KR20000068614A - 잡음 제어 장치 - Google Patents

Abstract

음압 차동 마이크로폰의 전면에 부딪치는 주변 잡음의 잡음 제거를 위한 장치. 본 발명의 장치는 마이크로폰의 전면에 부딪치는 주변 잡음을 마이크로폰의 후면에도 부닺치도록 곡선 반사기(24, 25)를 활용한다. 또한, 곡선 반사기는 마이크로폰의 전면을 향하는 화자의 목소리를 마이크로폰의 후면으로부터 멀리 비껴가게(68)한다.

Description

잡음 제어 장치{Noise control device}

마이크로폰 유니트는 보통 원하지 않은 잡음이 발생된 환경에서 보통 동작한다. 예를 들어, 전화상으로 누군가가 말하는 것을 듣고 있는 사람은, 그 사람이 잡음-제거 마이크로폰이 없는 전화기에 말하고 있다면, 기계류, 교통수단들로부터 발산되어 나오는 소리 또는 주변의 소리들에 의해 말하는 사람(화자)의 목소리로부터 주의가 산만해질 수 있다.

많은 잡음-제거 마이크로폰 소자 설계는, 소리를 전측 및 후측 두 포트로 들어가게 하고 마이크로폰에 의해 발생되는 거의 아무 신호로도 귀착되지 않는 반대 방향들에 있는 다이아프램에 신호를 동시에 부딪치게 하는, 전측 및 후측 포트들을 사용한다. 이 기술은 전화 송수화기 전송기 및 헤드셋과 같이 매우 다양한 주요 마이크로폰들에 적용된다. 어떤 사람들은 좀 더 주파수 응답적인 것을 만들기 위해 후측 포트로의 음향 튜닝을 이용한다.

잡음-제거 마이크로폰은 그 동작에 있어서 두가지 요인에 종속된다. 첫번째 요인은 마이크로폰(보통 양방향의)의 극의 형태와 감소될 노이즈가 마이크로폰의 최대 감도 축상에 있지 않다는 가정이다. 두번째 요인은 마이크로폰에 인접한 음원(즉, 전측 사운드 포트로 들어가는)에 대한 것과 마이크로폰과 거리를 가진 음원(즉, 전측 및 후측 사운드 포트로 들어가는)에 대한 양방향 마이크로폰의 서로 다른 응답이다.

음원이 마이크로폰의 전측 사운드 포트에 인접할 때, 음압은 후측에서 보다 전측에서 몇 배 더 클 것이다. 마이크로폰이 두 입구에서의 음압 차에 반응하기 때문에, 음압이 그 크기에 있어 두 입구에서 같은 곳에서는, 가까운 곳에서 말한 것이 먼곳의 소리보다 질적으로 보다 높은 감도를 제공할 것이다.

전측 및 후측 사운드 포트 마이크로폰 설계에 고유한 구조 제한들 때문에, 마이크로폰의 한 포트는 항상 보다 민감하다. 이것은 다이아프램에 대한 지지 구조를 제공할 필요 및 후측 사운드 포트 마이크로폰 소자로 들어가는 소리에 대해, 그 구조가 제공한 결과적 임피던스로 인한 것이다. 실제로, 덜 민감한 포트가 바람직하지 못한 백그라운드 잡음들을 포획하고(캡춰링, capturing) 무효화(널링, nulling)하기 위해 활용되는 반면, 보다 민감한 포트는 바람직한 사운드를 포획하도록 전면을 향한다.

소자의 전측과 후측의 감도가 같다면, 같은 음압의 잡음이 마이크로폰으로의 두 입구에 놓여질 때마다 이론적으로 100% 잡음 거부가 가능할 것이다. 그러나 실제로는 현재의 사용가능한 마이크로폰 소자를 사용하여 겨우 10 내지 20dB 잡음 감소만이 가능하며 이것도 약 3kHz 이하의 주파수에 대해서만 그러하다.

