KR20190070565A - 광범위 집음 장치 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은
플라스틱, 목재, 금속과 같이 스피커의 음향을 차단하는 소재로 하여 곡면 또는 구면으로 형성하고 내면이 반사면으로 형성되는 집음판과
집음판 구조 내부에 상기 음이 집음 되는 특정 위치에 구성하는 다수의 마이크와
다수의 마이크와 상기 집음판이 결합하여 형성하는 각각의 집음 범위를 전, 후 좌,우 방향으로 결합하여 형성하는 집음범위와
집음 범위와 강의자가 이동하는 이동범위를 동일하게 구성하고
다수의 마이크를 하나의 시스템으로 구성하기 위한 음향 믹서기로 구성하고
집음판의 내부 표면 반사율은 0.1 - 90%의 반사율을 갖는 집음판으로 구성하고
마이크 전면에 음향 반사판을 마이크 적정 사용거리만큼 이격하여 구비하고
마이크 구조에 상, 하, 좌, 우 회전대와 위치 추적 장치를 결합하여 강의자가 이동하는 음향 방향에 따라 회전하게 구성하고 이러한 집음판의 구조는 전, 후 양방향으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

Description

광범위 집음 장치 시스템{Wide range of acoustic collection system}

본 발명은 강의실 등에서 강의자가 다수의 수강자를 대상으로 마이크 없이 자유롭게 이동하여도 이동범위 전체가 하나의 마이크 시스템으로 집음 되는 광범위 집음 장치 시스템에 관한 것이다.

강의자가 다수의 수강자를 대상으로 강의 연설 등을 할 때는 마이크 사용이 필수적이다. 더욱이 음성녹음, 송출, 방송 등을 위해서는 마이크 사용이 필수적이다.

일반적으로 강의실, 강당, 무대 등에서 사용하는 마이크의 감응 범위는 5-15cm 이내이며 감응 방향각도 또한 10-30°이내의 작은 지향성을 갖는다.

이러한 마이크의 감응 범위를 확대하려면 마이크의 음향 볼륨을 증가시켜야 하는데, 이 경우 스피커와 상응 작용을 하여 스피커에서 나오는 음이 마이크 폰으로 들어가 앰프에서 증폭되어 스피커로 나오고 다시 마이크 폰 으로 들어가는 회귀 반복 현상 즉 하울링(howling) 현상이 발생하여 사용상의 제약을 가져 온다.

이러한 이유로 강의자는 개인용 마이크를 들거나 별도로 착용해야 한다.

따라서 한 손에 마이크를 들고 이동하거나 아니면 마이크가 고정된 위치에서 강의자가 강의를 해야 하는 불편함이 있다. 흑판, 화이트 보드에 필기를 하거나 영상을 제시하면서 하는 강의에서는 마이크의 사용으로 인한 불편이 더욱 가중 되었다.

또한, 유선, 무선 등 마이크 보관 관리가 잘 안 되고 접촉 불량으로 인하여 강의내용이 송출이 안 되고 무선 마이크는 수시로 배터리를 교환해야 하는 등 불편함이 있으며,

강의자와 수강자가 의견을 주고받을 때에는 수강자에게 일일이 마이크를 전달하는 문제점이 있었다.

또한, 종래 집음 장치는 원거리 특정 위치의 음향만 선택하는 마이크 시스템으로 이를 강의자가 폭 넓게 움직이는 강의실 등에서는 사용이 불가능 하였다.

또한, 한국 특허 10-2008-0031919 역 지향성 마이크로폰 및 이를 이용한 집음기와

한국 특허 10-2012-0028927 복수개 마이크를 구비한 집음기는 귀에 각각 착용 되는 구조에 불과하여 강의자가 광범위하게 이동하는 이동 범위 전체를 집음 하기에는 불가능 하다.

한국 특허 10-2008-0031919 역 지향성 마이크로폰 및 이를 이용한 집음기 한국 특허 10-2012-0028927 복수개 마이크를 구비한 집음기

본 발명은 이러한 상기 문제점을 해결하기 위해서 강의자가 마이크를 휴대하지 않고 두 손이 자유로운 상태에서 전, 후 좌,우 로 이동하면서 다양한 강의를 자유롭게 할 수 있게끔 발명된 것이다.

또한, 원거리에서 음성을 집음하고 스피커와 마이크 사이를 차단하여 하울링을 방지하고 다수의 마이크가 각각의 음향 수음 범위를 배열하여 광범위한 집음 범위를 형성하되 이를 하나의 마이크 시스템으로 구성하여 기존의 앰프와 스피커에 결속하게 하며, 마이크 없이도 수강자의 음성이 전달될 수 있게끔 구성한 것이다.

