KR20090053212A - Color lighting apparatus controlled by sound - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소리에 반응하는 컬러광 조명장치에 관한 것으로서, 수신된 음향신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 마이크로폰과, 마이크로폰에서 출력되는 음향신호로부터 상호 다르게 설정된 3개의 제 1 내지 제3주파수 대역에 대해 각각 독립적으로 필터링 하여 출력하는 멀티 대역 통과필터부와, 상호 다른 색상의 광을 각각 출사하는 제1, 제2 및 제3광원과, 멀티 대역 통과 필터부에서 출력되는 제1 내지 제3주파수 대역 각각의 신호 레벨에 대응되게 일대일로 매칭될 수 있게 설정된 제1 내지 제3광원 각각의 휘도를 제어하는 제어유니트를 구비한다. 이러한 소리에 반응하는 컬러광 조명장치에 의하면, 수신된 음향신호의 주파수 대역별 레벨에 따라 상호 다른 색상의 광을 출사하는 광원의 밝기가 조절됨으로써 다양한 색조합의 컬러광을 제공할 수 있는 장점을 제공한다.
컬러광, 소리, 대역필터
The present invention relates to a color light illumination device that responds to sound, wherein the microphone converts a received acoustic signal into an electrical signal and outputs the electrical signal, and three first to third frequency bands differently set from the acoustic signal output from the microphone. Multi-band pass filter for filtering and outputting independently of each other, first, second and third light sources for emitting light of different colors, and first to third frequency bands output from the multi-band pass filter. And a control unit for controlling the luminance of each of the first to third light sources that are set to be matched one-to-one corresponding to each signal level. According to the color light illuminating device responding to the sound, the brightness of the light source emitting light of different colors is adjusted according to the level of the frequency band of the received sound signal, thereby providing an advantage of providing color light of various color sums. do.
Color light, sound, band filter
Description
본 발명은 소리에 반응하는 컬러광 조명장치에 관한 것으로서, 상세하게는 마이크로폰을 통해 입력된 음향신호의 음역별 레벨에 따라 발광색의 조합이 가변될 수 있도록 된 소리에 반응하는 컬러광 조명장치에 관한 것이다.The present invention relates to a color light illuminating device responsive to sound, and more particularly, to a color light illuminating device responsive to a sound such that a combination of emission colors can be varied according to the sound level of the sound signal input through the microphone. will be.
조명장치는 기본적으로 사람의 시각정보를 얻을 수 있도록 빛을 제공한다.The lighting device basically provides light to obtain human visual information.
이러한 조명장치는 대부분 어둠을 밝기기 위한 기능과 시각적인 장식효과를 고려한 구조가 대부분이다.Most of these lighting devices have a structure that considers the function of brightening the dark and visual decorative effects.
그런데, 조명은 눈을 자극하기 때문에, 조명의 색상, 조도에 따라 사람을 피곤하게 하거나, 편안하게 할 수 있으며, 시각으로 인식되는 물품 예를 들면, 진열된 상품에 대한 가치 또는 식탁에 있는 반찬에 대해 식감이 달라질 수 있다. However, since the light stimulates the eyes, it may make a person tired or comfortable depending on the color and illumination of the light, and visually perceived items, such as the value of the displayed goods or the side dishes on the table. The texture may vary.
따라서, 이러한 조명의 감성 자극 기능을 고려하여, 최근에는 단순한 시각정보를 제공하는 기능뿐만 아니라 인간의 감성을 자극할 수 있는 다양한 색상의 광을 제공할 수 있는 조명에 대한 연구가 다양하게 이루어지고 있다.Therefore, in consideration of the emotional stimulation function of the lighting, in recent years, a variety of researches on lighting that can provide light of various colors that can stimulate human emotion as well as providing a simple visual information. .
