KR101504941B1 - 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음성 신호를 수음하는 음성 신호 수음부와; 음성 신호 수음부로부터 수음된 음성 신호와, 진동판에 의해 일정 시간 지연된 음성 신호를 처리하는 신호 처리부와; 신호 처리부에서 처리한 음성 신호를 전기적 신호로 변환시키는 변환부와; 변환부에서 변환한 전기적 신호를 증폭시키는 증폭부와; 증폭부에 외부 바이어스 전원을 공급하여 증폭부를 동작시키는 전원 공급부; 및 증폭부에서 증폭한 전기적 신호를 출력시키는 출력부를 포함하는 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰를 제공한다.

Description

저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰{Microphone for cancelling low pass noise}

본 발명은 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰에 관한 것이다.

일반적으로, 종래 마이크로폰은 지향 특성에 따라 무지향성(전방향) 마이크로폰과 지향성 마이크로폰으로 구분되고, 지향성 마이크로폰은 크게 양지향성(BI-Directional) 마이크로폰과 단일지향성(Uni-Directional)마이크로폰으로 구분된다.

이때, 종래 양지향성 마이크로폰은 그 전방과 후방에 입사하는 음에 대해 충실히 수음하고, 측면으로 입사하는 음에 대해서는 감쇄시키는 특성을 나타낸다.

따라서, 종래 양지향성 마이크로폰은 잡음이 심한 공간에서 음성을 인식하는데 유용하다.

또한, 종래 단일지향성 마이크로폰은 케이스에 음향이 통과할 수 있는 복수의 홀을 구비한다.

이때, 종래 복수의 홀은 통상적으로 마이크로폰의 전면 측과 후면 측에 각각 형성된다.

그러나, 종래 단일지향성 마이크로폰은 음량의 고저에 의한 산포가 크게 나타나므로, 일률적인 음성인식 성능을 높이는데 한계가 있었다.

또한, 종래 단일지향성 마이크로폰은 후면의 홀 내측에 인쇄회로기판이 노출되어 있으므로, 습도의 간섭이나 외부 환경의 영향으로부터 특성 변화를 최소화하는데에 한계가 있어 마이크 특성 변화를 최소화하는데에 한계가 있었다.

본 발명의 목적은, 저역대의 음파가 감쇄되면서 저역대의 노이즈 저감 특성을 향상시킬 수가 있는 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰을 제공하는데에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 습도의 간섭이나 외부 환경의 영향으로부터 특성 변화를 최소화할 수가 있어 마이크 특성 변화를 최소화할 수가 있는 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰을 제공하는데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 두께의 슬림화와 제작비용 및 주파수 응답 특성의 산포를 고려하면서 외부에서 유입되는 무선 노이즈나 정전기를 차단할 수가 있는 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰을 제공하는데에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 음성 신호를 수음하는 신호 수음부와; 신호 수음부로부터 수음된 음성 신호와, 진동판에 의해 일정 시간 지연된 음성 신호를 처리하는 신호 처리부와; 신호 처리부에서 처리한 음성 신호를 전기적 신호로 변환시키는 변환부와; 변환부에서 변환한 전기적 신호를 증폭시키는 증폭부와; 증폭부에 외부 바이어스 전원을 공급하여 증폭부를 동작시키는 전원 공급부; 및 증폭부에서 증폭한 전기적 신호를 출력시키는 출력부를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 신호 처리부는 진동판의 전면에 도달한 음성 신호를 처리하고, 진동판의 후면에 도달할 때의 일정 시간 지연된 음성 신호를 처리한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 신호 수음부를 수용하기 위한 케이스를 더 포함하고; 신호 수음부는 케이스의 일측에 마련되어 음성 신호를 1차적으로 수음하는 제 1 음파 유입구와; 케이스의 타측에 마련되어 음성 신호를 2차적으로 수음하는 제 2 음파 유입구와; 케이스의 다른 일측에 마련되어 제 1 음파 유입구와 제 2 음파 유입구를 통해 공급되는 음성 신호에 대해 진동을 발생시키는 진동판을 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제 1 음파 유입구는 케이스의 하부 중심 부분에 마련되고; 제 2 음파 유입구는 제 1 음파 유입구와 서로 일정 간격으로 이격되고, 제 1 음파 유입구의 방향으로 인접되게 마련된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 증폭부를 수용하기 위한 케이스를 더 포함하고; 케이스의 다른 타측에 마련된 인쇄회로기판에 마련되고; 인쇄회로기판은 몰딩 부재로 몰딩된다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 저역대의 음파가 감쇄되면서 저역대의 노이즈 저감 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 습도의 간섭이나 외부 환경의 영향으로부터 특성 변화를 최소화할 수가 있어 마이크 특성 변화를 최소화할 수 있는 다른 효과가 있다.

