KR101634356B1 - 음향 분석 처리 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

음향 분석 처리 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음향 분석 처리 장치 및 그 동작 방법을 개시한다. 즉, 센서 기기로부터 수신되는 음향 정보와 매칭되는 음향 패턴을 확인하기 이전에, 음향 정보에 포함되어 있던 배경 음향을 식별하여 사전 제거함으로써, 음향 패턴 매칭 과정에 있어서 그 정확도와 효율성을 크게 제고할 수 있다.

Description

음향 분석 처리 장치 및 그 동작 방법{APPARATUS FOR ANALYZING SOUNDS, AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 센서 기기로부터 수신되는 음향 정보와 매칭되는 음향 패턴을 확인하기 이전에, 음향 정보에 포함되어 있던 배경 음향(예: 주변 잡음)을 사전 제거하여, 음향 정보와 음향 패턴 간의 매칭에 있어서 그 정확도 및 효율성을 제고하기 위한 방안에 관한 것이다.
최근 정보통신기술(ICT)을 기반으로 다양한 사물을 인터넷으로 연결하고 사람과 사물, 사물과 사물 간 정보를 교환하며 상호 소통하는 이른바 사물 인터넷(IoT, Internet of Things)에 대한 수요가 다양한 분야에 걸쳐 높아지고 있는 실정이다.
생활 밀접도와, 서비스 활용도 측면 등을 고려한다면 위 사물 인터넷 관련 기술 중 센서 기기에서 소리를 감지한 후 특정한 조건에 부합할 때 사용자에게 알려주는 음향 분석 기술을 그 대표적인 예로 들 수 있겠다.
헌데, 기존 음향 분석 기술의 경우, 소리 크기가 일정 수준을 넘었을 때 알려주는 것과 같이 단순한 정보를 제공하는 수준에서만 실용화되어 있는 실정이다.
결국, 배경 음향(예: 잡음)이 혼재하거나, 내지는 사물 인터넷 기기의 증가로 인한 데이터 트래픽 증가하는 등 기타 다양한 상황을 고려할 수 있는 음향 분석 기술이 요구된다 할 것이다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 센서 기기로부터 수신되는 음향 정보와 매칭되는 음향 패턴을 확인하기 이전에, 음향 정보에 포함되어 있던 배경 음향을 식별하여 사전 제거함으로써, 음향 패턴 매칭 과정에 있어서 그 정확도와 효율성을 제고하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 음향 분석 처리 장치는, 센서 기기로부터 수신되는 음향 정보 중, 상기 센서 기기가 설치된 장소로부터 입력 가능한 배경 음향을 식별하는 식별부; 상기 센서 기기로부터 수신되는 음향 정보에서 상기 배경 음향을 제거하여 매칭대상음향을 결정하는 결정부; 및 기 저장된 음향 패턴 중 상기 센서 기기의 설치 장소와 지정된 상황정보에 대응되는 음향 패턴으로부터 상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하는 확인부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 상기 음향 분석 처리 장치는, 센서 기기의 설치 장소와 상황정보를 상기 음향 패턴에 대해 매핑하여 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 상기 확인부는, 상기 지정된 상황정보에 대응되는 음향 패턴으로부터 상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하는 경우, 상기 지정된 상황정보에 대응하는 선호 음향 패턴으로부터 상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하거나, 또는 상기 선호 음향 패턴을 제외한 나머지 음향 패턴으로부터 상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 상기 음향 분석 처리 장치는, 상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴이 확인되면, 상기 매칭된 음향 패턴에 대응되는 상황정보를 인지시키기 위한 인지 신호를 지정된 단말에 전송하는 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 음향 분석 처리 장치의 동작 방법은 센서 기기로부터 수신되는 음향 정보 중, 상기 센서 기기가 설치된 장소로부터 입력 가능한 배경 음향을 식별하는 식별단계; 상기 센서 기기로부터 수신되는 음향 정보에서 상기 배경 음향을 제거하여 매칭대상음향을 결정하는 결정단계; 및 기 저장된 음향 패턴 중 상기 센서 기기의 설치 장소와 지정된 상황정보에 대응되는 음향 패턴으로부터 상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하는 확인단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 상기 방법은, 상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴이 확인되면, 상기 매칭된 음향 패턴에 대응되는 상황정보를 인지시키기 위한 인지 신호를 지정된 단말에 전송하는 전송단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에, 본 발명의 음향 분석 처리 장치 및 그 동작 방법에 의하면, 센서 기기로부터 수신되는 음향 정보와 매칭되는 음향 패턴을 확인하기 이전에, 음향 정보에 포함되어 있던 배경 음향을 식별하여 사전 제거함으로써, 음향 패턴 매칭 과정에 있어서 그 정확도와 효율성을 크게 제고할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 분석 시스템 환경을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 분석 처리 장치의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 3 내지 도 5는 음향 패턴의 저장 방식을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 분석 처리 장치에서의 동작 흐름을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 분석 시스템 환경을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 분석 시스템 환경에는, 주변 소리(이하, 음향 정보)를 감지하는 센서 기기(100), 감지된 음향 정보를 분석하는 음향 분석 처리 장치(200), 및 음향 정보 분석 결과를 인지 신호로서 수신하는 단말(300)이 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 분석 시스템 환경에는 전술한 구성 이외에, 음향 정보에 혼재된 배경 음향을 제공하는 외부 서버(400)가 더 포함될 수 있다.
