KR20020089146A - 발진 방지 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 발진 방지 회로는 충전 스위치 회로(charging switch circuit)와 전달 스위치 회로(transfer switch circuit)가 1차 증폭 회로와 2차 증폭 회로 사이에 차례로 배치되며; 상기 충전 스위치 회로가 ON일 경우에 전달 스위치 회로가 OFF가 되게 하며, 전달 스위치 회로가 ON일 때에는 충전 스위치 회로가 OFF가 되도록 하여 상기 두 스위치 회로가 동시에 ON이 되는 것을 막아주는 제어 회로가 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

발진 방지 회로{Oscillation Prevention Circuit}

발명의 분야

본 발명은 이어폰, 휴대폰과 같은 이동 통신을 위한 하부(slave) 장치, 일반 전화기, 그리고 이러한 장치나 기기 들의 발진을 방지하기 위한 전달(translation) 장치 등에 사용되는 마이크로폰 증폭기와 같은 상호 통화(interactive communication)용 송신기-수신기뿐만 아니라 보청기, 성대가 손상된 사람이나 농아자들을 위한 마이크로폰 증폭기, 여행 가이드를 위한 통화 장치, 확성기, 아나운서가 사용하는 통화 장치, 기차 차장이 사용하는 통화 장치, 그리고 전화 교환원이 사용하는 헤드셋과 같은 일방 통화(one-way communication)용 마이크로폰 증폭기 등에 일체로 설치되는 발진 방지 회로에 관한 것이다.

발명의 배경

종래의 기술에 있어서는, 마이크로폰으로 음성과 소리를 모으고, 증폭회로를 통하여 이어폰이나 스피커로 음성과 소리를 크게 만들려고 할 경우에 소리-집적(sound-collecting) 영역과 소리-확장 영역 사이에 음향파(acoustic wave)의 전달을 포함한 전기적 연결로 인하여 루프(loop)가 형성되므로 종종 발진 현상이 발생하고는 한다. 신호 처리와 연관된 통화 장치에 있어서, 상호 통화를 위하여 통화 장치가 사용될 경우에 두 개의 통화 장치의 송신기-수신기 영역 사이에 음성과 소리의 공간 확장(spatial propagation)을 포함한 전기적 연결로 인하여 종종 루프(loop)가 형성되고 발진 현상을 야기하곤 한다. 상기의 발진 현상은 음향파의 확장을 포함한 전기적 연결에서 루프(loop) 이득(gain)이 1보다 크게 되기 때문에 발생하며, 이러한 루프 이득이 항상 1보다 크지 않도록 하기 위해서는 마이크로폰 또는 그와 같은 것들의 소리 집적 영역은 항상 스피커나 이어폰의 마이크로폰 증폭기로부터 이격되어 있어야 하거나, 소리 집적 영역에 있어서 세밀한 방향성을 가지는 마이크로폰이 사용되어야 한다든지, 소리 집적 영역과 소리 확장 영역이 전자에서와 같이 서로 이격되어 있어야 하거나, 통화 장치의 이득이 소리 확장 영역에서 작게 유지되어야 하는 것과 같은 대책이 필요한데, 상기와 같은 요구를 만족하기 위해서는 통화 장치의 크기와 무게 감소에 있어서 큰 문제가 아닐 수 없다.

본 발명의 목적은 일방 통화(one-way communication)용 마이크로폰 증폭기에서나 쌍방 통화(interactive communication)용 송신기-수신기에서 발진 현상의 발생을 방지하고, 쌍방 통화용 송신기-수신기에서 특히 음성과 소리를 동시에 송신하고 수신할 수 있도록 하여 안정된 상태에서 상호 통화를 가능케 하여주는 발진 방지 회로를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기의 목적은 하기 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

제1도는 본 발명의 첫 번째 구체예에 따른 마이크로폰을 도시한 개략도이다.

제2도는 본 발명에 따른 발진 방지 회로와 마이크로폰 증폭기에 설치되는 관련 구성요소들을 도시한 블록선도이다.

제3도는 본 발명에 따른 전달 스위치 회로와 충전 스위치 회로에 대한 스위칭 시간을 보여주는 개략도이다.

제4도는 본 발명의 두 번째 구체예에 따른 발진 방지 회로 및 송신기-수신기에 일체로 설치되는 관련 구성요소들을 도시한 블록선도이다.

제5도는 본 발명에 따른 전달 스위치 회로와 충전 스위치 회로에 대한 스위칭 시간을 보여주는 개략도이다.

제6도는 제4도에 도시된 발진 방지 회로가 이어폰 마이크로폰에 일체화된 구체예를 보여주는 세로방향의 전면-절단면도이다.

제7도는 제6도에 그림에서 A-A 선을 따라 절단한 세로방향의 옆면-절단면도이다.

제8도는 이어폰이 사용자의 귀에 장착된 상태; 사용자의 전면으로부터 보이는 상태를 도시한 세로방향의 전면-절단면도이다.

제9도는 사용자의 귀 뒷면에 고정되는 귀-걸이용 클립이 설치되어 있는 체인이 사용자의 귀에 장착되어 있는 구체예를 도시한 개략도이다.

제10도는 제6도에 도시된 이어폰 마이크로폰에 보청 기능이 부가된 구체예를 도시한 세로방향의 전면-절단면도이다.

제11도는 삽입 부분의 반대 면을 도시한 측면도이다.

제12도는 이어폰 마이크로폰이 사용자의 귀에 장착된 상태 즉, 사용자의 전면으로부터 보이는 상태를 도시한 세로방향의 절단면도이다.

제13도는 사용자의 귀 뒷면에 고정되는 귀-걸이용 클립이 설치되어 있는 체인이 사용자의 귀에 장착되어 있는 구체예를 도시한 개략도이다.

