KR100631285B1 - 가변 지향성 스테레오 마이크로폰 - Google Patents

가변 지향성 스테레오 마이크로폰 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무지향성 마이크로폰과 프로그램 제어를 이용하여 원하는 지향특성을 얻을 수 있는 가변 지향성 스테레오 마이크로폰에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 제1 무지향성 마이크로폰과, 제2 무지향성 마이크로폰, 제1 무지향성 마이크로폰의 출력을 입력받아 위상을 반전시키기 위한 제1 반전기, 제1 반전기의 출력을 입력받아 소정 시간 지연시키기 위한 제1 지연기, 제1 지연기의 출력을 제2 무지향성 마이크로폰의 출력과 결합하여 소정의 지향 및 스테레오 특성을 갖는 신호를 출력하는 제1 결합기, 제2 무지향성 마이크로폰의 출력을 입력받아 위상을 반전시키기 위한 제2 반전기, 제2 반전기의 출력을 입력받아 소정 시간 지연시키기 위한 제2 지연기, 및 제2 지연기의 출력을 제1 무지향성 마이크로폰의 출력과 결합하여 소정의 지향 및 스테레오 특성을 갖는 신호를 출력하는 제2 결합기로 구성된다. 따라서 본 발명은 잡음(noise) 환경이나 사용 환경에 따라 지향성 마이크로폰을 교체할 필요없이 하나의 가변 지향성 스테레오 마이크로폰으로 설정에 따라 다양한 지향 및 스테레오 특성을 구현할 수 있다.
가변 지향성, 스테레오, 마이크로폰, 환경, 지연

Description

가변 지향성 스테레오 마이크로폰 {Variable Directional Stereo Microphone}
도 1a,1b는 종래의 스테레오 마이크로폰을 설명하기 위해 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 가변 지향성 스테레오 마이크로폰을 도시한 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 가변 지향성 스테레오 마이크로폰의 실시예,
도 4는 본 발명에 따른 가변 지향성 스테레오 마이크로폰의 제어 절차를 도시한 순서도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
201,202: 무지향성 마이크로폰 210,300: 지향 및 스테레오 처리부
211,214: 위상반전기 212,215: 지연기
213,216: 결합기 220: 사용자 제어
301,311: 증폭기 302,312: 저역통과필터
303,313: 아날로그디지털변환기 320: 디지털신호처리기
304,314: 디지털아날로그변환기 305,315: 저역통과필터
본 발명은 스테레오 마이크로폰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무지향성 마이크로폰과 프로그램 제어를 이용하여 원하는 지향특성을 얻을 수 있는 가변 지향성 스테레오 마이크로폰에 관한 것이다.
일반적으로, 스테레오(Stereo)란 입체음향을 뜻하는 영어단어‘stereophonic sound' 의 줄임 말로, 간단히 말해서 2채널(좌, 우)로 구성되는 시스템을 의미한다. 이에 반해 단 1개의 채널로 이루어진 것은 모노럴(monoral)이라고 한다. 이러한 스테레오는 인간의 양이효과를 이용한 것으로, 양쪽 귀처럼 마이크로폰을 좌우 두 채널로 구분하여 배치함으로써 현장감, 음장감(臨場感), 음감의 실현을 인간의 귀와 유사하게 구현하고 있다. 스테레오로 녹음된 소리는 모노보다 입체감이 살아 있으며, 정확한 위치에서 청취하면 그 효과(현장감, 음장감 등)가 극대화되기 때문에 지금까지도 스테레오 방식을 사운드의 기본 녹음 재생방식으로 사용하고 있다.
