KR19990081731A - Insertion-type handset - Google Patents

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KR19990081731A
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히로마사 고바야시
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히로마사 고바야시
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Abstract

단일 음향 변환 소자에 의해 통상의 마이크로폰 및 이어폰으로 작용하도록, 본 발명에 따른 전 이중 통신(Full Duplex Communication : 풀 듀플렉스) 시스템의 귀속 삽입형 송수화 장치는, 이어 피스, 음향 변환 소자, 임피던스 소자, 제 1 음성 신호에 기초한 전기 신호를 상기 음향 변환 소자와 임피던스 소자의 직렬 회로로 인가하기 위한 전기 신호 인가 수단, 상기 음향 변환 소자 양단의 전압을 검출하기 위한 검출 수단, 상기 제 1 음성 신호에 기초한 전기 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환 수단, 음향 변환 소자의 단자 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환 수단, 상기 두 개의 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 출력 신호에 기초한 음향 변환 소자의 단자 신호로부터 제 2 음성 신호를 추출하기 위한 디지털 신호 연산 처리 수단 및 이에 따라 연산된 제 2 음성 신호의 디지털 신호를 아날로그 전기 신호로 변환하기 위한 디지털/아날로그 변환 수단을 포함한다.In order to act as a conventional microphone and earphone by a single acoustic conversion element, the ear plug-in handset of a full duplex communication system according to the present invention includes an earpiece, an acoustic conversion element, an impedance element, Electrical signal applying means for applying an electrical signal based on a voice signal to a series circuit of said acoustic conversion element and an impedance element, detecting means for detecting a voltage across said acoustic conversion element, and an electrical signal based on said first audio signal Analog / digital conversion means for converting a digital signal into a digital signal, analog / digital conversion means for converting a terminal signal of an acoustic conversion element into a digital signal, and an acoustic conversion element based on output signals from the two analog / digital conversion means. Digital for extracting a second audio signal from the terminal signal No. arithmetic processing means and the digital signal of the second voice signal calculated accordingly comprises a digital / analog conversion means for converting into an analog electrical signal.

Description

귓속 삽입형 송수화 장치Insertion-type handset

본 발명은, 모든 음성 통신의 송신 및 수신을 위해 사용되고 송신 및 수신된 정보가 하나의 변환 소자에 의해 가청 음성으로 변환될 수 있도록 하는 방식으로 구성되어, 스피커와 마이크로폰으로 동작하는 기능을 갖는 귓속 삽입형 송수화 장치에 관한 것이다.The present invention is designed for transmission and reception of all voice communications and is configured in such a way that the transmitted and received information can be converted into an audible voice by one conversion element, and has a function of acting as a speaker and a microphone. It relates to a handset device.

고지향성 건 마이크로폰등이 공사 현장 또는 제트기 내와 같은 잡음이 존재하는 환경에서 사용되어, 주위의 배경 잡음이 마이크로폰으로 거의 들어가지 않도록 하는 경향이 있다. 그러나, 배경 잡음은 주위의 벽 또는 기물의 벽에서 반사되기 때문에, 그것들을 완전히 제거하기는 힘들다. 게다가, 지향성을 향상시키기 위해, 건 마이크로폰 내에 길게 연장된 실린더형 도음공(sound guiding hole)이 사용되고 있으며, 집음된 음성은 들을 수 없게 되어 가청의 음성 전기 신호를 얻을 수 없게 된다.High-direction gun microphones and the like tend to be used in a noisy environment, such as on a construction site or in a jet, so that ambient background noise rarely enters the microphone. However, since background noise is reflected off the surrounding wall or the wall of the object, it is difficult to eliminate them completely. In addition, in order to improve the directivity, a long elongated cylindrical sound guiding hole is used in the gun microphone, and the collected voice becomes inaudible so that an audible voice electric signal cannot be obtained.

이에 따라, 배경 잡음을 포착하지 않고 집음하기 위해, 골전도형 마이크로폰(bone conduction type microphone)이 일반적으로 사용된다. 상기 골전도형 마이크로폰은 진동 에너지/전기 에너지 변환 소자로 이루어진 변환 소자가 인체의 광대뼈, 턱뼈 또는 두개골 상에 제공되는 방식으로 구성되며, 음성이 발음될 때 뼈에 도전된 진동은 전기 에너지로 변환되고, 이에 따라 얻어진 전기 에너지가 포착된 후 집음된 전기 신호로 증폭된다.Accordingly, a bone conduction type microphone is generally used to collect the background noise without capturing it. The bone conduction microphone is configured in such a way that a conversion element composed of a vibration energy / electric energy conversion element is provided on the cheekbone, jawbone or skull of the human body, and when the voice is pronounced, the vibration challenged by the bone is converted into electrical energy, The electrical energy thus obtained is captured and then amplified by the collected electrical signal.

상술한 골전도형 마이크로폰이 음파의 형태로 공기중에 존재하는 배경 잡음을 제거한 상태의 전기 신호를 얻기 위해 음성을 집음하는 것이 가능하더라도, 전달 특성은 상술한 광대뼈, 턱뼈 또는 두개골에 대한 음향 변환 소자의 위치, 뼈 내에서 상기 소자의 상이한 접촉 압력과 상기 소자와 뼈와의 상이한 접촉 방식에 대해 상당히 다르게 되는 문제점을 가지게 된다.Although the above-described bone conduction microphone can collect voice to obtain an electrical signal in the form of sound waves to remove background noise existing in the air, the transmission characteristic is based on the position of the acoustic conversion element with respect to the cheekbone, jawbone or skull described above. In other words, there is a problem in that different contact pressures of the device in the bone and different modes of contact between the device and the bone are significantly different.

이에 따라, 사용시마다 특정 지지 도구를 사용하여, 항상 음향 변환 소자의 위치 및 접촉 압력을 일정하게 유지하는 것이 요구된다. 그러나, 이러한 요구를 매 시간마다 적합하게 충족시킨다는 것은 어렵다. 게다가, 골전도형 마이크로폰은 또한, 음향 집음부의 전달 특성이 주파수 대역의 재현 특성(F 특성)의 변화로 표현되는 문제점을 가진다.Accordingly, it is required to keep the position and contact pressure of the acoustic transducer element constant at all times by using a specific support tool at every use. However, it is difficult to adequately meet these needs every hour. In addition, the bone conduction microphone also has a problem in that the transmission characteristics of the acoustic sound collector are represented by a change in the reproduction characteristics (F characteristics) of the frequency band.

추가로, 종래의 다른 골도전형 마이크로폰에 있어서, 배경 잡음에 의해 영향을 받지 않고 음성 통신을 실현하기 위해, 발음 스피커 및 집음 마이크로폰은 각각 이어 피스내에 장착된다. 그러나, 종종 발음부는 집음부와 간섭하기 때문에, 일반적으로 이어 피스가 스피커 및 마이크로폰으로 동작하도록 하는 것은 어렵다.In addition, in another conventional bone conduction microphone, in order to realize voice communication without being affected by background noise, the pronunciation speaker and the sound collecting microphone are each mounted in an ear piece. However, because the pronunciation often interferes with the sound collector, it is generally difficult to make the ear pieces operate as speakers and microphones.

본 발명은 종래 기술과 관련한 상술한 문제점을 해결하기 위해 고안되었다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems with the prior art.

이에 따라 본 발명의 목적은, 사용자에게 전달하기 위한 음성과 화자 또는 사용자에 의해 발음된 음성은 전기 신호로 전송되며, 상기 전기 신호로 전송된 것들은 송신 및 수신을 위해 외이도 내의 고막에 대향하여 배치된 하나의 음향 변환기를 공통으로 사용하여 음성 진동으로 변환되고 사용자에 의해 발성된 음성은 전기 신호로 변환되도록 구성된 귓속 삽입형 송수화 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention that a voice for delivery to a user and a voice pronounced by a speaker or a user are transmitted in an electrical signal, which is disposed opposite the eardrum in the ear canal for transmission and reception. It is to provide a whistle-embedded handset that is converted into voice vibration using a single acoustic transducer in common, and the voice spoken by the user is configured to be converted into an electrical signal.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 귓속 삽입형 송수화 장치의 블록도를 개략적으로 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 schematically shows a block diagram of an ear insertion apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따라, 이어 피스의 중앙 수직 단면도.2 is a central vertical cross-sectional view of an ear piece, in accordance with a first embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 귓속 삽입형 송수화 장치의 회로도.3 is a circuit diagram of an ear insertion type handset device according to a first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 이어 피스의 등가 회로도.4 is an equivalent circuit diagram of an ear piece according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따라, 제 1 음성 신호 및 제 2 음성 신호가 서로에 대해 중첩되는 음향 변환 소자의 단자 전압에서 제 2 음성 신호를 추출하기 위한 식을 표현한 블록도.FIG. 5 is a block diagram representing an expression for extracting a second speech signal from a terminal voltage of an acoustic conversion element in which the first speech signal and the second speech signal overlap with respect to each other, in accordance with the present invention; FIG.

도 6은 본 발명에 따라 다른 워크 피스의 중앙 수직 단면도.6 is a central vertical cross-sectional view of another workpiece in accordance with the present invention.

도 7은 도 6의 이어 피스를 사용한 귓속 삽입형 송수화 장치의 회로도.FIG. 7 is a circuit diagram of an ear insertion type handset using the ear piece of FIG. 6. FIG.

도 8은 본 발명의 따른 다른 실시예의 이어 피스의 중앙 수직 단면도.8 is a central vertical cross-sectional view of an ear piece in another embodiment of the present invention.

