KR101627739B1 - 이어셋 및 이를 포함하는 오디오 신호 처리 시스템 - Google Patents

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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
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Abstract

본 발명에서는 디바이스로부터 전원을 인가받아 내부의 구동 소자를 구동할 수 있는 이어셋 및 이를 포함하는 오디오 신호 처리 시스템이 개시된다.
일 예로, 디바이스에 연결되어 오디오 신호 처리 기능을 수행하는 이어셋에 있어서, 사용자의 음성을 전기적 신호로 변환하는 마이크 및 상기 오디오 신호 처리에서 기설정된 기능을 수행하기 위해 형성된 구동 소자를 포함하고, 상기 마이크의 동작시 상기 디바이스 내부의 제 1 전원으로부터 전력을 인가받고, 상기 구동 소자의 동작시 상기 디바이스 내부의 제 2 전원으로부터 전력을 인가받는 이어셋이 개시된다.

Description

이어셋 및 이를 포함하는 오디오 신호 처리 시스템{Ear Set and Acoustic Processing System Including The Same}
본 발명은 디바이스로부터 전원을 인가받아 내부의 구동 소자를 구동할 수 있는 이어셋 및 이를 포함하는 오디오 신호 처리 시스템에 관한 것이다.
통상적으로 이어셋은 PC, 휴대폰이나 태블릿 PC와 같은 기기들에 연결되고, 사용자에게 음악 재생시 스피커로서 동작하며, 통화시 마이크 기능을 함께 제공한다. 또한, 기술이 발달함에 따라, 사용자는 손실이 적고 노이즈가 적은 음질의 음악 또는 통화 품질을 요구하기 때문에, 이를 반영하기 위한 많은 노력들이 있다.
그런데, 이어셋은 자체가 독립한 전원을 구비하지 않는 형태가 일반적이기 때문에 내부에 기능을 향상시키기 위한 능동 소자를 형성하는데 많은 제약이 있다. 특히, 디바이스의 전원을 급격하게 소모시키는 경우, 사용자 불만의 원인이 될 수 있다. 또한, 이를 해결하기 위해, 기존에 5극 또는 6극의 플러그를 갖는 이어셋들이 개발되었으나, 통상적인 4극에 비해 범용성이 떨어지는 문제점으로 인해 실제 상용화에 어려움이 있었다.
본 발명은 디바이스로부터 전원을 인가받아 내부의 구동 소자를 구동할 수 있는 이어셋 및 이를 포함하는 오디오 신호 처리 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 이어셋은 디바이스에 연결되어 오디오 신호 처리 기능을 수행하는 이어셋에 있어서, 사용자의 음성을 전기적 신호로 변환하는 마이크; 및 상기 오디오 신호 처리에서 기설정된 기능을 수행하기 위해 형성된 구동 소자를 포함하고, 상기 마이크의 동작시 상기 디바이스 내부의 제 1 전원으로부터 전력을 인가받고, 상기 구동 소자의 동작시 상기 디바이스 내부의 제 2 전원으로부터 전력을 인가받을 수 있다.
여기서, 상기 제 2 전원은 제 1 전원에 비해 높은 전압을 갖도록 구비되거나, 동일한 전압을 인가할 수 있다. 이에 따라 이어셋에 전달 전압에서 구분되는 효과를 가지도록 할 수 있다. 왜냐하면 제 1 전원은 디바이스의 바이오스 저항과 이어셋의 마이크 부하로 제 2 전원보다 항상 낮은 전압이 상기 구동 소자에 전달되기 때문이다.
