KR101783432B1 - 마이크로폰 및 음향 처리 방법 - Google Patents

마이크로폰 및 음향 처리 방법 Download PDF

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KR101783432B1 KR1020160047174A KR20160047174A KR101783432B1 KR 101783432 B1 KR101783432 B1 KR 101783432B1 KR 1020160047174 A KR1020160047174 A KR 1020160047174A KR 20160047174 A KR20160047174 A KR 20160047174A KR 101783432 B1 KR101783432 B1 KR 101783432B1
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서현주
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양기웅
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Abstract

본 발명은 마이크로폰 및 음향 처리 방법이 개시된다. 본 발명의 마이크로폰은, 기판과 결합되어 내부 공간을 형성하고 압평형 유지홀이 다수 형성되는 하우징; 기판의 상부에 결합되며, 기판에 형성된 소리 입구와 연통되는 전면 챔버가 마련된 절연베이스 위로 절연막, 진동막 및 음향 통과홀이 군집을 이루어 형성된 백플레이트와 고정전극이 포함된 고정 전극판이 적층되어 진동막과 고정 전극판 사이의 정전용량의 변화에 의한 압력을 검출하여 전기신호로 변환하여 출력하는 음향센서; 및 기판의 상부에 결합되어 음향센서와 전기적으로 연결되어 변환된 전기신호를 아날로그 또는 디지털 전기신호로 변환하여 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

마이크로폰 및 음향 처리 방법{MICROPHONE AND METHOD FOR PROCESSING ACOUSTIC}
본 발명은 마이크로폰 및 음향 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 특색 있는 음향을 구분하여 검출할 수 있도록 다양한 모양으로 소리를 유도하고 압력 평형을 유지하여 검출한 후 다양한 인식방법을 통해 음향을 처리하여 분석하는 마이크로폰 및 음향 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 마이크로폰은 음향 신호를 전기신호로 변환하는 장치로써, 음향기기, 통신기기 또는 의료기기 등에 내장되어 사용되고 있다. 마이크로폰이 내장되는 다양한 기기들이 소형화되어 감에 따라 마이크로폰의 초소형화가 요구되고 있다. 이러한 요구에 따라 멤스(MEMS) 마이크로폰의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 멤스 마이크로폰은 초소형화가 가능하고 부품 간의 분리된 생산공정을 일괄적으로 수행할 수 있어 성능과 생산효율에 있어서 크게 각광을 받고 있다.
최근 들어 미세 장치의 집적화를 위해 사용되는 기술로서 마이크로 머시닝을 이용한 반도체 가공기술이 있다. MEMS(Micro-Electro Mechanical System)라고 불리는 이러한 기술은 반도체 공정 특히 집적회로 기술을 응용한 마이크로머시닝 기술을 이용하여 마이크로미터(㎛)단위의 초소형 센서나 액츄에이터 및 전기기계적 구조물을 제조할 수 있다.
이러한 마이크로머시닝 기술을 이용하여 제조하는 MEMS 마이크로폰은 초정밀 미세 가공을 통하여 소형화, 고성능화, 다기능화 및 집적화가 가능하다. 또한, 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. MEMS 마이크로폰은 주로 압전형(piezo-type) 및 콘덴서형(condenser-type)으로 나뉘어 이루어지고 있다. 음성을 포함한 음향 대역의 우수한 주파수 응답 특성 때문에 MEMS 마이크로폰은 콘덴서형이 주로 사용되고 있다.
관련 선행기술로는 한국공개특허 제2011-0025697호(2011.03.10.)인 "압전 MEMS 마이크로폰"이 있다.
이러한 마이크로폰은 다양한 모양 및 특성을 갖도록 만들어져 그 특성에 맞는 음향 성분을 구분하고 그 특성에 맞는 인식 방법을 통해 음향을 분석하고 있다.
