KR101741670B1 - 기기 소음 스캐닝 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 기기 상의 일 지점에 형성되는 진동을 무접점으로 센싱하는 진동센서, 위치제어신호에 따라 진동센서의 위치를 변경시키는 위치제어기 및 복수의 지점에 대한 복수의 위치제어신호를 위치제어기로 순차적으로 전송하고, 진동센서로부터 수신되는 센싱신호에 대해 미리 설정된 가청주파수대역의 성분을 추출하여 소음데이터를 생성하며, 전송한 위치제어신호에 따른 진동센서의 위치값과 소음데이터를 매칭시키는 중앙제어기를 포함하는 소음스캐닝제어장치를 제공한다.

Description

기기 소음 스캐닝 제어 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING ACOUSTIC NOISE SCANNING FOR A DEVICE}

본 발명은 기기에서 발생하는 소음을 스캐닝하는 것을 제어하는 장치에 관한 것이다.

기기는 작동 중에 의도하지 않은 소음을 발생시킬 수 있다. 이러한 소음은 주로 기기 내 부품의 주기적인 진동에 의해 발생한다. 예를 들어, 기기들은 일정한 클락(clock)에 동기화되어 작동하게 되는데, 이러한 클락에 따라 특정 부품에 흐르는 전류의 크기가 변경되면서 해당 부품에 진동을 발생시킬 수 있고, 이러한 진동은 다시 소음의 원인이 되기도 한다.

기기에서 발생하는 의도하지 않은 소음은 기기의 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 때로는 사용자가 해당 기기를 사용하지 못할 정도의 방해 요소로 기능할 수도 있다. 예를 들어, 오디어와 같은 음향 재생 기기에서 발생하는 소음은 그 크기가 일정 레벨을 초과할 경우, 사용자가 해당 음향 재생 기기를 사용하지 못할 정도의 방해 요소가 될 수 있다. 다른 예로서, 캠코더 혹은 녹음기와 같이 음성을 녹음하는 기기에서 발생하는 소음은 그 크기가 일정 레벨을 초과할 경우, 녹음의 품질을 저하시키고 사용자가 원하는 음성과 의도하지 않은 음성을 구분하지 못하게 하는 문제를 야기시킬 수도 있다.

기기에서 발생하는 이러한 의도하지 않은 소음을 제거하기 위해 많은 개발자들이 노력하고 있으나, 사람의 청력에는 한계가 있어 개발자가 기기의 소음을 확인하더라도 소음의 원천 위치를 특정하기가 쉽지 않고 이에 따라 디버깅 작업이 어려운 것이 현실이다.

이러한 배경에서, 일 측면으로, 본 발명의 목적은, 기기 상에서 발생하는 소음을 위치별로 구분하여 측정하는 기술을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 기기 상의 일 지점에 형성되는 진동을 무접점으로 센싱하는 진동센서; 위치제어신호에 따라 상기 진동센서의 위치를 변경시키는 위치제어기; 및 복수의 지점에 대한 복수의 위치제어신호를 상기 위치제어기로 순차적으로 전송하고, 상기 진동센서로부터 수신되는 센싱신호에 대해 미리 설정된 가청주파수대역의 성분을 추출하여 소음데이터를 생성하며, 전송한 위치제어신호에 따른 상기 진동센서의 위치값과 상기 소음데이터를 매칭시키는 중앙제어기를 포함하는 소음스캐닝제어장치를 제공한다.

이러한 소음스캐닝제어장치는 기기 상의 상기 일 지점에 레이저를 송신하는 레이저발생기를 더 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 소음스캐닝제어장치에서 전술한 진동센서는 상기 일 지점으로부터의 반사광을 이용하여 진동을 센싱할 수 있다.

다른 측면에서, 본 발명은, 기기 상의 일 지점에 형성되는 전압을 센싱하는 전압센서; 위치제어신호에 따라 상기 전압센서의 위치를 변경시키는 위치제어기; 및 복수의 지점에 대한 복수의 위치제어신호를 상기 위치제어기로 순차적으로 전송하고, 상기 전압센서로부터 수신되는 센싱신호에 대해 미리 설정된 가청주파수대역의 성분을 추출하여 소음데이터를 생성하며, 전송한 위치제어신호에 따른 상기 전압센서의 위치값과 상기 소음데이터를 매칭시키는 중앙제어기를 포함하는 소음스캐닝제어장치를 제공한다.

이러한 소음스캐닝제어장치는 1차측과 2차측이 전기적으로 절연되어 있는 신호변환기를 더 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 소음스캐닝제어장치에서는 신호변환기를 통해 전압센서의 센싱신호가 중앙제어기로 전송될 수 있다.

