KR101605170B1

KR101605170B1 - Microphone For Sound Localization

Info

Publication number: KR101605170B1
Application number: KR1020150019921A
Authority: KR
Inventors: 김병기
Original assignee: 한국기술교육대학교 산학협력단
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2015-02-10
Publication date: 2016-03-21

Abstract

Disclosed is a microphone comprising: a plurality of oscillation members which have a plate form, elasticity by a sound wave generated from a sound source and are formed to generate a bending; cases having quantities thereof corresponding to the number of the oscillation members, in which the oscillation members are stacked on an upper part thereof, thereby forming a groove forming an air layer between the oscillation members, and in which the oscillation members are coupled to an upper part of the groove for the oscillation members to be oscillated by a sound wave; and oscillation sensing units. The oscillation sensing units comprise: a first electrode located on an upper part inside the groove; a second electrode formed on the opposite location of the first electrode on the oscillation members; a sensing means which senses the change of electrostatic capacity between the first electrode and the second electrode depending on the oscillation of the oscillation members, by applying voltages which have a different polarity, to the first electrode and the second electrode. The oscillation members are located not to be in parallel, and independently oscillate by a sound wave generated from the sound source. The oscillation sensing units, corresponding to the number of the oscillation members, are provided to each oscillation member and sense the oscillation of the oscillation members which oscillate independently.

Description

Microphone For Sound Localization "

본 발명은 음성측정용 마이크로폰에 관한 것으로 보다 상세하게는 진동판의 진동을 정밀하게 감지하여 음성의 세기 및 음원의 위치를 정확하게 측정할 수 있는 마이크로폰에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a microphone for voice measurement, and more particularly, to a microphone capable of precisely detecting vibrations of a diaphragm and accurately measuring a sound intensity and a sound source position.

마이크로폰의 가장 중요한 특징은 소리를 증폭시켜 주는 기능과 소리의 방향성을 측정하는 기능이다.The most important feature of the microphone is the ability to amplify the sound and measure the directionality of the sound.

소리의 방향성을 측정하는 기능에 대해서 살펴보면, 종래의 기술로는 소리 방향 감지 기능이 없는 2개의 독립적인 마이크로폰을 일정거리 이격시켜 음파가 오는 방향에 따른 음압의 차이 및 음파의 위상차를 측정하여 소리의 방향성을 측정한다. 이때, 2개의 마이크로폰 사이의 거리가 매우 근접하면, 이들의 신호가 매우 유사하게 되어 소리의 방향성을 찾는 것이 거의 불가능하다.In the conventional technique, two independent microphones having no sound direction detection function are separated from each other by a predetermined distance to measure the difference of sound pressure and the phase difference of the sound wave according to the direction of the sound wave, Measure directionality. At this time, if the distances between the two microphones are very close, their signals become very similar and it is almost impossible to find the direction of sound.

특히, 저주파 소리의 경우 파장이 길어 음파 위상의 구별이 더욱 어렵다. 이러한 이유로 방향성의 기능을 가지되 마이크로폰을 소형화시키는 것은 한계가 있다.
Particularly, in the case of low frequency sound, it is more difficult to distinguish the sound wave phase because of the long wavelength. For this reason, miniaturization of a microphone having a directional function is limited.

본 발명의 목적은 종래의 마이크로폰의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 음성에 의해 진동하는 진동부재의 진동을 위치 별로 감지하여 이를 통해 음성의 세기 및 음성의 위치를 측정할 수 있는 음원의 위치측정이 가능한 마이크로폰을 제공함에 있다.
An object of the present invention is to solve the problem of a conventional microphone. More specifically, the present invention relates to a sound source capable of detecting the vibration of an oscillating member vibrating by voice, And a position-measurable microphone.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따르면, 플레이트 형상을 가지며 음원에서 발생된 음파에 의해 탄성을 가지며 굽힘이 발생할 수 있도록 형성된 복수 개의 진동부재, 복수 개의 상기 진동부재에 대응하는 개수를 가지며 상부에 상기 진동부재가 적층되어 상기 진동부재와의 사이에 공기층을 형성하는 함몰홈이 형성되고, 음파에 의해 상기 진동부재가 진동 가능하도록 상기 함몰홈 상부에 결합되는 케이스 및 상기 함몰홈 내부에서 상부 방향에 배치되는 제1전극, 상기 진동부재상에서 상기 제1전극과 마주보며 대응하는 위치에 형성되는 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극에 서로 다른 극성의 전압을 인가하여 상기 진동부재의 진동에 따라 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 정전용량이 변화하는 것을 감지하고 상기 진동부재의 진동을 측정하는 감지수단을 포함하는 진동감지유닛을 포함하며, 복수 개의 상기 진동부재는 서로 평행하지 않게 배치되어 상기 음원에서 발생된 음파에 의해 독립적으로 진동하고, 상기 진동감지유닛은 상기 진동부재의 개수에 대응하여 각각에 구비되어 독립적으로 진동하는 상기 진동부재의 진동을 감지하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a vibration device comprising: a plurality of vibration members having a plate shape and having elasticity by a sound wave generated from a sound source and capable of generating bending; A case in which the vibration member is laminated to form a recessed groove for forming an air layer between the vibration member and the vibration member, a case coupled to an upper portion of the recessed groove so that the vibration member can be vibrated by sound waves, A second electrode formed on the vibration member at a position corresponding to the first electrode and corresponding to the first electrode, and a second electrode formed on the vibration member, The first electrode and the second electrode are connected to the first electrode and the second electrode, Wherein the plurality of vibration members are arranged so as not to be parallel to each other and independently vibrate by sound waves generated from the sound source, and the vibration detection unit corresponds to the number of the vibration members And detecting vibrations of the vibrating member which are independently provided in the respective vibrating members.

또한, 상기 진동부재의 횡 방향을 따라 양방향으로 돌출 형성되며 상기 진동부재의 진동 시 회전축으로 작용하되 비틀림이 발생할 수 있는 힌지부를 포함하며, 상기 힌지부에 의해 상기 진동부재와 상기 함몰홈 사이에 상기 공기층이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.The hinge unit includes a hinge unit protruding in both directions along the transverse direction of the oscillating member and acting as a rotating shaft during oscillation of the oscillating member to cause twisting, And an air layer is formed.

또한, 상기 진동부재는 복수 개 각각에 구비된 상기 힌지부를 회전축으로 하여 진동하며, 상기 회전축이 교차되도록 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.The vibrating members may be arranged such that the vibrating members are vibrated with the hinge units provided on each of the plurality of vibrating members as rotation axes, and the rotation axes intersect with each other.

또한, 상기 진동부재는 세 개로 구성되며 각각의 일측 끝단부에 의해 삼각형상을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the vibration member may be formed in a triangular shape by three end portions.

또한, 상기 진동부재는 적어도 하나 이상으로 공기가 연통될 수 있도록 형성된 연통홀을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The vibration member may include at least one communication hole formed to allow air to communicate therewith.

또한, 상기 연통홀은 복수 개의 크기 또는 개수를 조절하여 통과하는 공기의 감쇄를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
In addition, the communication hole may control a plurality of sizes or numbers of air holes to adjust attenuation of air passing through the communication holes.

상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.In order to solve the above problems, the present invention has the following effects.

