KR101552699B1 - 음향 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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김우정
이서준
정기호
김승현
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Abstract

본 발명의 실시예에 따르면, 음향 제어 장치가 제공된다. 상기 음향 제어 장치는 주파수 측정 처리부, 선택 처리부, 및 상쇄파 생성 처리부를 포함한다. 주파수 측정 처리부는 주변 소리의 주파수를 측정한다. 선택 처리부는 상기 측정된 주파수 중 적어도 어느 하나의 제1 주파수를 선택한다. 상쇄파 생성 처리부는 상기 제1 주파수를 가지는 소리를 상쇄하기 위한 상쇄파를 생성하여 출력한다.

Description

음향 제어 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR CLEARING SOUND}
본 발명은 음향을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로ANC(Active Noise Cancellation) 기술을 적용하여 음향을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
아파트, 도서관, 독서실, 공원, 열차, 버스 등에서의 소음 문제가 심각하다. 이러한 소음 문제를 해소하기 위한 기술들이 많이 연구되고 있다. 그 중에서 능동 소음 차단(ANC: Active Noise Cancellation) 기술은 상쇄 간섭 작용을 이용해 능동적으로 소음을 제거하는 기술이다.
한편, 종래의 ANC 기술은 음파 제거 범위가 제한적이라는 단점을 가지고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 넓은 범위의 음파를 제거할 수 있는 음향 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 음향 제어 장치가 제공된다. 상기 음향 제어 장치는 주변 소리의 주파수를 측정하는 주파수 측정 처리부; 상기 측정된 주파수 중 적어도 어느 하나의 제1 주파수를 선택하는 선택 처리부; 및 상기 제1 주파수를 가지는 소리를 상쇄하기 위한 상쇄파를 생성하여 출력하는 상쇄파 생성 처리부를 포함한다.
상기 음향 제어 장치는, 상기 측정된 주파수를 스크린에 디스플레이하는 디스플레이 처리부를 더 포함할 수 있다.
상기 선택 처리부는, 상기 측정된 주파수 중에서, 사용자의 입력에 기초해 상기 제1 주파수를 선택할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 음향 제어 장치가 음향을 제거하는 방법이 제공된다. 상기 음향 제거 방법은, 주변 소리의 주파수를 측정하는 단계; 상기 측정된 주파수를 스크린에 디스플레이하는 단계; 상기 디스플레이된 주파수 중에서 사용자의 입력에 따라 적어도 하나의 제1 주파수를 선택하는 단계; 및 상기 제1 주파수를 가지는 소리를 상쇄하기 위한 상쇄파를 생성하여 출력하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 음향 제어 장치가 제공된다. 상기 음향 제어 장치는, 사용자의 입력에 기초해, 음파 제거를 위한 제1 주파수 범위를 설정하는 설정 처리부; 주변 소리의 주파수를 측정하는 주파수 측정 처리부; 상기 측정된 주파수가 상기 제1 주파수 범위에 해당하는 지를 판단하는 판단 처리부; 및 상기 판단 결과에 기초해, 상기 측정된 주파수를 가지는 소리를 상쇄하기 위한 상쇄파를 생성하여 출력하는 상쇄파 생성 처리부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 학교, 도서관, 독서실 등의 건물 전체에 대한 소음 차단이 가능하다. 이를 통해, 교육적으로 학생들의 집중력을 향상시킬 수 있다. 또한, 병원, 군부대 등에서의 소음을 차단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 개인이 원하는 소리를 필터링하여 각 개인에 적합한 음향 환경을 조성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 역으로 음성이 외부로 나가는 것을 차단할 수 있다. 따라서, 본 발명은 도청 방지 장치 등과 같은 보안 기술에 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제어된 음파를 이용해 해충을 쫓아낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음향 제어 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 음향 제어 장치가 음향을 제어하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향 제어 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2의 음향 제어 장치가 음향을 제어하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 음향 제어 장치의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 음향 제어 장치의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 음향 제어 장치의 측면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 음향 제어 장치(100)를 나타내는 도면이다.
음향 제어 장치는 주파수 측정 처리부(110), 디스플레이 처리부(120), 선택 처리부(130), 및 상쇄파 생성 처리부(140)를 포함할 수 있다.
주파수 측정 처리부(110)는 주변 소리의 주파수를 측정한다. 여기서 주파수 측정 처리부(110)에 의해 측정되는 주파수는 하나 이상 일 수 있다. 구체적으로, 주파수 측정 처리부(110)는 특정 공간에 존재하는 음파를 자동으로 측정할 수 있다. 한편, 주파수 측정 처리부(110)는 한 방향이 아닌 모든 방향에서 음파를 입력 받을 수 있는 구조로 설계될 수 있다. 이러한 구조로 설계된 주파수 측정 처리부(110)는 다수의 음파가 간섭에 의해 합성되더라도, 합성된 음파를 각 음파를 이용해 분석할 수 있어서, 정확하게 주파수를 측정할 수 있다.
