KR102099268B1 - 네트워크와 소음 저감장치가 내장된 방음벽 시스템 및 그 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크와 소음 저감장치가 내장된 방음벽 시스템은, 도로에서 발생하는 소음을 차단하는 복수의 방음벽 패널; 및 상기 방음벽 패널 측면에 결합되어 상기 방음벽 패널을 지지하는 지지대를 포함한다.

Description

네트워크와 소음 저감장치가 내장된 방음벽 시스템 및 그 공법{SOUNDPROOF WALL SYSTEM}

본 발명은 네트워크와 소음 저감장치가 내장된 방음벽 시스템 및 그 공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운동하는 소음원의 전면부에 발생하는 도플러효과를 고려하여, 소음원의 전면에 소음 상쇄음을 송출하는 동시에, 소음원의 운동량을 측정하여 방사하는 상쇄음을 조정하는, 네트워크와 소음 저감장치가 내장된 방음벽 시스템 및 그 공법에 관한 것이다.

종래의 방음벽에 대한 연구는 소음을 제거하기 위한 방음벽의 재료와 구조에 대해 집중해 왔다. 예를 들어, 흡음성이 높은 재료로 방음벽을 만들거나 방음벽에 소리가 잘 흡수되기 위한 구조, 방음벽의 홈의 모양 등에 대한 연구가 주로 이루어지고 있다.

그러나, 이러한 종래의 방음벽 구조는 방음벽 자체가 시야를 가리기 때문에 도로변에 설치할 경우 주변 미관에 좋지 않을 뿐만 아니라 운전자의 시야를 가리는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 투명한 재질로 이루어진 방음벽이 개발되어 현재 사용 중에 있지만, 이 제품은 종래의 방음벽에 비해 소음 제거의 성능이 떨어지는 것으로 알려져 있다.

또한, 이러한 종래의 방음벽들은 소음 제거 성능을 높이기 위해서 높은 높이로 건축해야 하는 문제가 있다. 그러나, 방음벽들은 설치 시에 바람의 영향을 직접적으로 받기 때문에 높이가 증가할 경우 풍하중 감당을 위한 기초 재보강공사에 많은 추가비용이 발생한다.

더 나아가, 종래의 방음벽은 저주파 대역의 소음을 제대로 저감할 수 없는 재질 및 구조적 한계를 가지며, 소음발생지의 소음 특성에 맞게 능동적이고 효과적으로 대처할 수 없다는 문제점을 갖는다.

한편, 소음을 제거하는 방법 중에는 능동소음제어(Active Noise Control; ANC)를 이용한 방법이 있다. 이 기술은 소음원의 위상을 반대로 변환한 제어음원을 인위적으로 방사함으로써, 두 파장 간의 간섭으로 인해 소음을 제거하는 기술로서, 현재 자동차, 비행기, 또는 이어폰 등의 제품에 주로 적용되고 있다.

최근에는 이러한 능동소음제어(Active Noise Control; ANC) 시스템을 방음벽에 적용한 예가 있다. 이 제품은 능동소음제어시스템을 상단에 설치하여 방음벽 상단을 넘어가는 소음을 감소시키는 것으로, 종래의 방음벽 구조를 그대로 이용한다는 점에서 방음 패널 자체의 소음을 저감할 수 없으며, 위에서 언급한 문제점들이 여전히 존재한다.

또한, 종래의 능동소음제어 시스템의 소음원(차량)의 이동과 무관하게 설계되었다. 특히, 운동하는 소음원의 정면부에는 도플러 효과에 의해서 주파수의 진폭이 좁아지면서 소음이 유발되는데, 종래의 기술은 이러한 특성을 반영하지 못하는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제10-0986610호

