KR20110129761A - Directivity actuating device a dual omnidirectional microphone type - Google Patents

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KR20110129761A KR1020100049314A KR20100049314A KR20110129761A KR 20110129761 A KR20110129761 A KR 20110129761A KR 1020100049314 A KR1020100049314 A KR 1020100049314A KR 20100049314 A KR20100049314 A KR 20100049314A KR 20110129761 A KR20110129761 A KR 20110129761A
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Abstract

PURPOSE: A directivity controlling apparatus is provided to accurately transfer the voice of a speaker by eliminating other voice signals except the voice of the speaker among signals which is inputted from the outside of a microphone. CONSTITUTION: A first and a second omnidirectional microphone(11,12) respectively receive an external voice. An input converter(13) changes a voice signal, which is inputted from the first and the second omnidirectional microphone, into a digital signal. A characteristic detecting part(14) extracts the feature of a signal by performing the Fourier transformation of the signal inputted through the input converter. A correlation value extracting unit(15) extracts a correlation value by grasping a speaker signal and an external signal from the signals which are extracted from the characteristic detecting part. The speaker controls directional angles in an orientation controlling part(16). A signal processing part(18) is formed into a gain value extracting unit(17) which controls a gain value based on a value which is generated with the orientation controlling part. An output converter(19) changes the signal flowed in through the signal processing part into an analog signal.

Description

2개의 무지향마이크로폰을 이용한 지향성조절장치{Directivity actuating device a dual omnidirectional microphone type}Directivity actuating device a dual omnidirectional microphone type

본 발명은 2개의 무지향마이크로폰을 이용한 지향성조절장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 화자가 2개의 무지향마이크로폰을 이용하여 입력받고 스피커를 통해 출력할 때, 신호처리부를 통해 외부의 소리를 파악하여 비교분석하고 처리함으로써, 마이크의 지향각도를 조절할 수 있도록 하여 화자가 고정된 마이크의 지향각도와 상관없이 마이크 근처를 이동하면서도 외부의 잡음에 영향을 받지 않고 화자의 소리만을 스피커를 통해 출력할 수 있는 2개의 무지향마이크로폰을 이용한 지향성조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for directivity control using two omnidirectional microphones, and more specifically, when a speaker is input using two omnidirectional microphones and outputs through a speaker, the external processor can identify and analyze external sounds through a signal processor. By adjusting the directing angle of the microphone, the speaker can move near the microphone regardless of the fixed angle of the fixed microphone, and can output only the speaker's sound through the speaker without being influenced by external noise. It relates to a directivity control device using a non-directional microphone.

일반적으로 화자들이 강연을 시행할 때, 다양한 종류의 마이크를 사용하게 되는데, 보통 무지향성마이크와 지향성마이크를 사용하게 된다.Generally speaking, speakers give a variety of microphones, usually omni-directional and directional microphones.

상기 무지향성마이크는 마이크의 감도가 낮고 마이크의 음원 입력범위가 마이크의 전방향으로 퍼지도록 하여 모든 방향의 신호가 입력되어 화자의 음성 외의 소음이 입력될 수 있고, 스피커에서 발생되는 음이 다시 피드백되어 하우링이 발생되는 문제점이 있었다.The non-directional microphone has a low sensitivity of the microphone and the sound source input range of the microphone is spread in all directions of the microphone so that signals in all directions are input so that noise other than the speaker's voice can be input, and the sound generated from the speaker is fed back. There was a problem that howling occurs.

또한, 상기 지향성마이크는 무지향성마이크에 비해 감도가 높아 화자의 음성을 잘 전달하지만 마이크의 주변에서 나는 옷깃을 스치는 소리 등과 같은 작은 소리도 같이 입력되어 화자의 강연시 소음이 유발되는 문제점이 있었다. In addition, the directional microphone has a higher sensitivity than the omnidirectional microphone, but transmits the speaker's voice well, but also has a problem that noise is generated during the speaker's speech due to a small sound such as a sound of lapels coming from the vicinity of the microphone.

그래서, 다양한 마이크의 지향각을 조절하기 위해 화자가 강연을 할 때, 마이크의 각도를 조절하도록 하여 화자의 강연을 청중에게 명확하게 전달하려고 하였다.Therefore, when the speaker gave a lecture to adjust the angles of the various microphones, the speaker's lecture was clearly communicated to the audience by adjusting the angle of the microphone.

하지만 이는, 강연자가 이동할 때마다 마이크의 위치 및 각도를 별도로 조정해야 해서 강연자가 강연위치를 쉽게 이동하지 못하는 문제점이 있었다.However, this requires a separate adjustment of the position and angle of the microphone each time the speaker moves, there was a problem that the speaker cannot easily move the lecture position.

