KR20190125046A - Noise reduction system - Google Patents

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KR20190125046A
KR20190125046A KR1020180049298A KR20180049298A KR20190125046A KR 20190125046 A KR20190125046 A KR 20190125046A KR 1020180049298 A KR1020180049298 A KR 1020180049298A KR 20180049298 A KR20180049298 A KR 20180049298A KR 20190125046 A KR20190125046 A KR 20190125046A
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왕세명
유호민
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광주과학기술원
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a noise reduction system comprises a sound source speaker for outputting a sound source, a microphone for receiving an audio signal generated by the sound source, a noise control part for generating a control sound source to attenuate the audio signal inputted to the microphone, and a noise suppressing speaker for outputting the control sound source generated by the noise control part. The noise suppressing speaker can comprise a first layer speaker for outputting the control sound source toward a sound source reproduction area, and a second layer speaker for outputting the control sound source toward a noise suppression area. Therefore, the present invention is capable of securing good sound quality in a performance area and reducing noise in a reduction area.

Description

소음 저감 시스템{Noise reduction system}Noise reduction system {Noise reduction system}

본 발명은 소음 저감 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공연장, 운동 경기장 등과 같은 곳에서 사운드가 발생하는 경우 인접한 주거 지역과 같은 주변 영역에서 소음으로 작용할 수 있는 사운드를 줄이는 소음 저감 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a noise reduction system, and more particularly, to a noise reduction system for reducing a sound that can act as a noise in a surrounding area such as an adjacent residential area when the sound is generated in a place such as a performance hall, a sports stadium, and the like.

공연장, 운동 경기장 등과 같은 곳에서는 무대 영역 및 관람 영역에 사운드가 잘 전달되도록 사운드의 크기를 높일 수 있다.In places such as concert halls and sports stadiums, the volume of the sound may be increased so that the sound is well transmitted to the stage area and the viewing area.

그러나 공연장, 운동 경기장 등과 인접하게 주택가나 상가 등이 위치하는 경우 공연장과 운동 경기장 등에서 발생하는 사운드는 주택가나 상가 등에서 소음으로 작용할 수 있다.However, when a residential area or a shopping mall is located adjacent to a performance hall or a sports stadium, the sound generated at the performance hall and the sports stadium may act as a noise in the residential district or a shopping mall.

도 1은 소음 저감 시스템의 사용 예를 나타내는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이 공연장 등에서는 사운드를 발생시키는 음원(S)이 존재한다. 이 때, 음원(S)에서 발생하는 사운드는 공연영역(Bright zone)에서 좋은 음질을 확보하고, 저감영역(Dark zone)에서는 크기를 최소화하는 것이 중요하다.1 is a diagram illustrating an example of use of a noise reduction system. As illustrated in FIG. 1, there is a sound source S generating a sound in a performance hall or the like. At this time, it is important to ensure that the sound generated in the sound source S has good sound quality in the bright zone and minimize the size in the dark zone.

여기서, 공연영역은 무대 영역, 무대를 관람하는 관람 영역 등과 같이 사운드가 잘 들려야 하는 음원 재생 영역을 의미하고, 저감영역은 주택가, 상가 등 사운드가 최소화되어야 하는 소음 억제 영역을 의미할 수 있다.Here, the performance area may mean a sound source reproduction area in which sound should be heard well, such as a stage area, a viewing area for viewing a stage, and the reduction area may mean a noise suppression area in which sound, such as a residential area and a shopping mall, should be minimized.

저감영역에서의 소음을 줄이기 위한 방안으로, 종래에는 음원을 출력하는 동시에 출력되는 음원과 상쇄되는 제어음원을 출력함으로써 공연영역과 저감영역 사이에 가상의 방음벽을 형성할 수 있다.As a method for reducing noise in the reduction region, a virtual sound barrier may be formed between the performance area and the reduction area by outputting a sound source and outputting a control sound source that is canceled at the same time.

즉, 종래에는 출력되는 음원과 상쇄되는 제어음원을 출력함으로써 공연영역에서의 좋은 음질 확보 및 저감영역에서 소음 저감을 동시에 달성하고자 하였다. 그러나, 이 경우 공연영역에 도달한 제어음원은 음원과 간섭되고, 저감영역에 도달한 음원은 제어음원과 간섭되는 트레이드오프(trade off) 관계로, 공연영역에서의 좋은 음질 확보와 저감영역에서 소음 저감을 함께 확보하기 어려운 단점이 있다.That is, conventionally, by outputting the output sound source and the control sound source canceled to achieve a good sound quality in the performance area and noise reduction in the reduction area at the same time. However, in this case, the control sound source that reaches the performance area interferes with the sound source, and the sound source that reaches the reduction area interferes with the control sound source. There is a disadvantage that it is difficult to secure reduction together.

따라서, 공연영역에서의 좋은 음질을 확보하면서 저감영역에서 소음을 저감시킬 수 있는 방안이 요구된다.Therefore, there is a need for a method capable of reducing noise in the reduction area while ensuring good sound quality in the performance area.

본 발명은 공연영역에서의 좋은 음질 확보와 저감영역에서 소음 저감을 함께 확보할 수 있는 소음 저감 시스템을 제공하고자 한다.The present invention is to provide a noise reduction system that can secure both good sound quality in the performance area and noise reduction in the reduction area.

본 발명은 공연영역에서 형성하고자 하는 음장을 만들고, 그 이후에 발생하는 오디오 신호와 상쇄되는 제어음원을 저감영역에 출력함으로써 공연영역에서의 좋은 음질 확보와 저감영역에서 소음 저감을 함께 확보하고자 한다. 즉, 본 발명은 공연영역에서 형성된 음장과 저감영역으로 출력되는 제어음원 간에 발생하는 간섭을 최소화하고자 한다.The present invention aims to secure a good sound quality in the performance area and noise reduction in the reduction area by making a sound field to be formed in the performance area and outputting a control sound source canceled thereafter to the reduction area. That is, the present invention aims to minimize the interference generated between the sound field formed in the performance area and the control sound source output to the reduction area.

본 발명의 실시 예에 따른 소음 저감 시스템은 음원을 출력하는 음원 스피커, 음원에 의해 발생하는 오디오 신호를 입력받는 마이크, 마이크로 입력된 오디오 신호를 감쇠하는 제어음원을 생성하는 소음제어부 및 소음제어부에 의해 생성된 제어음원을 출력하는 소음억제 스피커를 포함하고, 소음억제 스피커는 음원 재생 영역을 향해 제어음원을 출력하는 제1 레이어 스피커와, 소음 억제 영역을 향해 제어음원을 출력하는 제2 레이어 스피커를 포함할 수 있다.Noise reduction system according to an embodiment of the present invention by the sound source speaker for outputting the sound source, the microphone for receiving the audio signal generated by the sound source, the noise control unit for generating a control sound source to attenuate the micro-input audio signal and the noise control unit And a noise suppression speaker for outputting the generated control sound source, wherein the noise suppression speaker includes a first layer speaker for outputting the control sound source toward the sound source reproduction region, and a second layer speaker for outputting the control sound source toward the noise suppression region. can do.

소음제어부는 제1 레이어 스피커를 구성하는 각각의 스피커와 제2 레이어 스피커를 구성하는 각각의 스피커를 그룹으로 설정하고, 각 그룹별로 하나의 제어음원을 생성할 수 있다.The noise control unit may set each speaker constituting the first layer speaker and each speaker constituting the second layer speaker as a group, and generate one control sound source for each group.

소음제어부는 제1 레이어 스피커를 구성하는 제1 스피커와 제2 레이어 스피커를 구성하는 제2 스피커를 하나의 그룹으로 설정하고, 제1 스피커와 제2 스피커 중 어느 하나는 다른 하나에서 출력되는 제1 제어음원에 기초하는 제2 제어음원을 출력할 수 있다.The noise control unit sets the first speaker constituting the first layer speaker and the second speaker constituting the second layer speaker as one group, and any one of the first speaker and the second speaker is output from the other one. A second control sound source based on the control sound source can be output.

제1 스피커와 제2 스피커는 제어음원을 출력하는 방향을 연장하는 선과 동일선 상에 위치될 수 있다.The first speaker and the second speaker may be positioned on the same line as a line extending in a direction in which the control sound source is output.

마이크는 음원 재생 영역과 소음 억제 영역 중 음원 재생 영역에 가깝게 배치되는 제1 마이크와, 음원 재생 영역과 소음 억제 영역 중 소음 억제 영역에 가깝게 배치되는 제2 마이크를 포함할 수 있다.The microphone may include a first microphone disposed close to the sound source reproduction area among the sound source reproduction area and the noise suppression area, and a second microphone disposed close to the noise suppression area among the sound source reproduction area and the noise suppression area.

소음억제 스피커는 제1 마이크와 제2 마이크 사이에 배치될 수 있다.The noise suppression speaker may be disposed between the first microphone and the second microphone.

본 발명의 실시 예에 따르면, 제어음원이 공연 영역에 미치는 영향을 감소시켜 공연 영역에서의 음질을 확보하는 동시에 주거 지역 등에서의 음압을 감소시켜 소음 억제 영역을 형성 가능한 이점이 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, it is possible to form a noise suppression region by reducing the influence of the control sound source on the performance area to secure sound quality in the performance area and at the same time reducing the sound pressure in a residential area.

본 발명의 실시 예에 따르면, 이중 어레이 스피커에서 각 어레이에 해당하는 스피커를 함께 제어할 경우 D/A 컨버터의 개수를 줄여 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.According to an embodiment of the present invention, when controlling the speakers corresponding to each array in the dual array speaker, there is an advantage that can reduce the cost by reducing the number of D / A converter.

도 1은 소음 저감 시스템의 사용 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소음 저감 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 1로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.09로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.9로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.5로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이다.
도 11 내지 도 12는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.1로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이다.
도 13 내지 도 14는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.01로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시 예에 다른 소음 저감 시스템의 제어 블록도이다.
도 17 내지 도 18은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 1으로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이다.
도 19 내지 도 20은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.99로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이다.
도 21 내지 도 22는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.9로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이다.
도 23 내지 도 24는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.5로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이다.
도 25 내지 도 26은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.1로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이다.
도 27 내지 도 28은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.01로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이다.
도 29는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 소음 저감 시스템을 나타내는 도면이다.
도 30은 본 발명의 제3 실시 예에 다른 소음 저감 시스템의 제어 블록도이다.
도 31은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 주파수 응답을 나타내는 도면이다.
도 32는 본 발명의 실시 예에 따른 소음 저감 시스템의 구성요소의 위치를 다르게 배치한 예시 도면이다.
도 33은 도 32에 따른 소음 저감 시스템에서 주파수 응답을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of use of a noise reduction system.
2 is a view showing a noise reduction system according to a first embodiment of the present invention.
3 to 4 are diagrams illustrating a frequency response when κ is set to 1 in the noise reduction system according to the first embodiment of the present invention.
5 to 6 are diagrams showing a frequency response when κ is set to 0.09 in the noise reduction system according to the first embodiment of the present invention.
7 to 8 are diagrams showing a frequency response when κ is set to 0.9 in the noise reduction system according to the first embodiment of the present invention.
9 to 10 are diagrams showing a frequency response when κ is set to 0.5 in the noise reduction system according to the first embodiment of the present invention.
11 to 12 are diagrams showing a frequency response when κ is set to 0.1 in the noise reduction system according to the first embodiment of the present invention.
13 to 14 are diagrams illustrating a frequency response when κ is set to 0.01 in the noise reduction system according to the first embodiment of the present invention.
15 is a diagram illustrating a noise reduction system according to a second embodiment of the present invention.
16 is a control block diagram of a noise reduction system according to a second exemplary embodiment of the present invention.
17 to 18 are diagrams illustrating a frequency response when κ is set to 1 in the noise reduction system according to the second embodiment of the present invention.
19 to 20 are diagrams illustrating a frequency response when κ is set to 0.99 in the noise reduction system according to the second embodiment of the present invention.
21 to 22 are diagrams illustrating a frequency response when κ is set to 0.9 in the noise reduction system according to the second embodiment of the present invention.
23 to 24 are diagrams illustrating a frequency response when κ is set to 0.5 in the noise reduction system according to the second embodiment of the present invention.
25 to 26 are diagrams illustrating a frequency response when κ is set to 0.1 in the noise reduction system according to the second embodiment of the present invention.
27 to 28 are diagrams illustrating a frequency response when κ is set to 0.01 in the noise reduction system according to the second embodiment of the present invention.
29 is a diagram illustrating a noise reduction system according to a third embodiment of the present invention.
30 is a control block diagram of a noise reduction system according to a third embodiment of the present invention.
31 is a view showing a frequency response in the noise reduction system according to a third embodiment of the present invention.
32 is an exemplary diagram in which the positions of the components of the noise reduction system according to the embodiment of the present invention are arranged differently.
33 is a view showing a frequency response in the noise reduction system according to FIG.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소음 저감 시스템을 나타내는 도면이다.2 is a view showing a noise reduction system according to a first embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따르면 소음 저감 시스템은 음원 스피커(1), 마이크(2)(3), 소음억제 스피커(4) 및 소음제어부(100, 도 16 참고) 중 적어도 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, according to the first embodiment of the present invention, a noise reduction system may refer to a sound source speaker 1, a microphone 2, and a noise suppression speaker 4 and a noise control unit 100 (FIG. 16). ) May include at least some or all.

음원 스피커(1)는 음원을 출력할 수 있다. 여기서, 음원은 음원 재생 영역에 음장(sound field)을 형성하는 것으로, 모노(mono), 스테레오(stereo), 어레이(array) 등의 형태로 형성될 수 있다. 음원은 어떠한 형태로도 제어가 가능하며(예: WFS, Sound Focusing 등등) 소음 제어부(100)와 독립적으로 동작한다. 음원은 음원 재생 영역에서의 재생을 위해 형성된 것일 수 있다. 예를 들어, 음원은 음원 재생 영역에서 재생될 소리가 적어도 하나의 마이크를 통해 입력된 후 증폭 또는 믹서(미도시)에 의해 혼합된 오디오신호일 수 있다.The sound source speaker 1 may output a sound source. Here, the sound source forms a sound field in the sound source reproduction area, and may be formed in the form of a mono, stereo, array, or the like. The sound source can be controlled in any form (eg, WFS, Sound Focusing, etc.) and operates independently of the noise control unit 100. The sound source may be formed for reproduction in the sound source reproduction area. For example, the sound source may be an audio signal mixed by amplification or a mixer (not shown) after a sound to be reproduced in the sound source reproduction region is input through at least one microphone.

한편, 음원 스피커(1)에서 출력되는 음원은 음원 재생 영역(Bright zone)에 음장을 형성하는 동시에 소음 억제 영역(Dark zone)에 음장을 형성할 수 있다. 여기서, 음원 재생 영역은 사운드의 음질이 확보되도록 설정된 영역이고, 소음 억제 영역은 사운드의 크기가 최소화되도록 설정된 영역일 수 있다.Meanwhile, the sound source output from the sound source speaker 1 may form a sound field in the sound source reproduction zone, and at the same time, form a sound field in the dark zone. Here, the sound source reproduction area may be an area set to ensure sound quality of the sound, and the noise suppression area may be an area set to minimize the size of the sound.

음원 재생 영역 및 소음 억제 영역 각각에서는 음원에 의해 오디오 신호가 발생하여 음장을 형성할 수 있다.In each of the sound source reproduction region and the noise suppression region, an audio signal may be generated by the sound source to form a sound field.

마이크(2)(3)는 음원 재생 영역 및 소음 억제 영역에서 발생하는 오디오 신호를 수신할 수 있다. 구체적으로, 마이크(2)(3)는 제1 마이크(2)와 제2 마이크(3)를 포함할 수 있고, 제1 마이크(2)는 음원 재생 영역과 소음 억제 영역 중 음원 재생 영역에 가깝게 배치되는 마이크이고, 제2 마이크(3)는 음원 재생 영역과 소음 억제 영역 중 소음 억제 영역에 가깝게 배치되는 마이크일 수 있다.The microphones 2 and 3 may receive audio signals generated in the sound source reproduction region and the noise suppression region. Specifically, the microphones 2 and 3 may include a first microphone 2 and a second microphone 3, and the first microphone 2 is closer to the sound source reproduction region of the sound source reproduction region and the noise suppression region. The microphone may be disposed, and the second microphone 3 may be a microphone disposed close to the noise suppression region among the sound source reproduction region and the noise suppression region.

마이크(2)(3)는 복수개의 마이크가 어레이 형태로 형성될 수 있다.The microphones 2 and 3 may be formed of a plurality of microphones in an array form.

소음억제 스피커(4)는 소음 억제 영역에서 사운드의 크기가 최소화되도록 후술하는 제어음원을 출력하는 스피커일 수 있다. The noise suppression speaker 4 may be a speaker for outputting a control sound source described later to minimize the size of the sound in the noise suppression region.

본 발명의 제1 실시 예에 따르면, 소음억제 스피커(4)는 일 열의 어레이 형태로 형성될 수 있다.According to the first embodiment of the present invention, the noise suppression speaker 4 may be formed in an array of a row.

도 2에 도시되지는 않았으나, 소음제어부(100)는 마이크(2)(3) 및 소음억제 스피커(10)와 유선 또는 무선으로 연결되도록 형성될 수 있다.Although not shown in FIG. 2, the noise control unit 100 may be formed to be wired or wirelessly connected to the microphones 2 and 3 and the noise suppression speaker 10.

소음 제어부(100)는 소음억제 스피커(4)를 통해 출력되는 제어음원을 생성할 수 있다. 여기서, 제어음원은 마이크(2)(3)로 입력된 오디오 신호를 감쇠시키기 위한 오디오 신호를 의미할 수 있다. The noise controller 100 may generate a control sound source output through the noise suppression speaker 4. Here, the control sound source may mean an audio signal for attenuating the audio signal input to the microphones 2 and 3.

소음 제어부(100)는 마이크(2)(3)를 통해 수신된 오디오 신호를 감쇠하는 제어음원을 생성할 수 있다.The noise control unit 100 may generate a control sound source that attenuates the audio signal received through the microphones 2 and 3.

소음 제어부(100)는 음원 스피커(1)로 입력되는 오디오 신호를 직접 전달받고, 전달받은 오디오 신호를 감쇠하는 제어음원을 생성할 수 있다.The noise controller 100 may directly receive an audio signal input to the sound source speaker 1 and generate a control sound source that attenuates the received audio signal.