주파수 응답은 잡음-제거 마이크로폰을 차별화하는 다른 요인이다. 주파수 응답은 근거리 필드에서는(즉, 전측 사운드 포트에 근접한 음원) 오디오 대역에 걸쳐 본질적으로 평평하다. 원거리 필드에서(즉, 멀리 있는 음원), 주파수 응답은 유니트의 전측과 후측에서의 음압이, 공진이 일어나는 180도 위상차가 나는 점에 있기까지 주파수에 따라 증가한다. 어떤 주파수에서, 마이크로폰은 축방향으로 근거리 필드 소리들에 보다 축방향으로 원거리 필드 소리들에 더 민감하게 된다. 이 크로스오버 주파수는 보다 길게 포트가 분리된 마이크로폰보다 보다 짧게 포트가 분리된 마이크로폰에 대해 보다 높은 주파수에서 발생할 것이다.

잡음-제거에 사용되는, 전기적이고도 기계적인 몇몇 장치들이 존재하나 처리, 반사의 효과, 측정의 어려움, 비용 및 동작 환경에 대한 필요와 같은 잠재적인 결점을 가지고 있다. 예를 들어, 사람의 소리가 주변 잡음인 환경에서, 주변 사람의 소리가 바람직한 화자의 목소리와 같은 주파수에 있고 주변 잡음이 일정하거나 주기적이지 않기 때문에, 필터링과 같은 신호 처리 기술이 효과적으로 사용될 수 없다.

본 발명은 일반적으로 잡음-제거 마이크로폰 및 관련 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 랜덤 잡음을 가지는 환경에 사용하기 위한 양방향 잡음 제어 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 장치에 대한 투시도이다.

도 2는 전화 송수화기에 있는 장치의 평면도이다.

도 2a는 장치의 상면도이다.

도 2b는 장치 맨위의 개구로부터 마이크로폰을 제거한 도2의 일부인 도 2a의 확대된 상면도이다.

도 3은 장치의 후측 측면도이다.

도 4는 장치의 전측 측면도이다.

도 5는 장치의 우측 측면도이다.

도 6은 장치의 좌측 측면도이다.

도 7은 장치의 밑면도이다.

도 8a는 도 2a의 라인 8A-8A를 따라 절개된 단면도이다.

도 8b는 도 2a의 라인 8B-8B를 따라 절개된 단면도이다.

도 9는 장치와 상호작용하는 화자의 목소리의 다이어그램적 표현이다.

도 10은 장치와 상호작용하는 주변 잡음의 다이어그램적 표현이다.

도 11은 종래의 잡음 제거 송수화기의 근거리 필드 응답 및 원거리 필드 응답에 대한 그래프이다.

도 12는 본 발명에 따른 장치의 근거리 필드 응답 및 원거리 필드 응답에 대한 그래프이다.

본 발명의 장치는 배경 잡음을 없애거나 거부하기 위해 사용되는 음압 차동마이크로폰의 기능을 개선시킨다. 음압 차동 마이크로폰 및 본 발명에 따른 장치가 함께 사용될 때, 그들은 상용적으로 사용가능한 기술의 기능을 넘어서는 전기음향 잡음 거부 시스템을 형성한다.

본 발명은 동일한 주변 잡음을 마이크로폰의 후측으로 향하게 함으로써 음압 차동 마이크로폰의 전면에서의 주변 잡음 침해의 높은 제거 정도의 효과를 초래한다. 본 발명은 주변 잡음(목소리, 일정하지 않은 잡음, 비주기 잡음 및 랜덤 잡음을 포함하는)을, 마이크로폰 후측쪽의 상대적으로 보다 높은 임피던스를 극복하도록 마이크로폰 후쪽의 음의 세기를 상대적으로 약간 더 높게 한 채 마이크로폰의 양쪽에 동시에 들어가게 하여, 결국 잡음 음파의 효과를 무효화한다. 또한, 본 발명은 화자의 목소리(즉, 전송되길 바라는 소리)를 마이크로폰의 후측으로부터 멀리 비껴가게 한다.

