KR101365607B1 - 분리 공간의 소음을 제거하는 스마트 ｔｖ, 소음 제거 장치 및 스마트 ｔｖ 시스템 - Google Patents

분리 공간의 소음을 제거하는 스마트 ｔｖ, 소음 제거 장치 및 스마트 ｔｖ 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 분리공간의 잡음 신호와 TV의 음원 신호의 임펄스 응답을 계산하여 적응 잡음 제거(ANC: Adaptive Noise Cancelling) 기법을 이용한 ANC 출력신호를 생성하여 분리공간으로 송출한다. 본 발명에 따른 스마트 TV 시스템은, 하우징; 상기 하우징 상의 디스플레이; 네트워크 인터페이스; TV 튜너; 상기 하우징과 독립적으로 설치될 수 있으며, 주변 공간의 잡음을 측정하는 마이크를 포함하는 소음 제거 장치; 및 상기 하우징 내에 포함되어 있으며 상기 디스플레이 및 오디오 출력 장치와 상기 TV 튜너를 제어하고, 상기 네트워크 인터페이스를 통하여 상기 소음 제거 장치와 통신하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 소음 제거 장치로부터 전달되는 잡음 신호와 상기 TV 튜너에서 송출되는 음원 신호를 비교하여 비교 결과를 바탕으로 상기 소음 제어 장치가 설치된 공간으로 전달되는 TV 음원 신호를 상쇄하는 신호를 생성하여 상기 소음 제거 장치로 송출한다.

Description

분리 공간의 소음을 제거하는 스마트 ＴＶ, 소음 제거 장치 및 스마트 ＴＶ 시스템{Smart TV, noise cancelling device, and smart TV system having noise cancelling feature}
본 발명은 스마트 TV에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 스마트 TV를 시청하는 공간과 분리된 다른 공간의 소음을 제거할 수 있는 스마트 TV, 소음 제거 장치 및 스마트 TV 시스템에 관한 것이다.
최근 통신 및 정보기술의 발달로 대표적인 가전제품인 TV 또한 스마트 TV로 발전하고 있다. 독립적으로 동작했던 기존의 가전제품과 달리 최근에는 인터넷 및 가전제품 간의 인터페이스를 통해 다양한 기능을 제공하는 제품이 생산되고 있다.
TV가 대부분의 가정에 보급되어 있는 보편적인 가전제품이며 가족 구성원의 대부분이 이용하는 점을 감안하여, TV를 홈 네트워킹 시스템의 중심 허브로 하여 다양하고 편리한 서비스를 제공하고자 하는 시도가 이루어지고 있다.
예를 들면, 특허출원 제10-2010-0040880호에서는 인터넷 TV가 세대 내의 전기기구들과 통신하여 이를 제어하는 홈 오토메이션 시스템을 개시하고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 스마트 TV의 기능과 인터페이스를 활용하여 분리공간의 소음을 제거할 수 있는 스마트 TV 시스템을 제공하는 것을 그 과제로 한다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 분리공간의 잡음 신호와 TV의 음원 신호의 임펄스 응답을 계산하여 적응 잡음 제거(ANC: Adaptive Noise Cancelling) 기법을 이용한 ANC 출력신호를 생성하여 분리공간으로 송출한다.
즉, 본 발명의 일면에 따른 스마트 TV 시스템은, 하우징; 상기 하우징 상의 디스플레이; 네트워크 인터페이스; TV 튜너; 상기 하우징과 독립적으로 설치될 수 있으며, 주변 공간의 잡음을 측정하는 마이크를 포함하는 소음 제거 장치; 및 상기 하우징 내에 포함되어 있으며 상기 디스플레이 및 오디오 출력 장치와 상기 TV 튜너를 제어하고, 상기 네트워크 인터페이스를 통하여 상기 소음 제거 장치와 통신하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 소음 제거 장치로부터 전달되는 잡음 신호와 상기 TV 튜너에서 송출되는 음원 신호를 비교하여 비교 결과를 바탕으로 상기 소음 제어 장치가 설치된 공간으로 전달되는 TV 음원 신호를 상쇄하는 신호를 생성하여 상기 소음 제거 장치로 송출한다.
여기에서, 상기 프로세서는 적응 잡음 제거 기법을 이용하여 상기 TV 음원 신호를 상쇄하는 신호를 생성하는 것이 바람직하다.
상기 소음 제거 장치는 가정 내에 설치된 가전기기에 포함된 것일 수 있으며, 상기 TV 음원 신호를 상쇄하는 신호를 출력하는 스피커를 더 포함한다.
본 발명의 다른 면에 따른 스마트 TV는, 하우징; 상기 하우징 상의 디스플레이; 네트워크 인터페이스; TV 튜너; 및 상기 하우징 내에 포함되어 있으며 상기 디스플레이 및 오디오 출력 장치와 상기 TV 튜너를 제어하고, 상기 네트워크 인터페이스를 통하여 상기 하우징과 독립적으로 설치되어 있으며 주변 공간의 잡음을 측정하는 마이크를 포함하는 소음 제거 장치와 통신하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 소음 제거 장치로부터 전달되는 잡음 신호와 상기 TV 튜너에서 송출되는 음원 신호를 비교하여 비교 결과를 바탕으로 상기 소음 제어 장치가 설치된 공간으로 전달되는 TV 음원 신호를 상쇄하는 신호를 생성하여 상기 소음 제거 장치로 송출한다.
본 발명의 또다른 면에 따른 소음 제거 장치는, 주변 공간의 잡음 신호를 받아들이는 마이크; 상기 마이크에 의해 수신된 잡음 신호를 스마트 TV로 전송하는 통신부; 및 상기 잡음 신호와 상기 스마트 TV의 음원 신호를 비교하여 비교 결과를 바탕으로 상기 마이크가 설치된 공간으로 전달되는 상기 음원 신호를 상쇄하도록 생성된 신호를 수신하여 출력하는 스피커를 포함한다.
본 발명에 따르면, TV 시청 공간 이외의 분리 공간들을 TV에 의해 발생하는 소리로부터 분리하는 것으로, 일상생활에서 빈도가 높은 야간 TV 시청 시 거실로부터 침실 혹은 공부방으로 유입되는 소음을 제어할 수 있다.
또한 스마트 TV내에 존재하는 DSP Block을 그대로 사용하며, 소프트웨어의 업그레이드만으로도 시스템 구현이 가능하여, 이를 위한 비용의 증가가 크지 않다.
추가되는 소음 제거 장치 역시, 단순한 SPK와 MIC의 조합만으로 제작이 가능하며, 이미 가정 내에 존재하는 다른 가전기기 등을 이용할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분리 공간의 소음을 제거하는 스마트 TV 시스템의 전체 구성과 사용 상태를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 분리 공간의 소음을 제거하는 스마트 TV 시스템의 스마트 TV와 소음 제거 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 분리 공간의 소음을 제거하는 스마트 TV 시스템에서 소음 제거를 위한 스마트 TV의 동작을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하에서, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 분리 공간의 소음을 제거하는 스마트 TV, 소음 제거 장치 및 스마트 TV 시스템에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분리 공간의 소음을 제거하는 스마트 TV 시스템의 전체 구성과 사용 상태를 도시하는 도면이다.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 분리 공간의 소음을 제거하는 스마트 TV 시스템은 스마트 TV(100)와 스마트 TV(100)를 시청하는 공간(거실)과 분리된 별도의 공간(침실 1, 침실 2)에 설치된 하나 이상의 소음 제거 장치(200_1, 200_2)를 포함하여 이루어진다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 TV 시스템은 거실에서 스마트 TV(100)를 시청하는 동안, 분리 공간(침실 1, 침실 2)에 스마트 TV의 소리가 들리지 않도록 제어함으로써 스마트 TV의 시청에 의해 방해받지 않도록 할 수 있다.
