1020120078920 A KR 1020120078920A KR 20120078920 A KR20120078920 A KR 20120078920A KR 101364049 B1 KR101364049 B1 KR 101364049B1
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Abstract

본 발명은 가청주파수대역의 음악과 소리를 초음파대역의 소리로 변조하는 것으로 단순한 주파수 변조가 아닌 공기 중에서 실재 가청주파수의 음악과 소리가 생성되도록 원리에 맞게 변조하는 구성을 통해 기존의 초지향성 스피커의 대중화를 막는 변조기술과 다른 새로운 기술로 초지향성 스피커를 제공하기 위한 것으로서, 오디오 신호가 주파수 변조된 반송파를 가청 주파수 대역보다도 높은 초음파 대역의 제 1 초음파 변조신호로 변조하는 초음파 변조기와, 상기 초음파 변조기에서 초음파 대역으로 변조된 초음파 변조신호에 기반하여 제 1 초음파 변조신호보다 더 높은 출력 세기를 갖는 제 2 초음파 변조신호를 생성하는 초음파 생성부와, 상기 초음파 변조기에서 변조된 제 1 초음파 변조신호 앞단에 초음파 생성부에서 생성된 제 2 초음파 변조신호를 결합하여 초지향성을 갖는 제 3 초음파 변조신호를 발생하는 초음파 발생기를 포함하여 구성되는데 있다.The present invention modulates the music and sound of the audible frequency band into the sound of the ultrasonic band and modulates the sound according to the principle so that music and sound of the actual audible frequency are generated in the air, rather than a simple frequency modulation. An ultrasonic modulator for providing a super-directional speaker with a modulation technique that prevents popularization, and an ultrasonic modulator for modulating a carrier wave whose audio signal is frequency-modulated into a first ultrasonic modulated signal of an ultrasonic band higher than an audible frequency band, and the ultrasonic modulator. An ultrasonic wave generator configured to generate a second ultrasonic modulated signal having a higher output intensity than the first ultrasonic modulated signal based on the ultrasonic modulated signal modulated by the ultrasonic band, and in front of the first ultrasonic modulated signal modulated by the ultrasonic modulator. Second ultrasonic modulation generated by the ultrasonic generator The can is composed including an ultrasonic generator for generating a third ultrasonic signal modulated by combining an arc having a second orientation.

Figure R1020120078920
Figure R1020120078920

Description

개인적 위치 방향 스피커 시스템 및 제공방법, 그리고 이를 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체{System and Method for Personal Position Directed Speaker and computer-readable recording medium with program therefor}System and Method for Personal Position Directed Speaker and computer-readable recording medium with program therefor}

본 발명은 초음파를 이용한 지향성을 향상시킨 스피커로서, 기존의 스피커는 출력되는 소리가 모든 방향으로 퍼지지만, 본 발명의 스피커는 소리가 퍼지지 않고 한 방향으로만 소리를 전달하여 큰 소리가 멀리까지 보낼 수 있고, 오직 사용자 자신만 소리를 들을 수 있어 같은 공간에 있는 다른 사람들에게는 소리가 전달되지 않도록 제공할 수 있는 초지향성 스피커인 개인적 위치 방향 스피커(Personal Position Directed Speaker : PPDS)에 관한 것이다.The present invention is a speaker that improves the directivity using ultrasonic waves, the existing speaker outputs the sound spread in all directions, but the speaker of the present invention transmits the sound in only one direction without spreading the sound to send a loud sound far It relates to a Personal Position Directed Speaker (PPDS), a super-directional speaker that can only be heard by the user and that only the user can hear the sound so that it is not transmitted to others in the same room.

현대의 인간 생활에서 집이나, 직장, 야외, 건물, 가계 등 모든 장소에 스피커가 설치되어 쓰여지고 있으며, 핸드폰, 모바일 기기, 노트북, 컴퓨터, MP3 등 소형 가전기기부터 TV, 오디오, 자동차 등 소리를 출력시켜야 하는 모든 전자기기에 스피커와 이어폰이 쓰이고 있다. 이는 소비자들이 자신이 원하는 음악과 영상의 음향을 즐기려는 경향이 늘어나면서 사용되는 스피커와 이어폰이 수요도 증가하고 있는 추세에 있다.Speakers are installed in all places of home, work, outdoor, buildings, households, etc. in modern human life and sound such as TV, audio, car, etc. from small household appliances such as mobile phones, mobile devices, Speakers and earphones are used in every electronic device that needs to be done. As consumers tend to enjoy the sound of music and images they want, the demand for speakers and earphones used is increasing.

하지만 소비자들이 스피커와 이어폰을 통해 음악과 소리를 즐기려는 욕구가 늘어남과 동시에 기존의 다이나믹(진동판) 스피커나 이어폰은 여러 상황과 사용함에 있어 제약과 불편함이 존재한다.However, as consumers' desire to enjoy music and sound through speakers and earphones increases, existing dynamic speakers and earphones have limitations and inconveniences in various situations and uses.

첫 번째로 가장 많이 쓰이는 다이나믹(진동판) 스피커의 경우 스피커에서 출력되는 소리는 전기신호를 진동으로 변환하여 공기 중에 전달함으로써 소리를 생성하게 된다. 즉, 공기 중에 진동을 전달할 때 등방성을 가지며 전달하게 됨에 따라서 모든 공간으로 소리가 퍼져나가는 성질로 공간에서의 다른 사람들이 스피커의 소리를 원하지 않은 경우 소음공해를 발생시키고 사용자의 경우 자신의 스피커 소리를 다른 사람들에게 유출시킬 수밖에 없다.In the case of the first most dynamic (vibration plate) speaker, the sound output from the speaker converts an electrical signal into vibration and delivers it in the air. In other words, when the vibration is transmitted in the air, it is isotropic and the sound spreads to all the spaces. Therefore, when other people in the space do not want the speaker's sound, it generates noise pollution and the user's own sound You have no choice but to leak it to others.

두 번째로 이어폰의 경우 초소형 스피커를 귀에 꽂아 사용하므로 다름 사람들에게 소리를 유출시키지 않으면서도 휴대할 수 있고 자유롭게 음악을 청취할 수 있다는 장점이 있지만, 이어폰이 귀를 막으므로 사용자는 외부 소리를 들을 수 없고 오래 청취할 경우 청각에 문제가 발생하는 문제가 있다.Secondly, the earphones have the advantage of being able to carry and freely listen to music without leaking sound to other people, because the tiny speakers are inserted into the ears, but the earphones block the ears so that the user can hear outside sounds. There is a problem that hearing problems occur if you listen for a long time without.