감성 조명의 예로서, 소리에 반응하여 광원의 밝기를 조절할 수 있도록 된 램프의 제어회로가 국내 등록실용신안 제 019248호에 개시되어 있다.As an example of emotional lighting, a control circuit of a lamp capable of adjusting the brightness of a light source in response to sound is disclosed in Korean Utility Model Model No. 019248.
그런데 상기 램프 제어회로는 마이크로폰에서 출력되는 음향신호의 레벨에 따라 램프의 밝기를 조절하도록 되어 있어 단순히 소리의 레벨에 따라 휘도조절만 가능하고, 다양한 색조합을 구현하지 못하는 단점이 있다.By the way, the lamp control circuit is to adjust the brightness of the lamp according to the level of the sound signal output from the microphone, it is possible to simply adjust the brightness according to the sound level, there is a disadvantage that does not implement a variety of tones.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 음향신호의 주파수 대역별 레벨에 따라 상호 다른 색상의 광을 음원 대역에 대응되게 밝기를 조절함으로서 다양한 컬러광을 구현할 수 있는 소리에 반응하는 컬러광 조명장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to improve the above problems, and responds to sounds capable of realizing various color lights by adjusting the brightness of light of different colors according to the level of the frequency band of the sound signal corresponding to the sound source band. The purpose is to provide a color light illumination device.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 소리에 반응하는 컬러광 조명장치는 수신된 음향신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 마이크로폰과; 상기 마이크로폰에서 출력되는 음향신호로부터 상호 다르게 설정된 3개의 제 1 내지 제3주파수 대역에 대해 각각 독립적으로 필터링 하여 출력하는 멀티 대역 통과필터부와; 상호 다른 색상의 광을 각각 출사하는 제1, 제2 및 제3광원과; 상기 멀티 대역 통과 필터부에서 출력되는 상기 제1 내지 제3주파수 대역 각각의 신호 레벨에 대응되게 일대일로 매칭될 수 있게 설정된 상기 제1 내지 제3광원 각각의 휘도를 제어하는 제어유니트;를 구비한다.In order to achieve the above object, a color light illuminating device responsive to a sound according to the present invention comprises: a microphone for converting a received acoustic signal into an electrical signal and outputting the electrical signal; A multi-band pass filter unit which independently filters and outputs three first to third frequency bands differently set from the sound signal output from the microphone; First, second, and third light sources that emit light of mutually different colors; And a control unit for controlling the luminance of each of the first to third light sources set to be matched one-to-one corresponding to the signal level of each of the first to third frequency bands output from the multi-band pass filter unit. .
바람직하게는 상기 멀티대역 통과필터부는 상기 마이크로폰에서 출력되는 음향신호로부터 설정된 저역주파수 대역인 제1주파수 대역 신호를 필터링하는 저역통과필터와; 상기 마이크로폰에서 출력되는 음향신호로부터 설정된 중간 주파수 대역인 제2주파수대역 신호를 통과시키는 중역통과필터와; 상기 마이크로폰에서 출력되는 음향신호로부터 설정된 고주파 대역 신호인 제3주파수대역신호를 통과시키는 고 역통과필터와; 상기 저역통과필터에서 출력되는 신호를 증폭하는 제1증폭기와; 상기 중역통과필터에서 출력되는 신호를 증폭하는 제2증폭기와; 상기 고역통과필터에서 출력되는 신호를 증폭하는 제3증폭기;를 구비한다.Preferably, the multi-band pass filter unit is a low pass filter for filtering the first frequency band signal which is a low frequency band set from the sound signal output from the microphone; A mid-pass filter for passing a second frequency band signal, which is an intermediate frequency band set from the sound signal output from the microphone; A high pass filter for passing a third frequency band signal, which is a high frequency band signal set from the sound signal output from the microphone; A first amplifier for amplifying the signal output from the low pass filter; A second amplifier for amplifying the signal output from the midpass filter; And a third amplifier for amplifying the signal output from the high pass filter.