* 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명 *

1: 마이크로폰 증폭기 2: 주 몸체

3: 마이크로폰 5: 스피커

6: 배터리 8: 증폭 회로

9: 증폭 회로 11: 충전 스위치 회로

12: 전달 스위치 회로 13: 커패시터

15: 제어 회로 16: 스위치 구동 회로

17: 스위치 구동 회로 18: 플립-플롭 회로(flip-flop circuit)

19: 발진 회로 31: 송신 시스템

32: 송신 영역 33: 수신 영역

35: 송신 영역 36: 수신 영역

38: 마이크로폰 39: 1차 증폭 회로

40: 2차 증폭 회로 41: 충전 스위치 회로

42: 전달 스위치 회로 43: 커패시터

45: 제어 회로 46, 47: 스위치 구동 회로

48: 플립-플롭 회로 49: 발진 회로

51: 3차 증폭 회로 52: 4차 증폭 회로

53: 스피커 55: 마이크로폰

56: 스피커 61: 이어폰 마이크로폰

62: 개방부 63: 삽입 영역

65: 주 몸체 66: 맞춤 영역(fit section)

68: 마이크로폰 69: 스피커

70: 무선 회로 71: 스피커 보호 필름

72: 소리 흡수 장치 75: 체인

76: 클립 81: 마이크로폰

발명의 요약

본 발명에 따른 발진 방지 회로는 일방 통화(one-way communication)용 마이크로폰 증폭기에 사용되는데, 상기 마이크로폰 증폭기는 마이크로폰, 1차 증폭 회로, 2차 증폭 회로, 그리고 스피커 또는 이어폰으로 구성되며, 상기 1차 증폭 회로와 2차 증폭 회로 사이에 충전 스위치 회로(charging switch circuit)와 전달 스위치 회로(transfer switch circuit)가 차례로 연결되어 있고, 상기 충전 스위치 회로와 상기 전달 스위치 회로 사이에 전이 신호 저장 장치(transition signal storage member)가 설치된다; 상기 충전 스위치 회로는 1차 증폭 회로에서 전이 신호 저장 장치로 신호를 전달한다; 전달 스위치 회로는 전이 신호 저장 장치로부터 2차 증폭 회로로 신호를 전달한다; 그리고 나아가 충전 스위치 회로가 ON이면 전달 스위치 회로가 OFF가 되도록 하며, 전달 스위치 회로가 ON이면 충전 스위치 회로가 OFF가 되도록 하여 상기 두 회로가 동시에 ON이 되지 않도록 통제하여 주는 통제 회로가 설치된다.

본 발명에 따른 발진 방지 회로는 쌍방 통화용 송신기-수신기에 사용되며, 마이크로폰, 1차 증폭 회로, 2차 증폭 회로로 이루어지는 송신 영역과 3차 증폭 회로, 4차 증폭 회로로 이루어지는 수신 영역, 그리고 스피커를 그 구성 요소로 한다. 그리고, 본 발명에 따른 발진 방지 회로는 충전 스위치 회로와 전달 스위치 회로가 1차 증폭 회로와 2차 증폭 회로 사이, 또는 3차 증폭 회로와 4차 증폭 회로 사이에 차례로 설치되며; 전이 신호 저장 장치가 충전 스위치 회로와 전달 스위치 회로 사이에 설치되고; 충전 스위치 회로는 1차 증폭 회로 또는 3차 증폭 회로로부터 전이 신호 저장 장치로 신호를 전달하며; 전달 스위치 회로는 전이 신호 저장 장치로부터 2차 증폭 회로 또는 4차 증폭 회로로 신호를 전달하고; 그리고 나아가 충전 스위치 회로가 ON이면 전달 스위치 회로가 OFF가 되도록 하며, 전달 스위치회로가 ON이면 충전 스위치 회로가 OFF가 되도록 하여 상기 두 회로가 동시에 ON이 되지 않도록 통제하여 주는 통제 회로가 설치된다.

본 발명에 따른 발진 방지 회로는 상기 기술된 구조를 가지며, 따라서, 마이크로폰과 스피커 또는 이어폰이 서로 아주 근접하게 위치하여 일반적으로 발진이 발생하게 되는 상황에서도 발진 현상이 발생치 않게 된다. 결과적으로, 종래 기술에 있어서는 마이크로폰과 스피커 또는 이어폰이 아주 제한된 위치에 놓여지게 되었던 보청기, 휴대폰 등과 같은 전자 장치를 설계하는 것이 아주 용이하게 된다. 나아가, 발진 방지를 위한 루프(loop) 이득 제어가 필요 없게 되며, 따라서, 마이크로폰 증폭기에 있어서 소리 용량 제어에 제한이 없어지게 된다. 더욱이, 구조가 아주 간단하여 생산 단가가 저렴하게 된다.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명

이하 본 발명에 따른 첫 번째 구체예가 관련 도면에 관하여 기술되어 있다. 첫 번째 구체예에서, 본 발명은 약한 오디오 신호를 증폭시키고 스피커를 통해 소리를 크게 만드는 데에 사용되는 마이크로폰 증폭기에 적용된다. 상기 마이크로폰 증폭기가 사용되는 환경은 제1도에 도시된 바와 같다. 제1도에서, 참고 번호 1로 표시된 부분은 보청기와 같이 사용 시에 사용자의 귓속에 부분적 또는 전체적으로 삽입되는 마이크로폰 증폭기(1)이며, 이러한 마이크로폰 증폭기는 주 몸체의 모서리 면에 해당되는, 전면의 중앙부에서 제공되는 약한 음성과 소리를 모으는 마이크로폰(3)을 가지는 원통형의 주 몸체(2)를 가지며, 나아가, 스피커(5)는 반대편에 있는 뒷면의 중앙부로부터 돌출된 작은 직경 부분에 장착된다. 참고 번호 6으로 표시된 부분은 배터리를 가리킨다.

