KR20030038069A

KR20030038069A - 전화기 핸드셋의 소음제거시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20030038069A
Application number: KR1020010069485A
Authority: KR
Inventors: 서석봉
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-11-08
Filing date: 2001-11-08
Publication date: 2003-05-16

Abstract

본 발명은 전화기 핸드셋의 송화 혹은 수화유니트와 하우징의 천공구멍의 내부 사이에 형성된 음향공간에 설치되어 이 음향공간의 내부에 존재하는 음성신호를 검출하는 마이크로폰과, 상기 마이크로폰으로부터 검출한 음성신호를 일정레벨로 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부에 의해 증폭된 음성신호를 고주파 필터링하는 로우패스필터와, 상기 로우패스필터로부터 입력된 검출 음성신호를 증폭한 다음 위상을 180°로 반전시켜 출력하는 소음제거 제어부와, 상기 음향공간에 설치되고 소음제거 제어부로부터 출력된 위상이 반전된 음성신호를 음향공간으로 방출하는 스피커로 이루어진 전화기 핸드셋의 소음제거시스템을 제공한다.

상기와 같은 본 발명은 전화기의 핸드셋내에 형성된 음향공간내로 유기되는 외부 노이즈신호를 계속 검출하고 이 검출된 외부 노이즈신호와 크기는 같고 위상만 반대되는 신호를 음향공간내로 계속 피드백시켜 노이즈를 제거하도록 하므로써, 전화기 핸드셋의 음향공간내에 유기되는 저,고주파신호를 능동적으로 제거할 수 있으므로 그에 따라 전화기 핸드셋의 소음제거특성을 상당히 향상시킴은 물론 주변의 환경상태에 관계없이 전화기 핸드셋의 음향공간내로 유기되는 소음을 연속적으로 피드백시켜 제거하므로 그에 따라 전화기 핸드셋의 기능성도 상당히 향상된다.

Description

전화기 핸드셋의 소음제거시스템 및 그 제어방법{noise elimination system of the telephone handset and controlling method therefore}

본 발명은 전화기 핸드셋의 소음제거시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 전화기의 핸드셋내에 형성된 음향공간내로 유기되는 외부 노이즈신호를 계속검출하고 이 검출된 외부 노이즈신호와 크기는 같고 위상만 반대되는 신호를 음향공간내로 계속 피드백시켜 노이즈를 제거하는 전화기 핸드셋의 소음제거시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 과학문명이 발전함에 따라 사람들의 편리를 도모하기 위한 다수의 전기 혹은 전자장치들이 개발되어 사용되고 있는데, 예를 들어 텔레비젼이나 냉장고, 에어컨, 셀룰러폰, 전화기등 다양한 장치들이 현재 개발되어 사용되고 있다.

그런데, 상기와 같은 셀룰러폰이나 전화기에는 음성을 전기신호로 변환하여 원거리로 전송하거나 혹은 역으로 이 전기적인 신호를 다시 음성으로 재생하여 상호간의 통화를 가능하게 하는 핸드셋 즉, 송수화기를 구비하고 있다. 그리고, 상기와 같은 전화기의 핸드셋 특히, 송화기는 음성을 전기신호로 변환하는데, 통상 탄소송화기를 사용하는데, 이것은 음성의 음압변화(音壓變化)에 따라 진동하는 진동판과 그 후면에 있는 탄소입자로 구성된다. 예를들어 상기와 같은 핸드셋은 음성신호가 진동판에 부딪히면 진동에 의해 탄소입자에 걸리는 압력이 변화하게 되고 이 변화되는 압력에 의해 전류가 변화를 일으키는데, 이러한 원리에 의해 음성신호를 전기신호로 변환되는 것이다.

특히, 근년에는 주변에서 발생되는 소음을 차단하기 위해 핸드셋에 다양한 방법으로 소음제거장치 혹은 구조가 설치되고 있다.

