Directional headphone design based on delay-weight-sum beamforming technique

지연-가중-합 빔형성 기반의 지향성 헤드폰 설계

본 논문에서는 지연-가중-합 빔형성 방법이 적용된 지향성 헤드폰의 마이크로폰 배치 설계를 설명한다. 마이크로폰의 갯수, 마이크로폰 간의 간격 등이 헤드폰 지향성에 영향을 미치는 설계 변수가 된다. 본 논문에서는 현실성을 고려하여 4개 이하의 마이크로폰을 포함한 10cm 길이의 배열을 타겟으로 한다. 전방으로부터의 소리를 증폭하고 후방으로부터의 소리를 감쇠하여, 전-후방 음압차를 최대화하는 것을 목표로 하였다. 구형 머리전달 함수를 이용한 시뮬레이션을 통해 최적의 마이크로폰 배치를 결정하였다. 설계된 헤드폰은 3개의 마이크로폰을 이용하여 300~3000Hz의 주파수 대역에서 평균 34.6dB의 전-후방 음압차를 보였다. 이 결과는 선행 연구에서 수행된 지연-합 빔형성 방법을 이용한 결과에 비해 8.8dB 뛰어난 성능이다.