KR101317182B1 - Human body sound transmission apparatus and method for minimizing signal loss - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신호 손실 최소화를 위한 인체 음향 송신 장치 및 방법에 관한 것으로, 상기 인체 음향 송신 장치는, 전송하고자 하는 음향신호에 대한 변조를 수행하여 변조된 음향신호를 인체를 통해 사용자의 귀 부근으로 전송하는 음향신호 송신부; 및 상기 변조된 음향신호의 복조를 위한 반송파신호를 공기를 통해 사용자의 귀 부근으로 전송하는 반송파신호 송신부를 포함하여 구성된다.The present invention relates to a human body acoustic transmission apparatus and method for minimizing signal loss, wherein the human body acoustic transmission apparatus modulates an acoustic signal to be transmitted and transmits the modulated acoustic signal to the vicinity of the user's ear through the human body. An audio signal transmitter; And a carrier signal transmitter for transmitting a carrier signal for demodulation of the modulated sound signal to a user's ear through air.

Description

신호 손실 최소화를 위한 인체 음향 송신 장치 및 방법 {HUMAN BODY SOUND TRANSMISSION APPARATUS AND METHOD FOR MINIMIZING SIGNAL LOSS}HUMAN BODY SOUND TRANSMISSION APPARATUS AND METHOD FOR MINIMIZING SIGNAL LOSS}

본 발명은 신호 손실 최소화를 위한 인체 음향 송신 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변조된 음향신호는 인체를 통해 전송하고 상기 음향신호의 복조를 위한 반송파신호는 공기를 통해 전송함으로써 귀 부근을 제외한 다른 인체 부위에서 나타나는 비선형 현상으로 인한 음향신호의 손실을 최소화하여 귀 부근에서 생성되는 음향신호의 크기를 증가시키고 음질을 향상시키기 위한 기술에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for transmitting human body sound to minimize signal loss. More particularly, the modulated sound signal is transmitted through a human body and the carrier signal for demodulation of the sound signal is transmitted through air. The present invention relates to a technique for increasing the size of the sound signal generated near the ear and improving the sound quality by minimizing the loss of the sound signal due to nonlinear phenomena occurring in other parts of the human body.

본 발명은 지식경제부의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-072-04, 과제명: 인체통신 컨트롤러 SoC].The present invention is derived from a study conducted as part of the IT source technology development project of the Ministry of Knowledge Economy [Task Management Number: 2006-S-072-04, Task name: Human Communication Controller SoC].

MP3 플레이어나 휴대용 라디오 등과 같은 종래의 음향 송신 시스템에서는, 송신 장치가 송신하고자 하는 음향신호를 유선으로 송신하거나 변조한 후 무선으로 송신하고, 사용자의 귀 부근에 위치한 이어폰 등과 같은 수신장치가 송신되는 신호를 수신하거나 수신한 후 복조함으로써 음향 청취를 가능하게 한다. 그러나, 이러한 종래의 음향 송신 시스템은 반드시 수신 장치를 구비해야 할 뿐만 아니라 수신 장치가 인체에 접촉되어 있어야만 음향 청취가 가능하기 때문에, 사용자에게 불편함을 초래한다.In a conventional sound transmission system such as an MP3 player or a portable radio, a signal to be transmitted by a transmitting device is transmitted by wire or after being modulated by wire, and a signal is transmitted by a receiving device such as an earphone located near the user's ear. Either or by receiving and demodulating it, then it is possible to listen to sound. However, such a conventional sound transmission system is not only provided with a receiving device, but also causes inconvenience to a user because sound reception is possible only when the receiving device is in contact with a human body.

이에, 음향 송신 시스템의 편의성을 보다 향상시키기 위해 인체를 통해 음향신호를 송신하는 인체 음향 송신 기술이 제안되었다. Accordingly, in order to further improve the convenience of the sound transmission system, a human body sound transmission technology for transmitting sound signals through a human body has been proposed.

제안된 인체 음향 송신 기술에 의하면, 송신하고자 하는 음향신호는 진폭 변조(Amplitude modulation)되어 약 20 kHz 이상의 초음파 대역 신호로 변환되며, 변조된 음향신호는 변조에 사용된 반송파신호와 결합되거나 반송파신호와 별도로 각각 초음파 신호로 변환된 후 인체에 인가된다.According to the proposed human body acoustic transmission technique, an acoustic signal to be transmitted is amplitude modulated and converted into an ultrasonic band signal of about 20 kHz or more, and the modulated acoustic signal is combined with a carrier signal used for modulation or with a carrier signal. Separately, each is converted into an ultrasonic signal and then applied to the human body.