본 발명은 네트워크와 소음 저감장치가 내장된 방음벽 시스템 및 그 공법에 관한 것으로, 운동하는 소음원의 전면부에 발생하는 도플러효과를 고려하여, 운동하는 소음원의 전면에서 소음 상쇄음을 송출하는 동시에, 소음원의 운동량을 측정하여 방사하는 상쇄음을 조정하여, 소음을 효과적으로 상쇄시키는 네트워크와 소음 저감장치가 내장된 방음벽 시스템 및 그 공법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일측면은, 방음벽 패널로부터 이격되어 배치되는 제 2 마이크장치로 수집되는 소음을 분석하여 스피커모듈 또는 시스템의 수리, 수정, 유지관리 등을 용이하게 수행할 수 있는 네트워크와 소음 저감장치가 내장된 방음벽 시스템 및 그 공법을 제공하고자 한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크와 소음 저감장치가 내장된 방음벽 시스템은, 차량에서 발생하는 소음을 차단하는 복수의 방음벽 패널; 및 상기 방음벽 패널 측면에 결합되어 상기 방음벽 패널을 지지하는 복수의 지지대를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 지지대 각각에 내장되어 차량에서 발생하는 상기 소음을 측정하는 복수의 제 1 마이크장치; 상기 지지대 각각에 회전 가능하도록 내장되어 제 1 상쇄음을 차량의 정면부를 향하여 송출하는 복수의 스피커부; 상기 지지대의 상부에 결합되며, 상기 스피커부의 작동 후에도 잔존하는 제 1 잔여소음을 상쇄시키는 잔여소음 저감장치; 상기 스피커부의 후방에 설치되며, 상쇄 후의 제 2 잔여소음을 측정하는 적어도 하나의 제 2 마이크장치; 상기 제 1 마이크장치 또는 상기 제 2 마이크장치에서 측정된 상기 소음 데이터를 분석 및 전송하고, 상기 제1 마이크장치 또는 상기 제 2 마이크장치에서 측정된 상기 소음 데이터를 분석하여 상기 소음과 반대 위상을 갖는 상쇄음을 송출하도록 하는 제어신호를 생성하는 메인제어부; 및 상기 메인제어부로부터 전송되는 개별 상기 제 1 마이크장치, 개별 상기 스피커부 및 개별 상기 제 2 마이크장치의 상태를 실시간으로 모니터링하고, 개별 상태를 UI(USER INTERFACE)를 통해 그래픽형태로 표시하며, 입력된 명령신호에 따라 조치를 취하는 관제서버를 더 포함하되, 상기 스피커부는, 복수의 스피커로 형성되는 스피커모듈로 형성되며, 상기 스피커모듈은 상기 지지대 각각의 상부에 내장되는 상부스피커모듈과 하부에 내장되는 하부스피커모듈로 이루어지며, 상기 상부스피커모듈과 상기 하부스피커모듈은 상기 차량의 정면부를 향하여 제 1 상쇄음을 각각 송출함으로써 도로면 상부에 상쇄음파막을 생성하며, 상기 메인제어부는, 상기 도로의 기 생성된 소음데이터, 상기 제1마이크장치로부터 수집된 소음데이터 신호, 차량 주행 데이터 및 도로 주행 조건 데이터를 학습하여 진단하는 인공지능을 포함하여, 상기 인공지능을 이용한 진단 결과에 기초하여 방사하는 제 1 상쇄음의 위상을 결정하고, 상기 메인제어부는, 상기 제 2 마이크장치로부터 수집된 상기 제 2 잔여소음을 분석하여, 설정된 수치 이상의 소음이 측정되는 경우, 기 수행되고 있던 프로세스를 보정하거나 사용자에게 알람을 제공하며, 상기 제 2 마이크장치는, 원둘레의 중심을 기준으로 일정각도마다 복수의 방향으로 설치되고, 소리가 나는 음원 신호를 입력받는 복수의 지향성 마이크 및 각각의 지향성 마이크에 입력된 아날로그 음원 신호를 일정 레벨로 증폭하는 증폭기를 포함하는 마이크로폰모듈; 상기 마이크로폰모듈이 관통하도록 관체형으로 형성되어 상기 마이크로폰모듈이 수직상태로 관통하며, 탄성력을 통해 상기 마이크로폰모듈을 파지한 상태로 가압하여 고정하는 가압돌기가 내주면에 마련되어 상기 마이크로폰모듈을 수직상태로 지지하는 수직고정관; 상기 수직고정관의 상부에 구비되어 상단부로 갈수록 뾰족해지는 쐐기형으로 형성되며, 하단부가 평면형태의 지지면을 갖는 쐐기형플랜지; 상기 쐐기형플랜지와 이격상태를 이루면서 상기 수직고정관의 하부에 구비되어 평면형태의 지지면을 갖는 하부플랜지; 상기 쐐기형플랜지를 통해 상기 수직고정관에 삽입되면서 상기 쐐기형플랜지 및 상기 하부플랜지의 사이에 개재된 상태로 결합되고, 상기 마이크로폰의 하부 외곽을 차폐하면서 상기 마이크로폰의 후방으로부터 반사되는 반사음 및 배경소음을 흡음하는 흡음판; 상기 수직고정관의 하단부에 동일체로 구비되어 결합부위를 제공하는 브래킷; 상기 브래킷에 연결되어 상기 수직고정관을 지면에서 이격된 상태로 지지하는 지지다리; 상기 지지다리의 하단부에 설치되어 지면과의 접촉면적을 최소화시키고, 상기 지지다리에 나사결합되어 인출길이가 조절되면서 상기 지지다리의 수평을 조절하는 스파이크; 및 상기 지지다리를 상기 브래킷에 결합시키고, 상기 흡음판의 높이조절을 허용하면서 상기 흡음판의 배후공기층을 조절시키는 다리커넥터를 포함하고, 상기 다리커넥터는, 길이를 갖는 봉형태로 형성되어 길이방향의 양단부 중 상단부가 상기 브래킷에 체결되고, 외주면에 환형을 이루는 걸림홈이 길이방향을 따라 등간격으로 형성되는 연결봉; 상기 지지다리에 동일체로 고정된 상태로 상기 연결봉에 끼워져 결합되는 다리연결관; 및 상기 다리연결관의 내주면에 구비되어 탄성력에 의해 돌출되면서 상기 연결봉의 걸림홈에 걸리는 걸림돌기를 포함하며, 상기 쐐기형플랜지 및 상기 하부플랜지 중 적어도 하나는, 상기 수직고정관에 이동가능하게 결합되어 상기 흡음판의 두께에 따라 이동하면서 상기 흡음판을 지지하며, 상기 브래킷은, 상기 수직고정관과 편심을 이루면서 수직고정관의 외주면에 설치되며, 상기 잔여소음 저감장치는, 상기 지지대의 상부에 결합되고 지면과 마주보는 하부면, 상기 하부면에 대향하는 상부면 및 상기 하부면과 상기 상부면을 연결하는 측면들을 구비하는 몸체부; 상기 제1 방향을 따라 상기 상부면의 상부에 배열되고, 상기 음원에 의해 발생된 소음을 감쇄시키는 제 2 상쇄음를 방사하는 복수의 제 1 저감스피커들을 포함하는 능동소음제어부; 상기 상부면으로부터 돌출되고 상기 제 1 저감스피커들을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치되어 상기 제 2 상쇄음를 가이드하는 적어도 두 개의 반사면을 구비하고, 상기 상부면에 결합된 가이드부; 및 상기 가이드부는 상기 반사면들의 하단부들을 연결하고, 상기 제 1 저감스피커들과 상기 상부면 사이에 배치되어 상기 제 1 저감스피커들을 지지하며, 상기 상부면에 결합되는 지지판을 포함하고, 상기 몸체부의 측면들은 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 1 측면, 상기 제 1 측면에 대향하는 제 2 측면 및 상기 제 1 및 제 2 측면들을 연결하는 제 3 측면들을 포함하고, 상기 가이드부는 상기 제 1 측면에 인접하게 배치되며, 상기 몸체부는 상기 하부면, 상기 상부면 및 상기 측면들에 의해 둘러싸인 상기 몸체부의 내부공간의 일부를 채우는 흡음부재를 더 포함하고, 상기 상부면에는 상기 소음을 상기 내부공간으로 유입시키는 복수의 개구가 형성되어 있으며, 상기 능동소음제어부는 상기 제 1 측면에 배치된 복수의 제 2 저감스피커들을 더 포함하고, 상기 제 2 저감스피커들은 상기 방음벽 패널을 넘어 진행하는 잔류 소음을 감쇄 또는 마스킹하는 제 3 상쇄음를 방사하며, 상기 스피커는, 인클로저; 상기 인클로저 내부에 설치되는 드라이버; 및 일단은 상기 인클로저의 전면에 연결되고, 타단은 상기 드라이버에 연결되며, 다단접이식 또는 다단인출식 구조로 형성되어 길이 가변형이 가능한 혼을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 혼의 길이를 변화시켜 상기 혼의 방사각을 조정하는 방사각조정부재를 더 포함하되, 상기 방사각조정부재는 상기 혼에 결합되는 연결부; 상기 연결부를 상기 혼의 길이방향으로 전진 또는 후진 작동시키는 구동부; 및 상기 연결부의 전·후진 작동을 제한하는 가이드부로 이루어지며, 상기 구동부는 상기 인클로저의 내부에 설치되는 회전스크류; 상기 회전스크류의 일단에 연결되어 상기 회전스크류를 회전시키는 컨트롤러 및 상기 연결부와 상기 회전스크류에 결합되며, 상기 회전스크류의 회전에 의해 이동되어 상기 연결부를 전·후진 작동시키는 이동블럭으로 이루어진다.

본 발명의 일측면에 따르면, 운동하는 소음원의 전면부에 발생하는 도플러효과를 고려하여, 운동하는 소음원의 전면에서 소음 상쇄음을 송출하는 동시에, 소음원의 운동량을 측정하여 방사하는 상쇄음을 조정함으로써, 소음을 효과적으로 상쇄시키는 효과가 있다.

또한, 방음벽 패널로부터 이격되어 배치되는 제 2 마이크장치로 수집되는 소음을 분석하여 스피커모듈 또는 시스템의 수리, 수정, 유지관리 등을 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크와 소음 저감장치가 내장된 방음벽 시스템을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크와 소음 저감장치가 내장된 방음벽 시스템의 작동을 도시한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 잔여소음 저감장치를 도시한다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 마이크장치를 도시한다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커를 도시한다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크와 소음 저감장치가 내장된 방음벽 시스템을 도시하고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크와 소음 저감장치가 내장된 방음벽 시스템의 작동을 도시한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방음벽 시스템(10)은 방음벽 패널(1), 지지대(2), 제 1 마이크장치(100), 메인제어부(200), 스피커부(300), 잔여소음 저감장치(400), 제 2 마이크장치(500) 및 관제서버(900)를 포함할 수 있다.

