KR100892095B1 - 헤드셋에서 송수신 음성신호 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 듀얼 마이크를 포함하는 블루투스 헤드셋에서 검출하는 주변잡음을 음성신호와 분리하고, 상기 주변잡음에 따라 듀얼 마이크의 연결 패스 전환 및 출력 오디오 게인을 자동 제어할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 헤드셋에서 음성신호 출력 방법에 있어서, 제1 및 제2 마이크로부터 제1 및 제2 입력신호를 수신하여 비교하고, 상기 제1 및 제2 입력신호에서 동일한 세기의 음성신호를 추출한 후 헤드셋과 통신 중인 휴대단말기로 전송함으로써, 통화 품질을 향상시킬 수 있다.
헤드셋, 휴대단말기, 골전도 마이크, 음성신호, 블루투스, 오디오 게인

Description

헤드셋에서 송수신 음성신호 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING OF TRANSMITTING/RECEIVING VOICE SIGNAL IN A HEADSET}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 블루투스 헤드셋과 휴대단말기의 통신 과정을 개략적으로 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 블루투스 헤드셋의 블록 구성 예를 개략적으로 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 블루투스 헤드셋에서 음성신호 출력 동작의 예를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 블루투스 헤드셋에서 음성신호 출력 동작의 다른 예를 도시한 도면.

본 발명은 블루투스 헤드셋에 관한 것으로, 특히 듀얼 마이크를 포함하는 블루투스 헤드셋에서 듀얼 마이크를 이용하여 휴대단말기로부터 송수신하는 음성신호 의 효율적인 출력 제어를 통해 음성통화의 명료도를 높일 수 있도록 하는 블루투스 헤드셋에서 음성신호 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 블루투스 네트워크(Bluetooth Network)란 하나의 마스터 단말기(Master terminal)를 기준으로 블루투스 통신으로 연결된 다수개의 슬레이브 단말기(Slave terminal)로 구성된 하나의 피코넷(Piconet)을 의미한다. 상기 하나의 피코넷에서는 다수개의 슬레이브 단말기가 하나의 마스터 단말기로부터 데이터를 전송받을 수 있다. 아울러, 상기 하나의 피코넷이 다수개 생성된 블루투스 네트워크를 스캐터넷(Scatternet)이라고 칭한다.

최근 들어, 휴대단말기의 보급률이 증가하면서, 타인이 소유하고 있는 데이터를 사용자의 휴대단말기로 전송받아 소유하거나, 사용자가 소유하고 있는 데이터를 타인의 휴대단말기로 전송하기 위한 기술로, 상술한 바와 같은 블루투스 통신을 이용한 데이터의 전송기술이 각광받고 있다. 또한, 상기 블루투스 통신이 가능한 헤드셋 등을 이용하여 무선으로 간편한 음성통화 및 MP3 음악파일의 감상이 가능하다.

특히, 상기 블루투스 헤드셋은 사용자에게 휴대의 편의성과 휴대단말기와의 블루투스 통신 연결을 통해 무선에 의한 음성통화가 가능하도록 함으로써, 사용자게 각광받고 있으며, 이에 따라 그 보급률도 증가하고 있는 추세에 있다.

상기 블루투스 헤드셋을 이용한 음성통화 과정을 개략적으로 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 통화가 시작되면 사용자는 상기 블루투스 헤드셋에 형성된 마이크를 통해 음성신호를 입력한다. 그러면 상기 블루투스 헤드셋은 상기 마이크를 통해 음성신호를 입력받고, 이후 상기 입력되는 음성신호를 블루투스 통신을 통해 휴대단말기로 전송한다. 그러면 상기 휴대단말기는 상기 블루투스 헤드셋으로부터 전달된 음성신호를 무선 통신 중인 상대방의 휴대단말기로 전송한다.

그러나 상기와 같이 블루투스 헤드셋을 이용하여 음성통화 시, 상기 마이크에는 전달하고자 하는 음성신호뿐만 아니라 주변잡음도 함께 유입된다. 이로 인하여 상기 블루투스 헤드셋을 통해 통신하는 상대방 휴대단말기는 상기 사용자의 음성신호와 주변잡음이 함께 전달되는 문제점이 있다. 이는 결국, 휴대단말기 간 통화 명료도가 떨어지는 문제점이 있다.

이로 인하여, 최근에는 골전도 마이크에 대한 관심이 증가하고 있으며, 이러한 골전도 마이크를 적용한 블루투스 헤드셋이 개발되고 있다. 상기 골전도 마이크의 경우 뼈를 통해 전달되는 진동신호를 음성신호로 변환하여 전달하며, 골전도 자체의 특성으로 인하여 주변잡음이 심한 환경에서 많은 장점이 있다.

그러나 주변잡음이 미흡한 일반적인 환경에서 상기 골전도 마이크는 음성신호가 골전도 마이크로 전달되기까지 많은 감쇠가 일어나며, 일반 공기로 전달되는 음성신호를 수신하는 일반 마이크에 비하여 음색이나 음질이 떨어지는 문제점이 있다. 즉, 일반 마이크의 경우 주변잡음으로 인해 상대방이 전달되는 음성신호를 정확히 분별할 수 없으며, 또한 골전도 마이크를 사용하는 경우 주변잡음은 줄어드나 기술 특징상 일반 환경에서는 일반 마이크에 비하여 음색/음질이 떨어지는 문제점이 있다.

또한 상기 블루투스 헤드셋을 이용하여 음성통화를 수행하는 사용자 역시, 주변잡음으로 인하여 스피커를 통해 전달되는 상대방의 음성신호의 분별이 떨어지는 문제점이 있다. 이때, 사용자는 주변잡음에 따라 최적의 출력 음량 조절을 위해 인위적으로 스피커의 음량을 조절해야 하는 불편함이 따른다.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 블루투스 헤드셋에서 마이크를 통해 음성신호와 함께 유입되는 주변잡음을 분리할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 블루투스 헤드셋에서 마이크를 통해 입력되는 음성신호와 주변잡음을 분리하여, 주변잡음이 제거된 음성신호만을 출력할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 블루투스 헤드셋에서 주변잡음에 따라 출력 오디오 게인을 자동으로 조절할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 블루투스 헤드셋에서 검출하는 주변잡음 레벨에 따라 오디오 게인을 조절하여 환경에 따른 최적의 출력 음량을 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 듀얼 마이크를 포함하는 블루투스 헤드셋에서 듀얼 마이크를 통해 입력되는 신호들에서 동일한 세기의 음성신호를 검출하고, 상기 입력신호에서 상기 음성신호와 다른 세기를 가지는 주변잡음을 추출하여 제거할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 듀얼 마이크를 포함하는 블루투스 헤드셋에서 주변잡음에 따라 마이크 간 연결 패스를 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 블루투스 헤드셋에서 주변잡음 레벨을 판단하고, 이의 의거하여 일반 환경에서는 일반 마이크를 통해 음성신호를 전송하고, 잡음 환경에서는 골전도 마이크를 통해 음성신호를 전송하도록 주변잡음에 따른 일반 마이크와 골전도 마이크 간 전환 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 헤드셋에서 음성신호 출력 방법에 있어서, 제1 및 제2 마이크로부터 제1 및 제2 입력신호를 수신하는 과정과, 상기 수신하는 제1 및 제2 입력신호를 비교하는 과정과, 상기 제1 및 제2 입력신호에서 동일한 세기의 음성신호를 추출하는 과정과, 상기 제1 및 제2 입력신호에서 상기 추출하는 음성신호와 다른 세기를 가지는 신호를 분리하는 과정과, 상기 추출하는 음성신호를 상기 헤드셋과 통신 중인 휴대단말기로 전송하고, 상기 분리하는 신호의 레벨에 따라 출력 오디오 게인을 제어하는 과정을 포함한다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 헤드셋에서 음성신호 출력 방법에 있어서, 제1 마이크의 입력신호로부터 주변잡음을 측정하는 과정과, 상기 주변잡음이 미리 설정된 임계 레벨 이상 경과 시 상기 제1 마이크에서 제2 마이크로 음성신호 송신 패스를 변경하는 과정과, 상기 주변잡음이 상기 미리 설정된 임계 레벨 미만일 시 제1 마이크 및 제2 마이크의 입력신호 크기를 비교하는 과정과, 상기 비교결과에 상응하여 해당 마이크로의 송신 패스를 제어하는 과정을 포함한다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 헤드셋에 있어서, 사용자의 음성신호와 잡음신호를 입력받는 제1 마이크와, 사용자의 음성 이벤트에 따라 발생하는 진동신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 제2 마이크와, 상기 제1 마이크의 제1 입력신호와 상기 제2 마이크의 제2 입력신호를 비교하여 동일한 세기를 가지는 음성신호를 추출하여 통신 중인 휴대단말기로 전송하고, 상기 추출하는 음성신호의 세기와 다른 세기를 가지는 신호를 잡음신호로 분리하고, 상기 잡음신호에 의거하여 상기 헤드셋의 출력 음량을 제어하고, 상기 잡음신호에 의거하여 상기 제1 및 제2 마이크간 음성신호 송신 패스를 제어하는 제어부를 포함한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

