KR102184649B1 - 치과 치료용 소리 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

치과 치료용 소리 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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황승태
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Abstract

본 발명에 의하면, 치과에서 환자가 착용하도록 비치되는 귀착용형 스피커; 상기 환자의 담당 의료진의 음성을 포함하는 소리를 전기적 신호로 변환하는 마이크; 상기 마이크로부터 입력된 전기적 소리 신호로부터 상기 담당 의료진의 음성을 인식하는 음성 인식 모듈; 상기 환자의 심신 안정을 위한 복수개의 음원들이 저장된 음원 모듈; 상기 환자에게 상기 복수개의 음원들 중 상기 귀착용형 스피커로 제공되는 플레이 음원을 선택하도록 하는 음원 선택부를 구비하는 사용자 인터페이스; 및 상기 귀착용형 스피커로 출력되는 출력 소리 신호를 생성하는 출력신호 생성 모듈을 포함하며, 상기 출력신호 생성 모듈은 상기 플레이 음원을 상기 출력 소리 신호로 생성하는 중에 상기 음성 인식 모듈로부터 상기 담당 의료진의 음성이 인식되면 상기 담당 의료진의 음성 신호를 포함하는 상기 출력 소리 신호를 생성하는 치과 치료용 소리 제어 시스템이 제공된다.

Description

치과 치료용 소리 제어 시스템 및 방법 {SOUND CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR DENTAL SURGERY}
본 발명은 치과 치료 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 치과 치료시 불필요한 소음은 차단하고 환자와 담당 의료진 사이의 의사 소통을 원활하게 하는 치과 치료용 소리 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
환자를 치료함에 있어서 안락하고 편안한 환경을 조성하는 것은 무엇보다도 중요한 사항이다. 병을 어떠한 방식으로 치료하느냐에 따라 조용한 환경이 환자에게 제공될 수도 있는 반면, 치과 분야에서는 치료 과정에서 발생하는 날카롭고 고주파의 소음이 환자에게 불쾌감이나 공포감을 조성할 수 있다. 하지만, 이러한 고주파 소음에 노출된 환자를 보호할만한 대책은 미흡한 상황이다.
한편, 능동소음제어(ACTIVE NOISE CONTROL) 기술이란 헤드폰이나 이어폰에 별도로 부착되어 있는 마이크를 통해 주변의 소읍을 수신하고, 그 소음을 상쇄시키는 상쇄간섭을 노이즈캔슬링 회로에서 발생시켜서 소음을 차단하는 기술이다. 종래에는 능동소음제어 기술을 헤드폰이나 이어폰에 구비시켜서, 멀티미디어 감상에 사용될 뿐이며, 다른 환경에 적용하기 위한 기술의 개발이 크게 이루어지지 않은 상황이다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1015318 "치과 장비용 소음저감장치" (2011.02.15.)
본 발명의 목적은 치과 치료시 불필요한 소음은 차단하고 환자와 담당 의료진 사이의 의사 소통을 원활하게 하는 치과 치료용 소리 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 치과에서 환자가 착용하도록 비치되는 귀착용형 스피커; 상기 환자의 담당 의료진의 음성을 포함하는 소리를 전기적 신호로 변환하는 마이크; 상기 마이크로부터 입력된 전기적 소리 신호로부터 상기 담당 의료진의 음성을 인식하는 음성 인식 모듈; 상기 환자의 심신 안정을 위한 복수개의 음원들이 저장된 음원 모듈; 상기 환자에게 상기 복수개의 음원들 중 상기 귀착용형 스피커로 제공되는 플레이 음원을 선택하도록 하는 음원 선택부를 구비하는 사용자 인터페이스; 및 상기 귀착용형 스피커로 출력되는 출력 소리 신호를 생성하는 출력신호 생성 모듈을 포함하며, 상기 출력신호 생성 모듈은 상기 플레이 음원을 상기 출력 소리 신호로 생성하는 중에 상기 음성 인식 모듈로부터 상기 담당 의료진의 음성이 인식되면 상기 담당 의료진의 음성 신호를 포함하는 상기 출력 소리 신호를 생성하는 치과 치료용 소리 제어 시스템이 제공된다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 치과에서 환자가 착용하도록 비치되는 귀착용형 스피커와, 상기 환자의 담당 의료진의 음성을 포함하는 소리를 전기적 신호로 변환하는 마이크와, 상기 