방음벽 패널(1)은 차량에서 발생하는 소음을 차단하는 구성으로서, 복수의 방음벽 패널(1)이 합쳐져 방음벽을 형성할 수 있다. 방음벽은 투명창, 금속재질, 흡음재질 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 지지대(2)는 방음벽 패널(1) 측면에 결합되어 방음벽 패널(1)을 지지하도록 복수 개가 형성될 수 있다.

제 1 마이크장치(100)는 지지대(2)에 내장되어 차량에서 발생하는 소음을 측정하여 제어부(200)로 관련 데이터 배열구조, 설치각도 등은 소음 측정 효율과 상관성이 있으므로, 소음환경에 따라 제 1 마이크장치(100)가 설치되는 지지대(2)의 구조 및 제 1 마이크장치(100))의 설치 각도 등이 다양하게 결정될 수 있다. 예컨대, 제 1 마이크장치(100)는 지지대(2)에 내장되거나 일부가 밖으로 돌출된 구조로 형성될 수 있으며, 출몰 가능하게 형성될 수도 있다. 또한, 실시예에 따라서는 지지대(2)의 중심축으로 회전운동 가능하도록 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 메인제어부(200)는 제 1 마이크장치(100) 또는 제 2 마이크장치(500)에서 측정된 소음 데이터를 분석 및 후술할 관제서버(900)에 전송할 수 있ㄷ. 동시에 메인제어부(200)는 제1 마이크장치(100) 또는 제 2 마이크장치(500)에서 측정된 소음 데이터를 분석하여 소음과 반대 위상을 갖는 상쇄음을 송출하도록 하는 제어신호를 생성하여 스피커부(300)로 전송할 수 있다. 사용자는 방음벽 패널(1) 및 지지대(2)에 포함된 제 1 마이크장치(100), 스피커부(300), 잔여소음 저감장치(400) 및 제 2 마이크장치(500)을 그룹화할 수 있으며, 개별그룹마다 메인제어부(200)를 각각 설치할 수 있다. 이 경우 복수의 메인제어부(200)는 관제서버(900)에 의해 중앙 통제될 수 있다.

일 실시예에서, 메인제어부(200)는 제 1 마이크장치(100)로부터 수집되는 소음데이터로부터 차량의 이동속도를 측정할 수 있으며, 이를 고려하여 스피커부(300)의 제 1 상쇄음 방출 시간, 주기, 위치 등을 변화시킬 수 있다. 제 1 마이크장치(100)로부터 수집된 소음데이터로부터 차량의 이동속도를 측정하기 위하여, 기존에 측정된 차량 속도에 따라 소음데이터를 미리 제공받아 메인제어부(200)에 데이터를 입력할 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는 별도의 카메라부 또는 속제측정장치를 포함하여 차량의 속도를 측정한 후, 이를 메인제어부(200)로 전송하면, 메인제어부(200)는 차량의 속도를 고려하여 스피커부(300)의 제 1 상쇄음 방출 시간, 주기, 위치 등을 변경할 수 있다.

스피커부(300)는 지지대(2)에 내장되어 메인제어부(200)의 제어에 의해 제 1 상쇄음을 차량의 정면부를 향하여 송출할 수 있다. 스피커부(300)는 지지대(2) 각각에 회전 가능하도록 내장되어, 메인제어부(200)의 제어에 의해 수평방향으로 회전이동할 수 있다. 이를 통해 상쇄음을 방출하는 범위를 변경할 수 있다. 스피커부(300)는, 복수의 스피커(600)로 형성되는 스피커모듈(310, 320)로 형성될 수 있다. 스피커모듈(310, 320)은 지지대(2) 각각의 상부에 내장되는 상부스피커모듈(310)과 하부에 내장되는 하부스피커모듈(320)로 이루어지며, 상부스피커모듈(310)과 하부스피커모듈(320)은 차량의 정면부를 향하여 제 1 상쇄음을 각각 송출함으로써 도 2에 도시된 바와 같이, 도로면 상부에 상쇄음파막(A)을 생성할 수 있다.

일 실시예에서, 스피커부(300)는 스피커모듈(310, 320)의 상부 및 하부에 승하강모듈을 더 포함하여, 지지대(2)의 상하 방향으로 수직이동할 수 있다. 이 경우, 지지대(20)는 스피커부(300)의 수직이동 방향을 따라 지지대(2)의 길이방향으로 개구되는 슬라이딩 개구영역을 형성될 수 있다.

잔여소음 저감장치(400)는 지지대(2)의 상부에 결합되며, 스피커부(300)의 작동 후에도 잔존하는 제 1 잔여소음을 상쇄시킬 수 있다. 즉 잔여소음 저감장치(400)는 스피커부(300)에 의해 감쇄된 소음을 한번 더 확인 및 감쇄하는 장치로서, 본 시스템의 신뢰도를 더욱 높이는 구성이다.

제 2 마이크장치(500)는 스피커부(300)의 후방에 설치되며, 상쇄 후의 제 2 잔여소음을 측정한다. 제 2 마이크장치(500)는 방음벽 시스템(10)의 소음 감쇄 효과를 최종적으로 확인하는 구성으로서, 제 2 마이크장치(500)로부터 수집된 데이터를 기초로 본 발명의 방음벽 시스템(10) 작동을 수정하거나 각 구성요소들의 상태를 체크할 수 있다.

