KR101144948B1 - Ｅｇｇ를 이용한 음정교정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 음치인 사용자의 음정을 교정할 수 있게 하는 장치로, 보다 상세하게는 EGG 즉, 성대의 진동 정보를 이용하여 사용자의 음정을 정확하게 식별할 수 있음은 물론 이를 시각적으로 인지할 수 있게 제공함으로써 사용자 내지 교수자가 정확한 정보를 통해 효과적으로 음정을 교정할 수 있도록 하며, 마이크가 아닌 사용자의 성대에 직접 부착되는 전극유닛을 통해 EGG를 측정함으로써 사용자 음정만을 정확하게 추출할 수 있음은 물론 다수의 사용자가 혼재된 경우에도 각각의 사용자 EGG정보를 정확하게 분별하여 제공할 수 있는 EGG를 이용한 음정교정장치에 관한 것이다.

Description

ＥＧＧ를 이용한 음정교정장치{A Tune Correction Device using a EGG}
본 발명은 음치인 사용자의 음정을 교정할 수 있게 하는 장치로, 보다 상세하게는 EGG 즉, 성대의 진동 정보를 이용하여 사용자(이는 본 방치를 이용하는 대상이 되는 객체로, 발성 장애자나 보다 나은 음정을 찾고자 하는 자를 통칭하는 의미임)의 음정을 정확하게 식별할 수 있음은 물론 이를 시각적으로 인지할 수 있게 제공함으로써 사용자 내지 교수자가 정확한 정보를 통해 효과적으로 음정을 교정할 수 있도록 하며, 마이크가 아닌 사용자의 성대에 직접 부착되는 전극유닛을 통해 EGG를 측정함으로써 사용자 음정만을 정확하게 추출할 수 있음은 물론 다수의 사용자가 혼재된 경우에도 각각의 사용자 EGG정보를 정확하게 분별하여 제공할 수 있는 EGG를 이용한 음정교정장치에 관한 것이다.
일반적으로 발성연습을 할 때에는 주로 청각을 활용하는데, 본인의 귀를 통해 본인이 발성한 음을 듣거나 교수자의 발성음을 듣고 이를 피드백하여 정확한 음정을 발성할 수 있도록 교정을 하게 된다. 그러나 이 경우 청각이 발달한 사람은 문제가 되지 않으나, 음치가 대부분인 사용자 즉, 음정교정 대상자들의 경우에 있어서는 청각이 발달하지 못하여 정확한 음을 듣지 못하기 때문에 이러한 종래의 방식으로는 음정을 교정하기가 쉽지 않다.
이러한 재래식 방식의 문제점을 개선하기 위해, 마이크를 통해 입력되는 사용자의 음을 측정하여 이를 이용하여 음정을 교정하는 방식이 제시되어 있기는 하나, 이러한 마이크를 이용한 사용자 음의 측정 및 교정 방식의 경우에 있어서는 마이크를 통해 사용자의 음성뿐만 아니라 반주나 소음과 같은 기타 음까지 동시에 측정되기 때문에 사용자의 음성만을 정확하게 추출하여 분석하기가 매우 어렵게 된다. 따라서, 주위 소음이 차단된 곳에서 주로 단음 발성(즉, "아"라고 몇초간 음정을 유지해서 내는 발성)만으로 음정을 측정하게 되는 제약을 갖게 된다. 또한 이러한 기존의 장비는 그 크기나 무게 등에 따른 제약에 의해 사용자의 착용성이나 휴대성이 떨어져 일정한 장소에서만 측정작업이 진행되어야 하는 단점이 있다.
더 나아가, 다수의 사용자가 동시에 발성하여 음정을 측정하는 경우에 있어서는 서로 다른 사용자들의 음이 섞이게 되므로, 각각의 사용자의 정확한 음을 측정하여 분석하기가 더욱 어려워 지게 된다. 설사, 사용자의 음성을 정확히 추출하였다 하더라도, 발성원리상 공명현상 등이 추가된 음성의 주파수를 정확히 측정하는 것 역시 어려운 실정이다.
