KR102162588B1 - The necklace apparatus for decresing pet's noise - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 애완 동물의 짖음 등에 의한 소음을 능동적으로 상쇄시킬 수 있는 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구에 관한 것이다.The present invention relates to a pet noise reduction collar mechanism, and more particularly, to a pet noise reduction collar mechanism capable of actively canceling the noise caused by barking of the pet.
애완 동물은 사람에게 귀여움을 받고 즐거움을 주는 의미를 가진다. 그러나, 사람들은 점차 정서적으로 의지하기 위해 집에서 동물을 기른다. 그러한 동물을 반려 동물이라고 한다. 현대 사회는 점점 더 핵가족이 많아지고 혼자 사는 사람도 늘어나고 있다. 그러면서 사람은 함께 생활하는 강아지나 고양이와 같은 동물을 마치 가족처럼 생각하게 되었다. 이렇게 사람들이 동물들을 반려의 개념으로 집에서 키우면서, 동물의 소음이 이웃에 피해를 주는 등 사회적 문제가 야기되었다.Pets have the meaning of being cute and giving people pleasure. However, people gradually keep animals at home to rely on emotionally. Such animals are called companion animals. In modern society, more and more nuclear families are increasing, and more and more people are living alone. Meanwhile, people came to think of animals such as dogs and cats living together as if they were family. As people raise animals in their homes as companions, social problems have arisen, such as noise from animals damaging neighbors.
종래 기술로, 짖는 동물에게 전기적 충격을 주는 기술이 있다. 이는, 비인도적인 방법으로 활용되지 못하고 있다. 다른 기술로, 가스 분사 방식이 있다. 이 방식은 반려견의 소리를 감지하여, 얼굴로 반려견이 싫어하는 가스를 분사하는 방식이다. 이는, 가스의 유해성에 관한 우려와 가스 충전의 불편함이 있다. 마지막으로 초음파 출력 방식이 있다. 이 방식은 반려견의 소리가 감지되면, 반려견이 싫어하는 초음파가 스피커에서 출력되는 방식이다. 이 기술은 반려견이 초음파에 적응하면 효과가 없는 문제점이 있다.As a prior art, there is a technique of giving an electric shock to a barking animal. This has not been utilized in an inhumane way. Another technique is gas injection. This method detects the dog's sound and injects gas that the dog dislikes with his face. This has concerns about the harmfulness of gas and inconvenience of gas filling. Finally, there is an ultrasonic output method. In this method, when the dog's sound is detected, ultrasonic waves that the dog dislikes are output from the speaker. This technology has a problem that is not effective when the dog adapts to ultrasound.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 애완 동물로 인해 발생하는 소음을 비인도적 방식이나 유해성 문제 없이 효과적으로 저감시키는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to effectively reduce noise generated by pets without an inhumane method or harmful problem.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. There will be.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 애완 동물에 부착하는 하니스, 하니스에 배치되며, 노이즈 소스를 포함하는 입력 소스를 감지하는 센서, 센서에 연결되며, 노이즈 소스에 대응하는 감쇠파를 생성하는 생성부를 포함하는 마이크로 프로세서, 및 마이크로 프로세서에 연결되며, 감쇠파를 기초로 안티 노이즈 소스를 출력하여 노이즈 소스를 상쇄시키는 스피커를 포함하는 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a harness attached to a pet, a sensor disposed in the harness, and a sensor that detects an input source including a noise source, and is connected to the sensor, and an attenuated wave corresponding to the noise source It characterized in that it comprises a microprocessor including a generating unit for generating a, and a speaker connected to the microprocessor and outputting an anti-noise source based on the attenuated wave to cancel the noise source.
또한, 생성부는, 노이즈 소스를 기초로 감쇠파를 생성하는 적응필터, 감쇠파를 처리하여 스피커로 제공하는 로우 패스 필터와 파워 증폭기, 로우 패스 필터와 파워 증폭기 및 스피커로 인한 제 1 오차 성분과, 스피커에서 출력된 안티 노이즈 소스에 의해 센서로 입력되는 제 2 오차 성분을 제거하는 제 1 필터, 노이즈 소스와 안티 노이즈 소스의 간섭으로 생성된 잔류 소음 신호를 감지하는 오차마이크로폰, 잔류 소음 신호를 필터링하여, 잔류 소음 신호와 감쇠파의 차원을 맞추는 제 2 필터, 및 노이즈 소스를 필터링하여, 제 2 필터로 인해 발생하는 시간 지연을 보상하는 제 3 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the generator includes an adaptive filter that generates an attenuated wave based on a noise source, a low pass filter and a power amplifier that processes the attenuation wave and provides it to the speaker, a low pass filter, a power amplifier, and a first error component due to the speaker, The first filter that removes the second error component input to the sensor by the anti-noise source output from the speaker, an error microphone that detects the residual noise signal generated by interference between the noise source and the anti-noise source, and filters the residual noise signal. , A second filter for matching dimensions of the residual noise signal and the attenuated wave, and a third filter for compensating for a time delay caused by the second filter by filtering the noise source.
