KR101940616B1 - 디지털 음성증폭시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 착용에 대한 불편함을 없애고 사용환경에 따라 자유롭게 증폭된 음성을 청취할 수 있도록 한 디지털 음성증폭시스템에 관한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은 음성신호를 수신하기 위한 마이크; 상기 마이크에 의해 수신된 음성신호를 디지털신호로 변환시키는 DSP; 상기 DSP에 의한 디지털신호를 증폭시키는 증폭부; 상기 디지털신호를 제어하는 제어부; 상기 증폭부에 의해 증폭된 신호를 이어폰으로 전송하여 주는 이어폰인터페이스; 상기 증폭부에 의해 증폭된 신호를 골전도스피커로 전송하여 주는 골전도인터페이스를 포함하는 음성증폭본체 및 상기 골전도인터페이스에 연결되어 뼈를 통해 소리를 전달하는 골전도스피커를 포함하여 구성되는 디지털 음성증폭시스템을 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 휴대가 편리하고 사용자의 환경에 맞게 이어폰 또는 골전도 스피커를 선택하여 깨끗한 소리를 들을 수 있는 이점이 있다.

Description

디지털 음성증폭시스템{Digital voice amplifying system}

본 발명은 디지털 음성증폭시스템에 관한 것이며, 구체적으로 착용에 대한 불편함을 없애고 사용환경에 따라 자유롭게 증폭된 음성을 청취할 수 있도록 한 디지털 음성증폭시스템에 관한 것이다.

소리가 잘 들리지 않는 청각장애인들을 위해 음량을 크게 증폭하여 전송하여 주는 보청장치가 많이 개발되어 사용되고 있다. 이러한 보청장치는 주로 사용자의 귀에 삽입하여 사용하는 경우가 많다.

하지만, 이러한 보청장치의 경우 실제로 바깥으로 나가면 버스소리, 지하철 소리 등 온갖 잡음에 노출되어 오히려 매우 불편함을 느끼는 경우가 많다. 이러한 불편함을 해소시키기 위하여 골전도를 통해 소리를 전달하는 골전도 스피커가 사용되기도 한다.

도 1에 나타낸 등록특허 제10-1786613호를 참조하면, 골전도 스피커가 안경형태로 구비되어 안경을 쓴 상태에서 소리를 들을 수 있도록 고안되었으며, 골전도스피커가 귀 뒤쪽 측두골에 밀착되어 사용자가 별도의 이어폰을 사용하지 않고도 소리를 들을 수 있도록 한다.

이러한 골전도 스피커는 웨어러블 형태로 제작되어 손을 사용하지 않고도 소리를 들을 수 있는 이점은 있다.

하지만, 실제 사용을 해보면 안경이 얼굴에 밀착되어 역시 불편함을 호소하는 사람들이 많이 있다. 특히, 골전도 스피커는 얼굴뼈에 밀착시켜야 더 깨끗하고 명확한 소리를 들을 수 있으므로 더 명확한 소리를 들으려면 더 불편함을 감수해야 할 수 밖에 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 귀에 삽입하는 이어폰 방식과 얼굴에 밀착시키는 골전도 방식의 불편함을 해소하고 사용자의 상황에 맞게 편리한 방법으로 소리를 들을 수 있도록 한 디지털 음성증폭시스템을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 음성신호를 수신하기 위한 마이크; 상기 마이크에 의해 수신된 음성신호를 디지털신호로 변환시키는 DSP; 상기 DSP에 의한 디지털신호를 증폭시키는 증폭부; 상기 디지털신호를 제어하는 제어부; 상기 증폭부에 의해 증폭된 신호를 이어폰으로 전송하여 주는 이어폰인터페이스; 상기 증폭부에 의해 증폭된 신호를 골전도스피커로 전송하여 주는 골전도인터페이스를 포함하는 음성증폭본체 및 상기 골전도인터페이스에 연결되어 뼈를 통해 소리를 전달하는 골전도스피커를 포함하여 구성되는 디지털 음성증폭시스템을 제공한다.