제안하는 본 발명은 휴대단말기와 블루투스 통신을 통해 임의의 신호를 송수 신하는 블루투스 헤드셋에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 실시 예에서는 블루투스 헤드셋을 이용하여 전달하고자 하는 음성신호와 주변잡음을 분리하여 상대방에게 보다 명료한 통화 음성신호를 전달할 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에서는 상기 블루투스 헤드셋에서 분리하는 주변잡음을 이용하여 휴대단말기로부터 수신하는 오디오 신호(예컨대, 음성신호, 음악신호 등) 출력 시 상기 주변잡음에 따라 출력 오디오 게인을 자동 조절함으로써, 환경에 따른 최적화된 음량으로 상기 수신 오디오 신호를 제공할 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에서는 상기 블루투스 헤드셋에 듀얼 마이크를 포함하여 구성하고, 상기 블루투스 헤드셋에서 측정하는 주변잡음에 따라 듀얼 마이크 간 연결 패스를 적응적으로 제어한다. 이를 통해 일반 환경에서는 일반 마이크를 통해 음성신호를 전송하고, 잡음 환경에서는 골전도 마이크를 통해 음성신호를 전달할 수 있다. 따라서 주변잡음이 미흡한 일반 환경에서는 자동으로 일반 마이크에 의한 음성신호를 전달하고, 주변잡음이 많은 잡은 환경에서는 자동으로 골전도 마이크에 의한 음성신호를 전달함으로써, 환경에 따라 최적의 음성신호를 제공할 수 있다.

본 발명의 상기 블루투스 헤드셋은 휴대단말기와 연결을 위하여 유선을 이용할 수도 있다. 또한 본 발명에서는 상기 블루투스 헤드셋을 대표하여 설명하고, 상기 블루투스 헤드셋이 블루투스 통신에 의하여 휴대단말기와 통신을 수행하는 경우를 대표하여 설명한다. 하지만 본 발명의 헤드셋은, 상기 블루투스 통신을 비롯하여, 인프라레드(Ir, Infrared), 지그비(Zigbee) 등과 같은 모든 근거리 무선통신에 이용할 수 있으며, 기타 근거리에서 통신 채널을 형성하여 신호를 송수신할 수 있는 다양한 무선 통신을 이용할 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에서는 헤드셋을 예를 들어 설명하지만, 본 발명에서 상기 헤드셋은 듀얼 마이크 구조를 가지는 이어폰, 스테레오 헤드셋, 헤드폰 및 휴대단말기 등의 다양한 기기로 대체되어 실행될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 블루투스 헤드셋과 휴대단말기의 통신 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 휴대단말기(100)는 블루투스 헤드셋(200)과 블루투스 통신으로 연결되고, 상기 블루투스 통신을 이용하여 상기 블루투스 헤드셋(200)에 임의의 데이터(예컨대, 제어신호, 음성신호 등)를 전송한다. 또한 상기 휴대단말기(100)는 상기 블루투스 헤드셋(200)으로부터 임의의 데이터(예컨대, 제어신호, 음성신호 등)를 수신한다. 상기 휴대단말기(100)는 블루투스 네트워크인 피코넷에서 마스터 단말기의 역할을 수행할 수 있다.

상기 블루투스 헤드셋(200)은 상기 휴대단말기(100)로부터 상기 임의의 데이터를 전송받아 이를 출력부(220)를 통해 출력한다. 상기 출력부(220)는 증폭기, 스피커 및 리시버 등을 포함할 수 있다. 또한 상기 블루투스 헤드셋(200)은 사용자로부터 입력되는 음성신호를 주변잡음과 분리하여, 주변잡음이 제거된 음성신호만을 블루투스 통신을 통해 상기 휴대단말기(100)로 전송한다. 또한 상기 블루투스 헤드셋(200)은 상기 분리되는 주변잡음의 레벨에 따라 상기 출력부(220)의 증폭기로 인가되는 오디오 게인을 제어하고, 이를 통해 출력부(220)의 음량을 자동으로 조절한 다. 상기 블루투스 헤드셋(200)은 주변잡음에 따라 듀얼 마이크 간 음성신호 전송 패스를 적응적으로 전환한다.

이러한 제어를 위하여 상기 블루투스 헤드셋(200)은 제1 마이크(250), 제2 마이크(260), 출력부(220), 제어부(280) 및 무선통신부(210)를 포함하며, 또한 후술하는 도 2를 참조하는 설명 부분에서 설명되는 요소들을 더 포함할 수 있다. 이러한 블루투스 헤드셋(200)의 상세 구성에 대해서는 후술하는 도 2를 참조한 설명 부분에서 설명되므로 여기서는 생략하기로 한다. 상기 블루투스 헤드셋(200)은 블루투스 네트워크인 피코넷에서 슬레이브 단말기의 역할을 수행할 수 있다.

이하, 상기 도 1을 참조하여 상기 블루투스 헤드셋(200)에서 음성신호를 휴대단말기(100)와 송수신하는 동작을 개략적으로 살펴보기로 한다.

먼저, 사용자가 제1 마이크(예컨대, 일반 마이크)(250) 및 제2 마이크(예컨대, 골전도 마이크)(260)를 통해 음성 이벤트를 입력한다. 이때, 설정 방식에 따라 제1 마이크(250) 또는 제2 마이크(260) 중 어느 하나의 마이크만 동작할 수도 있다. 상기 음성 이벤트는 상기 제1 마이크(250)를 통해 음성신호로 변환되어 출력되며, 상기 제2 마이크(260)를 통해 진동신호로 변환되어 출력될 수 있다.

상기 제1 및 제2 마이크(250)(260)는 상기 음성 이벤트가 입력되면, 각각 음성신호와 진동신호로 변환한 제1 마이크(250)의 입력신호(제1 입력신호) 및 제2 마이크(260)의 입력신호(제2 입력신호)를 상기 제어부(280)로 전달한다. 이때, 상기 제1 및 제2 마이크(250)(260)는 상기 제1 마이크(250)의 입력신호 및 제2 마이크(260)의 입력신호를 각각 소정 증폭한 후 상기 제어부(280)로 전달할 수 있다. 이를 위하여, 상기 제1 및 제2 마이크(250)(260)는 각각 증폭부를 포함하거나, 상기 증폭부를 별도로 형성하여 상기 입력신호들을 증폭할 수 있다.

