KR101616454B1 - 능동소음제어 오디오입출력장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오디오입출력장치에 관한 것으로, 단말기의 이어잭 단자에 삽입되어, 오디오입출력장치와 상기 단말기에서 발생하는 신호를 중계하도록 복수의 음향신호 출력단, 접지단, 음성신호 입력단이 구비되는 접속부; 및 상기 오디오장치의 주위에서 발생하는 소음을 인식하고 상기 소음의 상쇄음을 생성하는 능동소음제어부; 를 포함하고, 상기 능동소음제어부는 구동에 필요한 전원을 상기 단말기로부터 공급받되, 상기 복수의 음향신호 출력단 중 어느 하나 또는 상기 음성신호 입력단을 통해 공급받아 능동소음제어 기능을 구동하는 오디오입출력장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 능동소음제어 기능을 사용함에 있어, 별도의 배터리 및 충전수단이 필요하지 않아 휴대가 간편하며, 배터리 등에서 발생되는 무게를 줄임으로써 착용 시 불편함을 최소화하며, 내부에 별도의 배터리를 수납하기 위한 공간이 필요하지 않아 오디오입출력장치의 크기를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

능동소음제어 오디오입출력장치{Audio device with active noise canceling}

본 발명은 능동소음제어 기능을 제공하는 오디오입출력장치에 관한 것이다.

최근에는 스마트폰, 휴대폰 등의 단말기 사용자들이 단말기를 통한 컨텐츠 감상 또는 음성통화 시에 내용을 명확하게 전달받기 위해 이어셋, 헤드셋 등의 오디오입출력장치를 사용한다. 하지만, 주위의 소음이 과하게 발생할 경우 내용 전달이 원활히 이루어지지 않아 볼륨을 높여서 사용하게 되는데, 이러한 높은 볼륨의 청취가 장시간 지속될 경우 사용자에게 난청이 유발될 수 있으며, 높은 볼륨을 사용함으로써 발생되는 소음은 주위 사람에게도 피해를 줄 수 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 공개특허공보 2012-0042218(이하, 종래기술이라 칭함)에서 오디오입출력장치 내부에 능동소음제어(Active noise Canceling) 유닛이 주위의 소음을 입력받아, 역위상의 주파수를 생성하여 스피커를 통해 흘려보냄으로써, 주위의 소음이 상쇄되어 낮은 볼륨을 유지해도 명확한 청취가 가능해지는 기술을 제시한바 있다.

하지만, 종래기술은 능동소음제어 기능을 사용하기 위해 배터리 등의 전원공급수단이 추가적으로 필요하며, 별도의 배터리가 내부에 구성됨으로써 오디오입출력장치의 크기가 증가하여 휴대가 불편하고, 오디오장치 내부에 배터리가 적재됨으로써 전체 무게가 증가하여 착용이 불편한 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 능동소음제어 유닛의 전원을 공급하기 위한 추가적인 전원공급수단이 필요하지 않은 오디오입출력장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는 전술한 과제로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 또 다른 기술적 과제들은 후술할 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 능동소음제어 오디오입출력장치는 단말기의 이어잭 단자에 삽입되어, 오디오입출력장치와 상기 단말기에서 발생하는 신호를 중계하도록 복수의 음향신호 출력단, 접지단, 음성신호 입력단이 구비되는 접속부; 및 상기 오디오장치의 주위에서 발생하는 소음을 인식하고 상기 소음의 상쇄음을 생성하는 능동소음제어부; 를 포함하고, 상기 능동소음제어부는 구동에 필요한 전원을 상기 단말기로부터 공급받되, 상기 복수의 음향신호 출력단 중 어느 하나 또는 상기 음성신호 입력단을 통해 공급받을 수 있다.

또한, 상기 전원이 공급되는 음향신호 출력단에 연결되어, 상기 단말기로부터 공급받은 상기 전원이 상기 단말기에 역으로 유입되는 것을 방지하는 제1필터부; 및 상기 제1필터부와 연결되어, 상기 전원의 유입을 차단하고 음향신호만을 통과시키는 제2필터부; 를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제2필터부와 연결되어 음향신호를 출력하는 제1스피커; 및 상기 복수의 음향신호 출력단 중 상기 제1필터부와 연결되지 않는 음향신호 출력단에 연결되어 음향신호를 출력하는 제2스피커; 를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 능동소음제어부는 상기 제1필터부와 제2필터부 사이에서 분기되어 연결될 수 있다.

