KR102402706B1 - System for Sound Tag Using Ultra Directional Speaker and The speaker - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초음파 영역의 반송파에 정보를 포함하는 사운드 태그를 변조하는 초지향성 스피커, 및 상기 초지향성 스피커에서 송출된 변조신호를 수신하여, 신호에 포함된 사운드 태그 정보를 분석 및 처리하는 수신단말기를 포함하는 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템에 있어서, 상기 사운드 태그를 변조하는 초지향성 스피커는 전송하고자 하는 신호를 증폭하는 신호증폭부; 정보를 포함한 사운드 태그 정보를 직교성을 갖는 코드로 대역확산하여 전송데이터를 생성하는 전송데이터 생성부, 상기 전송데이터를 합하는 디지털합산기, 및 상기 합해진 전송데이터를 초음파 반송파에 융합하여 변조하는 신호변조부를 포함하는 송신신호처리부; 상기 사운드 태그를 포함하도록 하는 주파수 영역을 조합하는 주파수 조합부; 및 상기 신호 변조부 혹은 주파수 조합부에서 생성된 신호를 수신단말기에 전송하는 신호송출부를 포함하고, 상기 수신단말기는 초지향성 스피커로부터 사운드 태그가 포함된 변조신호를 수신하는 신호수신부; 상기 수신 신호 중 정보가 들어있는 사운드 태그 영역을 추출하는 신호분석부; 및 상기 신호분석부에서 분석된 정보에 따라, 수신단말기의 장치를 제어하는 신호처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템을 제공한다. The present invention provides a super directional speaker for modulating a sound tag including information on a carrier wave in an ultrasonic region, and a receiving terminal for receiving a modulated signal transmitted from the super directional speaker, and analyzing and processing sound tag information included in the signal. A sound tag system using a super directional speaker comprising: a signal amplifying unit for amplifying a signal to be transmitted; A transmission data generator for generating transmission data by bandspreading sound tag information including information into codes having orthogonality, a digital summer for summing the transmission data, and a signal modulator for modulating the combined transmission data by fusing it with an ultrasonic carrier wave Transmission signal processing unit including; a frequency combination unit for combining a frequency domain to include the sound tag; and a signal transmitting unit for transmitting the signal generated by the signal modulating unit or the frequency combining unit to a receiving terminal, wherein the receiving terminal includes: a signal receiving unit for receiving a modulated signal including a sound tag from a super directional speaker; a signal analysis unit for extracting a sound tag area containing information from the received signal; and a signal processing unit for controlling a device of a receiving terminal according to the information analyzed by the signal analysis unit.

Description

초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템 및 이에 사용되는 스피커{System for Sound Tag Using Ultra Directional Speaker and The speaker} System for Sound Tag Using Ultra Directional Speaker and The speaker

본 발명은 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템 및 이에 사용되는 스피커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지향성, 통신거리 확대, 무결성이 확보된 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a sound tag system using a super directional speaker and a speaker used therein, and more particularly, to a sound tag system using a super directional speaker with directivity, communication distance expansion, and integrity secured.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시 예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다. The content described in this section merely provides background information for the present embodiment and does not constitute the prior art.

음파통신(Sound Communication) 기술에서 음파통신 기술이란 사람이 듣지 못하는 높은 주파수 대역의 소리에 디지털 정보를 담아서 보내는 기술을 말한다. 소리의 주파수가 올라갈수록 사람 귀에 안 들리게 되기 때문에 높은 주파수의 대역의 소리를 모스 부호처럼 활용해서 정보를 보내는 것이다. 이러한 음파 통신 기술로 기기들은 사람에게 방해를 주지 않고 서로 정보를 주고 받을 수 있다.In sound communication technology, sound wave communication technology refers to a technology that transmits digital information in a sound in a high frequency band that humans cannot hear. As the frequency of sound increases, it becomes inaudible to the human ear, so the high-frequency sound is used like Morse code to transmit information. With this sound wave communication technology, devices can send and receive information without disturbing people.

음파통신 기술을 이용하면 TV나 라디오에서 사운드 코드를 적용한 음악이 나오면 휴대폰이 소리를 인식해 가수정보, 가사, MP3 저장 등을 휴대폰에 자동으로 보여주거나, TV CF 속에 소개되는 물품 정보, 구매 정보를 휴대폰에서 받아 관련된 서비스를 제공할 수 있다. 사운드 코드, 사운드 태그 혹은 음성바코드 기술로도 불린다.When sound wave communication technology is used, when music with sound codes is played on TV or radio, the mobile phone recognizes the sound and automatically shows singer information, lyrics, MP3 storage, etc. You can receive it from your mobile phone and provide related services. Also called sound code, sound tag or voice barcode technology.

종래 기술에 의한 음파통신 기술은 전자파에 비해 양호하나, 폐쇄공간상으로 넓게 퍼지게 되며, 투과 특성이 있다. The sound wave communication technology according to the prior art is better than the electromagnetic wave, but it spreads widely in a closed space and has a transmission characteristic.

또한, 종래 기술에 의한 음파통신 기술은 가청영역의 저주파 초음파(18~20KHz)를 사용하는데, 음악 등의 인위적인 음향은 음파통신에서 노이즈로 취급되며 내노이즈를 위하여 복잡한 주파수 패턴(Chirp 등)의 사용이 필요하여 BPS(Bit Per Second) 성능이 떨어지게 된다. In addition, the sound wave communication technology according to the prior art uses low-frequency ultrasonic waves (18 to 20 KHz) in the audible region, artificial sound such as music is treated as noise in sound wave communication, and complex frequency patterns (such as Chirp) are used for noise immunity. This is necessary, and BPS (Bit Per Second) performance decreases.

또한, 종래 기술에 의한 음파통신 기술은 짧은 거리의 공기 중에서만 통신이 가능하며, 공간적 보안성 이슈 및 불필요한 통신 트리거가 발생하게 된다. In addition, the sound wave communication technology according to the prior art can communicate only in the air over a short distance, and spatial security issues and unnecessary communication triggers occur.

이에, 본 발명에서는, 전술한 기술적 제약을 해소시킬 수 있는 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템을 제안하고자 한다.Accordingly, in the present invention, it is intended to propose a sound tag system using a super directional speaker capable of resolving the above-described technical limitations.