그러면, 상기와 같은 종래 소음방지구조가 구비된 전화기의 핸드셋을 도 1을 참고로 살펴보면, 사용자의 음성을 검출하는 송화부분(70)과 전송경로를 통해 입력된 전기신호를 음성신호로 변환하여 출력하는 수화부분(71)으로 크게 나눌 수 있는데, 이때, 상기 송화부분(70)이나 수화부분(71)의 외부에는 사용자의 신체부분에 밀착되어 소음의 유입이 저감되도록 소음방지구조부(72)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 송화부분(70)의 내부에는 검출된 음성신호를 전기신호로 변환하는 송화유니트(73)가 설치되어 있고, 상기 송화유니트(73)와 사용자의 음성이 입력되는 하우징의 천공구멍(74)의 하부 사이에는 소음방지용 흡입재(75) 예컨대, 스폰지가 설치된다.

한편, 상기와 같은 종래 전화기의 핸드셋의 동작을 살펴보면, 먼저 사용자가 전화를 할 경우 핸드셋를 본체(76)로부터 분리하여 자신의 귀와 입에 밀착시킨다. 이때, 상기 핸드셋의 송화부분(70)과 수화부분(71)의 외부에 형성된 소음방지구조부(72)가 사용자의 귀와 입에 거의 밀착되어 이들 사이에서 발생할 수 있는 음향공간(77)의 형성을 최대한 억제한다. 그리고, 상기 사용자가 말을 하면 사용자의 음성이 핸드셋 하우징의 천공구멍(74)과 흡입재(75)를 통과하여 송화유니트(73)에 도달된다. 그러면, 상기 송화유니트(73)는 입력된 사용자의 음성을 전기신호로 변환하여 본체(76)로 전달하여 통상의 통화를 이루게 한다. 이때, 상기 흡입재(75)는 외부로부터 입력되는 소음 특히 고주파소음을 흡수하여 소음이 핸드셋으로 입력되는 것을 최대한 억제한다.

그러나, 상기와 같은 종래 소음방지구조가 구비된 전화기 핸드셋은 고주파 소음을 제거하는 데 일정의 효과가 있으나 저주파 소음을 제거하는데는 한계가 있었으며, 또한, 외부 소음의 영향을 많이 받는 장소 예컨대, 공장과 같은 장소에서는 주변의 외부소음 때문에 통화자체가 어렵다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 제반 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 전화기의 핸드셋내에 형성된 음향공간내로 유기되는 외부 노이즈신호를 계속 검출하고 이 검출된 외부 노이즈신호와 크기는 같고 위상만 반대되는 신호를 음향공간내로 계속 피드백시켜 노이즈를 제거하도록 하므로써, 전화기 핸드셋의 음향공간내에 유기되는 저,고주파신호를 능동적으로 제거할 수 있으므로 그에 따라 전화기 핸드셋의 소음제거특성을 상당히 향상시키는 전화기 핸드셋의 소음제거시스템 및 그 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 주변의 환경상태에 관계없이 전화기 핸드셋의 음향공간내로 유기되는 소음을 연속적으로 피드백시켜 제거하므로 그에 따라 전화기 핸드셋의 기능성도 상당히 향상되는 전화기 핸드셋의 소음제거시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전화기 핸드셋의 송화 혹은 수화유니트와 하우징의 천공구멍의 내부 사이에 형성된 음향공간에 설치되어 이 음향공간의 내부에 존재하는 음성신호를 검출하는 마이크로폰과, 상기 마이크로폰으로부터 검출한 음성신호를 일정레벨로 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부에 의해 증폭된 음성신호를 고주파 필터링하는 로우패스필터와, 상기 로우패스필터로부터 입력된 검출 음성신호를 증폭한 다음 위상을 180°로 반전시켜 출력하는 소음제거 제어부와, 상기 음향공간에 설치되고 소음제거 제어부로부터 출력된 위상이 반전된 음성신호를 음향공간으로 방출하는 스피커로 이루어진 전화기 핸드셋의 소음제거시스템을 제공한다.