관제서버(900)는 네트워크를 통해 메인제어부(200)로부터 전송되는 개별 제 1 마이크장치(100), 개별 스피커부(300) 및 개별 제 2 마이크장치(500)의 상태를 실시간으로 모니터링하고, 개별 상태를 UI(USER INTERFACE)를 통해 그래픽형태로 표시한다. 또한, 사용자 또는 기 설정된 입력된 명령신호에 따라 메인제어부(200)에 조치를 취할 수 있다. 관제서버(900)는 메인제어부(200)에게 자신이 관할하는 개별그룹에 설치된 제 1 마이크 장치(100), 스피커부(300), 잔여소음 저감장치(400), 제 2 마이크장치(500)의 실시간 데이터를 수집한 후 관제서버(900)로 전송하게 하여, 실시간으로 데이터를 수집 및 저장할 수 있다. 이후, 개별 그룹 내에 설치된 제 1 마이크 장치(100), 스피커부(300), 잔여소음 저감장치(400), 제 2 마이크장치(500)의 이상유무를 3가지 유형의 LED를 통해 표시하는 개별그룹이상유무 표시과정을 거친 후, 개별그룹이상유무 표시과정 후에 관제서버(900)가 다수개의 메인제어부(200)로부터 실시간 수집된 개별그룹의 현재 제 1 마이크장치(100) 또는 제 2 마이크장치(500)에서 수집된 소음데이터값과 스피커부(300)의 상쇄음 데이터신호를 분석처리한 후 모니터링화면에 UI을 통해 전체 방음벽 시스템 및 개별화된 방음벽의 변동상태를 그래픽형태로 구현하는 전체상황 모니터링과정을 포함할 수 있다. 그리고 전체상황 모니터링과정에는 전체 개별그룹의 변동상태를 임계치/상한/하한값을 설정하여 색깔로 구분 표시하여 그래픽형태로 구현한 모니터링화면에서 그 색깔의 위치로 마우스를 이동할 경우 그 색깔이 지칭하는 개별그룹의 실시간 소음데이터 값 또는 상쇄음 값을 표시해주는 데이터값 표시단계를 포함할 수 있다. 전체상황 모니터링과정에는 특정 개별 그룹에 이상신호가 발생될 경우 이를 관제서버(900)에서 해당 개별그룹을 관할하는 메인제어부(200)로 제어명령신호를 전송하고 메인제어부(200)가 관제서버(900)의 제어명령신호에 따라 해당 개별그룹의 제 1 마이크 장치(100), 스피커부(300), 잔여소음 저감장치(400), 제 2 마이크장치(500)를 강제로 오프/온 시키는 강제제어단계를 포함할 수 있다. 이후, 관제서버는 사용자의 입력 또는 기 설정된 명령신호에 따라 제 1 마이크 장치(100), 스피커부(300), 잔여소음 저감장치(400), 제 2 마이크장치(500)을 작동을 재설정하는 정정제어단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 메인제어부(200)는 도로의 기 생성된 소음데이터, 상기 제1마이크장치(100)로부터 수집된 소음데이터 신호, 차량 주행 데이터 및 도로 주행 조건 데이터를 학습하여 진단하는 인공지능을 포함하여, 상기 인공지능을 이용한 진단 결과에 기초하여 방사하는 제 1 상쇄음의 위상을 결정할 수 있다. 여기서 기 생성된 소음데이터란, 사용자가 입력한 데이터를 의미하며, 방음벽 시스템(10)이 설치되는 도로의 소음에 대한 통계적 수치 등을 포함할 수 있다. 차량 주행 데이터란, 각종 차량이 일정 범위의 속도로 운행 시 발생하는 발생하는 소음의 크기에 대한 데이터 등을 포함하는 데이터를 의미한다. 도로 주행 조건 데이터는 도로의 제한속도, 커브 또는 직선 등에 관한 정보를 포함하는 데이터를 의미한다. 메인제어부(200)는 인공지능을 포함함으로써, 시간의 변화 및 차량의 변화, 도로 주행 조건 데이터에 사용자의 개입없이도 능동적으로 대응할 수 있으며, 이를 통해 방음벽 시스템(10)을 더욱 효과적으로 운영할 수 있다.

메인제어부(200)는 제 2 마이크장치(500)로부터 수집된 제 2 잔여소음을 분석하여, 설정된 수치 이상의 소음이 측정되는 경우, 기 수행되고 있던 프로세스를 보정하거나 사용자에게 알람을 제공할 수 있다. 예를 들어, 스피커부(300) 및 잔여소음 저감장치(400)가 작동하였는데도, 일정 크기 이상의 소음이 계속 제 2 마이크장치(500)에 의해 측정되는 경우, 방음벽 시스템(10)의 프로세스에 오류가 발생하였거나 방음벽 시스템(10)의 구성요소들이 파손 또는 고장난 경우일 가능성이 크다. 이 경우 메인제어부(200), 스피커모듈(310, 320)를 회전시키거나 각도 등을 변화시키거나, 스피커모듈(310, 320)이 방출하는 상쇄음의 크기를 변화시킬 수 있다. 이와 동시에 사용자에게 방음벽 시스템(10)에 이상이 있음을 휴대단말기나 디스플레이부 등을 통해 알려줄 수 있다.

도 4의 (a)는 기존 방음벽 시스템의 동작을 도시하고, 도 4의 (b)는 본 발명의 방음벽 시스템(10)을 도시한 도면이다. 도 4의 (a)에서 볼 수 있듯이 기존 방음벽 시스템은 차량 등의 소음원이 마치 정지된 상태와 같이 소음을 일으키는 주파수가 소음원을 중심으로 등간격을 이루고 있는 상태를 가정하여 시스템을 구성한다. 그러나 실제 도로 상에서 차량들은 운동하고 있는 상태이며, 차량의 이동에 따라 차량의 전면부에는 도플러 효과에 의해 다른 영역보다 주파수가 좁아지게 되며, 이에 따라 소음이 발생한다. 본 발명의 방음벽 시스템(10)은 이와 같이 소음이 발생하는 차량의 전면부에 상쇄음을 송출함으로써 소음의 발생을 원척적으로 봉쇄하거나, 소음상쇄 효과를 크게 높일 수 있다. 또한, 상부스피커모듈(310)과 하부스피커모듈(320)은 차량의 정면부를 향하여 제 1 상쇄음을 각각 송출함으로써 도 2에 도시된 바와 같이, 도로면 상부에 촘촘하게 상쇄음파막(A)을 생성함에 따라 소음 발생을 더욱 효과적으로 봉쇄할 수 있다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 잔여소음 저감장치를 도시한다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 잔여소음 저감장치(400)는 몸체부(410), 가이드부(420) 및 능동소음제어부(430)를 포함할 수 있다.

몸체부(410)는 하부면(411), 상부면(412) 및 측면들(413)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 몸체부(410)는 다면체 또는 이와 유사한 형상을 가질 수 있다. 하부면(411)은 지지대(2)의 상부에 결합된다. 하부면(411)은 지면에 평행하고 편평한 평면일 수 있다. 이와 달리, 하부면(411)은 지면에 경사진 면과 지면에 편평한 면 등으로 이루어질 수도 있다. 일례로, 아래쪽에서 올려다본 하부면(411)의 테두리는 제1 모서리(411a), 제2 모서리(411b) 및 제1 및 제2 모서리(411a, 411b)를 연결하는 제3 모서리드들(411c)로 이루어지는 다각형 형상을 가질 수 있다. 제1 모서리(411a)는 제1 방향(y)으로 연장되고, 제2 모서리(411b)는 제1 모서리(411a)에 대향한다. 하부면(411)은 결합부(440)를 통하여 지지대(2)의 상부에 결합될 수 있다. 결합부(440)는 하부면(411) 중 제1

모서리(4110)에 인접한 부분에 결합되고, 지지대(2)의 상단부가 삽입될 수 있는 결합홈을 구비할 수 있다. 결합홈은 하부면(411)의 제1 모서리(411a)에 인접한 위치에서 제1 방향(y)을 따라 길게 연장되도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 결합부(440)는 하부면(411)과 결합하고 제1 방향(y)으로 길게 연장된 제1 결합판(441)과 제1 결합판(441)의 모서리들 중 제1 방향(y)으로 연장된 두 개의 마주보는 모서리들로부터 지면 방향으로 각각 연장된 두 개의 제2 결합판들(442)로 구성될 수 있다. 구체적으로, 결합부(440)는 하부로 개방된 결합홈을 구비하고, 'ㄷ'자 또는 이와 유사한 형상의 단면을 가질 수 있다.

상부면(412)은 하부면(411)에 대향한다. 위에서 내려다본 상부면(412)의 테두리는 하부면(411)의 제1 모서리(411a)와 대응하는 제4 모서리(412a), 하부면(411)의 제2 모서리(411b)와 대응하는 제5 모서리(410b) 및 제4및 제5 모서리(412a, 412b)를 연결하는 제6 모서리들(412c)로 이루어진 다각형 형상으로 가질 수 있다. 상부면(412)은 하부면(411)에 대해 경사지게 위치한 경사면과 하부면(411)에 대해 평행한 평면을 포함할 수 있다. 예들 들면, 이후 설명될 몸체부(410)의 내부 공간(414)에 대응하는 상부면(412) 부분은 하부면(411)에 대해 경사지게 형성되고, 이후 설명될 가이드부(420)가 배치될 상부면(412) 부분은 하부면(411)에 대해 평행하게 형성될 수 있다. 상부면(412)의 경사면은 편평한 평면일 수도 있고, 위로 볼록한 곡면일 수도 있다.

