KR20100011876U - 통합 마이크로폰 회로 및 통합 마이크로폰의 구조 - Google Patents

통합 마이크로폰 회로 및 통합 마이크로폰의 구조 Download PDF

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Abstract

본 고안은 통합 마이크로폰 회로 및 통합 마이크로폰의 구조에 관한 것으로, 본 고안에 따른 통합 마이크로폰 회로는, 전기적으로 충전된 다이어프램(diaphragm) 및 백플레이트가 내장되어, 상기 다이어프램과 백플레이트 사이의 정전용량을 통해 입력되는 음파를 제1전기적 음성신호로 변환하는 콘덴서 마이크 유닛과; 상기 콘덴서 마이크 유닛에서 출력되는 제1전기적 음성신호를 FET 또는 OP AMP를 이용하여 증폭하여 출력하는 프리앰프부와; 코일에 연결되어 있는 다이어프램과 영구자석으로 구성되어, 상기 코일과 상기 영구자석 사이의 자기장을 이용해 입력되는 음파를 제2전기적 음성신호로 변환하는 다이나믹 마이크 유닛과; 상기 프리앰프부에서 증폭되어 출력되는 상기 제1전기적 음성신호 및 상기 다이나믹 마이크 유닛에서 출력되는 상기 제2전기적 음성신호 각각의 레벨을 제어하고 이들을 믹싱하여 출력함에 의해 마이크의 지향성을 제어하는 지향성 제어부를 구비한다. 본 고안에 따르면, 사용자 공간과 응용형태에 따라 주파수 특성과 지향성 패턴의 조절이 가능하다.
Figure P2020090006492
콘덴서마이크, 다이나믹 마이크, 지향성, 주파수 특성, 레벨

Description

통합 마이크로폰 회로 및 통합 마이크로폰의 구조{Unification microphone circuits and unification microphone structure}
본 고안의 통합 마이크로 폰 회로 및 통합 마이크로폰의 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 콘덴서 마이크와 다이나믹 마이크를 통합함에 의해 콘덴서 마이크와 다이나믹 마이크의 장점을 취하고 지향성과 주파수 특성이 우수한 새로운 형태의 마이크를 구현한 통합 마이크로 폰 회로 및 통합 마이크로폰의 구조에 관한 것이다.
일반적으로 마이크(microphone)는 사람의 음성(음파)를 전기적 신호로 바꾸어 주는 일종의 변환기로써, 현대의 음향시스템에서 필수적인 장비이다.
이러한 마이크는 변환방식에 따라 다이나믹(dynamic) 마이크와 콘덴서(condenser)마이크로 나뉜다.
다이나믹 마이크는 통상적으로 얇은 알루미늄 코일(coil)에 연결되어 있는 가벼운 다이어프램(diaphragm)과 영구자석(magnet)으로 구성되어 있다. 다이나믹 마이크는, 음원에서 음파가 발생하면 음압에 따라 마이크의 다이어프램이 움직이게 되고, 다이어프램이 움직이면 다이어프램과 연결되어 있는 코일이 함께 움직이게 된다. 이때 영구자석과 코일사이에 자기장이 형성되어 코일을 따라 전압이 발생하게 되는 원리가 이용된다. 즉 입력되는 음파를 코일과 자석사이의 자기장을 이용해 전기적인 신호로 변환시키는 것이 다이나믹 마이크이다.
상술한 바와 같은 다이나믹 마이크는 중저음의 원음 표현력과 단일방향 지향성이 우수한 것으로 알려져 있다.
한편, 콘덴서 마이크는 백플레이트(backplate)와 다이어프램 사이에 일정한 양으로 유지되어 있는 전하량과 음성의 음압에 따른 다이어프램의 움직임의 영향으로 생긴 정전용량으로 인해 발생하는 전기적 신호를 증폭기를 통해 출력시키는 것이다.
상술한 콘덴서 마이크는 높은 감도를 유지할 수 있으며, 특히 고주파 대역의 음을 부드러우면서 보다 자연스럽게 재생하는 특성이 있는 것으로 알려져 있다.
