KR20040016093A - 전방향성 원구형 마이크로폰 - Google Patents

Abstract

이 발명은 실시간으로 입력되는 음향을 3차원으로 재출력해내는 입체음향 생성 시스템이다. 이시스템은 기존 더미헤드 방식이나 소프트웨어적인 가공으로 이루어내는 3차원 입체음향이 아니며, 전방향성 원구형 마이크로폰측정시스템을 이용하여 실시간으로 3차원 입체음향의 출력을 가능케하는 시스템이다. 전방향성 원구형 마이크로폰측정시스템은 적당한 고성능 청각전달이 얻어지도록 특수한 청각정, 전자청각적 및 전자수단과 전자청각적음성기록 시스템(인공-머리)의 머리, 귀 및 어깨의 청각적으로 필수적인 기하구조의 적절한 복재물을 결합하는 것은 큰 동적영역의 광대역, 저소음 전방향성 원구형 마이크로폰에 이미 알려져 있다.

Description

전방향성 원구형 마이크로폰 {AMR (Acoustic Refinement Machine)}

이 발명은 전방향성 원구형 마이크로폰측정시스템에 관한것으로 적당한 고성능 청각전달이 얻어지도록 특수한 청각정, 전자청각적 및 전자수단과 전자청각적음성기록 시스템(인공-머리)의 머리, 귀 및 어깨의 청각적으로 필수적인 기하구조의 적절한 복재물을 결합하는 것은 큰 동적영역의 광대역, 저소음 전방향성 원구형 마이크로폰에 이미 알려져 있다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 3차원 입체음향을 기타의 소프트웨어의 가공을 통하지 않고 실시간으로 재생해 낼 수 있도록 하는 하드웨어이다.

본 발명은 전방향성 원구형 마이크로폰측정시스템에 관한것이다. 적당한 고성능 청각전달이 얻어지도록 특수한 청각정, 전자청각적 및 전자수단과 전자청각적음성기록 시스템(인공-머리)의 머리, 귀 및 어깨의 청각적으로 필수적인 기하구조의 적절한 복재물을 결합하는 것은 큰 동적영역의 광대역, 저소음 전방향성 원구형 마이크로폰에 이미 알려져 있다. 상기 목적이 공지된 전방향성 원구형 마이크로폰에서 달성되기 위하여 필요한 필수적 수단은 크기가 있는 적절한 표현을 통하여 플라스틱재로에 청각적으로 필수적인 기하면이 모조머리로 달성되기 위하여 필요한 필수적 수단은 크기가 있는 적절한 표현을 통하여 플라스틱재료에 청각적으로 필수적인 기하면이 모조머리로 재현되고 또한 모조 귀들로도 재현되어 선택된 산인간과 정확한 크기로 복재하는 것이며 상기 시험할 사람의 머리는 평균크기에 근접해야 한다. 따라서 이러한 공지의 전방향성 원구형 마이크로폰은 청각현상의 고성능 전달이 가능하다. 그러나, 시스템의 완벽한 구경측정이 달성될 수는 없는 한 문제가 있는 것이다. 그리고 이것은 가능한대로 정확히 머리를 모조해야하는 시도 때문이다. 그러나 이것은 다른 말로, 전방향성 원구형 마이크로폰의 바깥귀 전달기능을 해당측정장치에 의하여 매번 새로이 설정되어야만 하는 것을 뜻하고 따라서, 측정된 신호로부터 측정시스템으로서 정방향성 원구형 마이크로폰상에 작용하는 청각현상의 실체와 특성으로 결론을 간단히 유도할 수 없다는 것을 뜻한다. 이 사실은 청각측정기술에 있어 극히 중요한 검사이다. 그러나 측정결과는 측정에 사용된 측정시스템과 꼭 같이 재현될 수 있어야 한다. 그러므로 본 발명은 극히 복잡하게 나타나는 사람의 형상구조, 예를 들면, 머리, 목, 어깨 및 귀의 재생대신에 항구적으로 측정될 수 있는 전방향성 원구형 마이크로폰측정시스템을 구비하는 것이 목적이다. 본 발명은 청구범위 주항의 현상의 특징에 의하여 본 목적이 달성되고,청각현상에 대하여 전 청각영역에 효과적이며 완전히 측정될 수 있고, 간단한 체형 혹은 부분 체형으로 감축시켜 정확히 정의되어 간단화 된 외형에 따라 직접 복제의 제한 없이 자유영역의 동등화 헤드 세트(head-set)를 통한 전방향성 원구형 마이크로폰 마이크로폰(microphone)신호의 복제전부로써 사람들의 청각습성(반사, 회절, 청각 공명, 등등)의 영향을 감안함으로써 적어도 기술분야의 기술자들이라면 계산할 수 있도록 정확히 정의되어 간단화 된 외형에 따라 제조될 수 있고 전 청각영역을 통하여 표과적이며 계산 가능하도록 청각현상을 측정하기 위한 시스템으로 사용할 수 있는 전방향성 원구형 마이크로폰을 구비하는 장점이 있다.