그리고 상기 디바이스로부터 인가된 입력 전압을 기준 전압과 비교하여 상기 제 1 전원인지 또는 상기 제 2 전원인지를 구별하고, 이에 따라 상기 제 1 전원이 연결된 경우 상기 마이크를 연결하고, 상기 제 2 전원이 연결된 경우 상기 구동 소자를 연결하는 스위칭 회로부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 스위칭 회로부는 상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 작은 경우 상기 제 1 전원, 상기 기준 전압보다 큰 경우 상기 제 2 전원으로부터 전력이 인가되는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 전력이 인가되는 경로에 형성된 복수의 저항과 상기 저항의 연결을 제어하고 사용자의 키 누름에 따라 온오프가 제어되는 스위칭 소자로 구성된 누름키 회로부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 전원으로부터 상기 구동 소자가 전력을 인가받고 있는 상태에서, 상기 누름키 회로부 중 적어도 하나의 스위칭 소자가 턴온되는 경우, 상기 구동 소자 대신 상기 마이크에 전력이 인가되도록 스위칭하는 스위칭 회로부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 스위칭 회로는 상기 누름키 회로부의 키누름이 해제된 경우, 상기 마이크 대신 상기 구동 소자를 연결하여 전력이 인가되도록 스위칭할 수 있다.
또한, 상기 제 2 전원으로부터 상기 구동 소자가 전력을 인가받고 있는 상태에서, 상기 누름키 회로부 중 적어도 하나의 스위칭 소자가 턴온되는 경우, 상기 구동 소자의 동작을 중단시키는 대전류 유도부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 대전류 유도부는 상기 구동 소자의 동작 중단 이후, 대전류 저항을 연결하여 대전류가 생성되도록 할 수 있다.
또한, 상기 대전류 저항은 생성된 대전류가 상기 구동 소자에서 소모되는 최대 전류보다 큰 값을 갖도록 설정된 저항값을 가질 수 있다.
또한, 상기 대전류 유도부는 상기 제 2 전원의 연결시에만 동작할 수 있다.
또한, 상기 대전류 유도부는 상기 입력 전압을 기준 전압과 비교하여 상기 제 2 전원이 연결되었는지 여부를 판단하는 전압 비교기를 포함할 수 있다.
더불어, 본 발명에 의한 오디오 신호 처리 시스템은 오디오 신호 처리 기능을 수행하는 디바이스와, 상기 디바이스에 연결되는 이어셋을 포함하는 오디오 신호 처리 시스템에 있어서, 상기 이어셋은 사용자의 음성을 전기적 신호로 변환하는 마이크; 및 상기 오디오 신호 처리에서 기설정된 기능을 수행하기 위해 형성된 구동 소자를 포함하고, 상기 디바이스는 상기 마이크의 동작시 상기 디바이스 내부의 제 1 전원을 통해 전력을 인가하고, 상기 구동 소자의 동작시 상기 디바이스 내부의 제 2 전원을 통해 전력을 인가할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 전원은 제 1 전원에 비해 높은 전압을 갖도록 또는 동일한 전압을 인가하도록 구비될 수 있다. 이에 따라 이어셋에 전달 전압에서 구분되는 효과를 가지도록 할 수 있다.
그리고 상기 디바이스는 상기 제 1 전원과 제 2 전원을 선택하여 상기 이어셋에 연결하는 전원 공급 스위칭부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 디바이스는 상기 이어셋의 키 눌림시 전압 분배에 의해 눌려진 키를 판독하기 위해 상기 제 1 전원과 이어셋의 사이에 바이어스 저항을 구비할 수 있다.
또한, 상기 디바이스는 상기 제 2 전원과 이어셋의 사이에 흐르는 전류를 감지하는 전류 검출부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디바이스는 상기 제 2 전원이 연결된 상태에서 상기 전류 검출부를 통해 감지된 전류가 상기 구동 소자에서 사용하는 최대 전류보다 큰 값인 경우, 상기 제 1 전원이 연결되도록 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
또한, 상기 이어셋이 상기 마이크를 연결하도록 절체되어, 상기 디바이스의 제 1 전원과의 연결을 통해 키누름을 검출할 수 있다.