이에, 특허등록번호 제10 - 0631285호와 같이 2개의 무지향성마이크를 이용하여 무지향성마이크와 지향성마이크의 장점들을 모아 화자의 소리를 소음없이 전달하고 화자주변에서 나는 소음을 제거하도록 사용하였다.Thus, using the two omni-directional microphones, such as Patent Registration No. 10-0631285, the advantages of omni-directional microphones and directional microphones were collected to deliver the speaker's sound without noise and to remove noise from the speaker's surroundings.

하지만, 상기와 같이 2개의 무지향성마이크폰을 형성하여 사용하더라고 마이크의 특성을 지향성이나 무지향성으로만 선택할 수 있을 뿐, 마이크의 지향각을 별도로 조절하지 못하는 문제점이 있었다.However, even when the two omni-directional microphones are formed and used as described above, the characteristics of the microphone can be selected only by directivity or omni-directional, and there is a problem in that the direction of the microphone cannot be adjusted separately.

그리고, 마이크 내부에서 별도의 지향각을 설정하지 못하였기 때문에, 강연자가 마이크를 휴대하여 마이크의 위치를 일일이 조정하면서 이동하거나 마이크가 고정된 장소에서만 사용하여야 하는 문제점이 있었다.In addition, since it was not possible to set a separate direction angle inside the microphone, there was a problem that the speaker must carry the microphone and move it while adjusting the position of the microphone, or use the microphone only in a fixed place.

본 발명인 2개의 무지향마이크로폰을 이용한 지향성조절장치는 외부의 음성을 각각 입력받는 제1, 2무지향마이크로폰과, 상기 제1, 2무지향마이크로폰으로부터 입력된 음성신호를 디지털신호로 변환하는 입력변환기와 상기 입력변환기를 통해 입력된 신호를 단구간 푸리에변환 하여 신호의 특징을 추출하는 특징추출부가 형성되며, 상기 특징추출부로부터 추출된 신호에서 화자신호와 외부신호를 파악하여 상관값을 추출하는 상관값추출부가 형성되고, 화자에 의해 지향각을 조절할 수 있는 지향조절부와 상기 지향조절부에 의해 생성된 값을 토대로 게인값을 조절하는 게인값추출부로 형성된 신호처리부와, 상기 신호처리부를 통해 인입된 신호를 아날로그신호로 변환하는 출력변환기와 상기 출력변환기에서 아날로그신호로 변환된 신호가 출력되는 스피커로 이루어진다. Directional control device using two omni-directional microphones of the present invention, the first and second omni-directional microphone for receiving an external voice, respectively, an input converter for converting the voice signal input from the first and second omni-directional microphone into a digital signal and the input A feature extractor for extracting a feature of a signal by Fourier transforming the signal input through the converter is formed, and a correlation value extractor for extracting a correlation value by grasping a speaker signal and an external signal from the signal extracted from the feature extractor A signal processor formed of a direction controller configured to adjust a direction angle by a speaker, a gain value extractor configured to adjust a gain value based on a value generated by the direction controller, and a signal input through the signal processor. An output converter converting an analog signal and a signal converted into an analog signal from the output converter are output. It consists of a speaker.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 2개의 제1, 2무지향성마이크로폰을 각각 180°의 위치로 역상으로 설치하며 상기 제1, 2무지향성마이크로폰에 신호처리부를 연결하여 마이크의 지향각을 조절함으로써, 화자의 소리를 명료도를 높게 하여 청중에게 전달하고, 지향성조절부를 통해 마이크의 위치를 조정하지 않아도 지향각을 화자가 임의대로 간편하게 조절할 수 있어, 화자가 강연하는 내용을 청중에게 소음없이 정확하게 전달할 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention installs two first and second omnidirectional microphones in a reversed phase at a position of 180 °, respectively, and connects a signal processor to the first and second omnidirectional microphones to adjust the directivity of the microphone. It delivers the speaker's sound to the audience with high intelligibility and the speaker's angle can be easily adjusted without the need to adjust the position of the microphone through the directivity control unit. There is an advantage.

그리고, 상기 신호처리부의 상관값추출부를 통해 연산된 값을 토대로 게인값추출부에서 마이크의 외부에서 입력되는 신호 중에서 화자의 음성 외의 다른 음성신호는 제거하도록 함으로써, 화자의 음성을 정확하게 전달할 수 있는 장점이 있다.In addition, the voice signal other than the speaker's voice is removed from the signal input from the microphone by the gain extractor based on the value calculated by the correlation value extracting unit of the signal processor, thereby accurately delivering the speaker's voice. There is this.

도 1은 본 발명에 의한 2개의 무지향마이크로폰을 이용한 지향성조절장치의 블럭도.
도 2는 본 발명에 의한 2개의 무지향마이크로폰을 이용한 지향성조절장치의 사용상태도.1 is a block diagram of a directivity control apparatus using two omni-directional microphones according to the present invention.
Figure 2 is a state of use of the orientation control device using two omni-directional microphone according to the present invention.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the configuration of the present invention for achieving the above object is as follows.

