KR101744503B1 - 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋에 관한 것으로, 블루투스 통신에 의하여 수신된 음향신호가 재생된 소리를 사용자의 귓속으로 출력하도록 돌출되고 중공의 결합부가 형성되어 사용자의 귓속에 삽입되는 출력부(11)를 포함하는 하우징(10); 사용자의 귓속 음성을 수신하여 전기신호로 변환하는 이어커낼 마이크(21)가 삽입되도록 전방으로 개방된 마이크 삽입부(23a) 및 전방 및 후방이 개방되어 후방에 수신된 전기신호에 따라 소리로 재생하여 출력하는 리시버(22)가 삽입되고 상기 리시버(22)의 전방 소리 출력부를 개방하여 사용자의 귓속으로 소리를 전달하는 중공의 격벽에 의하여 출력관을 형성하는 리시버 삽입부(23b)가 형성된 마이크/리시버 수용모듈(22)를 포함하는 마이크/리시버 수용부(20); 외부의 음향을 수신하여 전기신호로 변환하여 상기 리시버에서 소리로 재생하여 출력되도록 하는 하나 이상의 외부 마이크를 포함하는 외부 음향 수신부(30); 및 블루투스 통신을 제어하고, 음향신호의 송수신 및 재생과 이를 위한 구성부분의 구동을 제어를 수행하는 구동제어부(40)를 포함하며, 상기 이어커낼 마이크(21)와 리시버(22)는 상기 마이크/리시버 수용부(20)의 상기 마이크 삽입부(23a) 및 상기 리시버 삽입부(23b)에 의하여 서로 격리되어 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋 {Bluetooth earset with ear canal microphone}
본 발명은 블루투스 통신 기능의 이어셋에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보청기능을 가지는 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋에 관한 것이다.
이어셋은 통상 전화기에 연결하여 손을 쓰지 않고 통화를 하는 데 쓰이는 이어폰과 마이크로 된 기구를 일컬으며, 무선 네트워크 통신기능 및 주변기기와의 근거리 무선통신 기능을 기본적으로 탑재한 스마트 폰 등 스마트 기기의 보급에 따라, 블루투스 등 무선통신에 의하여 본체인 스마트 기기와 연결되는 형태의 무선통신 기능의 핸즈프리 기기가 보편화되어 있으며, 그 한 형태로 스피커 스마트 기기로부터의 음향을 재생하는 스피커 부분이 사용자의 귀의 외이도에 삽입되는 이어커낼(Ear canal) 이어폰 형태의 이어셋이 널리 사용되고 있다.
통상의 핸즈프리 기기 내지 이어셋에서 통화 음성의 수신하는 마이크로폰 즉, 마이크가 외부에 노출되어 사용자의 입에서 원거리로 이격되어, 통화 음성 이외에 외부 소음이 수신되어 통화 품질이 떨어지거나, 외부 노출로 인해 마이크가 오염되기 쉬운 문제가 있다.
이에 따라, 사용자의 귓속 외이도에 마이크를 삽입하여, 고막을 통해 전달되는 사용자의 통화 음성을 수신하는 형태의 이어커낼 마이크(Ear Canal MIC)를 내장한 핸즈프리 기기 내지 이어셋의 개발 및 상용화가 시도되고 있다.
한편, 최근 노인성 질환 또는 장기간 소음에의 노출 또는 사고 등 다양한 원인에 의하여 최근 청력저하로 인한 난청 증세를 가진 환자가 증가하고 있으며, 이러한 청력 저하의 문제를 해소하기 위하여 다양한 형태의 보청기가 보급되어 있으며, 외부에 장착해 소리를 환자의 청각 특성에 맞게 증폭하기 위하여, 외부의 소리를 수신하는 마이크, 소리를 증폭시키는 증폭기, 증폭된 소리를 출력하는 스피커 내지 리시버 등으로 구성되며, 디지털 보청기의 경우에는 디지털 신호와 아날로그 신호를 상호 변환하는 D/A 및 A/D 변환기(Converter), 코덱을 내장하여 디지털 신호를 다양한 알고리즘을 통해 증폭하거나 변환하도록 제어하는 프로세서 및 외부 기기와의 인터페이스 등이 구비된다.
그러나, 이러한 보청기의 사용자가 핸즈프리 기기 즉, 이어셋을 사용하는 것은 구조상 기능상 문제가 있어, 난청 증세를 갖는 사용자의 경우 핸즈프리 기기와 보청기기를 동시에 사용하는 것은 불가능한 현실이며, 이러한 난청 증세에 대한 보청기기로서의 역할과 핸즈프리 기기로서의 역할을 동시에 수행하는 보청기능을 가진 핸즈프리 기기 내지 이어셋의 개발이 절실히 요구되고 있는 상황이다.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하여, 이어커낼 마이크를 통하여 외부 소음에 영향을 받지 않고 사용자 단말을 통한 음성통화를 수행하는 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 기능과 난청환자들에게 필요한 보청 기능을 동시에 수행하는 새로운 개념의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 보청 기능과 사용자 단말을 통한 음성통화 기능을 동시에 사용하거나 단순한 동작으로 전환이 가능하여 사용상 편리한 새로운 개념의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋을 제공하는 것을 목적으로 한다.
나아가, 특징적인 구조 및 기능을 통하여 사용자 단말을 통한 음성통화를 수행하는 블루투스 통신모드의 통화품질이 향상되고, 보청 기능이 향상된 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 보청기능을 가지는 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋(100)에 관한 것으로, 블루투스 통신에 의하여 수신된 음향신호가 재생된 소리를 사용자의 귓속으로 출력하도록 돌출되고 중공의 결합부가 형성되어 사용자의 귓속에 삽입되는 출력부(11)를 포함하는 하우징(10); 사용자의 귓속 음성을 수신하여 전기신호로 변환하는 이어커낼 마이크(21)가 삽입되도록 전방으로 개방된 마이크 삽입부(23a) 및 전방 및 후방이 개방되어 후방에 수신된 전기신호에 따라 소리로 재생하여 출력하는 리시버(22)가 삽입되고 상기 리시버(22)의 전방 소리 출력부를 개방하여 사용자의 귓속으로 소리를 전달하는 중공의 격벽에 의하여 출력관을 형성하는 리시버 삽입부(23b)가 형성된 마이크/리시버 수용모듈(22)를 포함하는 마이크/리시버 수용부(20); 외부의 음향을 수신하여 전기신호로 변환하여 상기 리시버에서 소리로 재생하여 출력되도록 하는 하나 이상의 외부 마이크를 포함하는 외부 음향 수신부(30); 및 블루투스 통신을 제어하고, 음향신호의 송수신 및 재생과 이를 위한 구성부분의 구동을 제어를 수행하는 구동제어부(40)를 포함하며, 상기 마이크/리시버 수용부(20)는 마이크/리시버 수용모듈(22)의 상기 마이크 삽입부(23a)가 상기 출력관을 형성하는 격벽(23c)에 의하여 상기 리시버 삽입부(23b)와 격리되도록 형성되어, 상기 이어커낼 마이크(21)와 리시버(22)는 상기 마이크/리시버 수용부(20)의 상기 마이크 삽입부(23a) 및 상기 리시버 삽입부(23b)에 의하여 서로 격리되어 설치되고, 상기 마이크 삽입부(23a)는 상기 격벽(23c)의 외측면에 전방으로만 개방된 형태로 상기 격벽(23c)과 일체로 형성되고, 상기 이어커낼 마이크(21)의 전방의 음성 수신부는 상기 리시버(22)의 전방의 음향수신부보다 사용자의 고막에 가까운 전방에 위치하도록 설치되며, 상기 구동제어부(40)는 블루투스 통신을 통해 연결된 사용자 단말과 음향신호를 송수신하여 상기 사용자 단말을 통한 음성통화를 수행하는 블루투스 통신모드와 외부로부터 수신되는 음향신호를 증폭하는 보청모드를 선택적으로 수행하며, 상기 외부 음향 수신부(30)는 외부의 음향을 수신하여 전기신호로 변환하는 제1 외부 마이크(31) 및 외부의 음향을 수신하여 전기신호로 변환하는 제2 외부 마이크를 포함하여, 보청모드 수행시, 상기 제1 외부 마이크를 통하여 수신된 음향의 전기적 음향신호를 상기 제2 외부 마이크를 통하여 수신된 음향의 전기적 음향신호에 따라 보정하여, 리시버(22)를 통해 소리로 재생하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
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아울러 바람직하게는, 상기 외부 음향 수신부(30)는 외부의 음향을 수신하여 전기신호로 변환하는 제1 외부 마이크(31) 및 외부의 음향을 수신하여 전기신호로 변환하는 제2 외부 마이크를 포함하여, 상기 제2 외부 마이크는 사용자의 귀의 외부에서 수신되는 사용자 자신의 음성을 수신하고, 상기 제2 외부 마이크를 통하여 수신된 사용자의 음성에 대한 음향신호에 따라 상기 이어커낼 마이크(21)를 통하여 수신된 사용자의 귓속 음성의 음향신호를 보정한다.
삭제
여기서 바람직하게는, 블루투스 통신모드 수행시, 상기 블루투스 통신을 통해 사용자 단말로부터 수신되는 음향신호를 상기 리시버(22)를 통하여 사용자의 귓속으로 출력하도록 재생하고, 상기 이어커낼 마이크를 통하여 수신된 사용자의 귓속 음성에 대한 전기신호를 음향신호로 변환하여 블루투스 통신을 통해 사용자 단말로 송신한다.
여기서, 블루투스 통신모드 수행시, 외부 마이크를 통하여 사용자의 귀의 외부에서 수신되는 사용자 자신의 음성을 수신하여 수신된 사용자의 음성에 대한 음향신호에 따라 상기 이어커낼 마이크(21)를 통하여 수신된 사용자의 귓속 음성의 음향신호를 보정 하는 것이 바람직하다.
삭제
아울러, 여기서 바람직하게는, 사전 설정된 방식으로 수신되는 음향신호에 대하여 주파수별로 그 증폭량을 조절하는 음향신호 보정값을 포함하는 하나 이상의 청력보정모드가 저장되어, 상기 구동제어부(40)는 상기 청력보정모드에 따라 수신되는 음향신호를 주파수별로 증폭량을 조절하여 출력한다.
여기서, 바람직하게는, 상기 청력보정모드는, 블루투스 통신을 통해 연결된 사용자 단말(200)에 탑재된 어플리케이션(300)을 통해 사용자에 의하여 사전 선택되어 저장된다.