또 다른 측면에서, 본 발명은, 기기 상의 일 지점에 형성되는 음파를 센싱하는 마이크로폰; 위치제어신호에 따라 상기 마이크로폰의 위치를 변경시키는 위치제어기; 및 복수의 지점에 대한 복수의 위치제어신호를 상기 위치제어기로 순차적으로 전송하고, 상기 마이크로폰으로부터 수신되는 센싱신호에 대해 미리 설정된 가청주파수대역의 성분을 추출하여 소음데이터를 생성하며, 전송한 위치제어신호에 따른 상기 마이크로폰의 위치값과 상기 소음데이터를 매칭시키는 중앙제어기를 포함하는 소음스캐닝제어장치을 제공한다.

이러한 소음스캐닝제어장치에서, 위치제어기는, 상기 마이크로폰을 평면 상의 제1방향으로 이동시키는 제1레일, 상기 마이크로폰을 평면 상의 제2방향으로 이동시키는 제2레일, 및 상기 마이크로폰을 홀딩하는 지지부를 포함할 수 있다.

그리고, 이러한 지지부는 상기 제1방향 축을 중심으로 회전하거나 상기 평면에 수직된 방향축을 중심으로 회전할 수 있다.

또한, 소음스캐닝제어장치는 둘 이상의 마이크로폰을 포함할 수 있는데, 이러한 소음스캐닝제어장치에서 지지부는 상기 둘 이상의 마이크로폰을 지지할 수 있다.

한편, 소음스캐닝제어장치에서 중앙제어기는 마이크로폰의 위치값과 소음데이터를 매칭시켜 소음맵을 생성할 수 있다. 그리고, 중앙제어기는 소음데이터에 대한 모델피팅을 통해 최고 소음치 지점을 계산할 수 있다.

다른 한편, 소음스캐닝제어장치는 기기를 제어하는 기기제어기를 더 포함할 수 있는데, 여기서, 기기제어기는 상기 기기로 기기제어신호를 전송하고, 상기 중앙제어기는, 상기 기기제어신호와 상기 소음데이터를 매칭시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기기 상에서 발생하는 소음을 위치별로 구분하여 측정할 수 있음으로써 기기를 개발하는 개발자가 소음의 원천 위치를 정확하게 파악할 수 있고 이를 토대로 기기에 대한 소음 디버깅을 용이하게 하는 효과가 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 소음스캐닝제어장치가 기기 상의 지점을 이동하면서 소음을 측정하는 것을 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 센서의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3d는 위치제어기의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 센서의 위치에 따른 소음 크기를 맵으로 나타낸 도면이다.
도 5는 모델피팅을 통해 최소 소음치 지점을 계산하는 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 기기제어기를 더 포함하고 있는 소음스캐닝제어장치에 대한 도면이다.
도 7은 기기의 작동 모드별 소음 특성 곡선에 대한 예시 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 일 실시예에 따른 소음스캐닝제어장치가 기기 상의 지점을 이동하면서 소음을 측정하는 것을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 소음스캐닝제어장치(100)는 센서(110), 신호제어기(120), 위치제어기(130) 및 중앙제어기(140) 등을 포함할 수 있다.

센서(110)는 기기(10) 상의 일 지점에 형성되는 소음을 센싱할 수 있다. 여기서, 소음은 음파의 형태로 센싱될 수 있으나, 소음의 원천이 되는 진동의 형태로 센싱될 수도 있고, 진동의 원천이 되는 전류 혹은 전압의 형태로 센싱될 수도 있다. 구체적인 소음의 센싱 방법에 대해서는 후술한다.

신호제어기(120)는 센서(110)에서의 신호 센싱을 지원하고 센서(110)에서 발생한 센싱신호를 처리하여 중앙제어기(140)로 전달한다.

위치제어기(130)는 센서(110)의 위치를 변경시킨다. 센서(110)는 센서(110)가 위치하는 지점에서의 소음을 센싱할 수 있는데, 위치제어기(130)는 센서(110)의 위치를 변경시킴으로써 센서(110)가 기기 상의 복수의 지점에서 발생하는 소음을 센싱할 수 있게 한다.