더욱 바람직하게는 상기 제1광원은 적색, 제2광원은 녹색 및 제3광원은 청색 광을 출사하는 것이 적용된다.More preferably, the first light source emits red light, the second light source emits green, and the third light source emits blue light.
또한, 상기 제1 내지 제3 증폭기들 각각에는 증폭 이득을 조정할 수 있는 이득 조정기가 더 구비된다.In addition, each of the first to third amplifiers is further provided with a gain adjuster for adjusting the amplification gain.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제어유니트는 상기 제1증폭기에서 출력되는 신호의 피크를 검출하고, 검출된 피크에 대응되는 레벨신호를 출력하는 제1피크 및 레벨검출부와; 상기 제2증폭기에서 출력되는 신호의 피크를 검출하고, 검출된 피크에 대응되는 레벨신호를 출력하는 제2피크 및 레벨검출부와; 상기 제3증폭기에서 출력되는 신호의 피크를 검출하고, 검출된 피크에 대응되는 레벨신호를 출력하는 제3피크 및 레벨검출부와; 상기 제1피크 및 레벨검출부에서 출력되는 레벨에 따라 대응되는 구동전력을 출력하는 제1구동부와; 상기 제2피크 및 레벨검출부에서 출력되는 레벨에 따라 대응되는 구동전력을 출력하는 제2구동부와; 상기 제3피크 및 레벨검출부에서 출력되는 레벨에 따라 대응되는 구동전력을 출력하는 제3구동부와; 상기 제1구동부 내지 상기 제3구동부의 출력단을 상기 제1 광원 내지 제3광원 중 어느 하나의 광원과 선택적으로 접속시킬 수 있도록 된 광원 선택 스위치부;를 구비한다.According to an aspect of the present invention, the control unit includes: a first peak and level detector for detecting a peak of a signal output from the first amplifier and outputting a level signal corresponding to the detected peak; A second peak and level detector for detecting a peak of a signal output from the second amplifier and outputting a level signal corresponding to the detected peak; A third peak and level detector detecting a peak of the signal output from the third amplifier and outputting a level signal corresponding to the detected peak; A first driver for outputting driving power corresponding to the level output from the first peak and the level detector; A second driver for outputting driving power corresponding to a level output from the second peak and the level detector; A third driver for outputting driving power corresponding to the level output from the third peak and level detector; And a light source selection switch unit configured to selectively connect the output terminals of the first to third driving units with any one of the first to third light sources.
또한, 상기 제1 내지 제3 광원은 상방이 열린 개구를 갖는 하우징 내에 설치 되어 있고, 상기 하우징의 개구를 폐쇄하는 투명캡을 구비하되, 상기 투명캡의 내측면은 상기 제1 내지 제3광원으로부터 출사된 광을 확산시킬 수 있도록 요철패턴이 형성된다.In addition, the first to the third light source is installed in a housing having an opening that is open upward, and has a transparent cap for closing the opening of the housing, the inner surface of the transparent cap from the first to third light source An uneven pattern is formed to diffuse the emitted light.
본 발명에 따른 소리에 반응하는 컬러광 조명장치에 의하면, 수신된 음향신호의 주파수 대역별 레벨에 따라 상호 다른 색상의 광을 출사하는 광원의 밝기가 조절됨으로써 다양한 색조합의 컬러광을 제공할 수 있는 장점을 제공한다.According to the color light illuminating device responsive to the sound according to the present invention, the brightness of light sources emitting light of different colors according to the frequency band level of the received sound signal can be adjusted to provide color light of various color sums. Provide advantages.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소리에 반응하는 컬러광 조명장치를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail a color light illuminating device in response to sound according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 소리에 반응하는 컬러광 조명장치를 나타내 보인 블록도이다.1 is a block diagram showing a color light illuminating device responsive to sound according to the present invention.