셋째, 두께의 슬림화와 제작비용 및 주파수 응답 특성의 산포를 고려하면서 외부에서 유입되는 무선 노이즈나 정전기를 차단할 수 있는 또 다른 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰을 나타낸 블럭 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰을 일예로 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰을 일예로 나타낸 결합 단면도.
도 4는 도 2에 도시한 제 1 음파 유입구와 제 2 음파 유입구를 확대하여 나타낸 평면도.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰을 나타낸 블럭 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰을 일예로 나타낸 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰을 일예로 나타낸 결합 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시한 제 1 음파 유입구와 제 2 음파 유입구를 확대하여 나타낸 평면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰(100)은 신호 수음부(102)와 신호 처리부(104) 및 변환부(106)와 증폭부(108) 및 전원 공급부(110)와 출력부(112)를 포함한다.

신호 수음부(102)는 음성 신호를 수음한다.

일예로, 신호 수음부(102)는 제 1 음파 유입구(102a)와 제 2 음파 유입구(102b) 및 진동판(102c)을 포함할 수가 있다.

제 1 음파 유입구(102a)는 케이스(1)의 일측에 마련되어 음성 신호를 1차적으로 수음할 수가 있다.

이때, 제 1 음파 유입구(102a)는 케이스(1)의 하부 중심 부분에 마련될 수가 있다.

제 2 음파 유입구(102b)는 케이스(1)의 타측에 마련되어 음성 신호를 2차적으로 수음할 수가 있다.

이때, 제 2 음파 유입구(102b)는 제 1 음파 유입구(102a)와 서로 일정 간격으로 이격되고, 제 1 음파 유입구(102a)의 방향으로 인접되게 마련될 수가 있다.

일예로, 제 1 음파 유입구(102a)는 원형으로 마련될 수가 있고, 제 2 음파 유입구(102b)는 사각형이나 다각형으로 구성할 수 있다.

진동판(102c)은 케이스(1)의 다른 일측에 마련되어 제 1 음파 유입구(102a)와 제 2 음파 유입구(102b)를 통해 공급되는 음성 신호에 대해 진동을 발생시킬 수가 있다.

또한, 신호 수음부(102)는 여과 필터(102d)를 더 포함할 수가 있다.

여기서, 여과 필터(102d)는 제 1 음파 유입구(102a) 및 제 2 음파 유입구(102b)의 하부에 마련되어 제 1 음파 유입구(102a) 및 제 2 음파 유입구(102b)를 감싸 이물질의 유입을 방지할 수가 있다.

이때, 여과 필터(102d)는 주파수 응답 특성의 산포와 두께의 슬림화를 고려하여 부직포 또는 투기도가 안정화된 Mesh 소재로 제작될 수가 있다.

신호 처리부(104)는 신호 수음부(102)로부터 1차적으로 수음된 음성 신호(104a)와, 진동판(102c)에 의해 일정 시간(104t) 지연된 음성 신호(104p)를 처리하도록 제공된다.

이때, 신호 처리부(104)는 음성 신호(104a, 104p)를 포함한 마이크에 유입되는 모든 가청주파수 성분을 신호 처리하되, 진동판(102c)의 전면에 도달한 음성 신호(104a)를 처리하고, 진동판(102c)의 후면에 역위상으로 도달할 때의 일정 시간(104t) 지연된 음성 신호(104p)를 처리할 수가 있다.

변환부(106)는 신호 처리부(104)에서 처리한 음성 신호(104a, 104p)를 전기적 신호로 변환시키도록 제공된다.

일예로, 변환부(106)는 스페이서(106a)와 백플레이트(106b) 및 커넥션 링(106c)과 베이스(106d)를 포함할 수가 있다.

스페이서(106a)는 케이스(1)의 내부에 마련되고 진동판(102c)의 상부에 마련되되, 진동판(102c)과 백플레이트(106b)간의 일정한 간격을 유지하도록 마련될 수가 있다.

이때, 백플레이트(106b)는 금속판에 고분자 필름과 형상유지를 위한 동판으로 제작될 수가 있다.

이러한, 백플레이트(106b)는 콘덴서의 한쪽 전극 역할을 하며, 정전기장을 저장하고 있다.

즉, 백플레이트(106b)는 신호 처리부(104)에서 처리한 음성 신호(104a, 104p)를 공급받아 정전기장을 저장하여 전기적 신호로 변환시킬 수가 있다.

커넥션 링(106c)은 백플레이트(106b) 및 인쇄회로기판(109)의 사이에 마련되되, 백플레이트(106b)를 통해 공급되는 전기적 신호를 인쇄회로기판(109)에 전달되도록 도전성 물질로 제작되고, 백플레이트(106b) 및 인쇄회로기판(109)과 전기적으로 연결될 수가 있다.

베이스(106d)는 케이스(1)의 내부에 마련되고 진동판(102c) 및 인쇄회로기판(109)의 사이에 마련되며 백플레이트(106b) 및 커넥션 링(106c)을 감싸도록 마련되되, 케이스(1)와 스페이서(106a) 및 백플레이트(106b)와 커넥션 링(106c)과 인쇄회로기판(109)을 절연하도록 마련될 수가 있다.

증폭부(108)는 변환부(106)에서 변환한 전기적 신호를 증폭시키도록 제공된다.