위치제어기(130)는 중앙제어기(140)로부터 수신되는 위치제어신호에 따라 센서(110)의 위치를 제어할 수 있다. 중앙제어기(140)는 사용자의 입력에 따라 혹은 미리 설정된 값에 따라 혹은 미리 설정된 기준에 따라 센싱할 복수의 지점을 결정하고 이러한 복수의 지점에 대응되는 위치제어신호를 위치제어기(130)로 전송한다. 예를 들어, 중앙제어기(140)는 센싱할 지점에 대한 좌표정보를 위치제어신호에 포함시켜 위치제어기(130)로 전송할 수 있고, 위치제어기(130)는 이러한 좌표정보에 포함된 좌표로 센서(110)를 이동시킬 수 있다. 다른 예로서, 중앙제어기(140)는 센서(110)의 일 방향으로의 이동량에 대응되는 위치제어신호를 전송하고 위치제어기(130)는 이러한 위치제어신호에 따라 센서(110)를 일 방향으로 이동시킬 수 있다. 구체적인 예로서, 위치제어기(130)가 모터를 포함하고 있을 때, 중앙제어기(140)는 이러한 모터의 회전량에 대응되는 전류신호를 위치제어신호로서 위치제어기(130)로 전송하고 위치제어기(130)는 이러한 전류신호에 따라 모터를 가동시켜 센서(110)를 이동시킬 수 있다. 도면에는 센서(110)가 평면상의 X방향 및 Y방향으로 이동할 수 있는 것으로 도시되어 있으나 본 발명이 이러한 XY방향으로 제한되는 것은 아니고 실시예에 따라 센서(110)는 3차원의 전방향으로 이동할 수 있다.

중앙제어기(140)는 센서(110)로부터 수신되는 센싱신호에 대해 미리 설정된 가청주파수대역의 성분을 추출하여 소음데이터를 생성할 수 있다.

센싱신호에는 다양한 주파수대역의 성분이 포함되어 있을 수 있는데, 소음은 통상 사람이 청취할 수 있는 주파수대역의 파동을 의미하기 때문에 중앙제어기(140)는 센싱신호에 대해 미리 설정된 가청주파수대역의 성분을 추출하여 소음데이터를 생성한다.

가청주파수대역은 통상적으로 16Hz에서 20KHz의 주파수대역을 나타내는 경우가 많으나, 사람에 따라 가청주파수의 범위가 상이할 수 있기 때문에 가청주파수대역이 이러한 주파수대역으로 한정되는 것은 아니고 사용자의 설정에 따라 그 범위가 달라질 수 있다.

한편, 중앙제어기(140)는 센싱신호로부터 가청주파수대역의 성분을 추출하여 소음데이터를 생성하고, 이러한 소음데이터와 센서(110)의 위치값을 매칭시킬 수 있다.

구체적으로 중앙제어기(140)는 메모리 혹은 데이터베이스를 포함하고 있으면서 센서(110)의 위치값과 소음데이터를 하나의 배열에 저장하거나 센서(110)의 위치값과 소음데이터를 나타내는 필드를 각각 포함하고 있는 테이블에 이러한 센서(110)의 위치값과 소음데이터를 저장할 수 있다.

도 1에는 도시되지 않았으나 소음스캐닝제어장치(100)는 표시장치를 더 포함하고 있고, 이러한 표시장치를 통해 센서(110)의 위치별 소음 크기를 표시할 수 있다.

표시장치에서 센서(110)의 위치는 좌표로서 표시될 수도 있고, 위치가 표시된 이미지로서 표시될 수도 있다. 표시장치에는 각각의 좌표 혹은 위치에 대응되는 소음 크기가 표시될 수 있다. 이러한 소음 크기는 텍스트(예를 들어, 알파벳 숫자)로 표시될 수도 있고, 그래프와 같이 이미지의 형태로 표시될 수도 있다.

소음데이터는 주파수별 크기값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 소음데이터는 가청주파수대역 전체에 대한 소음 크기의 평균값을 가질 수도 있지만 가청주파수대역에서의 주파수별 소음 크기값을 가지고 있을 수도 있다. 이러한 실시예에서 사용자가 표시장치에 표시된 센서(110) 위치에 대해 클릭하거나 선택하는 사용자 조작을 입력하면 표시장치에는 해당 위치에 대응되는 소음데이터에 대한 주파수별 소음 크기값이 다시 표시될 수 있다.

소음스캐닝제어장치(100)에 포함되어 있는 구성들의 구체적인 실시예를 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

도 2a 내지 도 2c는 센서의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 2a는 전압센서가 사용된 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 2a를 참조하면, 소음스캐닝제어장치(100)는 도 1의 센서(110)에 대한 구체적인 실시예로서 전압센서(110a)를 사용하여 소음을 측정할 수 있다.

