KR100936684B1

KR100936684B1 - 음 수신 장치

Info

Publication number: KR100936684B1
Application number: KR1020077015910A
Authority: KR
Inventors: 준이치 와타나베
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-01-13
Filing date: 2005-01-13
Publication date: 2010-01-13
Also published as: EP1838131A1; US8315418B2; CN101099409B; WO2006075377A1; US20080019551A1; JPWO2006075377A1; CN101099409A; JP4806638B2; EP1838131B1; EP1838131A4; KR20070094776A

Abstract

음 수신 장치(101)에 있어서, 마이크로폰(111, 112)에 직접 도달한 음파(SWa)는 소정의 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 직접 음 수신된다. 개구 구멍(201)의 내주벽(301)에 도달한 음파(SWc1)는 내주벽(301)에서 반사된다. 내주벽(301)에서 반사된 음파(SWc1)는 하우징(110)의 재질에 따라 위상이 변화된다. 개구 구멍(202)의 내주벽(502)에서 반사된 음파(SWc2)는 내주벽(502)을 구성하는 흡음 부재(500)의 재질에 따라 위상이 변화된다. 내주벽(301)을 구성하는 하우징(110)의 재질과 내주벽(502)을 구성하는 흡음 부재(500)의 재질은 경도가 다르기 때문에 음파(SWc1, SWc2)의 위상 변화도 다른 것이 된다. 음파(SWc)는 음파(SWa)의 위상차와는 다른 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 음 수신된다.

Description

음 수신 장치{SOUND RECEIVER}

본 발명은 복수의 마이크로폰 소자(이하, 단순히「마이크로폰」으로 칭함)로 이루어지는 마이크로폰 어레이를 갖는 음 수신 장치에 관한 것이다.

종래부터 음 입력 장치로서, 특정 화자 방향에 지향 특성을 갖은 마이크로폰 장치가 제안되어 있다(예컨대, 하기 특허 문헌 1을 참조). 이 마이크로폰 장치에서는, 평면상에 복수의 마이크로폰을 배열하고, 각 마이크로폰 출력을 각각 지연 회로를 통해 가산하여 출력을 얻는 지향성 마이크로폰이며, 무음 검출 기능부가 각 에 복수의 마이크로폰을 배열하고, 각 마이크로폰 출력을 각각 지연 마이크로폰 출력 신호 사이에 있어서의, 신호간 소정의 시간차 범위에 대한 상호 상관 함수값과, 설정된 음원 위치에 대응하는 신호간의 시간차에 대한 상호 상관 함수와의 비를 구하여, 이 비의 값이 미리 정해진 임계값 조건을 만족시킬 때, 설정된 위치에 음원이 있는 것을 검출하는 것에 의해, 유음/무음의 판정을 행한다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평9-238394호 공보

그러나 전술한 마이크로폰 장치를 실내 등, 비교적 좁은 공간에 배치하는 경우, 실내 벽면이나 테이블상에 배치되는 경우가 대부분이다. 이와 같이, 종래의 마이크로폰 장치를 벽면이나 테이블상에 설치하면 벽면이나 테이블로부터의 반사파 음파의 영향으로, 불명료한 음이 되는 것이 알려져 있고, 특히 음 인식 시스템으로 그 음을 인식시킨 경우, 인식율이 저하된다고 하는 문제가 있었다.

또한, 바운더리 마이크로폰 장치는 화자로부터의 직접적인 음파만을 음 수신하고, 벽면 등으로부터의 반사파를 음 수신하지 않도록 고안되어 있지만, 복수의 바운더리 마이크를 이용하여 마이크로폰 어레이 장치로서 동작시키는 경우는, 바운더리 마이크의 구조의 복잡함으로부터, 바운더리 마이크로폰 특성의 개체 차에 의해 지향성 성능을 충분히 발휘할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 또한 마이크로폰 어레이 장치를 차량에 적재하는 경우, 차실 공간이 좁기 때문에, 반사 음파의 영향이 현저하고, 충분한 지향성 성능을 발휘할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 간단한 구성에 의해 지향성의 향상을 도모할 수 있는 음 수신 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 음 수신 장치는 복수의 마이크로폰과, 상기 복수의 마이크로폰이 각각 수용되어 특정 방향으로부터의 음파를 입사하는 복수의 개구 구멍을 갖는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발명에 있어서, 상기 하우징은 상기 복수의 개구 구멍마다 경도가 서로 다르도록 구성되어 있는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 발명에 있어서, 상기 하우징은 상기 복수의 개구 구멍에 있어서의 내주벽의 경도가 서로 다르도록 구성되어 있는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 발명에 있어서, 상기 하우징은 상기 복수의 개구 구멍의 형상이 서로 다르도록 구성되어 있는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 발명에 있어서, 상기 하우징은 상기 복수의 개구 구멍에 있어서의 내주벽의 표면 형상이 서로 다르도록 구성되어 있는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 발명에 있어서, 상기 하우징은 상기 복수의 개구 구멍 내에 있어서, 상기 음파의 전파 속도를 공기보다 느리게 하는 물질을 갖는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 발명에 있어서, 상기 하우징은 상기 음파의 전파 속도를 공기보다 느리게 하는 물질의 상기 각 개구 구멍의 내주벽과의 경계에 있어서의 경연(硬軟) 분포가, 상기 복수의 개구 구멍에 있어서 서로 다르도록 구성되어 있는 것으로 하여도 좋다.

또한, 본 발명에 따른 음 수신 장치는 복수의 마이크로폰과, 상기 복수의 마이크로폰이 수용되어 특정 방향으로부터의 음파를 입사하는 개구 구멍을 갖는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발명에 있어서, 상기 하우징은 상기 복수의 마이크로폰에 각각 대응하는 상기 개구 구멍에 있어서의 복수의 영역마다, 이 복수 영역의 경도가 각각 다르도록 구성되어 있는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 발명에 있어서, 상기 하우징은 상기 복수의 마이크로폰에 각각 대응하는 상기 개구 구멍에 있어서의 복수 영역의 내주벽의 경도가 각각 다르도록 구성되어 있는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 발명에 있어서, 상기 하우징은 상기 복수의 마이크로폰에 각각 대응하는 상기 개구 구멍에 있어서의 복수 영역의 형상이 서로 다르도록 형성되어 있는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 발명에 있어서, 상기 하우징은 상기 복수의 마이크로폰에 각각 대응하는 상기 개구 구멍에 있어서의 복수 영역의 내주벽의 표면 형상이 서로 다르도록 형성되어 있는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 발명에 있어서, 상기 하우징은 상기 개구 구멍 내에 있어서, 상기 음파의 전파 속도를 공기보다 느리게 하는 물질을 갖는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 발명에 있어서, 상기 하우징은 상기 음파의 전파 속도를 공기보다 느리게 하는 물질의 상기 개구 구멍의 내주벽과의 경계에 있어서의 경연 분포가, 상기 복수의 영역에 있어서 서로 다르도록 구성되어 있는 것으로 하여도 좋다.

또한, 상기 발명에 있어서, 상기 복수의 마이크로폰은 무지향성 마이크로폰인 것으로 하여도 좋다.

본 발명에 따른 음 수신 장치는 간단한 구성에 의해 지향성의 향상을 도모할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 음 수신 장치를 포함하는 음 처리 장치를 도시하는 블록도이다.

도 2는 도 1에 도시한 음 수신 장치의 외관을 도시하는 사시도이다.

도 3은 실시예 1에 따른 음 수신 장치의 단면도이다.

도 4는 실시예 2에 따른 음 수신 장치의 단면도이다.

도 5는 실시예 3에 따른 음 수신 장치의 단면도이다.

도 6은 실시예 3에 따른 음 수신 장치의 다른 예를 도시하는 단면도이다.

도 7은 실시예 3에 따른 음 수신 장치의 다른 예를 도시하는 단면도이다.

도 8은 실시예 4에 따른 음 수신 장치의 단면도이다.

도 9는 실시예 5에 따른 음 수신 장치의 단면도이다.

