KR100595475B1

KR100595475B1 - 고 지향성을 가진 마이크로폰 어레이

Info

Publication number: KR100595475B1
Application number: KR1020017005784A
Authority: KR
Inventors: 렁마틴
Original assignee: 지엔 넷컴 에이에스
Priority date: 1998-11-12
Filing date: 1999-11-12
Publication date: 2006-07-03
Also published as: CN1325605A; EP1133895A1; HK1038675A1; US6526147B1; DK1133895T3; CA2350549A1; DE69913732D1; EP1133895B1; DE69913732T2; CN1155292C; AU753058B2; NO20012043D0; AU1151000A; KR20010100991A; HK1038675B; NO20012043L; JP2002530964A; ES2212680T3; ATE256958T1; WO2000030402A1

Abstract

높은 지향성을 갖는 마이크로폰 어레이는 기다란 하우징(10)내에 배열되는 다수의 마이크로폰을 구비한다. 마이크로폰 어레이의 각 마이크로폰은 쌍으로 배열되어, 각 쌍의 각 마이크로폰이 마이크로폰 어레이의 중심선의 각 측면상에 배치된다. 마이크로폰의 신호들은 합산되어 마이크로폰 어레이의 출력 신호를 형성한다. 중심선의 각 양측상에 배치되는 마이크로폰들은 동일하지 않은, 즉, 등거리가 아닌 마이크로폰 상호간의 거리를 두고 배치되고, 각 마이크로폰(M_4-,..., M₄₊) 및 합산 링크(S) 사이에는 저역 필터들(F₁₊, F₂₊, F₃₊, F₄₊, F _1-, F_2-, F_3-, F_4-)이 연결된다. 저역 필터들중 하나 및 동일쌍과 관련된 마이크로폰들은 동일 차단 주파수를 갖는 저역 필터들에 접속되고, 저역 필터를 위한 차단 주파수가 마이크로폰의 각 쌍에 대해 상이하여 차단 주파수는 상기 중심선으로부터 가장 멀리 떨어져 위치한 상기 마이크로폰 쌍(M₄₊, M_4-)에 대해 가장 낮고, 상기 마이크로폰 쌍이 상기 중심선에 가까이 위치할수록 높아진다. 마이크로폰 어레이는 마이크로폰 상호간의 거리 및 저역 필터의 차단 주파수가 상호 관련하여 상호 조절되도록 배열된다.

마이크로폰, 어레이, 지향성, 저역 필터, 화상회의.

Description

고 지향성을 가진 마이크로폰 어레이{Microphone array with high directivity}

본 발명은 기다란 부재 또는 하우징내에 배열되는 다수의 마이크로폰을 구비한 마이크로폰 어레이에 관한 것이다. 마이크로폰 어레이의 각 마이크로폰은 쌍으로 배열되어, 각 쌍의 각 마이크로폰이 마이크로폰 어레이의 중심선의 각 측면상에 배치되고 마이크로폰의 신호들이 합산되어 마이크로폰 어레이의 출력 신호를 형성한다.

유한 개수의 마이크로폰으로 부터 출력되는 신호들의 직접적인 합산 방식을 사용하는 이러한 유형의 마이크로폰 어레이는 주파수에 좌우되는 지향성(directivity)을 나타낸다. 이 지향성은 일반적으로 마이크로폰 어레이의 유효 길이 및 관련 주파수에서의 음향 파장에 좌우된다. 따라서, 저 주파수(파장 L이 마이크로폰 어레이의 길이보다 훨씬 큰 주파수)에서는 작은 지향도만이 달성되고, 마이크로폰 어레이의 길이보다 훨씬 짧은 파장에서 매우 높은 지향도가 달성될 때까지 지향성은 주파수와 함께 증가한다.

마이크로폰 어레이가 일정한 지향도를 제공할 수 있는 가장 낮은 파장은 마이크로폰 어레이의 전체 길이에 좌우되고, 지향 특성이 중요한 측면 로브(side lobe)를 갖지 않게 되는 가장 높은 주파수는 상기 어레이의 마이크로폰들 사이의 거리에 좌우된다.

따라서, 마이크로폰 어레이의 길이 및 마이크로폰들 사이의 거리(및 마이크로폰의 개수)는 주어진 지향성이 일정한 한계내에서 요구되는 주파수 범위에 좌우된다.