도 9는 도 8의 이어 피스를 사용한 귀속 삽입형 이어피스를 사용한 귓속 삽입형 송수화 장치의 다른 실시예를 도시한 회로도.FIG. 9 is a circuit diagram showing another embodiment of the ear plug type handset using the ear plug type ear piece using FIG. 8. FIG.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

G2 : 제 2 음성 신호 G1 : 제 1 음성 신호G2: second voice signal G1: first voice signal

1A : 이어 피스 2 : 음향 변환 소자1A: Earpiece 2: Sound Conversion Element

3 : 양방향 송화 유니트 4 : 와이어링 코드3: two-way talk unit 4: wiring cord

8A : 케이스 프레임 18 : 진동 유니트8A: Case frame 18: Vibration unit

24, 26, 33,34 : 증폭기 36 : 와이어링24, 26, 33, 34: amplifier 36: wiring

38, 39 : 무선 통신 수단 40 : 무선 수신 유니트38, 39: radio communication means 40: radio receiving unit

본 발명에 따라 상기 목적을 달성하기 위해, 귓속 삽입형 송수화 장치가 제공되며, 상기 송수화 장치는, 외이도에 삽입되는 귓속 삽입형 삽입부가 제공된 이어 피스; 음향 진동을 전기 신호로 또는 전기 신호를 음향 진동으로 양방향으로 변환하기 위해 상기 귓속 삽입형 삽입부에 관통된 음향 유도공의 바닥 부에 제공된 음향 변환 소자; 상기 음향 변환 소자의 전기 회로에 직렬로 접속된 임피던스 소자; 상기 이어 피스 착용자에게 전송되어야 하는 제 1 음성 신호에 기초한 전기 신호를 상기 음향 변환 소자와 상기 임피던스 소자의 직렬 회로에 인가하기 위한 전기 신호 인가 수단; 상기 이어 피스 착용자에 의해 발생된 음성을 전기적으로 변환시키므로써 얻어지는 제 2 음성 신호를 포함하는 상기 음향 변환 소자 양단의 전압을 검출하기 위한 음향 변환 소자의 단자 신호 검출 수단; 상기 이어 피스 착용자에게 전송되어야 하는 제 1 음성 신호에 기초한 상기 전기 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제 1 아날로그/디지털 변환 수단; 상기 이어 피스 착용자에 의해 발생된 음성을 전기적으로 변환하므로써 얻어 지는 제 2 음성 신호를 포함하는 상기 음향 변환 소자의 단자 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제 2 아날로그/디지털 변환 수단; 상기 제 1 및 제 2 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 두 디지털 신호 출력을 입력하여, 상기 음향 변환 소자의 임피던스, 상기 음향 변환 소자에 직렬 접속한 임피던스 소자의 임피던스, 상기 음향 변환 소자와 상기 임피던스의 직렬 회로에 인가된 상기 제 1 음성 신호 및 상기 음향 변환 소자의 양단에서 발생한 음향 변환 소자의 단자 신호에 기초하여 상기 음향 변환 소자의 단자 신호에 포함된 제 2 음성 신호를 디지털 연산 처리에 의해 추출하기 위한 디지털 신호 연산 처리 수단; 및 상기 디지털 신호 연산 처리 수단에 의해 산술적으로 연산되어 출력된 제 2 음성 신호의 디지털 신호를 아날로그 전기 신호로 변환하기 위한 디지털/아날로그 변환 수단을 포함한다.In order to achieve the above object according to the present invention, there is provided a whistle-insertion-type handset device, the handpiece is provided with a whisker-insertable insert is inserted into the ear canal; An acoustic conversion element provided in the bottom portion of the sound guide hole penetrating the insertion hole for converting the acoustic vibration into the electrical signal or the electrical signal into the acoustic vibration in both directions; An impedance element connected in series with an electrical circuit of said acoustic conversion element; Electrical signal applying means for applying an electrical signal based on a first voice signal to be transmitted to the ear piece wearer to a series circuit of the acoustic conversion element and the impedance element; Terminal signal detection means of an acoustic conversion element for detecting a voltage across the acoustic conversion element including a second audio signal obtained by electrically converting the voice generated by the ear piece wearer; First analog / digital conversion means for converting the electrical signal into a digital signal based on a first voice signal to be transmitted to the ear piece wearer; Second analog / digital conversion means for converting a terminal signal of the sound conversion element into a digital signal including a second sound signal obtained by electrically converting a sound generated by the ear piece wearer; Inputs two digital signal outputs from the first and second analog / digital converting means, the impedance of the sound converting element, the impedance of the impedance element connected in series to the sound converting element, the series of the sound converting element and the impedance For extracting, by digital arithmetic processing, the second audio signal contained in the terminal signal of the sound conversion element based on the first sound signal applied to the circuit and the terminal signal of the sound conversion element generated at both ends of the sound conversion element. Digital signal arithmetic processing means; And digital / analog conversion means for converting the digital signal of the second voice signal that is arithmeticly calculated and output by the digital signal arithmetic processing means into an analog electric signal.

본 발명에 따라, 다음의 이점이 달성된다. 풀 듀플렉스 시스템(Full Duplex System)의 음성 통신 장치에는 이어 피스내에 실장된 하나의 음향 변환 소자가 제공된다. 이어 피스가 외이도에 삽입될 때, 사용자에 의해 발성된 음성은 골전도를 통해 상기 음향 변환 소자로 전달된다. 그러나, 외이도는 사용된 이어 피스가 놓여 있는 환경을 둘러싸는 높은 음압의 음향 잡음에 대해 기밀하게 차폐되기 때문에, 수신된 신호와 전기 신호의 형태로 외부에서 전송된 음성이 저음압에서 충분히 포착될 수 있음에 따라 상기 잡음은 전기 신호로 변환되기 어려우며, 이에 의해, 다양한 그리고 비상 통신, 옥외 통신 등과 같은 넓은 범위에 걸쳐 양방향 음성 통신 장치로 충분히 사용될 수 있다.According to the present invention, the following advantages are achieved. The voice communication device of a full duplex system is provided with one acoustic conversion element mounted in an ear piece. When the piece is then inserted into the ear canal, voice spoken by the user is transmitted to the acoustic transducer through bone conduction. However, since the ear canal is hermetically shielded from high sound pressure acoustic noise surrounding the environment in which the earpiece is used, externally transmitted voice in the form of received and electrical signals can be sufficiently captured at low sound pressure. As such, the noise is difficult to be converted into an electrical signal, whereby it can be sufficiently used as a two-way voice communication device over various and wide ranges such as emergency communication, outdoor communication, and the like.

이어, 본 발명에 따른 귓속 삽입형 송수화 장치의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된 것이다.Subsequently, a preferred embodiment of the insertable handset apparatus according to the present invention is described in detail below with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명을 구현한 요지만을 도시한 양방향 통신 시스템의 블록도이다.1 is a block diagram of a bidirectional communication system illustrating only the aspects of the present invention.

도 1에 있어서, 부호(1)는 음향 변환 소자(2)가 장착된 이어 피스이며, 부호(3)는 와이어링 코드(4)를 통해 상기 음향 변환 장치(2)에 접속된 양방향 송화 유니트이다.In Fig. 1, reference numeral 1 denotes an ear piece on which an acoustic conversion element 2 is mounted, and reference numeral 3 denotes a bidirectional talk unit connected to the acoustic conversion apparatus 2 via a wiring cord 4. .

또한 상기 도면에서, 부호(5)는 양방향 송화 유니트(3)로 인가되는 제 1 음성 신호(G1)를 출력하고 상기 양방향 송화 유니트(3)로부터 출력되는 제 2 음성 신호(G2)를 입력시키기 위한 양방향 통신 유니트이다.Also in the figure, reference numeral 5 denotes for outputting the first audio signal G1 applied to the bidirectional talk unit 3 and for inputting the second voice signal G2 output from the bidirectional talk unit 3. Bidirectional communication unit.

상기 양방향 통신 유니트(5)는 유선 또는 무선 통신 수단을 통해 접속된 추가의 양방향 통신 유니트(5')와 함께 전이중 통신 시스템(풀 듀플렉스)의 음성 통신을 수행하도록 하기 위한 것이다. 제 1 음성 신호(G1)는 이어 피스(1)를 꽂은 사람에게 수신되는 음성 신호이며, 제 2 음성 신호(G2)는 이어 피스를 꽂고 있는 사람에 의해 발성되어 다른 양방향 통신 유니트(5')를 담당하는 사람에게 송신되는 신호이다.The bidirectional communication unit 5 is for carrying out voice communication of a full duplex communication system (full duplex) with an additional bidirectional communication unit 5 'connected via wired or wireless communication means. The first voice signal G1 is a voice signal received by the person who plugged in the ear piece 1, and the second voice signal G2 is voiced by the person who plugs in the ear piece 1 to connect another bidirectional communication unit 5 '. This signal is sent to the person in charge.

본 발명에 따른 귓속 삽입형 송수화 장치는, 제 1 음향 변환 소자(2)가 장착된 이어 피스와 양방향 송화 유니트(3)를 포함한다. 두 개의 음성 신호는, 즉 외부로부터의 음성 정보를 이어 피스를 사용한 사용자에게 전송하기 위한 제 1 음성 신호(G1)와, 실시간으로 제 2 음향 변환 소자(2) 상의 다른 사람에게 사용자에 의해 발성된 음성 정보를 전송하기 위한 제 2 음성 신호(G2)이다.The ear insertion type handset apparatus according to the present invention includes an ear piece and a bidirectional talk unit 3 in which the first acoustic conversion element 2 is mounted. The two voice signals are spoken by the user to the first voice signal G1 for transmitting voice information from the outside to the user using the earpiece and to another person on the second acoustic conversion element 2 in real time. A second voice signal G2 for transmitting voice information.

도 2는 본 발명의 일실시예를 도시한 이어 피스(1)의 수직 단면도이다.2 is a vertical sectional view of an ear piece 1 showing one embodiment of the invention.

상기 이어 피스(1)는 외이도(external ear fitting tube)에 끼워지는 외이 끼움관(6), 상기 외이 끼움관(6)의 후단부에 착탈 가능하게 끼워진 접속관(7) 및 상기 접속관(7)의 후단부에 제공된 음향 변환 소자(2)를 수용하기 위한 케이스 프레임(8)을 포함한다.The ear piece 1 is an outer ear fitting tube 6 fitted to an external ear fitting tube, a connecting tube 7 detachably fitted to a rear end of the outer ear fitting tube 6 and the connecting tube 7. It includes a case frame (8) for accommodating the sound conversion element (2) provided at the rear end.

상기 외이 끼움관(6)에는 반구형으로 앞으로 돌출하여 있고 후방으로 돌출하도록 자신의 외주변 에지 상에 탄성 핀 부(9a)를 가지는 플랜지 모양의 탄성 스토퍼 부재(9)가 앞단부에 제공되며, 음향 유도공(10)이 앞단부에서 후단부를 통과하도록 축 중심을 관통한다. 접속 관(7)의 끼움 부(11) 앞단부에서 큰 직경의 플랜지(11a)와 맞물리도록 한 큰 직경의 환형 홈(12)이 음향 유도공(10)의 후단부에 제공된다. 외이 끼움관(6)은 심지어 이어 피스(1)를 장시간 사용할 경우에 어떠한 고통도 사용자에게 야기되지 않도록 연성 합성 수지, 고무 등과 같은 가요성 물질로 이루어진다.The outer ear fitting tube 6 is provided at the front end with a flange-shaped elastic stopper member 9 having an elastic pin portion 9a on its outer peripheral edge so as to project forward in a hemispherical shape and project rearward. The guide hole 10 penetrates through the shaft center from the front end to the rear end. A large diameter annular groove 12 is provided at the rear end of the acoustic guide hole 10 to engage the large diameter flange 11a at the front end of the fitting portion 11 of the connecting pipe 7. The outer ear canal 6 is made of a flexible material such as soft synthetic resin, rubber or the like so that no pain is caused to the user even when the ear piece 1 is used for a long time.

특히, 탄성적으로 외이도에 끼우기 위한 탄성 스토퍼 부재(9)는 골전도 진동에 의해 유도된 음향 진동의 전달 특성 및 전달 특성의 재현성을 향상시키기 위해, 탄성 핀 부(9a)를 사용하여 어떠한 공간도 두지 않고 외이도에 밀접하게 끼워진다.In particular, the elastic stopper member 9 for elastically fitting to the ear canal has no space using the elastic pin portion 9a to improve the reproducibility of the transmission characteristics and the transmission characteristics of the acoustic vibration induced by the bone conduction vibration. It fits tightly to the ear canal without placing it.