콘덴서 마이크를 사용할 지 다이나믹 마이크를 사용할지를 결정하는 요인은 음원과, 신호가 도달하는 최종위치 뿐 아니라 마이크의 설치방법에 따라 달라지나, 실무적으로는 큰 강당이나 실외와 같이 열악한 환경에서는 다이나믹 마이크를 사용하고, 사원, 소규모 강당, 극장 등에서 고품격의 음질이 요구되는 경우에는 콘덴서 마이크를 사용하고 있다.
그러나, 이와 같이 장소나 환경에 따라 서로 다른 종류의 마이크를 사용한다는 것은 비효율적이다.
따라서, 다이나믹 마이크의 장점과 콘덴서 마이크의 장점인 중저음과 고음이 우수한 주파수 특성을 가지고 전방향 지향성을 가질 수 있는 복합 형태의 마이크에 대한 요구가 있어왔다.
따라서, 본 고안의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 통합 마이크로폰 회로 및 통합 마이크로폰의 구조를 제공하는 데 있다.
본 고안의 다른 목적은 다이나믹 마이크의 장점과 콘덴서 마이크의 장점을 구현할 수 있는 통합 마이크로폰 회로 및 통합 마이크로폰의 구조를 제공하는 데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 중저음과 고음이 우수한 주파수 특성을 가지는 통합 마이크로 폰 회로 및 통합 마이크로폰의 구조를 제공하는 데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 다양한 지향성 패턴을 가지는 통합 마이크로폰 회로 및 통합 마이크로폰의 구조를 제공하는 데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 주파수 특성과 지향성을 사용공간과 응용형태별로 조절할 수 있는 통합 마이크로폰 회로 및 통합 마이크로폰의 구조를 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 고안의 구체화에 따라, 본 고안에 따른 통합 마이크로폰 회로는, 전기적으로 충전된 다이어프램(diaphragm) 및 백플레이트가 내장되어, 상기 다이어프램과 백플레이트 사이의 정전용량을 통해 입력되는 음파를 제1전기적 음성신호로 변환하는 콘덴서 마이크 유닛과; 상기 콘덴서 마이크 유닛에서 출력되는 제1전기적 음성신호를 FET 또는 OP AMP를 이용하여 증폭하여 출력하는 프리앰프부와; 코일에 연결되어 있는 다이어프램과 영구자석으로 구성되어, 상기 코일과 상기 영구자석사이의 자기장을 이용해 입력되는 음파를 제2전기적 음성신호로 변환하는 다이나믹 마이크 유닛과; 상기 프리앰프부에서 증폭되어 출력되는 상기 제1전기적 음성신호 및 상기 다이나믹 마이크 유닛에서 출력되는 상기 제2전기적 음성신호 각각의 레벨을 제어하고 이들을 믹싱하여 출력함에 의해 마이크의 지향성을 제어하는 지향성 제어부를 구비한다.
상기 통합 마이크로폰 회로는, 상기 지향성 제어부에서 출력된 믹싱신호를 밸런스 (+)출력신호와 밸런스 (-)출력신호로 변환하여 외부로 출력하는 출력부를 더 구비할 수 있다.
상기 지향성 제어부는, 상기 프리앰프회로에서 증폭되어 출력되는 상기 제1전기적 음성신호의 레벨을 제어하는 제1신호제어부와; 상기 다이나믹 마이크 유닛에서 출력되는 상기 제2전기적 음성신호의 레벨을 제어하는 제2신호제어부와; 상기 제1신호제어부에서 제어된 상기 제1전기적 음성신호와 상기 제2신호제어부에서 제어된 상기 제2전기적 음성신호를 믹싱하여 출력하는 믹싱부를 구비할 수 있다.
