KR200261252Y1 - 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치에 관한 것으로서; 휴대폰(H)과 분리,설치되고 스피커(S)및 마이크(M)를 구동하기 위한 핸즈프리회로(C)를 구비하는 휴대폰 핸즈프리에 있어서; 상기 핸즈프리회로(C)의 휴대폰(H)으로부터의 신호전달단에 입력신호레벨의 변화량에 대하여 출력신호변화량의 변화율이 1 보다 적게 하는 수단과, 상기 핸즈프리회로(C)로부터 스피커(S)의 출력단 사이에는 입력신호레벨의 변화량에 대하여 출력신호변화량의 변화율이 1 보다 크게 하는 수단을 더 구비하고, 상기 신호레벨의 변화율이 1 보다 적게 하는 수단은 컴프레셔회로(10)의 등가적인 회로이고, 상기 신호레벨의 변화율이 1 보다 크게 하는 수단은 익스팬더회로(20)의 등가적인 회로인 것을 특징으로 하여; 휴대폰의 핸즈프리 기능을 구현하는데 있어서 휴대폰으로부터 핸즈프리에 입력되는 LEVEL의 변화를 COMPRESSOR를 통하여 압축시켜 핸즈프리회로에 입력시킴에 따라서, 어느 정도 일정한 LEVEL이 핸즈프리의 비교기에 입력을 시킴으로서 핸즈프리의 스위칭 동작을 안정시킬 수 있고 이 압축된 신호를 EXPANDER를 통하여 다시 확장하게 되어, 원래의 신호로 복원하여 들리게 하는 구성으로서 핸즈프리의 통화 품질을 개선 할 수 있다.

Description

휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치{Enhancing apparatus of quality of voice for the use of celluar phone}

본 고안은 휴대폰 등의 핸즈프리 기능을 구현함에 있어서, 핸즈프리 통화 품질을 개선하기 위한 회로의 개선에 관한 휴대폰 핸즈프리 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.

현재의 휴대폰 등의 핸즈프리(일명;스피커 폰)의 기능 구현은 스피커로부터 인입되어 송출되는 음성신호가 마이크로 인입되어 휴대폰의 내부회로나 기지국의 시스템으로부터 피드백되어 다시 스피커로 들리고,

이 피드백된 신호가 다시 마이크로 들어가서 작동함으로서 하울링이 발생하는 문제점을 개선하기 위하여 하프듀플렉스(HALF-DUPLEX) 방식이나, 고가의 에코캔셀러(ECHO CANCELER)가 내장된 디지털신호처리장치(DSP) 를 사용하는 풀듀플렉스(FULL DUPLEX) 방식을 채용하고 있다.

하프듀플렉스(HALF-DUPLEX) 방식의 핸즈프리의 경우에는 휴대폰에서 설정된 수화볼륨 값이나 상대방 휴대폰의 상태에 따라 휴대폰으로부터 입력되는 음성(신호)의 레벨차이가 나고 이는 핸즈프리의 통화품질에 직접적인 영향을 끼치게 된다.

또한 디지털신호처리장치(DSP)를 이용한 핸즈프리의 경우 통화 품질은 비교적 양호 하나 그 회로구성이 대단히 복잡하여 짐으로서 전체 장치가 고가화되는 문제점을 가지고 있었다.

본 고안의 방식은 하프듀플렉스(HALF-DUPLEX)식의 핸즈프리에 적용 할 경우 매우 유용한 방법으로 통화 품질을 획기적으로 개선 할 수 있는 회로방식이다.

하프듀플렉스(HALF-DUPLEX) 방식의 핸즈프리의 경우 수신되는 신호와 송신되는 신호를 비교하여 신호가 큰 쪽을 선택하여 출력되도록 하고 적은 쪽은 크게 감쇄(거의 신호가 OFF되는 LEVEL 임)시켜 하울링이 생기는 것을 방지하는 방식을 채택하고 있으므로, 핸드폰으로부터 입력되는 신호레벨의 변화는 통화 품질에 절대적으로 영향을 미치게 된다.

즉 수신레벨이 작을 시는 송화자의 음성은 상대방에게 잘 들리나 상대방의 음성은 스피커로 잘 들리지 않는 경우가 발생(어떤 경우 수화음 차단 현상 발생)할 가능성이 높으며, 수신되는 레벨이 큰 경우는 상대방의 음성은 잘 들리나 송화자의 음성이 상대방에게 잘 들리지 않는 경우가 발생(어떤 경우 송화음 차단 현상 발생)할 가능성이 높아 통화품질을 악화시키는 원인이 된다.

따라서, 본 고안은 휴대폰으로부터 입력되는 신호의 레벨변화를 컴프레셔회로를 통하여 압축하여 핸즈프리 회로에 입력시킴으로서 핸즈프리 회로가 극단적으로 송화 또는 수화모드로 전환되는 것을 방지하여 통화품질을 개선 시킨다.