본 발명은 곡선 반사기를 이용하여 마이크로폰의 후측 포트가 가장 큰 주변 잡음의 원천과 나란하지 않을 때에도 주변 잡음을 마이크로폰의 후측으로 향하도록 한다. 또, 마이크로폰의 후측으로 들어가는 주변 잡음의 음압은 마이크로폰의 후측으로 리드하는 개구보다 커지게 된 곡선 반사기에 의해 증가된다. 그러한 발명에 의해, 마이크로폰의 전측으로 들어가는 주변 잡음 음파는 마이크로폰의 후면으로 수렴하는 같은 주변 잡음에 의해 마이크로폰에서 제거된다. 곡선 반사기는 화자의 목소리가 마이크로폰의 전측에만 들어가도록 하기 위해, 말하고 있는 목소리를 마이크로폰의 후쪽으로부터 멀리 비껴가게 작용하기도 한다. 이것은 자기-제거를 막기위해 필수적인 것이다.

한 양상에 있어, 본 발명은, 방향성 마이크로폰과 함께 사용하기 위한, 배리어 소자의 전측에 위치한 제1음개구 및 배리어 소자의 후측에 위치한 제2음개구를 포함하는 하우징을 구비한 잡음-제어 장치를 제공한다. 그 하우징은, 사용자의 목소리를 제2음개구로부터 비껴가게 하고 주변 잡음을 제2음개구로 편향되게 하는, 배리어 소자의 후측으로부터 뻗어나온 곡선 반사기를 구비한다.

다른 양상에 있어, 본 발명은 음-수신 전측 및 음-수신 후측 모두를 구비한 마이크로폰을 가진 잡음-제거 장치를 제공한다. 하우징은 마이크로폰의 음-수신 전측 및 음-수신 후측과 각각 통신하는 전측의 제1음개구와 후측의 제2음개구를 가지고 중앙에 놓여진 배리어 소자를 구비한다. 하우징은 배리어 소자의 뒷쪽으로부터 각각 뻗어나와 사용자의 목소리는 제2음개구로부터 비껴가게하고 주변 잡음은 제2음개구로 편향되게 하는 제1곡선 반사기 및 제2곡선 반사기를 구비한다.

또 다른 양상에 있어, 본 발명은 음-수신 전측 및 음-수신 후측을 구비한 마이크로폰을 포함하는 잡음-제거 장치를 제공한다. 하우징은 마이크로폰의 음-수신 전측 및 후측과 각각 통신하는 전측의 제1음개구 및 후측의 제2음개구를 가진채 중앙에 놓여진 배리어 소자와, 사용자의 목소리를 제2음개구로부터 비껴가게 하고 주변 잡음을 제2음개구에 편향되도록 하기 위한 영역들을 구비한다.

본 발명의 장치(20)는 주변 잡음 환경에 사용될 때 목소리 인식 및 스피치(speech) 전송을 위한 음압 차동 마이크로폰(즉, 양방향 마이크로폰)(22)의 잡음 제거 효과를 개선시킨다. 본 발명은 비행기 전화, 휴대폰, 카폰, 송수화기 및 스테이지 마이크로폰등(으로 제한된것은 아니나)과 같은 여러 다양한 환경 및 장치에서와 마찬가지로 목소리 인식 시스템에서 여기서의 예로서 사용되는 것처럼, 전화 송수화기와 함께 사용될 수 있다. 본 발명은 특히 랜덤한 주변 사람의 말 잡음이 있는 환경(가령, 주식 거래장 및 무역 룸들), 비주기적 잡음 또는 일정하지 않은 잡음이 있는 환경에서 특히 잘 동작하지만, 주변 잡음이 일정하거나 주기적이고 말 잡음이 아닌 환경에서도 적용될 수 있다. 본 발명은 일반적으로 주파수 범위가 4kHz까지나 그 이하인 통상의 장치들과 대조적으로, 주파수 범위 8kHz 까지에 걸쳐 신호대 잡음비를 개선함으로써 음성 인식과 스피치 전송 명확도를 개선시킨다.