이러한 문제를 해결하기 위하여 특정 방향에서만 소리를 들을 수 있도록 출력할 수 있는 초지향성 스피커가 등장하게 되었다.In order to solve this problem, a super-directional speaker that can output sound only in a specific direction has emerged.

이러한 초지향성 스피커의 발명은 2차 세계대전 이후 잠수함의 레이더 기술인 소나(sonar)에 대한 연구가 발전하면서 1970년대에 공기 중에서도 소나를 이용하면 소리를 빔처럼 쏘아 보낼 수 있다는 것을 발견하면서부터 시작되었다. 그 이후 많은 과학자들이 초지향성 스피커에 대한 물리적 원리와 기존의 음성(가청영역의 소리)을 스피커에 실어 보낼 방법을 연구하였다. 초지향성 스피커의 원리는 공기의 물리적 비선형성 때문이라는 것은 쉽게 이해할 수 있지만 기존의 음성을 스피커에 쓰일 수 있도록 변조하는 기술은 20세기의 기술로는 어려웠다. 2000년도에 들어서 스피커의 핵심기술인 변조기술을 미국의 ATC(American Technology Corporation), Holosonics과, 일본의 MITSUBISHI 그리고 한국의 소니캐스트가 발명하여 각자의 기술을 적용시킨 스피커를 상품화하였다.The invention of such a super-directional speaker began with the discovery of the submarine's radar technology, sonar, after World War II, that in the 1970s it was possible to use a sonar in the air to send sound like a beam. Since then, many scientists have studied the physical principles of supergiant loudspeakers and how to send existing speech (the sound of the audible range) to the speakers. It is easy to understand that the principle of superdirectional speakers is due to the physical nonlinearity of the air, but the technology of modulating existing voices for use in speakers was difficult in the 20th century. In 2000, the core technology of the speaker was invented by American Technology Corporation (ATC), Holosonics in the US, MITSUBISHI in Japan, and Sonycast in Korea to commercialize the speaker.

그러나 초지향성 스피커가 기존의 스피커가 갖지 못하는 강력한 기능을 가지고 있으면서도 대중적으로 쓰이지 않고 잘 알려지지 않고 있다. Super-directional speakers, however, have powerful features that traditional speakers do not have, but are not widely used and are not well known.

그 첫 번째 이유는 변조기술을 위에 기재된 4개의 기업이 기술독점하고 있기 때문이다. 즉, 일반적으로 쓰이는 진동판 스피커(다이나믹 스피커)는 1925년도에 발명되어 지금까지 그때의 방법으로 기술의 큰 변화 없이 쓰이고 있다. 이 때문에 진동판 스피커는 특별한 기술 없이 만들 수 있고 저렴하게 구입할 수 있다. 그러나 초지향성 스피커는 변조기술이 필수적을 있어야만 스피커의 기능을 실현할 수 있어 4개의 기업 이외에는 스피커를 만들 수 없다. 그래서 4개의 기업은 일반적인 진동판 스피커 가격의 10배에서 20배에 해당하는 가격으로 기술 독점적 전략을 하고 있어 일반 소비자들은 초지향성 스피커를 구입하기 어렵게 된다. The first reason is that the modulation technology is monopolized by the four companies listed above. In other words, a commonly used diaphragm speaker (dynamic speaker) was invented in 1925 and has been used so far without any major change in technology. Because of this, the diaphragm speaker can be made without any special technique and it can be bought cheaply. However, super-directional speakers can only realize the functions of the speaker when modulation technology is essential, so no other company can make a speaker. Thus, four companies have a technology monopoly strategy that is 10 to 20 times the price of a general diaphragm speaker, making it difficult for ordinary consumers to purchase super-directional speakers.

또 하나의 다른 이유는 변조기술이 복잡하고 어렵다는데 있다. 40년의 역사를 가진 초지향성 스피커를 4개의 기업밖에 못 만드는 이유가 바로 여기에 있다. 그래서 스피커의 초음파 발생기보다 변조호로가 훨씬 복잡하고 크다. 이러한 변조기술을 구현하는 변조회로가 복잡하고 만들기 어렵기 때문에 제작비용이 비싸고 대량생산이 어려운 문제가 있다. Another reason is that the modulation technique is complex and difficult. That's why four companies have 40 years of super-directional speakers. Therefore, the modulation channel is much more complicated and larger than the ultrasonic generator of the speaker. Since the modulation circuit that implements such modulation technology is complicated and difficult to make, there is a problem that the manufacturing cost is high and the mass production is difficult.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 가청주파수대역의 음악과 소리를 초음파대역의 소리로 변조하는 것으로 단순한 주파수 변조가 아닌 공기 중에서 실재 가청주파수의 음악과 소리가 생성되도록 원리에 맞게 변조하는 구성을 통해 기존의 초지향성 스피커의 대중화를 막는 변조기술과 다른 새로운 기술로 초지향성 스피커를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made in order to solve the above problems, by modulating the music and sound of the audible frequency band to the sound of the ultrasonic band, the principle of producing music and sound of the actual audible frequency in the air rather than a simple frequency modulation The purpose of the present invention is to provide a super directional speaker with a modulation technique that prevents the popularization of the super directional speaker through a configuration that modulates according to the present invention.

본 발명의 다른 목적은 크고 복잡한 변조회로를 저가 및 소형화시켜 휴대가 가능한 휴대용 제품에 적용 가능한 개인적 위치 방향 스피커 시스템 및 그 제공방법을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a personal position direction speaker system applicable to a portable product that can be carried at a low cost and a compact size with a large and complicated modulation circuit, and a method for providing the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 개인적 위치 방향 스피커 시스템의 특징은 오디오 신호가 주파수 변조된 반송파를 가청 주파수 대역보다도 높은 초음파 대역의 제 1 초음파 변조신호로 변조하는 초음파 변조기와, 상기 초음파 변조기에서 초음파 대역으로 변조된 초음파 변조신호에 기반하여 제 1 초음파 변조신호보다 더 높은 출력 세기를 갖는 제 2 초음파 변조신호를 생성하는 초음파 생성부와, 상기 초음파 변조기에서 변조된 제 1 초음파 변조신호 앞단에 초음파 생성부에서 생성된 제 2 초음파 변조신호를 결합하여 초지향성을 갖는 제 3 초음파 변조신호를 발생하는 초음파 발생기를 포함하여 구성되는데 있다.Features of the personal position direction speaker system according to the present invention for achieving the above object is an ultrasonic modulator for modulating the carrier frequency-modulated carrier wave into a first ultrasonic modulated signal of an ultrasonic band higher than the audible frequency band, the ultrasonic wave An ultrasonic generator for generating a second ultrasonic modulated signal having a higher output intensity than the first ultrasonic modulated signal based on the ultrasonic modulated signal modulated by the modulator to the ultrasonic band, and the first ultrasonic modulated signal modulated by the ultrasonic modulator And an ultrasonic generator for generating a third ultrasonic modulated signal having superdirectivity by combining the second ultrasonic modulated signal generated by the ultrasonic generator.

