KR20060102647A - 화이트노이즈를 이용한 태반내의 음을 구현하는 방법 및장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화이트노이즈를 이용한 태반내의 음을 구현하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 20hz 내지 20khz의 사이의 모든 가청부파수에 거의 동일한 볼륨레벨의 파워를 가지며 특정소리의 패턴을 가지지 않는 화이트노이즈를 음원소스로 하는 단계와; 상기 화이트노이즈를 음원소스를 바탕으로 시간상으로 시차를 두어 볼륨레벨을 조정하여 컨트롤하는 단계와; 스피커의 주파수특성을 감안하여 화이트노이즈상의 주파수를 컨트롤하여 일정부분의 주파수의 볼륨을 높이거나 낮추어서 소리출력의 특성을 직선에 가깝게 생성하는 단계를 포함하여 화이트노이즈를 볼륨레벨 및 주파수를 컨트롤하여 태반내의 소리환경을 구현하는 것을 특징으로 하는 화이트노이즈를 이용한 태반내의 음을 구현하는 방법과 그 장치이며, 본 발명은 화이트 노이즈가 모든 주파수의 일정한 레벨의 주파수를 가지고 있으므로 태반내의 소리환경을 외부노이즈 없이 추출하는 것이 가능하다. 즉, 태반내를 내시경 마이크로 녹음한다든지 청진기로 혈류소리를 녹음 할 경우 외적 내적 요인에 따라 필요없는 노이즈가 섞일 가능성이 있고 데이터를 디지털화하는 과정에서 생기는 왜곡현상으로 인해 원래 의도와는 다른 소리의 형태를 가질 수 있으나, 본 발명은 화이트노이즈를 볼륨 및 주파수를 컨트롤하여 태반내 소리환경을 만들어 줄 수 있는 장점이 있다.

화이트노이즈발생장치, 볼륨컨트롤러

Description

화이트노이즈를 이용한 태반내의 음을 구현하는 방법 및 장치{Method of offering placenta sound using white nose and that of apparatus}

도 1은 본 발명의 화이트노이즈발생장치의 블록구성도.

도 2는 본 발명의 일실시예 인큐베이터의 구조의 일실시예를 도시한 예시도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예인 신생아용베개의 구조를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예로 신생아용딸랑이를 도시한 도면.

도 5는 화이트노이즈의 1초간의 주파수파형을 나타내는 도면.

도 6은 화이트노이즈의 1초간의 스펙트럼을 나타내는 도면.

도 7은 화이트노이즈의 0.01초간의 확대 주파수파형을 나타내는 도면.

도 8은 화이트노이즈의 0.01초간의 확대 주파수 스펙트럼을 나타내는 도면.

도 9는 화이트노이즈를 이용하여 만든 혈류의 파형을 도시한 도면.

도 10은 화이트노이즈를 이용하여 만든 혈류의 스펙트럼을 도시한 도면.

도 11a는 일반스피커의 주파수파형을 도시한 도면이다.

도 11b는 상기 도11a의 일반스피커의 주파수파형과 대응되게 화이트노이즈상의 주파수를 컨트롤한 주파수파형을 도시한 도면이다.

도 11c는 화이트노이즈상의 주파수의 볼륨을 컨트롤하여 소리출력의 특성이 직성에 가깝게 형성된 것을 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 인큐베이터 11,21,31 : 화이트노이즈발생장치

22,32,111 : 스피커 33 : 충격감지센서

112 : 볼륨컨트롤러 113 : 시간세팅 컨트롤러

114 : 온/오프스위치 a : 화이트노이즈발생부

b : 볼륨/주파수컨트롤 부 c : 소리증폭 및 재생부

n : 화이트노이즈

본 발명은 화이트노이즈를 이용한 태반내의 음을 구현하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 화이트노이즈를 볼륨레벨 및 주파수를 컨트롤하여 태반내의 소리환경을 구현하는 방법과 장치에 관한 것이다.

일반적으로 백색잡음 (白色雜音: white noise)이라 함은 넓은 주파수 범위에서 거의 일정한 주파수 스펙트럼을 가지는 신호다. 연속 스펙트라(spectra)를 갖는 잡음으로 단위주파수대역에 포함되는 성분의 강도가 주파수에 관계없이 일정한 소리를 말한다. 즉 특정한 청각패턴을 갖지 않고 단지 전체적인 소음레벨로서 받아들이는 소음이다. 백색잡음은 용이하게 귀에 익숙해지기 때문에 작업효율의 방해가 되는 일은 거의 없다. 오히려 백색잡음은 거슬리는 소음을 덮어주는 작용도 한다. 백색잡음을 밴드패스 필터(band pass filter)에 통한 것을 밴드노이즈(band noise) 라고 한다.