한국등록특허 제10-0622078호, 2006년 9월 1일 공개(명칭: 초지향성 스피커 시스템 및 신호처리 방법)Korean Patent Registration No. 10-0622078, published on September 1, 2006 (Title: Supercardioid speaker system and signal processing method) 한국등록특허 제10-1074431호, 2011년 10월 11일 공개(명칭: 초지향성 초음파 스피커 시스템)Korean Patent Registration No. 10-1074431, published on October 11, 2011 (Name: Supercardioid Ultrasonic Speaker System) 한국공개특허 제10-2019-0110275 호, 2019년 9월 30일 공개(명칭: 지향성 마이크를 이용한 음향 이벤트 검출 방법, 그리고 지향성 마이크를 이용한 음향 이벤트 검출 장치)Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2019-0110275, published on September 30, 2019 (Title: Acoustic event detection method using directional microphone, and acoustic event detection device using directional microphone)

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 작은 소리도 멀리까지 송출가능하고 노이즈에 강인한 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템을 제공하는데 주된 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, and a main object of the present invention is to provide a sound tag system using a super directional speaker capable of transmitting even a small sound far and strong against noise.

또한, 본 발명의 다른 목적은 초음파의 지향범위를 통한 특정공간 영역으로의 통신을 가능하게 하는 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a sound tag system using a super directional speaker that enables communication to a specific spatial area through the directivity range of ultrasonic waves.

또한, 본 발명의 다른 목적은 송출캐리어 등 파라미터 화를 통하여 통신영역 설정(근거리, 중거리, 원거리 등)이 가능하게 하는 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a sound tag system using a super directional speaker that enables setting of a communication area (short-distance, medium-distance, long-distance, etc.) through parameterization such as transmission carriers.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved of the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems to be solved that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.The technical problem of the present invention as described above is achieved by the following means.

(1) 초음파 영역의 반송파에 정보를 포함하는 사운드 태그를 변조하는 초지향성 스피커, 및 상기 초지향성 스피커에서 송출된 변조신호를 수신하여, 신호에 포함된 사운드 태그 정보를 분석 및 처리하는 수신단말기를 포함하는 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템에 있어서,(1) a super directional speaker that modulates a sound tag including information on a carrier wave in the ultrasonic region, and a receiving terminal that receives a modulated signal transmitted from the super directional speaker, analyzes and processes the sound tag information included in the signal; In the sound tag system using a super directional speaker comprising:

상기 사운드 태그를 변조하는 초지향성 스피커는,A supercardioid speaker modulating the sound tag,

전송하고자 하는 신호를 증폭하는 신호증폭부; 정보를 포함한 사운드 태그 정보를 직교성을 갖는 코드로 대역확산하여 전송데이터를 생성하는 전송데이터 생성부, 상기 전송데이터를 합하는 디지털합산기, 및 상기 합해진 전송데이터를 초음파 반송파에 융합하여 변조하는 신호변조부를 포함하는 송신신호처리부; 상기 사운드 태그를 포함하도록 하는 주파수 영역을 조합하는 주파수 조합부; 및 상기 신호 변조부 혹은 주파수 조합부에서 생성된 신호를 수신단말기에 전송하는 신호송출부를 포함하고,a signal amplifier for amplifying a signal to be transmitted; A transmission data generator for generating transmission data by bandspreading sound tag information including information into codes having orthogonality, a digital summer for summing the transmission data, and a signal modulator for modulating the combined transmission data by fusing it with an ultrasonic carrier wave Transmission signal processing unit including; a frequency combination unit for combining a frequency domain to include the sound tag; and a signal transmitting unit for transmitting the signal generated by the signal modulating unit or the frequency combining unit to a receiving terminal,

상기 수신단말기는,The receiving terminal is

초지향성 스피커로부터 사운드 태그가 포함된 변조신호를 수신하는 신호수신부; 상기 수신 신호 중 정보가 들어있는 사운드 태그 영역을 추출하는 신호분석부; 및 상기 신호분석부에서 분석된 정보에 따라, 수신단말기의 장치를 제어하는 신호처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템.a signal receiving unit for receiving a modulated signal including a sound tag from the super directional speaker; a signal analysis unit for extracting a sound tag area containing information from the received signal; and a signal processing unit for controlling a device of a receiving terminal according to the information analyzed by the signal analysis unit.

(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 송신신호처리부는,(2) In the above (1), the transmission signal processing unit,

정보를 포함한 사운드 태그 송신데이터를 대역확산하는 적어도 3개의 채널과 하나의 체크섬 데이터를 대역확산하는 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템.A sound tag system using a super directional speaker, characterized in that it includes at least three channels for spreading the sound tag transmission data including information and a channel for spreading one checksum data.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 전송데이터 생성부는,(3) The transmission data generation unit according to (1) or (2) above,

정보를 포함한 사운드 태그 송신데이터를 대역확산하여 생성된 제1데이터와 상기 제1데이터와 다른 제2데이터를 곱하여 전송데이터를 생성하는 데이터승산기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템.Sound tag using a super directional speaker, characterized in that it further comprises a data multiplier for generating transmission data by multiplying first data generated by spreading the sound tag transmission data including information and second data different from the first data system.

(4) 상기 (1)에 있어서, 상기 송신신호처리부에 포함되는 사운드 태그는,(4) The sound tag included in the transmission signal processing unit according to (1) above,

18kHz ~ 20kHz의 잘 들리지 않는 가청영역 혹은 20kHz ~ 22kHz의 들리지 않는 가청영역을 통하여 데이터를 변조하는 것을 특징으로 하는 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템.A sound tag system using a supercardioid speaker, characterized in that it modulates data through the inaudible range of 18kHz to 20kHz or the inaudible range of 20kHz to 22kHz.

(5) 상기 (1)에 있어서, 상기 주파수 조합부는, (5) in (1) above, the frequency combination unit,

20Hz ~ 18kHz의 일반 가청영역 및 18kHz ~ 20kHz의 잘 들리지 않는 가청영역의 주파수를 조합하는 것을 특징으로 하는 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템.A sound tag system using a super directional speaker, characterized in that it combines the frequencies of the normal audible range of 20Hz to 18kHz and the inaudible range of 18kHz to 20kHz.

