KR101486194B1 - 이어폰을 이용한 입력 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

기존의 이어폰으로 음량제어나 선곡 등의 제어 명령을 입력하기 위해서는 버튼이 달린 이어폰이 있어야 했다. 본 발명은 기존의 방법보다 편리한 방식으로 이어폰을 통해서 제어 명령을 입력하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 사용자는 이어폰 본체를 두드려서 제어 명령을 입력하게 된다. 별도의 버튼이 필요하지 않으므로 기존의 이어폰을 그대로 사용할 수 있으며 버튼을 찾아서 누르는 것보다 편리하다. 또한 본 발명에 따르면 마이크를 포함하지 않는 이어폰을 통해서도 통화가 가능하다.

Description

이어폰을 이용한 입력 방법 및 장치{AN INPUT METHOD USING EARPHONE AND THE APPARATUS THEREFOR}

본 발명은 이어폰, 헤드폰, 스피커를 연결하여 사용하는 장치에 관한 것으로 음량 조절, 음악 선곡, 애플리케이션의 실행과 같은 제어 및 통화를 이어폰, 헤드폰, 스피커를 이용해서 편리하게 달성하는 장치와 방법에 관한 것이다.

디지털 기술의 발달로 음악과 멀티미디어를 재생하는 기능을 갖는 모바일 기기가 점점 많이 개발되고 보편화 되어가고 있다. mp3 플레이어, PMP, 전자사전은 물론 특히 최근에는 스마트폰의 대중화에 힘입어 간편하게 음악 감상을 즐길 수 있게 되었다. 모바일기기로 음악이나 음성 신호를 듣기 위해서 주로 이어폰이나 헤드폰을 사용한다. 모바일 기기로 음악, 음성을 들을 때에는 주변의 상황에 따라서 소음과 같은 환경의 변화가 자주 일어나는 편이므로 음량의 조절을 해야 할 필요성이 자주 일어나게 된다. 또한 사용자들은 선곡을 위해서도 모바일 기기의 제어 버튼이나 스마트폰과 같은 터치 디스플레이를 통해서 빈번히 기기를 조작하게 된다.

모바일 기기는 그 특성상 주로 주머니나 가방에 넣고 다니는 경우가 많으며 조작이 필요할 때마다 사용자는 기기를 꺼내어 조작해야 하는 불편함이 있어왔다. 이를 해결하기 위한 기존 기술중에는 볼륨 제어를 쉽게 하기 위해서 이어폰 단자와 이어폰 드라이버 유닛 사이에 가변저항을 넣는 방법이 고안되어 졌었다. 가변저항을 넣는 방법은 가변저항의 값을 조절함으로써 기기에서 보내주는 음량보다 작은 음량으로 조절할 수는 있었으나 기기에서 보내주는 음량보다 큰 음량을 얻을 수는 없다. 또한 가변저항을 두었으므로 장시간 사용시 기계적 마모, 먼지등에 의해서 잡음이나 고장이 나는 경우가 잦다.

또 다른 기존기술로는 이어폰 줄의 중간에 제어 버튼을 넣고 버튼 누름을 기기에서 감지하여 음량조절, 선곡 등의 제어를 하는 방법이 고안되어 졌었다. 그러나 이어폰 줄에 제어 버튼을 넣어서 사용하기 위해서는 기기에 추가적인 하나 이상의 단자가 필요하다. 제어버튼이 없는 통상적으로 많이 사용되는 이어폰은 3개의 단자를 가진 플러그와 전기 신호를 소리로 바꾸어 주는 역할을 하는 드라이버 유닛을 가진 구조로 되어 있다. 3극 단자는 스테레오 전기 신호를 받기위해 필요한 단자들로 각각 왼쪽, 오른쪽, 접지의 역할을 하고 있다. 스테레오 이어폰에 제어버튼을 넣고, 제어버튼의 신호를 기기에 전달하기 위해서는 극을 추가하여 최소한 4극으로 만들어야 했다. 그러나 이 방법은 제어버튼이 없는 일반 이어폰을 사용해서는 제어신호를 입력할 수 없는 불편함이 있다. 이런 방법은 여러 단점을 가지고 있으며 네 가지로 요약할 수 있다. 첫 번째로 가벼워야 하는 이어폰 줄에 제어부를 추가함으로써 거추장스러워지는 단점이 있다. 두 번째로 이어폰에 달린 제어부로 인해 이어폰이나 헤드폰의 원가가 상승한다. 세 번째로 오랜 시간 사용시 제어부가 고장날 위험이 있다. 네 번째로 버튼을 누르는 것은 생각보다 불편하다. 예를 들어 원하는 버튼을 찾고 그 버튼을 더블클릭하는 것은 생각보다 번거롭다.

또한 기존에는 이어폰을 통해서 통화를 하기 위해서는 마이크가 달린 이어폰을 사용해야만 했다. 좋은 음질의 이어폰에 마이크가 함께 달려있지 않은 경우에는 어쩔 수 없이 마이크가 달린 이어폰을 구입해야 하는 불편함이 있었다.

그러므로 음량조절, 음악선곡, 통화시작, 통화종료, 애플리케이션의 실행 및 종료 등과 같은 제어명령을 쉽게 입력할 수 있는 새로운 방식이 있으면 편리할 것이며 본 발명에서는 제어버튼이 필요하지 않은 이어폰을 통한 입력 방법으로 상기 문제를 해결하고자 한다. 또한 마이크가 없는 이어폰으로도 통화를 가능하게 하여 사용자에게 편리함을 주고자 한다.

전술한 문제점들을 감소시키거나 해결하기 위한 본 발명의 제안에 따르면, 사용자는 주로 손가락으로 이어폰 본체를 두드림으로써 제어 명령을 입력하게 된다. 이어폰 본체를 두드림으로써 유도 전압이 발생하며 이 유도 전압으로부터 사용자의 두드림을 감지하기 위한 하드웨어 장치와 방법이 개시된다.

장치는 오디오 출력부, 하나 이상의 출력단자를 가진 오디오 접속부, 단자전압 취득부, 그리고 하나 이상의 프로세서를 구비한다. 여기에서, 상기 오디오 출력부는 재생할 디지털 데이터를 입력으로 삼고 이어폰 또는 스피커를 구동할 수 있도록 상기 오디오 접속부의 출력 단자에 연결되어 있으며, 상기 단자전압 취득부는 상기 오디오 접속부의 적어도 하나의 출력단자의 전압의 함수인 디지털 데이터를 출력하며, 상기 하나 이상의 프로세서는 상기 단자전압 취득부의 디지털 출력 데이터를 얻는 수단이 마련된 장치이다. 이 장치는 뒤에 설명될 프로그램과 함께 상기 과제를 해결하기 위한 하드웨어 장치이다.

일부 실시예로서, 상기 하드웨어 장치는 메모리 및 그 메모리에 저장된 프로그램을 포함할 수 있으며, 상기 프로그램은 상기 단자전압 취득부의 출력인 디지털 데이터에 기반하여 이어폰의 두드림을 감지하고 정보를 추출하는 제 1 명령어들; 감지 결과 얻어진 정보에 기반하여 실행되는 제 2 명령어들을 포함한다. 감지로 부터 얻어진 정보는 적어도 두드림 시간, 두드림 세기 중 하나를 포함한다.

제어에 관한 일부 실시예로서, 상기 제 2 명령어들은 음량 증가, 음량 감소, 소정의 멀티미디어 콘텐츠 목록상의 이전 콘텐츠 선택, 그 목록상의 다음 콘텐츠 선택, 그 목록상의 처음 콘텐츠 선택, 그 목록상의 마지막 콘텐츠 선택, 통화 시작, 통화 종료, 소정의 애플리케이션의 실행, 소정의 애플리케이션의 종료를 포함할 수 있다.

오퍼레이팅 시스템이 설치된 장치에 있어서의 일부 실시예로서, 상기 제 2 명령어들은 두드림 감지에 의해 얻어진 정보, 또는 이 정보로부터 유도된 정보를 애플리케이션 또는 프로세스에 전달하는 명령어를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 이어폰에 입력된 소리 신호를 상기 단자전압 취득부의 디지털 출력으로 바꿀 수 있다. 이를 이용한 일부 실시예로서 사용자는 예컨데 왼쪽 이어폰을 착용한 채로 왼쪽 이어폰을 통해서 수신음을 청취하고 오른쪽 이어폰을 음성 입력을 위한 마이크의 대용으로 사용하여 통화를 할 수 있다.