예시된 본 장치(20)의 실시예는 오리지널 전송기 대신 표준 전화 송수화기(30)에 나사로 고정시킨 것이다. 전기적 접촉(34 및 36)을 갖는 하우징 어답터(32)(도 7 및 도 8a)는 송수화기(30)와 적합한 접촉을 이루도록 하우징(38)에 부착된다. 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 인식될 수 있듯이, 하우징 어답터(32)는 본 발명이 사용되는 어떤 장치에라도 맞도록 된 다양한 형태들중 어떤 것이라도 될 수 있다. 본 발명이 사용될 수 있는 어떤 장치에서는 하우징 어답터를 필요로하지 않는다.

본 발명의 장치(20)는 한쌍의 곡선 반사기(24 및 25)와 음향 배리어 소자(26)를 사용하여 화자의 목소리를 후측 포트로부터 비껴가게 하면서 상술한 바와 같은 음압 차동 마이크로폰(22)의 후측 포트(미도시)로 주변 잡음를 응집한다. 배리어 소자(26)는 장치(29)의 폭을 가로질러 뻗어나가고 곡선 반사기(24 및 25)와 함께 한쌍의 개방 음 응집 구역(도 5의 28, 29)을 형성한다. 이들 그림은 도 8a, 도 9 및 도 10의 단면에 도시되어 있다.

장치(20)는, 도시된 실시예에서 오리지널 전송기 대신 표준 전화 송수화기에 나사로 고정되도록 설계된 베이스(40)를 구비한다. 여기서의 묘사의 목적들을 위해, x, y 및 z 방향이 도 1에 정의된다. x-방향은 배리어 소자(26)의 일반적인 길이 방향으로 하우징(38)을 가로질러 있는 것으로 정의된다. 이 방향이 "일반적인" 방향에 있다고 말해지는 이유는 배리어 소자(26)가 자신의 제1단(42)으로부터 제2단(44)으로 점점 가늘어지기 때문이다. 따라서 x-방향은 배리어 소자의 길이를 따라 달리는 중앙선의 방향에 있다. 배리어 소자(26)는 송수화기로 말하고 있는 사용자들이 그들의 볼을 보다 넓은 단에 대어 놓을 수 있도록 제1단(42)에서 보다 넓지만 배리어 소자가 한쪽 단에서 더 넓어야만 할 필요는 없다. 배리어 소자(26)는 플랜지(46 및 47)에 의해 제1단(42)에서, 플랜지(47 및 48)에 의해 제2단(44)에서 지지된다. 도 2b, 도 8a 및 도 8b에서 가장 잘 보여진 개구(50)는 배리어 소자(26)를 통해 마이크로폰(22)에 하우징된다. 와이어(52)는 전기적인 접촉(34 및 36)을 이루기 위해 홀(54 및 55)을 통해 장치(20) 아래로 관통하여 뻗어나간다.

곡선 반사기(24 및 25)는 배리어 소자(26)의 중앙선을 따라 정점(도 2b, 도 8a 내지 도 10의 56)에 도달할때 까지 y 및 z방향(즉, 깊이 및 높이 방향)으로 곡선을 그린다. 곡선 반사기(24 및 25)는 초기에 베이스(40)에서 천천히 일어나서 정점(56)에 근접하면서 가파르게 증가함으로써, 연속 가변 곡선면을 형성한다. 연속 가변 곡선면은 반-원형 곡선 표면과 대조적인 것으로서, 반사기가 넓은 주파수 범위에 걸쳐 최소의 공진으로 음향을 반사하도록 하는 것이 바람직하다. 이 연속 가변 곡선면은 단순한 수학식에 따를 필요가 없고, 반-타원, 준-타원 또는 매우 다양한 연속 가변 곡선면들중 어떤 것이라도 될 수 있다. 공진을 제거하거나 최소화하는 것의 촉진에 있어서, 배리어 소자(26)의 후측 또는 하측(60)과 곡선 반사기의 교차점은 슬롯(58 및 59) 주위에 비튜브형 음 응집 영역(28 및 29)을 형성한다. 다른 말로 하면, 배리어 소자와 곡선 반사기의 하측에 의해 경계 지어진 공간은 종래 기술의 파이프 모양 구조가 자주 행한 것 같은, 어떤 주파수에서 공진을 발생할 수 있는 대기의 열(column of air)을 형성하지 않는다. 오히려 음 응집 영역(28 및 29)은 슬롯(58 및 59) 주위의 공진을 제거하거나 적어도 최소화하도록 인간의 귀와 유사한 "개방된" 반사기 시스템이다.