도 1a를 참조하면, 전술한 바와 같은 두개의 마이크로폰에 수음된 음향신호를 별개의 전송로를 통하여 소정 거리(약 2~3m 정도) 떨어져 있는 좌우 2개의 스피커(1,2)로 각각 재생하고, 청취자가 두 스피커(1,2)를 밑변으로 하여 형성되는 삼각형의 꼭지점(P) 부근에서 두 스피커(1,2)로부터 재생되는 음향신호(S1,S2)를 들으면, 청취자의 양쪽 귀에 세기 및 도달시간이 각각 다른 음이 청취되어 음원의 위 치가 재현되는 것처럼 느껴지게 된다. 이때, 삼각형의 밑변에 해당되는 두 스피커(1,2)간 거리에 따라, 또는 꼭지점(P)에 해당되는 청취자의 위치에 따라 음의 세기 및 도달시간이 달라질 것이다. 따라서, 두 스피커(1,2)로부터 재생되는 음향신호(S1,S2)는 두 음향신호(S1,S2)가 재생되는 스피커(1,2)간 거리(d)와, 이를 청취하는 청취자의 위치(삼각형 꼭지점(P)의 위치), 및 각도(θ)에 따라 레벨차가 발생되고, 발생된 레벨차는 주파수를 변화시키게 되므로 이로 인하여 스테레오 효과가 얻어진다. 이에 따라, 우수한 스테레오 특성을 제공하기 위해서는 도 1a에 도시된 바와 같이 음향신호(S1,S2)가 재생되는 두개의 스피커(1,2) 즉, 두 마이크로폰의 위치 및 거리 차이가 중요한 요건으로 작용한다. 만약, 두 채널의 마이크로폰간 거리가 일정 이하로 줄어들게 되면 오히려 스테레오 특성이 감소하게 되며, 청취자가 일정 위치에 설치된 두개의 스피커(1,2)와 먼 거리에 위치하게 되면 음성의 원근감이 줄어들어 오히려 음향신호를 정확히 구별할 수 없어 우수한 스테레오 특성을 제공할 수 없다.
도 1b는 기존에 상용화된 외장형 스테레오 마이크로폰의 형태를 나타낸 도면으로, 도 1b에 도시된 바와 같은 기존의 스테레오 마이크로폰(10)은 스테레오 특성을 제공하기 위하여 두 개의 마이크로폰(12,14)간 거리를 일정 거리이상 유지하여 서로 대향되게 설치함으로써 구성되었다. 즉, 전기적 플러그(15)를 연결하는 지지몸체(13)를 중앙에 두고 지지몸체(13)의 양측에 지지부재(12a,14a)가 구비된 두 개의 마이크로폰(12,14)을 지지몸체(13)와 수직방향으로 각각 설치함으로써 양측의 마이크로폰(12,14)의 지지부재(12a,14a)에 의해 일정 거리를 유지할 수 있도록 구 성되었다. 이때, 마이크로폰(12,14) 사이의 거리는 우수한 스테레오 효과를 얻도록 약 15㎝ 이상 떨어져서 구현되는 것이 바람직하다.
그러나 기존의 스테레오 마이크로폰(10)은 스테레오 특성을 구현하기 위하여 두개의 마이크로폰간 거리가 충분히 확보되어야 하므로 전체 크기를 줄이는데 제한이 따르며, 이동시 휴대하기가 불편하고, 외부의 충격으로 쉽게 고장이 발생되는 문제점이 있다.
