KR101731714B1 - 음질 개선을 위한 방법 및 헤드셋 - Google Patents

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Abstract

적어도 하나의 인이어 마이크(In-Ear Microphone)와, 적어도 하나의 아웃이어 마이크(Out-Ear Microphone)와, 인이어 마이크를 통해 감지된 신호로부터 저음 성분을 추출하는 인이어 신호 처리 모듈, 아웃이어 마이크를 통해 감지된 신호로부터 고음 성분을 추출하는 아웃이어 신호 처리 모듈, 및 추출된 저음 성분 및 고음 성분을 믹싱하여 출력하는 믹싱 모듈을 포함하는 제어부와, 제어부의 믹싱 모듈로부터 출력되는 신호를 외부 기기로 전송하기 위한 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드셋이 개시되어 헤드셋을 통해 전달되는 사용자 음성 신호의 소음을 제거하고 사용자의 음성에 가까운 신호를 생성함으로써 음질을 개선할 수 있다.

Description

음질 개선을 위한 방법 및 헤드셋 {Method and headset for improving sound quality}
본 발명은 헤드셋(headset)을 통해 전달되는 음성 신호의 음질을 개선하기 위한 방법에 대한 것으로, 더욱 구체적으로는 모바일 기기에 헤드셋을 연결하고 착용한 상태로 통화할 때 사용자의 실제 말소리와 유사하도록 처리하는 음질 개선 방법과 그 방법을 채용한 헤드셋에 관한 것이다.
과거에는 휴대전화를 손에 쥐고 통화를 하는 것이 일반적이었으나, 스마트폰이 보급되면서 음악을 감상하거나 또는 통화를 하기 위한 용도로 헤드셋이 널리 사용되고 있다.
헤드셋은 통상 이어폰의 형태나 헤드폰의 형태를 가지며, 2개의 스피커(speaker)와 1개의 마이크(microphone)를 구비하는 것이 일반적이다.
사용자는 헤드셋을 착용한 상태로 스마트폰으로 음악을 재생하여 듣다가, 전화가 오면 통화기능을 선택하여 헤드셋을 착용한 채로 통화하게 된다. 음악 감상시 마이크는 작동하지 않으며, 통화 기능이 선택되면 스마트폰은 음악 재생을 중단하고 마이크를 작동시켜 사용자의 음성을 통화 상대방에게 전달한다. 동시에 상대방의 음성을 헤드셋의 스피커를 통해 재생하여 사용자에게 들려준다.
일반적으로 헤드셋에 부착된 아웃이어 마이크(Out-Ear Microphone)를 통해 포착되는 음성 신호에는 주위의 소음이 많이 섞여 있어 통화 품질이 저하되는 문제가 있다.
소음 문제를 해결하고 보다 간편하게 착용할 수 있는 헤드셋을 제공하기 위해, 유선 또는 무선 이어폰의 외형을 그대로 유지하되 마이크를 이어폰의 헤드에 실장하여 마이크가 사용자의 귀 내부에 위치하도록 하는 인이어 마이크(In-Ear Microphone)가 사용되고 있다.
인이어 마이크를 사용하는 경우 주위 소음을 차단할 수는 있으나 외이도를 통해 전달되는 음성에는 고음 성분이 거의 포함되어 있지 않고 저음 성분이 대부분이라 실제 사용자의 음성과 차이가 많이 나는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 개발된 것으로, 인이어 마이크와 아웃이어 마이크를 모두 사용하여 헤드셋의 마이크를 통해 전달되는 음성 신호의 음질을 개선하기 위한 방법 및 헤드셋을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋은, 적어도 하나의 인이어 마이크(In-Ear Microphone)와, 적어도 하나의 아웃이어 마이크(Out-Ear Microphone)와, 상기 인이어 마이크를 통해 감지된 신호로부터 저음 성분을 추출하는 인이어 신호 처리 모듈, 상기 아웃이어 마이크를 통해 감지된 신호로부터 고음 