인체는 인가된 초음파 신호에 대해 입력되는 신호의 크기에 비례하는 선형 작용뿐만 아니라 비선형 작용을 하게 된다. 두 개 이상의 신호에 대한 비선형 작용은 두 신호의 곱으로 모델링 될 수 있다. 송신하고자 하는 음향신호를 m(t), 반송파신호의 진폭 및 주파수를 각각 Ac 및 fc라 하면, 반송파신호에 의해 진폭변조된 음향신호 및 반송파신호는 각각 수학식 1 및 2와 같이 표현될 수 있다.The human body has a non-linear action as well as a linear action proportional to the magnitude of the input signal with respect to the applied ultrasonic signal. Nonlinear effects on two or more signals can be modeled as the product of two signals. If the sound signal to be transmitted is m (t) and the amplitude and frequency of the carrier signal are A c and f c , respectively, the amplitude-modulated sound signal and the carrier signal by the carrier signal are expressed as Equations 1 and 2, respectively. Can be.

Figure 112010006715453-pat00001
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Figure 112010006715453-pat00002
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수학식 1 및 2와 같은 두 신호가 각각 초음파 신호로 변환된 후 인체에 인가되면, 각각의 초음파 신호는 사용자의 몸을 통해 전송되면서 비선형 작용에 의해 주파수 혼합(Mixing)되어 수학식 3과 같은 신호가 생성되고, 이를 sine 공식을 이용하여 전개하면 수학식 4와 같다.When two signals, such as Equations 1 and 2, are converted into ultrasonic signals and then applied to the human body, the respective ultrasonic signals are transmitted through the user's body and are frequency-mixed by a nonlinear action to produce a signal as shown in Equation 3 Is generated and developed using the sine formula as shown in Equation 4.

Figure 112010006715453-pat00003
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Figure 112010006715453-pat00004
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수학식 4에서, 첫번째 항은 초음파 대역의 신호로서 사람의 귀로는 청취할 수 없는 신호이고, 두번째 항은 음향대역의 신호로서 사람이 청취 가능한 신호이다. 따라서, 상술한 인체 음향 송신 기술에 의하면, 사용자는 별도의 수신장치 없이 송신된 음향신호를 청취할 수 있게 된다.In Equation 4, the first term is a signal of an ultrasonic band that cannot be heard by the human ear, and the second term is a signal of an acoustic band, which is human audible signal. Therefore, according to the above-described human body sound transmission technology, a user can listen to a sound signal transmitted without a separate receiver.

그러나, 상술한 인체 음향 송신 기술에 의할 경우, 변조된 음향신호와 반송파신호가 인체를 통해 전송되면서, 사용자의 귀 부근에서뿐만 아니라 신호가 통과하는 모든 인체 부위에서 비선형 작용에 의한 음향신호의 생성이 이루어지고, 귀 부근을 제외한 다른 인체 부위에서 생성된 음향신호는 소멸된다. 따라서, 음향신호의 손실이 매우 크며, 이에 따라 귀 부근에서 생성되는 음향신호의 크기가 매우 작고 그 음질이 저하된다는 단점이 있다.However, according to the above-described human body acoustic transmission technology, while the modulated acoustic signal and the carrier signal are transmitted through the human body, the generation of the acoustic signal by the nonlinear action is performed not only in the vicinity of the user's ear but also in all human body parts through which the signal passes. Sound signals generated in other parts of the human body except for the ear are lost. Therefore, the loss of the acoustic signal is very large, and thus, the size of the acoustic signal generated in the vicinity of the ear is very small and its sound quality is deteriorated.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 변조된 음향신호는 인체를 통해 전송하고 상기 음향신호의 복조를 위한 반송파신호는 공기를 통해 전송함으로써 귀 부근을 제외한 다른 인체 부위에서 나타나는 비선형 현상으로 인한 음향신호의 손실을 최소화하여 귀 부근에서 생성되는 음향신호의 크기를 증가시키고 음질을 향상시킬 수 있는 신호 손실 최소화를 위한 인체 음향 송신 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.Therefore, the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by transmitting the modulated sound signal through the human body and the carrier signal for demodulation of the sound signal through the air in other parts of the human body except the vicinity of the ear It is to provide an apparatus and method for transmitting a human body sound for minimizing a signal loss that can increase the size of the sound signal generated in the vicinity of the ear and improve the sound quality by minimizing the loss of the sound signal due to the non-linear phenomenon appearing.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의한 신호 손실 최소화를 위한 인체 음향 송신 장치는, 전송하고자 하는 음향신호에 대한 변조를 수행하여 변조된 음향신호를 인체를 통해 사용자의 귀 부근으로 전송하는 음향신호 송신부; 및 상기 변조된 음향신호의 복조를 위한 반송파신호를 공기를 통해 사용자의 귀 부근으로 전송하는 반송파신호 송신부를 포함한다.The human body acoustic transmission device for minimizing signal loss according to an aspect of the present invention for achieving the above object, by performing a modulation on the sound signal to be transmitted to transmit the modulated sound signal near the user's ear through the human body An audio signal transmitter; And a carrier signal transmitter for transmitting a carrier signal for demodulation of the modulated sound signal to the vicinity of an ear of a user through air.