이때, 증폭부(108)는 케이스(1)의 다른 타측에 마련된 인쇄회로기판(109)에 마련될 수가 있고, 인쇄회로기판(109)은 몰딩 부재(109a)로 몰딩되어 습도의 간섭이나 외부 환경의 영향으로부터 특성 변화를 최소화할 수가 있다.

일예로, 증폭부(108)는 인쇄회로기판(109)의 배면 중심 부분에 마련될 수가 있다.

여기서, 증폭부(108)는 FET(Field Effect Transistor)을 이용한 회로 증폭 소자를 포함할 수가 있다.

이때, 인쇄회로기판(109)은 증폭부(108)로부터 공급되는 증폭 신호를 저장하면서, 외부에서 유입되는 무선 노이즈나 정전기를 차단하도록 MLCC(Multi-Layer Ceramic Capacitors, 109b)를 더 포함할 수가 있다.

일예로, MLCC(Multi-Layer Ceramic Capacitors, 109b)는 인쇄회로기판(109)의 배면에 마련되되, 증폭부(108)와 서로 이격되어 마련될 수가 있다.

전원 공급부(110)는 증폭부(108)에 외부 바이어스 전원을 공급하여 증폭부(108)를 동작시키도록 제공된다.

이때, 외부 바이어스 전원은 음성을 제공하는 외부 장치인 AVN(AUDIO, VIDEO, NAVIGATION) 장치로부터 공급될 수가 있다.

출력부(112)는 증폭부(108)에서 증폭한 전기적 신호를 출력시키도록 제공된다.

이때, 출력부(112)는 증폭부(108)에서 증폭한 전기적 신호를 출력시키도록 인쇄회로기판(109)에 형성된 양면 동박(109c)과 전기적으로 연결되고 외부 장치와의 전기적인 연결을 위해 전선을 접할 수 있는 접합 동박(112a)으로 마련될 수가 있다.

또한, 출력부(112)는 증폭부(108)에서 증폭한 전기적 신호를 출력시키도록 인쇄회로기판(109)에 형성된 양면 동박(109c)과 전기적으로 연결되고 외부 장치와의 전기적인 연결을 위해 고정된 핀(112b)으로 마련될 수가 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰(100)은 차량용 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰으로 제공될 수가 있다.

이와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰(100)은 신호 수음부(102)와 신호 처리부(104) 및 변환부(106)와 증폭부(108) 및 전원 공급부(110)와 출력부(112)를 포함한다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰(100)은 제 1 음파 유입구(102a)로 유입되는 음성 신호가 제 2 음파 유입구(102b)를 통해 진동판(102c)의 후면으로 유입되는 음성 신호와 중첩되어 저역대의 음파가 감쇄되면서 저역대의 노이즈 저감 특성을 향상시킬 수가 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰(100)은 인쇄회로기판(109)이 몰딩 부재(109a)로 몰딩되므로, 습도의 간섭이나 외부 환경의 영향으로부터 특성 변화를 최소화할 수가 있어 마이크 특성 변화를 최소화할 수가 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰(100)은 여과 필터(102d)와 MLCC(Multi-Layer Ceramic Capacitors, 109b)를 포함하므로, 두께의 슬림화와 제작비용 및 주파수 응답 특성의 산포를 고려하면서 외부에서 유입되는 무선 노이즈나 정전기를 차단할 수가 있게 된다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

1. 음성 신호를 수음하는 신호 수음부와;
   상기 신호 수음부로부터 수음된 음성 신호와, 진동판의 전면에 도달한 음성 신호를 처리하고, 상기 진동판의 후면에 도달할 때의 일정 시간 지연된 음성 신호를 처리하는 신호 처리부와;
   상기 신호 처리부에서 처리한 음성 신호를 전기적 신호로 변환시키는 변환부와;
   상기 변환부에서 변환한 전기적 신호를 증폭시키는 증폭부와;
   상기 증폭부에 외부 바이어스 전원을 공급하여 상기 증폭부를 동작시키는 전원 공급부; 및
   상기 증폭부에서 증폭한 전기적 신호를 출력시키는 출력부를 포함하는 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 신호 수음부를 수용하기 위한 케이스를 더 포함하고;
   상기 신호 수음부는,
   상기 케이스의 일측에 마련되어 음성 신호를 1차적으로 수음하는 제 1 음파 유입구와;
   상기 케이스의 타측에 마련되어 음성 신호를 2차적으로 수음하는 제 2 음파 유입구와;
   상기 케이스의 다른 일측에 마련되어 상기 제 1 음파 유입구와 상기 제 2 음파 유입구를 통해 공급되는 음성 신호에 대해 진동을 발생시키는 진동판을 포함하는 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제 1 음파 유입구는 상기 케이스의 하부 중심 부분에 마련되고;
   상기 제 2 음파 유입구는 상기 제 1 음파 유입구와 서로 일정 간격으로 이격되고, 상기 제 1 음파 유입구의 방향으로 인접되게 마련된 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 증폭부를 수용하기 위한 케이스를 더 포함하고;
   상기 케이스의 다른 타측에 마련된 인쇄회로기판에 마련되고;
   상기 인쇄회로기판은 몰딩 부재로 몰딩된 저역 노이즈 캔슬링 마이크로폰.

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