KR101992019B1 - 음향 출력 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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KR101992019B1
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이해경
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배혁규
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경성대학교 산학협력단
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    • H—ELECTRICITY
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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 발명은 음향 출력 제어 장치, 음향 출력 제어 방법 및 기록 매체에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 음향 출력 제어 장치는 주변 소음의 데시벨 및 주파수를 기반으로 주변 소음의 폰(phon) 레벨을 측정하는 폰레벨 측정부; 및 주변 소음의 폰 레벨을 기반으로 단말기에서 출력할 음향의 출력 데시벨 및 출력 주파수를 결정하는 음향 조절부;를 포함한다.

Description

음향 출력 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING OUTPUT OF SOUND}
본 발명은 음향 출력 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주변 소음에 적응적으로 음향의 출력 데시벨 및 출력 주파수를 조절할 수 있는 음향 출력 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 스마트폰이 널리 보급되었으며, 사용자는 다양한 환경에서 스마트폰을 이용하여 통화, 게임, 음악 또는 영화 감상 등의 다양한 응용프로그램을 사용할 수 있게 되었다. 최근 개발되고 있는 스마트폰은 대부분 사용자가 버튼 입력 또는 터치 입력에 의해 벨소리 크기, 통화 음량, 미디어 음량 등을 조절할 수 있게 설계되어 있으며, 사용자는 자신이 원하는 음향 출력 데시벨을 설정하여 착신, 통화, 게임 등의 응용프로그램을 실행하거나, 응용프로그램의 실행 중에 음향 크기를 조절할 수 있다.
그런데, 사용자의 주변 소음은 일정하지 않고 변화하는 경우가 많다. 예를 들어, 사용자가 공사 현장 주변에 위치하는 경우, 불규칙적인 공사 소음의 영향을 받는다. 이와 같이, 사용자가 주변 소음이 심한 환경에 처해 있는 경우, 벨소리를 듣지 못해 착신을 하지 못하거나, 응용프로그램에서 출력되는 사운드를 정확하게 인지할 수 없게 된다. 반대로, 주변 소음이 적은 경우, 과도하게 출력되는 음향은 소음 요인이 되며, 다른 사람들에게 불쾌감을 줄 수 있다.
이러한 문제점을 방지하기 위해서는 사용자가 주변 상황이나 장소, 주변 소음 등에 따라 벨소리나 통화음, 미디어 음량 등 단말기에서 출력되는 음향을 스스로 조절해야 하며, 주변 소음의 변화가 잦은 경우 사용자가 불편함을 느끼게 된다. 최근에 주변 소음에 따라 단말기의 음량을 조절하는 기술이 개발되고 있으나, 단순히 소음의 데시벨에 따라 음량 데시벨을 조절하는 수준에 그치고 있으며, 실제 사용자의 체감과 부합하지 않는 음향 출력이 제공되는 경우가 발생하고 있다.
본 발명은 주변 소음에 따라 적응적으로 사용자에게 최적의 데시벨 및 주파수의 음향을 출력할 수 있도록 하는 음향 출력 제어 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 주변 소음의 데시벨 및 주파수를 기반으로 상기 주변 소음의 폰(phon) 레벨을 측정하는 폰레벨 측정부; 및 상기 주변 소음의 폰 레벨을 기반으로 단말기에서 출력할 음향의 출력 데시벨 및 출력 주파수를 결정하는 음향 조절부;를 포함하는 음향 출력 제어 장치가 제공된다.
상기 폰레벨 측정부는 데시벨과 주파수 및 폰 레벨 간의 관계를 나타내는 음향 설정 정보를 이용하여 상기 주변 소음의 데시벨 및 주파수에 대응하는 상기 주변 소음의 폰 레벨을 측정할 수 있다.
상기 폰레벨 측정부는: 상기 주변 소음의 주파수 스펙트럼을 생성하는 주파수 스펙트럼 생성부; 상기 음향 설정 정보를 이용하여 상기 주파수 스펙트럼으로부터 상기 주변 소음의 주파수별 폰 레벨을 나타내는 폰레벨 분포도를 생성하는 폰레벨 분포도 생성부; 및 상기 폰레벨 분포도를 기반으로 상기 주변 소음의 폰 레벨을 산출하는 폰레벨 산출부;를 포함할 수 있다.