또한, 상기 디바이스는 상기 제 1 전원이 연결된 상태에서 상기 키누름 검출이 끝난 후 상기 제 2 전원이 다시 연결되도록 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
또한, 상기 디바이스는 상기 제 1 전원과 제 2 전원이 상기 이어셋에 연결된 경로에 구비되어 상기 전원들의 스위칭을 수행하는 전원 공급 스위치부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디바이스는 상기 제 2 전원이 연결된 상태에서 상기 이어셋으로부터 키누름 신호가 인가되는 경우, 상기 전원 공급 스위치부를 통해 상기 제 1 전원이 연결되도록 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
또한, 상기 이어셋은 제 2 전원으로부터 상기 구동 소자가 전력을 인가받고 있는 상태에서, 상기 누름키 신호가 인가되는 경우, 상기 구동 소자의 동작을 중단시키는 대전류 유도부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 이어셋 및 이를 포함하는 오디오 신호 처리 시스템은 4극 플러그의 이어셋을 사용하여 범용성을 유지하면서도, 이어셋 내부의 구동 소자에 전원 공급이 필요한 경우, 디바이스로부터 전원이 공급되도록 함으로써 이어셋의 성능을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 이어셋 및 이를 포함하는 오디오 신호 처리 시스템은 구동 소자에 인가되는 전원을 이어셋의 바이오스 전원과 별도의 전력 전원으로 사용함으로써 안정적인 전압 인가가 가능하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 이어셋 및 이를 포함하는 오디오 신호 처리 시스템은 구동 소자의 구동시 이어셋의 키 입력을 감지하도록 하여, 이어셋을 통한 동작이 안정적으로 수행되도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템에서 이어셋의 플러그 부분 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템에서 이어셋의 마이크에 대한 전원 공급 경로를 도시한 회로도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템에서 이어셋의 구동 소자에 대한 전원 공급 경로를 도시한 회로도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템에서 이어셋의 구동 소자에 전원 인가 도중 누름키가 눌려진 경우의 전류 경로를 도시한 회로도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템에서 이어셋의 키누름시 대전류 유도부의 회로도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템의 개략적인 구성도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템에서 이어셋의 플러그 부분 구성도이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템은 디바이스(100)와 이어셋(200)을 포함하여 구성된다.
상기 디바이스(100)는 PC, 휴대 전화, 태블릿 PC, MP3 플레이어, CD 플레이어 등과 같이 사용자에게 오디오 신호를 생성할 수 있는 장치를 의미한다. 상기 디바이스(100)는 오디오 신호의 일 예로 음성 신호를 통해 통화 기능을 구현할 수 있다.
상기 이어셋(200)은 상기 디바이스(100)에 플러그(210)를 통해 연결된다. 상기 이어셋(200)은 상기 디바이스(100)로부터의 오디오 신호를 출력하며, 내부에 구비된 마이크를 통해 사용자가 음성을 송신하는 것을 가능하도록 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이어셋(200) 단부의 플러그(210)는 통상의 이어셋과 동일하게 4극 플러그로 구성된다. 보다 상세하게, 상기 플러그(210)를 구성하는 각 극은 마이크 단자(211), 그라운드 단자(212), 제 1 측 출력 단자(213), 제 2 측 출력 단자(214)를 포함하여 총 4극으로 구성된다. 여기서, 상기 제 1 측 출력 단자(213)는 이어셋의 우측 스피커 단자, 제 2 측 출력 단자(214)는 이어셋의 좌측 스피커 단자일 수 있으나, 당업자의 선택에 따라 좌우가 변경되는 것도 가능하다. 상기 플러그(210)의 각 단자(211, 212, 213, 214)는 각각 접점(211a, 212a, 213a, 214a)을 통해 디바이스(100)와 전기적으로 연결되며, 이에 따라 전기적 신호가 상호간에 송수신된다. 상기 플러그(210)는 통상적으로 사용되는 4극이기 때문에, 본 발명의 실시예에 따른 이어셋(200)도 역시 통상의 디바이스(100)에 결합될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템의 구성 및 동작을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템의 블록도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템의 회로도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템에서 이어셋의 마이크에 대한 전원 공급 경로를 도시한 회로도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템에서 이어셋의 구동 소자에 대한 전원 공급 경로를 도시한 회로도이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템에서 이어셋의 구동 소자에 전원 인가 도중 누름키가 눌려진 경우의 전류 경로를 도시한 회로도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템에서 디바이스(100)는 프로세서(110), 바이오스 전압 인가부(120), 전원공급 스위치부(130), 구동 전원부(140), 전류 검출부(150)를 포함하여 구성된다.