여기서, 제어음원은 수신되거나 전달된 오디오 신호의 위상과 반대되는 위상을 갖는 오디오신호일 수 있다.Here, the control sound source may be an audio signal having a phase opposite to that of the received or transmitted audio signal.

소음 제어부(100)는 아래와 같은 연산을 통해 제어음원을 생성할 수 있다.The noise control unit 100 may generate a control sound source through the following operation.

먼저, qp는 음원 스피커(1)에서 출력되는 오디오 신호를 나타내고, Pa는 제1 마이크(2)로 입력되는 오디오 신호를 나타내고, Pi는 제2 마이크(3)로 입력되는 오디오 신호를 나타낼 수 있다. Pa는 음원 재생 영역에서의 음장을 나타내고, Pi는 소음 억제 영역에서의 음장을 나타낼 수 있다. First, q p denotes an audio signal output from the sound source speaker 1, P a denotes an audio signal input to the first microphone 2, and P i denotes an audio signal input to the second microphone 3. Can be represented. P a may represent a sound field in the sound source reproduction region, and P i may represent a sound field in the noise suppression region.

한편, 음원 스피커(1)에서 출력되는 오디오 신호(qp)가 제2 마이크(3)까지 전달되는 경로에 대한 전달함수 Gip와, 소음억제 스피커(4)에서 출력되는 오디오 신호(qs)가 제2 마이크(3)까지 전달되는 경로에 대한 전달함수 Gis와, 소음억제 스피커(4)에서 출력되는 오디오 신호(qs)가 제1 마이크(2)까지 전달되는 경로에 대한 전달함수 Gas는 미리 설정되어 있을 수 있다. 즉, 전달함수 Gip , Gis 및 Gas는 음원 스피커(1)와, 마이크(2)(3) 및 소음억제 스피커(4) 사이의 위치 및 거리 등에 기초하여 결정되어 설정될 수 있다.On the other hand, the transfer function G ip for the path through which the audio signal q p output from the sound source speaker 1 is transmitted to the second microphone 3 and the audio signal q s output from the noise suppression speaker 4. Is a transfer function G is for the path transmitted to the second microphone 3, and a transfer function G for the path from which the audio signal q s output from the noise suppression speaker 4 is transmitted to the first microphone 2; as may be preset. That is, the transfer function G ip , G is And G as may be determined and set based on the position and distance between the sound source speaker 1, the microphone 2, 3, and the noise suppression speaker 4, and the like.

따라서, 소음 제어부(100)는 qp, Gip , Gis를 알고 있으며, 아래 [수학식 1]과 [수학식 2]를 획득할 수 있다.Therefore, the noise control unit 100 knows q p , G ip , and G is , and can obtain Equations 1 and 2 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, 수학식 1은 소음 억제 영역의 성능을 나타내는 오디오 신호를 나타내고, 수학식 2는 음원 재생 영역에 영향을 미치는 오디오 신호를 나타낼 수 있다. Here, Equation 1 may represent an audio signal indicating the performance of the noise suppression region, and Equation 2 may represent an audio signal affecting the sound source reproduction region.

소음 제어부(100)는 수학식 1과 수학식 2를 합하는 목적함수 J를 획득할 수 있다. 목적함수 J는 소음 억제 영역의 성능을 나타내는 오디오 신호와 음원 재생 영역에 영향을 미치는 오디오 신호의 합이므로, J의 결과값이 작을수록 소음 억제 영역의 음압이 낮고, 제어음원이 음원 재생 영역에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.The noise control unit 100 may obtain an objective function J that adds Equation 1 and Equation 2. Since the objective function J is the sum of the audio signal representing the performance of the noise suppression region and the audio signal affecting the sound source reproduction region, the smaller the resultant value of J, the lower the sound pressure of the noise suppression region, and the control sound source The impact can be minimized.

따라서, 소음 제어부(100)는 아래 [수학식 3]을 만족하는 qs를 산출하여 소음 억제 스피커(4)에서 출력되는 제어음원을 조절할 수 있다.Accordingly, the noise control unit 100 may adjust the control sound source output from the noise suppression speaker 4 by calculating qs satisfying Equation 3 below.

Figure pat00003
Figure pat00003

즉, 소음 제어부(100)는 [수학식 3]과 같이 목적함수 J의 결과값이 최소가 되는 qs를 산출하고, 산출된 qs에 따라 제어음원을 생성하여 소음 억제 스피커(4)에서 출력할 수 있다.That is, the output from the noise control unit 100 [Equation 3] and noise suppression speaker 4 generates the control sound based on the q s calculating a q s is minimum the result of the objective function J is calculated as can do.

한편, 소음 제어부(100)는 소음 억제 영역의 사운드 크기를 최소화하기 위한 성능과 제어음원이 음원 재생 영역에 미치는 영향을 최소화하기 위한 성능 사이에 가중치를 설정할 수 있다. 즉, 소음 제어부(100)는 κ를 0 이상 1이하의 값 중 어느 하나로 설정할 수 있고, κ를 0에 가깝게 설정할수록 제어음원이 음원 재생 영역에 미치는 영향을 최소화할 수 있고, κ를 1에 가깝게 설정할수록 소음 억제 영역의 사운드 크기를 최소화할 수 있다.Meanwhile, the noise controller 100 may set a weight between the performance for minimizing the sound size of the noise suppression region and the performance for minimizing the influence of the control sound source on the sound source reproduction region. That is, the noise control unit 100 may set κ to any one of values of 0 or more and 1 or less, and as the κ is set closer to 0, the influence of the control sound source on the sound source reproduction region may be minimized, and κ is closer to 1. The more you set, the more you can minimize the sound volume in the noise suppression area.

아래, [수학식 4]는 [수학식 3]에 β 연산을 추가한 수학식일 수 있다. [Equation 4] below may be an equation in which β operation is added to [Equation 3].

Figure pat00004
Figure pat00004

β 는 정규화(regularization)를 위한 것으로, 소음 제어부(100)는 [수학식 4]를 통해 qs를 산출함으로써 제어음원이 과도한 크기를 갖지 않도록 방지할 수 있다.β is for regularization, and the noise control unit 100 may prevent the control sound source from having an excessive size by calculating q s through Equation 4.

소음 제어부(100)는 κ를 설정한 후 qs를 산출하고, qs에 따라 제어음원을 생성하여 출력하여 소음 억제 영역의 오디오 신호 크기를 최소화하는 동시에 제어음원이 음원 재생 영역에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.The noise control unit 100 calculates q s after setting κ and generates and outputs a control sound source according to q s to minimize the size of the audio signal in the noise suppression area and minimize the influence of the control sound source on the sound source reproduction area. can do.

도 3 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 1로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이다.3 to 4 are diagrams illustrating a frequency response when κ is set to 1 in the noise reduction system according to the first embodiment of the present invention.

도 3(a)는 음원 스피커(1)에서 음원만을 출력하는 경우 주파수 응답을 나타내고, 도 3(b)는 음원 스피커(1)에서 음원을 출력하고, 소음 억제 스피커(4)에서 제어음원을 출력하는 경우 주파수 응답을 나타낼 수 있다. 특히, 소음억제 스피커(4)에서 출력되는 제어음원은 κ가 1으로 설정된 경우 산출된 qs에 따라 생성된 제어음원일 수 있다.3 (a) shows a frequency response when only the sound source is output from the sound source speaker 1, and FIG. 3 (b) outputs a sound source from the sound source speaker 1 and outputs a control sound source from the noise suppression speaker 4. If so, the frequency response may be indicated. In particular, the control sound source output from the noise suppression speaker 4 may be a control sound source generated according to q s calculated when κ is set to 1.

도 4(a)는 도 3의 제1 위치(0.5, 1)에서 음원만 출력될 경우의 주파수 응답(하늘색)과, 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)을 나타내고, 도 4(b)는 도 3의 제2 위치(1, 0)에서 음원만 출력될 경우의 주파수 응답(하늘색)과, 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)을 나타내고, 도 4(c)는 도 3의 제3 위치(1.5, -1)에서 음원만 출력될 경우의 주파수 응답(하늘색)과, 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)을 나타내고, 도 4(d)는 도 3의 제4 위치(2.5, -1)에서 음원만 출력될 경우의 주파수 응답(하늘색)과, 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)을 나타내고, 도 4(e)는 도 3의 제5 위치(3.5, -0.5)에서 음원만 출력될 경우의 주파수 응답(하늘색)과, 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)을 나타내고, 도 4(f)는 도 3의 제6 위치(6, 1)에서 음원만 출력될 경우의 주파수 응답(하늘색)과, 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)을 나타내고, 도 4(g)는 도 3의 제7 위치(7.5, 0)에서 음원만 출력될 경우의 주파수 응답(하늘색)과, 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)을 나타내고, 도 4(h)는 도 3의 제8 위치(9, -1)에서 음원만 출력될 경우의 주파수 응답(하늘색)과, 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)을 나타낸다. FIG. 4A illustrates a frequency response (light blue) when only a sound source is output at the first positions 0.5 and 1 of FIG. 3 and a frequency response (orange) when a sound source and a control sound source are output. b) shows the frequency response (light blue) when only the sound source is output at the second position (1, 0) of FIG. 3, and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output, and FIG. FIG. 3 shows the frequency response (light blue) when only the sound source is output from the third position (1.5, -1) of FIG. 3 and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output. Fig. 4 (e) shows the frequency response (light blue) when only the sound source is output at the fourth position (2.5, -1) and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output. Fig. 4 (f) shows the frequency response (light blue) when only the sound source is output at the 5 positions (3.5, -0.5), and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output. ) Shows the frequency response (light blue) when only the sound source is output in the sixth position (6, 1) of FIG. 3, and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output, and FIG. The frequency response (light blue) when only the sound source is output at the seventh position (7.5, 0) of 3 and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output, are shown in FIG. 4 (h). The frequency response (light blue) when only a sound source is output at 8 positions (9, -1), and the frequency response (orange) when a sound source and a control sound source are output.