상기 음향 조절부는: 상기 주변 소음의 폰 레벨을 기반으로, 상기 단말기에서 출력할 음향의 출력 폰 레벨을 결정하는 출력 폰레벨 결정부; 및 상기 음향 설정 정보를 이용하여 상기 출력 폰 레벨에 대응하는 상기 출력 데시벨 및 상기 출력 주파수를 결정하는 출력 데시벨 및 주파수 결정부;를 포함할 수 있다.
상기 출력 데시벨 및 주파수 결정부는: 상기 주변 소음의 주파수 스펙트럼 또는 주파수별 폰 레벨을 나타내는 폰레벨 분포도를 이용하여 상기 주변 소음과의 주파수 간섭 레벨이 기준값 보다 낮은 주파수 대역을 상기 음향의 출력 주파수로 결정하고, 상기 음향의 출력 주파수 및 상기 출력 폰 레벨을 기반으로 상기 음향의 출력 데시벨을 결정할 수 있다.
상기 출력 폰레벨 결정부는: 상기 주변 소음의 폰 레벨 및 설정된 기준 폰레벨을 기반으로 상기 출력 폰 레벨을 결정하고, 상기 단말기로부터 상기 음향이 출력되는 중에 상기 음향의 데시벨 및 주파수 중의 적어도 하나의 조정을 요청하는 음향 조정 명령이 입력되는 경우, 상기 음향 조정 명령을 기반으로 상기 기준 폰레벨을 재설정하고, 상기 음향 조정 명령에 따라 재설정된 기준 폰레벨에 따라 상기 출력 폰레벨을 조정할 수 있다.
상기 출력 폰레벨 결정부는: 제1 출력 데시벨과 제1 출력 주파수의 음향이 제1 출력 폰 레벨로 출력되고 있는 중에 상기 제1 출력 데시벨을 제2 출력 데시벨로 조정하는 음향 조정 명령이 입력되는 경우, 상기 음향 설정 정보를 이용하여 상기 제1 출력 주파수 및 상기 제2 출력 데시벨에 대응하는 제2 출력 폰 레벨을 산출하고, 상기 제2 출력 폰 레벨과 상기 제1 출력 폰 레벨의 차이에 따라 상기 기준 폰레벨을 조정하고, 상기 제1 출력 데시벨과 상기 제1 출력 주파수의 음향이 상기 제1 출력 폰 레벨로 출력되고 있는 중에 상기 제1 출력 주파수를 제2 출력 주파수로 조정하는 음향 조정 명령이 입력되는 경우, 상기 출력 폰레벨 결정부는 상기 음향 설정 정보를 이용하여 상기 제1 출력 데시벨 및 상기 제2 출력 주파수에 대응하는 제3 출력 폰 레벨을 산출하고, 상기 제3 출력 폰 레벨과 상기 제1 출력 폰 레벨의 차이에 따라 상기 기준 폰레벨을 조정할 수 있다.
상기 음향은 상기 단말기로 착신 신호 수신시 출력되는 벨소리 및 상기 단말기에서 실행되는 응용프로그램에서 출력하는 사운드 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 데시벨과 주파수 및 폰 레벨 간의 관계를 나타내는 음향 설정 정보를 이용하여, 주변 소음의 데시벨 및 주파수에 대응하는 상기 주변 소음의 폰 레벨을 측정하는 단계; 및 상기 주변 소음의 폰 레벨을 기반으로 단말기에서 출력할 음향의 출력 폰 레벨을 결정하고, 상기 음향 설정 정보를 이용하여 상기 출력 폰 레벨에 대응하는 출력 데시벨 및 출력 주파수를 결정하는 단계;를 포함하는 음향 출력 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 음향 출력 제어 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 주변 소음에 따라 적응적으로 사용자에게 최적의 데시벨 및 주파수의 음향을 출력할 수 있도록 하는 음향 출력 제어 장치 및 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 출력 제어 장치의 구성도이다.
도 2는 데시벨과 주파수 및 폰 레벨 간의 관계를 나타내는 음향 설정 정보를 예시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 출력 제어 장치를 구성하는 폰레벨 측정부의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 생성되는 주변 소음의 주파수 스펙트럼을 예시적으로 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 생성되는 폰레벨 분포도를 예시적으로 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 음향의 출력 폰 레벨로부터 음향의 출력 주파수 및 출력 데시벨을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 출력 제어 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 주변 소음의 폰레벨 주파수 분포를 기반으로 음향의 출력 주파수를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향 출력 제어 방법의 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 기준 폰레벨을 재설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다.