이어폰을 통해서 기기에 간편한 방식으로 입력할 수 있다. 또한 제어 명령, 소리 신호의 입력을 위해서 버튼이 달리지 않은 일반 이어폰도 이용할 수 있으므로 편리하게 사용할 수 있다. 스피커가 장치에 내장된 기기에서는 버튼을 없앨 수 있으므로 기기를 작게 만들고자 할 때 본 발명은 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 오디오 접속부의 출력단자의 전압을 측정하기 위한 일부 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 오디오 접속부의 출력이 스테레오인 경우에 각각의 단자전압을 측정하는 일부 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일부 실시예에 따라 단자전압 취득부를 설명하기위한 도면이다.
도 4는 일부 실시예에 따라 오디오 출력부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 아날로그단에서 처리된 비상관화된 신호를 얻는 일부 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 오디오를 재생하는 도중에 이어폰에 충격을 가했을 때, 단자전압 취득부에서 얻은 디지털 데이터의 그림이다.
도 7은 이어폰에 충격을 가했을 때 단자전압 취득부에서 얻은 디지털 데이터를 주파수 공간에서 그린 그림이다.
도 8은 단자전압 취득부에서 얻은 디지털 데이터에서 비상관화된 신호를 얻는 알고리즘의 일부 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일부 실시예에 따라 이어폰에 충격이 가해진 경우에 출력단자에 나타나는 전압을 수학적으로 모델링한 그림이다.
도 10은 일부 실시예에 따른 알고리즘으로 이어폰에 가해진 충격을 검출한 지표를 시간의 경과에 따라 그린 그림이다.

이하, 첨부된 도면과 함께 실시예가 상세하게 설명된다. 이하의 상세한 설명에서, 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위해서 다수의 특정 세부사항이 기술된다. 그러나 본 발명은 이러한 특정 세부사항 없이도 실시될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 또한 실시예의 양태를 모호하게 하지 않도록, 주지의 방법, 컴포넌트, 회로에 대해서는 상세하게 설명하지 않았다.

이어폰은 드라이버 유닛의 구조에 따라서 크게 다이나믹형과 정전식으로 분류할 수 있다. 다이나믹형 드라이버 유닛은 전류에 의해 발생한 자기장과 영구자석간의 작용을 이용한다. 드라이버 유닛에 전달된 전류는 내부 코일을 통과하며 자기장을 발생시키고 이 자기장은 영구자석이 내는 자기장과 상호 작용을 하여 결과적으로 코일과 영구자석 사이에 힘이 발생하게 된다. 이 힘에 의해서 코일 또는 영구자석이 움직이게 되고 코일 또는 영구자석에 진동판을 부착하여 공기를 진동시켜서 전기 신호를 공기의 진동으로 바꾸는 방식이다. 이 방식의 드라이버 유닛은 전기 신호를 자기신호로 바꾸어 힘을 발생시키는 방식으로 요약할 수 있다. 정전식 드라이버 유닛은 기기로 부터 전달된 전압을 이용해서 전기적인 인력이나 척력을 얻고 이 힘을 이용해서 공기를 진동시키는 방식이다. 전기적인 힘을 얻기 위해서는 양 또는 음으로 대전된 판의 양쪽에 직접 전기장을 형성시키는 방식을 사용하는 방식도 있고 피에조소자와 같이 가해진 전압에 따라 변형을 일으키는 물질을 이용하는 방식도 있다. 다이나믹형 드라이버 유닛은 기계적 진동을 가하면 전자기 유도에 의해서 코일에 전압이 유도되는데 이 사실은 드라이버 유닛을 통해 정보를 입력할 수 있다는 것을 의미한다. 정전식 드라이버 유닛도 마찬가지로 진동을 가하면 전기장의 변화가 유발되고 이에 따라서 전압이 유도되므로 정보를 입력하는 역할을 할 수 있다.

이어폰에 별도의 제어버튼을 넣지 않고도 이어폰을 이용해서 기기에 정보를 입력하기 위해서 본 발명에서는 전술한 전자기 유도를 이용한다. 이어폰 본체에 충격을 가하면 이어폰 플러그의 단자에는 전압이 유도된다. 이 전압을 측정하고 분석함으로써 이어폰에 가해진 진동을 유추할 수 있으므로 장치로의 신호 입력의 수단으로 사용하는 것이 가능하다.

이어폰뿐 아니라 헤드폰, 스피커 모두에서 전압이 유도되므로 본 발명을 적용할 수 있으며 단지 설명을 쉽게 하여 이해를 돕기 위해 이어폰으로 표기한 것이다. 그러므로 본 발명에서 기술하는 이어폰은 전기 신호를 소리 신호로 바꾸어 주는 사운드 트랜스듀서를 가진 장치를 의미하는 것이며 헤드폰, 스피커 모두에 적용되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 오디오 접속부는 단지 3극 또는 4극 플러그와 잭으로 연결되는 부분만을 의미하는 것은 아니며, 장치에 사운드 트랜스듀서를 연결하기 위한 일반적인 접속부를 의미한다. 상기 트랜스듀서가 기기 내부에 내장되는 경우에 상기 오디오 접속부는 트랜스듀서의 연결단자를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.

일부 실시예로서 사용자는 주로 이어폰 본체를 손가락으로 두드려서 이어폰에 충격을 가하여 원하는 신호를 입력한다. 이어폰에 가해진 충격을 장치가 감지하기 위해서는 이어폰 본체에서 발생하는 유도전압을 측정하는 것이 필요하다. 도 1은 이어폰 본체에서 발생하는 유도전압을 측정하기 위한 회로를 일부 실시예로서 설명하기 위한 도면이다. 장치의 오디오 출력부 (101)은 디지털 신호를 입력받아서 이어폰을 구동하기 위한 아날로그 신호를 출력한다. (101)에서 출력되는 아날로그 오디오 신호는 오디오 접속부 (102)를 거쳐서 이어폰 본체 (107)에 전달된다. (106)은 오디오 접속부에 접속하기 위한 이어폰 플러그이다. (102)는 오디오 출력부로부터 아날로그 신호를 받기 위한 출력단자 (105)와 접지 단자를 가지고 있다. 사용자가 가한 충격에 의해서 이어폰 본체 (107)에서 발생하는 유도전압은 이어폰 플러그 (106)을 거쳐서 (105)에 유입된다. 드라이브 능력이 큰 이상적인 오디오 출력부라면 (105)에 나타나는 전압은 거의 (101)의 전압의 영향을 받을 것이고 이어폰의 영향은 상대적으로 미미할 것이다. 그러나 (101)이 디지털 입력을 받아 아날로그 신호로 바꾸고 (105)에 전달하기 까지 내부 저항이 있으므로 (105)의 전압은 이어폰의 영향을 받는다. (105)의 전압은 상기 디지털 입력에 따른 아날로그 구동전압, 이어폰 유닛에 의한 역기전력, 유도 전압 등의 요인에 의해 결정된다. 상기 내부저항이 클수록 (107)에서 발생한 유도전압은 (105)에 많이 영향을 끼친다. 단자전압 취득부 (103)은 (107)에서 발생한 유도전압을 측정하는 기능을 한다. 상기 출력단자전압을 측정하는 (108)의 위치는 (105)에 가까울수록 좋으며 (101)의 출력에서 멀리 떨어질수록 좋다. (108)을 통해서 측정되는 전압은 (107)에서 발생한 유도전압과 (101)의 출력전압의 영향을 받는다. 이어폰의 두드림을 감지하기 위해서는 (107)의 전압만 필요하지만 (101)의 출력의 영향이 섞여서 측정되므로 감지 성능을 높이기 위해서는 (101)의 출력의 영향을 줄여주는 것이 필요하다. 뒤쪽에서 성능을 개선하는 방법이 개시될 것이다. (103)은 (108)로부터 전압을 측정하여 디지털 데이터로 바꾸는 역할을 하는 블록이다. 데이터 처리를 위해서 프로세서 (104)가 (103)이 출력한 디지털 데이터를 읽는 수단을 구비해야 한다. 기존에 일반적으로 사용되는 방식으로는 취득된 디지털 데이터를 메모리를 통해서 프로세서가 읽을 수 있도록 하는 방식이 있다. 좀 더 단순한 방식으로는 프로세서가 메모리를 통하지 않고 레지스터를 통해서 (103)의 출력을 직접 읽는 방식도 있다. (103)의 출력 데이터를 (104)에 전달하는 방법은 여러가지가 가능하며 이 분야의 종사자들에게는 잘 알려져 있다. 단자전압 취득부 (103)의 가장 단순한 형태는 (108)로부터 전달된 입력을 아날로그-디지털 변환기를 통해서 디지털 데이터로 변환하는 것이다. 상기 변환된 디지털 데이터는 뒤쪽에서 설명될 방식에 따른 프로그램으로 처리되면 이어폰 두드림을 감지할 수 있다.