기기 상에서 소음은 주로 부품(11)의 진동에 의해 발생하게 되는데, 이러한 진동은 부품(11)으로 입력되는 전류 혹은 전압의 주파수와 일치하는 경우가 많다. 예를 들어, 캐패시터의 경우, 캐패시터의 양전극 사이에서 전하량의 변화가 생기고 이러한 전하량의 변화에 따라 양전극 사이의 전기력의 차이가 발생하면서 양전극에 진동이 발생할 수 있다. 이러한 진동은 전적으로 캐패시터로 유입되는 전류 혹은 전압에 영향을 받는 것으로 진동의 주기는 입력되는 전류 혹은 전압의 주기와 실질적으로 동일하다고 볼 수 있다.

소음스캐닝제어장치(100)는 부품(11)으로 유입되는 전류 혹은 전압의 크기, 그리고, 이러한 전류 혹은 전압의 주기 등을 측정하여 해당 부품(110)에서의 소음 정도를 추정할 수 있다.

이러한 부품(11)에서 유발되는 소음을 추정하기 위해 전압센서(110a)는 기기의 패턴(ST)에 형성되는 전압을 센싱할 수 있다. 이때, 전압센서(110a)는 프루브와 같은 핀 접촉부를 포함하고 있을 수 있고, 패턴(ST)은 외부로 전압을 공급하기 위해 일부가 노출되어 있을 수 있다.

전압센서(110a)에 의한 센싱 작업이 기기의 작동에 영향을 미치지 않도록 하기 위해 전압센서(110a)의 입력저항은 고임피던스값을 가질 수 있다. 실질적으로 오픈된 것과 같이 고임피던스의 입력 저항을 가지는 경우, 전압센서(110a)에 의해 기기의 상태가 변하는 것을 방지할 수 있다.

전압센서(110a)에 의해 센싱된 전압(Vs)는 신호제어기(120a)로 전송된다. 그리고, 신호제어기(120a)는 이러한 센싱전압(Vs)을 중앙제어기(140)가 받아들일 수 있는 신호 형태로 변환하여 중앙제어기(140)로 전송할 수 있다.

신호제어기(120a)는 1차측과 2차측이 절연되어 있는 신호변환기를 포함하고, 이러한 신호변환기를 통해 전압센서(110a)의 센싱전압을(Vs)을 변환하여 중앙제어기(140)로 전송할 수 있다.

신호변환기로는 포토커플러가 사용될 수 있다. 포토커플러는 1차측의 신호를 광을 이용하여 2차측으로 전달하는데, 이러한 방식을 통해 1차측과 2차측을 절연시킬 수 있다. 이러한 신호변환기를 이용하는 경우, 소음스캐닝제어장치(100)에서 발생한 노이즈가 기기에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

신호제어기(120a)는 증폭기를 더 포함할 수 있다. 센싱신호가 미약한 경우, 신호의 전송 중에 투입되는 플로어노이즈(floor noise)에 의해 센싱신호가 뭍힐 가능성도 있다. 증폭기는 중앙제어기(140)로 전송되는 신호의 크기를 사전에 증폭시킴으로써 플로어노이즈의 영향을 최소화시킬 수 있다.

중앙제어기(140)는 푸리에변환기(210) 및 가청주파수대역추출기(220)를 포함할 수 있다.

푸리에변환기(210)는 신호제어기(120a)로부터 수신되는 센싱신호에 대해 푸리에변환(Fourier Transform)처리를 수행한다. 전압센서(110a)에서 생성되어 중앙제어기(140)로 전달되는 센싱신호는 타임시리즈(time-series)신호이다. 이러한 타임시리지신호를 통해서는 주파수 특성을 파악하기 어렵다. 중앙제어기(140)는 센싱신호에 대한 주파수 특성을 파악하기 위해 센싱신호를 푸리에변환기(210)를 이용하여 푸리에변환처리할 수 있다.

가청주파수대역추출기(220)는 푸리에변환된 값 중에서 가청주파수대역의 성분을 추출하는 기능을 수행한다. 푸리에변환기(210)를 거쳐 변환된 데이터에는 주파수별 성분 크기값이 포함되어 있기 때문에 가청주파수대역추출기(220)는 가청주파수대역에 해당되는 값들만 분리함으로써 이러한 추출 기능을 용이하게 수행할 수 있다.

한편, 중앙제어기(140)에 푸리에변환기(210)가 포함되어 있지 않을 수도 있는데, 이러한 경우, 가청주파수대역추출기(220)는 밴드패스필터 혹은 로우패스필터와 같이 기능할 수 있다. 예를 들어, 가청주파수대역추출기(220)는 전압센서(110a)로부터 수신되는 신호에 대해 가청주파수대역만큼 밴드패스필터처리할 수 있다. 혹은 가청주파수대역은 일반적으로 저주파대역에 해당하기 때문에, 가청주파수대역추출기(220)는 센싱신호에 대해 로우패스필터처리할 수 있다.