여기서, 제1 내지 제3 위치는 음원 재생 영역에 포함되는 위치로, 제1 내지 제3 위치에서 음원만 출력될 경우 주파수 응답(하늘색)과 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)의 차는 제어음원이 음원 재생 영역에 미치는 영향을 나타낸다. 따라서, 제1 내지 제3 위치에서는 음원만 출력될 경우 주파수 응답(하늘색)과 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)의 차가 작을수록 제어음원이 음원 재생 영역에 미치는 영향을 최소화함을 나타낼 수 있다.Here, the first to third positions are positions included in the sound source reproduction region, and the frequency response (sky color) when only the sound source is output from the first to third positions and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output. The difference shows the effect of the control sound source on the sound source reproduction area. Therefore, the smaller the difference between the frequency response (light blue) when the sound source is output and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output in the first to third positions minimizes the influence of the control sound source on the sound source reproduction region. Can be represented.

한편, 제6 내지 제8 위치는 소음 억제 영역에 포함되는 위치로, 제6 내지 제8 위치에서 음원만 출력될 경우 주파수 응답(하늘색)은 음원이 소음 억제 영역에 미치는 영향을 나타내고, 음원만 출력될 경우 주파수 응답(하늘색)과 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)의 차는 소음 억제 영역에서의 소음 저감 효과를 나타낼 수 있다. 즉, 제6 내지 제8 위치에서 음원만 출력될 경우 주파수 응답(하늘색)과 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)의 차가 클수록 소음 억제 영역에서의 소음 저감 효과가 큼을 나타낼 수 있다.Meanwhile, the sixth to eighth positions are positions included in the noise suppression region, and when only the sound source is output from the sixth to eighth positions, the frequency response (sky color) indicates the effect of the sound source on the noise suppression region, and outputs only the sound source. If the frequency response (light blue) is different from the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output, the noise reduction effect may be exhibited in the noise suppression area. That is, the greater the difference between the frequency response (light blue) when the sound source is output in the sixth to eighth positions and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output, the greater the noise reduction effect in the noise suppression area.

도 3 내지 도 4와 마찬가지로, 도 5 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.09로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이고, 도 7 내지 도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.9로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이고, 도 9 내지 도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.5로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이고, 도 11 내지 도 12는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.1로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이고, 도 13 내지 도 14는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.01로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이다.5 to 6 are views showing a frequency response when κ is set to 0.09 in the noise reduction system according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 7 to 8 are views of the present invention. In the noise reduction system according to the first embodiment, when κ is set to 0.9, the frequency response is shown. FIGS. 9 to 10 illustrate the case where κ is set to 0.5 in the noise reduction system according to the first embodiment of the present invention. 11 to 12 are diagrams showing a frequency response, in the noise reduction system according to the first embodiment of the present invention is a diagram showing the frequency response when κ is set to 0.1, Figures 13 to 14 In a noise reduction system according to an exemplary embodiment, the frequency response is shown when κ is set to 0.01.

도 3 내지 도 14를 참조하면, 제1 내지 제3 위치에서 음원만 출력될 경우 주파수 응답(하늘색)과 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)의 차를 줄이기 위해 κ를 감소시킬수록 제6 내지 제8 위치에서 음원만 출력될 경우 주파수 응답(하늘색)과 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)의 차가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소음 저감 시스템은 음원 재생 영역에서의 성능 가중치를 낮출수록 소음 억제 영역에서의 소음 저감 효과가 감소할 수 있다.Referring to FIGS. 3 to 14, when only the sound source is output from the first to third positions, as K decreases to reduce the difference between the frequency response (light blue) and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output. When only the sound source is output in the sixth to eighth positions, the difference between the frequency response (light blue) and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output decreases. That is, in the noise reduction system according to the first embodiment of the present invention, as the performance weight in the sound source reproduction region is lowered, the noise reduction effect in the noise suppression region may be reduced.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따르면, 소음억제 스피커(4)를 단일 레이어로 형성할 경우 음원 재생 영역에서의 음장이 제어음원에 다소 영향 받을 수 있으나 소음 저감 시스템의 설치 비용을 줄이면서 소음 억제 영역을 형성 가능한 이점이 있다.As described above, according to the first embodiment of the present invention, when the noise suppression speaker 4 is formed as a single layer, the sound field in the sound source reproduction region may be somewhat affected by the control sound source, while reducing the installation cost of the noise reduction system. There is an advantage that can form a noise suppression area.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템은 소음억제 스피커(4)를 이중 레이어(double-layer)로 형성할 수 있다.In the noise reduction system according to the second exemplary embodiment of the present invention, the noise suppression speaker 4 may be formed in a double-layer.

도 15는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템을 나타내는 도면이고, 도 16은 본 발명의 제2 실시 예에 다른 소음 저감 시스템의 제어 블록도이다.15 is a view showing a noise reduction system according to a second embodiment of the present invention, Figure 16 is a control block diagram of a noise reduction system according to a second embodiment of the present invention.

도 15 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템은 음원 스피커(1), 마이크(2)(3), 이중 레이어로 형성된 소음억제 스피커(10) 및 소음제어부(100) 중 적어도 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.15 to 16, the noise reduction system according to the second embodiment of the present invention is a sound source speaker 1, a microphone (2) (3), a noise suppression speaker 10 formed of a double layer and a noise control unit ( 100) or at least some or all of them.

음원 스피커(1), 마이크(2)(3)와 관련하여 앞에서 설명한 바와 동일한 설명은 생략하기로 한다. The same description as described above with respect to the sound source speaker 1 and the microphone 2 and 3 will be omitted.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템은 이중 레이어로 형성된 소음억제 스피커(10)를 포함할 수 있고, 소음억제 스피커(10)는 제1 레이어 스피커(11)와 제2 레이어 스피커(12)를 포함할 수 있다.The noise reduction system according to the second embodiment of the present invention may include a noise suppression speaker 10 formed in a double layer, and the noise suppression speaker 10 includes the first layer speaker 11 and the second layer speaker 12. ) May be included.

제1 레이어 스피커(11)는 복수의 스피커(11-1, 11-2, ... 11-N)를 포함하고, 제2 레이어 스피커(12)는 복수의 스피커(12-1, 12-2, ... 12-N)를 포함할 수 있다.The first layer speaker 11 includes a plurality of speakers 11-1, 11-2, ... 11-N, and the second layer speaker 12 includes a plurality of speakers 12-1, 12-2. , ... 12-N).

제1 레이어 스피커(11)는 음원 재생 영역(Bright zone)을 향해 소음 제어부(110)에서 생성된 제어음원을 출력하고, 제2 레이어 스피커(12)는 소음 억제 영역(Dark zone)을 향해 소음 제어부(110)에서 생성된 제어음원을 출력할 수 있다.The first layer speaker 11 outputs the control sound source generated by the noise controller 110 toward the sound source reproduction zone (Bright zone), and the second layer speaker 12 toward the noise zone (Dark zone). The control sound source generated at 110 may be output.

제1 레이어 스피커(11)는 음원 재생 영역을 향해 설치되는 것이 바람직하고, 제2 레이어 스피커(12)는 소음 억제 영역을 향해 설치되는 것이 바람직하다.The first layer speaker 11 is preferably provided toward the sound source reproduction region, and the second layer speaker 12 is preferably installed toward the noise suppression region.

제1 레이어 스피커(11)는 음원 재생 영역과 소음 억제 영역 중 음원 재생 영역에 가깝게 배치되고, 제2 레이어 스피커(12)는 음원 재생 영역과 소음 억제 영역 중 소음 억제 영역에 가깝게 배치될 수 있다.The first layer speaker 11 may be disposed closer to the sound source reproduction area among the sound source reproduction area and the noise suppression area, and the second layer speaker 12 may be disposed closer to the noise suppression area among the sound source reproduction area and the noise suppression area.

마이크(2)(3)는 오디오 신호를 입력받아 소음 제어부(100)로 전달할 수 있다.The microphone 2 and 3 may receive an audio signal and transmit the audio signal to the noise controller 100.

소음 제어부(100)는 소음처리부(111)(112), ANC(Active Noise Cancellation) 컨트롤러(120) 및 제어음원 처리부(140) 중 적어도 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.The noise controller 100 may include at least some or all of the noise processor 111 and 112, the ANC controller 120, and the control sound source processor 140.

소음처리부(111)(112)는 마이크(2)(3)로 입력받은 오디오 신호를 처리하는 모듈로서, 입력받은 오디오 신호를 증폭시키는 증폭기, 증폭된 오디오 신호를 필터링하는 필터, 필터링된 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터 중 적어도 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.The noise processors 111 and 112 are modules for processing audio signals input to the microphones 2 and 3, and an amplifier for amplifying the received audio signal, a filter for filtering the amplified audio signal, and a digital signal for the filtered signal. It may include at least part or all of the A / D converter for converting to a signal.