상기 지향성 제어부는, 상기 제1신호제어부에서 제어된 상기 제1전기적 음성신호와 상기 제2신호제어부에서 제어된 제2전기적 음성신호를 차동 증폭한 차동증 폭신호를 상기 믹싱부에 제공하여, 상기 차동증폭신호가 상기 제1전기적 음성신호와 상기 제2전기적 음성신호와 함께 상기 믹싱부에서 믹싱되도록 하는 적어도 하나의 차동증폭기를 더 구비할 수 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 고안의 다른 구체화에 따라, 본 고안에 따른 통합 마이크로 폰 구조는, 일정크기의 영구자석과, 상기 영구자석을 감싸는 코일과, 상기 코일에 연결되고 상기 영구자석의 상부에 배치되어 음파에 따라 진동하는 다이나믹 마이크용 다이어프램(diaphragm)을 구비하는 다이나믹 마이크 유닛과; 상기 다이나믹 마이크 유닛의 상부 중앙부위에 배치되고, 전기적으로 충전된 다이어프램 및 백플레이트가 내장된 원통형 구조로써, 상부면 및 하부면으로 전달되는 음파를 전기적 음성신호로 변환하여 출력하는 콘덴서 마이크 유닛과; 상기 다이나믹 마이크 유닛과 상기 콘덴서 마이크 유닛 사이에 배치되고, 양단이 개방된 중공형의 원통형 구조로써, 상단부에 위치되는 상기 콘덴서 마이크 유닛을 지지하고, 상기 콘덴서 마이크 유닛의 하부면 또는 상기 다이나믹 마이크 유닛의 상부중앙부위로 음파가 전달되도록 측면에 복수의 공기구멍들이 형성된 지지체를 구비한다.
상기 다이나믹 마이크 유닛의 하부에는 울림공간과, 상기 콘덴서 마이크 유닛을 위한 프리앰프 PCB가 배치될 수 있다.
본 고안에 따르면, 상술한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 콘덴서 마이크와 다이나믹 마이크를 통합하여 구현함에 따라, 다양한 지향성 및 주파수 특성을 가지는 마이크의 구현이 가능하며, 사용자 공간과 응용형태에 따라 조절 설정가능한 구성을 가지게 된다.
이하에서는 본 고안의 바람직한 실시예가, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 고안의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 통합 마이크로폰(이하 '마이크'라 함) 회로의 블록도를 나타낸 것이고, 도 2는 도 1의 구현예를 나타낸 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 마이크 회로(100)는, 마이크 유닛부(110), 프리앰프(pre AMP)부(120), 지향성제어부(150) 및 출력부(160)를 구비한다.
상기 마이크 유닛부(110)는 콘덴서 마이크 유닛(112) 및 다이나믹 마이크 유닛(114)을 구비한다.
상기 콘덴서 마이크 유닛(112)은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 바와 같이, 전기적으로 충전된 다이어프램(diaphragm) 및 백플레이트가 내장되어, 상기 다이어프램과 백플레이트 사이의 정전용량을 통해, 입력되는 음파(음성신호)를 제1전기적 음성신호로 변환하여 제공한다. 상기 콘덴서 마이크 유닛(112)의 구조 및 동작은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려져 있으므로 설명을 생략한다.
상기 다이나믹 마이크 유닛(114)은 코일에 연결되어 있는 다이어프램과 영구자석으로 구성되어, 상기 코일과 상기 영구자석사이의 자기장을 이용해, 입력되는 음파(음성신호)를 제2전기적 음성신호로 변환하여 제공한다. 상기 다이나믹 마이크 유닛(114)의 구조 및 동작은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 잘 알려져 있으므로 설명을 생략한다.
상기 프리앰프부(120)는 상기 콘덴서 마이크 유닛(110)에서 출력되는 제1전기적 음성신호를 FET 또는 OP AMP를 이용하여 증폭하여 출력한다. 상기 프리앰프부(120)는 콘덴서 마이크의 특성상 외부장치의 구동을 위한 신호증폭을 위해 필요하다.
상기 프리앰프부(120)는 통상적으로 전계효과 트랜지스터(FET)나 OP AMP를 구비하여 신호증폭을 수행한다.
상기 지향성 제어부(150)는 제1신호제어부(152), 제2신호제어부(154), 차동증폭부(156), 및 믹싱부(158)를 구비한다.
상기 제1신호제어부(152)는 상기 프리앰프부(120)를 통해 증폭된 상기 제1전기적 음성신호의 레벨을 조절한다. 여기서 상기 제1전기적 음성신호의 레벨은 상기 제1전기적 음성신호의 전압의 레벨, 전류의 양 등을 포함하며, 레벨을 조절한다는 의미는 볼륨을 조절한다는 의미를 포함할 수 있다.
상기 제1신호제어부(152)는 일반적으로 마이크 신호를 제어하기 위해 필요한 회로들을 포함할 수 있으며, 가변저항회로나 증폭회로 등을 포함할 수 있다.