따라서 완전하게 계산된 전방향성 원구형 마이크로폰측정시스템은 유용한 측정, 제어 및 감시장치로서 청각측정분야에서 특별한 장점을 가지고 사용될 수 있다. 또한 방송분야에서 언어 및 음악을 위한 스튜디오(studio)마이크로폰으로 사용될 수도 있다.

하기는 본 발명의 완전히 계산 가능한 전방향성 원구형 마이크로폰측정시스템의 3가지 응용법이다.

1.전방향성 원구형 마이크로폰측정시스템음 산사람에게 감지 마이크로폰을 삽입하는 것과 반대로 소위 "LTI"시스템(liner time invariant system)이라 불리는 모든 시험조건하에서 구분될 수 있고 변화 없이 남아있는전달특성을 가지고 형성되기 때문에 정신 청각(psychoacoustics)에 참고테스트 인간으로 사용될 수 있다.

2. 본 발명의 전방향성 원구형 마이크크로폰시스템은 청각측정시스템(예를 들면 헤드세트 및 귀걸이 이상의 측정장치)과 소음진단에서 측정용 마이크로폰으로사용될 수 있다. 이전의 측정방법은 하중된 음향준위를 결정하기 위한 주변 방향특성의 마이크로폰이 사용된다. 그러나 인간의 바깥귀는 완전히 다른 방향 특성을 가졌다. 이간의 바깥귀는 방향특성을 염두에 두지않은 측정장치는 일반화 될 수 없고 측정목적에도 실제적으로 부합되지 못한다. 본 발명의 전방향성 원구형 마이크로폰을 측정마이크로폰으로 사용함에 의하여 기술자들은 레코드적 평가 - 감소정도 - 를 진행하게 할 가능성을 가졌다. 여기에서 사용된 "주관적" 이란 말은 "듣는데 대한 인간 감각" 에 의하여 구성된 "수신"의 특수성을 말한다. 그런데 이런 주관적 측정과정은 일반적으로 명확한 판단에로 극히 빠르게 유도된다. 그 이유는 인간의 청각은 "주관적인" 측정기술로 평가하기 보다는 제공된 청각적 현상의 많은 다수의 파라메터를 평가하기 때문이다. 그러므로 예로서 높은 A- 하중된 수준의 소리가 어떤 특수한 상황하에서는 별로 문제가 없는 부류로 분류되기도 한다.

3. 본 발명의 계산할 수 있는 전방향성 원구형 마이크로폰측정시스템음 소리기술분야에서 스튜디오 마이크로폰으로 사용될 수 있다. 청각적 현상은 통상 소리 발생원과 다른 방향으로부터 도착하는 시간지연된 반사음의 현장으로부터 직접 음요소만 녹음되거나 혹은 바깥귀와 동등한 직선적특성을 사용하여 반사음이 짐은 되지 않게 하는 것 중 어느 하나이다.

이 문제는 본 발명에 의하여 결정적으로 해결되고 무엇보다도 일반적으로 적용할 수 있는 방법으로 이것은 계산할 수 있는 능력에 기인하여 해결된다.

본 발명은 전방향성 원구형 마이크로폰측정시스템상에서 수행된 연구조사와측정은 후자의 직선 특성이 사람의 평균 직선특성에 일치하고 아무런 주변소음도 들리지 않아 듣기시험이 청력한계의 영역에서도 가능하게 되고 동적 범위는 최대고통한계에까지 이르는 인간으니 청취감각에 일치하고, 심지어 첨단수준이라도 왜곡되지 않고 녹음되도록 할 수 있다. [징글링키(jingling keys) 혹은 클랩핑 핸드(clapping hads)는 귀로부터 1m거리에서 약 0.05ms의 지속기간동안의 약 135 db외 범위의 첨에준위의 소리를 창출한다.