외이 끼움관(6)은 상술한 것과 같은 가요성 물질로 이루어지며, 접속 관(7)은 경성 합성 수지 물질로 이루어진다. 외이 끼움관(6)의 음향 유도공(10)내 후단의 내부 공동(13) 및 접속 관(7)내의 끼움 부(11)의 외부 직경(116)은 서로 밀접하게 끼워 맞춤 되도록 형상 지워지고 크기 설정된다. 외이 끼움관(6)의 큰 직경의 홈(12) 및 접속 관(7)의 큰 직경의 플랜지(11)는 상기한 양자가 서로 끼워 맞춤될 때 슬립오프 스토퍼로서 동작한다.The outer tube 6 is made of a flexible material as described above, and the connecting tube 7 is made of a hard synthetic resin material. The inner cavity 13 at the rear end in the acoustic guide hole 10 of the outer ear fitting tube 6 and the outer diameter 116 of the fitting portion 11 in the connecting tube 7 are shaped and sized to fit closely together. . The large diameter groove 12 of the outer ear fitting tube 6 and the large diameter flange 11 of the connecting tube 7 operate as slip-off stoppers when both of them are fitted to each other.

따라서 외이 끼움 관(6) 및 접속 관(7)이 서로 끼워 맞춤 되도록 구성된다면, 이것은 두 양자를 그들의 축 방향으로 간단하게 미는 것에 의해 서로를 수월하게 분리시킬 수 없다. 그러나, 가요성 외이 끼움관(6)이 끼움부에서 비스듬하게 굽어 있다면, 상기 끼움 관(6)은 상대적으로 용이하게 접속관(7)에서 제거될 수 있다.Thus, if the external fitting tube 6 and the connecting tube 7 are configured to fit together, this cannot be easily separated from each other by simply pushing both in their axial directions. However, if the flexible outer ear fitting tube 6 is bent obliquely at the fitting portion, the fitting tube 6 can be removed from the connecting tube 7 relatively easily.

서로 상이한 직경의 탄성 스토퍼 부재(9)를 가지는 다양한 외이 끼움관(6)은 사용자의 외이도의 크기에 따라 서로 대체하도록 준비된다. 음향 유도공(14)은 외이 끼움관(6)에서 음향 유도공(10)과 연결하여 통하도록 하기 위해, 접속관(7)의 끼움부(11) 축 중심을 관통한다.Various external ear canal tubes 6 having elastic stopper members 9 of different diameters are prepared to be replaced with each other according to the size of the ear canal of the user. The acoustic guide hole 14 penetrates through the center of the fitting 11 axis of the connection pipe 7 so as to be connected to the acoustic guide hole 10 in the outer ear fitting pipe 6.

접속관(7)에는 그 중심의 탄성 스토퍼 부재(9) 외주변 부분의 직경과 동일한 직경을 가지는 고막 부분(7a) 및 상기 고막 부분(7a)의 축 방향으로 돌출되어 있는(도 2의 좌측) 외이 끼움부(6)의 두께와 동일한 양만큼 직경이 고막 부분 보다 작은 끼움부(11)가 제공된다.The connecting pipe 7 protrudes in the axial direction of the tympanic membrane portion 7a and the tympanic membrane portion 7a having the same diameter as the diameter of the outer peripheral portion of the elastic stopper member 9 at the center thereof (left side in FIG. 2). A fitting portion 11 whose diameter is smaller than the eardrum portion by an amount equal to the thickness of the outer fitting portion 6 is provided.

완전하게 케이스 프레임(8)에 고정된 큰 직경의 플랜지(15)는 고막 부(7a)의 후단부에 제공된다.A large diameter flange 15 completely fixed to the case frame 8 is provided at the rear end of the tympanic membrane portion 7a.

고막(7a)내에, 직경이 끼움부(1)의 축 중심에 형성된 음향 유도공(14)보다 큰 빈 챔버(16)를 한정한다.In the tympanic membrane 7a, an empty chamber 16 larger in diameter than the acoustic guide hole 14 formed at the center of the axis of the fitting portion 1 is defined.

접속관(7)의 후단부에 제공된 큰 직경의 플랜지(15)는 완전 몰딩에 의해 케이스 프레임(8)의 외주변 부분(17)에 고정된다.The large diameter flange 15 provided at the rear end of the connecting pipe 7 is fixed to the outer peripheral portion 17 of the case frame 8 by full molding.

음향 변환 소자(2)는 접속관(7)과 케이스 프레임(8) 사이에 샌드위치 식으로 위치된다. 상기 음향 변환 소자(2)는 진동 유니트(18) 및 진동판(19)을 포함한다. 진동판(19)은 일반적인 디스크 모양(도시되지 않음)의 스피커의 원뿔에 해당하는 부분을 구성하며, 상기 진동 유니트(18)는 이동 자석 및 영구 자석(도시되지 않음)이 설치된 스피커 타입의 전자석에 해당하는 부분을 구성한다.The acoustic conversion element 2 is sandwiched between the connection pipe 7 and the case frame 8. The sound conversion element 2 includes a vibration unit 18 and a diaphragm 19. The diaphragm 19 constitutes a portion corresponding to a cone of a speaker of a general disc shape (not shown), and the vibration unit 18 corresponds to a speaker type electromagnet provided with a moving magnet and a permanent magnet (not shown). Configure the part to

진동판(19)은, 그것의 주변 부(20)의 양측 표면상에 제공된 도넛 형 스페이서(21)를 통해서 진동 판(19)의 중심 부분이 벽 등으로부터 이격된 상태로, 접속관(7)의 후단면(22)과 케이스 프레임(2)의 바닥 벽(23)의 내부 표면 사이에서 밀봉적 샌드위치 식으로 위치된다.The diaphragm 19 is connected to the connecting tube 7 in a state in which a central portion of the diaphragm 19 is spaced apart from a wall or the like through a donut-shaped spacer 21 provided on both surfaces of its peripheral portion 20. A sealed sandwich is located between the rear end face 22 and the inner surface of the bottom wall 23 of the case frame 2.

진동 유니트(18)는, 그것의 후단부가 케이스 프레임(8)의 바닥 벽(23)에 실장되는 상태로 케이스 프레임(7)에 고정된다. 진동판(19)의 앞쪽은 음향 유도공(10,14) 및 비어있는 챔버(16)를 향해 방향설정된다. 진동판(19)은 진동 유니트(18)에 의해 제 1 음성 신호(G1)(전기적 에너지)를 가지는 음향 진동으로 변환된 출력 진동을 상기 비어 있는 챔버(16)로 방출하도록 구성된다.The vibration unit 18 is fixed to the case frame 7 with its rear end mounted on the bottom wall 23 of the case frame 8. The front side of the diaphragm 19 is directed towards the acoustic guide holes 10 and 14 and the empty chamber 16. The diaphragm 19 is configured to emit the output vibration converted into the acoustic vibration having the first voice signal G1 (electrical energy) by the vibration unit 18 to the empty chamber 16.

상기 진동 유니트(18)는, 양방향 에너지 변환 소자를 사용하여 이동 코일 및 영구 자석 등을 결합한 것과 같은 진동판(19)에 결합된 전기 에너지 및 진동 에너지에 대해, 상기 진동 판(19)에 외부적으로 가하여지는 진동을 전기적 신호로 변환할 수 있다.The vibration unit 18 is external to the vibration plate 19 with respect to the electrical energy and vibration energy coupled to the vibration plate 19 such as a combination of a moving coil, a permanent magnet, etc. using a bidirectional energy conversion element. The vibration applied can be converted into an electrical signal.

이어 피스를 꽂은 화자에 의해 발성된 음성은 두개골 등을 통해 외이도로 유도되며, 이에 따라, 외이도로 유도된 음성은 외이도에 끼워진 외이 끼움관(6) 및 유도관(76)을 통해 진동판(19)에 전송되며, 상기 음성의 진동은 진동 유니트로 전송되어 진동판(19)을 통해 전기 신호로 변환된다.The voice uttered by the speaker with the ear piece inserted is guided to the ear canal through the skull and the like, and accordingly, the voice induced to the ear canal is transmitted through the diaphragm 6 and the guide tube 76 inserted into the ear canal through the diaphragm 19. Is transmitted to the vibration unit and converted into an electrical signal through the diaphragm 19.

본 발명에 따라, 화자에 의해 발성된 음성은 종래의 골전도 기술에 의해서는 실현되지 않은 연골 전도(cartilage conduction)에 의해 청취자의 외이도로 전송된다. 이러한 연골 전도는 바람직한 주파수 특성을 나타낸다.According to the present invention, the voice uttered by the speaker is transmitted to the listener's ear canal by cartilage conduction, which is not realized by conventional bone conduction techniques. Such cartilage conduction exhibits desirable frequency characteristics.

이러한 연골 전도를 통한 진동에 의해 진동 유니트(18)에서 발생된 전기 신호는 외부로부터 인가된 제 1 음성 신호(G1)와 중첩되어 진동 유니트(18)의 출력 단자로부터 출력된다.The electrical signal generated in the vibration unit 18 by vibrating through the cartilage conduction is output from the output terminal of the vibration unit 18 in superimposition with the first voice signal G1 applied from the outside.

도 3에 도시된 바와 같이, 진동 유니트(18)는 양방향 송화 유니트(3)에 접속된다. 상기 양방향 송화 유니트(3)는 제 1 음성 신호(G1)를 상기 진동 유니트(18)로 인가하고, 골전도에 의해 전송된 음성 진동에 기초하여 진동 유니트(18)로부터 제 2 음성 신호(G2)를 추출한다.As shown in FIG. 3, the vibration unit 18 is connected to the bidirectional talk unit 3. The two-way talk unit 3 applies a first voice signal G1 to the vibration unit 18 and, based on the voice vibration transmitted by bone conduction, from the vibration unit 18 to the second voice signal G2. Extract

도 3에서, 양방향 통신 유니트(5)로부터 전송된 제 1 음성 신호(G1)는 낮은 주파수 임피던스를 가지는 증폭기(24)에 의해 증폭되며, 그에 따른 출력은 음향 변환 소자 구동 신호(e1)로서 진동 유니트(8) 및 임피던스 소자(25)의 직렬 회로에 인가된다.In Fig. 3, the first voice signal G1 transmitted from the bidirectional communication unit 5 is amplified by an amplifier 24 having a low frequency impedance, and the output thereof is a vibration unit as the acoustic conversion element drive signal e1. (8) and to the series circuit of the impedance element 25.