첫째, 음파에 의해서 진동하는 복수 개의 진동부재를 회전축이 교차되도록 복수 개를 배치하여 음파에 의한 진동을 위치별로 측정하고 이에 대한 측정값을 통해 음파의 세기 및 위치를 측정함으로써 마이크로폰의 소형화와 음원의 위치측정을 동시에 수행할 수 있는 효과가 있다.First, a plurality of vibration members vibrating by sound waves are arranged so as to intersect the rotation axis, and vibration of sound waves is measured for each position, and the intensity and position of the sound waves are measured through the measured values. It is possible to perform position measurement at the same time.

둘째, 음파에 의해서 진동하는 진동부재 및 이를 지지하는 케이스상에 각각 한 쌍의 전극을 구비하고, 전극 사이의 정전용량 변화를 통해 보다 정밀하게 진동부재의 진동을 감지할 수 있는 효과가 있다.Secondly, each of the pair of electrodes is provided on a vibrating member that vibrates by a sound wave and a case that supports the vibrating member, and vibrations of the vibrating member can be sensed more precisely through a change in capacitance between the electrodes.

본 발명의 효과들은 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 종래 발명에 따른 Ormia ocheracea의 청각구조를 도시한 도면;
도 2는 도 1의 Ormia ocheracea의 청각구조를 기계적 시스템으로 도시한 도면;
도 3은 도 1의 Ormia ocheracea의 청각구조에서 고막의 감쇄비를 변경하면서 실험한 데이터를 도시한 그래프;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로폰을 개략적으로 도시한 사시도;
도 5는 도 4의 마이크로폰에 음파가 전달되어 진동하는 모습을 개략적으로 도시한 도면;
도 6은 도 4의 마이크로폰에서 진동부재를 개략적으로 도시한 사시도; 및
도 7은 도 4의 마이크로폰에서 복수 개의 진동부재가 음파를 감지하는 상태를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating an auditory structure of Ormia ocheracea according to the prior art;
Figure 2 shows a hearing structure of Ormia ocheracea of Figure 1 as a mechanical system;
FIG. 3 is a graph showing data experimented with changing the attenuation ratio of the eardrum in the auditory structure of Ormia ocheracea of FIG. 1; FIG.
4 is a perspective view schematically showing a microphone according to an embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a schematic view showing a state where a sound wave is transmitted to the microphone of FIG. 4 and vibrates; FIG.
FIG. 6 is a perspective view schematically showing a vibration member in the microphone of FIG. 4; FIG. And
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a plurality of vibrating members in the microphone of FIG. 4 detects a sound wave.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통하여 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정형태로 한정하려는 것이 아니라 본 실시예를 통해서 좀더 명확한 이해를 돕기 위함이다.Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, it is not intended to limit the invention to any particular form but to facilitate a more thorough understanding of the present invention.

또한, 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.In the following description of the present embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and symbols, and further description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 마이크로폰을 설명하기에 앞서, 종래의 구현모델인 미국등록특허 US 7,826,629호을 검토하여 힌지부 및 진동 부재에 의해 발생하는 감쇄(이하 'Cs'라 한다)가 임계 감쇄(critical damping) 즉 감쇄비가 1에 근접해야 하는지를 설명한다.Prior to describing the microphone according to the present invention, a conventional implementation model US Patent No. 7,826,629 has been reviewed and the attenuation (hereinafter referred to as 'Cs') generated by the hinge portion and the vibration member is subjected to critical damping Describe whether the attenuation ratio should be close to 1.

상기 미국특허에 따른 모델에서는 케이스가 하측으로 개방되어 유체에 의한 감쇄는 발생하지 않고 힌지부의 비틀림 및 진동 부재의 굽힘에 의한 감쇄만이 존재한다. In the model according to the US patent, the case is opened to the lower side so that attenuation due to the fluid does not occur and only the attenuation due to the twisting of the hinge and the bending of the vibration member exists.

따라서, 비록 본 미국발명이 Ormia ochracea의 청각모델을 구현한 가장 진보적인 모델로 평가 받지만 Ormia ochracea와 같은 임계 감쇄(critical damping)를 구현하지 못하였기 때문에 Ormia ochracea와 같은 양 고막 사이의 진동차이를 보여주지 못하였다.Thus, even though this US figure was evaluated as the most advanced model of the hearing model of Ormia ochracea, it did not implement critical damping like Ormia ochracea, so it showed the difference of vibration between the eardrums like Ormia ochracea I did not.

이외의 다른 연구에서도 Ormia ochracea의 청각과 같은 성능을 가지지 못하는 가장 큰 이유도 최적의 감쇄, 즉 임계 감쇄(critical damping)를 구현하는데 실패했기 때문이다.Other studies have also failed to achieve optimum attenuation, or critical damping, because the orchestration of Ormia ochracea does not have the same performance.

따라서, 이러한 Ormia ochracea의 청각모델을 구현하기 위한 가장 큰 문제점이 어떠한 방식으로 본 발명의 실시예에서 기 설정된 값으로 표현된 임계 감쇄(critical damping)를 구현할 지의 여부이다.Therefore, the biggest problem for implementing the auditory model of the Ormia ochracea is how to implement the critical damping expressed in the preset value in the embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 Ormia ocheracea의 청각구조를 기계적 시스템으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 1의 Ormia ocheracea의 청각구조에서 고막의 감쇄비를 변경하면서 실험한 데이터를 도시한 그래프로서 (a)는 Cs가 임계감쇄인 경우 (b)는 Cs가 임계감쇄의 10배로 감쇄된 경우 (c)는 임계감쇄의 0.1배로 감쇄된 경우 (d)는 감쇄가 없는 경우를 나타낸다.FIG. 2 is a view showing the auditory structure of Ormia ocheracea shown in FIG. 1 as a mechanical system, FIG. 3 is a graph showing data experimented by changing the attenuation ratio of the eardrum in the auditory structure of Ormia ocheracea of FIG. 1, (B) shows the case where Cs is attenuated by 10 times the critical attenuation. (C) shows the case where the attenuation is attenuated by 0.1 times the critical attenuation.

먼저, 구체적으로 Ormia ochracea의 청각구조가 방향을 측정하는 방법에 대하여 살펴보면 Ormia ochracea의 청각구조에 대한 운동방정식은 하기와 같다.First, the method of measuring the direction of the auditory structure of Ormia ochracea is as follows. The equation of motion for the auditory structure of Ormia ochracea is as follows.

상술한 식을 기초로, 5 kHz의 음파가 Ormia ochracea의 각 고막에 같은 크기로 2.5 μsec 의 ITD(inter-aural time differance)로 도달한 경우에 고막은 50 μsec의 위상차와 10 dB의 크기 차를 가지고 각각 진동한다. Based on the above equation, when the sound waves of 5 kHz reach the same size of each eardrum of Ormia ochracea with 2.5 μsec inter-aural time difference (ITD), the eardrum has a phase difference of 50 μsec and a difference of 10 dB Each has to oscillate.

이는 Ormia ochracea의 두 고막이 두 가지 형태의 진동모드인 굽힘모드(bending mode)와 비틀림모드(rocking mode)에 근거하여 커플링된 기계적 시스템이기 때문이다.This is because the two eardrums of the Ormia ochracea are coupled mechanical systems based on two types of vibration modes: bending mode and rocking mode.

여기서, 굽힘모드(bending mode)는 양 고막을 연결하는 힌지 부분에 굽힘이 발생할 경우를 의미하며 비틀림모드(rocking mode)는 힌지 부분에 비틀림이 발생하는 것을 의미한다.Here, the bending mode refers to a case where bending occurs at a hinge portion connecting both eardrums, and the rocking mode means that a hinge portion is twisted.