마이크 장치에 있어서

플라스틱, 목재, 금속과 같이 스피커의 음향을 차단하는 소재로 하여 곡면 또는 구면으로 형성하고 내면이 반사면으로 형성되는 집음판과

상기 집음판 구조 내부에 상기 음이 집음 되는 특정 위치에 구성하는 다수의 마이크와

상기 다수의 마이크와 상기 집음판이 결합하여 형성하는 각각의 집음 범위를 전, 후 좌,우 방향으로 결합하여 형성하는 집음범위와

상기 집음 범위와 강의자가 이동하는 이동범위를 동일하게 구성하고

상기 다수의 마이크를 하나의 시스템으로 구성하기 위한 음향 믹서기로 구성한다.

또한, 집음판의 내부 표면 반사율은 0.1 - 90%의 반사율을 갖는 집음판으로 구성한다.

또한, 마이크 전면에 음향 반사판을 마이크 적정사용거리만큼 이격하여 구비한다.

또한, 상기 마이크 구조에 상, 하, 좌, 우 회전대와 위치 추적 장치를 결합하여 강의자가 이동하는 음향 방향에 따라 회전 하게 구성 한다.

이러한 집음판의 구조는 전, 후 양방향으로 구성한다.

이러한 본 발명은

마이크가 내장된 다수의 집음판이 갖는 집음 범위가 복수개 배열되어 광범위의 집음 범위를 갖게 되므로 강의자는 마이크 없이 전, 후 좌, 우로 자유롭게 이동하면서 마이크 없이도 마이크를 들고 강의하는 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 다수의 집음판과 마이크가 갖는 넓은 범위의 집음 범위를 하나의 마이크(1) 기능으로 믹서하여 하나의 시스템으로 구성하였으므로 강의자가 자유롭게 이동하여도 전 이동 범위에서 균일한 음향을 수음하게 된다.

또한, 일 방향은 강의자의 음성을 일 방향은 수강자(200)의 음성을 수음할 수 있도록 구성함으로써 양방향 집음이 가능하다.

이동센서, 위치추적 센서 등에 의해 본 발명의 시스템이 강의자의 이동을 추적하여 집음판을 상, 하 좌, 우 방향으로 회전함으로써 하나의 집음 마이크 시스템으로 원거리의 광범위한 집음 범위를 형성한다.

도 1은 본 발명의 정면 구성 설명도
도 2는 본 발명의 측면 구성 설명도
도 3은 집음 범위 배열에 대해 설명도
도 5의 (a)는 본 발명의 구조 설명도
도 5의 (b)는 집음판 구조 표면에 관한 설명도
도 6은 위치 추적장치에 의해 집음판이 상, 하 좌, 우로 회전하는 회전 구성도
도 7은 곡면 집음판의 설명도
도 8은 양방향 집음판 구조의 설명도
도 9는 이중 집음판 구조의 설명도

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이

플라스틱, 목재, 금속과 같이 스피커의 음향을 차단하는 소재로 하여 곡면 또는 구면으로 형성하고 내면이 반사면으로 형성되는 집음판(2) 과

집음판(2) 구조 내부에 상기 음이 집음 되는 특정 위치에 구성하는 다수의 마이크(1); 구조와

다수의 마이크(1)와 집음판(2)이 결합하여 형성하는 각각의 집음 범위가 결합하여 형성하는 집음범위(A1)와

이러한 집음 범위(B)와 강의자(100)가 이동하는 이동범위(A)를 동일하게 구성하고

다수의 마이크(1)를 하나의 시스템으로 구성하기 위한 음향 믹서기(7)로 구성함으로써

강의자(100)가 이동하는 원거리의 전 이동 범위(A)를 집음 범위로 하고 하울링을 방지함으로써 강의자(100)는 마이크(1) 없이 자유롭게 이동하면서 강의를 할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한 집음판(2)의 표면(s) 반사율은 0.5 - 90%의 반사율을 갖는 집음판(1)으로 구성하고

마이크(1) 전면에 음향 반사판(2c)을 마이크 사용의 적정거리(Y)만큼 이격하여 구비 한 것을 특징으로 한다

또한 집음판(2)에 상, 하, 좌, 우 회전대와 위치 추적 장치를 결합하여 강의자가 이동하는 음향 방향에 따라 회전하게 하고 집음판(2, 2a) 구조를 전, 후 양방향으로 구성 하는 것을 특징으로 한다.