한편, 통상의 지향성 마이크로폰은 마이크로폰의 전방부와 후방부에서 입사하는 음의 위상차와 시간지연(time delay)을 이용하여 지향특성을 나타내기 때문에 마이크로폰에 입사하는 음이 자유로이 마이크로폰 전방부와 후방부에 들어올 수 있도록 기구적으로 복잡하게 설계되어야 한다. 예컨대, 휴대폰 등의 PCB상에 지향성 마이크로폰을 부착하기 위해서는 후방음원이 유입될 수 있는 공간구조가 필요하고, 이에 따라 응용 기기에 내장하기 불편한 문제점이 있다. 따라서 종래의 경우 도 1b에 도시된 바와 같이 외장형 마이크로폰(10)의 형태로 널리 사용하고 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 무지향성 마이크로폰을 사용하여 응용 기기에 내장하기 용이하고, 마이크로폰의 교체없이도 사용자가 원하는 지향특성 및 스테레오를 자유롭게 제공할 수 있는 가변 지향성 스테레오 마이크로폰을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제1 무지향성 마이크로폰; 제2 무지향성 마이크로폰; 상기 제1 무지향성 마이크로폰의 출력을 입력받아 위상을 반전시키기 위한 제1 반전기; 상기 제1 반전기의 출력을 입력받아 소정 시간 지연시키기 위한 제1 지연기; 상기 제1 지연기의 출력을 상기 제2 무지향성 마이크로폰의 출력과 결합하여 소정의 지향 및 스테레오 특성을 갖는 신호를 출력하는 제1 결합기; 상기 제2 무지향성 마이크로폰의 출력을 입력받아 위상을 반전시키기 위한 제2 반전기; 상기 제2 반전기의 출력을 입력받아 소정 시간 지연시키기 위한 제2 지연기; 및 상기 제2 지연기의 출력을 상기 제1 무지향성 마이크로폰의 출력과 결합하여 소정의 지향 및 스테레오 특성을 갖는 신호를 출력하는 제2 결합기로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 예는 적어도 2개 이상의 무지향성 마이크로폰; 제1 무지향성 마이크로폰으로부터 입력된 신호를 증폭하는 제1 증폭기; 상기 제1 증폭기의 출력에서 잡음을 제거하기 위한 제1 저역통과필터; 상기 저역필터링된 제1 무지향성 마이크로폰의 출력을 디지털로 변환하기 위한 제1 아날로그-디지털 변환기; 제2 무지향성 마이크로폰으로부터 입력된 신호를 증폭하는 제2 증폭기; 상기 제2 증폭기의 출력에서 잡음을 제거하기 위한 제2 저역통과필터; 상기 저역필터링된 제2 무지향성 마이크로폰의 출력을 디지털로 변환하기 위한 제2 아날로그-디지털 변환기; 상기 제1 아날로그-디지털 변환기의 무지향성 데이터를 위상 반전시킨 후 스테레오 및 지연특성을 고려하여 소정 시간 지 연시키고, 지연된 제1 무지향성 데이터와 지연되지 않은 제2 무지향성 데이터를 결합하여 소정의 지향 및 좌측 스테레오 특성을 갖는 좌측 출력 데이터로 출력하고, 상기 제2 아날로그-디지털 변환기의 무지향성 데이터를 위상 반전시킨 후 스테레오 및 지연특성을 고려하여 소정 시간 지연시키고, 지연된 제2 무지향성 데이터를 지연되지 않은 제1 무지향성 데이터와 결합하여 소정의 지향 및 우측 스테레오 특성을 갖는 우측 출력 데이터로 출력하는 디지털신호처리기; 상기 디지털신호처리기의 좌측 디지털 출력을 아날로그신호로 변환하는 제1 디지털-아날로그 변환기; 상기 아날로그로 변환된 좌측 지향성 신호를 저역필터링하는 제3 저역통과필터; 상기 디지털신호처리기의 우측 디지털 출력을 아날로그신호로 변환하는 제2 디지털-아날로그 변환기; 및 상기 아날로그로 변환된 우측 지향성 신호를 저역필터링하는 제4 저역통과필터로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 가변 지향성 스테레오 마이크로폰을 도시한 개략도이다.
본 발명에 따른 가변 지향성 스테레오 마이크로폰은 도 2에 도시된 바와 같이, 적어도 2개 이상의 무지향성 마이크로폰(201,202)과, 사용자의 제어(220)에 따라 무지향성 마이크로폰(201,202)으로부터 신호를 입력받아 사용자가 설정한 지향성 및 모노/스테레오로 변환하기 위한 지향 및 스테레오 처리부(210)로 구성된다. 본 발명의 실시예에서 지향 및 스테레오 처리부(210)는 디지털신호처리기(DSP)에 의해 수행될 수 있는데, 각 무지향성 마이크로폰(201,202)의 출력을 위상반전시키기 위한 위상반전기(211,214)와, 위상반전된 신호를 소정 시간 지연시키기 위한 지연기(212,215), 및 자신의 무지향성 마이크로폰으로부터 입력되어 지연된 신호와 상대방의 무지향성 마이크로폰으로부터 입력된 지연되지 않은 신호를 결합하여 사용자가 원하는 스테레오 및 지향특성을 제공하는 결합기(213,216)로 구성된다.