본 발명에 의한 2개의 무지향마이크로폰을 이용한 지향성조절장치(10)는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 외부의 음성을 각각 입력받는 제1, 2무지향마이크로폰(11, 12)과, 상기 제1, 2무지향마이크로폰(11, 12)으로부터 입력된 음성신호를 디지털신호로 변환하는 입력변환기(13)와 상기 입력변환기(13)를 통해 입력된 신호를 단구간 푸리에변환 하여 신호의 특징을 추출하는 특징추출부(14)가 형성되며, 상기 특징추출부(14)로부터 추출된 신호에서 화자신호와 외부신호를 파악하여 상관값을 추출하는 상관값추출부(15)가 형성되고, 화자에 의해 지향각을 조절할 수 있는 지향조절부(16)와 상기 지향조절부(16)에 의해 생성된 값을 토대로 게인값을 조절하는 게인값추출부(17)로 형성된 신호처리부(18)와, 상기 신호처리부(18)를 통해 인입된 신호를 아날로그신호로 변환하는 출력변환기(19)와 상기 출력변환기(19)에서 아날로그신호로 변환된 신호가 출력되는 스피커(s)로 이루어진다Directional control device 10 using two omni-directional microphone according to the present invention is the first, second omni-directional microphone (11, 12) receiving the external voice, respectively, as shown in Figure 1 to 2, and the first Characteristic of extracting the characteristics of the signal by inputting the input converter 13 for converting the voice signal inputted from the two omnidirectional microphones 11 and 12 into the digital signal and the inputted signal through the input converter 13 An extractor 14 is formed, and a correlation value extractor 15 is formed to grasp the speaker signal and the external signal from the signal extracted from the feature extractor 14 and extract a correlation value. A signal processor 18 formed of a direction controller 16 capable of adjusting the gain and a gain value extractor 17 that adjusts a gain value based on a value generated by the direction controller 16, and the signal processor; 18) input signal through analog signal Ring comprised of output transducer 19 and said output transducer (19) speaker (s) in which a signal is output converted to an analog signal in which

여기서, 상기 제1, 2무지향마이크로폰(11, 12)은 각각 위치가 180°로 대칭되어 형성되도록 하고, 상기 신호처리부(18)의 상관값추출부(15)는 외부신호의 푸리에변환에 의해 구해진 값을 화자신호에 값에서 시간에 대해 역상으로 반전시킨 후, 임의의 시간으로 다수개 분할하여 다수개로 분할된 시간의 지점마다 화자신호와 외부신호를 곱한 후, 구해진 모든 값을 더하여 상관값을 추출하는 것으로, Here, the first and second omnidirectional microphones 11 and 12 are formed to be symmetrically positioned at 180 °, and the correlation value extracting unit 15 of the signal processing unit 18 is obtained by Fourier transform of an external signal. After inverting the value from the value to the time in reverse with respect to the speaker signal, multiplying it by an arbitrary time, multiplying the speaker signal with the external signal at each point of the divided time, and adding all the obtained values to extract the correlation value. By doing

Figure pat00001
수식으로 연산하도록 한다.
Figure pat00001
Calculate with an expression.

그리고, 상기 신호처리부(18)의 지향조절부(16)는 슬라이드 스위치형태로 형성되어 지향각을 조절하며 슬라이드의 위치에 따라 달라지는 저항값변화에 따른 전류값을 감지하여 게인값추출부(17)로 전송되도록 하고, 상기 신호처리부(18)의 게인값추출부(17)는 상관값추출부(15)에서 전송된 값과 지향조절부(16)에서 전송된 값을 연산하여 화자신호와 외부신호의 유사성을 비교분석하여 상관값이 클 경우 외부신호가 화자신호와 유사한 것으로 판단하여 외부신호의 '1'이상의 게인값을 곱하여 외부신호를 강화시키고, 상관값이 작을 경우, 외부신호가 잡음인 것으로 판단하여 외부신호의 '1'이하의 게인값을 곱하여 외부신호를 줄이도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the direction controller 16 of the signal processor 18 is formed in the form of a slide switch to adjust the direction angle and detects the current value according to the resistance value changes depending on the position of the slide gain extraction unit 17. The gain value extracting unit 17 of the signal processing unit 18 calculates the value transmitted from the correlation value extracting unit 15 and the value transmitted from the directivity control unit 16 to the speaker signal and the external signal. If the correlation value is large, it is judged that the external signal is similar to the speaker signal and the external signal is strengthened by multiplying gain value of '1' or more of the external signal. It is desirable to reduce the external signal by multiplying the gain value of '1' or less of the external signal.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 작용을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation according to a preferred embodiment of the present invention having the configuration as described above are as follows.