상기 제2신호제어부(154)는 상기 다이나믹 마이크 유닛(114)을 통해 제공되는 상기 제2전기적 음성신호의 레벨을 조절한다. 여기서 상기 제2전기적 음성신호의 레벨은 상기 제2전기적 음성신호의 전압의 레벨, 전류의 양 등을 포함하며, 레벨을 조절한다는 의미는 볼륨을 조절한다는 의미를 포함할 수 있다.
상기 제2신호제어부(154)는 일반적으로 마이크 신호를 제어하기 위해 필요한 회로들을 포함할 수 있으며, 가변저항회로나 증폭회로 등을 포함할 수 있다.
상기 차동증폭부(156)는 적어도 하나의 차동증폭기를 구비하여 상기 제1신호제어부(152)에서 제어된 상기 제1전기적 음성신호와 상기 제2신호제어부(154)에서 제어된 제2전기적 음성신호를 차동 증폭한 차동증폭신호를 상기 믹싱부(158)에 제공하여, 상기 차동증폭신호가 상기 제1전기적 음성신호와 상기 제2전기적 음성신호와 함께 상기 믹싱부(158)에서 믹싱되도록 한다.
상기 믹싱부(158)는 상기 제1신호제어부(152)에서 제어된 상기 제1전기적 음성신호, 상기 제2신호제어부(154)에서 제어된 상기 제2전기적 음성신호, 상기 차동증폭부(156)에서 출력된 차동증폭신호를 믹싱하여 출력한다.
다른 실시예로 상기 지향성 제어부(150)는 상기 차동증폭부(156)를 구비함이 없이 제1신호제어부(152), 제2신호제어부(154), 믹싱부(158)를 구비하여, 상기 믹싱부(158)는 상기 제1신호제어부(152)에서 제어된 상기 제1전기적 음성신호와 상기 제2신호제어부(154)에서 제어된 상기 제2전기적 음성신호를 믹싱하여 출력하도록 할 수 있다.
상기 지향성 제어부(150)는 단일방향 지향성을 가지는 다이나믹 마이크의 특 성과 전방향 지향성을 가지는 콘덴서 마이크의 특성을 이용하여, 상기 다이나믹 마이크 유닛(114)에서 출력되는 제2전기적 음성신호의 볼륨 등의 레벨과, 상기 콘덴서 마이크 유닛(112)에서 출력되는 제1전기적 음성신호의 볼륨 등의 레벨을 제어하고 이들을 믹싱하는 구성을 가진다. 따라서, 다양한 지향성을 가지는 마이크를 구현하는 것이 가능하다. 그리고 지향성의 조절 뿐 아니라 마이크의 감도나 주파수 특성을 조절하는 것도 가능하다.
더군다나 차동증폭부(156)를 구비하여 상기 제1전기적 음성신호와 상기 제2전기적 음성신호의 차동증폭신호를 상기 믹싱부(158)에서 함께 믹싱함에 따라 더욱더 다양한 지향성, 다양한 주파수 특성을 가지는 마이크 구성이 가능해진다.
상기 제1신호제어부(152) 및 상기 제2신호제어부(154)의 제어를 어떤 방식으로 수행해야 어떠한 지향성 또는 주파수 특성을 가지는 가에 대하여는 반복적인 실험을 통하여 파악될 수 있을 것이다.
예를 들어, 제1전기적 음성신호의 레벨을 중간정도로 하고, 상기 제2전기적 음성신호의 레벨을 최대값으로 제어하는 경우의 지향성이나 주파수 특성과, 제1전기적 음성신호의 레벨을 최대값으로 제어하고 상기 제2전기적 음성신호의 레벨을 중간값이나 최저값으로 제어한 상태에서의 지향성이나 주파수 특성에 대한 값을 산출하는 등, 다양한 방법으로 제1전기적 음성신호와 제2전기적 음성신호의 레벨을 변경하고 그 결과값을 산출할 수 있다. 그리고 그 결과값을 토대로 하여, 필요한 지향성이나 주파수 특성에 따라 상기 제1신호제어부(152) 및 상기 제2신호제어부(154)의 제어방식을 결정할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 콘덴서 마이크 유닛(112)과 다이나믹 마이크 유닛(114)의 출력레벨을 각각 제어하여 이들을 조합함에 의해 다양한 주파수 특성(frequency response)과 지향성(polar response)를 가지는 마이크 구성이 가능해진다. 대표적으로 조절가능한 지향성의 예를 도 3 내지 도 6에 나타내었고, 주파수 특성을 도 7내지 도 10에 나타내었다.