그러나, 이와 같이 구분된 특성에 따라 음향 성분을 구분하여 인식할 경우 잡음이라고 인식하는 소리도 가공하여 처리하기에 따라 의미 있는 소리가 될 수 있으며, 판단하기에 따라 당연한 소리로 인식되던 소리도 가공과정에서 변질될 수 있어 제품이 구성하고 있는 소자와 특성들로 음향을 특색 있게 구분하여 처리하기에는 한계가 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 특색 있는 음향을 구분하여 검출할 수 있도록 다양한 모양으로 소리를 유도하고 압력 평형을 유지하여 검출한 후 다양한 인식방법을 통해 음향을 처리하여 분석하는 마이크로폰 및 음향 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 마이크로폰은, 기판과 결합되어 내부 공간을 형성하고 압평형 유지홀이 다수 형성되는 하우징; 기판의 상부에 결합되며, 기판에 형성된 소리 입구와 연통되는 전면 챔버가 마련된 절연베이스 위로 절연막, 진동막 및 음향 통과홀이 군집을 이루어 형성된 백플레이트와 고정전극이 포함된 고정 전극판이 적층되어 진동막과 고정 전극판 사이의 정전용량의 변화에 의한 압력을 검출하여 전기신호로 변환하여 출력하는 음향센서; 및 기판의 상부에 결합되어 음향센서와 전기적으로 연결되어 변환된 전기신호를 아날로그 또는 디지털 전기신호로 변환하여 출력하는 출력부;를 포함하되, 음향 통과홀에 끼워지는 음향 집적관과, 음향 집적관을 통과하여 진동막에 접합되는 소리유도선을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 압평형 유지홀에는 하이포라막이 매개되는 것을 특징으로 한다.
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본 발명에서 음향 집적관은 진동막 측의 직경이 내부 공간 측보다 작은 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 음향 집적관과 소리유도선은 다양한 각도로 음향 통과홀에 끼워져 진동막에 접합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 음향 통과홀의 군집된 형태는 다각형의 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 백플레이트에 형성된 음향 통과홀의 군집된 형태에 따라 백플레이트와 진동막을 지지하는 완충부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 음향 통과홀의 군집된 형태가 서로 다른 음향센서가 복수개 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 출력부는 복수개의 음향센서로부터 전기적 신호를 입력받아 직접 출력하거나 음향센서의 특성에 따라 음향을 분리하여 독립적으로 처리한 후 선택적으로 취합하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 음향 처리 방법은, 음향처리부가 마이크로폰으로부터 기준음향에 대한 측정값을 입력받아 다수의 처리모듈을 통해 환경계수를 변경하여 얻은 다수의 결과값을 기준값으로 저장부에 저장하는 단계; 음향처리부가 마이크로폰으로부터 측정음향에 대한 측정값을 입력받아 저장부에 저장된 다수의 기준값과 비교하는 단계; 음향처리부가 다수의 기준값과 비교한 결과 매칭될 경우 매칭결과를 출력하는 단계; 및 음향처리부가 다수의 기준값과 비교한 결과 매칭되지 않을 경우 기준값에 대해 환경계수를 변경하여 매칭되면 기준값으로 추가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 다수의 처리모듈은, 주파수를 기반으로 처리하는 푸리에 처리모듈, 크기를 기반으로 처리하는 웨이블렛 처리모듈, 및 시간에 따라 주파수와 크기를 기반으로 구간을 분리하여 푸리에 처리와 웨이블렛 처리를 상호 보완하여 복합적으로 수행하게 하는 인공지능 처리모듈 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 인공지능 처리모듈은, 구간을 분리할 때 기준 구분선으로 구분하거나, 기준 구분범위로 구분하거나, 기준 구분범위가 중첩되도록 구분하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 다수의 기준값과 비교하는 단계는, 음향처리부가 다수의 처리모듈 중 어느 하나의 처리모듈로 측정값을 처리한 후 저장부에 저장된 다수의 기준값과 비교하는 과정을 다수의 처리모듈 모두에 대해 반복하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 기준값으로 추가하는 단계는, 음향처리부가 기준값에 대해 다수의 처리모듈을 통해 환경계수를 변경하여 얻은 결과값과 측정값을 비교하여 매칭되면 새로운 기준값으로 추가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 마이크로폰 및 음향 처리 방법은 특색 있는 음향을 구분하여 검출할 수 있도록 다양한 모양으로 소리를 유도하고 압력 평형을 유지하여 검출한 후 다양한 인식방법을 통해 음향을 처리함으로써 각각의 음향을 구분하여 인식 처리할 수 있어 파손된 교량 탐지, 미세한 소리 측정 및 원음 가까운 소리를 재생할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰을 나타낸 단면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰의 소리유도선의 설치상태를 구체적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 음향센서를 구비한 마이크로폰을 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 처리 장치를 간략하게 나타낸 블록구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 처리 방법에서 인공지능 처리모듈에서의 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 마이크로폰 및 음향 처리 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰을 나타낸 단면 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰의 소리유도선의 설치상태를 구체적으로 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 음향센서를 구비한 마이크로폰을 나타낸 구성도이다.