도 10은 실시예 6에 따른 음 수신 장치의 단면도이다.

도 11은 본 발명의 실시형태 2에 따른 음 수신 장치의 외관을 도시하는 사시도이다.

도 12는 실시예 7에 따른 음 수신 장치의 단면도이다.

도 13은 실시예 8에 따른 음 수신 장치의 단면도이다.

도 14는 실시예 9에 따른 음 수신 장치의 단면도이다.

도 15는 실시예 9에 따른 음 수신 장치의 다른 예를 도시하는 단면도이다.

도 16은 실시예 9에 따른 음 수신 장치의 별도의 예를 도시하는 단면도이다.

도 17은 실시예 10에 따른 음 수신 장치의 단면도이다.

도 18은 실시예 11에 따른 음 수신 장치의 단면도이다.

도 19는 실시예 12에 따른 음 수신 장치의 단면도이다.

도 20은 종래의 음 수신 장치에 의한 위상차 스펙트럼을 도시하는 그래프이다.

도 21은 본 발명의 실시형태 1, 2에 따른 음 수신 장치의 위상차 스펙트럼을 도시하는 그래프이다.

도 22는 본 발명의 실시형태 1, 2에 따른 음 수신 장치의 적용예를 도시하는 설명도이다.

도 23은 본 발명의 실시형태 1, 2에 따른 음 수신 장치의 적용예를 도시하는 설명도이다.

도 24는 본 발명의 실시형태 1, 2에 따른 음 수신 장치의 적용예를 도시하는 설명도이다.

<부호의 설명>

100: 음 처리 장치

101: 음 수신 장치

102: 신호 처리부

103: 스피커

110: 하우징

111, 112: 마이크로폰

113: 마이크로폰 어레이

121: 동상화 회로

122: 가산 회로 승산

123: 음원 판정 회로

124: 승산 회로

200: 전면

201, 202, 802, 912, 1100: 개구 구멍

210: 배면

220: 지지 부재

301, 302, 502, 601, 701, 702, 812, 902, 1201, 1301, 1302, 1402, 1501, 1601, 1602, 1701, 1702, 1802: 내주벽

411, 412, 1311, 1312: 셀

500, 600, 1400, 1500: 흡음 부재

1000: 겔상 물질

1001: 경화 영역

1002: 연화 영역

이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 음 수신 장치가 적합한 실시형태를 상세히 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것이 아니다.

(실시형태 1)

우선, 본 발명의 실시형태 1에 따른 음 수신 장치를 포함하는 음 처리 장치에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 음 수신 장치를 포함하는 음 처리 장치를 도시하는 블록도이다. 도 1에 있어서, 음 처리 장치(100)는 음 수신 장치(101)와, 신호 처리부(102)와, 스피커(103)를 구비하고 있다.

음 수신 장치(101)는 하우징(110)과, 복수(도 2에서는 간략화를 위해 2개)의 마이크로폰(111, 112)으로 이루어지는 마이크로폰 어레이(113)로 구성되어 있다. 마이크로폰(111, 112)은 소정 간격(d)으로 배치되어 있다. 마이크로폰 어레이(113)는 외부로부터 도래해 오는 음파(SW)를 소정의 위상차로 음 수신한다. 즉, 거리 a(a=d·sinθ)분 만큼 어긋난 시간차 τ(τ=a/c, c는 음속)를 갖는 것이 된다.

신호 처리부(102)는 마이크로폰 어레이(113)로부터의 출력 신호에 기초하여, 목적 음원으로부터의 음을 추정한다. 구체적으로는, 예컨대 신호 처리부(102)는, 기본 구성으로서, 동상화 회로(121)와, 가산 회로(122)와, 음원 판정 회로(123)와, 승산 회로(124)를 구비하고 있다. 동상화 회로(121)는 마이크로폰(112)으로부터의 출력 신호를 마이크로폰(111)으로부터의 출력 신호와 동상화한다. 가산 회로(122)는 마이크로폰(111)으로부터의 출력 신호와 동상화 회로(121)로부터의 출력 신호를 가산한다.

음원 판정 회로(123)는 마이크로폰 어레이(113)로부터의 출력 신호에 기초하여 음원을 판정하고, 1비트의 판정 결과를 출력(「1」의 경우는 목적 음원, 「0」의 경우는 잡음원)한다. 승산 회로(124)는 가산 회로(122)로부터의 출력 신호와 음원 판정 회로(123)로부터의 판정 결과를 승산한다. 또한, 스피커(103)는 신호 처리부(102)에 의해 추정된 음 신호, 즉 승산 회로(124)로부터의 출력 신호에 따른 음을 출력한다.

이어서, 도 1에 도시한 음 수신 장치(101)에 대해서 설명한다. 도 2는 도 1에 도시한 음 수신 장치(101)의 외관을 도시하는 사시도이다. 도 2에 있어서, 음 수신 장치(101)의 하우징(110)은 예컨대 직육면체 형상으로 되어 있다. 또한 하우징(110)은 예컨대 아크릴계수지, 실리콘고무, 우레탄, 알루미늄으로부터 선택된 흡음 부재로 형성되어 있다. 그리고 하우징(110)의 전면(200)에는, 마이크로폰 어레이(113)를 구성하는 마이크로폰(111, 112)의 수(도 2에서는 2개)에 따른 복수(도 2에서는 2개)의 개구 구멍(201, 202)이 형성되어 있다. 개구 구멍(201, 202)은 하우징(101)의 길이 방향에 따라 일렬로 형성되어 있다.

또한, 개구 구멍(201, 202)은 내부에서 폐색되어 있고, 배면(210)을 관통하지 않는다. 또한 마이크로폰(111, 112)은 각 개구 구멍(201, 202)의 대략 중앙에 배치되고, 지지 부재(220)에 의해 고정 지지되어 있다. 또한 마이크로폰(111, 112)의 설치 위치는 개구 구멍(201, 202)의 내부에 있어서, 개구(211, 212)로부터 원하는 위치에 배치되어 있으면 좋다. 이하에, 본 발명의 실시형태에 따른 음 수신 장치의 실시예 1 내지 6에 대해서 도 3 내지 도 10을 이용하여 설명한다.

실시예 1

우선, 실시예 1에 따른 음 수신 장치에 대해서 설명한다. 도 3은 실시예 1에 따른 음 수신 장치의 단면도이다. 이 도 3에 도시한 단면도는 도 2에 도시한 음 수신 장치의 단면도의 일례이다. 또한, 도 2에 도시한 구성과 동일 구성에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

도 3에 있어서, 개구 구멍(201, 202)은 대략 구 형상으로 되어 있고, 하우징(110)의 전면(200)에 형성되어 있는 개구(211, 212)로부터 음파를 입사한다. 개구 구멍(201, 202)의 형상은 구 형상에 한하지 않고, 랜덤한 곡면으로 이루어지는 입체 형상이나 다면체 형상이어도 좋다. 외부로부터의 음파는 이 개구(211, 212)로부터만 입사되고, 그 이외의 방향으로부터의 음파는 흡음 부재로 형성되어 있는 하우징(110)에 의해 차폐되어 있기 때문에 입사되지 않는다. 이에 따라, 마이크로폰 어레이(113)의 지향성의 향상을 도모할 수 있다.

이 구성에 의하면, 마이크로폰(111, 112)에 직접 도달한 음파(SWa)는 소정의 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 직접 음 수신된다. 한편, 개구 구멍(201, 202)의 내주벽(301, 302)에 도달하는 음파(SWb)는 개구 구멍(201, 202)의 내주벽(301, 302)을 투과하고, 내주벽(301, 302)에서 흡음되거나 또는 내주벽(301, 302)에서 반사되어 개구 구멍(201, 202)으로부터 출사된다. 이에 따라, 음파(SWb)의 음 수신을 억제할 수 있다.

