KR101147997B1 - Apparatus for measuring performance of microphone - Google Patents

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KR101147997B1
KR101147997B1 KR1020100134069A KR20100134069A KR101147997B1 KR 101147997 B1 KR101147997 B1 KR 101147997B1 KR 1020100134069 A KR1020100134069 A KR 1020100134069A KR 20100134069 A KR20100134069 A KR 20100134069A KR 101147997 B1 KR101147997 B1 KR 101147997B1
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홍종희
송원준
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재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for measuring the performance of a microphone is provided to check the state of a microphone by measuring the directivity and sensitivity of a microphone using a simple method under certain conditions. CONSTITUTION: A microphone(100) is installed in a starting point of a semicircular frame(300). A sound source part(200) is installed in the circumference of the semicircular frame. An analyzer analyzes an acoustic sound measured from the microphone. The sound source part is mounted on a sliding drive part(250) which is used for increasing a distance from the microphone and the sound source part. A support supports while separating the semicircular frame from the surface. The sound source part is movable in the circumference of the semicircular frame.

Description

마이크로폰의 성능 측정 장치{Apparatus for Measuring Performance of Microphone}Apparatus for Measuring Performance of Microphone

본 발명은 마이크로폰의 성능 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로폰의 특성 중 지향성과 감도를 항상 일정한 조건하에서 간편한 방법으로 측정하여 마이크로폰의 상태를 점검할 수 있도록 하는 마이크로폰의 성능 측정 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for measuring the performance of a microphone, and more particularly, to an apparatus for measuring the performance of a microphone so that the state of the microphone can be checked by simply measuring the directivity and sensitivity of the microphone characteristics under a constant condition at all times. .

마이크로폰은 음향이나 소음 신호를 수집하는데 널리 사용되고 있는 센서이다. 한편, 마이크로폰은 주로 외부 공기를 통해 전해지는 소리 신호의 압력, 음압을 감지하여 이를 전기신호로 전환하는 방식으로 음향이나 소음 신호를 수신하므로 센서의 특성에 따라 수신된 신호의 신뢰성이 보장되는 영역이 한정되거나 또는 왜곡될 수도 있는 가능성을 가지고 있다. Microphones are widely used sensors for collecting sound or noise signals. On the other hand, since the microphone receives a sound or noise signal mainly by detecting the pressure and sound pressure of the sound signal transmitted through the outside air and converting it into an electric signal, an area where the reliability of the received signal is guaranteed according to the characteristics of the sensor It has the potential to be limited or distorted.

일반적으로 마이크로폰의 사양은 지향각, 중심 주파수, 주파수 범위, 감도 (mV/Pa) 등의 특성치들로 나타내어지는데 동일한 사양으로 제작된 마이크로폰이라도 제작 공정에 따라 또는 동일한 공정으로 제작되었다 하더라도 이러한 특성치들에서의 차이가 발생하게 된다. In general, the specifications of a microphone are expressed by characteristic values such as the direction angle, the center frequency, the frequency range, and the sensitivity (mV / Pa). Even if a microphone manufactured with the same specification is manufactured according to the manufacturing process or the same process, Will cause a difference.

따라서, 일반적으로 마이크로폰의 사용자는 제조사에서 마이크로폰과 함께 제공하는 각 마이크로폰에 대한 지향각과 감도 등의 특성치를 주변 장치에 적용함으로써 마이크로폰을 보정(calibration)하여 사용한다.Therefore, in general, a user of a microphone uses the microphone by calibrating the microphone by applying characteristic values such as a direction angle and a sensitivity of each microphone provided by the manufacturer to the peripheral device.

하지만 이와 같은 보정 작업을 거친 후에도 실제 동일한 음원에 대한 마이크로폰의 반응은 조금씩 차이가 나게 된다. 이는 제조사로부터 제공된 마이크로폰의 특성치들은 표준화된 측정 방식 및 장치를 통해 얻어진 값들이어서 실제 이와 다른 장치와 연동될 때는 주변 장치의 특성과 연결 상태에 영향을 받아 예상치 않은 다른 신호가 수신될 수도 있기 때문이며, 또한 마이크로폰 장시간 사용에 따른 자체 열화로 인해 특성이 변할 수 있기 때문이다.However, even after this correction, the microphone's response to the same sound source is slightly different. This is because the characteristic values of the microphones provided by the manufacturers are obtained through standardized measurement methods and devices, and when interlocked with other devices in actuality, other unexpected signals may be received depending on the characteristics of the peripheral device and the connection state. This is because the characteristics may change due to self-deterioration due to long-term use of the microphone.