도 1내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰(100)은 하우징(10), 음향센서(20) 및 출력부(40)를 포함한다.
하우징(10)은 기판(60)과 결합되어 내부 공간(18)을 형성하고 압평형 유지홀(12)이 다수 형성된다.
이때 압평형 유지홀(12)은 하이포라막(14)으로 막아 내부 공간(18)과 외부를 차단하면서도 미세한 구멍으로 압평형이 유지될 수 있도록 한다.
하이포라막(14)은 조직 입자가 물 입자보다 작아 물은 투과되지 않으면서도 공기는 투과할 수 있는 미세 조직의 원단으로, 내부 공간(18)과 외부의 압평형을 유지하여 내부 공간(18)에서의 소리 전달은 원활하게 하면서 내부 공간(18)의 소리가 외부로 빠져나가거나 외부에서 소리가 압평형 유지홀(12)로 유입되는 것을 억제할 수 있도록 한다.
음향센서(20)는 기판(60)의 상부에 결합되며, 기판(60)에 형성된 소리 입구(16)와 연통되는 전면 챔버(30)가 마련된 절연베이스(21) 위로 절연막(22), 진동막(23) 및 음향 통과홀(25)이 군집을 이루어 형성된 백플레이트(24a)와 고정전극(24b)이 포함된 고정 전극판(24)이 적층되어 진동막(23)과 고정 전극판(24) 사이의 정전용량의 변화에 의한 압력을 검출하여 전기신호로 변환하여 출력한다.
여기서 진동막(23)과 백플레이트(24a)는 공극을 갖고 마련되고, 음향 통과홀(25)에는 음향 집적관(27)이 끼워지고, 음향 집적관(27)에는 음향 집적관(27)을 통과하여 진동막(23)에 접합되는 소리유도선(26)이 마련되어 원하는 소리는 보다 정확하게 모을 수 있도록 한다.
이때 음향 집적관(27)은 진동막(23) 측의 직경이 내부 공간(18) 측보다 작게 형성되어 내부 공간(18)에서의 소리를 모을 수 있는 구조로 형성되는 것이 바람직하며, 음향 집적관(27)과 소리유도선(26)은 다양한 각도로 음향 통과홀(25)에 끼워져 진동막(23)에 접합되도록 함으로써 다양한 소리의 방향에 대해서도 검출할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이때 소리유도선(26)의 굵기 및 길이에 따라 다른 특성을 갖을 수 있다.
또한, 백플레이트(24a)에 형성된 음향 통과홀(25)은 다각형 형태의 군집을 이루어 형성된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 삼각형, 육각형 및 사각형의 군집을 이루어 형성됨으로써 각 형태에 따라 고주파, 중주파 및 저주파의 특성에 따라 독립적으로 처리함으로써 모든 주파수 대역에서 원음에 가까운 소리를 검출할 수 있도록 한다.
한편 백플레이트(24a)에 형성된 음향 통과홀(25)의 군집된 형태에 따라 백플레이트(24a)와 진동막(23)을 지지하는 완충부(50)를 구비하여 충격을 완화하거나 강화하여 소리를 확장시키거나 축소시킬 수도 있다.
이때 완충부(50)는 도 3에 도시된 바와 같이 백플레이트(24a)에 형성된 군집의 형태에 따라 삼각 모양인 경우 3개, 육각 모양인 경우 6개, 직선모양인 경우 2개를 선택적으로 설치할 수 있다.
또한, 본 실시예에서의 마이크로폰(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 음향 통과홀(25)의 군집된 형태가 서로 다른 음향센서(20)가 복수개 구비하여 특성에 따른 음향을 구분할 수 있도록 한다.
출력부(40)는 기판(60)의 상부에 결합되어 음향센서(20)와 전기적으로 연결되어 변환된 전기신호를 아날로그 또는 디지털 전기신호로 변환하여 출력한다.