상기 프로세서(110)는 디바이스(100)가 휴대 전화인 경우, 내장된 휴대 전화 프로세서일 수 있으며, 상기 이어셋(200)에 오디오 신호를 출력하고, 상기 이어셋(200)으로부터 마이크 입력 신호 또는 누름키 신호를 입력받는다.
상기 프로세서(110)는 상기 전원공급 스위치부(120)를 제어하여, 상기 이어셋(200)의 마이크(230)가 동작 중에는 도 5와 같이 상기 바이어스 전압 인가부(130)를 통해 바이어스 전압(V0)을 인가하고, 상기 이어셋(200)의 구동 소자(250)에 전압이 인가되는 경우에는 도 6과 같이 상기 구동 전원부(140)를 통해 구동 전압(Vbat)을 인가한다.
여기서, 상기 바이어스 전압 인가부(130)의 바이어스 전압(V0)은 약 2.8[V]로 이루어지고, 상기 이어셋(200)의 마이크(250)를 구동하거나 스위칭 회로부(220)의 키누름을 검출하는데 사용될 수 있다. 상기 바이어스 전압(V0)이 상기 이어셋(200)의 키누름을 검출하는 경로에서는 상기 바이어스 전압 인가부(130)에 연결된 바이어스 저항(R0)와 상기 이어셋(200)의 스위칭 회로부(220)에서 키누름시 연결되는 저항 성분(R1 내지 R4 중 하나)이 직렬로 연결되기 때문에, 상기 이어셋(200)의 입력 전압(V-in)이 달라지게 된다. 따라서, 이에 따라 상기 프로세서(110)는 상기 입력 전압(V-in)을 통해 눌려진 키의 입력을 인지하고, 이에 따라 출력 신호를 제어할 수 있다.
한편, 상기 바이어스 전압 인가부(130)은 상기 이어셋의 구동 소자(250)를 구동하기 위해 사용하기 어려운 바이오스전원이다. 왜냐하면 바이오스전원은 반드시 바이오스를 위한 바이오스저항 R0가 직렬로 연결되어야 하고 바이오스저항값은 2.2[KΩ]의 비교적 큰 저항이기 때문에 바이오스전원을 이어셋의 구동소자에 연결할 경우, R0에서 발생하는 전압강하로 전력손실과 함께 실제 구동소자에서는 매우 낮은 전압만이 전달될 뿐만이 아니라 구동소자의 구동전류가 시간에 따라 변동하므로 R0에서 발생하는 전압강하 역시 변화하여 구동소자에 전달되는 전압변동으로 구동소자의 오동작을 유발하기 때문이다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템에서는 상기 디바이스(100)의 내부에 구비된 별도의 전원 상기 구동 전원부(140)를 사용하며, 상기 구동 전원부(140)는 LDO(Low Drop Ourput)와 같은 전원 소스로 구성될 수 있다. 또한, 상기 구동 전원부(140)의 구동 전압(Vbat)은 바이어스 전압(V0)에서 발생하는 상기 이어셋(200)의 입력 전압(V-in)과 구분될 수 있는 전압으로 구비하고, 상기 바이어스 전압 인가부(130)에 비해 충분한 전류를 지속적으로 공급할 수 있다. 또한, 상기 구원 전원부(140)의 경로에는 별도의 저항 성분이 구비되지 않도록 하여, 상기 이어셋(200)에 전원이 공급될 때, 전력 손실이 발생되는 것이 방지된다.
