KR102598255B1 - Usb를 이용한 디지털 핸드 스피커 마이크 - Google Patents

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한정석
허명화
이효성
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주식회사 엔피엑스
황상훈
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Abstract

디지털 핸드 스피커 마이크 및 이를 포함하는 통신 시스템이 개시된다. 디지털 통신 장치와 유선 연결되는 디지털 핸드 스피커 마이크는 외부로부터 음성 신호를 수신하는 마이크, 상기 음성 신호를 디지털 음성 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기, 상기 디지털 통신 장치로부터 수신되거나 또는 내부적으로 생성되는 오디오 신호를 출력하는 스피커, PTT(Push-To-talk) 키, 상기 PTT 키의 입력을 상기 디지털 통신 장치의 운영 체제(Operation System)의 HID(Human Interface Device) 규격을 준수하는 HID 장치의 특정 입력을 나타내는 HID 입력 신호로 변환하고, 상기 HID 입력 신호 및 상기 디지털 음성 데이터를 포함하는 USB(Universal Serial Bus) 복합 신호를 생성하는 USB 컨트롤러 및 상기 통신 장치와 연결되며, 상기 USB 복합 신호를 상기 통신 장치로 전송하는 USB 케이블을 포함할 수 있다.

Description

USB를 이용한 디지털 핸드 스피커 마이크 {DIGITAL HANDHELD SPEAKER MICROPHONE USING USB}
본 개시의 기술적 사상은 통신 장치를 위한 디지털 핸드 스피커 마이크에 대한 것으로서, 구체적으로는 USB(Universal Serial Bus) 타입-C 표준 규격을 이용한 고출력 음성 지원 디지털 핸드 스피커 마이크 및 이를 포함하는 통신 시스템에 관한 것이다.
무전기는 군부대, 경찰서, 소방서, 및 구조센터 등에서 공공안전 및 국가 보안을 위한 공용의 통신수단으로 널리 사용되고 있으며 또한 각종 산 업현장, 소규모 병원, 아웃도어 레저 모임 등에서도 다양한 목적으로 사용되고 있다. 무전기 사용 시의 편의를 위하여 PTT(Push To Talk) 방식의　핸드 스피커 마이크가 사용된다. 핸드 스피커 마이크는 무전기에 연결되어 송신과 수신을 도와주는 음성 입출력 장치이다. 핸드 스피커 마이크는 사용자의 의상 등에 부착되어 사용자의 간단한 조작을 통해 이용될 수 있어 무전기의 사용 시에 가방, 주머니 등과 같은 수납 공간에서 무전기를 꺼내고 넣는 번거로움을 줄여줄 수 있다.
최근 무전기가 아날로그 방식에서 디지털 방식으로 변환됨에 따라 디지털 방식의 핸드 스피커 마이크가 요구되고 있다. 또한, 무전기가 주로 사용되는 소음 환경에서 무전기를 통한 명확한 의사 소통을 위하여 높은 통화 품질을 제공하는 핸드 스피커 마이크가 요구되고 있다.
본 개시의 기술적 사상이 해결하려는 기술적 과제는 상술한 필요성에 따른 것으로, USB 타입-C 표준 규격을 이용하여 다양한 디지털 무전기 또는 디지털 통신 장치와 호환이 가능한 디지털 방식의 고출력 핸드 스피커 마이크를 제공하는 데 있다.
본 개시의 실시예에 따른 디지털 통신 장치와 유선 연결되는 디지털 핸드 스피커 마이크는 외부로부터 음성 신호를 수신하는 마이크, 상기 음성 신호를 디지털 음성 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기, 상기 디지털 통신 장치로부터 수신되거나 또는 내부적으로 생성되는 오디오 신호를 출력하는 스피커, PTT(Push-To-talk) 키, 상기 PTT 키의 입력을 상기 디지털 통신 장치의 운영 체제(Operation System)의 HID(Human Interface Device) 규격을 준수하는 HID 장치의 특정 입력을 나타내는 HID 입력 신호로 변환하고, 상기 HID 입력 신호 및 상기 디지털 음성 데이터를 포함하는 USB(Universal Serial Bus) 복합 신호를 생성하는 USB 컨트롤러 및 상기 통신 장치와 연결되며, 상기 USB 복합 신호를 상기 통신 장치로 전송하는 USB 케이블을 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 디지털 핸드 스피커 마이크는, USB 타입-C 표준 규격을 이용하여 다양한 디지털 무전기와 호환이 가능하다. 또한, 증폭기를 이용하여 음성 신호를 증폭하여 고출력의 음성 신호를 스피커를 통해 출력할 수 있고, 마이크를 통해 수신된 음성 신호에서 노이즈가 제거된 음성 신호를 무전기로 전달 가능하다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 디지털 핸드 스피커 마이크를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 오디오 모듈의 구현예들을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 USB 컨트롤러를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 디지털 핸드 스피커 마이크의 PTT 동작을 설명하는 그래프이다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 디지털 핸드 스피커 마이크를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 디지털 핸드 스피커 마이크를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 디지털 무전기 및 핸드 스피커 마이크 간의 동작을 나타내는 흐름도이다.
본 개시의 다양한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정일 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시의 다양한 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 개시의 다양한 실시예에서 "또는" 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, "A 또는 B"는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 개시의 실시 예에서 "모듈", "유닛", "부(part)" 등과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 구성요소를 지칭하기 위한 용어이며, 이러한 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "모듈", "유닛", "부(part)" 등은 각각이 개별적인 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 경우를 제외하고는, 적어도 하나의 모듈이나 칩으로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시의 다양한 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 통신 시스템을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템(10)은 핸드 스피커 마이크(100) 및 통신 장치(200)를 포함할 수 있다.
통신 장치(200)는 유/무선 디지털 네트워크를 통해 외부 장치와 통신할 수 있다. 통신 장치(200)는 PTT(Push-to-talk) 통화 모드로 동작할 수 있으며, 오디오(구체적으로 음성 데이터) 및/또는 기타 데이터를 외부 장치로 전송하거나 또는 외부 장치로부터 수신할 수 있다. 통신 장치(200)는 PTT 통화 모드에서, 일대일 또는 다자간에 통신할 수 있다.
실시예에 있어서, 통신 장치(200)는 디지털 무전기일 수 있다. 일 예로서, 통신 장치(200)는 PS-LTE(Public Safety-Long Term Evolution) 기반으로 외부 장치와 통신하는 디지털 무전기일 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, PTT 방식으로 통신하는 다양한 디지털 장치들 중 적어도 하나가 통신 장치(200)로서 적용될 수 있다. 통신 장치(200)는 USB 포트(미도시)를 포함할 수 있다.