이와 같이, 이 실시예 1에 따른 음 수신 장치(101)에 의하면, 소정 방향으로부터만 도래하는 음파를 음 수신하는 동시에, 소정 방향 이외의 방향으로부터 도래하는 음파의 음 수신을 방지함으로써, 목적 음파를 정밀도 좋게 검출할 수 있고, 지향성이 높은 음 수신 장치를 실현할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.

실시예 2

이어서, 실시예 2에 따른 음 수신 장치에 대해서 설명한다. 실시예 2에 따른 음 수신 장치는 각 개구 구멍의 내주벽의 재질이 다른 예이다. 도 4는 실시예 2에 따른 음 수신 장치의 단면도이다. 이 도 4에 도시한 단면도는 도 2에 도시한 음 수신 장치(101)의 단면도의 일례이다. 또한, 도 2 및 도 3에 도시한 구성과 동일 구성에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

도 4에 있어서, 하우징(110)은 마이크로폰(111, 112)마다 경도가 다른 흡음 부재로 이루어지는 복수(도 4에서는 2개)의 셀(411, 412)에 의해 구성되어 있다. 개구 구멍(201, 202)은 셀(411, 412)마다 형성되어 있고, 개구 구멍(201, 202)마다 마이크로폰(111, 112)이 수용되어 있다. 셀(411, 412)의 재질은 예컨대 전술한 아크릴계수지, 실리콘고무, 우레탄, 알루미늄으로부터 선택된다. 구체적으로는, 예컨대 한쪽 셀(411)의 재질을 아크릴계수지, 다른쪽 셀(412)의 재질을 실리콘고무로 할 수 있다.

이 구성에서는, 마이크로폰(111, 112)에 직접 도달한 음파(SWa)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 소정의 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 직접 음 수신된다. 이에 대하여, 셀(411, 412)의 개구 구멍(201, 202)의 내주벽(301, 302)에 도달한 음파[SWc(SWc1, SWc2)]는 개구 구멍(201, 202)의 내주벽(301, 302)에서 반사된다. 이 때, 한쪽 셀(411)의 개구 구멍(201)의 내주벽(301)에서 반사된 음파(SWc1)는 한쪽 셀(411)의 재질에 따라서 위상이 변화된다.

또한, 다른쪽 셀(412)의 개구 구멍(202)의 내주벽(302)에서 반사된 음파(SWc2)는, 다른쪽 셀(412)의 재질에 따라 위상이 변화된다. 한쪽 셀(411)과 다른쪽 셀(412)과는 재질의 경도가 다르기 때문에, 음파(SWc1, SWc2)의 위상 변화도 다른 것이 된다. 따라서 음파(SWc)는 음파(SWa)의 위상차와는 다른 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 음 수신되고, 도 1에 도시한 음원 판정 회로(123)에 의해 잡음으로 판정된다.

이와 같이, 이 실시예 2에 따른 음 수신 장치(101)에 의하면, 실시예 1과 같 은 작용 효과를 나타낸다. 또한 간단한 구성에 의해, 불필요한 방향으로부터의 음파(SWc)의 위상차가 흐트러져, 목적 음원의 음, 즉 음파(SWa)의 음을 고정밀도로 검출할 수 있고, 지향성이 좋은 고감도의 음 수신 장치를 실현할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.

실시예 3

이어서, 실시예 3에 따른 음 수신 장치(101)에 대해서 설명한다. 실시예 3에 따른 음 수신 장치는 각 개구 구멍의 내주벽을 구성하는 하우징이나 흡음 부재의 재질이 다른 예이다.

도 5는 실시예 3에 따른 음 수신 장치의 단면도이다. 이 도 5에 도시한 단면도는 도 2에 도시한 음 수신 장치(101)의 단면도의 일례이다. 또한 도 2 내지 도 4에 도시한 구성과 동일 구성에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

도 5에 있어서, 개구 구멍(202)의 내주벽(502)은 하우징(110)과는 경도가 다른 다공성의 흡음 부재(500)로 형성되어 있다. 하우징(110) 및 내주벽(502)을 구성하는 흡음 부재(500)의 재질은 예컨대 전술한 아크릴계수지, 실리콘고무, 우레탄, 알루미늄으로부터 선택된다. 구체적으로는, 예컨대 하우징(110)의 재질을 아크릴계수지로 한 경우, 내주벽(502)을 구성하는 흡음 부재(500)의 재질은 아크릴계수지 이외의 재질, 예컨대 실리콘고무로 한다.

이 구성에서는, 마이크로폰(111, 112)에 직접 도달한 음파(SWa)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 소정의 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 직접 음 수신된다. 이에 대하여, 한쪽 개구 구멍(201)의 내주벽(301)에 도달한 음파(SWc1)는 개구 구 멍(201)의 내주벽(301)에서 반사된다. 이 때, 한쪽 개구 구멍(201)의 내주벽(301)에서 반사된 음파(SWc1)는 하우징(110)의 재질에 따라 위상이 변화된다.

또한, 다른쪽 개구 구멍(202)의 내주벽(502)에서 반사된 음파(SWc2)는 다른쪽 내주벽(502)을 구성하는 흡음 부재(500)의 재질에 따라 위상이 변화된다. 한쪽 개구 구멍(201)의 내주벽(301)을 구성하는 하우징(110)의 재질과 다른쪽 개구 구멍(202)의 내주벽(502)을 구성하는 흡음 부재(500)의 재질은 경도가 다르기 때문에, 음파(SWc1, SWc2)의 위상 변화도 다른 것이 된다. 따라서 음파(SWc)는 음파(SWa)의 위상차와는 다른 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 음 수신되고, 도 1에 도시한 음원 판정 회로(123)에 의해 잡음으로 판정된다.

이어서, 도 5에 도시한 음 수신 장치(101)의 다른 예에 대해서 설명한다. 도 6은 실시예 3에 따른 음 수신 장치(101)의 다른 예를 도시하는 단면도이다. 도 6에 있어서, 양쪽 개구 구멍(201, 202)의 내주벽(601, 502)은 서로 다른 흡음 부재(600, 500)로 구성되어 있다. 흡음 부재(600)의 재질도 흡음 부재(500)와 같이, 예컨대 전술한 아크릴계수지, 실리콘고무, 우레탄, 알루미늄으로부터 선택된다. 구체적으로는, 예컨대 내주벽(601)을 구성하는 흡음 부재(600)의 재질을 아크릴계수지로 한 경우, 내주벽(502)을 구성하는 흡음 부재(500)의 재질은 아크릴계수지 이외의 재질, 예컨대 실리콘고무로 한다.

이 구성에서도, 마이크로폰(111, 112)에 직접 도달한 음파(SWa)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 소정의 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 직접 음 수신된다. 이에 대하여, 한쪽 개구 구멍(201)의 내주벽(601)에 도달한 음파(SWc1)는 한쪽 개구 구멍(201)의 내주벽(601)에서 반사된다. 이 때, 한쪽 개구 구멍(201)의 내주벽(601)에서 반사된 음파(SWc1)는 하우징(110)의 재질에 따라 위상이 변화된다.

또한, 다른쪽 개구 구멍(202)의 내주벽(502)에서 반사된 음파(SWc2)는 내주벽(502)을 구성하는 흡음 부재(500)의 재질에 따라 위상이 변화된다. 한쪽 개구 구멍(201)의 내주벽(601)을 구성하는 흡음 부재(600)의 재질과 다른쪽 개구 구멍(202)의 내주벽(502)을 구성하는 흡음 부재(500)의 재질은 경도가 다르기 때문에, 음파(SWc1, SWc2)의 위상 변화도 다른 것이 된다. 따라서 음파(SWc)는 음파(SWa)의 위상차와는 다른 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 음 수신되고, 도 1에 도시한 음원 판정 회로(123)에 의해 잡음으로 판정된다.

이어서, 도 5에 도시한 음 수신 장치(101)의 다른 예에 대해서 설명한다. 도 7은 실시예 3에 따른 음 수신 장치(101)의 다른 예를 도시하는 단면도이다. 도 7에 있어서, 한쪽 개구 구멍(201)의 내주벽(701)은 복수(도면에서는 2 종류)의 흡음 부재(500, 600)로 구성되어 있다. 또한, 다른쪽 개구 구멍(202)의 내주벽(702)도 복수(도면에서는 2 종류)의 흡음 부재(500, 600)로 구성되어 있다.