또한, 오차마이크로폰은 센서, 마이크로 프로세서 및 스피커로부터 이격된 공간에 배치되며, 오차마이크로폰에서 감지된 잔류 소음 신호를 무선으로 제 2 필터에 제공하는 무선 통신기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the error microphone is disposed in a space separated from the sensor, the microprocessor, and the speaker, and further comprises a wireless communication device for wirelessly providing the residual noise signal sensed by the error microphone to the second filter.
또한, 마이크로 프로세서는, 입력 소스의 주파수 특성을 분석하는 분석부, 및 주파수 특성을 기초로 입력 소스에서 노이즈 소스를 추출하는 노이즈 추출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the microprocessor is characterized in that it further comprises an analysis unit for analyzing frequency characteristics of the input source, and a noise extraction unit for extracting a noise source from the input source based on the frequency characteristics.
또한, 노이즈 추출부는 기 설정된 주파수 특성 범위에 포함되는 입력 소스를 노이즈 소스로 추출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the noise extracting unit is characterized in that it extracts an input source included in a preset frequency characteristic range as a noise source.
또한, 주파수 특성은 적어도 진폭 및 주파수를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the frequency characteristic is characterized by including at least an amplitude and a frequency.
또한, 마이크로 프로세서는, 입력 소스에 가중치를 더한 소음 레벨(dBA)을 산출하는 청감 보정 회로부를 더 포함하며, 노이즈 추출부는 기 설정된 소음 레벨(dBA) 범위에 포함되는 입력 소스를 노이즈 소스로 추출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the microprocessor further includes a hearing correction circuit for calculating a noise level dBA obtained by adding a weight to the input source, and the noise extracting unit extracts an input source included in a preset noise level dBA range as a noise source. It features.
또한, 기 설정된 소음 레벨(dBA) 범위는 60dBA이상 90 dBA 이하인 것을 특징으로 한다.In addition, the preset noise level (dBA) range is characterized in that 60 dBA or more and 90 dBA or less.
또한, 마이크로 프로세서는, 주파수 특성 범위 또는 소음 레벨(dBA)을 설정하는 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the microprocessor is characterized in that it further comprises a setting unit for setting a frequency characteristic range or a noise level (dBA).
또한, 센서는 마이크로폰 및 진동센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensor is characterized in that it comprises at least one of a microphone and a vibration sensor.
상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 동물의 짖음, 하울링 등으로 발생하는 노이즈 소스를 효과적으로 추출하고, 이를 능동적으로 상쇄시켜, 동물 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다. The effect of the present invention according to the configuration as described above can effectively reduce animal noise by effectively extracting and actively canceling noise sources generated by barking and howling of animals.
또한, 생성부(310)는 물리계 및 전기계에 따른 오차 신호를 제거하여, 노이즈 소스의 상쇄 효과를 증대시킬 수 있다.In addition, the
또한, 입력 소스(I)의 주파수 특성에 가중치를 더하여 소음 레벨(Dba)을 산출하고, 이를 기초로 노이즈 소스(N)를 추출할 수 있다. 이에 의해, 주파수에 따라 달라지는 사람의 청감을 반영하여, 스트레스 및 고통을 주는 소음을 선별적으로 추출하여 상쇄시킬 수 있다.In addition, the noise level Dba may be calculated by adding a weight to the frequency characteristic of the input source I, and the noise source N may be extracted based on this. As a result, it is possible to selectively extract and offset noise causing stress and pain by reflecting a person's hearing sensation that varies depending on the frequency.
또한, 설정부는 상쇄 대상인 노이즈 소스(N)의 주파수 특성 범위(값) 및 소음 레벨(dBA) 범위(값)를 사전에 설정하여, 동물 종류, 거주 상황 등에 맞게 상쇄 대상인 노이즈 소스(N)를 조정할 수 있다.In addition, the setting unit sets the frequency characteristic range (value) and the noise level (dBA) range (value) of the noise source (N) to be canceled in advance, and adjusts the noise source (N) to be canceled according to the animal type and living situation. I can.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 생성부의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 3은 도 1에 도시된 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구 및 마이크로 프로세서의 다른 실시 예를 도시한 구성 블록도이다.