바람직하게 상기 개인적 위치 방향 스피커 시스템은 일정주파수의 반송파를 출력하는 반송파 발진기와, 오디오 신호를 출력하는 오디오 신호원과, 상기 반송파 발진기로부터의 반송파를 오디오 신호원으로부터의 오디오 신호로 주파수 변조하는 주파수 변조기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the personal position direction speaker system comprises a carrier oscillator for outputting a carrier of a constant frequency, an audio signal source for outputting an audio signal, and a frequency modulator for frequency modulating the carrier from the carrier oscillator with an audio signal from an audio signal source. Characterized in that further comprises.

바람직하게 상기 반송파 발진기는 40KHz의 반송파를 출력하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the carrier oscillator is characterized in that for outputting a carrier of 40KHz.

바람직하게 상기 오디오 신호원은 MP3, PC, 스마트폰, TV를 포함하는 소리를 출력하는 기기인 것을 특징으로 한다.Preferably the audio signal source is characterized in that the device for outputting sound, including MP3, PC, smartphone, TV.

바람직하게 상기 제 2 초음파 변조신호는 초음파 펄스인 것을 특징으로 한다.Preferably, the second ultrasonic modulated signal is an ultrasonic pulse.

바람직하게 상기 초음파 변조기는 입력된 주파수 변조된 반송파를 미리 정의된 초음파 대역으로 이동시켜 초음파 대역으로 변조하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the ultrasonic modulator moves the input frequency-modulated carrier to a predefined ultrasonic band and modulates the ultrasonic band.

바람직하게 상기 미리 정의된 초음파 대역은 20KHz 이상의 초음파 대역인 것을 특징으로 한다.Preferably, the predefined ultrasonic band is characterized in that the ultrasonic band of 20KHz or more.

바람직하게 상기 초음파 발생기는 적어도 1개의 초음파 발생 소자로 이루어지고, 초음파 발생기가 향한 방향으로 초지향성을 가지고 방출하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the ultrasonic generator includes at least one ultrasonic generator, and emits the ultrasonic wave in a direction toward the ultrasonic generator.

바람직하게 상기 초음파 발생기는 상기 제 1 초음파 변조신호를 출력하는 제 1 초음파 발생기와, 상기 제 1 초음파 발생기와 마주보는 방향으로 180도 이내의 각도로 상기 제 2 초음파 변조신호를 출력하는 제 2 초음파 발생기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the ultrasonic generator includes a first ultrasonic generator for outputting the first ultrasonic modulation signal, a second ultrasonic generator for outputting the second ultrasonic modulation signal at an angle within 180 degrees in a direction opposite to the first ultrasonic generator, And a control unit.

바람직하게 상기 제 1 초음파 발생기 및 제 2 초음파 발생기는 서로 이웃하게 붙여서 마주보는 방향으로 소정의 각도로 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first ultrasonic generator and the second ultrasonic generator are attached to each other at a predetermined angle in a direction opposite to each other.

바람직하게 상기 제 1 초음파 발생기 및 제 2 초음파 발생기는 각각 서로 소정의 거리로 떨어지게 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first ultrasonic generator and the second ultrasonic generator are spaced apart from each other by a predetermined distance.

바람직하게 상기 제 1 초음파 발생기 및 제 2 초음파 발생기는 각각 적어도 2개 이상의 초음파 발생기를 서로 마주보는 방향으로 180도 이내의 각도로 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first and second ultrasonic generators are each configured to have an angle of less than 180 degrees in a direction in which at least two or more ultrasonic generators face each other.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 개인적 위치 방향 스피커 제공방법의 특징은 (A) 오디오 신호가 주파수 변조된 반송파를 가청 주파수 대역보다도 높은 초음파 대역의 제 1 초음파 변조신호로 변조하는 단계와, (B) 상기 초음파 대역으로 변조된 초음파 변조신호에 기반하여 제 1 초음파 변조신호보다 더 높은 출력 세기를 갖는 제 2 초음파 변조신호를 생성하는 단계와, (C) 상기 변조된 제 1 초음파 변조신호 앞단에 생성된 제 2 초음파 변조신호를 결합하여 초음파 발생기가 향한 방향으로 초지향성을 가지는 제 3 초음파 변조신호를 발생하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for providing a personal position direction speaker according to the present invention, comprising the steps of: (A) modulating a carrier frequency-modulated carrier into a first ultrasonic modulated signal of an ultrasonic band higher than an audible frequency band; (B) generating a second ultrasonic modulated signal having a higher output intensity than the first ultrasonic modulated signal based on the ultrasonic modulated signal modulated into the ultrasonic band; and (C) the modulated first ultrasonic modulated signal. And combining the second ultrasonic modulated signal generated at the front end to generate a third ultrasonic modulated signal having superdirectivity in the direction toward the ultrasonic generator.

바람직하게 상기 제 3 초음파 변조신호는 혼변조 왜곡의 일종인 차주파수 왜곡을 통해 주파수의 차에 상당하는 주파수 성분(차음)이 발생되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the third ultrasonic modulated signal is characterized in that a frequency component (sound insulation) corresponding to a difference in frequency is generated through difference frequency distortion, which is a kind of intermodulation distortion.

바람직하게 상기 발생되는 주파수 성분(차음)은 가청 주파수 대역인 것을 특징으로 한다.Preferably, the generated frequency component (sound signal) is an audio frequency band.

바람직하게 상기 (C) 단계는 상기 제 1 초음파 변조신호를 출력하는 단계와, 상기 제 1 초음파 발생기와 마주보는 방향으로 180도 이내의 각도로 상기 제 2 초음파 변조신호를 출력하여, 상기 제 1 초음파 변조신호와 상기 제 2 초음파 변조신호가 서로 겹쳐지는 영역에 상기 제 3 초음파 변조신호를 발생시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Preferably, the step (C) includes outputting the first ultrasonic modulated signal, outputting the second ultrasonic modulated signal at an angle within 180 degrees in a direction facing the first ultrasonic generator, and generating the first ultrasonic modulated signal. And generating the third ultrasonic modulation signal in a region where the modulation signal and the second ultrasonic modulation signal overlap each other.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 개인적 위치 방향 스피커 시스템 및 그 제공방법은 다음과 같은 효과가 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The personal position-direction speaker system and the method of providing the same according to the present invention as described above have the following effects.