먼저, 마이크의 내부에는 무지향성의 특성을 나타내는 제1, 2무지향마이크로폰(11, 12)이 형성되어 있는데, 상기 제1, 2무지향마이크로폰(11, 12)은 각각 설치되는 위치가 180°로 대칭되어 형성되어 있다.First, first and second omni-directional microphones 11 and 12 are formed inside the microphone, which exhibit non-directional characteristics. The first and second omni-directional microphones 11 and 12 are symmetrically disposed at 180 °, respectively. It is formed.

이는, 마이크를 사용하는 화자의 방향과 화자와 마주보고 있는 청중방향으로 향하게 형성되어 있어, 화자의 음성과 화자가 강연한 음성이 벽 등에 의해 반사되는 반사음 등을 용이하게 재입력 받기 위한 것이다.It is formed to face the direction of the speaker using the microphone and the audience facing the speaker, so that the speaker's voice and the speaker's voice are easily inputted by the reflection sound reflected by the wall or the like.

예를 들어, 제1무지향마이크로폰(11)이 화자방향으로 설치되어 있다면, 제2무지향마이크로폰(12)은 화자와 마주보고 있는 청중방향으로 향하게 되어 있는 것이다.For example, if the first omnidirectional microphone 11 is installed in the speaker direction, the second omnidirectional microphone 12 is directed toward the audience facing the speaker.

덧붙여, 상기 제1무지향마이크로폰(11)으로 입력되는 신호를 화자신호라 하고 제2무지향마이크로폰(12)으로 입력되는 신호를 외부신호라 지정한다.In addition, a signal input to the first omnidirectional microphone 11 is called a speaker signal and a signal input to the second omnidirectional microphone 12 is designated as an external signal.

한편, 화자가 마이크를 작동시켜 강연을 시작하게 되면, 제1, 2무지향마이크로폰(11, 12) 중에서 화자의 방향으로 향하고 있는 제1무지향마이크로폰(11)으로 화자음성이 입력되게 된다.On the other hand, when the speaker starts to speak by operating the microphone, the speaker voice is input to the first non-directional microphone 11 facing in the direction of the speaker among the first and second omnidirectional microphones 11 and 12.

또한, 화자의 음성이 제1무지향마이크로폰(11) 외에 주변환경으로 퍼지게 되면서 벽 등에 반사되어 다시 제2무지향마이크로폰(12)으로 반사음이 입력된다.In addition, as the speaker's voice spreads to the surrounding environment besides the first omnidirectional microphone 11, the speaker reflects the sound on the wall and inputs the reflected sound back to the second omnidirectional microphone 12.

동시에, 제2무지향마이크로폰(12)으로 청중들의 소음이나 주변의 잡음 등이 동시에 입력되게 된다.At the same time, the second omnidirectional microphone 12 is inputted simultaneously with the noise of the audience or the surrounding noise.

그러면, 상기 제1, 2무지향마이크로폰(11, 12)으로 입력된 화자음성 및 반사음, 주변의 소음 등이 입력변환기(13)로 전송되어 상기 입력변환기(13)에서 디지털신호로 변환되어 특징추출부(14)로 전송되게 된다.Then, the speaker voice, the reflection sound, and the ambient noise inputted to the first and second omnidirectional microphones 11 and 12 are transmitted to the input converter 13, and are converted into digital signals by the input converter 13 to extract the feature. Will be sent to (14).

그런 후, 상기 특징추출부(14)에서 제1, 2무지향마이크로폰(11, 12))으로부터 전송된 화자신호 및 외부신호의 특징을 추출하도록 하는데, 이는 푸리에변환을 이용하여 제1, 2무지향마이크로폰(11, 12)으로 입력된 화자신호와 외부신호의 특징을 추출하도록 한다.Thereafter, the feature extraction unit 14 extracts the features of the speaker signal and the external signal transmitted from the first and second omnidirectional microphones 11 and 12, which are first and second omnidirectional microphones using a Fourier transform. The characteristics of the speaker signal and the external signal inputted at (11, 12) are extracted.

여기서, 상기 푸리에변환(Fourier transform)은 한 함수를 인자로 받아 다른 함수로 변환하는 선형 변환으로 일반적으로 변환된 함수는 원래 함수를 주파수 영역으로 표현한 것이며, 외부로부터 전송된 신호를 주파수 성분으로 분해하는 조작하는 것으로 자세한 설명은 생략하도록 한다.Here, the Fourier transform is a linear transformation that takes one function as an argument and converts it into another function. Generally, a transformed function expresses an original function in a frequency domain and decomposes a signal transmitted from the outside into frequency components. The detailed description will be omitted.

한편, 상기 제1, 2무지향마이크로폰(11, 12)으로 입력된 화자신호 및 외부신호의 특징을 추출할 때, 푸리에변환 외에 웨이블릿 변환 등을 사용할 수도 있다.On the other hand, when extracting the characteristics of the speaker signal and the external signal input to the first, second omni-directional microphone (11, 12), it is also possible to use a wavelet transform in addition to the Fourier transform.