다음으로, 상기 블루투스 헤드셋(200)의 제어부(280)는 상기 제1 및 제2 마이크(250)(260)로부터 상기 제1 및 제2 입력신호를 입력받는다. 그러면 상기 제어부(280)는 상기 제1 및 제2 입력신호를 비교하고, 상기 제1 및 제2 입력신호에서 동일한 세기를 가지는 음성신호를 추출한다. 예를 들면, 디지털 신호 프로세싱(DSP, Digital Signal Processing) 기술에 의거하여 상기 제1 및 제2 입력신호를 비교하고, 설정된 오차 범위 내의 유사한 주파수, 진폭 및 위상 패턴을 가지는 음성신호를 추출한다. 이때, 상기 어느 하나의 패턴만을 비교하여 추출 가능함은 물론이다. 이어서, 상기 제어부(280)는 상기 추출하는 동일한 세기의 음성신호를 이용하여 이와는 다른 세기를 가지는 신호(예컨대, 제1 마이크를 통해 유입된 주변잡음)를 추출하여 상기 음성신호와 분리한다. 이후, 상기 제어부(280)는 주변잡음이 분리된 상기 음성신호만을 무선통신부(210)로 전달한다. 그러면 상기 무선통신부(210)는 전달되는 상기 음성신호를 블루투스 통신 수행중인 상기 휴대단말기(100)로 전송한다.

또한 상기 제어부(280)는 상기 추출하는 주변잡음의 레벨을 판단하고, 이를 주변잡음 레벨별 오디오 게인 정보가 미리 설정된 매핑 테이블과 비교하여 판단한다. 그리고 상기 제어부(280)는 상기 주변잡음 레벨에 대응하는 오디오 게인으로 출력부(220)의 오디오 게인을 조절한다. 이를 통해 휴대단말기(100)로부터의 수신하는 수신 음성신호 음량을 주변잡음 정도에 따라 자동으로 조절하여 출력할 수 있 다.

한편, 상기에서는 제1 및 제2 마이크(250)(260)를 동시에 이용하는 경우를 예로 하여 설명하였으나, 본 발명의 실시 예에서는 듀얼 마이크 모드 및 싱글 마이크 모드를 지원한다. 또한 후술하는 바와 같이 본 발명의 실시 예에서는 측정하는 주변잡음 레벨에 따라 상기 제1 마이크(250) 또는 제2 마이크(260)를 선택적으로 사용할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에서는 상기 주변잡음의 레벨에 따라 어느 하나의 마이크로의 연결 패스를 제어한다. 예를 들면, 주변잡음의 레벨이 낮은 일반 환경에서는 상기 제1 마이크(예컨대, 일반 마이크)(250)를 통해 음성신호를 전달하고, 주변잡음의 레벨이 높은 잡음 환경에서는 상기 제2 마이크(예컨대, 골전도 마이크)(260)를 통해 음성신호를 전달하는 제1 및 제2 마이크(250)(260) 간 스위칭을 제어한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 블루투스 헤드셋의 블록 구성 예를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 블루투스 헤드셋(200)은, 무선통신부(210), 출력부(220), 입력부(230), 표시부(240), 제1 마이크(250), 제2 마이크(260), 스위칭부(270) 및 제어부(280) 등을 포함한다. 상기 제어부(280)는 마이크 모드 제어부(281), 잡음 검출부(283), 입력신호 비교부(285), 출력신호 생성부(287) 및 출력게인 조절부(289) 등을 더 포함할 수 있다.

상기 무선통신부(210)는 안테나(예컨대, 블루투스 안테나 등)를 통해 다른 블루투스 장치와 블루투스 프로토콜에 따라 블루투스 통신을 수행한다. 상기 무선 통신부(210)는 블루투스 통신을 관장하는 호스트스택, 통신 대상이 되는 외부 블루투스 장치의 기능 또는 조건에 따라 선택할 수 있는 블루투스 프로파일 및 응용 프로그램 등이 저장된다. 이를 위해 상기 무선통신부(210)는 저장부를 더 포함할 수 있다.

상기 블루투스 프로파일에는 핸즈프리 셋을 지원하기 위한 HF(Hands-Free) 프로파일, 헤드셋을 지원하기 위한 HS(HeadSet) 프로파일 및 무선전화를 지원하기 위한 CTP(Cordless Telephone Profile) 중에서 외부의 블루투스 장치에 따라서 선택적으로 채용될 수 있다. 특히, 상기 무선통신부(210)는 휴대단말기(100)에서 송신된 무선 음성신호를 수신하여 근거리 무선통신 변환 방식에 따라 변환한 후 상기 출력부(220)로 전달하거나, 제1 마이크(250) 및/또는 제2 마이크(260)로부터 전달된 음성신호를 근거리 무선통신 변환 방식에 따라 변환한 후 상기 휴대단말기(100)로 송신한다.

상기 무선통신부(210)는 송수신부(도시하지 않음), 데이터 변환부(도시하지 않음) 및 증폭부(도시하지 않음)를 더 포함한다. 상기 송수신부는 안테나를 통해 무선 신호를 송신 및 수신하는 역할을 한다. 상기 데이터 변환부는 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하거나 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 상기 데이터 변환부는 송신하기 위한 신호를 변조하거나 수신된 신호를 복조하기 위한 구성이 포함된다. 상기 증폭부는 입출력되는 신호를 소정의 크기로 증폭한다. 상기 증폭부는 수신된 미약한 신호를 소정의 크기의 전압 레벨로 증폭시키거나 공중으로 송출하기 위한 무선 신호의 전력을 증폭한다.

상기 출력부(220)는 상기 제어부(280)의 제어 하에 상기 무선통신부(210)를 통해 휴대단말기(100)로부터 수신하는 음성신호를 가청음으로 전환하여 출력하는 역할을 한다. 상기 출력부(220)는 입력되는 음성신호를 소정의 크기로 증폭하는 증폭기와, 상기 증폭기를 통해 증폭된 음성신호가 변환된 가청음을 출력하는 스피커/리시버 등을 포함한다. 상기 출력부(220)는 골전도형 스피커를 포함할 수 있으며, 이러한 경우 소음이 심한 환경에서도 상대방의 음성을 정확하게 출력할 수 있다.

상기 입력부(230)는 블루투스 헤드셋(200)을 조작하기 위한 버튼 등을 포함한다. 상기 버튼은 통화 및 전원 온/오프(On/Off) 기능을 수행하는 메인버튼과 블루투스 헤드셋(200)의 볼륨을 조절하는 볼륨버튼 등을 포함할 수 있다. 상기 입력부(230)는 임의의 버튼을 통해 입력되는 제어신호를 상기 제어부(280)로 전달한다. 상기 입력부(230)는 헤드셋(200)의 제공 형태에 따라 터치패드 또는 일반적인 버튼 형태 및 이들의 조합으로 형성될 수 있다.

상기 표시부(240)는 블루투스 헤드셋(200)의 상태를 표시하기 위한 LED(Light Emitting Diode) 등으로 형성될 수 있으며, 상기 제어부(280)의 제어에 의해 상기 블루투스 헤드셋(200)의 상태를 다양한 형태로 표시한다.