이를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 스마트 TV 시스템에서는 적응 잡음 제거(ANC: Adaptive Noise Cancelling) 기법을 사용한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 분리 공간의 소음을 제거하는 스마트 TV 시스템의 스마트 TV와 소음 제거 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 분리 공간의 소음을 제거하는 스마트 TV 시스템의 스마트 TV(100)는, 스마트 TV의 음성을 출력하는 오디오 출력부(110)와, 스마트 TV에서 출력되는 음성 신호와 소음을 제거하고자 하는 분리 공간의 잡음 신호를 비교하여 스마트 TV와 분리공간 사이의 임펄스 응답(Impulse Response)을 계산하는 Impulse Response 계산부(120)와, 계산된 임펄스 응답을 바탕으로 최적의 적응 잡음 제거(ANC) 출력 신호를 생성하는 ANC 출력 신호 생성부(130) 및 분리 공간에 설치된 소음 제거 장치와 무선 통신하기 위한 무선 통신부(140)를 포함하여 구성된다.
Impulse Response 계산부(120)와 ANC 출력 신호 생성부(130)는 스마트 TV에 이미 포함되어 있는 디지털 신호 처리장치(DSP: Digital Signal Processor) 상에 잡음 제거 소프트웨어를 추가하는 형태로 구현될 수 있다.
또한, TV 시청 시에 발생하는 TV의 소리에 의한 방해를 제거하기 원하는 분리공간에 설치되는 소음 제거 장치(200)는 해당 분리공간의 잡음 신호를 받아들여 스마트 TV(100)로 보내 분석할 수 있도록 하는 MIC(마이크)(250)와 스마트 TV(100)로부터 송출되는 ANC 출력신호를 수신하여 출력함으로써 소음을 제거하는 SPK(스피커)(260)를 포함한다.
한편, 도 2에서는 스마트 TV(100)와 소음 제거 장치(200)가 무선 통신부(140, 240)를 이용하여 서로 무선 통신하는 것으로 도시하였지만, 무선 통신 방식에 한정되는 것은 아니다. 즉, 스마트 TV(100)와 소음 제거 장치(200)의 네트워크 연결은 유무선 방식을 모두 사용할 수 있으며, 블루투스 등의 통신 방식을 이용할 수 있다.
소음 제거 장치(200)는 본 발명의 실시예에 따른 분리 공간의 소음을 제거하는 스마트 TV 시스템의 일부로서 스마트 TV와 세트를 이루어 제공될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 특히, 각 가정에 이미 보유한 여러 가전기기, 정보통신기기(예를 들면, 이동전화, PC, 에어컨 등)로서 네트워크와 SPK/MIC 기능을 지원하는 기기라면 스마트 TV(100)와의 네트워크 설정을 통해 별도의 소음 제거 장치(200)를 대체할 수 있으며, 다수의 기기의 연동을 통해 소음 제거 기능을 향상시킬 수도 있다.
한편, 적응 잡음 제거는 마이크를 통해 해당 공간의 잡음을 측정하여 이에 대한 역상의 스펙트럼을 갖는 신호를 생성하여 송출함으로써 잡음을 억제하는 알고리즘으로서, 본 발명의 실시예에 따른 분리 공간의 소음을 제거하는 스마트 TV 시스템에서는 특정 알고리즘을 한정하지는 않는다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 분리 공간의 소음을 제거하는 스마트 TV 시스템에서 소음 제거를 위한 스마트 TV의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 3에 나타난 바와 같이, 스마트 TV의 오디오 출력 신호를 수신하고(S310), 통신부를 통하여 분리공간의 소음 제거 장치(200)의 MIC(250)를 통해 수집된 분리공간의 잡음 신호를 수신한다(S320).
수신한 신호를 이용하여 TV-분리공간의 임펄스 응답을 계산한다(S330).
다음, 계산된 임펄스 응답을 이용하여 ANC 출력 신호를 생성하고(S340), 생성된 ANC 출력 신호를 분리공간의 소음 제거 장치로 송신한다(S350).
또한, 주기적으로 분리공간의 임펄스 응답 변화를 확인하여 적응적으로 ANC 출력신호를 적용할 수 있다. 이 경우, S310 내지 S350의 단계가 주기적으로 실행되어 ANC 출력신호가 적응적으로 업데이트된다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, TV 시청 공간 이외의 분리 공간들을 TV에 의해 발생하는 소리로부터 분리하는 것으로, 일상생활에서 빈도가 높은 야간 TV 시청 시 거실로부터 침실 혹은 공부방으로 유입되는 소음을 제어할 수 있다.
또한 스마트 TV내에 존재하는 DSP Block을 그대로 사용하며, 소프트웨어의 업그레이드만으로도 시스템 구현이 가능하여, 이를 위한 비용의 증가가 크지 않다.
추가되는 소음 제거 장치 역시, 단순한 SPK와 MIC의 조합만으로 제작이 가능하며, 이미 가정 내에 존재하는 다른 가전기기 등을 이용할 수도 있다.
이상에서 바람직한 실시예를 기준으로 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 장치 및 방법은 반드시 상술된 실시예에 제한되는 것은 아니며 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (7)

  1. 하우징;
    상기 하우징 상의 디스플레이;
    네트워크 인터페이스;
    TV 튜너;
    상기 하우징이 설치되는 공간과 독립적으로 분리되는 분리 공간에 설치되며, 주변 공간의 잡음을 측정하는 마이크를 포함하는 소음 제거 장치; 및
    상기 하우징 내에 포함되어 있으며 상기 디스플레이 및 오디오 출력 장치와 상기 TV 튜너를 제어하고, 상기 네트워크 인터페이스를 통하여 상기 소음 제거 장치와 통신하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는 상기 소음 제거 장치로부터 전달되는 상기 분리 공간의 잡음 신호와 상기 TV 튜너에서 송출되는 음원 신호를 비교하여 임펄스 응답을 계산하고, 이를 바탕으로 적응 잡음 제거(ANC: Adaptive Noise Cancelling) 기법을 이용하여 상기 소음 제어 장치가 설치된 분리 공간으로 전달되는 TV 음원 신호를 상쇄하는 신호를 생성하여 상기 소음 제거 장치로 송출하는 것
    인 스마트 TV 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 소음 제거 장치는,
    가정 내에 설치된 가전기기에 포함된 것인 스마트 TV 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 소음 제거 장치는,
    상기 TV 음원 신호를 상쇄하는 신호를 출력하는 스피커를 더 포함하는 스마트 TV 시스템.
  5. 하우징;
    상기 하우징 상의 디스플레이;
    네트워크 인터페이스;
    TV 튜너; 및
    상기 하우징 내에 포함되어 있으며 상기 디스플레이 및 오디오 출력 장치와 상기 TV 튜너를 제어하고, 상기 네트워크 인터페이스를 통하여 상기 하우징과 독립적으로 분리된 분리 공간에 설치되며 주변 공간의 잡음을 측정하는 마이크를 포함하는 소음 제거 장치와 통신하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는 상기 소음 제거 장치로부터 전달되는 잡음 신호와 상기 TV 튜너에서 송출되는 음원 신호를 비교하여 임펄스 응답을 계산하고, 이를 바탕으로 적응 잡음 제거(ANC: Adaptive Noise Cancelling) 기법을 이용하여 상기 소음 제어 장치가 설치된 분리 공간으로 전달되는 TV 음원 신호를 상쇄하는 신호를 생성하여 상기 소음 제거 장치로 송출하는 스마트 TV.
  6. 주변 공간의 잡음 신호를 받아들이는 마이크;
    상기 마이크에 의해 수신된 잡음 신호를 스마트 TV로 전송하는 통신부; 및
    상기 잡음 신호와 상기 스마트 TV의 음원 신호를 비교하여 임펄스 응답을 계산하고, 이를 바탕으로 적응 잡음 제거(ANC: Adaptive Noise Cancelling) 기법을 이용하여 상기 마이크가 설치된 공간으로 전달되는 상기 음원 신호를 상쇄하도록 생성된 신호를 수신하여 출력하는 스피커를 포함하는 소음 제거 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 소음 제거 장치는 가정 내에 설치된 가전기기의 일부로 구성되는 소음 제거 장치.
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