한편, 힌지 부분을 통한 커플링과 감쇄로 인해 음파가 먼저 인가되는 측 고막의 회전이 부분적으로 다른 측 고막도 같은 방향으로 회전하도록 하고, 이 커플링된 효과로 인해 다른 측 고막에 같은 음파가 도달했을 경우 이것으로 인한 회전량을 감소시키는 효과를 발생시킨다. On the other hand, due to the coupling and damping through the hinge portion, the rotation of the side eardrum to which the sound wave is first applied partially causes the other side eardrum to rotate in the same direction, and the same sound wave reaches the other side eardrum The effect of reducing the amount of rotation due to this occurs.

결론적으로, 음파가 비록 같은 크기로 양측 고막에 전달되더라도 감쇄 및 커플링에 의해 음파를 먼저 받은 쪽의 고막이 상대적으로 더 큰 세기로 울리게 되어 음파의 방향을 측정하게 된다.As a result, even if the sound waves are transmitted to the both eardrums with the same size, the eardrum that has received the sound waves first by the attenuation and coupling sounds at relatively higher intensity, and the direction of the sound waves is measured.

이와 같은 원리를 이용해 음파의 방향을 알 수 있는 마이크로폰을 구성하기 위해서는 양측 고막의 커플링감쇄를 구현해야 한다.In order to construct a microphone that can recognize the direction of a sound wave using this principle, it is necessary to implement coupling attenuation of both eardrums.

도 2 또는 도 3을 참조하면, Ormia ochracea의 청각모델에서 양 고막 사이의 커플링 감쇄(coupling damping, 이하 'Ct'라 한다)는 재료 자체가 감쇄를 하도록 해야 하나 이러한 재료는 거의 없으므로 Ct는 0으로 가정하며, Cs만이 존재하는 경우에 Cs의 값이 임계 감쇄(critical damping)에 있는 경우와 그렇지 않은 경우를 비교하게 되면 진동 크기의 차가 매우 크게 나타나는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 2 or FIG. 3, coupling damping (hereinafter referred to as 'Ct') between the eardrum in the auditory model of Ormia ochracea requires the material itself to attenuate, , And it can be seen that the difference between the magnitudes of the vibration magnitudes is very large when the values of Cs are in critical damping and the magnitudes of the magnitudes of the magnitudes of the magnitudes of the magnitudes of the magnitudes of the magnitudes of the magnitudes of the magnitudes of the magnitudes of the magnitudes of the magnitudes are compared.

여기서, 가장 큰 차이를 나타내는 지점은 힌지부에 비틀림(rocking)이 발생할 시의 공진 주파수, 대략 7kHz 부근에서 나타난다.Here, the point showing the greatest difference appears at a resonance frequency of about 7 kHz when rocking occurs in the hinge portion.

또한, Ct를 0으로 가정하기 때문에 진동 부재의 굽힙(bending)이 발생할 시의 공진 주파수, 대략 30kHz에 근접하게 되면 좌 우측 빔 사이의 진동 차이가 급속히 감소한다. 이러한 해석 결과에 따르면 Ormia ochracea의 청각모델을 통해 음향 감지 기능을 명확하게 구현하기 위해서는 Cs가 임계 감쇄(critical damping), 즉 감쇄비가 1에 근접해야 한다는 것을 나타낸다.In addition, since Ct is assumed to be 0, the vibration difference between the right and left beams rapidly decreases when the resonance frequency when bending of the vibration member occurs, approaching approximately 30 kHz. According to the results of this analysis, Cs indicates critical damping, that is, the attenuation ratio should be close to 1, in order to clearly implement the acoustic sensing function through the auditory model of the Ormia ochracea.

이러한 내용을 기초로 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로폰에 대하여 설명한다.The microphone according to the first embodiment of the present invention will now be described based on the above description.

도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 마이크로폰의 구성에 대해서 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.Referring to FIGS. 4 to 6, the configuration of a microphone according to the first embodiment of the present invention will be schematically described below.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로폰을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 마이크로폰에 음파가 전달되어 진동하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 4 is a perspective view schematically showing a microphone according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view schematically showing a state where a sound wave is transmitted to the microphone of FIG. 4 to vibrate.

그리고 도 6은 도 4의 마이크로폰에서 진동부재를 개략적으로 도시한 사시도이다.And Fig. 6 is a perspective view schematically showing a vibration member in the microphone of Fig.

본 발명에 따른 마이크로폰은 음파에 의해 진동하는 진동부재(100)의 진동을 감지함과 동시에 음파가 발생된 진원의 위치를 파악할 수 있는 장치로써, 크게 진동부재(100), 케이스(200) 및 진동감지유닛(300)을 포함한다.The microphone according to the present invention is capable of detecting the vibration of the vibration member 100 vibrating by a sound wave and detecting the position of the end point where the sound wave is generated. The microphone 100 includes a vibration member 100, a case 200, Sensing unit (300).

상기 진동부재(100)는 얇은 플레이트 형태로 형성되어 발생된 상기 음파에 의해 진동을 하도록 구성되며, 이에 따라 음파의 방향을 측정하도록 하는 매개체 역할을 한다.The vibrating member 100 is formed in the form of a thin plate and is configured to vibrate by the generated sound waves, thereby serving as a medium for measuring the direction of a sound wave.

여기서, 상기 진동부재(100)는 복수 개로 구성되며 상호 다른 위치에 배치되며, 음원(S: 도 7참조)으로부터 발생된 음파에 의해 각각이 독립적으로 진동하도록 구성된다.Here, the vibration member 100 includes a plurality of vibration members 100 disposed at mutually different positions, and are configured to vibrate independently by sound waves generated from a sound source S (see FIG. 7).

구체적으로 본 발명의 실시예에서 상기 진동부재(100)는 멤스(microelectro mechanical systems: MEMS)공정을 통해 제조되나 이에 제한되는 것은 아니다.Specifically, in the embodiment of the present invention, the vibration member 100 is manufactured through a microelectro-mechanical systems (MEMS) process, but is not limited thereto.

이와 같이 구성된 상기 진동부재(100)는 공기에 의해 탄성을 가지며 굽힘이 발생할 수 있도록 구성되어 음파에 의해 진동이 발생함과 동시에 적어도 일부가 탄성을 가지며 진동하여 음파를 감쇄시킬 수 있도록 구성된다.The vibration member 100 constructed as described above has elasticity by air and can generate bending, so that vibration is generated by a sound wave, at least a part of the vibration is elastic, and vibration and sound waves are attenuated.

상기 진동부재(100)는 도 6에 도시된 바와 같이 크게 판부재(110), 힌지부(120) 및 연통홀(130)을 포함한다.The vibration member 100 includes a plate member 110, a hinge 120, and a communication hole 130 as shown in FIG.

상기 판부재(110)는 플레이트 형태로 얇게 형성되어 외부에서 작용하는 음파에 의해 진동 가능하도록 후술하는 상기 케이스(200)와 결합되며 탄성을 가지도록 구성된다.The plate member 110 is formed to be thin in a plate shape and configured to have elasticity in combination with the case 200 described later so as to be vibrated by external sound waves.