센서 기기(100)는 음향 분석 기술과 관련된 사물 인터넷 기기를 일컫는 것으로서, 자신의 설치 장소에서 음향 정보를 감지하여 이를 음향 분석 처리 장치(200)에 전송함으로써, 음향 정보의 분석을 요청하게 된다.
이러한, 센서 기기(100)로는 예컨대, 홈 네트워킹 서비스를 위해 댁내에 설치된 게이트웨이, 도로 상에 설치된 시설 물(예: CCTV), 사용자가 착용한 기기(예: 스마트 워치) 등이 해당될 수 있으며, 이에 제한되는 것이 아닌, 설치 장소를 불문하고 음향 정보를 감지할 수 있는 모든 장치는 모두 포함될 수 있다.
음향 분석 처리 장치(200)는 센서 기기(100)로부터 수신되는 음향 정보와 매칭되는 음향 패턴을 확인하고, 상기 매칭된 음향 패턴에 대응되는 상황정보를 인지시키기 위한 인지 신호를 단말(300)에 전송하는 서버를 일컫는다.
이를 위해, 음향 분석 처리 장치(200)에는 음향 정보와 음향 패턴 간의 매칭을 위한 다양한 음향 패턴이 데이터 베이스 형태로 저장되며, 위 데이터 베이스에는 음향 패턴뿐만 아니라 각 음향 패턴에 대응하는 상황정보가 매핑되어 저장될 수 있다.
단말(300)은 음향 정보 분석 결과를 수신하기 위해 사용자가 지정한 장치를 일컫는 것으로, 음향 분석 처리 장치(200)로부터 상기 음향 정보 분석 결과에 해당하는 상황정보를 인지 신호로서 수신하게 된다.
여기서, 인지 신호는 예컨대, 문자 또는 음성 메시지의 형태를 가질 수 있으며, 이에 제한되는 것이 아닌 상황정보를 단말(300) 소지자에게 인지시킬 수 있는 형태는 모두 포함될 수 있다.
외부 서버(400)는 앞서 언급한 바와 같이 음향 분석 처리 장치(200)의 요청에 따라 음향 정보에 혼재된 배경 음향을 제공하는 서버를 일컫는다.
여기서, 배경 음향은 음향 정보에 포함된 주변 잡음을 일컫는 것으로, 예컨대, 위 센서 기기(100)가 댁내에 위치한 경우라면, 상기 배경 음향에는 TV 소리 등이 해당될 수 있다.
한편, 앞서 주지된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에서는, 센서 기기(100)에서 감지된 음향 정보를 분석하는 기술인 음향 분석 기술을 따르게 된다.
즉, 음향 분석 처리 장치(200)는 센서 기기(100)로부터 음향 정보가 수신되는 경우, 기 저장된 음향 패턴 중 수신된 음향 정보와 일치하는 음향 패턴을 확인하는 방식으로 음향 정보를 분석하게 되는 것이다.
위와 같이 음향 정보와 기 저장된 음향 패턴을 확인하는 방식에 있어서, 센서 기기(100)로부터 수신되는 음향 정보에 배경 음향(예: 잡음)이 혼재되어 있거나, 음향 분석을 요하는 센서 기기(100)의 개수 증가로 인해 데이터 트래픽이 집중되는 경우, 내지는 음향 정보와 매칭되는 음향 패턴이 존재하지 않는 경우 등을 예상할 수 있다.