성분을 추출하는 아웃이어 신호 처리 모듈, 및 상기 추출된 저음 성분 및 고음 성분을 믹싱하여 출력하는 믹싱 모듈을 포함하는 제어부와, 상기 제어부의 믹싱 모듈로부터 출력되는 신호를 외부 기기로 전송하기 위한 통신부를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 아웃이어 마이크는, 상기 헤드셋의 제1 헤드에 구비된 제1 아웃이어 마이크와 제2 헤드에 구비된 제2 아웃이어 마이크를 포함하고, 상기 아웃이어 신호 처리 모듈은, 상기 제1 아웃이어 마이크 및 상기 제2 아웃이어 마이크로부터 출력되는 두 신호로부터 시간차가 있는 신호를 제거하여 사용자가 발하는 음성만 감지하기 위한 빔포밍(Beamforming) 모듈을 포함할 수 있다.
상기 아웃이어 신호 처리 모듈은, 상기 빔포밍 모듈로부터 출력되는 신호에서 소음을 제거하는 소음 제거 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 인이어 신호 처리 모듈은, 상기 인이어 마이크를 통해 감지되는 신호가 있으면 사용자가 음성을 발하고 있는 것으로 판단하는 VAD(Voice Activity Detection) 모듈을 포함하고, 상기 소음 제거 모듈은 상기 VAD 모듈에 의해 사용자가 음성을 발하고 있는 것으로 판단되는 동안에만 동작할 수 있다.
상기 인이어 신호 처리 모듈은, 상기 인이어 마이크를 통해 감지되는 신호가 있으면 사용자가 음성을 발하고 있는 것으로 판단하는 VAD(Voice Activity Detection) 모듈을 포함하고, 상기 믹싱 모듈은 상기 VAD 모듈에 의해 사용자가 음성을 발하고 있는 것으로 판단되는 동안에만 동작할 수 있다.
상기 인이어 신호 처리 모듈은, 상기 저음 성분을 추출하기 전에 상기 인이어 마이크로부터 출력되는 신호 중 고음을 높이고 저음을 낮춰서 밸런스를 맞추기 위한 인핸싱 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른, 적어도 하나의 인이어 마이크(In-Ear Microphone)와, 적어도 하나의 아웃이어 마이크(Out-Ear Microphone)를 구비하는 헤드셋에서의 음질 개선 방법은, 상기 인이어 마이크를 통해 감지된 신호로부터 저음 성분을 추출하는 단계와, 상기 아웃이어 마이크를 통해 감지된 신호로부터 고음 성분을 추출하는 단계와, 상기 추출된 저음 성분 및 고음 성분을 믹싱하여 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 헤드셋을 통해 전달되는 사용자 음성 신호의 소음을 제거하고 사용자의 음성에 가까운 신호를 생성함으로써 음질을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 외형을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 구성을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 제어부의 구성을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드셋의 외형을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드셋의 구성을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드셋의 제어부의 구성을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋에서의 음질 개선 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...