도 2를 참조하면, 무지향성 마이크로폰(201,202)은 지향성 마이크로폰과 달리 후방음을 고려하지 않아도 되므로 휴대폰이나 캠코더 등 마이크로폰을 채택하는 제품에 내장하기 용이하다.
제1 무지향성 마이크로폰(201)과 제2 무지향성 마이크로폰(202)은 전방으로부터 소리(음성)를 입력받아 전기적인 신호로 변환하여 출력한다. 제1 무지향성 마이크로폰(201)의 출력신호는 위상반전기(211)에서 180°로 위상이 반전되고, 지연기(212)에서 사용자 제어(220)에 따라 설정된 시간만큼 지연된다.
제2 무지향성 마이크로폰(202)의 출력신호는 위상반전기(214)에서 180°로 위상이 반전되고, 지연기(215)에서 사용자 제어(220)에 따라 설정된 시간만큼 지연된다.
결합기(213)는 제1 무지향성 마이크로폰(201)으로부터 입력되어 지연된 무지향성의 신호와 제2 무지향성 마이크로폰(202)측으로부터 입력되어 지연되지 않은 무지향성 신호를 결합하여 좌측의 지향성 신호(Out_L)를 출력한다. 결합기(216)는 제1 무지향성 마이크로폰(201)이 출력하는 지연되지 않은 무지향성의 신호와 제2 무지향성 마이크로폰(202)측으로부터 수신되어 지연된 무지향성 신호를 결합하여 우측의 지향성 신호(Out_R)를 출력한다. 이때, 지향성은 지연기(212,215)에서의 지연시간(τ)에 따라 단일 지향성, 하이퍼 카디오이드, 양방향 지향성 등 다양한 지향특성을 가질 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 가변 지향성 스테레오 마이크로폰의 실시예이고, 도 4는 본 발명에 따른 가변 지향성 스테레오 마이크로폰의 제어 절차를 도시한 순서도이다.
본 발명의 가변 지향성 스테레오 마이크로폰은 도 3에 도시된 바와 같이, 적어도 2개 이상의 무지향성 마이크로폰(201,202)과, 지향 및 스테레오 처리부(300)로 구성되고, 본 발명의 실시예에 따른 지향 및 스테레오 처리부(300)는 제1 무지향성 마이크로폰(201)으로부터 입력된 신호(IN_L)를 증폭하는 증폭기(301)와, 증폭기(301)의 출력에서 잡음을 제거하기 위한 저역통과필터(302), 저역필터링된 제1 무지향성 마이크로폰의 출력을 디지털로 변환하기 위한 아날로그-디지털 변환기(303)와, 제2 무지향성 마이크로폰(202)으로부터 입력된 신호를 증폭하는 증폭기(311)와, 증폭기(311)의 출력에서 잡음을 제거하기 위한 저역통과필터(312), 저역필터링된 제2 무지향성 마이크로폰의 출력을 디지털로 변환하기 위한 아날로그-디지털 변환기(313)와, 제1 아날로그-디지털 변환기(303)의 무지향성 데이터를 위상 반전시킨 후 스테레오 및 지연특성을 고려하여 소정 시간 지연시키고, 지연된 제1 무지향성 데이터와 지연되지 않은 제2 무지향성 데이터를 결합하여 소정의 지향 및 좌측 스테레오 특성을 갖는 좌측 출력 데이터로 출력하고, 제2 아날로그-디지털 변 환기(313)의 무지향성 데이터를 위상 반전시킨 후 스테레오 및 지연특성을 고려하여 소정 시간 지연시키고, 지연된 제2 무지향성 데이터를 지연되지 않은 제1 무지향성 데이터와 결합하여 소정의 지향 및 우측 스테레오 특성을 갖는 우측 출력 데이터로 출력하는 