한편, 여기서 바람직하게는, 사용자의 동작을 터치동작을 인식하는 하나 이상의 터치패드를 포함하는 터치동작 인식부(50)를 더 포함한다.
여기서, 상기 터치동작 인식부(50)는 사용자의 제1 터치를 인식하는 제1 터치패드(51) 및 사용자의 제2 터치를 인식하는 제2 터치패드(52)를 포함하여, 상기 제1 터치패드(51) 및 제2 터치패드(52)에서 인식되는 사용자의 제1 터치 및 제2 터치의 인식 순서에 따라 상기 리시버에서 재생되는 음향신호의 음량을 조정하는 것이 바람직하다.
또한 여기서 상기 터치동작 인식부(50)에서 인식되는 터치동작에 따라, 상기 블루투스 통신모드와 보청모드가 전환되어 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 바람직하게는, 사용자의 착용을 감지하는 근접센서(60)을 더 포함한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 이어커낼 마이크를 통하여 외부 소음에 영향을 받지 않고 사용자 단말을 통한 음성통화를 수행하는 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 기능과 난청환자들에게 필요한 보청 기능을 동시에 수행하는 새로운 개념의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋은 보청 기능과 사용자 단말을 통한 음성통화 기능을 동시에 수행하면서도, 단순한 동작으로 상호 간 전환이 가능하여 사용상 편리한 효과를 갖는다.
나아가, 본 발명의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋은 특징적인 구조 및 기능을 통하여 사용자 단말을 통한 음성통화를 수행하는 블루투스 통신모드의 통화품질이 향상되고, 보청 기능이 각각 향상되는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋을 이용하여 보청 기능과 블루투스 통신기능을 동시에 수행하는 시스템을 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 주요구성에 대한 분해도
도 3는 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 마이크/리시버 수용부의 구성을 설명하기 위한 단면도
도 4은 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 주요구성에 대한 단면도
도 5a는 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 기능블록도
도 5b 및 도 5c는 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 입력신호 제어부(42) 및 음향신호처리부(43)의 주요기능 및 동작을 설명하기 위한 도면
도 6은 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 제어방법의 흐름도
도 7은 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 블루투스 통신 모드 수행방법의 흐름도
도 8은 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 보청모드 수행방법의 흐름도
도 9는 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 음향신호처리방법의 흐름도
도 10은 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 청력보정모드의 구현예
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 실시예에 기초하여 설명한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋을 이용하여 보청 기능과 블루투스 통신기능을 동시에 수행하는 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋(100)은 통화기능과 블루투스 통신을 가진 사용자 단말(200)과 블루투스 통신을 통해 연동하는 일반적인 이어셋과 마찬가지로 블투투스 무선통신에 의한 통화기능을 수행하며, 독립적으로 보청 기능을 수행한다.
상기 사용자 단말(200)에는 보청모드 및 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋(100)의 설정을 조정하는 어플리케이션(300)이 탑재되며, 상기 어플리케이션(300)에는 보청 이득값을 포함하는 음향신호의 하나 이상의 청력보정모드의 설정값이 저장되어 있다. 본 실시예의 경우 4개의 청력보정모드가 저장되어 사용자에 의하여 선택된다.
사용자는 상기 4개의 청력보정모드 중 자신의 청력에 적합한 청력보정모드를 선택하고 선택된 청력보정모드의 설정값이 블루투스 통신을 통해 블루투스 이어셋(100)에 포팅되어 선택된 청력보정모드가 블루투스 이어셋(100)에 설정되도록 구현될 수 있다.
본 실시예의 청력보정모드는 전체 난청자의 75%를 차지하는 통상 70dB 이하 소리를 듣지 못하는 경중도 난청자를 대상으로 하며, 경중도 난청자에 대한 청력검사 결과의 분석을 통해 각 청력보정모드의 설정값이 실험적으로 도 10에서와 같이 하나 이상의 모드로 사전 설정된다.
이어셋(100)에 포팅되어 설정된 음향신호의 청력보정모드의 설정값에 따라 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋(100)의 Audio DSP의 기능을 수행하는 음향신호처리부가 음향신호를 처리하여 난청환자들에게 필요한 보청 기능을 독립적으로 수행하여, 본 발명의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋(100)이 사용자 단말과 연동하지 않고 독립적인 보청 기구로서 사용된다.
본 발명의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋(100)은 이어커낼 마이크를 통하여 외부 소음에 영향을 받지 않고 사용자 단말을 통한 음성통화를 수행하는 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 블루투스 통신에 음성통화 기능과 난청환자들에게 필요한 보청 기능을 동시에 수행하며, 보청 기능과 사용자 단말을 통한 음성통화 기능을 동시에 수행하면서, 단순한 동작으로 상호 간 전환이 가능하며 사용자 단말을 통한 음성통화를 수행하는 블루투스 통신모드의 통화품질이 향상되고, 보청 기능이 각각 향상된 후술하는 특징적인 기구적 구조 및 기능적 특징을 갖는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 주요구성에 대한 분해도, 도 3은 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 마이크/리시버 수용부의 구성을 설명하기 위한 단면도, 도 4는 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 주요구성에 대한 단면도로, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 특징적인 기구적 구조를 실시예를 통하여 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋(100)은, 하우징(10), 마이크/리시버 수용부(20), 외부 음향 수신부(30), 및 구동제어부(40)를 포함하여 구성된다.
하우징(10)은 외관상 일반적인 이어셋의 외관 형태를 가지며 블루투스 통신에 의하여 수신된 음향신호가 재생된 소리를 사용자의 귓속으로 출력하도록 돌출되고 중공의 결합부가 형성되어 사용자의 귓속에 삽입되는 출력부(11), 상기 출력부의 외주면에 착탈가능하게 결합되는 이어커낼 방식의 이어팁(12), 커버 하우징(12) 및 윈도우 커버(13)을 포함하여 구성된다.
마이크/리시버 수용부(20)는 사용자의 귓속 음성을 수신하여 전기신호로 변환하는 이어커낼 마이크(21), 수신된 전기신호에 따라 소리로 재생하여 출력하는 리시버(22), 및 이어커낼 마이크(21)가 삽입되도록 전방으로 개방된 마이크 삽입부(23a) 및 전방 및 후방이 개방되어 후방에 리시버(22)가 삽입되고 상기 리시버(22)의 전방 소리 출력부를 개방하여 사용자의 귓속으로 소리를 전달하는 중공의 격벽에 의하여 출력관을 형성하는 리시버 삽입부(23b)가 형성된 마이크/리시버 수용모듈(23)을 포함하여 구성된다.
이어커낼 마이크(21)는 사용자의 귓속 음성을 수신하여 전기신호로 변환하며, 사용자의 귓속에 삽입되어 외부 소음을 차단하고 음성통화시 사용자의 음성만을 통화자에게 전달하는 효과를 가지며, 효율적인 소음 차단을 위해 본 실시예의 경우 이어커낼 방식의 이어팁(12)이 사용되고, 이어커낼 마이크(21)는 상기 출력부(11)의 전방의 사용자의 귓속에 위치하는 설치 위치를 갖는다.
이어커낼 마이크(21)는 멤스 마이크 즉, 미세전자기계시스템(Microelectromechanical systems; MEMS) 형태로 제작된 마이크가 사용되는 것이 바람직하다.
리시버(22)는 사용자의 귓속 음성을 수신하여 전기신호로 변환하며, 소형화와 뛰어난 감도의 장점을 갖는 밸런스드 아마추어(Balanced Armature; BA) 드라이버가 사용되는 것이 바람직하다.
마이크/리시버 수용모듈(23)의 상기 마이크 삽입부(23a) 및 리시버 삽입부(23b)의 구조적 특징에 의하여 상기 이어커낼 마이크(21)와 리시버(22)는 상기 마이크/리시버 수용부(20)의 상기 마이크 삽입부(23a) 및 상기 리시버 삽입부(23b)에 의하여 서로 격리되어 설치된다.
상기 이어커낼 마이크(21)와 리시버(22)가 상기 마이크/리시버 수용부(20)의 상기 마이크 삽입부(23a) 및 상기 리시버 삽입부(23b)에 의한 격리에 의하여, 이어커낼 마이크(21)와 리시버(22)가 동일한 밀폐공간인 사용자의 귓속 즉 외이도 내에서 함께 동작하므로, 음성통화 시 사용자 단말로부터 전송되어 리시버에서 재생되는 음성통화 상대방의 음성이 이어커낼 마이크에서 수신되어 음성통화 상대방이 자신이 말한 음성을 약간의 시차를 두고 다시 듣게 되는 현상 즉, 에코 내지 울림 현상을 기구적인 구조를 통하여 방지할 수 있게 된다.
또한, 이에 부가하여, 이러한 에코 내지 울림 현상은 후술하는 음향신호 처리부의 에코캔슬레이션(Echo Cancelation)처리부에 의한 음향신호의 에코캔슬레이션 처리의 방법을 통해 보다 완전히 제거할 수 있게 된다.
본 실시예에 있어, 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 마이크/리시버 수용부가 위와 같은 차폐 구조를 갖도록 하기 위하여, 도 3을 참조하면, 마이크/리시버 수용모듈(23)의 리시버 삽입부(23a)는 전방 및 후방이 개방되어 후방에 리시버(22)가 삽입되고 상기 리시버(22)의 전방 소리 출력부를 개방하여 사용자의 귓속으로 소리를 전달하는 중공의 격벽(23c)에 의하여 출력관을 형성하고, 상기 마이크 삽입부(23a)는 출력관을 형성하는 격벽(23c)에 의하여 상기 리시버 삽입부(23b)와 격리되도록 형성된 구조를 갖는다.
마이크 삽입부(23a)는 상기 격벽(23c)의 외측면에 전방으로만 개방된 형태로 상기 격벽(23c)와 일체로 형성된 구조를 가지며, 여기서 전방은 사용자의 귀 방향 또는 귓속 외이도 내에서는 고막의 방향을 지칭한다.
도 3에서와 같이 상기 이어커낼 마이크(21)의 전방의 음성 수신부는 상기 리시버(22)의 전방의 음향수신부보다 사용자의 고막에 가까운 전방에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하며, 이를 통해 귓속에서의 사용자의 음성을 보다 명확히 수신하고, 리시버에서 재생되는 음향과의 간섭을 최소화할 수 있게 된다.
마이크/리시버 수용부(20)의 마이크/리시버 수용모듈(23)은 상기 마이크 삽입부(23a) 및 상기 리시버 삽입부(23b)를 포함하여 일체로 성형되는 것이 바람직하며, 실리콘 재질 또는 러버 재질이 제작에 사용될 수 있다.