상기 전류 검출부(150)는 상기 구동 전원부(140)와 전원공급 스위치부(120)의 사이에 위치한다. 상기 전류 검출부(150)는 상기 구동 전원부(140)로부터 상기 이어셋(200)의 구동 소자(250)로 인가되는 전류를 감지하며, 이를 전압값으로 변환한다. 따라서, 상기 전류 검출부(150)는 상기 구동 전원부(140)로부터의 전원 공급 경로에서 전압 강하없이 전력을 거의 소모하지 않기 때문에, 효율적이고 안정적인 전원 공급이 가능하도록 한다. 또한, 상기 전류 검출부(150)는 내부의 저항 성분 등을 통해, 상기 전류를 전압으로 변환하여 상기 프로세서(110)에 인가한다.
또한, 상기 프로세서(110)는 상기 전류 검출부(150)의 신호를 기준 신호와 비교한다. 그리고 도 7과 같이 상기 스위칭 회로부(220)를 통한 키 입력이 이루어지는 경우, 즉 상기 스위칭 소자(SW1 내지 SW4) 중에서 하나(SW3)가 턴온되어 저항 성분(R1 내지 R4)이 연결되면 전류 경로에 연결되는 경우, 전체 저항이 작아지게 되므로 전류가 증가하게 된다. 따라서, 상기 프로세서(110)는 상기 전원공급 스위치부(120)를 제어하여 상기 구동 전원부(140) 대신 상기 바이어스 전압 인가부(130)가 연결되도록 한다. 또한, 상기 바이어스 전압 인가부(130)의 바이어스 저항(R0)과 눌려진 키의 저항 성분(R3)가 직렬로 연결되어 전압 분배에 의해 상기 이어셋(200)에 대한 입력 전압(V-in)이 변동될 수 있다. 또한, 상기 프로세서(110)는 상기 입력 전압(V-in)을 읽어서 어떤 키가 눌렸는지 판단할 수 있으며, 이에 따라 제어 동작을 수행할 수 있다.
또한, 상기 스위칭 회로부(220)를 통한 키 입력이 완료되어 스위칭 소자(SW3)가 개방되면 상기 프로세서(110)는 다시 상기 전원공급 스위치부(120)를 통해 상기 구동 전원부(140)가 다시 연결되도록 함으로써, 상기 이어셋(200)의 구동 소자(250)에 전원이 공급되도록 할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템에서 이어셋 구성 및 동작을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
앞의 도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템에서 상기 이어셋(200)은 스위칭 회로부(220), 마이크(230), 대전류 유도부(240), 구동 소자(250)를 포함하여 구성된다.
상기 스위칭 회로부(220)는 상기 이어셋(200)에 인가되는 전류 경로에 연결된 입력 전압 감지부(221)와 경로 스위칭부(222)를 포함한다. 상기 입력 전압 감지부(221)는 상기 입력 전압(V-in)의 전압 레벨을 감지한다. 만약, 상기 디바이스의 전원으로 상기 바이어스 전원 인가부(130)가 연결되어 있는 경우, 상기 경로에 약 2.2[KΩ]의 바이어스 저항(R0)이 연결되어 있기 때문에 전압 강하로 인해, 입력 전압(V-in)은 2.8V보다 충분이 작은 전압이 된다. 한편, 상기 디바이스의 전원으로 약 2.8[V]의 상기 구동 전원부(140)가 연결되어 있는 경우, 별도의 저항이 연결되지 않으므로, 상기 입력 전압(V-in)은 상기 구동 전원부(140)의 전압과 동일한 2.8[V]가 된다. 따라서, 상기 스위칭 회로부(220)는 기준 전압과 상기 입력 전압(V-in)을 비교하여, 상기 입력 전압(V-in)이 기준 전압 2.8[V]보다 작은 경우 상기 마이크(230)에 연결하고, 상기 입력 전압(V-in)이 기준 전압 2.8[V]보다 큰 경우 상기 구동 소자(250)에 연결하도록 상기 경로 스위칭부(222)를 제어한다.