상기 제1 마이크(250)는 상기 블루투스 헤드셋(200)에 형성되는 일반적인 마이크 기능을 수행한다. 특히, 상기 제1 마이크(250)는 본 발명에서 사용자의 음성신호와 주변잡음을 입력한다. 상기 제1 마이크(250)는 입력단에 주변잡음 측정을 위한 센서(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.

상기 제2 마이크(260)는 사용자의 입력 이벤트(예컨대, 사용자 발음, 음성 등)에 따라 발생하는 진동신호를 전기적 신호로 변환하여 상기 제어부(280)로 전달한다. 이러한 제2 마이크(260)는 음성신호가 아닌 두개골의 진동신호를 이용함에 따라 외부의 소리(예컨대, 외부 잡음)가 입력되지 않는다. 따라서 외부 잡음이 심한 곳에서도 신호가 왜곡되지 않고 정확하게 전달될 수 있다. 이를 위하여 상기 제2 마이크(260)는 골전도형 마이크로서 사용자의 음성으로 인한 진동을 감지하여 음성신호로 변환하는 골전도 센서(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.

상기 스위칭부(270)는 상기 제어부(280)의 제어 하에 상기 제1 마이크(250) 및 제2 마이크(260)의 연결 패스를 변경하는 스위치 역할을 수행한다. 예를 들면, 사용자가 제1 마이크(250) 및 제2 마이크(260) 중 어느 하나의 마이크만을 사용하는 모드(예컨대, 싱글 마이크 모드)로 설정하였다면, 상기 스위칭부(270)는 상기 설정 모드에 대응하게 제1 마이크(250) 또는 제2 마이크(260)와의 연결 패스를 스위칭한다. 또한 듀얼 마이크 모드로 설정된 경우 상기 스위칭부(270)는 상기 제1 마이크(250) 및 제2 마이크(260) 모두와 연결 패스를 설정한다. 또한 상기 스위칭부(270)는 상기 제어부(280)의 제어신호에 의거하여 제1 마이크(250) 및 제2 마이크(260)간 연결 패스를 적응적으로 전환한다.

상기 제어부(280)는 상기 입력부(230)로부터 수신되는 제어신호에 따라 상기 블루투스 헤드셋(200)의 온/오프(On/Off) 동작을 제어한다. 상기 제어부(280)는 상기 무선통신부(210)를 통해 수신되는 음성신호를 출력부(220)로 전달한다. 또한 상기 제어부(280)는 상기 제1 마이크(250) 및/또는 제2 마이크(260)로부터 전달되는 음성신호를 상기 무선통신부(210)를 통해 송신하는 동작을 제어한다. 특히, 상기 제어부(280)는 상기 제1 마이크(250) 및 제2 마이크(260)를 통해 전달되는 입력신호들을 비교하여 동일한 세기를 가지는 음성신호를 추출한다. 상기 제어부(280)는 상기 입력신호들에서 음성신호를 추출할 시 상기 음성신호와 다른 세기를 가지는 신호를 주변잡음으로 분리하고, 상기 주변잡음에 따른 출력 오디오 게인을 제어한다. 상기 제어부(280)는 상기 제1 마이크(250) 및 제2 마이크(260)간 연결 패스를 제어한다.

상기 제어부(280)의 동작을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

상기 제어부(280)는 제1 마이크(250)를 통해 주변잡음이 혼재되어 입력되는 제1 입력신호와 제2 마이크(260)를 통해 입력되는 제2 입력신호를 비교하고, 상기 비교를 통해 제1 입력신호와 제2 입력신호에서 동일한 세기를 가지는 음성신호를 추출한다. 예를 들면, 상기 제어부(280)는 디지털 신호 프로세싱(digital signal processing) 기술에 의거하여 상기 제1 입력신호와 제2 입력신호를 비교하고, 설정된 오차 범위 내에서 주파수, 진폭 및 위상 등의 유사한 패턴을 가지는 음성신호를 추출한다. 이때, 상기 제어부(280)는 설정 방식에 따라 상기 패턴들 중 어느 하나의 유사한 패턴만을 비교하거나, 상기 모든 패턴들을 비교하여 추출 가능하다.

이어서, 상기 제어부(280)는 상기 추출하는 음성신호와 다른 세기를 가지는 신호를 검출하고 이를 주변잡음으로 판단한다. 상기 제어부(280)는 상기 검출하는 주변잡음과 상기 추출하는 음성신호와 분리한 후 상기 음성신호만을 상기 무선통신부(210)로 전달하도록 제어한다. 이를 통해 상기 제어부(280)는 주변잡음이 제거된 순수 음성신호만을 상기 휴대단말기(100)로 전송할 수 있다.

또한 상기 제어부(280)는 상기 검출하는 주변잡음을 이용하여 출력부(220)의 음량을 제어한다. 구체적으로, 상기 제어부(280)는 주변잡음 레벨별 오디오 게인이 사전 매핑된 매핑 테이블에 의거하여 상기 주변잡음 레벨에 대응하는 오디오 게인을 판단한다. 이어서, 상기 제어부(280)는 상기 판단하는 오디오 게인에 의거하여 상기 출력부(220)의 출력 음량을 제어한다. 이를 통해 상기 환경에 따른 최적의 음량을 적응적으로 제어함으로써 휴대단말기(100)로부터 전달되는 오디오 신호(예컨대, 음성신호, 음악신호 등)를 최적의 음량으로 제공할 수 있다.

또한 상기 제어부(280)는 싱글 마이크 모드 시 상기 제1 마이크(250)를 통해 주기적으로 주변잡음을 측정한다. 예를 들면, 상기 제어부(280)는 블루투스 헤드셋(200)이 휴대단말기(100)를 통해 통화를 시작하는 시점에서 상기 제1 마이크(250)를 통해 유입되는 주변잡음을 측정한다. 이어서, 상기 제어부(280)는 상기 측정 주변잡음과 미리 설정된 임계값을 비교하고, 상기 주변잡음이 일정레벨 이상 경과하면 상기 제1 마이크(250)에서 제2 마이크(260)로 연결 패스를 변경하도록 제어한다. 이러한 경우, 상기 제어부(280)는 듀얼 마이크 모드로 전환함이 바람직하다.

또한 상기 제어부(280)는 듀얼 마이크 모드 시 상기 제1 마이크(250)의 수신 감도(예컨대, 음성신호 레벨)와 상기 제2 마이크(260)로의 수신 감도(예컨대, 음성신호 레벨)를 주기적으로 측정한다. 이때, 상기 제1 마이크(250)의 수신 감도가 상기 제2 마이크(260)의 수신 감도보다 크거나 같은 경우, 상기 제2 마이크(260)에서 상기 제1 마이크(250)로 연결 패스를 변경하도록 제어한다.

이러한 제어 동작을 보다 효율적으로 수행하기 위하여 상기 제어부(280)는 마이크 모드 제어부(281), 잡음 검출부(283), 입력신호 비교부(285), 출력신호 생성부(287) 및 출력게인 조절부(289)를 더 포함할 수 있다.

상기 마이크 모드 제어부(281)는 사용자 설정 방식에 대응하여 마이크 사용 모드를 제어한다. 즉, 제1 및 제2 마이크(250)(260)를 사용하는 듀얼 마이크 모드이면 상기 스위칭부(270)를 제1 및 제2 마이크(250)(260)와의 패스를 설정하도록 제어하고, 어느 하나의 마이크만을 사용하는 싱글 마이크 모드이면 상기 스위칭부(270)를 제1 또는 제2 마이크(250)(260) 중 어느 하나와의 패스를 설정하도록 제어한다.