곡선 반사기(24 및 25)의 한 목적은 슬롯(58 및 59)을 통해 주변 잡음을 마이크로폰(22)의 후측으로 반사 및 응집하는 것이다. 슬롯(도 8a의 58 및 59)은 개구(50)가 배리어 소자(26)를 통해 정점(56)위로 존재한 곳에 형성된다. 따라서, 슬롯(58 및 59)은 각각, x 방향에 있는 개구(50)의 길이와 같은 길이를 가지고 y 방향에 있는 개구(50)의 폭의 절반과 같은 폭을 가진다. 반사기(24 및 25)의 연속 가변 곡선면은, 주변 잡음이 배리어 소자(26)의 후측, 슬롯(58 및 59) 및 마이크로폰(22)의 후측으로 향하게 하기 위해, 어떤 반사각이 있는 주변 잡음(70)의 입사각을 보장하도록 돕는다(도 10). 또한, 곡선 반사기(24 및 25)가 슬롯(58 및 59)에 비해 훨씬 크기 때문에 반사기는, 보다 나은 잡음-제거를 위해 주변 잡음이 실질적으로 같은 음압으로 마이크로폰의 음-수신 전측 및 음-수신 후측에 부딪치게 하기 위해, 마이크로폰 내부 지지 구조의 고유 음향 임피던스를 극복하도록 마이크로폰(22)의 수신 후측으로의 주변 잡음의 음압을 증가시킨다.

곡선 반사기(24 및 25)의 다른 목적은 마이크로폰의 전후측으로 들어가는 화자의 목소리에 의해 야기된 화자 목소리의 자기-제거를 감소시키거나 없애기 위해 마이크로폰(22)의 후측으로부터 화자 목소리를 멀리 비껴가도록 하게 하는 것이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 화자(66)의 목소리(64, 실선의 파선)는 일반적으로 장치(20)의 주축(62)을 따라 배리어 소자(26)의 꼭대기를 향해 마이크로폰의 전면 입구로 들어간다. 그 목소리 음향(64)이 배리어 소자를 지난 후, 그것은 반사기(24 및 25)에 의해 마이크로폰의 후측 입구로부터 멀리 비껴간다(점선의 파선, 68). 화자(66)의 목소리(64)를 마이크로폰의 후측으로부터 멀리 반사하는 것은, 종래 기술의 송수화기가 보통 화자 목소리에 대해 자기-제거를 가지기 때문에 종래 기술의 송수화기보다 10dB 게인을 더 발생할 수 있다. 배리어 소자(26)의 가장자리 주위를 지나는 화자 목소리의 양을 감소시키기 위해, 그 가장자리의 모양은 가장자리 주위의 굴절을 감소시키거나 화자의 목소리를 멀리 반사시키기 적합하도록 될 것이다. 반사기(24 및 25)는 (한정되는 것은 아니나)플라스틱, 폼(foam) 및 고무와 같은 다양한 종류의 물질들중 하나일 수 있다.

마이크로폰에서의 잡음 음압의 효과를 제거하기 위한 한 방법은, 마이크로폰의 전면에 의해 느껴진 잡음 음압이 그 이면에 의해 느껴진 것과 같도록 보장하는 것이다. 도 10에서 잡음(70)은 강도 I₀를 갖는 분산된 구형 원천으로서 모델링된다. 구형 잡음원이 마이크로폰(22)의 중심으로부터 반지름 R에 위치되어 있다고 가정한다. 마이크로폰의 전면에서 느껴진 잡음 음압은 반구 위에 걸쳐 잡음 필드를 적분함으로써 얻어진다:

여기서, A는 마이크로폰의 표면 영역, c는 대기중의 음속, N_f는 마이크로폰의 전면에 부딪치는 잡음 음압이다.

