KR101481889B1 - 보이스 코일 채널 및 개별적으로 증폭되는 텔레코일 채널을 갖는 오디오 장치 - Google Patents

보이스 코일 채널 및 개별적으로 증폭되는 텔레코일 채널을 갖는 오디오 장치 Download PDF

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Abstract

포터블 오디오 장치는 원하는 오디오 콘텐츠 신호가 활성 잡음 제거 블록에 의해 생성된 반-잡음 신호와 결합되는 보이스 코일 오디오 신호 프로세서를 갖는다. 보이스 코일 증폭기가 볼륨 설정을 수신하고, 보이스 코일 오디오 신호 프로세서의 출력에 결합된다. 스피커가 보이스 코일 증폭기의 출력에 결합된다. 또한, 텔레코일 오디오 신호 프로세서가 또한 원하는 오디오 콘텐츠를 수신하고, 텔레코일이 뒤따르는, 텔레코일 결합 강도 설정을 수신하는 텔레코일 증폭기에 공급한다. 다른 실시예들이 또한 설명되고 청구된다.

Description

보이스 코일 채널 및 개별적으로 증폭되는 텔레코일 채널을 갖는 오디오 장치{AUDIO DEVICE WITH A VOICE COIL CHANNEL AND A SEPARATELY AMPLIFIED TELECOIL CHANNEL}
보청기는 통상적으로 청력 손실을 겪는 사람이 착용하며, 로컬 음장(local sound field)을 증폭함으로써 청각 장애를 보상할 수 있다. 보청기는 마이크로폰(음향) 모드 또는 텔레코일(유도) 모드에서 동작한다. 마이크로폰 모드에서, 보청기에 통합되는 마이크로폰에 입사하는 음파들은 전기 오디오 신호로 변환된다. 텔레코일 모드에서, 보청기 내부에 또한 있을 수 있는 유도 코일(텔레코일 또는 T-코일이라고도 함)은 인근의 전화 수화기의 전용 코일 또는 수신기에 의해 변조된 로컬 자기장을 픽업(pick up)한다. 두 모드에서, 픽업된 결과로서 생긴 전기 오디오 신호가 후속하여 프로세싱되고, 증폭되고 나서, (보청기 내부의 작은 스피커에 의해) 사용자가 들을 수 있는 사운드로 변환된다.
보청기는 이동 전화와 같은 일부 포터블 통신 장치와 항상 잘 기능하지는 않는다. 보청기를 착용하고 이동 전화를 갖는 사람들이 경험하는 하나의 문제는, 보청기 내부의 마이크로폰이 이동 전화 수신기로부터 나오는 원하는 스피치 이외에, 주위의 배경 환경으로부터 원치않는 주변 음향 잡음을 픽업할 수 있다는 것이다. 이것은 사용자가 원하는 스피치를 파악하기에 어렵게 만든다. 그러나, 보청기가 T-코일 모드로 전환될 때, 보청기 마이크로폰은 비활성화될 수 있고, T-코일은 로컬 자기장을 통해 이동 전화 내의 수신기의 보이스 코일에 유도 결합된다. 이와 같이, T-코일이 픽업으로서 이용되고 있을 때, 환경 또는 배경 음향 잡음은 보청기에 의해 증폭되지 않는다. 보청기 호환성(Hearing aid compatible; HAC) 이동 전화들은 점점 더 대중에게 흔히 이용가능하게 되고 있다. 통상적인 음향 수신기 이외에, HAC 전화들은 또한 특히 인근의 보청기의 T-코일과 유도 결합을 위해 설계되는, 텔레코일 또는 T-코일이라고도 하는, 와이어의 루프(loop of wire)와 같은 별개의 자기장 방열기(magnetic field radiator)를 포함할 수 있다. 이러한 전화들은 따라서 T-코일뿐만 아니라, 보청기의 마이크로폰과 둘다 호환 가능하다. 이들 이동 전화들은 사용자가 HAC 동작 모드를 수동으로 선택할 수 있게 하는 스위치를 포함할 수 있다. 그 동작 모드에서, 원하는 오디오 신호에 적용되는 오디오 신호 프로세싱은 보청기의 마이크로폰을 더 잘 수용하기 위하여, 오디오 신호 프로세싱 체인의 주파수 응답을 변경하도록 수정된다. HAC 모드가 선택되었을 때에 행해질 수 있는 다른 변경은, 수신기의 보이스 코일을 구동하도록 인가되고 있는 원하는 오디오 신호가, 이동 전화 내부에 있는 텔레코일을 또한 구동할 수 있도록 하는 것이다.