첫째, 기술실현이 단순하고 간단하여 경쟁제품보다 제작비용이 매우 낮고 대량생산에 용이하여 판매가격을 경쟁제품에 비하여 대폭 낮출 수 있어 일반 진동판 스피커와 비슷한 가격으로 제품을 제작, 판매할 수 있어, 일반 소비자들이 저렴한 가격에 초지향성 스피커의 기능을 이용할 수 있고 진동판 스피커와 이어폰에 이어 대중적으로 쓰이는 스피커로 발전할 수 있다.First, because the technology is simple and simple, the production cost is much lower than the competitive products, and it is easy to mass production, so the selling price can be significantly lower than the competitive products, so that the product can be produced and sold at the same price as the general diaphragm speaker. Consumers will be able to take advantage of the features of super-directional speakers at an affordable price and develop into popular speakers, followed by diaphragm speakers and earphones.

둘째, 음의 변조를 복잡한 회로를 사용하지 않고 연산 알고리즘 어플리케이션으로 구현함에 따라 기존의 4개 기업이 만드는 크고 복잡한 변조회로를 소형화시킬 수 있어, 오디오, 컴퓨터용 스피커나 노트북, 스마트폰, 태블릿 등에 휴대용 스피커로 제품화가 가능하다.Second, by implementing sound modulation as a computational algorithm application without using complicated circuits, it is possible to miniaturize large and complex modulation circuits made by four existing companies, and to carry audio, computer speakers, laptops, smartphones, tablets, etc. It can be commercialized as a speaker.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 개인적 위치 방향 스피커 시스템의 구성을 나타낸 구성도
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 개인적 위치 방향 스피커 시스템에서 변조되는 주파수의 각 파형을 나타낸 그래프
도 3 은 일반 스피커와 본 발명에 따른 개인적 위치 방향 스피커 시스템의 소리 전달에 따른 지향성을 설명하기 위한 도면
도 4a 내지 도 4c, 도 5 는 본 발명에 따른 개인적 위치 방향 스피커 시스템의 다른 실시예를 나타낸 구성도
1 is a block diagram showing a configuration of a personal position direction speaker system according to an embodiment of the present invention;
2A to 2C are graphs showing respective waveforms of frequencies modulated in the personal position speaker system according to the present invention.
3 is a view for explaining directivity according to sound transmission of a general speaker and a personal position speaker system according to the present invention.
4A to 4C and 5 are schematic diagrams showing another embodiment of the personal position speaker system according to the present invention.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 개인적 위치 방향 스피커 시스템 및 그 제공방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Preferred embodiments of the personal position-direction speaker system and method of providing the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may be present.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 개인적 위치 방향 스피커 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram illustrating the configuration of a personal position speaker system according to an embodiment of the present invention.

도 1과 같이, 개인적 위치 방향 스피커 시스템은 일정주파수의 반송파를 출력하는 반송파 발진기(10)와, 오디오 신호를 출력하는 오디오 신호원(20)과, 상기 반송파 발진기(10)로부터의 반송파를 오디오 신호원(20)으로부터의 오디오 신호로 주파수 변조하는 주파수 변조기(30)와, 상기 주파수 변조기(30)에서 출력되는 주파수 변조된 반송파를 초음파 대역으로 변조하는 초음파 변조기(50)와, 상기 초음파 변조기(50)에서 초음파 대역으로 변조된 초음파 변조신호에 기반하여 더 높은 출력 세기를 갖는 초음파 펄스를 생성하는 초음파 생성부(60)와, 상기 초음파 변조기(50)에서 변조된 초음파 변조신호 앞단에 초음파 생성부(60)에서 생성된 초음파 펄스를 결합하고, 앞단에 초음파 펄스가 결합된 초음파 변조신호를 발생하는 초음파 발생기(70)로 구성된다. As shown in FIG. 1, the personal position direction speaker system includes a carrier oscillator 10 for outputting a carrier of constant frequency, an audio signal source 20 for outputting an audio signal, and a carrier wave from the carrier oscillator 10. A frequency modulator 30 for frequency modulating the audio signal from the source 20, an ultrasonic modulator 50 for modulating the frequency modulated carrier wave output from the frequency modulator 30 into an ultrasonic band, and the ultrasonic modulator 50 Ultrasonic generator 60 for generating an ultrasonic pulse having a higher output intensity based on the ultrasonic modulated signal modulated by the ultrasonic band in the ultrasonic band, and in front of the ultrasonic modulated signal modulated by the ultrasonic modulator 50 Ultrasonic generator 70 for combining the ultrasonic pulse generated in the (60), and generates an ultrasonic modulated signal combined with the ultrasonic pulse at the front end.

이때, 반송파 발진기(10)는 일정 주파수의 반송파, 예를 들면 20KHz 이상의 반송파를 주파수 변조기(30)에 공급한다. 그리고 오디오 신호원(20)은, 예를 들면 MP3, PC, 스마트폰, TV 등 소리를 출력하는 모든 기기로 이루어지고 오디오 신호를 변조신호로서 주파수 변조기(30)에 공급한다. At this time, the carrier oscillator 10 supplies a carrier wave of a predetermined frequency, for example, a carrier wave of 20 KHz or more to the frequency modulator 30. The audio signal source 20 is composed of all devices that output sound such as MP3, PC, smart phone, TV, and the like, and supplies the audio signal as a modulated signal to the frequency modulator 30. [

이에 주파수 변조기(30)는 도 2a에서 도시하고 있는 것과 같이, 오디오 신호원(20)으로부터의 변조신호로 반송파 발진기(10)에서 입력되는 반송파를 주파수 변조한다. 그리고 주파수 변조 신호(100)는 증폭기(40)를 거쳐서 초음파 변조기(50)로 입력된다. 그러면 초음파 변조기(50)는 도 2b에서 도시하고 있는 것과 같이, 입력된 주파수 변조된 반송파를 미리 정의된 초음파 대역으로 이동시켜 초음파 대역으로 변조한다. 이때 초음파 변조기(50)는 퓨리에 변환(transform)을 이용하여 소리를 주파수에 대한 정보로 전환한 다음 이를 초음파 대역으로 단순 이동시켜 초음파 대역의 오디오 신호로 변조하는 것으로, 단순한 주파수 변조가 아닌 공기 중에서 실재 가청주파수의 오디오 신호가 생성되도록 원리에 맞게 변조돼야 한다. As shown in FIG. 2A, the frequency modulator 30 frequency-modulates a carrier wave input from the carrier oscillator 10 as a modulated signal from the audio signal source 20. The frequency-modulated signal 100 is input to the ultrasonic modulator 50 via the amplifier 40. Then, as shown in FIG. 2B, the ultrasonic modulator 50 moves the input frequency-modulated carrier wave to a predefined ultrasonic wave band to modulate the ultrasonic wave band into an ultrasonic wave band. In this case, the ultrasonic modulator 50 converts the sound into information about a frequency using a Fourier transform, and then simply shifts the sound into an ultrasonic band to modulate the audio signal in an ultrasonic band. It must be modulated according to the principle so that an audio signal of audio frequency is generated.