음향학적으로 적절한 기하형사이도록 본 발명의 전방향성 원구형 마이크로폰측정시스템의 외부기하형을 간소화함에 의하여 본 발명의 기본적 부분과정을 따라 예전에는 수학적으로 계산할 수 없었던 바깥귀의 전달기능(귀와 머리에 의하여 형성된 복잡한 내부구조 등등의 유사한 이유들 때문에 계산할 수 없었고 이들은 정확한 계산을 필요로 했었다.)은 수학적으로 설명될 수 있고 측정기술의 과제에서 즉 녹음 및 사건- 결정에서 이것은 바깥귀 전달기능이 실제 존재하는 시험받는 사람에게 동일하건 또는 오직 소수변화를 가졌건 주관적으로 존재하는 전달기능에 일치하여 본 발명의 기술목적을 위하여 사람들이 실질적으로 동일하다고 간주할 수 있도록 한다. 따라서 본 발명은 발명의 기하학적 구조에 의하여 계산될 수 있는 전방향성 원구형 마이크로폰측정시스템을 구비하고 이 접근은 살마들이 전달기능을 계산하는데 정상적으로 필요한 정확한 회절전체를 풀지 않아도 된다는 것을 보여줄 수 있다는 사실에 기초한다. 그러나 측정할 수 있고 계산 가능한 본체 이를테면 구체, 원통형, 구멍을 가진 원통형, 타원과 같은 것을 측정하기 위한 시스템을 간단하게 함에 의하여 이들의 각 부품으로 측정될수 잇고 또한 안전하게 측정될 수 있는 가능한 총 시스템에 구비될 수 있다.

본 발명의 기본 개념은 외부묘사기하를 간단하게 함에 의하여 측정될 수 있는 능력이 있는 완전한 전방향성 원구형 마이크로폰 측정시스템을 제조하는 것으로 되어있고, 시스템의 직선특성을 결정하는 기하적구조의 과제에서 계산과 측정에 의하여 결정됨으로써 청각적으로 적절한 기하영태에 이르러, 결국 각각의 부분적 몸체로부터 전방향성 원구형 마이크로폰측정시스템을 제작함에 있어, 이것은 서로에 관련하여 예정된 위치와 예정된 크기를 가졌고, 원통, 타원, 입방체 혹은 구형같은 간단한 기하학적 입체로부터 유도될 수 있으르로써 수학적으로 간단하게 계산될 수 있다.

또 다른 자료가 이 시점에서 필요한 것으로 보여진다. 보통의 특허실시와 반대로, 일부 예외로써 크기와 혹은 크기의 자료가 거의 중요성이 없는 곳에서는 이러한 크기자료를 절대적으로 본 발명이 이들이 예정된 산란(분산)한계내에 놓여있는 것으로 이해한다.

전방향성 원구형 마이크로폰의 바깥귀 전달기능 때문에 직접 특성 등은 크기뿐만 아니라 개개의 부분적 체형의 유기적 위치에 의해서도 결정적 수단으로 결정되는데 그 예로서 특별히 자연접근과 귀의 위치다,

몸체의 상부 구부러진 전면은 후자의 가장 중요한 부분으로써간주되어지며 이것은 방향에 반응하는 스펙트럼의 낮은 구역에서 바깥귀 전달기능에 영향을 준다. 그러나 몸체의 상부부분의 크기는 정확히 고려될 필요는 없다. 그 이유는 기하 형상이 편편한 피라미드를 형성하는 이 부분적 몸체는 오직 큰 파장(0.25-1.5m)에대해서만 바깥귀 전달특성에 청각형 영향을 주기 때문이다.

몸체와 어깨의 상부의 직선특성은 전면과 수평으로 기울어진 표면에 의하여 실제적으로 결정된다. 마찬가지로 어깨로부터 참고면의 높이 거리에 의해서도 영향을 받는다.

기본적 부분은 귀의 외측 및 내측 경계를 포함하고 이들의 회절특성은 직접특성과 공동(cavity)-cavum conchae을 구성하는 - 이 청각반응의 증폭기로 작용하여 마이크로폰의 소음 대 신호의 비율을 개선하는 방향으로 기여한다. 모조 된 귀의 크기는 일곱사람의기하적 면의 산술 평균을 택함에 의하여 결정되어진다. 상기에서 언급된 바와 같이 mm로나타낸 특정 칫수는 귀를 도시한 도면에서 곧 바로 적용되었다.

모조귀는 원통형(약70mm직경)으로부터 만들어졌다. cavum conchae가 원통속으로 단일 계란형홈 예를 들면 폭21mm, 높이 30mm 및 깊이 19mm이고 직경 8mm의 모조 청취도관오리피스를 가진 홈에 의하여 다수의 연결구명과 전술한 도면에서 도시한 크기를 가지는 요홈을 가지게 모조될 그 밖의 귀, 어느한쪽이 실현될 수 있다. 귀의 최종 모조는 원통을 통하여 중앙에서 10mm정도 절취해내고, 원통형의 절취부분은 버리고 귀에서 20˚ 의 경사를 주고 10˚ 의 경사를 줌에 의하여 얻어질수 있다. 다른 귀의 모조는 상기에서 기술된 바의 반사대칭적(mirror-symmetrical)이다.