제2도는 마이크로폰 증폭기에 일체로 설치되는 발진 방지 회로 및 기타 관련 구성 요소들을 도시한 개략도인데, 배터리(6)가 제2도에서 빠져 있는 것처럼 기타 관련 구성요소들은 이하에서 설명을 요하지는 않는다. 참고 번호 8은 1차 증폭회로를 나타내고 있으며, 참고 번호 9는 두 번째 평가 방법(assessment method)을 나타내고 있으며, 제2도에서 증폭 회로 8은 마이크로폰(3)에 연결되어 있고, 증폭회로 9는 스피커(5)에 연결되어 있다. 충전 스위치 회로(charging switch circuit)(11)와 전달 스위치 회로(transfer switch circuit)(12)는 상기 두 개의 증폭회로 사이에 차례로 연결되어 설치되며, 상기 충전 스위치 회로(charging switch circuit)(11)는 증폭회로(8)에 연결되고, 전달 스위치 회로(transfer switch circuit)(12)는 증폭회로(9)에 연결된다. 상기 충전 스위치 회로(charging switch circuit)(11)와 상기 전달 스위치 회로(transfer switch circuit)(12) 사이에는 전이 신호 저장 장치(transition signal storage member)로서의 커패시터(capacitor)(13)가 설치된다. 상기 충전 스위치 회로(11)는 충전에 의해(by charging) 증폭회로(8)에서 커패시터(13)로 오디오 출력 전압의 전이 값(transition value)과 같은 신호를 전달하며, 상기 전달 스위치 회로(12)는 커패시터(13)에서 평가 방법(assessment method)(9)으로 충전된 전압과 같은 신호를 전달한다. 상기와 같은 구조에 있어서, 증폭회로(9)가 스피커를 구동한다.

상기 충전 스위치 회로(11)와 상기 전달 스위치 회로(12)에는 이 두 회로를 구동하고, 클락 펄스(clock pulse)를 발생함으로써 이 두 회로의 ON/OFF 동작을 제어하는 제어 회로(15)가 연결되어 있다. 상기 제어 회로(15)는 스위치 구동 회로(16, 17), 플립-플롭 회로(flip-flop circuit, 18), 그리고 발진 회로(19)로 구성된다. 스위치 구동 회로(16)는 충전 스위치 회로(11)에 연결되어 있으며, 스위치 구동 회로(17)는 전달 스위치 회로(12)에 연결되어 있다. 플립-플롭 회로(18)는 상기 두 개의 스위치 구동 회로(16, 17)에 연결되며, 상기 두 개의 스위치 구동 회로(16, 17)는 충전 스위치 회로(11)가 ON이면 전달 스위치 회로(12)가 OFF가 되도록 하고, 충전 스위치 회로(11)가 OFF이면 전달 스위치 회로(12)가 ON이 되도록 하여 이 두 개의 스위치 회로(11, 12)가 동시에 ON이 되지 않도록 제어된다. 제3도는 상기 두 스위치 회로(11, 12)의 스위치 시간을 보여주고 있다. 나아가, 발진 회로(19)는 플립-플롭(18) 회로에 연결되어 플립-플롭 회로(18)를 구동한다.

실제 사용에 있어서, 마이크로폰 증폭기(1)는 스위치(도시되지 않음)를 ON으로 놓음으로써 대기 상태로 설정되며, 주 몸체(2)는 귓속에 장착되어 돌출된 부분이 귓구멍 속으로 삽입되도록 한다. 소리가 외부로부터 들어오면, 소리는 마이크로폰(3)에 의해 집적되며, 증폭 회로(8)로부터 충전 스위치 회로(11)로 보내어진다. 상기 충전 스위치 회로(11)는 제어 회로(15)가 보내는, 30∼50 Khz의 범위 내의 주파수를 가지는 펄스 파(pulse wave)와 같이 인간의 음성으로 인식되지는 않는, 반복적인 주파수에 의해 ON 또는 OFF로 되며, 충전 스위치 회로(11)가 ON일 때에 충전 스위치 회로(11)로 보내지는 신호는 커패시터(13)가 충전되었을 때에,커패시터(13)에 기록되고 저장된다. 그런 후에, 상기 저장된 신호는, 제어회로(15)에 의해 상기 충전 스위치 회로의 경우와 유사하게 ON 또는 OFF로 제어되는, 전달 스위치 회로(12)가 ON일 때에 증폭 회로(9)로 전달된다. 제3도에 도시된 바와 같이, 충전 스위치 회로(11)가 ON이면 전달 스위치 회로(12)가 OFF가 되도록 하고, 충전 스위치 회로(11)가 OFF이면 전달 스위치 회로(12)가 ON이 되도록 하며, 충전 스위치 회로(11)가 ON으로 있는 시간과 전달 스위치 회로(12)가 ON으로 되어 있는 시간이 결코 겹치지 않도록 하는 ON/OFF 제어는 제어 회로(15)에 의해 이루어진다. 증폭 회로(9)에 의해 증폭된 신호는 스피커(5)를 통해 소리로 증폭된다.

상기 기술된 동작에 따라 일방 통화(one-way communication)가 이루어질 수 있다. 상기와 같은 구조에서는, 마이크로폰(3)과 스피커(5)는 서로 근접하여 위치하며, 스피커(5)에 의해 출력된 크게 증폭된 소리는 마이크로폰(3)으로 입력되고, 제2도의 점선으로 표시된 바와 같은 신호 흐름에 의해 형성된 루프(loop)가 만들어져 발진 현상(oscillation phenomenon)을 야기하게 될 것이나, 상기 기술된 충전 스위치 회로(11)와 전달 스위치 회로(12)에 대한 제어회로(15)의 ON/OFF 제어로 인하여 루프(loop)가 만들어지지 아니하고, 이에 따라 발진 현상도 발생치 않게 된다. 특히, 종래의 기술과 달리, 발진을 방지하기 위한 이득 조정(gain adjustment) 또는 그와 유사한 것들이 필요 없게 되고, 아무리 큰 소리 음량이 만들어지더라도 발진이 결코 발생치 않게 된다. 상기와 같은 특징 때문에, 특히 이득 조정이나 그와 유사한 것들 그리고 이득 조정 회로에서 소모되는 전력을 위해 요구되는 배치 회로(configuration circuit)가 필요 없게 되며, 이로 인해 동작 비용은 물론 생산비용의 실질적인 절감에 기여하게 된다.