또한 초음파 생성부(60)는 초음파 변조기(50)에서 변조된 초음파 대역의 변조신호에 기반하여 더 높은 출력 세기를 갖는 초음파 펄스를 생성한다. 그리고 초음파 발생기(70)는 도 2c에서 도시하고 있는 것과 같이, 상기 초음파 변조기(50)에서 변조된 초음파 변조신호 앞단에 초음파 생성부(60)에서 생성된 초음파 펄스를 결합하고, 앞단에 초음파 펄스가 결합된 초음파 변조신호를 발생한다. 이때, 초음파 발생기(70)는 예를 들면 적어도 1개의 초음파 발생 소자로 이루어지고, 상당히 높은 지향성(이하, 초지향성이라 칭함)을 가지며, 증폭기(40)에서 증폭된 주파수 변조 신호에 의거해 초음파 발생기(70)가 향한 방향으로 초지향성을 가지고 방출한다. 그리고 이용자는 초음파 발생기(70)가 향해지면 오디오 신호원(20)으로부터의 오디오 신호에 대응한 음을 들을 수 있고, 초음파 발생기(70)가 향하고 있지 않은 주변에는 오디오 신호에 대응한 음이 들리지 않게 된다. In addition, the ultrasound generator 60 generates an ultrasound pulse having a higher output intensity based on the modulated signal of the ultrasound band modulated by the ultrasound modulator 50. As shown in FIG. 2C, the ultrasonic generator 70 combines the ultrasonic pulses generated by the ultrasonic generator 60 in front of the ultrasonic modulated signal modulated by the ultrasonic modulator 50, and the ultrasonic pulse is applied to the front stage. Generate a combined ultrasonic modulated signal. At this time, the ultrasonic generator 70 is made of, for example, at least one ultrasonic generator, has a very high directivity (hereinafter referred to as superdirectional), and based on the frequency modulated signal amplified by the amplifier 40, the ultrasonic generator. It emits with super directivity in the direction to which 70 is directed. And when the ultrasonic generator 70 is directed, the user can hear the sound corresponding to the audio signal from the audio signal source 20, and the sound corresponding to the audio signal is not heard in the periphery where the ultrasonic generator 70 is not directed. do.

여기서, 오디오 신호원(20)으로부터의 오디오 신호로 주파수 변조된 주파수 변조신호에 의거하여 초음파를 방출하면, 원래의 오디오 신호에 대응한 음이 들리는 기본적인 원리에 대하여 간단히 설명한다.Here, a brief description will be given of a basic principle in which, when an ultrasonic wave is emitted based on a frequency-modulated signal frequency-modulated by an audio signal from an audio signal source 20, a sound corresponding to the original audio signal is heard.

수학식 1에 나타내는 바와 같이, 계통에 우수 다음의 비선형성이 존재하고, 그 계통에 수학식 2에 나타내는 바와 같이, 2개의 주파수(

Figure 112012057899016-pat00001
)성분을 포함하는 신호를 입력하면, 수학식 3에서 나타내는 바와 같이, 혼변조 왜곡의 일종인 차주파수 왜곡이 생긴다. 즉, 계통의 출력에는 주파수의 차
Figure 112012057899016-pat00002
에 상당하는 주파수 성분(차음)이 나타난다. As shown in Equation (1), there is a nonlinearity following the excellent in the system, and the system has two frequencies (
Figure 112012057899016-pat00001
) Component, a differential frequency distortion, which is a type of intermodulation distortion, is generated, as shown in Equation (3). That is, the output of the system has a frequency difference
Figure 112012057899016-pat00002
(Sound signal) corresponding to the frequency component (sound signal).

Figure 112012057899016-pat00003
Figure 112012057899016-pat00003

여기서, x는 계통의 입력신호이며, y는 계통의 출력신호이다.Where x is the input signal of the system and y is the output signal of the system.

Figure 112012057899016-pat00004
Figure 112012057899016-pat00004

상기 수학식 1에 수학식 2를 입력하면 다음에 나타내는 수학식 3이 얻어진다.When Equation (2) is entered into Equation (1), the following Equation (3) is obtained.

Figure 112012057899016-pat00005
Figure 112012057899016-pat00005

이와 같이, 초음파 발생기(70)에서 초음파 변조신호(40KHz)(F2) 앞단에 초음파 펄스(예를 들어 42KHz)(F1)가 결합된 초음파 변조신호를 발생시키면, 그 차주파수 왜곡에 상당하는 2KHz의 차음이 들리게 된다. 참고로, 차음인 2KHz는 가청 주파수대이므로 들리게 되는 것이다. 그리고 널리 알려져 있는 바와 같이, 주파수 변조에서는 주파수 변조 신호로 반송파를 중심으로 하여 무수의 측대파가 포함된다. 따라서 공기가 초음파에 대하여 상술한 바와 같은 우수 다음의 비선형성을 가지며, 원래의 오디오 신호가 재생되어 이용자가 그것에 대응한 오디오 신호를 들을 수 있다. As described above, when the ultrasonic generator 70 generates an ultrasonic modulated signal in which an ultrasonic pulse (for example, 42 KHz) F1 is coupled to the front end of the ultrasonic modulated signal (40 KHz) F2, the 2 KHz corresponding to the difference frequency distortion is generated. You will hear sound insulation. For reference, 2KHz, which is a loud sound, is heard because it is an audio band. As is widely known, in frequency modulation, a frequency modulated signal includes a number of side waves centering on a carrier wave. Therefore, the air has nonlinearity as described above with respect to the ultrasonic wave, and the original audio signal is reproduced and the user can hear the audio signal corresponding thereto.