또한, 기존의 EGG 장치는 성대질환을 모니터링하기 위해 파라미터 추출을 통한 성대 움직임의 이상유무를 검사하는 수단으로만 사용되어 오고 있던 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 EGG 즉, 성대의 진동 정보를 이용하여 사용자의 음정을 정확하게 식별할 수 있음은 물론 이를 시각적으로 인지할 수 있게 제공함으로써, 사용자 내지 교수자가 정확한 정보를 통해 효과적으로 음정을 교정할 수 있도록 하는 EGG를 이용한 음정교정장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 마이크가 아닌 사용자의 성대에 직접 부착되는 전극유닛을 통해 EGG를 측정함으로써, 사용자 음정만을 정확하게 추출할 수 있고 단음 및 복합음을 이용한 음정교정이 가능함은 물론 다수의 사용자가 혼재된 경우 또는 여러 사람과 대화를 주고 받는 환경 등에도 각각의 사용자 EGG정보를 정확하게 분별하여 제공할 수 있는 EGG를 이용한 음정교정장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 단말기가 일체형으로 제작됨은 물론 착용이 용이하고 무선으로도 송수신이 가능하여, 사용자가 단말기를 용이하게 착용하고 모니터링부와 물리적 거리에 제한받지 않고 자연스럽게 이동하면서도 측정을 진행할 수 있는 EGG를 이용한 음정교정장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전극유닛으로부터 검출된 신호에서 정확한 EGG신호만을 정류 및 획득, 분석하는 EGG측정유닛을 갖는 EGG를 이용한 음정교정장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 사용자 등이 쉽게 인지할 수 있는 표시부상에 EGG에서 추출한 사용자의 성대 진동 주파수정보를 표시하는 주파수표시부와, 디지털 악보에 악보음, 일치음, 불협음을 표시하여 정확한 음정을 시각적으로 인지할 수 있도록 하는 악보부를 포함하여, 사용자가 잘못된 음정부분을 쉽게 인지 및 교정할 수 있게 하는 EGG를 이용한 음정교정장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 표시부상에 다수의 사용자가 단말기를 사용하는 경우에 있어 불협음을 발성하는 사용자를 정확하게 식별할 수 있게 표시하는 사용자식별부를 추가로 포함함으로써, 사용자가 다수인 경우에도 각각의 사용자의 음정을 정확하게 분별하여 표시할 수 있는 EGG를 이용한 음정교정장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 EGG를 이용한 음정교정장치는 다음과 같은 구성을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 EGG를 이용한 음정교정장치는 사용자의 성대에 장착되어 성대의 떨림에 따른 EGG를 측정하여 전송하는 단말기와; 상기 단말기로부터 전송된 EGG로부터 사용자의 성대 진동정보를 분석하여 음정교정을 위한 정보를 제공하는 모니터링부;를 포함하여, 발성에 따른 성대 진동의 정확한 정보를 제공하여 용이하게 음정을 교정할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 음정교정장치에 있어서 상기 단말기는 사용자 성대의 좌우측에 각각 부착되어 발성에 따른 성대 진동을 측정하는 전극유닛과, 상기 전극유닛이 성대 진동에 따른 임피던스를 측정할 수 있도록 전류원을 생성시키고, 상기 전극유닛으로부터 전압을 검출하는 EGG측정유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 음정교정장치에 있어서 상기 단말기는 단말기를 사용자의 목에 착용할 수 있도록 환형으로 형성되고 탄성을 갖는 넥밴드를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 음정교정장치에 있어서 상기 EGG측정유닛은 전류원을 발진하여 생성시키는 발진회로와; 상기 전극유닛에서 검출된 신호를 정류하는 정류회로와; 상기 정류회로에서 정류된 신호를 증폭하는 증폭회로와; 상기 증폭회로에서 증폭된 신호를 선별하는 필터회로와; 디지털이나 아날로그 신호로 변환하는 변환회로 또는 주파수신호의 피크를 검출하는 피크검출회로와; 각 회로의 동작 및 신호의 통신을 제어하는 MCU와; 신호를 무선 또는 유선으로 모니터링부로 전송하는 통신모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 음정교정장치에 있어서 상기 모니터링부는 전송된 EGG로부터 사용자의 성대 진동정보를 분석하는 제어부와, 상기 제어부에서 분석된 정보를 바탕으로 음정교정을 위한 정보를 사용자가 시각적으로 인지할 수 있도록 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 음정교정장치에 있어서 상기 제어부는 상기 EGG측정유닛으로부터 전송되는 신호를 