이때, 상기 음향신호 송신부는, 상기 전송하고자 하는 음향신호를 생성하는 음향신호 생성기; 상기 반송파신호를 이용하여 생성된 음향신호에 대한 진폭변조를 수행하는 진폭 변조기; 및 진폭변조된 음향신호를 초음파신호로 변환하여 인체에 인가하는 제1 초음파 변환기를 포함하여 구성되며, 상기 진폭 변조기에 의해 진폭변조된 음향신호를 증폭하여 상기 제1 초음파 변환기로 제공하는 제1 신호 증폭기를 더 포함할 수도 있다.In this case, the sound signal transmission unit, the sound signal generator for generating the sound signal to be transmitted; An amplitude modulator for performing amplitude modulation on the acoustic signal generated using the carrier signal; And a first ultrasonic transducer converting the amplitude modulated sound signal into an ultrasonic signal and applying the same to the human body, and amplifying the acoustic signal modulated by the amplitude modulator to the first ultrasonic transducer. It may further include an amplifier.

이때, 상기 진폭 변조기는 상기 반송파신호 송신부로부터 수신한 반송파신호를 이용하여 진폭변조를 수행할 수도 있고, 상기 음향신호 송신부가 반송파신호를 생성하는 반송파신호 생성기를 더 포함하여 상기 반송파신호 생성기에 의해 생성된 반송파신호를 이용하여 진폭변조를 수행할 수도 있다.In this case, the amplitude modulator may perform amplitude modulation by using the carrier signal received from the carrier signal transmitter, and the acoustic signal transmitter further includes a carrier signal generator for generating a carrier signal. The amplitude modulation may be performed using the carrier signal.

또한, 상기 제1 초음파 변환기는 인체에 접촉되는 것이 바람직하다.In addition, the first ultrasonic transducer is preferably in contact with the human body.

한편, 상기 반송파신호 송신부는, 반송파신호를 생성하는 반송파신호 생성기; 및 생성된 반송파신호를 초음파신호로 변환하여 공기중으로 전송하는 제 2 초음파 변환기를 포함하여 구성되며, 상기 반송파신호 생성기에 의해 생성된 반송파신호를 증폭하여 상기 제2 초음파 변환기로 제공하는 제2 신호 증폭기를 더 포함할 수도 있다.On the other hand, the carrier signal transmission unit, a carrier signal generator for generating a carrier signal; And a second ultrasonic transducer configured to convert the generated carrier signal into an ultrasonic signal and transmit the ultrasonic wave signal into the air. The second signal amplifier amplifies the carrier signal generated by the carrier signal generator and provides it to the second ultrasonic transducer. It may further include.

이때, 상기 제2 초음파 변환기는 공중을 향하도록 설치되거나, 지향성 초음파 변환기로 구현되는 것이 바람직하다.
In this case, the second ultrasonic transducer may be installed to face the air or may be implemented as a directional ultrasonic transducer.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 의한 신호 손실 최소화를 위한 인체 음향 송신 방법은, 전송하고자 하는 음향신호 및 반송파신호를 생성하는 단계; 상기 반송파신호를 이용하여 상기 음향신호에 대한 진폭변조를 수행하는 단계; 상기 진폭변조된 음향신호 및 상기 반송파신호를 각각 초음파신호로 변환하는 단계; 및 상기 초음파신호로 변환된 음향신호를 인체를 통해 사용자의 귀 부근으로 전송하고, 상기 초음파신호로 변환된 반송파신호를 공기를 통해 사용자의 귀 부근으로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 진폭변조를 수행하는 단계 이후에, 상기 진폭변조된 음향신호 및 상기 반송파신호를 각각 증폭하는 단계를 더 포함할 수도 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a human body acoustic transmission method for minimizing signal loss, the method comprising: generating an acoustic signal and a carrier signal to be transmitted; Performing amplitude modulation on the sound signal using the carrier signal; Converting the amplitude-modulated sound signal and the carrier signal into ultrasonic signals, respectively; And transmitting the sound signal converted into the ultrasonic signal to the user's ear through the human body, and transmitting the carrier signal converted into the ultrasonic signal to the user's ear through the air, and performing the amplitude modulation. After the step, the step of amplifying the amplitude-modulated sound signal and the carrier signal may be further included.