한편, 주파수 변조기(30)에서 변조되는 주파수 변조신호(반송파)는 사람의 귀를 통해 들을 수 있는 가청 주파수(20Hz ~ 20KHz)대의 오디오 신호이고, 초음파 변조기(50)에서 변조되는 초음파 변조신호는 사람이 귀를 통해 듣지 못하는 20KHz이상의 초음파 대역의 오디오 신호이다. 따라서 본 발명에서는 초음파 변조신호를 20KHz이상의 초음파 대역으로 정의하여 초음파 변조신호를 변조시키며, 참고로 가장 높은 음압을 가지는 40KHz에서 가장 좋은 특성을 가진다.
On the other hand, the frequency modulated signal (carrier wave) modulated in the frequency modulator 30 is an audio signal of an audible frequency (20 Hz to 20 KHz) band that can be heard through the human ear, and the ultrasonic modulated signal modulated by the ultrasonic modulator 50 is a It is an audio signal in the ultrasonic band of 20KHz or more that can not be heard through this ear. Therefore, in the present invention, an ultrasonic modulation signal is defined as an ultrasonic wave band of 20KHz or more to modulate an ultrasonic modulation signal. For reference, the best characteristic is obtained at 40KHz, which has the highest sound pressure.

본 발명에 따른 개인적 위치 방향 스피커 시스템은 이와 같은 구성을 통해 초음파를 이용한 지향성을 향상시킨 스피커로서, 도 3(a)에서 도시하고 있는 기존의 스피커는 출력되는 소리가 모든 방향으로 퍼지지만, 본 발명에 따른 개인적 위치 방향 스피커 시스템(Personal Position Directed Speaker : PPDS)의 소리는 도 3(b)에서 도시하고 있는 것과 같이, 퍼지지 않고 한 방향으로만 소리를 전달할 수 있고, 소리가 퍼지지 않으므로 큰 소리를 멀리까지 보낼 수 있다.The personal position direction speaker system according to the present invention is a speaker which improves the directivity using ultrasonic waves through such a configuration. In the conventional speaker shown in FIG. 3 (a), the output sound spreads in all directions, but the present invention The sound of the Personal Position Directed Speaker System (PPDS) according to the present invention can transmit sound only in one direction without spreading, as shown in FIG. Can send until.

이에 따라, 사용자 자신만 소리를 들을 수 있는 개인 컴퓨터, 오디오용 스피커의 적용은 물론, 많은 사람이 함께 사용하는 사무실, 공공장소 등에서 주변 사람들에게 방해를 주지 않으면서도, 귀를 막지 않고 소리를 들을 수 있게 된다. 그러나 소리가 스피커 앞면으로 직진하여 멀리까지 전달되는 경우, 한정된 공간에서 개인용 또는 특정인원이 이용할 때에는 이렇게 멀리까지 소리를 전달할 필요가 없다. 심지어 원치 않은 장소에 소리를 전달하게 되어 불편을 야기할 수도 있다. 이를 해결하기 위해 다수의 스피커(초음파 발생기(70))를 이용하여 소리가 퍼지지 않으면서 한정된 거리까지만 소리가 진행하는 스피커를 구형할 수 있다.As a result, it is possible to apply a personal computer or an audio speaker that can hear only the user's own sound, and can listen to the sound without blocking the ears without interfering with people in offices, public places, . However, if the sound travels straight to the front of the speaker and travels far away, there is no need to transmit sound far enough for private use or for certain personnel in a limited space. It may even cause discomfort by transmitting sounds to unwanted places. In order to solve this problem, it is possible to use a plurality of speakers (ultrasound generator 70) to form a speaker that the sound proceeds to a limited distance without spreading the sound.

도 4a는 본 발명에 따른 개인적 위치 방향 스피커 시스템의 구성을 나타낸 다른 실시예를 나타낸 도면이다.Figure 4a is a view showing another embodiment showing the configuration of a personal position speaker system according to the present invention.

도 4a와 같이, 2개의 초음파 발생기(70)를 서로 이웃하게 붙여서 마주보는 방향으로 소정의 각도(θ)로 배열한 후, 제 2 초음파 발생기에는 특정 고정주파수(예를 들어 42KHz)(F1)만 발진하고, 또 다른 제 1 초음파 발생기에서는 변조된 초음파(40KHz)(F2)가 발진한다. 그리고 제 1, 2 초음파 발생기에서 발진되어 나온 초음파들이 만나는 특정영역(F1+F2)을 만들게 되고 그 공간 안에서만 주파수 차항을 만들어 낸다. 이 공간(F1+F2)을 벗어나게 되면 두 스피커에서 나온 초음파는 진행방향이 엇갈려서 더 이상 가청주파수를 만들어 내지 못한다. 즉, 제 1, 2 초음파 발생기에 PPDS의 고정주파수(F1)와 퓨리에 변환 주파수(F2)를 출력시키고, 두 초음파 발생기의 각이 180도 이내일 때 초음파 지향성 스피커는 퍼지지 않으면서 제 1, 2 초음파 발생기의 앞 특정거리 안에서만 소리가 진행하고 그 이상에서는 소리가 만들어지지 않으므로, 위와 같은 문제를 해결할 수 있다.As shown in FIG. 4A, two ultrasonic generators 70 are arranged adjacent to each other at a predetermined angle θ in a facing direction, and then only a specific fixed frequency (for example, 42 KHz) F1 is applied to the second ultrasonic generator. Oscillates, and another first ultrasonic generator oscillates modulated ultrasonic waves (40 kHz) F2. Then, a specific region (F1 + F2) where ultrasonic waves emitted from the first and second ultrasonic generators meet is generated, and the frequency difference is generated only in the space. When this space (F1 + F2) is deviated, the ultrasonic waves from the two speakers can not produce the audible frequency because the traveling directions are different. That is, the fixed frequency (F1) and the Fourier transform frequency (F2) of the PPDS are outputted to the first and second ultrasonic generators. When the angles of the two ultrasonic generators are within 180 degrees, the first and second ultrasonic waves Since the sound progresses only within a certain distance in front of the generator, no sound is generated above it, so the above problem can be solved.

도 4b는 본 발명에 따른 개인적 위치 방향 스피커 시스템의 구성을 나타낸 또 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 도 4b는 도 4a의 구조에서 제 1, 2 초음파 발생기를 서로 이웃하게 붙여서 마주보는 방향으로 소정의 각도(θ)로 배열한 구성이 아니라, 제 1, 2 초음파 발생기를 각각 서로 소정의 거리로 떨어지게 구성하고, 도 4a와 마찬가지로 서로 마주보는 방향으로 소정의 각도(θ)로 배열한 구성을 나타내고 있다.Figure 4b is a view showing another embodiment showing the configuration of a personal position speaker system according to the present invention, Figure 4b is a predetermined direction in the direction facing each other adjacent to the first and second ultrasonic generators in the structure of Figure 4a Rather than the arrangement of the angles θ, the first and second ultrasonic wave generators are configured to be spaced apart from each other by a predetermined distance, and as shown in FIG. 4A, the arrangements are arranged at predetermined angles θ in a direction facing each other. .

