KR102041961B1 - 곡면형 어레이 스피커 및 이의 음 지향성 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 어레이 방식의 지향성 스피커에서 상쇄 간섭을 이용하여 음의 지향성을 제어하는 기술에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 곡면형 어레이 스피커를 준비하는 곡면형 어레이 스피커 준비단계; 상기 어레이 스피커부로부터 음이 방사되는 전방의 구역 중에서 음을 전달하고자 하는 목표 음전달구역을 선택하는 음전달구역 선택단계; 상기 어레이 스피커부에서 전방으로 음을 방사할 때 구조적으로 지향성에 영향을 주는 스피커들을 선택하는 스피커 선택단계; 상기 어레이 스피커부의 중앙 스피커로부터 상기 목표 음전달구역을 향해 방사되는 음 중에서 양 측면 방향으로 퍼져나가는 음이 양 측면의 스피커들로부터 방사되는 음과 간섭을 일으켜 상쇄되도록 상기 양 측면 스피커들에 공급되는 음향신호들의 게인값을 조정하는 게인값 조정단계; 및 상기 게인값 조정단계에서 조정된 게인값을 저장하여 차후에 이를 근거로 사용자에 의해 선택되는 상기 목표 음전달구역에 따라 해당 스피커들의 게인값을 조정할 수 있도록 하는 게인값 저장단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

곡면형 어레이 스피커 및 이의 음 지향성 제어 방법{CURVED ARRAY SPEAKER AND METHOD FOR CONTROLLING SOUND DIRECT4IVITY THEREOF}
본 발명은 어레이 방식의 지향성 스피커에서 상쇄 간섭을 이용하여 음의 지향성을 제어하는 기술에 관한 것으로, 특히 곡면형 판넬에 어레이 스피커를 설치하고, 중앙의 메인 어레이 스피커를 기준으로 양측 스피커들에 입력되는 음향신호의 게인값을 음의 방사목표 방사 방향에 따라 조절하여 메인 어레이 스피커로부터 양쪽 방향으로 퍼져나가는 음을 상쇄시키는 방식으로 음의 지향성을 조절할 수 있도록 한 곡면형 어레이 스피커 및 이의 음 지향성 제어 방법에 관한 것이다.
스피커는 대표적인 음 재생수단으로 널리 사용되고 있는데, 이로부터 방사되는 음(sound)은 지향성(directivity)을 갖지 않고 자연 방사된다. 따라서, 사용자 이외의 다른 사람들이 있는 공간 예를 들어 전시관, 박물관, 미술관, 홍보관, 헬스장 및 쇼핑센터 등에서 스피커를 사용하는 경우 불특정 다수가 소음을 느끼게 되는 문제점이 있다.
이를 방지하기 위하여 헤드폰이나 이어폰을 사용할 수 있다. 그러나, 헤드폰이나 이어폰을 장시간 사용하는 경우 착용상의 불편함을 느끼게 되는 문제점이 있고, 외부음을 거의 듣지 못하게 되어 사용자가 다른 사람이나 물건 등과 추돌하여 안전사고를 당하게 되는 문제점이 있다.
이와 같이 스피커나 헤드폰 또는 이어폰을 사용할 때 발생되는 제반 문제점들을 해결하기 위한 수단으로써, 최근 들어 원하는 방향으로만 음을 출력하는 지향성 스피커가 개발되었다. 지향성 스피커의 종류는 크게 돔 방식, 초음파 방식 및 어레이 방식이 있다.