특히, 상기 마이크 모드 제어부(281)는 상기 제어부(280)의 제어에 의거하여 제1 마이크(250) 및 제2 마이크(260)간 연결 패스를 제어한다. 구체적으로, 상기 마이크 모드 제어부(281)는 상기 제어부(280)의 주변잡음 레벨 및/또는 제1 및 제2 마이크(250)(260)의 수신 감도에 따른 제어신호에 의거하여, 현재 환경에 적합한 마이크 사용을 위한 제1 및 제2 마이크(250)(260)간 연결 패스를 변경하도록 제어한다.

상기 잡음 검출부(283)는 제1 마이크(250)를 통해 주기적으로 주변잡음을 검출한다. 상기 잡음 검출부(283)는 상기 제1 마이크(250)로 입력되는 신호에서 주변잡음을 주기적으로 검출한다. 상기 잡음 검출부(283)는 상기 제1 마이크(250)의 잡음 검출을 위한 센서에서 측정하는 주변잡음 값을 전달받아 주변잡음 레벨을 검출할 수 있다.

상기 입력신호 비교부(285)는 상기 잡음 검출부(283)에서 검출하는 주변잡음을 입력받고, 상기 주변잡음의 레벨이 일정레벨 이상 경과하는지를 판단한다. 즉, 상기 입력신호 비교부(285)는 상기 주변잡음의 레벨과 미리 설정된 임계 레벨을 비교하고 상기 비교결과가 상기 임계 레벨 이상 경과하는지를 판단한다. 이때, 상기 주변잡음 레벨이 상기 임계 레벨 이상 경과하면, 상기 마이크 모드 제어부(281)에서는 제1 및 제2 마이크(250)(260)간 연결 패스를 제어한다.

상기 입력신호 비교부(285)는 상기 제어부(280)의 제어 하에 제1 마이크(250)로부터 입력되는 제1 입력신호와, 제2 마이크(260)를 통해 입력되는 제2 입력신호를 비교한다. 상기 제1 입력신호는 사용자의 음성신호와 주변잡음이 혼재된 신호를 포함하며, 제2 입력신호는 진동신호가 변환된 음성신호를 포함한다. 상기 입력신호 비교부(285)는 상기 주변잡음이 혼재되지 않은 제2 입력신호를 기준으로 하여 상기 제1 입력신호를 비교함이 바람직하다. 상기 입력신호 비교부(285)는 디지털 신호 프로세싱 기술에 의거하여 상기 제1 및 제2 입력신호를 비교하고, 특히 상기 제1 및 제2 입력신호에서 설정된 오차 범위 내의 유사한 주파수, 진폭 및 위상 등을 비교한다. 이때, 상기 입력신호 비교부(285)는 설정 방식에 따라 상기 패턴들 중 어느 하나의 유사한 패턴만을 비교하거나, 상기 모든 패턴들을 비교할 수 있다.

상기 입력신호 비교부(285)는 상기 제1 마이크(250)를 통해 입력되는 수신 감도(예컨대, 상기 제1 입력신호의 레벨)와 상기 제2 마이크(260)를 통해 입력되는 수신 감도(예컨대, 상기 제2 입력신호의 레벨)를 비교한다. 이때, 상기 제1 입력신 호의 레벨 및 제2 입력신호 레벨의 대소 여부에 따라 상기 마이크 모드 제어부(281)가 제1 또는 제2 마이크(250)(260)간 연결 패스를 변경한다. 이에 대한 설명은 후술하는 도 3 및 도 4를 참조한 설명 부분에서 설명되므로 여기서는 생략하기로 한다.

상기 출력신호 생성부(287)는 상기 비교 정보에 의거하여 제1 입력신호와 제2 입력신호에서 동일한 세기를 가지는 음성신호를 검출한다. 상기 출력신호 생성부(287)는 상기 검출하는 음성신호의 세기와 다른 세기를 가지는 나머지 신호(예컨대, 제1 입력신호에 혼재된 주변잡음)를 주변잡음으로 검출한다. 또한 상기 출력신호 생성부(287)는 상기 검출하는 음성신호와 주변잡음을 분리한다. 이러한 출력신호 생성부(287)는 디지털 신호 프로세싱 기술을 이용할 수 있다. 상기 출력신호 생성부(287)는 상기 입력신호 비교부(285)에서 제1 및 제2 입력신호의 비교정보에 의거하여 동일한 세기의 음성신호를 검출한다. 즉, 제2 마이크(260)의 입력신호와 제1 마이크(250)의 입력신호에서 주파수, 진폭 및 위상 등이 유사한 패턴의 신호를 검출하고, 이를 동일한 세기를 가지는 음성신호로 판단한다. 그러면 상기 제어부(280)는 상기 검출하는 음성신호를 소정 증폭한 후 상기 휴대단말기(100)로 전달하도록 제어한다.

상기 출력게인 조절부(289)는 상기 검출하는 주변잡음을 이용하여 출력부(220)의 오디오 게인을 조절한다. 상기 출력게인 조절부(289)는 상기 검출하는 주변잡음의 레벨에 따른 오디오 게인을 사전 설정된 주변잡음 레벨별 오디오 게인 매핑 테이블에 의거하여 판단하고, 상기 판단하는 오디오 게인으로 상기 출력 부(220)의 증폭기를 제어하여 상기 출력부(220)의 음량을 상기 주변잡음에 대응하여 최적의 음량으로 조절한다.

한편, 이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 블루투스 헤드셋(200)의 개략적인 구성에 대하여 살펴보았다. 하지만, 본 발명의 블루투스 헤드셋(200)이 상기한 구성에 한정되지는 않으며, 이는 설명의 편의를 위한 것임에 유의하여야 한다. 따라서 상기 블루투스 헤드셋(200)은 휴대단말기(100)로부터 전달된 데이터 등을 저장하고, 블루투스 헤드셋(200)의 블루투스 어드레스(BT_ADDR)와 헤드셋의 핀코드(PIN_CODE) 등을 저장하는 메모리부와, 상기 제1 및 제2 마이크(250)(260)를 통해 입력되는 아날로그 오디오 신호를 디지털 오디오 신호로 변환하고, 제어부(280)에서 출력되는 디지털 오디오 신호가 변환된 아날로그 오디오 신호를 출력부(220)를 통해 재생하기 위한 오디오부 및 상기 블루투스 헤드셋(200)과 휴대단말기(100)가 유선으로 연결되는 경우 이를 지원하기 위한 인터페이스부 등을 더 포함할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 블루투스 헤드셋의 개략적인 구성 및 그에 따른 동작에 대하여 살펴보았다. 다음으로 이하에서는 블루투스 헤드셋에서 마이크를 통해 유입되는 주변잡음을 제거하여 음성신호를 전송하는 방법, 주변잡음에 따른 출력 오디오 게인 제어 방법 및 주변잡음에 따른 듀얼 마이큰 간 연결 패스 설정 방법 에 대하여 살펴보기로 한다. 하지만, 본 발명이 하기에서 기술하는 내용에 한정되는 것은 아니므로, 하기의 실시 예에 의거하여 다양한 실시 예들에 적용할 수 있음에 유의하여야 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 블루투스 헤드셋에서 주변잡음 제거 및 오디오 게인 조절 방법을 도시한 도면이다. 특히, 상기 도 3에서는 본 발명의 블루투스 헤드셋이 듀얼 마이크 모드로 설정된 경우를 대표하여 설명하기로 한다.

상기 도 3을 참조하면, 먼저 제어부는 S301단계에서 통화가 시작되면 S303단계로 진행하여 제1 마이크의 입력신호(제1 입력신호)와 제2 마이크의 입력신호(제2 입력신호)를 비교한다. 상기 S301단계에서 상기 제어부는 상기 제1 마이크로부터 사용자의 음성신호와 주변잡음이 혼재되어 입력되는 제1 입력신호와, 상기 제2 마이크로부터 진동신호가 음성신호로 변환되어 입력되는 제2 입력신호를 비교한다.