또한, 출력부(40)는 복수개의 음향센서(20)에 대해 음향 통과홀(25)의 군집된 형태에 따라 전압값을 다르게 인가하여 다른 특성의 음향을 입력받아 전기적 신호를 직접 출력하거나 음향센서(20)의 특성에 따라 음향을 분리하여 독립적으로 처리한 후 선택적으로 취합하여 출력할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 마이크로폰에 따르면, 특색 있는 음향을 구분하여 검출할 수 있도록 다양한 모양으로 소리를 유도하고 압력 평형을 유지하여 검출할 수 있어 파손된 교량 탐지, 미세한 소리 측정 및 원음 가까운 소리를 검출할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 처리 장치를 간략하게 나타낸 블록구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 처리 장치를 간략하게 나타낸 블록구성도로써 마이크로폰(100), 음향처리부(200) 및 저장부(300)를 포함할 수 있다.
마이크로폰(100)은 주변의 소리를 측정하여 전기적 신호로 변환하여 제공한다.
음향처리부(200)는 마이크로폰(100)으로부터 입력된 측정값에 대해 푸리에 처리모듈(210), 웨이블렛 처리모듈(220) 및 인공지능 처리모듈(230)을 통해 측정값을 처리한 후 저장부(300)에 저장된 기준값과 매칭되는지 비교하여 파손된 교량을 탐지하거나 미세한 소리 측정하여 원음에 가까운 소리를 재생할 수 있도록 한다.
저장부(300)는 마이크로폰(100)으로부터 측정된 측정값에 대해 매칭결과를 출력할 수 있도록 사전에 기준음향에 대한 측정값을 기반으로 푸리에 처리모듈(210), 웨이블렛 처리모듈(220) 및 인공지능 처리모듈(230)을 통해 환경계수를 다양하게 변경하면서 얻은 결과를 기준값으로 저장한다.
이를 기반으로 음향 처리 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 처리 방법에서 인공지능 처리모듈에서의 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 처리 방법은 먼저, 음향처리부(200)가 마이크로폰(100)으로부터 기준음향에 대한 기준 측정값을 입력받아 다수의 처리모듈을 통해 환경계수를 변경하여 얻은 다수의 결과값을 기준값으로 저장부(300)에 저장한다(S10).
여기서 다수의 처리모듈은 주파수를 기반으로 처리하는 푸리에 처리모듈(210), 크기를 기반으로 처리하는 웨이블렛 처리모듈(220) 및, 구간을 분리하여 푸리에 처리와 웨이블렛 처리를 상호 보완하여 복합적으로 수행하게 하는 인공지능 처리모듈(230)을 포함할 수 있다.
푸리에 처리모듈(210)에서의 처리는 수학식 1과 같이 정의할 수 있다.
Figure 112016037100620-pat00001
그리고, 수학식 1을 기반으로 신호와 외부 환경이 존재하는 경우를 구분하여 각각 5가지의 케이스별로 가정하고 환경계수를 변경하면서 기준값을 저장할 수 있다.
Figure 112016037100620-pat00002
Figure 112016037100620-pat00003
또한, 웨이블렛 처리모듈(220)에서의 처리는 수학식 2와 같이 정의할 수 있다.
Figure 112016037100620-pat00004
그리고, 수학식 2를 기반으로 신호와 외부 환경이 존재하는 경우를 구분하여 각각 4가지의 케이스별로 가정하고 환경계수를 변경하면서 기준값을 저장할 수 있다.
Figure 112016037100620-pat00005
Figure 112016037100620-pat00006
Figure 112016037100620-pat00007
Figure 112016037100620-pat00008
여기서,
Figure 112016037100620-pat00009
Figure 112016037100620-pat00010
Figure 112016037100620-pat00011
한편, 인공지능 처리모듈(230)은 도 6과 같이 단일층의 구조로 처리할 수도 있고, 도 7과 같이 복합층의 구조로 처리할 수도 있다.
도 6에 도시된 바와 같이 단일층의 경우
Figure 112016037100620-pat00012
는 그룹에 따른 조건값으로 설정 가능하며 대표적으로 수식
Figure 112016037100620-pat00013
(그룹 고유값 또는 그룹 고유함수) 또는
Figure 112016037100620-pat00014
(그룹 고유치에 근접), 또는
Figure 112016037100620-pat00015
를 사용하며, 특성에 따라 다른 그룹 조건으로도 사용 가능하다.
도 7에 도시된 바와 같이 복합층의 구조에서는 측정값을 비선형적으로 그룹화하고 각 그룹에 가중치를 부여할 수 있다.