이러한 실시예에 있어서, 증폭 인자가 1로서 정의되어 있는 전압 플로어(voltage follower)형의 증폭기(24)가 사용되어 음성 신호(G1) 및 음향 변환 소자 구동 신호(e1)는 전압 면에서 서로 동일하게 된다. 임피던스 소자(25)는 바람직하게 순수 저항 성분으로 이루어진 저항으로 구성된다.In this embodiment, a voltage follower type amplifier 24 having an amplification factor defined as 1 is used so that the voice signal G1 and the acoustic converter element driving signal e1 are equal to each other in terms of voltage. do. The impedance element 25 is preferably composed of a resistor made of pure resistance components.

진동 유니트(18) 양단의 전압(Vi)은 높은 입력 임피던스를 가지는 증폭기(26)에 의해 검출되며, 이것에 의해 음향 변환 소자의 단자 신호(e2)는 증폭기(26)의 출력에서 얻어진다.The voltage Vi across the vibration unit 18 is detected by the amplifier 26 having a high input impedance, whereby the terminal signal e2 of the acoustic conversion element is obtained at the output of the amplifier 26.

증폭기(24)의 경우에서와 같이, 증폭 인자가 1로 정의된 전압 플로어 타입의 증폭기(26)가 사용되어, 진동 유니트(18) 양단의 전압(Vi)과 음향 변환 소자의 단자 신호(e2)의 전압은 서로 동일하다.As in the case of the amplifier 24, a voltage floor type amplifier 26 in which the amplification factor is defined as 1 is used, so that the voltage Vi across the vibration unit 18 and the terminal signal e2 of the acoustic conversion element. The voltages are equal to each other.

이러한 접속에 있어서, 증폭기(24,26)의 증폭 인자가 1로서 정의되는 것이 항상 필요한 것이 아니라 상기 인자는 원하는 이득을 얻도록 정의된다는 것을 주지하여야 한다.In this connection, it should be noted that it is not always necessary for the amplification factor of amplifiers 24 and 26 to be defined as 1, but that factor is defined to obtain the desired gain.

진동 유니트(18)를 구동하기 위해 증폭기(24)에 입력되고 음향 변환 소자 구동 신호(e1)와 동일한 제 1 음성 신호(G1)는 제 1 아날로그/디지털 변환기(27)에 의해 디지털 형태의 음향 변환 소자 구동 신호(E1)로 변환되어, 디지털 신호 처리 수단(28)의 제 1 입력 단자(29)로 입력된다.The first voice signal G1 input to the amplifier 24 for driving the vibration unit 18 and equal to the sound conversion element drive signal e1 is converted by the first analog-to-digital converter 27 into digital form. It is converted into the element drive signal E1 and input to the first input terminal 29 of the digital signal processing means 28.

진동 유니트(18)의 단자 전압(Vi) 및 증폭기(26)의 출력과 동일한 전압을 가지는 음향 변환 소자의 단자 신호(e2)는 제 2 아날로그/디지털 변환기(30)에 의해 디지털 형태의 음향 변환 소자의 단자 신호(E2)로 변환되어, 디지털 신호 처리 수단(28)의 제 2 입력 단자(31)로 입력된다.The terminal signal e2 of the acoustic conversion element having the same voltage as the terminal voltage Vi of the vibration unit 18 and the output of the amplifier 26 is converted by the second analog-to-digital converter 30 into a digital acoustic conversion element. Is converted to the terminal signal E2, and is input to the second input terminal 31 of the digital signal processing means 28.

상기 디지털 신호 처리 수단(18)은 일반적으로 DSP(Digital Signal Processor)로 불리고 CPU, 메모리 및 주변 제어기를 포함하는 고집적 회로로 구성된다The digital signal processing means 18 is generally called a DSP (Digital Signal Processor) and consists of a highly integrated circuit that includes a CPU, a memory and a peripheral controller.

디지털 신호 처리 수단(28), TMS320LC5 페밀리, TMS320F2 페밀리 및 텍사스 인스트루먼트 사에 의해 제작된 유사품으로서 구체적으로 실현될 수 있는 DSP의 형태로 근래에 제작된 IC 회로 소자들이 상업적으로 유용하다.Recently manufactured IC circuit elements in the form of DSPs that can be specifically realized as digital signal processing means 28, TMS320LC5 family, TMS320F2 family, and the like manufactured by Texas Instruments Inc. are commercially useful.

입력 신호를 처리하기 위한 프로그램은 상술한 DSP로 구성된 디지털 신호 처리 수단(28)내에 최적화된 어셈블러로 변환된 상태로, DSP 내에 실장된 ROM의 일부에 로딩된다. 제 1 입력 단자(29)에 입력되는 (디지털 형태의 음향 변환 소자 구동 신호(E1)인) 제 1 디지털 신호 및 제 2 입력 단자(30)에 입력되는 (디지털 형태의 음향 변환 소자의 단자 신호(E2)인) 디지털 신호를 갖고 실시간으로 발생된 두 개의 아날로그 음성 신호는 신호 처리 프로그램에 따라 디지털적으로 처리된다.The program for processing the input signal is loaded into a part of the ROM mounted in the DSP in a state converted into an optimized assembler in the digital signal processing means 28 constituted of the above-described DSP. The first digital signal (which is a digital acoustic conversion element drive signal E1) input to the first input terminal 29 and the terminal signal of the digital acoustic conversion element (which is input to the second input terminal 30) Two analog voice signals generated in real time with a digital signal (E2)) are digitally processed according to a signal processing program.

신호 처리 프로그램에 있어서, 이어 피스(1)를 사용한 사용자 즉, 화자에 의해 발생한 음성은 화자에게 되돌아가는 (예를 들어 하울링, 에코 등과 같은) 방해를 억제하는 처리, 내-잡음(anti-noise)성을 향상시키기 위해 잡음을 소거하는 처리, 검출된 화자의 음성 신호에서의 왜곡 정정 처리, 자동 이득 제어(AGC)와 같은 음향 신호 처리 및 다음에 설명되는 계산 처리가 존재한다.In the signal processing program, the voice generated by the user using the ear piece 1, i.e., the speaker, is a process for suppressing disturbances back to the speaker (e.g. howling, echo, etc.), anti-noise. There are processes for canceling noise, distortion correction processing in the detected speaker's speech signal, acoustic signal processing such as automatic gain control (AGC), and calculation processing described below to improve the performance.

화자에 의해 발성된 음성은 이러한 신호 처리를 통해 디지털 신호의 가청 음성으로 추출된다. 이에 따라 추출된 디지털 음성 신호(E3)는 디지털/아날로그 변환기(32)에 의해 가청 아날로그 음성 신호(e3)로 변환되어 제 2 음성 신호(G2)로서 송화 유니트(3)에서 출력된다.The voice spoken by the speaker is extracted into the audible voice of the digital signal through this signal processing. The digital voice signal E3 thus extracted is converted into an audible analog voice signal e3 by the digital / analog converter 32 and output from the talk unit 3 as a second voice signal G2.

마이크로폰 및 이어폰의 조합물이 헤드 세트 또는 이러한 통신 응용의 핸드세트에서 사용되는 일반적 목적의 음성 입/출력 장치를 사용하여 호환성을 완전하게 유지하기 위해, 양방향 송화 유니트(3)는 일반 전화 세트와 같은 통화 통신 응용과, 무선, 트랜시버, 개인용 컴퓨터, 전화 운용 시스템과 같은 인터폰과 함께 동작한다.In order for the combination of microphone and earphone to be fully compatible using a head set or general purpose voice input / output device used in a handset of such communication applications, the two-way talk unit 3 is a It works with telephony communication applications and interphones such as wireless, transceivers, personal computers, and telephone operating systems.

종래의 마이크로폰 및 이어폰이 쌍으로 세팅되어 있는 핸드 세트 또는 헤드 세트는 일반적인 음향 장비의 마이크로 폰 입력 단자에 상응하는 출력 신호로서 마이크로폰으로부터의 출력 신호를 아날로그 형태로 출력하고, 외부로부터의 입력 신호로서 이어폰에 상응하는 아날로그 전기 신호를 수신한다.A hand set or a head set in which a conventional microphone and earphone are set in pairs outputs an output signal from a microphone in analog form as an output signal corresponding to a microphone input terminal of a general sound equipment, and the earphone as an input signal from the outside. Receive an analog electrical signal corresponding to

본 발명에 따른 이어 피스(1)는 홀로 상기 핸드 세트 또는 헤드 세트와 동일하게 작용한다.The ear piece 1 according to the invention alone acts the same as the hand set or head set.

사용자의 외이도에 삽입된 이어 피스(1)는 다음과 같이 동작한다.The ear piece 1 inserted into the ear canal of the user operates as follows.

양방향 통신 유니트(5)로부터 출력되는 제 2 음성 신호(G1)가 송화 유니트(3)에 인가될 때, 제 1 음성(G1)은 증폭기(24)에 의해 증폭되고, 진동 유니트(18)에 직렬로 접속된 임피던스 소자(25)를 통해 와이어링 코드(4) 상의 음향 변환 소자(2)의 진동 유니트(18)로 전송되어 사용자에게 전송되는 음성으로 변환된다.When the second voice signal G1 output from the bidirectional communication unit 5 is applied to the talk unit 3, the first voice G1 is amplified by the amplifier 24 and serially connected to the vibration unit 18. It is transmitted to the vibration unit 18 of the sound conversion element 2 on the wiring cord 4 through the impedance element 25 connected to the wire, and is converted into voice transmitted to the user.

이러한 경우, 이어 피스(1)의 외이 끼움관(9)의 탄성 스토퍼 부재(9)의 탄성 핀 부분(9a)은 외이도와 탄성적으로 접속되므로, 외이도의 내부는 귀의 외부로부터의 음을 차단한 상태가 되며, 이것은 귀 외부로부터의 잡음이 귓속으로 쉽사리 들어가지 않게 하는 상태를 야기한다.In this case, since the elastic pin portion 9a of the elastic stopper member 9 of the ear fitting tube 9 of the ear piece 1 is elastically connected to the ear canal, the inside of the ear canal blocks sound from the outside of the ear. Condition, which causes the noise from outside the ear to not easily enter the ear.

반면에, 이어 피스(1)의 음향 변환 소자(2)는 마이크로폰과 같이 동작하며, 상기 소자는 다음과 같이 동작한다.On the other hand, the acoustic converting element 2 of the ear piece 1 operates like a microphone, which acts as follows.

사용자가 음성을 발생할 때, 상기 음성(진동)은 뼈 및 연골로 전도되어, 외이 내부의 외측을 진동시킨다. 상술한 바와 같이, 이러한 진동은 제 1 음성 신호(G1)가 중첩된 의사 음성 전기 신호로서 진동 유니트(18)의 단자 전압(Vi)의 형태로 음향 변환 소자(2)의 진동 유니트(18)에 의해 검출된다. 의사 음성 전기 신호를 나타내는 상기 단자 전압(Vi)은 증폭기(26)에 의해 증폭되어 음향 변환 소자 단자 신호(e2)로 된다.When the user generates voice, the voice (vibration) is conducted to the bone and cartilage, vibrating the outside of the inner ear. As described above, this vibration is a pseudo-voice electrical signal in which the first voice signal G1 is superimposed on the vibration unit 18 of the acoustic conversion element 2 in the form of the terminal voltage Vi of the vibration unit 18. Is detected. The terminal voltage Vi, which represents a pseudo-voice electrical signal, is amplified by the amplifier 26 to become an acoustic conversion element terminal signal e2.