마이크로부터 입력된 전기적 소리 신호로부터 상기 담당 의료진의 음성을 인식하는 음성 인식 모듈과, 상기 환자의 심신 안정을 위한 복수개의 음원들이 저장된 음원 모듈과, 상기 환자에게 상기 복수개의 음원들 중 상기 귀착용형 스피커로 제공되는 플레이 음원을 선택하도록 하는 음원 선택부를 구비하는 사용자 인터페이스와, 상기 귀착용형 스피커로 출력되는 출력 소리 신호를 생성하는 출력신호 생성 모듈을 포함하는 치과 치료용 소리 제어 시스템을 이용한 소리 제어 방법으로서, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 복수개의 음원들 중 상기 귀착용형 스피커로 제공되는 플레이 음원이 선택되는 음원 설정 단계; 상기 음원 설정 단계에서 선택된 상기 플레이 음원이 상기 출력 신호 생성 모듈을 통해 상기 귀착용형 스피커로 출력되는 음원 출력 단계; 상기 음원 출력 단계를 통해 상기 플레이 음원이 출력되는 과정에서 상기 음성 인식 모듈을 통해 상기 담당 의료진의 음성인식 여부가 확인되는 음성 인식 확인 단계; 및 상기 음성 인식 확인 단계에서 상기 담당 의료진의 음성이 인식된 것으로 확인되는 경우에 상기 출력 신호 모듈을 통해 상기 담당 의료진의 음성 신호가 상기 출력 신호 생성 모듈을 통해 상기 귀착용형 스피커로 출력되는 음성 신호 출력 단계를 포함하는 치과 치료용 소리 제어 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 치과에서 환자가 착용하도록 비치되는 귀착용형 스피커와, 상기 환자의 담당 의료진의 음성을 포함하는 소리를 전기적 신호로 변환하는 마이크와, 상기 마이크로부터 입력된 전기적 소리 신호로부터 상기 담당 의료진의 음성을 인식하는 음성 인식 모듈과, 상기 환자의 심신 안정을 위한 복수개의 음원들이 저장된 음원 모듈과, 상기 환자에게 상기 복수개의 음원들 중 상기 귀착용형 스피커로 제공되는 플레이 음원을 선택하도록 하는 음원 선택부를 구비하는 사용자 인터페이스와, 상기 귀착용형 스피커로 출력되는 출력 소리 신호를 생성하는 출력신호 생성 모듈을 포함하며, 상기 출력신호 생성 모듈은 상기 플레이 음원을 상기 출력 소리 신호로 생성하는 중에 상기 음성 인식 모듈로부터 상기 담당 의료진의 음성이 인식되면 상기 담당 의료진의 음성 신호를 포함하는 상기 출력 소리 신호를 생성하는 치과 치료용 소리 제어 시스템 및 이를 이용한 치과 치료용 소리 제어 방법이 제공되므로, 치과 치료 시에는 소음이 저감된 상태로 환자가 선호하는 음원을 들어면서 심신의 안정을 취한 상태에서 치과 치료를 받을 수 있으며, 치료 과정에서 담당 의료진의 음성이 환자에게 원활하게 잘 전달될 수 있으며, 치과 치료가 효율적으로 이루어질 수 있다.
또한, 환자는 복수개의 음원을 혼합하여 자신의 취향에 맞는 혼합 음원을 생성하여 치과 치료 시 들을 수 있으므로, 치과 치료를 더욱 효과적으로 받을 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치과 치료용 소리 제어 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 치과 치료용 소리 제어 시스템의 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 전처리부의 일 실시예에 따른 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 도 2에 도시된 사용자 인터페이스부의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 치과 치료용 소리 제어 시스템을 이용한 본 발명의 일 실시예에 따른 치과 치료용 소리 제어 방법을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 치과 치료용 소리 제어 시스템의 구성이 개략적으로 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 치과 치료용 소리 제어 시스템이 블록도로서 도시되어 있다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 치과 치료용 소리 제어 시스템(100)은, 환자가 착용하는 귀 착용형 스피커(110)와, 환자의 담당 의료진의 음성을 포함하는 주변의 소리를 전기적 신호로 변환하는 마이크(140)와, 마이크(140)로부터 입력된 전기적 소리 신호를 처리하고 귀 착용형 스피커(110)로 환자에 필요한 소리에 대응하는 전기적 소리 신호를 출력하는 제어 장치(170)를 포함한다.