상기 실시예의 변형으로서 (103)은 (108)의 전압의 절대값이 소정의 문턱치를 넘을 때, 인터럽트나 폴링 방식을 통해서 두드림 감지 정보를 프로세서에 전달할 수 있다. 이처럼, 뒤쪽에서 설명될 프로그램에서 수행되는 과정의 일부를 단자전압 취득부 내의 아날로그단에서 수행하도록 변형이 가능하다는 점은 이 분야의 종사자들에게는 자명할 것이다.

도 2는 일부 실시예로서 오디오 접속부가 스테레오를 지원하는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 오디오 접속부가 두 개의 출력단자 (205), (206)을 가지고 있으며 각각은 이어폰의 왼쪽, 오른쪽 유닛에 연결되어 있다. 오디오 접속부가 스테레오를 지원하는 경우에는 단자 전압 취득부 (203)이 (205), (206)의 각각의 전압을 측정할 수 있도록 하는 것이 기능상 효과적이다. 두 개의 이어폰 유닛의 전압을 각각 측정함으로써 프로세서는 사용자가 어느 이어폰을 통해서 신호를 입력했는지를 알 수 있으므로 하나의 단자전압을 취득하는 경우보다 다양한 입력 방법이 가능하다.

단자전압 취득부는 단자전압을 디지털 데이터로 바꾸는 기능을 하는 블록이다. 단자전압 취득부의 입력단의 임피던스가 높을수록 오디오 출력부의 구동전압은 왜곡없이 이어폰에 전달된다. 도 3은 이러한 왜곡을 줄이기 위한 단자전압 취득부의 일부 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 입력 신호는 증폭부 (303)을 거쳐서 아날로그-디지털 변환부 (302)에 의해서 디지털 데이터로 변환된다. 증폭부를 둠으로써 단자전압 취득부(301)의 입력 단자를 증폭부가 없을 때 보다 임피던스가 높은 상태로 만들 수 있다. 결과적으로 오디오 출력부의 신호를 이어폰 본체에 보낼 때, 단자전압 취득부에 의한 왜곡을 줄일 수 있다. (302)가 자체적으로 높은 입력 임피던스를 가지는 좋은 특성을 가지고 있다면 증폭부는 필요하지 않다.

도 4는 오디오 출력부의 일부 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 임피던스부 (403)은 내부 저항을 증가시키기 위한 블록으로 저항소자, 콘덴서, 인덕터는 물론 연결선 자체의 저항 등으로 구현될 수 있다. (403)은 (401)의 내부 저항을 높임으로써 이어폰에서 발생한 유도전압이 상대적으로 더 잘 드러나도록 하는 역할을 한다. 디지털-아날로그 변환부의 출력을 오디오 접속부의 출력단자에 연결하기 위한 연결선 자체가 저항을 가지고 있으므로 상기 연결선 자체를 임피던스부로 활용하는 것이 가능하며 이러한 경우에는 임피던스부를 위해 별도의 소자가 필요하지 않다. 상기 연결선의 저항이 작은 경우에는 이어폰 본체에서 발생한 유도전압이 디지털-아날로그 변환부의 출력에 묻혀서 사용자의 입력을 감지하기 어려우므로 임피던스부에 임피던스 소자를 넣어 구현하는 것이 이어폰 유도전압을 감지하기에 유리하다. 임피던스부의 저항값이 커질수록 이어폰 본체에서 발생한 유도전압을 감지하기 쉬우나 너무 커지면 오디오 출력의 전력이 임피던스부에 의해서 너무 많이 감쇠가 될 수 있다.

이어폰이 소리신호를 출력하지 않고 있을 때 이어폰에 진동을 가하는 경우에는 가해진 진동에 의한 유도전압만이 이어폰 플러그 단자에 나타나므로 사용자가 이어폰을 두드렸는지를 쉽게 검출할 수 있다. 오디오 출력부가 소리신호를 출력하고 있는 도중에 이어폰에 진동을 가하는 경우에는 이어폰 출력단자에 걸리는 최종 전압은 여러 요인에 의해서 다소 복잡하게 결정된다. 상기 단자 전압에 영향을 미치는 요인으로는 오디오 출력부로부터 전달된 소리 신호를 담은 구동전압, 진동에 의해서 이어폰 유닛에 유도된 전압, 이어폰 유닛의 코일에 의한 역기전력 등이 있다. 즉, 단자전압 취득부에서 측정한 전압은 이어폰에서 온 유도전압 이외의 전압들이 섞여있다. 이 중에서 특히 오디오 출력부로부터 나온 구동전압은 사용자의 입력을 감지하기 어렵게 만든다. 사용자에 의한 상기입력신호의 오감지를 줄이기 위해서는 오디오 접속부의 출력단자전압에서 오디오 출력부로부터 나온 신호의 영향을 가급적 제거 또는 감소시킨 비상관화된 신호를 만들고, 이 비상관화된 신호로부터 충격을 감지하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상기 비상관화된 신호를 만드는 방법은 두 가지가 있다. 제 1 방법은 상기 아날로그-디지털 변환부의 이전에 아날로그단에서 비상관화된 신호를 만드는 것이다. 제 2 방법은 상기 아날로그-디지털 변환부에 의해 출력된 디지털 신호를 디지털 신호처리를 통해서 비상관화된 신호를 만드는 것이다. 제 1 방법과 제 2 방법을 함께 사용할 수도 있다.

여러 성분이 섞인 신호에서 특정 신호 성분을 제거 또는 감소시키는 방법은 신호처리, 특히 능동소음제거 분야에서 잘 알려져 있으므로 일부 실시예로 설명을 대치할 것이다. 도 5는 상기 비상관화된 신호를 만들기 위한 상기 제 1 방법의 일부 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 단자전압 취득부 (505)는 오디오 접속부의 출력단자 전압 (508)을 제 1 아날로그 입력으로 받고, 디지털-아날로그 변환부의 출력 (509)를 제 2 아날로그 입력으로 받는다. 연산 증폭기로 구성될 수도 있는 (507)은 비상관화 신호를 만드는 기능을 하는 블록이다. (507)의 출력 decorr 는 decorr=s1 - g2 * s2 에 따라서 만들어진다. 여기에서 s1은 제 1 아날로그 입력신호; s2는 제 2 아날로그 입력 신호; g2는 이득값으로서 도면상에서는 (511)이다. decorr의 제곱을 소정의 시간동안 평균낸 값을 가급적 작게 만들도록 g2가 선택된다면 decorr신호는 s2와의 상관성이 줄어든 신호가 된다. 상기 방법은 단지 s1성분에서 s2성분을 없애기 위한 일부 실시예이며 비상관화된 신호를 만드는 방법을 한정하기 위한 것은 아니다. 상관관계를 가장 작게 만드는 g2는 상기 임피던스부의 내부 임피던스, 이어폰의 임피던스등에 따라서 달라지므로 g2는 프로세서에 의해서 설정이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 또는 평균적으로 사용되는 이어폰과 자주 사용되는 오디오 신호로부터 g2를 구하여 고정하는 방법을 사용할 수도 있다. 또 다른 방법으로는 decorr의 제곱이나 절대값의 시간에 따른 평균값이 작아지는 방향으로 g2를 변경시키는 아날로그 회로를 넣는 방법을 사용할 수도 있다.

