KR200243840Y1 - 핸드프리 장치에서의 하울링 제거장치 - Google Patents

Abstract

무선 단말기의 스피커에 인가되는 자기장을 감지하여 전기적 신호로 변환하는 수신유도코일(A-1)과, 수신유도코일을 통해 제공된 신호를 일정시간 지연하면서 후단에 전달하는 수신음지연회로부(A-2)와, 수신음지연회로부를 거쳐 출력되는 신호를 증폭하여 핸드프리 스피커로 증폭 출력하는 수신음증폭부(A-3)로 구성된 수신음 처리부(A)와, 핸드프리 마이크를 통해 입력되어 전기적 신호로 전환된 운전자의 음성신호를 일정시간 지연하면서 후단에 전달하는 송신음지연회로부(B-1)와, 송신음지연회로부를 거쳐 출력된 신호를 증폭하는 송신음증폭부(B-2)와, 송신음증폭부를 통해 증폭된 신호를 무선 단말기의 마이크가 감지할 수 있는 자계의 형태로 변환하는 송신유도코일(B-3)로 구성된 송신음 처리부(B)와, 수신음처리부와 송신음처리부의 동작 주기를 제어하는 제어장치(C)를 포함하여 이루어지며, 별도의 장치를 이용하여 핸드프리 장치와 휴대폰을 직접적으로 연결하지 않고 휴대폰의 신호를 간접적으로 읽고 전송함으로써 휴대폰을 핸드프리로부터 간편하게 분리할 수 있는 효과가 있으며, 음향지연 회로구성을 채택함으로써 종래 핸드프리 장치에서 발생하던 하울링 현상이 억제될 수 있는 효과를 가진다.

Description

핸드프리 장치에서의 하울링 제거장치 {A howling preventing apparatus in a handsfree unit}

본 고안은 핸드프리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음성의 입출력이 동시에 일어남에 따라 발생될 수 있는 하울링 현상을 제거한 핸드프리 장치에 관한 것이다.

최근, 휴대폰이 널리 보급됨에 따라 운전 중에 휴대폰을 사용함에 따른 사고발생의 문제가 대두되고 있으며, 따라서 휴대폰을 손으로 잡지 않고도 통화할 수 있도록 하는 소위 핸드프리 장치(handsfree)가 많이 개발되고 있다. 널리 알려져있는 핸드프리 장치로는 컬케이블(Curl Cable)과 차량의 시가잭(cigar jack)을 이용하는 차량용 핸드프리 장치, 이어폰잭(ear-phone jack)을 이용하는 이어폰-마이크 핸드프리 장치, 적외선 또는 전파적 송수신 방식을 사용한 핸드프리 장치 등이 있다.

컬케이블과 차량의 시가 잭(cigar jack)을 이용한 차량용 핸드프리 장치는 휴대장치를 거치하기 위한 거치대와, 그 거치대와 컬케이블로 연결되고 스피커가 내장된 인터페이스장치 및 상기 인터페이스장치에 연결되는 마이크 등을 설치할 때 어려움이 있을 뿐만 아니라, 운전자가 변속기나, 기타 기기 등을 조작할 때 장애요인으로 작용하여 조작상의 불편을 주고 있으며, 이에 따라 사고의 위험성을 야기하는 문제점이 있다. 또한, 휴대용 단말기를 거치대로부터 분리하고자 하는 경우에는 휴대폰에서 컬케이블을 뽑아야 하는 불편함이 있다.

이러한 단점을 해소하기 위하여 도 1에서 보는 바와 같이, 거치대에 핸드프리 회로와 마이크 및 스피커를 내장하는 장치가 제안되기도 하였다. 그러나, 이러한 방식을 사용한다고 하여도 도 2에서와 같이, 휴대폰과 핸드프리장치는 휴대폰의 이어폰 단자를 통해 연결되어야만 통화가 가능하다. 따라서, 차량에서 이탈하고자 할 때, 이어폰 잭을 분리해야 하는 불편함은 여전히 해결되지 않고 있다.

