KR101595667B1 - 마이크로폰 테스트 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로폰 테스트 장치 및 방법에 관한 것으로서, 음원을 발생시키는 스피커와, 테스트실 내부로 연장되어 음향을 전파하는 음향전달 매개체와, 테스트실 내부의 음향전달 매개체에 직접 접촉된 마이크로폰으로부터 음향신호를 전달받아 분석하는 분석기를 포함한다. 본 발명에 따르면, 환경 조성 장비에 의해 발생되는 외부소음에도 불구하고 음향전달 매개체를 통해 전파되는 음향을 직접 전달받음으로써 정확한 테스트가 이루어질 수 있으며, 음향전달 매개체를 통해 자유음장을 최대한 구현함으로써 무향 챔버를 대체할 수 있으므로 테스트 장비 제조의 비용을 현저히 낮출 수 있다.

Description

마이크로폰 테스트 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TESTING MICROPHONE}
본 발명은 마이크로폰 테스트 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 환경에서 마이크로폰의 동작 상태를 정밀하게 테스트할 수 있도록 하는 마이크로폰 테스트 장치 및 방법에 관한 것이다.
음향장비 중에서 마이크로폰의 음향 테스트는 일반적으로 자유공간에서 수행되는데, 자유공간에는 외부소음이 존재하므로 정밀한 테스트가 어렵다. 이에 이러한 외부소음 문제를 해결할 수 있는 무향 챔버를 이용하게 된다.
이 무향 챔버는 외부소음뿐 아니라, 진동 차단, 음향 반사 방지 등의 조건을 만족한다. 즉, 무향 챔버는 바닥이 완충 구조로 제작되며, 내부에 방음 및 흡음 설비가 내설되는 것이 일반적이다. 이를 통해 자유음장을 구현할 수 있다. 여기서, 자유음장이란, 음원으로부터 발생된 음향이 반사 및 회절 없이 공간으로 전파하는 음장을 의미한다.
그러나, 이러한 무향 챔버를 제조하는데 비용이 너무 많이 소요되는 문제가 있다.
한편, 마이크로폰은 다양한 분야에 이용되고 있으며, -30℃ 내지 90℃ 극한 환경에서 이용될 수 있다. 극한 환경에서는 마이크로폰이 동작하지 않는 경우가 발생하므로 다양한 환경에서의 테스트가 필요하다.
각종 환경에서 테스트를 진행하기 위해서는 테스트실(무향 챔버 포함)에 다양한 환경을 조성하기 위한 장비들이 내설되거나 연결되어야 한다. 또는 각종 환경을 조성할 수 있도록 구성된 전용 테스트 장비를 이용할 수도 있다.
그런데, 환경 조성 장비들이 내설되거나 연결된 테스트실 및 전용 테스트 장비를 이용하여 마이크로폰을 테스트할 경우에는 환경 조성 장비들이 소음요소로 작용하게 되는 문제점이 있다. 즉, 환경 조성 장비로부터 외부소음이 인입되는 문제가 있다.
결국, 마이크로폰을 테스트하기 위한 새로운 방안이 필요하다할 것이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2002-0092542호(공개일 2002.12.12.)
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 테스트실 내부로 연장된 음향전달 매개체를 이용하여 외부에서 테스트실 내부로 음원을 전달하고, 음향전달 매개체에 마이크로폰을 직접 접촉시켜 전파된 음향을 전달받도록 함으로써, 다양한 환경에서 마이크로폰의 동작 상태를 정밀하게 테스트할 수 있도록 하는 마이크로폰 테스트 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마이크로폰 테스트 장치는, 음원을 발생시키는 스피커; 테스트실 내부로 연장되어 음향을 전파하는 음향전달 매개체; 및 상기 테스트실 내부의 상기 음향전달 매개체에 직접 접촉된 마이크로폰으로부터 음향신호를 전달받아 분석하는 분석기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 분석기는, 상기 마이크로폰의 사용 전압과 바이어스 저항을 매칭시키는 매칭부; 상기 마이크로폰으로부터 전달된 음향신호를 출력레벨을 확인하는 레벨확인부; 및 상기 마이크로폰으로부터 전달된 음향신호를 레코딩하는 레코딩부를 포함할 수 있다.
