KR102420598B1 - 마이크로폰 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음성인식의 정확도를 높이기 위해 차량의 주변 잡음을 차폐할 수 있는 것으로서, 바닥면과, 상기 바닥면으로부터 수직방향으로 연장형성된 측벽으로 이루어지며, 상기 바닥면과 측벽에 의해 수납공간이 형성된 하우징; 상기 수납공간에 수납되고, 중심에는 음향홀이 형성된 코어홀더; 상기 하우징의 전면에 배치되어, 상기 하우징의 내부로 이물질이 유입되는 것을 차단하는 마이크패드; 상기 코어홀더의 내부에 수용되고, 상기 음향홀을 통해 외부로 노출되는 마이크코어;를 포함하고, 코어홀더는, 외주면에 다수개가 상호 거리를 두고 이격되어 상기 하우징의 측벽 내주면과 상호 면접촉되는 차폐돌기가 형성된다.

Description

마이크로폰 모듈{MICROPHONE MODULE}

본 발명은 마이크로폰 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 핸즈프리의 통화 음질 성능을 높이기 위해 차량의 주변 잡음을 차폐할 수 있는 마이크로폰 모듈에 관한 것이다.

차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이다.

대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다.

자동차는 사용되는 원동기에 따른 분류에 의하면 내연기관(internal combustion engine) 자동차, 외연기관(external combustion engine) 자동차, 가스터빈(gas turbine) 자동차 또는 전기자동차(electric vehicle) 등이 있다.

그 중, 전기자동차는 전기를 에너지 삼아 전기 모터를 돌리는 자동차를 뜻하며, 순수 전기자동차, 하이브리드 전기차(HEV), 플러그인 하이브리드 전기차(PHEV), 수소연료전지차(FCEV) 등이 있다.

최근 운전자, 보행자 등의 안전이나 편의를 위해 지능형 자동차(Smart Vehicle)의 개발이 활발히 되고 있다.

지능형 자동차는 정보기술(IT) 기술을 융합한 최첨단 자동차로 스마트 자동차라고도 한다.

지능형 자동차는 자동차 자체의 첨단 시스템 도입은 물론 지능형 교통 시스템(ITS)과의 연동을 통한 최적의 교통 효율을 제공한다.

또한, 이러한 지능형 자동차에 탑재되는 센서에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

더욱 상세하게는, 카메라, 음성인식장치, 적외선센서, 레이더, GPS, 라이더(Lidar), 자이로스코프 등이 지능형 자동차에 이용되고 있으며, 그 중 카메라는 사람의 눈을 대신하는 역할을 한다.

또한, 음성인식장치 기술은 물리적으로 인터페이스를 조작하지 않고서 사용자가 명령어를 발화하는 것만으로도 기기를 제어할 수 있도록 함으로써, 기기에 대한 사용성을 높여줄 수 있다.

특히, 음성인식장치 기술은 다양한 분야에 적용될 수 있는 바, 최근에는 운전자의 조작 부하를 감소시키기 위해 차량에 핸즈프리 등과 같은 기술을 적용하는 시도가 이루어지고 있다.

음성인식 기술의 적용이 효과적으로 이루어지기 위해서는 음성인식의 정확도가 어느 정도 보장되어야 한다.

따라서, 음성인식의 정확도를 높이기 위한 많은 연구 개발이 이루어지고 있는 바, 음성인식의 정확도를 높이기 위해서는 기본적으로 노이즈 또는 불필요한 음성신호 등의 제거가 효율적으로 이루어져야 한다.

한편, 일반적으로 음파의 음압에 의해 음향신호를 생성하는 마이크코어는 코어홀더에 수납된다.

그리고, 이러한 코어홀더는 하우징에 결합되고, 코어홀더의 외주면과 하우징 측벽 내주면이 상호 면접촉된다.

이때, 코어홀더의 외주면과 하우징 측벽 내주면이 상호 면접촉되는 접촉면에 미세한 공간이 형성된다.