사용자별로 분별하는 사용자분별모듈과, 전송된 신호에 포함된 주파수정보를 분류저장하는 주파수정보모듈과, 분류된 주파수정보를 옥타브 및 음계별 표준주파수와 대비하여 사용자 음정의 일치음과 불협음을 판별하는 음정식별모듈과, 측정된 사용자의 음정에 대한 피드백정보를 제공하는 피드백정보모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 음정교정장치에 있어서 상기 피드백정보는 상기 주파수정보모듈에서 분류한 사용자 음의 주파수와 기준 주파수가 상이한 경우 이를 개선하기 위한 방법에 관한 정보와, 상기 음정식별모듈에서 분석한 일치음과 불협음을 토대로 이를 개선하기 위한 방법에 관한 정보 및 측정된 사용자 음정 결과를 점수화하여 표시한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 음정교정장치에 있어서 상기 표시부는 EGG에서 추출한 사용자의 성대 진동 주파수정보를 표시하는 주파수표시부와, 디지털 악보에 악보음, 일치음, 불협음을 표시하여 정확한 음정을 시각적으로 인지할 수 있도록 하는 악보부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 음정교정장치에 있어서 상기 표시부는 다수의 사용자가 단말기를 사용하는 경우에 있어 불협음을 발성하는 사용자를 정확하게 식별할 수 있게 표시하는 사용자식별부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 EGG 즉, 성대의 진동 정보를 이용하여 사용자의 음정을 정확하게 식별할 수 있음은 물론 이를 시각적으로 인지할 수 있게 제공함으로써, 사용자 내지 교수자가 정확한 정보를 통해 효과적으로 음정을 교정할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
본 발명은 마이크가 아닌 사용자의 성대에 직접 부착되는 전극유닛을 통해 EGG를 측정함으로써, 사용자 음정만을 정확하게 추출할 수 있고 단음 및 복합음을 이용한 음정교정이 가능함은 물론 다수의 사용자가 혼재된 경우 또는 여러 사람과 대화를 주고 받는 환경 등에도 각각의 사용자 EGG정보를 정확하게 분별하여 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명은 단말기가 일체형으로 제작됨은 물론 착용이 용이하고 무선으로도 송수신이 가능하여, 사용자가 단말기를 용이하게 착용하고 모니터링부와 물리적 거리에 제한받지 않고 자연스럽게 이동하면서도 측정을 진행할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명은 전극유닛으로부터 검출된 신호에서 정확한 EGG신호만을 정류 및 획득, 분석하는 효과를 갖는다.
본 발명은 사용자 등이 쉽게 인지할 수 있는 표시부상에 EGG에서 추출한 사용자의 성대 진동 주파수정보를 표시하는 주파수표시부와, 디지털 악보에 악보음, 일치음, 불협음을 표시하여 정확한 음정을 시각적으로 인지할 수 있도록 하는 악보부를 포함하여, 사용자가 잘못된 음정부분을 쉽게 인지 및 교정할 수 있게 하는 효과를 갖는다.
본 발명은 표시부상에 다수의 사용자가 단말기를 사용하는 경우에 있어 불협음을 발성하는 사용자를 정확하게 식별할 수 있게 표시하는 사용자식별부를 추가로 포함함으로써, 사용자가 다수인 경우에도 각각의 사용자의 음정을 정확하게 분별하여 표시할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 EGG를 이용한 음정교정장치의 개념도
도 2는 본 발명에 사용되는 단말기의 사시도
도 3은 EGG측정유닛의 구성도
도 4는 제어부의 구성도
도 5는 표시부 화면의 일 예를 도시한 참고도
도 6은 표시부 화면의 다른 예를 도시한 참고도
도 7은 옥타브 및 음계별 표준주파수를 정리한 표
이하에서는 본 발명에 따른 EGG를 이용한 음정교정장치의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 EGG를 이용한 음정교정장치의 개념도이고, 도 2는 본 발명에 사용되는 단말기의 사시도이고, 도 3은 EGG측정유닛의 구성도이고, 도 4는 제어부의 구성도이고, 도 5는 표시부 화면의 일 예를 도시한 참고도이고, 도 6은 표시부 화면의 다른 예를 도시한 참고도이고, 도 7은 옥타브 및 음계별 표준주파수를 정리한 표이다.
도 1 내지 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 EGG를 이용한 음정교정장치는 사용자의 성대에 장착되어 성대의 떨림에 따른 EGG를 측정하여 전송하는 단말기(10)와; 상기 단말기(10)로부터 전송된 EGG로부터 사용자의 성대 진동정보를 분석하여 음정교정을 위한 정보를 제공하는 모니터링부(30);를 포함하여, 발성에 따른 성대 진동의 정확한 정보를 제공하여 용이하게 음정을 교정할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.
