KR102395445B1 - 음원의 위치를 추정하기 위한 전자 장치 - Google Patents

음원의 위치를 추정하기 위한 전자 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음원의 위치를 추정하기 위한 전자 장치를 제공한다. 전자 장치는 제 1 마이크로폰 어레이, 및 프로세서를 포함한다. 제 1 마이크로폰 어레이는 음원으로부터의 제 1 소리에 응답하여 제 1 소리와 관련되는 제 1 신호들을 생성하도록 구성되는 복수의 마이크로폰을 포함한다. 프로세서는 복수의 마이크로폰에 의해 제 1 소리가 수신된 제 1위치들로부터 분리된 제 2 위치들에서 음원으로부터 수신되는 제 2 소리에 대응하는 제 2 신호들 및 제 1 신호들에 기초하여 제 1 위치들 중 제 1 기준 위치로부터 음원으로의 제 1 방향과 관련되는 제 1 결과를 생성하고, 제 2 위치들 중 제 2 기준 위치로부터 음원으로의 제 2 방향에 대한 정보 및 제 1 결과에 기초하여 음원까지의 거리와 관련되는 제 2 결과를 생성한다.

Description

음원의 위치를 추정하기 위한 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE FOR ESTIMATING POSITION OF SOUND SOURCE}
본 발명은 전자 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 음원의 위치를 추정하기 위한 전자 장치의 구성들 및 동작들에 관한 것이다.
마이크로폰에 입력되는 소리의 레벨, 시간차, 위상 등을 이용하여 음원의 위치가 추정될 수 있다. 마이크로폰을 이용하여 음원의 위치를 추정하는 기술이 응용될 수 있는 분야는 다양하다.
예로서, 녹음기로부터 말하는 사람의 거리가 파악될 수 있다면, 거리에 따라 녹음기의 입력 이득이 조절될 수 있다. 말하는 사람이 멀리 있는 경우 녹음기의 입력 이득이 높아지고 말하는 사람이 가까이 있는 경우 녹음기의 입력 이득이 낮아진다면, 좀 더 효과적인 녹음 동작이 가능할 수 있다.
다른 예로서, 음원의 위치가 파악될 수 있다면, 위험한 사고가 방지될 수 있다. 노화로 인해 음원의 위치를 인지할 수 있는 능력이 저하된 노인이 공사장 근처를 지나가다가 위험한 상황에 처할 수 있다. 또한, 일반인의 경우에도, 일반인이 이어폰을 착용한 채로 길을 걷다가 뒤에서 다가오는 자동차를 인지하지 못하면, 사고가 발생할 수 있다. 이런 경우, 자극을 주거나 경고를 주는 등의 방법으로 음원의 위치가 알려진다면, 사고가 방지될 수 있다.
본 발명은 마이크로폰을 이용하여 음원의 위치를 추정하기 위한 전자 장치의 구성들 및 동작들에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예들에서 전자 장치는 확장된 마이크로폰 어레이 세트를 이용함으로써, 단일 마이크로폰 어레이를 이용하여 음원의 위치를 추정하는 경우보다 더 정밀하게 음원의 위치를 추정할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 음원의 위치를 추정하기 위한 전자 장치를 제공할 수 있다. 전자 장치는 제 1 마이크로폰 어레이, 및 프로세서를 포함할 수 있다. 제 1 마이크로폰 어레이는 음원으로부터의 제 1 소리에 응답하여 제 1 소리와 관련되는 제 1 신호들을 생성하도록 구성되는 복수의 마이크로폰을 포함할 수 있다. 프로세서는 복수의 마이크로폰에 의해 제 1 소리가 수신된 제 1위치들로부터 분리된 제 2 위치들에서 음원으로부터 수신되는 제 2 소리에 대응하는 제 2 신호들 및 제 1 신호들에 기초하여 제 1 위치들 중 제 1 기준 위치로부터 음원으로의 제 1 방향과 관련되는 제 1 결과를 생성하고, 제 2 위치들 중 제 2 기준 위치로부터 음원으로의 제 2 방향에 대한 정보 및 제 1 결과에 기초하여 음원까지의 거리와 관련되는 제 2 결과를 생성할 수 있다.
몇몇 실시 예에서, 전자 장치는 기하학적으로 확장된 마이크로폰어레이 세트를 이용함으로써, 단일 마이크로폰 어레이를 이용하여 음원의 위치를 추정하는 경우보다 정밀하게 음원의 위치를 추정할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 전자 장치는 시간적으로 확장된 마이크로폰 어레이 세트를 이용함으로써, 단일 시각에서 음원의 위치를 추정하는 경우보다 정밀하게 음원의 위치를 추정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치를 이용하여 음원의 위치를 추정하는 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 복수의 마이크로폰을 이용하여 음원의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 1의 전자 장치의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 도 1의 전자 장치의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다.
도 5는 복수의 전자 장치를 이용하여 음원의 위치를 측정하는 예시적인 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 도 5의 전자 장치들 사이의 통신의 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 7은 전자 장치가 이동되는 경우 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치를 이용하여 음원의 위치를 측정하는 구성을 보여주는 블록도이다.
도 8은 도 7의 전자 장치의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다.
도 9는 전자 장치가 이동되는 경우 도 8의 전자 장치를 이용하여 음원의 위치를 측정하는 예시적인 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 도 8의 전자 장치를 이용하여 음원의 위치를 측정하는 예시적인 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 본 발명의 이해를 돕기 위해, 도 7 및 도 8이 함께 참조된다.
도 11은 전자 장치가 이동되는 경우 복수의 전자 장치를 이용하여 음원의 위치를 추정하는 구성을 보여주는 블록도이다.
도 12는 도 11의 전자 장치의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다.
도 13은 도 11의 전자 장치의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다.
도 14는 도 11의 전자 장치들 사이의 통신의 일 실시 예를 설명하는 흐름도이다.
전술한 특성 및 이하 상세한 설명은 모두 본 발명의 설명 및 이해를 돕기 위한 예시적인 사항이다. 즉, 본 발명은 이와 같은 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 다음 실시 형태들은 단지 본 발명은 완전히 개시하기 위한 예시이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들에게 본 발명을 전달하기 위한 설명이다. 따라서, 본 발명의 구성 요소들을 구현하기 위한 방법이 여러 있는 경우에는, 이들 방법 중 특정한 것 또는 이와 동일성 있는 것 가운데 어떠한 것으로든 본 발명의 구현이 가능함을 분명히 할 필요가 있다.
본 명세서에서 어떤 구성이 특정 요소들을 포함한다는 언급이 있는 경우, 또는 어떤 과정이 특정 단계들을 포함한다는 언급이 있는 경우는, 그 외 다른 요소 또는 다른 단계들이 더 포함될 수 있음을 의미한다. 즉, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 특정 실시 형태를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 개념을 한정하기 위한 것이 아니다. 나아가, 발명의 이해를 돕기 위해 설명한 예시들은 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들이 일반적으로 이해하는 의미를 갖는다. 보편적으로 사용되는 용어들은 본 명세서의 맥락에 따라 일관적인 의미로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은, 그 의미가 명확히 정의된 경우가 아니라면, 지나치게 이상적이거나 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다. 이하 첨부된 도면을 통하여 본 발명의 실시 예가 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치를 이용하여 음원의 위치를 추정하는 구성을 보여주는 블록도이다.
전자 장치들(200, 300) 각각은 음원(100)의 위치를 추정 또는 측정하도록 구성될 수 있다. 전자 장치(300)는 전자 장치(200)를 이용하여 음원(100)의 위치를 더 정밀하게 추정 또는 측정할 수 있다. 음원(100)은 소리를 출력할 수 있는 어떠한 객체로든 될 수 있다. 예로서, 음원(100)은 스피커와 같이 고정된 음원일 수 있고, 또는 자동차와 같이 움직이는 음원일 수 있다.
전자 장치(300)는 전자 장치(200)로부터 거리(b)만큼 떨어진 곳에 위치할 수 있다. 예로서, 전자 장치들(200, 300)은 안경과 같이 사람에 의해 착용될 수 있는 도구로 구현되거나, 이어폰, 이어 버드(Earbud), 넥 밴드(Neckband) 헤드폰 등과 같은 웨어러블 전자 장치로 구현될 수 있다. 예로서, 전자 장치들(200, 300)은 착용 가능한 도구 또는 전자 장치의 양 측면에 서로 떨어져 배치되는 장치들(예컨대, 왼쪽 귀를 위한 이어폰 세트 및 오른쪽 귀를 위한 이어폰 세트)일 수 있다. 이 경우, 전자 장치들(200, 300) 사이의 거리(b)는 실질적으로 고정되는 값을 가질 수 있고, 거리(b)에 관한 정보가 전자 장치들(200, 300)에 미리(예컨대, 전자 장치들(200, 300)이 동작하기 전에 미리) 저장될 수 있다.
전자 장치(200)는 하나의 마이크로폰 어레이를 구성하는 복수의 마이크로폰을 포함할 수 있다. 전자 장치는 복수의 마이크로폰을 통해 음원(100)으로부터의 소리(a1)를 수신할 수 있다. 전자 장치(200)는 소리(a1)에 기초하여 음원(100)의 위치를 추정할 수 있다.
전자 장치(200)는 신호(s10)를 생성할 수 있다. 신호(s10)는 전자 장치(200)의 위치를 기준으로 추정되는 음원(100)의 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다. 전자 장치(200)는 신호(s10)를 전자 장치(300)로 송신할 수 있다.
전자 장치(300)는 하나의 마이크로폰 어레이를 구성하는 복수의 마이크로폰을 포함할 수 있다. 전자 장치(300)의 마이크로폰들로 구성되는 마이크로폰 어레이는 전자 장치(200)의 마이크로폰들로 구성되는 마이크로폰 어레이와 물리적으로 독립적일 수 있다. 따라서, 전자 장치(300)의 마이크로폰들의 위치들은 전자 장치(200)의 마이크로폰들의 위치들로부터 분리될 수 있다.