핸드 스피커 마이크(100)는 통신 장치(200)의 액세서리로서, 통신 장치(200)의 사용의 편의를 위하여 이용될 수 있다. 핸드 스피커 마이크(100)는 마이크(111), 스피커(112), PTT 키(121)(또는 PTT 버튼), USB 케이블(131) 및 USB 커넥터(132)를 포함할 수 있다. USB 커넥터(132)는 USB 케이블(131)의 일 구성 요소일 수 있으며, USB 케이블(131)의 일 단에 위치할 수 있다. USB 커넥터(132)가 통신 장치(200)의 USB 포트에 결합됨으로써, 핸드 스피커 마이크(100)가 통신 장치(200)와 연결될 수 있으며, 핸드 스피커 마이크(100)가 USB 프로토콜을 기초로 핸드 스피커 마이크(100)와 디지털 통신할 수 있다.
실시예에 있어서, USB 커넥터(132) 및 USB 케이블(131)은 USB 타입-C 커넥터 및 케이블일 수 있다. USB 타입-C는 데이터와 전력의 전송을 허용하는 24핀　USB 단자 시스템이다. 핸드 스피커 마이크(100)가 USB 표준 규격을 갖는 USB 타입-C 를 이용하므로, 통신 장치(200)의 제조사에 무관하게 다양한 통신 장치(200)에 범용적으로 사용이 가능하다.
핸드 스피커 마이크(100)는 통신 장치(200)로부터 수신되는 오디오 데이터, 예컨대 음성 데이터를 아날로그 오디오 신호로 변환하고, 오디오 신호를 스피커(112)를 통해 출력할 수 있다. 핸드 스피커 마이크(100)는 사용자의 조작에 의해 PTT 키(121)가 눌러지면, 다시 말해서 PTT 키 입력이 수신되면, 마이크(111)를 통해 수신되는 음성 신호, 예컨대 사용자의 음성 신호를 디지털 음성 데이터로 변환하고, 음성 데이터를 통신 장치(200)로 전송할 수 있다. 통신 장치(200)는 PTT 키 입력이 수신되면, 핸드 스피커 마이크(100)로부터 음성 데이터를 수신할 수 있다.
PTT 키(121)는 핸드 스피커 마이크(100)에 구비되는 물리 버튼 중 하나이다. PTT 키(121)가 눌러지면, PTT 키 입력이 생성된다. PTT 키 입력을 USB 커넥터(132)를 통해 통신 장치(200)로 전송하기 위하여, 핸드 스피커 마이크(100)는 PTT 키 입력을 통신 장치(200)의 운영 체제(Operating System; OS)(예컨대 Android)의 HID(Human Interface Device) 규격을 준수하는 외부 장치(예컨대 프린터, 마우스, 키보드 등과 같은 주변 기기, 이하 HID 장치라고 함)의 특정 키(또는 특정 입력)를 나타내는 키 코드로 변환하고 변환된 키 코드를 음성 데이터와 함께 통신 장치(200)로 전송할 수 있다. 실시예에 있어서, 핸드 스피커 마이크(100)는 PTT 키 입력을 HID 규격을 준수하는 키보드의 키보드 신호, 다시 말해서 키보드의 특정 키를 나타내는 키 코드로 변환하고, 변환된 키 코드를 음성 데이터와 함께 통신 장치(200)로 전송할 수 있다. 예를 들어, PTT 키 입력에 대응하는 키 코드는 키보드의 숫자 키들, 특수 문자 키들, 문자 키들, 방향 지시 키들 중 하나(예컨대, 업 키)를 나타낼 수 있다. 다른 예로서, PTT 키 입력에 대응하는 키 코드는 마우스의 우측 또는 좌측 키(버튼)가 수십 또는 수백 회 클릭된 입력을 나타낼 수 있다. 다시 말해서 PTT 키 입력은 마우스의 클릭 입력을 나타내는 키 코드의 다발로 변환될 수 있다.
종래 아날로그 방식의 핸드 스피커 마이크는 3.5mm 스테레오 잭과 같은 아날로그 잭을 통해 통신 장치(200)와 연결되었으며, 아날로그 잭에 구비되는 복수의 단자 중 하나의 단자를 통해 PTT 신호를 통신 장치(200)에 전송하였다. 그러나, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 핸드 스피커 마이크(100)는 USB 커넥터(132)를 통해 통신 장치(200)와 디지털 방식으로 통신하는 바, PTT 입력을 통신 장치(200)에 전송하기 위하여, 전술한 바와 같이, PTT 키 입력을 통신 장치(200)의 운영 체제가 인식 가능한 HID 장치의 특정 키를 나타내는 키 코드, 예컨대 키보드의 특정 키를 나타내는 키 코드로 변환하고, 키 코드를 통신 장치(200)에 전송할 수 있다.
PTT 방식 기반의 통신은 통신 장치(100)에서 실행되는 애플리케이션에 의해 수행될 수 있다. 애플리케이션은 PTT 키 입력에 대응하여 설정된 키 코드가 수신되면, PTT 신호가 수신되는 상태임을 알 수 있으며, 수신되는 음성 데이터를 외부 장치로 전송할 수 있다. 이에 따라, 별도의 운영 체제의 수정 없이, 통신 장치(200)는 수신된 키 코드를 기초로 핸드 스피커 마이크(100)로부터 PTT 키 입력을 수신할 수 있다.
통신 장치(200)의 운영 체제는 DRM(Digital Rights Management)으로 인해 외부 액세서리 장치의 USB 기반의 접근을 차단한다. 그러나, 음성 신호 및 마이크는 대부분의 운영 체제에서 보안 위험 수단으로 인식되지 않으며, 키보드와 같은 HID 장치 또한 보안 위험 수단으로 인식되지 않는다. 따라서, 핸드 스피커 마이크(100)는 음성 신호 및 PTT 키 입력을 음성 데이터 및 HID 장치의 특정 키(또는 특정 입력)를 나타내는 키 코드로 변환하고, 음성 데이터 및 키 코드를 통신 장치(200)에 전송할 수 있다. 핸드 스피커 마이크(100)는 USB 복합 장치(USB Composite Device)로 인식될 수 있으며, 음성 데이터 및 키 코드를 동시에 통신 장치(200)로 전송할 수 있다.
핸드 스피커 마이크(100)는 PTT 키(121) 외에도 다양한 키(물리 버튼)을 구비할 수 있다. 예를 들어, 핸드 스피커 마이크(100)는 볼륨 업 키, 볼륨 다운 키, 비상 키 등을 더 포함할 수 있다. 핸드 스피커 마이크(100)는 사용자가 키들을 조작함에 의해 생성되는 키 입력들을 HID 장치의 키 코드, 또는 운영 체제의 디폴트 키를 나타내는 키 코드로 변환하고, 변환된 키 코드를 통신 장치(200)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 핸드 스피커 마이크(100)는 볼륨 업 키 입력 및 볼륨 다운 키 입력을 운영 체제의 디폴트 볼륨 업 키 코드 및 볼륨 다운 키 코드로 변환할 수 있다. 핸드 스피커 마이크(100)는 비상 키 입력을 운영 체제의 HID 장치의 키 코드로 변환할 수 있다.