이때, 상기 공기를 통해 사용자의 귀 부근으로 전송된 상기 초음파신호로 변환된 반송파신호는 사용자의 귀 부근에서 인체로 입사되며, 이 경우, 상기 인체 및 공기를 통해 각각 사용자의 귀 부근으로 전송된 초음파신호로 변환된 음향신호와 반송파신호가 사용자의 귀 부근에서 인체의 비선형 작용에 의해 주파수 혼합되어 음향신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수도 있다.In this case, the carrier signal converted into the ultrasound signal transmitted to the user's ear through the air is incident to the human body near the user's ear, in this case, the ultrasound transmitted to the user's ear through the human body and the air, respectively The sound signal and the carrier signal converted into a signal may be further frequency-mixed by the nonlinear action of the human body in the vicinity of the user's ear to generate a sound signal.

본 발명에 의하면, 변조된 음향신호는 인체를 통해 전송하고 상기 음향신호의 복조를 위한 반송파신호는 공기를 통해 전송함으로써, 귀 부근을 제외한 다른 인체 부위에서 나타나는 비선형 현상으로 인한 음향신호의 손실을 최소화할 수 있게 된다. 이로써, 귀 부근에서 생성되는 음향신호의 크기를 증가시키고 음질을 향상시킬 수 있게 된다.According to the present invention, the modulated acoustic signal is transmitted through the human body and the carrier signal for demodulation of the acoustic signal is transmitted through the air, thereby minimizing the loss of the acoustic signal due to non-linear phenomena occurring in other parts of the human body except the ear. You can do it. As a result, it is possible to increase the size of the sound signal generated in the vicinity of the ear and to improve the sound quality.

도 1은 본 발명에 의한 신호 손실 최소화를 위한 인체 음향 송신 장치 및 방법을 설명하기 위한 개념도, 그리고
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 인체 음향 송신 장치의 구조도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a human body sound transmission apparatus and method for minimizing signal loss according to the present invention; and
2 is a structural diagram of an apparatus for transmitting sound of a human body according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. In the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In the drawings, like reference numerals are used throughout the drawings.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . Also, to "include" an element means that it may include other elements, rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명에 의한 신호 손실 최소화를 위한 인체 음향 송신 장치 및 방법을 설명하기 위한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a human body sound transmission apparatus and method for minimizing signal loss according to the present invention.

본 발명에서는, 사람의 귀 부근을 제외한 다른 인체 부위에서 나타나는 비선형 현상으로 인한 음향신호의 손실을 최소화하기 위해, 인체 음향 송신 장치 (100)가 변조된 음향신호와 반송파 신호를 각각 독립된 매질을 통하여 전송하도록 한다. In the present invention, in order to minimize the loss of the acoustic signal due to the non-linear phenomenon appearing in other parts of the human body except for the human ear, the human body sound transmitting apparatus 100 transmits the modulated acoustic signal and the carrier signal through independent media, respectively. Do it.

구체적으로, 인체 음향 송신 장치(100)는, 변조된 음향신호는 인체(10)를 통해 사용자의 귀 부근으로 전송하고, 반송파신호는 공기를 통해 전송하여 사용자의 귀 부근에서 인체(10)로 입사되도록 한다. In detail, the apparatus 100 for transmitting human acoustic waves transmits a modulated sound signal to a user's ear through the human body 10 and transmits a carrier signal through air to enter the human body 10 near the user's ear. Be sure to