전자 장치(300)는 복수의 마이크로폰을 통해 음원(100)으로부터의 소리(a2)를 수신할 수 있다. 전자 장치(300)는 소리(a2)에 기초하여 음원(100)의 위치를 추정할 수 있다.
전자 장치(300)는 전자 장치(200)로부터 신호(s10)를 수신할 수 있다. 전자 장치(300)는 소리(a2) 및 신호(s10)에 기초하여 음원(100)의 위치를 추정할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 전자 장치(300)가 하나의 전자 장치(200)를 이용하여 음원(100)의 위치를 추정하는 것으로 설명되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 전자 장치(300)는 복수의 전자 장치를 이용하여 음원(100)의 위치를 측정할 수 있다.
도 2는 복수의 마이크로폰을 이용하여 음원의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
음원(100)의 위치를 추정하기 위해서 복수의 마이크로폰이 이용될 수 있다. 예로서, 도 2는 두 개의 마이크로폰들(m1, m2)을 이용하는 예시를 보여주고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
음원(100)에서 소리들(sa, sb)이 생성될 수 있다. 예로서, 소리들(sa, sb)은 음원(100)으로부터 실질적으로 동일한 시각에 출력될 수 있다. 마이크로폰들(m1, m2)은 각각 음원(100)으로부터의 소리들(sa, sb)을 수신할 수 있다. 한편, 마이크로폰들(m1, m2)의 위치들이 다소 상이함에 따라, 마이크로폰들(m1, m2)에 의해 수신되는 소리들(sa, sb)의 특성들(예컨대, 세기, 도달 시각 등)이 다소 상이할 수 있다.
음원(100)으로부터 마이크로폰(m1)까지의 거리(r1)와 음원(100)으로부터 마이크로폰(m2)까지의 거리(r2) 사이의 차이로 인해, 소리(sa)가 마이크로폰(m1)에 도달하는 시각과 소리(sb)가 마이크로폰(m2)에 도달하는 시각이 다를 수 있다. 마이크로폰(m1)에 소리(sa)가 도달하는 시각과 마이크로폰(m2)에 소리가(sb)가 도달하는 시각 사이의 차이는 도달 시간차(τ12)로 불릴 수 있다. 수학식 1을 참조하면, 도달 시간차(τ12)는 다음과 같다.
Figure 112018029990215-pat00001
"r1"은 마이크로폰(m1)으로부터 음원(100)까지의 거리를 나타낼 수 있다. "r2"는 마이크로폰(m2)으로부터 음원(100)까지의 거리를 나타낼 수 있다. "c"는 음원(100)으로부터 생성된 소리들(sa, sb)의 속도를 나타낼 수 있다. 동일한 음원(100)에서 생성된 각 소리들(sa, sb)의 속도들은 실질적으로 동일할 수 있다.
복수의 마이크로폰을 이용하여 음원의 위치를 추정하기 위해 TDOA(Time Difference of Arrival) 등의 방법이 이용될 수 있다. TDOA(Time Difference of Arrival) 등의 방법은 도달 시간차를 이용하여 음원의 위치를 추정하기 위해 이용될 수 있다.
마이크로폰(m1)은 마이크로폰(m2)으로부터 거리(d1)만큼 떨어져서 위치할 수 있다. 마이크로폰들(m1, m2)사이의 거리(d1)에 의해, 거리(r1)와 거리(r2) 사이의 차이가 달라질 수 있다. 따라서, 도달 시간차(τ12)는 마이크로폰들(m1, m2) 사이의 거리(d1)에 영향을 받을 수 있다. 예로서, 마이크로폰들(m1, m2) 사이의 거리(d1)가 멀어지는 경우, 도달 시간차(τ12)가 증가할 수 있다.
마이크로폰들(m1, m2)은 각각 소리들(sa, sb)에 응답하여 신호들(sc, sd)을 생성할 수 있다. 신호(sc)는 마이크로폰(m1)에 의해 인지되는 소리를 표현하는 전기 신호일 수 있고, 신호(sd)는 마이크로폰(m2)에 의해 인지되는 소리를 표현하는 전기 신호일 수 있다. 예로서, 신호(sc)는 마이크로폰(m1)에 의해 수신되는 소리의 세기에 대응하는 신호 레벨을 가질 수 있다.
마이크로폰들(m1, m2)에 의해 수신되는 소리들의 특성들(예컨대, 세기, 도달 시각 등)이 다소 상이함에 따라, 마이크로폰들(m1, m2)은 서로 다른 신호들(sc, sd)을 생성할 수 있다. 예로서, 마이크로폰(m1)에서 생성되는 신호(sc)의 신호 레벨은 마이크로폰(m2)에서 생성되는 신호(sd)의 신호 레벨과 상이할 수 있다. 예로서, 마이크로폰(m1)에서 생성되는 신호(sc)의 위상은 도달 시간차(τ12)에 대응하여 마이크로폰(m2)에서 생성되는 신호(sd)의 위상과 상이할 수 있다.
실시 예로서, 전자 장치(300)는 전자 장치(300)의 내부에 있는 마이크로폰들에서 생성되는 신호들로부터 도달 시간차들을 산출할 수 있다. 전자 장치(300)는 도달 시간차들에 기초하여 음원(100)의 위치를 추정 또는 측정할 수 있다. 전자 장치(300)의 위치 추정 성능이 좋을수록 전자 장치(300)에 의해 추정되는 음원(100)의 위치와 음원(100)의 실제 위치 사이의 오차가 작아질 수 있다.
TDOA 방법을 이용하는 경우, 전자 장치(300)의 추정 성능은 마이크로폰들 사이의 거리에 영향을 받을 수 있다. 예로서, 마이크로폰들 사이의 거리가 증가할 수록 거리에 대한 추정 성능이 좋아질 수 있다. 다만, 전자 장치(300)의 내부에 있는 마이크로폰들 사이의 거리가 증가하는 경우, 전자 장치(300)의 크기가 커질 수 있고, 전자 장치(300)를 만드는 데에 드는 비용이 증가할 수 있다. 또한, 마이크로폰들 사이의 거리의 증가는 음원(100)으로의 방향을 추정하기 어렵게 만들 수 있다.
따라서, 본 발명은 전자 장치(300) 내부에 있는 마이크로폰들 사이의 거리를 증가시키는 대신, 전자 장치(200)를 이용할 수 있다. 전자 장치(300)는 전자 장치(200)의 내부에 있는 마이크로폰들을 이용하여 전자 장치(300)로부터 거리(b)만큼 떨어져 있는 마이크로폰들을 이용하는 경우와 유사하게 동작할 수 있다.
전자 장치(300)는 내부 마이크로폰들을 이용하여 음원(100)으로의 방향을 추정 또는 측정할 수 있다. 나아가, 전자 장치(300)는 전자 장치(200)에서 추정 또는 측정된 음원(100)의 방향을 고려하여, 음원(100)의 위치를 추정 또는 측정할 수 있다. 따라서, 전자 장치(300)가 전자 장치(200) 없이 음원(100)의 위치를 추정하는 경우보다 도 1을 참조하여 설명된 것처럼 전자 장치(300)가 전자 장치(200)를 이용하여 음원(100)의 위치를 추정하는 경우, 전자 장치(300)의 위치 추정 성능이 향상될 수 있다.
도 3은 도 1의 전자 장치의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다.
전자 장치(200)는 마이크로폰 어레이(210), 통신 회로(220), 및 프로세서(230)를 포함할 수 있다. 그러나, 도 3은 전자 장치(200)의 예시적인 구성을 보여줄 뿐이고, 전자 장치(200)는 도 3에 나타나지 않은 다른 구성들을 더 포함할 수 있다. 또는, 전자 장치(200)는 도 3에 나타낸 구성들(210, 220, 230) 중 하나 이상을 포함하지 않을 수 있다.
마이크로폰 어레이(210)는 복수의 마이크로폰을 포함할 수 있다. 예로서, 마이크로폰 어레이(210)는 세 개의 마이크로폰들(211, 212, 213)을 포함할 수 있으나, 본 발명은 여기에 한정되지 않는다.
마이크로폰 어레이(210)는 마이크로폰들(211, 212, 213)을 통해 소리(a1)를 수신할 수 있다. 마이크로폰들(211, 212, 213)은 소리(a1)에 기초하여 각각 신호들(k11, k12, k13)을 생성할 수 있다. 도 2를 참조하여 설명된 것처럼, 마이크로폰들(211, 212, 213)에 소리(a1)가 도달하는 시각들은 다를 수 있다. 따라서, 마이크로폰들(211, 212, 213)에서 생성된 신호들(k11, k12, k13)은 서로 다를 수 있다.
통신 회로(220)는 마이크로폰 어레이(210)로부터 신호들(k11, k12, k13)을 수신할 수 있다. 통신 회로(220)는 신호들(k11, k12, k13)에 기초하여, 신호(s10)를 생성할 수 있다. 통신 회로(220)는 신호(s10)를 전자 장치(300)로 송신할 수 있다. 예로서, 신호(s10)는 마이크로폰들(211, 212, 213) 각각에 의해 인식된 소리(a1)에 관한 정보(예컨대, 소리(a1)에 대응하는 파형, 소리(a1)의 세기 변화 등)를 포함할 수 있다. 예로서, 신호(s10)는 마이크로폰들(211, 212, 213) 각각의 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다.