핸드 스피커 마이크(100)는 USB 커넥터(132)를 통해 통신 장치(200)로부터 전력을 수신할 수 있다. 통신 장치(200)는 핸드 스피커 마이크(100)를 OTG(On-The-Go)장치로 인식하고, 핸드 스피커 마이크(100)로 전력을 제공할 수 있다. 핸드 스피커 마이크(100)는 별도의 배터리 없이 통신 장치(200)로부터 수신되는 전력을 기초로 동작할 수 있다.
실시예에 있어서, 핸드 스피커 마이크(100)는 카메라(또는 이미지 센서)를 더 포함할 수 있다. 핸드 스피커 마이크(100)는 카메라에서 촬영된 사진 또는 동영상을 디지털 영상 데이터로 변환하고, 영상 데이터를 통신 장치(100)로 전송하거나 또는 핸드 스피커 마이크(100)에 구비되는 메모리에 저장할 수 있다.
실시예에 있어서, 핸드 스피커 마이크(100)는 각종 센서(예컨대 화재 감지 센서,가스 감지 센서 등)를 더 포함할 수 있다. 핸드 스피커 마이크(100)는 센서를 통해 화재 발생 또는 가스 누출 등의 비상 상황 발생이 감지되면, 스피커(112)를 통해 비상 상황이 발생하였음을 알리는 비상 신호(예컨대 비상 상황 경보 신호)를 출력할 수 있다. 실시예에 있어서, 핸드 스피커 마이크(100)는 센서를 통해 비상 상황 발생이 감지되면 비상 신호에 대응하여 미리 설정된 HID 장치의 키 코드를 통신 장치(200)에 전송할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 통신 시스템(10)에서, 핸드 스피커 마이크(100)는 USB 커넥터(132)를 통해 통신 장치(100)와 연결되며, USB 프로토콜에 따라 통신 장치(100)와 디지털 방식으로 통신할 수 있다. USB 표준 규격을 이용하므로, 핸드 스피커 마이크(100)는 다양한 통신 장치(200)와 호환 가능하다.
또한, 핸드 스피커 마이크(100)는 종래 아날로그 방식으로 통신 장치(100)에 전송되던 핸드 스피커 마이크(100)의 입력들, 예컨대 PTT 입력, 비상 키 입력 등을 통신 장치(200)의 운영 체제의 HID 규격을 준수하는 HID 장치의 특정 키(또는 특정 입력)을 나타내는 키 코드로 변환하고, 음성 데이터와 함께 키 코드를 통신 장치(100)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 핸드 스피커 마이크(100)는 운영 체제의 변경 없이, 다양한 제조사에 의하여 생산된 통신 장치(200)에 대하여 범용적으로 사용이 가능하다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 핸드 스피커 마이크를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 설명의 편의를 위하여 통신 장치(200)를 함께 도시한다.
도 2를 참조하면, 핸드 스피커 마이크(100a)는 마이크(111), 스피커(112), 사운드 처리부(113), 키(key) 입력부(120), USB 컨트롤러(130) 및 전원부(140)를 포함할 수 있다.
마이크(111)는 외부로부터의 음성 신호, 예컨대 사용자의 음성 신호를 수신할 수 있다. 스피커(112)는 오디오 신호, 예컨대 음성 신호 또는 다양한 알람 신호를 출력할 수 있다. 스피커(112)는 통신 장치(200)로부터 수신되거나 또는 핸드 스피커 마이크(100a)의 내부에서 생성되는 오디오 데이터에 대응하는 오디오 신호를 출력할 수 있다.
사운드 처리부(113)는 핸드 스피커 마이크(100a)에서 송수신되는 오디오 데이터 및 음성 신호를 변환 및 가공 처리할 수 있다. 사운드 처리부(113)는 통신 장치(200)로부터 수신되는 오디오 데이터를 오디오 신호로 디지털-아날로그 변환하고, 오디오 신호를 스피커(112)로 제공할 수 있다. 사운드 처리부(113)는 오디오 신호를 증폭하고, 증폭된 오디오 신호를 스피커(112)로 제공할 수 있다.
사운드 처리부(113)는 또한, 마이크(11)를 통해 수신되는 음성 신호를 음성 데이터로 아날로그-디지털 변환할 수 있다. 사운드 처리부(113)는 음성 신호를 증폭하고 증폭된 음성 신호를 디지털 신호인 음성 데이터로 변환할 수 있다. 사운드 처리부(113)는 음성 데이터에 대하여 필터링, 스펙트럼 분석 등의 다양한 신호 처리를 수행할 수 있다.
키 입력부(120)는 PTT 키(121)를 포함할 수 있으며, 이 외에 볼륨 업 키(122), 볼륨 다운 키(123) 및 비상 키(124) 등을 포함할 수 있다. 키 입력부(120)는 이외에도 다양한 종류의 물리 키를 더 포함할 수 있다. 키 입력부(120)는 키들이 사용자에 의하여 조작되면(예컨대 푸쉬, 터치 등), 조작된 키에 대응하는 키 입력(또는 키 입력 신호라고 함)을 생성할 수 있다. 예컨대 키 입력부(120)는 PTT 키(121)가 사용자에 의해 푸쉬되는 동안 PTT 키 입력을 생성할 수 있다.
PTT 키(121)는 통신 장치(200)와 외부 장치들 간의 통신, 예컨대 그룹 통화에 있어서, 통신 장치(200)가 주도권(또는 발언권)을 획득하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, MCPTT(Mission Critical Push To Talk) 그룹 통화에서, 통신 장치(200)가 발언권을 갖기 위해 PTT 키(121)가 사용될 수 있다. 사용자가 PTT 키(121)를 푸쉬하면, PTT 키 입력, 다시 말해서 PTT 키 입력에 대응하는 키 코드를 수신한 통신 장치(200)는 외부 장치들 간의 통신에 있어서 주도권을 갖는 PTT 송신 모드로 동작할 수 있다.
사용자는 PTT 키(121)를 푸쉬한 상태에서, 마이크(111)에 음성 신호를 전달할 수 있다. 키 입력부(120)가 PTT 키 입력을 생성하는 동안, 사운드 처리부(113)는 마이크(11)를 통해 수신되는 음성 신호를 음성 데이터로 아날로그-디지털 변환할 수 있다. PTT 키 입력은 USB 컨트롤러(130)에서 HID 장치의 키 코드로 변환되고, PTT 키 입력에 대응하는 키 코드 및 음성 데이터가 통신 장치(100)로 전달될 수 있다. 통신 장치(200)는 PTT 키 입력에 대응하는 키 코드가 수신되는 동안 PTT 송신 모드로 동작하고, PTT 키 코드와 함께 수신되는 음성 데이터를 외부 장치들로 전송할 수 있다.