(6) 상기 (1)에 있어서, 상기 주파수 조합부는,(6) The frequency combination unit according to (1) above,

18kHz ~ 20kHz의 잘 들리지 않는 가청영역 및 20kHz ~ 22kHz의 들리지 않는 가청영역의 주파수를 조합하는 것을 특징으로 하는 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템.A sound tag system using a super directional speaker, characterized in that it combines the frequencies of the inaudible range of 18kHz to 20kHz and the inaudible range of 20kHz to 22kHz.

(7) 상기 (1)에 있어서, 상기 신호분석부는,(7) In the above (1), the signal analysis unit,

타 주파수 영역에 대하여는 필터링을 하고 20kHz~22kHz 영역의 사운드태그만을 분석하는 것을 특징으로 하는 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템.A sound tag system using a super directional speaker, characterized in that it filters other frequency regions and analyzes only the sound tags in the 20 kHz to 22 kHz region.

(8) 전송하고자 하는 신호를 증폭하는 신호증폭부;(8) a signal amplifier for amplifying a signal to be transmitted;

정보를 포함한 사운드 태그 정보를 직교성을 갖는 코드로 대역확산하여 전송데이터를 생성하는 전송데이터 생성부, 상기 전송데이터를 합하는 디지털합산기, 및 상기 합해진 전송데이터를 초음파 반송파에 융합하여 변조하는 신호변조부를 포함하는 송신신호처리부; A transmission data generator for generating transmission data by bandspreading sound tag information including information into codes having orthogonality, a digital summer for summing the transmission data, and a signal modulator for modulating the combined transmission data by fusing it with an ultrasonic carrier wave Transmission signal processing unit including;

상기 사운드 태그를 포함하도록 하는 주파수 영역을 조합하는 주파수 조합부; 및a frequency combination unit for combining a frequency domain to include the sound tag; and

상기 신호 변조부 혹은 주파수 조합부에서 생성된 신호를 수신단말기에 전송하는 신호송출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사운드태그 시스템용 초지향성 스피커.and a signal transmitting unit for transmitting the signal generated by the signal modulator or the frequency combination unit to a receiving terminal.

(9) 상기 (8)에 있어서, 상기 송신신호처리부는,(9) In the above (8), the transmission signal processing unit,

정보를 포함한 사운드 태그 송신데이터를 대역확산하는 적어도 3개의 채널과 하나의 체크섬 데이터를 대역확산하는 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 사운드태그 시스템용 초지향성 스피커.A supercardioid speaker for a sound tag system, comprising at least three channels for spreading the sound tag transmission data including information and a channel for spreading one checksum data.

(10) 상기 (8) 또는 (9)에 있어서, 상기 전송데이터 생성부는,(10) The transmission data generation unit according to (8) or (9) above,

정보를 포함한 사운드 태그 송신데이터를 대역확산하여 생성된 제1데이터와 상기 제1데이터와 다른 제2데이터를 곱하여 전송데이터를 생성하는 데이터승산기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사운드태그 시스템용 초지향성 스피커.Supercardioid speaker for sound tag system, characterized in that it further comprises a data multiplier for generating transmission data by multiplying first data generated by spreading the sound tag transmission data including information and second data different from the first data. .

본 발명의 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템에 의하면, 작은 소리도 멀리까지 송출가능하고 노이즈에 강인한 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템을 제공할 수 있다는 효과가 있다.According to the sound tag system using the super directional speaker of the present invention, there is an effect that it is possible to provide a sound tag system using the super directional speaker that can transmit even a small sound far and is strong against noise.

또한, 초음파의 지향범위를 통한 특정공간 영역으로의 통신을 가능하게 하는 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템을 제공할 수 있다는 효과가 있다.In addition, there is an effect that it is possible to provide a sound tag system using a super-directional speaker that enables communication to a specific spatial area through the directivity range of ultrasonic waves.

또한, 송출캐리어 등 파라미터 화를 통하여 통신영역 설정(근거리, 중거리, 원거리 등)이 가능하게 하는 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템을 제공할 수 있다는 효과가 있다.In addition, there is an effect that it is possible to provide a sound tag system using a super directional speaker that enables communication area setting (short-distance, medium-distance, long-distance, etc.) through parameterization such as transmission carrier.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. .

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 음파통신 시스템의 송수신 주파수 영역을 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템의 구성을 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템의 주파수 영역을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커의 구성을 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신단말기의 구성을 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예로써, 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템의 전체 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신측 신호파형의 모습을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신측 신호파형의 모습을 보여주는 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included as a part of the detailed description to facilitate the understanding of the present invention, provide embodiments of the present invention, and together with the detailed description, explain the technical features of the present invention.
1 is a diagram illustrating a transmission/reception frequency domain of a sound wave communication system according to the prior art.
2 is a diagram illustrating the configuration of a sound tag system using a supercardioid speaker according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a frequency domain of a sound tag system using a super directional speaker according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a configuration of a supercardioid speaker according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating the configuration of a receiving terminal according to an embodiment of the present invention.
6 is an overall configuration diagram of a sound tag system using a super directional speaker as a preferred embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing a shape of a signal waveform on the transmission side according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing a signal waveform of a reception side according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION The detailed description set forth below in conjunction with the appended drawings is intended to describe exemplary embodiments of the present invention and is not intended to represent the only embodiments in which the present invention may be practiced. The following detailed description includes specific details in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will recognize that the present invention may be practiced without these specific details.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.In some cases, well-known structures and devices may be omitted or shown in block diagram form focusing on core functions of each structure and device in order to avoid obscuring the concept of the present invention.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "comprising or including" a certain component, it does not exclude other components unless otherwise stated, meaning that other components may be further included. do. In addition, terms such as “…unit”, “…group”, and “module” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software. have. Also, "a or an", "one", "the" and like related terms are used differently herein in the context of describing the invention (especially in the context of the following claims). Unless indicated or clearly contradicted by context, it may be used in a sense including both the singular and the plural.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in an embodiment of the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 기술에 따른 음파통신 시스템의 송수신 주파수 영역을 예시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a transmission/reception frequency domain of a sound wave communication system according to the prior art.