양호한 지향성을 달성하고자 하는 목적에 따라 구성되는 상기한 마이크로폰 어레이는 예를 들어, 방의 다른 공간에 있으면서 다른 마이크로폰을 사용할 수 있는 연설자들이 아닌 한명 이상의 연설자들로부터 소리를 검출하기 위해 마이크로폰이 배치되는 회의장 또는 집회장과 관련하여 사용된다. 더욱이, 이러한 마이크로폰 어레이는 다른 사람들의 잡음 또는 일반적인 배경 잡음의 방해를 픽업하지 않고 연설자로부터 소리를 검출하고자 하는 테레비전 회의, 화상 회의 등과 관련하여 사용된다.

특히, 마이크로폰 어레이가 스크린 부근, 예를 들어 그 스크린 상단부에 배치됨으로써 스크린의 사용자로 나오는 음성이 마이크로폰에 의해 검출되는 상황을 고려해 볼 수 있는 개인용 컴퓨터와 관련하여 사용될 수 있을 것이다.

그러한 응용 분야에서 중요한 사실은 마이크로폰 어레이가 편리한 위치에 용이하게 배치될 수 있도록 크기면에서 작고, 가격면에서 적당하여 무엇보다도 개수가 너무 많고 구조가 너무 복잡한 부품을 구비하지 않도록 그 구성이 비교적 단순할 필요가 있다는 점이다.

전술한 부분에서 정의된 유형의 마이크로폰 어레이는, 예를 들어, 원하는 지 향도를 달성하기 위해 각 마이크로폰 어레이에 비교적 많은 수의 마이크로폰이 사용되는 미국 특허 제4,311,874호에 공지되어 있다. 상기 어레이의 마이크로폰은 이들 마이크로폰 사이의 거리가 동일하지 않도록, 즉, 등거리에 있지 않도록 배열된다.

더욱이, 마이크로폰들이 그 사이 간격이 변하면서 배열되고 서로 다른 유형의 필터에 연결되는 마이크로폰 어레이가 공지되어 있다. 이것은 예를 들어, 서로 인접하는 주파수 대역을 갖는 대역 필터가 사용되는 독일 특허 제36 33991호에 공지되어 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 높은 지향도를 표시할 수 있고, 비교적 짧은 길이와 비교적 적은 수의 마이크로폰 및 비교적 단순한 수단을 구비하는 마이크로폰 어레이를 제공하는데 있다.

이것은 청구범위 제 1 항에 개시되는 것과 같이 구성되는 마이크로폰 어레이로 달성된다. 마이크로폰 어레이의 중심 평면에 대한 마이크로폰 사이의 거리에 좌우되는 마이크로폰들이 보다 높은 주파수에 대해 작동하지 않도록 마이크로폰 신호들을 필터링함으로써, 마이크로폰 어레이의 유효 길이가 일정한 주파수 범위에 걸쳐 파장에 비례하게끔 유지됨으로써 지향성이 적절한 주파수 범위에 걸쳐 일정하게 유지될 수 있다. 더욱이, 마이크로폰의 정확한 위치를 적절히 선택하고 그에 따라 필터 특성을 적절히 선택함으로써, 지향성이 넓은 주파수 범위에 걸쳐 주파수에 따라 결정될 수 있는 동시에 마이크로폰의 수가 적절히 낮은 레벨에서 유지될 수 있다.

청구범위 제 2 항에 개시된 실시예에 따르면, 상기 마이크로폰 어레이는 최소 개수의 마이크로폰 및 주어진 길이의 마이크로폰 어레이를 사용하여 상한 주파수 f_o까지 주파수에 무관하게 일정한 지향성을 갖는다. 이러한 일정한 지향성은 주파수 f_o∼f_o/3에서 달성된다. 더욱이, 지향성은 일정 방향의 마이크로폰, 예를 들어 일정 방향의 1차 기울기의 마이크로폰을 사용함으로써 f_o/3∼f_o/10의 주파수 범위에서 가장 높다. 또한, 마이크로폰 어레이의 메인 로브는 상기 어레이의 한쪽 측면과 연관될 뿐이다.