비상 키(124)는 PTT 키(121) 보다 확장된 기능을 제공할 수 있다. 비상 키(124)는 비상 상황에서 통신 장치(200)와 외부 통신 장치들 간의 통신에서, 통신 장치(200)가 주도권을 획득하기 위해 사용될 수 있다. 사용자가 비상 키(124)를 푸쉬하면, 비상 키 입력에 대응하는 키 코드를 수신한 통신 장치(200)는 비상 송신 모드를 해제하는 키 코드가 수신되기 전까지 비상 송신 모드로 동작할 수 있다. 통신 장치(200)는 핸드 스피커 마이크(100a)로부터 수신되는 음성 데이터를 외부 통신 장치로 전송하거나, 비상 상황을 알리거나 비상 상황에 대하여 미리 저장된 문자 메시지 다발을 외부 통신 장치로 전송할 수 있다. 또는 통신 장치(200)는 영상을 촬영하여 외부 통신 장치들로 전송할 수 있다. 다시 말해서 통신 장치(200)는 비상 상황에 대응하여 미리 설정된 동작들을 수행할 수 있다.
볼륨 업 키(122) 또는 볼륨 다운 키(123)에 대응하는 키 코드가 수신되면 통신 장치(200)는 핸드 스피커 마이크(100a)로 전송하는 오디오 데이터, 예컨대 음성 데이터를 증폭하거나 또는 감소시켜, 핸드 스피커 마이크(100a)로 전송할 수 있다.
USB 컨트롤러(130)는 마이크로 프로세서, 마이컴, CPU 등의 프로세서로 구현될 수 있으며, 사운드 처리부(113)로부터 제공되는 음성 데이터 및 키 입력부(120)로부터 제공되는 키 입력들을 USB 표준 규격에 따라 통신 장치(200)로 전송할 수 있도록 변환하거나 또는 신호 처리할 수 있다. USB 컨트롤러(130)는 키 입력들을 HID 장치의 키 코드로 변환할 수 있다. 예컨대, USB 컨트롤러(130)는 PTT 키 입력을 키보드의 특정 키를 나타내는 키 코드로 변환할 수 있다. USB 컨트롤러(130)는 볼륨 업/다운 키 입력들을 운영 체제의 디폴트 키를 나타내는 키 코드들로 변환하고, 또한, 비상 키 입력을 키보드의 다른 하나의 키를 나타내는 키 코드(PTT 키 입력에 대응하는 키 코드와 다른 키 코드)로 변환할 수 있다.
USB 컨트롤러(130)는 음성 데이터 및/또는 키 코드를 USB 케이블(도 1의 131) 및 USB 커넥터(도 1의 132)를 통해 통신 장치(200)로 전송할 수 있다. 실시예에 있어서, USB 컨트롤러(130)는 PTT 키 입력이나 비상 키 입력에 대응하는 키 코드 및 음성 데이터를 포함하는 USB 복합 신호(USB Composite Signal)를 생성하고, 이를 통신 장치(200)로 전송할 수 있다. USB 컨트롤러(130)는 오디오 클래스 및 키보드 클래스를 이용할 수 있다. 실시예에 있어서, USB 컨트롤러는 키 코드 및 영상 데이터를 포함하는 USB 복합 신호를 통신 장치(200)로 전송하거나 또는 키 코드를 통신 장치(200)로 전송할 수 있다. 실시예에 있어서, USB 컨트롤러(130)는 USB 복합 신호를 압축하고 압축된 신호를 전송할 수 있다.
USB 컨트롤러(130)는 또한, 통신 장치(200)로부터 오디오 데이터를 수신하고, 이를 사운드 처리부(113)로 제공할 수 있다. 실시예에 있어서, 오디오 데이터는 압축되어 수신될 수 있으며, USB 컨트롤러(130)는 오디오 데이터를 압축 해제할 수 있다. 실시예에 있어서, USB 컨트롤러(130)는 오디오 데이터를 내부 회로, 예컨대 사운드 처리부(113)에서 처리 가능한 포맷의 오디오 데이터로 변환하고, 포맷이 변환된 오디오 데이터를 사운드 처리부(113)로 제공할 수 있다.
USB 컨트롤러(130)는 USB 커넥터(도 1의 132)가 통신 장치(200)의 USB 포트와 결합하여, 통신 장치(200)와 연결되면, VID(Vender Identifier) 및 PID(Product Identifier)를 통신 장치(200)로 전송할 수 있다. 통신 장치(200)는 PTT 기반의 통신을 수행하기 위한 애플리케이션(및/또는 소프트웨어)를 실행할 수 있으며, 애플리케이션은 VID 및 PID를 기초로 핸드 스피커 마이크(100a)를 USB 복합 장치로 인식할 수 있다. 이에 따라 통신 장치(200)는 핸드 스피커 마이크(100a)와 음성 데이터, 키 코드 및 오디오 데이터를 송수신할 수 있다.
통신 장치(200)는 핸드 스피커 마이크(100a)를 OTG 장치로 인식하고, 핸드 스피커 마이크(100a)에 전력을 공급할 수 있다. 예컨대 통신 장치(200)는 핸드 스피커 마이크로 5V(Volt) 전원을 제공할 수 있다. 전원부(140)는 통신 장치(200)로부터 수신되는 전원을 기초로 핸드 스피커 마이크(100a)의 구성들(예컨대, 마이크(111), 스피커(112), 사운드 처리부(113), 키 입력부(120), USB 컨트롤러(130))에 전력을 제공할 수 있다. 전원부(130)는 구성들 각각에 대응하는 전원 전압들을 생성하고, 이를 핸드 스피커 마이크(100a)의 구성들(예컨대, 마이크(111), 스피커(112), 사운드 처리부(113), 키(key) 입력부(120), USB 컨트롤러(130))에 제공할 수 있다.
한편, 사운드 처리부(113), USB 컨트롤러(130) 및 전원부(140)는 하나 이상의 반도체 칩에 집적될 수 있다. 실시예에 있어서, 사운드 처리부(113)의 구성 중 적어도 일부 또는 전원부(140)는 USB 컨트롤러(130)에 구비될 수 있으며, USB 컨트롤러(130)와 동일한 반도체 칩에 집적될 수 있다. 실시예에 있어서, 사운드 처리부(113) 및 전원부(130)의 기능의 일부는 USB 컨트롤러(130)에 구현될 수도 있다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 사운드 처리부의 구현 예들을 나타내는 블록도이다.