이로써, 인체 음향 송신 장치(100)에 의해 송신된 변조된 음향신호와 반송파신호는 사용자의 귀 부근에서 만나 인체의 비선형 작용에 의해 음향신호가 생성되어 사용자가 음향신호를 청취할 수 있게 된다.
As a result, the modulated sound signal and the carrier signal transmitted by the human body sound transmitting apparatus 100 may meet in the vicinity of the user's ear, and thus generate a sound signal by non-linear action of the human body, thereby allowing the user to listen to the sound signal.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 인체 음향 송신 장치의 구조도로, 인체 음향 송신 장치(100)는 크게 변조된 음향신호를 인체를 통해 전송하기 위한 음향신호 송신부(110)와 반송파신호를 공기를 통해 전송하기 위한 반송파 신호 송신부(120)를 포함하여 구성된다.
2 is a structural diagram of an apparatus for transmitting a human body sound according to an embodiment of the present invention, wherein the apparatus for transmitting a human body sound includes a sound signal transmitter 110 and a carrier signal for transmitting a largely modulated sound signal through a human body. It is configured to include a carrier signal transmitter 120 for transmitting through.

음향신호 송신부(110)는 음향신호 생성기(111), 진폭 변조기(112), 제1 신호 증폭기(113) 및 제1 초음파 변환기(114)를 포함하여 구성된다.The acoustic signal transmitter 110 includes an acoustic signal generator 111, an amplitude modulator 112, a first signal amplifier 113, and a first ultrasonic transducer 114.

음향신호 생성기(111)는 전송하고자 하는 음향신호를 생성한다.The sound signal generator 111 generates a sound signal to be transmitted.

진폭 변조기(112)는 음향신호 생성기(111)에 의해 생성된 음향신호를 수신하여 이에 대한 진폭변조를 수행하는 것으로, 진폭 변조기(112)는 반송파 신호 생성기(121)에 의해 생성된 반송파신호를 이용하여 음향신호에 대한 진폭변조를 수행한다. The amplitude modulator 112 receives an acoustic signal generated by the acoustic signal generator 111 and performs amplitude modulation on it. The amplitude modulator 112 uses the carrier signal generated by the carrier signal generator 121. To perform amplitude modulation on the acoustic signal.

도 2에서는, 반송파신호 생성기(121)가 반송파신호 송신부(120)에 포함되는 것으로 도시하였으나, 반송파신호 생성기(121)가 음향신호 송신부 (110)에 포함되고 반송파신호 송신부(120)가 음향신호 송신부(110)로부터 생성된 반송파신호를 전달받아 전송하도록 구현될 수도 있을 것이다.In FIG. 2, the carrier signal generator 121 is illustrated as being included in the carrier signal transmitter 120, but the carrier signal generator 121 is included in the acoustic signal transmitter 110 and the carrier signal transmitter 120 is the acoustic signal transmitter. It may be implemented to receive and transmit a carrier signal generated from (110).

제1 신호 증폭기(113)는 진폭 변조기(112)에 의해 변조된 음향신호를 증폭하여 인체를 통해 귀 부근까지 전송될 수 있도록 충분한 크기를 갖도록 한다.The first signal amplifier 113 amplifies the acoustic signal modulated by the amplitude modulator 112 to have a sufficient size so that it can be transmitted to the vicinity of the ear through the human body.

제1 초음파 변환기(114)는 제1 신호 증폭기(113)에 의해 증폭된 변조된 음향신호를 초음파신호로 변환하여 인체에 인가한다. 이를 위해, 제1 초음파 변환기(114)는 인체와 접촉되는 것이 바람직하다. The first ultrasound transducer 114 converts the modulated sound signal amplified by the first signal amplifier 113 into an ultrasound signal and applies it to the human body. To this end, the first ultrasound transducer 114 is preferably in contact with the human body.

상술한 바와 같이 구성된 음향신호 송신부(110)에 의해 인체로 인가된 변조된 음향신호는 인체를 통해 사용자의 귀 부근까지 전송된다.
The modulated sound signal applied to the human body by the sound signal transmitter 110 configured as described above is transmitted to the vicinity of the ear of the user through the human body.

한편, 반송파신호 송신부(120)는 반송파신호 생성기(121), 제2 신호 증폭기(122) 및 제2 초음파 변환기(123)를 포함하여 구성된다.Meanwhile, the carrier signal transmitter 120 includes a carrier signal generator 121, a second signal amplifier 122, and a second ultrasonic transducer 123.

반송파신호 생성기(121)는 음향신호 송신부(110)의 진폭 변조기(112)에 의해 음향신호의 진폭변조에 사용될 반송파신호를 생성한다. 상술한 바와 같이, 반송파신호 생성기(121)는 반송파신호 송신부(120)가 아니라 음향신호 송신부 (110)에 포함될 수도 있다.The carrier signal generator 121 generates a carrier signal to be used for amplitude modulation of the acoustic signal by the amplitude modulator 112 of the acoustic signal transmitter 110. As described above, the carrier signal generator 121 may be included in the sound signal transmitter 110 instead of the carrier signal transmitter 120.

