KR20030043559A - 초음파를 탑재한 오디오 매체, 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 씨디(CD), 디지털 오디오 음반, 테이프, 방송 등을 포함한 오디오(audio) 매체(media)에 관한 것으로, 특히 해충 퇴치용 초음파 신호 스펙트럼 또는 정신 집중력 향상 및 마인드 콘트롤을 할 수 있는 초음파 스펙트럼과 함께 오디오 신호가 저장된 오디오 매체 및 이를 이용한 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 가청 주파수 범위의 오디오 신호와 해충 퇴치용 초음파 대역인 25 KHz ∼ 65 KHz 대역 또는 인간의 정신력 집중 향상 또는 마인드 콘트롤을 유도할 수 있는 대역의 초음파를 함께 합하여 신호 처리를 한 후에 음반, 테이프, 또는 방송 채널과 같은 오디오 매체를 통해 청취자에 전달함으로써, 청취자는 음악 재생 단계에서 음악 감상과 동시에 해충 퇴치용 초음파를 발생시켜 해충을 퇴치하는 효과 또는 집중력 향상, 마인드 콘트롤 효과가 있다.

Description

초음파를 탑재한 오디오 매체, 장치 및 방법{AUDIO MEDIA, APPARATUS, AND METHOD OF PRODUCING ULTRASONIC WAVE}

본 발명은 씨디(CD), 디지털 오디오 음반, 테이프, 방송 등을 포함한 오디오(audio) 매체(media)에 관한 것으로, 특히 초음파 신호 스펙트럼을 구비한 오디오 매체 및 이를 이용한 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 초음파 신호 스펙트럼의 오디오 신호에 대한 삽입 기술은 해충 퇴치 목적 또는 인간의 정신력 집중 향상 및 마인드 콘트롤 목적에서 사용될 수 있으나, 이하에서는 일 실시예로서, 해충 퇴치 목적을 위주로 설명한다.

집단 공동 주거 형태의 아파트, 오피스텔, 빌딩에는 인체에 직접적으로 또는 간접적으로 해를 끼치는 해충들이 함께 서식하고 있으며, 예컨데 파리, 모기, 바퀴벌레, 개미, 거미 등을 우리의 생활 공간 도처에서 흔히 볼 수 있게 된다.

이들 해충들은 어둡고 습기가 많은 곳에서 주로 서식 및 번식하며 인체에 직접적인 접촉 또는 그 배설물로 인하여 인간에게 전염병을 옮기거나, 알러지(allergy) 증상을 유발하게 된다. 이와 같이, 인체에 유해한 해충들을 인간이 생활하는 공간으로부터 퇴치시키기 위하여, 초음파 발생 장치를 이용하여 해충을 퇴치하는 기술이 사용되고 있다.

즉, 초음파를 이용한 해충 퇴치 기술은 보통 사람의 가청 주파수 대역인 20 ∼ 20,000 Hz 보다 높은 25 ∼ 65 KHz 범위의 초음파 대역의 신호를 발생시킴으로써, 해충들이 싫어하는 고유 주파수의 초음파로 인하여 해충들을 추방하는 방식이 미합중국 특허 USP3,886,492호(출원일 1975년 5월 27일)에 개시되어 있다.

그런데, 종래 기술은 해충 퇴치를 위한 초음파 발생 장치를 별도로 구비하여 부억 모퉁이 또는 창고에 설치함으로써 해충을 퇴치하는데 의존하고 있다. 이와 같은 별도의 해충 퇴치기 설치의 불편을 해소하기 위하여, 최근 들어 해충 퇴치용 초음파 발생부를 탑재한 라디오(대한민국 공개 실용신안공보 제1999-004882호) 및 해충 퇴치 기능을 갖춘 전화기(대한민국 공개 실용신안공보 제1999-0032178호) 등의 기술이 제안되고 있다.

그러나, 전술한 종래 기술은 해충 퇴치를 위한 초음파 발생부를 별도로 기계에 장착하여야 하므로, 전체 기기의 크기가 커지고 무거워지는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 제1 목적은 해충 퇴치용 초음파 신호를 일반 오디오 신호와 함께 저장하고 처리하는 오디오 매체 및 이를 이용한 해충 퇴치 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 제2 목적은 상기 제1 목적에 부가하여, 오디오 매체를 플레이하여오디오를 청취하면서 해충 퇴치를 위한 초음파를 동시에 발생시킬 수 있는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

도1은 본 발명에 따라 초음파 신호와 함께 오디오 신호를 오디오 매체에 저장하는 과정을 나타낸 도면.

도2는 본 발명에 따른 양호한 실시예로서, 오디오 신호와 초음파 신호가 주파수 영역에서 합산되는 과정을 나타낸 도면.

