JP2022543404A - 騒音除去装置および方法 - Google Patents

Abstract

騒音除去装置および方法が開示される。本発明の一実施例による騒音除去装置は、媒質から音を受音してノイズ受音信号を生成する１つ以上の受音用マイクモジュールと、前記ノイズ受音信号に基づいて生成されたノイズ除去信号に相応する振動を前記媒質に伝達する１つ以上のスピーカドライバと、前記ノイズ受音信号に基づいて前記ノイズ除去信号を生成するコントローラとを含む。

Description

本発明は、騒音除去装置および方法（ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＲＥＤＵＣＩＮＧ ＮＯＩＳＥ）に関し、マイクモジュールにより受音されたノイズ受音信号に基づいてノイズ除去信号を生成し、これを出力して騒音を除去する技術に関する。

本明細書において他に表示されない限り、このセクションに説明される内容はこの出願の請求項に対する従来技術ではなく、このセクションに含まれるからといって従来技術と認められるのではない。

騒音を除去するための最も基本的な方法は、除去しようとする騒音と同じレベルの逆相信号を発生させて騒音を消滅させることである。

しかし、前記方法は、イヤホンまたはヘッドホーンのように耳に密接している場合には可能であるが、空間で発生する騒音は除去しにくいという問題がある。

空気中に放射された騒音は回折、干渉、反射などの影響を受けて変形しやすくて、これを相殺する信号を生成することは事実上不可能に近い。

しかし、層間騒音のように、媒質を通して伝達される騒音は、空気中に放射される前に媒質段階で除去するならば、空気中に放射される騒音を防止することができる。

媒質段階で騒音を除去する方法は、媒質に振動を減衰可能なカーペットまたは緩衝マットなどを設けたり、吸音のための機能性施工などの方法があるが、別の工事または施設を必要として費用が多く発生するという問題点がある。

また、前記媒質が建築物のように施工後の補強が難しい状態であれば、追加的な工事はなおさら難しいという問題がある。

２０１４年２月１４日付で登録された韓国登録特許第１０－１３６５６０７号は、分離空間の騒音を除去するスマートテレビ、騒音除去装置およびスマートテレビシステムを開示している。

本発明の目的は、媒質を通して伝達される騒音を除去することである。
また、本発明の目的は、同一の地点に設けられたスピーカドライバの振動をマイクモジュールに伝達されないようにすることである。

さらに、本発明の目的は、スピーカドライバの漏音を遮断することである。
また、本発明の目的は、電灯、エアコンのような一般器具と融合可能な騒音除去装置を提供することである。

なお、本発明の目的は、騒音源の位置を分析して正確に騒音を除去することである。
また、上記の目的に限定されず、以下の説明からさらに他の目的が導出されてもよいことは自明である。

上記の目的を達成するために、本発明の一実施例による騒音除去装置は、媒質から音を受音してノイズ受音信号を生成する１つ以上の受音用マイクモジュールと、前記ノイズ受音信号に基づいて生成されたノイズ除去信号に相応する振動を前記媒質に伝達する１つ以上のスピーカドライバと、前記ノイズ受音信号に基づいて前記ノイズ除去信号を生成するコントローラとを含む。

この時、前記受音用マイクモジュールは、前記媒質に複数付着し、複数の受音用マイクモジュールから受音されたノイズ受音信号を用いてノイズに相応する方向が検知され、前記方向に基づいて前記ノイズ除去信号が生成される。

この時、前記ノイズ受音信号は、前記ノイズに相応する音源の位置を算出するのに用いられ、前記音源の位置に基づいて前記ノイズ除去信号が生成される。

この時、前記スピーカドライバは、複数備えられ、複数のスピーカドライバそれぞれと前記音源との間の距離が算出され、前記距離の少なくとも１つに相応するディレイが前記複数のスピーカドライバの少なくとも１つに相応するノイズ除去信号に適用される。

この時、前記複数のスピーカドライバの一部は、前記音源に相応するノイズを除去するための前記ノイズ除去信号を生成し、前記複数のスピーカドライバの他の一部は、前記ノイズを除去するための振動を減衰させるための減衰振動を生成することができる。

この時、前記複数の受音用マイクモジュールおよび前記複数のスピーカドライバは、前記媒質に付着する１つの構造に設けられる。

この時、前記１つ以上の受音用マイクモジュールおよび前記１つ以上のスピーカドライバを収容し、前記スピーカドライバの後面で発生する漏音（Ｓｏｕｎｄ ｌｅａｋａｇｅ）および前記媒質から伝達される低レベルの騒音を除去するハニカムレゾネータをさらに含むことができる。

この時、前記ハニカムレゾネータは、内部がハニカム構造に区分されかつ、１つ以上のハニカム構造を１つの空間に区分する隔壁が形成される。

この時、前記ハニカムレゾネータは、内部に吸収された前記漏音および前記騒音の乱反射を増加させるために、内部に形成された各ハニカム構造の底面の高さが異なって形成される。

この時、前記隔壁は、前記隔壁で形成された空間で除去しようとする周波数に対応する大きさの貫通口が形成される。

この時、前記スピーカドライバは、前記スピーカドライバの後面で発生する漏音を相殺するために、前記スピーカドライバの後面に結合され、多重チャンバ方式で形成される共鳴部をさらに含むことができる。

この時、前記コントローラは、前記音源の位置および前記ノイズ受音信号に基づいて、第１ファンダメンタル（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ）周波数値を算出し、前記第１ファンダメンタル周波数値に対応する第１ノイズ除去信号を生成して、前記スピーカドライバに伝達し、前記第１ファンダメンタル周波数値に相応する波長が除去されたノイズ受音信号に基づいて、第２ファンダメンタル周波数値を算出し、前記第２ファンダメンタル周波数値に対応する第２ノイズ除去信号を生成して、前記スピーカドライバに伝達し、前記スピーカドライバは、前記コントローラによって伝達された第１ノイズ除去信号および第２ノイズ除去信号に相応する振動を前記媒質に時系列順に伝達することができる。

この時、前記コントローラは、ユーザによって入力された前記媒質の構造情報に応じて、クラドニパターン（Ｃｈｌａｄｎｉ Ｐａｔｔｅｒｎ）を予測し、前記パターンおよび前記ノイズ受音信号に基づいて前記ノイズ除去信号を生成することができる。

この時、前記コントローラは、前記音源の位置および前記ノイズ受音信号に基づいて、ファンダメンタル（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ）周波数値およびハーモニクス（Ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）周波数値を算出し、前記ファンダメンタル周波数値および前記ハーモニクス周波数値に相応する波形を同時に生成し、同時に生成された前記波形に基づいて前記ノイズ除去信号を生成することができる。

また、上記の目的を達成するために、本発明の一実施例による騒音除去方法は、騒音除去装置により騒音を除去する方法において、受音用マイクモジュールにより媒質から音を受音してノイズ受音信号を生成するステップと、前記ノイズ受音信号に基づいてノイズ除去信号を生成するステップと、スピーカドライバを介して前記ノイズ除去信号に相応する振動を前記媒質に伝達するステップとを含む。

この時、前記受音用マイクモジュールは、前記媒質に複数付着し、前記ノイズ除去信号を生成するステップは、複数の受音用マイクモジュールから受音されたノイズ受音信号を用いてノイズに相応する方向を検知し、前記方向に基づいて前記ノイズ除去信号を生成することができる。

この時、前記ノイズ除去信号を生成するステップは、前記ノイズ受音信号に基づいて前記ノイズに相応する音源の位置を算出するステップと、前記音源の位置に基づいて前記ノイズ除去信号を生成するステップとを含むことができる。

この時、前記スピーカドライバは、複数備えられ、前記複数のスピーカドライバそれぞれと前記音源との間の距離を算出するステップと、前記距離の少なくとも１つに相応するディレイを前記複数のスピーカドライバの少なくとも１つに相応するノイズ除去信号に適用するステップとをさらに含むことができる。

この時、前記振動を前記媒質に伝達するステップは、前記複数のスピーカドライバの一部を介して前記音源に相応するノイズを除去するための前記ノイズ除去信号に相応する振動を前記媒質に伝達するステップと、前記複数のスピーカドライバの他の一部は前記振動を減衰させるための減衰振動を前記媒質に伝達するステップとを含むことができる。

この時、前記受音用マイクモジュールおよび前記スピーカドライバを収容するハニカムレゾネータを介して、前記スピーカドライバの後面で発生する漏音（Ｓｏｕｎｄ ｌｅａｋａｇｅ）および騒音を除去するステップをさらに含むことができる。

この時、前記ハニカムレゾネータは、内部がハニカム構造に区分されかつ、１つ以上のハニカム構造を１つの空間に区分する隔壁が形成される。

この時、前記ハニカムレゾネータは、内部に吸収された騒音の乱反射を増加させるために、内部に形成された各ハニカム構造の底面の高さが異なって形成される。

この時、前記隔壁は、前記隔壁で形成された空間で除去しようとする周波数に対応する大きさの貫通口が形成される。

この時、前記ノイズ除去信号を生成するステップは、前記ノイズ受音信号に基づいて第１ファンダメンタル（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ）周波数値を算出するステップと、前記第１ファンダメンタル周波数値に対応する第１ノイズ除去信号を生成するステップと、前記第１ファンダメンタル周波数値に相応する波長が除去されたノイズ受音信号に基づいて第２ファンダメンタル周波数値を算出するステップと、前記第２ファンダメンタル周波数値に対応する第２ノイズ除去信号を生成するステップとを含み、前記振動を前記媒質に伝達するステップは、前記スピーカドライバを介して前記第１ノイズ除去信号および前記第２ノイズ除去信号に相応する振動を順次に前記媒質に伝達することができる。

この時、前記ノイズ除去信号を生成するステップは、ユーザによって入力された前記媒質の構造情報に応じて、クラドニパターン（Ｃｈｌａｄｎｉ ｐａｔｔｅｒｎ）を予測するステップと、前記パターンおよび前記ノイズ受音信号に基づいて前記ノイズ除去信号を生成するステップとを含むことができる。

この時、前記ノイズ除去信号を生成するステップは、前記ノイズ受音信号に基づいてファンダメンタル（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ）周波数値およびハーモニクス（Ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）周波数値を算出するステップと、前記ファンダメンタル周波数値および前記ハーモニクス周波数値に相応する波形を同時に生成するステップと、前記波形に基づいて前記ノイズ除去信号を生成するステップとを含むことができる。