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", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서 전체에서 사용되는 '~부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위로서, 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부'가 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함할 수 있다. 구성요소와 '~부'에서 제공하는 기능은 복수의 구성요소 및 '~부'들에 의해 분리되어 수행될 수도 있고, 다른 추가적인 구성요소와 통합될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 출력 제어 장치의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 음향 출력 제어 장치(100)는 주변소음 수집부(110), 폰레벨 측정부(120), 음향 조절부(130), 음향 출력부(140) 및 모드 전환부(160)를 포함하여 구성된다.
음향 출력 제어 장치(100)는 단말기에 제공될 수 있다. 단말기는 예를 들어, 스마트폰과 같은 휴대폰, 스마트 워치, 태블릿 PC, 노트북, PDA(Personal Digital Assistants), 데스크탑 컴퓨터 등의 단말기일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
음향 출력 제어 장치(100)는 단말기에 착신 신호 수신시 주변 소음에 따라 벨소리(착신음)의 데시벨과 주파수를 조정하거나, 단말기에서 실행되는 응용프로그램(application)에서 출력하는 사운드의 데시벨과 주파수를 조정하여 출력하기 위해 제공될 수 있다. 응용프로그램은 단말기에서 실행 가능한 게임이나, 통화, 인터넷, 미디어 재생 등을 예로 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
주변소음 수집부(110)는 단말기에 제공되는 마이크를 통해 주변 소음을 수집할 수 있다. 또는, 주변 소음을 수집하는 마이크가 단말기에 구비되어 있지 않은 경우, 주변소음 수집부(110)는 단말기의 외부에 제공되는 마이크로부터 수집된 주변 소음을 수신하는 수신장치로 제공될 수 있다.
주변소음 수집부(110)는 단말기로 착신 신호 수신시 또는 응용프로그램의 시작 시에 자동으로 정해진 시간 동안 주변 소음의 수집을 개시할 수 있다. 주변소음 수집부(110)에 의해 수집된 주변 소음은 사용자가 감각적으로 느끼는 소음의 정도를 측정하기 위하여 폰레벨 측정부(120)로 제공된다.
사용자가 감각적으로 느끼는 주변 소음을 고려하여 적절한 음향 출력을 제공하기 위하여, 폰레벨 측정부(120)는 주변소음 수집부(110)로부터 전달되는 주변 소음의 데시벨 및 주파수를 기반으로 주변 소음의 폰(phon) 레벨을 측정한다. 폰 레벨은 정상적 청력을 갖는 사용자의 청각 기관에 실제 음으로서 들리는 감각적 요인을 고려한 음압 레벨을 나타낸다.
폰레벨 측정부(120)는 메모리(도시생략)에 저장되어 있는 음향 설정 정보를 이용하여 주변 소음의 데시벨 및 주파수에 대응하는 주변 소음의 폰 레벨을 측정할 수 있다. 음향 설정 정보는 소리의 데시벨(decibel, dB)과 주파수(frequency, Hz) 및 폰 레벨 간의 관계를 나타내는 정보이다.
도 2는 데시벨과 주파수 및 폰 레벨 간의 관계를 나타내는 음향 설정 정보를 예시한 그래프이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 폰 레벨은 소리의 데시벨 및 주파수에 따라 변화하는 것을 알 수 있다.
예를 들어, 주변 소음의 주파수가 0.1 kHz 이고, 주변 소음의 데시벨이 50 dB 인 경우, 폰레벨 측정부(120)는 주변 소음의 폰 레벨을 40 phon 으로 측정하게 된다. 주변 소음의 데시벨이 50 dB 로 같더라도, 주변 소음의 주파수가 0.1 kHz 인 경우 폰 레벨은 40 phon 인 반면, 주변 소음의 주파수가 0.05 kHz 인 경우 폰 레벨은 20 phon 으로 크게 감소함을 알 수 있다.