소음처리부(111)(112)는 제1 소음처리부(111)와 제2 소음처리부(112)를 포함할 수 있고, 제1 소음처리부(111)는 제1 마이크(2)로 입력된 오디오 신호를 처리하여 디지털 신호로 변환하고, 제2 소음처리부(112)는 제2 마이크(3)로 입력된 오디오 신호를 처리하여 디지털 신호로 변환할 수 있다.The noise processor 111 and 112 may include a first noise processor 111 and a second noise processor 112, and the first noise processor 111 may receive an audio signal input to the first microphone 2. The processor may convert the digital signal into a digital signal, and the second noise processor 112 may process the audio signal input into the second microphone 3 to convert the digital signal into a digital signal.

소음처리부(111)(112)를 통해 변환된 디지털 신호는 ANC 컨트롤러(120)로 전달될 수 있다.The digital signal converted by the noise processors 111 and 112 may be transmitted to the ANC controller 120.

ANC 컨트롤러(120)는 마이크(2)(3)로 입력되어 처리된 오디오 신호와 크기는 동일하며 위상이 반대인 제어음원을 생성할 수 있다. ANC 컨트롤러(120)는 위 수학식 1 내지 수학식 4를 통해 설명한 바와 같은 방법으로 qs를 산출하여 제어음원을 생성할 수 있다.The ANC controller 120 may generate a control sound source having the same magnitude and opposite phase as the audio signal input and processed by the microphones 2 and 3. The ANC controller 120 may generate a control sound source by calculating q s in the same manner as described through Equations 1 to 4 above.

소음억제 스피커(10)를 구성하는 각각의 스피커의 위치는 상이하고, 그에 따라 전달함수 Gis 및 Gas는 상이하여 각각의 스피커에서 출력되는 제어음원은 상이할 수 있다. 경우에 따라, 소음억제 스피커(10)를 구성하는 각각의 스피커에서 출력되는 제어음원 중 일부는 동일할 수도 있다.The position of each speaker constituting the noise suppression speaker 10 is different, and accordingly, the transfer function G is And G as are different, the control sound source output from each speaker may be different. In some cases, some of the control sound source output from each speaker constituting the noise suppression speaker 10 may be the same.

ANC 컨트롤러(120)에서 생성되는 각각의 제어음원은 상이할 수 있어, 생성된 제어음원은 각각의 스피커에 대응하는 제어음원 처리부(140)로 전달될 수 있다.Each control sound source generated by the ANC controller 120 may be different, so that the generated control sound source may be transmitted to the control sound source processor 140 corresponding to each speaker.

즉, 제어음원 처리부(140)는 복수개일 수 있고, 제어음원 처리부(140)의 개수는 소음억제 스피커(10)를 구성하는 스피커의 개수와 동일할 수 있다That is, the control sound source processing unit 140 may be plural, and the number of the control sound source processing unit 140 may be equal to the number of speakers constituting the noise suppression speaker 10.

제어음원 처리부(140)는 소음억제 스피커(10)를 구성하는 각각의 스피커에 대응되도록 형성될 수 있다. 즉, 제어음원 처리부(140)는 제1, 2, ... N, N+1, ... 2N 제어음원 처리부를 포함할 수 있고, 제1 제어음원 처리부는 제1 레이어 스피커의 제1 스피커(11-1)에 대응되고, 제2 제어음원 처리부는 제1 레이어 스피커의 제2 스피커(11-2)에 대응되고, ... 제N 제어음원 처리부는 제1 레이어 스피커의 N번째 스피커인 제N 스피커(11-N)에 대응되고, 제N+1 제어음원 처리부는 제2 레이어 스피커의 제1 스피커(12-1)에 대응되고, 제N+2 제어음원 처리부는 제2 레이어 스피커의 제2 스피커(12-1)에 대응되고, ... 제2N 제어음원 처리부는 제2 레이어 스피커의 N번째 스피커인 제2N 스피커(12-N)에 대응될 수 있다.The control sound source processing unit 140 may be formed to correspond to each speaker constituting the noise suppression speaker 10. That is, the control sound source processing unit 140 may include first, second, ... N, N + 1, ... 2N control sound source processing units, and the first control sound source processing unit may include a first speaker of the first layer speaker. Corresponds to (11-1), and the second control sound source processing unit corresponds to the second speaker 11-2 of the first layer speaker, and the ... N-th control sound source processing unit is the N-th speaker of the first layer speaker. The N + 1 control sound source processor corresponds to the first speaker 12-1 of the second layer speaker, and the N + 2 control sound source processor corresponds to the Nth speaker 11-N. The second speaker 12-1 may correspond to the second speaker 12-1, and the second speaker 12N may correspond to the second speaker 12-N, which is the N-th speaker of the second layer speaker.

제어음원 처리부(140) 각각은 ANC 컨트롤러(120)로부터 전달된 제어음원을 아날로그 신호로 변환하는 D/A 컨버터(141)와, 아날로그 신호로 변환된 제어음원을 필터링하는 필터와, 필터링된 신호를 증폭하는 증폭기를 포함할 수 있다. 제어음원 처리부(140) 각각은 제어음원을 처리하여 각각의 대응되는 스피커로 전달할 수 있다.Each of the control sound source processing units 140 includes a D / A converter 141 for converting the control sound source transmitted from the ANC controller 120 into an analog signal, a filter for filtering the control sound source converted into the analog signal, and a filtered signal. It may include an amplifier to amplify. Each of the control sound source processing units 140 may process the control sound source and deliver the same to each corresponding speaker.

소음억제 스피커(10) 각각은 제어음원 처리부(140)로부터 전달된 제어음원을 출력할 수 있다.Each of the noise suppression speakers 10 may output a control sound source transmitted from the control sound source processor 140.

도 17 내지 도 18은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 1으로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이다.17 to 18 are diagrams illustrating a frequency response when κ is set to 1 in the noise reduction system according to the second embodiment of the present invention.

도 17(a)는 음원 스피커(1)에서 음원만을 출력하는 경우 주파수 응답을 나타내고, 도 17(b)는 음원 스피커(1)에서 음원을 출력하고, 소음 억제 스피커(10)에서 제어음원을 출력하는 경우 주파수 응답을 나타낼 수 있다. 특히, 소음억제 스피커(10)에서 출력되는 제어음원은 κ가 1으로 설정된 경우 산출된 qs에 따라 생성된 제어음원일 수 있다.FIG. 17A illustrates a frequency response when only a sound source is output from the sound source speaker 1, and FIG. 17B outputs a sound source from the sound source speaker 1 and outputs a control sound source from the noise suppression speaker 10. FIG. If so, the frequency response may be indicated. In particular, the control sound source output from the noise suppression speaker 10 may be a control sound source generated according to q s calculated when κ is set to 1.

도 18(a)는 도 17의 제1 위치(0.5, 1)에서 음원만 출력될 경우의 주파수 응답(하늘색)과, 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)을 나타내고, 도 18(b)는 도 17의 제2 위치(1, 0)에서 음원만 출력될 경우의 주파수 응답(하늘색)과, 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)을 나타내고, 도 18(c)는 도 17의 제3 위치(1.5, -1)에서 음원만 출력될 경우의 주파수 응답(하늘색)과, 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)을 나타내고, 도 18(d)는 도 17의 제4 위치(2.5, -1)에서 음원만 출력될 경우의 주파수 응답(하늘색)과, 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)을 나타내고, 도 18(e)는 도 17의 제5 위치(3.5, -0.5)에서 음원만 출력될 경우의 주파수 응답(하늘색)과, 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)을 나타내고, 도 18(f)는 도 17의 제6 위치(6, 1)에서 음원만 출력될 경우의 주파수 응답(하늘색)과, 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)을 나타내고, 도 18(g)는 도 17의 제7 위치(7.5, 0)에서 음원만 출력될 경우의 주파수 응답(하늘색)과, 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)을 나타내고, 도 18(h)는 도 17의 제8 위치(9, -1)에서 음원만 출력될 경우의 주파수 응답(하늘색)과, 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)을 나타낸다. FIG. 18A illustrates a frequency response (light blue) when only a sound source is output at the first positions 0.5 and 1 of FIG. 17 and a frequency response (orange) when a sound source and a control sound source are output. b) shows the frequency response (light blue) when only the sound source is output at the second position (1, 0) of FIG. 17, and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output, and FIG. FIG. 17 shows the frequency response (light blue) when only the sound source is output in the third positions 1.5 and -1 of FIG. 17 and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output. Fig. 18 (e) shows the frequency response (light blue) when only the sound source is output at the fourth position (2.5, -1) of the signal, and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output. Frequency response (light blue) when only sound source is output at 5 position (3.5, -0.5) and frequency response (orange) when sound source and control sound source are output 18 (f) shows a frequency response (light blue) when only a sound source is output at the sixth position (6, 1) of FIG. 17, and a frequency response (orange) when a sound source and a control sound source are output. (g) shows a frequency response (light blue) when only a sound source is output at the seventh position (7.5, 0) of FIG. 17 and a frequency response (orange) when a sound source and a control sound source are output, and FIG. 18 (h) Denotes a frequency response (light blue) when only a sound source is output in the eighth positions 9 and -1 of FIG. 17 and a frequency response (orange) when a sound source and a control sound source are output.