이는, 푸리에변환은 시간에 대한 연속성이 고려되지 않아 시간에 대한 연속성을 추출하기 위해 사용하기 위한 것이다.This is because the Fourier transform is used to extract continuity over time since continuity over time is not considered.

그리고, 상기 특징추출부(14)에서 화자신호와 외부신호의 푸리에변환 등을 이용하여 특징을 추출하게 되면, 화자신호와 외부신호가 시간-주파수대역으로 변환되어 추출되게 된다.When the feature extractor 14 extracts a feature using a Fourier transform of the speaker signal and the external signal, the speaker signal and the external signal are converted into a time-frequency band and extracted.

그러면, 일정한 시간당 화자신호와 외부신호가 주파수대역으로 연산되어 특정시간 대에 입력된 특정주파수의 특징을 추출할 수 있게 되는 것이다.Then, the speaker signal and the external signal per predetermined time are calculated in the frequency band to extract the characteristics of the specific frequency input in the specific time zone.

예를 들어, 화자로부터 100여초의 시간동안 음성이 입력되었다고 가정하였을 때, 100여초의 시간에서 일정한 시간간격(10여초 마다 시간을 구별)으로 구별한 후, 해당 시간대역에서 일정한 크기의 주파수대역의 신호가 입력되었다는 특징을 추출하는 것이다.For example, assuming that a voice is input for about 100 seconds from the speaker, the voice is distinguished by a fixed time interval (dividing the time every 10 seconds) from the time of 100 seconds, and then a frequency band of a constant size in the corresponding time band To extract the feature that the signal is input.

여기서, 상기 제1, 2무지향마이크로폰(11, 12)으로 입력되는 신호를 푸리에변환을 시행할 때, 시간간격이나 주파수대역의 할당은 사용자의 설정에 따라 다양하게 설정할 수 있다.Here, when performing Fourier transform on the signals input to the first and second omnidirectional microphones 11 and 12, the time interval and the frequency band allocation can be variously set according to the user's setting.

상기와 같이 상기 특징추출부(14)에서 화자신호와 외부신호의 특징을 추출한 후, 그 정보를 상관값추출부(15)로 전송하게 된다.As described above, the feature extractor 14 extracts the features of the speaker signal and the external signal, and then transmits the information to the correlation value extractor 15.

그러면, 상기 상관값추출부(15)에서는 특징추출부(14)를 통해 입력된 정보를 토대로 화자신호와 외부신호의 상관값을 측정하게 된다.Then, the correlation value extraction unit 15 measures the correlation value between the speaker signal and the external signal based on the information input through the feature extraction unit 14.

이를 상세히 설명하면, 제1무지향마이크로폰(11)으로부터 전송된 화자신호는 그대로 두고, 제2무지향마이크로폰(12)으로부터 전송된 외부신호는 화자신호의 시간에 대해 반전시키도록 한다.In detail, the speaker signal transmitted from the first omnidirectional microphone 11 is left as it is, and the external signal transmitted from the second omnidirectional microphone 12 is inverted with respect to the time of the speaker signal.

예를 들어, 화자신호의 시간대가 0 ~ 100초의 시간대로 배치되어 있으면, 외부신호는 화자신호와 반대인 100 ~ 0초의 시간대로 배치가 되도록 하는 것이다.For example, when the time zone of the speaker signal is arranged in a time zone of 0 to 100 seconds, the external signal is arranged in a time zone of 100 to 0 seconds that is opposite to the speaker signal.

그런 후, 일정한 시간간격에 따라 화자신호와 외부신호의 함수를 곱한다.Then, multiply the function of the speaker signal and the external signal at a predetermined time interval.

예를 들어, 0초에서 10초에 입력된 화자신호와 외부신호의 함수를 각각 곱하고, 11초에서 20초에 입력된 화자신호와 외부신호를 곱한 후, 0초에서 10초 사이에 입력되어 연산된 함수와 11초에서 20초 사이에 입력되어 연산된 함수를 더하도록 한다.For example, multiply the function of the speaker signal and the external signal input in 0 to 10 seconds, multiply the speaker signal and the external signal input in 11 to 20 seconds, and enter and operate between 0 and 10 seconds. To add the computed function and the inputted function between 11 and 20 seconds.

이를 수식으로 표현하면, If you express it as a formula,

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, r1과 r2는 제1, 2무지향마이크로폰(11, 12)으로 입력된 화자신호와 외부신호를 푸리에변환 하여 구한 함수이다.Here, r1 and r2 are functions obtained by Fourier transforming speaker signals and external signals input to the first and second omnidirectional microphones 11 and 12.