상기 기술된 동작 순서에 있어서, 우선, 두 개의 스위치 회로(11, 12)의 ON/OFF 동작을 제어하는 제어 회로(15)가 안정성을 잃지 않도록 발진 회로(19)가 구동되며, 그리고 발진을 억제하는 제어가 이루어진 후에는, 증폭 회로(8)를 포함한 모든 회로가 준비 상태에 놓여진다. 전원이 OFF된 경우에는 동작 순서는 상기 기술된 바와 정반대가 된다.

제4도와 제5도는 상호 통화(interactive communication)를 위한 휴대폰에 이용되는 하부 장치(slave device)로서의 송신기-수신기(transmitter-receiver)에 적용되는 본 발명의 두 번째 구체예를 도시하고 있다. 상기 송신기-수신기가 사용되는 환경은 일반적으로 제4도에 도시된 바와 같으며, 비록 본 구체예와 본 도면에는 나타나 있지 않아도 송신기-수신기는 마이크로폰 증폭기(1)처럼 부분적으로 또는 전체적으로 귓구멍에 삽입된다. 참고 번호 31은 휴대폰 또는 무선파 중계 영역(radio wave relay section)을 포함하는 송신(transmission) 시스템을 가리키며, 상기 전송 시스템의 왼쪽 영역은 예컨대, 송신하는 측의 휴대폰에 사용되는 하부(slave) 장치로서 송신기-수신기의 송신기/수신기 영역에 설치되는 송신기(transmitter) 영역(32)과 수신기(receiver) 영역(33)을 보여주고 있고, 오른쪽은 수신하는 측에서 사용되는 통화 장치의 송신기/수신기 영역에 각각 장착되는 송신 영역(35)과 수신 영역(36)을 보여주고 있다. 송신하는 측의 송신 영역(32)은 마이크로폰(38), 마이크로폰(38)에 연결된 1차 증폭 회로(39), 전송 시스템(31)에 연결된 2차 증폭 회로(40)로 이루어지고, 충전 스위치 회로(41)와 전달 스위치회로(42)는 상기 두 증폭 회로 사이에 차례로 연결되며, 충전 스위치 회로(41)는 1차 증폭 회로(39)에 연결되고, 그리고 전달 스위치 회로(42)는 2차 증폭 회로(40)에 연결된다. 커패시터(43)는 충전 스위치 회로(41)와 전달 스위치 회로(42) 사이에 전이 신호 저장 장치(transition signal storage member)로서 설치된다. 충전 스위치 회로(41)는 커패시터를 충전함으로써, 증폭 회로(39)에서 커패시터(42)로 오디오 출력 전압의 전이(transition) 값과 같은 신호를 전달하며, 전달 스위치 회로(42)는 커패시터(43)에서 증폭 회로(40)로 충전 전압(charging voltage)과 같은 신호를 전달한다.

전달 스위치 회로(42) 뿐만 아니라 충전 스위치 회로(41)에는 이 두 스위치 회로를 교대로 ON과 OFF 시키는 클락 펄스(clock pulse)를 발생시킴으로써 상기 두 회로를 구동하고 제어하는 제어 회로(45)가 연결되어 있다. 상기 제어 회로(45)는 스위치 구동 회로(46, 47), 플립-플롭 회로(flip-flop circuit, 48), 그리고 발진 회로(49)로 구성된다. 상기 스위치 구동 회로(46)는 충전 스위치 회로(41)에 연결되며, 스위치 구동 회로(47)는 전달 스위치 회로(42)에 연결된다. 플립-플롭 회로(48)는 두 개의 스위치 구동 회로(46, 47)에 연결되며, 충전 스위치 회로(41)가 ON이면 전달 스위치 회로(42)가 OFF가 되도록 하며, 충전 스위치 회로(41)가 OFF이면 전달 스위치 회로(42)가 ON이 되도록 하여, 이 두 스위치 회로(41, 42)가 동시에 ON이 되지 않도록 함으로써 상기 두 스위치 구동 회로(46, 47)의 ON/OFF 동작을 제어한다. 제5도는 상기 두 스위치 회로(41, 42)에 대한 스위치 시간(switch timing)을 보여준다. 나아가, 발진 회로(49)는 플립-플롭 회로(48)에 연결됨으로써플립-플롭 회로(48)를 작동시킨다. 송신 측의 수신 영역(33)은 송신 시스템(31)에 연결된 3차 증폭 회로(51), 증폭 회로에 연결된 4차 증폭 회로(52), 그리고 증폭 회로에 연결된 스피커(53)로 구성된다. 수신 측의 송신 영역(35)과 수신 영역(36)에 관해서는 오직 그 일부만이 도시되어 있으며, 증폭 회로와 같은 구성 요소들은 본 도면에 도시되어 있지 않다. 즉, 수신 측의 송신 영역(35)은 마이크로폰(55)을 가지며, 그리고 수신 측의 수신 영역(36)은 스피커(56)를 가진다.

사용 시에는 송신기-수신기를 대기 상태로 설정하기 위하여 스위치를 ON으로 놓으며, 이 상태에서, 송신 영역(32)의 마이크로폰(38)에 의해 집적된 소리는 증폭 회로(39)로부터 충전 스위치 회로(41)로 보내어 진다. 이 단계에서, 충전 스위치 회로(41)는, 예컨대, 30∼50 Khz의 범위 내의 주파수를 가지는 펄스 파(pulse wave)와 같이 인간 음성으로 인식되지는 않는 반복적인 주파수에 따라 제어 회로(45)에 의해 ON 또는 OFF로 조정되며, 충전 스위치 회로(41)가 ON일 때에 충전 스위치 회로(41)로 보내지는 신호는 커패시터(43)가 충전되었을 때에, 커패시터(43)에 기록되고 저장된다. 그런 후에, 상기 저장된 신호는, 제어 회로(45)에 의해서 ON/OFF 제어가 되는 전달 스위치 회로(42)가 ON이 될 때에, 증폭 회로(40)에 전달된다. 제5도에 도시된 바와 같이, 충전 스위치 회로(41)가 ON일 때에, 전달 스위치 회로(42)가 OFF가 되고, 충전 스위치 회로(41)가 OFF이면, 전달 스위치 회로(42)가 ON이 되도록 하여, 충전 스위치 회로(41)가 ON이 되는 시간과 전달 스위치 회로(42)가 ON이 되는 시간이 결코 겹치지 아니하도록 제어 회로(45)에 의해 제어된다. 나아가, 증폭 회로(40)에 전달된 신호가 송신 시스템(31)에 보내어 질 때에는 상기 신호가 송신 시스템(31)에 전달되기 이전에, 전달 스위치 회로(42)에 가해진 스위칭 구성요소(switching component)는 증폭 회로(40) 또는 그와 같은 것들에 부가된 필터에 의해 제거되고, 증폭 회로(40)에 의해 증폭된다. 송신 시스템(31)을 통하여 전달된 신호는 수신 측에 있어서 휴대폰이나 수신기의 수신 영역(36)에서 스피커(56)에 의해 큰 소리로 출력된다. 다른 한편, 상기 소리를 수신하는 수신 측에서는 송신 영역(35)에서의 마이크로폰(55)을 통하여 송신 시스템(31)으로 소리를 전달하게 된다. 송신 시스템(31)으로부터 전달된 신호는 수신 영역(33)의 증폭 회로(51, 52)를 통하여 스피커(53)에 의해 큰 소리로 출력된다.