본 발명의 다른 특징은 전화기 핸드셋내에 형성된 음향공간내에 존재하는 소음신호를 연속적으로 검출하여 출력하는 소음검출단계와, 상기 소음검출단계후에 검출된 소음신호를 일정신호처리하는 신호처리단계와, 상기 신호처리단계후에 검출된 음성신호의 위상을 반전시켜 음향공간내로 방출하므로 음향공간내의 소음을 제거하는 소음제거신호 피드백단계로 이루어진 전화기 핸드셋의 소음제거시스템의 제어방법을 제공한다.

도 1은 종래 전화기 핸드셋의 소음제거장치를 설명하는 설명도.

도 2는 본 발명의 전화기 핸드셋의 소음제거시스템을 설명하는 설명도.

도 3은 본 발명의 플로우차트.

<부호의 상세한 설명>

1 : 송화/수화유니트 2 : 하우징

3 : 천공구멍 4 : 음향공간

5 : 마이크로폰 6 : 증폭부

7 : 로우패스필터 8 : 소음제거 제어부

9 : 스피커 10: 전치증폭기

11: 노치필터 12: 메인 증폭기

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

본 발명은 도 2에 도시된 바와같이 핸드셋의 송화 혹은 수화유니트(1)와 하우징(2)의 의 내부 사이에 형성된 음향공간(4)에 설치되어 이 음향공간(4)의 내부에 존재하는 음성신호를 검출하는 마이크로폰(5)과, 상기 마이크로폰(5)으로부터 검출한 음성신호를 일정레벨로 증폭하는 증폭부(6)와, 상기 증폭부(6)에 의해 증폭된 음성신호를 고주파 필터링하는 로우패스필터(7)와, 상기 로우패스필터(7)로부터 입력된 검출 음성신호를 증폭한 다음 위상을 180°로 반전시켜 출력하는 소음제거 제어부(8)와, 상기 음향공간(4)에 설치되고 소음제거 제어부(8)로부터 출력된 위상이 반전된 음성신호를 음향공간(4)으로 방출하는 스피커(9)로 이루어진다.

그리고, 상기 소음제거 제어부(8)는 로우패스필터(7)로부터 입력된 검출음성신호를 일정레벨로 증폭하는 전치증폭기(10)와, 상기 전치증폭기(10)로부터 입력된 검출 음성신호를 특정 주파수영역에 대해 감쇠하여 주파수 공진이 발생하지 않도록처리하여 출력하는 노치필터(11)와, 상기 노치필터(11)로부터 입력된 검출 음성신호의 위상을 180°로 반전증폭하여 스피커(9)로 출력하는 메인 증폭기(12)로 이루어진다.

여기서, 상기 증폭기들(6,10,12)은 OP-AMP로 구성할 수도 있다.

다음에는 상기와 같은 본 발명에 적용되는 제어방법을 설명한다.

본 발명은 도 3에 도시된 바와같이 초기상태(S1)에서 소음검출단계(S2)로 진행하여 음향공간내에 존재하는 음성신호를 검출한다. 그리고, 상기 소음검출단계(S2)후에 신호처리단계(S3)로 진행하여 검출된 음성신호를 일정신호처리 예컨대, 필터링한다. 또한, 상기 신호처리단계(S3)후에 소음제거신호 피드백단계(S4)로 진행하여 검출된 음성신호의 위상을 반전시켜 음향공간내로 방출하므로 음향공간내의 소음을 제거한다.

즉, 사용자가 핸드셋을 통해 통상의 통화를 할 경우 핸드셋의 송화 혹은 수화유니트(1)와 하우징(2)의 천공구멍(3)의 내부 사이에 형성된 음향공간(4)으로 사용자의 음성이 천공구멍(3)을 통해 전달되어 통상의 통화기능을 실행한다. 이때, 상기 음향공간(4)내에 설치된 마이크로폰(5)은 상기 음향공간내에 존재하는 모든 음성신호 즉, 소음이 포함된 모든 음성신호를 검출하여 증폭부(6)로 출력시킨다. 그러면, 상기 증폭부(6)는 입력된 검출 음성신호를 일정레벨로 증폭하여 로우패스필터(7)로 출력시킨다. 그리고, 상기 로우패스필터(7)는 입력된 검출 음성신호중에 포함된 고주파성분을 모두 제거한 다음 소음제거 제어부(8)의 전치증폭기(10)로 출력한다.