귀 착용형 스피커(110)는 제어 장치(170)로부터 전달되는 전기적 소리 신호를 음파로 변환하여 환자가 들을 수 있도록 한다. 이를 위하여, 귀 착용형 스피커(110)는 제어 장치(170)와 통신 가능하도록 다양한 형태의 유·무선 통신 기술을 이용하여 연결되는데, 본 실시예에서는 블루투스(bluetooth)와 같이 근거리 무선 통신 기술을 이용하여 연결되는 것으로 설명한다. 본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 귀 착용형 스피커(110)가 헤드폰(headphone) 형태인 것으로 설명하지만, 이와는 달리 이어폰(earphones) 형태일 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 귀 착용형 스피커(110)를 통해 환자는 주변의 불필요한 소리(소음) 대신에 환자가 원하는 소리만을 듣게 된다.
마이크(microphone)(140)는 환자의 담당 의료진의 음성을 포함하는 주변의 소리를 전기적 신호로 변환하여 제어 장치(170)로 전송한다. 이를 위하여, 마이크(140)는 제어 장치(170)와 통신 가능하도록 다양한 형태의 유·무선 통신 기술을 이용하여 연결되는데, 본 실시예에서는 블루투스(bluetooth)와 같이 근거리 무선 통신 기술을 이용하여 연결되는 것으로 설명한다. 본 실시예에서는 마이크(140)가 치과 치료 중 환자를 치료하는 담당 의료진(의사)에 착용되어서 사용되는 것으로 설명하는데 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 환자 및 담당 의료진의 주변에 적절히 위치하여 사용될 수도 있다. 또한, 본 발명에서는 마이크(140)가 귀 착용형 스피커(110) 및 제어 장치(170)와는 분리된 별도의 장치인 것으로 설명하지만, 이와는 달리, 귀 착용형 스피커(110)에 일체로 결합되어 설치되거나, 제어 장치(170)에 설치된 마이크가 사용될 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 그리고, 도시되지는 않았으나 마이크(140)에는 요구되는 주파수 대역의 소리 신호를 필터링하는 필터가 함께 설치되어서 필터링된 소리 신호가 제어 장치(170)로 전송될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
제어 장치(170)는 마이크(140)로부터 입력된 전기적 소리 신호를 처리하고 귀 착용형 스피커(110)로 환자에 필요한 소리에 대응하는 전기적 소리 신호를 출력한다. 본 실시예에서는 제어 장치(170)가 환자가 휴대하고 다니는 스마트폰과 같은 개인 휴대형 통신 단말기인 것으로 설명하지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 제어 장치(170)는 환자의 것이 아닌 태블릿 피씨를 포함하는 병원에서 제공하는 별도의 장치일 수 있고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
도 2를 참조하면, 제어 장치(170)는 마이크(140)로부터 전달되는 전기적 소리 신호를 전처리하여 전처리 신호를 출력하는 전처리 모듈(171)과, 전처리 모듈(171)로부터 출력되는 전처리 신호로부터 음성을 인식하여 음성인식 신호를 출력하는 음성인식 모듈(175)과, 복수개의 음원들이 저장된 음원 모듈(176)과, 제어 장치(170)와 제어 장치(170)의 사용자 사이를 연결하는 사용자 인터페이스(177)와, 사용자 인터페이스(177)에 의한 설정 사항에 대응하여 음원 모듈(176)로부터 출력되는 음원과 음성인식 모듈(175)로부터 출력되는 음성인식 신호를 기반으로 출력 소리 신호를 생성하는 출력신호 생성 모듈(178)을 구비한다. 전처리 모듈(171), 음성인식 모듈(175), 음원 모듈(176), 사용자 인터페이스(177), 출력신호 생성 모듈(178)을 포함하는 제어부의 구성은 스마트폰과 같은 단말기 장치에서 애플리케이션이라 불리는 응용프로그램을 통해 구현될 수 있다.