위 경우들 모두 정상적인 음향 분석 동작에 저해되는 요소로서 음향 분석 결과의 정확도를 떨어뜨리게 되며, 음향 분석에 소요되는 시간을 길어지게 한다는 한계점으로서 작용하게 된다.
결국, 양질의 음향 분석 서비스를 제공하기 위해선, 음향 정보에 포함된 배경 음향과, 데이터 트래픽 집중 현상 등의 위 한계점을 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다 할 것이다.
이에 본 발명의 일 실시예에서는, 음향 분석에 있어서, 그 정확도와 효율성을 제고하기 위한 방안을 제안하고자 하며, 이하에서는 이를 실현하기 위한 음향 분석 처리 장치(200)에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 분석 처리 장치(200)의 구성을 살펴보면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 분석 처리 장치(200)는 배경 음향을 식별하는 식별부(210), 매칭대상음향을 결정하는 결정부(220), 및 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하는 확인부(230)를 포함하는 구성을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 분석 처리 장치(200)는 전술한 구성 이외에, 음향 패턴과 대응되는 상황정보를 인지시키기 위한 인지 신호를 전달하는 전달부(240) 및 음향 패턴을 저장하는 저장부(250)를 더 포함하는 구성을 가질 수 있다.
참고로, 이상 언급한 식별부(210), 결정부(220), 확인부(230), 전달부(240) 및 저장부(250)를 포함하는 음향 분석 처리 장치(200)의 구성 전체 내지는 적어도 일부는, 소프트웨어 모듈 형태 또는 하드웨어 모듈 형태로 구현되거나, 내지는 소프트웨어 모듈과 하드웨어 모듈이 조합된 형태로 구현될 수 있다.
결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 분석 처리 장치(200)는 위 구성들을 통해 음향 분석에 있어서 그 정확도와 효율성을 제고하게 되는 데, 이하에서는 이를 위한 음향 분석 처리 장치(200) 내 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
식별부(210)는 음향 정보에 혼재된 배경 음향을 식별하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 식별부(210)는 센서 기기(100)로부터 전자 기기(도시 안됨)에서 방출된 배경음향관련정보가 감지된 음향 정보와 함께 수신되는 경우, 수신된 배경음향관련정보를 이용하여 센서 기기(100)로부터 수신되는 음향 정보에 혼재되어 있는 배경 음향을 식별하게 된다.
여기서, 배경음향관련정보는, 센서 기기(100)가 설치된 장소에서 발생하는 배경 음향을 식별할 수 있는 일종의 식별정보를 일컫는다.
예를 들어, 센서 기기(100)가 홈 네트워킹 서비스를 위해 댁내에 설치된 게이트웨이인 경우, 센서 기기(100)가 감지하는 음향 정보에 혼재될 수 있는 배경 음향으로는 TV 소리를 예상할 수 있으며, 이로써 배경음향관련정보로는 현재 음향 정보에 배경 음향으로서 혼재된 TV 소리를 식별할 수 있는 채널정보가 해당될 수 있다.
이와 관련하여, 센서 기기(100)에서는 현재 시청중인 채널정보를 습득할 수 있는 댁내 전자 기기(예: TV, 셋톱 박스, TV 리모콘)로부터 위 채널정보를 배경음향관련정보로서 수신하게 되며, 수신된 배경음향관련정보를 감지된 음향 정보와 함께 음향 분석 처리 장치(200)에 전송함으로써, 음향 분석 처리 장치(200)로 하여금 음향 정보에 혼재된 배경 음향을 식별할 수 있도록 한다.
여기서, 센서 기기(100)가 전자 기기로부터 배경음향관련정보를 수신하는 방식으로는 예컨대, 블루투스 등의 근거리 무선 통신이 해당될 수 있으며, 이에 제한되지 않음은 물론이다.
한편, 위 실시예에서는 센서 기기(100)가 별도의 전자 기기로부터 배경음향관련정보를 수신하는 과정을 설명하였지만, 센서 기기(100) 자체적으로 배경음향관련정보를 확인하여 음향 분석 처리 장치(200)에 전송하는 것 또한 가능함은 물론이다.
결국, 식별부(210)는 센서 기기(100)로부터 배경음향관련정보가 수신되면 수신된 배경음향관련정보를 외부 서버(400)에 전송함으로써, 외부 서버(400)로부터 음향 정보에 혼재되어 있는 배경 음향에 대한 실제 음향데이터를 수신하여 식별하게 된다.
앞선 예와 관련하여, 배경음향관련정보로서 채널정보가 수신되는 경우라면, 위 외부 서버(400)로는 방송사 서버가 해당될 수 있으며, 이러한 외부 서버(400)에서는 음향 분석 처리 장치(200)로부터 위 채널정보가 수신되면 해당 채널정보에 해당하는 실제 음향 데이터(TV 음성)를 음향 분석 처리 장치(200)에 제공하여 이를 배경 음향으로서 식별할 수 있게 한다.
결정부(220)는 음향 패턴 매칭과 관련된 매칭대상음향을 결정하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 결정부(220)는 음향 정보에 혼재되어 있는 배경 음향이 식별부(210)에서 식별되면, 센서 기기(100)로부터 수신되는 음향 정보에서 위 식별된 배경 음향을 제거하는 과정을 통해 매칭대상음향을 결정하게 된다.
이때, 음향 정보에 혼재되어 있는 배경 음향과, 식별부(210)에서 식별한 배경 음향 간에는 시간 동기가 맞지 않음을 예상할 수 있다.
이에, 결정부(220)는 예컨대 버퍼(buffer)를 이용하여 센서 기기(100)로부터 수신된 음향 정보와, 식별부(210)에서 식별한 배경 음향 간에 시간 동기를 일치시키는 과정을 거침으로써, 센서 기기(100)로부터 수신된 음향 정보로부터 잡음에 해당하는 배경 음향을 정확히 제거할 수 있게 된다.
앞선 예와 관련하여, 음향 정보에 혼재된 배경 음향으로 TV 소리인 경우, 음향 정보로부터 TV 소리를 제거한 나머지 음향 정보(예: 초인종, 침입, 반려동물 소리 등의 기타 댁내 소리)만을 매칭대상음향으로서 결정할 수 있는 것이다.
한편, 음향 정보에 포함된 배경 음향의 존재 유무가 상황 판단의 주요소인 경우에는 이를 제거하지 않는 음향 정보 자체를 매칭대상음향으로 결정할 수 있음은 물론이다.
결국, 결정부(220)는 센서 기기(100)로부터 수신되는 음향 정보에서 잡음에 해당하는 배경 음향을 제거한 이후에 실제 기 저장된 음향 패턴과의 매칭 절차가 이루어질 수 있도록 함으로써, 음향 분석에 있어서 그 정확도가 제고되는 효과를 기대할 수 있다.
뿐만 아니라, 음향 정보로부터 배경 음향이 제거되었다는 것은 음향 패턴과 매칭되는 데이터 량이 그만큼 줄어들었다는 것을 의미하게 되므로, 이는 곧 음향 패턴과의 매칭에 소요되는 시간 단축으로 이어져 음향 분석의 효율성 또한 제고할 수 있는 것이다.
한편, 이상의 실시예에서는, 센서 기기(100)에서 배경음향관련정보를 음향 분석 처리 장치(200)에 전달하여, 이를 수신한 음향 분석 처리 장치(200)에서 배경 음향을 식별 후 이를 제거하는 과정을 설명하였지만, 위 배경 음향 식별 및 제거 과정이 센서 기기(100) 자체적으로 이루어질 수 있다.
이처럼, 음향 정보에 혼재된 배경 음향 식별 및 제거 과정이 센서 기기(100)에서 자체적으로 이루어지는 경우, 음향 분석 처리 장치(200)에서의 데이터 처리 속도가 향상되어 음향 패턴과의 매칭에 소요되는 시간이 이전보다 크게 단축될 수 있음을 예상할 수 있다.
확인부(230)는 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 확인부(230)는 매칭대상음향이 결정부(220)에서 결정되면, 저장부(250)에 기 저장되어 있는 음향 패턴 중, 위 매칭대상음향에 매칭되는 음향 패턴을 확인하게 된다.
한편, 음향 분석 처리 장치(200)에는 음향 정보와 음향 패턴 간의 매칭을 위한 다양한 음향 패턴이 데이터 베이스 형태로 저장되며, 위 데이터 베이스에는 음향 패턴뿐만 아니라 각 음향 패턴에 대응하는 상황정보가 매핑되어 저장될 수 있음을 언급한 바 있다.
이는 곧 저장부(250)에서 이루어지는 데이터 저장 방식을 언급한 것으로서, 이를 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
이와 관련하여, 음향 정보를 감지하는 센서 기기(100)는 그 설치 장소(예: 댁내, 도로)에 따라 감지할 수 있는 음향 패턴이 구분될 수 있다.