이를 도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1, 도 2와 같이 화이트 보드 또는 칠판과 같은 판서 구조로 이뤄지는 강의판(1)과 강의자(100)가 이동하는 강단(5)을 구성하고 그 상단에 본 발명의 집음판(2, 2a)구조로 구성한다.

도 2, 도 8과 같이 집음판(2, 2a)구조는 전, 후 양방향으로 구성한다.

또한, 이러한 본 발명의 구조는 도 8과 같이 일 방향은 강의자(100)의 음성을, 일 방향은 수강자(200)의 음성을 수음할 수 있도록 구성함으로써 강의자(100)와 수강자(200)가 토론 강의 고객의 의견 등을 청취할 수 있게 구성한다.

예를 들면 3개의 집음판(2)구조는 강사(100)가 이동하는 방향으로 구성하고 1개의 집음판(1)의 음향방향은 수강자(200) 방향으로 구성한다.

도 3과 같이 강의자(100)가 이동하는 강단(5)의 이동범위를 A로 하고 다수의 마이크(1a, 1b, 1c)는 각각의 수음 범위인 C1, C2, C3를 병렬하여 A범위와 일치하게 구성한다.

제1, 제2, 제3 집음시스템(1a, 1b, 1c)가 갖는 집음 범위(A1)와 강의자(200)의 이동범위(A)와의 관계는 같도록 한다.

이러한 본 발명은 강의자(100)가 우측방향인 C3 방향으로 이동할 시는 제1 마이크(C1)에서는 작게 수음되나 제3 마이크(C3)에서는 크게 수음되며

강의자(100)가 좌측방향인 C1 방향으로 이동시는 제3 마이크(1C)에서는 크게 수음되나 제1 마이크(1a)에서는 작게 수음되고

강의자(100)가 가운데 위치할 시는 제2 마이크(1b)인 중앙 부위에서는 가장 크게 집음되며 제 1, 제 3마이크(1a, 1c)에서는 1/2씩 수음 된다.

그러나 이러한 제1. 제2. 제3 마이크(1a, 1b, 1c)에서 각각 집음 되는 음량은 하나의 마이크(1) 구조로 믹서되도록 구성한다.

도 4와 같이 다수의 집음 판(2, 2a)과 그 내부에 구비된 다수의 제1, 제2, 제3 마이크(1a, 1b, 1c)는 하나의 믹서기(7)로 믹싱한 다음 스피커(6)가 연결된 앰프(9)에 입력하는 구조로 구성한다. 필요에 따라 하울링 방지장치(8)를 중단에 구비한다.

이러한 시스템은 광범위한 강의자(100)의 이동 범위에 광범위한 집음 음향이 하나의 마이크 기능과 같이 집음 되는 것이다. 즉 광범위의 집음 범위를 하나의 시스템으로 구성하는 것이다.

이러한 마이크(1)의 구성은 도 4와 같이 다수개의 마이크(1)를 구비하고 이러한 마이크(1)는 여러 개의 마이크(1)에서 집음되는 음량을 하나의 마이크 구조로 통합하는 믹서기(7)를 구성한다.

이렇게 구성된 다수의 마이크(1)는 믹서기(7)를 거쳐 공지된 기존 앰프(9)와 앰프(9)와 연결된 스피커(6)와 연계한다.

하울링 방지 구조는 집음판(2, 2a)구조가 스피커(6)와 마이크(1) 사이를 차단하는 구조로 구성하고 필요에 따라 믹서기(7)와 앰프(9) 사이에 공지된 하울링 방지 장치(8)를 보조장치로 추가 구성한다.

본 발명의 특징 중 하나는 다수의 마이크(1)와 집음판(2, 2a)로 광범위한 집음 범위를 구성하고 이를 하나의 마이크(1) 기능으로 통합하며 동시에 집음판(2, 2a)으로 다수의 스피커(6)로부터 하울링을 방지하는 구조이다.

이러한 집음판(2, 2a) 구조는 도 5의 (a)와 같이 음향을 차단하는 플라스틱, 목재, 알루미늄과 같은 금속 중 하나로 소재로 구성한다. 이러한 소재는 음을 차단하는 기능이 있다.

이러한 이유는 마이크(1)를 집음판(1) 내부에 구성함으로써 집음 방향외의 스피커(6)와 마이크(1)를 단절시킴으로써 하울링 현상을 방지한다.

도 5의 (a)와 같이 외부에서 집음되는 음향은 집음판(1)의 곡률에 의해 마이크(1)로 집음 된다.

이러한 집음기능은 마이크(1)가 갖는 폰 의 직경(D)대비 집음판(2, 2a)이 갖는 직경의 크기(c)로 비례한다.

예를 들면 즉, 일반 마이크 폰의 음성 입력 범위(D)는 2cm이며 마이크(1)의 효율적 사용거리(Y)는 5 - 15cm이다. 집음판(2)의 구경을 30cm로 구성할 시 30/2 π = 47.10약 47배의 집음 능력을 갖추게 된다. 이는 반사율 0.1 - 1%의 반사면을 갖는 집음판을 기준으로 한다.

따라서 이러한 집음판(2)을 사용할 시 마이크(1)의 원거리 집음 능력은 마이크 효율적 사용거리 Y(이하 Y라 한다)의 47배인 2.3 - 7m 원거리에서도 강의자(100)의 목소리가 마치 마이크가 5 - 15cm 위치에 있는 것과 같은 효과를 내게 되는 것이다.

이러한 집음판(2)의 최소직경은 최소한 마이크(1)폰의 흡음 범위 직경 약 2cm 기준하여 3배 이상인 6cm 이상으로 한다. 이러한 이유는 집음판(2)의 곡률이 갖는 초점(F)거리에 마이크(1)가 위치하도록 집음판(2)이 갖는 곡률의 1/2지점이 초점 위치가 되기 때문이다.

따라서 이러한 집음판(2, 2a) 구조는 도 4의 (b)처럼 마이크(1)의 구경이 갖는 D 범위 대비 집음판(2)이 갖는 구경 크기로 음이 집음된다.

그러나 마이크의 사용 적정거리 Y = 10 - 15cm이고 전 방향 약 10 - 30° 범위 내의 음성만 입력하게 된다.

이러한 원거리의 집음 능력은 도 5의 (b)와 같이 집음판(2, 2a)이 갖는 표면(s)의 반사율 즉, 게인(s)과 비례한다. 즉 반사율이란 반사율이 없을 때 0.1 - 1%의 반사율이 있을 때 1게인으로 반사율 2%는 2게인 으로 한다. 예를 들면 집음판(2, 2a)이 갖는 표면(s)의 반사율이 2게인이면 원거리 집음거리는 반사율이 없는 집음판(1) 대비 2배인 4.6 - 14m 가 된다.

따라서 이러한 집음판(2, 2a)의 표면은 한정하지는 않으나 0.5 - 90게인까지로 한다.

적정하게는 20게인으로 한다. 따라서 30cm 기준한 집음판(2)의 원거리 범위는 마이크(1)의 효율적 사용거리(Y) 5 - 15cm 기준하여 최대 집음 범위(C, B)는 15cm Y 27배 Y 20게인 = 282m 까지 집음 가능하다. 즉, 940배 집음능력이 가능하다. 집음판(2)의 직경이 커지면 그만큼 집음기능도 확대 된다.

이러한 본 발명의 구조는 도 1, 도 2와 같이 강단(5) 상단 천정에서 지지대(3)를 이용 적정한 위치에 집음판(2)을 구성한다.

집음판(2)의 구성은 도 6 및 도 7과 같이 곡면 또는 구면 형태로 구성하고 도 5와 같이 곡면 또는 구면이 이루는 초점(F)위치에 마이크(1)를 구비한다.

도 9와 같이 마이크(1)의 사용 적정 거리만큼 이격한 위치에 집음 반사판(2b)을 구비한다.

이러한 본 발명의 구조는 집음판(2)으로 입사된 음량은 집음판(2)내부 반사면에서 반사되어

47배로 집음된 상태로 집음 반사판(2b)으로 집음되고 Y의 위치에 구성된 마이크(1)에 집음된다.

이는 마치 47배 원거리에 있는 강의자(100)의 음성도 마치 10 ~ 15cm에 있는 것과 같은 효과를 얻게 된다.

즉, 집음판(2, 2a)의 직경 30cm 기준할 시 Y는 10 - 15cm의 47배인 4.7m - 7m에서의 강의자(100)의 음성이 마치 10 - 15cm의 위치에서 집음하는 효과와 동일하게 되는 것이다.

본 발명은 도 1, 도 3, 도 8과 같이 마이크(1)의 수를 다수 설치하고 이를 도 4와 같이 하나의 마이크(1) 기능으로 믹싱하여 통합 하였으므로 도 1, 도 8과 같이 강의자가 강단의 전, 후 4m - 좌, 우 7m의 거리에서 자유로 이동하여도 다수의 마이크(1)가 갖는 각각의 수음 범위가 이동 범위 전체로 확대되므로 이동 범위 전 범위에서 균일한 음향을 수음하게 된다.

또한 집음판(2) 구조 내부에 이차 집음 장치로 집음 반사판(2b) 구조를 구성하고 집음 반사판(2b)과 마이크(1)와의 간격은 마이크(1)의 성능이 가장 우수한 50 ~ 30cm 간격인 Y의 간격으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

즉, 이러한 집음 반사판(2b)과 마이크(1)의 위치인 Y 간격이 3cm 이내로 구성할 시 마이크(1)의 수음각 외의 집음 된 음원은 마이크(1)로 입사하지 못하는 문제가 발생하고 Y 간격이 30cm 이상 되면 마이크(1)의 감도가 저하되어 효과가 없게 된다.

따라서 이러한 본 발명은 강의자가 마이크 없이 넓은 범위로 이동하면서 강의할 수 있으며 별도의 마이크 사용 없이 원거리 수강자의 음성도 집음 할 수 있다.

또한, 집음 장치(300)에 상, 하 좌, 우회전장치와 강의자 추적장치를 하나의 시스템으로 연결, 원거리 강의자 이동 방향에 따라 집음 장치가 추적 회전한다.

이러한 집음장치(2, 2a)는 도 6과 같이 강의자(100)의 이동에 따라 하나의 집음 장치(2, 2a)에 상, 하 회전대(3a) 좌, 우 회전대(3b)를 결합 구성하고 키넷드와 같은 강의자(100) 추적 센서장치와 결합하여 강의자(100)가 이동하는 방향에 따라 집음장치(2, 2a)가 상,하 좌,우 로 회전하여 추적한다.

이러한 본 발명은 도 2의 다수개의 앞 방향집음판(2) 구조를 도 4와 같이 각각 학생들 그룹단위로 각각 하나씩 분산 배치하고 이를 믹서기(7)에 입력하여 하나의 마이크 시스템으로 통합한 후 앰프(9)에 입력할 수 있다.

따라서 이러한 본 발명은 학교, 학원의 강의실, 토론교실, 강당, 교회, 연극 공연 등 다양한 장소에서 사용할 수 있다.

1. 마이크
1a, 1b, 1c 집음 시스템
2. 집음판
3a. 상,하 회전대
3b. 좌, 우 회전대
4. 강의보드
5. 강단
6. 스피커
7. 마이크 믹서기
8. 하울링 방지장치
9. 앰프
A. 좌, 우 집음 범위
B. 상, 하 집음 범위
C. 집음판 집음 범위
D. 마이크 집음 범위
100. 강의자
200. 수강자

Claims (5)

1. 마이크 장치에 있어서
   플라스틱, 목제, 금속과 같이 스피커의 음향을 차단하는 소재로 하여 곡면 또는 구면으로 형성하고 내면이 반사면으로 형성되는 집음판(2);
   상기 집음판(2) 구조 내부에 상기 음이 집음 되는 특정 위치에 구성하는 다수의 마이크(1);
   상기 다수의 마이크(1)를 하나의 시스템으로 구성하기 위한 음향 믹서기(7);
   상기 다수의 마이크(1)와 상기 집음판(2)과 상기 음향 믹서기(7)가 결합하여 형성하는 집음범위(A1);
   상기 집음 범위(A1)와 강의자(100)가 이동하는 이동범위(A)를 동일하게 구성함으로써
   강의자(100)가 이동하는 원거리의 이동 범위(A)를 집음 범위로 하고 하울링을 방지함으로써 강의자(100)는 마이크(1) 없이 자유롭게 이동하면서 강의와 음송 송출을 할 수 있는 것을 특징으로 하는 원거리 집음 마이크 장치
   
2. 제 1항에 있어서
   집음판(2)의 표면(s) 반사율은 0.1 - 90%의 반사율을 갖는 집음판(1)이 구비 된 것이 특징인
   원거리 집음 마이크 장치
   
3. 제 1항에 있어서
   마이크(1)전면에 집음 반사판(2b)을 마이크 사용의 적정거리(Y)만큼 이격하여 구비한 것을 특징으로 하는 원거리 집음 마이크 장치
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 상, 하, 좌우 회전대와 위치 추적 장치를 결합하여 강의자가 이동하는 음향 방향에 따라 회전 하는 것이 특징인 원거리 집음 마이크 장치
   
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항의 집음판(2, 2a) 구조를 전, 후 양방향으로 구성하는 것이 특징인 원거리 집음 마이크 장치
   

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