도 1에는 도시되지 않았으나, 통신 회로(220)는 전자 장치(300)로부터 신호(s20)를 수신할 수 있다. 신호(s20)는 전자 장치(300)에서 인식된 소리(a2)에 관한 정보, 및 전자 장치(300)의 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
프로세서(230)는 음원(100)의 위치와 관련되는 결과를 생성할 수 있다. 프로세서(230)에서 생성되는 결과는 음원(100)의 위치를 추정하는 데에 기초가 될 수 있다. 예로서, 프로세서(230)에서 생성되는 결과는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향 및 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)까지의 거리에 관련되는 결과를 생성할 수 있다. 예로서, 전자 장치(200)의 기준 위치는 마이크로폰들(211, 212, 213) 중 하나의 위치로 선택될 수 있으나, 본 발명은 여기에 한정되지 않는다.
프로세서(230)는 마이크로폰 어레이(210)로부터 신호들(k11, k12, k13)을 수신할 수 있다. 프로세서(230)는 신호들(k11, k12, k13)에 기초하여, 소리(a1)가 마이크로폰들(211, 212, 213)에서 수신되는 시각들 사이의 도달 시간차를 산출할 수 있다. 예로서, 프로세서(230)는 신호들(k11, k12, k13) 사이의 위상차에 기초하여 도달 시간차를 산출할 수 있다. 예로서, 프로세서(230)는 위상차를 갖는 신호들(k11, k12, k13)의 파형들에 기초하여, 소리(a1)가 마이크로폰들(211, 212, 213)의 위치들에서 수신되는 시각들 사이의 차이를 산출할 수 있다.
프로세서(230)는 도달 시간차에 기초하여 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)의 위치와 관련되는 제 1 결과를 생성할 수 있다. 제 1 결과는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 신호(s10)는 제 1 결과에 기초하여 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
프로세서(230)는 통신 회로(220)로부터 신호(s20)를 수신할 수 있다. 프로세서(230)는 신호(s20) 및 신호들(k11, k12, k13)에 기초하여 음원(100)의 위치와 관련되는 제 2 결과를 생성할 수 있다. 제 2 결과는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)의 위치에 대한 정보 및 전자 장치(300)의 위치로부터 음원(100)의 위치에 대한 정보에 기초할 수 있다. 제 2 결과는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 신호(s10)는 제 2 결과에 기초하여 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하여 설명된 것처럼, 신호들(k11, k12, k13)만 이용하여 제 1 결과로부터 추정되는 음원(100)의 위치와 음원(100)의 실제 위치 사이의 오차보다 신호들(k11, k12, k13) 및 신호(s20)를 이용하여 제 2 결과로부터 추정되는 음원(100)의 위치와 음원(100)의 실제 위치 사이의 오차가 더 작을 수 있다. 즉, 물리적으로 독립적인 복수의 마이크로폰 어레이를 이용하여 추정되는 음원(100)의 위치는 단일 마이크로폰 어레이를 이용하여 추정되는 음원(100)의 위치보다 정밀할 수 있다.
다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 프로세서(230)는 신호들(k11, k12, k13), 신호(s20), 및 프로세서(230)에 생성된 결과에 기초하여, 음원(100)의 위치와 관련되는 다양한 결과를 생성할 수 있다. 또한, 신호(s10)는 프로세서(230)에서 생성된 결과에 포함된 다양한 정보를 포함할 수 있다.
도 4는 도 1의 전자 장치의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다.
전자 장치(300)는 마이크로폰 어레이(310), 무선 통신 회로(320), 및 프로세서(330)를 포함할 수 있다. 그러나, 도 4는 전자 장치(300)의 예시적인 구성을 보여줄 뿐이고, 전자 장치(300)는 도 4에 나타나지 않은 다른 회로들, 및 다른 구성들을 더 포함할 수 있다.
전자 장치(300)의 구성들(310, 320, 330)은 각각 전자 장치(200)의 구성들(210, 220, 230)과 실질적으로 동일하거나 또는 유사하게 동작할 수 있다.
마이크로폰 어레이(310)는 복수의 마이크로폰을 포함할 수 있다. 예로서, 마이크로폰 어레이(310)는 세 개의 마이크로폰들(311, 312, 313)을 포함할 수 있으나, 본 발명은 여기에 한정되지 않는다.
마이크로폰 어레이(310)는 마이크로폰들(311, 312, 313)을 통해 소리(a2)를 수신할 수 있다. 마이크로폰들(311, 312, 313)은 소리(a2)에 기초하여 각각 신호들(k21, 212, k23)을 생성할 수 있다. 마이크로폰들(311, 312, 313)에서 생성된 신호들(k21, k22, k23)은 서로 다를 수 있다.
통신 회로(320)는 통신 회로(220)로부터 신호(s10)를 수신할 수 있다. 예로서, 신호(s10)는 마이크로폰들(211, 212, 213) 각각에 의해 인식된 소리(a1)에 관한 정보(예컨대, 소리(a1)에 대응하는 파형, 소리(a1)의 세기 변화 등)를 포함할 수 있다. 신호(s10)는 신호들(k11, k12, k13)에 기반하여 소리(a1)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 신호(s10)는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)의 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예로서, 신호(s10)는 마이크로폰들(211, 212, 213)에 소리(a1)가 도달하는 시각들에 관한 정보, 제 1 결과에 기초하는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보, 및 제 2 결과에 기초하는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
프로세서(330)는 신호들(k21, k22, k23) 및 신호(s10)를 수신할 수 있다. 프로세서(330)는 신호들(k21, k22, k23) 및/또는 신호(s10)에 기초하여, 음원(100)의 위치와 관련되는 결과를 생성할 수 있다. 프로세서(330)에서 생성되는 결과는 음원(100)의 위치를 추정하는 데에 기초가 될 수 있다. 예로서, 프로세서(330)에서 생성되는 결과는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향, 및 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)까지의 거리에 관련되는 결과를 생성할 수 있다. 예로서, 전자 장치(300)의 기준 위치는 마이크로폰들(311, 312, 313) 중 하나의 위치로 선택될 수 있으나, 본 발명은 여기에 한정되지 않는다.
도 3을 참조하여 설명된 프로세서(230)와 유사하게, 프로세서(330)는 신호들(k21, k22, k23)에 기초하여 전자 장치(300)의 위치로부터 음원(100)의 위치와 관련되는 제 3 결과를 생성할 수 있다. 제 3 결과는 도 3을 참조하여 설명된 제 1 결과의 생성과 유사한 방법으로 생성될 수 있다. 제 3 결과는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 신호(s20)는 제 3 결과에 기초하여 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
예로서, 신호(s10)가 마이크로폰들(211, 212, 213)에 의해 인식된 소리(a1)에 관한 정보를 포함하는 경우, 프로세서(330)는 신호(s10)에 기초하여, 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)의 위치와 관련되는 제 4 결과를 생성할 수 있다. 제 4 결과는 도 3을 참조하여 설명된 제 2 결과의 생성과 유사한 방법으로 생성될 수 있다. 제 4 결과는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 신호(s20)는 제 4 결과에 기초하여 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하여 설명된 것처럼, 신호들(k21, k22, k23)만 이용하여 제 3 결과로부터 추정되는 음원(100)의 위치와 음원(100)의 실제 위치 사이의 오차보다 신호들(k21, k22, k23) 및 신호(s10)를 이용하여 제 4 결과로부터 추정되는 음원(100)의 위치와 음원(100)의 실제 위치 사이의 오차가 더 작을 수 있다.
프로세서(330)는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보 및 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보에 기초하여 제 5 결과를 생성할 수 있다. 제 5 결과는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)까지의 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다.
예로서, 프로세서(330)는 제 1 결과에 기초하는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보 및 제 4 결과에 기초하는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보에 기초하여 제 5 결과를 생성할 수 있다. 프로세서(330)는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향을 따르는 경로상의 위치들 중에서 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향을 따르는 경로상의 위치들 중 하나와 일치하는 목표 위치를 산출할 수 있다. 프로세서(330)는 전자 장치(300)의 기준 위치와 목표 위치 사이의 거리에 기초하여 제 5 결과를 생성할 수 있다.
제 5 결과는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보 및 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)까지의 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다. 음원(100)의 위치는 제 5 결과로부터 측정될 수 있다.
다만, 프로세서(330)는 제 1 결과에 기초하는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보 및 제 4 결과에 기초하는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보에 기초하여 제 5 결과를 생성하는 것으로 한정되지 않는다. 프로세서(330)는 제 1 결과에 포함된 정보 대신 제 2 결과에 포함된 정보에 기초하여 또는 제 4 결과에 포함된 정보 대신 제 3 결과에 포함된 정보에 기초하여 제 5 결과를 생성할 수 있다.
통신 회로(320)는 마이크로폰 어레이(310)로부터 신호들(k21, k22, k23)을 수신할 수 있다. 통신 회로(320)는 신호들(k21, k22, k23)에 기초하여, 신호(s20)를 생성할 수 있다. 통신 회로(320)는 신호(s20)를 전자 장치(200)의 통신 회로(220)로 송신할 수 있다.
신호(s20)는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)의 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예로서, 신호(s20)는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향 및 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)까지의 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다.
다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 프로세서(330)는 프로세서(330)에 의해 생성된 결과, 신호들(k21, k22, k23), 및 신호(s10)에 기초하여, 음원(100)의 위치와 관련되는 다양한 결과를 생성할 수 있다. 또한, 신호(s20)는 프로세서(330)에서 생성된 결과에 포함된 다양한 정보를 포함할 수 있다.
도 5는 복수의 전자 장치를 이용하여 음원의 위치를 측정하는 예시적인 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 도 5는 도 3의 제 1 결과에 포함된 정보 및 도 4의 제 4 결과에 포함된 정보에 기초하여 제 5 결과가 생성되는 방법을 설명할 수 있다. 본 발명의 이해를 돕기 위해, 도 3 및 도 4가 함께 참조된다.