복합층에서는 각 연산블록에서 도 8과 같이 세부 그룹들 간 상호 연산을 수행한다. 여기서 그룹별 가중치 사용은 대표그룹에 가중치 있으면 우선적으로 사용하고, 대표그룹에 가중치가 없으면 각 그룹별 가중치를 사용하며, 각 그룹별 가중치가 없을 경우에는 가중치 합계 평균치를 사용하고, 없을 경우에는 별도 계산된 값으로 가중치를 사용한다.
이때 각 연산블록은 도 9에 도시된 바와 같이 주파수와 웨이블렛을 복합적으로 시간과 주파수 및 크기에 따라 범위를 조정한다.
여기서 인공지능 처리모듈(230)은 구간을 분리하여 푸리에 처리와 웨이블렛 처리를 상호 보완하여 복합적으로 수행하게 할 때, 기준 구분선으로 구간을 구분하여 처리하거나, 기준 구분범위로 구간을 구분하여 구분범위 자체도 하나의 구간으로 처리하거나, 기준 구분범위가 중첩되도록 구간을 구분하여 처리할 수 있다.
S10 단계에서 기준값이 저장된 상태에서 음향처리부(200)는 마이크로폰(100)으로부터 측정음향에 대한 측정값을 입력받는다(S20).
S20 단계에서 측정값을 입력받으면 음향처리부(200)는 저장부(300)에 저장된 기준값과 매칭되는지 비교한다(S30).
여기서 음향처리부(200)는 푸리에 처리모듈(210), 웨이블렛 처리모듈(220) 및 인공지능 처리모듈(230) 중 어느 하나의 처리모듈로 측정값을 처리한 후 저장부(300)에 저장된 다수의 기준값과 비교하는 과정을 다수의 처리모듈 모두에 대해 반복하여 기준값과 매칭되는지 비교한다.
S30 단계에서 기준값과 매칭되는지 비교하여 기준값과 매칭될 경우, 음향처리부(200)는 매칭결과를 출력한다(S70).
반면, S30 단계에서 기준값과 매칭되는지 비교하여 기준값과 매칭되지 않을 경우, 음향처리부(200)는 기준값의 환경계수를 변경한다(S40).
그런 다음, 음향처리부(200)는 환경계수를 변경하여 처리한 처리값이 측정값과 매칭되는지 비교한다(S50).
이때 환경계수를 변경한 처리값이 측정값과 매칭될 경우 처리값을 기준값으로 저장부(300)에 추가한다(S60).
그리고 음향처리부(200)는 기준값을 추가한 매칭결과를 출력한다(S70).
그러나 S40 단계와 S50 단계의 과정을 반복하면서 환경계수를 변경하여 처리한 처리값과 측정값이 매칭되는지 비교한 결과 매칭되지 않을 경우, 음향처리부(200)는 측정값으로부터 원하는 신호를 검출할 수 없음에 대한 매칭결과를 출력한다(S70).
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 마이크로폰에 따르면, 특색 있는 음향을 구분하여 검출할 수 있도록 다양한 모양으로 소리를 유도하고 압력 평형을 유지하여 검출한 후 다양한 인식방법을 통해 음향을 처리함으로써 각각의 음향을 구분하여 인식 처리할 수 있어 파손된 교량 탐지, 미세한 소리 측정 및 원음 가까운 소리를 재생할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 하우징 12 : 압평형 유지홀
14 : 하이포라막 16 : 소리 입구
18 : 내부 공간 20 : 음향센서
21 : 절연베이스 22 : 절연막
23 : 진동막 24 : 고정 전극판
24a : 백플레이트 24b : 고정전극
25 : 음향 통과홀 26 : 소리유도선
27 : 음향 집적관 30 : 전면 챔버
40 : 출력부 50 : 완충부
60 : 기판 100 : 마이크로폰
200 : 음향처리부 210 : 푸리에 처리모듈
220 : 웨이블렛 처리모듈 230 : 인공지능 처리모듈
300 : 저장부

Claims (14)

  1. 기판과 결합되어 내부 공간을 형성하고 압평형 유지홀이 다수 형성되는 하우징;
    상기 기판의 상부에 결합되며, 상기 기판에 형성된 소리 입구와 연통되는 전면 챔버가 마련된 절연베이스 위로 절연막, 진동막 및 음향 통과홀이 군집을 이루어 형성된 백플레이트와 고정전극이 포함된 고정 전극판이 적층되어 상기 진동막과 상기 고정 전극판 사이의 정전용량의 변화에 의한 압력을 검출하여 전기신호로 변환하여 출력하는 음향센서; 및
    상기 기판의 상부에 결합되어 상기 음향센서와 전기적으로 연결되어 변환된 전기신호를 아날로그 또는 디지털 전기신호로 변환하여 출력하는 출력부;를 포함하되,
    상기 음향 통과홀에 끼워지는 음향 집적관과, 상기 음향 집적관을 통과하여 상기 진동막에 접합되는 소리유도선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 압평형 유지홀에는 하이포라막이 매개되는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 음향 집적관은 상기 진동막 측의 직경이 상기 내부 공간 측보다 작은 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 음향 집적관과 상기 소리유도선은 다양한 각도로 상기 음향 통과홀에 끼워져 상기 진동막에 접합되는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 음향 통과홀의 군집된 형태는 다각형의 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 백플레이트에 형성된 상기 음향 통과홀의 군집된 형태에 따라 상기 백플레이트와 상기 진동막을 지지하는 완충부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 음향 통과홀의 군집된 형태가 서로 다른 상기 음향센서가 복수개 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 출력부는 복수개의 상기 음향센서로부터 전기적 신호를 입력받아 직접 출력하거나 상기 음향센서의 특성에 따라 음향을 분리하여 독립적으로 처리한 후 선택적으로 취합하여 출력하는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.