또한, 상기 능동소음제어부는 상기 음성신호 입력단의 일지점에서 분기되어 연결될 수 있다.

아울러, 상기 능동소음제어부를 온오프시키도록, 제어신호를 생성하여 상기 단말기에 전송하는 스위치부; 를 더 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 능동소음제어 기능을 사용함에 있어서, 오디오입출력장치 내부에 능동소음제어 유닛의 전원을 공급하기 위한 별도의 배터리 및 충전수단이 필요하지 않아 휴대의 편의를 제공한다.

둘째, 오디오입출력장치의 내부에 적재되는 배터리에서 발생되는 무게를 감소시킬 수 있어, 착용 시 불편함을 최소화할 수 있다.

셋째, 내부에 별도의 배터리를 수납하기 위한 공간이 필요하지 않아, 오디오입출력장치의 크기를 줄일 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오디오입출력장치의 블록도이다.
도2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오디오입출력장치의 블록도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오디오입출력장치의 블록도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 오디오입출력장치(100)는 단말기(200)의 이어잭 단자에 삽입되어 오디오입출력장치(100)와 단말기(200)에서 발생하는 신호를 중계하도록 복수의 음향신호 출력단(111, 112), 음성신호 입력단(113), 접지단(114)이 구비되는 접속부(110) 및 오디오입출력장치(100)의 주위에서 발생하는 소음을 인식하고 소음의 상쇄음을 생성하는 능동소음제어부(120)를 포함하고, 능동소음제어부(120)는 구동에 필요한 전원을 단말기(200)로부터 공급받되, 복수의 음향신호 출력단(111, 112) 중 어느 하나 또는 음성신호 입력단(113)을 통해 공급받을 수 있다.

접속부(110)는 4극으로 구성되며, 복수의 음향신호 출력단(111, 112), 음성신호 입력단(113), 접지단(114)으로 구성되는 4극의 배열순서는 단말기(200)의 이어잭 단자의 배열에 따라 다르게 구성될 수 있다.

여기서, 접속부(110)의 제1음향신호 출력단(111)은 단말기(200)의 전원공급장치(210)에서 발생되는 전원과 우 오디오출력단자(220)로부터 발생되는 음향신호를 동시에 공급받아 능동소음제어부(120)에 전원을 전송하고, 제2음향신호 출력단(112)은 단말기(200)의 좌 오디오출력단자(230)로부터 음향신호를 공급받는다.

그리고, 접속부(110)의 음성신호 입력단(113)은 단말기(200)의 마이크입력단자(240)와 연결되어 오디오입출력장치(100)의 마이크(160)에서 입력되는 음성신호를 단말기(200)로 전송한다.

이어서, 접속부(110)의 접지단(114)은 단말기(200)의 접지단자(250)와 연결됨으로써 접지가 이루어진다.

한편, 능동소음제어부(120)는 오디오입출력장치(100) 외부의 소음을 입력받아 소음의 주파수를 분석하고, 그 주파수와 역위상을 갖는 상쇄음을 생성하여 능동소음제어부(120)의 출력단을 통해 스피커(140)로 전송한다.

그리고, 본 발명의 제1 실시예에 따른 오디오입출력장치(100)는 제1음향신호 출력단(111)에 연결되어, 단말기(200)로부터 공급받은 전원이 단말기(200)에 역으로 유입되는 것을 방지하는 제1필터부(131) 및 제1필터부(131)와 연결되어, 전원의 유입을 차단하고 음향신호만을 통과시키는 제2필터부(132)를 더 포함할 수 있다.

제1필터부(131)는 단말기(200)의 우 오디오출력단자(220)를 통하여 오디오입출력장치(100)의 제1음향신호 출력단(111)으로 전원을 공급할 때, 전원이 단말기로(200)로 유입되는 것을 차단하여, 단말기(200)의 오작동 및 고장을 방지할 수 있다.