이를 토대로 구한 상관값이 가장 크게 나타나게 되면 화자신호와 외부신호가 동일한 신호로 나타나게 되는 것으로, 제2무지향마이크로폰(12)으로 입력되는 신호가 제1무지향마이크로폰(11)으로 화자음성이 그대로 반사되어 입력되는 반사음으로 입력신호와 외부신호의 유사성이 높은 것이며, 상관값이 가장 큰 값에 비해 작게 나타날 경우에는 유사성이 낮다는 것으로 화자신호 외에 소음 등이 유입되는 것으로 판단하게 되는 것이다.If the correlation value obtained based on this is the largest value, the speaker signal and the external signal appear as the same signal, and the signal input to the second omnidirectional microphone 12 is reflected to the first omnidirectional microphone 11 and is input as it is. As the reflected sound, the similarity between the input signal and the external signal is high, and when the correlation value is smaller than the largest value, the similarity is low.

또한, 상관값이 점점 작을 경우에는 화자신호와 외부신호의 유사성이 점점 낮아지는 것이다.In addition, when the correlation value is small, the similarity between the speaker signal and the external signal is gradually decreased.

한편, 화자가 마이크를 통해 화자의 음성을 스피커(s)를 통해 출력하면서 화자가 외부환경에 따라 변환되는 음성의 상태를 확인하여 화자의 음성이나 외부의 잡음 등이 동시에 제1, 2무지향마이크로폰(11, 12)으로 입력되어 스피커(s)로 출력되는 음성상태를 확인하여 슬라이드 스위치형태로 형성된 지향조절부(16)를 조절하게 된다.On the other hand, while the speaker outputs the speaker's voice through the microphone (s) while the speaker checks the state of the voice is converted according to the external environment, the speaker's voice or external noise, etc. at the same time the first, second omnidirectional microphone ( 11, 12 to check the voice state is output to the speaker (s) to adjust the orientation control unit 16 formed in the form of a slide switch.

예를 들어, 마이크의 지향각이 너무 넓게 설정되어 있어, 화자의 음성 외에 청중의 소음과 같은 경우가 동시에 입력되어 출력되면 지향조절부(16)를 조절하여 지향각을 줄여 화자의 주위의 외부신호가 입력되는 범위를 줄임으로써, 화자의 음성만이 입력되어 출력되도록 하고, 지향각이 좁게 설정되어 있으며 청중들의 소음이나 주변소음이 잡히지 않고, 화자의 음성만이 들릴 때에는 화자가 보다 넓은 위치를 이동하면서도 강연을 할 수 있도록 지향조절부(16)를 이용하여 지향각을 넓히도록 하는 것이다.For example, if the microphone's directing angle is set too wide, and a case such as the noise of the audience other than the speaker's voice is input and output at the same time, the directivity control unit 16 is adjusted to reduce the directing angle to reduce the external signal around the speaker. By reducing the input range, only the speaker's voice is input and output, and the direction angle is set narrow, the noise of the audience and ambient noise are not caught, and the speaker moves to a wider position when only the speaker's voice is heard. It is to widen the orientation angle by using the orientation control unit 16 so as to give a lecture.

또한, 상기 지향조절부(16)는 일반적으로 사용되는 볼륨조절과 같이 슬라이드형태의 스위치의 위치가 이동되면서 그에 따른 전류값이나 저항값이 변하여 그 값을 게인값추출부로 전송하고 그에 따라 지향각이 변하게 되는 것이다.In addition, the direction control unit 16, such as the volume control is generally used, the position of the slide-shaped switch is moved as the current value or the resistance value changes accordingly transmits the value to the gain value extraction unit and accordingly the direction angle It will change.

그런 후, 상기 상관값추출부(15)를 통해 구해진 상관값을 토대로 그 상관값에 일정한 게인값을 연산하여 화자신호를 조절하는 것이다.Then, the speaker signal is adjusted by calculating a constant gain value based on the correlation value obtained through the correlation value extraction unit 15.

예를 들어, 화자신호와 외부신호가 동일하여 상기 상관값추출부(15)를 통해 구해진 상관값이 클 경우에는 화자신호와 외부신호가 유사하다는 것으로 판단하여 제2무지향마이크로폰(12)으로부터 전송되는 외부신호에 '1'이상의 수의 게인값을 곱하여 외부신호를 증폭하여 화자의 음성을 강화하도록 하고, 상기 상관값추출부(15)를 통해 구해진 상관값이 가장 큰 값에 비해 작거나 점점 작아질 경우, 외부신호에 화자의 음성이 아닌 청중의 소음이나 잡음이 입력되는 것으로 판단하여 그 차이값에 따라 외부신호에 '1'이하의 게인값을 곱하여 외부신호를 제거하도록 하는 것이 좋다.For example, when the speaker signal and the external signal are the same and the correlation value obtained through the correlation value extracting unit 15 is large, the speaker signal and the external signal are determined to be similar and transmitted from the second omnidirectional microphone 12. The external signal is multiplied by a gain value of '1' or more to amplify the external signal to enhance the speaker's voice, and the correlation value obtained through the correlation extractor 15 becomes smaller or smaller than the largest value. In this case, it is good to determine that the noise or noise of the audience is input to the external signal, not the speaker's voice, and remove the external signal by multiplying the external signal by a gain value of '1' or less according to the difference value.