제2 신호 증폭기(122)는 반송파신호 생성기(121)에 의해 생성된 반송파 신호를 증폭한다.The second signal amplifier 122 amplifies the carrier signal generated by the carrier signal generator 121.

제2 초음파 변환기(123)는 제2 신호 증폭기(122)에 의해 증폭된 반송파 신호를 초음파신호로 변환하여 공기를 통해 사용자의 귀 부근으로 전송한다. 이를 위해, 제2 초음파 변환기(123)는 공중을 향하도록 인체 음향 송신 장치 (100)에 설치되는 것이 바람직하다. The second ultrasonic transducer 123 converts the carrier signal amplified by the second signal amplifier 122 into an ultrasonic signal and transmits it to the vicinity of the user's ear through the air. To this end, the second ultrasonic transducer 123 is preferably installed in the human body sound transmitting apparatus 100 to face the air.

또한, 전송된 초음파신호가 공기중에서 흩어지는 것을 방지하고 사용자의 귀 부근으로 집중되어 전송될 수 있도록 하기 위해, 제2 초음파 변환기(123)로 지향성 초음파 변환기가 사용되는 것이 바람직하다.In addition, in order to prevent the transmitted ultrasonic signal from being scattered in the air and to be concentrated and transmitted near the user's ear, the directional ultrasonic transducer is preferably used as the second ultrasonic transducer 123.

상술한 바와 같이 구성된 반송파 신호 송신부(120)에 의해 공기중으로 전송된 신호는 사용자의 귀 부근으로 전송되어 귀 부근에서 인체로 입사하게 된다.
The signal transmitted in the air by the carrier signal transmitter 120 configured as described above is transmitted near the user's ear and enters the human body near the ear.

이하, 도 2를 계속 참조하여, 본 발명에 의한 인체 음향 송신 장치에 의한 인체 음향 송신 방법을 설명한다.Hereinafter, the human body acoustic transmission method by the human body acoustic transmission apparatus by this invention is demonstrated with reference to FIG.

우선, 음향신호 생성기(111)는 전송하고자 하는 음향신호를 생성하고, 반송파신호 생성기(121)는 상기 음향신호의 진폭변조에 이용될 반송파신호를 생성한다.First, the acoustic signal generator 111 generates an acoustic signal to be transmitted, and the carrier signal generator 121 generates a carrier signal to be used for amplitude modulation of the acoustic signal.

이후, 진폭변조기(112)는 음향신호 생성기(111)에 의해 생성된 음향 신호와 반송파신호 생성기(121)에 의해 생성된 반송파신호를 입력받아, 반송파 신호를 이용하여 음향신호에 대한 진폭변조를 수행한다.Thereafter, the amplitude modulator 112 receives the acoustic signal generated by the acoustic signal generator 111 and the carrier signal generated by the carrier signal generator 121 and performs amplitude modulation on the acoustic signal using the carrier signal. do.

이후, 제1 및 제2 신호증폭기(113, 122)는 각각 변조된 음향신호 및 반송파신호를 증폭하여 인체 또는 공기를 통해 귀 부근까지 전송될 수 있도록 충분한 크기를 갖도록 한다.Thereafter, the first and second signal amplifiers 113 and 122 are amplified so as to have a sufficient size so as to amplify the modulated sound signal and the carrier signal and be transmitted to the vicinity of the ear through the human body or air.

이후, 제1 초음파 변환기(114)는 증폭된 변조된 음향신호를 초음파 신호로 변환하여 인체를 통해 사용자의 귀 부근으로 전송하고, 제2 초음파 변환기(123)는 증폭된 반송파신호를 초음파 신호로 변환하여 공기를 통해 사용자의 귀 부근으로 전송한다. 이때, 공기를 통해 사용자의 귀 부근으로 전송된 초음파 신호는 귀 부근에서 인체로 입사하게 된다.Thereafter, the first ultrasound transducer 114 converts the amplified modulated sound signal into an ultrasound signal and transmits the ultrasound signal to the vicinity of the user's ear through the human body, and the second ultrasound transducer 123 converts the amplified carrier signal into an ultrasound signal. Transmits it near the user's ear through the air. At this time, the ultrasonic signal transmitted to the vicinity of the user's ear through the air is incident to the human body in the vicinity of the ear.