전처리 모듈(171)은 마이크(140)로부터 전달되는 전기적 소리 신호를 전처리하여 환자에게 불필요한 소리 신호는 제거하고 음성 신호는 강화시킨 전처리 신호를 출력한다. 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 전처리 모듈(171)의 구성이 블록도로서 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 전처리 모듈(171)은 저역 필터(LPF: Low Pass Filter)(172)와, 음질 개선부(Speech Enhancement)(173)와, 동적 범위 압축기(DRC: Dynamic Range Compressor)(174)를 구비한다.
저역 필터(LPF)(172)는 마이크(140)로부터 전달되는 전기적 소리 신호에서 저주파수 대역은 통과시키고 고주파수 대역은 막아서, 상대적으로 고주파 대역에 분포하는 고주파 소음을 저감하거나 차단한다. 저역 필터(172)를 통과한 1차 처리 신호는 음질 개선부(173)로 전달된다.
음질 개선부(Speech Enhancement)(173)는 저역 필터(LPF)(172)로부터 출력된 1차 처리 신호에서 배경 노이즈를 추정하여 제거한 2차 처리 신호를 출력한다. 음질 개선부(Speech Enhancement)(173)는 음성 인식 혹은 음성 통신 시스템의 성능을 높이기 위한 신호 처리 방법으로서 통상적으로 사용되는 기술(예를 들어서, 등록특허 제10-1662946호에 기재된 음질 개선 기술)이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
동적 범위 압축기(DRC)(174)는 음질 개선부(Speech Enhancement)(173)로부터 출력된 2차 처리 신호에서 동적 범위 압축(Dynamic Range Compression) 기법을 사용하여 음성 명료도를 향상시킨 3차 처리 신호를 출력한다. 동적 범위 압축은 왜곡을 줄이면서 음량을 키우기 위하여 음성신호의 크기가 큰 부분과 작은 부분 사이의 음량 크기 차이를 줄이는 것으로서 예를 들어서 등록특허 제10-1981487호에 기재된 동적범위압축 기법이 사용될 수 있다.
음성 인식 모듈(175)은 전처리 모듈(171)로부터 출력되는 전처리 신호로부터 특정 음성을 인식하여 음성인식 신호를 출력한다. 음성 인식 모듈(175)은 환자를 진료하는 담당 의료진의 음성을 소음환경에서 특정적으로 감지한다. 본 실시예에서 음성 인식 모듈(175)은 통상적인 딥러닝 기술(예를 들어, 공개특허공보 제10-2019-0074011호에 기재된 딥러닝 알고리즘을 활용한 음성 인식 방법)을 이용하여 담당 의료진의 음성을 인식하는 것으로 설명한다.
음원 모듈(176)은 환자에 제공되는 복수개의 음원들을 저장하고 사용자 인터페이스(177)를 통해 환자를 포함하는 사용자에 의해 선택된 음원을 출력 신호 생성 모듈(178)로 제공한다. 음원 모듈(176)에는 비, 바람, 천둥, 개울, 벽난로, 파도, 새 소리 등 환자의 심신을 안정시킬 수 있는 소리가 저장되는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 환자가 선호하는 음악도 저장되어 있을 수 있으며 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 또한 음원 모듈(176)은 제어 장치(170)에 저장된 것뿐만 아니라 음원 스트리밍 서비스를 제공하는 외부 응용프로그램(예를 들어, 카카오이세 운영하는 유로 음원 서비스인 '멜론')일 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 음원 모듈(176)에 저장되는 음원은 비, 바람, 천둥, 개울, 벽난로, 파도, 새 소리 등의 기본 음원과, 복수개의 기본 음원들이 사용자에 의해 혼합되어서 생성된 혼합 음원을 포함한다.
