KR20050053902A - 지향성 콘덴서 마이크로폰용 홀더 키트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지향특성을 향상시킬 수 있는 지향성 마이크로폰용 홀더 키트에 관한 것이다. 본 발명의 홀더 키트는, 내부에 콘덴서 마이크로폰을 삽입하기 위한 공간이 형성된 통형으로서, 일면은 콘덴서 마이크로폰을 삽입할 수 있도록 개구되어 있고, 타면은 삽입된 콘덴서 마이크로폰을 지지함과 아울러 전방음향을 전달하기 위한 음향홀이 형성된 지지부가 있으며, 측면에는 후방음을 전달하기 위한 음향통로가 형성되고, 콘덴서 마이크로폰을 외부 메인 PCB와 접속하기 위한 접속부재가 통과할 수 있도록 관통홈이 형성된 하우징; 상기 하우징에 삽입된 마이크로폰을 외부회로와 연결하기 위한 접속부재; 일면이 개구되고 타면이 막힌 원통형으로 되어 상기 홀더를 감싸 보호할 수 있도록 되어 있고, 상기 접속부재를 통과하기 위한 홀이 형성된 고무재질의 홀더 캡; 및 파열음을 방지함과 아울러 EMI 특성을 향상시킬 수 있는 도전성 부직포로 된 윈드 스크린을 포함한다. 따라서 본 발명은 고무재질의 홀더 캡을 사용하여 진동으로 인한 잡음을 제거하고, 하우징의 음향통로를 통해 유입된 후방음을 위한 음향 챔버를 제공하여 지향특성을 향상시킬 수 있으며, 바람잡음을 제거하고 전자파 차폐 기능을 향상시킬 수 있다.

Description

지향성 콘덴서 마이크로폰용 홀더 키트{ Holder Kit for directional condenser microphone }

본 발명은 콘덴서 마이크로폰을 실장하기 위한 홀더 키트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지향특성을 향상시킬 수 있는 지향성 콘덴서 마이크로폰용 홀더 키트에 관한 것이다.

일반적으로, 마이크로폰은 지향특성에 따라 무지향성(전방향) 마이크로폰과 지향성 마이크로폰으로 구분되는데, 지향성 마이크로폰은 양방향성(Bi-directional) 마이크로폰, 및 단방향성(Uni-directional) 마이크로폰으로 구분된다. 양방향성 마이크로폰은 전방 및 후방 입사음에 대해 충실히 재생하고 측방각에서 입사되는 음에 대해서는 감쇄특성을 나타내어 음원에 대한 폴라 패턴(polar pattern)이 8자형으로 나타나며, 근접효과(Near field)특성이 양호하여 잡음이 심한 경기장 아나운서용 등에 널리 사용된다. 단일지향성 마이크로폰은 넓은 전방 입사음에 반응하여 출력값을 유지하며 후방 입사음원은 출력값을 상쇄시켜 전방음원에 대한 S/N비를 개선시킨 마이크로폰으로서, 명료도가 좋아 음성인식용 장비에 널리 사용된다.

이러한 지향성 마이크로폰은 통상 케이스와 PCB면에 음공을 형성하여 전방음과 후방음의 위상차를 이용하여 지향성을 갖게 한다. 그런데 지향성 마이크로폰을 핸드폰 등의 메인 PCB에 실장할 경우에는 복잡한 기구적인 형상을 갖는 핸드폰 케이스에 마이크로폰을 위한 공간을 형성하여 마이크로폰을 실장하고, 메인 PCB와는 점퍼선이나 FPC 등으로 연결하였다. 즉, 핸드폰 케이스의 경우 다양한 형성의 부품들을 고밀도로 실장하기 위해 기구적인 형상이 매우 복잡하게 되어 있어 마이크로폰 주위에 형성된 내부공간이 불규칙하게 되어 있다.