그리고 상기 판부재(110)에 음파가 작용하는 경우 진동을 함과 동시에 휘어짐이 발생하여 진동을 감쇄시킬 수 있도록 구성된다.When a sound wave acts on the plate member 110, the plate member 110 vibrates and flexes to attenuate vibration.

본 실시예에서 상기 판부재(110)는 사각형태를 가지며 상호 대응하도록 횡 방향을 따라 돌출 형성된 상기 힌지부(120)가 구비된다.In the present embodiment, the plate member 110 has a rectangular shape and is provided with the hinge portion 120 protruding along the lateral direction to correspond to each other.

구체적으로 상기 힌지부(120)는 상기 진동부재(100)의 횡 방향을 따라 양방향으로 돌출 형성되며 상기 판부재(110)의 진동 시 회전축으로 작용하되 비틀림이 발생할 수 있도록 구성된다.Specifically, the hinge unit 120 is formed to protrude in both directions along the transverse direction of the vibration member 100, and acts to act as a rotation axis when vibrating the plate member 110, and to be distorted.

그리고 상기 힌지부(120)는 상기 케이스(200)상에 상기 판부재(110)가 음파에 의해 진동할 수 있도록 상기 판부재(110)와 상기 케이스(200)를 결합시킨다. 여기서, 상기 판부재(110)와 상기 케이스(200) 사이에는 상기 힌지부(120)에 의해 공기층이 형성되도록 결합된다.The hinge unit 120 couples the plate member 110 and the case 200 to the case 200 so that the plate member 110 can be vibrated by a sound wave. Here, an air layer is formed between the plate member 110 and the case 200 by the hinge part 120.

본 실시예에서 상기 힌지부(120)는 도시된 바와 같이 상기 판부재(110)와 일체로 형성될 수 있으며, 상기 판부재(110)가 음파에 의해 진동하는 경우 비틀림이 발생하며 이에 따라 복원력이 작용함으로써 상기 판부재(110)의 진동을 감쇄시킨다.In the present embodiment, the hinge unit 120 may be formed integrally with the plate member 110, and when the plate member 110 is vibrated by a sound wave, twisting occurs, The vibration of the plate member 110 is attenuated.

이때, 상기 힌지부(120)는 상기 판부재(110)의 중앙부 양측에 형성되며, 상기 판부재(110)의 진동 시 진동의 중심축이 된다.The hinge portion 120 is formed on both sides of the central portion of the plate member 110 and serves as a central axis of vibration when the plate member 110 vibrates.

즉, 상기 판부재(110)는 음파에 의해 진동 시 상기 힌지부(120)를 중심으로 하여 진동을 하게 되며, 상기 힌지부(120)는 비틀림이 발생하여 상기 판부재(110)의 진동을 감쇄시킨다.That is, when the plate member 110 vibrates due to sound waves, the plate member 110 vibrates about the hinge unit 120, and the hinge unit 120 is twisted to reduce vibration of the plate member 110 .

한편, 상기 연통홀(130)은 상기 판부재(110)상에서 상하방향으로 연통되어 형성되며, 인가되는 음파에 반응하여 진동하는 상기 판부재(110)의 진동을 감쇄시킨다.Meanwhile, the communication hole 130 communicates with the plate member 110 in the up-and-down direction to attenuate vibration of the plate member 110 vibrating in response to applied sound waves.

구체적으로 상기 연통홀(130)은 상기 케이스(200)와 상기 판부재(110) 사이에 형성된 상기 공기층에 존재하는 공기가 상기 판부재(110)의 진동 시 통과하는 통로의 역할을 수행한다.Specifically, the communication hole 130 serves as a passage through which the air existing in the air layer formed between the case 200 and the plate member 110 passes when the plate member 110 vibrates.

이와 같이 상기 연통홀(130)이 구성됨으로써 상기 판부재(110)의 진동 시 공기가 상기 연통홀(130)을 통과하는 과정에서 상기 판부재(110)의 굽힘 및 상기 힌지부(120)의 비틀림과 함께 추가적인 감쇄를 제공하여 상기 판부재(110)의 진동을 감쇄시킨다.As the communication hole 130 is formed as described above, the air bubbles of the plate member 110 and the twist of the hinge part 120 during the passage of the air through the communication hole 130 To attenuate the vibrations of the plate member 110. [0035]

이에 따라 상기 진동부재(100)의 진동 시 상기 판부재(110), 상기 힌지부(120) 및 상가 상기 연통홀(130)에 의한 감쇄가 임계감쇄, 즉 상기 진동부재(100)에 의한 감쇄비가 1에 근접할 수 있도록 한다.The attenuation due to the plate member 110, the hinge portion 120 and the upper communication hole 130 during the vibration of the vibration member 100 is reduced by the critical attenuation, that is, the attenuation ratio by the vibration member 100 1 < / RTI >

여기서, 상기 진동부재(100)에 의한 감쇄는 상술한 바와 같이 상기 판부재(110)의 굽힘에 의한 감쇄, 상기 힌지부(120)의 비틀림에 의한 감쇄 및 상기 연통홀(130)을 통해 이동하는 공기층으로부터의 감쇄가 포함된 감쇄며, 각각의 소재 및 탄성변형을 통해 감쇄가 조절될 수 있다.As described above, the attenuation by the vibration member 100 is attenuated by the bending of the plate member 110, the attenuation due to the twisting of the hinge unit 120, and the attenuation due to the movement through the communication hole 130 The attenuation includes attenuation from the air layer, and attenuation can be controlled through each material and elastic deformation.

또한, 상기 연통홀(130)의 크기 및 개수 등을 조절함으로써 상기 진동부재(100) 전체의 진동에 대한 감쇄가 임계감쇄에 근접하도록 조절될 수 있다. Also, by adjusting the size and the number of the communication holes 130, the attenuation of vibration of the entire vibration member 100 can be adjusted to approach the critical attenuation.

본 발명에서 상기 연통홀(130)은 적어도 하나 이상으로 상기 판부재(110)가 연통될 수 있도록 형성되며, 도시된 바와 같이 복수 개로 구성될 수도 있다.In the present invention, at least one of the communication holes 130 is formed to communicate with the plate member 110, and may be formed as a plurality as shown in the figure.

그리고 상기 연통홀(130)은 복수 개의 크기 또는 개수를 조절하여 통과하는 공기의 감쇄를 조절하도록 구성될 수 있다.The communication hole 130 may be configured to control the attenuation of the air passing through the plurality of sizes or numbers.

이와 같이 본 발명에 따른 상기 진동부재(100)는 상기 판부재(110), 상기 힌지부(120) 및 상기 연통홀(130)을 포함하며, 상기 진동부재(100)는 음파에 의해 진동 시 감쇄비가 1이 되도록 진동한다.The vibration member 100 according to the present invention includes the plate member 110, the hinge unit 120 and the communication hole 130, and the vibration member 100 is attenuated So that the ratio becomes 1.

한편, 본 발명의 실시예와 같이 상기 진동부재(100)는 복수 개로 구성되며, 상기 힌지부(120)를 회전축으로 하여 각각이 독립적으로 진동한다. 이때, 상기 음원(S)으로부터 발생된 음파는 상기 복수 개의 진동부재(100) 각각에 도달하여 각 진동부재(100)를 진동하게 된다. In the meantime, as in the embodiment of the present invention, the vibration member 100 is composed of a plurality of vibrating members, and the vibrating members 100 independently oscillate with the hinge unit 120 as a rotation axis. At this time, a sound wave generated from the sound source S reaches each of the plurality of vibration members 100, and vibrates the vibration members 100.