사용자 인터페이스(177)는 제어 장치(170)와 제어 장치(170)와 제어 장치(170)의 사용자 사이를 연결하여, 환자를 포함하는 제어 장치(170)의 사용자가 제어 장치(170)를 설정할 수 있도록 한다. 도 4에는 사용자 인터페이스(177)의 개략적인 구성이 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 사용자 인터페이스(177)는 음원 선택부(177a)와, 음원 혼합부(177b)와, 설정부(177c)를 구비한다.
음원 선택부(177a)는 음원 모듈(176)에 저장된 기본 음원 및 혼합 음원을 포함하는 복수개의 음원들을 사용자에게 시각적으로 제공하고 사용자가 복수개의 음원들 중 적어도 하나를 선택하도록 한다. 음원 선택부(177a)는 저장된 전체 음원 외에 사용자에 의해 별도로 저장된 적어도 하나의 선호 음원을 따로 보여줄 수 있다. 음원 선택부(177a)에서 선택된 기본 음원 또는 혼합 음원은 치과 치료 중 환자가 들을 수 있도록 곧바로 플레이될 수 있다. 또한, 음원 선택부(177a)에서 선택된 복수개의 음원들은 음원 혼합부(177b)로 제공되어서 혼합 음원 생성에 사용될 수도 있다.
음원 혼합부(177b)는 음원 모듈(176)에 저장된 복수개의 음원들 중 사용자에 의해 선택된 복수개의 음원들을 혼합하여 혼합 음원을 생성하고 이를 음원 모듈(176)에 추가하여 저장하도록 한다. 혼합을 위해 선택된 음원들 각각의 세기는 음원 혼합부(177b)에 의해 조절될 수 있다. 예를 들어서, 음원 모듈(176)에 저장된 복수개의 기본 음원들 중 사용자에 의해 선택된 새소리, 바람 소리, 파도 소리의 세 가지 음원이 음원 혼합부(177b)에서 새소리, 바람 소리, 파도 소리 각각을 원하는 세기로 저절한 후 혼합하여 혼합 음원을 생성할 수 있다. 음원 혼합부(177b)에서 생성되는 혼합 음원은 음원 모듈(176)에 저장된 복수개의 기본 음원들이 혼합되어서 생성될 수도 있지만, 음원 모듈(176)에 저장된 혼합 음원에 다른 기본 음원을 추가하거나 복수개의 혼합 음원들을 혼합하여 생성될 수 있으며, 복수개의 혼합 음원들에 적어도 하나의 기본 음원을 추가 혼합하여 생성될 수도 있다.
설정부(177c)는 제어 장치(170)의 사용자에게 제어 장치(170)의 설정을 위한 창을 제공한다. 사용자는 설정부(177c)를 통해 저역 필터(172)의 필터링 주파수, 노이즈 감소 기능의 온/오프, 음원 재생의 온/오프, 음성 자동 감지 기능의 온/오프를 설정하게 된다.
출력신호 생성 모듈(178)은 사용자 인터페이스(177)에 의한 설정 사항에 대응하여 음원 모듈(176)로부터 출력되는 음원과 음성인식 모듈(175)로부터 출력되는 음성인식 신호를 기반으로 출력 소리 신호를 생성한다. 구체적으로, 출력신호 생성 모듈(178)은 치과 치료 시 음원 모듈(176)에서 사용자가 선택한 음원을 귀 착용형 스피커(110)로 출력하여 환자가 음원을 들을 수 있도록 하며, 치과 치료 중 음원을 출력하는 과정에서 음성 인식 모듈(175)을 통해 담당 의료진의 음성이 인식되는 경우에는 담당 의료진의 음성 신호를 출력하며 음원의 소리 크기를 줄이거나 소거하여, 환자가 담당 의료진의 음성을 귀 착용형 스피커(110)를 통해 들을 수 있도록 한다. 또한, 음성 인식 모듈(175)을 통해 담당 의료진의 음성이 인식되지 않는 시간이 설정된 일정 시간동안 지속되거나 담당 의료진이 특정 소리(예를 들어서, '끝')를 내는 경우 이를 인식하여 음원 모듈(176)에서 제공하는 음원의 소리 크기를 원 상태로 복귀시킨다.
