KR101263717B1 - 음향을 이용한 데이터 통신 장치 및 방법 - Google Patents

음향을 이용한 데이터 통신 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101263717B1
KR101263717B1 KR1020110075954A KR20110075954A KR101263717B1 KR 101263717 B1 KR101263717 B1 KR 101263717B1 KR 1020110075954 A KR1020110075954 A KR 1020110075954A KR 20110075954 A KR20110075954 A KR 20110075954A KR 101263717 B1 KR101263717 B1 KR 101263717B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
sound
digital
synthesized
frequencies
Prior art date
Application number
KR1020110075954A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130014086A (ko
Inventor
안광석
Original Assignee
안광석
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 안광석 filed Critical 안광석
Priority to KR1020110075954A priority Critical patent/KR101263717B1/ko
Publication of KR20130014086A publication Critical patent/KR20130014086A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101263717B1 publication Critical patent/KR101263717B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • H04L27/14—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B11/00—Transmission systems employing sonic, ultrasonic or infrasonic waves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)

Abstract

본 발명은 컴퓨터 등 전자장치에서 읽을 수 있는 문자, 숫자, 기호, 그림, 동영상, 또는 이들을 포함하는 문서나 파일 등의 디지털 데이터를 음향으로 변조하여 전송하고, 음향을 수신하면 복조하여 해당 디지털 데이터를 생성함으로써, 음향을 통해 디지털 데이터 통신이 가능하도록 한 음향을 이용한 데이터 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

음향을 이용한 데이터 통신 장치 및 방법{Data Communication Apparatus and Method using Audio}
본 발명은 데이터 통신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 컴퓨터 등 전자장치에서 읽을 수 있는 문자, 숫자, 기호, 그림, 동영상, 또는 이들을 포함하는 문서나 파일 등의 디지털 데이터를 음향으로 변조하여 전송하고, 음향을 수신하면 복조하여 해당 디지털 데이터를 생성함으로써, 음향을 통해 디지털 데이터 통신이 가능하도록 한 음향을 이용한 데이터 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 데이터(문자, 숫자, 기호 등)를 시리얼 통신을 이용해 가까운 전자장치 간에 송수신할 수 있고, 이외에도 이동통신, 인터넷 등 다양한 통신 방법을 이용해 전자메일, 문자메시지 서비스 등으로 또는 문서나 파일에 포함하여 데이터를 송수신할 수 있다.
음향을 이용하여 데이터를 송수신하는 방법으로서는, 모스 부호가 사용되고 있으나, 이는 길고 짧은 음향들의 조합을 이용해 한글, 영어, 숫자 등 약속된 데이터를 송수신하는 기법으로서, 간단한 문자, 숫자를 송수신할 수 있을 뿐 기호, 그림, 동영상, 또는 이들을 포함하는 문서나 파일 등의 디지털 데이터를 자유롭게 송수신 하는데 이용하기 어려우며 전송 속도가 1char/sec로서 매우 느리다.
또한, 기존에 음성을 인식하여 해당 음성에 맞는 문자, 숫자 등의 데이터로 변환이 가능한 장치가 휴대폰, 전화 ARS(자동응답서비스) 등에서 이용되고 있다. 이들은 음성을 인식하여 전화를 걸거나 메뉴 찾기 등이 가능하도록 하고, 또는 데이터베이스에서 그 음성에 맞는 전화번호나 사람의 이름을 찾는 정도로 이용되고 있으나, 이는 음성의 인식과는 관련되어 있으나, 디지털 데이터를 음성을 통해 다른 장치로 전송하는 것과는 관련이 없다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 빠른 속도로 음향을 통해 컴퓨터 등 전자장치에서 읽을 수 있는 문자, 숫자, 기호, 그림, 동영상, 또는 이들을 포함하는 문서나 파일 등의 디지털 데이터를 송수신할 수 있는 음향을 이용한 데이터 통신 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
이를 위해, 디지털 데이터를 각 코드에 맞는 2중의 주파수 합성된 음향으로 변조하여 전송할 수 있으며, 음향을 수신하면 각 시간별 주파수 특성에 맞는 코드로 복조하여 해당 디지털 데이터를 생성할 수 있도록 한다.
먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른, 음향을 이용한 데이터 통신 장치(송신)는, 복수의 합성 음향 각각에 대하여, 복수의 주파수의 음향을 합성한 상기 합성 음향에 대응되는 디지털 코드값을 포함하는 음향-디지털 코드표를 저장하는 메모리; 입력 디지털 데이터를 단위 데이터씩 상기 음향-디지털 코드표 상의 디지털 코드값을 기초로 복수 주파수의 합성 성분에 대응되는 복수 디지털 값으로 변조하여 변조된 디지털 데이터를 생성하는 변조부; 및 상기 변조된 디지털 데이터에 따라 상기 복수의 주파수의 합성 음향에 대응되는 각 단위 데이터에 대한 아날로그 신호를 생성하는 DAC를 포함하고, 상기 입력 디지털 데이터를 상기 아날로그 신호에 의한 음향으로 송출하기 위한 것을 특징으로 한다.