마이크로폰 어레이(210)는 마이크로폰들(211, 212, 213)에 의해 수신되는 소리(a1)에 기초하여 각각 신호들(k11, k12, k13)을 생성할 수 있다. 도 3을 참조하여 설명된 것처럼, 프로세서(230)는 신호들(k11, k12, k13)에 기초하여 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 추정되는 음원(100)의 위치와 관련되는 제 1 결과를 생성할 수 있다. 제 1 결과는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
통신 회로(220)는 신호(s10)를 통신 회로(320)로 송신할 수 있다. 신호들(k11, k12, k13)에 기초하여, 신호(s10)는 마이크로폰들(211, 212, 213)에 의해 인식되는 소리(a1)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 신호는 제 1 결과에 기초하는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
마이크로폰 어레이(310)는 마이크로폰들(311, 312, 313)에 의해 수신되는 소리(a2)에 기초하여 각각 신호들(k21, 212, k23)을 생성할 수 있다. 통신 회로(320)는 통신 회로(220)로부터 신호(s20)를 수신할 수 있다. 신호(s20)는 마이크로폰들(211, 212, 213)에 의해 인식되는 소리(a1)에 관한 정보 및 제 1 결과에 기초하는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 제 4 결과는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하여 설명된 것처럼, 프로세서(330)는 제 1 결과에 기초하는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보 및 제 4 결과에 기초하는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보에 기초하여 제 5 결과를 생성할 수 있다. 제 5 결과는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)까지의 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 6은 도 5의 전자 장치들 사이의 통신의 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
S110 동작에서, 마이크로폰 어레이(310)는 소리(a2)를 수신할 수 있다. 또한, S130 동작에서, 마이크로폰 어레이(310)는 소리(a2)에 기초하여 신호들(k21, k22, k23)을 생성할 수 있다.
한편, S120 동작에서, 마이크로폰 어레이(210)는 소리(a1)를 수신할 수 있다. S140 동작에서, 마이크로폰 어레이(210)는 소리(a1)에 기초하여 신호들(k11, k12, k13)을 생성할 수 있다. 음원(100)으로부터 각 마이크로폰 어레이들(210, 310)까지의 거리들 사이의 차이로 인해, 신호들(k21, k22, k23) 및 신호들(k11, k12, k13)의 파형들이 서로 다를 수 있다. 예로서, 신호들(k11, k12, k13, k21, k22, k23)의 신호 레벨들이 상이하거나, 신호들(k11, k12, k13, k21, k22, k23) 사이에 위상차들이 있을 수 있다.
S150 동작에서, 통신 회로(220)는 신호(s10)를 송신할 수 있다. 신호(s10)는 마이크로폰들(211, 212, 213) 각각에 의해 인식된 소리(a1)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 신호(s10)는 신호들(k11, k12, k13)에 기초하여 생성될 수 있다. 통신 회로(320)는 신호(s10)를 수신할 수 있다.
S160 동작에서, 프로세서(330)는 신호(s10) 및 신호들(k21, k22, k23)을 수신할 수 있다. 프로세서(330)는 신호(s10) 및 신호들(k21, k22, k23)에 기초하여 제 1 결과를 생성할 수 있다. 제 1 결과는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예로서, 프로세서(330)는 신호(s10) 및 신호들(k21, k22, k23)에 기초하여 신호들(k11, k12, k13, k21, k22, k23) 사이의 위상차들을 산출할 수 있다. 예로서, 프로세서(330)는 산출된 위상차들로부터 TDOA 및 ML(Maximum Likelihood) 방법에 따라 음원(100)으로의 방향을 산출할 수 있다.
S170 동작에서, 프로세서(230)는 신호들(k11, k12, k13)을 수신할 수 있다. 프로세서(230)는 신호들(k11, k12, k13)에 기초하여 제 2 결과를 생성할 수 있다. 제 2 결과는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예로서, 프로세서(230)는 신호들(k11, k12, k13) 사이의 위상차들을 산출할 수 있고, 따라서 음원(100)으로의 방향을 산출할 수 있다.
S180 동작에서, 통신 회로(220)는 신호(s10)를 통신 회로(320)로 송신할 수 있다. 신호(s10)는 제 2 결과에 기초하는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 통신 회로(320)는 신호(s10)를 수신할 수 있다.
S190 동작에서, 프로세서(330)는 신호(s10)를 수신할 수 있다. 프로세서(330)는 제 1 결과에 기초하는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보 및 제 2 결과에 기초하는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보에 기초하여 제 3 결과를 생성할 수 있다. 제 3 결과는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)까지의 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 5를 함께 참조하면, 전자 장치(300)로부터 음원(100)으로의 제 1 방향 및 전자 장치(200)로부터 음원(100)으로의 제 2 방향이 얻어지는 경우, 음원(100)의 위치가 추정될 수 있다. 전자 장치(300)와 음원(100)을 잇는 직선(즉, 전자 장치(300)로부터 제 1 방향을 따르는 경로)이 전자 장치(200)와 음원(100)을 잇는 직선(즉, 전자 장치(200)로부터 제 2 방향을 따르는 경로)과 교차하는 위치는 음원(100)이 놓여 있을 것으로 추정되는 목표 위치일 수 있다. 전자 장치(300)와 목표 위치 사이의 거리는 전자 장치(300)와 음원(100)의 위치 사이의 거리로서 추정될 수 있다.
제 3 결과는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보 및 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)까지의 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다. 음원(100)으로의 방향 및 거리는 음원(100)의 위치를 식별하기 위해 이용될 수 있다. 따라서, 제 3 결과는 음원(100)의 위치를 추정 또는 측정하는 데에 참조될 수 있다. 다만, 본 발명은 도 6에서 설명된 실시 예에 한정되지 않는다.
예로서, S150 동작에서, 통신 회로(320)는 신호(s20)를 송신할 수 있다. 신호(s20)는 신호(k21, k22, k23)들에 기반하여 소리(a2)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 통신 회로(220)는 신호(s20)를 수신할 수 있다. 이 경우, S170 동작에서, 프로세서(230)는 신호(s20) 및 신호들(k11, k12, k13)을 수신할 수 있다. 프로세서(230)는 신호들(k11, k12, k13, k21, k22, k23) 사이의 위상차들에 기초하여 제 2 결과를 생성할 수 있다.
다른 예로서, S180 동작에서, 통신 회로(320)는 신호(s20)를 통신 회로(220)로 송신할 수 있다. 신호(s20)는 제 1 결과에 기초하는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 통신 회로(220)는 신호(s20)를 수신할 수 있다. 이 경우, S190 동작에서, 프로세서(230)는 신호(s20)를 수신할 수 있다. 프로세서(230)는 제 1 결과에 기초하는 전자 장치(300)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보 및 제 2 결과에 기초하는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보에 기초하여 제 3 결과를 생성할 수 있다. 제 3 결과는 전자 장치(200)의 기준 위치로부터 음원(100)까지의 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 6의 동작을 위해, 전자 장치(300)의 세트는 전자 장치(200)의 세트와 공간적으로 분리될 수 있다. 전자 장치(200)는 전자 장치(300)의 관점에서 외부 장치로 이해될 수 있다. 마이크로폰 어레이(310), 통신 회로(320), 및 프로세서(330)는 제 1 장치 세트(예컨대, 왼쪽 귀를 위한 이어폰 세트)를 구성할 수 있고, 마이크로폰 어레이(210), 통신 회로(220), 및 프로세서(230)는 제 1 장치 세트와 물리적으로 독립적인 제 2 장치 세트(예컨대, 오른쪽 귀를 위한 이어폰 세트)를 구성할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시 예는, 단일 마이크로폰 어레이를 구성하는 대신, 전자 장치들(200, 300)을 이용하여 기하학적으로 또는 공간적으로 확장된 마이크로폰 어레이들을 구현할 수 있다. 각 전자 장치들(200, 300)에 의해 추정 또는 측정되는 음원(100)으로의 방향들이 상호보완적으로 이용될 수 있고, 음원(100)의 위치가 정밀하게 추정 또는 측정될 수 있다.
도 7은 전자 장치가 이동되는 경우 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치를 이용하여 음원의 위치를 측정하는 구성을 보여주는 블록도이다.
전자 장치(600)는 시간의 흐름에 따라 위치(p1)에서 위치(p2)로 이동될 수 있다. 따라서, 위치(p1)는 위치(p2)로부터 분리될 수 있다. 실시 예로서, 전자 장치(600)가 이어폰 및 헤드폰과 같이 사용자(500)에게 착용될 수 있는 전자 장치로 구현되는 경우, 사용자(500)가 위치(p1)에서 위치(p2)로 이동함에 따라 전자 장치(600)도 위치(p1)에서 위치(p2)로 이동될 수 있다.
전자 장치(600)가 위치(p1)에서 위치(p2)로 이동되면서, 전자 장치(600)의 일면이 향하는 방향이 각도(θ)만큼 회전될 수 있다. 전자 장치(600)의 위치를 나타내는 좌표축은 좌표축(520)에서 좌표축(540)으로 변경될 수 있다.
위치(p1)는 이동되기 전의 전자 장치(600)의 기준 위치일 수 있다. 전자 장치(600)는 위치(p1)에서 음원(100)으로부터의 소리(a2)를 수신할 수 있다. 위치(p2)는 이동된 이후의 전자 장치(600)의 기준 위치일 수 있다. 전자 장치(600)는 위치(p2)에서 음원(100)으로부터의 소리(a4)를 수신할 수 있다. 전자 장치(600)는 소리(a2) 및 소리(a4)에 기초하여 음원(100)의 위치를 추정 또는 측정할 수 있다.
도 8은 도 7의 전자 장치의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다.