상기와 같은 구조를 통하여 상호 통화(interactive communication)가 이루어진다. 상기와 같은 구조에 있어서, 송신 영역(32)에서의 마이크로폰(38)과 수신 영역(33)에서의 스피커(53)는 서로 매우 근접하여 위치하게 되어, 스피커(53)를 통해 크게 만들어진 음성과 소리는 마이크로폰(38)으로 입력되며, 그런 후에 수신 측의 송신 시스템(31)을 통하여 전달되고, 스피커(56)에 증폭된 상기 음성과 소리는 수신 측의 마이크로폰(55)으로 입력되어 제4도의 점선으로 표시된 루프(loop)가 형성됨으로써 발진 현상을 야기하게 되는 것이나, 충전 스위치 회로(41)와 전달 스위치 회로(42)에 대한 제어 회로(45)에 의한 ON/OFF 제어로 인하여, 첫 번째 구체예에서 기술된 마이크로폰 증폭기(1)의 경우에서와 같이, 신호 흐름에 있어서 루프(loop)가 형성되지 아니하며, 따라서, 발진 현상을 방지할 수 있게된다.

상기 기술된 구조에 있어서, 수신 측이 상기 구체예에서와 같은 발진 방지 회로 기능을 가지지 아니하는 일반적인 휴대폰이거나 전화기인 경우에는 상호 통화에 있어서 어떤 문제도 발생치 아니하나, 동일한 발진 방지 회로 기능이 설치되었을 때에는, 두 개의 통화 장치 내에서의 발진 방지 회로의 제어 시간 주파수(control timing frequency)가 동일하거나 아주 약간 다르다면 통화가 불가능해지고, 이런 경우에는, 상기에 기술된 경우에서와 마찬가지로, 음성과 소리와 같은 신호가 송신 시스템(31)에 전달되기 이전에, 수신 측에서 필터로 스위칭 구성요소를 제거하는 것이 필요하다.

상기 기술된 경우에서, 두 개의 스위치 회로(41, 42)의 ON/OFF를 제어하는 제어 회로(45)가 송신기-수신기를 위한 전원이 ON 되었을 때에 안정성을 잃지 않도록 하기 위해서는 발진 회로(49)가 첫 번째로 작동되며, 발진을 방지하기 위한 제어가 가능해진 후에, 증폭 회로(39)를 구성하는 송신 영역(32)과 증폭 회로(51)를 구성하는 수신 영역(33)을 포함하여 송신기/수신기 회로 내의 모든 회로가 준비 상태로 놓여진다. 전원이 OFF 된 경우에는 동작 순서는 반대가 된다.

본 구체예에서는, 충전 스위치 회로(41)와 전달 스위치 회로(42)는 송신 영역(32)에서 첫 번째 증폭 회로(39)와 두 번째 증폭 회로(40) 사이에 차례로 설치되며, 나아가, 커패시터(43)는 충전 스위치 회로(41)와 전달 스위치 회로(42) 사이에 설치되나, 충전 스위치 회로(41)와 전달 스위치 회로(42)가 수신 영역(33)에서 3차 증폭 회로(51)와 4차 증폭 회로(52) 사이에 차례로 연결되고, 커패시터(43)가 충전 스위치 회로(41)와 전달 스위치 회로(42) 사이에 설치되는 구조도 허용된다. 이 경우에, 제어 회로(45)의 스위치 구동 회로(46)는 충전 스위치 회로(41)에 연결되고, 스위치 구동 회로(47)는 전달 스위치 회로(42)에 연결되며, 그리고, 충전 스위치회로(41)와 전달 스위치 회로(42)는 클락 펄스(clock pulse)를 발생시킴으로써 구동되고 ON 또는 OFF된다.

첫 번째 구체예에서, 스피커(5)가 사용되지만, 이는 단순한 예일 뿐이고, 예컨대, 이어폰을 쓸 수 있다. 부가하면, 첫 번째와 두 번째 구체예에서, 커패시터(13, 43)는 전이 신호 저장 장치(transition signal storage member)로서 사용되나, 항상 커패시터를 사용해야 하는 것은 아니고, 기억 기능(memory function)을 가지고 있다는 조건하에서 어떤 다른 구성요소나 회로가 사용될 수 있다. 나아가, 제어 회로(15, 45)는 오직 바람직한 예일 뿐이며, 동일한 효과가 얻어진다는 조건하에서 다른 회로도 사용될 수 있다.

제6도 내지 제9도는 상기 기술된 발진 방지 회로가 이어폰 마이크로폰에 적용되는 케이스를 보여주고 있다. 참고 번호 61은 이어폰 마이크로폰을 가리키며, 상기 이어폰 마이크로폰은 귓구멍으로 삽입되도록 하기 위해 개방부(62)를 가지는 삽입 영역(63)이 형성되어 있고, 내부가 비어있는 주 몸체(65)를 가진다. 상기 주 몸체(65)는 합성 수지로 만들어지며, 기본적으로 둥근 옆면을 가지는 원통형으로 이루어지며, 삽입 영역(63) 내의 개방부(62)를 제외하고는 개방된 부분이 없고, 내부는 봉합된 비어있는 공간이다. 삽입 영역(63)은 주 몸체(65)의 옆면의 중앙 부분으로부터 돌출 되어 있으며, 돌출 영역(tip section)은 어떤 크기의 귓구멍에도 맞출 수 있도록 해주는 맞춤 영역(fit section, 66)을 가지는, 고무와 같은 탄성체(elastic member)로 만들어진다.