따라서, 사용자는 마이크로폰의 특성 중 가장 기본적인 요소인 지향성과 감도를 측정하여 마이크로폰의 상태를 점검하고 보정을 위한 기본적인 정보를 얻어야 하며, 특히 다수의 마이크로폰을 동시에 사용하여 음향 신호를 수신해야 할 경우, 각 마이크로폰의 특성을 측정하고 상대 비교를 통해 동일한 특성을 갖도록 보정할 필요가 있다.Therefore, the user should check the state of the microphone and obtain basic information for correction by measuring the directivity and sensitivity, which are the most basic elements of the microphone characteristics, and especially when a plurality of microphones are used simultaneously to receive an acoustic signal, It is necessary to measure the characteristics of the microphone and correct it to have the same characteristics through relative comparison.

따라서, 본 발명의 목적은, 마이크로폰의 특성 중 지향성과 감도를 항상 일정한 조건하에서 간편한 방법으로 측정하여 마이크로폰의 상태를 점검할 수 있도록 하는 마이크로폰의 성능 측정 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus for measuring the performance of a microphone so that the state of the microphone can be checked by measuring the directivity and sensitivity among the characteristics of the microphone by a simple method under a constant condition at all times.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마이크로폰의 성능 측정 장치는, 원점의 위치에 마이크로폰(100)이 설치되는 반원형 프레임(300); 상기 반원형 프레임(300)의 원주에 설치되는 음원부(200); 및 상기 마이크로폰(100)으로부터 측정되는 음향을 분석하는 분석기(500)를 포함한다. Apparatus for measuring the performance of the microphone according to the present invention for achieving the above object, the semi-circular frame 300, the microphone 100 is installed in the position of the origin; A sound source unit 200 installed at a circumference of the semi-circular frame 300; And an analyzer 500 for analyzing the sound measured from the microphone 100.

바람직하게는, 상기 음원부(200)는 상기 마이크로폰으로부터 상기 음원부(200)까지의 거리를 증감시키는 데 사용되는 슬라이딩 구동부(250)에 장착되는 것을 특징으로 한다. Preferably, the sound source unit 200 is mounted to the sliding drive unit 250 used to increase or decrease the distance from the microphone to the sound source unit 200.

또한, 상기 반원형 프레임(300)을 지면으로부터 격리 지지하는 지지대(400)를 더 포함한다.In addition, the semi-circular frame 300 further includes a support 400 for supporting the isolation from the ground.

또한, 상기 음원부(200)는 상기 반원형 프레임(300)의 원주상에서 이동 가능한 것을 특징으로 한다. In addition, the sound source unit 200 is characterized in that the movable on the circumference of the semi-circular frame (300).

본 발명에 따르면, 마이크로폰의 특성 중 지향성과 감도를 항상 일정한 조건하에서 간편한 방법으로 측정하여 마이크로폰의 상태를 점검할 수 있게 된다. According to the present invention, it is possible to check the state of the microphone by measuring the directivity and sensitivity of the characteristics of the microphone by a simple method under constant conditions at all times.

아울러, 본 발명에 따르면, 다수의 동일한 마이크로폰에 대해 동일한 조건하에서 특성을 측정하여 마이크로폰 간의 보정이 가능하도록 하여 신뢰성 있는 음향 신호를 수신할 수 있게 된다. In addition, according to the present invention, a plurality of the same microphone can be measured under the same conditions to enable the correction between the microphone to receive a reliable sound signal.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰의 성능 측정 장치의 구조를 나타내는 도면, 및
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로폰의 성능 측정 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
1 is a view showing the structure of an apparatus for measuring the performance of a microphone according to an embodiment of the present invention; and
2 is a view showing the structure of a microphone performance measurement apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail. It should be noted that the same elements in the figures are represented by the same numerals wherever possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰의 성능 측정 장치의 대략적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰(100)의 성능 측정 장치는 반원형 프레임(300)과 슬라이딩 구동부(250)를 포함한다. 1 is a view showing a schematic structure of a performance measuring apparatus of a microphone according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an apparatus for measuring the performance of the microphone 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a semicircular frame 300 and a sliding driver 250.