그런데, 종래 기술에 의한 돔 방식의 지향성 스피커는 돔 모양의 넓은 반사판을 구비해야 하므로 부피가 크고 지향 성능이 떨어지는 단점이 있다. 종래 기술에 의한 초음파 방식의 지향성 스피커는 음의 전달구역을 만들어 음이 특정 영역에 머물도록 하는데 지향성이 60% 정도에 불과한 문제점이 있다. 종래 기술에 의한 어레이 방식의 지향성 스피커는 사용자가 직접 스피커들의 방향을 조절하여 음의 방사 방향을 조정해야 하는 불편함이 있고, 저주파 대역의 지향성을 얻기 위해 스피커 간격을 늘려야 하므로 스피커 모듈의 전체 크기가 커지게 되는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 곡면형 판넬에 어레이 스피커를 설치하고, 중앙의 메인 어레이 스피커를 기준으로 양측 스피커들에 입력되는 음향신호의 게인값을 음의 방사목표 방사 방향에 따라 조절하여 메인 어레이 스피커로부터 양쪽 방향으로 퍼져나가는 음을 상쇄시키는 방식으로 음의 지향성을 조절할 수 있도록 하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따른 곡면형 어레이 스피커의 음 지향성 제어방법은, 곡면형 판넬상에 배열된 어레이 스피커부를 구비한 곡면형 어레이 스피커를 준비하는 곡면형 어레이 스피커 준비단계; 상기 어레이 스피커부로부터 음이 방사되는 전방의 구역 중에서 음을 전달하고자 하는 목표 음전달구역을 선택하는 음전달구역 선택단계; 상기 어레이 스피커부에서 전방으로 음을 방사할 때 구조적으로 지향성에 영향을 주는 스피커들을 선택하는 스피커 선택단계; 상기 어레이 스피커부의 중앙 스피커로부터 상기 목표 음전달구역을 향해 방사되는 음 중에서 양 측면 방향으로 퍼져나가는 음이 양 측면의 스피커들로부터 방사되는 음과 간섭을 일으켜 상쇄되도록 상기 양 측면 스피커들에 공급되는 음향신호들의 게인값을 조정하는 게인값 조정단계; 및 상기 게인값 조정단계에서 조정된 게인값을 저장하여 차후에 이를 근거로 사용자에 의해 선택되는 상기 목표 음전달구역에 따라 해당 스피커들의 게인값을 조정할 수 있도록 하는 게인값 저장단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따른 곡면형 어레이 스피커는, 곡면형 판넬 형상을 갖는 하부 케이스; 상기 하부 케이스와 동일한 형상으로 제작되어 그 하부 케이스의 상부에 설치되는 베이스 기재; 상기 베이스 기재의 상부에 매트릭스 구조로 설치되는 어레이 스피커부; 상기 어레이 스피커부의 상부에 설치되어 상기 하부 케이스와 결합되고, 상기 어레이 스피커부에서 방사되는 음을 통과시키는 상부 케이스; 사전에 상기 어레이 스피커부 중에서 중앙의 메인 어레이 스피커로부터 양측 방향으로 퍼져나가는 음을 상쇄시키는 방식으로 음의 지향성을 조절하기 위하여 양측 방향 스피커들의 음향신호의 게인값을 구하여 데이터베이스에 저장한 후 사용자에 의해 지정되는 목표 음전달구역에 따라 상기 데이터베이스에서 해당 게인제어신호를 읽어내어 출력하는 제어부; 및 상기 게인제어신호에 따라 상기 양측 방향 스피커들의 음향신호의 게인값을 조정하여 음향신호를 생성하고, 상기 음향신호를 상기 어레이 스피커부의 스피커들에 출력하는 음향신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 곡면형 판넬에 어레이 스피커를 설치하고, 중앙의 메인 어레이 스피커를 기준으로 양측 스피커들에 입력되는 음향신호의 게인값을 음의 방사목표 방사 방향에 따라 조절하여 메인 어레이 스피커로부터 양쪽 방향으로 퍼져나가는 음을 상쇄시키는 방식으로 음의 지향성을 조절함으로써, 구조가 간단하고 지향성이 우수한 지향성 스피커를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 곡면형 어레이 스피커의 음 지향성 제어 방법에 대한 흐름도.
도 2는 본 발명에 의한 곡면형 어레이 스피커의 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 곡면형 어레이 스피커의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 음 지향성 제어부의 블록도.
도 5는 본 발명에 의한 음향신호 게인값 조정 블록도.
도 6은 본 발명에 의한 음전달구역 선택 예시도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 곡면형 어레이 스피커의 음 지향성 제어 방법에 대한 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 곡면형 어레이 스피커의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 곡면형 어레이 스피커의 분해 사시도이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡면형 어레이 스피커를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 곡면형 지향성 스피커의 음 지향성 제어 방법은, 곡면형 어레이 스피커 준비단계(S110), 음전달구역 선택단계(S120), 스피커 선택단계(S130), 게인값 조정단계(S140), 음세기 확인단계(S150) 및 게인값 저장단계(S160)를 포함한다.
곡면형 어레이 스피커 준비단계(S110)는 곡면형 어레이 스피커를 준비하는 단계이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 곡면형 어레이 스피커(100)는 곡면형 판넬 형상을 갖는 하부 케이스(110), 상기 하부 케이스(110)와 동일한 형상으로 제작되어 그 하부 케이스(10)의 상부에 설치되는 베이스 기재(120), 상기 베이스 기재(120)의 상부에 매트릭스 구조로 설치되는 어레이 스피커부(130), 상기 어레이 스피커부(130)의 상부에 설치되는 내부 덮개(140) 및 상기 내부 덮개(140)의 상부에 설치되어 상기 하부 케이스(110)와 결합되고, 음이 잘 통과되는 재질(예: 스펀지)로 제작된 상부 케이스(150)를 포함한다.