측면들(413)은 상부면(412)과 하부면(411)을 연결한다. 예를 들면, 측면들(130)은 하부면(411)의 제1 모서리(411a)와 이에 대응하는 상부면(412)의 제4 모서리(412a)를 연결하는 제1 측면, 하부면(411)의 제2 모서리(411b)와 상부면(412)의 제5 모서리(412b)를 연결하는 제2 측면 및 하부면(411)의 제3 모서리들(411c)과 상부면(412)의 제6 모서리들(412c)을 각각 연결하는 제3 측면들을 포함할 수 있다.

몸체부(410)는 하부면(411), 상부면(412) 및 측면들(413)에 의해 둘러싸인 내부 공간(414)을 구비할 수 있다. 예를 들면, 몸체부(410)는 상부판, 하부판 및 상부판과 하부판의 대응하는 모서리들을 연결하는 측벽판들로 구성되고, 몸체부(410)의 내부 공간(414)을 상부판, 하부판 및 측벽판들에 의해 형성될 수 있다. 이 경우, 상부판의 상면은 몸체부(410)의 상부면(412)이 되고, 하부판의 하면은 몸체부(410)의 하부면(411)이 되며, 측벽판들의 외부면들은 몸체부(410)의 측면들(413)이 된다.

몸체부(410)가 내부 공간(414)을 구비하는 경우, 몸체부(410)의 상부면(412), 즉, 상부판에는 다수의 소음 흡입구(4121)가 형성된다. 소음 흡입구(4121)의 크기는 소음의 파장에 의해 정하여지고, 몸체부(410)가 공명기로 기능할 수 있도록 하기 위하여 소음 흡입구(4121)의 크기는 소음의 파장에 비해 작은 것이 바람직하다. 지지대(2) 상부를 넘어가는 소음 중 일부가 소음 흡입구들(4121)을 통하여 내부 공간으로 유입되면, 공명 주파수 부근의 음파는 위상이 반대로 변이되어 외부로 방출되고, 외부로 방출된 음파는 지지대(2)를 넘어가는 소음과 만나 소멸간섭을 일으키게 된다. 그 결과, 공명 주파수 부근의 주파수를 갖는 소음이 공명기로 작용하는 몸체부(410)에 의해 소멸될 수 있다.

지지대(2)을 진행하는 회절 소음을 감소시키기 위하여, 본 발명의 실시예 에 따른 잔여소음 저감장치(400)는 몸체부(410), 가이드부(420) 및 능동소음제어부(430)를 포함할 수 있다.

몸체부(410)는 하부면(411), 상부면(412) 및 측면들(413)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 몸체부(410)는 다면체 또는 이와 유사한 형상을 가질 수 있다.

하부면(411)은 지지대(2)의 상부에 결합된다. 하부면(411)은 지면에 평행하고 편평한 평면일 수 있다. 이와 달리, 하부면(411)은 지면에 경사진 면과 지면에 편평한 면 등으로 이루어질 수도 있다. 일례로, 아래쪽에서 올려다본 하부면(411)의 테두리는 제1 모서리(411a), 제2 모서리(411b) 및 제1 및 제2 모서리(411a, 411b)를 연결하는 제3 모서리드들(411c)로 이루어지는 다각형 형상을 가질 수 있다. 제1 모서리(411a)는 소음원과 수음점 사이로 연장되는 제1 방향(y)으로 연장되고, 수음점에 인접하게 위치할 수 있다. 제2 모서리(411b)는 제1 모서리(411a)에 대향하고, 소음원에 인접하게 위치할 수 있다. 하부면(411)은 결합부(440)를 통하여 지지대(2)의 상부에 결합될 수 있다. 결합부(440)는 하부면(411) 중 제1모서리(411a)에 인접한 부분에 결합되고, 지지대(2)의 상단부가 삽입될 수 있는 결합홈을 구비할 수 있다. 결합홈은 하부면(411)의 제1 모서리(411a)에 인접한 위치에서 제1 방향(y)을 따라 길게 연장되도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 결합부(440)는 하부면(411)과 결합하고 제1 방향(y)으로 길게 연장된 제1 결합판(410)과 제1 결합판(410)의 모서리들 중 제1 방향(y)으로 연장된 두 개의 마주보는 모서리들로부터 지면 방향으로 각각 연장된 두 개의 제2 결합판들(420)로 구성될 수 있다. 구체적으로, 결합부(440)는 하부로 개방된 결합홈을 구비하고, 'ㄷ'자 또는 이와 유사한 형상의 단면을 가질 수 있다.

몸체부(410)는 하부면(411), 상부면(412) 및 측면들(413)에 의해 둘러싸인 내부 공간(414)을 구비할 수 있다.

예를 들면, 몸체부(410)는 상부판, 하부판 및 상부판과 하부판의 대응하는 모서리들을 연결하는 측벽판들로 구성되고, 몸체부(410)의 내부 공간(414)을 상부판, 하부판 및 측벽판들에 의해 형성될 수 있다. 이 경우, 상부판의 상면은 몸체부(410)의 상부면(412)이 되고, 하부판의 하면은 몸체부(410)의 하부면(411)이 되며, 측벽판들의 외부면들은 몸체부(410)의 측면들(413)이 된다.

몸체부(410)가 내부 공간(414)을 구비하는 경우, 몸체부(410)의 상부면(412), 즉, 상부판에는 다수의 소음 흡입구(4121)가 형성된다. 소음 흡입구(4121)의 크기는 소음의 파장에 의해 정하여지고, 몸체부(410)가 공명기로 기능할 수 있도록 하기 위하여 소음 흡입구(4121)의 크기는 소음의 파장에 비해 작은 것이 바람직하다. 지지대(2) 상부를 넘어가는 소음 중 일부가 소음 흡입구(4121)을 통하여 내부 공간으로 유입되면 공명 주파수 부근의 음파는 위상이 반대로 변이되어 외부로 방출되고, 외부로 방출된 음파는 지지대(2)을 넘어가는 소음과 만나 소멸간섭을 일으키게 된다. 그 결과, 공명 주파수 부근의 주파수를 갖는 소음이 공명기로 작용하는 몸체부(410)에 의해 소멸될 수 있다.

제2 스피커들(432)은 서로 이격되어 배치된다. 예를 들면, 제2 저감스피커들(432)은 제1 저감스피커들(431) 사이의 영역에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 제2 스피커들(432)은 소음원에 의해 발생된 소음 중 몸체부(410) 및 제1 상쇄음에 의해 소멸되지 않고 지지대(2)를 넘어 수음점 방향으로 진행하는 잔류소음을 감쇄시키는 제2 상쇄음를 상기 수음점 방향으로 방사한다. 제2 저감스피커들(432)은 약 0.5m 내지 약 1.5m의 간격으로 이격되고, 제1 저감스피커들(431) 사이의 영역에 대응하는 위치에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 제 2 저감스피커들(432)을 통해 제 3 상쇄음를 방사하기 위하여, 능동소음제어부(430)는 잔류소음을 수집하여 전기적 신호로 변환하는 제 3 마이크장치(미도시) 및 제 3 마이크장치(미도시)로부터 전송된 소음신호를 기초로 잔류 소음을 감소시킬 수 있는 제 3 상쇄음를 생성하는 제2 신호처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이와 달리, 본 발명의 다른 실시예에서, 제 2 저감스피커들(432)은 잔류 소음을 마스킹하기 위하여 미리 저장된 백색소음을 방사할 수도 있다.