몇몇 이동 전화들은 이동 전화의 사용자가 들을 수 있는 음향 배경 잡음을 줄이거나 제거하는 것을 돕기 위해, 통상적으로 디지털 오디오 신호 프로세싱 기법들을 이용하여 구현되는 활성 잡음 제거(active noise cancellation; ANC) 블록을 포함한다. ANC 블록은 반-잡음 신호(anti-noise signal)라고 하는 것을 생성함으로써 음향 배경 잡음의 제거를 시도한다. 반-잡음 신호는 원하는 오디오 콘텐츠와 결합되고, 그 다음에 수신기 보이스 코일이 이 결합된 신호로 구동된다. 목적은, 수신기가, 사용자가 들을 수 있는 음향 배경 잡음을 이론상 제거해야 하는 반-잡음 음향 신호를 생성하는 것이다. 이 기술은 또한 잡음 제거 헤드폰에 이용된다.
본 발명의 실시예는 원하는 오디오 신호가 반-잡음 신호와 결합되는 포터블 오디오 장치이다. 이어피스 스피커는 부생성물 자기장 신호(by-product magnetic field signal)를 생성하면서, 결합된 신호를 들리는 형태로 변환하도록 결합되는 보이스 코일을 갖는다. 텔레코일이 반-잡음 신호가 아닌, 오디오 신호를, 주 자기장 신호로 변환하도록 결합된다. 주 자기장 신호는 장치의 사용자가 착용할 수 있는 보청기의 텔레코일과 유도 결합하도록 설계된다. 주 자기장 신호는 보이스 코일에 의해 생성되는 부생성물 자기장 신호보다 더 강하다. 이것은 텔레코일 증폭기의 이득으로서 적절하게 높은 텔레코일 결합 강도를 설정함으로써 실현될 수 있다. 텔레코일 채널로부터의 보이스 코일 채널의 이러한 분리는, 텔레코일 채널에 의해 생성된 주 자기장 신호 - 이 신호는 반-잡음이 아닌 원하는 오디오 콘텐츠를 포함함 - 가 보이스 코일 채널에 의해 생성된 부생성물 자기장 신호 - 이 신호는 반-잡음을 포함함 - 를 본질적으로 "들리지 않게(drown out)" 할 수 있다. 따라서, 포터블 장치는 음향적으로 원하는 오디오 콘텐츠를 생성할 수 있는 동시에, (예를 들어, 스마트폰을 핸드셋 동작 모드에서 사용자의 귀에 대고 있을 때) 음향 결합을 위한 원하는 반-잡음을 생성하지만, 동시에 또한 T-코일 모드에서 동작하고 있는 보청기에서의 반-잡음의 불필요한 유도 결합을 피한다.
위의 요약은 본 발명의 모든 양태의 완전한 목록을 포함하지는 않는다. 본 발명은 아래 상세한 설명에 개시되고 출원서와 제출된 청구항들에 특히 언급된 것들뿐만 아니라, 위에 요약된 다양한 양태들의 모든 적절한 결합으로부터 실시될 수 있는 모든 시스템 및 방법을 포함한다는 것이 고려된다. 이러한 결합들은 위의 요약에 구체적으로 기재되지 않은 특정 이점들을 갖는다.
본 발명의 실시예들은, 동일한 참조번호들이 유사한 요소들을 나타내는 첨부 도면들에서 제한에 의해서가 아니라 예시에 의해 설명된다. 본 개시에서의 본 발명의 "한" 또는 "일" 실시예에 대한 참조들은 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것이 아니고, 그것들은 적어도 하나를 의미한다는 것에 주목해야 한다.
도 1은 예시적인 포터블 오디오 장치를 손에 들고 있는 청각 장애가 있는 사용자를 예시한다.
도 2는 보청기가 배치되어 있는 귀에 예시적인 포터블 오디오 장치를 대고 있는 청각 장애가 있는 사용자를 예시한다.
도 3은 보이스 코일 오디오 채널 및 별개의 텔레코일 오디오 채널을 포함하는 포터블 오디오 장치의 부분의 블록도이다.
도 4는 스마트폰인 예시적인 포터블 오디오 장치의 구성 성분들 중 일부의 블록도이다.
첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 몇 개의 실시예들이 이제 설명된다. 실시예들에 설명된 부분들의 모양들, 상대 위치들 및 다른 양태들이 명백하게 정의되어 있지 않을 때마다, 본 발명의 범위는 도시된 부분들로만 제한되지 않으며, 이것은 예시의 목적만을 위한 것이다. 또한, 다수의 상세가 제시되지만, 본 발명의 일부 실시예들은 이들 상세 없이 실시될 수 있다는 것을 이해한다. 다른 사례들에서, 공지된 회로들, 구조들, 및 기법들은 이 설명의 이해를 불명료하게 하지 않도록 하기 위해 상세히 나타내지 않았다.
도 1은 예시적인 포터블 오디오 장치(1)를 손에 들고 있는 청각 장애가 있는 사용자(2)를 예시한다. 사용자(2)는 T-코일(8)을 포함하는 보청기(6)를 귀(3)에 착용하고 있다. 보청기(6)는 내장 마이크로폰(도시되지 않음)이 로컬 음파를 픽업하는 데 이용되는 음향 결합 모드, 또는 오디오 픽업이 로컬 자기장파 및 T-코일(8)에 의하는 유도 결합 모드에서 동작할 수 있는 것이다. 아날로그 방식에서, 포터블 오디오 장치(1)는 원하는 오디오 신호를 음파로 변환하는 스피커(5), 및 원하는 오디오 신호를 자기장파로 변환하는 보청기 호환성(HAC) 라디에이터(radiator)(7)를 갖는다. 이 특정 사례에서, 포터블 오디오 장치(1)는 사용자(2)의 보이스를 픽업하기 위해, 핸드셋 하우징 내에 통합된 마이크로폰(4)을 또한 갖고 있어, 이동 전화 통신 네트워크(도시되지 않음), 예를 들어, 셀룰러 지상 무선 액세스 네트워크, 위성 통신 네트워크, 또는 무선 로컬 영역 네트워크를 거쳐서 원단 사용자와 양방향 실시간 또는 라이브 보이스 통신 세션(전화 통화 또는 화상 통화라고도 함)에 사용자가 참여할 수 있게 하는 스마트폰이다. 도 2는 원단 사용자의 목소리를 더 잘 듣기 위하여, 통화 중에 그의 귀(3)에 포터블 오디오 장치(1) 및 특히 스피커(5)의 음향 포트를 대고 있는 사용자(2)를 예시한다.
도 3은 예를 들어, 통화 중에, 입력된 원하는 오디오 콘텐츠에 대해 병렬로 또는 동시에 동작할 수 있는 별개의 보이스 코일 오디오 및 텔레코일 오디오 채널들을 도시하는, 포터블 오디오 장치(1)의 관련 부분들의 블록도이다. 일 실시예에서, 도 3에 예시된 컴포넌트들 전부가 포터블 오디오 장치(1)의 단일 하우징(예를 들어, 스마트폰 하우징) 내에 통합될 수 있다. 대안적으로, 스피커(5) 및/또는 HAC 라디에이터(7)는 다른 컴포넌트들의 대부분을 포함하는 하우징 외부에 있을 수 있고, 다른 컴포넌트들에 케이블 또는 무선 링크에 의해 통신가능하게 접속될 수 있다. 보이는 바와 같이, 원하는 오디오 콘텐츠는 2개의 별개의 채널에 동시에 공급되고, 한 채널은 보이스 코일 오디오 신호 프로세서(10)를 갖고, 다른 채널은 텔레코일 오디오 신호 프로세서(11)를 갖는다.
신호 프로세서들(10, 11) 각각에 대한 입력은, 대부분의 경우에 소프트웨어 프로그램된 데이터 프로세싱 요소의 형태의 하나 이상의 디지털 신호 프로세싱 블록들(하나 이상의 마이크로프로세서들)로서 또는 하드와이어드 로직(hardwired logic)으로서 구현될 수 있는 오디오 신호 프로세싱 체인(16, 17)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 신호 프로세서들(11) 둘다는 필요한 디지털 신호 프로세싱 기능들을 수행하도록 적절하게 프로그램되는, 동일한 하드웨어 마이크로프로세서를 이용하여 구현될 수 있다. 이들 기능들 또는 블록들은 자동 이득 제어, 잡음 저감, 사이드 톤 믹싱(side tone mixing)(전화 통신 장치의 경우), 및 등화(equalization)와 같은 종래의 필터링 또는 신호 개선 동작들을 포함할 수 있다. 동작들이 원하는 오디오 콘텐츠에 적용되는 순서는, 통상적으로 그러한 오디오 프로세싱 스테이지들은 선형 동작들이기 때문에 중요하지 않을 수 있지만, 일부 경우, 특정 순서를 지시할 수 있는, 제한, 압축 및 팽창과 같은 비선형 동작들이 또한 구현될 수 있다는 것에 주목한다.