종래 기술에 의한 사운드를 이용한 데이터 전송 방법은 사람중심 소리환경에서, 음파 송수신을 통한 가청영역 음향 송출을 하였다. The data transmission method using sound according to the prior art transmits sound in the audible region through sound wave transmission/reception in a human-centered sound environment.

사람의 가청 영역 주파수는 20Hz ~ 20kHz이다. 일반적인 스마트폰 스피커의 재생가능 주파수는 20Hz ~ 20KHz이고, 스마트폰 마이크의 수음가능 주파수는 20Hz ~ 22KHz를 사용한다. The frequency of the human hearing range is 20 Hz to 20 kHz. The reproducible frequency of a typical smartphone speaker is 20Hz ~ 20KHz, and the available frequency of a smartphone microphone is 20Hz ~ 22KHz.

기존 음파통신 시스템에서는 가청영역 중 잘 들리지 않는 영역, 주로 초음파 근접(near ultrasonic) 영역인 18kHz ~ 20kHz에서 데이터를 송수신 하였다. In the existing sound wave communication system, data was transmitted and received at 18 kHz to 20 kHz, which is a region that is difficult to hear among the audible region, mainly near ultrasonic.

하지만, 18kHz ~ 20kHz도 가청영역으로 다양한 소리가 존재하여 사운드 태그의 데이터 외 노이즈가 많아서, 인식률이 저하되는 종래 기술의 문제가 있었다. However, there is a problem in the prior art that the recognition rate is lowered because there are various sounds in the audible range of 18 kHz to 20 kHz, and there is a lot of noise other than the data of the sound tag.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템의 구성을 예시한 도면이다.2 is a diagram illustrating the configuration of a sound tag system using a supercardioid speaker according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예의 의한 시스템은 일반적인 가청주파수 대역의 스피커 대신에 초음파 초지향성 스피커를 이용하여 변조(초음파 영역 예컨대, 20~22kHz) 음향을 송출하고 가청영역으로 음향을 수신 할 수 있는 사운드 태그(데이타) 전송에 관한 것이다. The system according to an embodiment of the present invention transmits a modulated (ultrasonic region, for example, 20 to 22 kHz) sound by using an ultrasonic super directional speaker instead of a speaker of a general audible frequency band, and a sound tag capable of receiving the sound in the audible region ( data) transmission.

초지향성 스피커(100)는 빛처럼 소리를 조준해 보냄으로써 특정 지역에서만 소리를 들을 수 있도록 만든 스피커로서, 전시회장이나 버스정류장은 물론 시각장애인을 위한 안내시스템 등 활용범위가 무궁무진하다. 초지향성 스피커(100)는 소리신호를 변조한 후 초음파 신호에 실어 전달하는 특수용 스피커이다. 소리전달거리는 최대 300m로 일반스피커에 비하여 훨씬 멀다. The super directional speaker 100 is a speaker made so that the sound can be heard only in a specific area by aiming and sending the sound like light, and has an infinite range of applications such as exhibition halls and bus stops, as well as a guide system for the visually impaired. The super directional speaker 100 is a special purpose speaker that modulates a sound signal and then loads and transmits the ultrasonic signal. The sound transmission distance is up to 300m, which is much longer than that of general speakers.

초음파란 음향 진동의 일종으로 사람이 들을 수 있는 범위 이상의 음파를 말한다. 가청 범위는 사람마다 다르지만 보통의 사람이 들을 수 있는 주파수는 20Hz에서 20kHz 정도이다. 따라서 초음파 기술에서는 보통 20kHz 이상의 주파수를 갖고있는 음파를 초음파라고 부른다.Ultrasound is a type of acoustic vibration and refers to sound waves that exceed the range that humans can hear. The range of hearing varies from person to person, but the frequency that the average person can hear is about 20Hz to 20kHz. Therefore, in ultrasonic technology, sound waves with a frequency of 20 kHz or higher are usually called ultrasonic.

초음파는 사람이 들을 수 있는 가청범위를 벗어나는 주파수 영역이기 때문에 전혀 들리지가 않는다. 그러나 초음파 빔이 공간을 통과할 때 공간의 고유속성(비선형성)에 의해 이 초음파는 예측 가능한 방향으로 왜곡되는 성질을 가지고 있다. 이러한 왜곡은 가청대역의 주파수 성분으로 바뀔 수가 있는데 이를 정확히 예측하여 정밀하게 조정하면 초지향성 스피커(100)로 이용할 수 있게 된다. Ultrasound is completely inaudible because it is in a frequency range that is outside the human audible range. However, when an ultrasonic beam passes through space, the ultrasonic wave has a property of being distorted in a predictable direction due to the intrinsic properties (non-linearity) of the space. This distortion can be changed to a frequency component of the audible band, and if it is accurately predicted and precisely adjusted, it can be used as the supercardioid speaker 100 .

초지향성 스피커(100)는 가청대역 이상의 초음파로부터 가청대역의 오디오 신호를 재생시키는 장치로, 초음파와 음파의 합성에 의한 첨단음향 소자이다. The supercardioid speaker 100 is a device for reproducing an audio signal in an audible band from ultrasonic waves in an audible band or higher, and is a high-tech sound device by combining ultrasonic waves and sound waves.

초음파가 가지는 직진성과 초음파 트랜스듀서가 가지는 평탄한 주파수 대역특성과 음향에너지 변환이 고효율이며, 고조파에 의한 음질저하가 없다. 또한 종래 스피커와 같은 기계적 공진에 의한 저역재생 대역의 한계가 없고, 스피커 시스템으로서 인클로저가 불필요하므로 종래의 스피커 시스템에 비해 음질향상과 대역특성의 향상, 고능률화가 가능하다. 더불어 전체 가청음역을 손쉽게 발생시킬 수 있는 장점과 특정 방향으로의 지향형이 매우 커 다양한 IT 분야에 적용이 가능하다.The straightness of the ultrasonic wave, the flat frequency band characteristic of the ultrasonic transducer, and the acoustic energy conversion are highly efficient, and there is no deterioration in sound quality due to harmonics. In addition, there is no limit to the low frequency reproduction band due to mechanical resonance as in the conventional speaker, and since an enclosure is unnecessary as a speaker system, it is possible to improve the sound quality, improve the band characteristics, and achieve high efficiency compared to the conventional speaker system. In addition, it can be applied to various IT fields because it has the advantage of easily generating the entire audible sound range and the orientation in a specific direction is very large.