본 실시예에서는 전처리 모듈(171), 음성인식 모듈(175), 음원 모듈(176), 사용자 인터페이스(177), 출력신호 생성 모듈(178)을 포함하는 제어부의 구성이 스마트폰과 같은 단말기인 제어 장치(170)에 설치되는 응용프로그램을 통해 구현되는 것으로 설명하지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어서, 사용자 인터페이스(177)만 제어 장치(170)에 설치되고, 나머지 구성들(전처리 모듈(171), 음성 인식 모듈(175), 음원 모듈(176), 출력 신호 생성 모듈(178))은 귀착용형 스피커(110) 또는 마이크(140)에 분산되어서 또는 어느 하나에 집중되어서 설치될 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
도 5에는 도 1 및 도 2에 도시된 치과 치료용 소리 제어 시스템을 이용한 본 발명의 일 실시예에 따른 치과 치료용 소리 제어 방법이 순서도로서 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 치과 치료용 소리 제어 방법은, 도 1 및 도 2에 도시된 치과 치료용 소리 제어 시스템(100)을 이용하는 것으로서, 사용자 인터페이스(177)를 통해 음원이 설정되는 음원 설정 단계(S10)와, 음원 설정 단계(S10)에서 선택된 음원이 출력 신호 생성 모듈(178)을 통해 출력되는 음원 출력 단계(S20)와, 음원 출력 단계(S20)를 통해 음원이 출력되는 과정에서 음성 인식 모듈(175)을 통해 담당 의료진의 음성인식 여부가 확되는 음성 인식 확인 단계(S30)와, 음성 인식 확인 단계(S30)에서 담당 의료진의 음성이 인식된 것으로 확인되는 경우에 출력 신호 생성 모듈(178)을 통해 담당 의료진의 음성 신호가 출력되는 음성 신호 출력 단계(S40)를 포함한다.
음원 설정 단계(S10)에서는 사용자 인터페이스(177)를 통해 음원이 설정된다. 음원 설정 단계(S10)는 환자를 포함하는 사용자가 제어 장치(170)를 이용하여 사용자 인터페이스(177)를 통해 음원 모듈(176)에 저장된 음원을 설정함으로써 수행된다. 구체적으로, 음원 설정 단계(S10)에서 음원 모듈(176)에 저장된 복수개의 음원들 중 치과 치료 중 플레이될 하나의 음원이 선택될 수 있다. 또한, 플레이될 하나의 음원이 선택되기 전에 음원 혼합부(177b)에 의해 위에서 설명된 바와 같이 혼합 음원이 생성되고 생성된 혼합 음원이 음원 모듈(176)에 저장될 수 있다.
음원 출력 단계(S20)에서는 음원 설정 단계(S10)에서 플레이를 위해 선택된 음원이 출력 신호 생성 모듈(178)을 통해 귀착용형 스피커(110)로 설정된 볼륨으로 출력되어서, 환자가 선택된 음원을 치과 치료 과정에서 듣게 된다.
음성 인식 확인 단계(S30)에서는 음성 출력 단계(S20)를 통해 음원이 출력되는 과정에서 음성 인식 모듈(175)을 통해 담당 의료진의 음성인식 여부가 확인된다. 담당 의료진의 음성 인식은 위에서 설명된 전처리 모듈(171)과 음성 인식 모듈(175)에 대한 구성과 같다. 음성 인식 확인 단계(S30)에서 환자의 담당 의료진의 음성이 확인되지 않는 경우에는 음원 출력 단계(S20)가 변함없이 수행되어서 선택된 음원이 설정된 볼륨으로 환자에게 제공된다. 음성 인식 확인 단계(S30)에서 환자의 담당 의료진의 음성이 확인되는 경우에는 음성 신호 출력 단계(S40)가 수행된다.
음성 신호 출력 단계(S40)에서는 음성 인식 확인 단계(S30)에서 담당 의료진의 음성이 인식된 것으로 확인되는 경우에 출력 신호 생성 모듈(178)을 통해 담당 의료진의 음성 신호가 출력된다. 구체적으로, 음성 인식 확인 단계(S30)에서 담당 의료진의 음성이 인식된 것으로 확인되면, 인식된 담당 의료진의 음성 신호가 출력 신호 생성 모듈(178)을 통해 귀착용형 스피커(110)로 전송되어서 환자가 귀착용형 스피커(110)를 통해 담당 의료진의 음성을 듣게 된다. 음성 신호 출력 단계(S40)를 통해 담당 의료진의 음성이 출력되는 과정에서 음원 출력 단계(S20)를 통해 출력되던 음원의 볼륨은 줄어들거나 소거된다.