이러한 음향 변환 소자의 단자 신호(E2)는 상술한 아날로그/디지털 변환기(30)에 의해 제 2 디지털 신호(E2)로 변환된다.The terminal signal E2 of this acoustic conversion element is converted into the second digital signal E2 by the analog-to-digital converter 30 described above.

제 2 음성 신호(G1)는 증폭기(24)에 의해 증폭된 후, 아날로그/디지털 변환기(27)에 인가되어 제 1 디지털 신호(E1)로 변환된다. 상기 제 1 및 제 2 디지털 신호(E1,E2)는 디지털 신호 처리 수단(28)에 입력된다.The second voice signal G1 is amplified by the amplifier 24 and then applied to the analog / digital converter 27 and converted into the first digital signal E1. The first and second digital signals E1 and E2 are input to the digital signal processing means 28.

상기 디지털 신호 처리 수단(28)에서, 제 1 및 제 2 디지털 신호(E1,E2)에 기초하여, 다음의 신호 처리가 수행된다.In the digital signal processing means 28, based on the first and second digital signals E1 and E2, the following signal processing is performed.

즉, 송신자에 의해 발성된 음성이 송신자 자신에게 되돌아가는 방해를 억제하는 처리, 내-잡음(anti-noise)성을 향상시키기 위해 잡음을 소거하는 처리, 의사 음성 전기 신호의 주파수 특성을 정정하는 처리, 자동 이득 제어(AGC) 처리 등과 같은 처리들이 존재한다.That is, a process of suppressing the disturbance of the voice uttered by the sender back to the sender itself, a process of canceling noise to improve anti-noise resistance, and a process of correcting the frequency characteristic of the pseudo-voice electric signal There are processes, such as automatic gain control (AGC) processing.

이에 따라, 송신자에 의해 발성된 음성은 디지털/아날로그 변환기(32)에 전기 음성 신호로서 공급되어, 가청 음성으로 변환되고 일반적인 아날로그 타입의 가청 응용 통신 시스템의 마이크로폰 단자에 상응한 전기 음성 출력 신호로서 출력된다.Thus, the voice spoken by the sender is supplied to the digital-to-analog converter 32 as an electric voice signal, which is converted into an audible voice and output as an electric voice output signal corresponding to the microphone terminal of a general analog type audible application communication system. do.

본 발명에 있어서, 송화 유니트(3)가 전 이중(풀 듀플렉스) 통신 시스템에 대응하도록 하기 위해, 사용자에게 전송되는 음성 진동을 발생하는 동작 및 사용자에 의해 생성된 음성 진동을 전기적 신호로 변환하는 동작은 단일 진동 유니트(18)에 의해 수행되며, 이것은 아래에서 논리적으로 설명될 것이다.In the present invention, the operation of generating the voice vibration transmitted to the user and converting the voice vibration generated by the user into an electrical signal so that the calling unit 3 corresponds to a full duplex (full duplex) communication system. Is performed by a single vibration unit 18, which will be described logically below.

도 4는 이어 피스(1)의 진동 유니트 및 그의 구동 회로에 대한 등가 회로도를 도시한다.4 shows an equivalent circuit diagram for the vibration unit of the ear piece 1 and its driving circuit.

등가 회로에 있어서, 신호(e1)는 음향 변환 소자 구동 신소(e1)가 증폭기(24)로부터 출력된다는 것을 나타낸다. 상기 증폭기(24)는 증폭 인자가 1로 정해진 전압 플로어 회로로 구성되어 음성 신호(G1)를 디지털적으로 변환하므로써 그에 따른 전압 파형 성분이 외부로부터 인가된 제 1 음성 신호(G1)와 동일하고, 실질적으로 제 1 음성 신호(E1)의 파형과 동일하게 된다.In the equivalent circuit, the signal e1 indicates that the acoustic conversion element drive source e1 is output from the amplifier 24. The amplifier 24 is composed of a voltage floor circuit in which an amplification factor is set to 1 to digitally convert the voice signal G1 so that the voltage waveform component corresponding thereto is the same as the first voice signal G1 applied from the outside, It is substantially the same as the waveform of the first audio signal E1.

상기 증폭기(24)는 제 1 음성 신호(G1)를 증폭하므로써 얻어지는 전기적 신호를 음향 변환 소자 및 임피던스 소자(25)의 직렬 회로로 인가하기 위한 전기 신호 인가 수단이다.The amplifier 24 is an electrical signal application means for applying an electrical signal obtained by amplifying the first audio signal G1 to a series circuit of the acoustic conversion element and the impedance element 25.

또한 도 4에 있어서, 저항(R)은 진동 유니트(18)에 직렬로 제공된 임피던스 소자(25)의 임피던스 성분이며; Z는 진동 유니트(18)의 임피던스; Vi는 진동 유니트(18)에 의해 검출된 사용자의 발성에 관련하여 생성된 의사 음성 전기 신호에 해당하는 진동 유니트의 단자 전압(음향 변환 소자의 단말 신호(e2)의 전압과 동일하다); e3은 제 2 음성 신호(G2)에 해당하는 사용자에 의해 발성된 음성의 전기적 신호; 및 i는 등가 회로를 통해 흐르는 전류이다.4, the resistor R is an impedance component of the impedance element 25 provided in series with the vibration unit 18; Z is the impedance of the vibration unit 18; Vi is the terminal voltage (the same as the voltage of the terminal signal e2 of the sound conversion element) of the vibration unit corresponding to the pseudo-voice electrical signal generated in association with the user's speech detected by the vibration unit 18; e3 is an electrical signal of a voice spoken by a user corresponding to the second voice signal G2; And i is the current flowing through the equivalent circuit.

더욱이, 도 4에 있어서, 제 1 음성 신호(G1)와 동일한 음향 변환 소자 구동 전압(e1)이 제 2 음성 신호(e3)에 중첩된 의사 음성 신호는 진동 유니트(18)의 단자 전압(Vi)으로 검출된다.Furthermore, in FIG. 4, the pseudo audio signal in which the same acoustic conversion element drive voltage e1 as the first audio signal G1 is superimposed on the second audio signal e3 is the terminal voltage Vi of the vibration unit 18. Is detected.

이어, 제 2 음성 신호(G2)에 해당하는 전기적 신호(e3)가 어떻게 단자 전압(Vi)으로부터 추출되었는지, 즉 어떻게 본 발명에서 풀 듀플렉스 방식에 대처하는 지를 설명한다.Next, how the electrical signal e3 corresponding to the second voice signal G2 is extracted from the terminal voltage Vi, that is, how to cope with the full duplex method in the present invention.

도 4에 도시된 등가 회로에 있어서, 다음의 공식(1)이 키르히호프의 전압 법칙에 기초하여 얻어진다.In the equivalent circuit shown in Fig. 4, the following formula (1) is obtained based on Kirchhoff's voltage law.

i(R + Z) + e1 + e3 =0i (R + Z) + e1 + e3 = 0

제 1 음성 신호(G1)는 음향 변환 소자 구동 신호(e1)와 동일하므로, 상기 신호(e1)는 등가 회로를 편하게 설명하기 위해 도시되어 있다.Since the first audio signal G1 is the same as the acoustic conversion element drive signal e1, the signal e1 is shown for ease of explanation of the equivalent circuit.

진동 유니트(18)의 단자 전압(Vi) 및, 제 1 및 제 2 음성 신호가 서로 중첩되어 있는 의사 음성 신호로서 단자 전압(Vi)을 사용하여 1의 증폭 인자를 가지는 증폭기(16)를 통해 출력되는 의사 음성 신호(e2)는 동일한 성분을 가진다. 등가 회로의 설명을 편리하게 하기 위해, 신호(e2)는 상기 단자 전압을 표시하도록 한다.Output through the amplifier 16 having an amplification factor of 1 using the terminal voltage Vi as a pseudo audio signal in which the terminal voltage Vi of the vibration unit 18 and the first and second audio signals overlap each other. The pseudo voice signal e2 to be obtained has the same component. To facilitate the description of the equivalent circuit, the signal e2 is made to indicate the terminal voltage.

공식(1)은 전류(i)에 대해 수행되며, 다음의 공식(2)이 얻어진다.Formula (1) is performed on the current i, and the following formula (2) is obtained.

i = (e1 + e3) / (R + Z)i = (e1 + e3) / (R + Z)

이러한 경우, 단자 전압(e2)은 제 1 음성 신호(e1)에서 임피던스 소자(25)의 단자 전압(R·i)을 감하므로써 얻어진다. 따라서, 다음의 공식(3)이 얻어진다.In this case, the terminal voltage e2 is obtained by subtracting the terminal voltage R · i of the impedance element 25 from the first audio signal e1. Thus, the following formula (3) is obtained.

e2 = e1 - (R·i)e2 = e1-(Ri)

공식(2)에서의 전류(i)를 공식(3)에 대입하므로써, 다음의 공식(4)이 얻어진다.By substituting the current i in the formula (2) into the formula (3), the following formula (4) is obtained.

e2 = e1 - R(e1 -e3) = e1(1-(R/(R +Z))) + e3·R/(R + Z)e2 = e1-R (e1 -e3) = e1 (1- (R / (R + Z))) + e3R / (R + Z)

음성 신호(e3)에 대해 공식(4)을 수행하므로써, 공식(5)이 얻어 진다.By performing formula (4) on the speech signal e3, formula (5) is obtained.

e3 = (e2-(e1(1-(R/(R+Z)))·(R + Z)/Re3 = (e2- (e1 (1- (R / (R + Z))) · (R + Z) / R

공식(5)에 배열된 임피던스 성분은 도 5의 블록도로 표현된다.The impedance component arranged in formula (5) is represented by the block diagram of FIG.

도 5에 있어서, 각각의 임피던스 성분(X1, X2)은 다음;In Fig. 5, each of the impedance components X1 and X2 is as follows;

X1 = 1-(R/R+Z)) 이고X1 = 1- (R / R + Z))

X2 = (R + Z)/R과 같이 표현되며, 다음의 공식(6)이 얻어진다.Expressed as X2 = (R + Z) / R, the following formula (6) is obtained.

e3 = (e2-eEX1)X2e3 = (e2-eEX1) X2

도 5에 도시된 블록도에 기초하여, 공식(6)을 산술적으로 수행하므로써, 제 2 음성 신호(e2)는 제 1 음성 신호(e1)와 제 2 음성 신호(e3)가 서로 혼합되어 있는 의사 음성 신호(단자 전압)(e2)로부터 이끌어내어 진다.Based on the block diagram shown in Fig. 5, by arithmetically performing the formula (6), the second speech signal e2 is a pseudo that the first speech signal e1 and the second speech signal e3 are mixed with each other. It is derived from the audio signal (terminal voltage) e2.