흡음 부재(500, 600)의 배치는 양쪽 개구 구멍(201, 202)에서 다르고, 각 개구 구멍(201, 202)에 있어서 동일한 음파가 도달한 경우에는, 서로 다른 흡음 부재[500(600)]의 표면에서 반사되는 것이 된다. 이에 따라, 양쪽 내주벽(701, 702)에 있어서 반사되는 음파(SWc1, SWc2)의 위상을 보다 랜덤하게 변화시킬 수 있다. 따라서 음파(SWc)는 음파(SWa)의 위상차와는 다른 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 음 수신되고, 도 1에 도시한 음원 판정 회로(123)에 의해 잡음으로 판정된다.

이와 같이, 이 실시예 3에 따른 음 수신 장치(101)에 의하면, 실시예 1과 같은 작용 효과를 나타낸다. 또한, 간단한 구성에 의해 불필요한 방향으로부터의 음파(SWc)의 위상차가 흐트러져, 목적 음원의 음, 즉 음파(SWa)의 음을 고정밀도로 검출할 수 있으며, 지향성이 좋은 고감도의 음 수신 장치를 실현할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.

실시예 4

이어서, 실시예 4에 따른 음 수신 장치에 대해서 설명한다. 실시예 4에 따른 음 수신 장치는 각 개구 구멍의 형상이 다른 예이다. 도 8은 실시예 4에 따른 음 수신 장치의 단면도이다. 이 도 8에 도시한 단면도는 도 2에 도시한 음 수신 장치(101)의 단면도의 일례이다. 또한 도 2에 도시한 구성과 동일 구성에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

도 8에 있어서, 양쪽 개구 구멍(201, 802)은 서로 다른 형상으로 구성되어 있다. 도 8에서는 일례로서, 한쪽 개구 구멍(201)을 단면이 대략 원형상, 즉 대략 구 형상으로 하고, 또한 다른쪽 개구 구멍(802)을 단면이 대략 다각형상, 즉 대략 다면체 형상으로 하고 있다.

이 구성에서는, 마이크로폰(111, 112)에 직접 도달한 음파(SWa)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 소정의 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 직접 음 수신된다. 이에 대하여, 한쪽 개구 구멍(201)의 내주벽(301)에 도달한 음파(SWc1)는 한쪽 개구 구멍(201)의 내주벽(301)에서 반사되어 마이크로폰(111)에 음 수신된다.

또한, 다른쪽 개구 구멍(802)의 내주벽(812)에 도달한 음파(SWc2)는 다른쪽 개구 구멍(802)의 내주벽(812)에서 반사되어, 마이크로폰(112)에 음 수신된다. 여기서 하우징(110)에 있어서의 개구 구멍(201, 802)은 서로 다른 형상이기 때문에 음파(SWc1)의 반사 행로 길이와 음파(SWc2)의 반사 행로 길이가 다른 행로 길이가 된다. 따라서 음파(SWc)는 음파(SWa)의 위상차와는 다른 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 음 수신되고, 도 1에 도시한 음원 판정 회로(123)에 의해 잡음으로 판정된다.

이와 같이, 이 실시예 4에 따른 음 수신 장치(101)에 의하면, 실시예 1과 같은 작용 효과를 나타낸다. 또한, 간단한 구성에 의해, 특히 개구 구멍의 형상을 다르게 하는 것만으로, 불필요한 방향으로부터의 음파(SWc)의 위상차가 흐트러져, 목적 음원의 음, 즉 음파(SWa)의 음을 고정밀도로 검출할 수 있고, 지향성이 좋은 고감도의 음 수신 장치를 실현할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.

실시예 5

이어서, 실시예 5에 따른 음 수신 장치에 대해서 설명한다. 실시예 5에 따른 음 수신 장치는 각 개구 구멍의 형상이 다른 예이다. 도 9는 실시예 5에 따른 음 수신 장치의 단면도이다. 이 도 9에 도시한 단면도는 도 2에 도시한 음 수신 장치(101)의 단면도의 일례이다. 또한 도 2에 도시한 구성과 동일 구성에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

도 9에 있어서, 개구 구멍(201, 912)은 동일 형상으로 되어 있다. 도 9에서는 일례로서, 양쪽 개구 구멍(201, 912)은 동일한 단면이 대략 원형상, 즉 대략 구 형상으로 되어 있다. 개구 구멍(201)의 표면이 되는 내주벽(301)이 평활면으로 되 어 있는 한편, 개구 구멍(912)의 표면이 되는 내주벽(902)은 랜덤한 요철(돌기)이 형성되어 있다. 이 요철의 고저차는 자유롭게 설정할 수 있지만, 음파의 진동에 의해 꺽이지 않을 정도의 돌기로 하면 좋다. 실제로 고저차는 2[mm] 내지 4[mm]이고, 보다 구체적으로는 3[mm]의 고저차가 바람직하다.

이 구성에서는, 마이크로폰(111, 112)에 직접 도달한 음파(SWa)는 도 1에서 도시하는 바와 같이, 소정의 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 직접 음 수신된다. 이에 대하여, 한쪽 개구 구멍(201)의 내주벽(301)에 도달한 음파(SWc1)는 한쪽 개구 구멍(201)의 내주벽(301)에서 반사되어, 마이크로폰(111)에 음 수신된다.

또한, 다른쪽 개구 구멍(912)의 내주벽(902)에 도달한 음파(SWc2)는 다른쪽 개구 구멍(202)의 내주벽(902)에서 반사되어 마이크로폰(112)에 음 수신된다. 여기서, 하우징(110)에 있어서의 개구 구멍(201, 912)은 서로 다른 형상이기 때문에, 음파(SWc1)의 반사 행로 길이와 음파(SWc2)의 반사 행로 길이가 다른 행로 길이가 된다.

이에 따라, 음파(SWc)는 음파(SWc1)의 반사 행로 길이와 음파(SWc2)의 반사 행로 길이와의 행로차에 따른 위상차를 생기게 하는 것이 된다. 따라서 음파(SWc)는 음파(SWa)의 위상차와는 다른 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 음 수신되고, 도 1에 도시한 음원 판정 회로(123)에 의해 잡음으로 판정된다.

이와 같이, 이 실시예 5에 따른 음 수신 장치(101)에 의하면, 실시예 1과 같은 작용 효과를 나타낸다. 또한 이 실시예 5에서는 양쪽 개구 구멍(201, 912)을 동일한 형태로 형성하여 동일 형상으로 하고, 개구 구멍(912)의 표면에만 요철을 실 시함으로써 내주벽(301)과는 다른 내주벽(902)을 형성할 수 있어, 음 수신 장치를 간단히 작성할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다. 또한, 내주벽(301)도 내주벽(902)과 유사한, 내주벽(902)과는 다른 랜덤한 요철(돌기)을 형성하여도 같은 작용 효과를 나타낸다.

또한, 이러한 간단한 구성에 의해, 특히 개구 구멍의 표면 형상을 다르게 한 것만으로, 불필요한 방향으로부터의 음파(SWc)의 위상차가 흐트러져, 목적 음원의 음, 즉 음파(SWa)의 음을 고정밀도로 검출할 수 있고, 지향성이 좋은 고감도의 음 수신 장치를 실현할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.

실시예 6

이어서, 실시예 6에 따른 음 수신 장치에 대해서 설명한다. 실시예 6에 따른 음 수신 장치는 각 개구 구멍에 겔상 물질을 충전한 예이다. 도 10은 실시예 6에 따른 음 수신 장치의 단면도이다. 이 도 10에 도시한 단면도는 도 2에 도시한 음 수신 장치(101)의 단면도의 일례이다. 또한 도 2에 도시한 구성과 동일 구성에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

도 10에 있어서, 각 개구 구멍(201, 202)은 동일한 단면이 대략 타원 형상, 즉 대략 타원구 형상으로 되어 있다. 개구 구멍(201, 202)에는 겔상 물질(1000)이 충전되어 있다. 이 겔상 물질(1000)에 있어서의 겔의 조성으로서는 예컨대 젤라틴겔, PVA(폴리비닐알코올)겔, IPA(이소프로필아크릴아미드)겔 등을 들 수 있다.