또한, 상기 스위칭 회로부(220)는 누름키 동작을 위해 상기 디바이스(100)로부터의 경로에 병렬로 연결된 저항 성분(R1 내지 R4)과 이들 각각의 연결을 제어하는 스위칭 소자(SW1 내지 SW4)를 구성된 키누름 회로부(223)를 포함한다. 상기 저항 성분(R1 내지 R4)은 각기 다른 저항값을 갖도록 구성되며, 사용자의 키 누름 동작에 의해 상기 스위칭 소자(SW1 내지 SW4)의 온오프가 제어된다. 따라서, 키가 눌려지면, 상기 저항 성분(R1 내지 R4) 중 하나가 경로에 연결되고, 상기 바이어스 전압 인가부(130)의 바이어스 저항(R0)과 직렬로 연결된다. 따라서, 상술한 것처럼 이에 따라 상기 이어셋(200)에 대한 입력 전압(V-in)이 달라지게 되고, 이를 상기 프로세서(110)가 인지하여 필요한 제어 동작을 수행하게 된다.
또한, 상기 스위칭 회로부(220)는 상기 구동 전원부(140)가 상기 구동 소자(250)에 연결되어 전력을 공급하고 있는 상태에서, 상기 키누름 회로부(223)의 스위칭 소자(SW1 내지 SW4) 중 하나가 턴온되면, 상기 구동 소자(250)로부터 상기 마이크(230)로 스위칭 동작을 수행한다. 또한, 상술한 것과 같이, 상기 전원이 상기 바이어스 전원 인가부(130)가 연결되도록 상기 디바이스(100) 내부에서 절체되면, 상기 바이어스 전압 인가부(130)의 바이어스 저항(R0)이 상기 스위칭 회로부(220)의 누름키 회로부(223)의 저항(R1 내지 R4) 중 하나와 직렬로 연결되므로, 입력 전압(V-in)을 통해 상기 프로세서(110)가 역시 눌려진 키를 확인하고 이에 따른 제어 동작을 수행할 수 있게 된다.
상기 마이크(230)는 기본적으로 통화시 사용자의 음성을 전기 신호로 변환하여 상기 이어셋(200)을 통해 디바이스(100)로 전송한다. 상기 마이크(230)는 상기 바이어스 전압 인가부(130)로부터 전원을 공급받고, 이를 통해 구동될 수 있다.
상기 대전류 유도부(240)는 상기 이어셋(200)의 구동 소자(250)에 전압이 인가되는 경우, 상기 스위칭 회로부(220)에서 키 입력이 검출되는 경우, 이를 검출하여 상기 구동 소자(250)의 동작을 중단시킨다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리 시스템에서 이어셋의 키누름시 대전류 유도부의 회로도이다.
도 8을 참조하면, 상기 대전류 유도부(240)는 제어부(241), 저항 연결 제어 스위치(242), 대전류 저항(243), 전압 비교기(244)와 상기 경로 스위칭부(222)를 포함하여 구성된다.
상기 제어부(241)는 MCU(Micro Controller Unit) 또는 논리 회로로 구성될 수 있으며, 상기 스위칭 소자(SW1 내지 SW4) 중 어느 하나라도 턴온되는 경우 이를 감지하고, 상기 경로 스위칭부(222)를 통해 상기 구동 소자를 전원회로로부터 분리하여 동작을 중지시키고, 대신 상기 이어셋(200)의 마이크(230)에 회로가 연결되도록 한다.
또한, 상기 제어부(241)는 상기 저항 연결 제어 스위치(242)를 턴온시켜서 상기 대전류 저항(243)을 통한 전류가 흐르도록 한다. 여기서, 상기 대전류 저항(243)은 충분히 작은 저항값을 갖도록 설정되어, 상기 전류는 상기 구동 소자(250)에서 사용하는 최대 전류보다 큰 전류가 흐르게 된다.