本発明によれば、媒質を通して伝達される騒音を除去することができる。
また、本発明によれば、騒音源の位置を分析して正確に騒音を除去することができる。

さらに、本発明によれば、同一の地点に設けられたスピーカドライバの振動をマイクモジュールに伝達されないようにすることができる。

また、本発明によれば、騒音を除去するスピーカドライバの漏音を遮断することができる。

なお、本発明によれば、電灯、エアコンのような一般器具と融合可能な騒音除去装置を提供することができる。

本実施例の効果は上記の効果に制限されず、言及されていないさらに他の効果は特許請求の範囲の記載から通常の技術者に明確に理解されるであろう。

本発明の一実施例による騒音除去装置の斜視図である。 本発明の一実施例による騒音除去装置の分解図である。 本発明の一実施例によるハニカムレゾネータの斜視図である。 本発明の一実施例により騒音を除去するフローチャートである。 本発明の一実施例による騒音除去装置のブロック図である。 媒質によって音波の速度を示す概念図である。 本発明の一実施例によるスピーカドライバの分解図である。 本発明の一実施例によるスピーカドライバおよび共鳴部の断面図である。 本発明の一実施例によるマイクモジュールの分解図である。 フーリエ変換により騒音を除去する概念図である。 騒音を除去するための許容位相差を示す概念図である。 抽出されたクラドニパターンを示す例示図である。 連続する騒音のスペクトルにおいてハーモニクス周波数とファンダメンタル周波数を示す例示図である。 本発明の一実施例によるマイク内蔵型スピーカ装置の断面図である。 本発明の一実施例により直接音と間接音を区分して除去する概念図である。 本発明の一実施例により目的とする周波数を分離して除去するフローチャートである。 本発明の一実施例によるトランスオーラル（Ｔｒａｎｓａｕｒａｌ）騒音を除去する例示図である。 本発明の一実施例により多重マイクで騒音を除去するフローチャートである。 本発明の一実施例によりディスプレイ装置を介して動作状態を示す例示図である。 本発明の一実施例により多重マイクを介して音源の位置を算出する概念図である。 本発明の一実施例により音源の位置を算出するフローチャートである。 本発明の一実施例によりマイクの位置によって騒音処理を区分する概念図である。 本発明の一実施例による騒音除去方法のフローチャートである。 本発明の一実施例によるコンピュータシステムを示す図である。

以下、本発明を添付した図面を参照して詳細に説明する。ここで、繰り返しの説明、本発明の要旨を不必要にあいまいにしうる公知の機能、および構成に関する詳細な説明は省略する。本発明の実施形態は当業界における平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状および大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。

騒音について説明すれば、等ラウドネス曲線により、低音は相対的に人の耳によく聞こえないが、大きいエネルギーを含んでいて、長期間露出時に不快感を生じることがある。

低音は相対的に大きい波長を有していて壁または構造物を容易に透過可能で伝達力が強く、密度が異なる部分（例えば、壁の角、出入扉、窓など）で回折と干渉が起こりやすいという特徴がある。

したがって、低音除去は、騒音流入防止のための重要な部分である。
高音は相対的に小さい波長を有していて壁を透過しにくく、吸音、遮壁などの処理で伝播を防止することができる。

高音は低音に対する倍音成分を多数含んでおり、可聴周波数帯域を超える高い周波数は人が直接聞くことはできなくても不快感を生じることがある。

層間騒音を直接的に発生させる衝撃音は、トランシエント（Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ）特性を有し、周波数の全帯域にわたってその成分が存在する。

また、前記衝撃音は一般的な倍音構造を有しないが、低域帯に高いエネルギーが含まれている。

さらに、前記衝撃音は、実際に聴取するものより高い音圧を有しているが、等ラウドネス曲線（Ｅｑｕａｌ ｌｏｕｄｎｅｓｓ Ｃｕｒｖｅ－Ｆｌｅｔｃｈｅｒ＆Ｍｕｎｓｏｎ）の特性により、低音は実際より小さく聞こえるようになる。

また、前記衝撃音は、媒質に沿って伝播する過程で増幅可能であり、特に媒質が変化する地点で発振を起こして層間騒音をより大きく誘発することもある。

以下、本発明による好ましい実施例を添付した図面を参照して詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施例による騒音除去装置の斜視図である。

図１を参照すれば、本発明の一実施例による騒音除去装置は、１つ以上の受音用マイクモジュールおよび１つ以上のスピーカドライバを媒質に付着する１つの構造に形成される。

一実施例としては、天井や、壁、床に付着可能であり、灯器具、エアコン、空気清浄機などの電気および電子製品に内蔵されてもよい。

また、一実施例は、机、ベッドなどのような家具に内蔵されてもよいし、車両などのように振動が発生するいかなる所にも設置可能である。

図２は、本発明の一実施例による騒音除去装置の分解図である。
図２を参照すれば、本発明の一実施例による騒音除去装置は、上端カバー２０１と、マイク内蔵型スピーカ装置２０３（またはマイクモジュールとスピーカドライバが区分されて含まれていてもよい）と、リファレンスマイクモジュール２０５と、ハニカムレゾネータ２０７と、イマーシブ再生用スピーカドライバ２０９と、側面カバー２１１と、ＬＥＤパネル２１３と、支持用フレーム２１５と、ディスプレイおよびセンサ２１９と、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２１７とを含むことができる。

この時、上端カバー２０１、側面カバー２１１は、内部構成要素を収容できるように形成される。

この時、マイク内蔵型スピーカ装置２０３は、受音と再生を１つのポイントに縮小させてレイテンシー（Ｌａｔｅｎｃｙ、遅延時間）を無くし、プロセッシングパワーを低減することができる。

また、マイク内蔵型スピーカ装置２０３は、マイクモジュールとスピーカドライバとを含み、同一のポイントを指向できるように配置される。

さらに、マイク内蔵型スピーカ装置２０３は、マイクモジュールとスピーカドライバとを含み、再生方向が異なるイマーシブスピーカ２０９を含ませることができる。

この時、リファレンスマイクモジュール２０５は、騒音の流入方向を探知するための基準となり得る。

この時、リファレンスマイクモジュール２０５は、騒音除去駆動をプロセッシングするための基準信号として使用できる。

この時、ハニカムレゾネータ２０７は、マイク内蔵型スピーカ装置２０３またはスピーカドライバの後面部で生成される音および天井を通して流入する騒音を共鳴の原理で相殺させる役割を果たすことができる。これに関しては、図３を参照して後述する。

この時、イマーシブ（Ｉｍｍｅｒｓｉｖｅ）再生用スピーカドライバ２０９は、間接音に対する騒音を除去することができる。間接音については後述する。

図３は、本発明の一実施例によるハニカムレゾネータの斜視図である。
図３を参照すれば、本発明の一実施例によるハニカムレゾネータ２０７は、１つ以上の受音用マイクモジュールおよび１つ以上のスピーカドライバを収容し、スピーカドライバの後面で発生する漏音（Ｓｏｕｎｄ ｌｅａｋａｇｅ）および前記媒質から伝達される低レベルの騒音を除去することができる。

複数のスピーカドライバを用いる騒音除去装置は、スピーカドライバを介して媒質に振動を伝達するが、前記スピーカドライバの後面で再生される騒音は内部空間に流入し、騒音除去に関係なくさらに他の騒音を誘発することがある。

この時、ハニカムレゾネータ２０７は、内部がハニカム構造に区分されかつ、１つ以上のハニカム構造を１つの空間に区分する隔壁３０１が形成される。

より詳しくは、ハニカムレゾネータ２０７は、内部をハニカム構造化し、互いに異なる面積をもたせて、ヘルムホルツ共鳴器の原理によりスピーカドライバから発生する騒音を除去することができる。

この時、隔壁は、共鳴器の体積を作るための用途として面積を分割することができる。例えば、低音を除去できるように８個のハニカムを１個の隔壁３０１にし、中音を除去するために４個のハニカムを１個の隔壁３０１にし、高音を除去するために１個の隔壁３０１にすることができる。

ヘルムホルツ理論によれば、面積が広い空間は低音を除去し、面積が小さい空間は高音を除去することができるからである。

この時、隔壁３０１は、目的とする周波数を最適化するために、目的とする周波数に相応する互いに異なる大きさの穴３０５を形成することができる。

また、ハニカムレゾネータ２０７は、騒音を効率的に吸音するために、内部に吸音材を用いることができる。

さらに、ハニカムレゾネータ２０７は、内部に吸収された前記漏音および前記騒音の乱反射を増加させるために、内部に形成された各ハニカム構造の底面３０３の高さが異なって形成される。

図４は、本発明の一実施例により騒音を除去するフローチャートである。
図４を参照すれば、本発明の一実施例は、複数のマイクおよびプリアンプを含むコンタクトマイクにより騒音信号を受音することができる。

この時、受音された騒音信号は、入力プロセッサによってＧＡＴＥで特定のレベルで動作するようにレベルを測定し、ＦＩＬＴＥＲを介して不要周波数を削除することができ、ＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｔｒｏｌｌｅｒ）を介して出力レベルに応じた自動ゲインをコントロールすることができる。

この時、多チャネルスペクトルアナライザは、前記騒音信号をチャネル毎にスペクトル分析を行うことができ、トランシエント時間差分析により音源の位置と方向を分析することができ、スペクトル分析により衝撃音が発生した周波数を探知することができる。

また、前記多チャネルスペクトルアナライザは、基準レベルを超える周波数と音量を分析し、目標周波数のピーク点を確保することができる。

この時、位相比較器は、入力される周波数のスペクトル分析および出力時に多チャネルスピーカを再生した時の変化する波長の形を予め予測することができる。

この時、学習用プロセッサは、よく発生する騒音に対するＡＤＳＲ（Ａｔｔａｃｋ ｔｉｍｅ、Ｄｅｃａｙ ｔｉｍｅ、Ｓｕｓｔａｉｎ ｌｅｖｅｌ、Ｒｅｌｅａｓｅ ｔｉｍｅ）を分析することができ、スペクトル分析によりピークの流れが把握されたデータを確保して学習することができる。

この時、フェーズプロセッサは、前記騒音信号の正確な逆相信号を作るための演算を行うことができ、基準を超える周波数でのみ逆相が発生するように設定することもできる。また、周波数毎ピークに相当する波長を追跡することもでき、前記学習用プロセッサによって学習されたデータに応じて逆相信号を最適化することもできる。

この時、スピーカコントローラは、複数のスピーカで最適化された波長をコントロールすることができ、複数の組み合わせによって変更が予想される波長データを抽出することもできる。

図５は、本発明の一実施例による騒音除去装置のブロック図である。
図５を参照すれば、ＲＥＦ．ＭＩＣ５０１は、複数のマイクを用いる時の、基準となるマイクであって、Ｎ個に相当するマイクの入力信号を比較する基準となり得る。