따라서 종래에는 지향성 마이크로폰을 휴대폰 등에 장착할 경우, 휴대폰 케이스(case) 기구물에 실장을 위한 공간을 구성하여야 하고, 나아가 케이스(case) 내부의 복잡한 기구물에 의하여 불규칙한 음장(acoustic field)이 형성되어 정확한 지향 효과를 얻기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 후방음 및 측방음을 위한 통로가 형성되어 지향성 마이크로폰을 실장한 후에도 지향특성이 양호하게 정특성을 유지할 수 있도록 된 지향성 콘덴서 마이크로폰용 홀더 키트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 홀더 키트는, 내부에 콘덴서 마이크로폰을 삽입하기 위한 공간이 형성된 통형으로서, 일면은 콘덴서 마이크로폰을 삽입할 수 있도록 개구되어 있고, 타면은 삽입된 콘덴서 마이크로폰을 지지함과 아울러 전방음향을 전달하기 위한 음향홀이 형성된 지지부가 있으며, 측면에는 후방음을 전달하기 위한 음향통로가 형성되고, 콘덴서 마이크로폰을 외부 메인 PCB와 접속하기 위한 접속부재가 통과할 수 있도록 관통홈이 형성된 하우징; 상기 하우징에 삽입된 마이크로폰을 외부회로와 연결하기 위한 접속부재; 일면이 개구되고 타면이 막힌 원통형으로 되어 상기 홀더를 감싸 보호할 수 있도록 되어 있고, 상기 접속부재를 통과하기 위한 홀이 형성된 고무재질의 홀더 캡; 및 파열음을 방지함과 아울러 EMI 특성을 향상시킬 수 있는 도전성 부직포로 된 윈드 스크린을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 홀더 캡은 상기 하우징의 음향통로를 통해 유입된 후방음을 위한 챔버공간이 형성된 것이고, 상기 접속부재는 후방 유입음의 노이즈 차폐를 위해 부극성의 면적이 정극성의 면적보다 넓은 FPC이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 지향성 콘덴서 마이크로폰용 홀더 키트를 도시한 분해 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 홀더 키트는 마이크로폰으로 유입되는 바람잡음(파열음)을 차단하기 위한 윈드 스크린(10)과, 마이크로폰(30)을 삽입하기 위한 하우징(20), 하우징(20)에 삽입된 마이크로폰(30)을 외부회로와 접속하기 위한 FPC(Flexible Printed Circuit)(40), 하우징(20)에 삽입된 마이크로폰(30)을 포함하여 홀더 전체를 감싸 외부의 후방 반사음을 차단하고 전방을 통한 후방음의 챔버를 확보하며 진동잡음 개선을 위한 홀더 캡(50)으로 구성되어 하우징(20)에 삽입된 마이크로폰(30)의 지향특성을 향상시킬 수 있도록 되어 있다.

여기서, 윈드 스크린(10)은 폴리에스터와 같은 부직포에 도전재료를 첨가하여 도전성을 갖게 함으로써, 저주파수대의 파열음을 차단함과 아울러 외부로부터 유입되는 전자파(EMI) 노이즈를 차단할 수 있도록 되어 있다. 그리고 FPC(40)는 후방 유입음의 노이즈 차폐를 위해 부극성의 면적이 정극성의 면적보다 넓도록 되어 있다.

도 2a 및 2b는 도 1에 도시된 지향성 마이크로폰용 하우징을 도시한 도면이다.

도 2a 및 2b를 참조하면, 하우징(20)은 콘덴서 마이크로폰(30)을 삽입할 수 있도록 일면이 개구되고 타면은 삽입된 콘덴서 마이크로폰(30)을 지지하기 위한 지지부(208)가 있으며, 내부에 콘덴서 마이크로폰(30)을 삽입하기 위한 공간이 형성된 원통형으로 이루어져 있다. 그리고 하우징의 지지부(208)는 콘덴서 마이크로폰(30)으로 전방음을 전달하기 위한 구멍(210)이 크게 형성되어 있고, 하우징의 측면(202)에는 실장시 후방음을 전달하기 위한 4개의 음향통로(204-1~204-4)가 설치되어 있으며, 개구면에는 콘덴서 마이크로폰(30)의 이탈을 방지하기 위한 돌기(212)가 형성되어 있으며, 측면의 일부에는 콘덴서 마이크로폰(30)을 외부 메인 PCB와 전기적으로 접속하기 위한 FPC(40)가 통과할 수 있도록 관통홈(206)이 형성되어 있다. 이러한 홀더 하우징의 재료로는 수지나 플라스틱, 고무, 금속 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 원통형의 콘덴서 마이크로폰을 실장하기 위하여 원통형의 하우징을 도시하여 설명하였으나 마이크로폰의 형상에 따라 다른 통형도 가능하다.

도 3a는 도 1에 도시된 홀더의 캡을 도시한 사시도이고, 도 3b는 도 1에 도시된 홀더 캡의 단면도이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 홀더 캡(50)은 바닥면(51)이 막히고 타면이 개구된 원통형으로서, 바닥면 가까이 측면(52)에 FPC(40)가 통과할 수 있도록 긴 슬롯모양의 관통홀(53)이 형성되어 있다. 그리고 캡의 내부는 하우징(20)을 삽입하기 위한 공간(54)이 형성됨과 아울러 완충기능과 함께 후방음향 챔버 역할을 할 수 있도록 여유 공간(55)이 형성되어 있으며, 하우징(20)이 쉽게 빠지는 것을 방지하기 위해 개구면에 돌출테(56)가 형성되어 있다. 이러한 홀더 캡(50)은 실리콘가 같은 고무재질로 되어 외부의 후방 반사음을 차단하고, 전방을 통한 후방음의 챔버를 확보해주며, 진동잡음을 개선하는 기능을 제공한다. 또한 홀더 캡(50)은 고무 이외에 플라스틱, 수지, 금속 등의 소재중 어느 하나로 이루어질 수도 있다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 지향성 마이크로폰용 홀더 키트의 사용 상태도이고, 도 5는 도 4b의 사용 상태도에서 A-A면의 단면도이다.

도 4a,4b 및 도 5를 참조하면, 하우징(20)에 윈드 스크린(10)을 깔고 마이크로폰(30)을 삽입한 후, 하우징(20)에 형성된 관통홈(206)과 홀더 캡(50)에 형성된 관통홀(53)의 위치가 일치하도록 하우징(20)에 홀더 캡(50)을 씌우고, 캡(50)의 관통홀(53)을 통해 FPC(Flexible Printed Circuit)(40)를 십입시켜 하우징에 삽입된 마이크로폰(30)의 접속단자에 FPC(Flexible Printed Circuit)(40)의 접속단자가 연결되도록 되어 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 홀더 캡(50)을 사용할 경우에 하우징(20) 내부의 마이크로폰(30)을 진동으로부터 보호함과 아울러 후방음을 위한 챔버 공간(55)을 제공하여 하우징(20)에 형성된 음향통로(204-1~204-4)를 통해 후방음이 챔버공간(55)으로 유입되어 지향특성을 향상시킬 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 홀더 키트를 적용한 경우와 적용하지 않은 경우의 지향성 마이크로폰 특성을 비교하기 위한 시험환경의 예이다.

도 6a는 본 발명에 따른 홀더 키트를 적용하지 않은 경우로서, 마이크로폰의 케이스에 형성된 음공으로 전방 입사음이 유입됨과 아울러 마이크폰이 설치된 환경의 기구물을 통해 후방 입사음이 마이크로폰의 PCB에 형성된 음공으로 유입되고, 특히 복잡한 기구물에 의해 다양한 경로의 반사음이 후방음에 함께 입사되는 것을 알 수 있다.

도 6b는 본 발명에 따른 홀더 키트를 적용한 경우로서, 마이크로폰으로 전방 입사음이 유입됨과 아울러 본 발명의 홀더 키트에 형성된 음향통로를 통해 후방 입사음이 유입되고, 따라서 마이크폰이 설치된 환경의 복잡한 기구물에 의한 영향을 전혀 받지 않는 것을 알 수 있다.

도 7a 및 7b는 도 6a 및 도 6b와 같은 환경에서 측정된 마이크로폰의 주파수 특성을 도시한 그래프로서, 도 7a는 본 발명의 홀더 키트를 사용하지 않은 경우의 마이크로폰의 특성을 도시한 것이고, 도 7b는 본 발명의 홀더 키트를 사용한 경우의 특성을 도시한 것이다.

도 7a 및 도 7b에서 횡축은 주파수(Frequency; 단위 Hz)를 나타내고, 종축은 감도(Sensitivity; 단위 dB)를 나타내며, 위에 있는 그래프가 전방 음원(0°) 에 대한 주파수 특성을 나타내고 아래에 있는 그래프가 후방 음원(180°)에 대한 주파수 특성을 나타낸다.

도시된 그래프의 특성을 개략적으로 비교하면, 전방감도는 본 발명의 홀더 키트 사용 전과 사용 후가 동일하나 후방감도는 주파수 전 대역에 걸쳐 홀더 키트 사용 후 다욱 낮아져 전방에 대한 지향특성이 개선된 것을 알 수 있다.

도 8a,8b는 도 6a 및 도 6b와 같은 환경에서 측정된 마이크로폰의 폴라 패턴도로서, 8a는 본 발명의 홀더 키트를 사용하지 않은 경우의 특성을 도시한 것이고, 8b는 홀더 키트를 사용한 경우의 특성을 도시한 것이다. 도 8a 및 8b에 있어서 원의 각도는 측정대상 마이크로폰을 중심으로 한 방향을 나타내는 것으로, 0°는 전방, 180°는 후방을 나타낸다. 그리고 중심으로부터의 거리는 해당 방향에서의 감도(증폭도; 단위 dB)를 나타낸다.

도 8a 및 도 8b에 도시된 폴라 패턴도를 비교해보면, 전방음원에 대한 감도는 본 발명의 홀더 키트 사용 전과 사용 후가 거의 유사하나 후방음원에 대한 감도는 홀더 키트 사용 후 더욱 낮아져 전방에 대한 지향성이 강화되었으며, 홀더 키트 사용 전에 나타났던 불규칙한 지향 패턴이 홀더 키트 사용 후에 전방을 향하는 정지향성의 패턴으로 고르게 보이는 등의 지향특성이 크게 개선된 것을 알 수 있다.