상기 골전도스피커는 상기 골전도인터페이스에 전기적으로 연결되는 케이블 부및 상기 케이블부에 연결되며 사용자의 손가락에 끼울 수 있는 링부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 디지털 음성증폭시스템은 상기 음성증폭본체를 수용하는 음성증폭케이스를 더 포함하며, 상기 음성증폭케이스는 상기 음성증폭본체가 상기 음성증폭케이스에 장착되는 경우 상기 골전도인터페이스에 전기적으로 결합되는 골전도케이스단자를 포함하고, 상기 골전도스피커의 케이블부는 상기 골전도케이스단자에 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 휴대가 편리하고 사용자의 환경에 맞게 이어폰 또는 골전도 스피커를 선택하여 깨끗한 소리를 들을 수 있는 이점이 있다.

또한, 사용시 계속되는 신체적인 불편함을 해소할 수 있고 상황에 따라 편리하게 사용할 수 있다.

도 1은 종래기술에 의한 골전도스피커를 나타낸 예시도;
도 2는 본 발명에 의한 음성증폭본체의 구성을 나타낸 구성도;
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 음성증폭본체 및 음성증폭케이스가 결합된 형태를 나타내는 사시도;
도 5는 본 발명에 의한 음성증폭케이스를 나타내는 설명도;
도 6은 도 5에서 골전도케이스단자의 구성을 나타내는 구성도;
도 7은 본 발명에 의한 골전도스피커의 구성을 나타내는 구성도;
도 8은 도 7에서 접촉전극부의 작동을 설명하기 위한 설명도.

본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 디지털 음성증폭시스템은 음성증폭본체(100), 이어폰(200), 골전도스피커(300), 음성증폭케이스(400)를 포함하여 구성된다.

상기 음성증폭본체(100)는 소리정보를 유무선으로 수신하여 증폭시켜 사용자에게 전달해 주는 역할을 하며, 이어폰인터페이스(210) 및 골전도인터페이스(310)가 구비되어 상황에 따라 선택적으로 사용할 수 있도록 되어 있다.

도 2를 참조하면, 상기 음성증폭본체(100)는 무선송수신부(110), 유선송수신부(120), 볼륨버튼(130), 배터리(140), 블루투스모듈(150), 마이크(160), 제어부(170), DSP(180), 증폭부(190), 제1스위치(172), 제2스위치(174), 이어폰인터페이스(210), 골전도인터페이스(310)를 포함하여 이루어진다.

상기 무선송수신부(110)는 외부 단말기에서 전송되는 무선신호 또는 라디오파 등의 신호를 수신하는 역할을 한다. 이러한 무선송수신부(110)는 일정 채널을 통해 외부 단말기와의 통신을 가능하게 한다. 예를 들면, RF 2.4GHz의 주파수로 무선신호를 수신할 수 있다. 상기 유선송수신부(120)는 유선으로 연결되어 외부 단말기와의 통신을 가능하게 한다.

따라서, 상기 무선송수신부(110) 및 유선송수신부(120)에 의하여 외부로부터 전송되는 음성신호를 전송받아 사용자가 들을 수 있게 된다.

상기 볼륨버튼(130)은 사용자가 청취하는 음량을 조절할 수 있게 하는 역할을 한다.

상기 배터리(140)는 전원을 공급하는 역할을 하며, 충전식 배터리로 구비되는 것이 바람직하다.

상기 블루투스모듈(150)은 사용자의 스마트폰 등과 통신할 수 있게 해준다. 이러한 블루투스모듈(150)에 의하여 사용자는 스마트폰에 설치된 앱을 통해 음색, 좌우 음량조절, 채널 설정 등 여러가지 기능을 제어할 수 있게 된다.

상기 마이크(160)는 상대방의 음성신호를 전기적인 신호로 변환시켜 주는 역할을 한다.

상기 DSP(180)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 압축하고, 디지털 신호를 고속으로 처리하여 전송하는 역할을 한다. 상기 DSP(180)는 오른쪽 및 왼쪽 이어폰 모두를 개별피팅할 수 있도록 하여 오른쪽 및 왼쪽 귀의 상태에 따라 출력되는 소리를 조절할 수 있어 자신에게 가장 최적화된 음량 및 주파수로 소리를 들을 수 있다. 이러한 신호는 증폭부(190)에서 증폭된다. 증폭부에 의해 증폭된 신호는 이어폰인터페이스(210) 또는 골전도인터페이스(310)를 통해 출력된다.

상기 제어부(170)는 CPU, MCU 등을 포함할 수 있으며, 상기 유무선송수신부, 블루투스모듈, DSP 등 각종 부품을 제어하는 역할을 한다.

상기 이어폰인터페이스(210)는 사용자의 귀에 접촉하여 소리를 출력하는 이어폰을 결합시킬 수 있는 단자이며, 상기 골전도인터페이스(310)는 골전도스피커와 전기적으로 연결될 수 있는 단자이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 음성증폭본체(100)는 음성증폭케이스(400)에 결합되어 사용될 수 있다. 즉, 사용자가 이어폰으로 소리를 듣기 원하는 때에는 음성증폭본체에 구비된 이어폰인터페이스(210)에 이어폰을 연결하여 사용할 수 있으므로 음성증폭케이스(400) 없이 음성증폭본체(100)만으로 이용이 가능하고, 골전도스피커를 이용하여 소리를 듣기 원하는 경우에는 상기 음성증폭본체(100)를 음성증폭케이스(400)에 결합하여 사용할 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 음성증폭케이스(400)는 상면이 오픈된 케이스로 구비되며, 음성증폭본체(100)와의 결합을 위한 결합돌기(410)가 형성된다.

또한, 상기 음성증폭케이스(400)에는 음성증폭본체(100)에 구비되는 골전도인터페이스와 전기적으로 연결되는 골전도케이스단자(430)가 돌출되어 구비된다.

도 6을 참조하면, 상기 골전도케이스단자(430)는 케이블결합구(432), 스프링(433), 탄성접점부(434)를 포함하여 구성된다.

상기 케이블결합구(432)에는 골전도스피커의 케이블단자가 삽입되어 전기적으로 연결되며, 상기 탄성접점부(434)와 스프링(433)을 사이에 두고 결합된다.

음성증폭본체(100)가 없을 경우 상기 탄성접점부(434)는 상기 스프링(433)에 의해 음성증폭케이스의 내부로 밀려 돌출된 상태로 있게 된다. 또한, 음성증폭본체(100)가 음성증폭케이스(400)에 결합될 때에는 상기 탄성접점부(434)가 탄성을 유지하면서 음성증폭본체(100)의 골전도인터페이스(310)와 전기적으로 결합한 상태로 뒤로 밀리게 된다. 이때, 상기 탄성접점부(434)는 상기 스프링의 탄성력에 의해 골전도인터페이스(310)와 강한 결합을 유지하게 된다.

도 7을 참조하면, 상기 골전도스피커(300)는 케이블부(310), 링부(330), 스피커부(350)를 포함한다.

상기 케이블부(310)의 케이블단자를 상기 음성증폭케이스(400)의 골전도케이스단자(430)에 삽입하여 결합시키면 케이블부(310)를 통한 전기신호가 스피커부(350)로 전송되어 상기 스피커부(350)에서는 진동이 발생하게 된다.

사용자는 상기 링부(330)를 손가락에 끼우고 스피커부(350)를 귀 근처에 대면 음파가 두개골에 의해 전도되어 소리를 들을 수 있게 된다.

한편, 상기 제어부(170)는 골전도인터페이스(310)에 골전도스피커(300)가 연결되면 제2스위치를 온시키고 제1스위치를 오프시켜 이어폰으로는 음성신호가 송출되지 않도록 하고 골전도스피커(300)로만 출력되도록 한다. 반대로, 골전도인터페이스(310)에 골전도스피커(300)가 연결되지 않으면 제2스위치를 오프시키고 제1스위치를 온시켜 이어폰으로 음성신호가 송출되도록 제어한다.

도 8을 참조하면, 상기 골전도스피커(300)에는 접촉전극부(352)가 구비된다. 상기 접촉전극부에는 한 쌍의 전극이 복수 개가 평행하게 형성되며, 교대로 엇갈리게 형성된다. 상기 접촉전극부(352)는 제어부에 전기적으로 연결되며, 상기 제어부는 상기 접촉전극부(352)로 일정 주파수의 전압을 발생시킨다.

상기 접촉전극부(352)에 피부(A)를 접촉시키면 피부를 통해 다시 제어부에 결과전압이 도달하고, 상기 제어부는 결과전압을 분석하여 골전도스피커의 피부접촉 여부를 판단하게 된다. 즉, 피부를 통한 임피던스를 측정하여 골전도스피커의 접촉여부를 판단한다.