일정한 반지름 "r"을 갖는 반원형 프레임(300)은 원점의 위치에 측정 대상인 마이크로 폰이 도 1에서와 같이 설치되며, 음원부(200)는 반원형 프레임(300)의 원주의 임의의 위치에 설치된다.Semi-circular frame 300 having a constant radius "r" is a microphone to be measured at the position of the origin as shown in Figure 1, the sound source 200 is installed at any position of the circumference of the semi-circular frame 300 .

보다 구체적으로, 슬라이딩 구동부(250)는 반원형 프레임(300)의 원주와 결합 설치되어 있으며, 음원부(200)는 슬라이딩 구동부(250)에 설치되어 있다. 도 1에서의 슬라이딩 구동부(250)는 음원부(200)의 마이크로폰(100)에 대한 대향각이 0°에서 180°까지 변화되도록 반원형 프레임(300)의 원주상에서 이동가능하도록 설치되어 있다.More specifically, the sliding drive unit 250 is installed in combination with the circumference of the semi-circular frame 300, the sound source unit 200 is provided in the sliding drive unit 250. The sliding drive unit 250 in FIG. 1 is installed to be movable on the circumference of the semi-circular frame 300 so that the opposing angle of the sound source unit 200 with respect to the microphone 100 varies from 0 ° to 180 °.

이를 위해서, 본 발명을 실시함에 있어서는 슬라이딩 구동부(250)와 반원형 프레임(300)이 레일 구조로 결합설치되는 것이 바람직할 것이다. 즉, 반원형 프레임(300)의 원주상에 설치된 원주홈(350)을 따라 슬라이딩 구동부(250)의 돌출부가 결합된 상태에서 슬라이딩 이동을 하도록 하는 것이 바람직할 것이다. To this end, in the practice of the present invention it will be preferable that the sliding drive unit 250 and the semi-circular frame 300 is installed in a rail structure. That is, it may be desirable to make the sliding movement in the state in which the protrusion of the sliding drive unit 250 is coupled along the circumferential groove 350 installed on the circumference of the semi-circular frame 300.

도 1에서와 같은 구조를 통해 사용자는 음원부(200)의 마이크로폰(100)에 대한 대향각을 자유롭게 변화시킬 수 있게 된다.Through the structure as shown in FIG. 1, the user can freely change the opposing angle of the microphone 100 of the sound source unit 200.

즉, 음원부(200)의 마이크로폰(100)에 대한 상대 각도를 변경할 수 있어서 동일한 음향에 대해 음향의 전파 각도에 따른 마이크로폰(100)의 수신 정도인 지향성을 항상 일정한 조건하에서 측정할 수 있게 된다. That is, the relative angle with respect to the microphone 100 of the sound source unit 200 can be changed so that the directivity which is the reception degree of the microphone 100 according to the propagation angle of the sound with respect to the same sound can always be measured under a constant condition.

또한, 음원부(200)의 마이크로폰(100)까지의 거리를 "r"로 유지함으로써, 마이크로폰(100)의 특성에 따라 선정된 음원부(200)로부터의 음향 신호를 일정한 세기로 마이크로폰(100)에 전달할 수 있게 된다. In addition, by maintaining the distance from the sound source unit 200 to the microphone 100 at " r ", the microphone 100 has a constant intensity of the sound signal from the sound source unit 200 selected according to the characteristics of the microphone 100. Will be delivered to

측정 대상 마이크로폰(100)의의 지향각과 감도를 측정하기 위해서는 먼저 마이크로폰(100)의 주파수 영역 및 최대 감도를 고려하여 발생시킬 음향의 중심 주파수, 주파수 범위, 세기(dB), 음향 형태, 지속시간을 결정한 후 음원부(200)를 통해 원하는 음향을 발생시킨다.In order to measure the directivity angle and sensitivity of the microphone 100 to be measured, the center frequency, frequency range, intensity (dB), sound shape, and duration of the sound to be generated are first determined in consideration of the frequency domain and the maximum sensitivity of the microphone 100. After the sound source unit 200 generates the desired sound.