디스플레이 처리부(120)는 주파수 측정 처리부(110)에 의해 측정된 주변 소리의 주파수를 스크린에 디스플레이한다. 예를 들어, 디스플레이 처리부(120)는 아래의 표 1과 같은 주변 소리 목록을 스크린에 디스플레이할 수 있다.
소리 인덱스 주파수
Sound 1 236.33 Hz~312.34Hz
Sound 2 342.34 Hz~382.32Hz
Sound 3 554.25 Hz
... ...
선택 처리부(130)는 주파수 측정 처리부(110)에 의해 측정된 주파수(이하 '제1 측정 주파수') 중에서 적어도 어느 하나의 제1 주파수를 선택한다. 구체적으로, 선택 처리부(130)는 사용자의 입력에 기초해, 제1 측정 주파수 중에서 적어도 어느 하나의 제1 주파수를 선택할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 스크린에 디스플레이된 제1 측정 주파수 중에서 적어도 어느 하나를 입력 인터페이스를 통해 선택한 경우에, 선택 처리부(130)는 사용자가 선택한 주파수를 제1 주파수로 선택할 수 있다.
상쇄파 생성 처리부(140)는 주변 소리 중에서 제1 주파수를 가지는 제1 소리를 상쇄하기 위한 제1 상쇄파를 생성하여 출력한다. 여기서 제1 상쇄파는 상쇄 간섭 작용에 의해 제1 소리를 소멸시킨다.
도 2는 도 1의 음향 제어 장치(100)가 음향을 제어하는 과정을 나타내는 순서도이다.
주파수 측정 처리부(110)가 주변 소리의 주파수를 측정한다(S110).
디스플레이 처리부(120)가 S110 과정에서 측정된 제1 측정 주파수를 스크린에 디스플레이한다(S120).
선택 처리부(130)는 사용자의 입력에 기초해, 제1 측정 주파수 중에서 제1 주파수를 선택한다(S130).
상쇄파 생성 처리부(140)는 제1 주파수에 대응하는 제1 상쇄파를 생성하여 출력한다(S140).
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향 제어 장치(200)를 나타내는 도면이다.
음향 제어 장치(200)는 설정 처리부(210), 주파수 측정 처리부(220), 판단 처리부(230), 및 상쇄파 생성 처리부(240)를 포함할 수 있다.
설정 처리부(210)는 사용자의 입력에 기초해, 소리(또는 음파) 제거를 위한 제거 주파수 범위를 설정한다. 구체적으로, 사용자가 입력 인터페이스를 통해 적어도 하나의 주파수를 입력하면, 설정 처리부(210)는 입력된 주파수를 포함하는 제거 주파수 범위를 설정할 수 있다. 즉, 설정 처리부(210)는 사용자가 원하는 범위로 제거 주파수 범위를 설정할 수 있다.
주파수 측정 처리부(220)는 주변 소리의 주파수를 측정한다. 주파수 측정 처리부(220)의 기능 및 동작은 도 1의 주파수 측정 처리부(110)의 기능 및 동작과 유사하다.
판단 처리부(230)는 주파수 측정 처리부(220)에 의해 측정된 주파수(이하 '제2 측정 주파수')가 제거 주파수 범위에 해당하는 지를 판단한다. 구체적으로, 판단 처리부(230)는 제2 측정 주파수가 제거 주파수 범위에 해당하는 경우에, 판단 신호를 활성화하고, 그렇지 않은 경우에 판단 신호를 비활성화할 수 있다.
상쇄파 생성 처리부(240)는 판단 처리부(230)의 판단 결과에 기초해, 제2 측정 주파수를 가지는 소리를 상쇄하기 위한 제2 상쇄파를 생성하여 출력한다. 구체적으로, 상쇄파 생성 처리부(240)는 판단 처리부(230)로부터 출력된 판단 신호가 활성화 상태인 경우에, 제2 상쇄파를 생성할 수 있다.
상쇄파 생성 처리부(240)의 기능 및 동작은 도 1의 상쇄파 생성 처리부(140)의 기능 및 동작과 유사하다.
도 4는 도 2의 음향 제어 장치(200)가 음향을 제어하는 과정을 나타내는 순서도이다.
설정 처리부(210)가 사용자의 입력에 기초해, 제거 주파수 범위를 설정한다(S210).
주파수 측정 처리부(220)가 주변 소리의 주파수를 측정한다(S220).
판단 처리부(230)는 S220 과정에서 측정된 제2 측정 주파수가 제거 주파수 범위에 해당하는 지를 판단한다(S230). 제2 측정 주파수 각각에 대하여 S230 과정을 수행한다.
상쇄파 생성 처리부(240)는 S230 과정의 판단 결과에 기초해, 제2 측정 주파수에 대응하는 제2 상쇄파를 생성하여 출력한다(S240). 예를 들어, 제2 측정 주파수가 다수인 경우에, 상쇄파 생성 처리부(240)는 제2 측정 주파수 중에서 제거 주파수 범위에 해당하는 주파수에 대해서, 해당 주파수에 대응하는 제2 상쇄파를 생성할 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 음향 제어 장치(100, 200)의 외형을 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 음향 제어 장치(100)의 정면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 음향 제어 장치의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 음향 제어 장치의 측면도이다. 음향 제어 장치(100)는 전원 온/오프 버튼(310), ANC 모듈(320), 스피커(330), 마이크(340), 터치 스크린(350), 사운드 상/하 선택 버튼(360), 및 LED 스크린(370)을 더 포함할 수 있다. ANC 모듈(320)은 상쇄 간섭 작용을 이용해 능동적으로 소음을 제거하고, 상쇄파 생성 처리부(140, 240)를 포함할 수 있다.
본 발명은 주파수 측정 기술과 ANC 기술을 이용해, 소리를 선별적으로 제거할 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 사용자로 하여금 원하는 소리만을 들을 수 있도록 할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (5)