또한, 현재 상용화된 휴대용 통신 단말기는 전류 소비, 통화 품질, 수용능력 증대, 다양한 데이타 통신 제공 등의 이유로 시간분할 방식(TDMA) 또는 코드분할 방식(CDMA) 등 디지털 방식을 사용하고 있으며, 이에 따라 음성 신호를 부호화시키는 과정이 필요하며 이에 따라 시간 지연이 발생하고 특히 코드부호화방식에 비하여 시간부호화방식은 시간 지연이 더 크게 된다. 이러한 시간 지연이 발생하는 디지탈 이동전화로 통화를 할 때는 상대방은 자신이 말하고 있는 중 약간의 시간지연을 두고 이동전화 스피커의 소리가 이동전화 마이크를 통하여 자신에게 다시 돌아오는 메아리 현상이 발생하는데, 이는 휴대폰의 경우에도 미세하게 발생하고 핸드프리 장치에서는 통화자체가 어려울 정도로 심하다. 이러한 핸드프리 장치는 사용자 측면에서 편리함과 양질의 통화 품질을 제공해야 하는데 디지탈화에 있어서 필연적으로 따라오는 시간 지연으로 인한 통화시 상대방의 느끼는 메아리현상은 원활한 통화를 저해하므로 이를 근본적으로 제거하여야 하지만 현재의 핸드프리 기술로는 해결이 어려운 만큼 본 고안을 통하여 그 해결책을 제시하고자 한다.

본 고안은 휴대용 단말기에 별도의 연결선을 사용하지 않고 통화할 수 있는 핸드프리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 다른 목적은 핸드프리 장치에서 발생할 수 있는 하울링 현상이 억제될 수 있는 핸드프리 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 고안에 따른 하울링 제거장치의 구성은 휴대용 무선 단말기를 거치할 수 있으며, 무선단말기의 출력음을 자체 마이크로 입력받아 스피커로 출력하고 운전자의 음성을 무선 단말기의 마이크에 전달하는 핸드프리 장치에서 발생할 수 있는 하울링을 제거하기 위한 장치에 있어서;

무선 단말기의 스피커에 인가되는 자기장을 감지하여 전기적 신호로 변환하는 수신유도코일(A-1)과, 상기 수신유도코일을 통해 제공된 신호를 일정시간 지연하면서 후단에 전달하는 수신음지연회로부(A-2)와, 상기 수신음지연회로부를 거쳐 출력되는 신호를 증폭하여 핸드프리 스피커로 증폭 출력하는 수신음증폭부(A-3)로 구성된 수신음 처리부(A)와,

핸드프리 마이크를 통해 입력되어 전기적 신호로 전환된 운전자의 음성신호를 일정시간 지연하면서 후단에 전달하는 송신음지연회로부(B-1)와, 상기 송신음지연회로부를 거쳐 출력된 신호를 증폭하는 송신음증폭부(B-2)와, 상기 송신음증폭부를 통해 증폭된 신호를 무선 단말기의 마이크가 감지할 수 있는 자계의 형태로 변환하는 송신유도코일(B-3)로 구성된 송신음 처리부(B)와,

상기 수신음처리부와 송신음처리부의 동작 주기를 제어하는 제어장치(C)를 포함하여 이루어지는 점을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 하울링 제거장치의 세부적 특징은 상기 제어장치(C)가, 음성신호 대의 주파수를 충분히 전달할 수 있도록 상기 송신 및 수신음처리부의 동작주기를 주파수에 비해 충분히 높은 주기로 조절하는 멀티바이브레이터를 포함하여 이루어지는 점이다.