この時、ＲＥＦ．ＭＩＣ５０１は、装置の中央に付着して騒音源の方向を認識し、オーディオプロセッシングの基準となる信号をピックアップすることができ、コンタクトマイクまたはピエゾマイクであってもよい。

ＭＩＣ（Ｎ）５０３は、別のマイクモジュールであるか、マイク内蔵型スピーカ装置に内蔵されたマイクモジュールであってもよいし、コンタクトマイクまたはピエゾマイクであってもよい。

この時、ＭＩＣ（Ｎ）５０３は、ＲＥＦ．ＭＩＣ５０１とともに、騒音源の方向および距離を探知し、オーディオプロセッシングの基準となる信号をピックアップすることができる。

ＳＰＥＣＴＲＵＭ ＡＮＡＬＹＺＥＲ５０５は、それぞれのマイクにより入力される信号から、ファンダメンタル周波数、ハーモニクス周波数、レベル、ディレイ、ＡＤＳＲ、ノイズフロアなどの基礎オーディオデータを抽出することができる。

ＰＨＡＳＥ ＣＯＭＰＡＲＡＴＯＲ５０７は、位相比較器であって、ＲＥＦ．ＭＩＣ５０１を基準としてＮ個のマイクに対する位相を分析し、分析された波形を位置検知プロセッサに伝達することができる。

ＤＥＬＡＹ ＣＯＭＰＡＲＡＴＯＲ５０９は、信号遅延比較器であって、ＲＥＦ．ＭＩＣ５０１を基準としてＮ個のマイク入力に対するディレイ値を分析し、分析された値を位置検知プロセッサに伝達することができる。

ＡＭＰＬＩＴＵＤＥ／ＧＡＴＥ ＣＯＭＰＡＲＡＴＯＲ５１１は、増幅ゲート比較器であって、ＲＥＦ．ＭＩＣ５０１を基準としてＮ個のマイク入力に対するオーディオレベル値を位置検知プロセッサに伝達し、すべてのマイクの暗騒音レベルを比較してプロセッシングとバイパスを決定するように比較することができる。

ＦＵＮＤＡＭＥＮＴＡＬ／ＨＡＲＭＯＮＩＣＳ ＡＮＡＬＹＺＥＲ５１５は、ファンダメンタルおよびハーモニクス分析器であって、スペクトルで分析された周波数成分からファンダメンタル周波数を検知し、当該周波数に対するハーモニクス周波数を分析してフーリエ変換装置に伝達することができる。

ＦＥＥＤＢＡＣＫ ＤＥＴＥＣＴＯＲ５１９は、フィードバック検知器であって、フィードバック信号が検知される場合、検知された周波数をフィードバック除去装置に当該周波数値を伝達することができる。

ＰＯＳＩＴＩＯＮ ＤＥＴＥＣＴＯＲ５１３は、位置検知器であって、複数のマイクにより分析された位相、ディレイ、レベルを分析して騒音源の位置を分析することができ、分析された方向情報および当該値をＤＳＰに伝達することができる。

ＦＯＵＲＩＥＲ ＴＲＡＮＳＦＯＲＭ５１７は、フーリエ変換器であって、ファンダメンタル周波数を分析し、ハーモニクス周波数を分析して、ＤＳＰにより逆相の信号を発進または検証可能なデータとして使用できるようにする。

ＦＥＥＤＢＡＣＫ ＤＥＳＴＲＯＹＥＲ５２１は、フィードバック除去器であって、フィードバック検知器によって検知されたフィードバック発生周波数を遮断することができる。

ＣＯＭＰＡＲＡＴＯＲ ＭＯＤＵＬＥは、比較器モジュールであって、位相、ディレイ、レベルなどの信号を分析して騒音源の位置を追跡し、オーディオ波形を分析して逆相のオーディオ信号を作ることができる。

ＤＳＰ５２３は、比較器モジュールを介して入力された信号を分析し処理して、複数のスピーカで騒音除去信号を複合演算して出力することができる。

この時、ＤＳＰ５２３は、無線ＩＯを用いたコントロールおよびディスプレイ機能を含むことができ、学習プロセッサを介した騒音除去機能も学習することができる。

ＰＨＡＳＥ ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲ５２５は、位相制御器であって、ＤＳＰ５２３を介して出力されるＮ個の出力信号に対する位相を制御することができる。

ＡＧＣ５２７は、自動レベル制御器であって、ＤＳＰ５２３を介して出力されるＮ個の出力に対するゲインを制御することができる。

ＭＡＴＲＩＸ５２９は、マトリクス制御器であって、位相およびゲイン調整済みのＮ個の出力信号に対して、スピーカに信号を伝達するためのシグナルマトリクスを制御することができる。

ＳＰＥＡＫＥＲ（Ｎ）５３１は、騒音除去用スピーカであって、マトリクス制御器を介して最終出力される信号を用いてダイレクト音に対する騒音を除去することができ、媒質に振動を直接伝達するエキサイタ形式のスピーカであってもよい。

ＰＯＳＩＴＩＯＮ ＤＥＴＥＣＴＯＲ５３３は、位置検知器であって、ユーザが位置した地点を検知してユーザ位置制御器に信号を伝達することができる。

ＵＳＥＲ ＰＯＳＴＩＯＮ ＣＯＴＲＯＬＬＥＲ５３５は、ユーザ位置制御器であって、位置検知器を介して自動的に位置を検知したり、ユーザが指定した領域に対してトランスオーラル（Ｔｒａｎｓａｕｒａｌ）プロセッサを用いて当該地域にトランスオーラル信号を発生させることができる。

ＴＲＡＮＳＡＵＲＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ５３７は、トランスオーラルプロセッサであって、ダイレクト音から除去できない高周波をトランスオーラルで除去することができる。この時、マトリクス制御器を介して出力される信号をトランスオーラルに変換してトランスオーラル再生スピーカに伝達することができる。

ＴＲＡＳＡＵＲＡＬ ＳＰＥＡＫＥＲ５３９は、トランスオーラル再生スピーカであって、トランスオーラルプロセッサを介して入力された信号を用いてルームノイズを除去することができ、ラウドスピーカ装置であってもよい。

ＬＥＡＲＮＩＮＧ ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ５４１およびＭＥＭＯＲＹは、学習用プロセッサおよび記憶装置であって、よく発生する騒音を学習用データとして格納し、格納された内容と同じ騒音が発生した場合、完璧に除去可能な逆相の波形を格納し再生できるようにする。

ＷＩＲＥＬＥＳＳ Ｉ／Ｏ５４３は、無線入出力装置であって、リモコンまたはＰＣ、スマートフォンのようなモバイル機器であってもよいし、ユーザのコントロール命令を伝達したり、ＤＳＰ５２３および検知装置で検知された情報をユーザに伝達することが可能ないかなる装置が含まれていてもよい。

ＵＳＥＲ ＣＯＴＲＯＬＬＥＲ／ＭＯＮＩＴＯＲ５４７は、ユーザコントローラおよびモニタであり、ＤＩＳＰＬＡＹ Ｉ／Ｏ５４５は、ディスプレイ入出力装置であってもよい。

図６は、媒質によって音波の速度を示す概念図である。
一般的に、騒音は媒質に沿って移動し、媒質は空気を振動させて騒音を発生させる。

この時、すでに空気中に放射された騒音は、回折、反射、干渉、消滅などによって変形して逆相信号を発生させても除去が困難である。

したがって、媒質によって伝播する騒音は、空気中に放射される前に媒質伝播段階で除去することが好ましく、媒質によって伝播する騒音を受音し、これによる逆相信号を前記媒質に伝達して騒音を除去することができる。

しかし、音速は、空気での伝播速度と特定の媒質での伝播速度とが異なっていて、一般的な音速を基準として逆相信号を生成する場合、正確な騒音除去が行われない。

図６を参照すれば、空気中での音速は３４０ｍ／ｓであるのに対し、媒質（固体）のうちコンクリートでの音速は３０４０ｍ／ｓで速度の差が非常に大きい。

また、媒質に伝播する周波数は変更されず、伝達される音速のみ異なるため、結果的に波長の長さが異なる。

騒音除去は、音波に相当する逆波長を再生して騒音を相殺させなければならないので、スピーカで再生される音は、空気中ではない媒質に振動板が接触して媒質に音波が伝達できるようにしなければならず、媒質に振動を発生させることが可能なエキサイタスピーカを用いることができる。

目標とする媒質に相当する音波の速度は、下記数式１のように定義することができる。

この時、ｐは媒質の密度（ｋｇ／ｍ＾３）であり、Ｂはバルクモジュールの弾性係数（Ｎ／ｍ＾２）であり、ＰはＰｒｅｓｓｕｒｅ、ＶはＶｅｌｏｃｉｔｙである。

前記数式１により、媒質での音波の速度を知ることができ、周波数に対する波長値は、下記数式２により求められる。

この時、媒質における音の速度を知り、周波数を知ることができるため、正確な波長の長さを抽出することができ、波長に対する逆相を適用して位相を反転させることができる。

上述した方式により、騒音源として流入する音は、コンタクトマイクにより受音し、エキサイタスピーカを介して逆相の振動を媒質に伝達して騒音を相殺することができる。

図７は、本発明の一実施例によるスピーカドライバの分解図である。
密度の高い媒質に振動を伝達するためには、十分な振動エネルギーを有するスピーカ装置が要求される。

図７を参照すれば、本発明の一実施例によるスピーカドライバは、直接媒質に付着して振動を伝達できるように形成される。

この時、振動を発進するスピーカドライバの振動部は、媒質と同じ密度を有する素子を用いかつ、低い出力でも振動を作り出すことが可能な素子を用いて振動を増幅することもできる。

この時、スピーカドライバ（ダイヤフラム）の再生特性は、高音成分が再生（１ｋＨｚ以上の周波数）されないように調整可能であり、前記再生特性を維持するために、信号の増幅部は、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）が含まれてもよい。

図７を参照してより詳しく説明すれば、本発明の一実施例によるスピーカドライバは、振動部と、磁石と、ボイスコイルと、ボイスコイル固定部と、固定ブラケットとを含み、媒質に付着して振動を発生させる。