  1. 주변 소리의 주파수를 측정하는 주파수 측정 처리부;
    상기 측정된 주파수 중 적어도 어느 하나의 제1 주파수를 선택하는 선택 처리부;
    상기 제1 주파수를 가지는 소리를 상쇄하기 위한 상쇄파를 생성하여 출력하는 상쇄파 생성 처리부; 및
    상기 측정된 주파수를 스크린에 디스플레이하는 디스플레이 처리부를 포함하고,
    상기 선택 처리부는
    상기 스크린에 디스플레이된 주파수 중에서, 사용자 입력 인터페이스를 통한 사용자의 입력에 기초해, 상기 제1 주파수를 선택하는
    음향 제어 장치.

  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 음향 제어 장치가 음향을 제거하는 방법으로서,
    주변 소리의 주파수를 측정하는 단계;
    상기 측정된 주파수를 스크린에 디스플레이하는 단계;
    상기 디스플레이된 주파수 중에서, 사용자 입력 인터페이스를 통한 사용자의 입력에 따라, 적어도 하나의 제1 주파수를 선택하는 단계; 및
    상기 제1 주파수를 가지는 소리를 상쇄하기 위한 상쇄파를 생성하여 출력하는 단계
    를 포함하는 음향 제거 방법.
  5. 사용자 입력 인터페이스를 통한 사용자의 입력에 기초해, 음파 제거를 위한 제1 주파수 범위를 설정하는 설정 처리부;
    주변 소리의 주파수를 측정하는 주파수 측정 처리부;
    상기 측정된 주파수가 상기 제1 주파수 범위에 해당하는 지를 판단하는 판단 처리부; 및
    상기 판단 결과에 기초해, 상기 측정된 주파수를 가지는 소리를 상쇄하기 위한 상쇄파를 생성하여 출력하는 상쇄파 생성 처리부
    를 포함하는 음향 제어 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006049293A1 (ja) 2004-11-08 2006-05-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 能動騒音低減装置
KR100953211B1 (ko) * 2009-10-08 2010-04-15 차상곤 소음 저감 장치
KR101082731B1 (ko) * 2011-07-21 2011-11-10 주식회사 창성이엔지 상쇄 간섭을 이용한 초고압 전력용 변압기의 소음 저감 장치

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