여기서, 제1 내지 제3 위치는 음원 재생 영역에 포함되는 위치로, 제1 내지 제3 위치에서 음원만 출력될 경우 주파수 응답(하늘색)과 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)의 차는 제어음원이 음원 재생 영역에 미치는 영향을 나타낸다. 따라서, 제1 내지 제3 위치에서는 음원만 출력될 경우 주파수 응답(하늘색)과 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)의 차가 작을수록 제어음원이 음원 재생 영역에 미치는 영향을 최소화함을 나타낼 수 있다.Here, the first to third positions are positions included in the sound source reproduction region, and the frequency response (sky color) when only the sound source is output from the first to third positions and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output. The difference shows the effect of the control sound source on the sound source reproduction area. Therefore, the smaller the difference between the frequency response (light blue) when the sound source is output and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output in the first to third positions minimizes the influence of the control sound source on the sound source reproduction region. Can be represented.

한편, 제6 내지 제8 위치는 소음 억제 영역에 포함되는 위치로, 제6 내지 제8 위치에서 음원만 출력될 경우 주파수 응답(하늘색)은 음원이 소음 억제 영역에 미치는 영향을 나타내고, 음원만 출력될 경우 주파수 응답(하늘색)과 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)의 차는 소음 억제 영역에서의 소음 저감 효과를 나타낼 수 있다. 즉, 제6 내지 제8 위치에서 음원만 출력될 경우 주파수 응답(하늘색)과 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)의 차가 클수록 소음 억제 영역에서의 소음 저감 효과가 큼을 나타낼 수 있다.Meanwhile, the sixth to eighth positions are positions included in the noise suppression region, and when only the sound source is output from the sixth to eighth positions, the frequency response (sky color) indicates the effect of the sound source on the noise suppression region, and outputs only the sound source. If the frequency response (light blue) is different from the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output, the noise reduction effect may be exhibited in the noise suppression area. That is, the greater the difference between the frequency response (light blue) when the sound source is output in the sixth to eighth positions and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output, the greater the noise reduction effect in the noise suppression area.

도 17 내지 도 18과 마찬가지로, 도 19 내지 도 20은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.99로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이고, 도 21 내지 도 22는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.9로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이고, 도 23 내지 도 24는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.5로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이고, 도 25 내지 도 26은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.1로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이고, 도 27 내지 도 28은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 κ를 0.01로 설정한 경우 주파수 응답을 나타내는 도면이다.As in FIGS. 17 to 18, FIGS. 19 to 20 are diagrams showing a frequency response when κ is set to 0.99 in the noise reduction system according to the second embodiment of the present invention, and FIGS. 21 to 22 are views of the present invention. In the noise reduction system according to the second embodiment, when κ is set to 0.9, the frequency response is shown. FIGS. 23 to 24 illustrate the case where κ is set to 0.5 in the noise reduction system according to the second embodiment of the present invention. 25 to 26 are diagrams illustrating a frequency response when κ is set to 0.1 in the noise reduction system according to the second embodiment of the present invention, and FIGS. 27 to 28 are diagrams illustrating a frequency response of the present invention. 2 shows a frequency response when κ is set to 0.01 in the noise reduction system according to the second embodiment.

도 17 내지 도 28을 참조하면, κ값을 감소시킬수록 제1 내지 제3 위치에서의 음원만 출력될 경우 주파수 응답(하늘색)과 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)의 차가 감소하면서 제6 내지 제8 위치에서의 음원만 출력될 경우 주파수 응답(하늘색) 보다 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)이 작은 것을 확인할 수 있다. 반대로, κ값을 증가시킬수록 제6 내지 제8 위치에서의 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)은 음원만 출력될 경우 주파수 응답(하늘색) 보다 계속해서 작아지고, 제1 내지 제3 위치에서의 음원만 출력될 경우 주파수 응답(하늘색)과 음원 및 제어음원이 출력될 경우 주파수 응답(주황색)의 차는 소정 범위 이내를 유지하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 17 to 28, as the κ value decreases, the difference between the frequency response (light blue) when only the sound source is output from the first to third positions and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output decreases. On the other hand, when only the sound source is output from the sixth to eighth positions, the frequency response (orange) is smaller when the sound source and the control sound source are output than the frequency response (light blue). On the contrary, as the value κ increases, the frequency response (orange) continues to be smaller than the frequency response (light blue) when only the sound source is output when the sound source and the control sound source at the sixth to eighth positions are output. It can be seen that the difference between the frequency response (light blue) when only the sound source is output at the 3 position and the frequency response (orange) when the sound source and the control sound source are output is maintained within a predetermined range.

즉, 본 발명의 제2 실시 예에 따르면 소음억제 스피커(10)를 이중 레이어로 형성함으로써 음원 재생 영역에 미치는 영향을 감소시키는 동시에 소음 억제 영역을 형성 가능한 이점이 있다. 또한, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소음 저감 시스템은 음원 재생 영역에 미치는 영향을 더 감소시킬지 또는 소음 억제 영역에서의 소음 발생을 더 줄일지 가중치를 조절 가능한 이점이 있다.That is, according to the second embodiment of the present invention, the noise suppression speaker 10 is formed in a double layer, thereby reducing the influence on the sound source reproduction region and simultaneously forming the noise suppression region. In addition, the noise reduction system according to the second embodiment of the present invention has an advantage in that the weight can be adjusted to further reduce the influence on the sound source reproduction region or further reduce the generation of noise in the noise suppression region.

도 29는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 소음 저감 시스템을 나타내는 도면이고, 도 30은 본 발명의 제3 실시 예에 다른 소음 저감 시스템의 제어 블록도이다.29 is a diagram illustrating a noise reduction system according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 30 is a control block diagram of a noise reduction system according to a third embodiment of the present invention.

도 29 내지 도 30을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 소음 저감 시스템은 음원 스피커(1), 마이크(2)(3), 이중 레이어로 형성된 소음억제 스피커(10) 및 소음제어부(100) 중 적어도 일부 또는 전부를 포함할 수 있고, 소음억제 스피커(10)는 일부 스피커가 다른 스피커에 종속되어 동작할 수 있다.29 to 30, the noise reduction system according to a third embodiment of the present invention is a sound source speaker 1, a microphone (2) (3), a noise suppression speaker 10 formed of a double layer and a noise control unit ( It may include at least some or all of the 100, the noise suppression speaker 10 may be operated by some of the speaker is dependent on the other speaker.

음원 스피커(1) 및 마이크(2)(3)는 앞에서 설명한 바와 동일하므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the sound source speaker 1 and the microphone 2 and 3 are the same as described above, detailed description thereof will be omitted.

소음억제 스피커(10)는 이중 레이어로 형성된 소음억제 스피커(10)로 제1 레이어 스피커(11)와 제2 레이어 스피커(12)를 포함할 수 있다. 제1 레이어 스피커(11)는 복수의 스피커(11-1, 11-2, ... 11-N)를 포함하고, 제2 레이어 스피커(12)는 복수의 스피커(12-1, 12-2, ... 12-N)를 포함할 수 있다. 이 때, 제1 레이어 스피커(11)를 구성하는 복수의 스피커(11-1, 11-2, ... 11-N) 각각은 제2 레이어 스피커(12)를 구성하는 복수의 스피커(12-1, 12-2, ... 12-N) 각각과 그룹으로 설정될 수 있다.The noise suppression speaker 10 may include a first layer speaker 11 and a second layer speaker 12 as the noise suppression speaker 10 having a double layer. The first layer speaker 11 includes a plurality of speakers 11-1, 11-2, ... 11-N, and the second layer speaker 12 includes a plurality of speakers 12-1, 12-2. , ... 12-N). In this case, each of the plurality of speakers 11-1, 11-2,... 11 -N constituting the first layer speaker 11 includes a plurality of speakers 12-constituting the second layer speaker 12. 1, 12-2, ... 12-N) and each group can be set.

예를 들어, 소음제어부(100)는 제1 레이어 스피커(11)의 제1 스피커(11-1)와 제2 레이어 스피커(12)의 제1 스피커(12-1)를 제1 그룹으로 설정하고, 제1 레이어 스피커(11)의 제2 스피커(11-2)와 제2 레이어 스피커(12)의 제1 스피커(12-2)를 제2 그룹으로 설정하고, ... 제1 레이어 스피커(11)의 N번째 스피커인 제N 스피커(11-N)와 제2 레이어 스피커(12)의 N번째 스피커인 제N 스피커(12-N)를 제N 그룹으로 설정할 수 있다.For example, the noise control unit 100 sets the first speaker 11-1 of the first layer speaker 11 and the first speaker 12-1 of the second layer speaker 12 as a first group. , The second speaker 11-2 of the first layer speaker 11 and the first speaker 12-2 of the second layer speaker 12 are set as the second group, and the first layer speaker ( N-th speaker 11-N, which is the N-th speaker of 11), and N-th speaker 12-N, which is the N-th speaker of the second layer speaker 12, may be set as the N-th group.

이 때, 하나의 그룹으로 설정된 복수의 스피커는 각각의 스피커가 제어음원을 출력하는 방향을 연장하는 선과 동일선 상에 위치될 수 있다. 또한, 하나의 그룹으로 설정된 복수의 스피커 각각이 제어음원을 출력하는 방향은 서로 반대일 수 있다.In this case, the plurality of speakers set as one group may be located on the same line as a line extending in a direction in which each speaker outputs the control sound source. In addition, the direction in which each of the plurality of speakers set as one group outputs the control sound source may be opposite to each other.

