音频频谱分析仪及布置包含在其中的谐振器的方法技术

频谱分析仪包括：支撑基底；以及具有彼此不同的中心频率的多个谐振器、所述多个谐振器中的每个谐振器的一个端部固定到所述支撑基底。多个谐振器被布置成使得具有相邻中心频率的谐振器之间的间隔被确保为特定的值或更大，从而减少耦合并提高分析精度。

Audio frequency spectrum analyzer and arrangement of resonators included in it

The spectrum analyzer comprises a supporting substrate, and a plurality of resonators with different central frequencies, and one end of each resonator in the multiple resonators is fixed to the supporting substrate. Multiple resonators are arranged to make the interval between the resonators with adjacent center frequencies guaranteed to be specific values or larger, thereby reducing coupling and improving the accuracy of analysis.

【技术实现步骤摘要】
音频频谱分析仪及布置包含在其中的谐振器的方法相关申请的交叉引用本申请要求2016年8月3日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0099059的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
示例性实施例涉及音频频谱分析仪和其中包括的谐振器的布置方法。
技术介绍
分析音频或振动频谱的频谱分析仪可用于手机、计算机、家用电器、车辆或智能家居环境中的情境识别、语音识别、说话人识别等，或者可以安装在家用电器、车辆、建筑物等来分析振动信息。通常，以这样的方式获取音频信号的频域信息：使得输入到具有宽带特性的麦克风的音频信号通过模数转换器(ADC)，然后进行傅立叶变换。这种频率信息获取方法对于傅里叶变换所需的计算量来说造成沉重的负担，并且在频率分辨率和时间分辨率之间具有权衡关系。因此，可能难以提高时间信息和频率信息的分辨率。
技术实现思路
示例性实施例至少解决了上述问题和/或缺点以及上面没有描述的其他缺点。此外，示例性实施例不需要克服上述缺点，并且可以不克服上述任何问题。提供了具有改进的分辨率的音频频谱分析仪的一个或多个示例性实施例。此外，提供了布置谐振器的方法的一个或多个示例性实施例，其能够减少具有不同中心频率的谐振器之间的耦合。根据示例性实施例的一方面，提供了一种频谱分析仪，其包括：支撑基底；以及具有彼此不同的中心频率的多个谐振器、所述多个谐振器中的每个谐振器的一个端部固定到所述支撑基底。多个谐振器中的每个谐振器可包括：固定到支撑基底的固定部分；可响应于音频信号而运动的可动部分；以及被构造成感测可动部分的运动的传感器。所述支撑基底可包括通孔，并且所述多个谐振器中的每个谐振器的可动部分面对所述通孔。多个谐振器R可以布置成平面形式而不彼此重叠。多个谐振器的固定部分可布置为具有沿着所述通孔的横截面形状的轨迹。通孔的横截面形状可以是矩形形状，并且多个谐振器的固定部分可以被布置成具有沿着矩形形状的两个平行侧边的轨迹。所述多个谐振器中具有彼此紧邻的中心频率的两个谐振器的分隔距离可以大于所述多个谐振器之间的分隔距离中的最短分隔距离。所述多个谐振器中空间上彼此紧邻的两个谐振器之间的中心频率差可以大于所述多个谐振器之间的中心频率差中的最小中心频率差。当N表示所述多个谐振器的数量时，Rk按照中心频率的顺序表示多个谐振器，k表示从1到N的自然数，m是除1和N之外的N的能整除数中的任一个，并且j是从1至m的自然数时，多个谐振器被分组为m个子组SG_j。当j与m不同时，每个所述子组SG_j包括满足(kmodm)＝j的谐振器Rk。当j等于m时，每个子组SG_j包括满足(kmodm)＝0的谐振器Rk，并且属于相同子组SG_j的谐振器Rk按照中心频率的顺序彼此相邻地布置。所述子组SG_j可以以所述j值的顺序布置。m可以是N的能整除数中的一个中值或两个中值。