도 1을 참조하면, 소리에 반응하는 컬러광 조명장치는 마이크로폰(110), 멀티 대역 통과 필터부(120), 제어유니트(140) 및 제1 내지 제3광원(171)(173)(175)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the color light illuminator responsive to sound includes a
마이크로폰(110)은 수신된 음향신호를 전기적 신호로 변환하여 출력한다.The
멀티 대역 통과 필터부(120)는 마이크로폰(110)에서 출력되는 음향신호로부터 상호 다르게 설정된 3개의 제 1 내지 제3주파수 대역에 대해 각각 독립적으로 필터링 하여 출력한다.The multi-band
멀티 대역 통과 필터부(120)는 저역통과필터(LPF; Low Pass Filter)(121), 중역통과필터(BPF;Band Pass Filter)(123), 고역통과필터(HPF;High Pass Filter)(125), 제1 내지 제3증폭기(131)(133)(135) 및 제1 내지 제3 이득조정기(132)(134)(136)를 구비한다.The multi-band
저역 통과 필터(121)는 마이크로폰(110)에서 출력되는 음향신호로부터 설정된 저역주파수 대역인 제1주파수 대역 신호를 필터링 하여 출력한다.The
중역 통과 필터(123)는 마이크로폰(110)에서 출력되는 음향신호로부터 설정된 중간 주파수 대역인 제2주파수대역 신호를 필터링 하여 출력한다.The
고역 통과 필터(125)는 마이크로폰(110)에서 출력되는 음향신호로부터 설정된 고주파 대역 신호인 제3주파수대역신호를 필터링 하여 출력한다.The
여기서 제1 내지 제3주파수 대역은 가청주파수 대역을 3개의 구간으로 분할하여 결정하면 되고, 바람직하게는 제1주파수 대역은 5KHz 미만, 제2주파수 대역은 5KHz 내지 10KHz, 제3주파수 대역은 10K초과성분 또는 10KHz 내지 30KHz로 정한다.Here, the first to third frequency bands may be determined by dividing the audible frequency band into three sections. Preferably, the first frequency band is less than 5 KHz, the second frequency band is 5 KHz to 10 KHz, and the third frequency band is more than 10 K. Or 10KHz to 30KHz.
또한, 바람직하게는 저역통과필터(121), 중역통과필터(123) 및 고역통과필터(125)의 필터링 대역 주파수범위를 사용자가 조정할 수 있도록 형성된다.In addition, the low-
제1증폭기(131)는 저역통과필터(121)에서 출력되는 신호를 증폭하여 출력한다.The
제2증폭기(133)는 중역통과필터(123)에서 출력되는 신호를 증폭하여 출력한다.The
제3증폭기(135)는 고역통과필터(125)에서 출력되는 신호를 증폭하여 출력한 다.The
제1 이득조정기(132)는 제1 증폭기(131)의 증폭 이득을 사용자에 의해 조정할 수 있도록 되어 있다.The
제2 이득조정기(134) 및 제3 이득조정기(136)도 대응되는 제2 증폭기(133) 및 제3증폭기(135)의 증폭 이득을 사용자에 의해 조정할 수 있도록 되어 있다.The second gain adjuster 134 and the
이러한 이득조정기(132)(134)(136)는 후술되는 광원의 휘도조절시 자신의 취향에 맞게 색조합을 조절할 수 있는 기능을 부여한다.The
제1 내지 제3광원(171)(172)(173)은 제어유니트(140)의 제어에 의해 구동된다.The first to
제1 내지 제3광원(171)(172)(173)은 상호 다른 색상의 광을 각각 출사하는 것이 적용되고, 바람직하게는 빛의 3원색인 적색, 녹색, 청색광을 각각 출사하는 것이 적용된다. 즉, 제1광원(171)은 적색(R), 제2광원(172)은 녹색(G) 및 제3광원(173)은 청색(B) 광을 출사하는 것이 적용된다.The first to
또한, 제1 내지 제3광원(171)(172)(173)은 발광다이오드가 적용되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a light emitting diode is applied to the first to
제어유니트(140)는 증폭기(131)(133)(135)에서 제1 내지 제3주파수 대역 별로 각각 출력되는 신호 레벨에 대응되게 일대일로 매칭될 수 있게 설정된 제1 내지 제3광원 각각의 휘도를 제어한다.The
제어유니트(140)의 일 예를 도 2를 참조하여 설명한다.An example of the
제어유니트는 제1 내지 제3 피크 및 레벨검출부(141)(143)(145), 제1 내지 제3구동부(151)(153)(155) 및 제1 내지 제3광원선택스위치(161)(153)(165)를 구비한다.The control unit includes first to third peak and
제1 피크 및 레벨 검출부(141)은 제1증폭기(131)에서 출력되는 신호의 피크를 검출하고, 검출된 피크에 대응되는 레벨신호를 출력한다. 제1 피크 및 레벨 검출부(141)는 설정된 주기 동안 입력된 신호의 피크값을 검출하고, 검출된 피크에 대응되는 레벨신호를 출력하도록 구성된다. The first peak and
제2 피크 및 레벨 검출부(143)은 제2증폭기(133)에서 출력되는 신호의 피크를 검출하고, 검출된 피크에 대응되는 레벨신호를 출력한다.The second peak and
제3 피크 및 레벨 검출부(145)는 제3증폭기(135)에서 출력되는 신호의 피크를 검출하고, 검출된 피크에 대응되는 레벨신호를 출력한다.The third peak and
제1구동부(151)는 제1피크 및 레벨검출부(141)에서 출력되는 레벨에 따라 대응되는 구동전력을 출력한다.The
제2구동부(153)는 제2피크 및 레벨검출부(143)에서 출력되는 레벨에 따라 대응되는 구동전력을 출력한다.The
제3구동부(155)는 제3피크 및 레벨검출부에서 출력되는 레벨에 따라 대응되는 구동전력을 출력한다.The
제1 내지 제3구동부(151)(153)(155)의 구동방식은 교류로 작동되는 광원(171)(172)(173)의 경우 위상전력제어방식이 적용될 수 있고, 발광다이오드와 같이 직류로 작동되는 광원(171)(172)(173)의 경우 설정된 주기 동안 구동온 타임의 비인 듀티를 펄스폭 변조에 의해 조정하는 방식이 적용되는 것이 바람직하다.As the driving method of the first to
제1광원 선택 스위치(161)는 제1구동부(151)의 출력단을 제1 광원 내지 제3광원 (171)(172)(173)중 어느 하나의 광원과 선택적으로 접속시킬 수 있도록 되어 있다.The first light
제2광원 선택 스위치(163)는 제2구동부(153)의 출력단을 제1 광원 내지 제3광원 (171)(172)(173)중 어느 하나의 광원과 선택적으로 접속시킬 수 있도록 되어 있다.The second light
제3광원 선택 스위치(165)는 제3구동부(155)의 출력단을 제1 광원 내지 제3광원 (171)(172)(173)중 어느 하나의 광원과 선택적으로 접속시킬 수 있도록 되어 있다.The third light
여기서 제1 내지 제3 광원 선택 스위치(161)(163)(165)는 광원선택스위치부의 일 예로서 적용되었고, 도시된 예와 다르게 메트릭스 스위치가 적용될 수 있음은 물론이다.Here, the first to third light
또한, 제어유니트(140)는 도시된 예와 다르게 각 증폭기(131)(133)(135)에서 출력되는 신호를 디지탈신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호로부터 레벨을 산출하며, 외부에 마련된 입력부를 통해 사용자가 주파수 대역별로 대응되는 광원(171)(172)(173)을 선택할 수 있는 조작키가 마련되며, 상기 조작키에 의해 선택된 주파수 대역별 광원선택 정보에 따라 대응되는 광원(171)(172)(173)을 구동하는 마이크로프로세서 형태로 형성될 수 있음은 물론이다.In addition, unlike the illustrated example, the
한편, 이러한 조명장치(100)는 각 광원(171)(173)(175)에서 출사되는 광이 시각자에게 혼합된 색상으로 인식될 수 있도록 어레이되는 것이 바람직하고, 그 일 예가 도 3에 도시되어 있다.On the other hand, the