초지향성 스피커(100)는 일반 스피커의 기능뿐만 아니라 초음파 영역으로의 디지털변조 및 증폭을 위한 추가 기능이 앰프(Amplifier)에 탑재되는 것이 필요하다.The super directional speaker 100 needs not only the function of a general speaker but also an additional function for digital modulation and amplification into the ultrasonic region to be mounted in the amplifier.

수신단말기(200)는 초지향성 스피커(100)에서 송신한 신호를 수신하여 신호에 포함된 사운드 태그를 추출할 수 있도록 하는 장치로서, 대표적으로는 스마트폰일 것이나, 마이크로폰을 내장한정보를 처리할 수 있는 모든 정보통신기기, 데스크톱(Desktop), 태블릿컴퓨터(Tablet PC), 노트북(Note book), 넷북(Net book), 멀티미디어 단말기, 유선 단말기, 고정형 단말기, IP(Internet Protocol) 단말기, 휴대폰, PMP(Portable Multimedia Player), MID(Mobile Internet Device), 등 어떠한 형태의 정보통신 기기일 수 있다.The receiving terminal 200 is a device that receives the signal transmitted from the super directional speaker 100 and extracts the sound tag included in the signal, and is typically a smartphone, but can process information with a built-in microphone All information and communication devices, desktop, tablet PC, notebook, net book, multimedia terminal, wired terminal, fixed terminal, IP (Internet Protocol) terminal, mobile phone, PMP ( Portable Multimedia Player), MID (Mobile Internet Device), etc. may be any type of information communication device.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템의 주파수 영역을 예시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a frequency domain of a sound tag system using a super directional speaker according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 의한 초지향성 스피커(100)는 일반스피커와 달리 비가청 영역(20kHz 이상)의 주파수를 반송파(예컨대, 40kHz)로 사용하며, 수신단말기(200)는 스마트폰인 경우 마이크의 수음 가능한 영역은 20~22kHz 이다. The supercardioid speaker 100 according to the present invention uses a frequency of the inaudible region (20 kHz or higher) as a carrier wave (eg, 40 kHz), unlike a general speaker, and the receiving terminal 200 is a smart phone, in the case of a microphone, a sound pickup region is 20-22 kHz.

도 3에서는 초지향성 스피커(100)에서 18kHz~20kHz 및 20kHz~22kHz대역을 사운드 태그 영역으로 하고, 40kHz를 반송파로 하는 것을 도시하였다. In FIG. 3, 18 kHz to 20 kHz and 20 kHz to 22 kHz bands are used as a sound tag area in the super directional speaker 100, and 40 kHz is shown as a carrier wave.

또한, 도 3에서는 양측파대(DSB, Double Sideback Modulation) 방식 혹은 잔류측파대(VSB, Vestigial Sideband)를 도시하였으나, 단측파대(SSB, Single Sideback Modulation)를 배제하는 것은 아니다. In addition, although FIG. 3 illustrates a double-sideback modulation (DSB) method or a vestigial sideband (VSB) method, single-sideback modulation (SSB) is not excluded.

초지향성 스피커(100)에서 변조(Modulation)는 정보를 운반하기 위한 신호 반송파(Carrier)와 반송파의 진폭, 정보를 가진 정보신호(Message Signal) 등으로 이루어진다. In the supercardioid speaker 100, modulation consists of a signal carrier for conveying information, the amplitude of the carrier wave, and an information signal having information (Message Signal).

진폭변조된 신호를 푸리에 변환하여 주파수 영역에서 살펴보면, 반송주파수 만큼 상하로 주파수 천이된 똑같은 형태의 상측파대와 하측파대가 생성된다. When the amplitude-modulated signal is Fourier-transformed and viewed in the frequency domain, the upper and lower sidebands of the same shape are generated by frequency shifting up and down by the carrier frequency.

여러변조 기법중에서도 반송파의 진폭이 정보신호에 비례할 때, 정보를 상측파대(Upper SideBand)와 하측파대(Lower SideBand) 모두에 실어서 보내는 기법을 양측파대 변조(DSB : Double Sideback Modulation)라고 한다. Among the various modulation techniques, when the amplitude of the carrier wave is proportional to the information signal, the technique of transmitting information on both the Upper SideBand and the Lower SideBand is called Double Sideback Modulation (DSB).

단측파대(SSB, Single Sideback Modulation)는 스펙트럼 상에서 상측파대 또는 하측파대 중 1개 측파대 만을 전송하는 방식이다.SSB (Single Sideback Modulation) is a method of transmitting only one sideband among the upper sideband or the lower sideband on the spectrum.

잔류측파대(VSB, Vestigial Sideband) 진폭 변조 방식 중 SSB와는 달리, 한 쪽 측파대를 완전히 제거하지 않고, 그 일부분을 잔류시키고 그 나머지를 제거하여 전송시키는 변조방식이다. VSB (Vestigial Sideband) Among amplitude modulation methods, unlike SSB, it is a modulation method that does not completely remove one sideband, but leaves a part of it and removes the rest.

수신단말기(200)의 마이크에서는 일반적인 사운드태그의 가청영역(18~20kHz), 초음파 근접(near ultrasonic) 영역에 대한 수음은 기존 사운드 태그 방식과 큰 차이가 없다. 다만, 이 영역은 일반 가청음의 노이즈가 많이 존재한다. In the microphone of the receiving terminal 200, there is no significant difference between the sound tag method and the conventional sound tag method in the audible region (18 to 20 kHz) and near ultrasonic region of the general sound tag. However, there is a lot of noise of general audible sound in this area.

본 발명의 일실시예에 의한 방식을 사용할 경우 타영역에 대하여는 필터링을 하고 20kHz~22kHz 영역을 대상으로 데이터를 취득할 경우 속도 및 신뢰도가 향상된다.When the method according to an embodiment of the present invention is used, the speed and reliability are improved when filtering is performed for other regions and data is acquired for the region of 20 kHz to 22 kHz.