この時、ボイスコイルは、前記マイクモジュールにより印加される逆相信号によって磁場を発生させる。

この時、前記信号は、スピーカドライバに出力したサウンド信号であってもよいし、前記磁場によって磁石を動かすことができる。

この時、ボイスコイル固定部は、前記各構成要素を収容しかつ、ボイスコイルの外側でボイスコイルの位置を固定することができる。

この時、ボイスコイルは、ボイスコイル固定部によって媒質に対する相対的な位置が可変するのを防止することができる。

この時、ボイスコイルは、ボイスコイル固定部の内部に位置しかつ、磁石に対する相対位置が可変できる。

前記相対位置を可変する理由は、磁石に対するボイスコイルの位置に応じて音特性が異なることを利用するためである。

一般的に、ボイスコイルと磁石は、ボイスコイルを中心として１／２の水準にて互いに位置していなければならず、ボイスコイルと磁石とが遠くなる場合には、出力低下、低音低下現象が発生して、結局、高音しか聞こえなくなり、ボイスコイルと磁石とが隣接するほど、出力は上昇し、低音は増加する。

したがって、本発明の一実施例によるスピーカドライバは、磁石またはボイスコイルの位置を外部から細部的に動くことができるようにして、効率および音質をユーザが望む通りに調整することができる。

この時、本発明の一実施例によるスピーカドライバは、ボイスコイル固定部の内部に位置しかつ、内周面に前記ボイスコイルを固定する固定溝と、外周面に第１ねじ山が形成されるボイスコイル支持部をさらに含み、前記ボイスコイルは、前記固定溝に固定され、ボイスコイル固定部の内周面に前記第１ねじ山に対応する第２ねじ山が形成されて、ボイスコイル固定部の回転によってボイスコイル支持部の位置が可変するように構成される。

この時、磁石は、前記ボイスコイルの内側に位置しかつ、前記磁場によって動くことができる。

この時、前記動きは、上下方向の振動であってもよいし、磁石の振動は振動部に伝達される。

この時、振動部は、一面が前記媒質に接触して伝達された振動を前記媒質に伝達することができる。

この時、振動部は、パラボラ形状に形成されて、前記媒質に接触する一側面に内部に陥没したマイク収容部を含むことができ、前記マイクモジュールは、前記マイク収容部に前記振動部と離隔して位置することができる。

この時、振動部は、真ん中に貫通口が形成され、前記マイクモジュール支持用ポールが前記貫通口を通過して位置しかつゴムリングによって固定され、前記マイクモジュール支持用ポールの一端が前記マイクモジュールまたは前記マイクモジュールのフィードバック遮断ハウジングと固定結合される。

この時、サスペンションリングは、振動部と磁石との間に振動が五感により衝撃量が累積して破損するのを防止するために含まれてもよいし、軟質の素材で形成される。

この時、磁石が振動後元の位置に復帰できるように、磁石の一面に位置する支持スプリングをさらに含むことができる。

この時、支持スプリングは、マルチレイヤを有するウェーブスプリング（Ｗａｖｅ ｓｐｒｉｎｇ）であってもよい。

この時、支持スプリングは、複数のレイヤを有するウェーブスプリングの厚さを互いに異ならせることで、低出力で反応速度を高め、高出力でもディストーションが発生する問題点を改善することができる。

例えば、本発明の一実施例によるウェーブスプリングは、レイヤａ、レイヤｂおよびレイヤｃを含むマルチレイヤ構造を有することができ、各レイヤの厚さは、ａ＜ｂ＜ｃをなすように構成される。

この時、ウェーブスプリングは、低出力の小さい音の再生ではレイヤａのみ動き、高出力の大きい音の再生ではレイヤａ、ｂおよびｃがともに動くことができる。

したがって、本発明の一実施例によるウェーブスプリングは、出力に応じて異なるスプリング復元力を有することにより、トランシエント特性が非常に強い音が瞬間的に入力されてもディストーションが発生せず速やかな復元力を有することができ、ダンピングファクターを最大化することができる。

また、ウェーブスプリングは、既存のスプリングに比べて最小１／２以上厚さを低減できて製品の大きさを増加させず、復元力が非常に強くて長期間の使用にも変形が発生しない。

さらに、スピーカドライバは、各構成要素を収容するために、上端カバー、下端カバーをさらに含むことができ、ボイスコイル固定部を側面カバーとして用いることもできる。

この時、スピーカドライバの性能を向上させるために、ボイスコイルの内側面にアルミニウム箔をさらに含んでもよい。

この時、固定ブラケットは、前記媒質に対するボイスコイルの位置が可変するのを防止するために、一端はボイスコイル固定部に固定され、他端は前記媒質に固定される。

また、固定ブラケットは、一端が上端カバーと結合して媒質に固定されてもよい。
この時、固定ブラケットの一端の内周面にはねじ山が形成され、ボイスコイル固定部または上端カバーの外周面には前記ねじ山に対応するねじ山が形成されて、相互ねじ結合によって結合されてもよい。

さらに、固定ブラケットは、円筒状に形成されかつ、媒質と接触する一端の外周縁には外へ拡張する接触部をさらに含むことができ、前記接触部には前記媒質と結合できるように１つ以上の貫通口を含むことができる。

図８は、本発明の一実施例によるスピーカドライバおよび共鳴部の断面図である。
図８を参照すれば、本発明の一実施例による騒音除去装置は、スピーカドライバ８０１の一面に発散する周波数を効果的に吸収除去するために、共鳴部８０３をさらに含むことができる。

この時、共鳴部８０３は、スピーカドライバ８０１のハウジングとして使用可能であり、多様な周波数を同時に除去できるように複数の穴が形成され、前記穴に対する体積も互いに異なって形成される。

この時、ｆは相殺しようとする周波数であり、ｃは音の速度であり、Ｓは穴の面積であり、Ｌは穴から共振部までの距離であり、Ｖは共振部の体積である。

この時、共鳴部８０３は、多重チャンバ方式で形成される。
図９は、本発明の一実施例によるマイクモジュールの分解図である。

図９を参照すれば、本発明の一実施例によるマイクモジュールは、密度の高い媒質の振動信号を受音するために、一般的なマイクよりは振動のみを受音可能なコンタクトマイクを用いることができる。

この時、コンタクトマイクは、空気中の音は受音せず、媒質によって振動する周波数のみを受音することができる。

この時、マイクモジュールは、第１帯域を目標帯域として媒質から音を受音し、第１受音信号を生成する高音用コンタクトマイクと、前記第１帯域より低い周波数帯域である第２帯域を目標帯域として前記媒質から音を受音し、第２受音信号を生成する低音用コンタクトマイクと、前記第１受音信号および前記第２受音信号を合算して前記受音信号を生成するマイクコントローラとを含むことができる。

この時、前記第１帯域および前記第２帯域は、クロスオーバー帯域を含み、前記受音信号は、前記クロスオーバー帯域に相応するものであってもよい。

この時、高音用コンタクトマイクと低音用コンタクトマイクは、同一のグラウンドにマイナス端子（－）を連結することができ、それぞれプラス端子（＋）を個別出力として用いてバランスト（Ｂａｌａｎｃｅｄ）オーディオ信号（バランストオーディオ信号はノイズ特性に強い）を生成することができる。

前記バランストオーディオ信号は、全体信号を増幅する効果も有する。
前記高音用コンタクトマイクと前記低音用コンタクトマイクに受音される信号は合算され、この時、重畳するクロスオーバー（Ｃｒｏｓｓ ｏｖｅｒ）領域が実質的に目標とする帯域になる。

この時、クロスオーバー周波数は、ユーザによって調節可能である。
例えば、ＤＳＰでクロスオーバー周波数の範囲を設定することができ、高音用コンタクトマイクはＨＰＦ（Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）、低音用コンタクトマイクはＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）に指定して、ユーザがクロスオーバー周波数を調節することができる。

この時、高音用コンタクトマイクは、低音用コンタクトマイクより相対的に狭い面積を有し、高音用コンタクトマイクと低音用コンタクトマイクは、中心軸が一致するように離隔して積層される。

また、本発明の一実施例によるマイクモジュールは、前記媒質から伝達される音の受音率を向上させるために、一端が前記媒質に接触し、他端を介して高音用コンタクトマイクに前記媒質の振動を伝達する漏斗形状の高音用ブーストプレートをさらに含むことができる。

この時、高音用ブーストプレートは、漏斗形状に形成されることにより、微細な振動を増幅させることができ、増幅した振動を高音用コンタクトマイクに効率的に伝達することができる。

この時、高音用ブーストプレートの素材は、振動を増幅させることが可能な素材（例えば、ＡＢＳ－コンクリートと同じ音の伝播速度を有するように密度を構成）を用いることができ、これにより、振動を受音しにくい高い密度の媒質からも効率的に振動を受音することができる。

また、本発明の一実施例によるマイクモジュールは、前記媒質から伝達される音の受音率を向上させるために、一端が前記媒質に接触し、他端を介して低音用コンタクトマイクに前記媒質の振動を伝達するドーナツ形状の低音用ブーストプレートをさらに含むことができる。

この時、低音用ブーストプレートは、外周縁が低音用コンタクトマイクの外周縁と一致するように位置することができ、高音用ブーストプレートは、低音用ブーストプレートの内部貫通口に位置することができる。

また、本発明の一実施例によるマイクモジュールは、高音用コンタクトマイクおよび低音用コンタクトマイクを収容しかつ、受音率を向上させるために、パラボラ形状に形成されるフィードバック遮断ハウジングをさらに含むことができる。

この時、フィードバック遮断ハウジングは、パラボラ（パラボリック、Ｐａｒａｂｏｌｉｃ）形状に形成されて、媒質から発生する音を増幅させることができ、目的とする方向で発生する音のみ受音することができる。

また、フィードバック遮断ハウジングは、防磁性素材または防磁型で形成されて、後述のように、スピーカドライバの磁石による磁気の影響を受けないのでフィードバック現象を除去することができる。

さらに、フィードバック遮断ハウジングを含むマイクモジュールは、アコースティック特性に影響されないコンタクトマイク形式であって、人や周辺の騒音がよく受音されない。

この時、フィードバック遮断ハウジングは、前記媒質と接触する開放部をカバーするラバープレートを含むことができる。

この時、ラバープレートは、媒質の目的とする周波数帯域を増幅可能な材質を用いて形成することができ、大きさおよび厚さを調整して目的とする周波数を獲得することもできる。

この時、ラバープレートは、周波数を効率的に増幅受音するために、周縁にエッジを設けて反応性を向上させることができる。

また、ラバープレートは、正確なスポットの音を受音するために、外側周縁をリング状に処理することができる。

前記リング状により、本発明の一実施例によるマイクモジュール２１０は、媒質への装着時、圧着によって外部から流入する音を遮断することができ、媒質に正確に付着可能で、プロキシミティ（Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ）エフェクトの増加により低音受音特性が増加できる。

この時、ラバープレートは、円弧に沿って一定間隔で１つ以上の貫通口を含み、低音用ブーストプレートは、ラバープレートの内側に位置しかつ、ラバープレートの貫通口に対応する１つ以上の突起を含むことができ、前記突起がラバープレートの貫通口に通過するように位置することができる。

この時、高音用コンタクトマイクおよび低音用コンタクトマイクは、ピエゾ（Ｐｉｅｚｏ）マイクおよびレーザ（Ｌａｓｅｒ）マイクの少なくともいずれか１つ以上であってもよい。

図１０は、フーリエ変換により騒音を除去する概念図である。
騒音は、複合音（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｓｏｕｎｄ）で可聴周波数の全帯域に周波数が均一に配布されている。多数の純音（Ｆｕｒｅ Ｓｏｕｎｄ）が集まって複合音になってもよいが、純音であっても反射、屈折、回折、遅延などによって複合音に変形可能である。

純音は単純に逆相処理だけでも容易に除去可能であるが、複合音は逆相処理だけでは除去が困難である。

また、相対的に波長の長い低域帯の音は除去が容易であり、波長の長さが短い高域帯の音は除去が困難である。

さらに、衝撃によって発生する音は一時的であり、持続性が短く、周波数の全帯域に音が分布する。

この時、同じ媒質から発生する衝撃音は、衝撃の強度に関係なく同じ周波数形態を有する。

この時、打楽器と類似する形態の周波数構造を有するが、この周波数発振は、クラドニパターン（Ｃｈｌａｄｎｉ Ｐａｔｔｅｒｎ）で説明することができる。

一般的な倍音構造を有しない衝撃音は、ファンダメンタル（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ）周波数を除去すれば、他のハーモニクス（Ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）周波数を併せて除去可能で、全体的なノイズを減衰させることができる。

また、ハーモニクス周波数に対するノイズ除去は、クラドニパターンを適用できるため、ノイズ減衰特性を向上させることができる。

図１０を参照して説明すれば、衝撃音は、低域から高域まで広い周波数帯域を有する。
この時、低音は波長が長く、高音は波長が短いため、一般的な波形の分析イメージにおいて長い波長の上に高音に相当する細かい波長が描かれる。

この時、第１ファンダメンタル周波数値は、最初に発生する波長の長さを求めて得ることができる。

この時、前記第１ファンダメンタル周波数値に相当する逆波長の信号を発生させて原信号と合わせると、低音が消えた第２衝撃音に対する値を得ることができる（１００１）。

この時、同様の方法で第２衝撃音に対する第２ファンダメンタル周波数値を得ることができ、前記第２ファンダメンタル周波数値に相当する波長に逆相をかけて合わせると（１００３）、中低音が消えた第３衝撃音に対する値を得ることができる（１００５）。

前記衝撃音は、上述した方法を繰り返して平坦化（相殺）することができ、この方法は、フーリエ変換（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）の原理と同一である。

ただし、この方法は、低域帯の周波数を除去するのに効果的であるが、波長の短い高域帯の周波数を除去することは困難である。これについての方策は後述する。

図１１は、騒音を除去するための許容位相差を示す概念図である。
上述したフーリエ変換方法を用いた騒音除去方法は、相殺のために、ジェネレートされる波長を原信号の逆相と正確に生成しなければならない。

また、逆相を有する相殺用波形において－１０ｄＢ以上の減衰効果を得るためには、波形の５％範囲以内で逆相が作られなければならない。

前記数式４を参照すれば、完璧にノイズが除去されるためには、入力波と相殺波が正確な逆相を有すれば良いし、２つの波長の位相差がλ／２になるとよい。

この時、逆相が適用された相殺波が入力波と逆相をなす時、波長の５％以内に位置しており、－１０ｄＢの騒音減衰特性を有することができる。

すなわち、＋／－５％以内の時、相殺効果が大きくなる。
図１２は、抽出されたクラドニパターンを示す例示図である。

図１２を参照すれば、層間騒音が放射される領域は、ルームの天井に相当し、ルームの天井を振動膜（Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ Ｍｅｍｂｒａｎｅ）と仮定すれば、クラドニパターンを適用することができる。

この時、音のハーモニクス構成は、天井面をメンブレンとして干渉と消滅に対するパターンを得て予測することができる。

前記予測された値の使用は、ハーモニクスで構成されない周波数に対するより正確な周波数値を得ることができ、層間材質に対する密度値を定数化してより正確な数値を得ることもできる。

層間騒音を例に挙げると、天井は長方形構造を有するため、複数の振動モードを有することができ、これは、長方形メンブレンによるハーモニクス生成の構造を把握できるクラドニパターンで説明することができる。

クラドニパターンの理論は、下記数式５のように一般的な公式で図式化されている。

この時、追加的に生成される周波数は、下記数式６で定義することができる。

したがって、クラドニパターンによる騒音除去方法は、予測された値およびパターンの変化を予め認知可能で、前記パターンに相当する逆相の波形をジェネレートして入力される騒音を相殺することができる。

図１３は、連続する騒音のスペクトルにおいてハーモニクス周波数１３０３とファンダメンタル周波数１３０１を示す例示図である。

一定のパターンを有する連続する騒音は波長を検知し、単純に逆相信号を発生させる方法で除去可能で、衝撃音に比べて騒音除去が容易である。

また、一定のパターンを有する連続音は、発振によってハーモニクスを有する騒音が多く、この場合、ファンダメンタル周波数１３０１を除去するだけで高域帯で発生するハーモニクスによる騒音を併せて除去することができる。

この時、本発明の一実施例による騒音除去方法は、倍音構造を有する騒音除去からファンダメンタル周波数および波長の長さを知ることができれば、当該波形をジェネレートして騒音を除去することができる。

この時、ファンダメンタルとともにｎ個に相当するハーモニクス周波数１３０１を同時にジェネレートすることにより、実際の騒音と類似するオーディオ信号を生成することができる。

この時、本発明の一実施例による騒音除去方法は、前記生成された信号に逆相処理をして騒音を除去することができ、これは、フーリエ変換を逆に利用する方法と同様である。

この時、連続する音はオーディオサンプルにより効果的に除去することもできる（学習機能）。

前記学習機能は、騒音除去装置が適用される場所で発生する騒音を収集してサンプル化し、これをデータベース化して騒音除去の効果を極大化することができる。

この時、学習機能は、マイクモジュールにより入力される騒音をサンプルとして採取してメモリに格納することができる。これは、騒音除去機能が動作する間に格納するように設定することができる。

この時、採取されたサンプルは、レベル、ディレイ、波長およびスペクトルなどを分析し、分析されたデータは前記サンプルとともに格納可能である。

この時、学習機能は、騒音の波長、レベルなどを分析して騒音の原因を把握できるようにし、最も類似する値を有するサンプルをローディングし、逆相を適用して騒音を除去することもできる。

前記学習機能は、騒音除去において最も重要なサンプルのタイミングを補完するための方法で、波形の形に相当する値をベクトル値として認識し処理することが可能で、オーディオ処理にかかる時間を節約することができ、事実上、ディレイが発生しないプロセスを行うことができる。

前記採取されたサンプルは、メモリに格納されるだけでなく、インターネットで連結された管理用サーバに格納されてもよい。

この時、サーバに格納されたサンプルは、同一の機器を用いる他のユーザや他の空間のデータとして活用されてもよい。

この時、供給者は、騒音除去装置において最も効果的に騒音除去が可能となるように、当該サンプルを編集して再アップロードすることができる。

図１４は、本発明の一実施例によるマイク内蔵型スピーカ装置の断面図である。
騒音除去方法の基本条件は、騒音が発生する位置と同一の位置で逆相の波長を発生させてこれを相殺させることである。

この時、騒音源が壁または障害物によって遮断されている場合には、騒音が発生する地点を前記壁または障害物として見なすことができ、前記壁または障害物に逆相の波長を発生させて騒音を消滅させることができる。

この時、音を再生する装置は、スピーカドライバが使用可能であり、騒音を受音するためのマイクモジュールも要求される。

この時、マイクモジュールは、騒音を受音し、受音された信号に逆相処理をしてスピーカドライバに伝達し、スピーカドライバは、逆相処理された信号を出力して騒音を消滅させることができる。

しかし、スピーカドライバを介して再生される音は、マイクモジュールにピックアップされ、ピックアップされた音はアンプを介して増幅し、再度スピーカドライバによって出力される。

これは、ハウリングまたはフィードバックといい、前記フィードバックは、スピーカドライバのボイスコイルを基準として正面（Ｏｎ－Ａｘｉｓ）にマイクモジュールが位置する場合に発生しやすい。

したがって、一般的に、スピーカドライバとマイクモジュールは、同一の位置に設けられない。

それだけでなく、前記フィードバックは、アンプの増幅量を持続的に増加させて、アンプ回路、電源回路およびスピーカドライバの損傷を発生させたりもする。

前記フィードバックは、特定の周波数で生成されやすく、Ｑ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ）値の帯域幅が広くなるにつれて、周波数の全帯域に影響を及ぼしうる。

したがって、グラフィックＥＱ（Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）を用いてフィードバックが発生する周波数を遮断する方法などにより前記フィードバックを防止する方法が必要である。

しかし、上述した方法は、周波数の特性を変形させて、入力される周波数の逆相を正確に処理できないので、騒音除去環境で使用が困難という問題点がある。

また、フィードバックを防止するために、マイクモジュールとスピーカドライバを別個の位置に設けた場合には、マイクモジュールにより除去しようとする騒音を正確にピックアップできないだけでなく、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などにより補正しなければならないという困難がある。

前記フィードバックは、スピーカドライバとマイクモジュールがすべて一定の指向性を有しているゆえに発生し、前記フィードバックを防止するために、スピーカドライバおよびマイクモジュールをＯｆｆ－Ａｘｉｓ状態に位置させることが有利である。

しかし、Ｏｆｆ－Ａｘｉｓ状態は、上述のように正確な音をピックアップできず、Ｏｎ－Ａｘｉｓ状態に位置させかつ、フィードバックを防止できる方法が必要である。

そこで、本発明の一実施例は、Ｏｎ－Ａｘｉｓ上でもフィードバックを防止するために磁場を遮断可能なカバーをマイクモジュールのカバーとして用い、スピーカドライバの振動板の内部に前記マイクモジュールを位置させることによりフィードバックを防止することができる。

図１４を参照すれば、本発明の一実施例によるマイク内蔵型スピーカ装置は、媒質から音を受音して受音信号を生成するマイクモジュール１４０１と、前記受音信号の逆相信号に相応する振動を前記媒質に伝達するスピーカドライバ１４０３と、前記マイクモジュール１４０１から前記受音信号を受信して、前記受音信号の逆相信号を生成し、前記逆相信号を前記スピーカドライバ１４０３に伝達するコントローラとを含むことができる。