마이크로폰의 후면에서 느껴진 잡음 음압은 반사기 특성에 따른다. 균방성을 위해, 선형 탄성 고체 반사기, 음향 반사도이 주어진다"

여기서는 대기 밀도, c는 대기중 음속,은 반사기 매질의 밀도, c_l은 반사기 매질에서의 음속,는 입사각이다. 주의깊은 연구는, 음향 반사도가 대부분의 금속 고체에 있어서 거의 균일하다고 가리키고 있다. 본 발명의 반사기에 대해 선택된 물질도 또한 균일한 반사도를 가진것으로 나타내질 수 있다. 스넬의 법칙을 적용한, 반사에 의한 잡음 음압은 다음과 같다:

여기서, y=f(x)는 반사기의 모양을 결정하는 함수이다. 이 함수는 N_f= N_b이도록 선택된다. 몇몇 함수 가족들은 주어진 잡음 음압 정합(matching) 기준을 만족시킨다. 이들 가족들중의 함수들은 3가지 기준을 만족시키도록 선택된다. 첫번째 기준은 잡음 제거가 요망되는 주파수 범위이다. 현 스피치 어플리케이션에 대해, 0에서 8000kHz까지의 주파수 범위가 요망된다. 전면에 부딪치는 반사되지 않은 파를 후면에 부딪치는 반사된 파와 비교함으로써 반사된 파가 반사되지 않은 파에 뒤쳐져 따라간다는 것을 쉽게 알 수 있다. 따라서, 모양 함수는 지상(phase lag)이 최소가 되도록 선택된다. 두번째 기준은 그 모양이 마이크로폰으로 다시 반사되는 근거리 필드 음의 양을 최소화한다는 것이고, 세번째 기준은 그 표면이 쉽게 제조될 수 있어야 한다는 것이다.

잡음 거부 또는 제거는 두가지 조건하에서 참조 마이크로폰의 신호를 시험(할) 마이크로폰의 신호에 비교함으로써 측정된다. 첫번째 조건은 가까운 범위내에서 마이크로폰으로 말하고 있는 사람을 시뮬레이트하기 위해, 두 마이크로폰을 가깝게 말하고 있는 목소리(즉, 근거리 필드)에 종속되게 두는 것이다. 두번째 조건은 두 마이크로폰을 주변 룸 잡음(즉, 먼거리 필드)에 종속되게 두는 것이다. 그 두 조건에 대한 각 마이크로폰들의 반응들 사이의 차가 마이크로폰의 잡음 거부 또는 제거 효과의 척도가 된다. 본 발명은 종래기술의 잡음-제거 송수화기와 대조하여 테스트되었다. 본 발명과 종래 기술의 송수화기 각각은 이상적인 마이크로폰 소자(즉, 일렉트레츠, electrets)를 활용하였다. 종래기술 장치의 응답은 도 11에 그려지고 본 발명의 응답은 도 12에 그려진다.

두 마이크로폰들은, 잡음 거부 특성은 없지만 20Hz 부터 20kHz까지 잘 정의된 평평한 응답을 보이는 페비 에로 10(Peavey ERO) 참조 마이크로폰의 응답에 자신들의 응답을 각각 비교함으로써 잡음 거부에 대해 테스트된다. 참조 마이크로폰 및 시험 마이크로폰은 노이스 소스로부터 서로 같은 거리에 있는 서로에게 매우 근접하여 놓여진다. 근거리 필드 음원은 머리부분 안쪽에 장착된 JBL 제어 마이크로 라우드스피커를 가진 인간 차원의 음향 모형에 의해 제공된다. 라우드스피커는 입 개구를(mouth opening) 통해 존재한 음을 발생하였다. 참조 마이크로폰과 시험 마이크로폰은 그 입 개구로부터 2 센티미터 떨어진 곳에 위치하였다. 원거리 필드 주변 잡음원은 모형으로부터 약 10 피트 떨어져 있는 이동가능한 스탠드위에 장착된 다른 JBL 제어 마이크로 라우드스피커에 의해 제공되었다.