상술한 과정을 거쳐 인체 및 공기를 통해 각각 사용자의 귀 부근으로 전송된 음향신호와 반송파신호는, 귀 부근에서 인체의 비선형 작용에 의해 주파수 혼합되고, 이에 따라 음향신호가 생성되어 사용자가 생성된 음향신호를 청취할 수 있게 된다.
The sound signal and the carrier signal transmitted to the user's ear through the human body and the air through the above-described process are frequency-mixed by the nonlinear action of the human body in the vicinity of the ear, whereby the sound signal is generated and the user generates the sound. You can listen to the signal.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 인체 음향 송신 장치 110: 음향신호 송신부
111: 음향신호 생성기 112: 진폭 변조기
113: 제1 신호 증폭기 114: 제1 초음파 변환기
120: 반송파 신호 송신부 121: 반송파 신호 생성기
122: 제2 신호 증폭기 123: 제2 초음파 변환기100: human body sound transmission device 110: sound signal transmission unit
111: sound signal generator 112: amplitude modulator
113: first signal amplifier 114: first ultrasonic transducer
120: carrier signal transmitter 121: carrier signal generator
122: second signal amplifier 123: second ultrasonic transducer

Claims (18)

전송하고자 하는 음향신호에 대한 변조를 수행하여 변조된 음향신호를 인체를 통해 사용자의 귀 부근으로 전송하는 음향신호 송신부; 및
상기 변조된 음향신호의 복조를 위한 반송파신호를 공기를 통해 사용자의 귀 부근으로 전송하는 반송파신호 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 장치.
An acoustic signal transmitter configured to perform modulation on an acoustic signal to be transmitted and transmit the modulated acoustic signal to a user's ear through a human body; And
And a carrier signal transmitter for transmitting a carrier signal for demodulation of the modulated sound signal to a user's ear through air.
제 1 항에 있어서,
상기 음향신호 송신부는,
상기 전송하고자 하는 음향신호를 생성하는 음향신호 생성기;
상기 반송파신호를 이용하여 생성된 음향신호에 대한 진폭변조를 수행하는 진폭 변조기; 및
진폭변조된 음향신호를 초음파신호로 변환하여 인체에 인가하는 제1 초음파 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 장치.
The method of claim 1,
The sound signal transmitter,
An acoustic signal generator for generating an acoustic signal to be transmitted;
An amplitude modulator for performing amplitude modulation on the acoustic signal generated using the carrier signal; And
And a first ultrasonic transducer converting the amplitude-modulated acoustic signal into an ultrasonic signal and applying the same to the human body.
제 2 항에 있어서,
상기 진폭 변조기는 상기 반송파신호 송신부로부터 수신한 반송파신호를 이용하여 진폭변조를 수행하는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 장치.
3. The method of claim 2,
And the amplitude modulator performs amplitude modulation using a carrier signal received from the carrier signal transmitter.
제 2 항에 있어서,
상기 음향신호 송신부는,
반송파신호를 생성하는 반송파신호 생성기를 더 포함하며,
상기 진폭 변조기는 상기 반송파신호 생성기에 의해 생성된 반송파신호를 이용하여 진폭변조를 수행하는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 장치.
3. The method of claim 2,
The sound signal transmitter,
Further comprising a carrier signal generator for generating a carrier signal,
And the amplitude modulator performs amplitude modulation using a carrier signal generated by the carrier signal generator.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 초음파 변환기는 인체에 접촉되는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 장치.
3. The method of claim 2,
And the first ultrasound transducer is in contact with a human body.
제 2 항에 있어서,
상기 음향신호 송신부는,
상기 진폭 변조기에 의해 진폭변조된 음향신호를 증폭하여 상기 제1 초음파 변환기로 제공하는 제1 신호 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 장치.
3. The method of claim 2,
The sound signal transmitter,
And a first signal amplifier for amplifying the sound signal modulated by the amplitude modulator and providing the amplified sound signal to the first ultrasonic transducer.
제 1 항에 있어서,
상기 반송파신호 송신부는,
반송파신호를 생성하는 반송파신호 생성기; 및
생성된 반송파신호를 초음파신호로 변환하여 공기중으로 전송하는 제 2 초음파 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 장치.
The method of claim 1,
The carrier signal transmitter,
A carrier signal generator for generating a carrier signal; And
And a second ultrasonic transducer for converting the generated carrier signal into an ultrasonic signal and transmitting the ultrasonic wave signal to the air.
제 7 항에 있어서,
상기 제2 초음파 변환기는 인체가 위치하지 않는 방향을 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 장치.
The method of claim 7, wherein