디지털신호처리기(320)와, 디지털신호처리기(320)의 좌측 디지털 출력을 아날로그신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환기(304)와, 아날로그로 변환된 지향성 신호를 저역필터링하여 좌측 지향성신호(Out_L)를 출력하는 저역통과필터(305)와, 디지털신호처리기(320)의 우측 디지털 출력을 아날로그신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환기(314)와, 아날로그로 변환된 지향성 신호를 저역필터링하여 우측 지향성신호(Out_R)를 출력하는 저역통과필터(315)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 가변 지향성 스테레오 마이크로폰의 동작을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 가변 지향성 스테레오 마이크로폰은 휴대폰이나 캠코더 등 휴대 가능한 전자제품 등에 내장되어 설치된다. 통상, 2개의 무지향성 마이크로폰(201,202)이 일정거리를 갖고 설치된다. 그리고 본 발명에 따른 가변 지향성 스테레오 마이크로폰은 사용자가 사용환경 등을 고려하여 원하는 지향특성을 갖도록 설정할 수 있는데, 바람직하게는 본 발명이 사용된 제품의 응용 프로그램상에서 이루어지는 것이 바람직하다. 예컨대, 휴대폰에 적용될 경우에 본 발명에 따른 가변 지향성 스테레오 마이크로폰의 지향특성을 설정하기 위한 항목을 "휴대폰" 메뉴의 "마이크로폰 설정" 서브 메뉴로 구성할 수 있다(S1).
사용자가 지향특성을 설정하기 위해 "마이크로폰 설정" 서브메뉴를 선택하면 다음 표 1과 같이 모노 혹은 스테레오를 선택하기 위한 항목이 나타난다(S2).
휴대폰>마이크로폰설정 ①스테레오 ②모노 원하는 모드의 번호를 입력하시오
모노 혹은 스테레오를 선택하면, 응용 프로그램은 모노 혹은 스테레오를 설정하기 위한 파라메터값을 DSP(320)로 전달한다. 이어 다음 표 2 및 표 3와 같이 지향성 모드를 선택하기 위한 항목이 나타난다(S3~S6).
휴대폰>마이크설정>모노 ①무지향성 ②단일지향성 ③하이퍼카디오이드 ④양지향성 원하는 설정모드의 번호를 입력하시오.
휴대폰>마이크설정>스테레오 ①무지향성 ②단일지향성 ③하이퍼카디오이드 ④양지향성 원하는 설정모드의 번호를 입력하시오.
사용자가 지향성 설정 메뉴 항목을 보고 ①번 무지향성을 선택하면, 시간 지연 설정값을 "d1"으로 하여 무지향성이 되도록 하고, ②번 단일 지향성을 선택하면 시간지연 설정값을 "d2"로 하여 단일 지향성이 되도록 한다. 동일한 방식으로 ③번 하이퍼 카디오이드 지향성을 선택하면, 시간 지연 설정값을 "d3"로 하여 하이퍼 카디오이드 지향성이 되도록 하고, ④번 양 지향성을 선택하면 시간지연 설정값을 "d4"로 하여 양방향 지향성이 되도록 한다. 이러한 설정값은 메인 프로세서(미도시)에서 처리되는 응용 프로그램에 의해 디지털신호처리기(320)로 전달된다.
이와 같이 설정된 지연시간(τ)에 따라 디지털신호처리기(320)는 지연시간을 조정하여 무지향성 마이크로폰(201,202)로부터 입력된 신호를 사용자가 원하는 지향성 및 스테레오 특성을 갖도록 한다(S7).