또한, 겔상 물질(1000)은 공기에 비해 음파의 전파 속도를 약 1/4 정도로 감속한다. 개구 구멍(201, 202)과 겔상 물질(1000)과의 경계에는, 경화 영역(1001)과 연화 영역(1002)이 랜덤하게 형성되고, 이 영역(1001, 1002)이 개구 구멍(201, 202)의 내주벽을 구성한다. 이에 따라, 개구 구멍(201, 202)마다, 내주벽에 있어서의 겔상 물질(1000)의 경연 분포가 다른 것이 된다.

또한, 각 개구(211, 212)의 대략 중앙에 마이크로폰(111, 112)이 설치되어 있다. 겔상 물질(1000)은 하우징(110)의 전면(200)과 대략 동일면이 되기 때문에, 마이크로폰(111, 112)은 겔상 물질(1000)에 약간 매립되도록 하여 구비되고, 그 일부는 겔상 물질(1000)로부터 표출하도록 되어 있다. 즉, 마이크로폰(111, 112)은 겔상 물질(1000)에 의해 고정 지지되어 있기 때문에 전술한 실시예 1 내지 5와 같이 하우징(110)과 지지 부재(220)를 이용할 필요가 없고, 구조의 간소화, 부품 개수의 감소 및 제작의 용이화를 도모할 수 있다.

이 구성에서는, 마이크로폰(111, 112)에 직접 도달한 음파(SWa)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 소정의 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 직접 음 수신된다. 이에 대하여, 개구(211)에 있어서의 겔상 물질(1000)에 도달한 음파(SWc1)는 겔상 물질(1000)의 내부를 공기의 1/4 정도의 음속으로 전파하여, 예컨대 경화 영역(1001)에 도달한다. 이 경화 영역(1001)에서는 음파(SWc1)는 고정단 반사한다.

또한, 개구(212)에 있어서의 겔상 물질(1000)에 도달한 음파(SWc2)는 겔상 물질(1000)의 내부를, 공기의 1/4 정도의 음속으로 전파하여, 예컨대 연화 영역(1002)에 도달한다. 이 연화 영역(1002)에서는 음파(SWc2)는 자유단 반사한다. 이와 같이, 반사하는 영역에 의해 음파(SWc)는 랜덤하게 고정단 반사 또는 자유단 반사하기 때문에 위상차가 랜덤하게 변화하는 것이 된다. 따라서 음파(SWc)는 음 파(SWa)의 위상차와는 다른 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 음 수신되고, 도 1에 도시한 음원 판정 회로(123)에 의해 잡음으로 판정된다.

이와 같이, 이 실시예 6에 따른 음 수신 장치(101)에 의하면, 실시예 1과 같은 작용 효과를 나타낸다. 또한, 이 실시예 6에서는 개구 구멍(201, 202)에 겔상 물질(1000)을 충전함으로써, 겔상 물질(1000) 내의 음파의 전파 속도를 공기의 1/4 정도로 감속할 수 있다. 따라서 개구 구멍(201, 202) 내부가 공기인 경우에 비해, 하우징(110)의 사이즈도 1/4 정도로 소형화할 수 있는 동시에, 반사되는 음파(SWc)의 위상차를 랜덤하게 변화시킬 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.

또한, 개구 구멍(201, 202)에 겔상 물질(1000)을 충전하여 경연 분포가 랜덤한 내주벽을 형성함으로써, 반사 음파(SWc)의 위상을 랜덤하게 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 목적 음원의 음, 즉 음파(SWa)의 음을 고정밀도로 검출할 수 있고, 지향성이 좋은 고감도의 음 수신 장치를 실현할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다. 또한, 겔상 물질(1000)의 조성 분포가 다르면 음파(SWc)가 난반사하여 위상이 랜덤하게 변화되기 때문에 겔의 조성 자체는 좌우에서 동일하여도 좋다.

(실시형태 2)

이어서, 본 발명의 실시형태 2에 따른 음 수신 장치를 포함하는 음 처리 장치에 대해서 설명한다. 전술한 실시형태 1에 따른 음 처리 장치는 복수(도면에서는 2개)의 개구 구멍을 갖는 음 수신 장치(101)를 구비하고 있지만, 실시형태 2에 따른 음 처리 장치는 단일의 개구 구멍을 갖는 음 수신 장치를 구비하고 있다. 또한, 도 1 및 도 2에 도시한 구성과 동일 구성에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략 한다.

우선, 본 발명의 실시형태 2에 따른 음 수신 장치의 외관에 대해서 설명한다. 도 11은 본 발명의 실시형태 2에 따른 음 수신 장치의 외관을 도시하는 사시도이다. 도 11에 있어서, 하우징(110)의 전면(200)에는 단일의 개구 구멍(1100)이 형성되어 있다.

또한, 개구 구멍(1100)은 내부에서 폐색되어 있고, 배면(210)을 관통하지 않는다. 또한 마이크로폰(111, 112)은 개구 구멍(1100)에 있어서, 하우징(110)의 길이 방향에 소정 간격(d)으로 배치되고, 지지 부재(220)에 의해 고정 지지되어 있다. 또한 마이크로폰(111, 112)의 설치 위치는 개구 구멍(1100)의 내부에 있어서, 개구(1110)로부터 원하는 위치에 배치되어 있으면 좋다. 이하에, 본 발명의 실시형태 2에 따른 음 수신 장치(101)의 실시예 7 내지 12에 대해서 도 12 내지 도 19를 이용하여 설명한다.

실시예 7

우선, 실시예 7에 따른 음 수신 장치(101)에 대해서 설명한다. 도 12는 실시예 7에 따른 음 수신 장치의 단면도이다. 이 도 12에 도시한 단면도는 도 2에 도시한 음 수신 장치(101)의 단면도의 일례이다. 또한 도 2에 도시한 구성과 동일 구성에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

도 12에 있어서, 개구 구멍(1100)은 단면이 대략 타원형상, 즉 대략 타원구 형상으로 되어 있고, 하우징(110)의 전면(200)에 형성되어 있는 개구(1110)로부터 음파를 입사한다. 개구 구멍(1100)의 형상은 대략 타원구 형상에 한하지 않고, 랜 덤한 곡면으로 이루어지는 입체 형상이나 다면체 형상이어도 좋다. 외부로부터의 음파는 이 개구(1110)로부터만 입사되고, 그 이외의 방향으로부터의 음파는 흡음 부재로 형성되어 있는 하우징(110)에 의해 차폐되어 있기 때문에 입사되지 않는다. 이에 따라, 마이크로폰 어레이(113)의 지향성의 향상을 도모할 수 있다.

이 구성에 의하면, 마이크로폰(111, 112)에 직접 도달한 음파(SWa)는 소정의 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 직접 음 수신된다. 한편, 개구 구멍(1100)의 내주벽(1201)에 도달하는 음파(SWb)는 개구 구멍(1100)의 내주벽(1201)을 투과하고, 내주벽(1201)에서 흡음되거나 또는 내주벽(1201)에서 반사되어 개구 구멍(1100)으로부터 출사된다. 이에 따라, 음파(SWb)의 음 수신을 억제할 수 있다.

이와 같이, 이 실시예 7에 따른 음 수신 장치(101)에 의하면, 소정 방향으로부터만 도래하는 음파를 음 수신하는 동시에, 소정 방향 이외의 방향으로부터 도래하는 음파의 음 수신을 방지함으로써, 목적 음파를 정밀도 좋게 검출할 수 있고, 지향성이 높은 음 수신 장치를 실현할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.