중앙제어기(140)는 이러한 가청주파수대역추출기(220)를 이용하여 소음데이터를 생성할 수 있다.

소음데이터는 센싱신호에 대한 가청주파수대역의 평균값만 포함하고 있을 수도 있고, 가청주파수대역에서의 주파수별 성분 크기값을 모두 포함할 수도 있다.

소음데이터가 생성되면, 중앙제어기(140)는 전압센서(110a)의 위치와 소음데이터를 매칭시킬 수 있다.

이때, 전압센서(110a)의 위치는 중앙제어기(140)가 위치제어기(130)로 전송한 위치제어신호를 이용하여 결정할 수 있다. 예를 들어, 중앙제어기(140)는 위치제어기(130)로 특정 좌표를 포함하는 위치제어신호를 전송한 경우, 이러한 특정 좌표를 전압센서(110a)의 위치로 결정할 수 있다. 혹은 중앙제어기(140)는 위치제어기(130)로 모터 제어전류를 송신할 수 있는데, 중앙제어기(140)는 이러한 모터 제어전류에 대응되는 전압센서(110a)의 이동량에 따라 전압센서(110a)의 위치를 결정할 수 있다.

전압센서(110a)의 위치가 결정되면 중앙제어기(140)는 해당 위치에서의 소음데이터를 매칭시킬 수 있다. 이러한 매칭을 통해 중앙제어기(140)는 전압센서(110a)의 위치별 소음데이터를 메모리 혹은 데이터베이스에 저장할 수 있다.

도 2b는 진동센서가 사용된 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 2b를 참조하면, 소음스캐닝제어장치(100)는 도 1의 센서(110)에 대한 구체적인 실시예로서 진동센서(110b)를 사용하여 소음을 측정할 수 있다.

기기 상에서 소음은 주로 부품(12)의 진동에 의해 발생한다. 이에 따라, 부품(12)의 진동을 직접 측정하게 되면 해당 부품(12)에서 발생시키는 소음의 정도를 정확하게 파악할 수 있게 된다. 부품(12)의 진동을 통해 소음을 측정하는 방법은 음파를 통해 소음을 측정하는 방법보다 좀더 정확하게 소음원을 지정할 수 있는 장점이 있다.

소음스캐닝제어장치(100)는 부품(12)의 진동을 측정하여 해당 부품(12)에서의 소음 정도를 측정할 수 있다.

부품(12)에서 유발되는 소음을 측정하기 위해 진동센서(110b)는 레이저를 이용할 수 있다. 레이저를 이용한 진동센서(110b)는 부품(12)에 레이저를 송신하고 부품(12)으로부터의 반사광을 이용하여 해당 부품(12)의 진동을 센싱할 수 있다.

부품(12)으로 레이저를 송신하기 위해 소음스캐닝제어장치(100)는 레이저발생기를 더 포함할 수 있다. 이러한 레이저발생기는 진동센서(110b)와 결합된 형태로 배치될 수 있고, 신호제어기(120b) 내에 포함되어 있을 수 있다.

부품(12)으로 레이저가 송신되면 부품(12)의 진동에 따라 반사광의 천이 주파수가 변하는 도플러 효과가 발생할 수 있다. 진동센서(110b)는 도플러 효과에 의한 이러한 천이 주파수를 파악하여 부품(12)의 진동을 센싱할 수 있다.

소음스캐닝제어장치(100)는 이러한 레이저를 이용한 진동센서(110b)와 같이 비접촉식 진동센서를 이용하여 부품(12)에 영향을 주지 않으면서 부품(12)의 진동을 측정할 수 있게 된다.

진동센서(110b)에 의해 측정된 센싱신호는 신호제어기(120b)를 통해 중앙제어기(140)로 전달될 수 있다. 이때, 신호제어기(120b)에는 증폭기가 포함될 수 있는데, 증폭기는 중앙제어기(140)로 전송되는 신호의 크기를 사전에 증폭시킴으로써 플로어노이즈의 영향을 최소화시킬 수 있다.

한편, 중앙제어기(140)는 푸리에변환기(210) 및 가청주파수대역추출기(220)를 더 포함할 수 있다.

도 2c는 마이크로폰이 사용된 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 2c를 참조하면, 소음스캐닝제어장치(100)는 도 1의 센서(110)에 대한 구체적인 실시예로서 마이크로폰(110c)를 사용하여 소음을 측정할 수 있다.