폰레벨 측정부(120)에 의해 측정된 주변 소음의 폰 레벨은 단말기에서 출력될 음향의 출력 주파수 및 출력 데시벨을 결정하기 위해 음향 조절부(130)로 제공된다. 음향 조절부(130)는 폰레벨 측정부(120)에 의해 측정된 주변 소음의 폰 레벨을 기반으로 단말기에서 출력할 음향의 출력 데시벨 및 출력 주파수를 결정한다.
음향 조절부(130)는 출력 폰레벨 결정부(132) 및 출력 데시벨 및 주파수 결정부(134)를 포함할 수 있다. 출력 폰레벨 결정부(132)는 주변 소음의 폰 레벨을 기반으로, 단말기에서 출력할 음향의 출력 폰 레벨을 결정한다.
일 실시예로, 출력 폰레벨 결정부(132)는 주변 소음의 폰 레벨과 설정된 기준 폰레벨을 기반으로 음향의 출력 폰 레벨을 결정할 수 있다. 예를 들어, 음향의 출력 폰 레벨은 주변 소음의 폰 레벨보다 기준 폰레벨 만큼 높은 값으로 결정될 수 있다. 기준 폰레벨은 사용자에 의해 입력되는 음향 조정 명령에 의해 재설정 가능하며, 이에 관하여는 도 9 내지 도 10을 참조하여 후술한다.
출력 폰레벨 결정부(132)에 의해 결정된 음향의 출력 폰 레벨은 출력 데시벨 및 주파수 결정부(134)로 제공된다. 출력 데시벨 및 주파수 결정부(134)는 상기 음향 설정 정보를 이용하여 출력 폰 레벨에 대응하는 출력 데시벨 및 출력 주파수를 결정할 수 있다.
일 실시예로, 출력 데시벨 및 주파수 결정부(134)는 사용자가 설정한 벨소리의 주파수 범위를 측정하고, 출력 폰레벨 결정부(132)에 의해 결정된 음향의 출력 폰 레벨의 그래프에서 상기 벨소리의 주파수 범위에 대응하는 데시벨 값을 음향의 출력 데시벨로 결정할 수 있다. 이 경우, 벨소리가 고음 또는 저음으로 변경되지 않고 사용자가 듣기를 원하는 원음으로 출력될 수 있다.
다른 예로, 사용자가 음향의 출력 데시벨을 특정 데시벨 값으로 설정한 경우, 출력 데시벨 및 주파수 결정부(134)는 출력 폰레벨 결정부(132)에 의해 결정된 음향의 출력 폰 레벨의 그래프에서 상기 특정 데시벨 값에 대응하는 주파수 범위를 음향의 출력 주파수로 결정할 수 있다. 이 경우, 음향의 출력 주파수와 벨소리의 주파수 범위 간의 주파수 차이값 만큼 벨소리에 대해 주파수 변조가 이루어진 후 출력될 수 있다.
또 다른 예로, 사용자가 설정한 음향의 제1 데시벨 값과 벨소리의 제1 주파수 값이 출력 폰레벨 결정부(132)에 의해 결정된 음향의 출력 폰 레벨에 부합되지 않는 경우, 음향의 출력 폰 레벨 중 사용자가 설정한 음향의 제1 데시벨 값에 부합하는 제2 주파수 값을 산출하고, 음향의 출력 폰 레벨 중 음향의 제1 주파수 값에 부합하는 제2 데시벨 값을 산출한 후, 상기 제1 데시벨 값과 상기 제2 데시벨 값의 사이(예를 들어, 중간값)에서 음향의 출력 데시벨을 결정하고, 상기 제1 주파수 값과 상기 제2 주파수 값의 사이(예를 들어, 중간값)에서 음향의 출력 주파수를 결정할 수 있다.
음향 출력부(140)는 음향 조절부(130)에 의해 결정된 음향의 출력 데시벨 및 출력 주파수에 따라 음향을 출력한다. 음향 출력부(140)는 단말기에 제공되는 스피커일 수 있다. 주변소음 수집부(110), 폰레벨 측정부(120), 음향 조절부(130)는 착신 신호가 수신되는 동안, 또는 응용프로그램의 실행 중에 설정 주기마다 실시간으로 동작하여, 주변 소음에 적응적으로 적절한 데시벨 및 주파수의 음향을 출력할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 주변 소음의 폰 레벨에 따라 변화되는 출력 음향으로부터 착신 신호 또는 응용프로그램의 사운드를 적절히 인지할 수 있다.