특히, 청구범위 제 3 항에 개시된 실시예에 따르면, 5000 Hz∼약 1670 Hz의 범위에서 일정하게 높은 지향성을 가지며 5000 Hz∼약 500 Hz에서, 즉 인간의 음성의 주파수 범위의 대부분이 높이는 주파수 영역에서 가장 높은 지향도를 갖는 마이크로폰 어레이가 달성된다.

청구범위 제 6 항 및 제 7 항에 개시된 실시예에 따르면, 높은 지향도를 갖춘 마이크로폰 어레이를 사용할 경우에 매우 중요한, 해당 개인이 메인 로브를 위한 영역내에 있는지를 즉시 확인할 수 있는 사용자를 위한 추가 장점이 달성된다.

본 발명은 실시예를 통해 첨부 도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명될 것이다. 첨부 도면 중에서,

도 1a는 본 발명에 따른 마이크로폰의 구성을 도시한 블록도이다.

도 1b는 본 발명에 따른 마이크로폰의 대체 구성을 도시한 블록도이다.

도 2는 공간 동일 세로 좌표계에서의 마이크로폰 어레이의 각 마이크로폰의 위치 선정을 도시한 좌표이다.

도 3은 f₀/3 내지 f₀의 주파수에 대해 방향 특성이 수평면에 표시되는 본 발명에 따른 마이크로폰 어레이에 대한 방향 특성을 도시한 도면이다.

도 4는 f₀/10의 주파수에 대해, 도 3에 도시된 방향 특성이 수평면에 표시되는 본 발명에 따른 마이크로폰 어레이에 대한 방향 특성을 도시한 도면이다.

도 5는 방향 특성이 마이크로폰 어레이의 수직 중앙 평면에 표시되는 본 발명에 따른 마이크로폰 어레이에 대한 방향 특성을 도시한 도면이다.

도 6은 마이크로폰의 메인 로브(main lobe)의 표시를 위한 내장형 시각 인디케이터(built-in visual indicator)가 배치되는 본 발명에 따른 마이크로폰 어레이를 위한 하우징을 도시한 단면도이다.

본 발명에 따른 방향 결정형 마이크로폰은, 다수의 마이크로폰 트랜스듀서가 선형 방식으로, 즉, 한 줄로 배열된 채 내장되는 길이가 기다란 부재 또는 하우징으로 구성되고, 이하에서는 마이크로폰으로 지칭될 것이다. 이들 마이크로폰은 상기 하우징내에 내장됨으로써, 모든 방향에서 음(소리)을 수신할 수 있으나, 이하에서 보다 상세히 설명되는 실시예에서 마이크로폰은, 예를 들어, 일정 방향의 1 차 기울기의 마이크로폰을 사용할 경우 마이크로폰 어레이의 전방에 대해서만 음을 수 신한다. 지향성 마이크로폰 어레이의 구성은 도 1a에 도시된 블록도에 의해 예시된다. 이것은 마이크로폰 쌍 M_1-, M₁₊이 상기 마이크로폰 어레이의 중심 평면 또는 중심선의 각 양측상에 중심으로 배치되고 나머지 마이크로폰 쌍 M_2- M₂₊, M_3-M₃₊, M_4-M₄₊이 상기 중심 평면의 각 양측상에 하나의 마이크로폰과 대응하여 배치되되 상기 중심 평면으로 부터 멀어지면서 배치되도록 일렬로 배열되는 다수의 마이크로폰 M_4-,..., M₄₊을 도시하고 있다. 각 마이크로폰에서 출력되는 전기 신호는 그 자신의 분리형 필터 F_4-,...F₄₊에 결합되고, 그 각각의 필터는 그 자신의 전송 함수 H_4-(f)-H₄₊(f)를 갖는다. 각 필터는 2차 전역 필터(2nd order all-pass filter)로 위상 보정되는 3차의 아날로그 저역 필터로서 구성되고, 필터의 출력 신호는 마이크로 어레이의 최종 출력 신호를 형성하는 합산 링크(summation link) S에 공급된다.

저역 필터 F_{4_},..., F₄₊는, 쌍으로 동일하고 마이크로폰의 쌍 결합에 대응하도록 구성된다. 따라서, 차단 주파수 f_C4-,...,f_C4+는 쌍 방식으로 동일하고, 이들 차단 주파수는 상기 중심 평면으로부터 마이크로폰 쌍의 위치 Y에 대해 감소하도록 조절된다.