소음스캐닝제어장치(100)는 이러한 마이크로폰(110c)를 이용하여 기기 상의 부품(130)에서 발생하는 음파를 직접 측정할 수 있다.

마이크로폰(110c)에서 측정된 음파 센싱신호는 신호제어기(120c)를 거쳐 중앙제어기(140)로 전송된다. 이때, 센싱신호의 크기가 미약할 수 있기 때문에 신호제어기(120c)에 증폭기가 더 포함되어 있을 수 있다.

그리고, 중앙제어기(140)는 푸리에변환기(210) 및 가청주파수대역추출기(220)가 포함되어 있을 수 있다.

도 3a 내지 도 3d는 위치제어기의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 3a는 평면 방향으로 센서(110)의 위치를 변경시키는 위치제어기의 실시예를 나타내는 도면이다.

도 3a를 참조하면, 위치제어기(130)는 센서(110)를 평면 상의 제1방향으로 이동시키는 제1레일(310a 및 310b), 센서(110)를 평면 상의 제2방향으로 이동시키는 제2레일(320) 및 센서(110)를 홀딩하는 지지부(330)를 포함할 수 있다.

센서(110)는 지지부(330)에 부착되어 있을 수 있고, 지지부(330)는 제2레일(320)을 따라 움직일 수 있다. 또한, 제2레일(320)은 제1레일(310a 및 310b)를 따라 움직일 수 있다.

지지부(330)가 제2레일(320)을 따라 움직이도록 지지부(330)에는 바퀴가 부착되어 있을 수 있고, 제2레일(320)에는 이러한 바퀴가 일정한 경로로 움직일 수 있도록 하는 궤도레일이 위치할 수 있다.

제2레일(320)이 제1레일(310a 및 310b)을 따라 움직이도록 제2레일(320)의 양단에는 바퀴가 부착되어 있을 수 있고, 제1레일(310a 및 310b)에는 이러한 바퀴가 일정한 경로로 움직일 수 있도록 하는 궤도레일이 위치할 수 있다.

제1방항과 제2방향은 서로 수직된 방향일 수 있다. 그리고, 도면에는 미도시 되었으나 지지부(330)는 제3방향으로 배치되는 제3레일을 더 포함하고 있으면서 센서(110)를 제3방향으로 이동시킬 수 있다. 여기서, 제3방향은 제1방향 및 제2방향과 수직된 방향일 수 있다.

도 3b는 도 3a의 지지부의 일 예시를 나타내는 도면이다.

도 3b를 참조하면, 지지부(330a)는 특정 방향축을 중심으로 회전할 수 있다. 이러한 지지부(330a)의 회전에 따라 센서(110)가 지향하는 방향이 변경될 수 있다. 소음은 방향성을 가지고 방출될 수 있는데, 지지부(330a)의 이러한 회전 기능에 의해 센서(110)의 지향 방향을 변경함으로써 방향성을 가지는 소음을 좀더 정확하게 찾아낼 수 있게 된다.

지지부(330a)가 회전하는 중심축의 방향은 도 3a을 참조하여 설명한 제1방향일 수 있고, 또는, 제1방향 및 제2방향이 이루는 평면에 수직된 방향일 수 있다.

도 3c는 도 3a의 지지부의 다른 예시를 나타내는 도면이다.

도 3c를 참조하면, 지지부(330b)는 두 개의 센서(110)를 지지할 수 있다. 두 개의 센서(110)는 서로 다른 위치에서 지지되지만 같은 부품(14)을 지향할 수 있다. 이러한 구조를 통해 소음스캐닝제어장치(100)는 한 부품(14)에서 발생하는 지향성 소음을 용이하게 측정할 수 있다. 도 3c에는 도시되지 않았지만, 지지부는 3 개 이상의 센서(110)를 지지할 수 있다. 이러한 3개 이상의 센서(110)는 서로 다른 위치에서 지지되지만 같은 부품(14)을 지향할 수 있다.

지지부(330b)는 두 개의 센서(110)를 지지하기 위해 'T'자 형의 축을 가지고 있으면서 이러한 'T'자 축의 양단에서 센서(110)를 지지할 수 있다.

도 3d는 도 3a의 지지부의 또 다른 예시를 나타내는 도면이다.

도 3d를 참조하면, 지지부(330c)는 다수의 센서(110)를 지지할 수 있다. 다수의 센서(110)에서 전송되는 센싱신호는 중앙제어기(140)의 멀티채널입력단으로 입력될 수 있고, 중앙제어기(140)는 멀티채널입력단으로 수신되는 다수의 센싱신호를 동시에 처리할 수 있다.