그리고 백색잡음은 우리 주변에서 쉽게 접할 수 있다. 빈 TV의 "쉭~~~"하는 소리나, 진공청소기 소리 등이 있을 수 있으며, 파도소리, 빗소리, 폭포소리 에도 포함이 되어 있다. 사무실의 공기정화장치에서 발생하는 소리도 일종의 백색잡음이라 할 수 있다.

한편 음향쪽에서는 백색잡음을 이용하여 원치 않는 다른 신호를 마스킹하는데 사용하기도 한다. 이러한 것을 응용하여 실제 사무실에서 주위 소음을 차폐하기 위하여 사용하고 있다. 또한 사람이 방해받지 않는 편안한 수면을 보장받기 위한 보조음으로써 이미 오래전 부터 사용되고 있었다.

상기와 같은 백색잡음은 집중력과 기억력을 향상시켜 주며 사람을 안정화하여 편안한 느낌을 갖도록 만들어 줄 수 있다는 것이 학계의 지배적인 학설이다.

기존의 백색잡음을 음향작업에 사용하는 것에 국한하지 않고 이미 오래전 부터 다른 용도로의 사용이 연구되어 이를 실용화하고 있다.

미국의 경우에는 'Oral Privacy(구두정보보호)'보호를 위한 법률을 제정하여 백색잡음을 이용한 제품을 사용하도록 법제화하고 있으며, 모든 정부 기관에서는 기밀보호 차원에서 사용하고 있다.

또한, 금융권 등에서는 고객의 프라이버시 보호와 직원들의 업무수행 능력을 높이기 위하여, 도서관에서는 집중력 향상을 위하여, 병원에서는 환자의 보호 및 안정을 위하여 사용하고 있다.

국내에서도 대학을 중심으로 연구가 진행되고 있으며 외국의 제품이 IBS(Intelligent Building System)에 적용되고 사용되고 있는 실정이다. 또한 백색잡음을 이용한 수면보조기구의 연구와 집중력 향상, 소음차폐의 용도로 연구되고 있다.

본 발명은 화이트노이즈를 볼륨레벨 및 주파수를 컨트롤하여 태반내의 소리환경을 구현하는 데 목적이 있다.

상기 기술한 목적을 달성하기 위하여, 20hz 내지 20khz의 사이의 모든 가청부파수에 거의 동일한 볼륨레벨의 파워를 가지며 특정소리의 패턴을 가지지 않는 화이트노이즈를 음원소스로 하는 단계와; 상기 화이트노이즈를 음원소스를 바탕으로 시간상으로 시차를 두어 볼륨레벨을 조정하여 컨트롤하는 단계와; 스피커의 주파수특성을 감안하여 화이트노이즈상의 주파수를 컨트롤하여 일정부분의 주파수의 볼륨을 높이거나 낮추어서 소리출력의 특성을 직선에 가깝게 생성하는 단계를 포함하여 화이트노이즈를 볼륨레벨 및 주파수를 컨트롤하여 태반내의 소리환경을 구현하는 것을 특징으로 하는 화이트노이즈를 이용한 태반내의 음을 구현하는 방법과, 화이트노이즈를 아기에게 들려주며 전면의 양쪽에 형성되는 스피커와; 상부에 형성되며 볼륨을 조절하기 위한 볼륨컨트롤러와; 상기 볼륨컨트롤러의 측면에 위치하며 화이트노이즈를 발생시키는 시간을 조절하는 시간세팅 컨트롤러와; 화이트노이즈의 발생을 온오프하는 온/오프스위치를 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 화이트노이즈를 이용한 태반내의 음을 구현하는 장치를 제공한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구성과 그 일실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 첨부된 도면을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 화이트노이즈발생기의 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 인큐베이터의 구조의 일실시예를 도시한 예시도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예인 신생아용베개의 구조를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예로 신생아용딸랑이를 도시한 도면이며, 도 5는 화이트노이즈의 1초간의 주파수파형을 나타내는 도면이고, 도 6은 화이트노이즈의 1초간의 스펙트럼을 나타내는 도면이며, 도 7은 화이트노이즈의 0.01초간의 확대 주파수파형을 나타내는 도면이고, 도 8은 화이트노이즈의 0.01초간의 확대 주파수 스펙트럼을 나타내는 도면이며, 도 9는 화이트노이즈를 이용하여 만든 혈류의 파형을 도시한 도면이고, 도 10은 화이트노이즈를 이용하여 만든 혈류의 스펙트럼을 도시한 도면이며, 도 11a는 일반스피커의 주파수파형을 도시한 도면이고, 도11b는 상기 도11a의 일반스피커의 주파수파형과 대응되게 화이트노이즈상의 주파수를 컨트롤한 주파수파형을 도시한 도면이며, 도 11c는 화이트노이즈상의 주파수의 볼륨을 컨트롤하여 소리출력의 특성이 직성에 가깝게 형성된 것을 도시한 도면이다.