마이크를 가진 이어폰을 지원하기 위한 일부 실시예가 개시된다. 기존의 이어폰들 중에는 오디오 출력 유닛 이외에 마이크를 같이 가진 제품들이 있다. 이런 이어폰을 지원하는 기기에서 마이크 입력은 아날로그-디지털 변환부에 의해서 전압이 측정된다. 이러한 인터페이스를 가지는 기기에서 본 발명의 기능을 사용할 수 있도록 하기 위해서 오디오 접속부의 출력단자의 전압을 측정하는 것이 필요한데, 아날로그-디지털 변환부를 공유하는 것이 효율적이다. 이를 위해서 사용자가 마이크 입력이 필요한 경우에는 마이크의 입력을 아날로그-디지털 변환부의 입력으로, 마이크 입력이 필요하지 않은 경우에는 상기 출력단자의 전압을 아날로그-디지털 변환부의 입력으로 프로세서의 명령어에 의해 전환할 수 있는 스위치 수단을 구비한다. 마이크입력이 필요한지 아닌지는 프로세서에서 실행되는 애플리케이션이나 OS에 의해서 결정되므로 상기 스위치 전환을 프로세서의 명령어를 통해서 쉽게 자동화할 수 있다.

상기 설명들은 오디오 접속부의 출력단자로부터 이어폰 본체의 유도전압 데이터를 프로세서가 얻을 수 있도록 하는 수단을 갖춘 장치에 관한 것이다. 장치에 접속된 이어폰을 통해서 제어명령을 입력하기 위해서는 상기 장치 내의 프로세서상에서 실행되는 프로그램이 필요하다. 충격을 감지하기 위한 제 1 명령어들의 일부 실시예로서 상기 프로그램은 단자전압 취득부로부터 디지털 데이터를 얻고, 이 디지털 데이터의 절대치가 문턱치를 넘을 때를 이어폰에 충격이 가해진 시점으로 감지할 수 있다. 디지털 데이터 절대치가 문턱치를 넘은 후에 다시 문턱치 아래로 떨어지기까지의 최대값을 이어폰에 가해진 세기로 간주할 수 있다. 제 1 명령어들의 다른 일부 실시예로는 이어폰에 충격이 가해졌을 때 일반적으로 나타나는 유도전압의 파형을 상기 취득된 디지털 데이터와 컨볼루션을 취하고 이 값의 절대치가 문턱치를 넘을 때를 충격이 가해진 시점으로 감지할 수 있다. 직전 실시예와 마찬가지로 이 값이 문턱치를 넘은 후에 다시 문턱치 아래로 떨어지기까지의 최대값을 이어폰에 가해진 세기로 간주할 수 있다.

이어폰에 가해진 충격을 감지함으로써 이어폰이 두드려진 시간과 세기에 관한 정보를 얻을 수 있다. 이 정보에 기반하여 대응되는 명령을 실행시키거나 하나 이상의 애플리케이션에 두드림 관련 정보를 전달할 수도 있다. 상기 두드림 관련 정보란 두드림 검출을 통한 두드림 시간, 두드림 세기일 수도 있고 이 정보로부터 유도된 정보일 수도 있다.

일부 실시예로서, 얻어진 정보에 기반하여 대응되는 제어명령을 실행할 수 있다. 이어폰에 가해진 충격을 감지하여 제어 명령을 입력하는 것은 컴퓨터에서 오랫동안 사용되어온 마우스 버튼의 클릭을 이용해서 제어명령을 입력하는 것과 유사하다. 이어폰을 두드려서 입력하는 방식과 마우스 버튼의 클릭을 통한 입력 방식의 차이 중 하나는, 일반적으로 마우스 버튼은 세게 누름과 약하게 누름을 구별하지 않지만 이어폰을 두드려서 입력하는 경우에는 세게 두드림과 약하게 두드림을 구별할 수 있으므로, 이어폰을 두드리는 세기를 제어명령의 대응을 위한 특징으로 사용할 수도 있다는 점이다. 마우스 버튼을 한 번 클릭하는 이외에 더블클릭하여 새로운 제어명령을 입력할 수 있는 것처럼 이어폰을 두 번 이상 두드림으로써 새로운 제어명령을 입력할 수 있다. 이어폰을 세 번 이상 두드리는 것은 마우스 버튼을 세 번 이상 클릭하는 것보다 쉬우므로 유용하게 사용될 수 있다. 마우스에 2개 이상의 버튼이 있고 각 버튼에 다른 기능을 넣을 수 있는 것과 같이, 이어폰 또는 스피커 유닛이 2개 이상 있고 단자전압 취득부가 두 개 이상의 채널을 디지털 데이터로 변환할 수 있는 경우에는 마찬가지로 각 채널에 다른 기능을 넣을 수 있다.

일부 실시예로서, 상기 얻어진 두드림과 두드림의 시간 간격이 소정의 시간 이내라면 연결된 두드림으로 표시할 수 있다. 연결된 두드림과 연결된 두드림을 모두 모아서 그룹을 지을 수 있다. 다음 두드림을 소정의 시간 동안 기다리고, 소정의 시간 이내에 충격이 감지되지 않으면 그룹 지어진 두드림의 특징으로부터 대응된 제어 명령을 실행시킬 수 있다.

제어명령 실행을 위한 제 1 실시예로서 장치는 한번 두드림은 음량 감소, 두 번 연속 두드림은 음량 증가, 세 번 연속 두드림은 음소거라는 제어 명령을 실행시키는 것일 수 있다. 이 장치에서 사용자가 음량 증가 명령을 입력하기 위해서 두 번 연속 두드림을 가하는 경우를 예를 들어 설명할 것이다. 상기 프로그램은 첫 번째 두드림을 감지한 경우에 소정의 시간 동안 기다리는 제어명령을 수행한다. 곧이어 두 번째 두드림을 감지한 경우에 상기 프로그램은 이전 두드림에 연결된 두드림으로 표시하고 다시 소정의 시간 동안 기다리는 제어명령을 수행한다. 소정의 시간 동안 두드림이 감지되지 않으면 상기 프로그램은 연결된 두드림이 두 번이었으므로 이에 해당하는 음량 증가 명령을 수행한다.

제어 명령 실행을 위한 제 2 실시예로서 장치는 한번 두드림은 현재 재생중인 곡을 기준으로 플레이 목록상의 이전 곡을 플레이, 두 번 연속 두드림은 플레이 목록상의 다음 곡을 플레이, 네 번 연속 두드림을 약-약-강-약으로 두드리면 이전 이어폰을 통해 수행한 명령을 취소하고 원래 상태로 돌아오라는 제어 명령을 실행시키는 것일 수 있다. 이 장치에서 사용자가 약-약-강-약으로 네 번을 연속으로 두드리면, 상기 프로그램은 연결된 두드림으로 표시된 네 번의 두드림의 강도를 비교하고 약-약-강-약의 순서로 입력이 되었다면, 그룹 지어진 네 번의 두드림 이전에 수행한 제어 명령을 취소시키는 명령을 수행한다.

제어명령 실행을 위한 제 3 실시예로서, 스테레오를 지원하는 오디오 접속부를 가지는 장치에 있어서 두 채널 각각의 출력단자 전압을 측정하는 출력전압 취득부를 구비한 장치에서는 왼쪽과 오른쪽 이어폰의 두드림을 구별하여 제어명령을 대응시킬 수 있다. 예컨데, 왼쪽 이어폰을 한번 두드리면 음량증가, 왼쪽 이어폰을 두번 두드리면 음량 감소, 오른쪽 이어폰을 한번 두드리면 플레이 목록상의 이전곡, 오른쪽 이어폰을 두 번 두드리면 플레이 목록상의 다음곡을 플레이 시키는 명령을 대응시켜 실행시킬 수 있다.

상기 제 2 명령어는 충격을 감지했음을 오디오 출력부를 통해서 소리로 알려주는 명령을 포함할 수 있다. 상기 제어 명령 실행을 위한 제 1 실시예에서 상기 프로그램이 두 번의 연속된 두드림을 감지한 경우에, 음량 증가 명령에 추가적으로 비프음을 두 번 이어폰에 들려주는 명령을 수행함으로써 사용자에게 두드림 또는 제어 명령을 감지했음을 알려줄 수 있다.