상기 단말기(10)는 사용자의 성대에 장착되어 성대의 떨림에 따른 EGG를 측정하여 전송하는 구성으로, 이를 위해 상기 단말기(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 사용자 성대의 좌우측에 각각 부착되어 발성에 따른 성대 진동을 측정하는 전극유닛(110)과, 상기 전극유닛(110)이 성대 진동에 따른 임피던스를 측정할 수 있도록 전류원을 생성시키고 상기 전극유닛(110)으로부터 전압을 검출하는 EGG측정유닛(120)과, 단말기(10)를 사용자의 목에 착용할 수 있도록 환형으로 형성되고 탄성을 갖는 넥밴드(130)를 포함할 수 있다.
상기 전극유닛(110)은 사용자 성대의 좌우측에 각각 부착되어 발성에 따른 성대 진동을 측정하는 구성이다. 전기성문전도(electroglottogram, 이하 'EGG'라 함)란 사용자의 발성 시 성대의 진동을 전기적 임피던스를 이용하여 검출한 신호를 의미하며, 음성인식이나 합성 또는 후두질환 진단 등에 사용되고 있다. 본 발명에서는 이러한 EGG를 이용하여 사용자의 발성 시 나타나는 성대 진동 즉, 초당 성대 떨림 횟수(주파수, 피치)를 측정하여 이를 사용자나 교수자에게 시각적으로 인지시킴으로써 사용자나 교수자가 발성음을 정확하게 인지,평가하고 피드백하여 정확한 음정으로 교정할 수 있게 하고자 하는 것이다. 다만, 앞서 지적한 종래의 마이크를 활용하는 방식과 같은 경우, 마이크를 통해 입력되는 음에는 사용자의 발성음 이외에도 반주나 다른 사용자의 음 내지 기타 소음 등이 혼재되어 입력되기 때문에 이를 분별하여 사용자의 음만을 정확하게 측정, 분석하기가 어려운 문제가 있었던바, 상기 전극유닛(110)은 이러한 종래의 문제를 해결하기 위해 직접 사용자의 성대에 부착되어 사용자의 발성에 따른 성대의 진동만을 측정하여 이를 EGG로 제공함으로써 반주나 외부 소음 특히, 인접한 다른 사용자들이 내는 발성음에도 불구하고 정확하게 측정대상이 되는 사용자만의 발성음을 측정, 제공할 수 있게 된다. 상기 전극유닛(110)은 도 2에 도시된 바와 같이 사용자 성대의 좌우측에 각각 부착되며, 각각의 전극유닛(110)에 형성되어 있는 인가전극(111)과 통전전극(112)를 통해 후술할 EGG측정유닛(120)의 발진회로(121)로부터 발생되는 전류원을 인체에 인가하여 성대의 진동에 따라 달라지는 전압을 전압검출유닛(113)을 통해 검출하여 이를 제공하게 된다. 상기 전극유닛(110)은 재사용이 가능하고 유연하여 피부친화성이 뛰어난 전도성 실리콘 재질 등으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 EGG측정유닛(120)은 상기 전극유닛(110)이 성대 진동에 따른 임피던스를 측정할 수 있도록 전류원을 생성시키고 상기 전극유닛(110)으로부터 전압을 검출하는 구성으로, 이를 위해 상기 EGG측정유닛(120)은 도 3에 도시된 바와 같이 전류원을 발진하여 생성시키는 발진회로(121)와, 상기 전극유닛(110)에서 검출된 신호를 정류하는 정류회로(122)와, 상기 정류회로(122)에서 정류된 신호를 증폭하는 증폭회로(123)와, 상기 증폭회로(123)에서 증폭된 신호를 선별하는 필터회로(124)와, 디지털이나 아날로그 신호로 변환하는 변환회로(125) 또는 주파수신호의 피크를 검출하는 피크검출회로(126)와, 각 회로의 동작 및 신호의 통신을 제어하는 MCU(127)와; 신호를 무선 또는 유선으로 모니터링부(30)로 전송하는 통신모듈(128)을 포함할 수 있다.
상기 발진회로(121)는 상기 전극유닛(110)에 제공될 전류원을 발진하여 생성시키는 구성으로, 상기 전극유닛(110)이 사용자의 성대 진동에 따른 임피던스를 측정할 수 있도록 전원으로부터 지속적으로 전류원을 발진하여 생성,공급하게 된다.
상기 정류회로(122)는 상기 전극유닛(110)에서 검출된 신호를 정류하는 구성으로, 앞서 설명한 바와 같이 상기 전극유닛(110)이 성대의 진동에 따라 달라지는 전압을 검출하게 되면 상기 정류회로(122)는 이를 수신하여 검출된 신호를 정류하게 된다.