도 4는 도3에 도시된 마이크로 프로세서의 다른 실시 예를 도시한 구성 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 청감 보정 회로부를 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 도 3에 도시된 노이즈 추출부의 제 1 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 7은 도 3에 도시된 노이즈 추출부의 제 2 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 8은 도 3에 도시된 노이즈 추출부의 제 3 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.1 is a view schematically showing a pet noise reduction collar mechanism according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram schematically showing the configuration of the generator shown in FIG. 1.
3 is a block diagram showing another embodiment of the pet noise reduction collar mechanism and microprocessor shown in FIG. 1.
4 is a block diagram showing a configuration of another embodiment of the microprocessor shown in FIG. 3.
5 is a graph for explaining the auditory sensation correction circuit shown in FIG. 4.
6 is a flowchart illustrating an operation of the noise extracting unit shown in FIG. 3 according to the first embodiment.
7 is a flowchart illustrating an operation of the noise extraction unit shown in FIG. 3 according to the second embodiment.
FIG. 8 is a flow chart for explaining an operation of the noise extraction unit shown in FIG. 3 according to the third embodiment.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in a number of different forms, and therefore is not limited to the exemplary embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, bonded)" with another part, it is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member in the middle. "Including the case. In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further provided, rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구(10)를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a pet noise
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구(10)는 애완 동물(11) 소음을 능동적으로 저감시키기 위하여, 애완 동물(11)에 부착하는 하니스(100), 센서(200), 마이크로 프로세서(300) 및 스피커(400)를 포함한다. 하니스(100)는 애완 동물(11)의 목 주위를 둘러싸게 배치될 수 있다. 센서(200)는 하니스(100)에 배치된다. 센서(200)는 노이즈 소스(N)를 포함하는 입력 소스(I)를 감지한다. 마이크로 프로세서(300)는 센서(200)에 연결되며, 노이즈 소스(N)에 대응하는 감쇠파를 생성하는 생성부(310)를 포함한다. 스피커(400)는 마이크로 프로세서(300)에 연결되며, 감쇠파를 기초로 안티 노이즈 소스(AN)를 출력하여 노이즈 소스(N)를 상쇄시킨다.Referring to FIG. 1, a pet
하니스(100)는 일 실시 예로 소정 길이로 연장된 띠 형상을 가질 수 있다. 하니스(100)는 애완 동물(11)의 목 주위를 둘러싸게 배치될 수 있다. 즉, 하니스(100)는 목걸이 형상을 가질 수 있다. 다른 실시 예로, 하니스(100)는 애완 동물(11)의 가슴을 포함하는 상체를 둘러싸게 배치될 수 있다.As an example, the
센서(200)는 마이크로폰(210) 및 진동 센서(230) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 마이크로폰(210)은 소리의 음파를 전기적인 신호로 바꾼다. 마이크로폰(210)은 크게 다이내믹 마이크와 콘덴서 마이크를 포함한다. 진동 센서(230)는 성대의 움직임으로 인한 진동을 감지할 수 있다. The
센서(200)는 동물의 짖음, 하울링, 헐떡거림, 으르렁거림 등으로 발생하는 입력 소스(I)를 감지한다. 입력 소스(I)는 동물이 스스로 발생시키거나, 동물이 위치하는 주변에서 발생하는 소리원일 수 있다. 즉, 입력 소스(I)는 다양한 주파수 성분의 소리원(I1, I2, I3, … , IN)을 포함할 수 있다. 노이즈 소스(N)는 입력 소스(I) 중 동물의 짖음 등에 의해 사람에게 소음으로 인식되는 상쇄(저감) 대상인 주파수 성분의 소리원을 말한다. The