모드 전환부(160)는 주변 소음에 따른 음향 출력 제어 기능의 실행을 온/오프(On/Off)시키도록 제공된다. 모드 전환부(160)는 예를 들어, 단말기의 표시 장치에 아이콘 형태로 표시되는 오브젝트를 사용자가 선택(클릭, 터치 등)함에 따라 본 실시예에 따른 음향 출력 제어 기능을 온(On) 또는 오프(Off)로 전환할 수 있다.
모드 전환부(160)에 의해 기능이 온으로 전환되는 경우, 단말기의 마이크는 자동으로 주변 소음을 수집하도록 동작하고, 폰레벨 측정부(120)와 음향 조절부(130)에 의해, 주변 소음에 따라 음향의 출력 데시벨 및 출력 주파수를 조정하는 기능이 실행된다. 폰레벨 측정부(120), 음향 조절부(130) 및 모드 전환부(160)는 단말기에 처음부터 내장되어 있거나, 단말기에 음향 출력 제어 기능을 실행하는 앱을 다운로드함으로써, 단말기에 설치 가능하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 출력 제어 장치를 구성하는 폰레벨 측정부의 구성도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 폰레벨 측정부(120)는 주변 소음이 특정 주파수에 집중되어 있지 않고, 넓은 주파수 대역으로 분포되어 있는 경우에 있어서 사용자가 체감하는 주변 소음의 폰 레벨을 측정하기 위하여, 주파수 스펙트럼 생성부(122), 폰레벨 분포도 생성부(124) 및 폰레벨 산출부(126)를 포함할 수 있다.
주파수 스펙트럼 생성부(122)는 주변 소음의 주파수 스펙트럼을 생성한다. 주파수 스펙트럼 생성부(122)는 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform) 등에 의해 주변 소음의 주파수 스펙트럼을 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 생성되는 주변 소음의 주파수 스펙트럼을 예시적으로 보여주는 그래프이다. 도 4를 참조하면, 주변 소음의 주파수 스펙트럼(N1)은 주파수 대역 F0 ~ Fn 에 분포되어 있으며, 폰 레벨 P(F) 값은 주파수(Fx)와 해당 주파수(Fx)에서의 데시벨(dB) 값에 따라서, 주파수(Fx)에 따라 변화한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 생성되는 폰레벨 분포도를 예시적으로 보여주는 그래프이다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 주변 소음에 대한 폰 레벨의 결정을 위해, 폰레벨 분포도 생성부(124)는 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같은 음향 설정 정보를 이용하여, 주변 소음의 주파수 별로 데시벨 값에 대응하는 폰 레벨 P(F) 값을 산출하여, 주파수 스펙트럼 생성부(122)에 의해 생성된 주파수 스펙트럼(N1)으로부터 주변 소음의 주파수별 폰 레벨을 나타내는 폰레벨 분포도(N2)를 생성한다.
폰레벨 산출부(126)는 폰레벨 분포도 생성부(124)에 의해 생성되는 폰레벨 분포도(N2)를 기반으로 주변 소음의 폰 레벨을 산출한다. 일 실시예로, 폰레벨 산출부(126)는 폰레벨 분포도(N2)를 주파수 축으로 적분한 값을 주파수 대역폭(Fn - F0)으로 나눈 값을 폰 레벨로 산출하거나, 폰레벨 분포도(N2)의 평균값을 폰 레벨로 산출하는 등의 방식으로 주변 소음의 폰 레벨을 산출할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 음향의 출력 폰 레벨로부터 음향의 출력 주파수 및 출력 데시벨을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 1, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 출력 데시벨 및 주파수 결정부(134)는 주변 소음의 주파수 스펙트럼(N1) 또는 폰레벨 분포도(N2)에 따라 음향의 출력 주파수를 결정한 후, 음향의 출력 주파수 및 음향의 출력 폰 레벨(TP)을 기반으로 음향의 출력 데시벨을 결정할 수 있다.