상기 음향-디지털 코드표는, 2 주파수의 음향을 합성한 16가지 합성 음향에 대한 디지털 코드값들을 포함한다. 상기 음향-디지털 코드표의 디지털 코드값들의 2개 이상씩을 묶어 원본 데이터의 단위 자료와 대응시켜 활용할 수 있다. 상기 변조부는 상기 입력 디지털 데이터를 단위 데이터 4비트씩 상기 디지털 코드값으로 변조할 수 있다.
상기 DAC는 상기 변조된 디지털 데이터에 대한 아날로그 신호의 앞에 시작 신호와 동기화 신호를 포함시키고, 그 뒤에 종료 신호를 포함시킨 아날로그 신호를 생성하며, 상기 시작 신호, 상기 동기화 신호 및 상기 종료 신호는, 상기 디지털 코드값에 대응되는 주파수들의 합성과 구분되는 별도의 합성 음향에 대응되는 아날로그 신호일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일면에 따른, 음향을 이용한 데이터 통신 장치(수신)는, 복수의 합성 음향 각각에 대하여, 복수의 주파수의 음향을 합성한 상기 합성 음향에 대응되는 디지털 코드값을 포함하는 음향-디지털 코드표를 저장하는 메모리; 복수의 주파수의 음향을 합성한 음향에 대한 아날로그 신호를 수신하여 디지털 데이터로 변환하는 ADC; 변환된 상기 디지털 데이터를 필터링하여 복수의 주파수의 합성 성분을 추출하는 필터(예, FFT이용); 및 상기 복수의 주파수의 합성 성분에 대응되는 상기 음향-디지털 코드표 상의 디지털 코드값으로 복조하는 복조부를 포함하고, 수신하는 음향에 대한 디지털 데이터를 생성하기 위한 것을 특징으로 한다.
상기 ADC는, 상기 아날로그 신호를 샘플링하여 해당 디지털값을 저장하는 버퍼를 포함하고, 구분된 합성 음향의 신호로 이루어진 시작 신호, 동기화 신호, 데이터 신호, 및 종료 신호를 포함하는 상기 아날로그 신호에서 상기 동기화 신호에 따라 동기하여 상기 데이터 신호의 단위 시간별 각 단위 데이터를 상기 버퍼에 저장하며, 상기 복조부는 상기 각 단위 데이터에 대한 상기 디지털 코드값을 생성할 수 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 일면에 따른 음향을 이용한 데이터 통신 방법은, 복수의 합성 음향 각각에 대하여, 복수의 주파수의 음향을 합성한 상기 합성 음향에 대응되는 디지털 코드값을 포함하는 음향-디지털 코드표를 메모리에 유지하는 단계; 입력 디지털 데이터를 단위 데이터씩 상기 음향-디지털 코드표 상의 디지털 코드값을 기초로 복수 주파수의 합성 성분에 대응되는 복수 디지털 값으로 변조하여 변조된 디지털 데이터를 생성하고, 상기 변조된 디지털 데이터에 따라 상기 복수의 주파수의 합성 음향에 대응되는 각 단위 데이터에 대한 아날로그 신호를 생성하는, 음향 송신을 위한 단계; 및 복수의 주파수의 음향을 합성한 음향에 대한 아날로그 신호를 수신하여 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 상기 디지털 데이터를 필터링하여 복수의 주파수의 합성 성분을 추출하며, 상기 복수의 주파수의 합성 성분에 대응되는 상기 음향-디지털 코드표 상의 디지털 코드값으로 복조하는, 음향 수신을 위한 단계를 포함하고, 디지털 데이터를 음향으로 송출하고, 수신하는 음향에 대한 디지털 데이터를 생성하기 위한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 음향을 이용한 데이터 통신 장치 및 방법에 따르면, 빠른 속도로 음향을 통해 컴퓨터 등 전자장치에서 읽을 수 있는 문자, 숫자, 기호, 그림, 동영상, 또는 이들을 포함하는 문서나 파일 등의 디지털 데이터를 송수신할 수 있다.
또한, 이를 이용해 디지털 데이터를 각 코드에 맞는 2중의 주파수 합성된 음향으로 변조하여 전송할 수 있으며, 음향을 수신하면 각 시간별 주파수 특성에 맞는 코드로 복조하여 해당 디지털 데이터를 생성함으로써, 모스부호의 대체가 가능하며, 휴대폰의 스피커를 이용한 데이터 통신이 가능하며, TV, 라디오 등 음향 신호를 포함해 전송하는 통신 방법을 이용해 데이터 통신이 가능하고, 이외에도 스피커의 음향을 이용하는 모든 전자장치에 적용하여 데이터 통신이 가능하게 할 수 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 음향을 이용한 데이터 통신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 통신 장치의 데이터 송신 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 송수신 되는 신호의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 변복조에 이용되는 코드표의 각 4비트 단위 데이터의 주파수 스펙트럼의 예시이다.