도 1b에는, 마이크로폰 회로를 구성하는 대체 방식이 도시된다. 여기서는, 마이크로폰 어레이의 대칭성, 즉, 필터 F₁₊는 필터 F_1-에 대응하고, 필터 F₂₊는 필터 F_2-에 대응하는 등의 방식이 이용된다. 도 1b의 마이크로폰 회로는 도 1a의 마이크 로폰 회로와 동일한 기능을 갖지만, 상기 회로는 4개의 합산 링크 S₁- S₄를 삽입함으로써 4개의 필터가 생략될 수 있다는 점에서 보다 적은 수의 부품으로 구현될 수 있다.

도 2는 직각을 이루는 3차원 동일 세로 좌표계에 8개의 마이크로폰이 Y축상에 배치되는 마이크로폰 어레이의 각 마이크로폰 M_4-,..., M₄₊의 위치 선정을 도시한 것이다. 따라서, 각 마이크로폰 쌍은, X-Z 평면이 마이크로폰 어레이에 대한 대칭면을 형성하도록 X-Z 평면의 각 양측상에 배치된다.

테스트 시뮬레이션 및 실험을 통해, 마이크로폰으로부터 마이크로폰 어레이의 중심 평면까지의 거리 Y 및 차단 주파수 f_c가 변경되는 경우, 이들 파라미터간의 관계를 이용하면 큰 측면 로브없이 폭넓은 주파수 범위에 걸쳐 일정한 고 지향성이 달성된다는 사실이 밝혀졌다. 더욱이, 이들 테스트를 통해, 더 넓은 주파수 범위에서도 매우 높은 지향성이 달성된다는 것이 확인되었다.

이하의 표 1에는 마이크로폰의 위치 Y에 대해 확인된 개산(槪算)값, 및 상기 필터의 차단 주파수 f_c에 대한 관련 개산값이 예시된다. 상기 주파수 값들은 원하는 메인 로브(main lobe)가 존재하는 주파수 대역에 대해 상한값인 기준 주파수 f_o에 대해 정규화된다. 이와 마찬가지로, 마이크로폰의 위치에 대한 값들은 자유 공기중에서의 기준 주파수 f_o를 갖는 음파의 파장 L_o에 대해 정규화된다. 예시된 실시예에서, 음파에 대한 주파수와 파장간의 반전 관계에 사용되는 값은 공기중에서 의 소리의 속도(즉, 음속)에 대한 c = 342 m/s이다. 예시된 값들에 의하면, 상기 마이크로폰 어레이는, 즉, 최소 개수의 마이크로폰 및 주어진 길이의 마이크로폰 어레이에 대해 상한 주파수 f_o까지 주파수에 무관한 일정한 지향성을 갖는다는 사실을 달성할 수 있다. 상기 일정한 지향성은 주파수 f_o/3으로 햐향하는 주파수 f_o로부터 달성된다. 더욱이, 지향성은 f_o/3∼f_o/10의 주파수 범위에서 가장 높을 수 있다는 사실을 달성할 수 있다.

표 1

마이크로폰 위치 Y/L_O 차단 주파수 f_c/f_o

M₁₊ 0.33 1.1

M_1- -0.33 1.1

M₂₊ 1.03 0.8

M_2- -1.03 0.8

M₃₊ 1.85 0.45

M_3- -1.85 0.45

M₄₊ 2.89 0.04

M_4- -2.89 0.04

표 1에 나타난 상기 필터의 차단 주파수에 대한 값들은, 예를 들어, 이하의 표 2에 도시되는 주파수 함수인 크기 및 위상으로서 나타난 주파수 특성을 갖는 필터로 달성될 수 있다. 표 2는 f_c/10∼2f_c의 크기(dB) 및 위상(도)인 필터의 주파수 응답을 설명하고 있다.

표 2.