예를 들어, 센서 기기(100)가 댁내에 설치되었다면, 감지되는 음향 패턴으로는 주로 초인종, TV 소리, 반려동물 소리 등 댁내에서만 들을 수 있는 음향 패턴을 예상할 수 있는 반면, 센서 기기(100)가 도로에 설치된 경우라면 감지되는 음향 패턴으로는 군중 소리, 자동차 소리 등 댁내와는 그 특성 및 종류가 명확히 구분될 수 있음을 예상할 수 있다.
이처럼, 센서 기기(100)는 그 설치 장소(예: 댁내, 도로)에 따라 감지할 수 있는 음향 패턴이 확연히 구분될 수 있는바, 저장부(250)에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 각 음향 패턴(a)에 대해 상황정보(b)와 함께, 해당 음향 패턴이 감지될 수 있는 센서 기기(100)의 설치 장소(c)를 함께 매핑하여 저장하게 된다.
여기서, 상황정보(b)의 경우, 하나의 설치 장소(c)와 하나의 음향 패턴(a)에 대해 매핑되어 저장되는 방식을 예시로 설명하였으나, 이에 제한되는 것이 아닌, 예컨대, 하나의 설치 장소(c)와 하나의 상황정보(b) 그리고 복수의 음향 패턴(a)이 매핑되거나, 하나의 음향패턴에 대해 서로 다른 설치 장소(c)가 매핑되거나 내지는 서로 다른 상황정보가 매핑되어 저장될 수 있다.
예를 들어, 하나의 설치 장소(c)와 하나의 상황정보(b) 그리고 복수의 음향 패턴(a)이 매핑되어 있는 경우로는, 센서 기기(100)의 설치 장소(c)는 '차 안'이며, 상황정보(b)는 '교통사고'인 경우를 가정할 수 있다.
이 경우, '교통사고'임을 인지할 수 있는 음향 패턴으로는, 예컨대, 타이어 끌리는 소리, 충돌 소리, 비명 소리, 에어백 터지는 소리, 경적 소리 등을 예상할 수 있는데, 결국, '차 안'에 해당하는 설치 장소(c)와 '교통사고'에 해당하는 상황정보(b)에 매핑될 수 음향 패턴(a)의 경우 하나에서 복수개로 그 개수에 제한이 따르지 않음을 알 수 있다.
다른 예로서, 하나의 음향패턴에 대해 서로 다른 설치 장소(c)가 매핑되거나 내지는 서로 다른 상황정보가 매핑되어 저장되는 경우로는, 음향 패턴(a)이 '사이렌 소리'인 경우를 가정할 수 있다.
이 경우, 위 '사이렌 소리'가 감지될 수 있는 센서 기기(100)의 설치 장소로는 예컨대 '차 안'과 '댁 내'를 예상할 수 있다.
여기서, 설치 장소가 '차 안'인 경우, 도로에서 경찰차 또는 구급차 혹은 렉카차 출동으로 인해 사이렌 소리를 들을 수 있는 상황 예컨대, '교통사고'에 해당하는 상황정보(b)가 매핑 저장될 수 있을 것이다.
반면, 설치 장소가 '댁 내'인 경우, 집안에서 경찰차 또는 구급차 혹은 소방차 출동으로 인한 사이렌 소리를 들을 수 있는 상황 즉, 예컨대, '화재발생'에 해당하는 상황정보(b)가 매핑 저장될 수 있을 것이다.
결국, 위 예에 따르면 '사이렌 소리'에 해당하는 음향 패턴(a)에는, '차 안'과 '댁 내'에 해당하는 서로 다른 센서 기기(100)의 설치 장소(c)가 매핑될 수 있으며, 뿐만 아니라 '교통사고'와 '화재발생'에 등의 서로 다른 상황정보(b) 또한 매핑되어 저장될 수 있음을 알 수 있다.
아울러, 서로 매핑되어 있는 음향 패턴(a), 상황정보(b) 그리고 설치 장소(c)는 서로 간의 매핑 관계가 추후 변동되거나, 삭제 내지는 추가될 수 있음은 물론이다.
앞선 예에 따르면, 센서 기기(100)의 설치 장소(c)는 '차 안'이며, 상황정보(b)로서 '교통사고' 그리고 음향 패턴(a)으로서 '타이어 끌리는 소리', '충돌 소리', '비명 소리', '에어백 터지는 소리', '경적 소리' 등 복수개가 매핑되어 저장되어 있는 경우, 운전 상황에 빈번하게 들을 수 있는 '경적 소리'를 기존 매핑 관계에서 삭제하거나, '창문 깨지는 소리'로 변경할 수 있으며, 위 '경적 소리'를 유지한 채 기타 '교통사고'임을 간주할 수 있는 새로운 음향 패턴을 매핑 관계에 추가할 수 있는 것이다.