마이크로폰(100)의 감도를 측정하기 위해서는 마이크로폰(100)과 음원부(200)를 일직선상에 배치한 상태, 즉 도 1에서 반원형 프레임(300) 상에서의 θ가 90°가 되는 위치에 음원부(200)를 고정한 상태에서 마이크로폰(100)을 통해 음향 신호가 전기적 신호로 변화된 신호(mV/Pa)를 도 2에서의 분석기(500)가 측정하여 마이크로폰(100)의 감도를 측정하며, 분석기(500)는 동일한 측정을 일정 주기로 반복적으로 실시함으로써 마이크로폰(100)의 감도 변화를 모니터링할 수 있게 된다.In order to measure the sensitivity of the microphone 100, the microphone 100 and the sound source unit 200 are arranged in a straight line, that is, the sound source unit (at a position where θ on the semi-circular frame 300 in FIG. 1 becomes 90 °). The analyzer 500 in FIG. 2 measures a signal (mV / Pa) in which a sound signal is converted into an electrical signal through the microphone 100 while the 200 is fixed, and measures the sensitivity of the microphone 100. ) Repeatedly monitors the sensitivity change of the microphone 100 by repeatedly performing the same measurement at regular intervals.

또한 분석기(500)는 마이크로폰(100)을 통해 수신된 음향 신호의 주파수 성분의 변화를 분석함으로써 마이크로폰(100)의 특성 변화를 검출할 수 있다.In addition, the analyzer 500 may detect a characteristic change of the microphone 100 by analyzing a change in frequency component of the acoustic signal received through the microphone 100.

한편, 마이크로폰(100)의 지향성을 측정하기 위해서는 마이크로폰(100)과 음원부(200)의 상대 각도(θ)를 0°에서 180°까지 일정 간격으로 측정하여 각 각도별로 수신된 음향신호의 세기를 측정함으로써 마이크로폰(100)의 음향 전파 방향에 대한 감도를 나타내는 지향성을 측정할 수 있다.Meanwhile, in order to measure the directivity of the microphone 100, the relative angle θ of the microphone 100 and the sound source unit 200 is measured at a predetermined interval from 0 ° to 180 ° to measure the intensity of the received sound signal for each angle. By measuring, the directivity which shows the sensitivity with respect to the acoustic propagation direction of the microphone 100 can be measured.

만약 다수의 동일한 마이크로폰(100)을 동시에 사용해야 하는 경우라서, 각 마이크로폰(100)의 감도와 지향성 측정이 요구되는 경우에는, 각 마이크로폰(100)에 대해 상술한감도와 지향성 측정을 동일 조건하에 실시하여 각 마이크로폰(100)의 특성을 측정하고 이를 상대 비교할 수 있다. If the same microphone 100 is to be used at the same time, if the sensitivity and directivity measurement of each microphone 100 is required, the above-described sensitivity and directivity measurement for each microphone 100 is performed under the same conditions. The characteristics of each microphone 100 may be measured and compared with each other.

또한, 측정 결과를 토대로 각각의 마이크로폰(100)에 대한 보정을 할 수 있어 동일한 수신 감도와 지향성을 얻기 위한 보정이 가능하게 된다. In addition, it is possible to correct for each microphone 100 based on the measurement results, it is possible to correct for obtaining the same reception sensitivity and directivity.

한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 사용자가 음원부(200)와 마이크로폰(100) 사이의 거리를 조절할 수 있도록 함이 바람직하여, 이를 위해서 슬라이딩 구동부(250)는 도 2에서와 같이 거리 조절용 홈(255)에 음원부(200)가 삽입 설치된 상태에서 거리 조절용 홈(255)을 따라 음원부(200)를 이동시킴으로써 사용자가 음원부(200)의 마이크로폰(100)까지의 거리를 조절할 수 있도록 함이 바람직할 것이다. On the other hand, in the practice of the present invention, it is preferable that the user can adjust the distance between the sound source unit 200 and the microphone 100, for this purpose, the sliding drive unit 250 is a distance adjusting groove ( By moving the sound source unit 200 along the distance adjusting groove 255 in the state in which the sound source unit 200 is installed in the 255, to allow the user to adjust the distance to the microphone 100 of the sound source unit 200 Would be desirable.

구체적으로, 사용자는 음원부(200)로부터 발생되는 음향의 특성을 고려하여 마이크로폰(100)의 위치가 근거리 음장을 벗어난 자유 음장 범위에 놓일 수 있도록 마이크로폰(100)과 음원부(200) 사이의 거리를 조절하여 고정하는 것이 바람직할 것이다.Specifically, the user takes into consideration the characteristics of the sound generated from the sound source unit 200 so that the distance between the microphone 100 and the sound source unit 200 may be located in the free sound field range outside the near field. It would be desirable to adjust and fix it.