전자 장치(600)는 마이크로폰 어레이(610), 위치 검출 회로(620), 및 프로세서(630)를 포함할 수 있다. 그러나, 도 8은 전자 장치(600)의 예시적인 구성을 보여줄 뿐이고, 전자 장치(600)는 도 8에 나타나지 않은 다른 구성들을 더 포함할 수 있다. 마이크로폰 어레이(610), 및 프로세서(630)는 각각 마이크로폰 어레이(210), 프로세서(230)와 유사하게 구성되고 동작될 수 있다.
마이크로폰 어레이(610)는 복수의 마이크로폰을 포함할 수 있다. 예로서, 마이크로폰 어레이(610)는 세 개의 마이크로폰들(611, 612, 613)을 포함할 수 있으나, 본 발명은 여기에 한정되지 않는다.
마이크로폰 어레이(610)는 마이크로폰들(611, 612, 613)을 통해 소리(a2)를 수신할 수 있다. 도 2를 참조하여 설명된 것처럼, 마이크로폰들(611, 612, 613)은 소리(a2)에 기초하여 각각 신호들(k31, k32, k33)을 생성할 수 있다. 신호들(k31, k32, k33)은 마이크로폰들(611, 612, 613)에 의해 인식되는 소리(a2)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 마이크로폰들(611, 612, 613)의 위치들이 다소 상이함에 따라, 신호들(k31, k32, k33) 역시 서로 다를 수 있다.
전자 장치(600)가 위치(p1)에서 위치(p2)로 이동되는 경우, 마이크로폰 어레이(610)는 마이크로폰들(611, 612, 613)을 통해 소리(a4)를 수신할 수 있다. 마이크로폰들(611, 612, 613)은 소리(a4)에 기초하여 각각 신호들(k41, k42, k43)을 생성할 수 있다. 신호들(k41, k42, k43)은 이동된 마이크로폰들(611, 612, 613)에 의해 인식되는 소리(a2)에 관한 정보를 포함할 수 있고, 서로 다를 수 있다.
전자 장치(600)가 위치(p1)에서 위치(p2)로 이동되는 경우, 이동 검출 회로(620)는 위치(p1) 및 위치(p2)와 관련되는 이동 데이터를 생성할 수 있다. 이동 데이터는 전자 장치(600)의 이동(좀 더 구체적으로는, 전자 장치(600)의 마이크로폰들(611, 612, 613)의 이동)과 관련되는 다양한 정보를 포함할 수 있다. 이를 위해, 이동 검출 회로(620)는 가속기 센서를 포함할 수 있다.
수학식 2를 참조하면, 이동 검출 회로(620)는 가속기 센서를 이용하여 전자 장치(600)의 이동 거리(xt, yt) 및 이동 각도(θ)를 산출할 수 있다. 여기서, 이동 각도(θ)는 전자 장치(600)의 이동 방향과 관련될 수 있다.
Figure 112018029990215-pat00002
xt는 x축으로의 이동 거리, yt는 y축으로의 이동 거리, θ는 이동 각도를 나타낼 수 있다. ax는 x축 방향으로의 가속도, ay는 y축 방향으로의 가속도, α는 각 가속도를 나타낼 수 있다. x축 방향으로의 가속도, y축 방향으로의 가속도, 및 각 가속도는 가속기 센서에 의해 측정될 수 있다. xt, yt, θ는 각각 ax, ay, α를 시간에 대해 두 번 적분하여 산출될 수 있다.
수학식 3을 참조하면, 이동 검출 회로(620)는 이동 거리(xt, yt) 및 이동 각도(θ)를 이용하여 새롭게 변경된 좌표축(540)을 구할 수 있다.
Figure 112018029990215-pat00003
(x1, y1)은 변경되기 전 좌표축(520)을 나타낼 수 있다. (x2, y2)는 새롭게 변경된 좌표축(540)을 나타낼 수 있다. 수학식 2 및 수학식 3을 참조하면, 좌표축(540)은 이동 거리(xt, yt), 이동 각도(θ) 및 좌표축(520)에 기초하여 표현될 수 있다.
이동 검출 회로(620)는 위치(p1)의 정보 및 가속도 센서에서 측정된 정보를 이용하여 위치(p2)의 정보를 생성할 수 있다. 위치(p2)의 정보는 위치(p1)의 정보 및 이동 검출 회로(620)로부터 생성된 이동 데이터에 기초하여 얻어질 수 있다.
프로세서(630)는 음원(100)의 위치와 관련되는 결과를 생성할 수 있다. 프로세서(630)에서 생성되는 결과는 음원(100)의 위치를 추정하는 데에 기초가 될 수 있다. 예로서, 프로세서(630)에서 생성되는 결과는 위치(p2)로부터 음원(100)으로의 방향과 위치(p2)로부터 음원(100)까지의 거리에 관련되는 결과를 생성할 수 있다.
프로세서(630)는 마이크로폰 어레이(610)로부터 신호들(k31, k32, k33)을 수신할 수 있다. 도 2를 참조하여 설명된 것처럼, 프로세서(630)는 신호들(k31, k32, k33)에 기초하여 위치(p1)로부터 음원(100)의 위치와 관련되는 제 1 결과를 생성할 수 있다. 제 1 결과는 위치(p1)로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
전자 장치(600)가 위치(p1)에서 위치(p2)로 이동되는 경우, 프로세서(630)는 위치(p1)에 대한 정보 및 이동 데이터에 기초하여 위치(p2)에 대한 정보를 생성할 수 있다.
프로세서(630)는 마이크로폰 어레이(610)로부터 신호들(k31, k32, k33, k41, k42, k43)을 수신할 수 있다. 도 2에서의 제 2 결과가 생성되었던 것과 유사하게, 프로세서(630)는 위치(p2)에 대한 정보, 및 신호들(k31, k32, k33, k41, k42, k43)에 기초하여, 위치(p2)로부터 음원(100)의 위치와 관련되는 제 2 결과를 생성할 수 있다. 제 2 결과는 위치(p2)로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
프로세서(630)는 제 1 결과, 제 2 결과, 및 위치(p2)에 대한 정보에 기초하여 제 3 결과를 생성할 수 있다. 프로세서(330)는 위치(p1)로부터 음원(100)으로의 방향을 따르는 경로상의 위치들 중에서 위치(p2)로부터 음원(100)으로의 방향을 따르는 경로상의 위치들 중 하나와 일치하는 목표 위치를 산출할 수 있다. 프로세서(630)는 위치(p2)와 목표 위치 사이의 거리에 기초하여 제 3 결과를 생성할 수 있다. 제 3 결과는 위치(p2)로부터 음원(100)까지의 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 9는 전자 장치가 이동되는 경우 도 8의 전자 장치를 이용하여 음원의 위치를 측정하는 예시적인 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 본 발명의 이해를 돕기 위해, 도 7 및 도 8이 함께 참조된다.
마이크로폰 어레이(610)는 마이크로폰들(611, 612, 613)을 통해 소리(a2)를 수신할 수 있다. 마이크로폰들(611, 612, 613)은 소리(a2)에 기초하여 각각 신호들(k31, k32, k33)을 생성할 수 있다.
프로세서(630)는 신호들(k31, k32, k33)에 기초하여 위치(p1)로부터 추정되는 음원(100)의 위치와 관련되는 제 1 결과를 생성할 수 있다. 제 1 결과는 위치(p1)로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
전자 장치(600)가 위치(p1)에서 위치(p2)로 이동되는 경우, 이동 검출 회로(620)는 위치(p1) 및 위치(p2)와 관련되는 이동 데이터를 생성할 수 있다. 이동 데이터는 위치(p1)의 정보 및 이동 검출 회로(620)(예컨대, 가속도 센서)에서 측정된 정보에 기초하여 생성될 수 있다.
전자 장치(600)가 위치(p1)에서 위치(p2)로 이동되는 경우, 마이크로폰 어레이(610)는 마이크로폰들(611, 612, 613)을 통해 소리(a4)를 수신할 수 있다. 마이크로폰들(611, 612, 613)은 소리(a4)에 기초하여 각각 신호들(k41, k42, k43)을 생성할 수 있다.
도 8를 참조하여 설명된 것처럼, 프로세서(630)는 신호들(k31, k32, k33, k41, k42, k43), 및 이동 데이터에 기초하여, 위치(p2)로부터 추정되는 음원(100)의 위치와 관련되는 제 2 결과를 생성할 수 있다. 제 2 결과는 위치(p2)로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 8를 참조하여 설명된 것처럼, 프로세서(630)는 제 1 결과, 제 2 결과, 및 이동 데이터에 기초하여 제 3 결과를 생성할 수 있다. 제 3 결과는 위치(p2)로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보 및 위치(p2)로부터 음원(100)까지의 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다. 음원(100)의 위치는 제 3 결과로부터 측정될 수 있다.
도 10은 도 8의 전자 장치를 이용하여 음원의 위치를 측정하는 예시적인 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 본 발명의 이해를 돕기 위해, 도 7 및 도 8이 함께 참조된다.
S310 동작에서, 마이크로폰 어레이(610)는 위치(p1)에서 소리(a2)를 수신할 수 있다. S320 동작에서, 마이크로폰 어레이(610)는 소리(a2)에 기초하여 신호들(k31, k32, k33)을 생성할 수 있다.
S330 동작에서, 전자 장치(600)는 위치(p1)에서 위치(p2)로 이동될 수 있다. S340 동작에서, 이동 검출 회로(620)는 위치(p1) 및 위치(p2)와 관련되는 이동 데이터를 생성할 수 있다.
S350 동작에서, 마이크로폰 어레이(610)는 위치(p2)에서 소리(a4)를 수신할 수 있다. S360 동작에서, 마이크로폰 어레이(610)는 소리(a4)에 기초하여 신호들(k41, k42, k43)을 생성할 수 있다.
S370 동작에서, 프로세서(630)는 신호들(k31, k32, k33)에 기초하여 제 1 결과를 생성할 수 있다. 제 1 결과는 위치(p1)로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
S380 동작에서, 프로세서(630)는 신호들(k31, k32, k33, k41, k42, k43), 및 이동 데이터에 기초하여 제 2 결과를 생성할 수 있다. 제 2 결과는 위치(p2)로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
S390 동작에서, 프로세서(630)는 제 1 결과 및 제 2 결과, 및 이동 데이터에 기초하여 제 3 결과를 생성할 수 있다. 제 3 결과는 위치(p2)로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보 및 위치(p2)로부터 음원(100)까지의 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다.
다만, 본 발명은 도 10에서 설명된 실시 예에 한정되지 않는다. 예로서, S370 동작에서, 프로세서(630)는 신호들(k41, k42, k43)에 기초하여 제 1 결과를 생성할 수 있다. 제 1 결과는 위치(p2)로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 도 10의 실시 예는 두 위치(p1, p2)와 관련하여 음원(100)의 위치를 추정 또는 측정하는 것을 설명하지만, 셋 이상의 위치와 관련하여 음원(100)의 위치를 추정 또는 측정하는 실시 예가 구현될 수 있다.
도 10의 동작을 위해, 전자 장치(600)는 시간의 흐름에 따라 이동할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서, 전자 장치(600)는 복수의 위치와 관련하여 음원(100)의 방향을 지시하는 정보를 수집하고, 수집된 정보에 기초하여 음원(100)의 위치를 추정 또는 측정할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예는, 단일 시각에서 음원(100)의 위치를 추정하는 대신, 전자 장치(600)의 이동에 따라 시간적으로 확장된 마이크로폰 어레이를 구현할 수 있다. 전자 장치(600)의 각 위치들에서 추정되는 음원(100)으로의 방향들이 상호보완적으로 이용될 수 있고, 음원(100)의 위치가 정밀하게 추정 또는 측정될 수 있다.
도 11은 전자 장치가 이동되는 경우 복수의 전자 장치를 이용하여 음원의 위치를 추정하는 구성을 보여주는 블록도이다.
시간의 흐름에 따라, 전자 장치(700)는 위치(p1)에서 위치(p2)로 이동될 수 있다. 전자 장치(700)가 위치(p1)에서 위치(p2)로 이동됨에 따라, 전자 장치(700a)는 위치(p3)에서 위치(p4)로 이동될 수 있다.
전자 장치(700) 및 전자 장치(700a)가 이동되기 전, 위치들(p1, p3)은 각각 전자 장치들(700, 700a)의 기준 위치들일 수 있다. 전자 장치(700) 및 전자 장치(700a)가 이동된 이후, 위치들(p2, p4)은 각각 전자 장치들(700, 700a)의 기준 위치들일 수 있다.
전자 장치(700) 및 전자 장치(700a)가 이동되기 전, 전자 장치(700)는 전자 장치(700a)를 이용하여 위치(p1)로부터 음원(100)의 위치를 측정할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(700) 및 전자 장치(700a)는 각각 도 4의 전자 장치(300) 및 도 3의 전자 장치(200)와 동일하거나 유사하게 동작할 수 있다. 유사하게, 전자 장치(700) 및 전자 장치(700a)가 이동되기 전, 전자 장치(700a)는 전자 장치(700)를 이용하여 위치(p3)로부터 음원(100)의 위치를 측정할 수 있다.
전자 장치(700) 및 전자 장치(700a)가 이동되기 전, 전자 장치들(700, 700a)은 각각 소리들(a2, a1)을 수신할 수 있다. 전자 장치(700)는 전자 장치(700a)에서 소리(a1)에 기초하여 생성되는 신호(s40)를 전자 장치(700a)로부터 수신할 수 있다. 전자 장치(700)는 소리(a2) 및 신호(s40)에 기초하여 위치(p1)로부터 음원(100)으로의 방향을 추정할 수 있다.
전자 장치(700a)는 전자 장치(700)에서 소리(a2)에 기초하여 생성되는 신호(s50)를 전자 장치(700)로부터 수신할 수 있다. 전자 장치(700a)는 소리(a1) 및 신호(s50)에 기초하여 위치(p3)로부터 음원(100)으로의 방향을 추정할 수 있다.
예로서, 전자 장치(700)와 전자 장치(700a)는 위치(p1)로부터 음원(100)으로의 방향에 관한 정보 및 위치(p3)로부터 음원(100)으로의 방향에 관한 정보를 공유할 수 있다. 전자 장치(700) 및 전자 장치(700a)는 공유된 정보에 기초하여 음원(100)의 위치를 정밀하게 측정할 수 있다.
전자 장치(700) 및 전자 장치(700a)가 이동된 이후, 전자 장치(700)는 전자 장치(700a)를 이용하여 위치(p2)로부터 음원(100)의 위치를 측정할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(700) 및 전자 장치(700a)는 각각 도 4의 전자 장치(300), 도 3의 전자 장치(200)와 동일하거나 유사하게 동작할 수 있다. 유사하게, 전자 장치(700) 및 전자 장치(700a)가 이동된 이후, 전자 장치(700a)는 전자 장치(700)를 이용하여 위치(p4)로부터 음원(100)의 위치를 측정할 수 있다.
전자 장치(700) 및 전자 장치(700a)가 이동된 이후, 전자 장치들(700, 700a)은 각각 소리들(a4, a3)을 수신할 수 있다. 전자 장치(700)는 전자 장치(700a)에서 소리(a3)에 기초하여 생성되는 신호(s41)를 전자 장치(700a)로부터 수신할 수 있다. 전자 장치(700)는 소리(a4) 및 신호(s41)에 기초하여 위치(p2)로부터 음원(100)으로의 방향을 추정할 수 있다.
전자 장치(700a)는 전자 장치(700)에서 소리(a4)에 기초하여 생성되는 신호(s51)를 전자 장치(700)로부터 수신할 수 있다. 전자 장치(700a)는 소리(a3) 및 신호(s51)에 기초하여 위치(p4)로부터 음원(100)으로의 방향을 추정할 수 있다.
예로서, 전자 장치(700)와 전자 장치(700a)는 위치(p3)로부터 음원(100)으로의 방향에 관한 정보 및 위치(p4)로부터 음원(100)으로의 방향에 관한 정보를 공유할 수 있다. 전자 장치(700) 및 전자 장치(700a)는 공유된 정보에 기초하여 음원(100)의 위치를 정밀하게 측정할 수 있다
다른 예로서, 전자 장치(700) 및 전자 장치(700a)가 이동된 이후, 전자 장치(700)는 위치(p1)로부터 측정된 음원(100)의 위치 및 위치(p2)로부터 측정된 음원(100)의 위치에 기초하여 음원(100)의 위치와 관련되는 결과를 생성할 수 있다. 전자 장치(700a)는 위치(p3)로부터 측정된 음원(100)의 위치 및 위치(p4)로부터 측정된 음원(100)의 위치에 기초하여 음원(100)의 위치와 관련되는 결과를 생성할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(700) 및 전자 장치(700a) 각각은 도 8의 전자 장치(600) 동일하거나 유사하게 동작할 수 있다.
다른 예로서, 전자 장치(700)는 위치(p1)로부터 음원(100)으로의 방향, 위치(p3)로부터 음원(100)으로의 방향, 위치(p2)로부터 음원(100)으로의 방향, 및 위치(p4)로부터 음원(100)으로의 방향에 기초하여 음원(100)의 위치를 정밀하게 측정할 수 있다. 즉, 전자 장치(700)는 복수의 위치와 관련하여 추정되는 음원(100)으로의 방향들에 기초하여 음원(100)의 위치를 측정할 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 위치는 복수의 마이크로폰 어레이 세트의 위치들로부터 결정될 수 있고, 전자 장치의 통신 회로는 각 위치와 관련하여 추정되는 음원(100)으로의 방향의 정보를 다른 장치와 공유하기 위해 채용될 수 있다. 다른 실시 예에서, 복수의 위치는 마이크로폰 어레이 세트의 이동에 따라 결정될 수 있고, 전자 장치의 이동 검출 회로는 이동 데이터를 얻기 위해 채용될 수 있다. 도 11의 실시 예에서 통신 회로 및 이동 검출 회로는 함께 채용될 수 있고, 이러한 구성은 도 12 및 도 13을 참조하여 좀 더 설명될 것이다.
도 12는 도 11의 전자 장치의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다.
전자 장치(700)는 마이크로폰 어레이(710), 통신 회로(720), 프로세서(730), 및 이동 검출 회로(740)를 포함할 수 있다. 그러나, 도 11은 전자 장치(700)의 예시적인 구성을 보여줄 뿐이고, 전자 장치(700)는 도 11에 나타나지 않은 다른 구성들을 더 포함할 수 있다.
마이크로폰 어레이(710), 통신 회로(720), 프로세서(730), 및 이동 검출 회로(740)는 각각 마이크로폰 어레이(310), 통신 회로(320), 프로세서(330), 및 이동 검출 회로(620)와 동일하거나 유사하게 동작할 수 있다.
도 4의 소리(a2)에 기초하여 신호들(k21, k22, k23)이 생성된 것처럼, 마이크로폰 어레이(710)는 음원(100)으로부터의 소리(a2)에 기초하여 제 1 신호들을 생성할 수 있다. 도 4의 전자 장치(300)에서 신호(s10)가 생성된 것처럼, 통신 회로(720)는 제 1 신호들에 기초하여 신호(s50)를 생성할 수 있다. 통신 회로(720)는 신호(s50)를 통신 회로(720a)로 송신할 수 있다. 통신 회로(720)는 신호(s40)를 수신할 수 있다.