음성 신호 출력 단계(S40)를 통해 담당 의료진의 음성이 출력되는 과정에서 음성 인식 단계(S30)가 함께 계속 수행되며, 음성 신호 출력 단계(S40) 수행 중 음성 인식 단계(S30)를 통해 담당 의료진의 음성이 설정된 일정 시간동안 인식되지 않거나 사전에 정해진 특정 음성(예를 들어서, '끝')이 인식되는 경우에는 음성 신호 출력 단계(S40)의 수행을 중단하고, 음원 출력 단계(S20)를 수행하여, 의료진의 음성 대신 선택된 음원을 원래의 볼륨으로 환자에게 제공하게 된다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
100 : 치과 치료용 소리 제어 시스템
110 : 귀착용형 스피커
140 : 마이크
170 : 제어 장치
171 : 전처리 모듈
175 : 음성인식 모듈
176 : 음원 모듈
177 : 사용자 인터페이스
178 : 출력신호 생성 모듈

Claims (10)

  1. 치과에서 환자가 착용하도록 비치되는 귀착용형 스피커;
    상기 환자의 담당 의료진의 음성을 포함하는 소리를 전기적 신호로 변환하는 마이크;
    상기 마이크로부터 전달되는 전기적 소리 신호를 전처리하여 전처리 신호를 출력하는 전처리 모듈;
    상기 전처리 신호로부터 상기 담당 의료진의 음성을 인식하는 음성 인식 모듈;
    상기 환자의 심신 안정을 위한 복수개의 기본 음원들과, 상기 복수개의 기본 음원들 중 둘 이상의 기본 음원들이 혼합된 혼합 음원을 포함하는 복수개의 음원들이 저장된 음원 모듈;
    상기 환자에게 상기 복수개의 음원들 중 상기 귀착용형 스피커로 제공되는 플레이 음원을 선택하도록 하는 음원 선택부와, 상기 혼합 음원을 생성하는 음원 혼합부와, 설정부를 구비하는 사용자 인터페이스; 및
    상기 귀착용형 스피커로 출력되는 출력 소리 신호를 생성하는 출력신호 생성 모듈을 포함하며,
    상기 출력신호 생성 모듈은 상기 플레이 음원을 상기 출력 소리 신호로 생성하는 중에 상기 음성 인식 모듈로부터 상기 담당 의료진의 음성이 인식되면 상기 담당 의료진의 음성 신호를 포함하는 상기 출력 소리 신호를 생성하며,
    상기 출력신호 생성 모듈은 상기 플레이 음원을 상기 출력 소리 신호로 생성하는 중에 상기 음성 인식 모듈로부터 상기 담당 의료진의 음성이 인식되면 상기 플레이 음원의 소리 크기를 줄이거나 소거한 상태에서 사전에 정해진 상기 담당 의료진의 특정 소리가 인식되는 경우에 상기 담당 의료진의 음성 신호의 출력을 중단하고 상기 플레이 음원의 소리 크기를 증가시켜서 원 상태로 복귀시키며,
    상기 음원 혼합부는 상기 음원 선택부를 통해 상기 환자에 의해 선택된 복수개의 기본 음원들을 혼합하여 상기 혼합 음원을 생성하고,
    상기 음원 혼합부에서 상기 혼합 음원을 생성하기 위해 선택된 상기 복수개의 기본 음원들 각각의 소리 크기가 조절되며,
    상기 전처리 모듈은, 상기 마이크로부터 전달되는 전기적 소리 신호로부터 고주파 소음을 저감시킨 1차 처리 신호를 출력하는 저역 필터와, 상기 1차 처리 신호에서 배경 노이즈를 제거하여 2차 처리 신호를 출력하는 음질 개선부와, 상기 2차 처리 신호에서 동적 범위 압축 기법을 사용하여 음성 명료도를 향상시킨 3차 처리 신호를 출력하는 동적 범위 압축기(DRC)를 구비하며,
    상기 저역 필터의 필터링 주파수는 상기 설정부에 의해 설정되며,
    상기 음성 인식 모듈은 딥러닝을 이용하여 상기 담당 의료진의 음성을 인식하는,
    치과 치료용 소리 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 음성 인식 모듈, 상기 음원 모듈 및 상기 사용자 인터페이스를 포함하는 제어부는 휴대형 통신 단말기에 설치된 응용 프로그램에 의해 구현되는,
    치과 치료용 소리 제어 시스템.