도 5는 변복조에 이용되는 코드표에 기초한 ASCII 코드화를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 통신 장치의 데이터 수신 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 데이터 수신시의 동기화와 버퍼링을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 음향을 이용한 데이터 통신 장치(100)를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 음향을 이용한 데이터 통신 장치(100)는, 수신부(110), 송신부(120), 인터페이스(130), 데이터 입출력 장치(140), 및 음향-디지털 코드표 메모리(150)를 포함한다.
데이터 입출력 장치(140)는 컴퓨터나 전용 단말 장치 등으로서, 송신할 데이터를 입력하고 수신되는 데이터를 디스플레이 화면 등으로 출력하기 위한 장치이다. 데이터 입출력 장치(140)는 송신할 원본 데이터를 소정 디지털 데이터로 인코딩하여 인터페이스(130)를 통해 송신부(120)로 전달할 수 있으며, 수신부(110)를 통해 수신되는 디지털 데이터는 인터페이스(130)를 통해 데이터 입출력 장치(140)로 전달되어 데이터 입출력 장치(140)가 상기 인코딩의 역과정으로 디코딩하여 디스플레이 수단을 통해 화면에 디스플레이 할 수 있다.
사용자는 데이터 입출력 장치(140)에서 실행되는 소정 어플레케이션을 통해 문자, 숫자, 기호 등을 송신할 원본 데이터로 입력할 수 있으며, 경우에 따라서는 그림, 동영상 등의 파일이나, 또는 문자, 숫자, 기호, 그림, 동영상 등이 포함된 문서나 파일 등의 형태로 송신할 원본 데이터를 입력할 수도 있다. 이와 같은 원본 데이터는 어플레케이션을 통해 소정 프로토콜에 따른 디지털 데이터로 인코딩될 수 있으며, 인터페이스(130)를 통해 송신부(120)로 전달될 수 있다.
인터페이스(130)는 데이터 입출력 장치(140)와 수신부(110)/송신부(120) 사이의 데이터 전달을 위한 수단으로서, 예를 들어, RS 232 등 시리얼 통신 인터페이스, 시리얼 포트나 USB(Universal Serial Bus) 포트 등을 포함할 수 있다.
메모리(150)는 ROM, RAM, FLASH 메모리 등 다양한 형태의 저장 장치일 수 있으며, 본 발명의 음향-디지털 코드표를 저장한다. 음향-디지털 코드표는 복수의 합성 음향 각각에 대하여, 복수의 주파수의 음향을 합성한 합성 음향에 대응되는 디지털 코드값을 포함한다. 예를 들어, 도 1과 같이, 음향-디지털 코드표는 2 주파수의 음향을 합성한 16가지 합성 음향에 대한 디지털 코드값들을 포함하는 것으로 예를 들어 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 경우에 따라서는 3,4,5..가지의 주파수의 음향을 합성한 더 많은 가지수의 합성 음향에 대한 디지털 코드값들이 포함된 코드표가 사용될 수도 있다.
예를 들어, 도 1과 같이, 중심 주파수 587Hz와 1108Hz의 음향을 합성한 합성 음향에 대한 디지털 코드값은 헥사 코드화 된 '0', 중심 주파수 932Hz와 1568Hz의 음향을 합성한 합성 음향에 대한 디지털 코드값은 헥사 코드화 된 'F'일 수 있다. 이와 같은 방법으로, 도 1과 같이, 좌측의 4가지 주파수와 상측의 4가지 주파수의 음향을 합성한 16가지 합성 음향에 대한 디지털 코드값들 0~F가 정의될 수 있다. 이와 같은 16가지 디지털 코드값들을 2개 이상씩 묶어 각각을 소정 문자, 숫자, 기호 등의 원본 데이터의 단위 자료에 대응시키는 방식으로 모든 디지털 데이터를 변복조하는 데 이용할 수 있다. 예를 들어, 16가지 디지털 코드값들을 2개씩 묶어 ASCII 코드와 같이 256가지 단위 자료에 대한 디지털 값으로 활용될 수 있다. 예를 들어, 헥사 코드 '4E'를 영어 'N'에, 헥사 코드 '6E'를 'n'에 대응시키는 것 등이다.