잔여소음 저감장치(400)에 따르면, 공명기로 작용하는 몸체부(410)에 의해 회절 현상이 현저하게 나타나는 저주파 대역의 소음을 감소시킬 뿐만 아니라, 제1 저감스피커들(431)에 의해 방사되는 제 2 상쇄음 및 제2 저감스피커들(432)에 의해 방사되는 제 3 상쇄음를 이용하여 지지대(2)을 넘어 회절하는 소음을 더욱 감소시킬 수 있다.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 마이크장치를 도시한다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 마이크장치(500)는 마이크로폰모듈(700), 고정관(510), 쐐기형플랜지(520), 하부플랜지(530), 흡음판(540), 브래킷(550) 지지다리(560) 및 다리커넥터(570)를 포함하여 구성될 수 있다.

마이크로폰모듈(700)은 원둘레의 중심을 기준으로 일정각도마다 복수의 방향으로 설치되고, 소리가 나는 음원 신호를 입력받는 복수의 지향성 마이크 및 각각의 지향성 마이크에 입력된 아날로그 음원 신호를 일정 레벨로 증폭하는 증폭기를 포함한다.

수직고정관(510)은 소음을 측정하기 위한 마이크로폰모듈(700)을 측정위치에 수직상태로 고정하기 위한 구성요소이다. 수직고정관(510)은 관체형으로 형성되어 마이크로폰모듈(700)이 수직상태로 관통하며, 내주면에 스프링(5151)의 탄성력에 의해 중심을 향해 돌출되는 가압돌기(515)가 구비됨으로써 마이크로폰모듈(700)을 파지한 상태로 고정할 수 있다.

쐐기형플랜지(520)는 수직고정관(510)의 상단부에 쐐기형으로 형성되어 후술되는 흡음판(540)에 용이하게 끼워질 수 있도록 하는 구성요소이다. 이러한 쐐기형플랜지(520)는 상단부가 뾰족하게 형성되어 흡음판(540)을 관통하면서 흡읍판(540)이 수직고정관(510)에 끼워져 고정될 수 있도록 하며, 하단부가 평면형태로 형성되어 후술되는 하부플랜지(530)와 함께 흡음판(540)을 고정할 수 있다. 쐐기형플랜지(520)는 수직고정관(510)에 동일체로 형성될 수 있으며, 이와 달리 수직고정관(510)과 분리 구성되면서 이동가능하게 결합되어 수직고정관(510)의 길이방향을 따라 이동할 수 있다. 예컨대, 쐐기형플랜지(520)는 나사결합을 통해 수직고정관(510)에 결합되면서 흡음판(540)의 두께에 부합되는 위치로 이동하여 흡음판(540)의 상면을 지지할 수 있다.

하부플랜지(530)는 전술한 쐐기형플랜지(520)와 함께 흡음판(540)을 지지하는 구성요소로, 평판형으로 형성되어 쐐기형플랜지(520)와 이격상태로 수직고정관(510)의 하부에 구비되며, 평면형태의 지지면을 통해 흡음판(540)을 지지할 수 있다. 하부플랜지(530)는 수직고정관(510)에 동일체로 형성될 수 있으며, 이와 달리 수직고정관(510)과 분리 구성되면서 이동가능하게 결합되어 수직고정관(510)의 길이방향을 따라 이동할 수 있다. 예컨대, 하부플랜지(530)는 나사결합을 통해 수직고정관(510)에 결합되면서 흡음판(540)의 두께에 부합되는 위치로 이동하여 흡음판(540)의 저면을 지지할 수 있다.

흡음판(540)은 마이크로폰모듈(700)의 하부 외곽을 차폐하여 마이크로폰모듈(700)의 후방으로부터 반사되는 반사음과 배경소음을 흡음함으로써 최소화시키는 구성요소이다. 흡음판(540)은 본 발명이 속하는 분야에 알려진 모든 구성의 흡음소재로 제작될 수 있으며, 원판형으로 형성되어 중심에 결합공이 형성될 수 있다. 이러한 흡읍판(540)은 전술한 쐐기형플랜지(520)를 통해 수직고정관(510)에 삽입되어 결합될 수 있으며, 쐐기형플랜지(520) 및 하부플랜지(530)의 사이에 개재된 상태로 고정될 수 있다.

브래킷(550)은 후술되는 지지다리(560)가 분리가능하게 조립되기 위한 결합부위를 제공하는 구성요소이다. 브래킷(550)은 수직고정관(510)의 하단부에 동일체로 고정되거나 분리가능하게 고정되면서 후술되는 지지다리(560)의 결합부위를 제공할 수 있다. 여기서, 브래킷(550)은 일부분에 암나사공(551)이 형성되어 후술되는 지지다리(566)가 나사결합에 의해 고정될 수 있으며, 나사결합 이외에도 다양한 방식으로 지지다리(566)가 고정될 수 있다.

지지다리(560)는 후술되는 다리커넥터(570)를 매개로 브래킷(550)에 결합되어 수직고정관(510)을 지면에서 이격된 상태로 지지할 수 있다. 지지다리(560)는 삼각형을 이루는 복수의 다리로 구성되어 다리커넥터(570)를 구성하는 다리연결관(573)에 고정될 수 있다. 여기서, 지지다리(560)는 지면과의 접촉면적을 최소화하기 위하여 하단부가 뾰족하게 형성된 스파이크(미도시)가 지지다리의 하단부에 설치될 수 있으며, 스파이크는 지지다리(560)에 나사결합되어 인출길이가 조절됨으로써 지면의 상태에 따라 길이가 조절되면서 지지다리(560)의 수평을 조절할 수도 있다.

다리커넥터(570)는 지지다리(560)를 전술한 브래킷(550)에 결합시키는 동시에 흡음판(540)의 높이조절을 허용함으로써 흡음판(540)의 배후공기층의 폭을 조절시키는 구성요소이다. 즉, 다리커넥터(570)는 수직고정관(510)을 높이조절가능하게 지지다리(560)에 결합시킴으로써 소음의 주파수 특성에 따라 흡음판(540)의 배후공기층의 공간크기를 확보할 수 있도록 하는 구성요소이다. 구체적으로, 다리커넥터(570)는 도 8에 도시된 바와 같이 연결봉(571), 다리연결관(572) 및 걸림돌기(573)를 포함하여 구성될 수 있다.

연결봉(571)은 소정의 길이를 갖는 봉형태로 형성되어 길이방향의 양단부 중 상단부가 전술한 브래킷(550)의 암나사공(551)에 체결될 수 있으며, 길이방향을 따라 환형을 이루는 걸림홈(572)이 등간격으로 형성될 수 있다. 다리연결관(573)은 지지다리(560)와 동일체를 이루면서 고정되고, 관체형으로 형성되어 연결봉(571)에 끼워져 결합될 수 있다. 걸림돌기(574)는 연결봉(571)의 걸림홈(720)에 걸리면서 다리연결관(573)을 연결봉(571)에 고정하는 구성요소이다. 걸림돌기(574)는 다리연결관(573)의 내주면에 설치되는 스프링(5741)의 탄성력에 의해 다리연결관(573)의 중심을 향해 돌출되면서 걸림홈(572)에 걸린상태로 고정될 수 있다. 또한, 걸림돌기(574)는 사용자에 의해 연결봉(571)을 상하로 이동시키는 외력이 가해질 경우에는 후진하면서 연결봉(571)의 상승 또는 하강을 허용할 수 있으며, 이에 따라 수직고정관(510) 및 흡음판(540)의 높이 조절이 허용될 수 있다.