따라서, 상기 디바이스(100)의 프로세서(110)에서는 키가 눌려서 상기 대전류 유도부(240)가 대전류를 생성한 것을 인지할 수 있게 되고, 이를 통해 상술한 것처럼 상기 프로세서(110)는 전원을 상기 바이어스 전압 인가부(130)로 전환하여 눌려진 키를 판독하는 절차를 진행하게 된다. 또한, 상기 키가 눌려지는 동작이 완료되어, 상기 키눌림 회로부(223)의 모든 스위칭 소자(SW1 내지 SW4)가 개방되어 전류가 차단되면, 상기 디바이스(100)의 프로세서(110)는 다시 상기 구동 전원부(140)를 연결하는 동작을 수행하고, 이에 따라 상기 구동 소자(250)에 전력이 인가될 수 있다.
상기 전압 비교기(244)는 상기 입력 전압(V-in)을 기준 전압과 비교하여, 현재 전원이 상기 구동 전원부(140)에 연결되어 있는 경우에만 상기 제어부(241)가 동작하도록 한다. 상기 바이어스 전압 인가부(130)가 연결되어 있는 경우에는 상기 대전류 유도부(240)가 동작할 필요없이 상기 바이어스 전압 인가부(130)와 바이어스 저항(R0)에 의해 눌려진 키를 판독하는 것이 가능하기 때문이다.
상기 구동 소자(250)는 상기 이어셋(200)의 내부에 구비되며, 상기 디바이스(100)로부터 전압을 인가받아 오디오 신호 처리 기능을 개선할 수 있다. 상기 구동 소자(250)의 종류로는 대표적으로, 음파를 분석하여 노이즈와 반대되는 음파를 발생하여 노이즈를 차단하는 기능을 수행하는 노이즈 캔슬링 칩(Noise Canceling Chip)과 같은 능동 소자가 사용될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 이어셋 및 이를 포함하는 오디오 신호 처리 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 디바이스 110; 프로세서
120; 전원공급 스위치부 130; 바이어스 전압 인가부
140; 구동 전원부 150; 대전류 검출부
200; 이어셋 210; 플러그
220; 스위칭 회로부 230; 마이크
240; 대전류 유도부 250; 구동소자

Claims (23)

  1. 디바이스에 연결되어 오디오 신호 처리 기능을 수행하는 이어셋에 있어서,
    사용자의 음성을 전기적 신호로 변환하는 마이크; 및
    상기 오디오 신호 처리에서 기설정된 기능을 수행하기 위해 형성된 구동 소자를 포함하고,
    상기 마이크의 동작시 상기 디바이스 내부의 제 1 전원으로부터 전력을 인가받고, 상기 구동 소자의 동작시 상기 디바이스 내부의 제 2 전원으로부터 전력을 인가받고, 입력 전압이 기준 전압보다 작은 경우 상기 제 1 전원으로부터 전력이 인가되고 입력 전압이 기준 전압보다 큰 경우 상기 제 2 전원으로부터 전력이 인가되는 이어셋.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전원은 제 1 전원에 비해 높은 전압을 갖도록 인가하거나 또는 동일한 전압을 인가하는 이어셋.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 디바이스로부터 인가된 입력 전압을 기준 전압과 비교하여 상기 제 1 전원인지 또는 상기 제 2 전원인지를 구별하고, 이에 따라 상기 제 1 전원이 연결된 경우 상기 마이크를 연결하고, 상기 제 2 전원이 연결된 경우 상기 구동 소자를 연결하는 스위칭 회로부를 더 포함하는 이어셋.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력이 인가되는 경로에 형성된 복수의 저항과 상기 저항의 연결을 제어하고 사용자의 키 누름에 따라 온오프가 제어되는 스위칭 소자로 구성된 누름키 회로부를 더 포함하는 이어셋.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 전원으로부터 상기 구동 소자가 전력을 인가받고 있는 상태에서, 상기 누름키 회로부 중 적어도 하나의 스위칭 소자가 턴온되는 경우, 상기 구동 소자 대신 상기 마이크에 전력이 인가되도록 스위칭하는 스위칭 회로부를 더 포함하는 이어셋.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로부는 상기 누름키 회로부의 키누름이 해제된 경우, 상기 마이크 대신 상기 구동 소자를 연결하여 전력이 인가되도록 스위칭하는 이어셋.