여기서 각각의 상기 진동부재(100)는 음원(S)의 위치를 가리키면서 상기 진동부재(100)의 회전축을 포함하는 가상의 평면이 결정되는 방식으로 진동하게 되고 복수개의 상기 진동부재(100)로부터 결정되는 이런 가상의 평면들의 교차점을 찾아 상기 상기 음원(S)의 위치를 파악할 수 있다.Each of the vibration members 100 vibrates in such a manner that a virtual plane including the rotation axis of the vibration member 100 is determined while pointing to the position of the sound source S, The position of the sound source S can be determined by finding the intersection of the virtual planes.

본 실시예에서 상기 진동부재(100)는 도시된 바와 같이 세 개로 구성되며, 상기 판부재(110)의 일측변이 정삼각형 형태를 이루도록 배치된다.In this embodiment, the vibrating member 100 is composed of three pieces as shown in the figure, and one side of the plate member 110 is arranged to have an equilateral triangle shape.

즉, 상기 판부재(110) 각각의 힌지부(120)를 회전축으로 하여 회전축이 방사형으로 교차되도록 배치되며, 이에 따라, 상기 상기 음원(S)으로부터 발생된 음파는 독립적으로 각각의 상기 진동부재(100)에 도달하여 진동시킨다.That is, the rotation axis is radially intersected with the hinge part 120 of each plate member 110 as a rotation axis, so that the sound waves generated from the sound source S are independently applied to the respective vibration members 100).

이와 같이 상기 진동부재(100)가 삼각형태를 이루며 상기 회전축을 중심으로 하여 상기 상기 음원(S)으로부터 발생된 음파에 의해 각각이 독립적으로 진동한다.As described above, the vibration member 100 has a triangular shape and is independently vibrated by the sound waves generated from the sound source S about the rotation axis.

물론 이와 달리 상기 진동부재(100)가 세 개보다 많은 개수를 가지도록 구성되며 각각이 평행하지 않도록 배치될 수도 있다.Alternatively, of course, the oscillating members 100 may be arranged so as to have more than three and not be parallel to each other.

여기서, 상기 진동부재(100)가 세 개 이상으로 구성됨에 따라 상기 음원(S)에서 발생된 음파가 각각의 상기 진동부재(100)에 도달하여 진동하게 된다. Here, since the vibration member 100 is composed of three or more members, the sound waves generated from the sound source S reach the respective vibration member 100 and vibrate.

이 때 각 진동부재(100)는 음원의 위치를 가리키면서 진동부재(100)의 회전축을 포함하는 가상의 평면이 결정되는 방식으로 진동하게 되고 복수개의 진동부재(100)로부터 결정되는 이런 가상의 평면들의 교차점을 찾아 상기 음원(S)의 위치를 파악할 수 있다.At this time, each vibration member 100 vibrates in such a manner that a virtual plane including the rotation axis of the vibration member 100 is determined while pointing to the position of the sound source, and these virtual planes 100 determined from the plurality of vibration members 100 The position of the sound source S can be determined by finding the intersection.

한편, 본 발명에 따른 상기 케이스(200)는 상기 진동부재(100)가 상기 힌지부(120)를 중심으로 진동 가능하도록 결합되는 구성으로써, 상기 진동부재(100)가 상부에 적층되어 음파에 의해 상기 진동부재(100)가 진동 가능하도록 결합되는 함몰홈(210)이 형성된다.The case 200 according to the present invention is configured such that the vibrating member 100 is coupled to the hinge 120 so that the vibrating member 100 can oscillate about the hinge 120. The vibrating member 100 is stacked on top of the case 200, A recess 210 is formed in which the vibration member 100 is vibratably coupled.

상기 함몰홈(210)은 상기 케이스(200)의 상면에 소정의 깊이를 가지며 함몰 형성되고, 상기 함몰홈(210)의 상부에서 적층형태로 상기 진동부재(100)가 안착된다.The recessed recess 210 is recessed with a predetermined depth on the upper surface of the case 200 and the elastic member 100 is seated on the recessed recess 210 in a laminated form.

여기서, 상기 진동부재(100)는 상기 함몰홈(210)의 상부에 안착되며, 상기 함몰홈(210)에 의해 상기 판부재(110)와 상기 케이스(200) 사이에 공기층이 형성된다.The vibration member 100 is seated on the recess 210 and an air layer is formed between the plate member 110 and the case 200 by the recess 210.

본 발명에 따른 상기 함몰홈(210)은 상기 진동부재(100)의 개수에 대응하여 복수 개로 형성되며 상기 진동부재(100)가 상기 함몰홈(210)에 대응하여 상부에 안착된다.The plurality of depressed grooves 210 according to the present invention are formed corresponding to the number of the vibrating members 100 and the vibrating member 100 is seated on the upper portion corresponding to the depressed grooves 210.

구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 상기 케이스(200)는 상기 함몰홈(210)이 상면에 함몰되어 형성되며, 상기 힌지부(120)가 안착될 수 있도록 하는 안착홈(220)이 형성될 수 있다.Specifically, in the case 200 according to the embodiment of the present invention, the recessed groove 210 is formed on the upper surface of the case 200, and a seating groove 220 in which the hinge portion 120 is seated can be formed. have.

그리고 상기 안착홈(220)에 상기 힌지부(120)가 안착됨으로써 상기 함몰홈(210)과 상기 판부재(110) 사이에 공기층이 형성되고, 상기 공기층에 의해 상기 진동부재(100)의 감쇄가 조절된다.An air layer is formed between the recessed groove 210 and the plate member 110 by seating the hinge portion 120 in the seating groove 220. The air layer suppresses the attenuation of the vibration member 100 .

이에 따라 상기 힌지부(120)가 상기 안착홈(220) 내에 안착되어 상기 판부재(110)가 상기 케이스(200)상에서 상기 함몰홈(210) 상부에 이탈되지 않고 안정적으로 위치할 수 있다.The hinge unit 120 is seated in the seating groove 220 so that the plate member 110 can be stably positioned without being detached from the upper portion of the recess 200 on the case 200.

본 실시예에서 상기 케이스(200)는 하나로 구성되며, 상기 베이스상에 복수 개의 함몰홈(210)이 상기 판부재(110)의 배치에 대응하도록 형성된다.In this embodiment, the case 200 is formed as a single unit, and a plurality of recesses 210 are formed on the base to correspond to the arrangement of the plate members 110.

구체적으로 상기 케이스(200)의 상면에 상기 함몰홈(210)이 함몰되어 형성되며 도시된 바와 같이 상기 판부재(110)가 삼각형상으로 배치되도록 상기 함몰홈(210)이 이에 대응하여 형성된다.Concretely, the recessed groove 210 is formed on the upper surface of the case 200, and the recessed groove 210 is formed correspondingly so that the plate member 110 is arranged in a triangular shape as shown in the figure.

그리고 상기 판부재(110)는 상기 힌지부(120)에 의해 상기 함몰홈(210)의 상부에 적층 형태로 배치되며 각각의 상기 판부재(110)와 상기 함몰홈(210) 사이에 공기층이 형성된다.The plate member 110 is disposed on the upper portion of the recessed recess 210 by the hinge 120 and an air layer is formed between the plate member 110 and the recessed recess 210 do.