예를 들어, 제1 그룹으로 설정된 제1 레이어 스피커(11)의 제1 스피커(11-1)는 제1 방향으로 제어음원을 출력하고, 제2 레이어 스피커(12)의 제1 스피커(12-1)는 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 제어음원을 출력하며, 제1 레이어 스피커(11)의 제1 스피커(11-1)와 제2 레이어 스피커(12)의 제1 스피커(12-1)는 제1 방향과 제2 방향을 연장하는 선과 동일선 상에 위치할 수 있다.For example, the first speaker 11-1 of the first layer speaker 11 set as the first group outputs a control sound source in a first direction, and the first speaker 12-of the second layer speaker 12. 1) outputs a control sound source in a second direction opposite to the first direction, and the first speaker 11-1 of the first layer speaker 11 and the first speaker 12 of the second layer speaker 12. -1) may be positioned on the same line as a line extending in the first direction and the second direction.

소음제어부(100)는 그룹별로 제어음원을 생성할 수 있다. The noise control unit 100 may generate a control sound source for each group.

소음제어부(100) 는 제1 레이어 스피커(11)를 구성하는 각각의 스피커와 제2 레이어 스피커(12)를 구성하는 각각의 스피커를 그룹으로 설정하고, 각 그룹별로 하나의 제어음원을 생성하라 수 있다. 구체적으로, 소음제어부(100)는 각 그룹에서 어느 하나의 스피커는 다른 하나의 스피커에 종속되어 제어음원을 출력하도록 제어할 수 있다.The noise control unit 100 sets each speaker constituting the first layer speaker 11 and each speaker constituting the second layer speaker 12 into groups, and generates one control sound source for each group. have. Specifically, the noise control unit 100 may control any one speaker in each group to be dependent on the other speaker to output the control sound source.

예를 들어, 소음제어부(100)는 서로 다른 그룹에 속하는 복수의 제2 레이어 스피커(12) 각각에 대응하는 제어음원을 생성하고, 제1 레이어 스피커(11) 각각은 제2 레이어 스피커(12)에서 출력되는 제어음원에 기초하는 제어음원을 출력할 수 있다. For example, the noise control unit 100 generates a control sound source corresponding to each of the plurality of second layer speakers 12 belonging to different groups, and each of the first layer speakers 11 is the second layer speaker 12. The control sound source based on the control sound source output from the can be output.

소음제어부(100)는 제2 레이어 스피커(12)의 제1 스피커(12-1)에서 출력될 제1 제어음원, 제2 스피커(12-2)에서 출력될 제2 제어음원, ... 제N 스피커(12-N)에서 출력될 제N 제어음원을 생성할 수 있다. 이 때, 제1 레이어 스피커(11)의 제1 스피커(11-1)는 제1 제어음원에 아래 수학식 5를 반영한 제어음원을 출력하고, 제1 레이어 스피커(11)의 제2 스피커(11-2)는 제2 제어음원에 아래 수학식 5를 반영한 제어음원을 출력하고, ... 제1 레이어 스피커(11)의 제N 스피커(11-N)는 제N 제어음원에 아래 수학식 5를 반영한 제어음원을 출력할 수 있다.The noise control unit 100 includes a first control sound source to be output from the first speaker 12-1 of the second layer speaker 12, a second control sound source to be output from the second speaker 12-2, ... An Nth control sound source to be output from the N speaker 12 -N may be generated. At this time, the first speaker 11-1 of the first layer speaker 11 outputs the control sound source reflecting the following expression 5 to the first control sound source, and the second speaker 11 of the first layer speaker 11 -2) outputs a control sound source reflecting Equation 5 below to the second control sound source, and the N-th speaker 11-N of the first layer speaker 11 receives the following Equation 5 The control sound source reflecting this can be output.

Figure pat00005
Figure pat00005

위 수학식 5에서 d는 제1 레이어 스피커(11)와 제2 레이어 스피커(12) 사이의 거리를 나타낼 수 있다. k는 주파수에 따른 파수를 나타낼 수 있다.In Equation 5, d may represent a distance between the first layer speaker 11 and the second layer speaker 12. k may represent the frequency according to the frequency.

한편, 실시 예에 따라, 동일 그룹에 속하는 스피커는 동일한 제어음원을 출력할 수도 있다.Meanwhile, according to an exemplary embodiment, speakers belonging to the same group may output the same control sound source.

이와 같이, 제3 실시 예에 따르면, 소음제어부(100)는 각 그룹에 대하여 하나의 제어음원만을 생성할 수 있다. 따라서, 소음제어부(100)는 소음억제 스피커(10)를 구성하는 스피커 개수의 절반에 해당하는 D/A 컨버터(141)를 포함할 수 있다.As such, according to the third embodiment, the noise control unit 100 may generate only one control sound source for each group. Therefore, the noise control unit 100 may include a D / A converter 141 corresponding to half of the number of speakers constituting the noise suppression speaker 10.

즉, ANC 컨트롤러(120)가 생성하는 복수의 제어음원은 D/A 컨버터(141)를 갖는 제어음원 처리부를 통해 각각의 소음억제 스피커로 출력되는데, 제1 레이어 스피커(11) 각각이 출력하는 제어음원과 제2 레이어 스피커(12) 각각이 출력하는 제어음원은 동일한 제어음원에 기반하므로, 소음억제 스피커(10)의 개수의 절반에 해당하는 제어음원 처리부만으로 제어음원 처리가 가능하다.That is, the plurality of control sound sources generated by the ANC controller 120 are output to the respective noise suppression speakers through the control sound source processing unit having the D / A converter 141, and the control is output by each of the first layer speakers 11. Since the control sound source output from each of the sound source and the second layer speaker 12 is based on the same control sound source, the control sound source can be processed only by the control sound source processor corresponding to half of the number of the noise suppression speakers 10.

따라서, 제3 실시 예에 따르면 D/A 컨버터의 개수가 제2 실시 예에 따른 D/A 컨버터의 개수의 절반으로 감소하여 제작/설치 비용을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.Therefore, according to the third embodiment, the number of D / A converters is reduced to half of the number of D / A converters according to the second embodiment, thereby reducing the manufacturing / installation cost.

제3 실시 예에 따르면, 소음억제 스피커(10)에서 출력되는 제어음원의 방사 형태는 카디오이드(cardioid) 형태일 수 있다. According to the third embodiment, the radiation form of the control sound source output from the noise suppression speaker 10 may be a cardioid form.

도 31은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서 주파수 응답을 나타내는 도면이다.31 is a view showing a frequency response in the noise reduction system according to a third embodiment of the present invention.

도 31(a)는 제2 실시 예의 소음억제 스피커(10) 중 1개의 스피커만 출력하는 경우 주파수 응답을 나타내고, 도 31(b)는 제3 실시 예의 제1 레이어 스피커와 제2 레이어 스피커가 수학식 5로 종속됐을 경우 1개 그룹(1개의 쌍)만 출력하는 경우 주파수 응답을 나타낼 수 있다.31 (a) shows the frequency response when only one speaker of the noise suppression speaker 10 of the second embodiment is output, and FIG. 31 (b) shows that the first layer speaker and the second layer speaker of the third embodiment When subordinated by Equation 5, if only one group (one pair) is output, the frequency response may be represented.

도 31(b)에 도시된 바와 같이, 소음억제 스피커(10) 각각이 쌍을 이루어 그룹으로 제어음원을 방사할 경우 소음 억제 영역으로의 방사 파워가 크고, 음원 재생영역으로의 방사 파워가 작음을 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 소음 저감 시스템은 제어음원이 음원 재생 영역에 미치는 영향을 최소화하며 소음 억제 영역을 형성할 수 있다. As shown in FIG. 31 (b), when each of the noise suppression speakers 10 emits a control sound source in pairs, the radiation power to the noise suppression region is large and the radiation power to the sound source reproduction region is small. You can check it. Therefore, the noise reduction system according to the third embodiment of the present invention can minimize the influence of the control sound source on the sound source reproduction region and can form the noise suppression region.

또한, 본 발명의 제3 실시 예에 따르면 κ를 1로 설정하더라도 소음 억제 영역을 형성 가능하며 음원 재생 영역에는 영향을 최소화할 수 있는 이점이 있다. 또한, 제어음원 생성시 음원 재생 영역을 고려하지 않아도 되며, 전달함수 Gas를 산출하지 않아도 되어 연산을 간소화할 수 있는 이점이 있다.In addition, according to the third embodiment of the present invention, even if κ is set to 1, it is possible to form a noise suppression region and have an advantage of minimizing the influence on the sound source reproduction region. In addition, there is no need to consider the sound source reproduction area when generating the control sound source, it is not necessary to calculate the transfer function G as there is an advantage that the operation can be simplified.

제1 내지 제3 실시 예 각각에서 음원 스피커(1), 마이크(2)(3) 및 소음억제 스피커(10)의 위치는 도 2, 도 15 및 도 29에 도시된 위치에 한정되지 않는다.In each of the first to third embodiments, the positions of the sound source speaker 1, the microphone 2, 3, and the noise suppression speaker 10 are not limited to the positions shown in FIGS. 2, 15, and 29.