この時、前記マイクモジュール１４０１は、高音用コンタクトマイク、低音用コンタクトマイク、高音用ブーストプレート、低音用ブーストプレート、ラバープレートおよびフィードバック遮断ハウジングなどを含むことができる。

この時、前記スピーカドライバ１４０３は、磁石、ボイスコイル、振動部および固定ブラケットなどを含むことができる。

この時、本発明の一実施例は、空間騒音を効率的に除去するために、マイクモジュール１４０１の位置と同一の位置にスピーカドライバ１４０３を装着することができる。

マイクモジュール１４０１と同一の位置にスピーカドライバ１４０３を装着する理由は、ピックアップ位置と再生位置とを同一にすることで、同一でない位置にある場合に発生しうる位相差を補正するためのプロセッシングのパワーを低減し、誤差を最小化するためである。

そのために、本発明の一実施例は、振動を作り出すためのスピーカドライバ１４０３の内部にマイクモジュール１４０１を配置し、フィードバック防止構造を適用して、騒音信号をピックアップしながら、同時に逆相の信号を再生できる１つの装置を提示することができる。

より詳しくは、前記スピーカドライバ１４０３の振動部は、パラボラ形状を有することができ、その内部に高音と低音を分離してピックアップできるマイクモジュール１４０１が搭載可能である。

この時、前記マイクモジュール１４０１は、スピーカドライバ１４０３の振動に影響を受けないように構造的に分離される。

より詳しくは、前記スピーカドライバ１４０３の振動部は、前記媒質に接触する一側面に内部に陥没したマイク収容部を含むことができ、前記マイクモジュール１４０１は、前記マイク収容部に振動部と離隔して位置することができる。

また、前記スピーカドライバ１４０３の振動が前記マイクモジュール１４０１に伝達されないように、一端が前記マイクモジュール１４０１と固定結合され、中段が前記スピーカドライバ１４０３と結合されるマイクモジュール支持用ポールをさらに含み、前記マイクモジュール支持用ポールと前記スピーカドライバ１４０３との間にゴムリングを介在させることができる。

上述した構造により、本発明の一実施例は、マイクモジュール１４０１とスピーカドライバ１４０３が前記媒質に正確に載置されて、ピックアップおよび再生が完全に独立して動作するように配置および運営できる。

また、マイクモジュール支持用ポールは、マイクモジュール１４０１が媒質に正確に吸着できるようにし、ラバープレートに接着剤を用いて目的とする媒質に強固に付着することもできる。

この時、フィードバック遮断ハウジングは、高音用コンタクトマイクおよび低音用コンタクトマイクを収容しかつ、外部磁気の影響を防止するために防磁性素材（防磁型）で形成され、受音率を向上させるためにパラボラ形状に形成される。

また、本発明の一実施例は、スピーカドライバ１４０３およびマイクモジュール１４０１の連結のための統合端子を含むことができる。

この時、前記マイクモジュール１４０１は、高音用コンタクトマイクおよび低音用コンタクトマイクのように互いに異なるサイズのピエゾダイヤフラムを用いて、受音しようとする中心周波数を互いに異なるようにピックアップすることができる。

これにより、目的とする受音周波数帯域の範囲を広げることができる。
また、本発明の一実施例は、スピーカドライバ１４０３が装着された同一の位置に受音用マイクモジュール１４０１が装着されるが、前記マイクモジュール１４０１は、コンタクトマイク（例えば、ピエゾマイク）を用いて空気中の騒音は受音せず、密着面に対する騒音のみを受音してフィードバックを防止することができる。

さらに、上述のように、前記マイクモジュール１４０１は、防磁型のフィードバック遮断ハウジングを含むことで、スピーカドライバ１４０３の磁場が影響を及ぼさないようにすることが可能で、磁場によるフィードバックも防止することができる。

この時、振動部は、磁石と連結されており、ムービングマグネチック方式の駆動により振動部を介して媒質に振動を伝達することができる。

この時、振動部の振動は、前記ゴムリングによってマイクモジュール１４０１に何ら影響も及ばない。

この時、固定ブラケットは、スピーカドライバ１４０３のボイスコイル固定部またはスピーカドライバ１４０３の外部ハウジングと連結されて前記媒質に固定される。

この時、マイクモジュール１４０１と振動部は、固定ブラケットによって前記媒質に水平に装着される。

図１５は、本発明の一実施例により直接音と間接音を区分して除去する概念図である。
図１５を参照すれば、本発明の一実施例による騒音除去方法は、複数のマイクをアレイ形式で一定の距離をおいて設け、前記マイクにより受音すれば、音源の方向と音源との距離を算出することができる。

この時、騒音の発生位置とスピーカの再生位置とが同一の場合、逆相により簡単にキャンセリングが可能であるが、騒音の発生位置とスピーカの再生位置とが異なる場合には、逆相によるキャンセリングが不可能で、むしろ干渉を起こすことがある。

したがって、騒音源の位置検出は、距離および方向成分を追加して逆波長を正確に作り出すようにする。

また、本発明の一実施例による騒音除去方法は、複数のスピーカを用いて周波数毎に分離された波長を異ならせることができ、スピーカ毎に互いに異なるディレイ値および互いに異なる波長をジェネレートすることができて、精巧なノイズ除去が可能である。

この時、天井１５００を例に挙げて説明すれば、音源１５０１から発生した衝撃音１５０３は、騒音除去装置に直接伝達されてもよく、反射（１５０５）して伝達されてもよい。

この時、直接音１５０３は、音源と最も近いスピーカドライバ１５０９によって除去可能であり、間接音１５０５または反射音は、残りのスピーカドライバ１５１１によって除去可能である。

より詳しく説明すれば、騒音除去方法は、受音の基準となるリファレンスマイクモジュールを装置の中心におき、ｎ個のマイクモジュールを一定の距離をおいて配置することができる。

この時、リファレンスマイクモジュールとｎ個のマイクモジュールは、スペクトルアナライザにより波形を細部的に分析した後、位相、ディレイ、レベルを基準として分離された値を演算して騒音の発生位置と距離を検知することができる。

この時、検知された位置で発生した騒音を除去するために再生されるスピーカドライバは、位相制御および自動ゲイン制御器を用いて衝撃ポイントの音を遮断できるようにマトリクス化して、ｎ個のスピーカで分割再生することができる。

この時、本発明の一実施例による騒音除去方法は、騒音源の位置と方向値を演算できるため、反射によって流入したり、発振、回折、干渉などによる変形値を知ることができて、追加的なプロセッシングがより容易になる。

また、間接音は、直接音に比べてディレイをもたせることにより、直接音と間接音との差を区分することができ、それによる騒音除去方法が異なって適用可能で騒音除去の効率を高めることができる。

図１６は、本発明の一実施例により目的とする周波数を分離して除去するフローチャートである。

図１６を参照すれば、本発明の一実施例による騒音除去方法は、まず、ＭＩＣＲＯＰＨＯＮＥにより受音信号が入力される。

この時、ＧＡＴＥは、周辺の騒音の平均値を適用して動作点を決定することができる。
この時、ＬＯＵＤＮＥＳＳ ＬＥＶＥＬ ＤＥＴＥＣＴＯＲ／ＣＯＭＰＡＲＩＳＯＮは、マイクプリアンプにより入力された受音信号と、パワーアンプの出力とを比較して自動ゲインコントロールを調整することができる。

この時、ＦＩＬＴＥＲは、プロセッシングを目標とする実効周波数帯域のみを選択することができ、特定の周波数値が指定されたＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）およびＨＰＦ（Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）が適用されてもよい。

この時、ＣＲＯＳＳＯＶＥＲは、周波数をプロセッシングの目的に合わせて分離することができ、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）が適用されてもよい。

この時、ＢＡＮＤ１、ＢＡＮＤ２、ＢＡＮＤ Ｎ ＰＨＡＳＥ ＰＲＯＣＥＳＳＯＲは、目標とする除去周波数に応じて中心周波数を設定し、それぞれ中心周波数に対する位相をディレイを用いて補正し、必要および正確度に応じてＮ個に細分してもよい。

この時、ＢＡＮＤ１、ＢＡＮＤ２、ＢＡＮＤ Ｎ ＴＲＩＭＭＥＲは、それぞれの中心周波数の位相補正によるレベル補償を再度設定し、必要および正確度に応じてＮ個に細分してもよい。

この時、ＳＵＭＭＥＲは、逆相処理された信号を再度合算することができ、ＰＯＷＥＲ ＡＭＰＬＩＦＩＥＲおよびＳＰＥＡＫＥＲ ＤＲＩＶＥＲを介して騒音を除去することができる。

この時、ＴＲＡＮＳＩＥＮＴ ＤＥＴＥＣＴＯＲ／ＦＥＥＤＢＡＣＫ ＤＥＳＴＲＯＹＥＲは、入力される信号がトランシエント特性を有するか、フィードバックを有するかをプロセッシングし、急激な信号の変化はトランシエント特性を有するものと認識し、徐々に増加する信号はフィードバックとして見なして、ゲーティングをかけて信号成分を削除することができる。

また、ＴＲＡＮＳＩＥＮＴ ＤＥＴＥＣＴＯＲ／ＦＥＥＤＢＡＣＫ ＤＥＳＴＲＯＹＥＲは、ＡＤＳＲの特性を用いて信号の種類を鑑別することができる。これにより、フィードバックが発生する周波数を予め確認可能で、フィードバックを完璧に制御することができる。

図１７は、本発明の一実施例によるトランスオーラル（Ｔｒａｎｓａｕｒａｌ）騒音を除去する例示図である。

本発明の一実施例による騒音除去方法は、騒音除去装置が付着した媒質外から衝撃音が流入しうるため、完璧な騒音除去は難しいことがある。

高音に対する除去は、上述のようにハニカムレゾネータを用いて一部除去できるが、騒音除去装置が付着していない方向から騒音が流入することがある。

したがって、騒音除去装置が付着した媒質と反対方向に向かって装着されるスピーカドライバを介してトランスオーラル再生を行うことができる。

この時、媒質ではない空間で発生する騒音は、別のピックアップマイクにより予め予測可能であり、騒音除去装置は、これに相当する逆相のトランスオーラル信号を発生させて特定の空間に対する騒音を除去することができる。

この時、騒音除去装置は、リファレンスマイクとＮ個のピエゾマイクにより入力された信号を分析して、仮想の聴取点を基準として波形の進行をシミュレーションすることができる。