수단", "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 외형을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 헤드셋은 사용자의 귀에 착용되는 제1 헤드(110) 및 제2 헤드(120)를 포함하고 있고, 두 헤드(110, 120)에는 각각 스피커 유닛(도시되지 않음)이 구비되어 있고, 두 헤드 중 하나인 제1 헤드(110)에는 인이어 마이크(111)가, 제2 헤드(120)에는 아웃이어 마이크(121)가 배치된다. 실시예에 따라서는 인이어 마이크(111)와 아웃이어 마이크(121)가 동일한 헤드에 실장될 수도 있을 것이다.
사람의 목소리는 입 밖으로 나가기도 하지만 귀 안쪽으로 고막을 통해 전달이 되기도 한다. 귀를 막고 말을 해보면 본인의 목소리가 들리는 경우가 여기에 해당된다. 따라서 이어폰 헤드(110)에 인이어 마이크(111)를 설치하여 이어폰 착용시 마이크가 귀 안쪽에 위치하게 함으로써, 외부 소음을 차단하면서 귀의 안쪽으로 전달되는 목소리만 전달하도록 할 수 있다.
이와 같이 인이어 마이크(111)는 사용자가 귀에 착용하였을 때 사용자의 외이도 내에 위치하는 마이크이다. 인이어 마이크(111)는 착용시에 사용자의 외이도에 밀착되도록 배치되거나, 사용자의 외이도 내부로 향하도록 배치될 수 있다. 인이어 마이크(111)가 사용자의 외이도에 밀착되지 않고 외이도 내부로 향하도록 배치되는 경우 귀의 안쪽으로 전달되는 목소리를 더 효율적으로 포착할 수 있을 것이다.
인이어 마이크(111)를 통해 수신되는 신호에는 사람의 음성 중 고음 성분은 거의 없어지고 저음만 남아 있어 실제로 사람이 말을 하는 소리와 다르게 들린다. 따라서, 본 발명에서 인이어 마이크(111)는 음성 신호 중 저음을 포착하는 용도로 사용된다. 또한, 인이어 마이크(111)로 들어오는 신호는 오로지 사람의 말소리 뿐이고 외부 소음은 차단되기 때문에, 인이어 마이크(111)를 이용하면 사람이 말을 하고 있는 중인지 여부를 판단할 수 있다.
한편, 아웃이어 마이크(121)를 통해 수신되는 신호에는 사람의 음성 뿐만 아니라 외부의 소음이 섞여 있을 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 아웃이어 마이크(121)로 들어오는 신호 중 사용자의 말소리만 잘라내고 고음 부분을 추출하여 사용한다.
본 발명에서는, 상기와 같이 인이어 마이크(111)를 이용해서 추출한 저음 성분과 아웃이어 마이크(121)를 통해 수신된 신호의 처리 과정에서 추출한 고음 성분을 믹싱함으로써 실제 사용자의 음성과 가까운 신호를 재현하고 소음을 제거한 높은 품질의 음향 신호를 획득할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 구성을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 2를 참조하면, 헤드셋(200)은 스마트폰, 휴대폰 등의 외부 기기(210)와 연결된다. 외부 기기(210)는 헤드셋(200)으로 제어 신호 및 음향 신호를 전송하고 헤드셋(200)의 마이크(241, 251)를 통해 음향 신호를 수신할 수 있는 컴퓨팅 장치로서, 음향 정보의 재생, 통화 기능 및/또는 음성 인식 기능을 가지는 장치일 것이다.
외부 기기(210)는 이동 통신 시스템을 이용하여 음성통화, 단문 메시지 서비스(SMS: Short Message Service), 데이터 송수신 서비스 등을 이용할 수 있고, 카메라를 내장하여 사용자의 요구에 따라 피사체를 촬영하거나, MP3 플레이어를 내장하여 사용자의 요구에 따라 음악을 재생할 수 있는 스마트폰 등의 휴대용 전화기로 구현될 수 있다.