1/2인치 마이크로폰 측정 삽입구는 Messrs.Bruel + Kjaer 에 의하여 제조되고 명칭 B+K4166 으로 명명되어 공급되고 있으며 이것은 이 목적을 위하여 유용한다. 청취통로의 적당한 길이는 4MM 의 거리가 되도록 계산한단. 마이크로폰의 위치는 시험자의 측정에서 일치시킨다.

본 발명에 따른 전방향성 원구형 마이크로폰측정시스템이 비-왜곡회로는 자유영역에서 전명으로부터 음의 입사가 있는 경우에 직선주파수 - 종속선비율은 전방향성 원구형 마이크로폰출력에서 측정될 수 있는 방법(소위 자유영역동등화)으로 행동한다. 본 발명은 매우 효과적인 방법에 성공하였고 전방향성 원구형 마이크로폰기술분야에서 첫 번째로 시스테을 개발하는데 성공한 것이다. 이 시스템은 포괄적인 측정능력에 기인하여 전 세계적 표준화에 도움을 준다. 이 관념의 자세한 이해를 위하여 하기에서 가능성 있는 실시예가 간단히 기술될 것이다.

예를 들면, 자동차분야에서, 통과차량에 의하여 증가되고 운전자에 의하여인식됨으로써 비교되는 소음이 주요한 실제적 주요성이 있으나 지금까지는 단순히 소음 준위측정기에 의하여 직접 비교가 불가능했다. 그 이유는 상기에서 지적한 바와 같이 낮은 소음준의를 가진 자동차는 높은 소음준위를 가지는 자동차보다 무척 많은 소음의 원인이 되는것으로 인식되기도한다(실제적으로)부가하여 각각의 차량형태들사이의 직접 비교는 실제적으로 불가능하다 그 이유는 어쨌던 다른 측정방법과 전방향성 원구형 마이크로폰시스템 때문이다. 종전기술에서 이 상태로 비교됨으로써 본 발명은 헤드 세트를 통하여 소음들이 자동차에 의하여실제 창출된다는 것을 논증하게 되었고 이것이 차량들로부터 떨어진 장소라도 마찬가지임을논증했다. 그러므로 직접 비교가 가능했다. 더구나 완전히 다른 장소에서 다른 자동차의 녹음된 소음과 다른 녹음된 소음 혹은 직접 측정장치와 비교하는 것이 가능하다.

단, 본 발명의 측정 가능한 전방향성 원구형 마이크로폰가 사용되어야한다.이것은 측정된 신호로부터 음향호과와 소음들이 실제 증가되고 전방으로부터의 소음입사에 대한 직접특성을 가진 바깥귀 전달기능에 관계하도록 적접 결론을 끌어낼수 있는 가능성을 구비하는 것이다.

전방향성 원구형 마이크로폰의 소위 청각 감각 영역이 인간의 청각영역과 비교하여 만족스러움이 월등한 만족으로 논증된다.

본 발명은 시험인간의 청각적으로 적절한 방향적 파라메타를 평가함에 의하여 또 수학적 결정과 또한 수학적 모형을 기초로 한 간단화에 의하여 - 예를 들면 표준화의 목적으로 - 완전히 정의되고 간단화 된 기하적 외형을 나타내고 완전히 측정 가능한 전방향성원구형 마이크로폰측정시스템. 전방향성 원구형 마이크로폰 마이크로폰 신호가 자유영역을 통하여 전달될때 직접 본제의 아무런 제한없이 헤드세트와 등가로 된다. 헤드세트는 결정적으로 중요한 인자이다. 그러므로 이런 시스템은 청각측정기술분야에서 측정기, 제어기 및 감시장치로써 목적한 특정결과를 공급하며 비교를 가능하게 하는데 첫 번째로 선택된다. 또한 방송분야에서 언어 및 음악용의 스튜디오 마이크로폰으로 동등하게 적적히 사용될수 있다.

Claims (1)

1. 원구형모형과 전면부의 탈부착 사각판 및 귀의 모조품과 모조된 청각통으로 전면부의 장치된 마이크로 폰과 양측에 장치된 마이크로폰을 포함하는 전면음 특정 시스템에 있어서 완전히 측정될수 있는 전면음 특정시스템을 구비하기위하여 적어도 인간머리의 기하적구조가 크기 및 유기적 위치를 고려한 시험대상인 평균자료에 관련하여 부분적 몸체가 구성되고 부분적 몸체는 원구형, 입방체, 타원, 구형 (SPART), 등과 같은 기학적으로 간단한 모형으로 구성되어 인공 머리 전달 함수 기능이 간단화 된 기학적 조건에 관련되어 얻어질 수 있도록 음의 반사회절 및 공명습성을 가만하여 특정 및 혹은 계산될수 있구 언제든지 재생될수 있게 함을 특징으로 하는 전면음 특정 시스템이다.