사용자가 의도하지 않은 채로 이어폰이 다른 곳에 부딪힘으로써 잘못된 제어 명령이 내려질 수도 있다. 제어명령 실행을 위한 제 4 실시예로서, 이러한 경우를 방지하기 위해서 실제 명령을 입력하기 전에 소정의 정해진 두드림을 입력할 수 있다. 예컨데 이어폰을 두 번을 빠르게 두드림으로써 장치가 실제 제어 명령을 기다리는 대기상태에 진입하도록 하고 대기상태 진입후 소정의 시간 이내에 들어온 명령에 대해서만 제어명령을 실행할 수 있다.

상기 단자전압 취득부로부터 얻은 디지털 데이터를 디지털 신호처리를 사용하여 두드림을 오감지하는 비율을 낮추어 개선할 수 있다. 도 6은 일반적으로 사용되는 다이나믹형 이어폰으로 음악을 재생하는 도중에 손가락으로 이어폰을 가볍게 쳐서 충격을 가한 경우에 이어폰 단자의 전압을 시간의 경과(0.113초)에 따라 측정하여 그린 그림이다. x축의 중간 부근에 큰 전압이 나타난 부분이 충격에 의해서 유도된 전압이고 주변의 작은 전압은 오디오 출력부에 의한 음악신호의 구동전압이다.

도 7은 도 6의 충격이 가해진 부분을 주파수 공간에서 그린 그림이다. 대략 100~150 Hz의 응답 주파수를 가지고 있음을 볼 수 있는데 주파수는 이어폰의 재질, 크기, 구조 등에 따라 변할 수 있다. 디지털 신호에서 충격을 감지하기 위해서 샘플링 주파수를 높이는 것이 오감지를 막는데 유리하며 전력 또는 장치 가격면에서는 샘플링 주파수를 낮추는 것이 유리하다.

도 6에서 볼 수 있듯이 오디오 신호를 재생하고 있는 도중에 충격이 가해진 경우에는 재생되고 있는 신호와 진동에 의해서 유도된 전압이 섞여 있다. 섞여 있는 신호를 그대로 분석하여 사용자에 의해 가해진 충격을 감지할 수도 있다. 이 단순한 방법은 오디오 출력부의 출력신호가 이어폰에 나타나는 유도전압과 유사한 경우에 오감지를 하는 경우가 많다. 상기 오감지의 경우를 줄이기 위해서 이어폰 단자에서 측정된 전압에서 음악 재생을 위해 장치에서 출력된 전압의 효과를 없애거나 감소시켜주는 것이 효율적이다. 장치에서 출력된 전압은 오디오 출력을 위해서 오디오 출력부에 입력된 디지털 데이터에 기인한 것이다. 그러므로 단자전압 취득부의 디지털 데이터를 제 1 디지털 신호로 하고, 프로세서가 오디오 출력부에 전송한 데이터를 제 2 디지털 신호로 하고 제 1 디지털신호에서 제 2 디지털신호의 성분을 없애거나 감소시켜주면 이어폰에서 들어온 유도전압을 좀 더 신뢰성있게 감지할 수 있다. 일반적인 디지털 오디오 장치는 장치 내부의 프로세서가 플레이할 디지털 데이터를 직접 또는 메모리를 통해서 간접적으로 오디오 출력부에 전달함으로써 오디오를 플레이한다. 즉, 이러한 장치에서 프로세서는 재생되고 있는 디지털 오디오 데이터에 접근이 가능하다. 상기 제 2 디지털 신호성분은 어느 정도 시간이 지연된 후에 상기 제 1 디지털 신호에 영향이 나타나게 된다. 이 지연시간은 장치 내부의 버퍼의 크기, 디지털-아날로그 변환부의 시간지연, 데이터 취득부에서 프로세서에 데이터가 전달되는 과정 등에 따라서 달라진다.

도 8은 상기 제 1 디지털 신호에서 상기 제 2 디지털 신호 성분을 감소시키는 일부 실시예를 설명하기 위한 구조도이다. (801)은 상기 제 1 디지털 신호 (S0_rec)를, (802)는 상기 제 2 디지털 신호 (S0_play)를 적당한 구간으로 잘라서 비교할 구간(Frame)을 만드는 블록이다. 신호처리의 연속성을 위해서 (801)의 한 Frame과 이후 Frame사이는 겹치도록 하는 것이 좋으며 Frame 길이가 반씩 겹치도록 하는 것이 바람직하다. 연속신호 S0_rec, S0_play를 프레임으로 나누어 나온 각각의 한프레임의 신호를 S1_rec, S1_play라고 적겠다. S1_rec와 S1_play의 길이는 같을 필요는 없으며 S1_play는 S1_rec에 대응하는 부분을 포함할 정도의 구간을 선택해야 하므로 S1_play가 더 긴 것이 바람직하다. (803), (804)는 이후 신호처리의 성능을 높이기 위해서 적절한 전처리를 하는 블록이다. 상기 전처리부의 일부 실시예로서 dc bias를 제거하는 기능을 포함할 수 있다. 상기 전처리부의 또 다른 실시예로서 샘플링 주파수 변환기능을 넣을 수 있다. S0_rec의 샘플링주파수와 S0_play의 샘플링 주파수가 다를 수 있으므로 둘 사이의 샘플링 주파수를 동일하게 맞추어 이후 처리를 하는 것이 효율적이다. 또한 이어폰에 가해진 충격을 감지하기 위해서 재생시에 사용되는 것처럼 높은 샘플링 주파수가 필요하지 않으므로 전처리기에서 샘플링 주파수를 낮게 변환함으로써 이후 알고리즘의 복잡도를 줄일 수 있다. (803), (804)는 반드시 필요한 블록은 아니며 삭제가 가능하다.

S1_rec와 S1_play를 전처리를 수행한 후의 결과를 각각 S2_rec, S2_play라고 적겠다. (805)의 비교부는 S2_play에서 S2_rec와 유사한 부분을 찾고 둘 사이의 시간지연(dt)과 크기 차이(gain)를 구하는 블록이다. 상기 비교부의 일 실시예로는 S2_rec와 S2_play사이의 상관계수가 최대로 나오도록 하는 dt를 구하고

로 gain을 구하는 방법이 있다. 여기에서 L은 S2_rec의 길이이고 S2_rec(0:L-1)은 S2_rec의 0번 데이터에서 L-1 번 데이터까지의 리스트를 의미한다. power()는 신호들의 제곱의 평균을 구하는 함수이며 경계효과를 줄이기 위해서 제곱 평균을 구하기 전에 중간 부근이 볼록한 사인 윈도우, 해밍 윈도우 등과 같은 길이 L의 윈도우 함수를 신호에 곱하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 비교부의 다른 일부 실시예로는

와 같은 에러함수를 정의하고 이 에러함수를 최소로 만드는 dt, gain을 구하는 방법이 있다. 이 경우에도 직전 실시예와 같이 S2_play, S2_rec에 윈도우 함수를 적용할 수 있다.