또한, 상기하는 종래 구성의 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치의 문제점을 감안하여 비교적 용이하고도 저렴하게 구성함으로서 휴대폰 핸즈프리의 음질의 개선을 대폭적으로 향상시킬 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치의 또 다른 주요한 목적은;

휴대폰의 핸즈프리 기능을 구현하는데 있어서 휴대폰으로부터 핸즈프리에 입력되는 어느 정도 일정한 레벨을 핸즈프리의 비교기에 입력을 시켜, 핸즈프리의 스위칭 동작을 안정시킬 수 있고, 원래의 신호로 복원하여 들리게 함으로서 신호의 손상없이 스위칭 동작을 안정시킬 수 있으므로 핸즈프리의 통화 품질을 획기적으로 개선 할 수 있게 하는 것이다.

도 1 은 일반적인 핸즈프리회로와 휴대폰-스피커 간의 기본적인 결선 구성을 도시하는 블록다이아그램도.

도 2 는 본 고안의 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치의 구성을 개략적으로 도시하는 개념적인 블록다이아그램도.

도 3 은 본 고안의 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치에 적합한 컴프레셔의 입출력 특성도.

도 4 는 본 고안의 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치에 적합한 익스팬더회로의 입출력 특성도.

도 5 는 본 고안의 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치 에 적용되기에 적합한 상용화된 컴프레셔-익스팬더의 예시적인 회로의 블럭다이아그램이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

H: 휴대폰

S: 스피커

M: 마이크

C: 핸즈프리회로

10: 컴프레셔회로

20: 익스팬더회로

상기하는 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 고안의 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치는;

휴대폰과 분리, 설치되고 스피커 및 마이크를 구동하기 위한 핸즈프리회로(C)를 구비하는 휴대폰 핸즈프리에 있어서;

상기 핸즈프리회로의 휴대폰으로부터의 신호전달단에 입력신호레벨의 변화량에 대하여 출력신호변화량의 변화율이 1 보다 적게 하는 수단과,

상기 핸즈프리회로로부터 스피커의 출력단 사이에는 입력신호레벨의 변화량에 대하여 출력신호변화량의 변화율이 1 보다 크게 하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기의 구성을 구현하기 위한 더욱 구체적인 본 고안의 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치의 구성은;

상기 신호레벨의 변화율이 1 보다 적게 하는 수단은 컴프레셔회로의 등가적인 회로이고, 상기 신호레벨의 변화율이 1 보다 크게 하는 수단은 익스팬더회로의등가적인 회로로서 하는 것이다.

이하의 부수된 도면과 함께 본 고안의 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치의 구성 및 작동을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 은 일반적인 핸즈프리회로와 휴대폰-스피커 간의 기본적인 결선 구성을 도시하는 블록다이아그램도, 도 2 는 본 고안의 휴대폰 핸즈프리 어셈블리의 구성을 개략적으로 도시하는 개념적인 블록다이아그램도, 도 3 은 컴프레셔의 입출력 특성도, 도 4 는 익스팬더회로의 입출력 특성도,도 5 는 본 고안의 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치 에 적용되기에 적합한 상용화된 컴프레셔-익스팬더의 예시적인 회로의 블럭다이아그램이다.

도 1 에 도시하는 바와 같이,

통상적인 휴대폰 핸즈프리의 구성은 예를 들면 자동차의 패널 상에 장착된 거치대 등의 거치된 휴대폰(H)에 연결된 핸즈프리(F)는 그 내방에 핸즈프리회로(C)를 구비하게 되고 출력된 음성신호는 출력앰프(A)에서 증폭되어 스피커(S)로 송출되거나, 마이크(M)로부터의 음성신호는 다시 핸즈프리회로(C)로 인입되고 휴대폰(H)으로 다시 인입되어 신호처리되는 구성을 가진다.

도 2 는 본 고안의 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치를 구현하기 위한 블록도로서,

상기하는 종래의 구성에 부가하여 음질을 향상시킬 수 있는 수단을 더 부여하는 것을 특징으로 한다.

휴대폰(H)으로부터 핸즈프리회로(C)로 전달되는 신호는 그 이전에 본 고안의요부인 컴프레셔회로(10)를 핸즈프리회로(C)로 입력이 되며,

이 컴프레셔회로(10)의 회로적인 특성은 도 3 에 도시되는 특성도에서와 같이, 입력되는 입력신호레벨(LI)의 변화량(ΔI)이 크게 변하더라도 그 변화폭을 컴프레셔회로(10)를 거침으로서 출력신호레벨(LO)의 변화량(ΔO)은 적게 변환되어 그 기울기(ΔO/ΔI)가 완만하게 구성되는 방식으로 핸즈프리회로(C)로 입력되도록 하는 등가적인 다양한 회로를 가진다.

이 컴프레셔회로(10)의 구성은 상기하는 작용을 수행하는 것이라면 컴프레셔회로 또는 압신(壓信)회로라고 당해 업계에 널리 알려진 기술로서 용이하게 회로장치로서 구성할 수 있다.