この時、聴取者の位置は、人体検知センサを用いて把握可能であり、把握されたデータは、ポジションコントローラに伝達される。

この時、前記聴取者の位置は、トランスオーラルを用いて騒音を除去する領域になり得る。

ＤＳＰを経てプロセッシングが適用されたデータは、トランスオーラルプロセッサを介して前面のスピーカに伝達される。

この時、聴取点を基準とするノイズ除去用トランスオーラル信号が発生し、聴取点での騒音は相殺できる。

ただし、この時、聴取点のノイズ除去の程度は、ユーザが有無線装置によりコントロールすることができる。

この時、多数の聴取者が存在する時の聴取点は、有無線装置により適正地点に指定される。

図１７を参照すれば、騒音除去方法は、騒音が発生する地点１７０１から聴取点までの距離をＬと指定すれば、一般的な状況でＬまで伝達する音波を予測することができる。これに追加的に、他の媒質または壁面を通して流入する騒音の量とディレイ、波長などの要素を追加すれば、聴取点で音波がどのように形成されるかを予測することができる。

結果的に、騒音除去方法は、前記予測値をトランスオーラルプロセッサのパラメータとして用いて騒音を除去することができる。

この時、トランスオーラルスピーカ１７０３はそれぞれ、１個以上のスピーカアレイで構成され、聴取点を基準とするトランスオーラルサウンドイメージを生成することができる。

また、トランスオーラルサウンドイメージが適用される地域を拡張させるために、複数のトランスオーラルスピーカセットを装置に装着することができる。

図１８は、本発明の一実施例により多重マイクで騒音を除去するフローチャートである。

図１８を参照すれば、多重マイクは、立体音響を習得するためのマイキング方法により１つ以上で構成される。

例えば、ＢＩＢＡＵＲＡＬは２個、ＡＭＢＩＳＯＮＩＣは４個以上、多重ＸＹは８個以上で構成される。

この時、ＭＩＣ ＰＲＥおよびＡＤを通過した受音信号は、１ｋＨｚ以下の周波数を除去するＨＰＦ（Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）を通過してＭＩＸＥＲに伝達することができる。

この時、ＭＩＸＥＲは、ＰＡＮＮＩＮＧ、ＬＥＶＥＬなどによりバスを介して入力された受音信号を処理することができる。

この時、ＤＳＰは、ＣＯＭＰＲＥＳＳＯＲ、ＧＡＴＥ、ＥＱなどを介してオーディオＤＳＰ処理を行うことができる。

この時、ＢＩＮＡＵＲＡＬ／ＡＭＢＩＳＯＮＩＣ ＥＮＣＯＤＥＲは、最終処理されたオーディオに対するモニタリングを行い、立体音響受音方法でエンコーディングを適用することができる。

この時、ＰＨＡＳＥ ＡＮＡＬＹＺＥＲは、エンコーディングされたデータとトランスオーラルデコーディングとの間の位相を分析して正確にマッチングさせることができる。

この時、ＰＨＡＳＥ ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲは、分析されたアナライザを介して逆相を適用することができる。

この時、バイノーラルまたはアンビソニックで処理された信号は、ＴＲＡＮＳＡＵＲＡＬ ＤＥＣＯＤＥＲ、ＰＯＷＥＲ ＡＭＰおよびＳＰＥＡＫＥＲを介してトランスオーラルで再生できる。

図１９は、本発明の一実施例によりディスプレイ装置を介して動作状態を示す例示図である。

騒音除去装置は、層間騒音が発生した時、騒音はユーザに伝達されないようにしかつ、当該機器が動作しているかを確認することができる。

また、機器の動作状態は、時間および日付毎に記録されて層間騒音の頻度を確認することができ、このようなデータを活用してユーザの環境に合わせて適用することもできる。

図１９を参照すれば、騒音除去装置は、多重に区分されるディスプレイ１９０１を含み、区分されたディスプレイ１９０１を介して直接音の処理の有無および間接音の処理の有無などを表示することができる。

この時、直接音の処理モニタは、内部の円１９０５であり、中心を基準としてノイズ除去が適用される量を表現することができ、処理される方向性を有することができる。

この時、間接音を処理するモニタは、外部の円１９０３であり、外部から中心にノイズ除去される量を表現することができ、処理される方向性を認知することができる。

前記ディスプレイ方法は上述した例示に限定されず、ユーザの設定によって色相およびディスプレイの点灯の有無に変更することができる。

この時、騒音除去装置の動作状態は、時間によって記録をし、ユーザはディスプレイやスマートフォンを用いて動作状態をモニタすることができ、前記記録を時間、日、月、年などの単位で確認することができる。

この時、前記記録は、機器の動作品質を高めるためのデータとして使用できる。例えば、発生程度の最大値と最小値とを比較し、平均値を知っていれば、機器の動作をより精密に維持できるＴｈｒｅｓｈｏｌｄ、Ｇａｔｉｎｇパラメータとして用いることもできる。

また、前記記録は、層間騒音トラブルによる証拠用資料として用いられてもよい。
さらに、騒音除去装置は、ユーザが留守の時間には動作を中止したり、層間騒音が集中する時間には動作を持続的に行える電源管理システムのデータとしても使用可能である。

図２０は、本発明の一実施例により多重マイク２００１を介して音源２０００の位置を算出する概念図であり、図２１は、本発明の一実施例により音源２０００の位置を算出するフローチャートである。

図２０および図２１を参照すれば、本発明の一実施例は、２個以上のマイク２００１を用いてマイク間のレベルを分析して音の発生した方向を算出することができる。

また、本発明の一実施例は、２個以上のマイク２００１を用いてマイク間の時間差を分析して音の発生した距離を算出することができる。

この時、本発明の一実施例は、特定の媒質（天井など）から発生する音に制限すれば、より正確な動作が行われる。

図２２は、本発明の一実施例によりマイクの位置によって騒音処理を区分する概念図である。

図２２を参照すれば、騒音除去方法は、音源の方向と距離によって当該波形に対する逆相を音源２２０１と最も近いスピーカドライバ２２０３を介して出力することができる。

この時、Ｂ ＺＯＮＥは、発生音源との距離または波長の演算エラーによって干渉が発生しうる。

したがって、この時、音源と最も近いスピーカドライバを除いた残りのスピーカドライバは、干渉を抑制するための位相の変形を加えたオーディオ信号を出力することができ、これにより、Ａ ＺＯＮＥに限って騒音が流入しないように防止することができる。

したがって、本発明の一実施例による騒音除去方法は、複数のスピーカを用いることで、音の拡散にもかかわらずより平坦化された波形を作り出すことができる。

図２３は、本発明の一実施例による騒音除去方法のフローチャートである。
図２３を参照すれば、本発明の一実施例による騒音除去方法は、まず、騒音除去装置により騒音を除去する方法において、受音用マイクモジュールにより媒質から音を受音してノイズ受音信号を生成する（Ｓ２３１０）。

また、本発明の一実施例による騒音除去方法は、前記ノイズ受音信号に基づいてノイズ除去信号を生成する（Ｓ２３２０）。

さらに、本発明の一実施例による騒音除去方法は、スピーカドライバを介して前記ノイズ除去信号に相応する振動を前記媒質に伝達する（Ｓ２３３０）。

この時、前記受音用マイクモジュールは、前記媒質に複数付着し、前記ノイズ除去信号を生成するステップＳ２３２０は、複数の受音用マイクモジュールから受音されたノイズ受音信号を用いてノイズに相応する方向を検知し、前記方向に基づいて前記ノイズ除去信号を生成することができる。

この時、ステップＳ２３２０は、前記ノイズ受音信号に基づいて前記ノイズに相応する音源の位置を算出するステップと、前記音源の位置に基づいて前記ノイズ除去信号を生成するステップとを含むことができる。

前記スピーカドライバは、複数備えられ、前記複数のスピーカドライバそれぞれと前記音源との間の距離を算出するステップと、前記距離の少なくとも１つに相応するディレイを前記複数のスピーカドライバの少なくとも１つに相応するノイズ除去信号に適用するステップとをさらに含むことができる。

この時、ステップＳ２３３０は、前記複数のスピーカドライバの一部を介して前記音源に相応するノイズを除去するための前記ノイズ除去信号に相応する振動を前記媒質に伝達するステップと、前記複数のスピーカドライバの他の一部は前記振動を減衰させるための減衰振動を前記媒質に伝達するステップとを含むことができる。

この時、前記受音用マイクモジュールおよび前記スピーカドライバを収容するハニカムレゾネータを介して、前記スピーカドライバの後面で発生する漏音（Ｓｏｕｎｄ ｌｅａｋａｇｅ）および騒音を除去するステップをさらに含むことができる。

この時、前記ハニカムレゾネータは、内部がハニカム構造に区分されかつ、１つ以上のハニカム構造を１つの空間に区分する隔壁が形成される。

この時、前記ハニカムレゾネータは、内部に吸収された騒音の乱反射を増加させるために、内部に形成された各ハニカム構造の底面の高さが異なって形成される。

この時、前記隔壁は、前記隔壁で形成された空間で除去しようとする周波数に対応する大きさの貫通口が形成される。

この時、ステップＳ２３２０は、前記ノイズ受音信号に基づいて第１ファンダメンタル（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ）周波数値を算出するステップと、前記第１ファンダメンタル周波数値に対応する第１ノイズ除去信号を生成するステップと、前記第１ファンダメンタル周波数値に相応する波長が除去されたノイズ受音信号に基づいて第２ファンダメンタル周波数値を算出するステップと、前記第２ファンダメンタル周波数値に対応する第２ノイズ除去信号を生成するステップとを含むことができる。

この時、ステップＳ２３３０は、前記スピーカドライバを介して前記第１ノイズ除去信号および前記第２ノイズ除去信号に相応する振動を順次に前記媒質に伝達することができる。

この時、ステップＳ２３２０は、ユーザによって入力された前記媒質の構造情報に応じて、クラドニパターン（Ｃｈｌａｄｎｉ ｐａｔｔｅｒｎ）を予測するステップと、前記パターンおよび前記ノイズ受音信号に基づいて前記ノイズ除去信号を生成するステップとを含むことができる。

この時、ステップＳ２３２０は、前記ノイズ受音信号に基づいてファンダメンタル（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ）周波数値およびハーモニクス（Ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）周波数値を算出するステップと、前記ファンダメンタル周波数値および前記ハーモニクス周波数値に相応する波形を同時に生成するステップと、前記波形に基づいて前記ノイズ除去信号を生成するステップとを含むことができる。

本発明の一実施例による騒音除去装置は、建物を支持する壁や天井に付着して使用可能で、建物の揺れを比較的容易に検知することができる。

したがって、本発明の一実施例による騒音除去装置は、地震を検知できるセンサを付加して、地震の発生時にユーザに知らせる機能を提供することもできる。

この時、本発明の一実施例による騒音除去装置は、地震などの異常振動が検知されると、アラームを鳴らし、非常センサ灯を点灯することもでき、状況の終了時、ユーザの設定によって動作をリセットすることもできる。