다음으로, 상기 제어부는 상기 비교에 의거하여 S305단계에서 제1 및 제2 입력신호에서 동일한 세기를 가지는 신호를 검출하고 이를 음성신호로 판단하고 S307단계로 진행한다. 상기 S307단계에서 상기 제어부는 상기 판단하는 음성신호와 다른 세기를 가지는 신호를 검출하고 이를 상기 음성신호와 분리한다. 즉, 상기 제어부는 상기 다른 세기를 가지는 신호를 주변잡음으로 처리하고, 상기 음성신호와 상기 주변잡음을 분리한다.

상기 동일 세기의 음성신호 검출 및 주변잡음과의 분리 동작은 디지털 신호 프로세싱 기술에 의해 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 입력신호에서 주파수, 진폭 및 위상 등을 비교하고, 설정된 오차 범위 내에서 유사한 패턴을 가지는 신호를 추출한다. 이때, 상기 제어부는 설정 방식에 상기 패턴들 중 어느 하나의 패턴을 비교하거나, 상기 모든 패턴들을 비교할 수 있다. 상기 제어부는 상기 비교에 의거하여 설정된 오차 범위 내에 유사한 패턴을 검출할 시 이 를 동일한 세기를 가지는 음성신호로 판단한다. 또한 상기 음성신호와는 다른 세기를 가지는 신호를 검출하여 이를 주변잡음으로 판단한다.

상기 제1 및 제2 입력신호에서 동일한 세기를 가지는 음성신호는 실질적으로 주변잡음이 제거된 음성신호일 수 있다. 따라서 상기 제어부는 S309단계로 진행하여 상기 주변잡음이 제거된 음성신호를 통신 중인 휴대단말기로 전송한다.

또한 상기 제어부는 상기 검출하는 주변잡음에 따라 출력 오디오 게인을 제어할 수 있다. 즉, S311단계에 나타낸 바와 같이 상기 제어부는 상기 검출하는 주변잡음에 대응하는 오디오 게인을 사전 설정된 매핑 테이블로부터 추출하고, 이에 의거하여 출력부의 출력 오디오 게인을 제어한다. 이어서 상기 제어부는 S313단계에서 상기 오디오 게인에 따라 출력부의 출력 음량을 변경한다.

한편, 상기 S303단계 내지 S309단계 및 상기 S311단계 내지 S313단계는 반드시 상기한 순서에 의해 동작하는 것은 아님에 유의하여야 한다. 즉, 상기 음성신호 및 주변잡음을 검출하여 처리하는 과정과, 출력 오디오 게인을 조절하는 절차는 블루투스 헤드셋 동작 중에 적응적으로 수행할 수 있으며, 이러한 순서에 본 발명이 한정되지는 않는다.

다음으로, 상기 제어부는 상기한 동작 수행 중에 S315단계에 나타낸 바와 같이 통화 종료 여부를 판단한다. 상기 S315단계에서 통화 종료가 감지되면 상기 제어부는 S317단계로 진행하여 상기 통화를 종료한다. 이때, 상기 S317단계에서 상기 제어부는 통화 종료 시 상기와 같이 수행하는 비교 동작, 음성신호 추출 동작 및 오디오 게인 제어 동작 등을 종료함이 바람직하다.

상기 동작들에 대한 예를 살펴보면, 먼저 제1 마이크의 제1 입력신호는 사용자가 전달하고자 하는 음성신호뿐만 아니라 환경에 따라 매우 큰 주변잡음이 포함된다. 반면에, 상기 제2 마이크로부터 입력되는 제2 입력신호는 주변잡음이 유입되지 않거나 주변잡음이 유입되더라도 그 양이 극히 미약하게 포함된다.

따라서 상기 제어부는 제1 및 제2 마이크들의 제1 및 제2 입력신호를 비교하고, 이에 의거하여 상기 제1 입력신호에서 상기 제2 입력신호와 동일한 세기를 가지는 신호를 추출할 수 있다. 이후, 상기 제어부는 상기 추출하는 신호를 음성신호로 검출하고, 상기 검출하는 음성신호와 주변잡음을 분리한다. 상기 제어부는 상기 주변잡음이 분리된 상기 음성신호를 출력하도록 제어한다. 이를 통해, 실질적으로 주변잡음이 제거된 형태의 순수 음성신호만을 전달하는 결과가 된다. 따라서 상기 휴대단말기에서는 주변잡음이 제거된 음성신호를 블루투스 통신을 통해 수신하고, 상기 수신하는 음성신호를 일반적인 무선통신 방식에 따라 현재 무선통신 중인 상대방 휴대단말기로 송신한다. 이를 통해 주변잡음이 혼재되지 않은 음성신호 전달로 인하여 보다 명료한 통화가 가능하다.

또한 상기 제어부는 상기 주변잡음에 의거하여 출력부의 오디오 게인을 조절한다. 상기 제어부는 상기 주변잡음의 레벨을 판단하고 상기 주변잡음 레벨에 따른 오디오 게인을 사전 설정된 매핑 테이블로부터 추출한다. 이후, 상기 제어부는 상기 추출하는 오디오 게인으로 출력부의 음량을 제어한다. 따라서 본 발명에 따르면 주변잡음에 따라 출력부(예컨대, 리시버 또는 스피커)의 오디오 게인이 자동 조절됨에 따라 어떠한 환경에서 통화를 수행하더라도 최상의 통화음을 유지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 블루투스 헤드셋에서 주변잡음에 따른 마이크 전환 방법 및 오디오 게인 조절 방법을 도시한 도면이다. 특히, 상기 도 4에서는 본 발명의 블루투스 헤드셋이 싱글 마이크 모드로 설정된 경우를 대표하여 설명하기로 한다.

상기 도 4를 참조하면, 먼저 S401단계에서 휴대단말기가 임의의 다른 휴대단말기와 호 연결을 통해 통화가 시작되면, 상기 블루투스 헤드셋의 제어부는 S403단계에서 일반 마이크를 통해 주변잡음을 측정한다. 상기 S403단계에서 상기 제어부는 설정 방식에 따라 초기에는 일반 마이크로만 동작할 수 있다. 따라서 상기 통화 시작 시 상기 일반 마이크를 통해 입력되는 음성신호를 상기 휴대말기로 전송함과 아울러, 상기 일반 마이크로부터 유입되는 주변잡음을 검출하여 이를 측정한다.

다음으로, 상기 제어부는 S405단계에서와 같이 상기 측정하는 주변잡음과 미리 설정된 임계값을 비교한다. 상기 S405단계에서의 비교결과 상기 주변잡음이 일정레벨 이상 경과하면, 즉 상기 주변잡음이 상기 임계값보다 크거나 같으면 상기 제어부는 S407단계로 진행하여 일반 마이크에서 골전도 마이크로 음성신호 송신 패스를 변경하고, S409단계에서 상기 골전도 마이크에 의하여 음성신호를 전달한다.

상기 S405단계에서의 비교결과 상기 주변잡음이 일정레벨 미만이면, 즉 상기 주변잡음이 상기 임계값보다 작으면 상기 제어부 S411단계로 진행하여 일반 마이크와 골전도 마이크 각각의 수신감도를 측정한다. 이때, 상기 S411단계에서 상기 제어부는 상술한 바와 같이 상기 일반 마이크와 골전도 마이크의 각 입력신호들을 비교하여 음성신호를 추출하고, 이에 의거하여 주변잡음을 분리하는 동작을 수행할 수 있다.