도 3에서는 초음파 근접 영역((18kHz~20kHz) 및 들리지 않는 가청영역(20kHz~22kHz)로 수음하는 경우를 둘다 도시하였다.In FIG. 3, both the cases of sound absorption in the ultrasonic proximity region ((18 kHz to 20 kHz) and the inaudible region (20 kHz to 22 kHz) are illustrated.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커의 구성을 예시한 도면이다.4 is a diagram illustrating the configuration of a supercardioid speaker according to an embodiment of the present invention.

신호증폭부(110)는 신호의 출력을 증폭하고, 송신신호처리부(120)는 정보를 포함한 사운드 태그 정보를 직교성을 갖는 코드로 대역확산하여, 반송파(예컨대, 20~40kHz)에 사운드 태그 정보를 실어서 보낼 수 있도록 융합한다.The signal amplification unit 110 amplifies the output of the signal, and the transmission signal processing unit 120 spreads the sound tag information including the information into a code having orthogonality, and transmits the sound tag information to a carrier wave (eg, 20 to 40 kHz). It is fused so that it can be loaded and sent.

본 발명에 의한 사운드 태그 전송방식에서는 아래의 주파수 영역으로 데이터를 전송할 수 있다.In the sound tag transmission method according to the present invention, data can be transmitted in the frequency domain below.

1. 20Hz ~ 18kHz : 일반 가청영역(들리는 데이터)을 이용하여 들리는 데이터를 전송1. 20Hz ~ 18kHz: Transmits audible data using normal audible range (heard data)

2. 18kHz ~ 20kHz : 잘 들리지 않는 가청영역으로 데이터를 전송2. 18kHz ~ 20kHz: Transmits data to the audible area that is hard to hear

3. 20kHz ~ 22kHz : 들리지 않는 가청영역으로 데이터를 전송3. 20kHz ~ 22kHz: Transmits data in the audible area

4. 상기 1항 & 2항, 또는 2항 & 3항의 조합4. Paragraphs 1 & 2 above, or a combination of items 2 & 3

도 3에서는 상기 4가지 방식 중에서 2 및 3 방식만을 도시한 바 있다. In FIG. 3, only methods 2 and 3 are shown among the above 4 methods.

주파수 조합부(130)는 상기 방식을 필요에 따라 조합하여 데이터 전송 주파수 범위를 확장하여 속도 및 신뢰도를 향상하도록 한다. The frequency combination unit 130 expands the data transmission frequency range by combining the above methods as necessary to improve speed and reliability.

신호송출부(140)는 상기 변조 혹은 조합된 신호를 수신단말기(200)에 전송한다.The signal transmitting unit 140 transmits the modulated or combined signal to the receiving terminal 200 .

한편, 최신 스마트 폰 중 22kHz까지 재생 가능한 스피커가 설치된 폰이 있는데, 이러한 기능이 구현된 경우 상기 송신신호처리부(120)가 생략되어, 추가적인 하드웨어 없이도 20kHz ~ 22kHz 대역으로 양방향 통신(사운드 태그) 하도록 구현하는 것도 가능하다. On the other hand, among the latest smart phones, there is a phone equipped with a speaker capable of playing up to 22 kHz. When this function is implemented, the transmission signal processing unit 120 is omitted, so that bidirectional communication (sound tag) in the 20 kHz to 22 kHz band without additional hardware is implemented. It is also possible to

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신단말기의 구성을 예시한 도면이다.5 is a diagram illustrating the configuration of a receiving terminal according to an embodiment of the present invention.

신호수신부(210)는 초지향성 스피커(100)의 신호송출부(140)에서 송출된 변조신호를 수신한다. The signal receiving unit 210 receives the modulated signal transmitted from the signal transmitting unit 140 of the super directional speaker 100 .

수신신호처리부(220)는 수신된 변조신호 중, 정보가 들어있는 부분, 즉 사운드 태그 영역을 추출한다. 일반적인 사운드태그의 가청영역, 초음파 근접(near ultrasonic) 영역에 대한 수음은 기존 사운드 태그 방식과 큰 차이가 없으나, 20kHz~22kHz 영역을 대상으로 데이터를 취득할 경우, 타영역에 대하여는 필터링을 하고 20kHz~22kHz 영역을 대상으로 데이터를 취득하여 속도 및 신뢰도가 향상된다. The received signal processing unit 220 extracts a portion containing information, ie, a sound tag area, from among the received modulated signals. Acquisition in the audible region and near ultrasonic region of a general sound tag is not much different from the existing sound tag method. Acquisition of data in the 22kHz region improves speed and reliability.

장치제어부(230)는 수신신호처리부(220)에서 분석된 정보에 따라, 수신단말기의 다른 장치 예컨대, 디스플레이, 스피커, 통신부 등을 구동하여 정보를 처리하여 처리한다. The device control unit 230 drives other devices of the receiving terminal, for example, a display, a speaker, and a communication unit, according to the information analyzed by the received signal processing unit 220 to process and process the information.

수신단말기(200)가 스마트 디바이스인 경우, 신호수신부(210)는 수신단말기(200)의 마이크를 활용할 수 있다. 또한, 수신신호처리부(220) 및 장치제어부(230)는 백그라운드에서 구동하거나 활성화된 어플리케이션 프로그램(앱, App)의 기능으로 구현할 수 있다. When the receiving terminal 200 is a smart device, the signal receiving unit 210 may utilize the microphone of the receiving terminal 200 . In addition, the received signal processing unit 220 and the device control unit 230 may be implemented as a function of an application program (app, App) that is activated or driven in the background.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예로써, 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템의 전체 구성도이다.6 is an overall configuration diagram of a sound tag system using a super directional speaker as a preferred embodiment of the present invention.

상기 실시예에 따른 사운드 태그 시스템은 송신신호처리부(120)의 구성이 전송데이터생성부(122), 송신측디지털합산기(124), 및 신호변조부(126)을 포함한다.In the sound tag system according to the embodiment, the transmission signal processing unit 120 includes a transmission data generation unit 122 , a transmission-side digital summer 124 , and a signal modulator 126 .

상기 전송데이터생성부(122)는 다시 대역확산부(122a)와 필요할 경우 데이터승산기(122b)를 더 포함한다.The transmission data generator 122 further includes a bandwidth spreader 122a and, if necessary, a data multiplier 122b.