휴렛 패커드 3566 두 채널 다이나믹 스펙트럼 분석기가 잡음원 및 측정을 위해 사용되었다. 300밀리볼트의 백색 잡음 신호는 증폭되어(McGowen 354SL) 모의 라우드스피커에 연결되었다. 잡음 신호는 시험 마이크로폰과 참조 마이크로폰 각각에서 80dB 음압으로 조정되었다. 참조 마이크로폰이 분석기의 채널 1으로 라우팅하고 테스트 마이크로폰이 분석기의 채널 2로 라우팅하면서 마이크로폰들은 Makie 1202 믹서를 통해 분석기로 라우팅된다. 주파수 응답 모드의 분석기로, 자동으로 그들의 파워 출력을 나누는 휴렛 패커드 3566 에 의해 두 신호들이 분석되었다.

근거리 필드 응답을 그린 후, 증폭기는 원거리 필드 라우드스피커로 스위칭되었고 마이크로폰을 이동시키지 않은채 음압은 테스트 마이크로폰 및 참조 마이크로폰 각각에서 80dB로 다시 조정되었다. 라우드스피커와 마이크로폰들 사이에 더해진 거리때문에 증폭기의 볼륨을 높일 필요가 있었다. 원거리 필드 응답은 각 마이크로폰이 원거리 음향에 대해 얼마나 덜 응답하는지를 측정하기 위해 그려졌다. 근거리 필드와 원거리 필드 응답 사이의 차이가 마이크로폰의 잡음 거부의 척도이다.

도 11에서, 위쪽 트레이스(72)는 종래 기술 송수화기의 근거리 필드 응답이다. 종래기술 송수화기가 참조 전화기보다 10dB 적은 게인이었으나 매우 평평한 응답을 가졌음을 가리키면서, 종래 기술 송수화기는 50Hz 내지 8kHz의 주파수 범위에 걸쳐 거의 -10dB 크기 라인을 따랐다. 아래쪽 트레이스(74)는 송수화기가 근거리 필드보다 원거리 필드에 더 민감해졌기 때문에 "작동을 멈추기" 시작하는 점인 약 3.5kHz까지 10dB 과 20dB사이에서 변화하는 마이크로폰의 원거리 필드 응답이다.

도 12에서, 같은 마이크로폰 소자가 다음 과정에 따라 본 발명의 장치를 가진 전화기 송수화기에서 테스트되었다. 근거리 필드 응답(76)은 본 발명의 송수화기가 거의 참조 마이크로폰과 같은 게인을 가짐을 나타내는 0.0dB 라인을 따라 이어졌다. 또한, 본 발명의 장치의 잡음 거부는 아래쪽 트레이스(78)에서 보여진 바와 같이 6.4kHz와 그 너머까지 10dB 내지 40dB사이의 범위를 이루면서 훨씬 커졌다.

본 발명이 그 정신과 필수적인 특성으로부터 벗어나지 않고 다른 특정 형태로 실시될 수 있다는 것이 이 기술 분야의 숙련된 자들에 의해 이해될 것이다. 여기서 공개된 실시예들은 예시적이고 한정적이지 않을 모든 관점에서 그에따라 고려된다. 본 발명의 범위는 앞서 설명한 것 외에 부가된 청구항에 의해 나타내지며, 그에따른 등가적 예의 의미과 범위안에 오는 모든 변형들이 그안에 포함되도록 의도된다.