다음으로, 상기 제어부는 S413단계에서 상기 측정하는 일반 마이크와 상기 골전도 마이크의 수신감도를 판단한다. 상기 S413단계에서의 판단결과 상기 골전도 마이크의 수신감도가 상기 일반 마이크의 수신감도보다 크거나 같은 경우 상기 제어부는 상기 S407단계로 진행하여 일반 마이크에서 골전도 마이크로 송신 패스를 변경한다. 상기 S413단계에서의 판단결과 상기 골전도 마이크의 수신감도가 상기 일반 마이크의 수신감도보다 작으면 상기 제어부는 S415단계로 진행하여 일반 마이크에 의하여 음성신호를 전달한다. 상기 S415단계에서 일반 마이크에 의한 음성신호 전달 시 상기 제어부는 상기 음성신호 송신 패스를 상기 일반 마이크로 연결함으로써 일반 마이크에 의한 음성신호만을 전달할 수 있다. 이러한 경우 상기 골전도 마이크에 인가되는 전원을 오프할 수도 있음은 물론이다.

또한 상기 제어부는 상기와 같은 절차 수행 중에, 상기에서 측정하는 주변잡음을 이용하여 오디오 게인을 제어할 수 있다. 즉, S417단계에 나타낸 바와 같이 상기 제어부는 상기 측정하는 주변잡음에 대응하는 오디오 게인을 사전 설정된 매핑 테이블로부터 추출하고, 이에 의거하여 출력부의 출력 오디오 게인을 제어한다. 이어서 상기 제어부는 S419단계로 진행하여 상기 오디오 게인에 따라 출력부의 출력 음량을 변경한다.

다음으로, 상기 제어부는 상기와 같은 절차 수행 중에 S421단계에서 통화 종료 여부를 판단하고, 상기 통화가 종료될 시 상기 제어부는 S423단계로 진행하여 상기 통화 종료, 주변잡음 측정 및 마이크 전환 동작 등을 종료한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에서 제안하는 헤드셋에서 송수신 음성신호 처리 장치 및 방법에 따르면, 헤드셋에서 음성신호와 함께 유입되는 주변잡음을 효율적으로 제거할 수 있다. 이를 통해 헤드셋을 이용하여 사용자가 전달하고자 하는 음성신호만을 휴대단말기로 전달함으로써, 상기 휴대단말기와 무선 통신 중인 상대방 휴대단말기와 통화 품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 이는 또한 헤드셋을 이용한 통화 시 사용자의 음성 외에 유입되는 주변 잡음을 사전에 제거함으로써, 심한 소음 속에서도 보다 명료한 통화가 가능하도록 한다.

또한 헤드셋의 마이크를 통해 유입되는 음성신호와 주변잡음을 분리하고, 상기 주변잡음의 크기에 따라 출력 오디오 게인 값을 제어함으로써, 통화 중에도 주변 소음 변화에 따라 적응적으로 헤드셋의 출력 음량을 제어할 수 있다. 따라서 주변 소음이 심한 환경에서도 최적의 통화음을 제공할 수 있다. 이를 통해 사용자가 어떠한 주변 소음 환경에 있더라도 자신과 상대방과의 보다 명료한 통화를 수행할 수 있다.

또한 주변 소음이 심한 잡음 환경에서는 골전도 마이크를 사용하여 주변잡음이 감쇠되는 장점을 최대한 활용하고, 주변 소음이 적은 일반 환경에서는 일반 마이크를 사용하여 고음질의 마이크로 사용함에 따라, 보다 편리하게 통화를 수행할 수 있다. 즉, 측정된 주변잡음 레벨에 따라 일반 마이크와 골전도 마이크의 음성신호 송신 패스를 적응적으로 변경함으로써, 최적의 음색/음질을 제공함과 아울러 사용자의 편리성을 증대시킬 수 있다.

Claims (42)