이러한 공간은 차량의 주행 중 발생하는 차량의 진동으로 인해 코어홀더의 외주면과 하우징 측벽 내주면이 상호 부딪힐 수 있다.

또한, 상기 공간으로 인해, 마이크로폰 모듈의 전면부가 아닌 측면부 또는 후면부로 외부의 잡음이 마이크코어로 전달 될 수 있다.

이로 인해, 코어홀더의 외주면과 하우징 측벽 내주면이 상호 부딪혀서 발생되는 잡음이 마이크코어로 유입될 수 밖에 없고, 마이크코어 출력 신호의 신호대 잡음비(Signal To Noise Ratio)가 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 핸즈프리의 통화 음질 성능을 높이기 위해 차량의 주변 잡음을 차폐할 수 있는 마이크로폰 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 마이크로폰 모듈은, 바닥면과, 상기 바닥면으로부터 수직방향으로 연장형성된 측벽으로 이루어지며, 상기 바닥면과 측벽에 의해 수납공간이 형성된 하우징; 상기 수납공간에 수납되고, 중심에는 음향홀이 형성된 코어홀더; 상기 하우징의 전면에 배치되어, 상기 하우징의 내부로 이물질이 유입되는 것을 차단하는 마이크패드; 상기 코어홀더의 내부에 수용되고, 상기 음향홀을 통해 외부로 노출되는 마이크코어;를 포함하고, 코어홀더는, 외주면에 다수개가 상호 거리를 두고 이격되어 상기 하우징의 측벽 내주면과 상호 면접촉되는 차폐돌기가 형성된다.

상기 코어홀더는, 탄성재질로 이루어진다.

상기 하우징의 측벽 내주면에는 상기 차폐돌기와 대응되는 위치에 결합홈이 형성된다.

상기 차폐돌기의 길이는 상기 결합홈의 깊이보다 길다.

마이크패드는, 상기 음향홀과 연통되는 관통홀이 형성된다.

본 발명에 따른 마이크로폰 모듈은, 하우징이 프레스 가공으로 형성됨으로써, 제작비용을 절감할 수 있고, 이에 따라 마이크로폰 모듈의 제작비용 및 단가를 낮출 수 있으며, 하우징의 사양을 단일화하여 제품의 단가를 줄일 수 있고, 조립 공정을 간소화 할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 차폐돌기가 하우징 측벽의 내주면에 형성된 결합홈과 대응되는 위치에 형성되어 결합홈에 결합됨으로써, 코어홀더가 하우징에 수납될 때, 코어홀더가 하우징으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 차폐돌기가 코어홀더의 외주면과 하우징의 측벽 내주면이 상호 이격됨으로써, 차폐돌기가 코어홀더의 외주면과 하우징 측벽 내주면이 상호 부딪히는 것을 방지하여 코어홀더의 외주면과 하우징 측벽 내주면의 부딪힘에 의한 잡음이 마이크코어에 유입되는 것을 차단할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 코어홀더의 외주면과 하우징 측벽 내주면이 상호 면접촉되는 접촉면에 형성된 미세한 공간이 삭제됨으로써, 마이크로폰 모듈의 전면부가 아닌 측면부 또는 후면부로 외부의 잡음 또는 예컨대, 차량의 주행 중 발생하는 진동이 마이크코어로 전달되는 것을 효율적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 차폐돌기는 길이가 결합홈의 깊이 보다 길게 형성됨으로써, 코어홀더가 하우징으로부터 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 코어홀더의 외주면과 하우징 측벽 내주면이 상호 부딪히는 것이 방지되어 코어홀더의 외주면과 하우징 측벽 내주면의 부딪힘에 의한 잡음이 마이크코어에 유입되는 것을 차단할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로폰 모듈을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 표시된 A-A’를 따라 절단한 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로폰 모듈의 분해사시도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로폰 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 표시된 A-A’를 따라 절단한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로폰 모듈의 분해사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로폰 모듈은 마이크코어(100)와 하우징(200)과 코어홀더(300)와 마이크패드(400)를 포함한다.