1. 스테레오-단일 지향성으로 설정된 경우
사용자가 응용 프로그램상에서 스테레오-단일지향성으로 설정한 경우에 제1 무지향성 마이크로폰(201)으로부터 입력된 신호는 증폭기(301)에서 증폭된 후 저역통과필터(302)에서 필터링되어 아날로그 디지털 변환기(303)에서 디지털 데이터로 변환되어 DSP(320)로 입력된다. 또한 제2 무지향성 마이크로폰(202)으로부터 입력된 신호는 증폭기(311)에서 증폭된 후 저역통과필터(312)에서 필터링되어 아날로그 디지털 변환기(313)에서 디지털 데이터로 변환되어 DSP(320)로 입력된다.
DSP(320)는 입력된 제1 무지향성 데이터를 위상 반전시킨 후, 스테레오 파라메터를 고려하여 "d2"시간 지연시키고, 지연된 제1 무지향성 데이터와 지연되지 않은 제2 무지향성 데이터와 결합하여 단일 지향 및 좌측 스테레오 특성을 갖는 좌측 출력 데이터로 합성한 후 디지털 아날로그 변환기(304)로 출력한다. 또한 입 력된 제2 무지향성 데이터를 위상 반전시킨 후, 스테레오 파라메터를 고려하여 "d2"시간 지연시키고, 지연된 제2 무지향성 데이터를 지연되지 않은 제1 무지향성 데이터와 결합하여 단일 지향 및 우측 스테레오 특성을 갖는 우측 출력 데이터로 합성한 후 디지털 아날로그 변환기(314)로 출력한다.
디지털 아날로그 변환기(304)는 단일 지향성을 갖는 좌측 스테레오 데이터를 아날로그신호로 변환한 후, 저역통과필터(305)를 통해 본 발명의 마이크로폰이 실장된 제품의 좌측 오디오 회로로 제공하고, 디지털 아날로그 변환기(314)는 단일 지향성을 갖는 우측 스테레오 데이터를 아날로그신호로 변환한 후, 저역통과필터(315)를 통해 본 발명의 마이크로폰이 실장된 제품의 우측 오디오 회로로 제공한다.
2. 스테레오-양 지향성으로 설정된 경우
사용자가 응용 프로그램상에서 스테레오-양 지향성으로 설정한 경우에 제1 무지향성 마이크로폰(201)으로부터 입력된 신호는 증폭기(301)에서 증폭된 후 저역통과필터(302)에서 필터링되어 아날로그 디지털 변환기(303)에서 디지털 데이터로 변환되어 DSP(320)로 입력된다. 또한 제2 무지향성 마이크로폰(202)으로부터 입력된 신호는 증폭기(311)에서 증폭된 후 저역통과필터(312)에서 필터링되어 아날로그 디지털 변환기(313)에서 디지털 데이터로 변환되어 DSP(320)로 입력된다.
DSP(320)는 입력된 제1 무지향성 데이터를 위상 반전시킨 후, 스테레오 파라메터를 고려하여 "d4"시간 지연시키고, 지연된 제1 무지향성 데이터와 지연되지 않은 제2 무지향성 데이터와 결합하여 양 지향 및 좌측 스테레오 특성을 갖는 좌측 출력 데이터로 합성한 후 디지털 아날로그 변환기(304)로 출력한다. 또한 입력된 제2 무지향성 데이터를 위상 반전시킨 후, 스테레오 파라메터를 고려하여 "d4"시간 지연시키고, 지연된 제2 무지향성 데이터를 지연되지 않은 제1 무지향성 데이터와 결합하여 양 지향 및 우측 스테레오 특성을 갖는 우측 출력 데이터로 합성한 후 디지털 아날로그 변환기(314)로 출력한다.
디지털 아날로그 변환기(304)는 양 지향성을 갖는 좌측 스테레오 데이터를 아날로그신호로 변환한 후, 저역통과필터(305)를 통해 본 발명의 마이크로폰이 실장된 제품의 좌측 오디오 회로로 제공하고, 디지털 아날로그 변환기(314)는 양 지향성을 갖는 우측 스테레오 데이터를 아날로그신호로 변환한 후, 저역통과필터(315)를 통해 본 발명의 마이크로폰이 실장된 제품의 우측 오디오 회로로 제공한다.