도 11 내지 도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커를 도시한다.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커(600)는 인클로저(610), 드라이버(620), 혼(630) 및 방사각조정부재(640)을 포함한다.

인클로저(610)는 스피커(600) 내부의 장치들을 고정 및 보호하는 역할을 하고, 드라이버(620)의 후면으로 발생되는 소리 및 진동을 흡수하는 역할을 한다. 재질은 일반적으로 목재 및 금속을 사용하며, 용도 및 사용환경에 따라 재질은 적절히 선택될 수 있다.

드라이버(620)는 소리가 직접적으로 나오는 음원이라 할 수 있고, 후술할 혼(630)과 직접적으로 연결되어 있다.

혼(630)은 드라이버(620)로부터 나오는 음의 파워를 증가시키고 방사되는 음을 원하는 방향으로 보내는 역할을 한다. 좁은 면적의 입구 및 넓은 면적의 출구 구조로, 소리가 방사되는 방향으로 단면적이 서서히 넓어지는 형상을 갖는다. 혼(630)의 방사각이 큰 경우엔 가청영역이 넓어지고 가깝게, 방사각이 작은 경우엔 가청영역은 좁지만 소리를 멀리 보낼 수 있다. 본 발명에 따른 방사각 조정식 혼 스피커 장치에서 혼(630)은 기존의 고정된 혼의 입구와 출구사이의 거리를 조정할 수 있게 함으로써 단일 혼으로 방사각을 다양하게 조정할 수 있다. 혼(630)은 다단접이식 또는 다단인출식 구조를 가질 수 있는데, 다단접이식 구조의 경우 혼(630)의 외주연이 계단식으로 주름이 형성되어 있어, 소위 자바라로 알려진 방식과 유사하게 각 주름이 접히는 형태로, 각 주름이 접혀지는 길이 변화를 통해 방사각이 조정이 된다. 다단인출식 구조의 경우 일정 비율로 크기가 증가하는 원형관 또는 다각형관들이 동심을 이루어 겹쳐지는 형태의 텔레스코프 구조로 그 길이 변화를 통해 방사각이 조정이 된다. 접이식 구조와는 달리 관들 자체가 접히는 방식이 아니므로 금속과 같은 내구성이 있는 재질을 사용할 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 혼(630)의 구조는 다단접이식 또는 다단인출식 구조에 한정하는 것은 아니고, 스피커의 크기, 디자인, 제작의 용이성 등을 고려하여 신축성이 있는 소재를 활용한 수축 및 이완 구조 등 다양한 구조로 변형가능하다.

방사각조정부재(640)는 혼(630)에 결합되는 연결부(642)와 상기 연결부(642)를 상기 혼(630)의 길이방향으로 전·후진 작동시키는 구동부(644)를 포함하여 구성된다. 연결부(642)는 혼(630)에 결합되어 혼(630)이 구동부(644)와 연동되도록 함으로써 혼(630)의 길이가 조정될 수 있도록 한다. 다만, 혼(630)의 길이가 변하면서 혼(630)과 연결된 드라이버(620)가 연동이 되므로 연결부(642)는 드라이버(620)와 결합되어도 무방하다. 또한 연결부(642)는 후술할 가이드부(646)와 추가적인 연결이 될 수 있다. 연결부(642)는 관리의 용이성 등을 고려하여 억지 끼워맞춤 등의 방법을 사용하여 드라이버(620) 및 혼(630)에 착탈 가능하도록 설계가 될 수 있다. 구동부(644)는 혼(630)의 길이가 조정될 수 있게 하는 직접적인 동력원으로, 회전스크류(644a)에 연결된 컨트롤러(644b)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킴으로써 외부가 나선형 형태인 회전스크류(644a)가 회전운동을 하게 되어 회전스크류(644a)와 연결된 이동블럭(644c)이 전·후로 작동하게 된다. 컨트롤러(644b)는 전기모터 등과 같이 회전을 발생시킬 수 있는 동력체라면 어느 것을 사용해도 무방하다. 본 발명에 따른 방사각 조정식 혼 스피커 장치에서 구동부(644)의 동력전달방식은 리드 스크류방식에 한정되는 것은 아니고, 스피커의 크기, 디자인, 제작의 용이성 등을 고려하여 랙 앤 피니언, 컨베이어벨트 등 다양한 동력전달방식으로 할 수 있다.

가이드부(646)는 인클로져(610) 내부에 설치되어 상기 가이드부(646) 내부에 연결부(642)가 삽입되어 이동할 수 있는 홈(646a)이 혼(630)의 이동방향으로 파여 있다. 가이드부(646)의 말단은 막혀있어서 연결부(642)의 이동시 전·후 말단부분에서 상기 연결부(642)의 이탈을 방지한다.

또한, 구동부(644)가 리드 스크류를 사용하는 경우, 연결부(642)를 통해 혼(630)과 결합된 이동블럭(644c)이 작동중에 회전스크류(644a)와의 마찰로 인하여 회전이 발생할 수 있고 이를 통해 상기 혼(630)이 좌·우로 꺾이는 현상이 발생할 수 있는데, 가이드부(646)가 연결부(642)의 일단을 고정함으로써 혼(630)이 좌·우로 꺾이는 현상을 방지할 수 있다.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 네트워크와 소음 저감장치가 내장된 방음벽 시스템
100: 제 1 마이크장치
200: 메인제어부
300: 스피커부
400: 잔여소음 저감장치
500: 제 2 마이크장치
600: 스피커
900: 관제서버

Claims (2)