마이크코어(100)는 외부로부터 진입한 음파의 음압에 의해 진동하는 진동판과, 상기 진동판에 대해 평행하게 이격 배치되는 백플레이트를 갖는 공지의 소자로서, 진동하는 진동판과 백플레이트와의 캐피시턴스 변화량을 기초로 음향신호를 생성한다.

이러한 마이크코어(100)는 하우징(200)의 내부에 수납된 코어홀더(300)의 내부에 수용된다.

하우징(200)은 바닥면(210)과, 상기 바닥면(210)으로부터 수직방향으로 연장된 측벽(220)으로 이루어지며, 바닥면(210) 및 측벽(220)에 의해 코어홀더(300)가 수납되는 수납공간(230)이 형성된다.

그리고, 하우징(200)은 금속재질의 중공 원기둥형상으로 형성되며, 프레스 가공으로 형성됨이 바람직하다.

따라서, 하우징(200)은 프레스 가공을 통하여 형성함으로써, 제작비용을 절감할 수 있고, 이에 따라 마이크로폰 모듈의 제작비용 및 단가를 낮출 수 있다.

또한 하우징(200)의 사양을 단일화하여 제품의 단가를 줄일 수 있고, 조립 공정을 간소화 할 수 있다.

이러한 하우징(200)은 측벽(220)에 결합홈(221)이 형성된다.

결합홈(221)은 하우징(200)의 측벽(220) 내주면에 형성된 것으로서, 코어홀더(300)가 하우징(200)에 수납될 때, 코어홀더(300)와 결합된다.

이로 인해, 결합홈(221)은 코어홀더(300)가 하우징(200)으로부터 이탈되는 것을 방지한다.

코어홀더(300) 탄성재질로 이루어진 것으로서, 하우징(200)의 수납공간(230)에 수납된다.

코어홀더(300)는 탄성재질로 이루어짐으로써, 하우징(200)의 수납공간(230)에 수납될 때, 탄성적으로 수납될 수 있다.

그리고, 코어홀더(300)는 일면이 하우징(200)의 바닥면(210)에 밀착되고, 외주면은 하우징(200)의 측벽(220) 내주면과 상호 면접촉된다.

이러한 코어홀더(300)는 음향홀(310) 및 차폐돌기(320)가 형성된다.

음향홀(310)은 코어홀더(300)의 중심에 형성된 것으로서, 코어홀더(300)의 내부에 수용된 마이크코어(100)에서 마이크코어(100)의 전면이 외부로 노출되도록 한다.

그리고, 음향홀(310)은 코어홀더(300)의 외부로부터 사용자의 음성이 유입되고, 음향홀(310)을 통해 유입된 사용자의 음성은 마이크코어(100)로 전달 된다.

특히, 음향홀(310)은 마이크코어(100)에 의해 덮혀진다.

이로 인해, 음향홀(310)은 마이크로폰 모듈의 외부로부터 음향홀(310)을 통해 유입되는 사용자의 음성을 마이크코어(100)로 효과적으로 전달할 수 있다.

차폐돌기(320)는 하우징(200) 측벽(220)의 내주면에 형성된 결합홈(221)과 대응되는 위치에 형성된 것으로서, 코어홀더(300)의 외주면에서 길이방향을 따라 거리를 두고 이격된다.

이러한 차폐돌기(320)는 결합홈(221)에 결합되어 코어홀더(300)가 하우징(200)에 수납될 때, 코어홀더(300)가 하우징(200)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 차폐돌기(320)는 코어홀더(300)의 외주면과 하우징(200)의 측벽(220) 내주면이 상호 이격되도록 한다.

이로 인해, 마이크로폰 모듈의 외부로부터 잡음 또는 예컨대, 차량의 주행 중 발생하는 진동이 전달되어도, 코어홀더(300)의 외주면과 하우징(200) 측벽(220) 내주면이 상호 부딪히는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 코어홀더(300)의 외주면과 하우징(200) 측벽 내주면이 상호 면접촉되는 접촉면에 형성된 미세한 공간이 삭제됨으로써, 마이크로폰 모듈의 전면부가 아닌 측면부 또는 후면부로 외부의 잡음 또는 예컨대, 차량의 주행 중 발생하는 진동이 마이크코어(100)로 전달되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.