실시예 8

이어서, 실시예 8에 따른 음 수신 장치에 대해서 설명한다. 실시예 8에 따른 음 수신 장치는 개구 구멍의 내주벽의 재질이 다른 예이다. 도 13은 실시예 8에 따른 음 수신 장치의 단면도이다. 이 도 13에 도시한 단면도는 도 2에 도시한 음 수신 장치(101)의 단면도의 일례이다. 또한, 도 2 및 도 12에 도시한 구성과 동일 구성에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

도 13에 있어서, 하우징(110)은 마이크로폰(111, 112)마다 경도가 다른 흡음 부재로 이루어지는 복수(도 13에서는 2개)의 셀(1311, 1312)에 의해 구성되어 있다. 개구 구멍(1100)은 셀(1311, 1312)마다 형성되어 있다. 셀(1311, 1312)의 재질은 예컨대 전술한 아크릴계수지, 실리콘고무, 우레탄, 알루미늄으로부터 선택된다. 구체적으로는, 예컨대 한쪽 셀(1311)의 재질을 아크릴계수지, 다른쪽 셀(1312)의 재질을 실리콘고무로 한다.

이 구성에서는, 마이크로폰(111, 112)에 직접 도달한 음파(SWa)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 소정의 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 직접 음 수신된다. 이에 대하여, 셀(1311, 1312)의 내주벽(1301, 1302)에 도달한 음파[SWc(SWc1, SWc2)]는 내주벽(1301, 1302)에서 반사된다. 이 때, 한쪽 셀(1311)의 내주벽(1301)에서 반사된 음파(SWc1)는 한쪽 셀(1311)의 재질에 따라 위상이 변화한다.

또한, 다른쪽 셀(1312)의 내주벽(1302)에서 반사된 음파(SWc2)는 다른쪽 셀(1312)의 재질에 따라 위상이 변화된다. 한쪽 셀(1311)과 다른쪽 셀(1312)은 재질의 경도가 다르기 때문에 음파(SWc1, SWc2)의 위상 변화도 다른 것이 된다. 따라서 음파(SWc)는 음파(SWa)의 위상차와는 다른 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 음 수신되고, 도 1에 도시한 음원 판정 회로(123)에 의해 잡음으로 판정된다.

이와 같이, 이 실시예 8에 따른 음 수신 장치(101)에 의하면, 실시예 1과 같은 작용 효과를 나타낸다. 또한 간단한 구성에 의해 불필요한 방향으로부터의 음파(SWc)의 위상차가 흐트러져, 목적 음원의 음, 즉 음파(SWa)의 음을 고정밀도로 검출할 수 있고, 지향성이 좋은 고감도의 음 수신 장치를 실현할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.

실시예 9

이어서, 실시예 9에 따른 음 수신 장치에 대해서 설명한다. 실시예 9에 따른 음 수신 장치는 개구 구멍의 내주벽을 구성하는 하우징이나 흡음 부재의 재질이 다른 예이다. 도 14는 실시예 9에 따른 음 수신 장치의 단면도이다. 이 도 14에 도시한 단면도는 도 2에 도시한 음 수신 장치(101)의 단면도의 일례이다. 또한 도 2, 도 12, 도 13에 도시한 구성과 동일 구성에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

도 14에 있어서, 개구 구멍(1100)의 내주벽(1402)은 하우징(110)과는 경도가 다른 흡음 부재(1400)로 형성되어 있다. 하우징(110) 및 내주벽(1402)을 구성하는 흡음 부재(1400)의 재질은 예컨대 전술한 아크릴계수지, 실리콘고무, 우레탄, 알루미늄으로부터 선택된다. 구체적으로는, 예컨대 하우징(110)의 재질을 아크릴계수지로 한 경우, 내주벽(1402)을 구성하는 흡음 부재(1400)의 재질은 아크릴계수지 이외의 재질, 예컨대 실리콘고무로 한다.

이 구성에서는 마이크로폰(111, 112)에 직접 도달한 음파(SWa)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 소정의 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 직접 음 수신된다. 이에 대하여 하우징(110)의 내주벽(1201)에 도달한 음파(SWc1)는 내주벽(1201)에서 반사된다. 이 때, 내주벽(1201)에서 반사된 음파(SWc1)는 하우징(110)의 재질에 따라 위상이 변화한다.

또한, 내주벽(1402)에서 반사된 음파(SWc2)는 내주벽(1402)을 구성하는 흡음 부재(1400)의 재질에 따라 위상이 변화한다. 내주벽(1201)을 구성하는 하우징(110) 의 재질과 내주벽(1402)을 구성하는 흡음 부재(1400)의 재질은 경도가 다르기 때문에 음파(SWc1, SWc2)의 위상 변화도 다른 것이 된다. 따라서 음파(SWc)는 음파(SWa)의 위상차와는 다른 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 음 수신되고, 도 1에 도시한 음원 판정 회로(123)에 의해 잡음으로 판정된다.

이어서, 도 14에 도시한 음 수신 장치(101)의 다른 예에 대해서 설명한다. 도 15는 실시예 9에 따른 음 수신 장치(101)의 다른 예를 도시하는 단면도이다. 도 15에 있어서, 개구 구멍(1100)의 내주벽(1501, 1402)은 서로 경도가 다른 흡음 부재(1500, 1400)로 구성되어 있다.

흡음 부재(1500)의 재질도, 흡음 부재(1400)와 같이, 예컨대 전술한 아크릴계수지, 실리콘고무, 우레탄, 알루미늄으로부터 선택된다. 구체적으로는, 예컨대 내주벽(1501)을 구성하는 흡음 부재(1500)의 재질을 아크릴계수지로 한 경우, 내주벽(1402)을 구성하는 흡음 부재(1400)의 재질은 아크릴계수지 이외의 재질, 예컨대 실리콘고무로 한다.

이 구성에서도, 마이크로폰(111, 112)에 직접 도달한 음파(SWa)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 소정의 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 직접 음 수신된다. 이에 대하여, 내주벽(1501)에 도달한 음파(SWc1)는 내주벽(1501)에서 반사된다. 이 때, 내주벽(1501)에서 반사된 음파(SWc1)는 내주벽(1501)을 구성하는 흡음 부재(1500)의 재질에 따라 위상이 변화한다.

또한, 내주벽(1402)에서 반사된 음파(SWc2)는 내주벽(1402)을 구성하는 흡음 부재(1400)의 재질에 따라 위상이 변화한다. 내주벽(1501)을 구성하는 흡음 부 재(1500)의 재질과 내주벽(1402)을 구성하는 흡음 부재(1400)의 재질은 경도가 다르기 때문에 음파(SWc1, SWc2)의 위상 변화도 다른 것이 된다. 따라서 음파(SWc)는 음파(SWa)의 위상차와는 다른 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 음 수신되고, 도 1에 도시한 음원 판정 회로(123)에 의해 잡음으로 판정된다.

이어서, 도 14에 도시한 음 수신 장치(101)의 다른 예에 대해서 설명한다. 도 16은 실시예 9에 따른 음 수신 장치(101)의 다른 예를 도시하는 단면도이다. 도 16에 있어서, 내주벽[1600(1601, 1602)]은 복수(도면에서는 2 종류)의 흡음 부재(1400, 1500)로 구성되어 있다.

흡음 부재(1400, 1500)의 배치나 영역의 크기는 랜덤하기 때문에 내주벽(1601, 1602)의 배치나 영역의 크기는 랜덤하다. 따라서 동일한 음파가 도달한 경우에는, 서로 다른 흡음 부재[1400(1500)]의 표면에서 반사되는 것이 된다. 이에 따라, 양쪽 내주벽(1601, 1602)에 있어서 반사되는 음파(SWc1, SWc2)의 위상을 보다 랜덤하게 변화시킬 수 있다. 따라서 음파(SWc)는 음파(SWa)의 위상차와는 다른 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 음 수신되고, 도 1에 도시한 음원 판정 회로(123)에 의해 잡음으로 판정된다.