도 1은 종래 기술에 따른 핸드프리 장치의 구성을 나타낸 외관도,

도 2는 종래 기술에 따른 핸드프리 장치와 휴대전화를 연결한 상태도,

도 3은 본 고안에 따른 핸드프리 장치에 휴대전화를 거치한 상태도,

도 4는 본 고안에 따른 핸드프리 장치의 하울링 제거 장치를 나타낸 회로도,

도 5는 도 4의 각 회로부에 제공되는 제어펄스의 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 고안에 따른 핸드프리 장치의 하울링 제거장치의 구성과 그에 따른 동작을 설명하기로 한다.

도 3은 본 고안에 따른 핸드프리 장치와 휴대폰의 연결상태를 나타낸 측면도이다. 종래의 핸드프리 장치와 달리 휴대폰과 핸드프리 간의 별도의 연결선이 없으며, 휴대폰(10)의 스피커(17)에 인가되는 신호를 핸드프리 장치(20)내의 수신코일(21)에서 인식하여 지연 및 증폭하여 핸드프리에 구성된 스피커(도시되지 않음)을 통해 증폭하여 출력하고, 핸드프리에 구성된 마이크(도시되지 않음)을 통해 입력된 사용자의 음성은 지연 및 증폭되어 송신코일(26)에 의해 휴대폰(10)의 마이크(18)에 자기장을 유도하여 전기적 신호로 변환하여 기지국으로 전달된다.

도 4는 본 고안에 따른 핸드프리 장치의 하울링 제거장치를 개략적으로 나타낸 회로도이다. 휴대폰(10)내에는 무선회로부(11), 기저대역부(12), 보코더(13), 인터페이스(14), CODED(15) 및 음향회로부(16)가 구성되고, 핸드프리 장치내에는 상기 음향회로부(16)를 거쳐 스피커(17)에 제공되는 자계를 감지하는 수신유도코일(21)과, 수신음향지연회로(22) 및 수신음향 증폭부(23)로 이루어지는 수신부와, 핸드프리장치(20)에 설치된 마이크(28)에 제공되는 사용자의 음성을 휴대폰(10)의 마이크(18)에 전달하기 위한 송신음향지연회로(24), 송신음향증폭부(25) 및 송신유도코일(26)로 이루어지는 송신부와, 상기 송,수신부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

기지국을 통해 전달되는 무선 데이터는 휴대폰(10)의 무선회로부(11)에서 수신되어 복조된다. 이렇게 복조된 음성 데이터는 기저대역부(12)에 의해 기저 대역 신호 처리되어 보코더(13)에 의해 PCM 데이터로 변환한다. PCM 형식으로 변환된 음성 데이터는 인터페이스(14)를 거쳐 다시 CODEC(15)에 의해 아날로그 음성 데이터로 변환되며, 이 아날로그 신호는 음향회로부(16)에서 스피커(17)를 구동할 수 있을 정도로 증폭된 다음 스피커(17)를 통해 음향으로 변환되게 된다.

핸드프리 장치(20)내의 수신유도코일(21)은 휴대폰(10)의 스피커(17)에서 유도되는 자기장을 유도코일로 측정하여 전기적 신호로 변환한다. 이를 음향증폭부(23)를 통해 증폭시켜 핸드프리 장치(20)내의 스피커(27)로 출력하는 과정에 음향의 전기적 신호를 음향지연부(22)를 이용하여 지연(Echo)시켜 끊어짐의 방지와 유도 코일과 스피커의 하울링 간섭현상을 없애기 위해 입출력간을 순차적으로 on-off 시키게 된다.

한편, 사용자가 말하는 음성은 핸드프리 장치(20)에 설치된 마이크(28)에 의해 전기적 신호로 변환된 다음, 송신음향지연회로부(24)와 음향증폭부(25)를 거쳐 송신유도코일(26)를 통해 휴대폰(10)의 마이크(18)에 자기장을 유도한다. 이 자기장의 변화는 마이크(18)를 통해 전기적 신호로 변환되고, 음향회로부(16)에서 적절한 레벨로 증폭된 다음 CODEC(15)에 의해 PCM 데이터로 변환된다. 이 PCM 데이터는 다시 인터페이스(14)를 거쳐 보코더(13)에 의해 대역폭이 좁은 신호 방식으로 변환된 후 무선회로부(11)를 통해 무선 신호로 변환되어 안테나를 통해 기지국으로 전해지게 된다.