본 발명은 화이트노이즈를 볼륨레벨 및 주파수를 컨트롤하여 태반내의 소리환경을 구현하는 데 목적이 있음은 상술한 바와 같다.

화이트노이즈란 20hz 내지 20khz 사이의 모든 가청주파수에 거의 동일한 볼륨레벨의 파워를 가지므로 특정소리의 패턴을 가지지 않는다.

따라서 화이트노이즈를 음원소스로 하여 다양한 형태의 소리를 도5와 같이 만들 수 있게 되는데, 본 발명은 태반내의 소리환경 즉 도9와 같이 엄마의 대동맥 혈류소리를 화이트노이즈에서 만들 수 있게 된다.

즉, 도1 및 도5에서 알 수 있듯이, 본 발명은 화이트노이즈를 발생시킨 후(a) 이를 태반내의 소리로 만들어 주는 볼륨/주파수컨트롤부(b)를 거쳐 소리증폭 및 재생(c)을 시킨 후 스피커(111)로 출력하게 된다.

그리고 상술한 바와 같이, 화이트노이즈는 20hz 내지 20khz 사이의 가청 주파수내에서 동일한 볼륨레벨로 출력되는데, 태반내의 음중 혈류음은 모든소리 성분 즉, 모든 주파수의 같은 볼륨레벨을 가지고 있으므로 화이트노이즈 소리와 유사하다.

한편, 화이트노이즈와 혈류음은 주파수특성이 같으며 볼륨레벨이 같다는 의미는 아니다. 물론 혈류음에는 동일한 레벨의 화이트노이즈 성분이 있으므로 주파수대역의 볼륨레벨은 같으나, 시간상의 볼륨레벨을 조절하여 혈류음을 만들 수 있게 되는 것이다.

참고로 화이트노이즈소스인 도5와 엄마의 대동맥 혈류소리를 화이트노이즈를 이용하여 구현한 도9를 살펴보면, 도5와 도9는 20hz 내지 20khz 사이의 가청 주파수내에서 볼륨레벨은 같으나, 도9는 주파수상의 볼륨레벨이 아니고 시간상의 볼륨레벨을 컨트롤하여 혈류음등의 태반내음을 구현한 것이다.

즉, 혈류음에도 20hz 내지 20khz 사이의 가청 주파수내에서 볼륨레벨과 같은 화이트노이즈소스가 동일하게 들어가 있으며, 단지 도9는 시간(t)상의 볼륨레벨 이 다른 것이다.

다시말해서, 혈류음에는 화이트노이즈성분을 모두 포함한다. 따라서 혈류음은 시간당 볼륨레벨을 컨트롤하여 만들어 지는 것이다.

한편, 깨끗한 화이트노이즈의 성분상 20hz 내지 20khz의 모든 주파수에서 동일한 볼륨레벨을 가져야 한다.

이런 깨끗한 화이트노이즈를 출력하기 위해서는 스피커의 출력특성이 직선에 가까워야 하지만 일반적인 스피커의 특성상 그러하지 못하다.

일반적으로 스피커가 사용자의 의도대로 20hz 내지 20khz 사이의 가청주파수를 모두 출력해야 하지만 스피커는 보통 도11a와 같은 주파수 특성을 가지고 있다.(스피커마다 주파수특징은 다르나 직선에 가깝지는 못하다)

따라서, 도11a와 같은 특징이 있는 스피커가 있다면 도11b와 같이 화이트노이즈(n)상의 주파수를 컨트롤하여 일정부분의 주파수볼륨을 높이거나 낮추어서 소리출력특성을 도11c와 같이 직선에 가깝게 만들어 주는 것이다.