추가 예를 들자면, 센서 기기(100)의 설치 장소(c)는 '댁 내'이며, 상황정보(b)로서 '도둑 침입' 그리고 음향 패턴(a)으로서 '경보기 소리', '창문 깨지는 소리', '발자국 소리'가 매핑되어 저장되어 있는 경우를 가정할 수 있으며, 이 경우, 소리 감지가 어려운 '발자국 소리'를 기존 매핑 관계에서 삭제하거나, '반려견 짖는 소리'로 변경할 수 있으며, 위 '발자국 소리'를 유지한 채 '도둑 침입'임을 간주할 수 있는 새로운 음향 패턴을 매핑 관계에 추가할 수도 있다.
한편, 저장부(250)에서 저장/관리되는 음향 패턴은, 도 4에 도시된 바와 같이 센서 기기(100)의 설치 장소(예: 센서기기 설치 장소#1~센서기기 설치 장소#N)에 대응하는 장소별 음향 패턴(예: 장소별 음향 패턴#1~장소별 음향 패턴#N)으로 지정되어 저장/관리될 수 있는 것이다.
추가로, 상황정보를 통보받기를 원하는 사용자는 전체 상황정보 중 자신이 통보받기를 원하거나, 반대로 통보받기를 원하지 않는 상황정보가 존재할 수 있음을 예상할 수 있다.
이에, 저장부(250)에서 저장/관리되는 음향 패턴은, 도 5에 도시한 바와 같이 각 사용자(예: 사용자A, 사용자 B)가 지정한 상황정보에 대응하는 선호 음향 패턴으로 구분되어 추가 관리될 수 있다.
여기서, 선호 음향 패턴으로 지정되는 음향 패턴의 경우, 센서 기기(100)의 설치 장소에 대응하여 기 분류된 장소별 음향 패턴으로부터 선별 지정되거나, 위 장소별 음향 패턴과 무관하게 기 저장된 전체 음향 패턴 중 사용자가 원하는 다양한 상황정보가 매핑되어 있는 음향 패턴으로 지정될 수 있다.
결국, 확인부(230)는 최초 음향 정보가 수신되는 센서 기기(100)의 기기식별정보로부터 센서 기기(100)의 설치 장소와 사용자를 식별함으로써, 식별된 설치 장소에 대응하여 지정된 장소별 음향 패턴으로부터 매칭대상음향과 일치하는 음향 패턴을 확인하게 되며, 만약 선호 음향 패턴이 추가 지정된 경우라면, 식별된 사용자가 지정한 선호 음향 패턴으로부터 매칭대상음향과 일치하는 음향 패턴을 확인하게 된다.
이를 위해, 확인부(230)는 센서 기기(100)의 설치 장소와 사용자를 센서 기기(100)의 기기식별정보와 매핑 관리하고 있어야 함은 물론이다.
여기서, 선호 음향 패턴은 전체 상황정보 중 자신이 통보받기를 원하거나, 반대로 통보받기를 원하지 않는 상황정보가 존재하는 경우에 지정될 수 있음을 앞서 언급한 바 있다.
이에, 확인부(230)는 위 선호 음향 패턴이 사용자가 통보받기를 원하는 상황정보에 해당하는 경우, 위 선호 음향 패턴으로부터 상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하게 되며, 반대로 사용자가 통보받기를 원하는 상황정보에 해당하는 경우라면, 위 선호 음향 패턴을 제외한 나머지 음향 패턴으로부터 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하게 된다.
이처럼, 확인부(230)에서는 매칭대상음향과 기 저장된 전체 음향 패턴을 매칭하는 것이 아닌, 그 매칭 대상을 장소별 음향 패턴 및 선호 음향 패턴 등 일부 지정된 음향 패턴으로 축소 한정함에 따라, 매칭 대상 축소를 통해 음향 패턴 매칭에 소요되는 시간이 이전보다 크게 단축될 수 있음을 예상할 수 있다.
전달부(240)는 단말(300)에 상황정보와 관련된 인지 신호를 전달하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 전달부(240)는 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴이 확인부(230)에서 확인되면, 매칭된 음향 패턴에 대응되는 상황정보를 인지시키기 위한 인지 신호를 단말(300)에 전송한다.