도3은 본 발명의 제1 실시예에 따라 초음파 신호가 합성된 신호를 분리하여 오디오 신호와 초음파 신호를 재생하는 과정을 나타낸 도면.

도4는 본 발명의 제2 실시예에 따라 초음파 신호가 합성된 신호를 오디오 신호와 초음파 신호로 분리하지 않고 함께 처리하여 재생하는 과정을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 초음파 생성 정보

20 : 초음파 생성부

30 : 초음파 신호 잡음

40, 140 : 오디오 신호

50 : 초음파 삽입부

70, 90 : 주파수 변환부

80 : 합산기

100 : 주파수 역변환부

110 : 주파수 변환부

120 : 저주파 패스 필터

130 : 초음파 대역을 통과시키는 대역 필터

150 : 초음파 신호

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가청 주파수 대역의 오디오 신호와 해충 구제용 초음파 주파수 대역의 초음파 신호가 합성된 신호를 저장하고, 재생 시에는 상기 가청 오디오 신호와 함께 해충 구제용 초음파 신호가 동시에 재생됨으로써 오디오 기기에서 일반 오디오 음과 함께 방출되는 상기 초음파 신호로 인해 해충이 퇴치되는 것을 특징으로 하는 오디오 매체를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 해충 퇴치를 위한 초음파 신호를 발생시키는 방법에 있어서, 오디오 신호와 상기 초음파 신호가 합성되어 오디오 매체를 통해 전달된 합성 신호를 재생기를 통해 추출하는 단계와, 및 추출된 합성 신호로부터 상기 오디오 신호와 상기 초음파 신호를 재생하여 스피커를 구동함으로써 가청 대역의 오디오와 동시에 해충 퇴치용 주파수 대역의 초음파를 발생시키는 단계를 포함하는 해충 퇴치 방법을 제공한다.

한편, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가청 주파수 대역의 오디오 신호와 해충 퇴치를 위한 초음파 주파수 대역의 초음파 신호가 합성되어 전달된 오디오 매체로부터 초음파 신호를 출력하는 제어부; 상기 제어부로부터 출력되는 신호를 아날로그 신호로 변환하는 변환기; 및 상기 변화기의 출력을 증폭하여 해충 퇴치 주파수 대역의 초음파를 출력하는 스피커를 포함하는 해충 퇴치 기능의 오디오 장치를 제공한다.

이하에서는, 첨부 도면 도1 내지 도4를 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 따라 해충 퇴치용 초음파 신호와 함께 오디오 신호를 오디오 매체에 저장하는 과정을 나타낸 도면이다. 도1을 참조하면, 초음파 생성부(20)는 초음파 생성 정보(10)에 따라 해충들을 퇴치할 수 있는 초음파 주파수 대역(25 KHz 내지 65 KHz) 범위의 신호 잡음 N(t)(30)을 생성하게 된다.

본 발명에 따른 초음파 생성부(20)의 양호한 실시예로서, 종래 기술에 따른 발진 회로가 사용될 수 있으며, 발진 회로는 전압 제어 발진기(voltage controlled oscillator), 타이머 회로, 크리스탈 발진기 또는 LC 회로 등이 이용될 수 있다.

다시 도1을 참조하면, 초음파 생성부(20)에서 생성된 해충 퇴치 주파수 대역의 초음파 신호 잡음 N(t)(30)는 오디오 신호(V(t); 40)에 초음파 삽입부(50)를 통해 합산된다. 즉, 초음파 삽입부(50)의 출력 신호 NV(t)(60)는 가청 주파수 대역의 오디오 신호와 25 KHz ∼65 KHz 범위의 백색 잡음 신호의 합으로 구성된다.

이어서, 생성된 합성 신호 NV(t)(60)는 신호 처리 과정을 거친 후에 씨디(compact disc; CD), 디지털 오디오 테이프(DAT; digital audio tape), 자기 테이프 등의 기록 매체에 저장될 수 있다.

본 발명에 따른 또 다른 실시예로서, 합성 신호 NV(t)(60)는 신호 처리 과정을 거친 후에 유선 또는 무선으로 방송되거나, 인터넷을 통하여 클라이언트에게 오디오와 함께 전송되어질 수 있다.

도2는 본 발명에 따른 양호한 실시예로서, 오디오 신호와 초음파 신호가 주파수 영역에서 합산되는 과정을 나타낸 도면이다. 도2를 참조하면, 본 발명에 따른 해충 퇴치용 오디오 매체를 제작하기 위하여, 오디오 신호 V(t)(40)는 우선 주파수 변환부(70)를 통해 푸리에 스펙트럼으로 생성된다. 이 때에, 본 발명에 따른 주파수 변환부는 샘플된 오디오 신호에 대하여 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform) 연산을 수행할 수 있다.