외부 기기(210)와 헤드셋(200) 간의 통신을 위하여 유선 또는 무선 통신 방식이 이용될 수 있으며, 그 예로써 블루투스(Bluetooth), 인프라레드(Infrared), 지그비(Zigbee) 등의 통신 방식이 이용될 수 있으나, 어느 한 방법으로 한정되지 않는다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋(200)은 인이어 마이크(241) 및 제1 스피커 유닛(242)을 구비한 제1 헤드(240)와 아웃이어 마이크(251) 및 제2 스피커 유닛(252)을 구비한 제2 헤드(250)를 포함하며, 외부 기기(210)와의 통신을 위한 통신부(230), 통신부(230)로 수신된 음향 신호를 제1 스피커 유닛(242) 및/또는 제2 스피커 유닛(252)으로 출력하고 마이크(241, 251)를 통해 입력된 음성 신호에 대한 음질 개선 처리를 하여 통신부(230)를 통해 외부 기기(210)로 송신하는 등의 오디오 처리를 수행하는 회로로 구현되는 제어부(220)를 포함할수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋의 제어부(220)의 구성을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 3을 참조하면, 제어부(220)는 인이어 마이크(241)를 통해 감지된 신호로부터 저음 성분을 추출하는 인이어 신호 처리 모듈(310), 아웃이어 마이크(251)를 통해 감지된 신호로부터 고음 성분을 추출하는 아웃이어 신호 처리 모듈(320), 및 상기에서 추출된 저음 성분 및 고음 성분을 믹싱하여 출력하는 믹싱 모듈(330)을 포함할 수 있다.
인이어 신호 처리 모듈(310)에 의해 추출되는 저음 성분은 미리 정해진 주파수인 제1 주파수 이하의 저주파수 신호를 포함하며, 상기 제1 주파수를 초과하는 고주파수 신호를 필터링하는 방법으로 획득될 수 있다.
아웃이어 신호 처리 모듈(320)에 의해 추출되는 고음 성분은 미리 정해진 주파수인 제2 주파수 이상의 고주파수 신호를 포함하며, 상기 제2 주파수 미만의 저주파수 신호를 필터링하는 방법으로 획득될 수 있다.
또한, 제어부(220)의 믹싱 모듈(330)로부터 출력되는 신호는 통신부(230)를 통해 외부 기기로 전송될 것이다.
한편, 본 발명은 인이어 마이크 및/또는 아웃이어 마이크가 복수 개 구비된 헤드셋에도 적용될 수 있다.
인이어 마이크가 복수 개인 경우 게인(gain)이 좋아져서 음량이 증가되므로 통화의 품질을 더욱 더 높일 수 있다. 이 경우, 복수의 인이어 마이크에 대해 추출된 저음 신호들을 믹싱하여 사용할 수 있다. 믹싱된 저음 신호들은 아웃이어 마이크를 통해 포착된 음성 신호로부터 추출된 고음 부분과 믹싱되어 출력될 것이다.
또한, 아웃이어 마이크가 복수 개인 경우, 예컨대 2개인 경우는 도 4 내지 도 6에 도시된 실시예와 같이 처리할 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드셋의 외형을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 헤드셋은 사용자의 귀에 착용되는 제1 헤드(410) 및 제2 헤드(420)를 포함하고 있고, 두 헤드(410, 420)에는 각각 스피커 유닛(도시되지 않음)이 구비되어 있고, 두 헤드 중 하나인 제1 헤드(410)에는 인이어 마이크(411) 및 아웃이어 마이크(412)가, 제2 헤드(420)에는 아웃이어 마이크(422)가 배치된다. 즉, 아웃이어 마이크(412, 422)가 두 헤드(410, 420)에 모두 장착되어 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드셋의 구성을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 5를 참조하면, 헤드셋(500)은 스마트폰, 휴대폰 등의 외부 기기(210)와 연결된다. 