주파수 (정규화)	H_1- 및 H₁₊		H_2- 및 H₂₊		H_3- 및 H₃₊		H_4- 및 H₄₊
주파수 (정규화)	크기(dB)	위상(도)	크기(dB)	위상(도)	크기(dB)	위상(도)	크기(dB)	위상(도)
0.100	-23.63	53.7	-25.00	58.6	-28.67	87.3	-12.37	57.57
0.125	-22.40	43.4	-23.69	47.4	-27.25	73.7	-14.75	45.4
0.160	-21.37	32.7	-22.56	35.6	-25.76	58.8	-17.32	31.6
0.200	-20.54	21.6	-21.62	23.1	-24.25	42.1	-20.12	16.1
0.250	-19.86	10.1	-20.87	9.8	-22.77	22.4	-23.13	-1.4
0.315	-19.28	-1.8	-20.27	-4.6	-21.50	-2.3	-26.35	-21.7
0.400	-18.70	-14.6	-19.79	-20.9	-21.04	-34.4	-29.72	-45.7
0.500	-17.98	-29.2	-19.47	-40.4	-22.50	-70.5	-33.16	-75.8
0.630	-16.90	-47.3	-19.55	-64.8	-25.88	-101.0	-36.62	-115.4
0.800	-15.08	-74.6	-20.57	-94.6	-30.01	-122.5	-40.29	-167.4
1.000	-13.56	-129.8	-23.08	-126.3	-34.25	-137.7	-44.73	133.6
1.250	-19.29	162.3	-26.86	-154.8	-38.42	-148.9	-49.99	81.5
1.600	-27.49	126.5	-31.30	-178.8	-42.48	-157.6	-55.50	42.3
2.000	-35.09	103.3	-36.06	160.1	-46.45	-164.9	-61.06	13.3

5000 Hz의 상한 주파수 f_o로 구성되고 표 3에 나타난 바와 같이 구성되는 실시예에 따르면, 5000 Hz∼1670 Hz의 주파수 범위에서 일정한 고 지향성을 가짐은 물론, 5000 Hz∼500 Hz, 즉, 인간의 음성의 주파수 범위의 대부분이 놓이는 영역에서 가장 높은 지향도를 갖는 마이크로폰 어레이가 달성된다.

이들 필터는 3차 저역 필터 및 2차 전역 필터로 직접 구현될 수 있다. 회로 기술 관점에서 볼때, 상기 필터의 구현은, 제공된 정보에 기초하여 해당 기술분야에 숙련된 자에 의해 수행 가능한 여러 가지 다양한 방식으로 수행될 수 있다.

표 3.

마이크로폰 위치 Y(mm) 차단 주파수 fc(Hz)

M₁₊ 22.3 5500

M_1- -22.3 5500

M₂₊ 70.3 4000

M_2- -70.3 4000

M₃₊ 126 2300

M_3- -126 2300

M₄₊ 198 200

M_4- -198 200

표 4는 표 3에 도시된 차단 주파수에 대응하는 필터에 대해 주파수의 함수인 크기 및 위상으로서 표시되는 주파수 특성을 나타낸 것이다.

표 4.

주파수 (정규화)	H_1- 및 H₁₊		H_2- 및 H₂₊		H_3- 및 H₃₊		H_4- 및 H₄₊
주파수 (정규화)	크기(dB)	위상(도)	크기(dB)	위상(도)	크기(dB)	위상(도)	크기(dB)	위상(도)
500	-23.63	53.7	-25.00	58.6	-28.67	87.3	-12.37	57.57
630	-22.40	43.4	-23.69	47.4	-27.25	73.7	-14.75	45.4
800	-21.37	32.7	-22.56	35.6	-25.76	58.8	-17.32	31.6
1000	-20.54	21.6	-21.62	23.1	-24.25	42.1	-20.12	16.1
1250	-19.86	10.1	-20.87	9.8	-22.77	22.4	-23.13	-1.4
1600	-19.28	-1.8	-20.27	-4.6	-21.50	-2.3	-26.35	-21.7
2000	-18.70	-14.6	-19.79	-20.9	-21.04	-34.4	-29.72	-45.7
2500	-17.98	-29.2	-19.47	-40.4	-22.50	-70.5	-33.16	-75.8
3150	-16.90	-47.3	-19.55	-64.8	-25.88	-101.0	-36.62	-115.4
4000	-15.08	-74.6	-20.57	-94.6	-30.01	-122.5	-40.29	-167.4
5000	-13.56	-129.8	-23.08	-126.3	-34.25	-137.7	-44.73	133.6
6300	-19.29	162.3	-26.86	-154.8	-38.42	-148.9	-49.99	81.5
8000	-27.49	126.5	-31.30	-178.8	-42.48	-157.6	-55.50	42.3
10000	-35.09	103.3	-36.06	160.1	-46.45	-164.9	-61.06	13.3