이외에도, 신호의 송수신 처리 시의 시작 신호/종료 신호(SB: Stand By)로 이용하기 위해 493Hz와 1568Hz의 음향을 합성한 합성 음향의 아날로그 신호가 이용되며, 동기화 신호로 이용하기 위해 Low Signal(L) 영역과 High Signal(H) 영역의 주파수 합성 영역이 이용된다. 예를 들어, 하기 도 3에 대하여 기술하는 바와 같이, 동기화 신호는 High Signal(H) 영역의 두 주파수의 음향을 합성한 합성 음향의 아날로그 신호와 Low Signal(L) 영역의 두 주파수의 음향을 합성한 합성 음향의 아날로그 신호를 이용하여, HLH로 형태로 이루어진다.
디지털 데이터를 음향으로 송출하기 위한 송신부(120)는, 변조부(121), DAC(Digital-Analog Converter)(122), 증폭회로(123), 및 스피커(124)를 포함하여, 데이터 입출력 장치(140)로부터의 입력 디지털 데이터를 단위 데이터씩 메모리(150)의 음향-디지털 코드표 상의 디지털 코드값을 기초로 복수 주파수(예를 들어, 2주파수)의 합성 성분에 대응되는 복수 디지털 값으로 변조하여 변조된 디지털 데이터를 생성하고, 변조된 디지털 데이터의 각 단위 데이터에 대한 위와 같은 2 주파수의 합성 음향에 대응되는 아날로그 신호를 생성하여, 음향으로 송신한다.
수신하는 음향에 대한 디지털 데이터를 생성하기 위한 수신부(110)는, 마이크로폰(이하 마이크로 약칭함)(111), 증폭회로(112), ADC(Analog- Digital Converter)(113), 디지털필터(114), 및 복조부(115)를 포함하여, 위와 같이 2가지 주파수의 음향을 합성한 음향에 대한 아날로그 신호를 수신하여 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 데이터를 필터링하여 복수의 주파수의 합성 성분을 추출하며, 복수 주파수(예를 들어, 2주파수)의 합성 성분에 대응되는 메모리(150)의 음향-디지털 코드표 상의 디지털 코드값으로 복조하여, 수신한 음향에 대응되는 디지털 데이터를 생성할 수 있다.
이하 이와 같은 수신부(110)와 송신부(120)의 동작에 대하여 도 2내지 도 7을 참조하여 좀 더 자세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 통신 장치(100)의 송신부(120)에서 데이터 송신 과정을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 사용자는 데이터 입출력 장치(140)에서 소정 어플레케이션을 통해 송신할 원본 데이터(예를 들어, 문자, 숫자, 기호, 그림, 동영상 등이나, 또는 문자, 숫자, 기호, 그림, 동영상 등이 포함된 문서나 파일 등)를 입력하며, 이에 따라 데이터 입출력 장치(140)는 사용자 입력의 원본 데이터를 ASCII 코드 등에 기초한 디지털 데이터로 인코딩하여 인터페이스(130)를 통해 송신부(120)로 전달할 수 있다(S10).
이와 같이 인터페이스(130)를 통해 데이터 입출력 장치(140)로부터 입력되는 디지털 데이터를 수신하는 변조부(121)는, 단위 데이터씩 메모리(150)의 음향-디지털 코드표 상의 디지털 코드값(예를 들어, 4비트씩)을 기초로 복수 주파수(예를 들어, 2주파수)의 합성 성분에 대응되는 복수 디지털 값으로 변조하여 변조된 디지털 데이터를 생성한다(S11).
예를 들어, 변조부(121)는 '0000', '0001'..와 같이 수신되는 디지털 데이터의 4비트씩 음향-디지털 코드표를 기초로 복수 주파수(예를 들어, 2주파수)의 합성 성분에 대응되는 디지털 값으로 변조할 수 있다. 즉, '0000'은 중심 주파수 587Hz와 1108Hz의 음향을 합성한 합성 음향에 대한 디지털 코드값이고, 이는 중심 주파수 587Hz에 대응되는 디지털값과 중심 주파수1108Hz에 대응되는 디지털값으로 변조될 수 있다.
DAC(122)는 변조된 디지털 데이터에 대한 위와 같은 2 주파수의 합성 음향에 대응되는 아날로그 신호를 생성한다(S12). 예를 들어, 위와 같은 입력 디지털 데이터 '0000'에 대하여, 587Hz에 대응되는 디지털값에 따른 587Hz의 음향과 1108Hz에 대응되는 디지털값에 따른 1108Hz의 음향의 합성 음향에 대응되는 아날로그 신호를 생성할 수 있다.