도 4는 본 발명에 의한 곡면형 어레이 스피커에 구비되는 음 지향성 제어부의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 음 지향성 제어부(160)는 사용자의 요청에 따라 음의 전달구역(이하,'음전달구역'이라 칭함)을 설정하기 위한 위치정보(PI)를 출력하는 음전달구역 지정부(161), 사전에 어레이 스피커부(130) 중에서 중앙의 메인 어레이 스피커로부터 양측 방향으로 퍼져나가는 음을 상쇄시키는 방식으로 음의 지향성을 조절하기 위하여 양측 방향 스피커(SP)들의 음향신호의 게인값(gain value)을 구하여 데이터베이스(163)에 저장한 후 상기 위치정보(PI)에 따라 해당 게인제어신호(GC)를 읽어내어 출력하는 제어부(162) 및 상기 게인제어신호(GC)에 따라 양측 방향 스피커(SP)들의 음향신호의 게인값을 조정하여 음향신호를 생성하고, 그 음향신호를 어레이 스피커부(130)의 스피커(SP)들에 출력하는 음향신호 생성부(164)를 포함한다.
음전달구역 선택단계(S120)에서는 사전에 사용자의 요구에 따라 음전달구역 지정부(161)를 통해 음전달구역이 지정되고 제어부(162)가 그 음전달구역을 인식하는 단계이다. 상기 음전달구역은 어레이 스피커부(130)로부터 음이 전달되는 전방의 음전달구역을 의미하는 것으로, 이를 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 곡면형 어레이 스피커(100)가 놓여 있는 지점을 기준으로 전방 구역을 여러 개의 음전달구역으로 나눈다. 예를 들어, 도 6에서와 같이 전방의 좌측을 제1-5음전달구역(L1-L5)으로 나누고, 우측을 제1-5 음전달구역(R1-R5)으로 나눌 수 있다.
그리고, 상기 제1-5음전달구역(L1-L5),(R1-R5) 중에서 임의의 구역을 목표로 하는 음전달구역(이하, '목표 음전달구역'이라 칭함)으로 선택하게 되는데, 도 6에서는 상기 제1-5음전달구역(L1-L5),(R1-R5) 중에서 중앙의 두 개의 음전달구역(L5,R5)을 목표 음전달구역으로 선택하는 것을 예시적으로 나타내었다. 목표 음전달구역이 상기와 같이 중앙 구역으로 한정되는 것이 아니라 자유롭게 지정될 수 있다. 예를 들어, 목표 음전달구역이 상기 제1-5 음전달구역(L1-L5),(R1-R5) 중에서 어느 하나 이상으로 지정될 수 있다.
스피커 선택단계(S130)에서는 어레이 스피커부(130)에서 전방의 음전달구역으로 음을 방사함에 있어서 지향성을 갖도록 방사할 때, 구조적으로 지향성에 영향을 주는 스피커(SP)들을 선택하는 단계이다. 어레이 스피커부(130)의 스피커(SP)들은 각각 고정되어 있고 이들 중에서 지향성에 영향을 주는 스피커(SP)들의 입력단에 각기 공급되는 음향신호의 게인값은 다음의 설명에서와 같은 과정을 통해 조정되어 어레이 스피커부(130)에서 방사되는 음이 지향성을 갖게 된다.
게인값 조정단계(S140)에서는 어레이 스피커부(130)의 중앙 스피커(SP)로부터 목표 음전달구역인 중앙의 제5음전달구역(L5,R5)을 향해 방사되는 음 중에서 양 측면 방향으로 퍼져나가는 음이 어레이 스피커부(130)의 양 측면에 위치한 스피커(SP)들로부터 방사되는 음과 간섭을 일으켜 상쇄되도록 하기 위하여, 제어부(162)는 음향신호 생성부(164)로부터 어레이 스피커부(130)의 각각의 스피커(SP)에 출력되는 음향신호들의 게인값을 조절한다.