진동 센서(230)는 적어도 동물의 짖음으로 인한 마이크로폰(210)의 감지 보다 먼저 입력 소스(I)를 감지할 수 있다. 또한, 진동 센서(230)는 애완 동물(11)의 직접적인 소리 발생(짖음 등)임을 확인할 수 있다. 따라서, 진동 센서(230)와 마이크로폰(210)을 함께 배치하는 경우, 애완 동물(11)의 짖음 등으로 인한 상쇄 대상인 노이즈 소스(N)가 더 정확하게 추출될 수 있다. 즉, 진동 센서(230)와 마이크로폰(210) 각각의 입력 소스(I)를 활용하여 정확도를 향상시킬 수 있다.The
도 2는 도 1에 도시된 생성부(310)의 구성을 개략적으로 도시한 회로도이다.FIG. 2 is a circuit diagram schematically showing the configuration of the
도 1 및 2를 참조하면, 생성부(310)는 감쇠파(Y)를 생성하기 위하여, 적응필터(311), 로우 패스 필터(312), 파워 증폭기(313), 제 1 필터(314), 오차마이크로폰(315), 제 2 필터(316), 제 3 필터(317)를 포함할 수 있다. 적응필터(311)는 노이즈 소스(N)를 기초로 감쇠파(Y)를 생성한다. 이를 위해, 적응 필터(311)는 특정 전달함수(W)를 가진다.1 and 2, the
로우 패스 필터(312)와 파워 증폭기(313)는 감쇠파(Y)를 처리하여 스피커(400)로 제공한다. 로우 패스 필터(312)는 적응필터(311)의 출력 신호인 감쇠파(Y)에 포함된 고주파 성분을 제거한다. 또한, 파워 증폭기(313)는 감쇠파(Y)를 증폭시킨다. 오차마이크로폰(315)은 노이즈 소스(N)와 안티 노이즈 소스(AN)의 간섭으로 생성된 잔류 소음 신호(En)를 감지한다. 오차마이크로폰(315)은 이후에 더 자세히 설명한다.The
로우 패스 필터(312)와 파워 증폭기(313)는 감쇠파(Y)에 제 1 오차 성분(A, L)을 발생시킨다. 또한, 스피커(400)에서 출력된 안티 노이즈 소스(AN)는 센서(200)로 흘러 들어가 제 2 오차 성분(F)을 발생시킬 수 있다. 제 1 오차 성분(A, L)과 제 2 오차 성분(F)은 모델링을 통해 산출되는 전달함수 이다. 구체적으로, 모델링을 통해 로우 패스 필터(312)는 특정 전달함수 “L”을 가지고, 파워 증폭기(313)는 특정 전달함수 “A”를 가질 수 있다. 또한, 스피커(400)에서 센서(200)로 입력되는 음향학적 궤환은 특정 전달함수 “F”로 모델링 될 수 있다. 한편, 도 2에서 “P”는 소리원에서 발생된 노이즈 소스(N)가 스피커(400)로 도달되는 물리적 상태를 모델링한 전달함수이다. 일 실시 예로, 스피커(400)가 애완 동물의 목에 배치되므로, “P”는 무시될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, “P”는 모델링을 통해 특정 전달함수를 가질 수 있다.The
제 1 필터(314)는 제 1 오차 성분(A, L)과 제 2 오차 성분(F)을 제거한다. 구체적으로, 제 1 필터(314)는 제 1 오차 성분(A, L)과 제 2 오차 성분(F)을 제거하기 위해, 제 1 오차 성분(A, L)과 제 2 오차 성분(F)들의 컨벌류젼 적분으로 산출된 값을 모델링한 전달함수로 가질 수 있다. 즉, 제 1 필터(314)는 L*A*S*F(“ * ”는 컨벌류젼 적분 기호)의 모델링된 전달함수(B)를 가질 수 있다.The
제 2 필터(316)는 잔류 소음 신호(En)와 감쇠파(Y)의 차원을 맞추기 위해 잔류 소음 신호(En)를 필터링한다. 제 2 필터(316)는 제 1 오차 성분(A, L)과 제 2 오차 성분(F) 및, 스피커(400)에서 오차마이크로폰(310)으로의 음향학적 궤환에 따른 제 3 오차 성분(E)들을 고려한 모델(L*A*S*E)의 역 모델([L*A*S*E]^(-1)) 을 이용할 수 있다(C는 제 2 필터(316)의 모델링된 전달함수, C^(-1)은 제 3 필터(317)의 모델링된 전달함수).The
제 3 필터(317)는 제 2 필터(316)로 인해 발생하는 시간 지연을 보상하기 위해 노이즈 소스(N)를 필터링한다. 제 3 필터(316)는 제 1 오차 성분(A, L)과 제 2 오차 성분(F) 및, 스피커(400)에서 오차마이크로폰(310)으로의 음향학적 궤환에 따른 제 3 오차 성분(E)들을 고려한 모델(L*A*S*E)을 이용할 수 있다.The
스피커(400)는 적응필터(311)의 출력신호인 감쇠파(Y)를 제공받아 안티 노이즈 소스(AN)를 출력한다. 노이즈 소스(N)는 안티 노이즈 소스(AN)에 의해 상쇄되어 감소된다. The
도 3은 도 1에 도시된 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구(10) 및 마이크로 프로세서(300)의 다른 실시 예를 도시한 구성 블록도이다.3 is a block diagram showing another embodiment of the pet noise
도 3을 참조하면, 본 발명의 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구(10)는 무선 통신기(500)를 더 포함할 수 있다. 오차마이크로폰(315)은 센서(200) 및 마이크로 프로세서(300)로부터 이격된 별도의 공간에 배치될 수 있다. 예컨대, 센서(200) 등이 배치된 하니스(100)는 애완 동물의 목 주위에 채워질 수 있다. 이와는 별개로 오차마이크로폰(315)은 애완 동물과 독립된 별도의 공간에 이격되어 배치될 수 있다. 이 경우, 무선 통신기(500)는 오차마이크로폰(315)과 마이크로 프로세서(300)의 통신을 중개한다. 오차마이크로폰(315)이 별개로 이격되어 배치된 경우, 제 3 오차 성분을 (E)을 최소화할 수 있다. 또한, 노이즈 소스(N)와 안티 노이즈 소스(AN)의 상쇄 효과를 정밀하게 측정할 수 있다.Referring to FIG. 3, the pet noise