도 4의 전자 장치(300)에서 제 3 결과 또는 제 4 결과가 생성된 것처럼, 프로세서(730)는 제 1 신호들 및 신호(s40)에 기초하여 위치(p1)로부터 음원(100)으로의 방향과 관련되는 제 1 결과를 생성할 수 있다.
전자 장치(700)가 위치(p1)에서 위치(p2)로 이동된 경우, 도 8의 이동 검출 회로(620)에서 이동 데이터가 생성된 것처럼, 이동 검출 회로(740)는 위치(p1) 및 위치(p2)와 관련되는 이동 데이터를 생성할 수 있다. 프로세서(730)는 위치(p1)의 정보 및 이동 데이터에 기초하여 위치(p2)의 정보를 얻을 수 있다.
전자 장치(700)가 위치(p1)에서 위치(p2)로 이동된 경우, 도 4의 소리(a2)에 기초하여 신호들(k21, k22, k23)이 생성된 것처럼, 마이크로폰 어레이(710)는 음원(100)으로부터의 소리(a4)에 기초하여 제 2 신호들을 생성할 수 있다. 통신 회로(720)는 신호(s51)를 생성할 수 있고, 신호(s51)를 통신 회로(720a)로 송신할 수 있다. 통신 회로(720)는 신호(s41)를 수신할 수 있다.
도 4의 전자 장치(300)에서 제 3 결과 또는 제 4 결과가 생성된 것처럼, 프로세서(730)는 위치(p2)의 정보, 제 2 신호들, 및 신호(s41)에 기초하여 위치(p2)로부터 음원(100)의 위치와 관련되는 제 2 결과를 생성할 수 있다. 프로세서(730)는 위치(p1)의 정보 및 이동 데이터에 기초하여 위치(p2)의 정보를 얻을 수 있다. 제 2 결과는 위치(p2)로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보 및 위치(p2)로부터 음원(100)까지의 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 8의 전자 장치(600)에서 제 3 결과가 생성된 것처럼, 프로세서(730)는 위치(p2)의 정보, 제 1 결과, 및 제 2 결과에 기초하여 위치(p2)로부터 음원(100)의 위치와 관련되는 제 3 결과를 생성할 수 있다. 프로세서(330)는 위치(p1)로부터 음원(100)으로의 방향을 따르는 경로상의 위치들 중에서 위치(p2)로부터 음원(100)으로의 방향을 따르는 경로상의 위치들 중 하나와 일치하는 목표 위치를 산출할 수 있다. 프로세서(730)는 위치(p2)와 목표 위치 사이의 거리에 기초하여 제 3 결과를 생성할 수 있다. 제 3 결과는 위치(p2)로부터 음원(100)까지의 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다.
몇몇 실시 예에서, 제 3 결과는 위치들(p1, p2)에 위치한 전자 장치(700) 및 위치들(p3, p4)에 위치한 전자 장치(700a)를 이용하여 생성될 수 있다. 이 경우, 제 3 결과에 의해 지시되는 음원(100)의 위치는 높은 정확도를 보일 수 있다.
도 13은 도 11의 전자 장치의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다.
전자 장치(700a)는 마이크로폰 어레이(710a), 통신 회로(720a), 프로세서(730a), 및 이동 검출 회로(740a)를 포함할 수 있다. 그러나, 도 13은 전자 장치(700a)의 예시적인 구성을 보여줄 뿐이고, 전자 장치(700a)는 도 13에 나타나지 않은 다른 구성들을 더 포함할 수 있다.
전자 장치(700a)는 전자 장치(700)와 동일하거나 유사하게 구성될 수 있다. 예로서, 마이크로폰 어레이(710a), 통신 회로(720a), 프로세서(730a), 및 이동 검출 회로(740a)는 각각 마이크로폰 어레이(710), 통신 회로(720), 프로세서(730), 및 이동 검출 회로(740)의 것들에 대응하는 구성들 및 동작들을 제공할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 이하 생략될 것이다.
도 14는 도 11의 전자 장치들 사이의 통신의 일 실시 예를 설명하는 흐름도이다.
S410 동작에서, 마이크로폰 어레이(710)는 소리(a2)를 수신할 수 있다. S412 동작에서, 마이크로폰 어레이(710)는 소리(a2)에 기초하여 제 1 신호들을 생성할 수 있다.
S411 동작에서, 마이크로폰 어레이(710a)는 소리(a1)를 수신할 수 있다. S413 동작에서, 마이크로폰 어레이(710a)는 소리(a1)에 기초하여 제 3 신호들을 생성할 수 있다.
S414 동작에서, 통신 회로(720a)는 신호(s40)를 송신할 수 있다. 신호(s40)는 제 3 신호들에 기초하여 생성될 수 있다. 신호(s40)는 마이크로폰 어레이(710a)에 의해 인식된 소리(a1)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 통신 회로(720)는 신호(s40)를 수신할 수 있다.
S415 동작에서, 프로세서(730)는 제 1 신호들 및 신호들(s40)에 기초하여 제 1 결과를 생성할 수 있다. 제 1 결과는 위치(p1)로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
S416 동작에서, 프로세서(730a)는 제 3 신호들에 기초하여 제 2 결과를 생성할 수 있다. 제 2 결과는 위치(p3)로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
S417 동작에서, 통신 회로(720a)는 제 2 결과에 기초하는 신호(s40)를 통신 회로(720)로 송신할 수 있다.
S418 동작에서, 전자 장치(700)는 위치(p1)에서 위치(p2)로 이동될 수 있다. 전자 장치(700)가 위치(p1)에서 위치(p2)로 이동되는 경우, 이동 검출 회로(740)는 위치(p1) 및 위치(p2)와 관련되는 이동 데이터를 생성할 수 있다. 전자 장치(700)가 위치(p1)에서 위치(p2)로 이동됨에 따라, S419 동작에서, 전자 장치(700a)가 위치(p3)에서 위치(p4)로 이동될 수 있다. 이동 검출 회로(740a)는 위치(p3) 및 위치(p4)와 관련되는 이동 데이터를 생성할 수 있다.
S420 동작에서, 마이크로폰 어레이(710)는 소리(a4)를 수신할 수 있다. S422 동작에서, 마이크로폰 어레이(710)는 소리(a4)에 기초하여 제 2 신호들을 생성할 수 있다.
S421 동작에서, 마이크로폰 어레이(710a)는 소리(a3)를 수신할 수 있다. S423 동작에서, 마이크로폰 어레이(710a)는 소리(a3)에 기초하여 제 4 신호들을 생성할 수 있다.
S424 동작에서, 통신 회로(720a)는 신호(s41)를 송신할 수 있다. 신호(s41)는 제 4 신호들에 기초하여 생성될 수 있다. 신호(s41)는 마이크로폰 어레이(710a)에 의해 인식되는 소리(a3)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 통신 회로(720)는 신호(s41)를 수신할 수 있다.
S425 동작에서, 프로세서(730)는 위치(p2)의 정보, 제 2 신호들, 및 신호(s41)에 기초하여 제 3 결과를 생성할 수 있다. 제 3 결과는 위치(p2)로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
S426 동작에서, 프로세서(730a)는 위치(p4)의 정보, 및 제 4 신호들에 기초하여 제 4 결과를 생성할 수 있다. 제 4 결과는 위치(p4)로부터 음원(100)으로의 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
S427 동작에서, 통신 회로(720a)는 제 4 결과에 기초하는 신호(s41)를 통신 회로(720)로 송신할 수 있다.
S428 동작에서, 프로세서(720)는 제 3 결과 및 신호(s41)에 기초하여 제 5 결과를 생성할 수 있다. 제 5 결과는 위치(p2)로부터 음원(100)까지의 거리에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 14에는 도시되지 않았지만, 전자 장치(700a) 역시 전자 장치(700)로부터의 신호(예컨대, 신호(s50) 및/또는 신호(s51))에 기초하여, 위치(p4)로부터 음원(100)으로의 방향 및 거리에 관한 결과를 생성할 수 있다. 이처럼, 전자 장치(700) 및 전자 장치(700a)는 복수의 위치와 관련하여 얻어지는 방향 정보를 공유할 수 있고, 공유되는 방향 정보에 기초하여 정확한 거리 정보를 얻을 수 있다. 따라서, 음원(100)의 위치가 정밀하게 추정 또는 측정될 수 있다.
위에서 설명된 각 전자 장치의 구성 요소들은 위에서 설명된 동작들을 수행하기 위해 다양한 하드웨어 회로(예컨대, 아날로그 회로, 논리 회로 등)로 구현될 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 위에서 설명된 각 전자 장치는 하나 이상의 프로세서 코어를 포함하는 프로세서 장치(예컨대, CPU(Central Processing Unit), AP(Application Processor) 등)를 포함할 수 있다. 이 경우, 각 전자 장치의 구성 요소들은 위에서 설명된 동작들을 수행하도록 구성되는 프로그램 코드로 구현될 수 있고, 프로세서 장치는 프로그램 코드의 명령어 집합을 실행할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 위에서 설명된 각 전자 장치의 구성 요소들은 위에서 설명된 동작들을 수행하도록 구성되는 전용 회로(예컨대, FPGA(Field Programmable Gate Array), ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등)로 구현될 수 있다.
개념도에 나타낸 구성은 단지 개념적인 관점에서 이해되어야 한다. 본 발명의 이해를 돕기 위해, 개념도에 나타낸 구성 요소 각각의 형태, 구조, 크기 등은 과장 또는 축소되어 표현되었다. 실제로 구현되는 구성은 각각의 개념도에 나타낸 것과 다른 물리적 형상을 가질 수 있다. 각각의 개념도는 구성 요소의 물리적 형상을 제한하기 위한 것이 아니다.