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 전원으로부터 상기 구동 소자가 전력을 인가받고 있는 상태에서, 상기 누름키 회로부 중 적어도 하나의 스위칭 소자가 턴온되는 경우, 상기 구동 소자의 동작을 중단시키는 대전류 유도부를 더 포함하는 이어셋.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 대전류 유도부는 상기 구동 소자의 동작 중단 이후, 대전류 유도저항을 연결하여 대전류가 생성되도록 하는 이어셋.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 대전류 유도저항은 생성된 대전류가 상기 구동 소자에서 소모되는 최대 전류보다 큰 값을 갖도록 설정된 저항값을 갖는 이어셋.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 대전류 유도부는 상기 제 2 전원의 연결시에만 동작하는 이어셋.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 대전류 유도부는 입력 전압을 기준 전압과 비교하여 상기 제 2 전원이 연결되었는지 여부를 판단하는 전압 비교기를 포함하는 이어셋.
  13. 오디오 신호 처리 기능을 수행하는 디바이스와, 상기 디바이스에 연결되는 이어셋을 포함하는 오디오 신호 처리 시스템에 있어서,
    상기 이어셋은 사용자의 음성을 전기적 신호로 변환하는 마이크; 및
    상기 오디오 신호 처리에서 기설정된 기능을 수행하기 위해 형성된 구동 소자를 포함하고,
    상기 디바이스는 상기 마이크의 동작시 상기 디바이스 내부의 제 1 전원을 통해 전력을 인가하고, 상기 구동 소자의 동작시 상기 디바이스 내부의 제 2 전원을 통해 전력을 인가하고,
    상기 디바이스는 상기 제 2 전원과 이어셋의 사이에 흐르는 전류를 감지하는 전류 검출부를 더 포함하는 오디오 신호 처리 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 전원은 제 1 전원에 비해 높은 전압을 갖도록 인가하거나 또는 동일한 전압을 인가하는 오디오 신호 처리 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 디바이스는
    상기 제 1 전원과 제 2 전원을 선택하여 상기 이어셋에 연결하는 전원 공급 스위칭부를 포함하는 오디오 신호 처리 시스템.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 이어셋의 키 눌림시 전압 분배에 의해 눌려진 키를 판독하기 위해 상기 제 1 전원과 이어셋의 사이에 바이어스 저항을 구비하는 오디오 신호 처리 시스템.
  17. 삭제
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 제 2 전원이 연결된 상태에서 상기 전류 검출부를 통해 감지된 전류가 상기 구동 소자에서 사용하는 최대 전류보다 큰 값인 경우, 상기 제 1 전원이 연결되도록 스위칭 동작을 제어하는 오디오 신호 처리 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 이어셋이 상기 마이크를 연결하도록 절체되어, 상기 디바이스의 제 1 전원과의 연결을 통해 키누름을 검출하는 오디오 신호 처리 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 제 1 전원이 연결된 상태에서 상기 키누름 검출이 끝난 후 상기 제 2 전원이 다시 연결되도록 스위칭 동작을 제어하는 오디오 신호 처리 시스템.
  21. 제 13 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 제 1 전원과 제 2 전원이 상기 이어셋에 연결된 경로에 구비되어 상기 전원들의 스위칭을 수행하는 전원 공급 스위치부를 더 포함하는 오디오 신호 처리 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 제 2 전원이 연결된 상태에서 상기 이어셋으로부터 키누름 신호가 인가되는 경우, 상기 전원 공급 스위치부를 통해 상기 제 1 전원이 연결되도록 스위칭 동작을 제어하는 오디오 신호 처리 시스템.
  23. 삭제
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