단일 센서(110)만을 이용하는 경우, 센서(110)의 이동 중에 소음의 크기가 변하는 경우, 정확한 소음 측정을 할 수 없는 문제가 있는데, 도 3d에 도시된 것과 같이 다수의 센서(110)를 통해 동시에 소음을 측정하는 경우, 일정 영역에 대해서는 동시에 소음을 측정할 수 있는 장점이 있다.

한편, 중앙제어기(140)는 센서(110)의 위치값과 소음데이터를 매칭시켜 소음맵을 생성할 수 있다.

도 4는 센서의 위치에 따른 소음 크기를 맵으로 나타낸 도면이다.

센서(110)는 일정 간격을 따라 이동하면서 소음을 측정할 수 있는데, 이러한 이동에 따라 설정된 전체 영역을 모두 스캔하게 되면 도 4에 도시된 것과 같은 소음맵이 획득될 수 있다.

이러한 소음맵은 소음맵 이미지의 형태로 변환되어 표시장치에 표시됨으로써 어느 부분에서 소음이 크게 발생하고 있는지를 사용자에게 직관적으로 제시할 수 있다.

한편, 사용자는 최고 소음치 지점을 탐색하기를 원할 수 있다. 사용자는 도 4에 도시된 소음맵에서 최고값을 나타내는 위치를 최고 소음치 지점으로 인식할 수 있다. 하지만, 소음맵에서 최고값을 나타내는 위치는 최고 소음치 지점과 다소 상이할 수 있다.

소음스캐닝제어장치(100)는 소음 측정의 속도를 높이기 위해 일정 간격을 두고 소음을 측정할 수 있는데, 이러한 일정 간격의 중간 지점에서 최고 소음치 지점이 나타날 수 있기 때문에 소음맵에서의 최고값 위치와 실제 최고 소음치 지점 사이에서는 다소 차이가 있을 수 있다.

소음을 측정하는 지점 사이의 간격이 좁은 경우에는 이러한 차이가 문제되지 않을 수 있으나 소음 측정의 속도를 높이기 위해 간격을 길게 설정한 경우, 이러한 차이가 문제될 수 있다. 예를 들어, 소음을 측정하는 지점 사이에 둘 이상의 부품이 위치하는 경우, 어느 부품에서 소음이 발생하고 있는지 정확하게 파악하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.

중앙제어기(140)는 소음데이터에 대한 모델피팅을 통해 최고 소음치 지점을 계산할 수 있다.

도 5는 모델피팅을 통해 최소 소음치 지점을 계산하는 것을 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 센서(110)는 A1 내지 A4 지점에 대한 소음을 측정할 수 있다. 그리고, 중앙제어기(140)는 모델피팅을 통해 A1 내지 A4의 사이 지점에 대한 소음 추정치를 계산할 수 있다.

소음원이 하나인 경우, 이러한 소음원에서 주변으로 갈 수록 일정한 특성으로 소음이 작아질 수 있는데, 이러한 소음의 분포 특성은 모델화될 수 있다. 가장 쉬운 모델로서 가우시안 분포가 사용될 수 있다. 이러한 소음 분포 모델은 기기의 특성에 따라 다를 수 있는데, 중앙제어기(140)는 미리 정해진 모델 테이블 혹은 사용자 입력에 의해 소음 분포 모델을 결정할 수 있다.

중앙제어기(140)는 센서(110)를 통해 획득한 센싱신호에 따라 소음데이터를 생성하고 이러한 소음데이터를 소음 분포 모델에 적용하여-모델피팅하여- A1 내지 A4의 사이 지점에 대한 소음 추정치를 계산할 수 있다.

이러한 과정을 통해 중앙제어기(140)는 실제로 소음을 측정하지 않은 중간 지점에 대한 소음 추정치를 계산할 수 있을 뿐만 아니라 최고 소음치 지점도 찾아낼 수 있다.

한편, 전술한 소음스캐닝제어장치(100)는 스마트폰, 캠코더와 같은 음성 녹음 장치의 소음 특성을 파악하는데 이용될 수 있다.

음성 녹음 장치의 경우, 마이크로폰을 통해 입력되는 외부 음성 혹은 소리를 녹음하게 되는데, 이때, 음성 녹음 장치 자체에서 소음이 발생하게 되면, 이러한 소음이 그대로 녹음될 수 있을 뿐만 아니라 이러한 소음으로 인해 외부 음속 혹은 소리가 부정확하게 녹음될 수도 있다. 따라서, 이러한 음성 녹음 장치의 경우, 기기 자체의 소음 특성을 정확하게 파악하는 것이 무엇보다 중요하다.