본 발명의 화이트노이즈를 이용한 태반내의 음을 구현하는 방법은, 20hz 내지 20khz의 사이의 모든 가청부파수에 거의 동일한 볼륨레벨의 파워를 가지며 특정소리의 패턴을 가지지 않는 화이트노이즈를 음원소스로 하는 단계와; 상기 화이트노이즈를 음원소스를 바탕으로 시간상으로 시차를 두어 볼륨레벨을 조정하여 컨트롤하는 단계와; 스피커의 주파수특성을 감안하여 화이트노이즈상의 주파수를 컨트롤하여 일정부분의 주파수의 볼륨을 높이거나 낮추어서 소리출력의 특성을 직선에 가깝게 생성하는 단계를 포함하여 화이트노이즈를 볼륨레벨 및 주파수를 컨트롤하 여 태반내의 소리환경을 구현하는 것을 특징으로 하게 된다.

그리고 본 발명의 화이트노이즈를 이용한 태반내의 음을 구현하는 장치는 화이트노이즈를 아기에게 들려주며 전면의 양쪽에 형성되는 스피커(111)와; 상부에 형성되며 볼륨을 조절하기 위한 볼륨컨트롤러(112)와; 상기 볼륨컨트롤러(112)의 측면에 위치하며 화이트노이즈를 발생시키는 시간을 조절하는 시간세팅 컨트롤러(113)와; 화이트노이즈의 발생을 온오프하는 온/오프스위치(114)를 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이, 화이트 노이즈란 20HZ-20Khz내의 넓은 가청 주파수를 거의 일정한 동일한 힘으로 출력하는 것을 말하며, 화이트 노이즈를 이용하게 되면 주위 소음 환경의 공명현상으로 소음을 중화 시켜 안정적인 소음환경을 제공하게 된다.

그리고 태반내 소음환경은 엄마의 심장 박동소리와 혈류소리, 태아의 소리등의 내적 요인과 외부에서 배를 쓰다듬는 소리와 엄마 아빠의 목소리 등의 외적 요인이 있다. 그러나 양수의 성질상 고음을 흡수하는 성질이 있어 외적 요인의 의한 소리는 저음을 중심으로 한 저역 주파수에 해당한다고 볼 수 있으나 영향은 미비하다. 따라서 태반내의 소리환경의 영향은 내적요인 즉, 엄마의 박동소리와 자궁을 감싸고도는 대동맥혈류소리로 국한 할 수 있고 청진기 등의 의료기구로 측정하여 보면 대동맥혈류소리에 태반내 환경이 좌우된다 하여도 무방하다.

그리고 대동맥 혈류소리는 심장의 압력으로 인한 현상으로 피와 동맥과의 마찰로 인한 소리를 만들어 낸다. 또한 엄마가 배를 쓰다듬을 때 들리는 소리와 화 이트노이즈와는 매우 유사하다. 모두 가정주파수 내의 주파수를 거의 같은 힘으로 가지고 있어 화이트 노이즈의 성질이라 해도 무방 할 것이다. 따라서 화이트노이즈를 이용하여 태반내 소리환경을 제공하여 주는 일은 주파수 컨트롤 및 볼륨 컨트롤로 가능하게 된다.

또한 화이트 노이즈는 모든 주파수의 일정한 레벨의 주파수를 가지고 있으므로 태반내의 소리환경을 외부노이즈 없이 추출하는 것이 가능하다.

그러나 태반내를 내시경 마이크로 녹음한다든지 청진기로 혈류소리를 녹음 할 경우 외적 내적 요인에 따라 필요 없는 노이즈가 섞일 가능성이 있고 데이터를 디지털화하는 과정에서 생기는 왜곡현상으로 인해 원래 의도와는 다른 소리의 형태를 가질 수 있다. 따라서 본 발명의 화이트노이즈발생기를 이용하여 볼륨 및 주파수를 컨트롤함으로써 태반내의 소리환경을 만들어 줄 수 있게 된다.

즉, 상술한 바와 같이, 화이트 노이즈는 가청 주파수의 거의 같은 레벨로 이뤄진 소리이다. 임의의 주파수를 없애거나 살릴 수도 있으며 임의의 주파수의 소리를 작게 한다거나 크게 할 수도 있다. 따라서 일정한 소리의 형태를 지닌 화이트 노이즈에서 대동맥혈류소리를 만들어 낸다면 서서히 볼륨을 높여 주어 유지 후 볼륨을 낮춰주면 되고, 도9와 같은 형태의 파형을 가지게 되어 소리는 혈류소리와 유사하게 된다.