상기 제어부에서는 골전도스피커가 피부에 접촉했다고 판단되면 제2스위치를 온시키고 제1스위치를 오프시켜 이어폰으로는 음성신호가 송출되지 않도록 하고 골전도스피커(300)로 음성이 출력되도록 한다. 따라서, 필요없는 전력소비를 없애고 사용자가 듣고자 할 때에만 음성이 출력되도록 할 수 있다.

한편, 상기 음성증폭본체(100)의 상부에는 전화통화버튼(135)이 구비된다. 상기 음성증폭본체(100)를 통하여 음악 등의 소리를 듣고 있는 경우 페어링된 스마트폰으로부터 통화신호가 수신된 경우 제어부에서는 사용자에게 통화신호를 전송하여 주고 상기 전화통화버튼 주위에 구비된 LED조명을 온시킨다. 그리고, 사용자에 의해 상기 전화통화버튼(135)이 눌리는 경우 제어부에서는 무선송수신부를 통해 수신신호를 페어링된 스마트폰으로 전송하여 스마트폰으로부터 통화음성을 송수신한다.

따라서, 사용자는 본 발명에 의한 음성증폭본체를 이용하여 보청기로 사용할 수 있으며, 증폭된 음성을 듣다가도 별도로 스마트폰을 꺼낼 필요 없이 매우 편리하게 걸려온 전화를 받을 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 음성증폭본체 170 : 제어부
180 : DSP 190 : 증폭부
210 : 이어폰인터페이스 300 : 골전도스피커
310 : 골전도인터페이스 400 : 음성증폭케이스

Claims (3)

1. 음성신호를 수신하기 위한 마이크;
   상기 마이크에 의해 수신된 음성신호를 디지털신호로 변환시키는 DSP;
   상기 DSP에 의한 디지털신호를 증폭시키는 증폭부;
   상기 디지털신호를 제어하는 제어부;
   상기 증폭부에 의해 증폭된 신호를 이어폰으로 전송하여 주는 이어폰인터페이스;
   상기 증폭부에 의해 증폭된 신호를 골전도스피커로 전송하여 주는 골전도인터페이스를 포함하는 음성증폭본체 및
   상기 골전도인터페이스에 연결되어 뼈를 통해 소리를 전달하는 골전도스피커를 포함하여 구성되되,
   상기 골전도 스피커는,
   상기 제어부와 전기적으로 연결되어, 상기 제어부로부터 설정된 범위의 주파수를 전달받아 상기 제어부로 사용자의 피부와 접촉되었는지 여부에 따라 결과 값이 달라지는 결과 전압을 전송하는 접촉 전극부를 더 포함하고,
   상기 음성증폭본체는,
   상기 제어부, 상기 이어폰인터페이스 및 상기 증폭부와 연결되어, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 이어폰인터페이스 방향의 음성 출력을 스위칭하는 제1스위치; 및
   상기 제어부 및 상기 골전도인터페이스와 연결되어, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 골전도인터페이스 방향의 음성 출력을 스위칭하는 제2스위치를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 접촉 전극부로부터 전송받은 결과 전압을 분석하여, 상기 골전도스피커가 상기 사용자의 피부에 접촉되었는지 여부를 판단하여, 상기 골전도스피커가 상기 사용자의 피부에 접촉되었다고 판단될 경우, 상기 제2스위치를 온(on) 시키고, 상기 제2스위치를 오프(off)시키는 디지털 음성증폭시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 골전도스피커는 상기 골전도인터페이스에 전기적으로 연결되는 케이블 부및 상기 케이블부에 연결되며 사용자의 손가락에 끼울 수 있는 링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 음성증폭시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 디지털 음성증폭시스템은 상기 음성증폭본체를 수용하는 음성증폭케이스를 더 포함하며,
   상기 음성증폭케이스는 상기 음성증폭본체가 상기 음성증폭케이스에 장착되는 경우 상기 골전도인터페이스에 전기적으로 결합되는 골전도케이스단자를 포함하고, 상기 골전도스피커의 케이블부는 상기 골전도케이스단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 디지털 음성증폭시스템.

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