0.18㎛ CMOS 공정을 이용한 MEMS 마이크로폰용 이중 채널 음성 빔포밍 ASIC 설계

• 영문명: An ASIC implementation of a Dual Channel Acoustic Beamforming for MEMS microphone in 0.18㎛ CMOS technology
• 발행기관: 한국전자통신학회
• 저자명: 장영종(Young Jong Jang) 이재학(Jea Hack Lee) 김동순(Dong Sun Kim) 황태호(Tae ho Hwang)
• 간행물 정보: 『한국전자통신학회 논문지』제13권 제5호, 949~958쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 공학 > 전자/정보통신공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2018.10.30

국문 초록

음성 인식 제어 시스템은 사용자의 음성을 인식하여 주변 장치를 제어하는 시스템이다. 최근 음성 인식 제어 시스템은 스마트기기 뿐만 아니라, IoT(: Internet of Things), 로봇, 차량에 이르기까지 다양한 환경에 적용되고 있다. 이러한 음성 인식 제어 시스템은 사용자의 음성 외에 주변 잡음에 의한 인식률 저하가 발생한다. 이에 본 논문은 사용자의 음성 외에 주변 잡음을 제거하기 위하여 MEMS(: Microelectromechanical Systems) 마이크로폰용 이중 채널 음성 빔포밍 하드웨어 구조를 제안하였으며, 제안한 하드웨어 구조를 TowerJazz 0.18㎛ CMOS(: Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 공정을 이용하여 ASIC(: Application-Specific Integrated Circuit)을 설계하였다. 설계한 이중 채널 음성 빔포밍 ASIC은 48㎟의 Die size를 가지며, 사용자의 음성에 대한 지향성 특성을 측정한 결과 4.233㏈의 특성을 보였다.

영문 초록

A voice recognition control system is a system for controlling a peripheral device by recognizing a voice. Recently, a voice recognition control system have been applied not only to smart devices but also to various environments ranging from IoT(: Internet of Things), robots, and vehicles. In such a voice recognition control system, the recognition rate is lowered due to the ambient noise in addition to the voice of the user. In this paper, we propose a dual channel acoustic beamforming hardware architecture for MEMS(: Microelectromechanical Systems) microphones to eliminate ambient noise in addition to user’s voice. And the proposed hardware architecture is designed as ASIC(: Application-Specific Integrated Circuit) using TowerJazz 0.18㎛ CMOS(: Complementary Metal-Oxide Semiconductor) technology. The designed dual channel acoustic beamforming ASIC has a die size of 48㎟, and the directivity index of the user’s voice were measured to be 4.233㏈.

목차

요약

ABSTRACT

Ⅰ. 서론

Ⅱ. MEMS 마이크로폰 신호 변환

Ⅲ. RGSC 기반의 이중 채널 음성 빔포밍 구조

Ⅳ. 이중 채널 음성 빔포밍 ASIC 실험

Ⅴ. 결론

References

키워드

음성 빔포밍 MEMS 마이크로폰 잡음 제거 잡음 감소 PDM/PCM 컨버터 Acoustic Beamforming MEMS microphone Noise Cancelling Noise Reduction PDM/PCM convertor.