이상의 동작 설명에서는 반복을 피하기 위하여 스테레오-단일 지향성 및 스테레오- 양 지향성에 대해서만 기술하였지만 다른 동작모드의 동작도 유사하게 이루어진다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 전방 홀을 통하여 가해지는 음에 의해 진동판이 진동하는 것을 하나의 무지향성 마이크로폰으로 구현하고, 후방 홀을 통하여 음이 가해져 위상이 반대로 진동판이 진동하는 것을 인버터와 다른 하나의 무지향성 마이크로폰으로 구현함으로써서 위상이 다른 두 신호를 만들어 낸다. 이렇게 만들어진 위상이 다른 두개의 신호를 두개의 마이크로폰 사이의 거리에 따른 시간지연 (time delay)의 비율을 조절하여 합해줌으로써 서로 다른 지향 특성을 이끌어 내게 된다. 예컨대, 이러한 지연시간(delay time) 이 "0" 일 때는 양지향성 마이크로폰이 되고, 지연시간(delay time)이 점차 늘어남에 따라 하이퍼카디오이드(hyper cardioid) 등에서 마이크 사이의 거리를 음속으로 나눈 값의 시간차 만큼의 지연(delay)이 나타나게 되면, 단일 지향성 마이크로폰으로 지향 특성이 변화하게 된다.
본 발명은 무지향성 마이크로폰을 사용하게 됨으로서 기존의 지향성 마이크로폰에서 필요했던 전, 후방 홀에 입사되는 음이 자유롭게 들어오게 하는 기구적 제약을 받지 않음에 따라 휴대폰(mobile phone)이나 각종 전자제품 등에 쉽게 내장될 수 있다. 또한 DSP를 프로그램(program)을 통해 제어할 수 있어 운용 프로그램 조작으로 손쉽게 모노/스테레오 및 지향특성을 바꿀 수 있다. 이러한 점을 이용하게 된다면 각종 전자제품에 응용 프로그램을 내장하여 단순한 키버튼의 조작으로 손쉽게 환경에 따라 모노/스테레오 및 지향 특성을 바꿀 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 가변 지향성 스테레오 마이크로폰은 2개의 무지향성 마이크로폰과 디지털신호처리기(DSP)를 이용하여 구현한 후 디지털신호처리기(DSP)의 그룹 지연(Group delay)을 이용하여 신호(Signal)의 지연시간(delay time)을 자유롭게 조정할 수 있으므로 사용환경에 따라 최적의 지향 및 스테레오 특성을 제공할 수 있다. 따라서 종래와 같이 잡음(noise) 환경이나 사용 환경에 따라 지향성 마이크로폰을 교체할 필요없이 하나의 가변 지향성 스테레오 마이크로폰으로 설정에 따라 다양한 지향 및 스테레오 특성을 구현할 수 있다.
그리고 본 발명의 가변 지향성 스테레오 마이크로폰은 무지향성 마이크로폰을 사용하므로 지향성 마이크로폰의 적용에 있어 가장 문제가 되었던 구조 설계의 어려움을 해소할 수 있어 휴대폰이나 캠코더 등과 같은 각종 전자제품에 내장하여 사용할 수 있으며, 응용 프로그램 제어를 통해 사용자가 쉽게 지향 및 스테레오 특성을 가변시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

  1. 제1 무지향성 마이크로폰;
    제2 무지향성 마이크로폰;
    상기 제1 무지향성 마이크로폰의 출력을 입력받아 위상을 반전시키기 위한 제1 반전기;
    상기 제1 반전기의 출력을 입력받아 소정 시간 지연시키기 위한 제1 지연기;
    상기 제1 지연기의 출력을 상기 제2 무지향성 마이크로폰의 출력과 결합하여 소정의 지향 및 스테레오 특성을 갖는 신호를 출력하는 제1 결합기;
    상기 제2 무지향성 마이크로폰의 출력을 입력받아 위상을 반전시키기 위한 제2 반전기;
    상기 제2 반전기의 출력을 입력받아 소정 시간 지연시키기 위한 제2 지연기; 및
    상기 제2 지연기의 출력을 상기 제1 무지향성 마이크로폰의 출력과 결합하여 소정의 지향 및 스테레오 특성을 갖는 신호를 출력하는 제2 결합기로 구성되어
    응용 기기에 내장하기 용이하도록 된 것을 특징으로 하는 가변 지향성 스테레오 마이크로폰.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반전기와, 지연기, 및 결합기는 하나의 디지털신호처리기(DSP)에 의해 처리되는 것을 특징으로 하는 가변 지향성 스테레오 마이크로폰.
  3. 적어도 2개 이상의 무지향성 마이크로폰;
    제1 무지향성 마이크로폰으로부터 입력된 신호를 증폭하는 제1 증폭기;
    상기 제1 증폭기의 출력에서 잡음을 제거하기 위한 제1 저역통과필터;
    상기 저역필터링된 제1 무지향성 마이크로폰의 출력을 디지털로 변환하기 위한 제1 아날로그-디지털 변환기;
    제2 무지향성 마이크로폰으로부터 입력된 신호를 증폭하는 제2 증폭기;
    상기 제2 증폭기의 출력에서 잡음을 제거하기 위한 제2 저역통과필터;
    상기 저역필터링된 제2 무지향성 마이크로폰의 출력을 디지털로 변환하기 위한 제2 아날로그-디지털 변환기;
    상기 제1 아날로그-디지털 변환기의 무지향성 데이터를 위상 반전시킨 후 스테레오 및 지연특성을 고려하여 소정 시간 지연시키고, 지연된 제1 무지향성 데이터와 지연되지 않은 제2 무지향성 데이터를 결합하여 소정의 지향 및 좌측 스테레오 특성을 갖는 좌측 출력 데이터로 출력하고, 상기 제2 아날로그-디지털 변환기의 무지향성 데이터를 위상 반전시킨 후 스테레오 및 지연특성을 고려하여 소정 시간 지연시키고, 지연된 제2 무지향성 데이터를 지연되지 않은 제1 무지향성 데이터와 결합하여 소정의 지향 및 우측 스테레오 특성을 갖는 우측 출력 데이터로 출력하는 디지털신호처리기;
    상기 디지털신호처리기의 좌측 디지털 출력을 아날로그신호로 변환하는 제1 디지털-아날로그 변환기;
    상기 아날로그로 변환된 좌측 지향성 신호를 저역필터링하는 제3 저역통과필터;
    상기 디지털신호처리기의 우측 디지털 출력을 아날로그신호로 변환하는 제2 디지털-아날로그 변환기; 및
    상기 아날로그로 변환된 우측 지향성 신호를 저역필터링하는 제4 저역통과필터로 구성되어
    응용 기기에 내장하기 용이하도록 된 것을 특징으로 하는 가변 지향성 스테레오 마이크로폰.
  4. 제3항에 있어서, 상기 가변 지향성 스테레오 마이크로폰은
    응용 제품에 탑재되어, 응용 프로그램에 의해 사용자와 인터페이스를 제공하여 사용자가 모노/스테레오 및 지향모드를 선택할 수 있도록 되어 있고,
    상기 디지털신호처리기(DSP)는 사용자의 선택에 따라 해당 시간만큼 지연시켜 사용자가 선택한 지향 및 스테레오 특성을 제공할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 가변 지향성 스테레오 마이크로폰.
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US9872102B2 (en) 2014-11-28 2018-01-16 Hyundai Motor Company Microphone device and control method thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101152345B1 (ko) 2010-05-26 2012-06-11 (주)티엠코리아 2개의 무지향마이크로폰을 이용한 지향성조절장치
US9736605B2 (en) 2014-11-26 2017-08-15 Hyundai Motor Company Method of manufacturing microphone, microphone, and control method therefor
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