삽입 영역(63)의 개방부(62)를 통하여 이도(耳道)로부터 공기의 진동으로 확장되는 오디오 신호를 모으는 마이크로폰(68), 스피커(69), 발진 방지 회로를 가지는 무선 회로(70)와 같은 구성 요소들이 주 몸체(65)의 내부에 함께 장치된다. 즉, 두 번째 구체예에 따라 기술되고, 제4도에 도시된 발진 방지 회로는 무선 회로(70)에 합체된다. 개방부(62)와 마주하고 있는 스피커(69)는 삽입 영역(63)의 개방부(62)에 맞대어진 상태로 주 몸체(65) 내부의 중앙부에 설치되며, 마이크로폰(68)은 외부 주변 표면과 바닥 면이 소리 흡수 장치(72)로 씌워져 있으며, 개방부(62)의 중앙 부분을 마주본 상태로, 개방부(62)의 옆(스피커(69)의 중앙부분)에 설치된 스피커 보호 필름(71)의 중앙에 장치된다. 스피커(69)의 기계적 진동이 곧바로 마이크로폰(68)으로 전달되는 것을 방지하기 위하여, 소리 흡수 장치(72)는 마이크로폰(68)으로부터 스피커(69)를 분리하는 기능을 또한 가지고 있다.

무선 회로(70)는 기판(substrate) 위에 회로를 구성하는 다양한 종류의 전자 부품의 집합체로 이루어지며, 마이크로폰(68)으로부터 입력된 오디오 신호를 외부 송신기-수신기(본 도면에는 도시되지 않음)로 전달하거나, 외부로부터 오디오 신호를 수신한다. 수신된 오디오 신호는 스피커(69)에 의해 증폭되어 진다. 외부 송신기-수신기로서는, 예를 들어, 휴대폰과 같은 이동 통화 장치, 통화용 단말기, 또는 이어폰 마이크로폰 셋의 전용 송신기-수신기 등이 사용된다. 마이크로폰이 이도(耳道)로부터 전달되는 오디오 신호만을 수집할 수 있도록 하기 위하여 주 몸체(65)는 소리 흡수 장치(72)와 유사한 물질로 만들어진다.

상기의 동작은 이하 기술된다. 첫 번째로, 마이크로폰 이어폰(61)의 삽입 영역(63)은 왼쪽 귀 또는 오른쪽 귀의 이도(耳道) E 안으로 삽입되어 장착된다. 제8도는 이어폰 마이크로폰(61)이 귓속에 장착된 상태를 도시하고 있다. 제9도에 도시된 바처럼, 삽입 영역을 삽입하는 것에 덧붙여서 손을 사용치 아니하고 상호 통화가 가능하기 위해서는 주 몸체(65)에 부착된 귀걸이용 클립을 가지는 체인(75)이 상기 클립을 귀의 뒷면에 고정하여 귀 위에 장착된다. 상기 체인(75)을 이용함으로써, 일정한 무게의 클립(76)과 함께 체인(75)을 왼쪽 혹은 오른쪽 귀에 안정한 상태로 장착하는 것이 가능해진다.

수신에 있어서, 외부 송신기-수신기로부터 전달된 오디오 신호는 이어폰 마이크로폰(61)의 주 몸체(65) 내부에 설치된 무선 회로(70)에 의해 수신되며, 스피커(69)를 통하여 증폭되고, 제8도의 화살표 B로 표시된 방향으로 이동되며, 음성으로서 전달된다. 그런 후에, 상기 음성은 역시 스피커(69)의 중앙부에 설치된 마이크로폰(68)에 통해 입력되나, 무선 회로(70)에 설치된 발진 방지 회로에 의한 제어로 인하여 발진 루프(loop)가 차단되고, 따라서, 발진 현상이 결코 발생치 않게 된다. 나아가, 소리 흡수 장치(72)에 의해 마이크로폰(68)이 스피커(69)로부터 분리됨에 따라, 음성이 스피커(69)로부터 입력되었을 때에, 스피커(69)의 기계적 진동에 의해 야기되는 잡음이나 다른 소리들은 결코 입력되지 않게 된다. 따라서, 스피커(69)로부터 마이크로폰(68)으로의 오디오 신호의 전달에 의해 야기되는, 종래 기술에 있어서 문젯거리이었던, 시간-지체(time-lag)는 현저하게 감소한다. 비록 발진 방지 회로가 본 구체예에서는 무선 회로(70)에 장착되지만, 상기 발진 방지 회로는 상기 기술된 외부 송신기-수신기에 또한 설치될 수 있다.

오디오 신호를 전송할 때에, 성대에 의해 발생되고, 고막으로부터 이도(耳道) E를 통해 공기의 진동으로서 전달되는 오디오 신호는 제8도에 도시된 화살표 C로 표시된 방향으로 전달되고, 마이크로폰(68)으로 입력되며, 무선 회로(70)에 의해서 외부 송신기-수신기로 전달된다. 오디오 신호를 수집함에 있어서, 맞춤 영역(fit section, 66)이 이도(耳道) E에 밀착되고, 따라서, 뼈를 통해 전달되는 오디오 신호는 맞춤 영역(fit section, 66)에 흡수되어 그 전달이 감소된다. 상기와 같은 특징 때문에, 뼈를 통해 전달되는 오디오 신호들은 무시될 수 있다. 덧붙이면, 맞춤 영역(fit section, 66)의 밀착성 때문에 외부로부터 오는 소리는 효율적으로 차단될 수 있으며, 이어폰 마이크로폰(61)은 아주 안정된 상태로 놓여질 수 있게 된다. 따라서, 이어폰 마이크로폰(61)은 이도(耳道) E로부터 전달되는 오디오 신호에만 민감하게 반응할 수 있게되며, 전달 방법의 차이에 의해 야기되는, 종래 기술에 있어서 문젯거리였던, 오디오 신호의 시간-지연(time-lag)은 현저하게 감소한다. 이어폰 마이크로폰(61)과 외부 송신기-수신기 사이의 신호 상호 작용에 있어서, 무선 통화에서나 유선 통화에서나 문제점이 발생치 않게 되고, 상호 통화가 가능케 된다.