도 3은 콘덴서 마이크의 일반적인 지향성 패턴인 전방향 패턴의 경우이고, 도 4는 다이나믹 마이크의 일반형 패턴, 도 5와 도 6은 리본형 지향성 패턴을 도시한 것이다. 이들 지향성 패턴은 상기 지향성 제어부(150)를 통한 제어를 통해 가능한 것이다. 따라서, 장소의 특성이나 용도에 따라 다양한 지향성을 가지는 마이크의 구현이 가능한 것이다.
도 7은 저음이 컷(cut)된 주파수 특성을 나타낸 것이고, 도 8은 일반적인 경우의 주파수 특성, 도 9는 저음 부스트(boost)의 주파수 특성, 도 10은 플랫(flat)형 주파수 특성을 나타낸 것이다. 이들 주파수 특성은 상기 지향성 제어부(150)를 통한 제어를 통해 가능한 것이다.
상기 출력부(160)는 상기 지향성 제어부(150)에서 출력된 믹싱신호를 밸런스 (+)출력신호와 밸런스 (-)출력신호로 변환하여 외부로 출력하게 된다. 마이크 출력신호를 밸런스 (+)출력신호와 밸런스 (-)출력신호로 하여 두가지로 출력하는 것은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있다. 경우에 따라서는 상기 지향성 제어부(150)에서 출력된 믹싱신호를 두가지로 구분함이 없이 하나의 신호로 하여 출력하는 것도 가능하다.
상기 출력부(160)는 신호의 안정적 출력을 위한 저항(R1,R2), 및 콘덴서(C)를 구비할 수 있으며, 밸런스 (+)출력신호와 밸런스 (-)출력신호의 발생을 위한 인버터(162,164)를 구비할 수 있다.
도 1 및 도 2의 마이크 유닛(110) 및 상기 프리앰프부(120)는 도 11 및 도 12의 마이크 헤드부에 구성되며, 상기 지향성 제어부(150) 및 출력부(160)는 마이크 본체의 중간부 또는 하단부에 구성되게 된다. 이에 따라 마이크 헤드부를 구성하는 마이크 유닛(110) 및 상기 프리앰프부(120)와 마이크 본체의 중간부 또는 하단부에 구성되는 지향성제어부(150)와의 신호연결을 위한 커넥터(125)가 구비된다.
도 11 및 도 12는 도 1 및 도 2의 회로구조를 가지는 통합 마이크로폰의 헤드부 구조를 나타낸 것이다. 도 11은 사시도이고, 도 12는 단면도를 나타낸 것이다.
마이크는 원통형 구조로써, 통상적으로 음성이 입력되는 헤드부와, 메인 PCB 등 신호처리 회로 등이 구비되는 중간부 및 하단부로 구성될 수 있으며, 중간부 및 하단부의 구조는 내부 회로 등의 차이는 있지만 그 외부구조(외형)은 일반적으로 잘 알려진 마이크의 구조와 유사하다. 따라서 여기서는 마이크 헤드부의 구성만을 설명하기로 한다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 마이크 헤드부의 구조는 우선 최상단부에 콘덴서 마이크 유닛(510)이 배치된다.
상기 콘덴서 마이크 유닛(510)은 전기적으로 충전된 다이어프램(diaphragm) 및 백플레이트가 내장되며 외부가 원통형 구조의 케이스로 둘러싸여 있다. 상기 콘 덴서 마이크 유닛(510)은 상부면 및 하부면으로 음성(음파)이 전달되면, 이를 전기적 음성신호로 변환하여 출력하게 된다.
상기 콘덴서 마이크 유닛(510)은 양단이 개방된 중공형의 원통형 구조의 지지체(520)에 의해 지지된다. 상기 지지체(510)는 측면에 복수의 공기구멍(음성이 전달되기 위한 통로)들(522)이 형성되어, 상기 지지체(510)의 상부에 위치되는 상기 콘덴서 마이크 유닛(510)의 하부면으로 음파가 전달되도록 한다. 또한 상기 복수의 공기구멍(음성이 전달되기 위한 통로)들(522)은 상기 지지체(510)의 하부에 위치되는 다이나믹 마이크용 다이어프램(530)으로 음파가 전달되도록 하는 역할도 수행한다.