The second ultrasonic transducer is installed so as to face the direction in which the human body is not located.
제 7 항에 있어서,
상기 제2 초음파 변환기는 지향성 초음파 변환기로 구현되는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 장치.
The method of claim 7, wherein
The second ultrasound transducer is a human body acoustic transmission device, characterized in that implemented as a directional ultrasound transducer.
제 7 항에 있어서,
상기 반송파신호 송신부는,
상기 반송파신호 생성기에 의해 생성된 반송파신호를 증폭하여 상기 제2 초음파 변환기로 제공하는 제2 신호 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 장치.
The method of claim 7, wherein
The carrier signal transmitter,
And a second signal amplifier for amplifying a carrier signal generated by the carrier signal generator and providing the second signal to the second ultrasonic transducer.
제 4 항에 있어서,
상기 반송파신호 송신부는,
상기 반송파신호 생성기에 의해 생성된 반송파신호를 초음파신호로 변환하여 공기중으로 전송하는 제 2 초음파 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 장치.
5. The method of claim 4,
The carrier signal transmitter,
And a second ultrasonic transducer for converting the carrier signal generated by the carrier signal generator into an ultrasonic signal and transmitting the ultrasonic signal into the air.
제 11 항에 있어서,
상기 제2 초음파 변환기는 인체가 위치하지 않는 방향을 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 장치.
The method of claim 11,
The second ultrasonic transducer is installed so as to face the direction in which the human body is not located.
제 11 항에 있어서,
상기 제2 초음파 변환기는 지향성 초음파 변환기로 구현되는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 장치.
The method of claim 11,
The second ultrasound transducer is a human body acoustic transmission device, characterized in that implemented as a directional ultrasound transducer.
제 11 항에 있어서,
상기 반송파신호 송신부는,
상기 반송파신호 생성기에 의해 생성된 반송파신호를 증폭하여 상기 제2 초음파 변환기로 제공하는 제2 신호 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 장치.
The method of claim 11,
The carrier signal transmitter,
And a second signal amplifier for amplifying a carrier signal generated by the carrier signal generator and providing the second signal to the second ultrasonic transducer.
전송하고자 하는 음향신호 및 반송파신호를 생성하는 단계;
상기 반송파신호를 이용하여 상기 음향신호에 대한 진폭변조를 수행하는 단계;
상기 진폭변조된 음향신호 및 상기 반송파신호를 각각 초음파신호로 변환하는 단계; 및
상기 초음파신호로 변환된 음향신호를 인체를 통해 사용자의 귀 부근으로 전송하고, 상기 초음파신호로 변환된 반송파신호를 공기를 통해 사용자의 귀 부근으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 방법.
Generating a sound signal and a carrier signal to be transmitted;
Performing amplitude modulation on the sound signal using the carrier signal;
Converting the amplitude-modulated sound signal and the carrier signal into ultrasonic signals, respectively; And
Transmitting the sound signal converted into the ultrasound signal to the vicinity of the user's ear through the human body, and transmitting the carrier signal converted into the ultrasound signal to the vicinity of the user's ear through the air. Way.
제 15 항에 있어서,
상기 공기를 통해 사용자의 귀 부근으로 전송된 상기 초음파신호로 변환된 반송파신호는 사용자의 귀 부근에서 인체로 입사하는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 방법.
The method of claim 15,
And a carrier signal converted into the ultrasonic signal transmitted through the air to the vicinity of the user's ear is incident to the human body near the user's ear.
제 16 항에 있어서,
상기 인체 및 공기를 통해 각각 사용자의 귀 부근으로 전송된 초음파신호로 변환된 음향신호와 반송파신호가 사용자의 귀 부근에서 인체의 비선형 작용에 의해 주파수 혼합되어 음향신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 방법.
17. The method of claim 16,
And generating a sound signal by mixing a sound signal and a carrier signal converted into ultrasonic signals transmitted to the user's ear near the human body and the air by nonlinear action of the human body near the user's ear. A human body acoustic transmission method characterized by the above-mentioned.
제 15 항에 있어서,
상기 진폭변조를 수행하는 단계 이후에,
상기 진폭변조된 음향신호 및 상기 반송파신호를 각각 증폭하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 음향 송신 방법.The method of claim 15,
After performing the amplitude modulation,
And amplifying the amplitude-modulated sound signal and the carrier signal, respectively.
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