본 실시예에서 상기 함몰홈(210)은 상기 판부재(110)와 균일한 이격거리를 가지며 상기 진동부재(100)의 형상에 대응하도록 형성되고, 상기 함몰홈(210)의 깊이에 따라 상기 공기층의 두께가 조절되어 상기 진동부재(100)의 감쇄가 임계감쇄에 근접하도록 형성된다.The recessed groove 210 has a uniform spacing distance from the plate member 110 and is formed to correspond to the shape of the vibration member 100. The depth of the recessed groove 210 allows the air layer The thickness of the vibrating member 100 is adjusted so that the attenuation of the vibrating member 100 is close to the critical attenuation.

이와 같이 상기 케이스(200)는 상기 진동부재(100)의 개수에 대응하는 개수의 상기 함몰홈(210)이 형성되며, 각각의 상기 진동부재(100)가 상기 함몰홈(210)에 대응하여 상부에 적층형태로 배치되며 상기 진동부재(100)의 진동 시 감쇄가 임계감쇄에 근접할 수 있도록 공기층이 형성된다.The case 200 is formed with the number of the recesses 210 corresponding to the number of the oscillation members 100 and each of the oscillation members 100 corresponds to the recesses 210 corresponding to the recesses 210, And an air layer is formed so that attenuation upon vibration of the vibration member 100 can approach the critical attenuation.

한편, 본 발명에 따른 상기 진동감지유닛(300)은, 상기 판부재(110)가 음파에 의해 진동하는 경우 상기 함몰홈(210)과의 이격거리를 감지함으로써, 음파의 세기 및 위치를 측정하기 위한 구성으로써 크게 제1전극(320) 및 제2전극(310) 및 감지수단(미도시)을 포함한다.Meanwhile, the vibration sensing unit 300 according to the present invention senses a distance from the recess 210 when the plate member 110 is vibrated by a sound wave, thereby measuring the intensity and position of a sound wave And includes a first electrode 320 and a second electrode 310, and sensing means (not shown).

상기 제1전극(320)은 상기 함몰홈(210) 내부에서 상부 방향에 배치되고, 상기 제2전극(310)은 상기 진동부재(100)상에서 상기 제1전극(320)과 마주보며 대응하는 위치에 형성된다.The first electrode 320 is disposed in an upward direction within the depression groove 210 and the second electrode 310 is opposed to the first electrode 320 on the vibration member 100 at a corresponding position As shown in FIG.

이와 같은 상기 제1전극(320) 및 상기 제2전극(310)에는 전원이 연결되어 상기 제1전극(320)과 상기 제2전극(310) 각각에 서로 다른 전압을 인가한다. 이때, 상기 제1전극(320) 및 상기 제2전극(310)은 도체로 구성되며 상기 제1전극(320)과 상기 제2전극(310) 사이에는 전기에너지가 축적된다. A power source is connected to the first electrode 320 and the second electrode 310 to apply different voltages to the first electrode 320 and the second electrode 310, respectively. In this case, the first electrode 320 and the second electrode 310 are made of conductors, and electric energy is accumulated between the first electrode 320 and the second electrode 310.

그리고 이와 같이 상기 제1전극(320)과 상기 제2전극(310) 사이에 축적된 전기에너지는 상기 감지수단에 의해 정전용량이 감지된다. The electric energy accumulated between the first electrode 320 and the second electrode 310 is sensed by the sensing means.

즉, 상기 감지수단은 상기 제1전극(320)과 상기 제2전극(310)에 연결되어 서로 다른 극성의 전압을 인가하여 상기 진동부재(100)의 진동에 따라 상기 제1전극(320)과 상기 제2전극(310) 사이에 정전용량이 변화하는 것을 감지한다.That is, the sensing means is connected to the first electrode 320 and the second electrode 310 and applies voltages of different polarities to the first electrode 320 and the second electrode 310 according to the vibration of the vibration member 100, And detects a change in capacitance between the second electrodes 310.

그리고 상기 감지수단에서 감지되는 정전용량의 변화를 통해 상기 진동부재(100)의 진동세기 및 진동주기 등을 측정할 수 있다.The vibration intensity and vibration period of the vibration member 100 can be measured through the change of the capacitance sensed by the sensing means.

구체적으로 본 실시예에서 상기 제1전극(320)과 상기 제2전극(310)사이에 상기 공기층이 구비되며, 상기 제1전극(320)과 상기 제2전극(310)에 서로 다른 극성의 전압이 인가된다.Specifically, in this embodiment, the air layer is provided between the first electrode 320 and the second electrode 310, and the first electrode 320 and the second electrode 310 have different polarity voltages .

이에 따라 상기 제1전극(320)과 상기 제2전극(310)이 축전기와 같은 상태가 되며 상기 제1전극(320)과 상기 제2전극(310) 사이에 전기에너지가 축전된다.As a result, the first electrode 320 and the second electrode 310 are in the same state as the capacitor, and electric energy is stored between the first electrode 320 and the second electrode 310.

이후, 음파에 의해 상기 판부재(110)가 진동하는 경우 상기 판부재(110)의 진동에 의해 상기 제2전극(310)의 위치가 변화하게 되며 상기 제1전극(320)과의 이격거리가 변화하며, 이에 따라 상기 감지수단에서 감지되는 정전용량이 변화하게 된다.Thereafter, when the plate member 110 is vibrated by the sound waves, the position of the second electrode 310 is changed by the vibration of the plate member 110, and the distance from the first electrode 320 So that the electrostatic capacitance sensed by the sensing means changes.

상기 정전용량은 정전용량(capacitance), C는 C=(ε_0 KA)/d로 나타낼 수 있는데 여기서, ε0는 유전율(permittivity of free space constant), K는 유전상수(dielectric constant of the material in the gap), A는 두 도체간의 겹치는 넓이, d는 두 도체간 거리가 된다. The capacitance can be expressed as a capacitance C, where C is the permittivity of the free space constant, K is the dielectric constant of the material in the gap < RTI ID = 0.0 > ), A is the overlapping area between two conductors, and d is the distance between two conductors.

유전율과 유전상수는 본 발명의 경우 두 도체(상기 제1전극(320)과 상기 제2전극(310))간에 공기가 차 있으므로 공기의 유전율과 유전상수를 사용하면 된다. A는 전극이 크기와 위치가 정해지면 이 또한 상수가 된다. 그러면 정전용량의 변화는 두 도체간 거리 d에 반비례하게 되고 따라서, d는 정해진 상수들, ε_0 KA을 정전용량으로 나누어 구할 수 있다.In the present invention, the permittivity and the dielectric constant are the same between the two conductors (the first electrode 320 and the second electrode 310), so that the dielectric constant and the dielectric constant of air can be used. A is also a constant when the electrode is sized and positioned. The change in capacitance is then inversely proportional to the distance d between the two conductors, so d can be determined by dividing the given constants, ε_0 KA, by the capacitance.

이와 같이 상기 제1전극(320)과 상기 제2전극(310) 사이의 정전용량이 변화하는 것을 감지하고 이에 따라 상기 제1전극(320)과 상기 제2전극(310) 사이의 이격거리 변화를 감지할 수 있다.The change in the capacitance between the first electrode 320 and the second electrode 310 is detected and the change in the distance between the first electrode 320 and the second electrode 310 Can be detected.