전술한 소음스캐닝제어장치(100)는 이러한 음성 녹음 장치의 소음 특성을 파악하는데 이용될 수 있다.

소음스캐닝제어장치(100)는 센서(110)의 위치를 변경하면서 음성 녹음 장치의 전체 영역 중 어느 영역에서 소음이 많이 발생하는지를 찾아낼 수 있고, 각각의 영역에서 측정된 소음의 크기를 표시장치를 통해 사용자에게 제시할 수 있다.

한편, 소음스캐닝제어장치(100)가 이러한 음성 녹음 장치와 같은 기기의 소음 특성을 측정할 때, 기기의 모드를 변경해 가면서 소음을 측정하면 보다 유용한 데이터를 얻을 수도 있다.

예를 들어, 음성 녹음 장치가 단일 용도로만 되어 있는 것이 아니고 스마트폰과 같이 다용도의 장치인 경우, 다른 용도에서의 사용에 있어서 소음은 크게 문제가 되지 않을 수 있다. 문제가 되는 것은 음성을 녹음하는 모드에서의 소음일 수 있다. 혹은 다른 관점에서 보면, 음성을 녹음하는 모드에서의 소음 기준치는 낮고 다른 용도에서의 소음 기준치는 높을 수 있다.

이러한 예를 통해 알 수 있는 것과 같이, 소음스캐닝제어장치(100)가 기기의 작동 모드를 변경시켜 가면서 각각의 모드별로 소음데이터를 생성할 수 있으면 일 실시예에 따른 소음스캐닝제어장치(100)의 활용성이 더 높아질 수 있다.

이러한 기능을 위해 소음스캐닝제어장치(100)는 기기제어기를 더 포함할 수 있다.

도 6은 기기제어기를 더 포함하고 있는 소음스캐닝제어장치에 대한 도면이다.

도 6을 참조하면, 소음스캐닝제어장치(100)는 기기(10)를 제어하는 기기제어기(610)를 더 포함할 수 있다.

기기제어기(610)는 기기(10)로 기기제어신호를 전송하여 기기(10)의 작동모드를 변경시킬 수 있다. 이러한 기기제어신호의 전송 내역은 중앙제어기(140)에게 공유될 수 있다.

그리고, 중앙제어기(140)는 이러한 기기제어신호와 센서(110)를 통해 생성한 소음데이터를 매칭시켜 기기(10)의 작동모드별 소음 특성을 파악할 수 있다.

도 7은 기기의 작동 모드별 소음 특성 곡선에 대한 예시 도면이다.

도 7에 도시된 것과 같이 중앙제어기(140)는 기기(10)로 전송한 기기제어신호가 동영상모드를 나타내는 제어신호인지 사진모드를 나타내는 제어신호인지 구분하고 이러한 모드별로 소음데이터를 매칭시킬 수 있다.

기기의 특성에 따라 디버깅에 의한 효과가 모드 마다 다르게 나타날 수 있는데, 소음스캐닝제어장치(100)가 도 7에 도시된 것과 같이 모드별로 소음데이터를 표시해 줌에 따라 사용자는 특정 모드에서의 효과를 중심으로 디버깅을 진행할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기기 상에서 발생하는 소음을 위치별로 구분하여 측정할 수 있음으로써 기기를 개발하는 개발자가 소음의 원천 위치를 정확하게 파악할 수 있고 이를 토대로 기기에 대한 소음 디버깅을 용이하게 하는 효과가 있다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

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3. 기기 상의 일 지점에 형성되는 전압을 센싱하는 전압센서;
   위치제어신호에 따라 상기 전압센서의 위치를 변경시키는 위치제어기; 및
   복수의 지점에 대한 복수의 위치제어신호를 상기 위치제어기로 순차적으로 전송하고, 상기 전압센서로부터 수신되는 센싱신호에 대해 미리 설정된 가청주파수대역의 성분을 추출하여 소음데이터를 생성하며, 전송한 위치제어신호에 따른 상기 전압센서의 위치값과 상기 소음데이터를 매칭시키는 중앙제어기
   를 포함하는 소음스캐닝제어장치.
4. 제3항에 있어서,
   1차측과 2차측이 전기적으로 절연되어 있는 신호변환기를 더 포함하고,
   상기 신호변환기를 통해 상기 전압센서의 상기 센싱신호가 상기 중앙제어기로 전송되는 소음스캐닝제어장치.
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