도 5에 도시된 블록도에 기초하여 공식(6)을 운용 처리하는 것에 있어서, 제 1 음성 신호(e1)와 동일한 음향 변환 소자 구동 신호(e1)를 디지털 신호로 변환하므로써 얻어지는 디지털 형태의 음향 변환 소자 구동 신호(E1) 및 단자 전압(Vi) 또는 진동 유니트(18)의 신호(e2)를 디지털 신호로 변환하므로써 얻어지는 디지털 형태의 음향 변환 소자의 단자 전압(E2)은 디지털 신호 처리 수단(28)에 입력되어 처리된다.In the operation processing of the formula (6) based on the block diagram shown in FIG. 5, the digital acoustic conversion obtained by converting the same acoustic conversion element drive signal e1 as the first audio signal e1 into a digital signal. The terminal voltage E2 of the digital acoustic conversion device obtained by converting the element drive signal E1 and the terminal voltage Vi or the signal e2 of the vibration unit 18 into a digital signal is converted into a digital signal processing means 28. Is entered into and processed.

이어, 단자 전압(Vi), 음향 변환 소자 구동 전압(제 1 음성 신호(e1)) 및 임피던스 소자(25)의 임피던스(R)가 측정될 수 있으며, 이에 따라, 진동 유니트(18)의 음향 변환 소자(2)가 설정되면, 제 2 음성 신호(e3)가 계산될 수 있다.Subsequently, the terminal voltage Vi, the acoustic conversion element driving voltage (the first voice signal e1), and the impedance R of the impedance element 25 may be measured, and thus, the acoustic conversion of the vibration unit 18 is performed. Once the element 2 is set, the second speech signal e3 can be calculated.

상기 음향 변환 소자(2)의 임피던스(Z)에 대해서와 같이, 음성을 발생시키는 사람의 동작에 따라 매 초마다 변화하는 임피던스(Z)를 얻는 것이 필수적이다. 그러나, 그것의 동작은 필요 이상으로 복잡하게 되어, 예를 들어, 근사값 Ze값과 같은 조건하에서 얻어진 값을 사용하여 디지털 신호 처리 수단(28)에 의해 계산된다.As with the impedance Z of the acoustic conversion element 2, it is essential to obtain an impedance Z that changes every second depending on the operation of the person generating the voice. However, its operation becomes more complicated than necessary, and is calculated by the digital signal processing means 28 using a value obtained under conditions such as, for example, an approximate value Ze.

여기에서, 공식(4)이 음향 변환 소자(2)의 임피던스(Z)의 근사 값(Ze)을 사용하여 수행되며, 즉 공식(4)에서 단자 전압(e2)에 임시값(e2=0)을 치환하므로써, 수행되며, 이에 의해 공식(7)이 얻어진다.Here, formula (4) is performed using an approximation value Ze of the impedance Z of the acoustic transducer element 2, ie a temporary value (e2 = 0) in the terminal voltage e2 in formula (4). By substituting, thereby formula (7) is obtained.

1 - (Vi/e1) = R/(R + Z)1-(Vi / e1) = R / (R + Z)

공식(7)에 있어서, 양측의 역수는 서로 동일하므로, 다음의 공식(8)이 얻어진다.In the formula (7), since the inverses of both sides are the same, the following formula (8) is obtained.

Z = (1/(1-Vi/e1)) = (R + Z)/RZ = (1 / (1-Vi / e1)) = (R + Z) / R

따라서, 음향 소자(2)의 임피던스(Z)는 다음과 같게 된다.Therefore, the impedance Z of the acoustic element 2 becomes as follows.

Z = (1/(1-(Vi/e1)) - 1) / RZ = (1 / (1- (Vi / e1))-1) / R

공식(9)은 공식(5, 6)에 대입되어 얻어진 값을 정정하며, 이에 의해, 제 2 음성 신호(e2)가 얻어질 수 있다.Formula 9 corrects the value obtained by substituting in Formulas 5 and 6, whereby a second speech signal e2 can be obtained.

따라서, 본 발명에 따른 귓속 삽입형 송수화 장치는 하나의 이어 피스(1)를 사용하여 전 이중 방식(풀 듀플렉스)에 대처할 수 있다.Therefore, the ear plug-in handset according to the present invention can cope with the full duplex method (full duplex) by using one ear piece (1).

도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예를 도시한다.6 and 7 show another embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 실시예는 음향 변환 소자(2)를 구동하기 위한 증폭기(24) 및 상술한 방식으로 양방향 송화 유니트(3)내에 제공된 음향 변환소자(2)의 단자 전압(Vi)을 증폭하기 위한 증폭기(26)가 이어 피스(1A)의 케이스 프레임(8A)에 설치되는 형태를 갖는다.The embodiment shown in FIG. 6 amplifies the terminal voltage Vi of the amplifier 24 for driving the acoustic conversion element 2 and the acoustic conversion element 2 provided in the bidirectional transmission unit 3 in the manner described above. Amplifier 26 is installed in the case frame 8A of the ear piece 1A.

도 7은 양방향 송화 유니트(3A)에 접속된 도 6에 도시된 이어 피스(1A)를 가지는 회로의 블록도를 도시한다.FIG. 7 shows a block diagram of a circuit having the ear piece 1A shown in FIG. 6 connected to the bidirectional talk unit 3A.

이러한 접속에 있어서, 각각의 증폭기 및 반도체 소자에 접속된 전원 회로는 도면에 도시하지 않았으며, 동일한 부호는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에서와 동일한 부분에 해당하므로 그에 대한 상세한 설명을 하지 않았다는 것을 주지하여야 한다.In this connection, the power supply circuit connected to each amplifier and semiconductor element is not shown in the drawings, and the same reference numerals correspond to the same parts as in the embodiment shown in Figs. It should be noted.

도 6에 있어서, 증폭기(24,26)로 구성된 아날로그 운용 증폭 IC회로 소자(33, 34)는, 이러한 소자들이 와이어링 기판(35) 상에 실장되는 상태로 진동 유니트(18)의 뒤쪽 이어 피스(1A)의 케이스 프레임(8A)에 내장된다.In Fig. 6, the analog operational amplifier IC elements 33, 34 composed of amplifiers 24, 26 are rear earpieces of the vibration unit 18 with these elements mounted on the wiring substrate 35. It is built in the case frame 8A of 1A.

임피던스 소자(25)도 역시 와이어링 기판(35)에 실장되고, 진동 유니트(18)를 구동하기 위한 출력 회로는 매우 짧은 와이어링(36)을 통해 진동 유니트(18)에 접속된다.The impedance element 25 is also mounted on the wiring board 35, and the output circuit for driving the vibration unit 18 is connected to the vibration unit 18 via a very short wiring 36.

진동 유니트(18)의 단자 전압(Vi)을 증폭하기 위한 증폭기(26)의 입력 와이어링은 와이어링 기판(35)내에서 매우 짧은 상태로 와이어링된다.The input wiring of the amplifier 26 for amplifying the terminal voltage Vi of the vibration unit 18 is wired in a very short state in the wiring substrate 35.

상술한 배열에 기인하여, 도 4의 등가 회로에 도시된 바와 같이, 도 1 내지 도 3에 도시된 와이어링 코드(4)는 임피던스 소자(22) 및 진동 유니트(18)의 직렬 접속 회로에 포함되지 않기 때문에, 진동 유니트(18)의 내부 임피던스(Z)로 왜곡이 침입하는 것을 상당히 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 안정적인 제 2 음성 신호(e3)를 추출할 수 있고, 안정적인 신호 처리 제어가 실현될 수 있다.Due to the above arrangement, as shown in the equivalent circuit of FIG. 4, the wiring cord 4 shown in FIGS. 1 to 3 is included in the series connection circuit of the impedance element 22 and the vibration unit 18. Since it is not possible, the intrusion of distortion into the internal impedance Z of the vibration unit 18 can be considerably reduced, whereby a stable second audio signal e3 can be extracted, and stable signal processing control can be realized. Can be.

게다가, 증폭기(24,26)가 전압 플로어 제어를 수행하기 위해 진동 유니트(18)에 가장 가까운 위치에서 입력 신호를 수신하기 때문에, 입력 신호가 출력 신호와 부합되는 비율이 높게 되고 이에 따라 디지털 신호 처리 수단(28)으로 전송된 디지털 형태의 제 1 음성 신호(E1) 및 디지털 형태의 단자 전압(E2)은 도 4의 등가 회로에서의 전압과 동일하게 인지되는 제 1 음성 신호(e1) 및 단자 전압(e2)에 충분히 근접하게 된다.In addition, since the amplifiers 24 and 26 receive the input signal at the position closest to the vibration unit 18 to perform the voltage floor control, the ratio at which the input signal matches the output signal is high, thereby processing digital signals. The first audio signal E1 in digital form and the terminal voltage E2 in digital form transmitted to the means 28 are recognized as the same as the voltage in the equivalent circuit of FIG. It is close enough to (e2).

도 7에 있어서, 이어 피스(1A)를 양방향 송화 유니트(3A)에 접속시키기 위한 와이어링 코드(37)의 임피던스는 도 4에 도시된 등가 회로의 어떠한 파라미터 내에도 포함되지 않기 때문에, 와이어링 코드(37)의 길이 및 직경은 풀 듀플렉스의 제어에 직접적으로 영향을 미치지 않는다.In FIG. 7, since the impedance of the wiring cord 37 for connecting the ear piece 1A to the bidirectional talk unit 3A is not included in any parameter of the equivalent circuit shown in FIG. 4, the wiring cord The length and diameter of 37 do not directly affect the control of the full duplex.

이에 다라, 본 발명에 따른 양방향 송화 유니트(3A)는 귀 주변에 그것의 수납 위치를 인체의 어느 부분이더라도 제한하지 않고 사용할 수 있을지라도, 음향적으로 불리한 현상은 발생되지 않는다.On the other hand, even if the bidirectional talk unit 3A according to the present invention can be used without restricting its storage position around the ear to any part of the human body, no acoustically disadvantageous phenomenon occurs.

도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예를 도시하며, 이것에 있어서, 도 6 및 도 7에 도시된 와이어링 코드(37)에 해당하는 부분은 무선 통신 수단(38,39) 쌍으로 대체되어 이어 피스(1B)를 양방향 송화 유니트(3B)에 접속시킨다.8 and 9 show another embodiment of the present invention, in which the portion corresponding to the wiring cord 37 shown in FIGS. 6 and 7 is replaced by a pair of wireless communication means 38,39. Then, the ear piece 1B is connected to the bidirectional talk unit 3B.

한쪽 무선 통신 수단(38)을 위한 무선 수신 유니트(40) 및 다른 무선 통신 수단(39)을 위한 무선 송신 유니트(41)가 도 8의 이어 피스(1B)의 와이어링 기판(35A)에 실장된다.A radio receiving unit 40 for one radio communication means 38 and a radio transmission unit 41 for the other radio communication means 39 are mounted on the wiring board 35A of the ear piece 1B of FIG. 8. .