상기 콘덴서 마이크 유닛(510)과 상기 지지체(520)는 상기 다이나닉 마이크 유닛의 다이어프램(530)의 직경보다는 상대적으로 작은 직경을 가진다. 즉 상기 콘덴서 마이크 유닛(510)과 상기 지지체(520)는 상기 다이나닉 마이크 유닛의 다이어프램(530)의 상부중앙부위에 위치되게 되며, 상기 다이나닉 마이크 유닛의 다이어프램(530)의 직경보다는 상대적으로 작은 직경으로 배치되게 된다. 여기서 상기 다이나믹 마이크 유닛은 다이어프램(530), 영구자석(540), 코일(550) 등을 포함한다.
상기 다이나믹 마이크용 다이어프램(530)의 상부면에는 다수의 공기구멍들이 형성된 보호케이스(535)가 구비된다. 그리고 상기 다이나믹 마이크용 다이어프램(530)이 배치되고, 상기 다이나믹 마이크용 다이어프램(530)의 하부에는 영구자석(540)과 코일(550)이 배치되고, 이들을 감싸는 외형 케이스(545)가 배치된다.
상기 다이나믹 마이크용 다이어프램(530)의 상부 중앙부위에는 상기 지지 체(520)가 배치되기 때문에 음파가 전달되지 않을 수 있다. 이를 방지하기 위해 상기 지지체(520)는 측면에 공기구멍(522)들이 형성되고 하부가 개방된 구조를 가져, 상기 다이나믹 마이크용 다이어프램(530)의 상부중앙부위에도 음파가 잘 전달될 수 있도록 한다.
상기 다이나믹 마이크 유닛의 하부에는 떨림방지 고무(560)가 배치된다. 상기 떨림방지고무(560)는 통합마이크의 떨림과 노이즈 감소를 위한 구조물이다.
상기 떨림방지고무(560)의 하부는 하단고정을 위한 케이스(565)와, 울림공간(570)이 배치되고, 하단고정고무(575), 스크류(590)에 의해 고정되는 프리앰프PCB(580)가 배치된다. 상기 프리앰프 PCB(580)는 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 같이, 상기 콘덴서 마이크 유닛(510)을 위한 프리앰프부(회로)가 구성된 기판이다.
종합적으로 보면, 마이크 헤드부의 최상단에는 콘덴서 마이크 유닛(510)이 배치되고, 상기 콘덴서 마이크 유닛(510)을 지지지하는 지지체(520)가 상기 콘덴서 마이크 유닛(510)과 상기 다이나믹 마이크 유닛 사이에 배치되고, 상기 지지체(520)의 하부에 다이나믹 마이크 유닛(530,540,550 등)이 배치되는 구조를 가진다.
여기서 지지체(520)는 상기 콘덴서 마이크 유닛(510)의 하단부와 상기 다이나믹 마이크 유닛의 중앙상단부로 음파가 잘 전달되도록, 양단이 개방되고, 측면에 다수의 공기구멍들이 형성된 원통형의 구조를 가지게 된다.
상술한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 콘덴서 마이크와 다이나믹 마이크를 통합하여 구현함에 따라, 다양한 지향성 및 주파수 특성을 가지는 마이크의 구현이 가능하며, 사용자 공간과 응용형태에 따라 조절 설정가능한 구성을 가지게 된다.