상기 증폭회로(123)는 상기 정류회로(122)에서 정류된 신호를 증폭하는 구성으로, 후술할 모니터링부(30) 등에서 성대의 진동에 따라 검출된 신호를 정확하게 분석할 수 있도록 검출 및 정류된 신호의 세기를 증폭하여 제공하게 된다.
상기 필터회로(124)는 상기 증폭회로(123)에서 증폭된 신호를 선별하는 구성으로, 후술할 모니터링부(30) 등에서의 정확한 분석을 위해 필요한 신호만을 선별하여 제공하게 되는 것으로 저역통과필터 등이 활용될 수 있다.
상기 변환회로(125)는 신호를 디지털 또는 아날로그 신호로 변환하는 구성으로, 후술할 모니터링부(30)에서 필요로 하는 신호에 맞게 변환하여 제공하게 된다. 이 과정에서 상기 변환회로(125)는 주파수 파형을 구간별로 나누어 분별하게 되는데 음정을 구분하기 위해서는 고속의 샘플링이 이루어져야 한다.
상기 피크검출회로(126)는 주파수신호의 피크를 검출하는 구성으로, 앞서의 변환회로(125)를 통해 음정을 구분하기 위해서는 고속의 샘플링 작업이 이루어져야 하는바, 주로 반음 정도의 차이가 나는 음정을 구분하기 위해서는 상기 변환회로(125)를 이용하여 고속의 샘플링 작업을 수행하기 보다는 주파수의 피크만을 검출하여 주파수의 변환을 감지할 수 있는 피크검출회로(126)를 사용하는 것이 보다 간편하고 경제적인 회로를 구성할 수 있는 장점을 갖게 된다. 따라서, 본 발명에서는 상기 변환회로(125)를 사용하거나 필요에 따라 상기 피크검출회로(126)를 사용할 수도 있다.
상기 MCU(127)는 Micro Control Unit(마이크로 컨트롤 유닛)을 의미하는 것으로, 각 회로의 동작 및 신호의 통신을 제어하는 구성이다. 후술할 통신모듈(128)을 통한 신호의 전송이나 각 회로의 동작은 상기 MCU(127)의 제어하에 이루어지게 된다.
상기 통신모듈(128)은 신호를 무선 또는 유선으로 모니터링부(30)로 전송하는 구성으로, 상기 전극유닛(110)을 통해 측정된 사용자의 성대 진동에 따른 EGG를 이를 분석,표시하는 모니터링부(30)에 유선 또는 무선 방식으로 제공하게 된다. 필요에 따라 상기 EGG측정유닛(120)에서 직접 EGG신호를 분석(이는 상기 MCU(127)에서 행할 수 있음)하여 전송할 수도 있으나 통상적으로는 모니터링부(30)에서 신호를 전송받아 종합적으로 분석작업을 진행하게 된다. 이를 위해 후술할 모니터링부(30), 보다 구체적으로는 제어부(310)에는 상기 통신모듈(128)에서 전송된 신호를 수신할 대응되는 통신모듈이 포함되게 된다.
상기 넥밴드(130)는 단말기(10)를 사용자의 목에 착용할 수 있도록 환형으로 형성되고 탄성을 갖는 구성으로, 앞서 설명한 상기 전극유닛(110)이 사용자의 성대부위에 정확하게 밀착되어 사용자의 발성음을 정확하게 측정할 수 있도록 상기 넥밴드(130)는 단말기(10)를 사용자의 목에 착용할 수 있게 하면서 탄성으로 전극유닛(110)을 성대부위에 밀착하게 된다. 이를 위해 상기 넥밴드(130)는 도 2에 도시된 바와 같이 환형으로 형성되는 것이 바람직하며, 전극유닛(110)이 사용자의 성대 주위의 피부에 잘 부착 및 고정이 되고 사용자의 목을 너무 쪼여 불편을 주지 않을 정도의 탄성을 지닐 수 있는 절연재질로 형성될 수 있다. 상기 넥밴드(130)의 양측 말단에는 전극유닛(110)이 부착되고, 중앙부위에는 EGG측정유닛(120)이 형성되며, 넥밴드(130) 내부에는 전극유닛(110)과 EGG측정유닛(120)을 연결하는 도선(131)이 내장될 수 있다.
본 발명에서는 상기와 같이 단말기(10) 내에 EGG의 측정을 위한 구성들을 일체와 시킴은 물론 넥밴드(130)를 통해 사용자가 착용하기 쉽고 또한 무선통신을 활용하여 후술할 모니터링부(30)와의 간격에 대한 제한없이 자유롭게 이동할 수 있으면서 측정이 가능하도록 구성함으로써, 사용자의 착용성과 측정의 편리성을 극대화할 수 있는 장점을 갖게 된다. 또한, 상기 단말기(10)를 다수 개 사용하게 되면 다수의 사용자들의 다중 접속에 의한 동시간대 측정도 가능하므로 다수의 사용자들이 편리하게 이용할 수 있는 장점도 갖게 된다.