m可以是大于2的自然数，且所述多个谐振器的固定部分可布置为具有呈多边形形状、圆形形状或闭合曲线形状的轨迹。所述多个谐振器的固定部分布置可为具有呈带有m个侧边的m-多边形形状的轨迹。m可以是偶数，且所述多个谐振器的固定部分可布置为具有呈平行于彼此的两条直线的形状的轨迹。在所述子组SG_j中属于子组SG_1到SG_m/2的所述谐振器的固定部分布置为具有呈第一直线的形状的轨迹，且在所述子组SG_j中属于子组SG_(m/2)+1到SG_m的所述谐振器的固定部分布置为具有呈与所述第一直线平行的第二直线的形状的轨迹。所述多个谐振器的第一子组中的谐振器和所述多个谐振器的第二子组中的谐振器可彼此面对并且可以以中心频率的相反顺序布置。当所述多个谐振器的中心频率在第一频率F1和第二频率F2之间的范围内时，所述多个谐振器的中心频率可分别为F1+(k-1)(F2-F1)/(N-1)。在此，N是所述多个谐振器的数量，k是从1到N的自然数。所述多个谐振器的中心频率可以以等比间隔设置。根据另一示例性实施例的一方面，提供了布置频谱分析仪的谐振器的方法，包括：当k是从1到N的自然数时，设置数量N的多个谐振器Rk的频率f的频率范围；将所述多个谐振器Rk的中心频率设置为在所设置频率范围内的不同值；设置多个谐振器Rk的布置周期p；以及布置所述多个谐振器Rk使得所述多个谐振器Rk的具有彼此紧邻的中心频率的两个谐振器之间的间距为2p或更大。频率范围可以设置在F1和F2之间，多个谐振器Rk的中心频率可以被设置为F1+(k-1)(F2-F1)/(N-1)，可布置所述多个谐振器Rk使得所述多个谐振器Rk的空间上彼此紧邻的两个谐振器之间的中心频率差为2(F2-F1)/N或更大。所述多个谐振器的中心频率可以以等比间隔r设置，并且布置所述多个谐振器Rk使得所述多个谐振器Rk的空间上彼此紧邻的两个谐振器之间的中心频率比为2r或更大。当j是从1到m的自然数，并且m是除了1和N之外的N的能整除数中的任一个时，多个谐振器Rk可以被分组为m个子组SG_j。当j不同于m时，每个子组SG_j可以包括满足(kmodm)＝j的谐振器Rk。当j等于m时，每个所述子组SG_j可包括满足(kmodm)＝0的谐振器Rk。属于相同子组SG_j的谐振器Rk可以以中心频率的顺序彼此相邻地布置。根据另一示例性实施例的方面，提供了一种频谱分析仪，包括：包括通孔的支撑基底；多个谐振器。所述多个谐振器中的每一个具有固定到所述支撑基底的第一端部和从所述第一端部朝向所述通孔延伸以与所述支撑基底分离的第二端部。所述多个谐振器被分类为m个组，其中m是自然数。所述m个组中的相同组中的谐振器彼此相邻设置。一个组中的第一谐振器的中心频率与该一个组中的第二谐振器的中心频率之间的差是m和Δf的乘积，其中，当F是多个谐振器中的每个谐振器在其中工作的频率范围、并且N是多个谐振器的数量时，Δf是F除以N。附图说明通过参照附图描述特定示例性实施例，上述和/或其它方面将更加明显，在所述附图中：图1是示出根据示例性实施例的频谱分析仪的示意性构造的透视图；图2A和2B是示出包括在图1的频谱分析仪中的多个谐振器中的一个谐振器的构造的横截面图；图2C是示出一个谐振器的频率响应特性的曲线图；图3是通过使用图1的频谱分析仪进行的音频信号的频率分量的分析的概念图；图4是示出当与使用傅立叶变换方法的情况相比较时，由图1的频谱分析仪实现的频率分辨率和时间分辨率的曲线图；图5概念性地示出了根据空间上彼此相邻布置的谐振器之间的中心频率差的耦合效应的变化；图6概念性地示出了根据中心频率彼此相邻的谐振器之间的分隔距离的耦合效应的变化；图7和图8是根据一实施例的布置谐振器的方法的流程图；图9A、9B、9C、9D和9E分别示出当谐振器的数量为12并且子组的数量分别为1、2、3、4和6时的谐振器布置示例；图10示出了其中将多个谐振器划分为以圆形形状布置的m个子组的示例；图11示出了其中谐振器按照图10的每个子组中的中心频率的顺序布置的示例；图12是示出根据另一示例性实施例的频谱分析仪的示意性构造的透视图；图13是示出在图12的频谱分析仪中由空间上彼此相邻布置的三个谐振器引起的频率响应特性的曲线图；图14是示出在图12的频谱分析仪中由中心频率彼此相邻的三个谐振器引起的频率响应特性的曲线图；图15示出了根据另一示例性实施例的在频谱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频谱分析仪，包括：支撑基底；和具有彼此不同的中心频率的多个谐振器，所述多个谐振器中的每个谐振器的一个端部固定到所述支撑基底。

【技术特征摘要】
2016.08.03 KR 10-2016-00990591.一种频谱分析仪，包括：支撑基底；和具有彼此不同的中心频率的多个谐振器，所述多个谐振器中的每个谐振器的一个端部固定到所述支撑基底。2.如权利要求1所述的频谱分析仪，其中，所述多个谐振器中的每个谐振器包括：固定到所述支撑基底的固定部分；可响应于音频信号而运动的可动部分；和配置为感测所述可动部分的运动的传感器。3.如权利要求2所述的频谱分析仪，其中，所述支撑基底包括通孔，并且所述多个谐振器的每个谐振器的可动部分面对所述通孔。4.如权利要求3所述的频谱分析仪，其中，所述多个谐振器布置成平面形式而不彼此重叠。5.如权利要求4所述的频谱分析仪，其中，所述多个谐振器的固定部分布置成具有沿着所述通孔的横截面形状的轨迹。6.如权利要求4所述的频谱分析仪，其中，所述通孔的横截面形状是矩形形状，并且所述多个谐振器的固定部分布置成具有沿着所述矩形形状的两个平行的侧边的轨迹。7.如权利要求1所述的频谱分析仪，其中，所述多个谐振器中具有彼此紧邻的中心频率的两个谐振器的分隔距离大于所述多个谐振器之间的分隔距离中的最短分隔距离。8.如权利要求1所述的频谱分析仪，其中，所述多个谐振器中空间上彼此紧邻的两个谐振器之间的中心频率差大于所述多个谐振器之间的中心频率差中的最小中心频率差。9.如权利要求2所述的频谱分析仪，其中，当N表示所述多个谐振器的数量，Rk按照中心频率的顺序表示所述多个谐振器，k表示从1到N的自然数，m是除1和N之外的N的能整除数中的任一个，并且j是从1至m的自然数时，所述多个谐振器被分组为m个子组SG_j，当j与m不同时，所述子组SG_j中的每个子组包括满足(kmodm)＝j的谐振器Rk，当j等于m时，所述子组SG_j中的每个子组包括满足(kmodm)＝0的谐振器Rk，且属于相同子组SG_j的谐振器Rk以所述中心频率的顺序彼此相邻地布置。10.如权利要求9所述的频谱分析仪，其中，所述子组SG_j以所述j值的顺序布置。11.如权利要求9所述的频谱分析仪，其中，m是N的能整除数中的一个中值或两个中值。12.如权利要求9所述的频谱分析仪，其中，m是大于2的自然数，且所述多个谐振器的固定部分布置成具有呈多边形形状、圆形形状或闭合曲线形状的轨迹。13.如权利要求10所述的频谱分析仪，其中，所述多个谐振器的固定部分布置成具有呈有m个侧边的m-多边形形状的轨迹。14.如权利要求9所述的频谱分析仪，其中，m是偶数，且所述多个谐振器的固定部分布置成具有呈平行于彼此的两条直线的形状的轨迹。15.如权利要求14所述的频谱分析仪，其中，在所述子组SG_j中属于子组SG_1到SG_m/2的所述谐振器的固定部分布置成具有呈第一直线的形状的轨迹，在所述子组SG_j中属于子组S...

【专利技术属性】
技术研发人员：金载兴，姜诚赞，尹容燮，李忠镐，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR