마이크로폰 및 이를 이용한 음성 증폭 방법
Microphone and voice amplification method using the same
특허 요약
본 발명은 입력 전원으로부터 그라운드(GND) 전압을 인가하는 접지부; 접지부와 인접하도록 구현되며, 접지부로부터 GND 전압을 인가받는 멤브레인; 멤브레인의 GND 전압에 의한 정전용량 변화를 측정하는 측정부; 멤브레인 및 측정부 사이에 구비되는 절연부; 입력 전원을 공급하는 전원부; 및 전원부와 연결되며, 정전용량 변화를 전달받아 음성 신호를 증폭하여 디지털 신호로 변환하는 제어부를 포함하는 마이크로폰을 제안한다.
청구항
번호청구항
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입력 전원으로부터 그라운드(GND) 전압을 인가하는 접지부;상기 접지부와 인접하도록 구현되며, 상기 접지부로부터 상기 GND 전압을 인가받는 멤브레인;상기 멤브레인의 GND 전압에 의한 정전용량 변화를 측정하는 측정부;상기 멤브레인 및 상기 측정부 사이에 구비되는 절연부;상기 입력 전원을 공급하는 전원부; 및상기 전원부와 연결되며, 상기 정전용량 변화를 전달받아 음성 신호를 증폭하여 디지털 신호로 변환하는 제어부를 포함하고,상기 멤브레인은, 주변 음압에 의해 진동하며, 기 설정된 주파수 대역 내에서 고유모드를 가지고, 구리 및 금을 증착한 PET 필름에 구리 링이 부착되며, 상기 PET 필름의 금속(Cr/Au) 증착면에 부착되며, 상기 접지부의 GND 전압을 멤브레인 전체에 대전하는 형태로 구현되고, 상기 구리 1 내지 3nm 및 상기 금 25 내지 75nm가 증착된 두께 1.0 내지 2.0μm PET 필름에 내경 4.0 내지 4.8mm의 원형 구리 링이 부착되어 사람의 음성 영역대를 나타내는 100Hz 내지 1000Hz 대역에서 고유 모드를 형성하는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.

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삭제

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삭제

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제1항에 있어서,상기 멤브레인은 상기 100Hz 내지 1000Hz에서 진폭이 증폭되어 진동하는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.

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제4항에 있어서,상기 멤브레인은,설정된 고유모드에 의해 상기 기 설정된 주파수 대역 내에서 진동하며 GND(-)전압으로 대전되는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.

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제1항에 있어서,상기 접지부는,일측면에 형성되며, 외부에서 발생하는 소리가 유입되는 적어도 하나의 홀을 포함하고,상기 적어도 하나의 홀을 통해 유입되는 소리의 파장이 상기 멤브레인으로 전달되도록 상기 멤브레인과 인접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.

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제6항에 있어서,상기 접지부는,상기 멤브레인, 상기 측정부, 상기 절연부, 상기 전원부 및 상기 제어부가 내측에 위치하도록 조립되는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.

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제1항에 있어서,상기 측정부는,기 설정된 전압으로 대전되며, 상기 전원부의 +극과 상기 멤브레인의 GND 전압의 정전효과를 이용한 정전 용량 차이를 통하여 음압 에너지의 크기를 측정하는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.

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제1항에 있어서,상기 마이크로폰은,상기 접지부의 내측에 상기 전원부, 상기 측정부, 상기 절연부, 상기 멤브레인 순으로 적층되도록 구현되며,상기 절연부는 상기 멤브레인 및 상기 측정부 사이에 틈을 형성하여 절연하는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.

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마이크로폰을 통한 음성 증폭 방법에 있어서,외부에서 발생하는 소리가 접지부를 통해 유입되어 멤브레인이 진동하는 단계;측정부가, 상기 멤브레인의 그라운드(GND) 전압에 의한 정전용량 변화를 측정하는 단계; 및제어부가, 상기 정전용량 변화를 이용하여 음성 신호를 증폭하여 디지털 신호로 변환하는 단계를 포함하고,상기 멤브레인이 진동하는 단계는, 기 설정된 주파수 대역 내에서 고유모드를 가지고, 구리 및 금을 증착한 PET 필름에 구리 링이 부착되며, 상기 PET 필름의 금속(Cr/Au) 증착면에 부착되며, 상기 접지부의 GND 전압을 멤브레인 전체에 대전하는 형태로 구현되고, 상기 구리 1 내지 3nm 및 상기 금 25 내지 75nm가 증착된 두께 1.0 내지 2.0μm PET 필름에 내경 4.0 내지 4.8mm의 원형 구리 링이 부착되어 사람의 음성 영역대를 나타내는 100Hz 내지 1000Hz 대역에서 고유 모드를 형성하는 상기 멤브레인이 주변 음압에 의해 진동하는 것을 특징으로 하는 음성 증폭 방법.

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제10항에 있어서,상기 멤브레인을 진동시키는 단계는,상기 소리에 의한 음압에 의해 GND 전압으로 대전되는 상기 멤브레인이 설정된 고유모드에 의해 기 설정된 주파수 대역에서 진동하는 것을 특징으로 하는 음성 증폭 방법.

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제11항에 있어서,상기 정전용량 변화를 측정하는 단계는,전원부의 +극과 상기 멤브레인의 GND 전압의 정전 효과를 이용한 정전용량 차이를 통하여 음압 에너지의 크기를 측정하는 것을 특징으로 하는 음성 증폭 방법.

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제12항에 있어서,상기 디지털 신호로 변환하는 단계는,상기 정전용량 값을 실시간으로 증폭하고 디지털 신호로 변환하여 소리를 측정하는 것을 특징으로 하는 음성 증폭 방법.