또한, 도 3과 같이, DAC(122)는 위와 같이 변조된 디지털 데이터에 대한 아날로그 신호 부분(DATA)의 앞에 시작 신호(Start)와 동기화 신호(HLH)를 포함시키고, 부분(DATA) 뒤에 종료 신호(Stop)를 포함시킨 아날로그 신호를 생성할 수 있다. 위에서도 기술한 바와 같이, 시작 신호(Start)/종료 신호(Stop)(SB: Stand By)는 도 1의 표와 같이 493Hz와 1568Hz의 음향을 합성한 합성 음향의 아날로그 신호가 이용될 수 있으며, 동기화 신호(HLH)는 도 1의 표와 같이 Low Signal(L) 영역과 High Signal(H) 영역의 주파수 합성 영역이 이용된다. 예를 들어, 동기화 신호는 High Signal(H) 영역의 두 주파수의 음향을 합성한 합성 음향의 아날로그 신호와 Low Signal(L) 영역의 두 주파수의 음향을 합성한 합성 음향의 아날로그 신호를 이용하여, HLH로 형태로 이루어진다. 이와 같이, 시작 신호(Start), 동기화 신호(HLH), 종료 신호(Stop)는, 메모리(150)의 음향-디지털 코드표 상의 디지털 코드값에 대응되는 주파수들의 합성과 구분되는 별도의 주파수의 합성 음향에 대응되는 아날로그 신호가 이용된다.
특히, DAC(122)는 변조된 디지털 데이터에 대한 아날로그 신호 부분(DATA)의 각 4비트에 대한 합성 아날로그 신호를 본래의 10msec 단위로 삽입할 수도 있으나, 수신부(110)에서 버퍼링을 용이하게 하기 위하여, DAC(122)는 10msec 단위의 원본 아날로그 신호를 지연시켜 각 4비트에 대한 합성 아날로그 신호 마다 20msec 단위로 삽입되도록 생성 할 수 있다.
증폭회로(123)는 DAC(122)에 출력되는 위와 같은 시작 신호(Start), 동기화 신호(HLH), 변조된 디지털 데이터에 대한 아날로그 신호 부분(DATA) 및 종료 신호(Stop)로 이루어지는 아날로그 신호를 적절한 크기의 전압으로 증폭한다(S13).
스피커(124)는 증폭회로(123)의 출력에 따라 해당 아날로그 신호에 대한 음향을 송출한다(S14).
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 통신 장치(100)의 수신부(110)에서 데이터 수신 과정을 설명하기 위한 도면이다.
위와 같이 디지털 데이터가 송신부(120)를 통해서 음향으로 송출되면, 수신부(110)는 다음과 같이 음향을 수신하여 해당 디지털 데이터로 복원할 수 있다. 송신부(120)는 수신부(110)와 함께 동일 통신 장치 내에 구비될 수도 있지만, 각각 별도의 통신 장치에 한 가지만 구비될 수도 있다. 예를 들어, 스피커의 음향을 이용하는 휴대폰, TV, 라디오 등 모든 전자장치에 수신부(110)가 장착될 수 있다.
먼저, 마이크로폰(111)은 주위의 음향을 아날로그 신호로 변환할 수 있다(S20). 마이크로폰(111)은 휴대폰, TV, 라디오 등의 전자장치의 스피커에서 출력되는 음향을 아날로그 신호로 변환한다.
증폭회로(112)는 마이크로폰(111)으로부터의 아날로그 신호를 적절한 전압 크기로 증폭한다(S21).
이에 따라 ADC(113)는, 특히, 송신부(120)의 송출 방식으로 출력된 도 3과 같은 복수(2) 가지 주파수의 음향을 합성한 음향에 대한 아날로그 신호를 수신하여 디지털 데이터(예를 들어, 4비트씩)로 변환할 수 있다(S22).
ADC(113)는 수신 아날로그 신호를 샘플링(예를 들어, 5khz 샘플링 레이트)하여 해당 디지털값을 저장하는 버퍼(메모리)를 구비할 수 있으며, 시작 신호(Start)/종료 신호(Stop)(SB: Stand By)에 따라 동작 대기 상태로 있을 수 있고, 동기화 신호(HLH)에 동기하여 디지털 데이터에 대한 아날로그 신호 부분(DATA: 데이터 신호)의 단위 시간별 각 단위 데이터를 버퍼에 저장할 수 있다.
도 3과 같이, 송신부(120)는 각 4비트 디지털 데이터에 대한 10msec 단위의 아날로그 신호를, 20msec 단위로 삽입하여 전송하며, 이에 따라 수신부(110)의 ADC(113)는 도 5와 같이 동기화 신호(HLH)에 동기하여(예를 들어, L이 끝나는 위치에 동기) 20msec 단위로 각 단위 데이터(디지털 데이터)를 버퍼에 저장함으로써 각 단위 데이터 간의 경계 에러를 극복할 수 있다. 여기서, 버퍼에 저장되는 각 4비트 단위 데이터는, 예를 들어, 5khz 샘플링 레이트인 경우, 10msec에 해당하는 50개의 샘플링 데이터로 이루어진다. 샘플링 레이트는 다른 값으로 변경이 가능하다.