도 3a를 참조하면, 사운드 처리부(113a)는 제1 증폭기(11), 디지털 아날로그 변환기(12)(이하 DAC라고 함), 제2 증폭기(13), 아날로그-디지털 변환기(14)(이하, ADC라고 함), 처리 회로(15)를 포함할 수 있다.
처리 회로(15)는 오디오 데이터 및 음성 데이터에 대하여 필터링, 스펙트럼 분석 등의 다양한 디지털 신호 처리를 수행할 수 있다. 실시예에 있어서, 처리 회로(15)는 DSP(Digital Signal Processor)로 구현될 수 있다.
DAC(12)는 음성 데이터를 디지털-아날로그 변환하여 아날로그 신호인 음성 신호를 생성할 수 있다. 제1 증폭기(11)는 오디오 증폭기일 수 있으며, 음성 신호를 증폭하고, 증폭된 음성 신호를 스피커(112)에 제공할 수 있다. 예컨대 3 와트 (Watt)내지 5 와트 급 증폭기가 제1 증폭기(11)에 적용될 수 있다.
제2 증폭기(123)는 음성 증폭기일 수 있으며, 마이크(111)로부터 수신되는 음성 신호를 증폭할 수 있다. ADC(14)는 증폭된 음성 신호를 아날로그-디지털 변환하여, 음성 데이터를 생성할 수 있다.
핸드 스피커 마이크(도 1의 100)는 산업 현장, 재난 현장 등 소음이 많은 환경에서 사용될 수 있다. 본 개시의 실시예에 따른 핸드 스피커 마이크(100)는 제1 증폭기(11) 가 오디오 신호를 증폭하고 증폭된 오디오 신호가 스피커(112)를 통해 출력되는 바 사용자는 소음이 많은 환경에서도 핸드 스피커 마이크(100)로부터 출력되는 고출력의 오디오 신호를 명확하게 인지할 수 있을 것이다.
도 3b를 참조하면, 사운드 처리부(113a)는 제1 증폭기(11), 디지털 아날로그 변환기(12)(이하 DAC라고 함), 제2 증폭기(12), 아날로그-디지털 변환기(14)(이하, ADC라고 함), 처리 회로(15)를 포함할 수 있으며, 처리 회로(15)는 노이즈 캔슬링 회로(16)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 마이크(111b)는 한 개 이상의 마이크로 구현될 수 있다. 예를 들어, 마이크(111b)는 보이스 마이크(111_1) 및 ENC(Environmental Noise Cancellation) 마이크(111_2)를 포함하는 듀얼 마이크로 구현될 수 있다.
보이스 마이크(111_1)는 사용자의 음성 신호를 수신할 수 있으며, 이 때, 외부 환경의 노이즈 신호, 예컨대 외부의 잡음이 같이 수신될 수 있다. ENC 마이크(111_2)는 외부 노이즈 신호를 수신할 수 있다. 보이스 마이크(111_1) 및 ENC 마이크(111_2)로부터 수신된 음성 신호 및 노이즈 신호는 증폭 및 ADC 변환되어 음성 데이터 및 노이즈 데이터로 생성될 수 있다.
노이즈 캔슬링 회로(16)는 음성 데이터에서 노이즈 성분을 제거할 수 있다. 실시예에 있어서, 노이즈 캔슬링 회로(16)는 음성 데이터에서 노이즈 데이터를 차감함으로써, 노이즈 성분이 제거되고 실제 사용자의 음성 신호를 나타내는 음성 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 노이즈 캔슬링 회로(16)는 보이스 마이크(111_1)에서 수신된 음성 신호(노이즈 신호 포함)에 기초하여 생성되는 음성 데이터에서 ENC 마이크(111_2)에서 수신된 노이즈 신호에 기초하여 생성되는 노이즈 데이터를 차감함으로써 노이즈가 제거된 음성 데이터를 생성할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 마이크(111b)는 하나의 보이스 마이크(111_1)를 포함하고, 보이스 마이크(111_1)로부터의 음성 신호에 기초하여 생성되는 노이즈를 포함하는 음성 데이터에서 노이즈 성분을 필터링하거나 또는 노이즈 성분에 대응하는 역노이즈 성분을 음성 데이터에 부가함으로써, 노이즈가 제거된 음성 데이터를 생성할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 노이즈 캔슬링 회로(16)가 처리 회로(15)의 일부로서 구현되는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 노이즈 캔슬링 회로(16)는 처리 회로(15)와는 별개의 구성으로서 구현될 수 있다. 또한, 노이즈 캔슬링 회로(16)는 ADC(14)와 제2 증폭기(13) 사이에 배치되어, 증폭된 음성 신호 및 노이즈 신호를 기초로 아날로그 방식으로 노이즈 캔슬링을 수행할 수 있다. ADC(14)는 노이즈 성분이 제거된 음성 신호를 아날로그-디지털 변환하여 음성 데이터를 생성할 수 있다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 USB 컨트롤러를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, USB 컨트롤러(130a)는 키 코드 생성기(21) 및 키 코드 맵핑 테이블(22)을 구비할 수 있다.
키 코드 생성기(21)는 키 입력부(도 2의 120)로부터 키 입력들을 수신하고, 키 입력들 각각을 키 코드로 변환할 수 있다. 실시예에 있어서, 키 코드 생성기(21)는 복수의 입력 단자들(또는 채널)을 통하여 복수의 키 입력들을 수신함으로써, 입력되는 키 입력이 어떠한 키의 입력인지, 예컨대 PTT 키 입력, 볼륨 업/다운 키 입력, 비상 키 입력인지, 구분할 수 있다. 실시예에 있어서, 수신되는 키 입력의 신호 패턴을 기초로 키 입력을 구분할 수 있다. 실시예에 있어서, 키 코드 생성기(21)는 수신되는 키 입력의 전압 레벨을 기초로 키 입력을 구분할 수 있다.
키 코드 맵핑 테이블(22)은 키 입력들과 키 입력들 각각에 대응하는 키 코드들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 키 코드 맵핑 테이블(22)은 PTT 키 입력을 키보드의 특정 키, 예컨대 제1 방향 지시 키를 나타내는 키 코드에 맵핑하고, 볼륨 업 키 입력을 운영 체제의 디폴트 볼륨 업 키를 나타내는 키 코드에 맵핑할 수 있다. 키 코드 맵핑 테이블(22)은 비상 키 입력을 키보드의 다른 특정 키, 예컨대 제2 방향 지시 키에 맵핑할 수 있다.
키 코드 생성기(21)는 수신되는 키 입력을 기초로 키 코드 맵핑 테이블(22)을 액세스하여 키 입력에 대응하는 키 코드를 독출함으로써, 핸드 스피커 마이크(도 1의 100)의 키 입력에 대응하는 HID 장치의 키 코드를 생성할 수 있다.