상기 모니터링부(30)는 상기 단말기(10)로부터 전송된 EGG로부터 사용자의 성대 진동정보를 분석하여 음정교정을 위한 정보를 제공하는 구성이다. 이를 위해 상기 모니터링부(30)는 상기 단말기(10)에서 전송된 EGG로부터 사용자의 성대 진동정보를 분석하는 제어부(310)와, 상기 제어부(310)에서 분석된 정보를 바탕으로 음정교정을 위한 정보를 사용자가 시각적으로 인지할 수 있도록 표시하는 표시부(320)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(310)는 상기 단말기(10)에서 전송된 EGG로부터 사용자의 성대 진동정보를 분석하는 구성으로, 이를 위해 상기 제어부(310)는 PC와 같은 중앙연산장치가 내장된 기기가 활용될 수 있으며, 상기 단말기(10) 특히 EGG측정유닛(120)으로부터 정보를 수신하기 위해 필요한 별도의 통신모듈을 포함할 수 있다. 상기 제어부(310)는 상기 단말기(10)에서 전송된 사용자의 EGG정보로부터 성대진동에 따른 주파수정보 등을 분석하고 이를 이용해 사용자의 발성 교정을 위한 피드백정보를 제공하게 된다.
이에 대해 구체적으로 살펴보면, 상기 제어부(310)는 상기 EGG측정유닛(120)으로부터 전송되는 신호를 사용자별로 분별하는 사용자분별모듈(311), 전송된 신호에 포함된 주파수정보를 분류저장하는 주파수정보모듈(312), 분류된 주파수정보를 옥타브 및 음계별 표준주파수(도 7 참조)와 대비하여 사용자 음정의 일치음과 불협음을 판별하는 음정식별모듈(313) 및 사용자의 음정상태에 대한 피드백정보를 제공하는 피드백정보모듈(314)을 포함할 수 있다.
상기 사용자분별모듈(311)은 상기 EGG측정유닛(120)들로부터 전송되는 신호를 사용자별로 분별하여 식별하게 하는 구성으로, 도 1에 도시된 바와 같이 다수의 사용자들로부터 EGG정보가 전송되는 경우 이를 각각의 사용자별로 분별하여 분석함으로써 사용자가 다수인 경우에도 각각의 사용자의 음정을 정확하게 분별할 수 있게 한다.
상기 주파수정보모듈(312)은 상기 EGG측정유닛(120)으로부터 전송된 정보에서 사용자 음의 측정된 주파수정보를 분류저장하는 구성으로, 사용자가 발성한 음의 주파수정보를 후술할 표시부(320)에 표시할 수 있게 함은 물론, 후술할 음정식별모듈()에 제공하여 이를 이용해 사용자의 음이 악보음(즉, 악보음의 표준주파수)과 일치하는지 불일치하는지를 판별할 수 있게 한다.
상기 음정식별모듈(313)은 상기 주파수정보모듈(312)으로부터 전송된 사용자 발성음의 주파수정보를 옥타브 및 음계별 표준주파수(도 7 참조)와 대비하여 사용자 발성음의 주파수가 악보음의 표준주파수와 일치하는 경우 일치음으로, 사용자 발성음의 주파수가 악보음의 표준주파수와 일치하지 않는 경우 불협음으로 판별하며, 이를 후술할 표시부(320)에 표시할 수 있게 제공하는 구성이다.
상기 피드백정보모듈(314)은 사용자의 음정상태에 대한 피드백정보를 제공하는 구성으로, 구체적으로 상기 주파수정보모듈(312)에서 분류한 사용자 음의 주파수가 기준 주파수와 상이한 경우 이를 개선하기 위한 개선책과 같은 피드백정보를 도 5의 주파수표시부(321) 우측(321-1)에 별도로 표시할 수 있게 피드백정보를 제공하거나, 상기 음정식별모듈(313)에서 분석한 일치음과 불협음을 토대로 이를 개선하기 위한 방법과 같은 피드백정보를 도 5의 악보부(322) 우측(322-1)에 별도로 표시할 수 있게 피드백정보를 제공할 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 측정된 사용자 음정 결과를 점수화하여 표시(도 5의 악보부(322) 우측 상단(322-2) 참조)할 수 있게 하는 피드백정보도 제공할 수 있다.