한편, 마이크로 프로세서(300)는 분석부(330) 및 노이즈 추출부(350)를 더 포함할 수 있다. 분석부(330)는 입력 소스(I)의 주파수 특성을 분석한다. 노이즈 추출부(350)는 주파수 특성을 기초로 입력 소스(I)에서 노이즈 소스(N)를 추출한다. 입력 소스(I)는 동물이 스스로 발생시키거나, 동물이 위치하는 주변에서 발생하는 소리원일 수 있다. 즉, 입력 소스(I)는 다양한 주파수 성분의 소리원(I1, I2, I3, , IN)을 포함할 수 있다. 노이즈 소스(N)는 입력 소스(I) 중 동물의 짖음 등에 의해 사람에게 소음으로 인식되는 상쇄(저감) 대상인 주파수 성분의 소리원을 말한다. Meanwhile, the
노이즈 소스(N)는 동물의 짖음, 하울링 등으로 발생할 수 있다. 즉, 노이즈 소스(N)는 동물의 짖음에 대응하는 주파수 특성을 가질 수 있다. 또한, 노이즈 소스(N)는 하울링에 대응하는 주파수 특성을 가질 수 있다. 따라서, 노이즈 소스(N)는 동물의 짖음, 하울링 등에 해당하는 주파수 특성을 가지는 것으로 사전에 설정될 수 있다. 일 실시 예로, 동물이 짖는 경우, 노이즈 소스(N)는 적어도 특정 범위의 주파수 및 특정 범위의 진폭을 가지는 것으로 설정될 수 있다. 물론, 노이즈 소스(N)는 특정 값의 주파수 및 특정 값의 진폭을 가지는 것으로 설정될 수도 있다.The noise source (N) may be caused by barking or howling of animals. That is, the noise source N may have a frequency characteristic corresponding to the barking of an animal. Also, the noise source N may have a frequency characteristic corresponding to howling. Accordingly, the noise source N may be set in advance to have frequency characteristics corresponding to barking and howling of animals. For example, when an animal barks, the noise source N may be set to have at least a specific range of frequencies and a specific range of amplitudes. Of course, the noise source N may be set to have a frequency of a specific value and an amplitude of a specific value.
한편, 노이즈 소스(N)는 동물의 종류, 크기(소형, 중형, 대형), 성별, 소리 발생 상황(짖음, 하울링 등)에 따른 다수의 주파수 특성(범위)를 가지는 것으로 사전에 설정될 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구(10)는 다수의 기 설정된 주파수 특성 데이터를 저장하는 저장부(미표시)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 주파수 특성은 적어도 진폭 및 주파수를 포함한다. 이외에도 주파수 특성은 위상, 소음의 시작점과 종점 등을 포함할 수 있다.On the other hand, the noise source (N) may be set in advance to have a number of frequency characteristics (range) according to the type of animal, size (small, medium, large), gender, and sound occurrence situation (bark, howling, etc.) . To this end, the pet noise
노이즈 추출부(350)는 주파수 특성을 기초로 입력 소스(I)에서 노이즈 소스(N)를 추출한다. 일 실시 예로, 노이즈 추출부(350)는 기 설정된 주파수 특성 범위에 포함되는 입력 소스(I)를 노이즈 소스(N)로 추출할 수 있다. 구체적으로, 입력 소스(I)는 다수의 주파수 성분을 가질 수 있고, 다수의 주파수 성분 중 기 설정된 주파수 특성 범위(특정 범위 주파수, 특정 범위 진폭 등)에 포함되는 주파수 성분은 노이즈 소스(N)로 추출된다. 물론, 주파수 특성 범위 대신 주파수 특성의 특정 값이 사용될 수 있다.The
도 4는 도3에 도시된 마이크로 프로세서(300)의 다른 실시 예를 도시한 구성 블록도이고, 도 5는 도 4에 도시된 청감 보정 회로부(370)를 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the
도 4 및 5를 참조하면, 본 발명의 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구(10)는 청감 보정 회로부(370)를 더 포함할 수 있다. 4 and 5, the pet noise
본 발명의 일 실시 예에 따른 동물 소음 저감 장치(10)는 청감 보정 회로부(600)를 더 포함할 수 있다. 청감 보정 회로부(370)는 분석부(330)에서 분석된 입력 소스(I)에 가중치를 더하여 소음 레벨(dBA)을 산출한다. 소음 레벨은 가중치에 따라 A 보정(dBA, 파란색), B 보정(dBB, 노란색) 및 C 보정(dBC, 빨강색)으로 분류될 수 있다. 즉, 여기서의 소음 레벨(dBA)는 A보정에 따른 것이다.The animal
센서(200)는 기계적으로 음압을 측정한다. 즉, 센서(200)는 특정 주파수와 진폭을 가지는 소리를 측정할 수 있다. 소리의 세기는 주파수가 클수록 커진다. 그러나, 사람은 주파수가 1000Hz에서 민감도 높고, 주파수가 작을수록 무뎌진다. 즉, 사람은 주파수에 따라서 들을 수 있는 감도가 달라진다. 이를 반영하여 주파수 마다 센서(200)에서 측정된 값에 가중치를 더한 소음 레벨(dBA)을 산출한다. 따라서, 소음 레벨(dBA)을 이용하면, 사람에게 실질적으로 소음으로 느껴지는 노이즈 소스(N)를 추출할 수 있다. The