이때 사용자의 용이한 거리 조정을 위해 슬라이딩 구동부(250)에 구비된 거리 조절용 홈(255)에는 거리 눈금자를 형성하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable to form a distance ruler in the distance adjusting groove 255 provided in the sliding driver 250 for easy distance adjustment of the user.

이러한 과정을 통해 마이크로폰(100)과 음원부(200) 사이에서 전파되는 음향을 항상 일정하게 유지하고 또한 반사와 감쇠와 같은 외란에 의한 음향 신호의 변화를 제거 또는 최소화할 수 있어 마이크로폰(100)은 반복적이고 재현 가능한 음향 신호의 수신이 가능하게 된다.Through this process, the sound propagated between the microphone 100 and the sound source unit 200 may be constantly maintained, and the change of the acoustic signal due to disturbance such as reflection and attenuation may be eliminated or minimized. Repetitive and reproducible acoustic signals can be received.

또한, 도 2를 참조하면, 도 1에서의 반원형 프레임(300)은 지지대(400)에 의해 지면으로부터 격리되어 설치되어 있음을 확인할 수 있다. 이와 같이, 음원부(200)와 마이크로폰(100)이 설치된 반원형 프레임(300)을 지면으로부터 격리하여 설치함으로써, 음원부(200)에서 발생한 음향 중 마이크로폰(100)까지 일직선상의 경로로 전달되는 음향 신호만이 마이크로폰(100)에 수신되고 지면으로부터 반사된 음향이 수신되는 것을 방지할 수 있게 된다.In addition, referring to Figure 2, it can be seen that the semi-circular frame 300 in Figure 1 is installed to be isolated from the ground by the support (400). As such, the semi-circular frame 300 in which the sound source unit 200 and the microphone 100 are installed is installed to be isolated from the ground, so that the sound signal transmitted in a straight path to the microphone 100 among the sounds generated in the sound source unit 200. Only the microphone 100 can be prevented from receiving the sound reflected from the ground.

이와 같이 마이크로폰(100)을 통해 수신된 음향은 분석기(500)를 통해서 분석이 이루어지게 된다. As such, the sound received through the microphone 100 is analyzed through the analyzer 500.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
While the above has been shown and described with respect to preferred embodiments and applications of the present invention, the present invention is not limited to the specific embodiments and applications described above, the invention without departing from the gist of the invention claimed in the claims Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

100: 마이크로폰, 200: 음원부,
250: 슬라이딩 구동부, 255: 거리 조절용 홈,
300: 반원형 프레임, 350: 원주홈,
400: 지지대, 500: 분석기.
100: microphone, 200: sound source,
250: sliding drive, 255: distance adjusting groove,
300: semi-circular frame, 350: circumferential groove,
400: support, 500: analyzer.

Claims (4)

원점의 위치에 마이크로폰(100)이 설치되는 반원형 프레임(300);
상기 반원형 프레임(300)의 원주에 설치되는 음원부(200); 및
상기 마이크로폰(100)으로부터 측정되는 음향을 분석하는 분석기(500)
를 포함하는 마이크로폰의 성능 측정 장치.
Semi-circular frame 300, the microphone 100 is installed at the origin position;
A sound source unit 200 installed at a circumference of the semi-circular frame 300; And
Analyzer 500 for analyzing the sound measured from the microphone 100
Performance measuring device of the microphone comprising a.
제1항에 있어서,
상기 음원부(200)는 상기 마이크로폰으로부터 상기 음원부(200)까지의 거리를 증감시키는 데 사용되는 슬라이딩 구동부(250)에 장착되는 것인 마이크로폰의 성능 측정 장치.
The method of claim 1,
The sound source unit 200 is a microphone performance measurement apparatus that is mounted to the sliding drive unit 250 used to increase or decrease the distance from the microphone to the sound source unit (200).
제1항에 있어서,
상기 반원형 프레임(300)을 지면으로부터 격리 지지하는 지지대(400)를 더 포함하는 마이크로폰의 성능 측정 장치.
The method of claim 1,
Device for measuring the performance of the microphone further comprises a support (400) for supporting the semi-circular frame (300) isolated from the ground.
제1항에 있어서,
상기 음원부(200)는 상기 반원형 프레임(300)의 원주상에서 이동 가능한 것인 마이크로폰의 성능 측정 장치.
The method of claim 1,
The sound source unit 200 is a performance measurement device of the microphone that is movable on the circumference of the semi-circular frame (300).
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