이때, 상기 제1전극(320)은 상기 케이스(200)상에 고정되어 있기 때문에 상기 제2전극(310)이 진동하는 정도를 알 수 있으며, 이에 따라 상기 판부재(110)가 진동하는 것을 알 수 있다.At this time, since the first electrode 320 is fixed on the case 200, the degree of vibration of the second electrode 310 can be known, so that the plate member 110 vibrates, .

즉, 상기 진동감지유닛(300)은 상기 제1전극(320)과 상기 제2전극(310) 사이의 정전용량이 변화하는 것을 측정하여 상기 판부재(110)의 진동을 감지하고 이를 통해 상기 진동부재(100)에 가해지는 음파를 측정할 수 있다.That is, the vibration sensing unit 300 measures the change in capacitance between the first electrode 320 and the second electrode 310 to sense the vibration of the plate member 110, The sound waves applied to the member 100 can be measured.

구체적으로 도 5의 (a)를 살펴보면 본 발명에 따른 마이크로폰에 음파가 작용하지 않는 경우 상기 판부재(110)는 상기 힌지부(120)를 중심으로 수평상태를 유지하게 된다.5 (a), when the sound wave is not applied to the microphone according to the present invention, the plate member 110 maintains a horizontal state about the hinge unit 120. [

이와 같은 경우 상기 판부재(110)와 상기 함몰홈(210)의 바닥면이 수평을 이루게 되며 상기 제1전극(320)과 상기 제2전극(310) 사이의 이격거리가 균일하게 D1상태가 된다.In this case, the plate member 110 and the bottom surface of the depression grooves 210 are horizontal, and the distance between the first electrode 320 and the second electrode 310 is uniformly D1 .

그리고 도 5의 (b)와 같이 우측에서 음파가 발생하여 상기 판부재(110)가 진동하는 경우, 상기 판부재(110)는 상기 힌지부(120)를 중심으로 우측으로 휘어지며 진동하여 제1전극(320)과 제2전극(310) 사이의 이격거리가 D2로 감소하게 된다.5 (b), when the plate member 110 vibrates due to the generation of sound waves on the right side, the plate member 110 is bent rightward about the hinge unit 120, The distance between the electrode 320 and the second electrode 310 is reduced to D2.

이때, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 판부재(110)는 음파에 의해 진동함과 동시에 일부가 탄성을 가지며 휘어짐이 발생하여 진동이 감쇄된다.At this time, although not shown in the figure, the plate member 110 is vibrated by a sound wave, and at the same time, a part of the plate member 110 has elasticity, and a bending is generated, so that vibration is attenuated.

이에 따라 상기 판부재(110)가 음파에 의해 진동함으로써 제1전극(320)과 제2전극(310) 사이의 이격거리가 변화하고 이를 상기 감지수단이 감지함으로써 음파의 세기를 측정할 수 있다.Accordingly, the distance between the first electrode 320 and the second electrode 310 is changed by the vibration of the plate member 110 by the sound wave, and the sensing means senses the intensity of the sound wave.

이와 같이 본 발명에 따른 진동감지유닛(300)이 구비되며, 상기 진동감지유닛(300)은 상기 진동부재(100)의 개수에 대응하여 복수 개로 구성되며, 복수 개의 상기 진동부재(100) 개수에 대응하여 각각에 구비된다.The vibration sensing unit 300 may include a plurality of vibration sensing units 300 corresponding to the number of the vibration sensing units 300 and may include a plurality of vibration sensing units 300, Respectively.

복수 개의 상기 진동부재(100)가 진동하는 경우 각각의 진동을 독립적으로 감지한다.When each of the plurality of vibrating members (100) vibrates, each vibration is independently sensed.

이때, 상기 진동감지유닛(300)은 복수 개 각각의 상기 진동부재(100)가 진동하는 시간 차이를 함께 감지하며, 상기 음원(S)으로부터 발생된 음파가 각각의 상기 진동부재(100)에 도달하여 서로 다른 세기 및 시간차를 가지고 진동하는 것을 측정할 수 있다. At this time, the vibration sensing unit 300 senses a time difference in which each of the plurality of vibration members 100 vibrates, and the sound waves generated from the sound source S reach the respective vibration members 100 And can measure vibrations with different intensities and time differences.

이 때 각 진동부재(100)는 음원의 위치를 가리키면서 진동부재(100)의 회전축을 포함하는 가상의 평면이 결정되는 방식으로 진동하게 되고 복수개의 진동부재(100)로부터 결정되는 이런 가상의 평면들의 교차점을 찾아 상기 음원(S)의 위치를 감지할 수 있다.At this time, each vibration member 100 vibrates in such a manner that a virtual plane including the rotation axis of the vibration member 100 is determined while pointing to the position of the sound source, and these virtual planes 100 determined from the plurality of vibration members 100 The position of the sound source S can be sensed by detecting the intersection.

즉, 이와 같이 상기 진동부재(100) 각각에 모두 상기 진동감지유닛(300)이 구비됨으로써 각각의 위치에서의 상기 판부재(110) 진동 정도를 측정하여 이들의 차이를 통해 음원 위치를 함께 측정할 수 있다.That is, by providing the vibration sensing unit 300 in each of the vibration members 100, the degree of vibration of the plate member 110 at each position is measured, and the position of the sound source is measured through the difference .

이에 따라 음파에 의해서 진동하는 상기 판부재(110)의 진동을 위치 별로 측정하고 이에 대한 측정값을 통해 음파의 세기 및 위치를 측정함으로써, 마이크로폰의 음성 방향 측정을 달성할 수 있다.Accordingly, it is possible to measure the voice direction of the microphone by measuring the vibration of the plate member 110 vibrating by the sound wave by position and measuring the intensity and position of the sound wave through the measured value.

또한, 상술한 바와 같이 음파에 의해서 진동하는 하나의 상기 진동부재(100) 및 이를 지지하는 상기 케이스(200)상에 각각 한 쌍의 전극(310, 320)을 구비하고, 전극 사이의 정전용량 변화를 통해 보다 정밀하게 상기 진동부재(100)의 진동을 감지할 수 있는 효과가 있다.In addition, as described above, a pair of electrodes 310 and 320 are provided on one of the vibration member 100 and the case 200 that supports the vibration member 100, So that the vibration of the vibration member 100 can be sensed more precisely.

이와 같이 본 발명에 따른 마이크로폰은 상기 진동부재(100), 상기 케이스(200) 및 상기 진동감지유닛(300)을 포함하며, 상기 진동부재(100)가 음파에 의해 진동 시 상기 제1전극(320)과 상기 제2전극(310) 사이의 정전용량이 변화하는 것을 측정하여 음파의 세기 및 위치를 측정할 수 있다.The microphone according to the present invention includes the vibration member 100, the case 200 and the vibration sensing unit 300. When the vibration member 100 vibrates by the sound wave, And the second electrode 310 may be measured to measure the intensity and position of the sound wave.

이어서, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 마이크로폰이 상기 상기 음원(S)으로부터 발생되는 음파의 위치를 감지하는 상태에 대해서 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.Next, referring to FIG. 7, a state in which a microphone according to the present invention senses the position of a sound wave generated from the sound source S will be described in detail.

도 7은 도 4의 마이크로폰에서 복수 개의 진동부재(100)가 음파를 감지하는 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a plurality of vibration members 100 detect sound waves in the microphone of FIG.