이상의 실험결과로 알 수 있는 바와 같이, 지향성 마이크로폰 단품만을 적용하여 기구 후방에 홀을 만들어 준다고 해도 후방음 입사경로의 변화로 인하여 시간지연(Time delay)율의 변화가 나타나게 되며, 특히 기구물 안에서의 반사음 영향으로 인하여 주파수 공진, 보강, 간섭 등의 변화가 일어나 주파수 특성이 왜곡되는 것을 알 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 홀더 키트를 사용하게 되면, 지향성 마이크로폰의 전방 및 후방의 입사음에 대한 외부 간섭이 배제되어 지향특성이 향상된 것을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 지향성 콘덴서 마이크로폰용 홀더 키트를 사용하면 유입 음파가 콘덴서 마이크로폰을 중심으로 전방, 측방, 후방 모두 유입이 가능하도록 하여 홀더 하우징의 크기보다 큰 기구물에 설치하더라도 항상 같은 음장을 제공하기 때문에 정특성의 지향성을 제공할 수 있다. 또한 고무재질의 홀더 캡을 사용하여 진동으로 인한 잡음을 제거하고, 하우징의 음향통로를 통해 유입된 후방음을 위한 음향 챔버를 제공하여 지향특성을 향상시킬 수 있으며, 윈드 스크린에 의해 바람잡음을 제거하고 전자파 차폐 기능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 지향성 마이크로폰용 홀더 키트를 도시한 분해 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 지향성 마이크로폰용 홀더를 도시한 도면,

도 3a,3b는 도 1에 도시된 홀더의 캡을 도시한 도면,

도 4a,4b는 본 발명에 따른 지향성 마이크로폰용 홀더 키트의 사용 상태도,

도 5는 본 발명에 따른 홀더 키트의 조립 단면도,

도 6a,6b는 본 발명의 효과를 확인하기 위한 시험환경을 도시한 개략도,

도 7a,7b는 본 발명의 홀더 키트 사용 전/후의 마이크로폰의 주파수 특성을 도시한 그래프,

도 8a,8b는 본 발명의 홀더 키트 사용 전/후의 마이크로폰의 위상 특성을 도시한 그래프.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 윈드 스크린 20: 하우징

30: 마이크로폰 40: FPC

50: 홀더 캡 55: 후방챔버

Claims (6)

1. 내부에 콘덴서 마이크로폰을 삽입하기 위한 공간이 형성된 통형으로서, 일면은 콘덴서 마이크로폰을 삽입할 수 있도록 개구되어 있고, 타면은 삽입된 콘덴서 마이크로폰을 지지함과 아울러 전방음향을 전달하기 위한 음향홀이 형성된 지지부가 있으며, 측면에는 후방음을 전달하기 위한 음향통로가 형성되고, 콘덴서 마이크로폰을 외부 메인 PCB와 접속하기 위한 접속부재가 통과할 수 있도록 관통홈이 형성된 하우징;

   상기 하우징에 삽입된 마이크로폰을 외부회로와 연결하기 위한 접속부재; 및

   일면이 개구되고 타면이 막힌 원통형으로 되어 상기 홀더를 감싸 보호할 수 있도록 되어 있고, 상기 접속부재를 통과하기 위한 홀이 형성된 고무재질의 홀더 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 지향성 콘덴서 마이크로폰용 홀더 키트.
2. 제1항에 있어서, 상기 홀더 키트는

   도전성 부직포로 된 윈드 스크린을 더 구비하여 파열음을 방지함과 아울러 EMI 특성을 향상시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 지향성 콘덴서 마이크로폰용 홀더 키트.
3. 제2항에 있어서, 상기 윈드 스크린은

   폴리에스터에 도전성 재료를 부가한 것을 특징으로 하는 지향성 콘덴서 마이크로폰용 홀더 키트.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 홀더 캡은

   상기 하우징의 음향통로를 통해 유입된 후방음을 위한 챔버공간이 형성된 것을 특징으로 하는 지향성 콘덴서 마이크로폰용 홀더 키트.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 홀더 캡은

   고무, 플라스틱, 수지, 금속 등의 소재중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 지향성 콘덴서 마이크로폰용 홀더 키트.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접속부재는

   후방 유입음의 노이즈 차폐를 위해 부극성의 면적이 정극성의 면적보다 넓은 FPC 인것을 특징으로 하는 지향성 콘덴서 마이크로폰용 홀더 키트.