이때, 전달부(240)는 매칭된 음향 패턴에 대응되는 상황정보를 예컨대, 문자 또는 음성 메시지의 형태로 단말(300)에 전달함으로써, 단말(300) 소지자로 하여금, 센서 기기(100)가 설치된 장소에서 발생하고 있는 현재 상황을 인지할 수 있도록 한다.
한편, 확인부(230)에서는 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하지 못하는 경우가 발생할 수 있는 데, 이 경우, 전달부(240)는 위 매칭대상음향을 관리자에게 전달하여 이에 대응되는 상황정보를 파악하도록 함으로써, 신규 음향 패턴으로 저장부(250)에 저장할 수 있도록 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 분석 처리 장치(200)에 의하면, 센서 기기(100)로부터 수신되는 음향 정보와 매칭되는 음향 패턴을 확인하기 이전에, 음향 정보에 포함되어 있던 배경 음향을 식별하여 사전 제거함으로써, 음향 정보와 음향 패턴 간의 매칭에 있어서 그 정확도와 효율성을 크게 제고할 수 있다.
이하에서는 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 분석 처리 장치(200)에서의 동작 흐름을 설명하기로 한다.
여기서, 설명의 편의를 위해 전술한 도 1 및 도 2에 도시한 구성은 해당 참조번호를 언급하여 설명하겠다.
먼저, 식별부(210)는 센서 기기(100)로부터 전자 기기(도시 안됨)에서 방출된 배경음향관련정보가 감지된 음향 정보와 함께 수신되는 경우, 수신된 배경음향관련정보를 이용하여 센서 기기(100)로부터 수신되는 음향 정보에 혼재되어 있는 배경 음향을 식별한다(S110-S120).
이때, 식별부(210)는 센서 기기(100)로부터 배경음향관련정보가 수신되면 수신된 배경음향관련정보를 외부 서버(400)에 전송함으로써, 외부 서버(400)로부터 음향 정보에 혼재되어 있는 배경 음향에 대한 실제 음향데이터를 수신하여 식별하게 된다.
이어서, 결정부(220)는 음향 정보에 혼재되어 있는 배경 음향이 식별부(210)에서 식별되면, 센서 기기(100)로부터 수신되는 음향 정보에서 위 식별된 배경 음향을 제거하는 과정을 통해 매칭대상음향을 결정한다(S130).
이때, 결정부(220)는 버퍼(buffer)를 이용하여 센서 기기(100)로부터 수신된 음향 정보와, 식별부(210)에서 식별한 배경 음향 간에 시간 동기를 일치시키는 과정을 거침으로써, 센서 기기(100)로부터 수신된 음향 정보로부터 잡음에 해당하는 배경 음향을 정확히 제거할 수 있게 된다.
그리고 나서, 확인부(230)는 매칭대상음향이 결정부(220)에서 결정되면, 저장부(250)에 기 저장되어 있는 음향 패턴 중, 위 매칭대상음향에 매칭되는 음향 패턴을 확인하게 되는데, 이 과정은 아래의 단계 'S140' 내지 S200'을 통해서 이루어지게 된다.
이와 관련하여, 확인부(230)는 최초 음향 정보가 수신되는 센서 기기(100)의 기기식별정보로부터 센서 기기(100)의 설치 장소를 식별하고, 식별된 설치 장소에 대응하여 지정된 장소별 음향 패턴으로부터 매칭대상음향과 일치하는 음향 패턴을 확인한다(S140-S160).
만약, 선호 음향 패턴이 추가 지정된 경우라면, 확인부는 센서 기기(100)의 기기식별정보로부터 식별되는 사용자가 지정한 선호 음향 패턴으로부터 매칭대상음향과 일치하는 음향 패턴을 확인한다(S170-S180).
이때, 확인부(230)는 위 선호 음향 패턴이 사용자가 통보받기를 원하는 상황정보에 해당하는 경우, 위 선호 음향 패턴으로부터 상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하게 되며, 반대로 사용자가 통보받기를 원하는 상황정보에 해당하는 경우라면, 위 선호 음향 패턴을 제외한 나머지 음향 패턴으로부터 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하게 된다.
한편, 저장부(250)에 저장된 음향 패턴에 위 장소별 음향 패턴 및 선호 음향 패턴이 지정되지 않은 경우를 가정할 수 있는 데, 이 경우 확인부(230)에서는 저장부(240)에 저장된 전체 음향 패턴으로부터 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하게 된다(S190).