예를 들어, 도 5의 710, 720, 730과 같이, 데이터 신호 DADA Signal A,B..등을 5khz 샘플링 레이트로 샘플링하여 10msec에 해당하는 샘플링 데이터를 버퍼 메모리에 저장하는 경우, 다음의 10msec 부분의 메모리 위치는 건너뛰는 방식으로 샘플링 데이터를 버퍼 메모리에 저장하는 방식을 사용함으로써, 각 단위 데이터가 경계에서의 수신 에러를 피하여, 하기와 같이 20msec 단위(주기)로 버퍼 메모리의 데이터를 이용하여 복조할 수 있게 된다.
이와 같이 ADC(113)가 수신 아날로그 신호를 샘플링(예를 들어, 5khz 샘플링 레이트)하여 해당 디지털값을 저장하는 버퍼(메모리)에 저장하는 동안, 디지털필터(114)는 위와 같이 변환된 디지털 데이터를 필터링하여 복수(2) 주파수의 합성 성분을 추출한다(S23). 예를 들어, 디지털필터(114)는 버퍼 메모리에 저장된 각 단위 데이터(예, 4비트)에 대한 샘플링 데이터들을 FFT(Fast Fourier Transform) 등의 방식에 따른 주파수 영역으로의 변환을 통하여 2가지 주파수의 합성 성분을 추출할 수 있다. 도 6과 같이, 합성 음향 아날로그 신호의 10msec 샘플링 데이터들은 2가지 주파수 성분에서 특정 피크를 나타내는 데이터를 나타낼 수 있으며, 디지털필터(114)는 해당 피크들이 나타나는 2가지 주파수 성분에 대한 디지털 값을 생성할 수 있다.
이에 따라 복조부(115)는 디지털필터(114)가 추출한 2 주파수의 합성 성분(디지털 값)에 대응되는 메모리(150)의 음향-디지털 코드표 상의 디지털 코드값으로 복조함으로써, 수신한 음향에 대응되는 디지털 데이터를 생성할 수 있다(S24). 예를 들어, 도 1과 같은 표에서, 587Hz와 1108Hz의 합성 성분에 대하여 디지털 코드값 '0000'를 생성할 수 있으며, 기타 디지털필터(114)가 추출하는 각 단위 데이터(예, 4비트)에 대한 2 주파수의 합성 성분(디지털 값) 마다의 디지털 코드값을 생성할 수 있다.
복조부(115)가 생성하는 각 단위 데이터에 대한 디지털 코드값은 인터페이스(130)를 통해 데이터 입출력 장치(140)로 전달될 수 있으며, 이에 따라 데이터 입출력 장치(140)는 해당 디지털 코드값들을 수신하여, 문자, 숫자, 기호, 그림, 동영상 등이나, 또는 문자, 숫자, 기호, 그림, 동영상 등이 포함된 문서나 파일 등의 원본 데이터로 디코딩할 수 있다(S25). 예를 들어, 도 7과 같이, 디지털 코드값의 헥사값 5B, 0F, 8A 등에 해당하는 ASCII 코드 상의 [, SI,
Figure 112011058964312-pat00001
등으로 디코딩될 수 있다.
데이터 입출력 장치(140)는 이와 같은 수신된 문자, 숫자, 기호, 그림, 동영상 등이나, 또는 문자, 숫자, 기호, 그림, 동영상 등이 포함된 문서나 파일 등을 소정 어플레케이션을 통해 해당 정보로서 사용자가 인지 가능한 방식으로 LCD 등 디스플레이 수단을 통해 화면에 표시할 수 있다(S26).
위에서도 기술한 바와 같이, 송신부(120) 또는 수신부(110)는 스피커의 음향을 이용하는 휴대폰, TV, 라디오 등 모든 전자장치에 장착될 수 있다. 예를 들어, 송신부(120) 또는 수신부(110)가 휴대폰에 장착된 경우에, 와이파이나 와이브로 등 무선 인터넷은 통신이 불량하지만, 통화가 가능한 지역에 있는 경우에, 발신 휴대폰에서 문자, 숫자, 기호, 문서나 파일 등의 데이터에 대해 송신부(120)의 동작에 따라 해당 음향 출력을 송신하고, 착신 휴대폰에서는 수신부(110)의 동작에 따라 해당 음향에 대한 데이터를 복원할 수 있다. 이외에도, 문자, 숫자, 기호, 문서나 파일 등의 데이터를 송신부(120)의 동작에 따라 해당 음향 신호로 변환하여 TV, 라디오 등의 전파를 통해 합성하여 송신하고, TV, 라디오 등에 장착된 수신부(110)의 동작에 따라 해당 음향에 대한 데이터를 복원할 수도 있다.