도 32는 본 발명의 실시 예에 따른 소음 저감 시스템의 구성요소의 위치를 다르게 배치한 예시 도면이고, 도 33은 도 32에 따른 소음 저가 시스템에서 주파수 응답을 나타내는 도면이다.FIG. 32 is a diagram illustrating different positions of components of a noise reduction system according to an exemplary embodiment of the present disclosure, and FIG. 33 is a diagram illustrating a frequency response in the low noise system according to FIG. 32.

도 32에 도시된 바와 같이, 소음 저감 시스템의 소음억제 스피커(10)는 제1 마이크(2)와 제2 마이크(3) 사이에 위치할 수 있고, 제1 마이크(2)는 음원 재생 영역과 소음 억제 영역 중 음원 재생 영역에 가깝게 배치되고, 제2 마이크(3)는 음원 재생 영역과 소음 억제 영역 중 소음 억제 영역에 가깝게 배치될 수 있다. As shown in FIG. 32, the noise suppression speaker 10 of the noise reduction system may be located between the first microphone 2 and the second microphone 3, and the first microphone 2 may be connected to a sound source reproduction region. The second microphone 3 may be disposed closer to the sound source reproduction area among the noise suppression area, and the second microphone 3 may be disposed closer to the sound suppression area among the sound source reproduction area and the noise suppression area.

음원 스피커(1)는 제1 마이크(2)와 제2 마이크(3) 중 제1 마이크(2)에 가깝게 배치될 수 있다.The sound source speaker 1 may be disposed closer to the first microphone 2 of the first microphone 2 and the second microphone 3.

도 33(a)는 음원 스피커(1)에서 음원만을 출력하는 경우 주파수 응답을 나타내고, 도 33(b)는 음원 스피커(1)에서 음원을 출력하고, 소음 억제 스피커(10)에서 제어음원을 출력하는 경우 주파수 응답을 나타낼 수 있다. 33 (a) shows a frequency response when only the sound source is output from the sound source speaker 1, and FIG. 33 (b) outputs a sound source from the sound source speaker 1 and outputs a control sound source from the noise suppression speaker 10. FIG. If so, the frequency response may be indicated.

도 33(a)에서는 음원 스피커(1)를 중심으로 거리가 멀어질수록 방사 파워가 점차적으로 줄어드나, 도 33(b)에서는 제1 마이크(2)가 배치된 영역에서 비교적 균일한 방사 파워를 나타내며, 제2 마이크(3)가 배치된 영역을 중심으로 방사 파워가 급격히 낮음을 확인할 수 있다.In FIG. 33A, the radiation power gradually decreases as the distance from the sound source speaker 1 increases, while in FIG. 33B, relatively uniform radiation power is generated in the region where the first microphone 2 is disposed. It can be seen that the radiation power is abruptly low around the region where the second microphone 3 is disposed.

즉, 본 발명의 실시 예에 따르면 제어음원을 출력함으로써 음원 재생 영역에서의 음장을 보다 균일하게 형성하며, 소음 억제 영역에서의 음악을 최소화할 수 있는 이점이 있다.That is, according to the embodiment of the present invention, by outputting the control sound source, the sound field is more uniformly formed in the sound source reproduction region, and the music in the noise suppression region can be minimized.

도 32 내지 도 33과 같이 소음 억제 영역이 복수의 영역으로 구분될 수 있는 경우 계수를 달리하여 위 수학식 1이 복수개인 함수를 이용할 수 있다.32 to 33, when the noise suppression region may be divided into a plurality of regions, a function having a plurality of Equations 1 may be used by varying coefficients.

앞에서 설명한 소음 저감 시스템은 설치 단계에서 전달함수를 측정하여 전달함수에 기반하여 산출된 qs를 통해 제어음원을 출력하므로, 설치 이후 단계, 즉 소음 저감 시스템을 사용하는 동안에는 마이크(2)(3)의 사용이 불필요할 수 있다. 따라서, 소음 저감 시스템의 사용시 마이크(2)(3)를 사용하지 않으므로, 마이크(2)(3) 사용으로 인한 소비전력을 저감할 수 있는 이점이 있다.The noise reduction system described above measures the transfer function at the installation stage and outputs the control sound source through q s calculated based on the transfer function, so that the microphone (2) (3) is used during the post-installation stage, i. May be unnecessary. Accordingly, since the microphones 2 and 3 are not used when the noise reduction system is used, the power consumption due to the use of the microphones 2 and 3 can be reduced.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 소음 저감 시스템에서는 소음제어부(100)가 음원 스피커(1)로 입력되는 오디오 신호를 직접 전달받고, 마이크(2)(3)는 목적한 성능이 나오도록 qs를 업데이트 해주는 적응 방식 알고리즘이 적용된 오차마이크로서 역할을 할 수 있다. 또는, 제1 마이크(2)가 제어음원을 생성하기 위한 기준소음을 입력받고, 제2 마이크(3)가 오차마이크로서 역할을 할 수 있다. 이 경우, 소음제어부(100)는 아래 수학식 6에 따라 qs를 업데이트할 수 있다.On the other hand, in the noise reduction system according to another embodiment of the present invention, the noise control unit 100 directly receives the audio signal input to the sound source speaker 1, the microphone (2) (3) to achieve the desired performance q It can serve as an error microphone with an adaptive algorithm that updates s . Alternatively, the first microphone 2 may receive a reference noise for generating a control sound source, and the second microphone 3 may serve as an error microphone. In this case, the noise control unit 100 may update q s according to Equation 6 below.

Figure pat00006
Figure pat00006

이와 같이, qs를 업데이트할 경우, 온도, 습도, 지리적 상황 등과 같은 환경 변화가 발생하더라도 성능 저하의 발생을 최소화할 수 있는 이점이 있다.As such, when q s is updated, there is an advantage of minimizing the occurrence of performance degradation even if an environmental change such as temperature, humidity, geographic situation, etc. occurs.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 소음 저감 시스템은 전달함수를 측정하여 초기 qs를 산출한 후, 위 수학식 6에 따라 qs를 업데이트함으로써 환경변화를 반영 가능할 수도 있다.In addition, the noise reduction system according to another embodiment of the present invention may calculate the initial q s by measuring the transfer function, and then may reflect the environmental change by updating q s according to Equation 6 above.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (6)

음원을 출력하는 음원 스피커;
상기 음원에 의해 발생하는 오디오 신호를 입력받는 마이크;
상기 마이크로 입력된 오디오 신호를 감쇠하는 제어음원을 생성하는 소음제어부; 및
상기 소음제어부에 의해 생성된 제어음원을 출력하는 소음억제 스피커를 포함하고,
상기 소음억제 스피커는
음원 재생 영역을 향해 상기 제어음원을 출력하는 제1 레이어 스피커와,
소음 억제 영역을 향해 상기 제어음원을 출력하는 제2 레이어 스피커를 포함하는 소음 저감 시스템.A sound source speaker for outputting a sound source;
A microphone receiving an audio signal generated by the sound source;
A noise control unit for generating a control sound source to attenuate the micro-input audio signal; And
A noise suppression speaker for outputting a control sound source generated by the noise control unit,
The noise suppression speaker
A first layer speaker for outputting the control sound source toward a sound source reproduction area;
And a second layer speaker for outputting the control sound source toward a noise suppression area. 제1항에 있어서,
상기 소음제어부는
상기 제1 레이어 스피커를 구성하는 각각의 스피커와 상기 제2 레이어 스피커를 구성하는 각각의 스피커를 그룹으로 설정하고, 각 그룹별로 하나의 제어음원을 생성하는 소음 저감 시스템.The method of claim 1,
The noise control unit
And setting each speaker constituting the first layer speaker and each speaker constituting the second layer speaker into a group, and generating one control sound source for each group. 제2항에 있어서,
상기 소음제어부는
상기 제1 레이어 스피커를 구성하는 제1 스피커와 상기 제2 레이어 스피커를 구성하는 제2 스피커를 하나의 그룹으로 설정하고, 상기 제1 스피커와 상기 제2 스피커 중 어느 하나는 다른 하나에서 출력되는 제1 제어음원에 기초하는 제2 제어음원을 출력하는 소음 저감 시스템.The method of claim 2,
The noise control unit
The first speaker constituting the first layer speaker and the second speaker constituting the second layer speaker are set as one group, and one of the first speaker and the second speaker is output from the other one. The noise reduction system which outputs the 2nd control sound source based on 1 control sound source. 제3항에 있어서,
상기 제1 스피커와 상기 제2 스피커는 제어음원을 출력하는 방향을 연장하는 선과 동일선 상에 위치되는 소음 저감 시스템.The method of claim 3,
And the first speaker and the second speaker are located on the same line as a line extending in a direction of outputting a control sound source. 제1항에 있어서,
상기 마이크는
상기 음원 재생 영역과 상기 소음 억제 영역 중 상기 음원 재생 영역에 가깝게 배치되는 제1 마이크와,
상기 음원 재생 영역과 상기 소음 억제 영역 중 상기 소음 억제 영역에 가깝게 배치되는 제2 마이크를 포함하는 소음 저감 시스템.The method of claim 1,
The microphone
A first microphone disposed close to the sound source reproduction area among the sound source reproduction area and the noise suppression area;
And a second microphone disposed close to the noise suppression region of the sound source reproduction region and the noise suppression region. 제5항에 있어서,
상기 소음억제 스피커는 상기 제1 마이크와 상기 제2 마이크 사이에 배치되는 소음 저감 시스템.The method of claim 5,
The noise suppression speaker is disposed between the first microphone and the second microphone noise reduction system.
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