그리고, 제2필터부(132)는 음향신호는 통과시키되 전원을 차단시킴으로써, 제2필터부(132)와 연결된 제1스피커부(141)의 안정적인 음향신호 출력을 돕는다.

여기서, 제2필터부(132)는 직류신호를 차단하고 교류신호를 통과시키는 커패시터가 사용된다.

이어서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 오디오입출력장치는 제2필터부(132)와 연결되어 음향신호를 출력하는 제1스피커(141) 및 복수의 음향신호 출력단(111, 112) 중 제1필터부(131)와 연결되지 않는 음향신호 출력단(112)에 연결되어 음향신호를 출력하는 제2스피커(142)를 더 포함할 수 있다.

제1스피커(141)는, 단말기(200)의 우 오디오출력단자(220)로부터 제1음향신호 출력단(111)으로 전송된 음향신호와 전원 중 제2필터부(132)를 통과한 음향신호를 출력하게 된다.

또한, 스피커(140)는 단말기(200)로부터 공급되는 음향신호와, 능동소음제어부(120)에서 생성된 상쇄음을 동시에 출력할 수 있다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 오디오입출력장치(100)의 능동소음제어부(120)는 제1필터부(131)와 제2필터부(132) 사이에서 분기되어 연결될 수 있다.

즉, 단말기(200)의 전원공급장치(210)에서 발생된 전원이 우 오디오출력단자(220)의 일지점에서 공급되어, 단말기(200)의 이어잭 단자에 연결된 접속부(110)의 제1음향신호 출력단(111)으로 음향신호와 전원이 동시에 흐르게 된다.

이때, 제1필터부(131)를 거쳐 제2필터부(132)에서 음향신호만 통과하여 제1스피커(141)로 전송된다.

한편, 제2필터부(132)를 통과하지 못한 전원은 제1릴레이 스위치(170)로 흐르게 된다.

이때, 전기신호를 감지한 제1릴레이 스위치(170)가 연결되어 전원이 능동소음제어부(120)로 공급되고, 제1릴레이 스위치(170)에 흐르는 전기신호를 감지한 제2릴레이 스위치(180)는 차단되어 음성신호 입력단(113)으로 전원이 흐르지 않게 된다.

여기서, 전원을 공급받은 능동소음제어부(120)는 상쇄음을 생성하여 스피커(140)를 통해 출력함으로써 주위 소음을 감쇠시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 오디오입출력장치(100)의 능동소음제어부(120)는 음성신호 입력단(113)의 일지점에서 분기되어 연결될 수 있다.

단말기(200)의 전원공급장치(210)에서 발생한 전원이 마이크입력단자(240)의 일지점에서 공급되어, 단말기(200)의 이어잭 단자에 연결된 접속부(110)의 음성신호 입력단(113)을 경유할 때, 제2릴레이 스위치(180)가 연결되고 제1릴레이 스위치(170)는 차단되어 능동소음제어부(120)로 공급될 수 있다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 오디오입출력장치(100)는 능동소음제어부(120)를 온오프시키도록 제어신호를 생성하여 상기 단말기(200)에 전송하는 스위치부(150)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 스위치부(150)는 사용자가 스위치를 조작하는 과정에서 발생되는 전기신호를 단말기(200)에 전송하여, 단말기(200)가 전원공급장치(210)의 전원을 공급 또는 차단시킴으로써 능동소음제어부(120)가 온오프될 수 있다.

또한, 오디오입출력장치(100)의 음성신호 입력단(113)이 단말기(200)의 마이크입력단자(240)와 연결되어 음성신호를 입력받아 단말기(200)에 전송하는 마이크(160)와 음향신호의 볼륨 조절, 음원의 재생 및 정지, 통화 시작 및 종료를 위한 전기신호를 생성하여 단말기(200)에 전송하는 리모컨(미도시)이 더 포함될 수 있다.

도2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오디오입출력장치의 블록도이다.

여기서는, 제2음향신호 출력단(312)과 음성신호 입력단(313)을 통해 전원을 공급받는 오디오입출력장치(300)의 구성을 도시하였으며, 제1 실시예와 동일하거나 유사한 구성에 대해서는 자세한 설명은 생략하기로 한다.