또한, 스피커의 음향이 닿는 지역이면 언제 어디서든지 수신부(110)의 동작에 따라 해당 디지털 파일 등의 데이터를 수신하도록 활용될 수 있으며, 이와 같은 동작은 1:N 방식의 멀티캐스트 또는 브로드캐스 방식으로도 데이터 전송이 가능하다. 이외에도 모스 부호를 대체하여 빠르고 보완성이 강화된 군사작선 상의 암호문 전송에도 활용될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
수신부(110)
송신부(120)
인터페이스(130)
데이터입출력장치(140)
음향-디지털 코드표 메모리(150)

Claims (9)

  1. 복수의 합성 음향 각각에 대하여, 복수의 주파수의 음향을 합성한 상기 합성 음향에 대응되는 디지털 코드값을 포함하는 음향-디지털 코드표를 저장하는 메모리;
    입력 디지털 데이터를 단위 데이터씩 상기 음향-디지털 코드표 상의 디지털 코드값을 기초로 복수 주파수의 합성 성분에 대응되는 복수 디지털 값으로 변조하여 변조된 디지털 데이터를 생성하는 변조부; 및
    상기 변조된 디지털 데이터에 따라 상기 복수의 주파수의 합성 음향에 대응되는 각 단위 데이터에 대한 아날로그 신호를 생성하는 DAC(Digital-Analog Converter)를 포함하고,
    원본 데이터의 단위 자료가 상기 음향-디지털 코드표의 디지털 코드값들의 2개 이상으로 이루어진 상기 원본 데이터에 대한 상기 입력 디지털 데이터를 상기 아날로그 신호에 의한 음향으로 송출하기 위한 것을 특징으로 하는 음향을 이용한 데이터 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 음향-디지털 코드표는, 2 주파수의 음향을 합성한 16가지 합성 음향에 대한 디지털 코드값들을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향을 이용한 데이터 통신 장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 변조부는 상기 입력 디지털 데이터를 단위 데이터 4비트씩 상기 디지털 코드값으로 변조하는 것을 특징으로 하는 음향을 이용한 데이터 통신 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 DAC는 상기 변조된 디지털 데이터에 대한 아날로그 신호의 앞에 시작 신호와 동기화 신호를 포함시키고, 그 뒤에 종료 신호를 포함시킨 아날로그 신호를 생성하며,
    상기 시작 신호, 상기 동기화 신호 및 상기 종료 신호는, 상기 디지털 코드값에 대응되는 주파수들의 합성과 구분되는 별도의 합성 음향에 대응되는 아날로그 신호인 것을 특징으로 하는 음향을 이용한 데이터 통신 장치.
  6. 복수의 합성 음향 각각에 대하여, 복수의 주파수의 음향을 합성한 상기 합성 음향에 대응되는 디지털 코드값을 포함하는 음향-디지털 코드표를 저장하는 메모리;
    복수의 주파수의 음향을 합성한 음향에 대한 아날로그 신호를 수신하여 디지털 데이터로 변환하는 ADC(Analog-Digital Converter);
    변환된 상기 디지털 데이터를 필터링하여 복수의 주파수의 합성 성분을 추출하는 필터; 및
    상기 복수의 주파수의 합성 성분에 대응되는 상기 음향-디지털 코드표 상의 디지털 코드값으로 복조하는 복조부를 포함하고,
    수신하는 음향에 대한 디지털 데이터를 생성하기 위한 것을 특징으로 하는 음향을 이용한 데이터 통신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 ADC는, 상기 아날로그 신호를 샘플링하여 해당 디지털값을 저장하는 버퍼를 포함하고,
    구분된 합성 음향의 신호로 이루어진 시작 신호, 동기화 신호, 데이터 신호, 및 종료 신호를 포함하는 상기 아날로그 신호에서 상기 동기화 신호에 따라 동기하여 상기 데이터 신호의 단위 시간별 각 단위 데이터를 상기 버퍼에 저장하며,
    상기 복조부는 상기 각 단위 데이터에 대한 상기 디지털 코드값을 생성하는 것을 특징으로 하는 음향을 이용한 데이터 통신 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 필터는 FFT(Fast Fourier Transform)를 이용하여 주파수의 합성 성분을 추출하는 것을 특징으로 하는 음향을 이용한 데이터 통신 장치.
  9. 복수의 합성 음향 각각에 대하여, 복수의 주파수의 음향을 합성한 상기 합성 음향에 대응되는 디지털 코드값을 포함하는 음향-디지털 코드표를 메모리에 유지하는 단계;
    입력 디지털 데이터를 단위 데이터씩 상기 음향-디지털 코드표 상의 디지털 코드값을 기초로 복수 주파수의 합성 성분에 대응되는 복수 디지털 값으로 변조하여 변조된 디지털 데이터를 생성하고, 상기 변조된 디지털 데이터에 따라 상기 복수의 주파수의 합성 음향에 대응되는 각 단위 데이터에 대한 아날로그 신호를 생성하는, 음향 송신을 위한 단계; 및
    복수의 주파수의 음향을 합성한 음향에 대한 아날로그 신호를 수신하여 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 상기 디지털 데이터를 필터링하여 복수의 주파수의 합성 성분을 추출하며, 상기 복수의 주파수의 합성 성분에 대응되는 상기 음향-디지털 코드표 상의 디지털 코드값으로 복조하는, 음향 수신을 위한 단계를 포함하고,
    디지털 데이터를 음향으로 송출하고, 수신하는 음향에 대한 디지털 데이터를 생성하기 위한 것을 특징으로 하는 음향을 이용한 데이터 통신 방법.