오디오 신호 프로세서들(10, 11)의 출력 신호들은 그것들 각각의 디지털-아날로그 컨버터들(DACs)(12, 13)에 공급된다. 이것은 아날로그 형태보다는, 디지털 도메인에서 오디오 신호 프로세싱의 대부분이 수행되는 포터블 소비자 전자 오디오 장치들의 현재 대중적인 구현들과 일치한다. 그러나, 프로세서들(10, 11)의 오디오 신호 프로세싱 기능들의 일부를 아날로그 도메인에서 구현하는 것이 가능하다. 아날로그 형태로 변환 후에, 오디오 신호들은 그 다음에 그것들 각각의 전력 증폭기들(14, 15)에 공급된다. 보이스 코일 전력 증폭기(14)는 임의의 종래의 기법(예를 들어, 장치(1)의 하우징의 외부에 노출된 기계적 볼륨 스위치 및 버튼)을 통해 사용자(2)에 의해 수동으로 설정될 수 있는 볼륨 설정을 수신하는 가변 증폭기이다. 텔레코일 증폭기(15)는 가변일 수 있거나 그렇지 않을 수 있다. 그것은 텔레코일 결합 강도 설정(가변일 수 있음)을 수신할 수 있고, 예를 들어, 장치(1)에서 실행되는 소프트웨어 프로세스에 의해, 예를 들어, 전화 통신 애플리케이션 프로그램(telephony application program)(28)의 부분으로서 자동으로 설정될 수 있다(도 4 참조). 설정은 또한 사용자에 의해 수동으로 설정될 수 있다(예를 들어, 가변 및 조정가능한 볼륨 설정에 맞춰 정해짐). 대안적으로, 설정은 예상되는 보청기 및 볼륨 설정을 갖는 테스트에 기초하여 공장에서 고정될 수 있다. 텔레코일 증폭기(15)의 출력은 HAC 라디에이터(7)를 구동하도록 결합되고, 보이스 코일 증폭기(14)의 출력은 스피커(5)를 구동하도록 결합된다. 대부분의 경우, 스피커(5)는 이동 전화 핸드셋 내의 수신기, 또는 헤드셋 내의 이어폰(도시되지 않음)과 같은 이어피스 스피커일 수 있다. 대부분의 경우, HAC 라디에이터(7)는 장치(1)의 동일 하우징 내에 스피커(5) 옆에 통합될 수 있고, 인근의 보청기 T-코일과 향상된 유도 결합을 위해 (가능한 경우) 적절하게 배향(orient)될 수 있다.
보청기와의 호환성을 개선하기 위하여, 텔레코일 증폭기(15)는 스피커(5)의 보이스 코일에 의해 동시에 생성되고 있는 자기장 신호보다 더 강한, HAC 라디에이터(7)에 의해 생성되는 더 강한 자기장 신호를 일으키는 텔레코일 결합 강도를 나타내는 이득 설정을 가져야 한다. 다시 말해, 원하는 오디오 콘텐츠가 각 채널에 의해 프로세싱되고 있는 동안, 보이스 코일 채널은 사운드를 생성하고 HAC 라디에이터(7)는 자기장파를 생성하는 경우(이들 둘다 원하는 오디오를 포함한다), 부생성물 자기장이 HAC 라디에이터(7)에 의해 생성된 "주" 자기장파에 의해 본질적으로 들리지 않게 되도록, HAC 라디에이터(7)에 의해 생성된 자기장파의 강도는 스피커(5)의 보이스 코일에 의해 생성된 "부생성물" 자기장보다 더 커야 한다. 물론, 후자는 사용자(2)가 착용한 인근의 보청기의 대응 T-코일과의 유도 결합을 위해 이용된다.
주 자기장을 더 강하게 하는 목적은, (보이스 코일 채널에 의해 생성되는) 부생성물 자기장에 존재할 수 있는 "반-잡음"을 마스킹하기 위한 것이다. 사실상, 이동 전화와 같은 일부 포터블 오디오 장치에서는, 소위 기준 마이크로폰(18)에 의해 픽업된 배경 사운드를 이용하여, 및 사용자의 귀에서 사운드를 픽업하기 위한 에러 마이크로폰(20)을 이용하여, 소위 반-잡음 신호를 생성하는 활성 잡음 제거(ANC) 블록(19)이 존재한다(도 3 참조). ANC 블록(19)은 사용자(2)가 들을 수 있는 원치않는 사운드(통상적으로 배경 사운드)를 줄이는 역할을 한다. 스피커(5)를 통해서, 원래의 원치않는 (배경) 사운드에 대해, 역위상(inverted phase) 또는 반-위상(anti-phase)을 갖도록 구성되는 음압파(sound pressure wave)를 생성함으로써 그렇게 한다. 반-잡음 및 배경 사운드는 따라서 서로 효과적으로 제거하기 위하여, 간섭 방식(interference manner)으로 결합해야 한다. 물론, 실제 상황에서, 결과로서 배경 사운드는 완전히 제거되지 않지만, 너무 약해서 사용자의 귀에 들리지 않을 수 있다. 반-잡음 신호는 텔레코일 채널에서가 아니라, 보이스 채널에서 오디오 신호 프로세싱 체인(16)의 출력과 결합 또는 혼합된다. 따라서, 보이스 채널은 단지 음향 형태의 원하는 오디오뿐만 아니라 음향 반-잡음을 생성하며, 이것은 사용자(2) 주위의 임의의 배경 음향 잡음을 제거하도록 의도된다는 점에서 바람직하다. 그러나 특히 반-잡음 신호는 도시된 바와 같이, 텔레코일 채널에 없다는 것에 주목한다.
여전히 도 3을 참조하면, 거기에 도시된 바와 같은 본 발명의 실시예는 다음과 같이 설명될 수 있다. 이어피스 스피커(예를 들어, 수신기)일 수 있는 스피커(5)는 부생성물 자기장 신호를 생성하면서, 원하는 오디오 신호를 들리는 형태로 변환하는 보이스 코일(도시되지 않음)을 갖는다. 원하는 오디오 콘텐츠는 원단 사용자의 다운링크 스피치일 수 있다. 부생성물 자기장이 또한 반-잡음을 포함하도록, 원하는 오디오 신호는 (이 경우, 보이스 코일 오디오 신호 프로세서(10) 내에서 디지털적으로) 반-잡음 신호와 결합되었다는 것에 주목한다. 이 반-잡음이 인근의 보청기의 T-코일에 의해 픽업되고 나서 사운드로 변환되는 경우, 보청기 사용자는 원하는 오디오 콘텐츠를 분명하게 듣지 못할 수 있다.
보청기 사용자가 보청기 T-코일에 의해 픽업되는 원하는 오디오 콘텐츠를 분명하게 들을 수 있게 하기 위해, 스피커의 보이스 코일의 부생성물 자기장은 다음과 같이 마스킹될 수 있다. 보청기 호환성 회로는 보청기 T-코일(도시되지 않음)과의 결합을 위해, 반-잡음이 아닌, 원하는 오디오를, 주 자기장 신호로 변환한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 보청기 호환성 회로는 원하는 오디오 신호를 수신하는 (오디오 신호 프로세싱 체인(17) 내의) 텔레코일 등화 블록, 등화 블록의 출력에 결합되는 DAC(13), DAC(13)의 출력에 결합되는 텔레코일 증폭기(15), 및 증폭기의 출력에 결합되는 HAC 라디에이터(7)를 포함할 수 있다. HAC 라디에이터(7)를 이러한 식으로 구동하면, 스피커(5)의 보이스 코일에 의해 동시에 생성되는 부생성물 자기장 신호보다 더 강한 주 자기장 신호를 생성한다. 이러한 방식으로, 부생성물 자기장 신호에 나타나는 임의의 반-잡음은 (원하는 오디오 콘텐츠를 포함하는) 더 강한 주 자기장에 의해 들리지 않게 된다. 주 자기장의 충분한 강도를 보장하기 위하여, 보청기 T-코일과의 유도 결합의 강도를 나타내는 텔레코일 결합 강도 값은 텔레코일 증폭기(15)의 대응하는 이득을 설정하기 위해 충분히 높게 설정되어야 한다. 대부분의 경우, HAC 라디에이터(7)(텔레코일이라고도 함)는 스피커(5)의 부생성물 자기장을 들리지 않게 할 가능성을 더 개선하기 위한 그러한 방식으로, 포터블 오디오 장치(1)의 하우징 내에서 스피커(5) 옆에 배치될 수 있다.
T-코일 모드에서 동작하는 보청기와의 호환을 위한 추가 개선은, HAC 라디에이터(7)와 보청기 T-코일의 유도 결합을 개선하도록 설계되는 주파수 응답을 갖도록 (텔레코일 오디오 신호 프로세서(11) 내의) 텔레코일 등화 블록을 설계하는 것이다. 이것은, 주파수 응답이 그 대신에 사용자의 귀와 스피커(5) 사이의 음향 결합을 개선하도록 설계되어야 하는, 보이스 코일 오디오 신호 프로세서(10) 내에 있는 등화 블록과 대조적이다. 다시 말해, 보이스 코일 등화는 (스피커(5)를 통한) 보청기의 마이크로폰과의 음향 결합에 맞도록 원하는 오디오 신호의 스펙트럼 콘텐츠의 형태를 만들고(shape), 텔레코일 등화 블록은 (HAC 라디에이터(7)를 통한) 보청기 코일과의 유도 결합에 맞도록 (평행 채널에서) 원하는 오디오 신호의 스펙트럼 콘텐츠의 형태를 만든다.
이제 도 4를 보면, 스마트폰인, 예시적인 포터블 오디오 장치(1)의 구성 성분들 중 일부의 블록도가 도시된다. 스마트폰은 Apple Inc.에 의한 iPhone™ 장치일 수 있다. 스마트폰은 디지털 미디어 파일 플레이어(27) 및 전화 통신 애플리케이션(28)과 같은, 오퍼레이팅 시스템 및 애플리케이션 프로그램들을 실행하는, 중앙 처리 장치, 애플리케이션 프로세서, 또는 시스템 온 칩(system on a chip; SoC)일 수 있는 데이터 프로세서(20)를 포함한다. 프로그램들은 예를 들어, 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리의 부분으로서, 장치(1)의 하우징 내의 데이터 저장소(24)에 있을 수 있다. 물론, 예를 들어, 이메일, 달력, 및 비디오 게임들을 포함하는 다른 애플리케이션들이 저장소(24)에 존재할 수 있다. 포터블 오디오 장치(1)의 사용자는 디스플레이(23)(예를 들어, 액정 디스플레이 패널) 상에서 시각적으로 정보를 제공받고, 사용자 입력 인터페이스(22)를 통해 정보를 입력하거나 상호작용할 수 있다. 후자는 물리적 키보드 또는 키패드에 기초할 수 있거나, 디스플레이(23)를 통합하는 터치 스크린을 이용하여 구현되는 가상 키보드일 수 있다. 외부 장치들과의 통신들은 셀룰러 지상 무선 액세스 네트워크 송수신기 및 베이스밴드 프로세서와 같은 이동 전화 네트워크 통신 회로, 무선 로컬 영역 네트워크 인터페이스, 또는 블루투스 호환 인터페이스와 같은 단거리 RF 인터페이스를 포함할 수 있는 통신 회로(21)를 통해 일어난다. 그러한 경우, 통신 회로(21)는 통상적으로 다운링크 신호라고 하는 것의 부분으로서, 예를 들어, 무선 기지국 또는 다른 외부 RF 송수신기로부터 원하는 오디오 신호를 수신한다. 다운링크 신호는 전화 또는 화상 통화 중에 원단 사용자의 스피치를 포함한다. 통화는 전화 통신 애플리케이션(28)에 의해 프로그램되는 바와 같이, 프로세서(20)에 의해 수행 또는 관리된다. 대안적으로, 다운링크 신호는 디지털 미디어 파일 플레이어 애플리케이션(27)에 의해 수행 또는 관리되는 바와 같이, 원격 파일 서버로부터 전송되는 음악 또는 다른 오디오를 포함한다.
원하는 오디오 콘텐츠는 보이스 코일 및 텔레코일 오디오 신호 프로세서들(10, 11)에, 동시에(예를 들어, 동기화되어) 디지털 형태로, 데이터 프로세서(20)에 의해(또는 대안적으로 셀룰러 전화 장치의 경우에 베이스밴드 프로세서와 같은 다른 프로세서에 의해) 제공될 수 있다. 또한, 프로그램된 데이터 프로세서(20)는 가변 볼륨 설정 및 일부 경우에 가변 텔레코일 강도 설정을 보이스 및 텔레코일 증폭기들(14, 15)에 공급할 수 있다. 후자는 디지털 오디오 도메인과 아날로그 오디오 도메인 사이의 인터페이스로서 작용하는 집적 회로인, 오디오 코덱(26)에 구현될 수 있다. 이 경우, 오디오 코덱(26)은 또한 텔레코일 증폭기(15)를 하우징하는 것에 의해 HAC 라디에이터(7)와 인터페이스한다(도 3 참조).
도 4에 도시되지 않았지만, 보이스 코일 오디오 신호 프로세서(10)는 또한 (도 3과 관련하여 전술한 바와 같은) 반-잡음 신호를 생성한다. 반-잡음은 원하는 오디오 콘텐츠와, 오디오 코덱(26)에 전달되기 전에 디지털적으로 결합되었을 수 있다. 후자는, 접속된 스피커(5) 내로의 출력 포트를 통해 결합된 신호를 구동하는, DAC(13) 및 텔레코일 증폭기(15)를 포함할 수 있다. 오디오 코덱(26)은 또한 텔레코일 신호 프로세서(10)로부터 원하는 오디오 콘텐츠(반-잡음 없음)를 수신하기 위해 별개의 입력 포트를 포함할 수 있다. (또한 오디오 코덱(26) 내부의) 이 별개의 입력 포트에 결합되는 것은 도 3의 DAC(12) 및 보이스 코일 증폭기(14)일 수 있고, 이것은 그 다음에 별개의 출력 포트를 통해 HAC 라디에이터(7)를 동시에 구동한다. 보청기 호환성 회로의 다른 구현들이 가능하다.
도 3으로 돌아가면, 보이스 코일 오디오 신호 프로세서(10) 및 텔레코일 오디오 신호 프로세서(11)가 모바일 RF 통신 베이스밴드 프로세서 칩의 부분으로서 구현될 수 있다. 대안적으로, 오디오 신호 프로세서들(10, 11) 중 하나 또는 둘다가 별개의 또는 전용 디지털 오디오 프로세싱 칩들로서 구현될 수 있다. 또 다른 대안으로서, (텔레코일 프로세서(11)의) 텔레코일 등화 블록에 의해 수행되는 오디오 프로세싱은 (예를 들어, 예컨대 전화 통신 애플리케이션(28)의 부분인 프로그램 코드에 따라) 데이터 프로세서(20)에 의해 별개로 수행될 수 있다. 그 다음에, 결과로서 생긴 프로세싱된 원하는 오디오 신호는, 보이스 코일 오디오 신호 프로세서(10)로부터의 원하는 오디오 콘텐츠와 물론 적절하게 동기화되어, 오디오 코덱(26)에 제공된다.
본 발명의 특정 실시예들이 설명되고 첨부 도면으로 도시되었지만, 그러한 실시예들은 단지 예시이고 광범위한 발명에 대한 제한이 아니며, 다양한 다른 수정이 이 기술분야의 통상의 기술자에게 일어날 수 있기 때문에, 본 발명은 도시되고 설명된 특정 구성들 및 배열들로 한정되지 않는다는 것을 이해한다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 포터블 오디오 장치(1)는 스마트폰이지만, 보청기 호환성 회로는 대안적으로 활성/음향 잡음 제거 헤드셋에 있을 수 있다. 따라서, 설명은 제한하는 대신에 예시로서 고려되어야 한다.

Claims (14)

  1. 포터블 오디오 장치로서,
    원하는 오디오 콘텐츠를 수신하도록 결합된 보이스 코일 오디오 신호 프로세서 - 상기 보이스 코일 오디오 신호 프로세서는 오디오 신호 프로세싱 체인을 포함하고, 상기 오디오 신호 프로세싱 체인의 출력 신호는 활성 잡음 제거 블록에 의해 생성된 반-잡음 신호(anti-noise signal)와 결합되어 결합된 오디오 신호를 산출함 - ;
    상기 원하는 오디오 콘텐츠를 수신하고 텔레코일(telecoil) 신호를 생성하도록 결합된 텔레코일 오디오 신호 프로세서;
    볼륨 설정에 따라 상기 결합된 오디오 신호를 증폭하도록 상기 보이스 코일 오디오 신호 프로세서의 출력에 결합된 입력을 갖는 보이스 코일 증폭기;
    상기 보이스 코일 증폭기의 출력에 결합된 스피커;
    텔레코일 결합 강도 설정에 따라 상기 텔레코일 신호를 증폭하도록 상기 텔레코일 오디오 신호 프로세서의 출력에 결합된 입력을 갖는 텔레코일 증폭기; 및
    상기 텔레코일 증폭기의 출력에 결합된 텔레코일
    을 포함하는 포터블 오디오 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원하는 오디오 콘텐츠는 원단 사용자(far-end user)의 다운링크 스피치(downlink speech)를 포함하고, 상기 포터블 오디오 장치는 무선 기지국으로부터 상기 다운링크 스피치를 수신하기 위해 무선 통신 회로를 더 포함하는 포터블 오디오 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보이스 코일 오디오 신호 프로세서의 출력 신호를 디지털화하기 위한 보이스 코일 디지털-아날로그 컨버터(digital to analog converter; DAC); 및
    상기 텔레코일 오디오 신호 프로세서의 출력 신호를 디지털화하기 위한 텔레코일 DAC
    를 더 포함하는 포터블 오디오 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보이스 코일 오디오 신호 프로세서에서의 상기 오디오 신호 프로세싱 체인은, 주파수 응답이 상기 스피커와 인간 사용자의 귀 사이의 음향 결합을 개선하도록 설계되는 등화(equalization) 블록을 포함하고, 상기 텔레코일 오디오 신호 프로세서는, 주파수 응답이 보청기 T-코일을 갖는 상기 텔레코일의 유도 결합을 개선하도록 설계되는 등화 블록을 포함하는 포터블 오디오 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 텔레코일 증폭기는 상기 스피커에 의해 생성된 자기장 신호보다 더 강한 상기 텔레코일에 의한 자기장 신호를 생성하도록 선택되는 텔레코일 결합 강도를 나타내는 가변 이득으로 프로그램 가능한 포터블 오디오 장치.
  6. 포터블 오디오 장치로서,
    부생성물 자기장 신호(by-product magnetic field signal)를 생성하면서, 반-잡음 신호와 결합된 원하는 오디오 신호를 가청 형태로 변환하는 보이스 코일을 갖는 이어피스 스피커(earpiece speaker); 및
    상기 반-잡음 신호가 아닌, 상기 원하는 오디오 신호를, 보청기의 텔레코일과 결합하기 위한 주 자기장 신호로 변환하도록 결합된 보청기 호환성(hearing aid compatibility) 회로
    를 포함하고,
    상기 보청기 호환성 회로는 상기 보이스 코일에 의해 생성된 부생성물 자기장 신호보다 더 강한 것으로서 상기 주 자기장 신호를 생성하는 포터블 오디오 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 보청기 호환성 회로는,
    상기 원하는 오디오 신호를 수신하기 위한 디지털 등화(equalization) 블록;
    상기 등화 블록의 출력에 결합된 디지털-아날로그 컨버터(digital to analog converter; DAC);
    상기 DAC의 출력에 결합된 증폭기; 및
    상기 증폭기의 출력에 결합된 보청기 호환성 라디에이터(radiator)
    를 포함하는 포터블 오디오 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 증폭기는, 제어 입력이 보청기 T-코일과의 유도 결합의 강도를 나타내는 값을 수신하는 가변 증폭기인 포터블 오디오 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 보청기 호환성 회로는 상기 포터블 오디오 장치의 하우징 내에서 상기 이어피스 스피커 옆에 배치되는 텔레코일을 포함하는 포터블 오디오 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 포터블 오디오 장치의 사용자 주위의 배경 음향 잡음의 제거를 위한 상기 반-잡음 신호를 발생하기 위한 활성 잡음 제거 회로를 더 포함하는 포터블 오디오 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 등화 블록은 상기 보청기 텔레코일과의 유도 결합에 맞도록 상기 원하는 오디오 신호의 스펙트럼 콘텐츠의 형태를 만들고(shape), 상기 포터블 오디오 장치는 상기 보청기의 마이크로폰과의 음향 결합에 맞도록, 상기 이어피스 스피커에 공급되는 상기 원하는 오디오 신호의 스펙트럼 콘텐츠의 형태를 만드는 추가 등화 블록을 더 포함하는 포터블 오디오 장치.
  12. 제6항에 있어서,
    다운링크 오디오 신호의 부분으로서 무선 기지국으로부터 상기 원하는 오디오 신호를 수신하는 이동 전화 네트워크 통신 회로를 더 포함하는 포터블 오디오 장치.
  13. 포터블 오디오 장치에서의 방법으로서,
    원하는 오디오 신호를 수신하는 단계;
    반-잡음 신호를 발생하는 단계;
    상기 반-잡음 신호가 아닌, 상기 원하는 오디오 신호를, 주 자기장으로 변환하는 단계; 및
    상기 원하는 오디오 신호 및 상기 반-잡음 신호를 음향 형태로 변환하는 단계
    를 포함하고,
    음향 변환은 상기 주 자기장보다 더 약한 보조 자기장을 생성하는, 포터블 오디오 장치에서의 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 보조 자기장 신호보다 더 강한 것으로서 상기 주 자기장 신호를 생성하도록 의도되는 이득 설정에 따라, 상기 주 자기장으로 상기 원하는 오디오 신호를 변환하기 전에, 상기 원하는 오디오 신호를 증폭하는 단계를 더 포함하는 포터블 오디오 장치에서의 방법.
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