이때 제어부(CPU)에서는 송,수신 동작을 순차적으로 제어하게 되는데, 각 회로에 제공되는 동작 제어신호는 도 5에서와 같다. a)와 b)는 송수신 음향지연회로부를 거친 신호가 음향증폭부로 전달되는 것을 제어하는 신호이다. 도시된 바와같이, 휴대폰(10)의 스피커(17)로부터 수신유도코일(21)을 통해 제공된 신호와, 핸드프리(20)에 설치된 마이크(28)를 통해 수신되는 사용자의 음성신호를 받아들인 후, 음향증폭부(23, 25)에 일정시간이 경과된 후 전달된다. 또한, c)와 d)에서 보는 바와 같이, 수신부 제어신호(5)와 송신부 제어신호(6)를 순차적으로 on-off 시킴으로써 송, 수화 사이의 음향적 간섭을 억제하게 된다. 송, 수신 각 주기내에서 다시 1,4 및 2,3을 순차적으로 동작시킴으로써 하울링이 발생하지 않는다. 이러한 제어신호를 발생시키기 위해 제어부내에 음성신호 대의 주파수를 충분히 전달할 수 있도록 상기 송신 및 수신음처리부의 동작주기를 주파수에 비해 충분히 높은 주기로 조절하는 멀티바이브레이터 등의 주파수 발진회로가 포함되어 있어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 핸드프리 장치는 컬케이블이나 이어폰 등의 별도의 장치로 휴대폰과 직접적인 연결을 구성하지 않고 휴대폰의 신호를 간접적으로 읽고 전송함으로써 휴대폰을 핸드프리로부터 간편하게 분리할 수 있는 효과가 있으며, 음향지연 회로구성을 채택함으로써 종래 핸드프리 장치에서 발생하던 하울링 현상이 억제될 수 있는 효과를 가진다.

Claims (2)

1. 휴대용 무선 단말기를 거치할 수 있으며, 무선단말기의 출력음을 자체 마이크로 입력받아 스피커로 출력하고 운전자의 음성을 무선 단말기의 마이크에 전달하는 핸드프리 장치에서 발생할 수 있는 하울링을 제거하기 위한 장치에 있어서;

   무선 단말기의 스피커에 인가되는 자기장을 감지하여 전기적 신호로 변환하는 수신유도코일(A-1)과,

   상기 수신유도코일을 통해 제공된 신호를 일정시간 지연하면서 후단에 전달하는 수신음지연회로부(A-2)와,

   상기 수신음지연회로부를 거쳐 출력되는 신호를 증폭하여 핸드프리 스피커로 증폭 출력하는 수신음증폭부(A-3)로 구성된 수신음 처리부(A)와,

   핸드프리 마이크를 통해 입력되어 전기적 신호로 전환된 운전자의 음성신호를 일정시간 지연하면서 후단에 전달하는 송신음지연회로부(B-1)와,

   상기 송신음지연회로부를 거쳐 출력된 신호를 증폭하는 송신음증폭부(B-2)와,

   상기 송신음증폭부를 통해 증폭된 신호를 무선 단말기의 마이크가 감지할 수 있는 자계의 형태로 변환하는 송신유도코일(B-3)로 구성된 송신음 처리부(B)와,

   상기 수신음처리부와 송신음처리부의 동작 주기를 제어하는 제어장치(C)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 핸드프리 장치의 하울링 제거장치.
2. 제 1 항에 있어서; 상기 제어장치(C)는,

   음성신호 대의 주파수를 충분히 전달할 수 있도록 상기 송신 및 수신음처리부의 동작주기를 주파수에 비해 충분히 높은 주기로 조절하는 멀티바이브레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드프리 장치의 하울링 제거장치.