상기 음향신호들의 게인값을 구하기 위해 먼저, 제어부(52)는 어레이 스피커부(130)에 배열된 i개의 스피커(SP)와 전방의 k개의 음전달구역(예: L1-L5,R1-R5) 간의 경로 상의 전달함수(iㅧk 개)를 NLMS(Normalized Least Mean Square) 알고리즘 또는 임펄스 응답(impulse response)을 이용하여 구한다. 상기 전달함수를 구하기 위한 행렬식은 다음의 [수학식 1]로 표현할 수 있다.
Figure 112018113583431-pat00001
여기서,
Figure 112018113583431-pat00002
는 어레이 스피커부(130) 상의 임의의 스피커(
Figure 112018113583431-pat00003
)와 k개의 음전달구역 중 임의의 음전달구역(
Figure 112018113583431-pat00004
) 간의 경로상의 전달함수를 의미한다. 도 6의 예에서는 어레이 스피커부(130) 상의 첫 번째 컬럼(column)의 스피커(SP1-SP10)와 좌측의 제1음전달구역(L1) 간의 경로상의 전달함수(LH11-LH101)를 나타낸 것이다. 어레이 스피커부(130)로부터 방사되는 음이 목표 음전달구역인 중앙의 두 개의 음전달구역(L5,R5)으로 전달되는 지향성을 갖도록 하고자 하는 경우 그 목표 음전달구역을 제외한 나머지의 음전달구역에서의 음의 세기는 '0'이 되도록 하여야 한다. 이를 위해 다음의 [수학식 2]와 같이 상기 [수학식 1]에 M 행렬(점선 박스 부분)을 추가한다.
Figure 112018113583431-pat00005
여기서, 상기 M 행렬은 10ㅧ10으로 배열된 어레이 스피커부(130)로부터 전방으로 음이 방사될 때 목표 음전달구역(예: L5,R5)을 제외한 다른 음전달구역들에서 음의 세기가 '0'이 되도록 하는 역할을 한다. 그리고, M(i,j)의 각각의 요소로 이루어진 행렬을 역전달함수라 한다. 어레이 스피커부(130) 상의 스피커(
Figure 112018113583431-pat00006
)로부터 원래 방사되는 음의 세기는 서로 동일하므로 각 스피커의 원래음 세기를 'S'라 하고, 상기 목표 음전달구역을 제외한 다른 음전달구역들의 음의 세기가 '0'이 되도록 하기 위해 전처리된 보정음 세기값(
Figure 112018113583431-pat00007
)은 다음의 [수학식 3]으로 표현할 수 있다. 참고로, 상기 [수학식 2]의 맨 오른쪽의 M 행렬에서 맨 끝 부분의 원소를 'SP10'이 아니라 'SP5'로 표현한 이유는 SP_5와 SP_10은 같은 신호라고 가정하였기 때문이다. 왜냐하면, 스피커에서 출력되는 음(원음)이 아직 게인이 적용되지 않은 상태이기 때문이다.
Figure 112018113583431-pat00008
여기서, 전처리된 보정음 세기값(
Figure 112018113583431-pat00009
)은 원래음 세기(S)에 특정의 게인값인 역전달함수 M(i,j)의 행들을 합한값이 곱해진 것으로 실제 어레이 스피커부(130)에서 방사되는 음의 세기이다. 상기 [수학식 3]을 정리하면 다음의 [수학식 4]와 같다.
Figure 112018113583431-pat00010
상기 [수학식 4]의 행렬식에서 왼쪽의 행렬은 어레이 스피커부(130) 상의 스피커(SP)로부터 전방의 해당 음전달구역 까지의 음 전달경로 상의 전달함수 행렬이다. 상기 전달함수 행렬은 실험을 통해 획득하거나 기기로 측정하여 획득할 수 있는 값이므로 보정음 세기값(
Figure 112018113583431-pat00011
)은 음전달구역(예: L5,R5)을 제외한 나머지 음전달구역들에서 각각 모든 음이 합해졌을 때 '0'이 되도록 유도하면 된다. 따라서, 상기 보정음 세기값(
Figure 112018113583431-pat00012
)은 왼쪽 행렬을 인버터블(invertible) 행렬로 가정하여 쉽게 유도할 수 있다. 다음의 [수학식 5]는 상기 보정음 세기값(
Figure 112018113583431-pat00013
)의 유도식을 예시적으로 나타낸 것이다.
Figure 112018113583431-pat00014
제어부(162)에서는 상기와 같은 과정을 통해 구한 보정음 세기값(
Figure 112018113583431-pat00015
)를 데이터베이스(163)에 저장한 후 차후에 이를 바탕으로 음향신호 생성부(164)의 해당 게인값을 각기 조절하여 어레이 스피커부(130)의 해당 스피커(SP)에 공급되는 음향신호의 세기가 조정된다. 이에 따라, 곡면형 어레이 스피커(100)의 어레이 스피커부(130)가 목표 음전달구역(예: L5,R5)으로만 음을 방사하는 지향성을 가질 수 있게 된다.
도 5는 음향신호 생성부(164)로부터 어레이 스피커부(130)에 각기 공급되는 음향신호(S)의 게인값이 보정음 세기값(
Figure 112018113583431-pat00016
)을 바탕으로 조정되는 것을 나타낸 블록도이다. 여기서, 가산기(162A)와 신호처리기(162B)는 도 4의 제어부(162)에 구비되는 구성요소이고, 게인 조절기(164A)는 음향신호 생성부(164)에 스피커(SP)의 수 만큼 구비되는 구성요소이다.
가산기(162A)는 게인 조절기(164A)에서 출력되는 음향신호의 값과 해당 스피커(SP)의 보정음 세기값(
Figure 112018113583431-pat00017
)을 합산하여 출력한다. 신호처리기(162B)는 상기 가산기(162A)의 출력신호와 어레이 스피커부(130)의 해당 스피커(SP)에 공급되는 음향신호(S)에 따라 게인 조절기(164A)의 게인값을 조정한다.
음세기 확인단계(S150)에서는 상기와 같은 일련의 단계를 통해 구한 보정음 세기값(
Figure 112018113583431-pat00018
)을 이용하여 어레이 스피커부(130)로부터 방사되는 음의 게인값을 조절하여 그 어레이 스피커부(130)가 지향성을 갖게 한 상태에서, 전방의 제1-5음전달구역(L1-L5),(R1-R5)에서 음의 세기를 측정하여 목표 음전달구역(L5,R5)과 나머지의 음전달구역(L1-L4,R1-R4) 간의 음의 세기값 차이가 기준치 이상인지 확인한다. 확인 결과 상기 음의 세기값 차이가 기준치 이상으로 판명되면 기준치 이하로 판명될 때 까지 상기 게인값 조정단계(S140)를 반복 수행한다.
게인값 저장단계(S160)에서는 상기와 같은 일련의 단계를 통해 결정된 어레이 스피커부(130)의 각 스피커(SP)들의 게인값을 저장한다. 이후, 사용자에 의해 선택되는 음전달구역에 따라 해당 스피커(SP)들의 게인값을 조정함으로써, 어레이 스피커부(130)를 지향성 스피커로 사용할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100 : 곡면형 어레이 스피커 110 : 하부 케이스
120 : 베이스 기재 130 : 어레이 스피커부
140 : 내부 덮개 150 : 음지향성 제어부
151 : 음전달구역 지정부 152 : 제어부
153 : 데이터베이스 154 : 음향신호 생성부

Claims (10)

  1. 곡면형 판넬상에 배열된 어레이 스피커부를 구비한 곡면형 어레이 스피커를 준비하는 곡면형 어레이 스피커 준비단계;
    상기 어레이 스피커부로부터 음이 방사되는 전방의 구역 중에서 음을 전달하고자 하는 목표 음전달구역을 선택하는 목표 음전달구역 선택단계;
    상기 어레이 스피커부에서 전방으로 음을 방사할 때 구조적으로 지향성에 영향을 주는 스피커들을 선택하는 스피커 선택단계;
    상기 어레이 스피커부의 중앙 스피커로부터 상기 목표 음전달구역을 향해 방사되는 음 중에서 양 측면 방향으로 퍼져나가는 음이 양 측면의 스피커들로부터 방사되는 음과 간섭을 일으켜 상쇄되도록 상기 양 측면 스피커들에 공급되는 음향신호들의 게인값을 조정하는 게인값 조정단계; 및
    상기 게인값 조정단계에서 조정된 게인값을 저장하여 차후에 이를 근거로 사용자에 의해 선택되는 상기 목표 음전달구역에 따라 해당 스피커들의 게인값을 조정할 수 있도록 하는 게인값 저장단계를 포함하되,
    상기 곡면형 어레이 스피커는
    곡면형 판넬 형상을 갖는 하부 케이스;
    상기 하부 케이스와 동일한 형상으로 제작되어 그 하부 케이스의 상부에 결합되는 베이스 기재;
    상기 베이스 기재의 상부에 매트릭스 구조로 설치되는 어레이 스피커부; 및
    상기 어레이 스피커부의 상부에 설치되어 상기 하부 케이스와 결합되는 상부 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면형 어레이 스피커의 음 지향성 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 곡면형 어레이 스피커의 음 지향성 제어 방법은
    상기 게인값 저장단계를 수행하기 전에 상기 어레이 스피커부로부터 방사되는 음의 게인값을 조절하여 그 어레이 스피커부가 지향성을 갖게 한 상태에서, 상기 목표 음전달구역과 나머지의 음전달구역 간의 음의 세기값 차이를 측정하는 단계; 및
    상기 측정 결과를 근거로 상기 게인값의 오차를 보정하는 음세기 확인단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면형 어레이 스피커의 음 지향성 제어 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 목표 음전달구역 선택단계는
    사전에 사용자의 요구에 따라 음전달구역 지정부를 통해 상기 목표 음전달구역이 지정되는 단계; 및
    제어부가 상기 목표 음전달구역을 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면형 어레이 스피커의 음 지향성 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 게인값 조정단계는
    상기 어레이 스피커부에 배열된 i개의 스피커와 전방의 k개의 음전달구역 간의 경로 상의 전달함수를 NLMS(Normalized Least Mean Square) 알고리즘 또는 임펄스 응답(impulse response)을 이용하여 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면형 어레이 스피커의 음 지향성 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 게인값 조정단계는
    상기 어레이 스피커부로부터 전방으로 방사되는 음이 상기 목표 음전달구역으로 전달되는 지향성을 갖도록 하고자 하는 경우, 상기 목표 음전달구역을 제외한 나머지의 음전달구역에서의 음의 세기가 '0'이 되도록 상기 게인값을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면형 어레이 스피커의 음 지향성 제어 방법.
  7. 곡면형 판넬 형상을 갖는 하부 케이스;
    상기 하부 케이스와 동일한 형상으로 제작되어 그 하부 케이스의 상부에 설치되는 베이스 기재;
    상기 베이스 기재의 상부에 매트릭스 구조로 설치되는 어레이 스피커부;
    상기 어레이 스피커부의 상부에 설치되어 상기 하부 케이스와 결합되고, 상기 어레이 스피커부에서 방사되는 음을 통과시키는 상부 케이스;
    사전에 상기 어레이 스피커부 중에서 중앙의 메인 어레이 스피커로부터 양측 방향으로 퍼져나가는 음을 상쇄시키는 방식으로 음의 지향성을 조절하기 위하여 양측 방향 스피커들의 음향신호의 게인값을 구하여 데이터베이스에 저장한 후 사용자에 의해 지정되는 목표 음전달구역에 따라 상기 데이터베이스에서 해당 게인제어신호를 읽어내어 출력하는 제어부; 및
    상기 게인제어신호에 따라 상기 양측 방향 스피커들의 음향신호의 게인값을 조정하여 음향신호를 생성하고, 상기 음향신호를 상기 어레이 스피커부의 스피커들에 출력하는 음향신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면형 어레이 스피커.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 음향신호 생성부에서 출력되는 음향신호의 값과 상기 어레이 스피커부에 배열된 스피커들 중에서 해당 스피커의 보정음 세기값을 합산하여 출력하는 가산기; 및 상기 가산기의 출력신호와 상기 어레이 스피커부의 해당 스피커에 공급되는 음향신호에 따라 상기 음향신호 생성부에 구비된 게인 조절기의 게인값을 조정하는 신호처리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면형 어레이 스피커.
  9. 제8항에 있어서, 상기 신호처리기는
    상기 어레이 스피커부에 배열된 i개의 스피커와 전방의 k개의 음전달구역 간의 경로 상의 전달함수를 NLMS(Normalized Least Mean Square) 알고리즘 또는 임펄스 응답(impulse response)을 이용하여 구하고, 상기 전달함수를 바탕으로 상기 음향신호의 게인값을 조정하는 것을 특징으로 하는 곡면형 어레이 스피커.
  10. 제7항에 있어서, 상기 상부 케이스는
    스펀지로 제조된 것을 특징으로 하는 곡면형 어레이 스피커.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20070104668A (ko) * 2004-05-19 2007-10-26 하르만 인터내셔날 인더스트리즈, 인코포레이티드 차량용 스피커 어레이
KR20090037691A (ko) * 2007-10-12 2009-04-16 삼성전자주식회사 어레이 스피커 시스템에서 불균일 방사 패턴을 제거하는방법 및 장치
KR200462890Y1 (ko) * 2011-07-04 2012-10-09 (주)이사야 초음파 셀을 구비하는 도넛 형상의 지향성 스피커

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