상기 구성된 마이크로폰 어레이의 경우, f_o∼f_o/3의 주파수에 대해 수평면, 즉 도 3에 도시된 것과 같이 도 2에 도시된 X-Y 평면에서 지향 특성이 달성된다. 여기서, 상기 수평면에서의 메인 로브는 -15도 내지 +15도의 각도를 포함한다는 것을 알 수 있다.

도 4는 주파수 f_o/10에 대한 수평면에 기록된 해당 지향 특성을 도시한 것으로서, 마이크로폰 어레이의 파장을 고려하면(마이크로폰 어레이의 전체 길이는 fo/10에서의 파장의 0.58배와 동일함), 이같이 낮은 주파수에서도 높은 지향도가 마이크로폰 어레이에 대해 달성된다는 것을 알 수 있을 것이다.

도 5는 전체 주파수에 대해 수직면, 즉, 도 2에 도시된 X-Z 평면에 기록된 마이크로폰 어레이의 지향 특성을 도시한 것으로서, 이러한 지향 특성으로 부터 상기 X-Z 평면에서의 상기 메인 로브는 -65도 내지 +65도의 각도를 포함한다는 것을 알수 있다. 도시된 모든 특성은 X-축 방향의 감도에 대한 -3dB 감도를 위한 각도에 의해 설명된다.

시각 표시 기능을 예시하기 위해, 도 6에는 본 발명에 따른 마이크로폰 어레이를 위한 하우징(10)의 단면도가 도시된다. 하우징은 수직 평면, 예를 들어 중심 평면, 즉 상기 X-Z 평면으로 절단 도시된 것이다. 하우징(10)의 전방에는, 예를 들어 짧고 굵거나 신장된 형태(Punctiform)가 바람직한 발광 다이오드로 구성될 수 있는 광원(11)이 제공된다. 하우징(10)의 전면에는 광원에서 나오는 빛이 빠져나가도록 해주는 개구부(12)가 형성된. 개구부(12)의 가장자리는 마이크로폰 어레이의 메인 로브를 위한 각도 영역에 대응하는 일정한 각도 영역내에서 광원을 볼 수 있도록 구성된다.

도 6에는 수직 평면에 각도 영역(14)이 도시되고, 표시 영역내에 위치하는 제 1 눈(15), 및 상기 표시 영역밖에 위치하는 제 2 눈(16)이 도시된다. 일반적으로, 마이크로폰 어레이에 의해 소리를 검출하는데 필요한 사용자의 눈과 입사이의 거리는 마이크로폰 어레이와 사용자사이의 거리보다 큼으로써, 사용자가 개구부(12)를 통해 광원(11)을 볼 때 사용자의 음성이 상기 어레이에 의해 검출되는 것으로 가정할 수 있다. 명백한 사실은 메인 로브를 위한 전체 공간 각도 영역이 동일한 방식으로 표시되도록 개구부(12)가 상기 하우징의 전체 길이를 따라 구성될 수 있다는 점이다.

Claims

기다란 부재 또는 하우징내에 배열되는 다수의 마이크로폰을 구비한 마이크로폰 어레이로서, 그 마이크로폰 어레이의 각 마이크로폰은 쌍으로 배열되어, 각 쌍의 각 마이크로폰이 상기 마이크로폰 어레이의 중심선의 각 측면상에 배치되고 상기 마이크로폰의 신호들이 합산되어 상기 마이크로폰 어레이의 출력 신호를 형성하는 마이크로폰 어레이에 있어서,