도 5는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 디지털 핸드 스피커 마이크의 PTT 동작을 설명하는 그래프이다.
도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 통신 장치(도 1의 200)는 PTT 통화 모드에서 외부 장치와 오디오 데이터를 송수신할 수 있다. 통신 장치(200)는 PTT 신호를 기초로 PTT 송신 모드 및 PTT 수신 모드로 동작할 수 있다. 통신 장치(200)는 PTT 송신 모드에서, 오디오 데이터를 외부 장치로 전송하며, PTT 수신 모드에서 외부 장치로부터 오디오 데이터를 수신할 수 있다.
통신 장치(200)는 핸드 스피커 마이크(100)와 연결되면, 핸드 스피커 마이크(100)로부터 PTT 신호 및 오디오 데이터를 송수신할 수 있다. 통신 장치(200)는 PTT 송신 모드에서 핸드 스피커 마이크(10)로부터 수신된 오디오 데이터를 외부 장치로 전송하고, PTT 수신 모드에서, 외부 장치로부터 수신된 오디오 데이터를 핸드 스피커 마이크(100)로 전송할 수 있다. 오디오 데이터는 핸드 스피커 마이크(100)에서 오디오 신호로 변환되고, 핸드 스피커 마이크(100)의 스피커(도 1의 112)를 통해 출력될 수 있다.
여기서, PTT 송신 모드 및 PTT 수신 모드는 핸드 스피커 마이크(100)의 PTT 키(121)의 입력(PTT 키 입력)에 의해 결정될 수 있다. 핸드 스피커 마이크(100)는 사용자가 PTT 키(121)를 누르는 상태에서 활성 레벨의 PTT 키 입력(예컨대 로직 하이)을 생성하며, 사용자가 PTT 키(121)를 누르지 않는 상태에서는 비활성 레벨의 PTT 키 입력(예컨대 로직 로우)을 생성할 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 4를 참조하여 전술한 바와 같이, 핸드 스피커 마이크(100)는 PTT 키 입력을 HID 장치의 특정 키를 나타내는 키 코드,예컨대 키보드의 특정 키를 나타내는 키 코드로 변환함으로써, PTT 키 입력에 대응하는 키 코드를 생성할 수 있다. 도시된 바와 같이, 핸드 스피커 마이크(100)는 PTT 키 입력이 활성 레벨을 갖는 기간에 소정의 주기로 키 코드를 생성할 수 있다.
한편 사용자는 PTT 키(121)을 누르면서 마이크(도 1의 111)로 음성 신호를 전달할 수 있다. 따라서, PTT 키 입력이 활성 레벨을 갖는 기간의 일부 기간에 핸드 스피커 마이크(100)는 음성 데이터를 생성할 수 있다. 핸드 스피커 마이크(100)는 키 코드 및 음성 데이터를 통신 장치(100)로 전송할 수 있다.
통신 장치(100)는 핸드 스피커 마이크(200)로부터 PTT 키 입력에 대응하는 키 코드가 수신되면, PTT 송신 모드로 동작할 수 있다. 통신 장치(100)는 키 코드가 수신된 후 소정의 기간 동안 PTT 송신 모드로 동작할 수 있다. 실시예에서 소정의 기간은 핸드 스피커 마이크(100)가 키 코드를 생성하는 주기에 대응하는 기간보다 길 수 있다.
도시된 바와 같이, PTT 키 입력이 활성 레벨을 갖는 기간 동안 핸드 스피커 마이크(100)는 연속적으로 소정의 주기로 키 코드를 생성할 수 있으며, 키 코드들을 실시간으로 통신 장치(100)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 통신 장치(100)는 연속하여 수신되는 키 코드를 기초로 PTT 송신 모드로 동작할 수 있으며, 마지막으로 키 코드가 수신된 후 소정의 기간 동안 PTT송신 모드로 동작할 수 있다. 소정의 기간 후 키 코드가 수신되지 않으면 통신 장치(100)는 PTT 수신 모드로 전환될 수 있다. 이후, 다시 키 코드가 수신되면, 통신 장치(100)는 PTT 송신 모드로 동작할 수 있다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 핸드 스피커 마이크를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 6의 핸드 스피커 마이크(100b)는 도 2의 핸드 스피커 마이크(100a)의 변형례이며, 도 1의 핸드 스피커 마이크(100)에 적용될 수 있다. 따라서, 핸드 스피커 마이크(100, 100a)에 대하여 전술한 설명은 본 실시예의 핸드 스피커 마이크(100b)에 적용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 핸드 스피커 마이크(100b)는 마이크(111), 스피커(112), 사운드 처리부(113), 키 입력부(120), USB 컨트롤러(130), 전원부(140) 및 영상 모듈(150)을 포함할 수 있다. 영상 모듈(150)은 카메라(151) 및 이미지 신호 처리 회로(152)를 포함할 수 있다.
마이크(111), 스피커(112), 사운드 처리부(113), 키 입력부(120), USB 컨트롤러(130), 전원부(140)는 도 2를 참조하여 설명한 바, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
카메라(151)는 외부 영상을 촬영하여 영상 데이터를 생성할 수 있다. 카메라(151)는 이미지 센서를 포함할 수 있으며, 이미지 센서는 광 신호를 수신하고 수신된 광 신호를 기초로 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 예컨대 이미지 센서는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor), CCD(Charge Coupled Device) 등으로 구현될 수 있다. 이미지 센서는 적외선 감지 센서로 구현될 수도 있다.
이미지 신호 처리 회로(152)는 카메라(151)로부터 이미지 데이터를 수신하고, 이미지 데이터에 대하여 다양한 신호 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 이미지 신호 처리 회로(152)는 이미지 데이터에 대하여 화질 보상, 비닝(binning), 다운 사이징, HDR(High Dynamic Range) 처리 등의 신호 처리를 수행할 수 있다. 신호 처리된 이미지 데이터는 USB 컨트롤러(130)로 제공되며, USB 컨트롤러(130)는 신호 처리된 이미지 데이터를 USB 프로토콜에 따른 데이터 포맷으로 변환할 수 있다. 이미지 데이터는 USB 프로토콜에 따라 전송 가능한 데이터 포맷을 갖는 USB 전송 데이터로 변환될 수 있다. 전송 데이터는 USB 케이블(도 1의 131)을 통해 통신 장치(도 1의 200)로 전송될 수 있다.
도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 핸드 스피커 마이크(100b)는 USB 케이블(도 1의 131) 및 USB 커넥터(도 1의 132)를 통해 USB 프로토콜에 따라 통신 장치(200)와 통신한다. 특히 USB 타입-C의 커넥터 및 케이블은 데이터 전송 속도가 매우 빠르다. 따라서, 핸드 스피커 마이크(100b)는 영상 모듈(150)을 구비하고, 핸드 캠으로서 동작할 수 있으며, 영상 모듈(150)에서 생성된 영상 신호에 대응하는 영상 데이터는 USB 케이블(131) 및 USB 커넥터(132)를 통해 고속으로 통신 장치(100)로 전송될 수 있다. 통신 장치(100)는 영상 데이터를 내부에 구비되는 메모리에 저장하거나 또는 외부 통신 장치로 전송할 수 있다. 실시예에 있어서, 핸드 스피커 마이크(100b)는 내장 메모리를 더 구비할 수 있으며, 내장 메모리에 영상 데이터를 저장할 수 있다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 핸드 스피커 마이크를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 7의 핸드 스피커 마이크(100c)는 도 2의 핸드 스피커 마이크(100a)의 변형례이며, 도 1의 핸드 스피커 마이크(100)에 적용될 수 있다. 따라서, 핸드 스피커 마이크(100, 100a)에 대하여 전술한 설명은 본 실시예의 핸드 스피커 마이크(100c)에 적용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 핸드 스피커 마이크(100c)는 마이크(111), 스피커(112), 사운드 처리부(113), 키 입력부(120), USB 컨트롤러(130), 전원부(140) 및 센서 모듈(160)을 포함할 수 있다. 마이크(111), 스피커(112), 사운드 처리부(113), 키 입력부(120), USB 컨트롤러(130), 전원부(140)는 도 2를 참조하여 설명한 바, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
센서 모듈(160)은 화재 감지 센서(161) 및/또는 가스 감지 센서(162)를 포함할 수 있다. 센서 모듈(160)은 이 외의 다른 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(160)은 외부의 비상 상황 발생, 예컨대 화재 발생 또는 가스 누출 등이 발생하였음을 감지하고 비상 상황에 대응하는 비상 신호를 생성할 수 있다.
화재 감지 센서(161)는 열 감지기, 연기 감지기, 불꽃 감지기 또는 기타 특수 감지기 등으로 구현될 수 있으며, 감지된 데이터를 기초로 화재가 발생한 것으로 판단되면 화재 발생을 나타내는 비상 신호를 생성할 수 있다.
가스 감지 센서(162)는 촉매센서(접촉연소식 센서,　촉매연소 센서, Catalytic sensor),　열전도 센서(Thermal conductivity sensor),　반도체 센서(Semi-conductor sensor),　적외선 흡수 센서(Infrared absorption sensor),　전기화학 센서(Electrochemical sensor),　광이온화 감지센서(PID, Photo ionisation detector)　등으로 구현될 수 있다. 가스 감지 센서(162)는 감지된 데이터를 기초로 유독성 가스가 발생하였음을 감지하면 이를 나타내는 알람 신호비상 신호를 생성할 수 있다.
센서 모듈(160)은 비상 신호를 USB 컨트롤러(130)에 전송할 수 있다. USB 컨트롤러(130)는 센서 모듈(160)로부터 비상 신호가 수신되면, 비상 신호를 오디오 모듈(113)로 전송할 수 있다. 오디오 모듈(113)은 비상 신호에 대응하는 경보 신호를 생성하고, 이를 스피커(112)를 통해 출력할 수 있다.
실시예에 있어서, USB 컨트롤러(130)는 비상 신호를 미리 설정된 HID 장치의 키 코드 또는 키 코드의 조합으로 변환하고, 키 코드를 통신 장치(200)에 전송할 수 있다. 예컨대 화재 발생을 나타내는 비상 신호는 키보드의 특정 키를 나타내는 키 코드로 변환되거나 또는 문자'화재 발생'을 나타내는 문자 키들을 나타내는 키 코드들의 조합으로 변환될 수 있다.
USB 컨트롤러(130)는 비상 신호에 대응하는 키 코드 또는 키 코드의 조합을 USB 케이블(도 1의 131) 및 USB 커넥터(도 1의 132)를 통해 통신 장치(200)로 전송할 수 있다. 통신 장치(200)는 비상 신호에 대응하여 미리 설정된 키 코드가 수신되면, 비상 상황을 나타내는 경보 신호를 출력할 수 있다. 또한, 통신 장치(200)는 상기 키 코드 또는 키 코드의 조합이 수신되면, 미리 설정된 비상 상황 발생 경보 문자 또는 키 코드들의 조합에 따른 비상 상황 발생 경보 문자를 생성하고, 이를 내부 디스플레이를 통해 출력하거나 또는 문자를 외부 장치로 송신 함으로써, 외부 장치에 비상 상황이 발생하였음을 알릴 수 있다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 디지털 무전기와 핸드 스피커 마이크 간의 처리 동작을 나타내는 흐름도이다.
디지털 무전기(200a)는 도 1의 통신 장치(100)의 일 예이다. 디지털 무전기(200a)는 핸드 스피커 마이크(100)의 USB 커넥터를 통해 연결될 수 있다(S110). 이에 따라 디지털 무전기(200a)와 핸드 스피커 마이크(100) 간에 통신이 시작될 수 있다.
핸드 스피커 마이크(100)는 디지털 무전기(200a)로 VID 및 PID를 전송할 수 있다(S120). 디지털 무전기(200a)는 VID 및 PID를 기초로 디지털 무전기(200a)를 USB 복합 장치로 인식할 수 있다(S130).
디지털 무전기(200a)는 PTT 수신 모드로 동작할 수 있다(S141). 디지털 무전기(200a)는 외부 장치로부터 오디오 데이터를 수신할 수 있으며, 수신된 오디오 데이터를 핸드 스피커 마이크(100)로 전송할 수 있다(S142). 핸드 스피커 마이크(100)는 오디오 데이터를 아날로그 오디오 신호로 변환할 수 있으며(S143), 스피커를 통해 오디오 신호를 출력할 수 있다(S144).
사용자가 핸드 스피커 마이크(100)의 PTT 키를 조작(예컨대 push)하면, 핸드 스피커 마이크(100)는 PTT 키 입력을 생성할 수 있다(S151). 핸드 스피커 마이크(100)는 PTT 키 입력을 키보드의 특정 키를 나타내는 키 코드로 변환할 수 있다(S152). 다시 말해서, 핸드 스피커 마이크(100)는 PTT 키 입력을 디지털 무전기(200a)의 운영 체제(예컨대 안드로이드 OS)의 HID 규격을 준수하는 HID 장치의 키를 나타내는 키 코드로 변환할 수 있다. 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 핸드 스피커 마이크(100)는 PTT 키 입력이 활성 레벨을 갖는 동안 소정의 주기로 PTT 키 입력을 키 코드로 생성할 수 있다.
핸드 스피커 마이크(100)는 마이크를 통해 음성 신호를 수신할 수 있다(S153). 핸드 스피커 마이크(100)는 음성 신호를 디지털 음성 데이터로 변환할 수 있다(S154). 사용자는 PTT 키를 누른 채, 마이크로 음성 신호를 전송할 수 있으며, 핸드 스피커 마이크(100)는 PTT 키 입력에 대응하는 키 코드를 생성하면서 음성 데이터를 생성할 수 있다.
핸드 스피커 마이크(100)는 음성 데이터 및 키 코드를 디지털 무전기(200a)로 전송할 수 있다(S155). 음성 데이터 및 키 코드는 실시간으로 핸드 스피커 마이크(100)로 전송될 수 있다.
디지털 무전기(200a)는 PTT 키 입력에 대응하는 키 코드의 수신에 따라, PTT 송신 모드로 동작할 수 있다(S160). 여기서 키 코드는 무전기(200a)의 운영 체제가 인식할 수 있는 외부 장치의 키를 나타내며, 예컨대 키보드의 특정 키를 나타낼 수 있다. 디지털 무전기(200a)는 외부 장치에 핸드 스피커 마이크(100)로부터 수신된 음성 데이터를 전송할 수 있다(S161).
실시예에 있어서, 핸드 스피커 마이크(100)는 PTT 키 외의 다른 키들, 예컨대 볼륨 업 키, 볼륨 다운 키, 비상 신호 키의 조작 에 의해 생성되는 키 입력들을 대응하는 키 코드로 변환하고, 키 코드를 디지털 무전기(200a)로 전송하거나 또는 음성 데이터와 함께 키 코드를 함께 전송할 수 있다.
이상에서 설명된 장치, 부, 회로 및/또는 모듈은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
10: 통신 시스템 100, 100a: 핸드 스피커 마이크
200: 통신 장치 130: USB 컨트롤러
131: USB 케이블 132: USB 커넥터
121: PTT 키 111: 마이크
112: 스피커 113: 사운드 처리부

Claims (19)

  1. 디지털 통신 장치와 유선 연결되는 디지털 핸드 스피커 마이크에 있어서,
    외부로부터 음성 신호를 수신하는 마이크;
    상기 음성 신호를 디지털 음성 데이터로 변환하는 아날로그-디지털 변환기;
    상기 디지털 통신 장치로부터 수신되거나 또는 내부적으로 생성되는 오디오 신호를 출력하는 스피커;
    PTT(Push-To-Talk) 키(key);
    상기 PTT 키의 조작에 따라 발생하며 상기 디지털 통신 장치를 송신 모드로 설정하기 위한 PTT 키 입력을 상기 디지털 통신 장치의 운영 체제(Operation System)의 HID(Human Interface Device) 규격을 준수하는 HID 장치의 특정 입력을 나타내는 키 코드로 변환하고, 상기 키 코드 및 상기 디지털 음성 데이터를 포함하는 USB(Universal Serial Bus) 복합 신호를 생성하는 USB 컨트롤러; 및
    상기 USB 복합 신호를 상기 디지털 통신 장치로 전송하는 USB 케이블을 포함하는, 디지털 핸드 스피커 마이크.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 키 코드는,
    키보드의 특정 키의 입력을 나타내는 것을 특징으로 하는, 디지털 핸드 스피커 마이크.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 USB 케이블은 USB 타입-C 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털 핸드 스피커 마이크.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 USB 컨트롤러는,
    상기 USB 케이블을 통해 상기 디지털 통신 장치와 연결되면, 상기 디지털 핸드 스피커 마이크를 USB 복합 장치로서 인식하도록 하는 VID(Vender Identifier) 및 PID(Product Identifier)를 상기 디지털 통신 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는, 디지털 핸드 스피커 마이크.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 스피커의 출력을 제어하는 볼륨 키를 더 포함하고,
    상기 USB 컨트롤러는, 상기 볼륨 키의 입력을 상기 운영 체제에서 기본적으로 설정되는 볼륨 키의 키 코드로 변환하는 것을 특징으로 하는, 디지털 핸드 스피커 마이크.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 통신 장치로부터 수신되는 오디오 데이터를 아날로그 오디오 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환기;
    상기 아날로그 오디오 신호를 증폭하는 증폭기를 더 포함하는, 디지털 핸드 스피커 마이크.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 디지털 음성 데이터의 노이즈 성분을 제거하는 노이즈 캔슬링 회로를 더 포함하는, 디지털 핸드 스피커 마이크.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 마이크는,
    사용자의 음성 신호를 수신하는 제1 마이크; 및
    외부 노이즈를 수신하는 제2 마이크를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털 핸드 스피커 마이크.
  10. 통신 시스템에 있어서,
    무선 네트워크를 통해 외부 장치와 통신하는 디지털 통신 장치; 및
    물리 키의 조작에 따라 상기 디지털 통신 장치를 송신 모드로 설정하기 위한 키 신호가 발생하면, 상기 키 신호를 상기 디지털 통신 장치의 운영 체제(Operating System)의 HID(Human Interface Device) 규격을 준수하는 HID 장치의 특정 키를 나타내는 키 코드로 변환하고, 마이크를 통해 수신되는 음성 신호에 대응하는 음성 데이터 및 상기 키 코드를 포함하는 USB 복합 신호를 생성하고, USB 복합 신호를 USB(Universal Serial Bus) 프로토콜을 기초로 상기 디지털 통신 장치로 전송하는 디지털 핸드 스피커 마이크를 포함하는, 통신 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 디지털 핸드 스피커 마이크는 USB-C 커넥터를 포함하며, 상기 USB-C 커넥터를 통해 상기 디지털 통신 장치로 상기 USB 복합 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는, 통신 시스템.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 디지털 통신 장치는 상기 디지털 핸드 스피커 마이크로부터 수신되는 VID(Vender Identifier) 및 PID(Product Identifier)를 기초로 상기 디지털 핸드 스피커 마이크를 USB 복합 장치로 인식하는 것을 특징으로 하는, 통신 시스템.
  13. 제10 항에 있어서, 상기 디지털 핸드 스피커 마이크는,
    PTT(Push to Talk) 키의 조작에 따라 발생하는 PTT 키 신호를 상기 HID 규격을 준수하는 키보드의 특정 키의 입력을 나타내는 키 코드로 변환하는 것을 특징으로 하는, 통신 시스템.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 디지털 통신 장치는,
    상기 디지털 핸드 스피커 마이크의 비상 키 입력에 대응하는 키보드의 특정 키의 키 코드가 수신되면 외부 통신 장치로 상기 핸드 스피커 마이크로부터 수신되거나 또는 내부적으로 생성되는 음성 데이터, 문자 메시지, 영상 데이터를 전송하거나 또는 미리 설정된 동작을 수행하는 비상 송신 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는, 통신 시스템.
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