도 9의 회로도에 도시된 바와 같이, 이어 피스(1B)의 무선 수신 유니트(40)는 수신 회로(42) 및 디모듈레이션 회로(43)를 포함하며, 상기 디모듈레이션 회로로부터의 출력 신호는 증폭기(24)의 입력단으로 전송된다.As shown in the circuit diagram of FIG. 9, the wireless receiving unit 40 of the ear piece 1B includes a receiving circuit 42 and a demodulation circuit 43, and the output signal from the demodulation circuit is an amplifier ( Is transmitted to the input of 24).

유사하게, 상기 무선 송신 유니트(41)는 모듈레이션 회로(44)를 포함하며, 상기 증폭기(26)로부터의 출력 신호는 모듈레이션 회로(44)의 입력으로 수신된다.Similarly, the wireless transmission unit 41 includes a modulation circuit 44, and an output signal from the amplifier 26 is received at the input of the modulation circuit 44.

유사하게, 양방향 송화 유니트(3B)는 무선 통신 수단(38)(39) 쌍을 위해 무선 송신 유니트(46) 및 무선 수신 유니트(47)를 포함한다.Similarly, the bidirectional calling unit 3B comprises a wireless transmitting unit 46 and a wireless receiving unit 47 for a pair of wireless communication means 38, 39.

한 무선 통신 수단(38)을 위한 상기 무선 송신 유니트(46)는 모듈레이션 회로(48) 및 송신 회로(49)를 포함하며, 상기 모듈레이션 회로(48)는 이어 피스로 제 1 음성 신호(e1)를 입력한다.The radio transmitting unit 46 for one radio communication means 38 comprises a modulation circuit 48 and a transmission circuit 49, which modulates the first voice signal e1 with an ear piece. Enter it.

다른 무선 통신 수단(39)을 위한 상기 무선 수신 유니트(47)는 수신 회로(40) 및 디모듈레이션 회로(51)를 포함하고, 상기 디모듈레이션 회로(51)로부터의 출력은 제 2 아날로그/디지털 변환기(30)의 입력단으로 전송된다.The radio receiving unit 47 for another radio communication means 39 comprises a receiver circuit 40 and a demodulation circuit 51, the output from the demodulation circuit 51 being a second analog-to-digital converter. 30 is sent to the input of 30.

따라서, 무선 통신 수단(38)은 양방향 송화 유니트(3B)로부터의 제 1 음성 신호(G1)를 상기 이어 피스(1B)로 전송하기 위한 무선 음성 통신 채널을 구성한다. 반면에, 무선 통신 수단(39)은 이어 피스(1B)로부터의 제 2 음성 신호(G2)를 상기 양방향 통신 유니트(3B)로 전송하기 위한 무선 음성 통신 채널을 구성한다.Therefore, the wireless communication means 38 constitutes a wireless voice communication channel for transmitting the first voice signal G1 from the bidirectional communication unit 3B to the ear piece 1B. On the other hand, the wireless communication means 39 constitutes a wireless voice communication channel for transmitting the second voice signal G2 from the ear piece 1B to the bidirectional communication unit 3B.

상기 무선 통신 수단(38,39)의 통신 시스템은 주파수 모듈레이션 시스템("FM 통신 시스템")이며, 수MHz에서 수 백 MHz까지의 주파수 밴드와, 미약한 전기파에 대해 지정된 범위내의 출력에서 통신 영역이 1 내지 3 미터의 범위 내에서 통신을 위한 출력의 전자기장 세기를 가지는 것이 바람직하다.The communication system of the wireless communication means 38, 39 is a frequency modulation system ("FM communication system"), in which the communication area is at a frequency band of several MHz to several hundred MHz and at an output within a specified range for weak electric waves. It is desirable to have an electromagnetic field strength of the output for communication in the range of 1 to 3 meters.

수신 회로(42)를 위한 수신 안테나를 구성하는 컨덕터 부(52) 및 송신 회로(45)를 위한 송신 안테나를 구성하는 컨덕터 부는 이어 피스(1B)의 케이스 프레임(8B) 후단면에 제공된다.The conductor portion 52 constituting the receiving antenna for the receiving circuit 42 and the conductor portion constituting the transmitting antenna for the transmitting circuit 45 are provided on the rear end face of the case frame 8B of the ear piece 1B.

케이스 프레임(8B)이 절연 합성 수지를 사용하여 몰딩된다고 하더라도, 안테나를 구성하는 컨덕터 부(52,53)의 표면을 노출시키는 것이 항상 필요한 것이 아니며, 이러한 부분들은 합성 수지 내에 끼워넣어 질 수도 있다.Although the case frame 8B is molded using an insulating synthetic resin, it is not always necessary to expose the surface of the conductor portions 52 and 53 constituting the antenna, and these portions may be embedded in the synthetic resin.

컨덕터 부(52,53)에 대해, 헤리컬 패턴, 스틱 패턴 및 빗살 패턴 중 하나의 패턴은 사용된 통신 케리어의 주파수에 의존하여 2차원 패턴으로 선택적으로 채택될 수 있다.For the conductor portions 52, 53, one of the helical pattern, the stick pattern, and the comb pattern may be selectively adopted in the two-dimensional pattern depending on the frequency of the communication carrier used.

무선 통신 수단(38,39)은 적외선을 사용한 타입이 될 수 있다.The wireless communication means 38, 39 can be of the type using infrared light.

적외선을 사용한 타입의 상기 무선 통신 수단(38,39)은, 특히 스파크 잡음을 발생시키는 전기 용접기, 대형 전기 모터, 전기로(electric furnace) 등으로부터의 넓은 영역에 걸친 전자기파 잡음이 발생되어 FM 통신 시스템이 사용될 수 없게 하는 동작 사이트에 있어서, 적외선을 사용하는 타입의 상기 통신 시스템은 상술한 동작 사이트에서도 자신의 역할을 충분히 수행할 수 있다는 장점을 가진다.The radio communication means 38 and 39 of the type using infrared light generate electromagnetic noise over a large area, especially from an electric welder, a large electric motor, an electric furnace, etc., which generate spark noise. In the operation site which makes it impossible to use, the communication system of the type using infrared rays has the advantage that it can fully perform its role even in the operation site described above.

게다가, 동작 사이트에 있어서, 착용이 의무화된 안전 헬멧의 내부에 양방향 통신 유니트(3B)가 제공될 때, 상기 안전 헬멧의 측면부의 하부 에지는 이어 피스(1B)가 삽입되는 귀 바로 위에 위치되므로, 상기 통신 거리는 귀 바로 위의 헬멧 측면부 내부에 양방향 송화 유니트(3B)가 제공되므로써 상당히 짧아지게 된다.In addition, at the operation site, when the bidirectional communication unit 3B is provided inside the safety helmet that is required to be worn, the lower edge of the side portion of the safety helmet is located directly above the ear into which the ear piece 1B is inserted, The communication distance is considerably shortened by the provision of a two-way talk unit 3B inside the helmet side just above the ear.

또한 도 1 내지 도 3 및 도 6 내지 도 7에 도시된 실시예에 있어서, 양방향 송화 유니트(3,3A)가 상기 헬멧의 내부에 제공되고, 상기 송화 유니트가 와이어링 코드를 통해 이어 피스로 유선 접속되어 있는 것이 용이하게 실현될 수 있다.Also in the embodiments shown in FIGS. 1-3 and 6-7, two-way talk units 3, 3A are provided inside the helmet, and the talk unit is wired to the earpiece via a wiring cord. Being connected can be easily realized.

더욱이, 도 1에 도시된 바와 같이, 양방향 통신 유니트(5)를 무선으로 형성하는 것도 가능하다. 이러한 경우, 양방향 통신 유니트(5)는 동작 사이트에서의 전자기 잡음에 충분히 견딜 수 있는 큰 출력 전력을 갖도록 설계된다. 게다가, 모듈레이션 시스템에 대해, 디지털 모듈레이션 시스템 또는 전자기 잡음에 대해 강한 저항을 가지는 스펙트럼 모듈레이션 시스템이 채택될 수 있다.Moreover, as shown in Fig. 1, it is also possible to wirelessly form the bidirectional communication unit 5. In this case, the bidirectional communication unit 5 is designed to have a large output power that can withstand the electromagnetic noise at the operation site sufficiently. In addition, for the modulation system, a digital modulation system or a spectral modulation system having a strong resistance to electromagnetic noise can be adopted.

상술한 바와 같이, 본 발명의 각 실시예에 따른 귓속 삽입형 송수화 장치는 풀 듀플렉스에 의해 깨끗한 음성을 송신 및 수신할 수 있으며, 다음의 상태에서 사용될 수 있다.As described above, the ear canal insertion handset according to each embodiment of the present invention can transmit and receive clear voice by full duplex, and can be used in the following states.

본 발명에 따른 귓속 삽입형 송수화 장치가 휴대용 전화기의 마이크로폰 및 스피커로 구성된 핸드 세트에서 사용되는 경우에 있어서, 송화 및 수화 동작은 열차 상에서, 공장에서 및 고속도로 공사 현장 등과 같은 높은 음압 레벨을 가지는 배경 잡음으로 가득찬 환경에서 조차 적절하게 수행된다.In the case where the plug-in handset according to the present invention is used in a handset consisting of a microphone and a speaker of a portable telephone, the talk and sign operation is performed with background noise having a high sound pressure level such as on a train, in a factory, and on a highway construction site Even in a full environment.

양방향 송화 유니트(3) 및 양방향 통신 유니트(5)가 일반적인 전화의 무선 제 2 전화로서 사용하도록 집적되어 형성되는 경우, 제 2 전화가 포켓내에 있고 이어 피스가 귓속에 삽입된 상태, 즉 손이 자유로운 상태에서 통화가 이루어지며, 주부는 집안의 제 2 전화를 집지 않고 가사를 하면서 전화로 통화할 수 있게 하며, 또한 유아, 보호가 필요한 사람을 위한 음향 모니터, 인터폰, 가정용 음향 모니터 등으로 사용될 수 있다.When the two-way communication unit 3 and the two-way communication unit 5 are formed integrally to be used as a wireless second telephone of a normal telephone, the second telephone is in a pocket and the ear piece is inserted in the ear, that is, the hands are free. In the state that the call is made, the housewife allows you to talk on the phone while doing housework without picking up the second phone in the house, and can also be used as a sound monitor, interphone, home sound monitor for infants, persons in need of protection, etc. .

추가로, 큰 이점이 본 발명에 따른 송수화 장치를 긴급 지시 및 명령을 발생시키기 위해 통상 헤드 세트를 사용하는 송화 통신 시스템으로 사용하여 얻어질 수 있으며, 여기에서 통화의 자유성 및 작업자 사지의 자유성이 요구되고 특히 통화의 명확성은 전화 안내, 경찰 및 소방서의 비상 통신 응답 대기, 항공 관제탑 등에서의 사용을 위해 요구된다.In addition, a great advantage can be obtained by using the handset apparatus according to the present invention as a communication system for communication using a head set normally to generate emergency instructions and commands, where freedom of call and freedom of operator limbs are obtained. Call clarity in particular is required for telephone guidance, waiting for police and fire departments to respond to emergency communications, air control towers, and the like.