따라서, 차폐돌기(320)는 코어홀더(300)의 외주면과 하우징(200) 측벽(220) 내주면의 부딪힘에 의한 잡음이 마이크코어(100)에 유입되는 것을 차단할 수 있음으로서, 핸즈프리 등과 같은 차량의 음성인식기술의 성능을 향상시킬 수 있다.

한편, 차폐돌기(320)는 길이가 결합홈(221)의 깊이 보다 길게 형성된다.

즉, 다수개의 차폐돌기(320) 사이에 코어홀더(300) 외주면은 하우징(200)의 내주면으로부터이격되어 상호 접촉되지 않은 상태로 결합된다.

이로 인해, 결합홈(221)과 차폐돌기(320)는 코어홀더(300)가 하우징(200)에 수납될 때, 코어홀더(300)가 하우징(200)으로부터 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 코어홀더(300)의 외주면과 하우징(200) 측벽(220) 내주면이 상호 이격됨으로써, 코어홀더(300)의 외주면과 하우징(200) 측벽(220) 내주면이 상호 부딪히는 것이 방지되어 코어홀더(300)의 외주면과 하우징(200) 측벽(220) 내주면의 부딪힘에 의한 잡음이 마이크코어(100)에 유입되는 것을 차단할 수 있다.

이하 표 1은 하우징의 측벽 내주면에 차폐돌기(320) 없이 코어홀더의 외주면을 상호 면접촉 시키고 마이크로폰 모듈에 96dB의 테스트 신호를 유입시킨 경우(실험예1)와, 하우징(200)의 측벽(220) 내주면에 코어홀더(300)의 차폐돌기(320)를 상호 면접촉 시키고 마이크로폰 모듈에 96dB의 테스트 신호를 유입시킨 경우(실험예2)를 비교한 실험결과를 나타낸 표이다.

그리고, 상기 비교실험은 코어홀더(300)의 전면에 음향유입 차단부재를 부착하여 음향홀(310)을 통해 테스트 신호가 유입되는 것을 차단하였다.

표 1에 나타난 바와 같이 차폐돌기(320)가 하우징(200)의 측벽(220) 내주면에 상호 면접촉된 구조로 이루어진 실험예2의 경우 신호대잡음비가 -12dB인 반면, 차폐돌기(320) 없이 코어홀더의 외주면이 하우징의 내측면에 상호 면접촉된 실험예1의 경우에는 신호대잡음비가 -4Db인 실험결과를 얻었다.

즉, 실험예2는 실험예1에 비하여 신호대잡음비가 8dB 개선된 것으로 나타났다.

따라서, 실험예2와 같이 차폐돌기(320)가 하우징(200)의 측벽(220) 내주면으로부터 상호 이격된 구조로 이루어진 경우, 잡음이 마이크코어(100)로 유입되는 것이 효과적으로 차단됨을 알 수 있다.

한편, 본 발명에서는 하우징(200)의 측벽(220) 내주면에 결합홈(221)이 형성된 것으로 설명하였지만, 코어홀더(300)의 외주면과 하우징(200)의 측벽(220) 내주면이 상호 이격되고, 하우징(200)과 코어홀더(300)가 견고하게 조립될 수 있다면, 하우징(200)의 측벽(220) 내주면에는 결합홈(221) 없이 코어홀더(300)가 끼움방식으로 결합됨도 가능하다.

마이크패드(400)는 하우징(200)의 전면에 배치되는 것으로서, 하우징(200)의 내부로 이물질이 유입되는 것을 차단한다.

이러한 마이크패드(400)는 음향홀(310)과 대응되는 위치에 음향홀(310)과 연통되는 관통홀(410)이 형성된다.