3개의 데이터열 d1, d2, d3가 각각 대역확산부(122a)에서 직교코드 블록 (c1, c2), (c2, c3), (c4, c5)에 의해 각각 대역확산되어 각각 전송데이터인 ci, cj, ck를 생성한다. 이때, 상기 ci, cj, ck는 각각 또 다른 직교코드이기도 하다.Each of the three data streams d 1 , d 2 , and d 3 is generated by the orthogonal code blocks (c 1 , c 2 ), (c 2 , c 3 ), (c 4 , c 5 ) in the spreader 122a, respectively. The bandwidth is spread to generate c i , c j , c k , which are transmission data, respectively. In this case, each of c i , c j , and c k is also another orthogonal code.

필요에 따라 본 발명의 바람직한 실시예에서는 대역확산부(122a)의 후단에 데이터승산기(122b)를 두어, 전송데이터인 ci, cj, ck에 각각 추가 데이터열인 d4, d5, d6를 각각 곱하여 새로운 전송데이터 ci·d4, cj·d5, ck·d6를 생성하여 전송효율을 크게 개선할 수 있다.If necessary, in a preferred embodiment of the present invention, a data multiplier 122b is provided at the rear end of the spreader 122a , and additional data strings d 4 , d 5 , By multiplying each d 6 , new transmission data c i ·d 4 , c j ·d 5 , and c k ·d 6 can be generated to greatly improve transmission efficiency.

본 발명 실시예에서는 데이터 전송과정에서 에러를 검출하기 위한 체크섬 데이터로 d7=d1·d2·d3가 사용되며, 이때, 체크섬 데이터의 대역확산을 위한 직교코드로 cl=ci·cj·ck가 사용된다. 마찬가지로 체크섬 데이터를 추가할 수도 있으며, 이 경우 추가되는 체크섬 데이터는 d8=-d4·d5·d6가 사용된다.In the embodiment of the present invention, d 7 =d 1 ·d 2 ·d 3 is used as checksum data for detecting an error in the data transmission process. In this case, cl=c i ·c is an orthogonal code for spreading the checksum data. j ·c k is used. Similarly, checksum data may be added, and in this case, d 8 =-d 4 ·d 5 ·d 6 is used for the added checksum data.

상기와 같은 과정을 거쳐 생성된 전송데이터는 송신측디지털합산기(124)에서 합해지고, 신호변조부(126)에서 변조과정을 거친 후 신호송출부(140)를 통해 송출된다.Transmission data generated through the above process is summed by the transmitting-side digital summer 124 , and is transmitted through the signal transmitting unit 140 after being modulated by the signal modulating unit 126 .

또한 상기 실시예에 따른 사운드 태그 시스템의 수신신호처리부(220)는 신호복조부(222), 역확산부(224), 수신측디지털합산기(226), 및 데이터추출부(228)를 포함한다. 상기 데이터추출부(228)은 다시 제1데이터추출부(228a)와 필요에 따라 제2데이터추출부(228b)를 포함한다.In addition, the reception signal processing unit 220 of the sound tag system according to the embodiment includes a signal demodulation unit 222 , a despreading unit 224 , a reception side digital summer 226 , and a data extraction unit 228 . The data extraction unit 228 further includes a first data extraction unit 228a and a second data extraction unit 228b if necessary.

신호복조부(222)에 복조된 데이터는 역확산부(224)에서 각각의 직교코드(c1, c2, c3, c4, c5, c6)와 곱해져 역확산되어 6개의 데이터열로 출력되어지고, 수신측디지털합산기(226)를 거쳐 제1데이터추출부(228a)에서 원래 데이터인 d1, d2, d3로 출력된다. 이때, 추가 데이터열인 d4, d5, d6가 송신 때 추가된 경우에는 (d1, d4), (d2, d5), (d3, d6)와 같이 두 개의 사운드태그 정보를 포함한 형태로 출력되고, 제1데이터추출부(228a) 및 제2데이터추출부(228b)를 거쳐 처음 전송하고자 했던 6개의 데이터 d1, d2, d3, d4, d5, d6를 각각 출력한다. 바람직하게는 상기 제1데이터추출부(228a)에서는 최대값을 찾는 방법으로 d1, d2, d3를 각각 출력하고, 제2데이터추출부(228b)에서는 극성을 찾는 방법으로 d4, d5, d6를 출력한다.The data demodulated by the signal demodulation unit 222 is multiplied by each orthogonal code (c 1 , c 2 , c 3 , c 4 , c 5 , c 6 ) in the despreading unit 224 and despreaded to form six data streams. is output as d 1 , d 2 , and d 3 as original data from the first data extraction unit 228a through the receiving-side digital summer 226 . At this time, if the additional data strings d 4 , d 5 , d 6 are added during transmission, there are two sound tags such as (d 1 , d 4 ), (d 2 , d 5 ), (d 3 , d 6 ). The six data d 1 , d 2 , d 3 , d 4 , d 5 , d that are output in a form including information and initially transmitted through the first data extraction unit 228a and the second data extraction unit 228b 6 are printed respectively. Preferably, the first data extraction unit 228a outputs d 1 , d 2 , and d 3 as a method of finding the maximum value, respectively, and the second data extraction unit 228b finds the polarity d 4 , d 5 and d 6 are printed.

상기와 같은 과정을 거쳐 각 단계마다 얻어지는 신호파형의 모습은 도 7(송신측) 및 도 8(수신측)에 각각 도시되어 있다.A signal waveform obtained for each step through the above process is shown in FIGS. 7 (transmitting side) and 8 (receiving side), respectively.

상기와 같이 본 발명에 의하면, 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템에 의하면, 작은 소리도 멀리까지 송출가능하고 노이즈에 강인한 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템을 제공할 수 있다. As described above, according to the present invention, according to the sound tag system using the super directional speaker, it is possible to provide a sound tag system using the super directional speaker capable of transmitting even a small sound far and being strong against noise.