일 예로, 주변 소음의 주파수 스펙트럼 또는 폰레벨 분포도를 고려하여, 주변 소음에 대한 주파수 간섭도가 낮은 순으로 하나 또는 복수 개의 주파수 대역(△F1, △F2)을 결정하고, 하나 이상의 주파수 대역(△F1, △F2) 중에서 벨소리 또는 응용프로그램 사운드의 주파수와 가장 근접한 주파수 대역을 출력 주파수(△F1 또는 △F2)로 결정한 후, 음향의 출력 폰 레벨(TP) 중 상기 출력 주파수에 대응하는 데시벨(dB1 또는 dB2)을 출력 데시벨로 결정할 수 있다. 본 실시예에 의하면, 주변 소음과 음향(벨소리, 응용프로그램 사운드 등)의 주파수가 유사하여 사용자에게 혼동을 일으키는 것을 방지하면서, 사용자에게 적절한 음향을 출력할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 음향 출력 제어 방법의 흐름도이다. 도 1 및 도 7을 참조하면, 단말기에 착신 신호가 수신되거나, 사용자에 의해 단말기 앱(응용프로그램)이 실행되면(S10), 주변소음 수집부(110)는 단말기에 제공되는 마이크를 통해 주변 소음을 수집한다(S20).
주변 소음이 수집되면, 폰레벨 측정부(120)는 데시벨과 주파수 및 폰 레벨 간의 관계를 나타내는 음향 설정 정보를 이용하여 주변 소음의 데시벨 및 주파수를 기반으로 주변 소음의 폰(phon) 레벨을 측정하고, 또한 단말기에서 출력된 음향의 주파수를 선택하기 위하여 주변 소음에 대한 폰 레벨의 주파수 분포를 산출한다(S30).
음향 조절부(130)는 주변 소음의 폰 레벨을 기반으로, 단말기에서 출력할 음향의 출력 폰 레벨을 결정하고(S40), 주변 소음의 폰레벨 주파수 분포를 기반으로 음향의 출력 주파수를 결정한다(S50).
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 주변 소음의 폰레벨 주파수 분포를 기반으로 음향의 출력 주파수를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 음향 조절부(130)는 주변 소음의 폰레벨 주파수 분포(N3)와, 벨소리나 응용프로그램 사운드의 주파수 대역(△F3)의 간섭 레벨을 측정하여, 간섭 레벨이 기준값을 초과하는 경우, 주파수 대역(△F3)에 근접하면서 동시에 주변 소음의 폰레벨 주파수 분포(N3)와의 간섭 레벨이 기준값보다 낮은 인접 주파수 대역(△F4)을 출력 주파수로 결정할 수 있다.
음향의 출력 주파수(△F4)가 결정되면, 음향 조절부(130)는 출력 폰 레벨(TP) 중에서 음향의 출력 주파수(△F4)에 대응되는 출력 데시벨을 결정한다(S60). 음향 출력부(140)는 착신이 완료되거나 응용프로그램 실행이 종료될 때까지, 음향 조절부(130)에 의해 결정된 음향의 출력 데시벨 및 출력 주파수에 따라 음향을 출력한다(S70, S80).
음향의 출력 데시벨 및 출력 주파수는 착신 초기 또는 응용프로그램 실행 개시 시점에 결정되는 값으로 유지될 수도 있고, 착신 신호 수신 또는 응용프로그램 실행 중에 주기적으로 결정되어 주변 소음에 적응적으로 실시간으로 변화될 수도 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향 출력 제어 방법의 흐름도이다. 도 9의 단계 S10 내지 S50은 도 7과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. 단계 S40에서 음향의 출력 폰 레벨은 주벼 소음에 대해 측정된 폰 레벨에 대하여, 설정된 기준 폰 레벨 만큼의 차이를 갖도록 결정된다.
도 1 및 도 9를 참조하면, 출력 데시벨과 출력 주파수의 음향이 출력되는 동안(S70), 단말기 사용자에 의해 음향의 주파수 또는 데시벨의 조정을 요청하는 명령이 입력되면(S90), 음향 조정 명령을 기반으로 기준 폰레벨을 재설정하고(S100), 착신 또는 단말기 앱 실행이 종료되지 않은 경우(S110), 음향 조정 명령에 따라 재설정된 기준 폰레벨에 따라 음향의 출력 폰레벨을 조정할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 기준 폰레벨을 재설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 1, 도 9 내지 도 10을 참조하면, 단계 S70에서 제1 출력 데시벨(SdB1)과 제1 출력 주파수(SF1)의 음향이 제1 출력 폰 레벨 P1(SF1)로 출력되고 있는 것으로 가정한다.