1. 네트워크와 소음 저감장치가 내장된 방음벽 시스템에 있어서,
   차량에서 발생하는 소음을 차단하는 복수의 방음벽 패널; 및 상기 방음벽 패널 측면에 결합되어 상기 방음벽 패널을 지지하는 복수의 지지대를 포함하고,
   상기 지지대 각각에 내장되어 차량에서 발생하는 상기 소음을 측정하는 복수의 제 1 마이크장치;
   상기 지지대 각각에 회전 가능하도록 내장되어 제 1 상쇄음을 차량의 정면부를 향하여 송출하는 복수의 스피커부;
   상기 지지대의 상부에 결합되며, 상기 스피커부의 작동 후에도 잔존하는 제 1 잔여소음을 상쇄시키는 잔여소음 저감장치;
   상기 스피커부의 후방에 설치되며, 상쇄 후의 제 2 잔여소음을 측정하는 적어도 하나의 제 2 마이크장치;
   상기 제 1 마이크장치 또는 상기 제 2 마이크장치에서 측정된 소음 데이터를 분석 및 전송하고, 상기 제1 마이크장치 또는 상기 제 2 마이크장치에서 측정된 상기 소음 데이터를 분석하여 상기 소음과 반대 위상을 갖는 상쇄음을 송출하도록 하는 제어신호를 생성하는 메인제어부; 및
   네트워크를 통해 상기 메인제어부로부터 전송되는 개별 상기 제 1 마이크장치, 개별 상기 스피커부 및 개별 상기 제 2 마이크장치의 상태를 실시간으로 모니터링하고, 개별 상태를 UI(USER INTERFACE)를 통해 그래픽형태로 표시하며, 입력된 명령신호에 따라 조치를 취하는 관제서버를 더 포함하되,
   상기 스피커부는, 복수의 스피커로 형성되는 스피커모듈로 형성되며, 상기 스피커모듈은 상기 지지대 각각의 상부에 내장되는 상부스피커모듈과 하부에 내장되는 하부스피커모듈로 이루어지며, 상기 상부스피커모듈과 상기 하부스피커모듈은 상기 차량의 정면부를 향하여 제 1 상쇄음을 각각 송출함으로써 도로면 상부에 상쇄음파막을 생성하며,
   상기 메인제어부는, 상기 도로의 기 생성된 소음데이터, 상기 제1마이크장치로부터 수집된 소음데이터 신호, 차량 주행 데이터 및 도로 주행 조건 데이터를 학습하여 진단하는 인공지능을 포함하여, 상기 인공지능을 이용한 진단 결과에 기초하여 방사하는 제 1 상쇄음의 위상을 결정하고,
   상기 메인제어부는, 상기 제 2 마이크장치로부터 수집된 상기 제 2 잔여소음을 분석하여, 설정된 수치 이상의 소음이 측정되는 경우, 기 수행되고 있던 프로세스를 보정하거나 사용자에게 알람을 제공하며,
   상기 제 2 마이크장치는,
   원둘레의 중심을 기준으로 일정각도마다 복수의 방향으로 설치되고, 소리가 나는 음원 신호를 입력받는 복수의 지향성 마이크 및 각각의 지향성 마이크에 입력된 아날로그 음원 신호를 일정 레벨로 증폭하는 증폭기를 포함하는 마이크로폰모듈; 상기 마이크로폰모듈이 관통하도록 관체형으로 형성되어 상기 마이크로폰모듈이 수직상태로 관통하며, 탄성력을 통해 상기 마이크로폰모듈을 파지한 상태로 가압하여 고정하는 가압돌기가 내주면에 마련되어 상기 마이크로폰모듈을 수직상태로 지지하는 수직고정관; 상기 수직고정관의 상부에 구비되어 상단부로 갈수록 뾰족해지는 쐐기형으로 형성되며, 하단부가 평면형태의 지지면을 갖는 쐐기형플랜지; 상기 쐐기형플랜지와 이격상태를 이루면서 상기 수직고정관의 하부에 구비되어 평면형태의 지지면을 갖는 하부플랜지; 상기 쐐기형플랜지를 통해 상기 수직고정관에 삽입되면서 상기 쐐기형플랜지 및 상기 하부플랜지의 사이에 개재된 상태로 결합되고, 상기 마이크로폰의 하부 외곽을 차폐하면서 상기 마이크로폰의 후방으로부터 반사되는 반사음 및 배경소음을 흡음하는 흡음판; 상기 수직고정관의 하단부에 동일체로 구비되어 결합부위를 제공하는 브래킷; 상기 브래킷에 연결되어 상기 수직고정관을 지면에서 이격된 상태로 지지하는 지지다리; 상기 지지다리의 하단부에 설치되어 지면과의 접촉면적을 최소화시키고, 상기 지지다리에 나사결합되어 인출길이가 조절되면서 상기 지지다리의 수평을 조절하는 스파이크; 및 상기 지지다리를 상기 브래킷에 결합시키고, 상기 흡음판의 높이조절을 허용하면서 상기 흡음판의 배후공기층을 조절시키는 다리커넥터를 포함하고,
   상기 다리커넥터는, 길이를 갖는 봉형태로 형성되어 길이방향의 양단부 중 상단부가 상기 브래킷에 체결되고, 외주면에 환형을 이루는 걸림홈이 길이방향을 따라 등간격으로 형성되는 연결봉; 상기 지지다리에 동일체로 고정된 상태로 상기 연결봉에 끼워져 결합되는 다리연결관; 및 상기 다리연결관의 내주면에 구비되어 탄성력에 의해 돌출되면서 상기 연결봉의 걸림홈에 걸리는 걸림돌기를 포함하며,
   상기 쐐기형플랜지 및 상기 하부플랜지 중 적어도 하나는, 상기 수직고정관에 이동가능하게 결합되어 상기 흡음판의 두께에 따라 이동하면서 상기 흡음판을 지지하며, 상기 브래킷은, 상기 수직고정관과 편심을 이루면서 수직고정관의 외주면에 설치되며,
   상기 잔여소음 저감장치는,
   상기 지지대의 상부에 결합되고 지면과 마주보는 하부면, 상기 하부면에 대향하는 상부면 및 상기 하부면과 상기 상부면을 연결하는 측면들을 구비하는 몸체부; 제1 방향을 따라 상기 상부면의 상부에 배열되고, 상기 음원에 의해 발생된 소음을 감쇄시키는 제 2 상쇄음를 방사하는 복수의 제 1 저감스피커들을 포함하는 능동소음제어부; 상기 상부면으로부터 돌출되고 상기 제 1 저감스피커들을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치되어 상기 제 2 상쇄음를 가이드하는 적어도 두 개의 반사면을 구비하고, 상기 상부면에 결합된 가이드부; 및 상기 가이드부는 상기 반사면들의 하단부들을 연결하고, 상기 제 1 저감스피커들과 상기 상부면 사이에 배치되어 상기 제 1 저감스피커들을 지지하며, 상기 상부면에 결합되는 지지판을 포함하고,
   상기 몸체부의 측면들은 상기 제 1 방향으로 연장되는 제 1 측면, 상기 제 1 측면에 대향하는 제 2 측면 및 상기 제 1 및 제 2 측면들을 연결하는 제 3 측면들을 포함하고, 상기 가이드부는 상기 제 1 측면에 인접하게 배치되며,
   상기 몸체부는 상기 하부면, 상기 상부면 및 상기 측면들에 의해 둘러싸인 상기 몸체부의 내부공간의 일부를 채우는 흡음부재를 더 포함하고, 상기 상부면에는 상기 소음을 상기 내부공간으로 유입시키는 복수의 개구가 형성되어 있으며,
   상기 능동소음제어부는 상기 제 1 측면에 배치된 복수의 제 2 저감스피커들을 더 포함하고, 상기 제 2 저감스피커들은 상기 방음벽 패널을 넘어 진행하는 잔류 소음을 감쇄 또는 마스킹하는 제 3 상쇄음를 방사하며,
   상기 스피커는,
   인클로저; 상기 인클로저 내부에 설치되는 드라이버; 및 일단은 상기 인클로저의 전면에 연결되고, 타단은 상기 드라이버에 연결되며, 다단접이식 또는 다단인출식 구조로 형성되어 길이 가변형이 가능한 혼을 포함하고,
   상기 메인제어부는 상기 제 1 마이크장치로부터 수집되는 상기 소음데이터로부터 차량의 이동속도를 측정하며, 차량의 이동속도를 고려하여 상기 스피커부의 상기 제 1 상쇄음의 방출 시간, 주기, 위치 등을 변화시키는, 네트워크와 소음 저감장치가 내장된 방음벽 시스템.
   
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