이후, 전달부(240)는 단계 'S160' 및 'S200'를 거쳐 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴이 확인부(230)에서 확인되면, 매칭된 음향 패턴에 대응되는 상황정보를 인지시키기 위한 인지 신호를 단말(300)에 전송한다(S210-S220).
이때, 전달부(240)는 매칭된 음향 패턴에 대응되는 상황정보를 예컨대, 문자 또는 음성 메시지의 형태로 단말(300)에 전달함으로써, 단말(300) 소지자로 하여금, 센서 기기(100)가 설치된 장소에서 발생하고 있는 현재 상황을 인지할 수 있도록 한다.
한편, 단계 'S160' 및 'S200'에서 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴이 확인부(230)에서 확인되지 않은 경우, 전달부(240)는 위 매칭대상음향을 관리자에게 전달하여 이에 대응되는 상황정보를 파악하도록 함으로써, 신규 음향 패턴으로 저장부(250)에 저장할 수 있도록 한다(S230).
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 분석 처리 장치(200)에서의 동작 흐름에 의하면, 센서 기기(100)로부터 수신되는 음향 정보와 매칭되는 음향 패턴을 확인하기 이전에, 음향 정보에 포함되어 있던 배경 음향을 식별하여 사전 제거함으로써, 음향 정보와 음향 패턴 간의 매칭에 있어서 그 정확도와 효율성을 크게 제고할 수 있다.
한편, 여기에 제시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명의 음향 분석 처리 장치 및 그 동작 방법에 따르면, 센서 기기로부터 수신되는 음향 정보와 매칭되는 음향 패턴을 확인하기 이전에, 음향 정보에 포함되어 있던 배경 음향을 식별하여 사전 제거한다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100: 센서 기기
200: 음향 분석 처리 장치
210: 식별부 220: 결정부
230: 확인부 240: 전달부
250: 저장부
300: 단말
400: 외부 서버

Claims (6)

  1. 센서 기기로부터 수신되는 음향 정보 중, 상기 센서 기기가 설치된 장소로부터 입력 가능한 배경 음향을 식별하는 식별부;
    상기 센서 기기로부터 수신되는 음향 정보에서 상기 배경 음향을 제거하여 매칭대상음향을 결정하는 결정부; 및
    기 저장된 음향 패턴 중 상기 센서 기기의 설치 장소와 지정된 상황정보에 대응되는 음향 패턴으로부터 상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하는 확인부를 포함하며,
    상기 확인부는,
    상기 지정된 상황정보에 대응되는 음향 패턴으로부터 상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하는 경우, 상기 지정된 상황정보에 대응하는 선호 음향 패턴으로부터 상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하거나, 또는 상기 선호 음향 패턴을 제외한 나머지 음향 패턴으로부터 상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하는 것을 특징으로 하는 음향 분석 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 분석 처리 장치는,
    센서 기기의 설치 장소와 상황정보를 음향 패턴 각각에 대해 매핑하여 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 분석 처리 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 음향 분석 처리 장치는,
    상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴이 확인되면, 상기 매칭된 음향 패턴에 대응되는 상황정보를 인지시키기 위한 인지 신호를 지정된 단말에 전송하는 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 분석 처리 장치.
  5. 센서 기기로부터 수신되는 음향 정보 중, 상기 센서 기기가 설치된 장소로부터 입력 가능한 배경 음향을 식별하는 식별단계;
    상기 센서 기기로부터 수신되는 음향 정보에서 상기 배경 음향을 제거하여 매칭대상음향을 결정하는 결정단계; 및
    기 저장된 음향 패턴 중 상기 센서 기기의 설치 장소와 지정된 상황정보에 대응되는 음향 패턴으로부터 상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하는 확인단계를 포함하며,
    상기 확인단계는,
    상기 지정된 상황정보에 대응되는 음향 패턴으로부터 상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하는 경우, 상기 지정된 상황정보에 대응하는 선호 음향 패턴으로부터 상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하거나, 또는 상기 선호 음향 패턴을 제외한 나머지 음향 패턴으로부터 상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴을 확인하는 것을 특징으로 하는 음향 분석 처리 장치의 동작 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 매칭대상음향과 매칭되는 음향 패턴이 확인되면, 상기 매칭된 음향 패턴에 대응되는 상황정보를 인지시키기 위한 인지 신호를 지정된 단말에 전송하는 전송단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 분석 처리 장치의 동작 방법.
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