추가로, 컴퓨터 응용에 음성을 입력하기 위해 본 발명에 따른 귓속 삽입형 송수화기를 사용하여 음성 인식의 에러 입력이 감소될 수 있다.In addition, the error input of speech recognition can be reduced by using the earplug handset according to the present invention for inputting speech into a computer application.

본 발명에 따른 풀 듀플렉스 시스템의 귀속 삽입형 송수화 장치는, 이어 피스, 음향 변환 소자, 임피던스 소자, 제 1 음성 신호에 기초한 전기 신호를 상기 음향 변환 소자와 임피던스 소자의 직렬 회로로 인가하기 위한 전기 신호 인가 수단, 상기 음향 변환 소자 양단의 전압을 검출하기 위한 검출 수단, 상기 제 1 음성 신호에 기초한 전기 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환 수단, 음향 변환 소자의 단자 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환 수단, 상기 두 개의 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 출력 신호에 기초한 음향 변환 소자의 단자 신호로부터 제 2 음성 신호를 추출하기 위한 디지털 신호 연산 처리 수단 및 이에 따라 연산된 제 2 음성 신호의 디지털 신호를 아날로그 전기 신호로 변환하기 위한 디지털/아날로그 변환 수단을 포함하므로써, 단일 음향 변환 소자로 통상의 마이크로폰 및 이어폰으로 동작한다.An inset-embedded handset of a full duplex system according to the present invention includes an electrical signal for applying an electrical signal based on an ear piece, an acoustic conversion element, an impedance element, and a first audio signal to a series circuit of the acoustic conversion element and the impedance element. Application means, detection means for detecting a voltage across the sound conversion element, analog / digital conversion means for converting an electrical signal based on the first sound signal into a digital signal, and converting a terminal signal of the sound conversion element into a digital signal Analog / digital converting means for extracting, digital signal arithmetic processing means for extracting a second speech signal from a terminal signal of an acoustic converting element based on output signals from the two analogue / digital converting means and the second speech calculated accordingly To convert the digital signal of the signal into an analog electrical signal By incorporating digital / analog conversion means, a single sound conversion element operates with conventional microphones and earphones.

Claims (9)

귓속 삽입형 송수화 장치에 있어서,In the ear insertion type handset, 외이도에 삽입되는 귓속 삽입형 삽입부가 제공된 이어 피스;An ear piece provided with an ear canal insert inserted into the ear canal; 음향 진동을 전기 신호로 또는 전기 신호를 음향 진동으로 양방향으로 변환하기 위해 상기 귓속 삽입형 삽입부에 관통된 음향 유도공의 바닥 부에 제공된 음향 변환 소자;An acoustic conversion element provided in the bottom portion of the sound guide hole penetrating the insertion hole for converting the acoustic vibration into the electrical signal or the electrical signal into the acoustic vibration in both directions; 상기 음향 변환 소자의 전기 회로에 직렬로 접속된 임피던스 소자;An impedance element connected in series with an electrical circuit of said acoustic conversion element; 상기 이어 피스 착용자에게 전송되어야 하는 제 1 음성 신호에 기초한 전기 신호를 상기 음향 변환 소자와 상기 임피던스 소자의 직렬 회로에 인가하기 위한 전기 신호 인가 수단;Electrical signal applying means for applying an electrical signal based on a first voice signal to be transmitted to the ear piece wearer to a series circuit of the acoustic conversion element and the impedance element; 상기 이어 피스 착용자에 의해 발생된 음성을 전기적으로 변환시키므로써 얻어지는 제 2 음성 신호를 포함하는 상기 음향 변환 소자 양단의 전압을 검출하기 위한 음향 변환 소자의 단자 신호 검출 수단;Terminal signal detection means of an acoustic conversion element for detecting a voltage across the acoustic conversion element including a second audio signal obtained by electrically converting the voice generated by the ear piece wearer; 상기 이어 피스 착용자에게 전송되어야 하는 제 1 음성 신호에 기초한 상기 전기 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제 1 아날로그/디지털 변환 수단;First analog / digital conversion means for converting the electrical signal into a digital signal based on a first voice signal to be transmitted to the ear piece wearer; 상기 이어 피스 착용자에 의해 발생된 음성을 전기적으로 변환하므로써 얻어 지는 제 2 음성 신호를 포함하는 상기 음향 변환 소자의 단자 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제 2 아날로그/디지털 변환 수단;Second analog / digital conversion means for converting a terminal signal of the sound conversion element into a digital signal including a second sound signal obtained by electrically converting a sound generated by the ear piece wearer; 상기 제 1 및 제 2 아날로그/디지털 변환 수단으로부터의 두 디지털 신호 출력을 입력하여, 상기 음향 변환 소자의 임피던스, 상기 음향 변환 소자에 직렬 접속한 임피던스 소자의 임피던스, 상기 음향 변환 소자와 상기 임피던스의 직렬 회로에 인가된 상기 제 1 음성 신호 및 상기 음향 변환 소자의 양단에서 발생한 음향 변환 소자의 단자 신호에 기초하여 상기 음향 변환 소자의 단자 신호에 포함된 제 2 음성 신호를 디지털 연산 처리에 의해 추출하기 위한 디지털 신호 연산 처리 수단; 및Inputs two digital signal outputs from the first and second analog / digital converting means, the impedance of the sound converting element, the impedance of the impedance element connected in series to the sound converting element, the series of the sound converting element and the impedance For extracting, by digital arithmetic processing, the second audio signal contained in the terminal signal of the sound conversion element based on the first sound signal applied to the circuit and the terminal signal of the sound conversion element generated at both ends of the sound conversion element. Digital signal arithmetic processing means; And 상기 디지털 신호 연산 처리 수단에 의해 산술적으로 연산되어 출력된 제 2 음성 신호의 디지털 신호를 아날로그 전기 신호로 변환하기 위한 디지털/아날로그 변환 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.And digital-to-analog conversion means for converting a digital signal of the second speech signal that is arithmetically calculated and output by said digital signal calculation processing means into an analog electric signal. 제 1 항에 있어서, 상기 이어 피스는 임피던스 소자, 제 1 음성 신호에 기초한 전기 신호를 인가하기 위한 전기 신호 인가 수단 및 상기 음향 변환 소자 양단의 전압을 검출하기 위한 음향 변환 소자의 단자 신호 검출 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.2. The ear piece according to claim 1, wherein the ear piece comprises an impedance element, an electrical signal applying means for applying an electrical signal based on the first voice signal, and a terminal signal detection means of the acoustic conversion element for detecting a voltage across the acoustic conversion element. Apparatus comprising a. 제 1 항에 있어서, 제 1 음성 신호에 기초한 전기 신호를 인가하기 위한 상The method of claim 1, further comprising: 기 전기 신호 인가 수단은 전압 플로어 타입의 증폭기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.And the electric signal applying means comprises an amplifier of the voltage floor type. 제 1 항에 있어서, 상기 음향 변환 소자 양단의 전압을 검출하기 위한 상기 음향 변환 소자의 단자 신호 검출 수단은 전압 플로어 타입의 증폭기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.2. An apparatus according to claim 1, wherein the terminal signal detecting means of the sound conversion element for detecting the voltage across the sound conversion element is made of a voltage floor type amplifier. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 음성 신호가 상기 이어 피스로 전송되고 상기 제 2 음성 신호를 포함한 상기 음향 변환 소자의 단자 신호가 상기 이어 피스로부터 수신되도록 구성되고 제 1 및 제 2 아날로그/디지털 변환 수단, 디지털 신호 처리 수단 및 디지털/아날로그 변환수단을 구비한 양방향 송화 유니트는 상기 이어 피스로부터 분리하여 제공되어, 상기 제 1 및 제 2 음성 신호에 관련한 전기 신호들이 상기 이어 피스와 상기 양방향 송화 유니트 사이에서 와이어링 코드를 통해 송신 및 수신되는 것을 특징으로 하는 장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the first voice signal is transmitted to the ear piece and the terminal signal of the acoustic conversion element including the second voice signal is received from the ear piece and the first and second analog / digital conversions. Means, a digital signal processing means and a digital / analog converting means are provided separately from the ear piece so that electrical signals relating to the first and second voice signals are between the ear piece and the bidirectional talk unit. Wherein the device is transmitted and received via a wiring code. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 음성 신호가 상기 이어 피스로 전송되고 상기 제 2 음성 신호를 포함한 상기 음향 변환 소자의 단자 신호가 상기 이어 피스로부터 수신되도록 구성되고 제 1 및 제 2 아날로그/디지털 변환 수단, 디지털 신호 처리 수단 및 디지털/아날로그 변환수단을 구비한 양방향 송화 유니트는 상기 이어 피스로부터 분리하여 제공되어, 상기 제 1 및 제 2 음성 신호에 관련한 전기 신도들이 상기 이어 피스와 상기 양방향 송화 유니트 사이에서 무선 통신 수단을 통해 송신 및 수신되는 것을 특징으로 하는 장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the first voice signal is transmitted to the ear piece and the terminal signal of the acoustic conversion element including the second voice signal is received from the ear piece and the first and second analog / digital conversions. Means, a digital signal processing means and a digital / analog converting means are provided separately from the earpiece such that electrical ducts associated with the first and second voice signals are between the earpiece and the bidirectional sounding unit. And are transmitted and received via a wireless communication means. 제 6 항에 있어서, 상기 이어 피스에는 임피던스 소자, 상기 제 1 음성 신호에 기초한 전기 신호를 인가하기 위한 전기 신호 인가 수단 및 상기 음향 변환 소자 양단의 전압을 검출하기 위한 음향 변환 소자의 단자 신호 검출 수단이 이어 피스 케이스 프레임내에 제공되며, 상기 무선 통신 수단의 송신부 및 수신부는 상기 케이스 프레임 내에 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.7. The apparatus according to claim 6, wherein the ear piece has an impedance element, an electrical signal applying means for applying an electrical signal based on the first voice signal, and a terminal signal detecting means of an acoustic conversion element for detecting a voltage across the acoustic conversion element. And an transmitting part and a receiving part of the wireless communication means are provided in the case frame. 제 6 항에 있어서, 상기 무선 통신 수단은 미약한 전파를 통해 송신 및 수신하기 위한 두 개의 채널을 가지는 주파수 모듈레이션 타입의 양방향 무선 통신 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.7. The apparatus according to claim 6, wherein said wireless communication means consists of a frequency modulation type bidirectional wireless communication means having two channels for transmitting and receiving over a weak radio wave. 제 6 항에 있어서, 상기 무선 통신 수단은 적외선을 사용하여 통신 및 수신하기 위한 두 개의 채널을 가지는 양방향 광통신 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.7. The apparatus of claim 6, wherein said wireless communication means comprises two-way optical communication means having two channels for communicating and receiving using infrared light.
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