도시된 도면을 살펴보면 상기 케이스(200)상에 세 개의 상기 진동부재(100)가 삼각형태를 이루며 배치되고 상기 상기 음원(S)으로부터 발생된 음파에 의해 진동 가능하도록 구성된다.Referring to the drawing, three vibration members 100 are arranged on the case 200 in a triangular shape, and are configured to be vibratable by sound waves generated from the sound source S.

이하 세 개의 상기 진동부재(100)는 편의상 제1진동부재(100a) 내지 제3진동부재(100c)으로 구분하여 설명한다.Hereinafter, the three vibration members 100 will be described as a first vibration member 100a through a third vibration member 100c for convenience.

상기 제1진동부재(100a) 내지 상기 제3진동부재(100c)은 상술한 바와 같이 상기 케이스(200)상에서 삼각형상을 이루며 각각의 회전축을 중심으로 진동 가능하도록 구성된다.The first oscillating member 100a to the third oscillating member 100c are configured in such a manner that they can oscillate about respective rotational shafts in a triangular shape on the case 200 as described above.

이때 상기 진동부재(100a, 100b, 100c) 각각의 회전축은 방사형으로 교차되도록 배치되어 상기 진동부재가 각각이 서로 다른 방향으로 진동하도록 구성되는 것이 바람직하다.At this time, the rotating shafts of the oscillating members 100a, 100b, and 100c are preferably arranged to intersect radially so that the oscillating members oscillate in different directions.

본 실시예에서는 도시된 바와 같이 상기 진동부재(100a, 100b, 100c)는 동일평면상에 배치되며 각각 정삼각형 세변의 바깥 방향에 위치하도록 할 수 있다. 그리고 정삼각형일 필요는 없으나 각각 진동부재(100a, 100b, 100c)의 측정평면이 서로 겹치지 않도록, 즉 서로 평행이 되지 않도록 배치된다.In the present embodiment, the vibration members 100a, 100b, and 100c are disposed on the same plane, and may be positioned outside the three sides of a regular triangle. However, it is not necessary to form a regular triangle, but the measurement planes of the vibration members 100a, 100b and 100c are arranged so as not to overlap each other, that is, not parallel to each other.

그리고 이와 같이 배치된 상기 제1진동부재(100a) 내지 제3진동부재(100c)은 상기 상기 음원(S)에서부터 서로 다른 이격거리를 가지게 된다.The first oscillating member 100a to the third oscillating member 100c arranged in this way have different distances from the sound source S, respectively.

이와 같이 상기 제1진동부재(100a) 내지 상기 제3진동부재(100c)는 상기 상기 음원(S)에서 서로 다른 이격거리를 가지며 상기 음원(S)에서 발생된 음파가 각각에 구비된 상기 판부재(110)에 도달하여 각 진동부재(100)를 진동하게 된다. .The first oscillating member 100a to the third oscillating member 100c are spaced apart from each other by the sound source S and the sound waves generated from the sound source S are transmitted to the plate member (110) to vibrate each of the vibration members (100). .

이에 따라 상기 제1진동부재(100a) 내지 제3진동부재(100c) 각각에 구비된 상기 진동감지유닛(300)은 독립적으로 각각의 상기 판부재(110)가 진동하는 정도 및 진동방향을 측정하고 이에 따라 상기 상기 음원(S)의 위치를 파악한다.Accordingly, the vibration sensing unit 300 provided in each of the first to third vibrating members 100a to 100c independently measures the degree of vibration and the vibration direction of each of the plate members 110 The position of the sound source S is determined.

즉, 상기 제1진동부재(100a) 내지 제3진동부재(100c)는 음원의 위치를 가리키면서 진동부재(100)의 회전축을 포함하는 가상의 평면이 결정되는 방식으로 진동하게 되고 복수개의 진동부재(100)로부터 결정되는 이런 가상의 평면들의 교차점을 찾아 상기 음원(S)의 위치를 감지할 수 있다That is, the first to third vibrating members 100a to 100c are oscillated in such a manner that a virtual plane including the rotation axis of the vibrating member 100 is determined while pointing to the position of the sound source, 100 to find the intersection of these virtual planes and sense the position of the sound source S

그리고 이와 같이 각각의 상기 진동감지유닛(300)에서 감지된 진동 세기에 대응하여 음파를 증폭시키게 된다.In this manner, the sound waves are amplified corresponding to the vibration intensity sensed by each of the vibration sensing units 300.

이와 같이 본 발명에 따른 마이크로폰은 복수 개의 진동부재(100), 복수 개의 상기 진동부재(100) 개수에 대응하여 각각이 독립적으로 결합되며 서로 다른 방향으로 배치되도록 하는 함몰홈(210)이 형성된 케이스(200) 및 상기 진동부재(100) 각각의 진동여부를 측정하는 복수 개의 진동감지유닛(300)을 포함한다.As described above, the microphone according to the present invention includes a plurality of vibrating members 100, a case (not shown) having recessed grooves 210 each of which is independently coupled to each of the plurality of vibrating members 100, 200) and a plurality of vibration sensing units (300) for measuring vibration of each of the vibration members (100).

그리고 이에 따라 상기 상기 음원(S)으로부터 발생된 음파의 방향 및 세기를 정밀하게 측정할 수 있다.
Accordingly, the direction and intensity of the sound wave generated from the sound source S can be precisely measured.

이상과 같이 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명한 실시예 외에도 본 발명의 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 형태로 구체화될 수 있다. 그러므로 본 실시예는 특정형태로 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described, and the present invention can be embodied in other forms without departing from the spirit or scope of the present invention. The present embodiments are therefore to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and the invention is not to be limited to the foregoing description, but may be modified within the scope and equivalence of the appended claims.

100: 진동부재
110: 판부재
120: 힌지부
130: 연통홀
200: 케이스
210: 함몰홈
220: 안착홈
300: 진동감지유닛
310: 제2전극
320: 제1전극100:
110: plate member
120: Hinge section
130: communication hole
200: Case
210: recessed groove
220: seat groove
300: Vibration detection unit
310: second electrode
320: first electrode

Claims

The hinge unit includes a hinge unit having a square plate shape and protruding in both directions along the transverse direction and acting as a rotary shaft during the vibration and causing a twist. The hinge unit includes a plurality of vibrating members having elasticity by bending the sound waves generated from the sound source, ;
Wherein the vibration member has a number corresponding to a plurality of the vibration members, and the vibration member is laminated on the vibration member to form an air layer between the vibration member and the vibration member, ; And
A first electrode arranged in an upward direction in the recessed groove, a second electrode formed on a position corresponding to and facing the first electrode on the vibration member, and a second electrode formed on the first electrode and the second electrode, And a sensing unit that senses a change in capacitance between the first electrode and the second electrode according to the vibration of the vibration member and measures vibration of the vibration member. / RTI >
The vibrating member is composed of three vibrating members, and each of the rotating shafts is disposed in an intersecting fashion so that one side of each vibrating member is arranged in a regular triangle shape. The vibrating members are independently vibrating in different directions by the sound waves generated from the sound source,
Wherein the vibration detecting unit detects vibrations of the vibration member independently vibrating each of the vibration detecting units in correspondence to the number of the vibration members.

The method according to claim 1,
The vibration member
And the air layer is formed between the vibration member and the recessed groove by the hinge portion.

delete

The method according to claim 1,
The vibration member
And at least one communication hole formed so that air can communicate with the at least one microphone.

6. The method of claim 5,
The communication hole
And adjusts a plurality of sizes or numbers to adjust attenuation of air passing through the microphone.