이와 같이, 이 실시예 9에 따른 음 수신 장치(101)에 의하면, 실시예 1과 같은 작용 효과를 나타낸다. 또한, 간단한 구성에 의해 불필요한 방향으로부터의 음파(SWc)의 위상차가 흐트러져, 목적 음원의 음, 즉 음파(SWa)의 음을 고정밀도로 검출할 수 있고, 지향성이 좋은 고감도의 음 수신 장치를 실현할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.

실시예 10

이어서, 실시예 10에 따른 음 수신 장치에 대해서 설명한다. 실시예 10에 따른 음 수신 장치는 마이크로폰마다 대응하는 개구 구멍의 형상이 다른 예이다. 도 17은 실시예 10에 따른 음 수신 장치의 단면도이다. 이 도 17에 도시한 단면도는 도 2에 도시한 음 수신 장치(101)의 단면도의 일례이다. 또한 도 2에 도시한 구성과 동일 구성에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

도 17에 있어서, 개구 구멍(1100)의 좌측 반과 우측 반은 서로 다른 형상으로 구성되어 있다. 도 17에서는 일례로서, 개구 구멍(1100)의 좌측 반을 단면이 대략 원형상, 즉 대략 구 형상으로 하고, 또한 개구 구멍(1100)의 우측 반을 단면이 대략 다각형상, 즉 대략 다면체 형상으로 하고 있다.

이 구성에서는, 마이크로폰(111, 112)에 직접 도달한 음파(SWa)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 소정의 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 직접 음 수신된다. 이에 대하여, 개구 구멍(1100)의 좌측 반의 내주벽(1701)에 도달한 음파(SWc1)는 내주벽(1701)에서 반사되고, 마이크로폰(111)에 음 수신된다.

또한, 개구 구멍(1100)의 우측 반의 내주벽(1702)에 도달한 음파(SWc2)는 내주벽(1702)에서 반사되고, 마이크로폰(112)에 음 수신된다. 여기서 개구 구멍(1100)의 좌측 반과 우측 반은 서로 다른 형상으로 구성되어 있기 때문에 음파(SWc1)의 반사 행로 길이와 음파(SWc2)의 반사 행로 길이는 다른 행로 길이가 된다.

이와 같이, 이 실시예 10에 따른 음 수신 장치(101)에 의하면, 실시예 7과 같은 작용 효과를 나타낸다. 또한, 간단한 구성에 의해, 특히 개구 구멍의 형상을 다르게 하는 것만으로 불필요한 방향으로부터의 음파(SWc)의 위상차가 흐트러져, 목적 음원의 음, 즉 음파(SWa)의 음을 고정밀도로 검출할 수 있고, 지향성이 좋은 고감도의 음 수신 장치를 실현할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.

실시예 11

이어서, 실시예 11에 따른 음 수신 장치에 대해서 설명한다. 실시예 11에 따른 음 수신 장치는 마이크로폰마다 대응하는 개구 구멍의 표면 형상이 다른 예이다. 도 18은 실시예 11에 따른 음 수신 장치의 단면도이다. 이 도 18에 도시한 단면도는 도 2에 도시한 음 수신 장치의 단면도의 일례이다. 또한, 도 2에 도시한 구성과 동일 구성에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

도 18에 있어서, 개구 구멍(1100)은 단면이 대략 원형상, 즉 대략 구 형상으로 되어 있다. 개구 구멍(1100)의 좌측 반의 표면이 되는 내주벽(1701)은 평활면으로 되어 있는 한편, 개구 구멍(1100)의 우측 반의 표면이 되는 내주벽(1802)은 랜덤한 요철(돌기)이 형성되어 있다. 이 요철의 고저차는 자유롭게 설정할 수 있지만, 음파의 진동에 의해 꺽이지 않을 정도의 돌기로 하면 좋다. 실제로 고저차는 2[mm] 내지 4[mm]이고, 보다 구체적으로는 3[mm]의 고저차가 바람직하다.

이 구성에서는, 마이크로폰(111, 112)에 직접 도달한 음파(SWa)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 소정의 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 직접 음 수신된다. 이에 대하여, 음파(SWc)는 개구 구멍(1100)에 입사한다. 이 중, 내주벽(1701)에 도달한 음파(SWc1)는 내주벽(1701)에서 반사되어 마이크로폰(111)에 음 수신된다.

또한, 개구 구멍(1100)의 우측 반의 내주벽(1802)에 도달한 음파(SWc2)는 내주벽(1802)에서 반사되어 마이크로폰(112)에 음 수신된다. 여기서 개구 구멍(1100)에 있어서의 내주벽(1701, 1802)은 서로 다른 표면 형상이기 때문에 음파(SWc1)의 반사 행로 길이와 음파(SWc2)의 반사 행로 길이가 다른 행로 길이가 된다.

이와 같이, 이 실시예 11에 따른 음 수신 장치(101)에 의하면 실시예 1과 같은 작용 효과를 나타낸다. 또한 이 실시예 11에서는 개구 구멍(1100)의 우측 반의 표면에만 요철을 실시함으로써, 개구 구멍(1100)의 좌측 반의 내주벽(1701)과는 표면 형상이 다른 내주벽(1802)을 형성할 수 있어, 음 수신 장치(101)를 간단히 작성할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다. 또한 내주벽(1701)도 내주벽(1802)과 유사한, 내주벽(1802)과는 다른 랜덤한 요철(돌기)을 형성하여도 같은 작용 효과를 나타낸다.

또한, 이러한 간단한 구성에 의해, 특히 개구 구멍의 표면 형상을 다르게 하 는 것만으로, 불필요한 방향으로부터의 음파(SWc)의 위상차가 흐트러져, 목적 음원의 음, 즉 음파(SWa)의 음을 고정밀도로 검출할 수 있고, 지향성이 좋은 고감도의 음 수신 장치를 실현할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.

실시예 12

이어서, 실시예 12에 따른 음 수신 장치에 대해서 설명한다. 실시예 12에 따른 음 수신 장치는 개구 구멍에 겔상 물질을 충전한 예이다. 도 19는 실시예 12에 따른 음 수신 장치의 단면도이다. 이 도 19에 도시한 단면도는 도 2에 도시한 음 수신 장치(101)의 단면도의 일례이다. 또한 도 2에 도시한 구성과 동일 구성에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

도 19에 있어서, 개구 구멍(1100)은 단면이 대략 타원형상, 즉 대략 타원구 형상으로 되어 있다. 개구 구멍(1100)에는 겔상 물질(1000)이 충전되어 있다. 이 겔상 물질(1000)에 있어서의 겔의 조성으로서는, 예컨대 젤라틴겔, PVA(폴리비닐알코올)겔, IPA(이소프로필아크릴아미드)겔 등을 들 수 있다.

또한, 겔상 물질(1000)은 공기에 비해 음파의 전파 속도를 약 1/4 정도로 감속한다. 개구 구멍(1100)과 겔상 물질(1000)과의 경계에는, 경화 영역(1001)과 연화 영역(1002)이 랜덤하게 형성되고, 이 영역(1001, 1002)이 개구 구멍(1100)의 내주벽을 구성한다. 이에 따라, 내주벽에 있어서의 겔상 물질(1000)의 경연 분포가 다른 것이 된다.

또한, 개구(1110)의 대략 중앙에 마이크로폰(111, 112)이 설치되어 있다. 겔상 물질(1000)은 하우징(110)의 전면(200)과 대략 동일면이 되기 때문에, 마이크로 폰(111, 112)은 겔상 물질(1000)에 약간 매립되도록 하여 구비되고, 그 일부는 겔상 물질(1000)로부터 표출하도록 되어 있다. 즉, 마이크로폰(111, 112)은 겔상 물질(1000)에 의해 고정 지지되어 있기 때문에 전술한 실시예 7 내지 11과 같이 지지 부재(220)를 이용할 필요가 없고, 구조의 간소화, 부품 개수의 감소 및 제작의 용이화를 도모할 수 있다.