이때, 사용자가 단말기에 제공되는 버튼 입력 또는 터치 입력 등에 의해 제1 출력 데시벨(SdB1)을 제2 출력 데시벨(SdB2)로 조정한 경우, 음향 조절부(130)는 음향 설정 정보를 이용하여, 제1 출력 주파수(SF1) 및 제2 출력 데시벨(SdB2)에 해당하는 제2 출력 폰 레벨 P2(SF1)을 산출한 후, 제2 출력 폰 레벨 P2(SF1)과 제1 출력 폰 레벨 P1(SF1)의 차이와 대응하는 값만큼 기준 폰레벨을 조정한다(S100).
사용자의 연령, 성별, 신체 조건, 청각 기관 등에 따라 사용자가 감각적으로 느끼는 음향은 다를 수 밖에 없지만, 본 실시예에 의하면, 음향 조정 명령에 따라 사용자 별로 기준 폰레벨을 재설정함으로써, 적정 주파수 및 데시벨의 음향을 출력할 수 있다.
사용자가 출력 데시벨을 조정하는 경우 뿐 아니라, 출력 주파수의 조정 명령을 입력한 경우에도 기준 폰레벨의 재설정이 가능하다. 예를 들어, 사용자가 버튼 또는 터치 입력 등에 의해 음향의 제1 출력 주파수(SF1)를 제2 출력 주파수(SF2)로 조정한 경우, 음향 조절부(130)는 음향 설정 정보를 이용하여, 제1 출력 데시벨(SdB1) 및 제2 출력 주파수(SF2)에 해당하는 제3 출력 폰 레벨 P2(SF2)을 산출한 후, 제3 출력 폰 레벨 P2(SF2)과 제1 출력 폰 레벨 P1(SF1)(=TP=P1(SF2))의 차이와 대응하는 값만큼 기준 폰레벨을 조정할 수 있다(S100).
본 발명의 실시예에 의하면, 사용자가 주변 소음 등 외부 환경으로 인해 착신 신호를 수신하지 못하는 것을 방지할 수 있으며, 주변 소음이 작을 경우에는 음향을 인지할 수 있는 한도 내에서 음향의 출력 폰 레벨을 적정 수준으로 감소시켜괴도한 음향 출력으로 인한 사용자의 불편을 해소할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법은 예를 들어 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 SRAM(Static RAM), DRAM(Dynamic RAM), SDRAM(Synchronous DRAM) 등과 같은 휘발성 메모리, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Electrically Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), 플래시 메모리 장치, PRAM(Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM), RRAM(Resistive RAM), FRAM(Ferroelectric RAM)과 같은 불휘발성 메모리, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 광학적 판독 매체 예를 들어 시디롬, 디브이디 등과 같은 형태의 저장매체일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
100: 음향 출력 제어 장치
110: 주변소음 수집부
120: 폰레벨 측정부
122: 주파수 스펙트럼 생성부
124: 폰레벨 분포도 생성부
126: 폰레벨 산출부
130: 음향 조절부
132: 출력 폰레벨 결정부
134: 출력 데시벨 및 주파수 결정부
140: 음향 출력부
160: 모드 전환부

Claims (9)

  1. 주변 소음의 데시벨 및 주파수를 기반으로 상기 주변 소음의 폰(phon) 레벨을 측정하는 폰레벨 측정부; 및
    상기 주변 소음의 폰 레벨을 기반으로 단말기에서 출력할 음향의 출력 데시벨 및 출력 주파수를 결정하는 음향 조절부;
    를 포함하고,
    상기 폰레벨 측정부는 데시벨과 주파수 및 폰 레벨 간의 관계를 나타내는 음향 설정 정보를 이용하여 상기 주변 소음의 데시벨 및 주파수에 대응하는 상기 주변 소음의 폰 레벨을 측정하고,
    상기 폰레벨 측정부는:
    상기 주변 소음의 주파수 스펙트럼을 생성하는 주파수 스펙트럼 생성부;