また、本発明の一実施例による騒音除去装置は、温度、湿度、酸素密度、粒子状物質濃度、火災検知、ガス検知センサを１つ以上含むことができ、これにより、異常状況の発生時、ユーザに視覚または聴覚などユーザが認知できるようにアラームをし、火災発生などのような応急状況には消防装置と連動して非常状況を直ちに消防署に伝達することもできる。

図２４は、本発明の一実施例によるコンピュータシステムを示す図である。
図２４を参照すれば、本発明の一実施例による騒音除去装置の少なくとも一部の構成は、コンピュータで読取可能な記録媒体のようなコンピュータシステム７００で実現できる。図２４に示すように、コンピュータシステム７００は、バス７２０を介して互いに通信する１つ以上のプロセッサ７１０と、メモリ７３０と、ユーザインターフェース入力装置７４０と、ユーザインターフェース出力装置７５０と、ストレージ７６０とを含むことができる。また、コンピュータシステム７００は、ネットワーク７８０に連結されるネットワークインターフェース７７０をさらに含むことができる。プロセッサ７１０は、中央処理装置またはメモリ７３０やストレージ７６０に格納されたプロセッシングインストラクションを実行する半導体装置であってもよい。メモリ７３０およびストレージ７６０は、多様な形態の揮発性または不揮発性記憶媒体であってもよい。例えば、メモリは、ＲＯＭ７３１やＲＡＭ７３２を含むことができる。

以上、本発明による騒音除去装置および方法は上記のように説明した実施例の構成と方法が限定されて適用できるのではなく、上記の実施例は多様な変形が行われるように各実施例の全部または一部が選択的に組み合わされて構成されてもよい。

Claims (26)

1. 媒質から音を受音してノイズ受音信号を生成する１つ以上の受音用マイクモジュールと、
   前記ノイズ受音信号に基づいて生成されたノイズ除去信号に相応する振動を前記媒質に伝達する１つ以上のスピーカドライバと、
   前記ノイズ受音信号に基づいて前記ノイズ除去信号を生成するコントローラとを含む騒音除去装置。
2. 前記受音用マイクモジュールは、
   前記媒質に複数付着し、
   複数の受音用マイクモジュールから受音されたノイズ受音信号を用いてノイズに相応する方向が検知され、前記方向に基づいて前記ノイズ除去信号が生成されることを特徴とする請求項１に記載の騒音除去装置。
3. 前記ノイズ受音信号は、
   前記ノイズに相応する音源の位置を算出するのに用いられ、前記音源の位置に基づいて前記ノイズ除去信号が生成されることを特徴とする請求項２に記載の騒音除去装置。
4. 前記スピーカドライバは、
   複数備えられ、複数のスピーカドライバそれぞれと前記音源との間の距離が算出され、前記距離の少なくとも１つに相応するディレイが前記複数のスピーカドライバの少なくとも１つに相応するノイズ除去信号に適用されることを特徴とする請求項３に記載の騒音除去装置。
5. 前記複数のスピーカドライバの一部は、前記音源に相応するノイズを除去するための前記ノイズ除去信号を生成し、前記複数のスピーカドライバの他の一部は、前記ノイズを除去するための振動を減衰させるための減衰振動を生成することを特徴とする請求項４に記載の騒音除去装置。
6. 前記複数の受音用マイクモジュールおよび前記複数のスピーカドライバは、前記媒質に付着する１つの構造に設けられることを特徴とする請求項５に記載の騒音除去装置。
7. 前記１つ以上の受音用マイクモジュールおよび前記１つ以上のスピーカドライバを収容し、前記スピーカドライバの後面で発生する漏音（Ｓｏｕｎｄ ｌｅａｋａｇｅ）および前記媒質から伝達される低レベルの騒音を除去するハニカムレゾネータをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の騒音除去装置。
8. 前記ハニカムレゾネータは、
   内部がハニカム構造に区分されかつ、１つ以上のハニカム構造を１つの空間に区分する隔壁が形成されることを特徴とする請求項７に記載の騒音除去装置。
9. 前記ハニカムレゾネータは、
   内部に吸収された前記漏音および前記騒音の乱反射を増加させるために、内部に形成された各ハニカム構造の底面の高さが異なって形成されることを特徴とする請求項７に記載の騒音除去装置。
10. 前記隔壁は、
    前記隔壁で形成された空間で除去しようとする周波数に対応する大きさの貫通口が形成されることを特徴とする請求項７に記載の騒音除去装置。
11. 前記スピーカドライバは、
    前記スピーカドライバの後面で発生する漏音を相殺するために、前記スピーカドライバの後面に結合され、多重チャンバ方式で形成される共鳴部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の騒音除去装置。
12. 前記コントローラは、
    前記音源の位置および前記ノイズ受音信号に基づいて、第１ファンダメンタル（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ）周波数値を算出し、前記第１ファンダメンタル周波数値に対応する第１ノイズ除去信号を生成して、前記スピーカドライバに伝達し、
    前記第１ファンダメンタル周波数値に相応する波長が除去されたノイズ受音信号に基づいて、第２ファンダメンタル周波数値を算出し、前記第２ファンダメンタル周波数値に対応する第２ノイズ除去信号を生成して、前記スピーカドライバに伝達し、
    前記スピーカドライバは、
    前記コントローラによって伝達された第１ノイズ除去信号および第２ノイズ除去信号に相応する振動を前記媒質に時系列順に伝達することを特徴とする請求項３に記載の騒音除去装置。
13. 前記コントローラは、
    ユーザによって入力された前記媒質の構造情報に応じて、クラドニパターン（Ｃｈｌａｄｎｉ Ｐａｔｔｅｒｎ）を予測し、前記パターンおよび前記ノイズ受音信号に基づいて前記ノイズ除去信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の騒音除去装置。
14. 前記コントローラは、
    前記音源の位置および前記ノイズ受音信号に基づいて、ファンダメンタル（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ）周波数値およびハーモニクス（Ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）周波数値を算出し、前記ファンダメンタル周波数値および前記ハーモニクス周波数値に相応する波形を同時に生成し、同時に生成された前記波形に基づいて前記ノイズ除去信号を生成することを特徴とする請求項３に記載の騒音除去装置。
15. 騒音除去装置により騒音を除去する方法において、
    受音用マイクモジュールにより媒質から音を受音してノイズ受音信号を生成するステップと、
    前記ノイズ受音信号に基づいてノイズ除去信号を生成するステップと、
    スピーカドライバを介して前記ノイズ除去信号に相応する振動を前記媒質に伝達するステップと
    を含む騒音除去方法。
16. 前記受音用マイクモジュールは、
    前記媒質に複数付着し、
    前記ノイズ除去信号を生成するステップは、
    複数の受音用マイクモジュールから受音されたノイズ受音信号を用いてノイズに相応する方向を検知し、前記方向に基づいて前記ノイズ除去信号を生成することを特徴とする請求項１５に記載の騒音除去方法。
17. 前記ノイズ除去信号を生成するステップは、
    前記ノイズ受音信号に基づいて前記ノイズに相応する音源の位置を算出するステップと、
    前記音源の位置に基づいて前記ノイズ除去信号を生成するステップとを含むことを特徴とする請求項１６に記載の騒音除去方法。
18. 前記スピーカドライバは、
    複数備えられ、
    前記複数のスピーカドライバそれぞれと前記音源との間の距離を算出するステップと、
    前記距離の少なくとも１つに相応するディレイを前記複数のスピーカドライバの少なくとも１つに相応するノイズ除去信号に適用するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の騒音除去方法。
19. 前記振動を前記媒質に伝達するステップは、
    前記複数のスピーカドライバの一部を介して前記音源に相応するノイズを除去するための前記ノイズ除去信号に相応する振動を前記媒質に伝達するステップと、
    前記複数のスピーカドライバの他の一部は前記振動を減衰させるための減衰振動を前記媒質に伝達するステップとを含むことを特徴とする請求項１８に記載の騒音除去方法。
20. 前記受音用マイクモジュールおよび前記スピーカドライバを収容するハニカムレゾネータを介して、前記スピーカドライバの後面で発生する漏音（Ｓｏｕｎｄ ｌｅａｋａｇｅ）および騒音を除去するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の騒音除去方法。
21. 前記ハニカムレゾネータは、
    内部がハニカム構造に区分されかつ、１つ以上のハニカム構造を１つの空間に区分する隔壁が形成されることを特徴とする請求項２０に記載の騒音除去方法。
22. 前記ハニカムレゾネータは、
    内部に吸収された騒音の乱反射を増加させるために、内部に形成された各ハニカム構造の底面の高さが異なって形成されることを特徴とする請求項２１に記載の騒音除去方法。
23. 前記隔壁は、
    前記隔壁で形成された空間で除去しようとする周波数に対応する大きさの貫通口が形成されることを特徴とする請求項２１に記載の騒音除去方法。
24. 前記ノイズ除去信号を生成するステップは、
    前記ノイズ受音信号に基づいて第１ファンダメンタル（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ）周波数値を算出するステップと、
    前記第１ファンダメンタル周波数値に対応する第１ノイズ除去信号を生成するステップと、
    前記第１ファンダメンタル周波数値に相応する波長が除去されたノイズ受音信号に基づいて第２ファンダメンタル周波数値を算出するステップと、
    前記第２ファンダメンタル周波数値に対応する第２ノイズ除去信号を生成するステップとを含み、
    前記振動を前記媒質に伝達するステップは、
    前記スピーカドライバを介して前記第１ノイズ除去信号および前記第２ノイズ除去信号に相応する振動を順次に前記媒質に伝達することを特徴とする請求項１５に記載の騒音除去方法。
25. 前記ノイズ除去信号を生成するステップは、
    ユーザによって入力された前記媒質の構造情報に応じて、クラドニパターン（Ｃｈｌａｄｎｉ ｐａｔｔｅｒｎ）を予測するステップと、
    前記パターンおよび前記ノイズ受音信号に基づいて前記ノイズ除去信号を生成するステップとを含むことを特徴とする請求項１５に記載の騒音除去方法。
26. 前記ノイズ除去信号を生成するステップは、
    前記ノイズ受音信号に基づいてファンダメンタル（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ）周波数値およびハーモニクス（Ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）周波数値を算出するステップと、
    前記ファンダメンタル周波数値および前記ハーモニクス周波数値に相応する波形を同時に生成するステップと、
    前記波形に基づいて前記ノイズ除去信号を生成するステップとを含むことを特徴とする請求項１５に記載の騒音除去方法。

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