이어서, 25 KHz ∼65 KHz 대역의 초음파 신호 N(t)(30)는 주파수 변환부(90)를 거쳐 잡음 스펙트럼으로 변환되고, 합산기(80)를 통해 주파수 변환된 오디오 신호 스펙트럼과 합산된다. 이어서, 본 발명에 따른 주파수 역변환부(100)는 합성된 신호를 주파수 역변환(Inverse Fourier Transform)하여 합성 신호 NV(t)(60)를 생성할 수 있다.

도3은 본 발명의 제1 실시예에 따라 해충 퇴치 초음파 신호가 합성된 신호를 분리하여 오디오 신호와 초음파 신호를 재생하는 과정을 나타낸 도면이다. 도3을 참조하면, 해충 퇴치 초음파 신호가 합성된 신호 NV(t)(60)는 주파수 변환부(110)에 입력되어 주파수 스펙트럼으로 변환된다.

이어서, 주파수 스펙트럼은 각각 가청 주파수 대역만을 통과시키는 저주파 패스 필터(120)과 초음파 대역(25 KHz ∼ 65 KHz)을 통과시키는 대역 필터(130)를 통과하여 오디오 신호(140)와 초음파 신호(150)를 얻게 된다. 한편, 오디오 신호(140)와 초음파 신호(150)는 각각 신호 처리 단계를 거쳐서 스피커를 통해 가청 주파수 대역의 오디오와 해충 퇴치용 초음파를 발생시키게 된다.

도4는 본 발명의 제2 실시예에 따라 해충 퇴치 초음파 신호가 합성된 신호를오디오 신호와 초음파 신호로 분리하지 않고 함께 처리하여 재생하는 과정을 나타낸 도면이다. 도4를 참조하면, 해충 퇴치 초음파가 합성된 신호 NV(t)(60)를 주파수 변환부(110)를 거친 후 차단 주파수가 초음파 대역보다 큰 저주파 통과 필터를 통함으로써 직접 신호 처리(210)를 수행할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따라 오디오 신호와 초음파 신호를 분리하지 아니하고 함께 처리하는 경우, 신호 처리를 담당하는 부품들은 초음파 대역에 대해 선형 응답 특성을 보여야 한다.

본 발명에 따른 해충 퇴치용 초음파 신호가 합성된 오디오 신호를 처리하는 재생 장치는 오디오 기기, 비디오 기기, 또는 통신 단말을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 초음파 신호가 탑재된 오디오 신호 처리 기술은 해충 퇴치용 뿐 아니라, 탑재한 초음파 신호의 주파수 범위 및 강도에 따라 정신 집중력 향상, 정신 치료 또는 흡연 욕구 억제 등을 포함한 마이드 콘트롤에 응용되어질 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 초음파 신호가 탑재된 오디오 신호 처리 음반에 특별히 정신력 집중을 위한 주파수 스펙트럼 대역의 초음파가 삽입될 수 있으며, 또한 흡연자의 흡연 욕구를 억제하는 주파수 대역의 초음파가 삽입될 수 있다.

전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 보다 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용되어질 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.

이상과 같이, 가청 주파수 범위를 넘는 25 KHz ∼ 65 KHz 대역의 초음파를 일반 오디오 신호와 함께 합하여 신호 처리를 한 후에 음반, 테이프, 또는 방송 채널과 같은 오디오 매체를 통해 청취자에 전달함으로써, 청취자는 음악 재생 단계에서 음악 감상과 동시에 해충 퇴치용 초음파를 발생시켜 해충을 퇴치하는 효과가 있다.

Claims (17)