제10도 내지 제13도는 상기 기술된 발진 방지 회로가 보청 기능을 가지는 이어폰 마이크로폰에 적용되는 구체예를 도시하고 있다. 보청 기능이 없는 구조는 제4도에 도시된 바와 같고, 따라서, 동일한 구성요소에는 동일한 참고번호가 부여되며, 그에 대한 상세한 설명은 생략된다. 참고 번호 81은 두 번째 마이크로폰을 가리키며, 마이크로폰(68)과 마주하고 있는 주 몸체(65)의 외부 표면의 중앙부의움푹 들어간 곳에 위치한다. 상기 마이크로폰(81)은 외부로부터 공기의 진동으로 전달되는 오디오 신호를 입력받는다. 비록 본 구체예에서 도면에 도시되어 있지는 않지만, 상기 두 번째 마이크로폰(81)과 마이크로폰(68)의 ON/OFF 동작을 제어하는 회로가 합체되어 있고, 따라서, 이어폰 마이크로폰(61)이 통화 모드에 있지 아니할 때에 마이크로폰(68)은 OFF되고, 두 번째 마이크로폰(81)은 ON으로 되며, 이어폰 마이크로폰(61)이 통화 모드에 있을 때에는 마이크로폰(68)은 ON되고, 두 번째 마이크로폰(81)은 OFF가 된다. 특히, 상기 ON/OFF 제어는 각 마이크로폰의 스위치의 ON과 OFF를 제어함으로써 이루어진다.

즉, 일반적으로(통화 상태에 있지 아니한 경우), 외부로부터의 오디오 신호는, 제12도의 화살표 D로 표시된 바와 같이, 두 번째 마이크로폰(81)에 입력되며, 제12도의 화살표 B로 표시된 방향으로 이동되고, 음성과 소리로서 전달된다. 외부 음성과 소리는 상기 기술된 바와 같이 전달된다; 따라서, 보청 기능이 가능해진다. 외부 송신기-수신기로부터 전달된 오디오 신호가 무선 회로(70)에 수신되면, 제어 회로에 의해 마이크로폰(68)이 ON으로 되고, 두 번째 마이크로폰(81)은 OFF가 되어 상호 통화가 가능해지며, 오디오 신호의 송신과 수신은 제8도에 도시된 케이스와 같이 행하여진다. 오디오 신호의 상호 작용이 종료되고 통화가 없어지면, 제어 회로에 의해 마이크로폰(68)이 OFF로 되고, 두 번째 마이크로폰(81)은 ON이 되어 보청 기능이 다시 가능해지는 것이다.

통화가 종료된 후에, 통화를 위한 대기 상태에서 이어폰 마이크로폰(61)을 사용하는 것이 불필요하거나, 보청 기능이 사용되지 않는 경우에는, 이어폰 마이크로폰(61)의 삽입 영역(63)을 이도(耳道) E로부터 빼내어 이어폰 마이크로폰(61)을 귀에서 분리시키면 된다. 이런 경우에는, 상기 이어폰 마이크로폰(61)을 옷 주머니에 넣거나 옷깃에 놓고, 귀걸이용 클립을 가지는 체인(75)의 클립(76)을 옷 주머니 또는 옷깃의 가장자리에 고정시키는 것이 보관을 위해 바람직하고 편리하다.

상기와 같은 구조에서, 회로의 집적을 위하여 마이크로폰과 스피커가 차례로 설치되어 있는 경우라도, 스피커로부터 마이크로폰으로의 전달에 의해 야기되는 시간-지연(time-lag)과 전달 방법에 있어서의 차이로 인하여 야기되는 시간-지연은 현저하게 감소한다. 따라서, 상호 통화는 육성으로 대화하는 것과 같이 행해질 수 있다.

본 구체예에서, 주 몸체(65)의 직경은 삽입 영역(63)의 그것보다 크지만, 그 구조는 이에 제한되지 않으며, 주 몸체(65)의 직경은 삽입 영역(63)의 그것과 실질적으로 같을 수도 있다. 나아가, 본 발명에 따른 도면에서 도시된 주 몸체(65)의 구성요소의 모양과 구조는 실제 예일 뿐이고, 디자인은 필요에 따라 자유로이 변형될 수 있음은 말할 나위도 없다.

본 발명은 일방 통화(one-way communication)용 마이크로폰 증폭기에서나 쌍방 통화(interactive communication)용 송신기-수신기에서 발진 현상의 발생을 방지하고, 쌍방 통화용 송신기-수신기에서 특히 음성과 소리를 동시에 송신하고 수신할 수 있도록 하여 안정된 상태에서 상호 통화를 가능케 하여주는 발진 방지 회로를 제공하는 효과를 가진다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (12)

1. 마이크로폰, 1차 증폭 회로, 2차 증폭 회로, 및 스피커 또는 이어폰을 가지며;

   충전 스위치 회로(charging switch circuit)와 전달 스위치 회로(transfer switch circuit)가 상기 1차 증폭 회로와 상기 2차 증폭 회로 사이에 차례로 배치되고;

   전이 신호 저장 장치(transition signal storage member)가 상기 충전 스위치 회로와 상기 전달 스위치 회로 사이에 배치되고;

   상기 충전 스위치 회로가 1차 증폭 회로에서 전이 신호 저장 장치로 신호를 전달하고;

   상기 전달 스위치 회로가 전이 신호 저장 장치에서 2차 증폭 회로로 신호를 전달하고; 그리고

   상기 충전 스위치 회로가 ON일 경우에는 상기 전달 스위치 회로가 OFF가 되며, 상기 전달 스위치 회로가 ON일 경우에는 상기 충전 스위치 회로가 OFF가 되도록 함으로써 상기 두 스위치 회로가 동시에 ON이 되는 것을 방지하도록 제어하는 제어 회로가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 일방 통화(one-way communication)용 마이크로폰 증폭기에 사용되는 발진 방지 회로.