상기 제어부(310)에서 상기 구성들을 통한 분석 및 제공과정은 프로그램화되어 있는 소프트웨어에 의해 일련의 시계열적 프로세스에 의해 수행될 수 있으며, 분석,제공되는 정보는 후술할 표시부(320)를 통해 사용자나 교수자가 쉽게 인지할 수 있도록 표시된다. 참고로, 상기 제어부(310)에서는 제공되는 사용자의 EGG정보로부터 파라미터 패쇄시간(CQ), 개폐속도율(SQ), 개폐속도지수(SI), 성대진동주파수(FO), 성대진동주파수변동지수(Jitter), 성대진동진폭변동지수(Shimmer) 등을 추출하여, 사용자의 성대건강상태를 체크할 수 있도록 하여 이상 발견시 사용자가 조기치료를 받을 수 있게 하는 기본검사장비로도 활용될 수 있다.
상기 표시부(320)는 상기 제어부(310)에서 분석된 정보를 바탕으로 음정교정을 위한 정보를 사용자가 시각적으로 인지할 수 있도록 표시하는 구성이다. 이를 위해 상기 표시부(320)에서는 사용자나 교수자가 보다 쉽게 음정교정정보를 인지할 수 있도록 하기 위해 도 5에 도시된 바와 같이, EGG에서 추출한 사용자의 성대 진동 주파수정보를 표시하는 주파수표시부(321)와, 디지털 악보에 악보음, 일치음, 불협음을 표시하여 정확한 음정을 시각적으로 인지할 수 있도록 하는 악보부(322)를 포함할 수 있다.
상기 주파수표시부(321)는 EGG에서 추출한 사용자의 성대 진동 주파수정보를 상기 주파수정보모듈(312)으로부터 제공받아 표시하는 부분으로, 도 5에 도시된 바와 같이 사용자가 발성한 해당 음의 주파수 정보를 사용자 또는 교수자가 시각적으로 쉽게 인지할 수 있게 표시하게 된다. 상기 주파수표시부(321)에는 사용자 발성음의 주파수 파형은 물론 주파수 수치 및 현재 발성음이 기준음에 비해 주파수가 높거나 낮은 경우에는 이에 대한 피드백 정보를 상기 피드백정보모듈(314)으로부터 제공받아 함께 표시(321-1 참조)하여 정확한 음정교정이 이루어질 수 있게 한다.
상기 악보부(322)는 디지털 악보에 악보음, 일치음, 불협음을 표시하여 정확한 음정을 시각적으로 인지할 수 있도록 하는 부분으로, 도 5에 도시된 바와 같이 디지털 악보상에 사용자의 음이 표시되도록 하여 사용자 또는 교수자가 시각적으로 쉽게 인지할 수 있게 한다. 특히, 상기 악보부(322)에 사용자의 음이 표시되는 경우에 있어, 악보음에 일치하는 일치음과 일치하지 않는 불협음을 분석한 상기 음정식별모듈(313)으로부터 정보를 제공받아 이를 별도로 식별되게(일 예로, 색상을 달리하는 방식으로 식별되게)표시함으로써 사용자 또는 교수자가 이를 보다 용이하게 인지할 수 있도록 함은 물론, 주로 문제가 되는 불협음의 옥타브에 대해서는 별도로 피드백 정보를 상기 피드백정보모듈(314)으로부터 제공받아 표시(322-1 참조)하여 정확한 음정교정이 이루어질 수 있게 한다.
참고로, 상기 표시부(320) 상에는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 별도로 사용자 발성음의 음정 정확도를 수치화 내지 점수화하여 표시해주는 부분(도 5의 악보부(322) 우측 상단(322-2) 참조)을 추가로 설정함으로써, 음정교정에 도움이 될 수 있게 할 수도 있다.
또한, 상기 표시부(320)는 사용자가 다수인 경우에 있어서도 다수의 사용자들 중 교정이 필요한 사용자를 쉽고 정확하게 인지할 수 있도록 하기 위해 도 6에 도시된 바와 같이, 다수의 사용자가 단말기를 사용하는 경우에 있어 불협음을 발성하는 사용자를 정확하게 식별할 수 있게 표시하는 사용자식별부(323)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 사용자식별부(323)는 다수의 사용자가 단말기를 사용하는 경우에 있어서도 다수의 사용자들 중 불협음을 발성하는 사용자를 정확하게 식별할 수 있게 표시하는 부분으로, 일 예로 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 상기 사용자분별모듈(311)으로부터 정보를 제공받아 다수의 사용자 각각의 고유번호를 모두 표시한 상태에서, 불협음을 발생시키고 있는 사용자만을 별도의 색상이나 기타 부호로 표시하여 사용자 내지 교수자가 해당 사용자를 정확하게 식별하여 음정교정치료를 진행할 수 있게 할 수 있다. 이와 같이 상기 사용자식별부(323)을 통해 다수의 사용자 중 해당 사용자를 정확하게 식별할 수 있게 하기 위해 상기 사용자분별모듈(311)에서 전송된 EGG정보를 각각의 사용자별로 분별하여 분석하게 된다.