여기서, 상기 상관값추출부(15)를 통해 구해진 값을 통해 각각의 게인값을 곱하도록 하는데, 이는 상관값의 값에 따라 그 게인값을 일정하게 조절할 수 있게 되는 것이다In this case, each gain value is multiplied by a value obtained through the correlation value extracting unit 15, which is to adjust the gain value constantly according to the correlation value.

이는, 상기 지향조절부(16)를 이동시켜 그 게인값을 조절하여 상관값에 게인값을 조정하는 것이다.This is to adjust the gain value by moving the directivity control unit 16 to adjust the gain value.

덧붙여, 마이크의 출력 중에서 화자신호와 외부신호가 동일할 경우에는 화자신호에 대한 반사음은 강화시키고, 청중의 소음이나 잡음 등을 제거시켜 지향성을 조절할 수 있게 된다.In addition, when the speaker signal and the external signal are the same among the outputs of the microphone, the reflection of the speaker signal is enhanced, and the directivity can be adjusted by removing noise or noise of the audience.

따라서, 상기와 같은 방법을 통해 제1, 2무지향마이크(11, 12)를 통해 입력되는 화자신호와 외부신호에 대한 상관값을 구하여 상관값이 클 경우에는 지향각을 증가시키고, 상관값이 작을 경우에는 지향각을 감소시켜 외부신호의 소음 등을 제거하도록 하는 것이다.Therefore, the correlation value between the speaker signal and the external signal inputted through the first and second omni-directional microphones 11 and 12 through the above method is obtained. When the correlation value is large, the direction angle is increased and the correlation value is small. In this case, the directivity angle is reduced to remove noise of an external signal.

그런 후, 상기 출력변환기(19)를 통해 아날로그신호로 변환되어 스피커(s)로 출력되는 것이다.Then, it is converted into an analog signal through the output converter 19 is output to the speaker (s).

따라서, 상기 제1, 2무지향마이크로폰(11, 12)으로 입력되는 신호를 연산하여 그 값에 따라 지향조절부(16)를 통해 지향각을 조정하면서 게인값을 곱하도록 하여 화자신호와 외부신호가 동일할 때에는 그 신호를 증폭시켜 화자의 음성이 명료하게 스피커(s)로 출력되도록 하고, 화자신호와 외부신호가 다를 경우에는 외부신호의 잡음 등을 감소시키면서 지향각을 조절하여 청중들이 화자의 음성만을 잘 청취할 수 있게 되는 것이다.Therefore, the signal input to the first and second omnidirectional microphones 11 and 12 is calculated, and the speaker signal and the external signal are multiplied by multiplying the gain value by adjusting the directivity angle through the directivity control unit 16 according to the value. If it is the same, the amplified signal is amplified so that the speaker's voice is clearly output to the speaker s. If the speaker signal and the external signal are different, the audience's voice is adjusted by adjusting the direction angle while reducing noise of the external signal. You will be able to listen well.

이는, 마이크의 지향각을 기계적으로 별도로 조절할 필요없이 마이크에 설치된 지향조절부(16)를 이용하여 마이크의 지향각을 간편하게 누구라도 조절할 수 있어, 화자에 따른 음성에 상관없이 청중들이 보다 명료한 강연을 청강할 수 있게 되는 것이다.This means that anyone can easily adjust the microphone's direction by using the direction control unit 16 installed on the microphone without mechanically adjusting the direction of the microphone separately. Will be able to listen to.

11 : 제1무지향마이크로폰 12 : 제2무지향마이크로폰
13 : 입력변환기 14 : 특징추출부
15 : 상관값추출부 16 : 지향조절부
17 : 게인값추출부 18 : 신호처리부
19 : 출력력변환기 s : 스피커
10 : 2개의 무지향마이크로폰을 이용한 지향성조절장치11: first omnidirectional microphone 12: second omnidirectional microphone
13 input converter 14 feature extraction unit
15: correlation value extraction unit 16: orientation control unit
17: gain value extraction unit 18: signal processing unit
19: power converter s: speaker
10: Directivity control device using two omnidirectional microphones

Claims (5)