이로 인해, 관통홀(410)은 음향홀(310)을 통해 마이크코어(100)의 전면이 외부로 노출되어 사용자의 음성이 용이하게 유입될 수 있다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명의 마이크로폰 모듈은 하우징(200)이 프레스 가공으로 형성됨으로써, 제작비용을 절감할 수 있고, 이에 따라 마이크로폰 모듈의 제작비용 및 단가를 낮출 수 있으며, 하우징(200)의 사양을 단일화하여 제품의 단가를 줄일 수 있고, 조립 공정을 간소화 할 수 있다.

그리고, 차폐돌기(320)가 하우징(200) 측벽(220)의 내주면에 형성된 결합홈(221)과 대응되는 위치에 형성되어 결합홈(221)에 결합됨으로써, 코어홀더(300)가 하우징(200)에 수납될 때, 코어홀더(300)가 하우징(200)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 차폐돌기(320)가 코어홀더(300)의 외주면과 하우징(200)의 측벽(220) 내주면이 상호 이격됨으로써, 차폐돌기(320)가 코어홀더(300)의 외주면과 하우징(200) 측벽(220) 내주면이 상호 부딪히는 것을 방지하여 코어홀더(300)의 외주면과 하우징(200) 측벽(220) 내주면의 부딪힘에 의한 잡음이 마이크코어(100)에 유입되는 것을 차단할 수 있다.

그리고, 코어홀더(300)의 외주면과 하우징(200) 측벽 내주면이 상호 면접촉되는 접촉면에 형성된 미세한 공간이 삭제됨으로써, 마이크로폰 모듈의 전면부가 아닌 측면부 또는 후면부로 외부의 잡음 또는 예컨대, 차량의 주행 중 발생하는 진동이 마이크코어(100)로 전달되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.

아울러, 차폐돌기(320)는 길이가 결합홈(221)의 깊이 보다 길게 형성됨으로써, 코어홀더(300)가 하우징(200)으로부터 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고, 코어홀더(300)의 외주면과 하우징(200) 측벽(220) 내주면이 상호 부딪히는 것이 방지되어 코어홀더(300)의 외주면과 하우징(200) 측벽(220) 내주면의 부딪힘에 의한 잡음이 마이크코어(100)에 유입되는 것을 차단할 수 있다.

본 발명은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

100: 마이크코어 200: 하우징
210: 바닥면 220: 측벽
221: 결합홈 230: 수납공간
300: 코어홀더 310: 음향홀
320: 차폐돌기 400: 마이크패드
410: 관통홀

Claims (5)

1. 바닥면과, 상기 바닥면으로부터 수직방향으로 연장형성된 측벽으로 이루어지며, 상기 바닥면과 측벽에 의해 수납공간이 형성된 하우징;
   상기 수납공간에 수납되고, 중심에는 음향홀이 형성된 코어홀더;
   상기 하우징의 전면에 배치되어, 상기 하우징의 내부로 이물질이 유입되는 것을 차단하는 마이크패드;
   상기 코어홀더의 내부에 수용되고, 상기 음향홀을 통해 외부로 노출되는 마이크코어;를 포함하고,
   상기 코어홀더는,
   외주면에 다수개가 상호 거리를 두고 이격되어 상기 하우징의 측벽 내주면과 상호 면접촉되는 차폐돌기가 형성되며,
   상기 하우징의 측벽 내주면에는 상기 차폐돌기와 대응되는 위치에 결합홈이 형성되고,
   상기 차폐돌기의 길이는 상기 결합홈의 깊이보다 길며,
   상기 차폐돌기는 상기 코어홀더의 외주면에서 축 방향으로 다수개가 상호 거리를 두고 이격되고, 상기 차폐돌기의 외주면의 둘레를 따라 연장된 것
   인 마이크로폰 모듈.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 코어홀더는, 탄성재질로 이루어진 것
   인 마이크로폰 모듈.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   마이크패드는, 상기 음향홀과 연통되는 관통홀이 형성된 것
   인 마이크로폰 모듈.
   
   
   

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