상기하는 구성으로서 핸즈프리회로(C)로 입력된 변화량이 감소된 신호레벨은 출력앰프(A)로 송출되기 이전에 다시 익스팬더회로(expander:20)를 거치게 된다.

이 익스팬더회로(20)의 작용은 상기의 컴프레셔회로(10)와는 반대로,

입력신호레벨(LI2)의 변화량(ΔI2)이 작은 값이라도 그 변화폭은 익스팬더회로(20)를 거침으로서 출력신호레벨(ΔO2)의 변화량(O2)은 크게되어 그 기울기(ΔO2/ΔI2)가 급격하게 구성되는 방식으로 하여 신호를 확대된 레벨로서 출력앰프로 송출하게 한다.

이러한 익스팬더회로(20)는 역시 당해업계에서는 확신기(擴信器)라하여 다양한 종류의 등가적인 회로가 기히 널리 알려져 있다.

특히 도 5 에 도시하는 바와 같이, 게인제어시스템이나 신호/잡음비의 동적 대역폭을 증대하거나 감쇄시키기 위한 디바이스로서 상용화되어 있고 도 5 의 구성은 이러한 상용화된 컴프레셔-익스팬더(통칭하여 컴팬더라고 함)를 단일화한 회로로서 내장하는 IC칩으로서 상용화된 회로의 일예를 도시하고 있다.

상기의 본 고안의 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치에서 컴프레셔회로(10)와 익스팬더회로(20)를 더 구비함으로서 가지게 되는 특징은 하기와 같다.

종래의 하프듀플렉스(HALF-DUPLEX)방식의 핸즈프리에서 볼 때, 송화신호 레벨은 거의 송화자의 입과 마이크의 거리에 좌우될 뿐 거의 일정하므로, 컴프레셔회로(10)를 거쳐 입력되는 수화레벨의 적용되는 효과가 더 크다고 할 수 있다.

이러한 구성으로서 송,수화 신호레벨의 변화를 작게 함으로서 핸즈프리의 중요한 스위칭 기능이 대폭 향상되기 때문에 핸즈프리 통화음질을 개선시킬 수 있게 되는 것이다.

즉, 휴대폰(H)의 핸즈프리(F) 기능을 구현함에 있어서,

휴대폰(H)으로부터 핸즈프리(F)에 입력되는 신호레벨의 변화를 컴프레셔회로(10)를 통하여 압축시켜 핸즈프리회로에 입력을 시킴으로서 어느 정도 일정한 신호레벨이 핸즈프리(F)에 내장되는 비교기에 입력이 됨으로서 핸즈프리의 스위칭 동작을 안정시킬 수 있고,

또한 압축된 신호를 익스팬더회로(20)를 통하여 다시 확장함으로서 원래의 신호로 복원하여 들리게 하면서도 원래의 신호를 손상시키지 않고 스위칭 동작을 안정시킬 수 있게 되는 것이다. 즉, 종래의 주요한 문제의 발생부인 핸즈프리회로(C)로 인입, 송출되는 신호레벨의 변화율을 감소시킴으로서 안정된 작동을 수행하게 하는 것이다.

휴대폰의 핸즈프리 기능을 구현하는데 있어서 휴대폰으로부터 핸즈프리에 입력되는 레벨의 변화를 컴프레셔를 통하여 압축시켜 핸즈프리회로에 입력을 시킴으로서,

어느 정도 일정한 LEVEL이 핸즈프리의 비교기에 입력시키게되고, 그에 따라서 핸즈프리의 스위칭 동작을 안정시킬 수 있고 이 압축된 신호를 익스팬더를 통하여 다시 확장하여 원래의 신호로 복원하여 들리게 함으로서 원래의 신호를 손상시키지 않고 스위칭 동작을 안정시킬 수 있으므로 핸즈프리의 통화 품질을 획기적으로 개선 할 수 있다.

Claims (4)

1. 휴대폰(H)과 분리설치되고 스피커(S)및 마이크(M)를 구동하기 위한 핸즈프리회로(C)를 구비하는 휴대폰 핸즈프리에 있어서;

   상기 핸즈프리회로(C)의 휴대폰(H)으로부터의 신호전달단에 입력신호레벨의 변화량에 대하여 출력신호변화량의 변화율이 1 보다 적게 하는 수단과,

   상기 핸즈프리회로(C)로부터 스피커(S)의 출력단 사이에는 입력신호레벨의 변화량에 대하여 출력신호변화량의 변화율이 1 보다 크게 하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 신호레벨의 변화율이 1 보다 적게 하는 수단은 컴프레셔회로(10)의 등가적인 회로인 것을 특징으로 하는 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 신호레벨의 변화율이 1 보다 크게 하는 수단은 익스팬더회로(20)의 등가적인 회로인 것을 특징으로 하는 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 컴프레셔회로(10)와 익스팬더회로(20)는 단일의 칩으로서 구성된 것을 특징으로 하는 휴대폰 핸즈프리의 음질개선장치.