상기 음향전달 매개체는 원통형상을 한 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 마이크로폰 테스트 방법은, 매칭부에서 마이크로폰의 사양에 대응하여 사용 전압과 바이어스 저항을 매칭시키는 단계; 스피커를 통해 기준음향을 발생시켜 음향전달 매개체로 전파하는 단계; 상기 기준음향에 대응하여 마이크로폰에서 기준음향신호를 생성하여 레벨확인부로 전달하는 단계; 레벨확인부에서는 기준음향의 레벨을 확인하여 세팅정보를 출력하는 단계; 상기 세팅정보에 근거하여 상기 음향전달 매개체의 길이가 조절된 상태에서 상기 스피커를 통해 테스트음향을 발생시켜 음향전달 매개체로 전파하는 단계; 상기 테스트음향에 대응하여 마이크로폰에서 테스트음향신호를 분석기로 전달하는 단계; 및 상기 분석기에서 테스트음향의 레벨을 확인함과 아울러 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 마이크로폰 테스트 장치 및 방법에 따르면, 환경 조성 장비에 의해 발생되는 외부소음에도 불구하고 음향전달 매개체를 통해 전파되는 음향을 직접 전달받음으로써 정확한 테스트가 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 음향전달 매개체를 통해 자유음장을 최대한 구현함으로써 무향 챔버를 대체할 수 있으므로 테스트 장비 제조의 비용을 현저히 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로폰 테스트 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 분석기의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로폰 테스트 방법의 흐름도이다.
도 4는 테스트 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 테스트 결과의 유의수준을 나타낸 참고도이다.
이하, 본 발명의 마이크로폰 테스트 장치 및 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로폰 테스트 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 마이크로폰 테스트 장치는, 음원을 발생시키는 스피커(1)와, 테스트실(Test Room ; TS)(TS1) 내부로 연장되어 음향을 전파하는 음향전달 매개체(2)와, 테스트실(TS1) 내부의 음향전달 매개체(2)에 직접 접촉된 마이크로폰(Mic)으로부터 음향신호를 전달받아 분석하는 분석기(3)를 포함한다.
여기서, 테스트실(TS1)은 외부와 차단되는 것이 바람직하다. 또한, 스피커(1)는 외부와 차단된 테스트실(TS2) 내부에 설치하는 것이 바람직하다. 이에 음향전달 매개체(2)를 통해 테스트실(TS1, TS2)간 연결된 형태로 마이크로폰 테스트 장치를 구성할 수 있다.
음향전달 매개체(2)는 원통형상을 이용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시예에서는 마이크로폰을 2개(Mic1, Mic2) 설치한 경우를 도시하고 있으나, 마이크로폰은 4개 이상 설치될 수 있으며, 이는 성능 및 기능 유지를 확인할 수 있는 레코딩 장비의 채널수에 대응한다. 예를 들어, 4채널은 마이크 성능 모니터링용, 2채널은 전압 및 온도 모니터링용으로 6채널을 이용할 수 있다. 즉, 레코딩 장비의 채널수를 확장시키거나, 측정 모니터링의 항목을 확장시키는 경우 마이크로폰의 연결수량을 변경될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 분석기의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 분석기(3)는, 마이크로폰의 사용 전압과 바이어스 저항을 매칭시키는 매칭부(31)와, 마이크로폰으로부터 전달된 음향신호를 출력레벨을 확인하는 레벨확인부(32)와, 마이크로폰으로부터 전달된 음향신호를 레코딩하는 레코딩부(33)를 포함한다.
여기서, 레코딩부(33)는 마이크로폰의 성능 및 기능 유지를 확인하는 기능을 포함한다.
그러면, 여기서 상기와 같이 구성된 마이크로폰 테스트 장치를 이용하여 마이크로폰을 테스트하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 마이크로폰 테스트 방법의 흐름도이다.
한편, 본 실시예에서는 하나의 마이크로폰을 이용하여 테스트하는 경우에 대해 설명한다.
도 3을 참조하면, 먼저, 매칭부(31)에 의해 마이크로폰의 사양에 대응하여 사용 전압과 바이어스 저항 등이 매칭된다(S1).
이어서, 스피커(1)를 통해 기준음향을 발생시켜 음향전달 매개체(2)로 전파한다(S2).