이 구성에서는, 마이크로폰(111, 112)에 직접 도달한 음파(SWa)는 도 1에서 도시하는 바와 같이, 소정의 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 직접 음 수신된다. 이에 대하여, 개구(211)에 있어서의 겔상 물질(1000)에 도달한 음파(SWc1)는 겔상 물질(1000)의 내부를 공기의 1/4 정도의 음속으로 전파하여, 예컨대 경화 영역(1001)에 도달한다. 이 경화 영역(1001)에서는 음파(SWc1)는 고정단 반사한다.

또한, 개구(1110)에 있어서의 겔상 물질(1000)에 도달한 음파(SWc2)는 겔상 물질(1000)의 내부를, 공기의 1/4 정도의 음속으로 전파하여, 예컨대 연화 영역(1002)에 도달한다. 이 연화 영역(1002)에서는 음파(SWc2)는 자유단 반사한다. 이와 같이, 반사하는 영역에 의해 음파(SWc)는 랜덤하게 고정단 반사 또는 자유단 반사하기 때문에 위상차가 랜덤하게 변화하는 것이 된다. 따라서, 음파(SWc)는 음파(SWa)의 위상차와는 다른 위상차로 마이크로폰(111, 112)에 음 수신되고, 도 1에 도시한 음원 판정 회로(123)에 의해 잡음으로 판정된다.

이와 같이, 이 실시예 12에 따른 음 수신 장치(101)에 의하면, 실시예 7과 같은 작용 효과를 나타낸다. 또한, 이 실시예 12에서는 개구 구멍(1100)에 겔상 물질(1000)을 충전함으로써, 겔상 물질(1000) 내의 음파의 전파 속도를 공기의 1/4 정도로 감속할 수 있다. 따라서 개구 구멍(1100) 내부가 공기인 경우에 비해 하우징(110)의 사이즈도 1/4 정도로 소형화할 수 있는 동시에, 반사되는 음파(SWc)의 위상차를 랜덤하게 변화시킬 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.

(위상차 스펙트럼의 비교)

이어서, 종래의 음 수신 장치에 의한 위상차 스펙트럼과, 본 발명의 실시형태 1, 2에 따른 음 수신 장치의 위상차 스펙트럼에 대해서 설명한다. 도 20은 종래의 음 수신 장치에 의한 위상차 스펙트럼을 도시하는 그래프이며, 도 21은 본 발명의 실시형태 1, 2에 따른 음 수신 장치의 위상차 스펙트럼을 도시하는 그래프이다. 도 20 및 도 21에 도시한 그래프에 있어서, 종축은 위상차(±π), 횡축은 음 수신한 음파의 주파수(0 내지 5.5[kHz])이다. 또한, 점선은 이론 직선이다.

도 20과 도 21에 도시한 그래프를 비교하면, 도 20에 도시한 위상차 스펙트럼의 파형(2000)은 이론 직선과의 차가 크지만, 도 21에 도시한 위상차 스펙트럼의 파형(2100)은 이론 직선과의 차가 적다. 따라서 본 발명의 실시형태 1, 2에 따른 음 수신 장치로는 목적 음원으로부터의 음파를 정밀도 좋게 음 수신할 수 있고, 잡음원으로부터의 음을 제거할 수 있다.

(음 수신 장치의 적용예)

이어서, 본 발명의 실시형태 1, 2에 따른 음 수신 장치의 적용예에 대해서 설명한다. 도 22 내지 도 24는 본 발명의 실시형태 1, 2에 따른 음 수신 장치의 적용예를 도시하는 설명도이다. 도 22는 비디오카메라에 적용한 예이다. 음 수신 장치(101)는 비디오 카메라(2200)에 내장되어 있고, 전면(200)과 슬릿판부(2201)가 접촉한다. 또한, 도 23은 손목시계에 적용한 예이다.

음 수신 장치(101)는 손목시계(2300)의 시계판의 좌우 양단에 내장되고, 각각 전면(200)과 슬릿판부(2301)가 접촉한다. 또한, 도 24는 휴대전화기에 적용한 예이다. 음 수신 장치(101)는 휴대전화기(2400)의 송화부에 내장되고, 전면(200)과 슬릿판부(2401)가 접촉한다. 이에 따라, 목적 음원으로부터의 음파를 정밀도 좋게 음 수신할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시형태에서는 소정 방향으로부터만 도래하는 음파를 음 수신하는 동시에, 소정 방향 이외의 방향으로부터 도래하는 음파의 음 수신을 방지함으로써, 목적 음원으로부터의 음파를 정밀도 좋게 검출할 수 있고, 마이크로폰 어레이의 지향성이 높은 음 수신 장치를 실현할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다. 또한, 간단한 구성에 의해 불필요한 방향으로부터의 음파의 위상차가 흐트러져, 목적 음원으로부터의 음파를 고정밀도로 검출할 수 있고, 지향성이 좋은 고감도의 음 수신 장치를 실현할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다.

또한, 전술한 실시형태 1, 2에 있어서는, 마이크로폰(111, 112)을 일렬로 배치하였지만, 음 수신 장치(101)를 적용하는 환경이나 장치에 따라서 2차원적으로 배치하는 것으로 하여도 좋다. 또한, 전술한 실시형태 1, 2에 적용한 마이크로폰(111, 112)은 무지향성 마이크로폰인 것이 바람직하다. 이에 따라, 저렴한 음 수신 장치를 제공할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 음 수신 장치는 실내나 차내 등 소정의 폐쇄 공간에서 이용하는 마이크로폰 어레이에 유용하고, 특히 텔레비전 회의, 공장 내의 작업 로봇, 비디오카메라, 손목시계, 휴대전화기 등에 적합하다.

Claims

삭제
복수의 마이크로폰과,

상기 복수의 마이크로폰이 각각 수용되어 특정 방향으로부터의 음파를 입사하는 복수의 개구 구멍을 갖는 하우징을 포함하고,

상기 하우징은 상기 복수의 개구 구멍마다 경도가 서로 다르도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 음 수신 장치.
복수의 마이크로폰과,

상기 복수의 마이크로폰이 각각 수용되어 특정 방향으로부터의 음파를 입사하는 복수의 개구 구멍을 갖는 하우징을 포함하고,

상기 하우징은 상기 복수의 개구 구멍에 있어서의 내주벽의 경도가 서로 다르도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 음 수신 장치.
복수의 마이크로폰과,

상기 복수의 마이크로폰이 각각 수용되어 특정 방향으로부터의 음파를 입사하는 복수의 개구 구멍을 갖는 하우징을 포함하고,

상기 하우징은 상기 복수의 개구 구멍의 형상이 서로 다르도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 음 수신 장치.
복수의 마이크로폰과,

상기 복수의 마이크로폰이 각각 수용되어 특정 방향으로부터의 음파를 입사하는 복수의 개구 구멍을 갖는 하우징을 포함하고,

상기 하우징은 상기 복수의 개구 구멍에 있어서의 내주벽의 표면 형상이 서로 다르도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 음 수신 장치.
제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 하우징은 상기 복수의 개구 구멍 내에 있어서, 상기 음파의 전파 속도를 공기보다 느리게 하는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 음 수신 장치.
제6항에 있어서, 상기 하우징은 상기 음파의 전파 속도를 공기보다 느리게 하는 물질의 상기 각 개구 구멍의 내주벽과의 경계에 있어서의 경연 분포가, 상기 복수의 개구 구멍에 있어서 서로 다르도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 음 수신 장치.
삭제
복수의 마이크로폰과,

상기 복수의 마이크로폰이 수용되어 특정 방향으로부터의 음파를 입사하는 개구 구멍을 갖는 하우징을 포함하고,

상기 하우징은 상기 복수의 마이크로폰에 각각 대응하는 상기 개구 구멍에 있어서의 복수의 영역마다, 상기 복수 영역의 경도가 각각 다르도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 음 수신 장치.
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제2항, 제4항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 마이크로폰은 무지향성 마이크로폰인 것을 특징으로 하는 음 수신 장치.