본 발명의 화이트노이즈를 이용한 태반내의 음을 구현하는 장치(21)를 인큐베이터(10)에 설치함으로써, 일반적으로 10달을 다 채우지 못하고 엄마 뱃속에서 나온 미숙아의 경우는 심리적으로 외부환경에 대한 스트레가 많게 되며, 이에 본 발명의 장치가 설치된 인큐베이터(10)에서 태반내의 소리환경을 그대로 재현해 주어 미숙아가 심리적으로 안정된 상태를 가지도록 도와줄 수 있게 된다.

그리고 본 발명의 다른 실시예로 도3에 도시된 바와 같이, 갓 태어난 아이는 10개월 동안 익숙해진 태반의 환경과 다르기 때문에 심리적으로 불안한 상태여서 울음이 잦다.

따라서 본 발명의 화이트노이즈를 이용한 태반내의 음을 구현하는 장치(21)를 베게(20)에 장착하여 베게(20)에서 태반내의 소리환경을 재생함으로써 심리적 안정감을 줄 수 있게 된다.

즉, 일반적으로 신생아나 미숙아의 경우 대부분의 시간을 누워서 잠을 자게 되고 특히 베개를 베고 장시간 시간을 보내게 되는데, 베게에 본 발명의 화이트노이즈를 이용한 태반내의 음을 구현하는 장치(21)를 설치할 경우에는 아기들에게 친근감이 있는 태내음을 간편하게 들려 줌으로서 아기들의 불안과 스트레스를 신속히 제거하여 정서적으로 안정을 취할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예로 도4에 도시된 바와 같이, 신생아용딸랑이(30)에 충격감지센서(33)를 부착함으로써 상기 신생아용딸랑이(30)를 흔들면 센서에서 감지하여 스피커(32)를 통하여 태반내 소리를 들려 준다.

한편, 본 발명에 따른 화이트노이즈를 이용한 태반내의 음을 구현하는 방법 및 장치는 첨부된 도면 및 구체적인 실시 예와 관련하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 의하여 특별히 제한되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당해 분야의 당업자에 의하여 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

상기 기술한 바와 같은 본 고안은 아기들이 정서적 불안과 스트레스로 인하여 울 때 아기들에게 친근감이 있는 태내음을 간편하게 들려 줌으로서 아기들의 불안과 스트레스를 신속히 제거하여 정서적으로 안정을 취함으로서 울음을 신속하게 그치게 하는 효과가 있다.

즉, 화이트노이즈를 볼륨레벨 및 주파수를 컨트롤하여 태반내의 소리환경을 구현하여 태내음을 구현함을로써 우는 아기를 돌보는 사람의 어려움을 해결할 수 있을 뿐 아니라 아기에게도 불안과 스트레스를 신속히 제거하여 줌으로서 유아기의 정서에 좋은 영향을 줄 수 있다.

Claims (2)

1. 20hz 내지 20khz의 사이의 모든 가청부파수에 거의 동일한 볼륨레벨의 파워를 가지며 특정소리의 패턴을 가지지 않는 화이트노이즈를 음원소스로 하는 단계와; 상기 화이트노이즈를 음원소스를 바탕으로 시간상으로 시차를 두어 볼륨레벨을 조정하여 컨트롤하는 단계와; 스피커의 주파수특성을 감안하여 화이트노이즈상의 주파수를 컨트롤하여 일정부분의 주파수의 볼륨을 높이거나 낮추어서 소리출력의 특성을 직선에 가깝게 생성하는 단계를 포함하여 화이트노이즈를 볼륨레벨 및 주파수를 컨트롤하여 태반내의 소리환경을 구현하는 것을 특징으로 하는 화이트노이즈를 이용한 태반내의 음을 구현하는 방법.
2. 화이트노이즈를 아기에게 들려주며 전면의 양쪽에 형성되는 스피커(111)와; 상부에 형성되며 볼륨을 조절하기 위한 볼륨컨트롤러(112)와; 상기 볼륨컨트롤러(112)의 측면에 위치하며 화이트노이즈를 발생시키는 시간을 조절하는 시간세팅 컨트롤러(113)와; 화이트노이즈의 발생을 온오프하는 온/오프스위치(114)를 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 화이트노이즈를 이용한 태반내의 음을 구현하는 장치.

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