외부 음향 수신부(30)는 외부의 음향을 수신하여 전기신호로 변환하여 상기 리시버(22)에서 소리로 재생하여 출력되도록 하는 하나 이상의 외부 마이크를 포함하여 구성된다.
본 실시예의 경우, 외부의 음향을 수신하여 전기신호로 변환하는 제1 외부 마이크(31) 및 외부의 음향을 수신하여 전기신호로 변환하는 제2 외부 마이크(32)를 포함하여, 상기 제2 외부 마이크(31)는 사용자의 귀의 외부에서 수신되는 사용자 자신의 음성을 수신하고, 상기 제2 외부 마이크(32)를 통하여 수신된 사용자의 음성에 대한 음향신호에 따라 상기 이어커낼 마이크(21)를 통하여 수신된 사용자의 귓속 음성의 음향신호를 보정하도록 구성된다.
구동제어부(40)는 블루투스 통신을 제어하고, 음향신호의 송수신 및 재생과 이를 위한 구성부분의 구동을 제어를 수행하는 기능을 수행하며, 도 4에서와 같이, 구조적으로는 상부 PCB(40a), 전원부를 구성하는 배터리(42b) 및 하부 PCB(40c)로 구성되고, 상기 상부 PCB(40a) 및 하부 PCB(40c)에 위 기능의 수행을 위한 각종 전기/전자부품이 실장되고 각종 접점 및 배선이 형성된다.
본 발명에 있어 상기 구동제어부(40)는 블루투스 통신을 통해 연결된 사용자 단말과 음향신호를 송수신하여 상기 사용자 단말을 통한 음성통화를 수행하는 블루투스 통신모드와 외부로부터 수신되는 음향신호를 증폭하는 보청모드를 선택적으로 수행한다.
블루투스 통신모드 수행에 있어, 사용자 단말과 블루투스 통신에 의하여 연결되어 일반적인 블루투스 이어셋의 기능을 수행하며, 상술한 기구적인 차폐구조와 더불어 내장된 음향신호 처리 알고리즘 예컨대 음향신호의 에코캔슬레이션 처리에 의해 이어커낼 마이크를 사용함으로써 발생하는 에코 내지 하울링을 제거하는 기능을 수행한다.
블루투스 통신모드 수행시, 상기 블루투스 통신을 통해 사용자 단말로부터 수신되는 음향신호를 상기 리시버(22)를 통하여 사용자의 귓속으로 출력하도록 재생하고, 상기 이어커낼 마이크를 통하여 수신된 사용자의 귓속 음성에 대한 전기신호를 음향신호로 변환하여 블루투스 통신을 통해 사용자 단말로 송신하는 기능을 수행한다.
또한, 블루투스 통신모드 수행시, 외부 마이크를 통하여 사용자의 귀의 외부에서 수신되는 사용자 자신의 음성을 수신하여 수신된 사용자의 음성에 대한 음향신호에 따라 상기 이어커낼 마이크(21)를 통하여 수신된 사용자의 귓속 음성의 음향신호를 보정 즉, 이어커낼 마이크(21)을 주 마이크로 사용하고, 외부 마이크 즉, 제1 외부 마이크 또는 제2 외부 마이크를 보조 마이크로 사용하여 보조 마이크를 통하여 수신되는 사용자 자신의 음성의 음색을 기초로 주 마이크인 이어커낼 마이크(21)을 통하여 수신된 사용자의 귓속 음성의 음향신호의 음색을 보정하는 기능을 수행한다.
사전 설정된 방식으로 수신되는 음향신호에 대하여 주파수별로 그 증폭량을 조절하는 음향신호 보정값을 포함하는 하나 이상의 청력보정모드가 저장되어, 상기 구동제어부(40)는 상기 청력보정모드에 따라 수신되는 음향신호를 주파수별로 증폭량을 조절하여 출력한다.
한편, 보청모드 수행시에는 상기 외부 음향 수신부(30)의 제1 외부 마이크(31)를 통하여 수신되는 음향의 전기적 음향신호를 상기 청력보정모드에 따라 주파수별로 증폭량을 조절하여 출력하는 기능을 수행한다.
이때, 상기 외부 음향 수신부(30)의 상기 제1 외부 마이크(31)을 통하여 수신된 음향의 전기적 음향신호를 제2 외부 마이크(32)를 통하여 수신된 음향의 전기적 음향신호에 따라 보정하여, 리시버(22)를 통해 소리로 재생하여 출력하는 기능을 수행한다.
또한 본 실시예의 경우 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 전원의 ON/OFF(동작의 ON/OFF 대기상태 진입 또는 전원의 강제 ON/OFF) 및 각 모드의 전환 등을 위하여 사용자의 동작을 터치동작을 인식하는 하나 이상의 터치패드를 포함하는 터치동작 인식부(50)를 더 포함하여 구성된다.
본 실시예의 터치동작 인식부(50)는 사용자의 제1 터치를 인식하는 제1 터치패드(51) 및 사용자의 제2 터치를 인식하는 제2 터치패드(52)를 포함하여, 상기 제1 터치패드(51) 및 제2 터치패드(52)의 2개의 터치패드 각각을 통하여 인식되는 사용의 터치의 상태, 또는 터치의 인식 순서에 따라 전화 수신시 상기 보청모드에서 블루투스 통신모드로 전환하여 음성통화를 시작하거나, 음성통화를 종료하거나 이와 동시에 보청모드로 전환하는 동작을 수행할 수 있다.
또한, 사용자의 제1 터치 및 제2 터치의 인식 순서에 따라 상기 리시버에서 재생되는 음향신호의 음량을 조정하는 것도 가능하다.
또한 본 실시예의 경우 사용자의 착용을 감지하는 근접센서(60)을 더 포함하며, 근접센서(60)을 사용하여, 동작의 ON/OFF 대기상태에서 사용자가 블루투스 이어셋을 귀에서 분리하면 자동으로 기기의 전원이 Off되도록 하고 반대로 사용자가 블루투스 이어셋을 귀에 장착해야만 전원이 ON 되도록 하여 소모되는 전력을 최소화 할 수 있다.
아울러, 사용자에게 기기의 동작 상태와 배터리의 상태를 시각적으로 알려주는 표시부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 본 실시예의 경우 3 개의 LED가 사용된다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 기능블록도이며, 도 5b는 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 입력신호 제어부(42) 및 음향신호처리부(43)의 주요기능 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하여 본 발명의 기능적 특징은 상술한 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋(100)의 마이크/리시버 수용부(20)에 포함된 이어커낼 마이크(21)과 리시버(22), 외부 음향 수신부(30)에 포함된 제1 외부 마이크(31)와 제2 외부 마이크(32)에 대한 구동제어부(40)의 제어 및 음향신호처리 기능에 의하여 상술한 블루투스 통신을 통해 연결된 사용자 단말과 음향신호를 송수신하여 상기 사용자 단말을 통한 음성통화를 수행하는 블루투스 통신모드와 외부로부터 수신되는 음향신호를 증폭하는 보청모드를 선택적으로 수행된다.
아울러, 상기 터치동작 인식부(50)를 구성하는 키입력부(터치패드), 사용자의 착용을 감지하는 근접센서(60) 및 표시부(70)에 대한 구동제어부(40)의 제어 및 입력신호 처리 기능에 의하여 블루투스 통신모드 및 보청모드의 수행을 위한 사용자의 선택입력을 수신하고, 작동상태 등을 표시하는 기능을 수행한다.
따라서, 구동제어부(40)의 구성 및 각 기능을 중심으로 본 발명의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 기능적 구성을 설명한다.
도 5a를 참조하면, 구동제어부(40)는 입력신호 제어부(41), 음향신호 처리부(42), 전원제어부(43), 메모리(44), I/F 제어부(45), 중앙처리부(46), RF 송신부(47A) 및 RF 수신부(47B), 및 전원부 및 전원충전부를 포함하여 구성된다.
입력신호 제어부(41)는 중앙처리부(46)의 블루투스 통신모드 및 보청모드에 따른 제어명령을 수신하여, 이어커낼 마이크(21)와 제1 외부 마이크(31)와의 전기적 연결을 스위칭하여 이들을 선택적으로 활성화 또는 비활성화하여 수신되는 음향신호를 중앙처리부(46)를 통해 음향신호 처리부(43)으로 전달한다.
즉, 입력신호 제어부(41)는 블루투스 통신모드시 이어커낼 마이크(21)과의 전기적 연결을 통해 이를 활성화하고 이어커낼 마이크(21)을 통하여 수신되는 사용자의 귓속 음성의 음향신호를 중앙처리부(46)를 통해 음향신호 처리부(42)으로 전달한다.
한편, 입력신호 제어부(41)는 보청모드시 제1 외부 마이크(31)과의 연결을 통해 이를 활성화하고, 이어커낼 마이크(21)과의 전기적 연결을 단절하여 이를 비활성화하며, 제1 외부 마이크(31)로부터 수신되는 외부 음향신호를 중앙처리부(46)를 통해 음향신호 처리부(42)로 전달한다.
아울러, 입력신호 제어부(41)는 제2 외부 마이크(32)로부터 수신되는 외부 음향신호를 중앙처리부(46)를 통해 음향신호 처리부(42)로 전달한다.
음향신호 처리부(42)는 블루투스 통신모드시 중앙처리부(46)를 통해 입력신호 제어부(41)로부터 수신되는 이어커낼 마이크(21)을 통하여 수신된 사용자의 귓속 음성의 음향신호를 증폭하고 디지털 음향신호로 변경하여 디지털신호처리(DSP)를 통해 사전 설정된 방식으로 변조하여 RF 송신부(47A)를 통하여 사용자 단말로 전송하며, RF 수신부(47B)를 통하여 수신되는 음성신호를 증폭하고 디지털 음향신호로 변경하여 디지털신호처리(DSP)를 통해 사전 설정된 방식으로 처리하고 처리된 전기신호를 증폭하여 리시버(22)로 전송하여 소리로 재생되도록 한다.
이때, 청력보정모드의 음향신호 보정값에 따라 사전 설정된 방식으로 수신되는 음향신호에 대하여 주파수별로 그 증폭량이 조절되어 리시버(22)로 전송된다.
또한 상기 디지털신호처리(DSP) 과정은 제2 외부 마이크(32)로부터 수신되는 외부 음향신호를 중앙처리부(46)를 통해 전달받아 사용자의 음성에 대한 음향신호를 추출하고, 사용자의 음성에 대한 음향신호를 기초로 상기 이어커낼 마이크(21)를 통하여 수신된 사용자의 귓속 음성의 음향신호를 보정하는 과정을 포함한다.
한편, 음향신호 처리부(42)는 보청모드 시 중앙처리부(46)를 통해 입력신호 제어부(41)로부터 수신되는 제1 외부 마이크(31)를 통하여 수신된 외부 음향신호를 증폭하고 디지털 음향신호로 변경하여 디지털신호처리(DSP)를 통해 사전 설정된 방식으로 처리하고 처리된 전기신호를 증폭하여 리시버(22)로 전송하여 소리로 재생되도록 한다.
이때, 청력보정모드의 음향신호 보정값에 따라 사전 설정된 방식으로 수신되는 음향신호에 대하여 주파수별로 그 증폭량이 조절되어 리시버(22)로 전송된다.
또한 상기 디지털신호처리(DSP)는 제2 외부 마이크(32)로부터 수신되는 외부 음향신호를 중앙처리부(46)를 통해 전달받아 상기 음향신호를 기초로 제1 외부 마이크(31)를 통하여 수신된 음향신호를 보정하는 과정을 포함한다.
전원제어부(43)는 중앙처리부(46)의 제어명령에 따라 배터리(40b)로부터 공급되는 전원의 ON/OFF를 제어하며, 전원충전부의 동작을 제어한다.
또한 전원제어부(43)는 전원부 또는 전원충전부로부터, 전원상태 즉, 충전완료여부, 방전여부 또는 충전의 진행여부를 감지하여 중앙처리부(46)로 전송하여 표시부(70)에 사전설정된 방식으로 표시되도록 한다.
메모리(44)에는 디지털신호처리(DSP)를 위한 알고리즘 및 청력보정모드의 음향신호 보정값 등 데이터를 포함하는 각종 설정데이터와 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 구동을 위한 제어 알고리즘이 프로그램 형태로 저장되어 중앙처리부(46)의 호출에 따라 사용된다.
I/F 제어부(45)는 중앙처리부(46)의 제어명령에 따라 키입력부(터치패드), 사용자의 착용을 감지하는 근접센서(60) 및 표시부(70)를 제어하여, 키입력부(터치패드)로부터의 터치입력을 수신하여 중앙처리부(46)로 전달하고, 근접센서(60)로 부터의 근접여부 감지 신호를 수신하여 중앙처리부(46)로 전달한다.
중앙처리부(46)는 블루투스 통신모드 및 보청모드에 따라 상술한 입력신호 제어부(41) 및 음향신호 처리부(42)의 동작을 제어하는 제어명령을 생성하여 제어부(41) 및 음향신호 처리부(42)의 동작을 제어하며, 제어부(41) 및 음향신호 처리부(42)의 동작을 제어하는 제어명령은 키입력부(터치패드)를 통하여 인식된 사용자의 입력 내지 터치 인식에 기초한다.
즉, 상술한 상기 터치동작 인식부(50)를 구성하는 키입력부(터치패드)는 사용자의 제1 터치를 인식하는 제1 터치패드(51) 및 사용자의 제2 터치를 인식하는 제2 터치패드(52)의 2개의 터치패드로 구성되는 경우, 사용자의 입력 내지 터치 인식으로, 제1 터치패드(51) 및 제2 터치패드(52) 중 하나이상에 대하여 터치가 지속 되는 시간과 제1 터치패드(51)와 제2 터치패드(52)에 대한 터치 순서에 따라 블루투스 통신모드와 보청모드 간 모드를 전환하거나, 해당 모드를 종료하는 제어명령을 생성하여 전송한다. 또한, 이러한 키입력부(터치패드)를 통하여 인식된 사용자의 입력 내지 터치 인식에 기초하여 전원의 ON/OFF를 제어를 위한 제어명령을 생성하여 전송할 수도 있다.
위와 같은 어떠한 사용자의 입력 내지 터치 인식에 따라 어떠한 제어명령을 생성하는 지에 대하여는 사용자에 의하여 사전설정되어 구동프로그램에 포함되어 저장 및 설정변경될 수 있다.
예컨대, 제1 터치패드(51)와 제2 터치패드(52)에서 일정한 시간 간격을 두고 터치가 인식되는 경우 그 방향에 따라 볼륨을 높이거나 낮추는 제어명령을 생성하고, 블루투스 통신모드에서 제1 터치패드(51) 및 제2 터치패드(52) 중 하나에 대하여 터치가 제1 시간동안 지속되는 경우 보청모드로 전환하고, 보청모드에서 제1 터치패드(51) 및 제2 터치패드(52) 중 하나에 대하여 제1 시간동안 터치가 지속되는 경우 블루투스 통신모드로 전환하는 제어명령을 생성하며. 제1 터치패드(51) 및 제2 터치패드(52) 중 하나 이상에 대하여 제2 시간동안 터치가 지속되는 경우 전원을 전원의 ON/OFF를 제어를 위한 제어명령을 생성하도록 설정된다.
아울러, 상기 중앙처리부(46)는 상술한 근접센서(60)으로부터의 사전설정된 근접여부에 대한 전기적 신호로 상기 전원의 ON/OFF를 제어를 위한 제어명령을 생성하여 전원제어부(43)에 전송하며, 이외 사용자단말과의 블루투스 통신을 제어하고, 저장된 구동프로그램에 따라 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.
RF 송신부(47A) 및 RF 수신부(47B)는 블루투스 통신을 통해 사용자 단말과 음성통화를 위한 신호를 송수신하며, 상술한 사용자 단말(200)에 탑재된 어플리케이션(300)을 통해 청력보정모드 등 각종 설정데이터와 소요되는 구동프로그램을 수신하는 기능을 수행한다.
도 5b 및 도 5c를 참조하여, 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 입력신호 제어부(41) 및 음향신호처리부(42)의 주요기능 및 동작을 음향신호처리과정을 중심으로 보다 구체적으로 설명한다.
도 5b 및 도 5c를 참조하면, 입력신호 제어부(41)는 중앙처리부(46)의 블루투스 통신모드 및 보청모드에 따른 제어명령을 수신하면, 이에 따라, 이어커낼 마이크(21)와 제1 외부 마이크(31)와의 전기적 연결을 스위칭한다.
도 5b의 경우 블루투스 통신모드에 따른 제어명령을 수신한 경우로, 이어커낼 마이크(21)와 전기적으로 연결하여 이어커낼 마이크(21)을 활성화하고 제1 외부 마이크(31)를 비활성화한다. 이에 따라, 입력신호처리부(41)는 이어커낼 마이크를 통하여 수신되는 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호를 중앙처리부(46)를 통해 음향신호 처리부(42)로 전달하며, 제2 외부 마이크로부터 사용자의 귀의 외부에서 수신되는 사용자 자신의 음성을 수신하여 수신된 사용자의 음성에 대한 음향신호를 중앙처리부(46)를 통해 음향신호 처리부(42)로 전달한다.
한편, 도 5c의 경우 보청모드에 따른 제어명령을 수신한 경우로 보청모드시에는 제1 외부 마이크(31)와 전기적으로 연결하여 제1 외부 마이크(31)를 활성화하고 이어커낼 마이크(21)를 비활성화한다. 이에 따라, 입력신호처리부(41)는 제1 외부 마이크(31)를 통하여 수신되는 외부 음향에 대한 음향신호를 중앙처리부(46)를 통해 음향신호 처리부(42)로 전달하며, 제2 외부 마이크(32)로부터 외부의 음향에 대한 음향신호를 중앙처리부(46)를 통해 음향신호 처리부(42)로 전달한다.
도 5b를 참조하면 블루투스 통신모드에 따른 제어명령을 수신한 음향신호처리부(42)는 기능적으로 이를 구성하는 입력신호증폭부, 입력신호변환부, 에코캔슬레이션(Echo Cancelation)처리부, 노이즈 필터, 이퀄라이저(청력보정모드), 신호세기 보정부, 출력신호증폭부를 선택적으로 활성화하여 필요한 기능을 수행한다.
블루투스 통신모드시에는 이어커낼 마이크(21)로부터 수신되어 전달된 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호를 처리하여 RF 송신부(47A)를 통하여 사용자 단말로 전송하며 RF 수신부(47B)를 통하여 사용자 단말로부터 전송된 통화음성에 대한 음향신호를 처리하여 리시버(22)로 출력하여 소리로서 재생되도록 한다.
[블루투스 통신모드시 음향신호처리]
이어커낼 마이크(21)로부터 수신되어 전달된 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호 처리과정을 구체적으로 설명한다.
블루투스 통신모드시 음향신호처리는 이어커낼 마이크(21)로부터 수신되어 전달된 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호를 처리하여 RF 송신부(47A)로 전송하는 과정과 RF 수신부(47B)를 통하여 사용자 단말로부터 전송된 통화음성에 대한 음향신호를 처리하여 리시버(22)로 출력하여 소리로서 재생되도록 하는 과정으로 구분되어 수행된다.
이어커낼 마이크(21)로부터 수신되어 전달된 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호에 대하여는, 42a 부분의 입력신호증폭부, 입력신호변환부, 에코캔슬레이션(Echo Cancelation)처리부, 노이즈 필터, 신호세기 보정부, 출력신호증폭부를 활성화하여 다음과 같은 디지털 음향신호 처리를 수행한다.
이어커낼 마이크(21)로부터 수신되어 전달된 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호가 수신되면, 입력신호증폭부는 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호를 증폭한다.
입력신호변환부는 증폭된 상기 음향신호에 대하여 DSP 처리를 위하여 입력신호변환부에서 ADC (Analog Digital Converting)처리 즉, 디지털 신호로 변환하는 입력신호변환 과정을 수행하여 디지털 음향신호로 변환한다.
또한, 입력신호변환부는 노이즈필터에서 노이즈를 제거하거나, 감소시키는 작업을 수행하기 전 단계에서, 이어커낼 마이크(21)에서 수신되는 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호를 제2 외부 마이크(32)에 입력되는 음향신호를 기반으로 보정함으로써, 이어커낼 마이크(21)를 통해 수신되는 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호의 사용자 음색을 외부에서 들리는 사용자의 음성의 음색의 음향신호로 보정하는 전처리 작업을 수행한다.
예컨대, 이어커낼 마이크를 사용하게 되면 음향신호에는 사용자의 음성 중 고주파 성분이 없어지거나 감소하고, 저주파 성분의 음성에 대한 음향신호만 남게 되어 외부에서 청취되는 사용자의 음색과 차이를 갖게 된다. 이에 따라 제2 외부 마이크(31)를 통해 입력되는 음향신호 중 외부 노이즈를 제거하고, 사용자의 음성에 대한 음향신호를 추출한 뒤 주파수 별로 감도를 조정하여 저주파 성분을 제거하고 남은 고주파 성분의 음향신호를 이어커낼 마이크에서 입력되는 음향신호와 합성하는 방식으로 제2 외부 마이크를 통하여 수신된 사용자의 음성에 대한 음향신호에 따라 상기 이어커낼 마이크(21)를 통하여 수신된 사용자의 귓속 음성의 음향신호를 보정하여 사용자의 음색에 가까운 음향신호로 보정할 수 있다.
이를 통해 이어커낼 마이크를 통해 수신되는 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호의 재생시 이를 청취하는 사용자는 어색한 음색의 경험을 최소화할 수 있게 된다.
에코캔슬레이션(Echo Cancelation)처리부는 이어커낼 마이크를 통해 수신되는음향신호에 리시버를 통하여 재생되는 상대방의 음향신호가 유입되어 발생되는 현상을 줄이기 위해서 리시버로 출력되는 음향신호와 이어커낼마이크로 입력되는 신호의 시간차를 이용하여 예컨대 음향신호에 대한 사전 설정된 시간으로의 지연처리를 통해 에코 캔슬레이션(Echo Cancelation) 처리가 수행된다.
노이즈 필터는 상기 음색 보정 및 에코 캔슬레이션(Echo Cancelation) 처리된 디지털 음향신호에 대하여, 마이크로 입력된 신호를 통해 입력된 주변 잡음과 바람소리, 또는 단말기 내부에서 전기적으로 발생하는 White Noise 등 노이즈을 제거하는 노이즈 필터링 과정을 수행하며, 이는 일반적인 상기 노이즈의 특성이 고려된 노이즈 제거 알고리즘으로 구현된다.
신호세기 보정부는 상술한 바와 같이 디지털 처리된 이어커낼 마이크(21)로부터 수신되는 음향신호가 일정한 음량으로 재생될 수 있도록 신호 세기를 조정하는 신호세기 보정과정을 수행하여, 작은 레벨의 소리는 키우고 큰 레벨의 소리는 작게하여 상대방이 통화를 원할히 수행할 수 있도록 한다.
출력신호증폭부는 사용자가 선택하였거나 변경하는 볼륨의 크기로 맞추어서 증폭하여 출력하는 출력신호 증폭과정을 수행한다.
상기와 같이 음향신호 처리된 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호는 RF 송신부(47A)를 통하여 블루투스 통신 방식으로 사용자 단말로 전송된다.
RF 수신부(47B)를 통하여 전송된 통화음성에 대한 음향신호를 처리과정에 있어서는 블투투스 무선통신을 통해 수신되어 변환된 음향신호는 디지털 음향신호 형태이다.
따라서, RF 수신부(47B)를 통하여 전송된 통화음성에 대한 음향신호에 대하여는, 42b 부분의 노이즈 필터, 이퀄라이저(청력보정모드), 신호세기 보정부, 출력신호증폭부를 활성화하여 다음과 같은 디지털 음향신호 처리를 수행한다.
노이즈 필터는 블투투스 무선통신을 통해 수신된 디지털 음향신호에 대하여, 단말기 내부에서 전기적으로 발생하는 White Noise 등 노이즈을 제거하는 노이즈 필터링 과정을 수행되며, 이는 일반적인 상기 노이즈의 특성이 고려된 노이즈 제거 알고리즘으로 구현된다.
이퀄라이저(청력보정모드)는 사전 설정된 방식으로 수신되는 음향신호에 대하여 주파수별로 그 증폭량을 조절하는 음향신호 보정값을 포함하는 하나 이상의 청력보정모드에 따라 상기 음향신호를 주파수별로 증폭량을 조절하는 보정모드 보정값 적용과정을 수행한다.
신호세기 보정부는 일정한 신호의 크기로 리시버로 출력하도록 신호 세기를 조정하는 신호세기 보정과정을 수행하여, 작은 소리는 키워서 사용자가 잘 듣도록 하고, 너무 큰소리가 입력되어서 사용자의 귀를 손상시키는 것을 방지하기 위하여 일정 레벨 이상의 큰 소리로 입력되는 신호는 줄여서 사용자의 귀를 보호하도록 신호세기를 조정한다.
출력신호증폭부는 사용자가 선택하였거나 변경하는 볼륨의 크기로 맞추어서 증폭하여 출력하는 출력신호 증폭과정을 수행한다.
상기와 같이 음향신호 처리된 RF 수신부(47B)를 통하여 사용자 단말로부터 전송된 통화음성에 대한 음향신호는 리시버(22)로 출력하여 소리로서 재생된다.
실시예에 따라서, 상기 음향신호 처리된 RF 수신부(47B)를 통하여 사용자 단말로부터 전송된 통화음성에 대한 음향신호는 상기와 별도로 음향신호 처리된 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호와 함게 리시버(22)로 출력하여 소리로서 재생될 수 있다.
도 5c를 참조하면 보청모드에 따른 제어명령을 수신한 음향신호처리부(42)는 기능적으로 이를 구성하는 42c 부분의 입력신호증폭부, 입력신호변환부, 에코캔슬레이션(Echo Cancelation)처리부, 노이즈 필터, 이퀄라이저(청력보정모드), 신호세기 보정부, 출력신호증폭부를 선택적으로 활성화하여 필요한 기능을 수행한다.
보청모드시에는 입력신호처리부(41)는 제1 외부 마이크(31)를 통하여 수신되는 외부 음향에 대한 음향신호를 중앙처리부(46)를 통해 음향신호 처리부(42)로 전달하며, 제2 외부 마이크(32)로부터 외부의 음향에 대한 음향신호를 중앙처리부(46)를 통해 음향신호 처리부(42)로 전달한다.
[보청모드시 음향신호처리]
보청모드시에는 제1 외부 마이크(31)로부터 수신되어 전달된 외부 음향에 대한 음향신호를 처리하여 리시버(22)로 출력하여 소리로서 재생되도록 한다.
보청모드에서는 제1 외부 마이크 및 제2 외부 마이크가 활성화되고, 제1 외부 마이크(31)가 주 마이크로 작동하며, 제2 외부 마이크가 외부 음향신호의 보정을 위한 보조마이크로 사용된다.
입력신호증폭부는 제1 외부 마이크(31) 및 제2 외부 마이크(32)로부터 수신되어 전달된 외부 음향에 대한 음향신호를 증폭하는 입력신호증폭 과정을 수행한다.
입력신호변환부는 증폭된 상기 음향신호에 대하여 DSP 처리를 위하여 입력신호변환부에서 ADC (Analog Digital Converting)처리를 수행하여 디지털 음향신호로 변환한다.
또한, 입력신호변환부는 노이즈필터에서 노이즈를 제거하거나, 감소시키는 작업을 수행하기 전 단계에서, 상기 제1 외부 마이크를 통하여 수신된 음향의 전기적 음향신호를 상기 제2 외부 마이크를 통하여 수신된 음향의 전기적 음향신호에 따라 보정하는 전처리 작업을 수행한다. 예컨대, 주 마이크인 제1 외부 마이크와 보조 마이크인 제2 외부 마이크 사이의 음향신호의 세기를 조정하고, 제1 외부 마이크(31)와 제2 외부 마이크(32)에 입력되는 음향신호의 주파수 성분의 차이를 분석하여 차이가 있는 주파수 성분을 전처리로서 제거함으로써 노이즈 제거 효과를 높일 수 있다.
본 실시예의 경우 보청모드에 있어서 통상 에코 캔슬레이션(Echo Cancelation)과정(930)이 생략되었으나, 실시예에 따라서는 일반적인 에코 캔슬레이션(Echo Cancelation)부 내지 과정이 부가될 수도 있다.
노이즈 필터는 보정된 디지털 음향신호에 대하여, 입력되는 주변 잡음과 바람소리, 또는 단말기 내부에서 전기적으로 발생하는 White Noise 등 노이즈을 제거하는 노이즈 필터링 과정을 수행되며, 이는 일반적인 상기 노이즈의 특성이 고려된 노이즈 제거 알고리즘으로 구현된다.
이퀄라이저(청력보정모드)는 사전 설정된 방식으로 수신되는 음향신호에 대하여 주파수별로 그 증폭량을 조절하는 음향신호 보정값을 포함하는 하나 이상의 청력보정모드에 따라 상기 음향신호를 주파수별로 증폭량을 조절하는 보정모드 보정값 적용과정을 수행한다.
신호세기 보정부는 일정한 신호의 크기로 리시버로 출력하도록 신호 세기를 조정하는 신호세기 보정과정을 수행하여, 작은 소리는 키워서 사용자가 잘 듣도록 하고, 너무 큰소리가 입력되어서 사용자의 귀를 손상시키는 것을 방지하기 위하여 일정 레벨 이상의 큰 소리로 입력되는 신호는 줄여서 사용자의 귀를 보호하도록 신호세기를 조정한다.
출력신호증폭부는 사용자가 선택하였거나 변경하는 볼륨의 크기로 맞추어서 증폭하여 출력하는 출력신호 증폭과정을 수행한다.
상기와 같이 음향신호 처리된 제1 외부 마이크(31)로부터 수신되어 전달된 외부 음향에 대한 음향신호는 리시버(22)로 출력하여 소리로서 재생된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 제어방법의 흐름도이다.
이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 제어방법은 기본적으로 이어커낼 마이크(21) 및 외부 마이크와 사용자의 터치 동작을 입력는 터치동작 인식부(50)를 포함하는 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋(100)의 제어방법으로, 상기 터치동작 인식부(50)을 통하여 사용자의 터치 동작을 입력받아 인식하고 상기 인식된 터치 동작을 사전 설정된 터치 동작과 비교하여 블루투스 통신모드 또는 보청모드에 대한 선택입력인지를 판단하는 모드 선택 입력 단계(S10); 상기 모드 선택 입력 단계(S10)에서 블루투스 통신모드로 판단된 경우 블루투스 통신모드를 설정하는 블투스 통신모드 설정단계(S21); 상기 모드 선택 입력 단계(S10)에서 보청모드로 판단된 경우 보청모드로 판단된 경우 보청모드를 설정하는 보청모드 설정단계(S22); 를 포함하여, 상기 블루투스 통신모드 설정단계(S21)에서는 이어커낼 마이크(21)와 전기적으로 연결하여 이어커낼 마이크(21)를 활성화하고 외부 마이크(31)를 비활성하며, 상기 보청모드 설정단계(S22)에서는 외부 마이크(31)와 전기적으로 연결하여 외부 마이크(31)를 활성화하고 이어커낼 마이크(21)를 비활성화하는 것을 특징으로 한다.
또한, 부가적으로 이어커낼 마이크(21) 및 외부 마이크(31) 중 하나 이상에서 수신된 음향신호를 처리하여 리시버(22)로 출력하여 소리로서 재생시키는 모드 수행단계(S30); 상기 모드 수행단계(S30)가 수행 중 터치동작 인식부(50)을 통하여 사용자의 터치 동작이 입력되면 이를 인식하고 상기 인식된 터치 동작을 사전 설정된 터치 동작과 비교하여 모드 변환에 대한 입력인지를 판단하는 모드 변환입력 수신단계(S40); 및 블루투스 통신모드에서 모드 변환 입력이 있는 것으로 판단된 경우 보청모드 설정단계(S22)를 수행하여 모드 설정을 보청모드로 변경하며,보청모드에서 모드 변환 입력이 있는 것으로 판단된 경우 블루투스 통신모드 설정단계(S21)을 수행하여 모드 설정을 블루투스 통신모드로 변경하는 모드 설정 변경단계(S50)를 포함하여 수행된다.
도 6을 참조하여, 본 발명의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 모드설정 제어과정을 상세히 설명한다.
본 발명의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 전원이 ON 되거나, 전원의 ON/OFF 대기상태에서 근접센서(60)에서 사용자의 착용이 감지되면 동작의 ON 대기상태에 진입하며, 터치동작 인식부(50)를 통한 작동 모드 선택입력을 대기한다.
이어 터치동작 인식부(50)을 통하여 사용자의 터치 동작을 입력받아 인식하고 상기 인식된 터치 동작을 사전 설정된 터치 동작과 비교하여 블루투스 통신모드 또는 보청모드에 대한 선택입력인지를 판단하는 모드 선택 입력 단계(S10)이 수행된다.
상기 모드 선택 입력 단계(S10)에서 블루투스 통신모드로 판단된 경우 블루투스 통신모드 설정단계(S21)을 수행하며, 보청모드로 판단된 경우 보청모드 설정단계(S22)를 수행한다.
블루투스 통신모드 설정단계(S21)에서는 상기 중앙처리부(46)는 블루투스 통신모드에 따른 제어명령을 생성하여 입력신호처리부(41)로 전송하고, 이를 수신한 입력신호처리부(41)는 이어커낼 마이크(21)와 전기적으로 연결하여 이어커낼 마이크(21)을 활성화하고 제1 외부 마이크(31)를 비활성화한다.
이에 따라, 입력신호처리부(41)가 이어커낼 마이크를 통하여 수신되는 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호를 중앙처리부(46)를 통해 음향신호 처리부(42)로 전달하며, 제2 외부 마이크로부터 사용자의 귀의 외부에서 수신되는 사용자 자신의 음성을 수신하여 수신된 사용자의 음성에 대한 음향신호를 중앙처리부(46)를 통해 음향신호 처리부(42)로 전달하여 음향신호 처리부(42)는 이를 처리하여, 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호는 RF 송신부(47A)를 통하여 블루투스 통신 방식으로 사용자 단말로 전송하고, RF 수신부(47B)를 통하여 사용자 단말로부터 전송된 통화음성에 대한 음향신호를 처리하여 리시버(22)로 출력하여 소리로서 재생시키는 모드 수행단계(S30)가 수행된다.
보청모드 설정단계(S22)에서는 상기 중앙처리부(46)는 보청모드에 따른 제어명령 생성하여, 입력신호처리부(41)로 전송하고, 이를 수신한 입력신호처리부(41)는 제1 외부 마이크(31)와 전기적으로 연결하여 제1 외부 마이크(31)를 활성화하고 이어커낼 마이크(21)를 비활성화한다.
이에 따라, 입력신호처리부(41)가 제1 외부 마이크(31)를 통하여 수신되는 외부 음향에 대한 음향신호를 중앙처리부(46)를 통해 음향신호 처리부(42)로 전달하며, 제2 외부 마이크로부터 외부의 음향에 대한 음향신호를 중앙처리부(46)를 통해 음향신호 처리부(42)로 전달하며, 수신된 음향신호를 처리하여 리시버(22)로 출력하여 소리로서 재생시키는 모드 수행단계(S30)가 수행된다.
모드 변환입력 수신단계(S40)은 모드 수행단계(S30)가 수행 중 터치동작 인식부(50)을 통하여 사용자의 터치 동작이 입력되면 이를 인식하고 상기 인식된 터치 동작을 사전 설정된 터치 동작과 비교하여 모드 변환에 대한 입력인지를 판단한다.
또한, 실시예에 따라서는 보청모드 수행 중 사용자 단말에서의 전화수신여부를 판단한다.
모드 설정 변경단계(S50)은 블루투스 통신모드에서 모드 변환 입력이 있는 것으로 판단된 경우 보청모드 설정단계(S22)를 수행하여 모드 설정을 보청모드로 변경하며,보청모드에서 모드 변환 입력이 있는 것으로 판단된 경우 블루투스 통신모드 설정단계(S21)을 수행하여 모드 설정을 블루투스 통신모드로 변경한다.
또한, 실시예에 따라서는 보청모드 수행 중 사용자 단말에서의 전화수신이 있는 것으로 판단된 경우 블루투스 통신모드 설정단계(S21)을 수행하여 모드 설정을 블루투스 통신모드로 변경한다.
나아가, 실시예에 따라서는 본 발명의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 모드설정 제어과정은 모드 선택 입력 단계(S10)이전에 전원의 ON 시 자동으로 보청모드 설정단계(S22)가 수행되어, 이어 모드 변환입력 수신단계(S40)에서 모드 변환입력 또는 전화수신여부를 판단하여, 모드 설정 변경단계(S50)를 통해 블루투스 통신모드 설정단계(S21)을 수행하여 모드 설정을 블루투스 통신모드로 변경하는 방식으로 수행될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 블루투스 통신 모드 수행방법의 흐름도, 도 8은 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 보청모드 수행방법의 흐름도, 도 9는 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 음향신호처리방법의 흐름도, 도 10은 본 발명의 일 실시예의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 청력보정모드의 구현예이다.
도 7 내지 도 10을 참조하여, 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 블루투스 통신모드 및 보청모드 수행방법의 실시예를 상세히 설명한다.
도 7을 참조하면, 기본적인 블루투스 통신모드에서는 본 발명의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 전원이 ON 되거나, 전원의 ON/OFF 대기상태에서 근접센서(60)에서 사용자의 착용이 감지되면 동작의 ON 대기상태에 진입하며, 터치동작 인식부(50)를 통한 작동 모드 선택입력을 대기하고, 이어 터치동작 인식부(50)을 통하여 사용자의 터치 동작을 입력받아 인식하고 상기 인식된 터치 동작을 사전 설정된 터치 동작과 비교하여 블루투스 통신모드 또는 보청모드에 대한 선택입력인지를 판단하는 모드 선택 입력 단계(S10)이 수행된다.
이어, 모드 선택 입력 단계(S10)에서 판단된 모드가 블루투스 통신모드 인지를 판단(710)하고, 블루투스 통신모드인 경우 이어커낼 마이크 및 제2 외부 마이크를 활성화(720)하는 블루투스 통신모드를 설정하고 이에 따라 블루투스 통신모드 즉 음성통화를 수행(730)하며, 음성통화가 종료되었는지 여부를 판단(740)하여 음성통화가 종료된 경우 블루투스 통신모드를 종료(S740)하고, 모드 선택 입력 단계(S10)를 수행한다.
실시예에 따라서는 블루투스 통신모드를 종료(740)하고 자동으로 보청모드를 수행할 수도 있다.
도 7에 있어 블루투스 통신모드 판단(710)결과 블루투스 통신모드가 아니면, 도 8의 보청모드 인지를 판단(810)하는 과정을 수행한다.
도 8을 참조하면, 기본적인 보청모드에서는 본 발명의 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 전원이 ON 되거나, 전원의 ON/OFF 대기상태에서 근접센서(60)에서 사용자의 착용이 감지되면 동작의 ON 대기상태에 진입하며, 터치동작 인식부(50)를 통한 작동 모드 선택입력을 대기하고, 이어 터치동작 인식부(50)을 통하여 사용자의 터치 동작을 입력받아 인식하고 상기 인식된 터치 동작을 사전 설정된 터치 동작과 비교하여 블루투스 통신모드 또는 보청모드에 대한 선택입력인지를 판단하는 모드 선택 입력 단계(S10)이 수행된다.
이어, 모드 선택 입력 단계(S10)에서 판단된 모드가 보청모드 인지를 판단(810)하고, 보청모드인 경우 제1 외부 마이크 및 제2 외부 마이크를 활성화(820)하여 사전 설정된 이퀄라이져(청력보정모드)를 포함하여 보청모드를 설정하고 보청모드를 수행(830)한다. 상기 보청모드 수행 중 보청모드 종료입력이 있는지 여부를 판단(831) 즉, 터치동작 인식부(50)를 통하여 보청모드를 종료하는 입력이 수신되거나, 상기 근접센서를 통하여 사용자 귀로 부터의 이탈이 감지되는지 여부를 판단하며, 상기 보청모드 종료입력이 있는 경우 보청모드를 종료(832)한다.
또한, 상기 보청모드 수행 중 터치동작 인식부(50)를 통하여 청력보정모드의 변경 입력이 잇는 지 여부를 판단(833)하며, 상기 청력보정모드의 변경입력이 있는 경우 상기 이퀄라이져(청력보정모드)를 변경(834)하여 보청 모드를 재 설정하고 보청모드를 수행(830)한다.
아울러, 상기 보청모드 수행 중 사용자 단말에서의 전화수신여부를 판단하며(835) 전화가 수신된 경우 보청모드를 종료(840)하고, 블루투스 통신모드를 수행하여 이어커낼 마이크 및 제2 외부 마이크를 활성화하고 제1 외부 마이크를 활성화(850)하여, 이에 따라 블루투스 통신모드 즉 음성통화를 수행(830)하며, 음성통화가 종료되었는지 여부를 판단(861)하여 음성통화가 종료된 경우 블루투스 통신모드를 종료(S740)하고, 모드 선택 입력 단계(S10)를 수행한다.
이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋의 블루투스 통신모드 및 보청모드 수행방법의 음향신호처리과정을 이어커낼 마이크(21)로부터 수신되어 전달된 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호 처리과정, 전송된 통화음성에 대한 음향신호 처리과정 및 제1 외부 마이크(31)로부터 수신되어 전달된 외부 음향에 대한 음향신호를 처리과정을 중심으로 구체적으로 설명한다.
블루투스 통신모드에서는 이어커낼 마이크(21) 및 제1 외부 마이크(또는 제2 외부마이크)가 활성화되고, 이어커낼 마이크(21)이 주 마이크로 작동하며, 제2 외부 마이크가 음색보정을 위한 보조마이크로 사용된다. 아울러, RF 송신부(47A) 및 RF 수신부(47B)가 활성화되어 블루투스 통신에 의하여 사용자 단말과 통화에 따른 음향신호를 블루투스 통신방식으로 송수신한다.
블루투스 통신모드에서 이어커낼 마이크(21)로부터 수신되어 전달된 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호에 대하여는, 먼저 입력신호증폭부에서 증폭되는 입력신호증폭 과정(910)이 수행된다.
증폭된 상기 음향신호에 대하여 DSP 처리를 위하여 입력신호변환부에서 ADC (Analog Digital Converting)처리 즉, 디지털 신호로 변환하는 입력신호변환 과정(920)을 수행하여 디지털 음향신호로 변환한다.
또한, 입력신호변환 과정(920)에서 입력신호변환부는 노이즈필터에서 노이즈를 제거하거나, 감소시키는 작업을 수행하기 전 단계에서, 이어커낼 마이크(21)에서 수신되는 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호를 제2 외부 마이크(32)에 입력되는 음향신호를 기반으로 보정함으로써, 이어커낼 마이크(21)를 통해 수신되는 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호의 사용자 음색을 외부에서 들리는 사용자의 음성의 음색의 음향신호로 보정하는 전처리 작업을 수행할 수 있다.
이어, 상기 디지털 음향신호에 대하여 에코캔슬레이션(Echo Cancelation)처리부에 의하여 에코캔슬레이션(Echo Cancelation)처리(930)과정이 수행되며, 이어커낼 마이크를 통해 수신되는 음향신호에 리시버를 통하여 재생되는 상대방의 음향신호가 유입되어 발생되는 현상을 줄이기 위해서 리시버로 출력되는 음향신호와 이어커낼마이크로 입력되는 신호의 시간차를 이용하여 예컨대 음향신호에 대한 사전 설정된 시간으로의 지연처리하는 방식으로 에코 캔슬레이션(Echo Cancelation) 처리가 수행된다
이어, 상기 에코 캔슬레이션(Echo Cancelation) 처리 및 음색 보정된 디지털 음향신호에 대하여, 노이즈 필터를 통해 마이크로 입력된 신호를 통해 입력된 주변 잡음과 바람소리, 또는 단말기 내부에서 전기적으로 발생하는 White Noise 등 노이즈을 제거하는 노이즈 필터링 과정(940)이 수행되며, 이는 일반적인 상기 노이즈의 특성이 고려된 노이즈 제거 알고리즘으로 구현된다.
블루투스 통신모드에서는 이어커낼 마이크를 통해 수신되는 음향신호에 대하여는 보정모드 보정값 적용과정(950)의 수행이 생략되며, 신호세기 보정과정(960)에서, 이어커낼 마이크(21)로부터 수신되는 음향신호가 일정한 음량으로 재생될 수 있도록 신호 세기를 조정한다. 이를 통해 작은 레벨의 소리는 키우고 큰 레벨의 소리는 작게하여 상대방이 통화를 원할히 수행할 수 있도록 한다.
이어 출력신호증폭부를 통해, 사용자가 선택한 볼륨의 크기로 맞추어서 증폭하여 출력하는 출력신호 증폭과정(970)을 수행한다.
상기와 같이 음향신호 처리된 사용자의 귓속 음성에 대한 음향신호는 RF 송신부(47A)를 통하여 블루투스 통신 방식으로 사용자 단말로 전송된다.
한편, 블루투스 통신모드에서 RF 수신부(47B)를 통하여 전송된 통화음성에 대하여는, 음향신호를 처리과정에 있어서 블투투스 무선통신을 통해 수신되어 변환된 음향신호는 디지털 음향신호 형태로서, 상기 입력신호증폭 과정(910) 및 입력신호변환 과정(920)이 생략되며, 단말기 내부에서 전기적으로 발생하는 White Noise 등 노이즈을 제거하는 노이즈 필터링 과정(940)이 수행된다.
노이즈 제거가 완료되면, 이퀄라이저(청력보정모드)를 통해 사전 설정된 방식으로 수신되는 음향신호에 대하여 주파수별로 그 증폭량을 조절하는 음향신호 보정값을 포함하는 하나 이상의 청력보정모드에 따라 상기 음향신호를 주파수별로 증폭량을 조절하는 보정모드 보정값 적용과정(950)을 수행한다.
상기 청력보청모드는 도 10에 예시된 바와 같이, 특정한 주파수 대역에 대한 난청자를 위하여 특정한 주파수 대역의 난청 개선을 위하여 가청주파수 대역폭(0 ~ 8 KHz)을 250 Hz 단위로 32단계로 구분하여 32단계 주파수별로 신호 증폭량를 조정하여 청력을 보정하는 처리를 수행하도록 처리된 알고리즘으로, 보청 이득값을 포함하는 음향신호의 하나 이상의 청력보정모드 본 실시예의 경우 4개의 청력보청모드의 설정값이 저장되어 사용자의 선택에 따라 사용된다.
사용자는 상기 4개의 청력보정모드 중 자신의 청력에 적합한 청력보정모드를 선택하고 선택된 청력보정모드의 설정값이 사용자 단말(200)의 어플리케이션(300)으로 부터 블루투스 통신을 통해 블루투스 이어셋(100)에 포팅되어 선택된 청력보정모드가 블루투스 이어셋(100)에 설정되도록 구현될 수 있다.
본 실시예의 청력보정모드는 전체 난청자의 75%를 차지하는 통상 70dB 이하 소리를 듣지 못하는 경중도 난청자를 대상으로 하며, 경중도 난청자에 대한 청력검사 결과의 분석을 통해 각 청력보정모드의 설정값이 실험적으로 도 10에서와 같이 하나 이상의 모드로 사전 설정된다.
이어, 상기 보정값이 적용되어 처리된 음향신호를 신호세기 보정부를 통해 일정한 신호의 크기로 리시버로 출력하도록 신호 세기를 조정하는 신호세기 보정과정(960)을 수행한다. 이는 작은 소리는 키워서 사용자가 잘 듣도록 하고, 너무 큰소리가 입력되어서 사용자의 귀를 손상기키는 것을 방지하기 위하여 일정 레벨 이상의 큰 소리로 입력되는 신호는 줄여서 사용자의 귀를 보호하기 위함이다.
이어 출력신호증폭부를 통해, 사용자가 선택한 볼륨의 크기로 맞추어서 증폭하여 출력하는 출력신호 증폭과정(970)을 수행한다.
이와 같이 음향신호 처리된 RF 수신부(47B)를 통하여 사용자 단말로부터 전송된 통화음성에 대한 음향신호는 리시버(22)로 출력하여 소리로서 재생된다.
보청모드에서는 제1 외부 마이크 및 제2 외부마이크가 활성화되고, 제1 외부 마이크(31)이 주 마이크로 작동하며, 제2 외부 마이크가 외부 음향신호의 보정을 위한 보조마이크로 사용되어, 보청모드에서 제1 외부 마이크(31)로부터 수신되어 전달된 외부 음향에 대한 음향신호를 처리하여, 제1 외부 마이크(31)로부터 수신되어 전달된 외부 음향을 리시버에서 소리로서 재생한다.
제1 외부 마이크(31) 및 제2 외부 마이크(32)로부터 수신되어 전달된 외부 음향에 대한 음향신호에 대하여는 먼저 입력신호증폭부에서 입력신호증폭 과정(910)이 수행되고, 입력신호변환부는 입력신호변환 과정(920)을 수행하여 증폭된 상기 음향신호에 대하여 DSP 처리를 위하여 입력신호변환부에서 ADC (Analog Digital Converting)처리하여 디지털 음향신호로 변환한다.
또한, 입력신호변환 과정(920)에서 입력신호변환부는 노이즈필터에서 노이즈를 제거하거나, 감소시키는 작업을 수행하기 전 단계로, 상기 제1 외부 마이크를 통하여 수신된 음향의 전기적 음향신호를 상기 제2 외부 마이크를 통하여 수신된 음향의 전기적 음향신호에 따라 보정하는 전처리 작업이 수행될 수 있다. 전처리 작업으로, 주 마이크인 제1 외부 마이크와 보조 마이크인 제2 외부 마이크 사이의 음향신호의 세기를 조정하고, 제1 외부 마이크(31)와 제2 외부 마이크(32)에 입력되는 음향신호의 주파수 성분의 차이를 분석하여 차이가 있는 주파수 성분을 전처리로서 제거하는 방법이 사용될 수 있다.
보청모드에 있어서 통상 에코 캔슬레이션(Echo Cancelation)과정(930)이 생략될 수 있으며, 그러나, 실시예에 따라서는 일반적인 에코 캔슬레이션(Echo Cancelation)과정이 부가되어 수행될 수도 있다.
이어, 상기 디지털 음향신호에 대하여, 노이즈 필터를 통해 마이크로 입력된 신호를 통해 입력된 주변 잡음과 바람소리, 또는 단말기 내부에서 전기적으로 발생하는 White Noise 등 노이즈을 제거하는 노이즈 필터링 과정(940)이 수행되며, 이는 일반적인 상기 노이즈의 특성이 고려된 노이즈 제거 알고리즘으로 구현된다.
노이즈 제거가 완료되면, 이퀄라이저(청력보정모드)를 통해 사전 설정된 방식으로 수신되는 음향신호에 대하여 주파수별로 그 증폭량을 조절하는 음향신호 보정값을 포함하는 하나 이상의 청력보정모드에 따라 상기 음향신호를 주파수별로 증폭량을 조절하는 보정모드 보정값 적용과정(950)을 수행한다.
상기 청력보청모드는 도 10에 예시된 바와 같이, 특정한 주파수 대역에 대한 난청자를 위하여 특정한 주파수 대역의 난청 개선을 위하여 가청주파수 대역폭(0 ~ 8 KHz)을 250 Hz 단위로 32단계로 구분하여 32단계 주파수별로 신호 증폭량를 조정하여 청력을 보정하는 처리를 수행하도록 처리된 알고리즘으로, 보청 이득값을 포함하는 음향신호의 하나 이상의 청력보정모드 본 실시예의 경우 4개의 청력보청모드의 설정값이 저장되어 사용자의 선택에 따라 사용된다.
사용자는 상기 4개의 청력보정모드 중 자신의 청력에 적합한 청력보정모드를 선택하고 선택된 청력보정모드의 설정값이 사용자 단말(200)의 어플리케이션(300)으로 부터 블루투스 통신을 통해 블루투스 이어셋(100)에 포팅되어 선택된 청력보정모드가 블루투스 이어셋(100)에 설정되도록 구현될 수 있다.
본 실시예의 청력보정모드는 전체 난청자의 75%를 차지하는 통상 70dB 이하 소리를 듣지 못하는 경중도 난청자를 대상으로 하며, 경중도 난청자에 대한 청력검사 결과의 분석을 통해 각 청력보정모드의 설정값이 실험적으로 도 10에서와 같이 하나 이상의 모드로 사전 설정된다.
이어, 상기 보정값이 적용되어 처리된 음향신호를 신호세기 보정부를 통해 일정한 신호의 크기로 리시버로 출력하도록 신호 세기를 조정하는 신호세기 보정과정(960)을 수행한다. 이는 작은 소리는 키워서 사용자가 잘 듣도록 하고, 너무 큰소리가 입력되어서 사용자의 귀를 손상기키는 것을 방지하기 위하여 일정 레벨 이상의 큰 소리로 입력되는 신호는 줄여서 사용자의 귀를 보호하기 위함이다.
이어 출력신호증폭부를 통해, 사용자가 선택한 볼륨의 크기로 맞추어서 증폭하여 출력하는 출력신호 증폭과정(970)을 수행하고, 상술한 음향신호의 처리가 완료된 외부 음향에 대한 음향신호는 리시버(22)로 출력하여 소리로서 재생된다.
이상에서와 같이, 본 발명의 구성 또는 단계의 특별한 조합들이 상기 실시예를 통하여 상세히 설명되었으나 이러한 구성 및 단계의 다른 조합들이 마찬가지로 가능하다. 본 발명은 여기에 개시된 특정한 실시예에 제한되지 않으며, 이러한 다른 조합들을 본 발명의 권리범위에 통합된다. 따라서, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
100 : 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋 200 : 사용자 단말
300 : 어플리케이션
10 : 하우징 20 : 마이크/리시버 수용부
30 : 외부 음향 수신부 40 : 구동제어부

Claims (15)

  1. 보청기능을 가지는 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋(100)에 있어서,
    블루투스 통신에 의하여 수신된 음향신호가 재생된 소리를 사용자의 귓속으로 출력하도록 돌출되고 중공의 결합부가 형성되어 사용자의 귓속에 삽입되는 출력부(11)를 포함하는 하우징(10);
    사용자의 귓속 음성을 수신하여 전기신호로 변환하는 이어커낼 마이크(21)가 삽입되도록 전방으로 개방된 마이크 삽입부(23a) 및 전방 및 후방이 개방되어 후방에 수신된 전기신호에 따라 소리로 재생하여 출력하는 리시버(22)가 삽입되고 상기 리시버(22)의 전방 소리 출력부를 개방하여 사용자의 귓속으로 소리를 전달하는 중공의 격벽에 의하여 출력관을 형성하는 리시버 삽입부(23b)가 형성된 마이크/리시버 수용모듈(22)를 포함하는 마이크/리시버 수용부(20);
    외부의 음향을 수신하여 전기신호로 변환하여 상기 리시버에서 소리로 재생하여 출력되도록 하는 하나 이상의 외부 마이크를 포함하는 외부 음향 수신부(30); 및
    블루투스 통신을 제어하고, 음향신호의 송수신 및 재생과 이를 위한 구성부분의 구동을 제어를 수행하는 구동제어부(40)를 포함하며,
    상기 마이크/리시버 수용부(20)는 마이크/리시버 수용모듈(22)의 상기 마이크 삽입부(23a)가 상기 출력관을 형성하는 격벽(23c)에 의하여 상기 리시버 삽입부(23b)와 격리되도록 형성되어,
    상기 이어커낼 마이크(21)와 리시버(22)는 상기 마이크/리시버 수용부(20)의 상기 마이크 삽입부(23a) 및 상기 리시버 삽입부(23b)에 의하여 서로 격리되어 설치되고,
    상기 마이크 삽입부(23a)는 상기 격벽(23c)의 외측면에 전방으로만 개방된 형태로 상기 격벽(23c)과 일체로 형성되고,
    상기 이어커낼 마이크(21)의 전방의 음성 수신부는 상기 리시버(22)의 전방의 음향수신부보다 사용자의 고막에 가까운 전방에 위치하도록 설치되며,
    상기 구동제어부(40)는 블루투스 통신을 통해 연결된 사용자 단말과 음향신호를 송수신하여 상기 사용자 단말을 통한 음성통화를 수행하는 블루투스 통신모드와 외부로부터 수신되는 음향신호를 증폭하는 보청모드를 선택적으로 수행하며,
    상기 외부 음향 수신부(30)는 외부의 음향을 수신하여 전기신호로 변환하는 제1 외부 마이크(31) 및 외부의 음향을 수신하여 전기신호로 변환하는 제2 외부 마이크를 포함하여, 보청모드 수행시, 상기 제1 외부 마이크를 통하여 수신된 음향의 전기적 음향신호를 상기 제2 외부 마이크를 통하여 수신된 음향의 전기적 음향신호에 따라 보정하여, 리시버(22)를 통해 소리로 재생하여 출력하는 것을 특징으로 하는 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 외부 음향 수신부(30)는 외부의 음향을 수신하여 전기신호로 변환하는 제1 외부 마이크(31) 및 외부의 음향을 수신하여 전기신호로 변환하는 제2 외부 마이크를 포함하여, 상기 제2 외부 마이크는 사용자의 귀의 외부에서 수신되는 사용자 자신의 음성을 수신하고, 상기 제2 외부 마이크를 통하여 수신된 사용자의 음성에 대한 음향신호에 따라 상기 이어커낼 마이크(21)를 통하여 수신된 사용자의 귓속 음성의 음향신호를 보정하는 것을 특징으로 하는 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    블루투스 통신모드 수행시, 상기 블루투스 통신을 통해 사용자 단말로부터 수신되는 음향신호를 상기 리시버(22)를 통하여 사용자의 귓속으로 출력하도록 재생하고, 상기 이어커낼 마이크를 통하여 수신된 사용자의 귓속 음성에 대한 전기신호를 음향신호로 변환하여 블루투스 통신을 통해 사용자 단말로 송신하는 것을 특징으로 하는 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋.
  8. 제7항에 있어서,
    블루투스 통신모드 수행시, 외부 마이크를 통하여 사용자의 귀의 외부에서 수신되는 사용자 자신의 음성을 수신하여 수신된 사용자의 음성에 대한 음향신호에 따라 상기 이어커낼 마이크(21)를 통하여 수신된 사용자의 귓속 음성의 음향신호를 보정 하는 것을 특징으로 하는 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    사전 설정된 방식으로 수신되는 음향신호에 대하여 주파수별로 그 증폭량을 조절하는 음향신호 보정값을 포함하는 하나 이상의 청력보정모드가 저장되어, 상기 구동제어부(40)는 상기 청력보정모드에 따라 수신되는 음향신호를 주파수별로 증폭량을 조절하여 출력하는 것을 특징으로 하는 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 청력보정모드는, 블루투스 통신을 통해 연결된 사용자 단말(200)에 탑재된 어플리케이션(300)을 통해 사용자에 의하여 사전 선택되어 저장된 것을 특징으로 하는 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋.
  12. 제1항에 있어서,
    사용자의 동작을 터치동작을 인식하는 하나 이상의 터치패드를 포함하는 터치동작 인식부(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 터치동작 인식부(50)는 사용자의 제1 터치를 인식하는 제1 터치패드(51) 및 사용자의 제2 터치를 인식하는 제2 터치패드(52)를 포함하여, 상기 제1 터치패드(51) 및 제2 터치패드(52)에서 인식되는 사용자의 제1 터치 및 제2 터치의 인식 순서에 따라 상기 리시버에서 재생되는 음향신호의 음량을 조정하는 것을 특징으로 하는 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 터치동작 인식부(50)에서 인식되는 터치동작에 따라, 상기 블루투스 통신모드와 보청모드가 전환되어 수행되는 것을 특징으로 하는 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋.
  15. 제1항에 있어서,
    사용자의 착용을 감지하는 근접센서(60)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이어커낼 마이크가 내장된 블루투스 이어셋.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102284371B1 (ko) * 2018-02-09 2021-08-02 엘지전자 주식회사 무선음향기기
KR102426408B1 (ko) * 2018-08-30 2022-07-28 엘지전자 주식회사 휴대용 음향기기
KR102059001B1 (ko) * 2018-10-15 2019-12-24 엘지전자 주식회사 휴대용 음향기기
KR102312004B1 (ko) * 2020-07-02 2021-10-14 주식회사 알머스 마이크 실장 이어폰
KR20220015833A (ko) * 2020-07-31 2022-02-08 삼성전자주식회사 전자 장치 및 전자 장치의 동작 방법
KR20220064017A (ko) * 2020-11-11 2022-05-18 삼성전자주식회사 전자 장치의 멀티 레코딩 시 무선 오디오 장치에서 마이크 입출력을 제어 하는 방법 및 장치
KR102365288B1 (ko) * 2020-12-08 2022-02-22 주식회사 디브이원시스템 이어버드
KR20220101834A (ko) * 2021-01-12 2022-07-19 삼성전자주식회사 마이크로폰 모듈 및 상기 마이크로폰 모듈을 포함하는 전자 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002125298A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Yamaha Corp マイク装置およびイヤホンマイク装置
KR101194923B1 (ko) * 2011-04-19 2012-10-25 신두식 이어마이크로폰
KR101450014B1 (ko) * 2014-06-27 2014-10-16 (주)마이크로텍시스템 블루투스를 이용한 스마트 사용자 보조 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002125298A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Yamaha Corp マイク装置およびイヤホンマイク装置
KR101194923B1 (ko) * 2011-04-19 2012-10-25 신두식 이어마이크로폰
KR101450014B1 (ko) * 2014-06-27 2014-10-16 (주)마이크로텍시스템 블루투스를 이용한 스마트 사용자 보조 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11277681B2 (en) 2019-04-10 2022-03-15 Staton Techiya, Llc Multi-mic earphone design and assembly

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