Claims (18)

1. 방향성 마이크로폰과 함께 사용하기 위한 잡음-제어 장치에 있어서,

   배리어 소자의 전측에 놓인 제1음개구(sound opening) 및 배리어 소자의 후측에 놓인 제2음개구를 구비하고, 제2음개구로부터 사용자 목소리를 멀리 비껴가게하고 주변 잡음을 제2음개구로 편향되게 하는, 배리어 소자의 후측으로부터 뻗어나간 곡선 반사기를 구비한 하우징을 포함함을 특징으로 하는 잡음-제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 곡선 반사기는 연속 가변 곡면을 구비함을 특징으로 하는 잡음-제어 장치.
3. 제1항에 있어서, 곡선 반사기는 반-타원 곡면을 구비함을 특징으로 하는 잡음-제어 장치.
4. 제1항에 있어서, 곡선 반사기는 준-타원 곡면을 구비함을 특징으로 하는 잡음-제어 장치.
5. 제1항에 있어서, 배리어 소자의 후측 및 곡선 반사기는 제2음개구 주위에 비튜브형 음 응집 영역(sound concentration zone)을 형성함을 특징으로 하는 잡음-제어 장치.
6. 제1항에 있어서 곡선 반사기는 y 및 z 방향으로만 곡선을 이룸을 특징으로 하는 잡음-제어 장치.
7. 제1항에 있어서, 곡선 반사기는 깊이 및 높이 방향으로만 곡선을 이룸을 특징으로 하는 잡음-제어 장치.
8. 음-수신 전측 및 음-수신 후측을 구비한 마이크로폰;

   마이크로폰의 음-수신 전측 및 후측과 각각 통신하는 전측의 제1음개구 및 후측의 제2음개구를 가지고 중앙에 놓인 배리어 소자를 구비하고, 배리어 소자의 후측으로부터 뻗어나오며 사용자의 목소리를 제2음개구로부터 비껴가게 하고 주변 잡음은 제2음개구로 편향되게 하는 제1곡선 반사기 및 제2곡선 반사기를 구비한 하우징을 포함함을 특징으로 하는 잡음-제어 장치.
9. 제8항에 있어서, 곡선 반사기 각각은 연속 가변 표면을 구비함을 특징으로 하는 잡음-제어 장치.
10. 제8항에 있어서, 곡선 반사기 각각은 반-타원 곡선 표면을 구비함을 특징으로 하는 잡음-제어 장치.
11. 제8항에 있어서, 곡선 반사기 각각은 준-타원 곡선 표면을 구비함을 특징으로 하는 잡음-제어 장치.
12. 제8항에 있어서 배리어 소자의 후측과 곡선 반사기들은 제2음개구 주위에 비튜브형 음 응집 영역을 형성함을 특징으로 하는 잡음-제어 장치.
13. 제8항에 있어서, 각 곡선 반사기는 y 및 z 방향으로만 곡선을 이룸을 특징으로 하는 잡음-제어 장치.
14. 제8항에 있어서, 각 곡선 반사기는 깊이 및 높이 방향으로만 곡선을 이룸을 특징으로 하는 잡음-제어 장치.
15. 음-수신 전측 및 음-수신 후측을 구비한 마이크로폰;

    마이크로폰의 음-수신 전측 및 후측과 각각 통신하는 전측의 제1음개구 및 후측의 제2음개구와 함께 중앙에 놓여진 배리어 소자를 구비한 하우징; 및

    사용자 목소리를 제2음개구로부터 멀리 비껴가게 하고 주변 잡음은 제2음개구로 편향되게 하는 수단을 구비함을 특징으로 하는 잡음-제어 장치.
16. 제15항에 있어서, 제2음개구 주변에 비튜브형 음 응집 영역을 형성하기 위한 수단을 구비함을 특징으로 하는 잡음-제어 장치.
17. 제15항에 있어서, 마이크로폰의 음-수신 후측상에 주변 잡음으로부터의 음압을 증가시키기 위한 수단을 구비함을 특징으로 하는 잡음-제어 장치.
18. 제15항에 있어서, 제2음개구에서 공진을 막거나 최소화하기 위한 수단을 구비함을 특징으로 하는 잡음-제거 장치.