상기 중심선의 각 양측상에 배치되는 상기 마이크로폰들은 동일하지 않은 즉, 등거리가 아닌 상기 마이크로폰 상호간의 거리를 두고 배치되고, 각 마이크로폰(M_4-,..., M₄₊) 및 합산 링크(S)사이에는 저역 필터들(F₁₊, F₂₊, F₃₊, F₄₊, F_1-, F_2-, F_3-, F_4-)가 연결되어, 상기 저역 필터들중 하나 및 동일쌍과 관련된 상기 마이크로폰들은 동일 차단 주파수를 갖는 상기 저역 필터들에 접속되고, 상기 저역 필터를 위한 상기 차단 주파수가 상기 마이크로폰의 각 쌍에 대해 상이하여 상기 차단 주파수는 상기 중심선으로부터 가장 멀리 떨어져 위치한 상기 마이크로폰 쌍(M₄₊, M_4-)에 대해 가장 낮고, 상기 마이크로폰 쌍이 상기 중심선에 가까이 위치할수록 높아지고, 상기 마이크로폰 어레이는 상기 마이크로폰 상호간의 거리 및 상기 저역 필터의 차단 주파수가 상호 관련하여 상호 조절되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 어레이.
제 1 항에 있어서, 상기 마이크로폰 어레이는 8개의 마이크로폰(M_1-,..., M_4-, M₁₊,..., M₄₊)을 구비하고, 상한 주파수 f_O에 이르는 일정한 지향성을 가지며, 상기 마이크로폰 어레이의 중심선에서 각 마이크로폰 쌍의 한 마이크로폰까지의 거리 Y, 즉,

Y₁₊=0.33 L_O, Y_1-=0.33 L_O,

Y₂₊=1.03 L_O, Y_2-=1.03 L_O,

Y₃₊=1.85 L_O, Y_3-=1.85 L_O,

Y₄₊=2.89 L_O, Y_4-=2.89 L_O이고,

상기 각 마이크로폰 쌍과 관련한 상기 저역 필터의 차단 주파수 f_c, 즉 ,

f_c1+=1.1f_c, f_c1-=1.1f_c,

f_c2+=0.8f_c, f_c2-=0.8f_c,

f_c3+=0.45f_c, f_c3-=0.45f_c,

f_c4+=0.04f_c, f_c4-=0.04f_c,

(여기서, L₀는 일정한 지향성을 갖게 되는 상하 주파수 f_o에 대한 파장임)인 것을 특징으로 하는 마이크로폰 어레이.
제 2 항에 있어서, 상기 상한 주파수 f_o는 68.4 mm의 파장 L₀에 대응하는 5000 Hz이고, 상기 마이크로폰 어레이의 중심선에서 각 마이크로폰 쌍의 한 마이크로폰까지의 거리 Y, 즉,

Y₁₊=22.3 mm, Y_1-=-22.3 mm,

Y₂₊=70.3 mm, Y_2-=-70.3 mm,

Y₃₊=126 mm, Y_3-=-126 mm,

Y₄₊=198 mm, Y_4-=-198 mm이고,

상기 각 마이크로폰 쌍과 관련한 상기 저역 필터의 차단 주파수 f_c, 즉 ,

f_c1+=5500 Hz, f_c1-=5500 Hz,

f_c2+=4000 Hz, f_c2-=4000 Hz,

f_c3+=2300 Hz, f_c3-=2300 Hz,

f_c4+=200 Hz, f_c4-=200 Hz인 것을 특징으로 하는 마이크로폰 어레이.
제 2 항에 있어서, 상기 상기 저역 필터는 아날로그 전자 장치에 의해 2 차 전역 필터로 위상 보정되는 3차 저역 필터인 것을 특징으로 하는 마이크로폰 어레이.
제 1 항에 있어서, 상기 마이크로폰 어레이의 마이크로폰들은 모두 동일한 종류로 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 어레이.
제 1 항에 있어서, 상기 마이크로폰 어레이는 길게 신장된 하우징(10)내에 내장됨으로써, 상기 마이크로폰들은 상기 하우징(10)의 일측을 향해 외부와 마주보고 있고, 상기 하우징의 일측에는 사용자가 상기 마이크로폰 어레이의 메인 로브의 영역내에 있을 때 상기 사용자에게 표시해 줄 수 있는 인디케이터가 설치되는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 어레이.
제 6 항에 있어서, 상기 인디케이터는 상기 하우징(10)에 형성된 리세스 또는 개구부(12)내에 내장되는 광원(11)이고, 상기 하우징의 레세스 또는 개구부(12)의 경계 결정은 상기 마이크로폰 어레이의 메인 로브에 대응하는 상기 마이크로폰 어레이와 관련한 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 어레이.