외부의 음성을 각각 입력받는 제1, 2무지향마이크로폰(11, 12)과, 상기 제1, 2무지향마이크로폰(11, 12)으로부터 입력된 음성신호를 디지털신호로 변환하는 입력변환기(13)와 상기 입력변환기(13)를 통해 입력된 신호를 단구간 푸리에변환 하여 신호의 특징을 추출하는 특징추출부(14)가 형성되며, 상기 특징추출부(14)로부터 추출된 신호에서 화자신호와 외부신호를 파악하여 상관값을 추출하는 상관값추출부(15)가 형성되고, 화자에 의해 지향각을 조절할 수 있는 지향조절부(16)와 상기 지향조절부(16)에 의해 생성된 값을 토대로 게인값을 조절하는 게인값추출부(17)로 형성된 신호처리부(18)와, 상기 신호처리부(18)를 통해 인입된 신호를 아날로그신호로 변환하는 출력변환기(19)와 상기 출력변환기(19)에서 아날로그신호로 변환된 신호가 출력되는 스피커(s)로 이루어진 것에 특징이 있는 2개의 무지향마이크로폰을 이용한 지향성조절장치.
First and second omnidirectional microphones 11 and 12 receiving external voices, respectively, and an input converter 13 and digital converters for converting voice signals inputted from the first and second omnidirectional microphones 11 and 12 into digital signals; A feature extractor 14 for extracting a feature of a signal by performing a short-term Fourier transform on a signal input through the input converter 13 is formed, and a speaker signal and an external signal are extracted from the signal extracted from the feature extractor 14. Correlation value extracting unit 15 is formed to grasp and extract the correlation value, the gain value based on the value generated by the orientation control unit 16 and the orientation control unit 16 that can adjust the orientation angle by the speaker A signal processing unit 18 formed by a gain value extracting unit 17 for controlling the output signal, an output converter 19 for converting a signal input through the signal processing unit 18 into an analog signal, and an analog in the output converter 19. The speaker (s) to which the converted signal is output Orientation control device using two omni-directional microphones characterized by being built.
제 1항에 있어서, 상기 제1, 2무지향마이크로폰(11, 12)은 각각 위치가 180°로 대칭되어 형성되는 것에 특징이 있는 2개의 무지향마이크로폰을 이용한 지향성조절장치.
The apparatus of claim 1, wherein the first and second omni-directional microphones (11, 12) are formed to be symmetrically positioned at 180 degrees, respectively.
제 1항에 있어서, 상기 신호처리부(18)의 상관값추출부(15)는 외부신호의 푸리에변환에 의해 구해진 값을 화자신호에 값에서 시간에 대해 역상으로 반전시킨 후, 임의의 시간으로 다수개 분할하여 다수개로 분할된 시간의 지점마다 화자신호와 외부신호를 곱한 후, 구해진 모든 값을 더하여 상관값을 추출하는 것으로,
Figure pat00003
수식으로 연산하는 것에 특징이 있는 2개의 무지향마이크로폰을 이용한 지향성조절장치.
The method of claim 1, wherein the correlation value extracting section 15 of the signal processing section 18 inverts the value obtained by the Fourier transform of the external signal from the value of the speaker signal to the reverse phase with respect to the time, and then a plurality of times for a predetermined time. By multiplying the speaker signal and the external signal at each time point divided by a plurality of times, and then extracting a correlation value by adding all the obtained values.
Figure pat00003
Directivity control device using two omni-directional microphones characterized by arithmetic operations.
제 1항에 있어서, 상기 신호처리부(18)의 지향조절부(16)는 슬라이드 스위치형태로 형성되어 지향각을 조절하며 슬라이드의 위치에 따라 달라지는 전류값과 저항값이 게인값추출부(17)로 전송되는 것에 특징이 있는 2개의 무지향마이크로폰을 이용한 지향성조절장치.
The method of claim 1, wherein the direction control unit 16 of the signal processing unit 18 is formed in the form of a slide switch to adjust the direction angle and the current value and the resistance value that varies depending on the position of the slide gain extraction unit 17 Directivity control device using two omni-directional microphones characterized by being transmitted to.
제 1항에 있어서, 상기 신호처리부(18)의 게인값추출부(17)는 상관값추출부(15)에서 전송된 값과 지향조절부(16)에서 전송된 값을 연산하여 화자신호와 외부신호의 유사성을 비교분석하여 상관값이 클 경우 외부신호가 화자신호와 유사한 것으로 판단하여 외부신호의 '1'이상의 게인값을 곱하여 외부신호를 강화시키고, 상관값이 작을 경우, 외부신호가 잡음인 것으로 판단하여 외부신호의 '1'이하의 게인값을 곱하여 외부신호를 줄이는 것에 특징이 있는 2개의 무지향마이크로폰을 이용한 지향성조절장치.2. The gain extractor 17 of the signal processor 18 calculates the value transmitted from the correlation value extractor 15 and the value transmitted from the directivity adjuster 16, and then the external signal and the external signal. If the correlation value is large and the correlation value is large, it is judged that the external signal is similar to the speaker signal.The external signal is reinforced by multiplying gain value of '1' or more of the external signal. A directivity control device using two omni-directional microphones characterized by reducing the external signal by multiplying the gain value of '1' or less of the external signal.
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