  9. 치과에서 환자가 착용하도록 비치되는 귀착용형 스피커와, 상기 환자의 담당 의료진의 음성을 포함하는 소리를 전기적 신호로 변환하는 마이크와, 상기 마이크로부터 전달되는 전기적 소리 신호로부터 고주파 소음을 저감시킨 1차 처리 신호를 출력하는 저역 필터와, 상기 1차 처리 신호에서 배경 노이즈를 제거하여 2차 처리 신호를 출력하는 음질 개선부와, 상기 2차 처리 신호에서 동적 범위 압축 기법을 사용하여 음성 명료도를 향상시킨 3차 처리 신호를 전처리 신호로 출력하는 동적 범위 압축기(DRC)와, 상기 전처리 신호로부터 딥러닝을 이용하여 상기 담당 의료진의 음성을 인식하는 음성 인식 모듈과, 상기 환자의 심신 안정을 위한 복수개의 음원들이 저장된 음원 모듈과, 상기 환자에게 상기 복수개의 음원들 중 상기 귀착용형 스피커로 제공되는 플레이 음원을 선택하도록 하는 음원 선택부 및 상기 저역 필터의 필터링 주파수를 설정하는 설정부를 구비하는 사용자 인터페이스와, 상기 귀착용형 스피커로 출력되는 출력 소리 신호를 생성하는 출력신호 생성 모듈을 포함하는 치과 치료용 소리 제어 시스템을 이용한 소리 제어 방법으로서,
    상기 설정부를 통해 상기 저역 필터의 필터링 주파수가 설정되는 단계;
    상기 사용자 인터페이스를 통해 복수개의 음원들 중 상기 환자에 의해 선택된 둘 이상의 음원들을 혼합하여 혼합 음원을 생성하고, 상기 복수개의 음원들과 상기 혼합 음원 중 상기 복수개의 음원들 중 상기 귀착용형 스피커로 제공되는 플레이 음원이 선택되는 음원 설정 단계;
    상기 음원 설정 단계에서 선택된 상기 플레이 음원이 상기 출력 신호 생성 모듈을 통해 상기 귀착용형 스피커로 출력되는 음원 출력 단계;
    상기 음원 출력 단계를 통해 상기 플레이 음원이 출력되는 과정에서 상기 음성 인식 모듈을 통해 상기 담당 의료진의 음성인식 여부가 확인되는 음성 인식 확인 단계;
    상기 음성 인식 확인 단계에서 상기 담당 의료진의 음성이 인식된 것으로 확인되는 경우에 상기 출력신호 생성 모듈을 통해 상기 담당 의료진의 음성 신호가 상기 플레이 음원의 소리 크기를 줄이거나 소거한 상태에서 상기 귀착용형 스피커로 출력되는 음성 신호 출력 단계; 및
    상기 플레이 음원의 소리 크기를 줄이거나 소거한 상태에서 사전에 정해진 상기 담당 의료진의 특정 소리가 인식되는 경우에, 상기 음성 신호 출력 단계의 수행을 중단하고 상기 음원 출력 단계를 수행하여, 상기 담당 의료진의 음성 신호의 출력을 중단하고 상기 플레이 음원의 소리 크기를 증가시켜서 원 상태로 복귀시키는 단계를 포함하며,
    상기 음원 설정 단계에서 상기 혼합 음원을 생성하기 위해 선택된 둘 이상의 음원들 각각의 소리 크기가 조절되는,
    치과 치료용 소리 제어 방법.
  10. 삭제
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