(806)은 다음 식에 따라서 상기 제 2 디지털 신호성분이 감소된 출력인 decorr_digital을 만들어 낸다.

dt, gain은 (805)에서 구해진 값을 직접 사용해도 되지만 이전 프레임들에서 결정된 dt와 gain들을 바탕으로 이동 평균을 구함으로써 시간적인 저역 통과 필터링을 수행하여 에러에 강인한 dt, gain을 구해서 사용하는 것이 안정적이다. (807)은 decorr_digital을 기반으로 이어폰에 충격이 가해졌는지를 판단하는 블록이다. 제 1 디지털 신호에서 제 2 디지털 신호가 완전히 제거되지 않은 경우에는 재생신호가 큰 경우에 decorr_digital도 같이 커지므로

와 같이 정의된 규격화된 decorr_normalized를 decorr_digital 대신에 사용하는 것이 바람직하다. 여기에서 alpha는 재생신호가 작아서 S2_rec가 너무 작은 경우에 noise의 효과를 감소시키기 위해 들어간 상수 값으로 실험적으로 정할 수 있다. decorr_normalized의 값이 문턱치를 넘는 곳을 찾음으로써 두드림을 감지할 수 있으나 성능을 더욱 향상시키기 위해서 다음과 같은 방법을 사용할 수도 있다. 이어폰에 충격이 가해진 경우에 이어폰 단자에 나타나는 전압은 도 7에서 볼 수 있듯이 약 150Hz 정도에서 피크를 가지는 주파수응답을 보이며 도 6 에서처럼 빠른 감쇠를 하여 진동이 길게 유지되지 않는 속성을 보인다. 도 9는 이어폰에 충격이 가해진 경우에 단자에 나타나는 전압을 흉내 내기 위해서 수학적으로 구성한 함수

를 그린 그림이다. 여기에서 hamming(t)는 해밍 창함수, F_earphone은 150, F_REC=6000 을 사용했다.

s_conv=convolution(decorr_normalized, S_prior)

와 같이 s_conv를 구하면 decorr_normalized에 S_prior와 유사한 모양이 있는 경우에 s_conv는 양 또는 음의 큰 값을 나타내므로 s_conv의 절대치가 특정한 크기를 넘는 곳을 찾음으로써 이어폰에 가해진 충격을 감지할 수 있으며 s_conv의 절대치를 충격의 세기로 사용할 수 있다. 여기에서 convolution(decorr_normalized, S_prior)는 decorr_normalized와 S_prior를 컨볼루션을 취하는 함수이다.

상기 실시예는 제 1 디지털 신호에서 제 2 디지털 신호의 영향을 감소시켜서 비상관화된 신호를 만드는 일부 실시예를 설명한 것이며 방법을 한정하기 위한 것이 아니다. 상기 실시 예에서 구현을 단순화시키기 위해서 몇 가지 블록을 제거하거나 성능을 향상시키기 위해서 변형을 시키는 것이 가능하다. 예를 들어 (805)블록에서 에러함수 E(dt, gain)에서 L2 norm을 다른 것으로 대체하거나 (806)블록에서 gain을 프레임 내에 일정한 값으로 유지하는 대신에 매 샘플마다 이전 프레임과 현재 프레임의 보간(interpolation)으로 대체하여 부드럽게 변하도록 하는 방법이 있을 수 있다. 변형의 다른 예로는 S2_play 대신에 필터링된 S2_play를 사용하는 방법이 있다. 즉, S2_play가 S2_rec에 영향을 주는 방식을 선형필터로 모델링하는 것이다. 이를 위해서 직전 실시예의 에러함수를 다음과 같이 바꾸고 E(dt, filt)를 최소화 시키는 dt, {filt}를 구하면 된다.

여기에서 {filt}는 길이 p의 필터계수이며 직전 실시예의 gain을 일반화한 것이다. 이 경우에 decorr_digital은 다음 식과 같이 구해진다.

도 10 은 음악 재생중에 세 번의 충격을 이어폰에 가한 후에 상기 실시 예에 따라서 처리하여 얻은 s_conv의 제곱을 그린 그림이며 충격에 의해 생긴 신호 이외의 신호들은 결과 그림에 거의 나타나지 않고 제거되었음을 볼 수 있다.

이상의 설명에 따라서 이어폰 두드림을 감지할 수 있으며 이를 이용해서 여러 명령을 입력할 수 있다. 일부 실시 예로서 이어폰을 통한 제어신호로 미리 설정된 애플리케이션을 실행시키거나 종료시킬 수 있다. 예컨데 멀티미디어 감상중에 음성인식 프로그램을 실행시킬 수 있다.

일부 실시 예로서 스마트폰의 경우에 이어폰을 통한 제어신호로 통화 시작 및 통화종료를 시킬 수 있다. 예컨데 음악 감상중에 통화 시작을 실행시킬 수 있다.

일부 실시예로서 이어폰을 통한 제어신호를 애플리케이션에 입력을 넣는 수단으로 사용할 수 있다. 예컨데 보이스 레코딩 프로그램에 레코딩 시작, 일시멈춤, 정지 등의 입력을 넣을 수 있다.

스테레오 이어폰의 좌측과 우측의 본체는 모양이 유사하여 사용자는 매번 구별을 해서 이어폰을 착용해야 한다. 본 발명의 일부 실시예에 따르면 사용자는 이어폰을 좌우 구분없이 착용하고, 예컨데 우측에 착용한 이어폰을 소정의 방식대로 두드리면 장치는 상기 두드림을 감지한 채널을 우측 이어폰으로 매핑할 수 있다.

일부 실시예로서 이어폰 두드림을 통해서 애플리케이션에 문자 또는 숫자를 입력할 수 있다.

일부 실시예로서 스피커를 기기 내부에 내장시키는 경우에 기기의 조작에 필요한 버튼의 개수를 줄일 수 있다. 케이스의 적어도 일부분을 두드린 진동이 스피커에 전달이 되도록 설계가 된 기기에 있어서, 두드림을 통해서 유도전압을 발생시켜서 신호를 입력할 수 있다. 버튼의 개수를 줄이거나 없앰으로써 모바일 기기를 작게 만들 수 있다.

장치에 오퍼레이팅 시스템이 설치되어 있는 경우에는, 개별적인 애플리케이션들이 이어폰의 충격을 감지하는 명령어를 수행할 수도 있으나, OS에서 감지 등의 명령을 담당하고 얻어진 정보를 애플리케이션에 전달하는 것이 바람직하다. 전달하는 정보는 이어폰 두드림 검출과정의 일부일 수도 있으며 두드림으로부터 유도된 정보일 수도 있다. 일부 실시예로서 이어폰 두드림을 감지하는 과정을 디바이스 드라이버처럼 OS의 낮은 수준에서 실행하고 윈도 시스템의 메시지 또는 안드로이드 OS의 브로드캐스트와 유사한 방법으로 애플리케이션들 또는 프로세스에게 전달할 수 있다.

이어폰을 두드림으로써 유도 전압이 발생하는 것처럼 소리에 의한 떨림에 의해서도 유도전압이 발생한다. 이 전압은 단자전압 취득부에 의해서 취득이 가능하므로 소리 신호를 디지털 데이터로 얻을 수 있다. 기존에 마이크 입력을 아날로그-디지털 변환하여 디지털 데이터를 얻던 방법을 본 발명의 단자전압 취득부를 통해서 얻는 방법으로 대체할 수 있다. 일부 실시예로서 이어폰에 소리 진동을 가하고, 단자전압 취득부에서 디지털 데이터를 얻고, 이 디지털 데이터에 대해서 저장, 음성인식, 오디오 압축, 음성 압축 등의 명령을 실행할 수 있다.

일부 실시예로서 스마트폰에서 양쪽 귀에 이어폰을 착용한 채로 음악감상을 하다가 통화신호가 오면 예컨데 오른쪽 이어폰만을 빼서 마이크 대용으로 사용하여 통화를 할 수 있다. 이 경우에 왼쪽 이어폰은 음성을 듣는 용도로 사용된다.

이상에서 설명을 위해서 특정 실시예를 참조하여 설명했다. 그러나 위의 설명을 참조하여 많은 수정 및 변형이 가능하다. 지금까지의 실시예들은 본 발명의 원리에 대한 이해와 실용적 적용을 위해서 선택된 것이었다. 본 발명에서는, 사용자가 이어폰 본체를 두드림으로써 정보를 보낼 수 있으며 장치에서는 그 정보를 받아서 해석할 수 있다는 점을 보여주었다. 이어폰 두드림을 통한 정보 입력은 키보드, 터치패드, 버튼 등을 이용한 입력과 비교해볼 때, 방식은 다르지만 입력방식의 하나라는 점에서, 입력 내용을 특정 실시예에만 한정시키지 말아야 할 것이다.