   
   
2. 제1항에 있어서, 상기 마이크로폰 증폭기는 사용 시에 부분적으로 또는 전체적으로 보청기와 같이 귓구멍 안으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 발진 방지 회로.

   
   
3. 제1항에 있어서, 상기 전이 신호 저장 장치(transition signal storage member)는 커패시터인 것을 특징으로 하는 발진 방지 회로.

   
   
4. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는 충전 스위치 회로를 구동시키는 1차 스위치 구동 회로, 상기 전달 스위치 회로를 구동시키는 2차 스위치 구동 회로, 상기 두 스위치 회로가 동시에 ON이 되는 것을 방지하기 위하여 상기 1차 및 2차 스위치 구동 회로를 교대로 ON과 OFF시키는 플립-플롭 회로(flip-flop circuit), 그리고 상기 플립-플롭 회로를 작동시키기 위한 발진 회로로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발진 방지 회로.

   
   
5. 마이크로폰, 1차 증폭 회로, 2차 증폭 회로로 이루어지는 송신 영역(transmitter section)과 3차 증폭 회로, 4차 증폭 회로, 스피커로 이루어지는 수신 영역(receiver section)을 가지며,

   충전 스위치 회로(charging switch circuit)와 전달 스위치 회로(transfer switch circuit)가 상기 1차 증폭 회로와 상기 2차 증폭 회로 사이에 또는 상기 3차 증폭 회로와 상기 4차 증폭 회로 사이에 차례로 배치되고;

   전이 신호 저장 장치(transition signal storage member)가 상기 충전 스위치 회로와 상기 전달 스위치 회로 사이에 배치되고;

   상기 충전 스위치 회로가 상기 1차 증폭 회로 또는 상기 3차 증폭 회로에서 상기 전이 신호 저장 장치로 신호를 전달하고;

   상기 전달 스위치 회로가 상기 전이 신호 저장 장치에서 상기 2차 증폭 회로 또는 상기 4차 증폭 회로로 신호를 전달하고; 그리고

   상기 충전 스위치 회로가 ON일 경우에는 상기 전달 스위치 회로가 OFF가 되며, 상기 전달 스위치 회로가 ON일 경우에는 상기 충전 스위치 회로가 OFF가 되도록 함으로써 상기 두 스위치 회로가 동시에 ON이 되는 것을 방지하도록 제어하는 제어 회로가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 상호 통화용 송신기-수신기(transmitter-receiver)에 사용되는 발진 방지 회로.

   
   
6. 제5항에 있어서, 상기 송신기-수신기는 사용 시에 부분적으로 또는 전체적으로 보청기와 같이 귓구멍 안으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 발진 방지 회로.

   
   
7. 제5항에 있어서, 상기 전이 신호 저장 장치는 커패시터인 것을 특징으로 하는 발진 방지 회로.

   
   
8. 제5항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 충전 스위치 회로를 구동시키는 1차 스위치 구동 회로, 상기 전달 스위치 회로를 구동시키는 2차 스위치 구동 회로, 상기 두 스위치 회로가 동시에 ON이 되는 것을 방지하기 위하여 상기 1차 및 2차 스위치 구동 회로를 교대로 ON과 OFF시키는 플립-플롭 회로(flip-flop circuit), 그리고 상기 플립-플롭 회로를 작동시키기 위한 발진 회로로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발진 방지 회로.

   
   
9. 제5항에 있어서, 상기 송신기-수신기(transmitter-receiver)는 귓구멍에 적합한 크기로 형성된 개방부가 있는 삽입 영역(inserting section)을 가지는 속이 빈 주 몸체를 가지고, 상기 주 몸체의 삽입 영역이 분리되어 귓구멍 속에 장착될 때에 외부 송신기-수신기에 의해 상호 통화를 가능케 해주는 이어폰 마이크로폰인 것을 특징으로 하는 발진 방지 회로.

   
   
10. 제9항에 있어서, 상기 이어폰 마이크로폰은 상기 삽입 영역의 개방부를 거쳐귓구멍의 내부로부터 공기 진동에 의해 전달되는 오디오 신호를 입력받는 마이크로폰 및 상기 삽입 영역의 개방부와 반대되는 위치에 상기 개방부와 마주 보게 설치되고, 상기 주 몸체 내의 외부 송신기-수신기로부터 수신된 오디오 신호를 증폭하는 스피커를 가지며; 상기 마이크로폰의 중앙 부분은 상기 스피커보다는 상기 삽입 영역의 개방부에 더 가깝게 배치되고, 실질적으로는 상기 개방부의 중앙에 접하게 되고; 그리고 상기 스피커의 기계적 진동이 상기 마이크로폰에 직접적으로 전달되지 않도록 하기 위하여 상기 마이크로폰과 상기 스피커가 소리 흡수 물질에 의해 나뉘어지는 것을 특징으로 하는 발진 방지 회로.

    
    
11. 제10항에 있어서, 상기 이어폰 마이크로폰은 상기 이어폰 마이크로폰의 외면에 장치되어 있고, 공기를 통해 외부로부터 전달되는 오디오 신호를 입력받는 두 번째 마이크로폰을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 발진 방지 회로.

    
    
12. 제11항에 있어서, 상기 이어폰 마이크로폰이 통화 모드에 있지 아니한 때에는 상기 마이크로폰은 OFF로, 상기 두 번째 마이크로폰은 ON으로 되게 하며, 상기 이어폰 마이크로폰이 통화 모드에 있는 때에는 상기 마이크로폰은 ON으로, 상기 두 번째 마이크로폰은 OFF로 되도록 상기 마이크로폰과 상기 두 번째 마이크로폰의 ON/OFF 제어가 제공되는 것을 특징으로 하는 발진 방지 회로.