본 명세서에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다. Combinations of each block in the block diagram attached to this specification and each step in the flowchart may be performed by computer program instructions. These computer program instructions may be embodied in a processor of a general-purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment, such that the instructions executed by the processor of the computer or other programmable data processing equipment may be configured in the respective blocks of the block diagram or of the flowchart. Each step creates a means for performing the described functions. These computer program instructions may also be stored in a computer-usable or computer-readable memory that may direct a computer or other programmable data processing equipment to implement a function in a particular manner, and thus the computer-usable or computer-readable memory. The instructions stored in the block diagram may also produce an item of manufacture containing instruction means for performing a function described in each block of the block diagram or each step of the flowchart. The computer program instructions may also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, such that a series of operational steps are performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-executed process to create a computer or other programmable data processing equipment. It is also possible that instructions for performing the processing equipment provide steps for carrying out the functions described in each block of the block diagram and in each step of the flowchart.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.Further, each block or each step may represent a module, segment, or portion of code comprising one or more executable instructions for executing specified logical function(s). It should also be noted that in some alternative embodiments it is also possible for the functions recited in blocks or steps to occur out of order. For example, it is possible that two blocks or steps shown one after another may in fact be performed substantially simultaneously, or that the blocks or steps may sometimes be performed in the reverse order according to the corresponding function.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

본 발명의 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템에 의하면, 작은 소리도 멀리까지 지향성을 가지도록 송출가능하고 노이즈에 강인한 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템을 제공하는 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템을 제공하는 솔루션으로 활용 가능하다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.According to the sound tag system using the super directional speaker of the present invention, a sound tag system using a super directional speaker is provided, which provides a sound tag system using a super directional speaker that is strong against noise and can transmit even a small sound to have directivity far away. In the sense that it can be used as a solution that can be used as a solution for It's a potential invention.

100: 초지향성 스피커 120: 송신신호처리부 130: 주파수조합부
140: 신호송출부 200: 수신단말기 210: 신호수신부
220: 수신신호처리부 230: 장치제어부
100: super directional speaker 120: transmit signal processing unit 130: frequency combination unit
140: signal transmitting unit 200: receiving terminal 210: signal receiving unit
220: reception signal processing unit 230: device control unit

Claims (10)

초음파 영역의 반송파에 정보를 포함하는 사운드 태그를 변조하는 초지향성 스피커, 및 상기 초지향성 스피커에서 송출된 변조신호를 수신하여, 신호에 포함된 사운드 태그 정보를 분석 및 처리하는 수신단말기를 포함하는 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템에 있어서,
상기 사운드 태그를 변조하는 초지향성 스피커는,
전송하고자 하는 신호를 증폭하는 신호증폭부; 정보를 포함한 사운드 태그 정보를 직교성을 갖는 코드로 대역확산하여 전송데이터를 생성하는 전송데이터 생성부, 상기 전송데이터를 합하는 디지털합산기, 및 상기 합해진 전송데이터를 초음파 반송파에 융합하여 변조하는 신호변조부를 포함하는 송신신호처리부; 상기 사운드 태그를 포함하도록 하는 주파수 영역을 조합하는 주파수 조합부; 및 상기 신호 변조부 혹은 주파수 조합부에서 생성된 신호를 수신단말기에 전송하는 신호송출부를 포함하고,
상기 수신단말기는,
초지향성 스피커로부터 사운드 태그가 포함된 변조신호를 수신하는 신호수신부; 신호수신부에 수신된 변조신호 중 정보가 들어있는 사운드 태그 영역을 추출하는 신호분석부; 및 상기 신호분석부에서 분석된 정보에 따라, 수신단말기의 장치를 제어하는 신호처리부를 포함하되,
상기 송신신호처리부는,
정보를 포함한 사운드 태그 송신데이터를 대역확산하는 적어도 3개의 채널과 하나의 체크섬 데이터를 대역확산하는 채널을 포함하고,
상기 전송데이터 생성부는,
정보를 포함한 사운드 태그 송신데이터를 대역확산하여 생성된 제1데이터와 상기 제1데이터와 다른 제2데이터를 곱하여 전송데이터를 생성하는 데이터승산기를 포함하며,
상기 송신신호처리부에 포함되는 사운드 태그는,
18kHz ~ 20kHz의 잘 들리지 않는 가청영역 혹은 20kHz ~ 22kHz의 들리지 않는 영역을 통하여 데이터를 변조하고,
상기 주파수 조합부는,
18kHz ~ 20kHz의 잘 들리지 않는 가청영역 및 20kHz ~ 22kHz의 들리지 않는 영역의 주파수를 조합하는 것을 특징으로 하는 초지향성 스피커를 이용한 사운드 태그 시스템.
A second comprising a super directional speaker for modulating a sound tag including information on a carrier wave in the ultrasonic region, and a receiving terminal for receiving a modulated signal transmitted from the super directional speaker, and analyzing and processing sound tag information included in the signal A sound tag system using a directional speaker, comprising:
A supercardioid speaker modulating the sound tag,
a signal amplifier for amplifying a signal to be transmitted; A transmission data generator for generating transmission data by bandspreading sound tag information including information into codes having orthogonality, a digital summer for summing the transmission data, and a signal modulator for modulating the combined transmission data by fusing it with an ultrasonic carrier wave Transmission signal processing unit including; a frequency combination unit for combining a frequency domain to include the sound tag; and a signal transmitting unit for transmitting the signal generated by the signal modulating unit or the frequency combining unit to a receiving terminal,
The receiving terminal is
a signal receiving unit for receiving a modulated signal including a sound tag from the super directional speaker; a signal analysis unit for extracting a sound tag region containing information among the modulated signals received by the signal receiving unit; and a signal processing unit for controlling the device of the receiving terminal according to the information analyzed by the signal analysis unit,
The transmission signal processing unit,
at least three channels for spreading sound tag transmission data including information and a channel for spreading one checksum data;
The transmission data generation unit,
and a data multiplier configured to generate transmission data by multiplying first data generated by spreading the sound tag transmission data including information and second data different from the first data,
The sound tag included in the transmission signal processing unit,
It modulates data through the inaudible region of 18 kHz to 20 kHz or the inaudible region of 20 kHz to 22 kHz,
The frequency combination unit,
A sound tag system using a supercardioid speaker, characterized in that it combines the frequencies of the inaudible region of 18 kHz to 20 kHz and the inaudible region of 20 kHz to 22 kHz.
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