    상기 음향 설정 정보를 이용하여 상기 주파수 스펙트럼으로부터 상기 주변 소음의 주파수별 폰 레벨을 나타내는 폰레벨 분포도를 생성하는 폰레벨 분포도 생성부; 및
    상기 폰레벨 분포도를 기반으로 상기 주변 소음의 폰 레벨을 산출하는 폰레벨 산출부;
    를 포함하고,
    상기 폰레벨 산출부는 상기 폰레벨 분포도를 주파수 축으로 적분한 값을 주파수 대역폭으로 나눈 값을 폰 레벨로 산출하거나, 폰레벨 분포도의 평균값을 폰 레벨로 산출하고,
    상기 음향 조절부는:
    상기 주변 소음의 폰 레벨을 기반으로, 상기 단말기에서 출력할 음향의 출력폰 레벨을 결정하는 출력 폰레벨 결정부; 및
    상기 음향 설정 정보를 이용하여 상기 출력 폰 레벨에 대응하는 상기 출력 데시벨 및 상기 출력 주파수를 결정하는 출력 데시벨 및 주파수 결정부;
    를 포함하고,
    상기 출력 폰레벨 결정부는:
    상기 주변 소음의 폰 레벨 보다 설정된 기준 폰레벨 만큼 높은 값으로 상기 출력 폰레벨을 결정하고,
    상기 단말기로부터 상기 음향이 출력되는 중에 상기 음향의 데시벨 및 주파수 중의 적어도 하나의 조정을 요청하는 음향 조정 명령이 입력되는 경우, 상기 음향 조정 명령을 기반으로 상기 기준 폰레벨을 재설정하고,
    상기 음향 조정 명령에 따라 재설정된 기준 폰레벨에 따라 상기 출력 폰레벨을 조정하고,
    상기 출력 폰레벨 결정부는:
    제1 출력 데시벨과 제1 출력 주파수의 음향이 제1 출력 폰 레벨로 출력되고 있는 중에 상기 제1 출력 데시벨을 제2 출력 데시벨로 조정하는 음향 조정 명령이 입력되는 경우, 상기 음향 설정 정보를 이용하여 상기 제1 출력 주파수 및 상기 제2 출력 데시벨에 대응하는 제2 출력 폰 레벨을 산출하고, 상기 제2 출력 폰 레벨과 상기 제1 출력 폰 레벨의 차이에 따라 상기 기준 폰레벨을 조정하고,
    상기 제1 출력 데시벨과 상기 제1 출력 주파수의 음향이 상기 제1 출력 폰레벨로 출력되고 있는 중에 상기 제1 출력 주파수를 제2 출력 주파수로 조정하는 음향 조정 명령이 입력되는 경우, 상기 출력 폰레벨 결정부는 상기 음향 설정 정보를 이용하여 상기 제1 출력 데시벨 및 상기 제2 출력 주파수에 대응하는 제3 출력폰 레벨을 산출하고, 상기 제3 출력 폰 레벨과 상기 제1 출력 폰 레벨의 차이에 따라 상기 기준 폰레벨을 조정하는 음향 출력 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력 데시벨 및 주파수 결정부는:
    상기 주변 소음의 주파수 스펙트럼 또는 주파수별 폰 레벨을 나타내는 폰레벨 분포도를 이용하여 상기 주변 소음과의 주파수 간섭 레벨이 기준값 보다 낮은 주파수 대역을 상기 음향의 출력 주파수로 결정하고, 상기 음향의 출력 주파수 및 상기 출력 폰 레벨을 기반으로 상기 음향의 출력 데시벨을 결정하는 음향 출력 제어 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음향은 상기 단말기로 착신 신호 수신시 출력되는 벨소리 및 상기 단말기에서 실행되는 응용프로그램에서 출력하는 사운드 중의 적어도 하나를 포함하는 음향 출력 제어 장치.
  9. 제 1항에 따른 음향 출력 제어 장치를 이용한 음향 출력 제어 방법에 있어서,
    상기 폰레벨 측정부에서 데시벨과 주파수 및 폰 레벨 간의 관계를 나타내는 음향 설정 정보를 이용하여, 주변 소음의 데시벨 및 주파수에 대응하는 상기 주변 소음의 폰 레벨을 측정하는 단계; 및
    상기 음향 조절부에서 상기 주변 소음의 폰 레벨을 기반으로 단말기에서 출력할 음향의 출력 폰 레벨을 결정하고, 상기 음향 설정 정보를 이용하여 상기 출력 폰 레벨에 대응하는 출력 데시벨 및 출력 주파수를 결정하는 단계;
    를 포함하는 음향 출력 제어 방법.
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