상기한 실시예의 설명은 본 고안의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 고안을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 고안의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 통합마이크로폰 회로의 블록도이고,
도 2는 도 1의 구현 회로도이고,
도 3 내지 도 6은 도 1 및 도 2에 의해 구현된 통합 마이크로폰 회로를 통해 구현된 지향성 패턴들이고,
도 7 내지 도 10은 도 1 및 도 2에 의해 구현된 통합 마이크로폰 회로를 통해 구현된 주파수 특성을 나타낸 그래프들이고,
도 11 및 도 12는 본 고안의 실시예에 따른 통합마이크로폰의 구조를 나타낸 도면들이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
110 : 마이크 유닛 120 : 프리앰프부
150 : 지향성 제어부 152 : 제1신호제어부
154 : 제2신호제어부 156 : 차동증폭부
158 : 믹싱부 160 : 출력부

Claims (6)

  1. 전기적으로 충전된 다이어프램(diaphragm) 및 백플레이트가 내장되어, 상기 다이어프램과 백플레이트 사이의 정전용량을 통해 입력되는 음파를 제1전기적 음성신호로 변환하는 콘덴서 마이크 유닛과;
    상기 콘덴서 마이크 유닛에서 출력되는 제1전기적 음성신호를 FET 또는 OP AMP를 이용하여 증폭하여 출력하는 프리앰프부와;
    코일에 연결되어 있는 다이어프램과 영구자석으로 구성되어, 상기 코일과 상기 영구자석사이의 자기장을 이용해 입력되는 음파를 제2전기적 음성신호로 변환하는 다이나믹 마이크 유닛과;
    상기 프리앰프부에서 증폭되어 출력되는 상기 제1전기적 음성신호 및 상기 다이나믹 마이크 유닛에서 출력되는 상기 제2전기적 음성신호 각각의 레벨을 제어하고 이들을 믹싱하여 출력함에 의해 마이크의 지향성을 제어하는 지향성 제어부를 구비함을 특징으로 하는 통합 마이크로폰 회로.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 통합 마이크로폰 회로는, 상기 지향성 제어부에서 출력된 믹싱신호를 밸런스 (+)출력신호와 밸런스 (-)출력신호로 변환하여 외부로 출력하는 출력부를 더 구비함을 특징으로 하는 통합 마이크로폰 회로.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 지향성 제어부는,
    상기 프리앰프회로에서 증폭되어 출력되는 상기 제1전기적 음성신호의 레벨을 제어하는 제1신호제어부와;
    상기 다이나믹 마이크 유닛에서 출력되는 상기 제2전기적 음성신호의 레벨을 제어하는 제2신호제어부와;
    상기 제1신호제어부에서 제어된 상기 제1전기적 음성신호와 상기 제2신호제어부에서 제어된 상기 제2전기적 음성신호를 믹싱하여 출력하는 믹싱부를 구비함을 특징으로 하는 통합 마이크로폰 회로
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 지향성 제어부는,
    상기 제1신호제어부에서 제어된 상기 제1전기적 음성신호와 상기 제2신호제어부에서 제어된 제2전기적 음성신호를 차동 증폭한 차동증폭신호를 상기 믹싱부에 제공하여, 상기 차동증폭신호가 상기 제1전기적 음성신호와 상기 제2전기적 음성신호와 함께 상기 믹싱부에서 믹싱되도록 하는 적어도 하나의 차동증폭기를 더 구비함을 특징으로 하는 통합 마이크로폰 회로.
  5. 일정크기의 영구자석과, 상기 영구자석을 감싸는 코일과, 상기 코일에 연결되고 상기 영구자석의 상부에 배치되어 음파에 따라 진동하는 다이나믹 마이크용 다이어프램(diaphragm)을 구비하는 다이나믹 마이크 유닛과;
    상기 다이나믹 마이크 유닛의 상부 중앙부위에 배치되고, 전기적으로 충전된 다이어프램 및 백플레이트가 내장된 원통형 구조로써, 상부면 및 하부면으로 전달되는 음파를 전기적 음성신호로 변환하여 출력하는 콘덴서 마이크 유닛과;
    상기 다이나믹 마이크 유닛과 상기 콘덴서 마이크 유닛 사이에 배치되고, 양단이 개방된 중공형의 원통형 구조로써, 상단부에 위치되는 상기 콘덴서 마이크 유닛을 지지하고, 상기 콘덴서 마이크 유닛의 하부면 또는 상기 다이나믹 마이크 유닛의 상부중앙부위로 음파가 전달되도록 측면에 복수의 공기구멍들이 형성된 지지체를 구비함을 특징으로 하는 통합 마이크로폰 구조.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 다이나믹 마이크 유닛의 하부에는 울림공간과, 상기 콘덴서 마이크 유닛을 위한 프리앰프 PCB가 배치됨을 특징으로 하는 통합 마이크로 폰 구조.
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