단말기(400)의 전원공급장치(410)에서 발생된 전원이 좌 오디오출력단자(430)의 일지점에서 공급되어, 단말기(400)의 이어잭 단자에 연결된 접속부(310)의 제2음향신호 출력단(312)으로 음향신호와 전원이 동시에 흐르게 된다.

이때, 제1필터부(331)를 거쳐 제2필터부(332)에서 음향신호만 통과하여 제2스피커(342)로 전송되고, 제2필터부(332)를 통과하지 못한 전원은 제1릴레이 스위치(370)로 흐르게 된다.

여기서, 전기신호를 감지한 제1릴레이 스위치(370)가 연결되어 전원이 능동소음제어부(320)로 공급되고, 제1릴레이 스위치에 흐르는 전기신호를 감지한 제2릴레이 스위치(380)는 차단되어 음성신호 입력단(113)으로 전원이 흐르지 않게 된다.

결국, 본 발명은 단말기의 전원공급장치를 통해 공급되는 전원을 사용하여 능동소음제어부를 구동시켜, 사용자가 별도의 배터리 및 충전수단이 필요하지 않아 휴대가 간편하고, 배터리 등에서 발생되는 무게를 줄임으로써 착용 시 불편함을 최소화하며, 내부에 별도의 배터리를 수납하기 위한 공간이 필요하지 않아 전체 크기를 줄일 수 있는 오디오입출력장치를 제공한다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

100, 300 : 오디오입출력장치
110, 310 : 접속부
111, 311 : 제1음향신호 출력단
112, 312 : 제2음향신호 출력단
113, 313 : 음성신호 입력단
114, 314 : 접지단
120, 320 : 능동소음제어부
130, 330 : 필터부
131, 331 : 제1필터부
132, 332 : 제2필터부
140, 340 : 스피커
141, 341 : 제1스피커
142, 342 : 제2스피커
150, 350 : 스위치부
160, 360 : 마이크
170, 370 : 제1릴레이스위치
180, 380 : 제2릴레이스위치
200, 400 : 단말기
210, 410 : 전원공급장치
220, 420 : 우 오디오출력단자
230, 430 : 좌 오디오출력단자
240, 440 : 마이크입력단자
250, 450 : 접지단자

Claims (6)

1. 단말기의 이어잭 단자에 삽입되는 음향신호 출력단, 음성신호 입력단 및 접지단이 구비되는 접속부;
   상기 단말기로부터 상기 접속부의 상기 음향신호 출력단으로 전송된 음향신호를 출력하는 스피커;
   상기 접속부의 상기 음성신호 입력단과 연결되어 상기 단말기로 음성신호를 입력하는 마이크;
   상기 접속부의 상기 음향신호 출력단을 통해 전원을 공급받거나 상기 음성신호 입력단을 통해 전원을 공급받아 주위에서 발생하는 소음의 역위상을 갖는 상쇄음을 생성하여 상기 스피커로 전송하는 능동소음제어부;
   상기 접속부의 상기 음향신호 출력단을 상기 능동소음제어부로 연결하여 전원이 상기 능동소음제어부로 공급되게 하거나 상기 음향신호 출력단과 상기 능동소음제어부의 연결을 차단하는 제1 스위치; 및
   상기 접속부의 상기 음성신호 입력단을 상기 능동소음제어부로 연결하여 전원이 상기 능동소음제어부로 공급되게 하거나 상기 음성신호 입력단과 상기 능동소음제어부의 연결을 차단하는 제2 스위치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
   능동소음제어 오디오입출력장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 음향신호 출력단으로부터 오는 음향신호와 전원 중 전원을 차단하는 필터부; 를 더 포함하고,
   상기 스피커는 상기 필터부를 통과한 음향신호를 출력시키는 것을 특징으로 하는
   능동소음제어 오디오입출력장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 필터부는 직류신호를 차단하고 교류신호를 통과시키는 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는
   능동소음제어 오디오입출력장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 능동소음제어부를 온오프시키도록, 제어신호를 생성하여 상기 단말기에 전송하는 스위치부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   능동소음제어 오디오입출력장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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