  1. 헤드셋에서 음성신호 출력 방법에 있어서,
    제1 및 제2 마이크로부터 제1 및 제2 입력신호를 수신하는 과정과,
    상기 수신하는 제1 및 제2 입력신호를 비교하는 과정과,
    상기 제1 및 제2 입력신호에서 동일한 세기의 음성신호를 추출하는 과정과,
    상기 제1 및 제2 입력신호에서 상기 추출하는 음성신호와 다른 세기를 가지는 신호를 분리하는 과정과,
    상기 추출하는 음성신호를 상기 헤드셋과 통신 중인 휴대단말기로 전송하고, 상기 분리하는 신호의 레벨에 따라 출력 오디오 게인을 제어하는 과정을 포함하는 헤드셋에서 음성신호 출력 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 음성신호를 추출하는 과정은,
    상기 제1 및 제2 입력신호에서 유사한 패턴을 비교하는 과정과,
    상기 유사한 패턴의 비교에 의거하여 유사 패턴을 가지는 신호를 검출하는 과정과,
    상기 유사 패턴을 가지는 신호 검출 시 상기 신호를 음성신호로 처리하는 과정을 포함하는 헤드셋에서 음성신호 출력 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 패턴 비교는 신호의 주파수, 진폭 및 위상 중 어느 하나 이상을 비교하는 것을 특징으로 하는 헤드셋에서 음성신호 출력 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 출력 오디오 게인을 제어하는 과정은,
    주변잡음 레벨별 오디오 게인이 사전 설정된 매핑 테이블에서 상기 신호 레벨에 따른 오디오 게인을 판단하는 과정과,
    상기 판단하는 오디오 게인에 의거하여 상기 출력 오디오 게인을 제어하는 과정을 포함하는 헤드셋에서 음성신호 출력 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 입력신호는 사용자의 입력 음성신호와, 상기 음성신호와 함께 유입되는 잡음신호를 포함하는 헤드셋에서 음성신호 출력 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제2 입력신호는 진동신호가 변환된 음성신호를 포함하는 헤드셋에서 음성신호 출력 방법.
  8. 헤드셋에서 음성신호 출력 방법에 있어서,
    제1 마이크의 입력신호로부터 주변잡음을 측정하는 과정과,
    상기 주변잡음이 미리 설정된 임계 레벨 이상 경과 시 상기 제1 마이크에서 제2 마이크로 음성신호 송신 패스를 변경하는 과정과,
    상기 주변잡음이 상기 미리 설정된 임계 레벨 미만일 시 제1 마이크 및 제2 마이크의 입력신호 크기를 비교하는 과정과,
    상기 비교결과에 상응하여 해당 마이크로의 송신 패스를 제어하는 과정을 포함하는 헤드셋에서 음성신호 출력 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 측정하는 주변잡음의 크기에 따라 적응적으로 출력 오디오 게인을 제어하는 과정을 포함하는 헤드셋에서 음성신호 출력 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    주변잡음 레벨별 오디오 게인이 사전 설정된 매핑 테이블로부터 상기 주변잡음에 대응하는 오디오 게인을 검출하는 과정과,
    상기 검출하는 오디오 게인에 의거하여 상기 출력 오디오 게인을 제어하는 과정을 포함하는 헤드셋에서 음성신호 출력 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 마이크의 송신 패스 변경 시, 송신 패스가 설정되는 해당 마이크에 의거하여 음성신호를 입력받는 과정을 더 포함하는 헤드셋에서 음성신호 출력 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 마이크로 입력되는 음성신호를 휴대단말기로 전송하고, 상기 제1 또는 제2 마이크로 상기 음성신호로 혼재되어 입력되는 주변잡음을 검출하는 과정을 포함하는 헤드셋에서 음성신호 출력 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제1 마이크의 입력신호는 사용자의 입력 음성신호와, 상기 음성신호와 함께 유입되는 잡음신호를 포함하는 헤드셋에서 음성신호 출력 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제2 마이크의 입력신호는 진동신호가 변환된 음성신호를 포함하는 헤드셋에서 음성신호 출력 방법.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 상기 제1 및 제2 마이크 중 어느 하나 이상의 마이크를 통해 입력되는 음성신호를 휴대단말기로 전송하는 과정을 더 포함하는 헤드셋에서 음성신호 출력 방법.
  16. 헤드셋에 있어서,
    사용자의 음성신호와 잡음신호를 입력받는 제1 마이크와,
    사용자의 음성 이벤트에 따라 발생하는 진동신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 제2 마이크와,
    상기 제1 마이크의 제1 입력신호와 상기 제2 마이크의 제2 입력신호를 비교하여 동일한 세기를 가지는 음성신호를 추출하여 통신 중인 휴대단말기로 전송하고, 상기 추출하는 음성신호의 세기와 다른 세기를 가지는 신호를 잡음신호로 분리하고, 상기 잡음신호에 의거하여 상기 헤드셋의 출력 음량을 제어하고, 상기 잡음신호에 의거하여 상기 제1 및 제2 마이크간 음성신호 송신 패스를 제어하는 제어부를 포함하는 헤드셋.
  17. 삭제
  18. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 및 제2 입력신호에서 유사 패턴을 가지는 신호를 검출하고, 상기 유사 패턴을 가지는 신호 검출 시 상기 신호를 음성신호로 추출하는 것을 특징으로 하는 헤드셋.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 및 제2 입력신호에서 주파수, 진폭 및 위상 중 어느 하나 이상을 비교하여 상기 유사 패턴 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 헤드 셋.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 잡음신호에 의거하여 헤드셋의 출력 오디오 게인을 적응적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 헤드셋.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는 잡음신호 레벨별 오디오 게인이 사전 설정된 매핑 테이블에 의거하여 상기 잡음신호에 대한 오디오 게인을 추출하고, 상기 추출하는 오디오 게인으로 상기 헤드셋의 출력 오디오 게인을 제어하는 것을 특징으로 하는 헤드셋.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는 싱글 마이크 모드 시 상기 제1 마이크로부터 잡음신호를 측정하고, 상기 잡음신호가 미리 설정된 임계 레벨 이상 경과 시 상기 제1 마이크에서 제2 마이크로 음성신호 송신 패스를 변경 제어하는 것을 특징으로 하는 헤드셋.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제1 마이크는 잡음신호 측정을 위한 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드셋.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는 듀얼 마이크 모드 시 상기 제1 및 제2 마이크의 입력신호를 비교하고, 상기 비교결과에 상응하여 해당 마이크로 음성신호 송신 패스를 변경 제어하는 것을 특징으로 하는 헤드셋.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 및 제2 마이크의 수신감도를 비교하고, 상기 수신감도가 큰 마이크로 음성신호 송신 패스를 변경 제어하는 것을 특징으로 하는 헤드셋.
  26. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 및 제2 마이크 간 음성신호 송신 패스를 제어하는 마이크 모드 제어부와,
    상기 제1 마이크를 통해 주기적으로 잡음신호를 검출하는 잡음 검출부와,
    상기 제1 마이크의 제1 입력신호와, 상기 제2 마이크의 제2 입력신호를 비교하는 입력신호 비교부와,
    상기 비교에 의거하여 제1 입력신호와 제2 입력신호에서 동일한 세기의 음성신호로 검출하고, 상기 음성신호의 세기와 다른 세기를 가지는 신호를 잡음신호로 분리하는 출력신호 생성부와,
    상기 잡음신호를 이용하여 출력 오디오 게인을 적응적으로 제어하는 출력게인 조절부를 더 포함하는 헤드셋.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 입력신호 비교부는 잡음신호가 혼재되지 않은 제2 입력신호를 기준으로 상기 제1 입력신호를 비교하는 것을 더 포함하는 헤드셋.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 입력신호 비교부는 상기 잡음신호의 레벨과 미리 설정된 임계 레벨을 비교하여, 상기 잡음신호 레벨이 상기 임계 레벨 이상 경과하는지 판단하는 것을 특징으로 하는 헤드셋.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 잡음신호 레벨이 상기 임계 레벨 이상 경과할 시 상기 마이크 모드 제어부가 상기 제1 및 제2 마이크 간 음성신호 송신 패스를 변경 제어하는 것을 특징으로 하는 헤드셋.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 입력신호 비교부는 디지털 신호 프로세싱 기술에 의거하여 상기 제1 및 제2 입력신호에서 주파수, 진폭 및 위상 중 어느 하나 이상의 패턴을 비교하는 것을 특징으로 하는 헤드셋.
  31. 제26항에 있어서,
    상기 입력신호 비교부는 상기 제1 마이크의 수신감도와 상기 제2 마이크의 수신감도를 비교하고, 상기 마이크 모드 제어부가 상기 제1 및 제2 마이크의 수신감도에 대응하여 음성신호 송신 패스를 변경을 제어하는 것을 특징으로 하는 헤드셋.
  32. 제26항에 있어서,
    상기 출력신호 생성부는 상기 제1 및 제2 입력신호 비교정보에 의거하여 설정된 오차 범위 내의 유사한 주파수, 진폭 및 위상 중 어느 하나 이상의 유사 패턴의 신호를 검출하여 음성신호로 처리하고, 상기 음성신호와 다른 세기의 신호를 잡음신호로 처리하는 것을 특징으로 하는 헤드셋.
  33. 제26항에 있어서,
    상기 잡음 검출부는 상기 제1 마이크의 잡음 검출을 위한 센서의 측정값으로부터 잡음신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 헤드셋.
  34. 제26항에 있어서,
    상기 출력게인 조절부는 상기 검출하는 잡음신호에 따른 오디오 게인을 잡음신호 레벨별 오디오 게인이 사전 설정된 매핑 테이블에 의거하여 검출하고, 상기 검출하는 오디오 게인으로 상기 헤드셋의 출력 오디오 게인을 제어하는 것을 특징으로 하는 헤드셋.
  35. 제16항에 있어서,
    상기 제1 입력신호는 사용자의 음성신호와 주변잡음이 혼재된 신호를 포함하며, 제2 입력신호는 진동신호가 변환된 음성신호를 포함하는 헤드셋.
  36. 제16항에 있어서,
    상기 제2 마이크는 골전도형 마이크를 포함하는 헤드셋.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 골전도형 마이크는 사용자의 음성으로 인한 진동을 감지하여 음성신호로 변환하는 골전도 센서를 포함하는 헤드셋.
  38. 제16항에 있어서, 상기 헤드셋은,
    상기 제1 마이크 및 제2 마이크의 패스 설정 제어에 따라 상기 제1 및 제2 마이크와의 연결 패스를 제어하는 스위칭부를 더 포함하는 헤드셋.
  39. 제16항에 있어서, 상기 헤드셋은,
    안테나를 통해 다른 블루투스 장치와 블루투스 프로토콜에 따라 블루투스 통신을 수행하는 무선통신부를 더 포함하는 헤드셋.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 무선통신부를 통해 휴대단말기로부터 수신하는 음성신호를 가청음으로 전환하여 출력하는 출력부를 더 포함하는 헤드셋.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 출력부는 골전도형 스피커를 더 포함하는 헤드셋.
  42. 제16항에 있어서, 상기 헤드셋은,
    상기 헤드셋의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 입력부를 더 포함하는 헤드셋.
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