각각의 블록도에 나타낸 장치 구성은 발명의 이해를 돕기 위한 것이다. 각각의 블록은 기능에 따라 더 작은 단위의 블록들로 형성될 수 있다. 또는, 복수의 블록들은 기능에 따라 더 큰 단위의 블록을 형성할 수 있다. 즉, 본 발명의 기술 사상은 블록도에 도시된 구성에 의해 한정되지 않는다.
이상에서 본 발명에 대한 실시 예를 중심으로 본 발명이 설명되었다. 다만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 특성상, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 본 발명의 요지를 포함하면서도 위 실시 예들과 다른 형태로 달성될 수 있다. 따라서, 위 실시 예들은 한정적인 것이 아니라 설명적인 측면에서 이해되어야 한다. 즉, 본 발명의 요지를 포함하면서 본 발명과 같은 목적을 달성할 수 있는 기술 사상은 본 발명의 기술 사상에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 또는 변형된 기술 사상은 본 발명이 청구하는 보호 범위에 포함되는 것이다. 또한, 본 발명의 보호 범위는 위 실시 예들로 한정되는 것이 아니다.

Claims (19)

  1. 음원으로부터의 제 1 소리에 응답하여 상기 제 1 소리와 관련되는 제 1 신호들을 생성하도록 구성되는 복수의 마이크로폰을 포함하는 제 1 마이크로폰 어레이;
    상기 복수의 마이크로폰에 의해 상기 제 1 소리가 수신된 제 1 위치들로부터 분리된 제 2 위치들에서 상기 음원으로부터 수신되는 제 2 소리에 대응하는 제 2 신호들 및 상기 제 1 신호들에 기초하여 상기 제 1 위치들 중 제 1 기준 위치로부터 상기 음원으로의 제 1 방향과 관련되는 제 1 결과를 생성하고, 상기 제 2 위치들 중 제 2 기준 위치로부터 상기 음원으로의 제 2 방향에 대한 정보 및 상기 제 1 결과에 기초하여 상기 음원까지의 거리와 관련되는 제 2 결과를 생성하도록 구성되는 프로세서; 및
    시간이 흐름에 따라 상기 복수의 마이크로폰이 상기 제 1 위치들로부터 상기 제 2 위치들로 이동하는 경우, 상기 복수의 마이크로폰의 이동과 관련되는 이동 데이터를 생성하도록 구성되는 이동 검출 회로를 포함하도록 구성되는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제 1 신호들의 파형들에 기초하여 상기 제 1 소리가 상기 제 1 위치들에서 수신되는 시각들 사이의 차이를 산출하여 상기 제 1 결과를 생성하도록 더 구성되는 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제 1 기준 위치로부터 상기 제 1 방향을 따르는 경로상의 위치들 중에서 상기 제 2 기준 위치로부터 상기 제 2 방향을 따르는 경로 상의 위치들 중 하나와 일치하는 목표 위치를 산출하여, 상기 제 1 기준 위치와 상기 목표 위치 사이의 거리에 기초하여 상기 제 2 결과를 생성하도록 더 구성되는 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 장치의 세트와 공간적으로 분리된 세트의 외부 장치와 통신하도록 구성되는 통신 회로를 더 포함하되,
    상기 제 2 위치들은 상기 외부 장치의 제 2 마이크로폰 어레이에 포함되는 마이크로폰들에 의해 상기 제 2 소리가 수신된 위치들에 대응하는 전자 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 통신 회로는 상기 프로세서를 위해 상기 외부 장치로부터 상기 제 2 신호들 및 상기 제 2 방향의 상기 정보를 수신하도록 더 구성되는 전자 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 통신 회로는 상기 제 1 신호들 및 상기 제 1 결과를 상기 외부 장치로 송신하고, 상기 제 1 신호들 및 상기 제 2 신호들에 기초하여 상기 외부 장치로부터 상기 제 2 방향의 상기 정보를 수신하도록 더 구성되는 전자 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 검출 회로는 가속도 센서를 포함하고,
    상기 가속도 센서는 상기 시간의 흐름에 따른 상기 제 1 위치들과 상기 제 2 위치들 사이의 상기 복수의 마이크로폰의 이동 거리 및 이동 방향을 산출하여 상기 이동 데이터를 생성하도록 구성되는 전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제 1 위치들의 정보 및 상기 이동 데이터에 기초하여 상기 제 2 위치들의 정보를 얻도록 더 구성되는 전자 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 결과 및 상기 제 2 결과는 상기 음원의 위치를 측정하기 위해 참조되는 전자 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 결과 및 상기 제 2 결과로부터 측정되는 상기 음원의 측정 위치와 상기 음원의 실제 위치 사이의 제 1 오차는 상기 제 1 신호들로부터만 추정되는 상기 음원의 추정 위치와 상기 음원의 실제 위치 사이의 제 2 오차보다 작은 전자 장치.
  12. 음원으로부터의 제 1 소리에 응답하여 상기 제 1 소리와 관련되는 제 1 신호들을 생성하도록 구성되는 제 1 복수의 마이크로폰을 포함하는 제 1 마이크로폰 어레이;
    상기 제 1 복수의 마이크로폰에 의해 상기 제 1 소리가 수신된 제 1 위치들로부터 공간적으로 분리된 제 2 위치들에서 상기 음원으로부터 수신되는 제 2 소리에 대응하는 제 2 신호들을 수신하고, 상기 제 2 위치들로부터 상기 음원으로의 제 1 방향에 대한 정보를 수신하도록 구성되는 제 1 통신 회로;
    상기 제 1 신호들 및 상기 제 2 신호들에 기초하여 상기 제 1 위치들로부터 상기 음원으로의 제 2 방향과 관련되는 제 1 결과를 생성하고, 상기 제 1 결과 및 상기 제 1 방향의 상기 정보에 기초하여 상기 음원까지의 제 1 거리와 관련되는 제 2 결과를 생성하도록 구성되는 제 1 프로세서; 및
    시간이 흐름에 따라 상기 제 1 복수의 마이크로폰이 상기 제 1 위치들로부터 제 3 위치들로 이동하는 경우, 상기 제 1 복수의 마이크로폰의 이동과 관련되는 이동 데이터를 생성하도록 구성되는 이동 검출 회로를 포함하되,
    상기 제 1 마이크로폰 어레이, 상기 제 1 통신 회로, 상기 제 1 프로세서, 및 상기 이동 검출 회로는 제 1 장치 세트를 구성하는 전자 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 위치들에서 상기 제 2 소리에 응답하여 상기 제 2 신호들을 생성하도록 구성되는 제 2 복수의 마이크로폰을 포함하는 제 2 마이크로폰 어레이;
    상기 생성된 제 2 신호들을 상기 제 1 통신 회로로 송신하고, 상기 제 1 복수의 마이크로폰에 의해 생성된 상기 제 1 신호들을 상기 제 1 통신 회로로부터 수신하도록 구성되는 제 2 통신 회로; 및
    상기 생성된 제 2 신호들 및 상기 수신된 제 1 신호들에 기초하여 상기 제 1 방향과 관련되는 제 3 결과를 생성하도록 구성되는 제 2 프로세서를 더 포함하되,
    상기 제 2 마이크로폰 어레이, 상기 제 2 통신 회로, 및 상기 제 2 프로세서는 상기 제 1 장치 세트와 물리적으로 독립적인 제 2 장치 세트를 구성하는 전자 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 통신 회로는 상기 제 3 결과를 상기 제 1 방향의 상기 정보로서 상기 제 1 통신 회로로 송신하고, 상기 제 1 통신 회로로부터 상기 제 1 결과를 수신하도록 더 구성되고,
    상기 제 2 프로세서는 상기 제 3 결과 및 상기 수신된 제 1 결과에 기초하여 상기 음원까지의 제 2 거리와 관련되는 제 4 결과를 생성하도록 더 구성되는 전자 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 결과, 상기 제 2 결과, 상기 제 3 결과, 및 상기 제 4 결과는 상기 음원의 위치를 측정하기 위해 참조되는 전자 장치.
  16. 삭제
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 복수의 마이크로폰은 상기 제 3 위치들에서 상기 음원으로부터의 제 3 소리에 응답하여 상기 제 3 소리와 관련되는 제 3 신호들을 생성하도록 더 구성되고,
    상기 제 1 프로세서는 상기 제 3 신호들에 기초하여 상기 제 3 위치들로부터 상기 음원으로의 제 3 방향과 관련되는 제 5 결과를 생성하고, 상기 제 5 결과 및 상기 제 2 결과에 기초하여 상기 음원까지의 제 3 거리와 관련되는 제 6 결과를 생성하도록 더 구성되는 전자 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 위치들은 상기 제 1 장치 세트와 물리적으로 독립적인 제 2 장치 세트에 포함되는 마이크로폰들에 의해 상기 제 2 소리가 수신된 위치들에 대응하고,
    상기 제 1 복수의 마이크로폰이 상기 제 1 위치들로부터 상기 제 3 위치들로 이동함에 따라, 상기 제 2 장치 세트의 상기 마이크로폰들이 상기 제 2 위치들로부터 제 4 위치들로 이동하는 전자 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 통신 회로는 상기 제 4 위치들에서 상기 음원으로부터 수신되는 제 4 소리에 대응하는 제 4 신호들을 수신하고, 상기 제 4 위치들로부터 상기 음원으로의 제 4 방향에 대한 정보를 수신하도록 더 구성되고,
    상기 제 1 프로세서는 상기 제 3 신호들 및 상기 제 4 신호들에 기초하여 상기 제 3 방향과 관련되는 상기 제 5 결과를 생성하고, 상기 제 5 결과, 상기 제 4 방향의 상기 정보, 및 상기 제 2 결과에 기초하여 상기 제 3 거리와 관련되는 상기 제 6 결과를 생성하도록 더 구성되는 전자 장치.
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