기준음향은 음향전달 매개체(2)를 통해 마이크로폰(Mic)으로 입력되고, 마이크로폰(Mic)에서는 기준음향신호를 생성하여 레벨확인부(32)로 전달한다(S3).
레벨확인부(32)에서는 기준음향신호의 레벨을 확인하여 음향전달 매개체(2)의 길이를 세팅하기 위한 세팅정보를 출력한다.
이에 마이크로폰(Mic)의 기준음향신호값이 자유음장의 음향신호값과 매칭이 되도록 음향전달 매개체(2)의 길이를 조절하여 테스트 기준을 세팅한다(S4).
한편, 마이크로폰(Mic)을 음향전달 매개체(2)에 고정 접촉시키기 위해 지그 등을 이용할 수 있다.
이후, 스피커(1)를 통해 테스트음향을 발생시켜 음향전달 매개체(2)로 전파한다(S5). 이 때, 테스트음향은 기준음향과 동일할 수 있다.
테스트음향은 음향전달 매개체(2)를 통해 마이크로폰(Mic)으로 입력되고, 마이크로폰(Mic)에서는 테스트음향신호를 생성하여 레벨확인부(32) 및 레코딩부(33)로 전달한다(S6).
이 때, 다양한 환경 인자(온도, 습도, 방수, ...)를 변화시키면서 테스트를 진행한다(S7).
이에 레벨확인부(32)에서는 테스트음향신호의 레벨을 확인하여 마이크로폰(Mic)의 성능을 확인하며, 레코딩부(33)에서는 마이크로폰의 성능 유지 여부를 확인 및 저장한다(S8).
도 4는 테스트 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 테스트(기준)음향신호 레벨을 레코딩부(33)에서 측정한 결과값이며, 음압의 세기 표기인 dB를 전압값(Vpp)으로 변환하여 나타낸 것이다.
도 5는 테스트 결과의 유의수준을 나타낸 참고도이다.
도 5를 참조하면, 자유음장 조건에서 측정된 음압레벨을 제곱근 계산 방식으로 전압(Vpp)값으로 레코딩부(33)에서 측정하고, 환경조건에 따른 시간의 경과에 따른 측정값들을 표준화하여 측정값의 유의수준을 확인한 것이다.
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
1 : 스피커 2 : 음향전달 매개체
3 : 분석기 31 : 매칭부
32 : 레벨확인부 33 : 레코딩부
TS : 테스트실 Mic : 마이크로폰

Claims (4)

  1. 음원을 발생시키는 스피커;
    테스트실 내부로 연장되어 음향을 전파하는 음향전달 매개체; 및
    상기 테스트실 내부의 상기 음향전달 매개체에 직접 접촉된 마이크로폰으로부터 음향신호를 전달받아 분석하는 분석기를 포함하며,
    상기 분석기는,
    상기 마이크로폰의 사용 전압과 바이어스 저항을 매칭시키는 매칭부;
    상기 마이크로폰으로부터 전달된 음향신호를 출력레벨을 확인하는 레벨확인부; 및
    상기 마이크로폰으로부터 전달된 음향신호를 레코딩하는 레코딩부를 포함하는 마이크로폰 테스트 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 음향전달 매개체는 원통형상을 한 마이크로폰 테스트 장치.
  4. 매칭부에서 마이크로폰의 사양에 대응하여 사용 전압과 바이어스 저항을 매칭시키는 단계;
    스피커를 통해 기준음향을 발생시켜 음향전달 매개체로 전파하는 단계;
    상기 기준음향에 대응하여 마이크로폰에서 기준음향신호를 생성하여 레벨확인부로 전달하는 단계;
    레벨확인부에서는 기준음향의 레벨을 확인하여 세팅정보를 출력하는 단계;
    상기 세팅정보에 근거하여 상기 음향전달 매개체의 길이가 조절된 상태에서 상기 스피커를 통해 기준음향을 발생시켜 음향전달 매개체로 전파하는 단계;
    상기 기준음향에 대응하여 마이크로폰에서 기준음향신호를 분석기로 전달하는 단계; 및
    상기 분석기에서 기준음향의 레벨을 확인함과 아울러 저장하는 단계를 포함하는 마이크로폰 테스트 방법.
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