101:오디오출력부
102:오디오 접속부
103:단자전압취득부
104: 프로세서
105: 오디오 접속부의 출력단자
106: 이어폰 플러그
107: 이어폰 유닛
108: 전압 취득 위치
201: 오디오 출력부
202: 오디오 접속부
203: 단자전압 취득부
204: 프로세서
205: 출력단자 (채널 1)
206: 출력단자 (채널 2)
207: 이어폰 유닛 (채널 1)
208: 이어폰 유닛 (채널 2)
301: 단자전압 취득부
302: 아날로그-디지털 변환부
303: 증폭부
401: 오디오 출력부
402: 디지털-아날로그 변환부
403: 임피던스부
501: 오디오 출력부
502: 디지털-아날로그 변환부
503: 임피던스부
504: 출력단자
505: 단자전압 취득부
506: 아날로그-디지털 변환부
507: 비상관화 변환부(아날로그)
508: 제 1 아날로그 입력
509: 제 2 아날로그 입력
510: 비상관화된 신호 출력
511: 비상관화 변환부의 파라메터 입력
801: 제 1 디지털 신호 프레임부
802: 제 2 디지털 신호 프레임부
803: 제 1 디지털 신호 전처리부
804: 제 2 디지털 신호 전처리부
805: 비교부
806: 비상관화 변환부(디지털)
807: 제어신호 판단부

Claims (40)

1. 오디오 출력부;
   하나 이상의 출력단자를 가진 오디오 접속부;
   단자전압 취득부; 그리고
   하나 이상의 프로세서를 구비한 장치에서
   상기 오디오 출력부는 재생할 디지털 데이터를 입력으로 삼고 이어폰 또는 스피커를 구동할 수 있도록 상기 오디오 접속부의 출력 단자에 연결되며;
   상기 오디오 출력부는 내부에 임피던스부를 구비하며, 임피던스부는 - 별도의 임피던스 소자 없이 단지 디지털-아날로그 변환부의 출력을 오디오 접속부의 출력단자에 연결하기 위한 연결선의 저항만으로 구현하는 것을 포함- 상기 오디오 접속부의 출력단자에 전달되는 전압을 감쇄시켜서 전달하는 것이며 ;
   상기 단자전압 취득부는 상기 오디오 접속부의 적어도 하나의 출력단자의 전압의 함수인 디지털 데이터를 출력하며;
   상기 하나 이상의 프로세서는 상기 단자전압 취득부의 디지털 출력 데이터를 얻는 수단이 마련된 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 오디오 접속부의 출력단자가 2채널 이상이고;
   상기 단자전압 취득부는 적어도 2개의 출력단자의 전압을 디지털 데이터로 프로세서에 제공할 수 있도록 구성된, 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 단자전압 취득부는 내부에 증폭부를 구비하고, 증폭부는 상기 오디오 접속부의 단자전압을 증폭하는 것을 특징으로 하는 장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 단자전압 취득부는 상기 오디오 접속부의 출력단자로부터 들어온 신호를 제 1 아날로그 입력으로 받고, 오디오 출력부의 임피던스부에 의해 감쇄되기 이전의 신호를 제 2 아날로그 입력으로 받아들이고, 상기 제 1 아날로그 입력에서 상기 제 2 아날로그 입력의 성분을 제거하거나 감소시킨 비상관화된 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 것을 특징으로 하는, 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 오디오 접속부는 출력단자에 더불어 입력단자를 가지고 있으며, 상기 단자전압 취득부는 상기 오디오 접속부의 입력단자의 전압과 상기 오디오 접속부의 출력 단자의 전압을 선택적으로 측정할 수 있도록 스위치 수단을 갖추고 있으며, 스위치는 프로세서에 의해서 제어가 가능한, 장치.
   
7. 제 1항에 있어서,
   메모리 및 하나 이상의 프로그램을 더 포함하는 장치로서,
   상기 하나 이상의 프로그램은 상기 메모리에 저장되고 상기 프로세서에 의해 실행되도록 구성되며,
   상기 프로그램은
   상기 단자전압 취득부의 출력인 디지털 데이터에 기반하여 이어폰 또는 스피커의 두드림을 감지하고 정보를 얻어내는 제 1 명령어들; 감지 결과 얻어진 정보에 기반하여 실행되는 제 2 명령어들을 포함하는, 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 장치는 휴대용 장치인, 장치.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 감지 결과로 얻어진 정보는 이어폰 또는 스피커를 두드린 시간, 또는 두드린 세기 또는 이들로부터 얻어진 2차 정보인, 장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 2차 정보는, 한 두드림과 다음 두드림 사이의 시간 간격이 소정의 시간 이내인 모든 두드림들을 상호 연결된 두드림 그룹으로 정의할 때, 상기 두드림 그룹 내의 두드림 횟수, 두드림들 사이의 간격, 두드림 각각의 세기, 또는 이들로부터 얻어진 특징값으로 이루어진 정보인, 장치.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 단자전압 취득부의 출력인 디지털 신호가 2개 이상의 채널로 구성되어 있는 경우에
    상기 감지 결과로 얻어진 정보는 채널 번호를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치.
    
12. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는 오디오 출력부의 입력인 상기 재생할 디지털 데이터에 접근이 가능하며;
    상기 두드림을 감지하는 제 1 명령어들은
    상기 단자전압 취득부의 출력을 제 1 디지털 신호로 하고, 오디오 출력부의 입력인 상기 재생할 디지털 데이터를 제 2 디지털 신호로 하고, 적어도 상기 두 데이터에 기반하여 제 1 디지털 데이터에서 제 2 디지털 데이터의 성분을 감소시킨 비상관화된 신호를 만드는 단계; 그리고 상기 비상관화된 신호에 기반하여 상기 두드림을 감지하는 단계를 수행하는 명령어들인, 장치.
    
13. 제7항에 있어서,
    상기 두드림을 감지한 경우에
    소정의 오디오 신호를 재생하여 사용자에게 감지했다는 것을 알려주는 것을 특징으로 하는, 장치.
    
14. 제7항에 있어서,
    상기 제 2 명령어들은 음량 증가, 음량 감소, 소정의 멀티미디어 콘텐츠 목록상의 이전 콘텐츠 선택, 그 목록상의 다음 콘텐츠 선택, 그 목록상의 처음 콘텐츠 선택, 그 목록상의 마지막 콘텐츠 선택, 통화 시작, 통화 종료, 소정의 애플리케이션의 실행, 소정의 애플리케이션의 종료 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치.
    
15. 제7항에 있어서,
    장치에 오퍼레이팅시스템이 구현되어 있으며;
    상기 제 2 명령어들은, 두드림 감지에 의해 얻어진 정보 또는 이로부터 유도된 정보를 하나 이상의 애플리케이션 또는 프로세스에 전달하는 명령어를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치.
    
16. 제 1항에 있어서,
    메모리 및 하나 이상의 프로그램을 더 포함하는 장치로서,
    상기 하나 이상의 프로그램은 상기 메모리에 저장되고 상기 프로세서에 의해 실행되도록 구성되며,
    상기 프로그램은
    상기 오디오 접속부에 들어온 음성 또는 주변음을 상기 단자전압 취득부에서 디지털 데이터로 변환하고;
    상기 디지털 데이터를 상기 장치에 오디오 입력신호로 사용하는 명령어를 포함하는, 장치.
    
17. 제 16항에 있어서,
    상기 오디오 접속부의 출력단자가 2채널 이상이고, 단자전압 취득이 가능한 적어도 하나의 채널을 오디오 입력 용도로 삼고, 나머지 적어도 한 채널을 오디오 출력 용도로 사용하여 오디오 입출력을 수행하는 명령어를 포함하는, 장치.
    
18. 제 17항에 있어서,
    통신 모듈을 더 포함하며, 상기 입력 용도와 상기 출력 용도는 통화을 위한 것을 특징으로 하는, 장치.
    
19. 오디오 출력부와 하나 이상의 출력단자를 가진 오디오 접속부를 갖추고;
    출력단자의 전압을 디지털 데이터(제 1 디지털 데이터)로 변환할 수 있는 수단이 마련되어 있고;
    오디오 출력부는 디지털 데이터(제 2 디지털 데이터)를 아날로그신호로 변환하고 이어폰 또는 스피커를 구동할 수 있도록 오디오 접속부의 출력단자에 연결되며; 상기 오디오 출력부는 내부에 임피던스부를 구비하며, 임피던스부는 - 별도의 임피던스 소자 없이 단지 디지털-아날로그 변환부의 출력을 오디오 접속부의 출력단자에 연결하기 위한 연결선의 저항만으로 구현하는 것을 포함- 상기 오디오 접속부의 출력단자에 전달되는 전압을 감쇄시켜서 전달하는 장치에서 ,
    상기 제 1 디지털 데이터에 기반하여 이어폰의 두드림을 감지하는 단계;
    상기 두드림 감지를 통해서 두드림 시간과 두드림 세기 중 적어도 하나의 정보를 추출하는 단계;
    상기 정보, 또는 상기 정보로부터 유도된 제 2차 정보에 기반하여 대응하는 동작을 수행하는 단계
    를 포함하는, 컴퓨터로 구현하는 방법.
    
20. 제19항에 있어서,
    상기 장치는 휴대용 장치인, 컴퓨터로 구현하는 방법.
    
21. 제19항에 있어서,
    상기 2차 정보는, 한 두드림과 다음 두드림 사이의 시간 간격이 소정의 시간 이내인 모든 두드림들을 상호 연결된 두드림 그룹으로 정의할 때, 상기 두드림 그룹 내의 두드림 횟수, 두드림들 사이의 간격, 두드림 각각의 세기, 또는 이들로부터 얻어진 특징값으로 이루어진 정보인, 컴퓨터로 구현하는 방법.
    
22. 제19항에 있어서,
    상기 제 1 디지털 신호가 2개 이상의 채널에서 얻어진 경우에
    상기 감지 결과로 얻어진 정보는 채널 번호를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터로 구현하는 방법.
    
23. 제19항에 있어서,
    상기 두드림을 감지하는 단계는,
    적어도 상기 제 1 디지털 데이터와 상기 제 2 디지털 데이터에 기반하여 제 1 디지털 데이터에서 제 2 디지털 데이터의 성분을 감소시킨 비상관화된 신호를 만드는 단계;
    그리고 상기 비상관화된 신호에 기반하여 상기 두드림을 감지하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 구현하는 방법.
    
24. 제19항에 있어서,
    상기 두드림을 감지한 경우에
    소정의 오디오 신호를 재생하여 사용자에게 감지했다는 것을 알려주는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터로 구현하는 방법.
    
25. 제19항에 있어서,
    상기 대응하는 동작은 음량 증가, 음량 감소, 소정의 멀티미디어 콘텐츠 목록상의 이전 콘텐츠 선택, 그 목록 상의 다음 콘텐츠 선택, 그 목록상의 처음 콘텐츠 선택, 그 목록상의 마지막 콘텐츠 선택, 통화 시작, 통화 종료, 소정의 애플리케이션의 실행, 소정의 애플리케이션의 종료 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터로 구현하는 방법.
    
26. 제19항에 있어서,
    상기 대응하는 동작은, 두드림 감지에 의해 얻어진 정보 또는 이로부터 유도된 정보를 하나 이상의 애플리케이션 또는 프로세스에 전달하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터로 구현하는 방법.
    
27. 하나 이상의 출력단자를 가진 오디오 접속부와 그 출력단자의 전압을 디지털 데이터로 변환할 수 있는 수단이 마련된 장치에서,
    상기 오디오 접속부에 들어온 음성 또는 주변음을 단자전압 취득부에서 디지털 데이터로 변환하고;
    상기 디지털 데이터를 상기 장치에 오디오 입력신호로 사용하는, 컴퓨터로 구현하는 방법.
    
28. 제27항에 있어서,
    상기 오디오 접속부의 출력단자가 2채널 이상인 장치에서, 단자전압 취득이 가능한 적어도 하나의 채널을 오디오 입력용도로 삼고, 나머지 적어도 한 채널을 오디오 출력 용도로 사용하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터로 구현하는 방법.
    
29. 제28항에 있어서,
    통신 모듈을 더 포함하는 장치에서, 상기 입력 용도와 상기 출력 용도는 통화를 위한 것임을 특징으로 하는, 컴퓨터로 구현하는 방법.
    
30. 명령어들을 저장하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체로서,
    오디오 출력부와 하나 이상의 출력단자를 가진 오디오 접속부를 갖추고;
    출력단자의 전압을 디지털 데이터(제 1 디지털 데이터)로 변환할 수 있는 수단이 마련되어 있고;
    오디오 출력부는 디지털 데이터(제 2 디지털 데이터)를 아날로그신호로 변환하고 이어폰 또는 스피커를 구동할 수 있도록 오디오 접속부의 출력단자에 연결되며; 상기 오디오 출력부는 내부에 임피던스부를 구비하며, 임피던스부는 - 별도의 임피던스 소자 없이 단지 디지털-아날로그 변환부의 출력을 오디오 접속부의 출력단자에 연결하기 위한 연결선의 저항만으로 구현하는 것을 포함- 상기 오디오 접속부의 출력단자에 전달되는 전압을 감쇄시켜서 전달하는 장치에서 실행되는 경우,
    상기 장치로 하여금
    상기 제 1 디지털 데이터에 기반하여 이어폰의 두드림을 감지하도록 하고;
    상기 두드림 감지를 통해서 두드림 시간과 두드림 세기 중 적어도 하나의 정보를 추출하도록 하고;
    상기 정보, 또는 상기 정보로부터 유도된 제 2차 정보에 기반하여 대응하는 동작을 수행하도록 하는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
    
31. 제30항에 있어서,
    상기 장치는 휴대용 장치인, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
    
32. 제30항에 있어서,
    상기 2차 정보는, 한 두드림과 다음 두드림 사이의 시간 간격이 소정의 시간 이내인 모든 두드림들을 상호 연결된 두드림 그룹으로 정의할 때, 상기 두드림 그룹 내의 두드림 횟수, 두드림들 사이의 간격, 두드림 각각의 세기, 또는 이들로부터 얻어진 특징값으로 이루어진 정보인, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
    
33. 제30항에 있어서,
    상기 제 1 디지털 신호가 2개 이상의 채널에서 얻어지는 경우에
    상기 감지 결과로 얻어진 정보는 채널 번호를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
    
34. 제30항에 있어서,
    상기 두드림을 감지하는 단계는,
    적어도 상기 제 1 디지털 신호와 상기 제 2 디지털 신호에 기반하여 제 1 디지털 데이터에서 제 2 디지털 데이터의 성분을 감소시킨 비상관화된 신호를 만드는 단계;
    그리고 상기 비상관화된 신호에 기반하여 상기 두드림을 감지하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
    
35. 제30항에 있어서,
    상기 두드림을 감지한 경우에
    소정의 오디오 신호를 재생하여 사용자에게 감지했다는 것을 알려주는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
    
36. 제30항에 있어서,
    상기 대응하는 동작은 음량 증가, 음량 감소, 소정의 멀티미디어 콘텐츠 목록상의 이전 콘텐츠 선택, 그 목록상의 다음 콘텐츠 선택, 그 목록상의 처음 콘텐츠 선택, 그 목록상의 마지막 콘텐츠 선택, 통화 시작, 통화 종료, 소정의 애플리케이션의 실행, 소정의 애플리케이션의 종료 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
    
37. 제30항에 있어서,
    상기 대응하는 동작은, 두드림 감지에 의해 얻어진 정보 또는 이로부터 유도된 정보를 하나 이상의 애플리케이션 또는 프로세스에 전달하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
    
38. 명령어들을 저장하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체로서,
    상기 명령어들은, 하나 이상의 출력단자를 가진 오디오 접속부와 출력단자의 전압을 디지털 데이터로 변환할 수 있는 수단이 마련된 장치에서 실행되는 경우, 상기 장치로 하여금
    상기 오디오 접속부에 들어온 음성 또는 주변음을 단자전압 취득부에서 디지털 데이터로 변환하고;
    상기 디지털 데이터를 상기 장치에 오디오 입력신호로 사용하는 명령어들인, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
    
39. 제38항에 있어서,
    상기 오디오 접속부의 출력단자가 2채널 이상인 장치에서 실행되는 경우, 상기 명령어들은, 단자전압 취득이 가능한 적어도 하나의 채널을 오디오 입력용도로 삼고, 나머지 적어도 한 채널을 오디오 출력 용도로 사용하여 오디오 입출력을 수행하도록 하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
    
40. 제39항에 있어서,
    통신 모듈을 더 포함하는 장치에서 실행되는 경우, 상기 입력 용도와 상기 출력 용도는 통화를 위한 것임을 특징으로 하는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.

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