KR1020110075954A 2011-07-29 2011-07-29 음향을 이용한 데이터 통신 장치 및 방법 KR101263717B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110075954A KR101263717B1 (ko) 2011-07-29 2011-07-29 음향을 이용한 데이터 통신 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110075954A KR101263717B1 (ko) 2011-07-29 2011-07-29 음향을 이용한 데이터 통신 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130014086A KR20130014086A (ko) 2013-02-07
KR101263717B1 true KR101263717B1 (ko) 2013-05-15

Family

ID=47894413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110075954A KR101263717B1 (ko) 2011-07-29 2011-07-29 음향을 이용한 데이터 통신 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101263717B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112367125A (zh) * 2020-10-28 2021-02-12 深圳市潮流网络技术有限公司 信息传输方法、装置、通信设备和计算机可读存储介质

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101448823B1 (ko) 2013-09-06 2014-10-13 주식회사 사운들리 시변 주파수 기반의 심볼을 이용한 음파 송수신 방법 및 이를 이용한 장치
KR101598514B1 (ko) * 2014-10-08 2016-03-02 주식회사 마크애니 사운드 qr 코드 송신 장치 및 방법, 사운드 qr 코드 판독 장치 및 방법, 사운드 qr 시스템 및 방법
KR101849273B1 (ko) 2016-04-29 2018-04-17 광주과학기술원 저주파 초음파 통신 시스템, 저주파 초음파 통신 방법, 저주파 초음파 송신기, 및 저주파 초음파 수신기

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100775128B1 (ko) * 2006-10-25 2007-11-08 한국해양연구원 위상천이변조 방식의 수중음향 통신 장치 및 그 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100775128B1 (ko) * 2006-10-25 2007-11-08 한국해양연구원 위상천이변조 방식의 수중음향 통신 장치 및 그 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112367125A (zh) * 2020-10-28 2021-02-12 深圳市潮流网络技术有限公司 信息传输方法、装置、通信设备和计算机可读存储介质
CN112367125B (zh) * 2020-10-28 2022-08-12 深圳市潮流网络技术有限公司 信息传输方法、装置、通信设备和计算机可读存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130014086A (ko) 2013-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8583431B2 (en) Communications system with speech-to-text conversion and associated methods
KR100739180B1 (ko) 이동 통신 단말기의 멀티미디어 데이터를 송수신하는 장치및 그 방법
KR101263717B1 (ko) 음향을 이용한 데이터 통신 장치 및 방법
CN102695134A (zh) 语音短信系统及其处理方法
KR100911717B1 (ko) 멀티미디어 동시통역 시스템의 송신부 및 이를 포함하는멀티미디어 동시통역 시스템
CN101217701A (zh) 显示呼叫者识别信息的方法装置和系统
US20100310058A1 (en) Mobile communication terminal and control method thereof
CN102882950A (zh) 一种基于双音多频技术在不同设备间传送信息的方法
JP2006157477A (ja) 送信機、及び通信フレームの生成方法
CN100563334C (zh) 在无线终端的视频电话模式中发送图像数据的方法
US6813601B1 (en) Highly compressed voice and data transmission system and method for mobile communications
CN106559588B (zh) 一种文本信息上传的方法及装置
EP1940134A2 (en) Internet telephone set with additional function to reproduce sound differing from sound based on general internet telephone, as well as internet telephone system including such internet telephone set
US9167396B2 (en) Method and apparatus to transmit data through tones
JP2003032382A (ja) 字幕付き音声通信装置
KR102510958B1 (ko) 이동 단말기 및 그 구동 방법, 이동 통신 시스템
KR20140094237A (ko) 인덱스코드 인식 멀티미디어 학습장치
JP2006203643A (ja) デジタルデータ処理装置
EP2135358B1 (en) Method and electronic device
KR20060124179A (ko) 카메라가 구비된 이동통신 단말기의 대용량 데이터 획득방법
JP5106664B1 (ja) 送信装置、受信装置、送信方法、受信方法、通信システム、通信方法およびプログラム
KR20070007426A (ko) 엠엠에스를 이용한 이동통신 단말기의 설정장치 및 그 방법
KR100620103B1 (ko) 음성 인식을 이용하여 음량을 자동 조절하는 방법 및 이를이용한 이동통신 단말기
KR101917724B1 (ko) 잡음에 강인한 공중 음파 통신 시스템 및 그 방법
CN114827058A (zh) 利用微信语音消息传递文字信息的安全装置与方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160510

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee