KR101833756B1

KR101833756B1 - 스마트 음향 레벨 노출을 위해 스피커와 통합된 귀 압력 센서

Info

Publication number: KR101833756B1
Application number: KR1020167032693A
Authority: KR
Inventors: 라자쉬리 바스카란; 올모 레이몬 씨 캔슬
Original assignee: 인텔 코포레이션
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2015-06-16
Publication date: 2018-03-02
Also published as: TWI575964B; WO2015200047A1; TW201615036A; EP3162083A1; EP3162083A4; US20150382120A1; CN106664471A; EP3162083B1; US9503829B2; KR20160146934A

Abstract

시스템 및 방법은 하우징과, 하우징 내에 위치되고 헤드셋이 착용 중인 경우 예컨대 이도와 같은, 하우징의 외부의 영역으로 지향된 스피커를 포함하는 헤드셋을 가능케 수 있다. 헤드셋은 하우징 내부에 위치되고 하우징의 외부의 동일한 영역으로 지향된 귀 압력 센서를 또한 포함할 수 있다. 하나의 예에서, 압력 센서로부터 측정 신호가 수신되고, 오디오 신호의 하나 이상의 특성이 측정 신호에 기반하여 자동으로 조절되며, 오디오 신호는 스피커에 송신된다.

Description

스마트 음향 레벨 노출을 위해 스피커와 통합된 귀 압력 센서{EAR PRESSURE SENSORS INTEGRATED WITH SPEAKERS FOR SMART SOUND LEVEL EXPOSURE}

관련 출원에 대한 상호참조

본 출원은 2014년 6월 27일에 출원된 미국 정식 특허 출원 제14/318,563호에 대한 우선권을 주장한다.

실시예들은 일반적으로 오디오 헤드셋(audio headset)에 관련된다. 더욱 구체적으로, 실시예들은 소리(sound)에 대한 귀 노출(ear exposure)을 제어하기 위한 헤드셋 스피커와의 음압 센서(sound pressure sensor)의 통합(integration)에 관련된다.

오디오 헤드셋은 그 헤드셋 내에 설치된 스피커를 통하여 착용자의 고막에 소리를 전달할 수 있다. 소리의 전달은 일반적으로 청력 손상(hearing damage)으로 이어질 수 있는 개루프(open loop) 방식으로 발생할 수 있는데, 이는 시간에 걸친 음압 레벨(Sound Pressure Level: SPL)의 볼륨(volume) 또는 세기(intensity)의 함수일 수 있다.

실시예들의 다양한 이점은 이하의 명세서 및 부기된 청구항을 읽음으로써, 그리고 이하의 도면을 참조함으로써 당업자에게 명백하게 될 것인데, 여기서
도 1은 일 실시예에 따른 헤드셋의 일례의 블록도이고,
도 2(a) 내지 도 2(c)는 실시예에 따른 헤드셋 기하구조(headset geometry)의 예의 도해이며,
도 3은 일 실시예에 따른 헤드셋과 상호작용하는 방법의 일례의 흐름도이고,
도 4는 일 실시예에 따른 폐루프 로직 아키텍처(closed loop logic architecture)의 일례의 블록도이며,
도 5는 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템(computing system)의 일례의 블록도이다.

이제 도 1로 넘어가면, 헤드셋(10)이 도시되는데, 헤드셋(10)은 헤드셋(10)의 착용자의 이도(ear canal)(12) 내에 아니면 이에 인접하여 위치된다. 헤드셋(10)은 일반적으로, 예컨대 음성 콘텐트(voice content)(가령, 전화 통화 오디오(phone call audio)), 미디어 콘텐트(media content)(가령, 음악, 비디오 콘텐트(video content)에 대응하는 오디오, 오디오 북(audio book) 등등), 활성 잡음 소거 콘텐트(active noise cancellation content) 및 기타 등등과 같은 소리를 전달하는 데에 사용될 수 있다. 예시된 헤드셋(10)은 예컨대 데스크톱 컴퓨터(desktop computer), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 태블릿 컴퓨터(tablet computer), 컨버터블 태블릿(convertible tablet), 개인용 디지털 보조기기(Personal Digital Assistant: PDA), 모바일 인터넷 디바이스(Mobile Internet Device: MID), 미디어 플레이어(media player), 스마트폰(smart phone), 스마트 텔레비전(TV), 라디오 등등, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 컴퓨팅 시스템(14)으로부터 기저(underlying) 오디오 콘텐트를 획득한다. 헤드셋(10)은 무선 및/또는 유선 방식으로 컴퓨팅 시스템과 통신할 수 있다. 추가적으로, 상황에 따라서, 헤드셋(10)은 소리를 단 하나의 이도(12) 또는 두 개의 이도(가령, 좌우 채널)에 전달할 수 있다.

예시된 예에서, 헤드셋(10)은 하우징(housing)(16)과, 하우징(16) 내에 위치되고 이도(12)로 지향된(directed) 스피커(speaker)(18)와, 하우징(16) 내에 위치되고 이도(12)로 지향된 귀 압력 센서(ear pressure sensor)(20)(가령, 마이크로전자기계(microelectromechnical)/MEMS 기반 마이크)를 포함한다. 스피커(18) 및 음압 센서(20) 양자 모두가 하우징(16)의 외부의 동일한 영역에 지향된다는 점이 특히 중요하다. 추가적으로, 귀 압력 센서(20)는 스피커(18)의 주파수 범위(frequency range)보다 더 크거나 이와 같은 주파수 범위를 가질 수 있다. 결과적으로, 예시된 음압 센서(20)는 이도(12) 및/또는 이도(12) 내의 고막(도시되지 않음)이 겪는 음압 레벨(Sound Pressure Level: SPL)의 볼륨 또는 세기를 나타내는 측정 신호를 생성하는 것이 가능하다.

폐루프 인터페이스(closed loop interface)(22)는 스피커(28) 및 귀 압력 센서(20)에 연결될 수 있는데, 폐루프 인터페이스(22)는 컴퓨팅 시스템(14)으로부터 오디오 신호를 수신할 뿐만 아니라, 귀 압력 센서(20)로부터 컴퓨팅 시스템(14)으로 측정 신호를 송신할 수 있다. 폐루프 인터페이스(22)는 측정 및 오디오 신호의 유선 및/또는 무선 전송을 수행하는 하나 이상의 통신 모듈(communication module)을 포함할 수 있다. 더욱 상세히 논의될 바와 같이, 컴퓨팅 시스템(14)으로부터의 오디오 신호는 헤드셋(10)의 착용자에 대한 청력 손상을 방지하도록 자동으로 구성될 수 있다. 실제로, 헤드셋(10)은 만약 주변 잡음(ambient noise)을 포착하는(capture) 추가적인 마이크(도시되지 않음)가 장착된 경우 종래의 보청기(hearing aid)를 대신하여 사용될 수도 있다. 추가적으로, 컴퓨팅 시스템(14)의 하나 이상의 양상, 모듈 및/또는 컴포넌트가 헤드셋(10) 내로 (가령, 완전히 통합된(fully integrated) 시스템 내에) 포함될 수 있다.

도 2(a) 내지 도 2(c)는 헤드셋이 일반적으로 다양한 상이한 기하구조(geometry)들을 가질 수 있음을 보여준다. 예컨대, 도 2(a)는 헤드셋(24)을 착용한 개인(26)의 귀(32) 내부에 헤드셋(24)의 적어도 일부분이 삽입된 "인 이어"(in ear) 기하구조를 구비한 하우징을 가지는 헤드셋(24)을 도시한다. 그러므로, 개인(26)이 헤드셋(24)을 착용한 동안에 헤드셋(24)의 스피커(28) 및 귀 압력 센서(30) 양자 모두는 헤드셋(24)의 하우징의 외부의 동일한 영역(가령, 이도/고막)에 지향될 수 있다. 헤드셋(24)은, 예컨대 귀 압력 센서(30)로부터 원격 디바이스로 측정 신호를 송신하고 스피커(28)를 위해 원격 디바이스로부터 오디오 신호를 수신하는 블루투스(Bluetooth)(가령, 전기 전자 엔지니어 협회(Institute of Electrical and Electronics Engineers)/IEEE 802.15.1-2005, 무선 개인 영역 네트워크(Wireless Personal Area Networks)) 기술과 같은 무선 기술을 사용하는 폐루프 인터페이스(도시되지 않음)를 또한 포함할 수 있다. 헤드셋(24)은 (가령, 만약 추가적인 마이크가 이도를 향해 지향되지 않은 경우) 개인(26)의 입(도시되지 않음) 및/또는 주변 환경으로부터 소리/발화(speech)를 포착하도록 위치된 마이크(도시되지 않음)를 또한 포함할 수 있다.

도 2(b)는 헤드셋(34)을 착용한 개인(26)의 귀(32)의 위에 헤드셋(34)이 얹혀 있는 "온 이어"(on ear) 기하구조를 구비한 하우징을 가지는 헤드셋(34)을 도시한다. 예시된 예에서, 개인(26)이 헤드셋(34)을 착용한 동안에 (가령, 더 대단한 동적 응답(dynamic response) 및/또는 음질(sound quality)을 가지는) 약간 더 큰 스피커(36) 및 귀 압력 센서(38)는 헤드셋(34)의 하우징의 외부의 동일한 영역에 지향된다. 헤드셋(34)은 귀 압력 센서(38)로부터 원격 디바이스로 측정 신호를, 그리고 원격 디바이스로부터 스피커(36)로 오디오 신호를 전하는 배선(wire)(40)을 포함할 수 있다. 배선(40)은 개인(26)의 입(도시되지 않음) 및/또는 주변 환경으로부터 소리/발화를 포착하도록 위치된 마이크(도시되지 않음)를 또한 포함할 수 있다.

도 2(c)는 헤드셋(42)이 개인(26)의 귀를 통째로 덮는(cover) "오버 이어"(over ear) 기하구조를 구비한 하우징을 가지는 헤드셋(42)을 도시한다. 예시된 예에서, 개인(26)이 헤드셋(42)을 착용한 동안 (가령, 훨씬 더 대단한 동적 응답 및/또는 음질을 가지는) 상대적으로 큰 스피커(44) 및 귀 압력 센서(46)는 헤드셋(42)의 하우징의 외부의 동일한 영역에 지향된다. 헤드셋(42)은 귀 압력 센서(46)로부터 원격 디바이스로 측정 신호를, 그리고 원격 디바이스로부터 스피커(36)로 오디오 신호를 전하기 위해 배선(40)을 또한 사용할 수 있다. 도 2(a) 내지 도 2(c)에 도시된 예를 위한 압력 레벨 판정은 개인(26)의 이도 및 귀 압력 센서(30, 38, 46) 간에 존재할 수 있는 임의의 공기 간극(air gap)을 처리하기 위해 개인(26)을 위한 귀 모델링(ear modeling) 및/또는 사용자 프로파일(profile) 정보를 또한 고려할 수 있다. 추가로, 특정 주파수를 듣는 개인(26)의 능력은 사용자 프로파일 정보 내에 저장되고 오디오 신호의 특성을 조절하는 데에 사용될 수 있다(가령, 사용자 프로파일 정보 내에 포함된 청각 시험 결과). 사실, 컴퓨팅 시스템은 헤드셋(24, 34, 42)을 통하여 청각 시험을 행하기 위해서 특정한 주파수 및 진폭에서의 톤(tone)을 생성할 수 있다. 헤드셋(24, 34, 42)은 헤드셋(24, 34, 42)을 개인(26)의 귀(32) 및/또는 머리에 물리적으로 고정시키는 적절한 구조(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

이제 도 3으로 넘어가면, 헤드셋과 상호작용하는 방법(50)이 도시된다. 방법(50)은 이미 논의된, 예컨대 컴퓨팅 시스템(14)(도 1)과 같은 컴퓨팅 시스템 내에 구현될 수 있다. 더욱 구체적으로, 방법(50)은 하나 이상의 모듈로서 랜덤 액세스 메모리(Random Access Memory: RAM), 판독 전용 메모리(Read Only Memory: ROM), 프로그램가능 ROM(Programmable ROM: PROM), 펌웨어(firmware), 플래시 메모리(flash memory) 등등과 같은 머신 또는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 내에 저장된 로직 명령어의 세트로, 예컨대 프로그램가능 로직 어레이(Programmable Logic Array: PLA), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array: FPGA), 복합 프로그램가능 로직 디바이스(Complex Programmable Logic Device: CPLD)와 같은 구성가능 로직(configurable logic)으로, 예컨대 애플리케이션 특정 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit: ASIC), 상보형 금속 산화물 반도체(Complementary Metal Oxide Semiconductor: CMOS) 또는 트랜지스터-트랜지스터 로직(Transistor-Transistor Logic: TTL) 기술과 같은 고정 기능 하드웨어 로직(fixed-functionality hardware logic)으로, 또는 이의 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

예시된 처리 블록(52)은 헤드셋 내에 위치된 음압 센서로부터 측정 신호를 수신하도록 규정한다. 블록(52)은, 예컨대 온도 센서, 주변 광 센서, 가속도계 및 기타 등등과 같은 하나 이상의 추가적인 센서로부터 콘텍스트 데이터(contextual data)를 수신하는 것을 또한 수반할 수 있다. 귀 노출 레벨(ear exposure level)이 측정 신호 및/또는 콘텍스트 데이터에 기반하여 블록(54)에서 판정될 수 있다. 귀 노출 레벨은 누적치(cumulative value)(가령, 분(minute), 시(hour), 일(day), 주(week) 등등과 같은 고정된 또는 가변적인 양의 시간에 걸친 것), 순시치(instantaneous value) 등등 또는 이들의 임의의 조합으로서 판정될 수 있다. 더욱이, 귀 노출 레벨은, 예컨대 헤드셋 내에 위치된 스피커에 의해 산출된 주파수의 동적 범위(dynamic range)와 같은 복수의 주파수에 대해 판정될 수 있다. 이 점에서, 음압 센서는 스피커의 주파수 범위보다 더 크거나 같은 주파수 범위를 가질 수 있다.

블록(56)은 측정 신호 및/또는 콘텍스트 데이터에 기반하여 오디오 신호의 하나 이상의 특성을 자동으로 조절할 수 있는데, 그 특성은, 예컨대, 오디오 신호의 볼륨 또는 주파수 프로파일(frequency profile)을 포함할 수 있다. 오디오 신호는 음성 콘텐트, 미디어 콘텐트, 활성 잡음 소거 콘텐트 및 기타 등등을 포함할 수 있다. 그러므로, 오디오 신호를 조절하는 것은, 예컨대, 미디어 콘텐트 내의 어떤 고주파수들의 볼륨을, 만약 헤드셋의 착용자의 고막이 상대적으로 긴 기간 동안 그 주파수들에서의 소리의 높은 볼륨에 노출되었음(가령, 착용자가 락 음악(rock music)을 듣고 있음)을 측정 신호가 나타내는 경우 감소시키는 것을 수반할 수 있다. 사실, 더 공격적인(가령, 더 시끄러운) 볼륨 설정이 청취 경험에서 더 일찍이 자동으로 선택될 수 있는데, 누적적인 귀 노출 레벨이 늘어남에 따라 볼륨 감소가 시간에 걸쳐 자동으로 행해진다. 다른 예에서, 오디오 신호를 조절하는 것은 주변 잡음을 더욱 효과적으로 상쇄시키도록(가령, 착용자가 잡음 있는 산업 환경에서 일하고 있음) 헤드셋에 전달되는 활성 잡음 소거 콘텐트의 주파수 프로파일을 변경하는 것을 수반할 수 있다. 추가적으로, 그 조절은 채널 특정적(가령, 좌우 채널)일 수 있다.

특히 콘텍스트 데이터에 관해서, 온도 데이터, 주변 광 레벨, 움직임 데이터 및 기타 등등과 같은 정보는, 사용 조건 및/또는 주변 환경(가령, 실외 대 실내)에 대한 추론을 끌어내고 추가로 오디오 신호 조절을 그 추론들에 맞추기 위해 사용될 수 있다. 그러므로, 만약 상대적으로 높은 주변 온도가 검출되는 경우, 예컨대, 헤드셋 스피커의 수명을 연장하기 위해 더 낮은 볼륨이 선택될 수 있다. 예시된 블록(58)은 조절된 오디오 신호를 헤드셋 내에 위치된 스피커에 송신한다.

귀 노출 레벨이 임계(threshold)를 초과하였는지에 대해서 블록(60)에서 판정이 또한 행해질 수 있다. 임계는, 예컨대, 누적적(cumulative)(가령, 매시간, 매일, 매주 등등) 또는 순시적(instantaneous) 임계일 수 있다. 만약 귀 노출 레벨이 임계를 초과하는 경우, 블록(62)은 경보(alarm)를 생성할 수 있다. 경보는 가청(audible), 촉각적(tactile), 시각적(visual) 등등일 수 있고, 헤드셋을 통하여 또는 다른 플랫폼으로(가령, 텍스트 메시지, 이메일, 인스턴트 메시지(instant message)를 통하여), 컴퓨팅 시스템 상에 로컬로(locally) 출력될 수 있다. 추가적으로, 방법(50)의 하나 이상의 양상이 헤드셋 자체 내에 포함될 수 있다.

도 4는 청력 손상을 방지하는 데에 사용될 수 있는 폐루프 로직 아키텍처(64)(64a 내지 64c)를 도시한다. 아키텍처(64)는 방법(50)(도 3)의 하나 이상의 양상을 구현할 수 있고 예컨대 컴퓨팅 시스템(14)(도 1)과 같은 컴퓨팅 시스템, 예컨대 헤드셋(10)(도 1)과 같은 헤드셋, 또는 이의 임의의 조합 내에 쉽게 포함될 수 있다. 예시된 예에서, 아키텍처(64)는 센서 링크 제어기(sensor link controller)(64a)를 포함하는데, 이는 헤드셋 내에 위치된 음압 센서로부터 측정 신호를 수신할 수 있다. 추가적으로, 귀 손상 제어기(ear damage controller)(64b)가 센서 링크 제어기(64a)에 연결될 수 있다. 귀 손상 제어기(64b)는 측정 신호에 기반하여 오디오 신호의 하나 이상의 특성을 조절할 수 있다. 이미 논의된 바와 같이, 하나 이상의 특성 중 적어도 하나는 오디오 신호의 볼륨 또는 주파수 프로파일을 포함할 수 있는데, 오디오 신호는 음성 콘텐트, 미디어 콘텐트 또는 활성 잡음 소거 콘텐트 중 하나 이상을 포함한다. 예시된 아키텍처(64)는 귀 손상 제어기(64b)에 연결된 스피커 링크 제어기(speaker link controller)(64c)를 또한 포함하는데, 스피커 링크 제어기(64c)는 헤드셋 내에 위치된 스피커에 오디오 신호를 송신할 수 있다.

하나의 예에서, 귀 손상 제어기(64b)는 측정 신호에 기반하여 귀 노출 레벨을 판정하는 노출 분석기(exposure analyzer)(66)를 포함하는데, 하나 이상의 특성 중 적어도 하나는 귀 노출 레벨에 기반하여 조절되는 것이다. 이미 지적된 바와 같이, 귀 노출 레벨은 누적치 및/또는 순시치일 수 있다. 더욱이, 귀 노출 레벨은 복수의 주파수에 대해 판정될 수 있다. 예시된 귀 손상 제어기(64b)는 만약 귀 노출 레벨이 임계를 초과하는 경우 경보를 생성하는 경보 유닛(alert unit)(68)을 또한 포함한다. 도 5는 컴퓨팅 기능을 가지거나(가령, PDA, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 컨버터블 태블릿, 데스크톱 컴퓨터, 클라우드 서버), 통신 기능을 가지거나(가령, 무선 스마트폰, 무선기기(radio)), 이미징(imaging) 기능을 가지거나, 미디어 플레잉(media playing) 기능을 가지거나(가령, 스마트 텔레비전/TV), 착용가능 컴퓨터를 가지거나(가령, 모자류(headwear), 의류(clothing), 보석류(jewelry), 안경류(eyewear) 등등) 이들의 임의의 조합을 가지는(가령, MID) 디바이스의 일부일 수 있는 컴퓨팅 시스템(50)을 도시한다. 예시된 예에서, 시스템(70)은 프로세서(72)와, 통합된 메모리 제어기(Integrated Memory Controller: IMC)(74)와, 입력 출력(Input Output: IO) 모듈(76)과, 시스템 메모리(78)와, 네트워크 제어기(80)와, 디스플레이(82)와, 코덱(codec)(84)과, 하나 이상의 콘텍스트 센서(contextual sensor)(86)(가령, 온도 센서, 주변 광 센서, 가속도계)와, 배터리(88)와, 대용량 스토리지(mass storage)(90)(가령, 광학 디스크, 하드 디스크 드라이브(hard disk drive)/HDD, 플래시 메모리)를 포함한다.

프로세서(72)는 하나 또는 몇 개의 프로세서 코어(도시되지 않음)가 있는 코어 영역(core region)을 포함할 수 있다. 때때로 칩셋(chipset)의 사우스브릿지(Southbridge) 또는 사우스 컴플렉스(South Complex)로 지칭되는 예시된 IO 모듈(76)은, 호스트 제어기(host controller)로서 기능하며, 예컨대 셀룰러 전화(가령, 광대역 코드 분할 다중 액세스(Wideband Code Division Multiple Access)/W-CDMA (범용 모바일 전기통신 시스템(Universal Mobile Telecommunications System)/UMTS), CDMA2000 (IS-856/IS-2000) 등등), WiFi (와이파이(Wireless Fidelity), 가령, 전기 전자 엔지니어 협회(Institute of Electrical and Electronics Engineers)/IEEE 802.11-2007, 무선 로컬 영역 네트워크 매체 액세스 제어 및 물리 계층 사양(Wireless Local Area Network/LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications), 4G LTE(4세대 롱텀 에볼루션(Fourth Generation Long Term Evolution)), 블루투스(Bluetooth), 와이맥스(WiMax)(가령, IEEE 802.16-2004, LAN/MAN 광대역 무선 LAN(LAN/MAN Broadband Wireless LANS)) 글로벌 포지셔닝 시스템(Global Positioning System: GPS), 확산 스펙트럼(spread spectrum)(가령, 900 MHz), 그리고 다른 무선 주파수(Radio Frequency: RF) 전화통신 목적과 같은 매우 다양한 목적으로 오프플랫폼(off-platform) 통신 기능을 제공할 수 있는 것이다. 다른 표준 및/또는 기술이 네트워크 제어기(80) 내에 또한 구현될 수 있는 네트워크 제어기(80)와 통신한다.

따라서 네트워크 제어기(80)는 측정 신호 및 오디오 신호를, 예컨대 폐루프 인터페이스(22)(도 1)와 같은 폐루프 인터페이스와 교환할 수 있다. IO 모듈(76)은 그러한 무선 및 기타 신호 처리 기능을 지원하는 하나 이상의 하드웨어 회로 블록(가령, 스마트 증폭기, 아날로그 대 디지털 변환(analog to digital conversion), 통합된 센서 허브(integrated sensor hub))을 또한 포함할 수 있다.

프로세서(72) 및 IO 모듈(76)이 별개의 블록들로서 예시되나, 프로세서(72) 및 IO 모듈(76)은 동일한 반도체 다이(semiconductor die) 상에 시스템 온 칩(System on Chip: SoC)으로서 구현될 수 있다. 시스템 메모리(78)은, 예컨대, 더블 데이터 레이트(Double Data Rate: DDR) 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리(synchronous dynamic random access memory)(SDRAM, 가령, DDR3 SDRAM JEDEC 표준 JESD79-3C, 2008년 4월(DDR3 SDRAM JEDEC Standard JESD79-3C, April 2008)) 모듈을 포함할 수 있다. 시스템 메모리(78)의 모듈은 단일 인라인 메모리 모듈(Single Inline Memory Module: SIMM), 이중 인라인 메모리 모듈(Dual Inline Memory Module: DIMM), 소형 아웃라인 DIMM(Small Outline DIMM: SODIMM) 및 기타 등등 내에 포함될 수 있다.

예시된 프로세서(72)는 헤드셋 내에 위치된 음압 센서로부터 측정 신호를 수신하는 센서 링크 제어기(92a)를 포함하는 로직(92)(92a 내지 92c, 가령, 로직 명령어, 구성가능 로직, 고정 기능 하드웨어 로직 등등, 또는 이의 임의의 조합)을 포함한다. 예시된 로직(92)은 센서 링크 제어기(92a)에 연결된 귀 손상 제어기(92b)를 또한 포함하는데, 귀 손상 제어기(92b)는 측정 신호에 기반하여 오디오 신호의 하나 이상의 특성을 조절할 수 있다. 추가적으로, 스피커 링크 제어기(92c)는 귀 손상 제어기(92b)에 연결될 수 있다. 스피커 링크 제어기(92c)는 헤드셋 내에 위치된 스피커에 오디오 신호를 송신할 수 있다. 귀 손상 제어기(92b)는 콘텍스트 센서(86) 중 하나 이상으로부터 수신된 콘텍스트 데이터에 기반하여 오디오 신호를 또한 조절할 수 있다. 예시된 로직(92)은 프로세서(72) 상에 구현되는 것으로 도시되나, 상황에 따라서, 로직(92)의 하나 이상의 양상이 컴퓨팅 시스템(70) 상에서 다른 데에(가령, 헤드셋 내에) 구현될 수 있다.

추가적인 주해 및 예:

예 1은, 헤드셋(headset) 내에 위치된 음압 센서(sound pressure sensor)로부터 측정 신호를 수신하는 센서 링크 제어기(sensor link controller)와, 위 센서 링크 제어기에 연결된 귀 손상 제어기(ear damage controller)(위 귀 손상 제어기는 위 측정 신호에 기반하여 오디오 신호의 하나 이상의 특성을 조절함)와, 위 귀 손상 제어기에 연결된 스피커 링크 제어기(speaker link controller)(위 스피커 링크 제어기는 위 헤드셋 내에 위치된 스피커에 위 오디오 신호를 송신함)를 포함하는, 음향 레벨 노출(sound level exposure)을 제어하는 컴퓨팅 시스템을 포함할 수 있다.

예 2는 예 1의 컴퓨팅 시스템을 포함할 수 있는데, 위 귀 손상 제어기는 위 측정 신호에 기반하여 귀 노출 레벨(ear exposure level)을 판정하는 노출 분석기를 포함하고, 위 하나 이상의 특성 중 적어도 하나는 위 귀 노출 레벨에 기반하여 조절된다.

예 3은 예 2의 컴퓨팅 시스템을 포함할 수 있는데, 위 귀 노출 레벨은 누적치(cumulative value) 또는 순시치(instantaneous value) 중 하나이다.

예 4는 예 2의 컴퓨팅 시스템을 포함할 수 있는데, 위 귀 노출 레벨은 복수의 주파수에 대해 판정된다.

예 5는 예 2의 컴퓨팅 시스템을 포함할 수 있는데, 위 귀 손상 제어기는 위 귀 노출 레벨이 임계(threshold)를 초과하는 경우 경보(alert)를 생성하는 경보 유닛을 더 포함한다.

예 6은 예 1 내지 예 5 중 임의의 것의 컴퓨팅 시스템을 포함할 수 있는데, 위 하나 이상의 특성 중 적어도 하나는 위 오디오 신호의 볼륨(volume) 또는 주파수 프로파일(frequency profile)을 포함하고, 위 오디오 신호는 음성 콘텐트(voice content), 미디어 콘텐트(media content) 또는 활성 잡음 소거 콘텐트(active noise cancellation content) 중 하나 이상을 포함한다.

예 7은, 하우징(housing)과, 위 하우징 내에 위치되고 위 하우징의 외부의 영역으로 지향된 스피커(speaker)와, 위 하우징 내에 위치되고 위 하우징의 외부의 위 영역으로 지향된 귀 압력 센서(ear pressure sensor)를 포함하는 헤드셋(headset)을 포함할 수 있다.

예 8은 예 7의 헤드셋을 포함할 수 있는데, 위 스피커 및 위 귀 압력 센서에 연결된 폐루프 인터페이스(closed loop interface)를 더 포함한다.

예 9는 예 7의 헤드셋을 포함할 수 있는데, 위 귀 압력 센서는 위 스피커의 주파수 범위보다 더 크거나 같은 주파수 범위를 가진다.

예 10은 예 7 내지 예 9 중 임의의 것의 헤드셋을 포함할 수 있는데, 위 하우징은 인 이어 기하구조(in ear geometry)를 가진다.

예 11은 예 7 내지 예 9 중 임의의 것의 헤드셋을 포함할 수 있는데, 위 하우징은 온 이어 기하구조(on ear geometry)를 가진다.

예 12는 예 7 내지 예 9 중 임의의 것의 헤드셋을 포함할 수 있는데, 위 하우징은 오버 이어 기하구조(over ear geometry)를 가진다.

예 13은 헤드셋과 상호작용하는 방법을 포함할 수 있는데, 위 방법은 위 헤드셋 내에 위치된 음압 센서로부터 측정 신호를 수신하는 단계와, 위 측정 신호에 기반하여 오디오 신호의 하나 이상의 특성을 조절하는 단계와, 위 헤드셋 내에 위치된 스피커에 위 오디오 신호를 송신하는 단계를 포함한다.

예 14는 예 13의 방법을 포함할 수 있는데, 위 측정 신호에 기반하여 귀 노출 레벨을 판정하는 단계를 더 포함하되, 위 하나 이상의 특성 중 적어도 하나는 위 귀 노출 레벨에 기반하여 조절된다.

예 15는 예 14의 방법을 포함할 수 있는데, 위 귀 노출 레벨은 누적치 또는 순시치 중 하나이다.

예 16은 예 14의 방법을 포함할 수 있는데, 위 귀 노출 레벨은 복수의 주파수에 대해 판정된다.

예 17은 예 14의 방법을 포함할 수 있는데, 위 귀 노출 레벨이 임계를 초과하는 경우 경보를 생성하는 단계를 더 포함한다.

예 18은 예 13 내지 예 17 중 임의의 것의 방법을 포함할 수 있는데, 위 하나 이상의 특성 중 적어도 하나는 위 오디오 신호의 볼륨 또는 주파수 프로파일을 포함하고, 위 오디오 신호는 음성 콘텐트, 미디어 콘텐트 또는 활성 잡음 소거 콘텐트 중 하나 이상을 포함한다.

예 19는 예 13 내지 예 17 중 임의의 것의 방법을 포함할 수 있는데, 하나 이상의 추가적인 센서로부터 콘텍스트 데이터(contextual data)를 수신하는 단계를 더 포함하되, 위 하나 이상의 특성 중 적어도 하나는 위 콘텍스트 데이터에 또한 기반하여 조절된다.

예 20은, 컴퓨팅 시스템에 의해 실행되는 경우 위 컴퓨팅 시스템으로 하여금, 헤드셋 내에 위치된 음압 센서로부터 측정 신호를 수신하고, 위 측정 신호에 기반하여 오디오 신호의 하나 이상의 특성을 조절하며, 위 헤드셋 내에 위치된 스피커에 위 오디오 신호를 송신하게 하는 명령어의 세트를 포함하는 적어도 하나의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(computer readable storage medium)를 포함할 수 있다.

예 21은 예 20의 적어도 하나의 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함할 수 있는데, 위 명령어는 실행되는 경우 컴퓨팅 시스템으로 하여금 위 측정 신호에 기반하여 귀 노출 레벨을 판정하게 하고, 위 하나 이상의 특성 중 적어도 하나는 위 귀 노출 레벨에 기반하여 조절된다.

예 22는 예 21의 적어도 하나의 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함할 수 있는데, 위 귀 노출 레벨은 누적치 또는 순시치 중 하나이다.

예 23은 예 21의 적어도 하나의 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함할 수 있는데, 위 귀 노출 레벨은 복수의 주파수에 대해 판정된다.

예 24는 예 21의 적어도 하나의 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함할 수 있는데, 위 명령어는 실행되는 경우 컴퓨팅 시스템으로 하여금 위 귀 노출 레벨이 임계를 초과하는 경우 경보를 생성하게 한다.

예 25는 예 20 내지 예 24 중 임의의 것의 적어도 하나의 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함할 수 있는데, 위 하나 이상의 특성 중 적어도 하나는 위 오디오 신호의 볼륨 또는 주파수 프로파일을 포함하고, 위 오디오 신호는 음성 콘텐트, 미디어 콘텐트 또는 활성 잡음 소거 콘텐트 중 하나 이상을 포함한다.

예 26은, 예 13 내지 예 19 중 임의의 것의 방법을 수행하는 수단을 포함하는, 음향 레벨 노출을 제어하는 컴퓨팅 시스템을 포함할 수 있다.

그러므로, 기법들은 음악 청취 동안 실시간 모니터링(monitoring) 및 피드백(feedback)을 제공할 수 있는데, 안전한 레벨 내에서 "더 큰 소리의" 청취를 가능하게 한다. 청력 손상을 방지하기 위해서 볼륨이 자동으로 조절될 수 있고 경보가 자동으로 생성될 수 있다. 더욱이, 콘텍스트 인지(context aware) 볼륨 조절은 환경적 잡음 레벨을 보상하는 메커니즘으로서 볼륨 변경이 행해질 수 있게 할 수 있다. 그러므로, 컴퓨팅 시스템은, 예컨대, 헤드셋의 착용자가 조용한 방에 있는지 붐비는 실외 장소에 있는지 운전 중인지 등등을 판정할 수 있다. 콘텍스트 데이터는 또한 향상된 그리고 더 스마트한 활성 잡음 소거를 가능케 할 수 있다. 추가적으로, 정기적으로 잡음 있는 환경에서 일하는 개인을 위해, 소리 세기 대 귀 노출 (ear exposure to sound intensity)이 광범위한 주파수에 걸쳐서 모니터링될 수 있다. 폐루프 기법은 또한 스피커 또는 다른 출력 전력 기반 기법의 효율성에 의존하지 않는 매우 정확한 귀 노출 레벨이 행해질 수 있게 할 수 있다.

실시예들은 모든 유형의 반도체 집적 회로(Integrated Circuit)("IC") 칩과의 사용을 위해 적용가능하다(applicable). 이들 IC 칩의 예는 프로세서, 제어기, 칩셋 컴포넌트, 프로그램가능 로직 어레이(Programmable Logic Array: PLA), 메모리 칩, 네트워크 칩, 시스템 온 칩(System on Chip: SoC), SSD/NAND 제어기 ASIC 및 유사한 것을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 추가로, 도면들 중 일부에서, 신호 도체 선로(signal conductor line)는 선으로써 표현된다. 몇몇은 상이하여 더 많은 구성 신호 경로를 나타내고/거나, 숫자 라벨을 가져서 구성 신호 경로의 수를 나타내고/거나, 하나 이상의 끝에 화살표를 가져서 주요한 정보 흐름 방향을 나타낼 수 있다. 그러나, 이것은 한정적인 방식으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 그러한 추가된 상세사항은 회로의 더 쉬운 이해를 가능하게 하기 위해 하나 이상의 예시적인 실시예와 관련하여 사용될 수 있다. 임의의 표현된 신호 선로는, 추가적인 정보를 가지든 또는 그렇지 않든, 여러 방향으로 이동할 수 있고 임의의 적합한 유형의 신호 방안으로써 구현될 수 있는 하나 이상의 신호를 실제로 포함할 수 있다(가령, 단일 종단형(single-ended) 선로, 광섬유(optical fiber) 선로 및/또는 차동 쌍(differential pair)으로써 구현된 디지털 또는 아날로그 선로).

예시적 크기/모델/값/범위가 주어졌을 수 있는데, 다만 실시예들은 똑같은 것에 한정되지 않는다. 제조 기법(가령, 광식각(photolithography))이 시간에 걸쳐 성숙하므로, 더 작은 크기의 디바이스가 제조될 수 있다고 기대된다. 추가로, IC 칩 및 다른 컴포넌트로의 잘 알려진 전력/접지 연결은, 예시 및 논의의 단순성을 위하여, 그리고 실시예의 어떤 양상을 모호하게 하지 않기 위하여, 도면 내에서 도시될 수 있거나 그렇지 않을 수 있다. 또한, 배열들이 블록도 형태로 도시될 수 있는데 이는 실시예를 모호하게 하는 것을 피하기 위함이고, 또한 그러한 블록도 배열의 구현에 관한 세부사항은 실시예가 내부에 구현될 플랫폼에 매우 의존적이라는, 즉 그러한 세부사항은 당연히 당업자의 시야(purview) 내에 있으리라는 사실을 참작한 것이다. 예시적 실시예를 기술하기 위해서 구체적인 상세사항(가령, 회로)이 개진된 경우에, 이들 구체적인 상세사항 없이 또는 이의 변형과 함께 실시예가 실시될 수 있음은 당업자에게 명백할 터이다. 그러므로 그 설명은 한정적이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

용어 "연결된"(coupled)은 문제의 컴포넌트들 간의 임의의 유형의 관계(직접적 또는 간접적)를 나타내도록 본 문서에서 사용될 수 있고, 전기적, 기계적, 유체, 광학적, 전자기적, 전자기계적 또는 기타 연결에 적용될 수 있다. 추가로, 용어 "제1", "제2" 등등은 단지 논의를 수월하게 하고, 달리 표시되지 않는 한 어떤 특정한 시간적(temporal) 또는 시간순서적(chronological) 의의도 지니지 않도록 본 문서에서 사용될 수 있다.

이 출원에서 그리고 청구항에서 사용되는 바와 같이, 용어 "... 중 하나 이상"(one or more of)에 의해 접합된 항목들의 리스트는 열거된 항목들의 임의의 조합을 의미할 수 있다. 예컨대, 문구 "A, B 또는 C 중 하나 이상"은 A, B, C; A 및 B; A 및 C; B 및 C; 또는 A, B 및 C를 의미할 수 있다.

당업자는 실시예들의 폭넓은 기법들이 다양한 형태로 구현될 수 있음을 앞의 설명으로부터 인식할 것이다. 따라서, 실시예들은 이의 특정한 예들과 관련하여 기술되었으나, 도면, 명세서 및 이하의 청구항의 고찰 시에 숙련된 실무자에게 다른 수정이 명백할 것이므로 실시예들의 진정한 범주는 그렇게 한정되어서는 안 된다.

Claims

컴퓨팅 시스템으로서,
헤드셋(headset) 내에 위치된 음압 센서(sound pressure sensor)로부터 측정 신호를 수신하는 센서 링크 제어기(sensor link controller)와,
상기 센서 링크 제어기에 연결된 귀 손상 제어기(ear damage controller) - 상기 귀 손상 제어기는 상기 헤드셋의 착용자의 청력 손상을 방지하기 위해 상기 측정 신호에 기반하여 오디오 신호의 하나 이상의 특성을 자동으로 조절함 - 와,
상기 귀 손상 제어기에 연결된 스피커 링크 제어기(speaker link controller) - 상기 스피커 링크 제어기는 상기 헤드셋 내에 위치된 스피커에 상기 오디오 신호를 송신함 - 를 포함하고,
상기 귀 손상 제어기는 상기 측정 신호에 기반하여 귀 노출 레벨(ear exposure level)을 판정하는 노출 분석기를 포함하고, 상기 하나 이상의 특성 중 적어도 하나는 상기 귀 노출 레벨에 기반하여 조절되는
컴퓨팅 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 귀 노출 레벨은 누적치(cumulative value) 또는 순시치(instantaneous value) 중 하나인
컴퓨팅 시스템.
제1항에 있어서,
상기 귀 노출 레벨은 복수의 주파수에 대해 판정되는
컴퓨팅 시스템.
제1항에 있어서,
상기 귀 손상 제어기는 상기 귀 노출 레벨이 임계(threshold)를 초과하는 경우 경보(alert)를 생성하는 경보 유닛을 더 포함하는
컴퓨팅 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 특성 중 적어도 하나는 상기 오디오 신호의 볼륨(volume) 또는 주파수 프로파일(frequency profile)을 포함하고, 상기 오디오 신호는 음성 콘텐트(voice content), 미디어 콘텐트(media content) 또는 활성 잡음 소거 콘텐트(active noise cancellation content) 중 하나 이상을 포함하는
컴퓨팅 시스템.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
헤드셋과 상호작용하는 방법으로서,
센서 링크 제어기를 통해, 상기 헤드셋 내에 위치된 음압 센서로부터 측정 신호를 수신하는 단계와,
노출 분석기를 가지는 귀 손상 제어기를 통해, 상기 헤드셋의 착용자의 청력 손상을 방지하기 위해 상기 측정 신호에 기반하여 오디오 신호의 하나 이상의 특성을 자동으로 조절하는 단계와,
상기 노출 분석기를 통해, 상기 측정 신호에 기반하여 귀 노출 레벨을 판정하는 단계 - 상기 하나 이상의 특성 중 적어도 하나는 상기 귀 노출 레벨에 기반하여 조절됨 - 와,
스피커 링크 제어기를 통해, 상기 헤드셋 내에 위치된 스피커에 상기 오디오 신호를 송신하는 단계를 포함하는
방법.
삭제
제13항에 있어서,
상기 귀 노출 레벨은 누적치 또는 순시치 중 하나인
방법.
제13항에 있어서,
상기 귀 노출 레벨은 복수의 주파수에 대해 판정되는
방법.
제13항에 있어서,
상기 귀 노출 레벨이 임계를 초과하는 경우 경보를 생성하는 단계를 더 포함하는
방법.
제13항에 있어서,
상기 하나 이상의 특성 중 적어도 하나는 상기 오디오 신호의 볼륨 또는 주파수 프로파일을 포함하고, 상기 오디오 신호는 음성 콘텐트, 미디어 콘텐트 또는 활성 잡음 소거 콘텐트 중 하나 이상을 포함하는
방법.
제13항에 있어서,
하나 이상의 추가적인 센서로부터 콘텍스트 데이터(contextual data)를 수신하는 단계를 더 포함하되,
상기 하나 이상의 특성 중 적어도 하나는 상기 콘텍스트 데이터에 또한 기반하여 조절되는
방법.
명령어 세트를 포함하는 적어도 하나의 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
상기 명령어 세트는, 컴퓨팅 시스템에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨팅 시스템으로 하여금,
헤드셋 내에 위치된 음압 센서로부터 측정 신호를 수신하게 하고,
상기 헤드셋의 착용자의 청력 손상을 방지하기 위하여 상기 측정 신호에 기반하여 오디오 신호의 하나 이상의 특성을 자동으로 조절하게 하고,
상기 측정 신호에 기반하여 귀 노출 레벨을 판정하게 하고 - 상기 하나 이상의 특성 중 적어도 하나는 상기 귀 노출 레벨에 기반하여 조절됨 -,
상기 헤드셋 내에 위치된 스피커에 상기 오디오 신호를 송신하게 하는
컴퓨터 판독가능 저장 매체.
삭제
제20항에 있어서,
상기 귀 노출 레벨은 누적치 또는 순시치 중 하나인
컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제20항에 있어서,
상기 귀 노출 레벨은 복수의 주파수에 대해 판정되는
컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제20항에 있어서,
상기 명령어 세트는, 실행될 때, 컴퓨팅 시스템으로 하여금 상기 귀 노출 레벨이 임계를 초과하는 경우 경보를 생성하게 하는
컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제20항에 있어서,
상기 하나 이상의 특성 중 적어도 하나는 상기 오디오 신호의 볼륨 또는 주파수 프로파일을 포함하고, 상기 오디오 신호는 음성 콘텐트, 미디어 콘텐트 또는 활성 잡음 소거 콘텐트 중 하나 이상을 포함하는
컴퓨터 판독가능 저장 매체.
삭제