그러면, 상기 소음제거 제어부(8)의 전치증폭기(10)는 로우패스필터(7)로부터 입력된 검출 음성신호를 일정레벨로 전치증폭하여 노치필터(11)로 출력한다. 그리고, 상기 노치필터(11)는 입력된 검출 음성신호를 특정 주파수영역에 대해 감쇠하여 주파수 공진이 발생하지 않도록 처리한 다음 메인 증폭기(12)로 출력한다. 그러면, 상기 메인 증폭기(12)는 노치필터(11)로부터 입력된 음성신호의 위상을 180°로 반전되도록 증폭하여 스피커(9)를 통해 음향공간(4)으로 방출하게 된다.

이때, 상기 스피커(9)로 방출되는 음성신호는 현재 음향공간(4)내에 발생된 소음신호와 크기는 같고 위상만 180°차를 가지므로 현재 음향공간(4)내에 존재하는 음성신호 즉, 소음신호를 완전상쇄시키게 된다.

그리고, 본 발명에 의하면, 상기와 같은 과정이 반복적으로 피드백되어 계속 수행되므로 상기 음향공간(4)내에는 소음이 효과적으로 제거되게 된다.

이상 설명에서와 같이 본 발명은 전화기의 핸드셋내에 형성된 음향공간내로 유기되는 외부 노이즈신호를 계속 검출하고 이 검출된 외부 노이즈신호와 크기는 같고 위상만 반대되는 신호를 음향공간내로 계속 피드백시켜 노이즈를 제거하도록 하므로써, 전화기 핸드셋의 음향공간내에 유기되는 저,고주파신호를 능동적으로 제거할 수 있으므로 그에 따라 전화기 핸드셋의 소음제거특성을 상당히 향상시키는 장점을 가지고 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 주변의 환경상태에 관계없이 전화기 핸드셋의 음향공간내로 유기되는 소음을 연속적으로 피드백시켜 제거하므로 그에 따라 전화기 핸드셋의 기능성도 상당히 향상되는 효과도 있다.

Claims

전화기 핸드셋의 송화 혹은 수화유니트와 하우징의 천공구멍의 내부 사이에 형성된 음향공간에 설치되어 이 음향공간의 내부에 존재하는 음성신호를 검출하는 마이크로폰과, 상기 마이크로폰으로부터 검출한 음성신호를 일정레벨로 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부에 의해 증폭된 음성신호를 고주파 필터링하는 로우패스필터와, 상기 로우패스필터로부터 입력된 검출 음성신호를 증폭한 다음 위상을 180°로 반전시켜 출력하는 소음제거 제어부와, 상기 음향공간에 설치되고 소음제거 제어부로부터 출력된 위상이 반전된 음성신호를 음향공간으로 방출하는 스피커로 이루어진 것을 특징으로 하는 전화기 핸드셋의 소음제거시스템.
제1항에 있어서, 상기 소음제거 제어부는 로우패스필터로부터 입력된 검출음성신호를 일정레벨로 증폭하는 전치증폭기와, 상기 전치증폭기로부터 입력된 검출 음성신호를 특정 주파수영역에 대해 감쇠하여 주파수 공진이 발생하지 않도록 처리하여 출력하는 노치필터와, 상기 노치필터로부터 입력된 검출 음성신호의 위상을 180°로 반전증폭하여 스피커로 출력하는 메인 증폭기로 이루어진 것을 특징으로 하는 전화기 핸드셋의 소음제거시스템.
전화기 핸드셋내에 형성된 음향공간내에 존재하는 소음신호를 연속적으로 검출하여 출력하는 소음검출단계와, 상기 소음검출단계후에 검출된 소음신호를 일정신호처리하는 신호처리단계와, 상기 신호처리단계후에 검출된 음성신호의 위상을 반전시켜 음향공간내로 방출하므로 음향공간내의 소음을 제거하는 소음제거신호 피드백단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전화기 핸드셋의 소음제거시스템의 제어방법.