도 4b의 구성도 도 4a와 마찬가지로 역시, 어느 한 공간에서 만나게 함으로써 소리가 한 특정한 부분의 공간(F1+F2)에서만 소리가 생성되고, 그 외 모든 공간에서는 소리가 없는 상황을 만들게 된다.As shown in FIG. 4A, the configuration of FIG. 4B also makes a situation in which a sound is generated only in one specific part of the space (F1 + F2), and there is no sound in all other spaces.

한편, 도 4a, 도 4b와 같이 2개의 초음파 발생기로 구성하는 실시예로 설명하고 있지만, 도 4c와 같이 3개 이상의 초음파 발생기를 마주보는 방향으로 소정의 각도(180도 이내)로 배열하여 위에서 설명하고 있는 개념으로 개인적 위치 방향 스피커 시스템을 구성할 수 있다.On the other hand, as described in the embodiment consisting of two ultrasonic generators as shown in Figures 4a, 4b, as shown in Figure 4c described above by arranging at least three ultrasonic generators at a predetermined angle (within 180 degrees) facing each other. With this concept, you can construct a personal positioning speaker system.

한편, 본 발명의 실시예는 다른 변조 기술보다 향상되어 있으며, 구현이 매우 단순하여 간단한 소프트웨어적인 방법으로 구현이 충분이 가능하다. 따라서 도 5에서 도시하고 있는 것과 같이, 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor : DSP)에 의해 실행되는 프로그램 명령 및 ARM(Advance RISC Machine) 등 CPU 처럼 연산처리 기능을 할 수 있는 모든 연산프로세서에서 문제없이 구동할 수 있어, 실행되는 프로그램 명령들을 통해 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하다. 즉, 본 발명에 따른 방법에 포함된 여러 단계들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장될 수 있다. 상기 매체는 마그네틱 저장매체(예: 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독매체(예: CD-ROM, DVD), 디지털 저장매체(예: USB 메모리, 메모리 카드(SD, CF, MS, XD) 등) 및 캐리어 웨이브(예: 인터넷을 통한 전송)와 같은 기록매체를 포함한다.On the other hand, the embodiment of the present invention is an improvement over other modulation techniques, the implementation is very simple, the implementation can be sufficient by a simple software method. Therefore, as shown in FIG. 5, the program instruction executed by the digital signal processor (DSP) and all the operational processors capable of performing processing functions, such as a CPU (Advance RISC Machine), can be operated without problems. Can be written into a program that can be executed on a computer through program instructions to be executed. That is, the various steps involved in the method according to the present invention may be stored in a computer readable recording medium. The medium may be a magnetic storage medium such as a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc., an optical reading medium such as CD-ROM or DVD, a digital storage medium such as a USB memory, XD), etc.) and carrier waves (e.g., transmission over the Internet).

또한, 기존의 음원을 퓨리에 변환한 후 저음 주파수 부분을 높이는 식으로 베이스를 증강시킨 후 이를 PPDS 방법으로 특정주파수로 시프트 시키면 초음파 초지향성 스피커가 되는 동시에 기존음원보다 베이스가 향상된 음원의 소리를 만들어 낼 수 있다. 즉, 기존의 이퀄라이저 기능을 접목할 경우 초음파 스피커도 되면서 음질을 변화시킬 수 있는 기능을 할 수도 있다.
In addition, by converting the existing sound source to Fourier and then boosting the bass by increasing the bass frequency part and shifting it to a specific frequency by PPDS method, it becomes an ultrasonic super-directional speaker and at the same time produces a sound with improved bass than the existing sound source. Can be. That is, if the conventional equalizer function is combined with the ultrasonic speaker, the sound quality can be changed.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the technical spirit of the present invention described above has been described in detail in a preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (17)