노이즈 추출부(350)는 다른 실시 예로 소음 레벨(dBA)을 이용하여 노이즈 소스(N)를 추출할 수 있다. 즉, 노이즈 추출부(350)는 기 설정된 소음 레벨(dBA) 범위에 포함되는 입력 소스(I)를 노이즈 소스(N)로 추출할 수 있다. 소음 레벨(dBA)의 설정에 관한 설명은 위 주파수 특성 설정에 관한 설명을 참조할 수 있다. 예컨대, 애견의 짖음이나, 하울링의 경우 소음 레벨(dBA)이 60 dBA 이상 90 dBA 이하로 측정된다. 따라서, 노이즈 소스(N) 추출을 위해, 소음 레벨(dBA)은 사전에 60 dBA 이상 90 dBA 이하로 설정될 수 있다. 위 소음 레벨(dBA) 구간은 사람에게 불쾌감 및 고통을 주는 정도이다.The
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구(10)는 설정부(390)를 더 포함할 수 있다. 설정부(390)는 주파수 특성 범위(값) 및 소음 레벨(dBA) 중 적어도 하나를 설정할 수 있다. 예컨대, 설정부(390)는 사전에 주파수 특성 범위(값)을 1개 또는 복수로 설정할 수 있다. 또한, 설정부(390)는 사전에 소음 레벨(dBA)을 1개 또는 복수로 설정할 수 있다. 노이즈 추출부(350)는 설정부(390)의 설정에 따라 노이즈 소스(N)를 추출할 수 있다.Meanwhile, the pet noise
도 6은 도 3에 도시된 노이즈 추출부(350)의 제 1 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다. 6 is a flowchart illustrating an operation of the
노이즈 추출부(350)는 주파수 특성을 분석부(330)로부터 제공받을 수 있다(S110). 노이즈 추출부(350)는 제공(입력) 받은 주파수 특성을 기 설정된 주파수 특성 범위(값)과 비교하여 판단한다(S120). 이때, 기 설정된 주파수 특성 범위(값)에 포함되는 입력 소스(I)들은 노이즈 소스(N)로 추출된다(S130). 기 설정된 주파수 특성 범위(값에 포함되지 않는 입력 소스(I)들은 노이즈 소스(N)로 추출되지 않는다.The
도 7은 도 3에 도시된 노이즈 추출부(350)의 제 2 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of the
도 7을 참조하면, 청감 보정 회로부(370)는 주파수 특성을 분석부(330)로부터 제공받을 수 있다(S210). 다만, 청감 보정 회로부(370)는 주파수 특성을 분석부(330) 또는 생성부(310)로부터 제공받을 수 있다. 청감 보정 회로부(370)는 주파수 특성에 가중치를 더하여 소음 레벨(dBA)를 산출한다(S220). 노이즈 추출부(350)는 제공(입력) 받은 소음 레벨(dBA)을 기 설정된 소음 레벨(dBA) 범위(값)과 비교하여 판단한다(S230). 이때, 기 설정된 소음 레벨(dBA) 범위(값)에 포함되는 입력 소스(I)들은 노이즈 소스(N)로 추출된다(S240). 기 설정된 주파수 특성 범위(값)에 포함되지 않는 입력 소스(I)들은 노이즈 소스(N)로 추출되지 않는다.Referring to FIG. 7, the auditory
도 8은 도 3에 도시된 노이즈 추출부(350)의 제 3 실시 예에 따른 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.8 is a flowchart illustrating an operation of the
도 8을 참조하면, 노이즈 추출부(350)와 청감 보정 회로부(370)는 분석부(330)에서 주파수 특성을 입력 받을 수 있다(S310). 노이즈 추출부(350)는 입력받은 주파수 특성을 기 설정된 주파수 특성 범위(값)과 비교하여 판단한다(S320). 또한, 청감 보정 회로부(370)는 입력 받은 주파수 특성에 가중치를 더하여 소음 레벨(dBA)을 산출한다(S330). 노이즈 추출부(350)는 소음 레벨(dBA)을 기 설정된 소음 레벨(dBA) 범위(값)과 비교하여 판단한다(S340). 노이즈 추출부(350)는 주파수 특성이 기 설정된 주파수 특성 범위(값)에 포함되고, 소음 레벨(dBA)이 기 설정된 소음 레벨(dBA)에 포함되는 입력 소스(I)들을 노이즈 소스(N)로 추출한다. 이에 의해, 다양한 주파수 성분을 포함하는 입력 소스(I) 중 상쇄 대상인 노이즈 소스(N)를 정밀하고, 효과적으로 추출할 수 있다.Referring to FIG. 8, the
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that other specific forms can be easily modified without changing the technical spirit or essential features of the present invention will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
10 : 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구
11 : 애완 동물
100 : 하니스
200 : 센서
300 : 마이크로 프로세서
310 : 생성부
330 : 분석부
350 : 노이즈 추출부
370 : 청감 보정 회로부
390 : 설정부
400 : 스피커
500 : 무선 통신기10: pet noise reduction collar device
11: pet
100: harness
200: sensor
300: microprocessor
310: generation unit
330: analysis unit
350: noise extraction unit
370: hearing correction circuit part
390: setting unit
400: speaker
500: wireless communication unit
Claims (10)
상기 하니스에 배치되며, 노이즈 소스를 포함하는 입력 소스를 감지하는 센서;
상기 센서에 연결되며, 상기 노이즈 소스에 대응하는 감쇠파를 생성하는 생성부를 포함하는 마이크로 프로세서; 및
상기 마이크로 프로세서에 연결되며, 상기 감쇠파를 기초로 안티 노이즈 소스를 출력하여 상기 노이즈 소스를 상쇄시키는 스피커를 포함하고,
생성부는,
상기 노이즈 소스를 기초로 상기 감쇠파를 생성하는 적응필터;
상기 감쇠파를 처리하여 상기 스피커로 제공하는 로우 패스 필터와 파워 증폭기;
상기 로우 패스 필터와 상기 파워 증폭기 및 상기 스피커로 인한 제 1 오차 성분과, 상기 스피커에서 출력된 상기 안티 노이즈 소스에 의해 상기 센서로 입력되는 제 2 오차 성분을 제거하는 제 1 필터;
상기 노이즈 소스와 상기 안티 노이즈 소스의 간섭으로 생성된 잔류 소음 신호를 감지하는 오차마이크로폰;
상기 잔류 소음 신호를 필터링하여, 상기 잔류 소음 신호와 상기 감쇠파의 차원을 맞추는 제 2 필터; 및
상기 노이즈 소스를 필터링하여, 상기 제 2 필터로 인해 발생하는 시간 지연을 보상하는 제 3 필터를 포함하며,
상기 제2 필터는 상기 잔류 소음 신호와 상기 감쇠파의 차원을 맞추기 위해 상기 잔류 소음 신호를 필터링하고, 상기 제 1 오차 성분과 상기 제 2 차 성분 및 상기 스피커에서 상기 오차마이크로폰으로의 음향학적 궤환에 따른 제 3 오차 성분들을 고려한 모델의 역 모델을 이용하고,
상기 제 3 필터는 상기 제 1 오차 성분과 상기 제 2 오차 성분 및 상기 스피커에서 상기 오차마이크로폰으로의 음향학적 궤환에 따른 제 3 오차 성분들을 고려한 모델을 이용하며,
상기 오차마이크로폰은 상기 애완 동물, 상기 센서, 상기 마이크로 프로세서 및 상기 스피커로부터 이격된 공간에 배치되고,
상기 오차마이크로폰에서 감지된 상기 잔류 소음 신호를 무선으로 제 2 필터에 제공하는 무선 통신기를 더 포함하며,
상기 무선 통신기는 상기 오차마이크로폰과 상기 마이크로 프로세서의 통신을 중개하고,
상기 오차마이크로폰은 상기 제3 오차 성분을 최소화시켜 상기 노이즈 소스와 상기 안티 노이즈 소스의 상쇄 효과를 측정하는 것을 특징으로 하는 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구.Harness to attach to pets;
A sensor disposed on the harness and detecting an input source including a noise source;
A microprocessor connected to the sensor and including a generator configured to generate an attenuated wave corresponding to the noise source; And
A speaker connected to the microprocessor and outputting an anti-noise source based on the attenuated wave to cancel the noise source,
The generation unit,
An adaptive filter generating the attenuated wave based on the noise source;
A low pass filter and a power amplifier to process the attenuated wave and provide it to the speaker;
A first filter for removing a first error component due to the low pass filter, the power amplifier, and the speaker, and a second error component input to the sensor by the anti-noise source output from the speaker;
An error microphone for detecting a residual noise signal generated by interference between the noise source and the anti-noise source;
A second filter that filters the residual noise signal to match the dimensions of the residual noise signal and the attenuated wave; And
A third filter for filtering the noise source to compensate for a time delay caused by the second filter,
The second filter filters the residual noise signal to match the dimensions of the residual noise signal and the attenuated wave, and the acoustic feedback from the first error component and the second order component and the speaker to the error microphone Using the inverse model of the model taking into account the corresponding third error components,
The third filter uses a model in consideration of the first error component, the second error component, and a third error component according to acoustic feedback from the speaker to the error microphone,
The error microphone is disposed in a space spaced apart from the pet, the sensor, the microprocessor, and the speaker,
Further comprising a wireless communication device for wirelessly providing the residual noise signal sensed by the error microphone to the second filter,
The wireless communication unit mediates communication between the error microphone and the microprocessor,
The error microphone minimizes the third error component and measures a canceling effect between the noise source and the anti-noise source.
마이크로 프로세서는,
입력 소스의 주파수 특성을 분석하는 분석부; 및
주파수 특성을 기초로 입력 소스에서 노이즈 소스를 추출하는 노이즈 추출부를 더 포함하는 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구.The method according to claim 1,
The microprocessor,
An analysis unit for analyzing frequency characteristics of the input source; And
Pet noise reduction collar mechanism further comprising a noise extraction unit for extracting a noise source from the input source based on the frequency characteristics.
노이즈 추출부는 기 설정된 주파수 특성 범위에 포함되는 입력 소스를 노이즈 소스로 추출하는 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구.The method of claim 4,
The noise extraction unit extracts an input source included in a preset frequency characteristic range as a noise source, a pet noise reduction necklace.
주파수 특성은 적어도 진폭 및 주파수를 포함하는 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구.The method of claim 5,
The frequency characteristic includes at least the amplitude and the frequency of the pet noise reduction collar mechanism.
마이크로 프로세서는,
입력 소스에 가중치를 더한 소음 레벨(dBA)을 산출하는 청감 보정 회로부를 더 포함하며,
노이즈 추출부는 기 설정된 소음 레벨(dBA) 범위에 포함되는 입력 소스를 노이즈 소스로 추출하는 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구.The method of claim 4,
The microprocessor,
Further comprising a hearing correction circuit for calculating a noise level (dBA) obtained by adding a weight to the input source,
The noise extracting unit extracts an input source included in a preset noise level (dBA) range as a noise source, a pet noise reduction collar.
기 설정된 소음 레벨(dBA) 범위는 60dBA이상 90 dBA 이하인 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구.The method of claim 7,
A collar device for pet noise reduction with a preset noise level (dBA) of 60 dBA or more and 90 dBA or less.
마이크로 프로세서는,
주파수 특성 범위 또는 소음 레벨(dBA)을 설정하는 설정부를 더 포함하는 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구.The method according to claim 5 or 7,
The microprocessor,
Pet noise reduction collar mechanism further comprising a setting unit for setting a frequency characteristic range or a noise level (dBA).
센서는 마이크로폰 및 진동센서 중 적어도 하나를 포함하는 애완 동물 소음 저감용 목걸이 기구.The method of claim 1,
The sensor is a pet noise reduction necklace device comprising at least one of a microphone and a vibration sensor.
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---|---|---|---|
KR1020190048387A KR102162588B1 (en) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | The necklace apparatus for decresing pet's noise |
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GRNT | Written decision to grant |