또한, 다수의 사용자가 단말기를 사용하는 경우에는 상기 악보부(322)에서도 별도로 전체 사용자 모두의 악보음, 일치음, 불협음을 표시하는 제1악보부(3221)와, 사용자 각각의 개별적인 악보음, 일치음, 불협음을 표시하는 제2악보부(3222)로 세분하여 구성함으로써, 다수의 사용자가 동시에 사용하더라도 교수자 내지 사용자가 각각의 사용자의 발성음을 정확하게 인지하고 이를 바로잡아 효과적으로 음정교정을 할 수 있게 한다.
이와 같이 본 발명은 도 7에 정리되어 있는 바와 같이 사람 성대의 진동이 4옥타브 '라(A)'를 발성할 때는 440Hz, 5옥타브 '라(A)'를 발성할 때는 880Hz가 되어야 한다는 것에서 착안하여, 종래와 같이 마이크를 사용하는 방식에서 발생하는 정확한 발성음을 측정함은 물론 정확한 음정교정이 이루어짐이 어려운 문제점을 해결하기 위해, 마이크가 아닌 사용자의 성대에 직접 부착되는 전극유닛을 통해 EGG를 측정함으로써 EGG 즉, 성대의 진동 정보를 이용하여 사용자의 음정을 정확하게 식별할 수 있음은 물론 이를 단순한 음정표시에서 벗어나 시각적으로 용이하게 인지할 수 있도록 디지털 악보 등에 연계하는 방식으로 제공함으로써 사용자 내지 교수자가 정확한 정보를 통해 효과적으로 음정을 교정할 수 있도록 하는 특징을 갖게 된다.
이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 단말기
110: 전극유닛 111: 인가전극 112: 통전전극 113: 전압검출유닛
120: EGG측정유닛 121: 발진회로 122: 정류회로
123: 증폭회로(123) 124: 필터회로
125: 변환회로 126: 피크검출회로
127: MCU 128: 통신모듈
130: 넥밴드 131: 도선
30: 모니터링부
310: 제어부 311: 사용자분별모듈 312: 주파수정보모듈
313: 음정식별모듈 314: 피드백정보모듈
320: 표시부
321: 주파수표시부 322: 악보부 3221: 제1악보부 3222: 제2악보부
323: 사용자식별부

Claims (9)

  1. 사용자의 성대에 장착되어 성대의 떨림에 따른 EGG를 측정하여 전송하는 단말기와; 상기 단말기로부터 전송된 EGG로부터 사용자의 성대 진동정보를 분석하여 음정교정을 위한 정보를 제공하는 모니터링부;를 포함하고,
    상기 단말기는 단말기의 뼈대를 이루면서 사용자의 목에 착용 가능하도록 탄성을 갖는 넥밴드와, 상기 넥밴드의 말단에 연결되고 넥밴드를 목에 착용시 상기 넥밴드의 탄성에 의해 성대의 좌우측에 각각 밀착되어 발성에 따른 성대 진동을 측정하는 전극유닛과, 상기 넥밴드에 취부되어 상기 전극유닛에 전류원을 인가하며 상기 전극유닛에서 측정된 성대진동정보를 이용하여 EGG를 검출하는 EGG측정유닛을 포함하여 착용성과 측정의 편리성을 높이고,
    상기 모니터링부는 상기 EGG측정유닛으로부터 전송된 EGG에서 사용자의 성대 진동정보를 분석하는 제어부와, 상기 제어부에서 분석된 정보를 바탕으로 음정교정을 위한 정보를 사용자가 시각적으로 인지할 수 있도록 표시하는 표시부를 포함하고,
    상기 표시부는 다수의 사용자가 단말기를 사용하는 경우에 있어 불협음을 발성하는 사용자를 정확하게 식별하여 별도의 색상이나 부호로 표시하는 사용자식별부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 EGG를 이용한 음정교정장치.
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