오디오 신호가 주파수 변조된 반송파를 가청 주파수 대역보다도 높은 초음파 대역의 제 1 초음파 변조신호로 변조하는 초음파 변조기와,
상기 초음파 변조기에서 초음파 대역으로 변조된 초음파 변조신호에 기반하여 제 1 초음파 변조신호보다 더 높은 출력 세기를 갖는 제 2 초음파 변조신호를 생성하는 초음파 생성부와,
상기 초음파 변조기에서 변조된 제 1 초음파 변조신호 앞단에 초음파 생성부에서 생성된 제 2 초음파 변조신호를 결합하여 초지향성을 가지는 제 3 초음파 변조신호를 발생하는 초음파 발생기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개인적 위치 방향 스피커 시스템.
An ultrasonic modulator for modulating a carrier wave on which an audio signal is frequency modulated into a first ultrasonic modulated signal in an ultrasonic band higher than an audible frequency band;
An ultrasonic wave generator configured to generate a second ultrasonic modulated signal having a higher output intensity than the first ultrasonic modulated signal based on the ultrasonic modulated signal modulated into an ultrasonic band by the ultrasonic modulator;
And an ultrasonic generator for generating a third ultrasonic modulated signal having super-directivity by combining the second ultrasonic modulated signal generated by the ultrasonic generator with the first ultrasonic modulated signal modulated by the ultrasonic modulator. Personal position directional speaker system.
제 1 항에 있어서,
일정주파수의 반송파를 출력하는 반송파 발진기와,
오디오 신호를 출력하는 오디오 신호원과,
상기 반송파 발진기로부터의 반송파를 오디오 신호원으로부터의 오디오 신호로 주파수 변조하는 주파수 변조기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개인적 위치 방향 스피커 시스템.
The method of claim 1,
A carrier oscillator for outputting a carrier wave having a constant frequency,
An audio signal source for outputting an audio signal,
Further comprising a frequency modulator for frequency modulating a carrier wave from the carrier oscillator to an audio signal from an audio signal source.
제 2 항에 있어서,
상기 반송파 발진기는 20KHz 이상의 반송파를 출력하는 것을 특징으로 하는 개인적 위치 방향 스피커 시스템.
3. The method of claim 2,
And the carrier oscillator outputs a carrier wave of 20 KHz or higher.
제 2 항에 있어서,
상기 오디오 신호원은 MP3, PC, 스마트폰, TV와 같이 소리를 출력하는 기기인 것을 특징으로 하는 개인적 위치 방향 스피커 시스템.
3. The method of claim 2,
The audio signal source is a personal position direction speaker system, characterized in that the device for outputting sound, such as MP3, PC, smartphone, TV.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 초음파 변조신호는 초음파 펄스인 것을 특징으로 하는 개인적 위치 방향 스피커 시스템.
The method of claim 1,
And said second ultrasonic modulated signal is an ultrasonic pulse.
제 1 항에 있어서,
상기 초음파 변조기는 입력된 주파수 변조된 반송파를 미리 정의된 초음파 대역으로 이동시켜 초음파 대역으로 변조하는 것을 특징으로 하는 개인적 위치 방향 스피커 시스템.
The method of claim 1,
And the ultrasonic modulator shifts the input frequency-modulated carrier to a predefined ultrasonic band to modulate the ultrasonic band.
제 6 항에 있어서,
상기 미리 정의된 초음파 대역은 20KHz 이상의 초음파 대역인 것을 특징으로 하는 개인적 위치 방향 스피커 시스템.
The method according to claim 6,
Wherein said predefined ultrasonic band is an ultrasonic band of 20 KHz or more.
제 1 항에 있어서,
상기 초음파 발생기는 적어도 1개의 초음파 발생 소자로 이루어지고, 초음파 발생기가 향한 방향으로 초지향성을 가지고 방출하는 것을 특징으로 하는 개인적 위치 방향 스피커 시스템.
The method of claim 1,
Wherein the ultrasonic generator comprises at least one ultrasonic wave generating element and emits the ultrasonic wave in a direction toward the ultrasonic wave generator.
제 1 항에 있어서, 상기 초음파 발생기는
상기 제 1 초음파 변조신호를 출력하는 제 1 초음파 발생기와,
상기 제 1 초음파 발생기와 마주보는 방향으로 180도 이내의 각도로 상기 제 2 초음파 변조신호를 출력하는 제 2 초음파 발생기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 개인적 위치 방향 스피커 시스템.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic generator
A first ultrasonic generator for outputting the first ultrasonic modulation signal;
And a second ultrasonic generator for outputting the second ultrasonic modulation signal at an angle within 180 degrees in a direction opposite to the first ultrasonic generator.
제 9 항에 있어서,
상기 제 1 초음파 발생기 및 제 2 초음파 발생기는 서로 이웃하게 붙여서 마주보는 방향으로 소정의 각도로 구성되는 것을 특징으로 하는 개인적 위치 방향 스피커 시스템.
The method of claim 9,
Wherein the first ultrasonic generator and the second ultrasonic generator are adjacent to each other and configured to face each other at a predetermined angle.
제 9 항에 있어서,
상기 제 1 초음파 발생기 및 제 2 초음파 발생기는 각각 서로 소정의 거리로 떨어지게 구성되는 것을 특징으로 하는 개인적 위치 방향 스피커 시스템.
The method of claim 9,
Wherein the first ultrasonic generator and the second ultrasonic generator are spaced apart from each other by a predetermined distance.
제 9 항에 있어서,
상기 제 1 초음파 발생기는 적어도 2개 이상의 초음파 발생기들을 서로 마주보는 방향으로 180도 이내의 각도로 구성되고,
상기 제 2 초음파 발생기는 각각 적어도 2개 이상의 초음파 발생기들을 서로 마주보는 방향으로 180도 이내의 각도로 구성되는 것을 특징으로 하는 개인적 위치 방향 스피커 시스템.
The method of claim 9,
The first ultrasonic generator is configured at an angle of less than 180 degrees in a direction facing each other at least two or more ultrasonic generators,
Wherein said second ultrasonic generator is configured at an angle of less than 180 degrees in a direction facing each other of at least two ultrasonic generators.
(A) 오디오 신호가 주파수 변조된 반송파를 가청 주파수 대역보다도 높은 초음파 대역의 제 1 초음파 변조신호로 변조하는 단계와,
(B) 상기 초음파 대역으로 변조된 초음파 변조신호에 기반하여 제 1 초음파 변조신호보다 더 높은 출력 세기를 갖는 제 2 초음파 변조신호를 생성하는 단계와,
(C) 상기 변조된 제 1 초음파 변조신호 앞단에 생성된 제 2 초음파 변조신호를 결합하여 초음파 발생기가 향한 방향으로 초지향성을 가지는 제 3 초음파 변조신호를 발생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 개인적 위치 방향 스피커 제공방법.
(A) modulating a carrier wave frequency-modulated carrier into a first ultrasonic modulated signal of an ultrasonic band higher than the audible frequency band,
(B) generating a second ultrasonic modulated signal having a higher output intensity than the first ultrasonic modulated signal based on the ultrasonic modulated signal modulated into the ultrasonic band;
(C) combining the second ultrasonic modulated signal generated in front of the modulated first ultrasonic modulated signal to generate a third ultrasonic modulated signal having superdirectivity in a direction toward the ultrasonic generator. How to provide a personal position direction speaker.
제 13 항에 있어서,
상기 제 3 초음파 변조신호는 혼변조 왜곡의 일종인 차주파수 왜곡을 통해 주파수의 차에 상당하는 주파수 성분(차음)이 발생되는 것을 특징으로 하는 개인적 위치 방향 스피커 제공방법.
The method of claim 13,
And the third ultrasonic modulated signal generates a frequency component (sound insulation) corresponding to a difference in frequency through difference frequency distortion, which is a kind of intermodulation distortion.
제 14 항에 있어서,
상기 발생되는 주파수 성분(차음)은 가청 주파수 대역인 것을 특징으로 하는 개인적 위치 방향 스피커 제공방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the generated frequency component (sound signal) is an audible frequency band.
제 13 항에 있어서, 상기 (C) 단계는
상기 제 1 초음파 변조신호를 출력하는 단계와,
상기 제 1 초음파 발생기와 마주보는 방향으로 180도 이내의 각도로 상기 제 2 초음파 변조신호를 출력하여, 상기 제 1 초음파 변조신호와 상기 제 2 초음파 변조신호가 서로 겹쳐지는 영역에 상기 제 3 초음파 변조신호를 발생시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 개인적 위치 방향 스피커 제공방법.
14. The method of claim 13, wherein step (C)
Outputting the first ultrasonic modulated signal;
Outputting the second ultrasonic modulated signal at an angle within 180 degrees in a direction facing the first ultrasonic generator, so that the third ultrasonic modulated signal is overlapped with the first ultrasonic modulated signal and the second ultrasonic modulated signal; A method of providing a personal position direction speaker comprising the step of generating a signal.
제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 하나에 의한 개인적 위치 방향 스피커 제공방법의 각 단계를 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체. A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing each step of the method for providing a personal position direction speaker according to any one of claims 13 to 16.
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