외부 기기(210)와 헤드셋(500) 간의 통신을 위하여 유선 또는 무선 통신 방식이 이용될 수 있으며, 그 예로써 블루투스(Bluetooth), 인프라레드(Infrared), 지그비(Zigbee) 등의 통신 방식이 이용될 수 있으나, 어느 한 방법으로 한정되지 않는다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋(500)은 인이어 마이크(541), 제1 스피커 유닛(542) 및 아웃이어 마이크(543)를 구비한 제1 헤드(540)와, 아웃이어 마이크(551) 및 제2 스피커 유닛(552)을 구비한 제2 헤드(550)를 포함하며, 외부 기기(210)와의 통신을 위한 통신부(530), 통신부(530)로 수신된 음향 신호를 제1 스피커 유닛(542) 및/또는 제2 스피커 유닛(552)으로 출력하고 마이크(541, 543, 551)를 통해 입력된 음성 신호에 대한 음질 개선 처리를 하여 통신부(530)를 통해 외부 기기(210)로 송신하는 등의 오디오 처리를 수행하는 회로로 구현되는 제어부(520)를 포함할수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드셋의 제어부(520)의 구성을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 6을 참조하면, 제어부(520)는 인이어 마이크(541)를 통해 감지된 신호로부터 저음 성분을 추출하는 인이어 신호 처리 모듈(610), 아웃이어 마이크(543, 551)를 통해 감지된 신호로부터 고음 성분을 추출하는 아웃이어 신호 처리 모듈(620), 및 상기에서 추출된 저음 성분 및 고음 성분을 믹싱하여 출력하는 믹싱 모듈(630)을 포함할 수 있다.
인이어 신호 처리 모듈(610)은, 저음 성분을 추출하기 전에 인이어 마이크(541)로부터 출력되는 신호 중 고음을 높이고 저음을 낮춰서 밸런스를 맞추기 위한 인핸싱(Enhancing) 모듈(611)을 포함할 수 있다. 사람의 음성은 고음보다는 저음 성분이 많이 포함되어 있기 때문에, 실제로 상대방이 잘 듣게 하기 위해서 고음은 올리고 저음은 내려서 밸런스를 맞추는 것이다.
또한, 인이어 신호 처리 모듈(610)은 인핸싱 모듈(611)에 의해 밸런스가 맞춰진 신호로부터 저음 성분을 추출하는 저주파 신호 추출 모듈(612)을 포함할 수 있다. 추출되는 저음 성분은 미리 정해진 주파수인 제1 주파수 이하의 저주파수 신호를 포함하며, 상기 제1 주파수를 초과하는 고주파수 신호를 필터링하는 방법으로 획득될 수 있다.
한편, 인이어 마이크(541)는 사용자의 귀 내부에 장착되는 것으로 외부 소음 없이 사람의 목소리만 포착하므로, 인이어 마이크(541)를 통해 신호가 들어오면 사용자가 말을 하는 중이라고 판단할 수 있다. 인이어 신호 처리 모듈(541)은 인이어 마이크(541)를 통해 감지되는 신호가 있으면 사용자가 음성을 발하고 있는 것으로 판단하는 VAD(Voice Activity Detection) 모듈(613)을 포함할 수 있다. VAD 모듈(613)은 상기 판단의 결과로서 음성 감지 신호를 출력하며, 출력되는 음성 감지 신호는 믹싱 모듈(630) 및/또는 소음 제거 모듈(622)로 인가되어, 사용자가 음성을 발하는 동안에만 저음 성분과 고음 성분의 믹싱과 소음 제거가 수행되도록 제어할 수 있다.
아웃이어 신호 처리 모듈(620)은 아래와 같은 구성을 포함함으로써 아웃이어 마이크(543, 551)에 의해 포착되는 음향 신호 중 사용자의 말소리만 잘라내고 여기서 고음 성분만 추출한다.
아웃이어 신호 처리 모듈(620)은, 제1 아웃이어 마이크(543) 및 제2 아웃이어 마이크(551)로부터 출력되는 두 신호로부터 시간차가 있는 신호를 제거하여 사용자가 발하는 음성만 감지하기 위한 빔포밍(Beamforming)을 수행하는 빔포밍 모듈(621)을 포함할 수 있다. 빔포밍은 특정 방향의 소리만 잡아내는 기술로서 이를 이용하면 두개의 마이크 신호로부터 사용자의 정면에서 즉 입에서 내는 소리만 포착할 수 있다. 두개의 아웃이어 마이크(543, 551)는 양쪽 헤드의 대응하는 위치에 장착되며 이 경우 사용자의 입으로부터 반대 방향으로 동일한 거리에 위치하게 된다. 소리의 발생 지점인 사용자의 입으로부터 양쪽 마이크(543, 551)까지의 딜레이를 분석하고 시간차가 나는 신호를 모두 제거하는 것이 빔포밍이며, 결과적으로 사용자의 입에서 나오는 소리만 남기고 주위에서 들어오는 소음은 대부분 제거할 수 있게 되는 것이다.
빔포밍 모듈(621)로부터 출력되는 신호는 NS(Noise Suppression) 모듈(622)에 의해 노이즈가 제거될 수 있다. 이때 VAD 모듈(613)에 의해 사용자가 말을 하고 있다고 판단되는 동안에만 NS 모듈(622)이 동작하도록 하여 사용 전력을 절약할 수 있다.
아웃이어 신호 처리 모듈(620)은, NS 모듈(622)로부터 출력되는 노이즈가 제거된 신호로부터 고음 성분만을 추출하는 고주파 신호 추출 모듈(623)을 더 포함할 수 있으며, 이때 추출되는 고음 성분은 미리 정해진 주파수인 제2 주파수 이상의 고주파수 신호를 포함하며, 상기 제2 주파수 미만의 저주파수 신호를 필터링하는 방법으로 획득될 수 있다.
제어부(520)는 저주파 신호 추출 모듈(612)로부터 출력되는 저음 성분과 고주파 신호 추출 모듈(623)로부터 출력되는 고음 성분을 믹싱하는 믹싱 모듈(630)을 포함하며, 믹싱 모듈(630)로부터 출력되는 신호는 통신부(540)를 통해 외부 기기로 전송될 것이다. 믹싱 모듈(630)로부터 출력되는 신호는 실제 사용자의 목소리에 가까운 신호가 될 것이다. 또한, VAD 모듈(613)에 의해 사용자가 말을 하고 있다고 판단되는 동안에만 믹싱 모듈(630)이 동작하도록 하여 사용 전력을 절약할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드셋에서의 음질 개선 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 인이어 마이크를 통해 감지된 신호로부터 저음 성분이 추출되고(S702), 아웃이어 마이크를 통해 감지된 신호로부터 고음 성분이 추출된다(S704). 다음으로, 추출된 저음 성분 및 고음 성분을 믹싱하여 출력한다(S706). 각 단계에서 수행되는 자세한 프로세스는 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 바와 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
본 발명은 음향기기 기술분야에 적용될 수 있다.
200, 500: 헤드셋
210: 외부 기기
220, 520: 제어부
230, 530: 통신부
110, 240, 410, 540: 제1 헤드
120, 250, 420, 550: 제2 헤드
111, 241, 411, 541: 인이어 마이크
242, 252, 542, 552: 스피커 유닛
121, 251, 412, 422, 543, 551: 아웃이어 마이크
310, 610: 인이어 신호 처리 모듈
320, 620: 아웃이어 신호 처리 모듈(320)
330, 630: 믹싱 모듈
611: 인핸싱 모듈
612: 저주파 신호 추출 모듈
613: VAD 모듈
621: 빔포밍 모듈
622: NS 모듈
623: 고주파 신호 추출 모듈

Claims (12)

  1. 적어도 하나의 인이어 마이크(In-Ear Microphone)와,
    적어도 하나의 아웃이어 마이크(Out-Ear Microphone)와,
    상기 인이어 마이크를 통해 감지된 신호로부터 저음 성분을 추출하는 인이어 신호 처리 모듈, 상기 아웃이어 마이크를 통해 감지된 신호로부터 고음 성분을 추출하는 아웃이어 신호 처리 모듈, 및 상기 추출된 저음 성분 및 고음 성분을 믹싱하여 출력하는 믹싱 모듈을 포함하는 제어부와,
    상기 제어부의 믹싱 모듈로부터 출력되는 신호를 외부 기기로 전송하기 위한 통신부를 포함하며,

    상기 인이어 마이크는, 사용자의 외이도 내에 위치하는 마이크로서, 사용자의 외이도를 통해 전달되는 음성을 감지하며,

    상기 아웃이어 마이크는, 소음이 존재하는 외부에 위치하는 마이크로서, 사용자 구강밖으로 발성된 음성을 감지하기 위해, 헤드셋의 제1 헤드에 구비된 제1 아웃이어 마이크와 제2 헤드에 구비된 제2 아웃이어 마이크를 포함하며,

    상기 인이어 신호 처리 모듈은,
    상기 인이어 마이크를 통해 감지되는 신호가 있으면 사용자가 음성을 발하고 있는 것으로 판단하는 VAD(Voice Activity Detection) 모듈을 포함하며,

    상기 아웃이어 신호 처리 모듈은,
    상기 제1 아웃이어 마이크 및 상기 제2 아웃이어 마이크로부터 출력되는 두 신호로부터 시간차가 있는 신호를 제거하여 사용자가 발하는 음성만 감지하기 위한 빔포밍(Beamforming) 모듈과,
    상기 빔포밍 모듈로부터 출력되는 신호에서 소음을 제거하는 소음 제거 모듈을 포함하며,

    상기 소음 제거 모듈은 상기 VAD 모듈에 의해 사용자가 음성을 발하고 있는 것으로 판단되는 동안에만 동작하며,
    상기 믹싱 모듈은 상기 VAD 모듈에 의해 사용자가 음성을 발하고 있는 것으로 판단되는 동안에만 동작하는 것을 특징으로 하는 헤드셋.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인이어 신호 처리 모듈은,
    상기 저음 성분을 추출하기 전에 상기 인이어 마이크로부터 출력되는 신호 중 고음을 높이고 저음을 낮춰서 밸런스를 맞추기 위한 인핸싱 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드셋.
  7. 적어도 하나의 인이어 마이크(In-Ear Microphone)와, 적어도 하나의 아웃이어 마이크(Out-Ear Microphone)를 구비하는 헤드셋에서의 음질 개선 방법에 있어서,
    상기 인이어 마이크를 통해 감지된 신호로부터 저음 성분을 추출하는 단계와,
    상기 아웃이어 마이크를 통해 감지된 신호로부터 고음 성분을 추출하는 단계와,
    상기 추출된 저음 성분 및 고음 성분을 믹싱하여 출력하는 단계를 포함하며,

    상기 인이어 마이크는, 사용자의 외이도 내에 위치하는 마이크로서, 사용자의 외이도를 통해 전달되는 음성을 감지하며,
    상기 아웃이어 마이크는, 소음이 존재하는 외부에 위치하는 마이크로서, 사용자 구강밖으로 발성된 음성을 감지하며,

    상기 고음 성분을 추출하는 단계 전에, 상기 헤드셋의 제1 헤드에 구비된 제1 아웃이어 마이크 및 상기 헤드셋의 제2 헤드에 구비된 제2 아웃이어 마이크로부터 출력되는 신호로부터 시간차가 있는 신호를 제거하여 사용자가 발하는 음성만 추출하기 위한 빔포밍(Beamforming)을 수행하며,

    상기 인이어 마이크를 통해 감지되는 신호가 있으면 사용자가 음성을 발하고 있는 것으로 판단하여, 상기 사용자가 음성을 발하는 것으로 판단되는 동안에만 상기 빔포밍 수행의 결과로 출력되는 신호로부터 소음을 제거함과 아울러 상기 믹싱하여 출력하는 것을 특징으로 하는 음질 개선 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제7항에 있어서,
    상기 저음 성분을 추출하는 단계 전에, 상기 인이어 마이크로부터 출력되는 신호 중 고음을 높이고 저음을 낮춰서 밸런스를 맞추는 인핸싱 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음질 개선 방법.
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