도 3을 참조하면, 조명장치의 하우징(101)은 상방이 열린 개구를 갖는 구조로 되어 있고, 하우징(101)의 내부 공간 내에 광원(171)(172)(173)이 회로기판(103)에 실장되어 개구를 향해 광을 출사할 수 있도록 설치되어 있다.Referring to FIG. 3, the
또한, 투명캡(105)은 하우징(101)의 개구를 폐쇄할 수 있도록 설치되어 있고, 광원(171)(172)(173)과 대향되는 내측면은 제1 내지 제3광원(171)(172)(173)으로부터 출사된 광을 확산시킬 수 있도록 요철패턴(105a)이 형성되어 있다.In addition, the
따라서, 광원(171)(172)(173)에서 출사된 광은 요철패턴(105a)에 의해 확산된 후 투명캡(105)을 통해 집속되게 출사되기 때문에 광원(171)(172)(173)에서 출사되는 광의 색혼합이 잘 이루어진다.Therefore, since the light emitted from the
한편, 하우징(101)의 형태 및 광원(171)(172)(173))의 배치방식은 도시된 예와 다른 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.On the other hand, the shape of the
이러한 조명장치(100)는 마이크로폰(110)을 통해 입력되는 음향신호를 3개로 구분된 대역별로 각각 레벨을 산출하고, 산출된 대역별 레벨에 따라 상호 다른 색상의 광을 출사하는 광원(171)(172)(173)을 각각 구동하기 때문에 음향신호의 대역별 레벨에 따라 다양한 색조합의 컬러광을 구현할 수 있다.The
일 예로서, 제1주파수대역에 대해 적색 광원(171)이 적용되고, 제2주파수대역에 대해 녹색 광원(172)이 적용되고, 제3주파수대역에 대해 청색 광원(173)이 적용된 경우, 마이크로폰(110)을 통해 입력된 음향신호의 제1주파수대역에 대한 레벨값이 30% 듀티에 해당하고, 제2주파수대역에 대한 레벨값이 50% 듀티에 해당하고, 제3주파수대역에 대한 레벨값이 40% 듀티에 해당하는 경우, 색조합은 적색 30%, 녹색 50%, 청색 40%로 이루어진 컬러광이 표시된다. 마찬가지로, 마이크로폰(110)을 통해 입력된 음향신호의 제1주파수대역에 대한 레벨값이 50% 듀티에 해당하고, 제2주파수대역에 대한 레벨값이 60% 듀티에 해당하고, 제3주파수대역에 대한 레벨값이 30% 듀티에 해당하는 경우, 색조합은 적색 50%, 녹색 60%, 청색 34%로 이루어진 컬러광이 표시된다. 이와 같이 음향신호의 음역별 레벨값의 변동에 따라 다양한 색조합의 컬러광이 구현될 수 있어 다양한 분위기의 연출이 가능하다.As an example, when the
한편, 단색 또는 이중 혼합색으로 표시하고자 하는 경우에는 표시대상 광원(71)(172)(173)만 해당 구동부(151)(153)(155)에 접속하면 된다.On the other hand, when the display is to be performed in a single color or a dual mixed color, only the display target
도 1은 본 발명에 따른 소리에 반응하는 컬러광 조명장치를 나타내 보인 블록도이고,1 is a block diagram showing a color light illuminating device responsive to sound according to the present invention;
도 2는 도 1의 제어유니트의 구성예를 나타내 보인 도면이고,2 is a view showing an example of the configuration of the control unit of FIG.
도 3은 도 1의 제1 내지 제3광원이 실장된 조명등의 일 예를 나타내 보인 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating an example of a lamp in which the first to third light sources of FIG. 1 are mounted.
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2007
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