  10. 청구항 제1항의 마이크로폰으로부터 음향처리부가 기준음향에 대한 기준 측정값을 입력받아 다수의 처리모듈을 통해 환경계수를 변경하여 얻은 다수의 결과값을 기준값으로 저장부에 저장하는 단계;
    상기 음향처리부가 상기 마이크로폰으로부터 측정음향에 대한 측정값을 입력받아 상기 저장부에 저장된 다수의 상기 기준값과 비교하는 단계;
    상기 음향처리부가 다수의 상기 기준값과 비교한 결과 매칭될 경우 매칭결과를 출력하는 단계; 및
    상기 음향처리부가 다수의 상기 기준값과 비교한 결과 매칭되지 않을 경우 상기 기준값에 대해 상기 환경계수를 변경하여 매칭되면 상기 기준값으로 추가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 처리 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 다수의 처리모듈은, 주파수를 기반으로 처리하는 푸리에 처리모듈, 크기를 기반으로 처리하는 웨이블렛 처리모듈, 및 시간에 따라 주파수와 크기를 기반으로 구간을 분리하여 푸리에 처리와 웨이블렛 처리를 상호 보완하여 복합적으로 수행하게 하는 인공지능 처리모듈 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 처리 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 인공지능 처리모듈은, 상기 구간을 분리할 때 기준 구분선으로 구분하거나, 기준 구분범위로 구분하거나, 상기 기준 구분범위가 중첩되도록 구분하는 것을 특징으로 하는 음향 처리 방법.
  13. 제 10항에 있어서, 다수의 상기 기준값과 비교하는 단계는, 상기 음향처리부가 상기 다수의 처리모듈 중 어느 하나의 처리모듈로 상기 측정값을 처리한 후 상기 저장부에 저장된 다수의 상기 기준값과 비교하는 과정을 상기 다수의 처리모듈 모두에 대해 반복하는 것을 특징으로 하는 음향 처리 방법.
  14. 제 10항에 있어서, 상기 기준값으로 추가하는 단계는, 상기 음향처리부가 상기 기준값에 대해 상기 다수의 처리모듈을 통해 상기 환경계수를 변경하여 얻은 결과값과 상기 측정값을 비교하여 매칭되면 새로운 상기 기준값으로 추가하는 것을 특징으로 하는 음향 처리 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200019488A (ko) * 2018-08-14 2020-02-24 양기웅 음향장치 및 음향 처리 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101224448B1 (ko) * 2012-04-30 2013-01-21 (주)파트론 센서 패키지 및 그의 제조 방법
JP2014060495A (ja) * 2012-09-14 2014-04-03 Omron Corp 静電容量型センサ、音響センサ及びマイクロフォン

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101224448B1 (ko) * 2012-04-30 2013-01-21 (주)파트론 센서 패키지 및 그의 제조 방법
JP2014060495A (ja) * 2012-09-14 2014-04-03 Omron Corp 静電容量型センサ、音響センサ及びマイクロフォン

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200019488A (ko) * 2018-08-14 2020-02-24 양기웅 음향장치 및 음향 처리 방법
KR102205414B1 (ko) * 2018-08-14 2021-01-20 양기웅 음향장치 및 음향 처리 방법

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