1. 가청 주파수 대역의 오디오 신호와 해충 구제용 초음파 주파수 대역의 초음파 신호가 합성된 신호를 저장하고, 재생 시에는 상기 가청 오디오 신호와 함께 해충 구제용 초음파 신호를 동시에 재생됨으로써 오디오 기기에서 방출되는 상기 초음파 신호로 인해 해충이 퇴치되는 것을 특징으로 하는 오디오 매체.
2. 제1항에 있어서, 상기 해충 구제용 초음파 주파수 대역은 25 KHz 내지 65 KHz 범위인 것을 특징으로 하는 오디오 매체.
3. 제1항에 있어서, 상기 오디오 매체는 씨디(CD), 디지털 오디오 테이프(DAT), 자기 테이프, 유선 및 무선 방송 채널, 인터넷 방송 채널을 포함하는 오디오 매체.
4. 제1항에 있어서, 상기 오디오 매체는 영화, 비디오, 영상물을 포함한 비디오 데이터와 함께 상기 해충 퇴치용 초음파를 포함한 오디오 신호를 포함하는 오디오 매체.
5. 제1항에 있어서, 상기 해충 퇴치용 초음파 신호의 발진 주파수는 상기 오디오 신호의 속성에 따라 가변하도록 선택되어 상기 오디오 신호에 합성되는 것을 특징으로 하는 오디오 매체.
6. 제1항에 있어서, 상기 오디오 매체는 다수 개의 음악을 구성하고, 상기 각각의 음악에 대응하여 특정 발진 주파수를 지니는 초음파를 무작위로 선택하여 합성함으로써, 상기 오디오 매체는 넓은 스펙트럼 범위의 발진 주파수를 내는 초음파신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 매체.
7. 제1항에 있어서, 상기 오디오 매체는 다수 개의 음악을 구성하고, 상기 각각의 음악의 장르별로 이에 대응하여 특정 발진 주파수를 지니는 초음파를 무작위로 선택하여 합성함으로써, 상기 오디오 매체는 넓은 스펙트럼 범위의 발진 주파수를 내는 초음파신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 매체.
8. 해충 퇴치를 위한 초음파 신호를 발생시키는 방법에 있어서,

   오디오 신호와 상기 초음파 신호가 합성되어 오디오 매체를 통해 전달된 합성 신호를 재생기를 통해 추출하는 단계; 및

   추출된 합성 신호로부터 상기 오디오 신호와 상기 초음파 신호를 재생하여 스피커를 구동함으로써 가청 대역의 오디오와 동시에 해충 퇴치용 주파수 대역의 초음파를 발생시키는 단계

   를 포함하는 해충 퇴치 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 오디오 매체는 씨디(CD), 디지털 오디오 테이프, 자기테이프, 유선 및 무선 방송 채널, 인터넷 방송 채널을 포함하는 해충 퇴치 방법.
10. 제8항에 있어서, 상기 오디오 매체는 영화, 비디오, 영상물을 포함한 비디오 데이터와 함께 상기 해충 퇴치용 초음파를 포함한 오디오 신호를 포함하는 해충 퇴치 방법.
11. 제8항에 있어서, 상기 해충 퇴치용 초음파 신호의 발진 주파수는 상기 오디오 신호의 속성에 따라 가변하도록 선택되어 상기 오디오 신호에 합성되는 것을 특징으로 하는 해충 퇴치 방법.
12. 제8항에 있어서, 상기 오디오 매체는 다수 개의 음악을 구성하고, 상기 각각의 음악에 대응하여 특정 발진 주파수를 지니는 초음파를 무작위로 선택하여 합성함으로써, 상기 오디오 매체는 넓은 스펙트럼 범위의 발진 주파수를 내는 초음파신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 해충 퇴치 방법.
13. 제8항에 있어서, 상기 오디오 매체는 다수 개의 음악을 구성하고, 상기 각각의 음악의 장르별로 이에 대응하여 특정 발진 주파수를 지니는 초음파를 무작위로 선택하여 합성함으로써, 상기 오디오 매체는 넓은 스펙트럼 범위의 발진 주파수를 내는 초음파신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 해충 퇴치 방법.
14. 가청 주파수 대역의 오디오 신호와 해충 퇴치를 위한 초음파 주파수 대역의 초음파 신호가 합성되어 전달된 오디오 매체로부터 초음파 신호를 출력하는 제어부;

    상기 제어부로부터 출력되는 초음파 신호를 처리하는 신호 처리부; 및

    상기 신호 처리부의 출력을 증폭하여 해충 퇴치 주파수 대역의 초음파를 출력하는 스피커

    를 포함하는 해충 퇴치 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 해충 퇴치 장치는 오디오 재생기, 비디오 재생기, 통신 단말기를 포함하는 해충 퇴치 장치.
16. 가청 주파수 대역의 오디오 신호와 초음파 주파수 대역의 초음파 신호가 합성된 신호를 저장하고, 재생 시에는 상기 가청 오디오 신호와 함께 초음파 신호가 재생됨으로써, 오디오 기기에서 방출되는 상기 초음파 신호로 인해 청취자의 정신 상태 또는 감정 상태를 제어하는 오디오 매체.
17. 청취자의 정신 상태 또는 감정 상태를 제어하는 초음파 신호를 발생하는 방법에 있어서,

    오디오 신호와 상기 초음파 신호가 합성되어 오디오 매체를 통해 전달된 합성 신호를 재생기를 통해 추출하는 단계; 및

    추출된 합성 신호로부터 상기 오디오 신호와 상기 초음파 신호를 재생하여 스피커를 구동함으로써 가청 주파수 대역의 오디오와 동시에 청취자의 정신 또는 감정을 제어하는 초음파를 발생시키는 단계

    를 포함하는 초음파 신호 발생 방법.