KR20050106362A - 목걸이 형태의 전선에 의해 발생하는 자기장을 이용한 무선텔레코일 리시버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 목걸이 형태의 전선에 의해 발생하는 자기장을 이용한 무선 텔레코일 리시버 기술에 관한 것으로써 기존의 유선 리시버 혹은 FM 전파 방식의 무선 리시버의 단점을 보완하는 무선 리시버로써 목걸이 형태의 전선에 의해 발생하는 자기장을 감지하는 텔레코일과 잡음 제거용 캐패시터 그리고 증폭기를 장착한 무선 리시버를 설계, 제작한 뒤 실제로 구현하여 외부 음성에 대한 높은 감지 효과를 검증하였다.

Description

목걸이 형태의 전선에 의해 발생하는 자기장을 이용한 무선 텔레코일 리시버{Wireless Telecoil Receiver using Magnetic Field Generated by Necklace-type Electric Wire}

본 발명은 리시버나 보청기에 관한 전기음향이나 의료기기 기술 분야에 해당되며, 기존의 유선 리시버 혹은 FM 전파 방식의 무선 리시버의 단점을 보완하는 자기장을 이용한 무선 리시버 기술에 관한 것이다. 현재까지 개발되거나 시판되는 리시버나 보청기들 중에서 유선 리시버는 사용자들이 사용을 점차 기피할 만큼 불편함을 가진다. 유선 리시버를 착용한 상태에서 손을 휘젓다가 유선 리시버용 전선을 건드리기 쉽기 때문이다. 소형 라디오나 MP3 혹은 무선 전화기의 음성 출력을 귀에 유선 리시버로 전송하는 기존의 제품은 몸에 거추장스러운 전선이 필수적이라는 단점을 가진다. 또한 포켓용 보청기도 외모를 중시하는 사회적 풍토에서 유선 리시버를 사용하기를 기피하는 추세에 의해 점차 사용자들로부터 외면을 당하는 실정이다.

이런 문제로 인해 유선 리시버 대신에 무선 리시버 기술이 개발되어 제품으로 출시되고 있으나 대부분 FM 전파에 의한 송수신을 기본으로 하고 있다. FM 전파에 의한 송수신은 안테나를 갖춰야 하고, 음성 신호의 변조 및 복조 회로를 포함시켜야 하며, 안테나의 길이를 짧게 하고 자 전송 주파수를 높여야 한다. 귀 구멍에 부착하는 무선 리시버의 크기를 가능하면 작게 하려는 FM 무선 리시버 기술로는 안테나와 복조 회로의 물리적 크기를 감당하기 어려운 실정이다.

따라서 귀에 부착할 무선 리시버의 크기를 최소화 하고, 일반 마이크로폰의 출력 신호를 증폭하여 무선 리시버로 듣는 과정에서 발생할 수 있는 하울링(피드백) 현상을 소거하기 위한 새로운 아이디어가 필요했다.

상기한 목적을 위해 발명한 본 목걸이 형태의 전선에 의해 발생하는 자기장을 이용한 무선 텔레코일 리시버는 무선 리시버의 크기를 최소화할 뿐만 아니라 하울링 현상도 소거할 수 있는 획기적인 방법이다. 본 발명의 아이디어를 입증하기 위해 다음과 같이 설명되는 장치들을 설계, 제작하여, 실험적으로 그 무선 신호 전송 효과를 구현하였다.

1) 도 1은 본 발명품의 전체적인 부품 배치도를 보여준다. 감도가 높은 일반 소형 마이크로폰과 마이크로폰 출력 신호를 증폭하는 전치 증폭기와 파우어 증폭기는 12V 배터리로 동작하도록 PCB 전자회로를 설계하여 제작하였다 (도 2).

2) 귀 구멍으로 무선 리시버를 부착하였다 (도 3). 무선 리시버 내부에는 자기장의 자계를 2차 유도하는 텔레코일과 고주파 잡음을 제거하는 캐패시터가 병렬로 연결된 상태에서 아날로그나 디지털 증폭기의 신호 입력 단자에 접속된다 (도 4).

3) 무선 리시버에는 1.4V의 보청기용 배터리를 장착하도록 하고 이를 위해 귓속형 보청기에서 사용하는 배터리 도어가 달린 페이스플레이트를 사용하였다 (도 3, 도 4). 무선 리시버 바깥 면(귀 구멍 외부면)에는 배터리 도어와 음성 신호의 크기를 조절하는 가변 저항기 조절기(볼륨 컨트롤러)를 장착하였다 (도 3).

5) 무선 리시버 내부의 증폭기로 증폭된 신호는 무선 리시버 내부의 극소형 리시버와 리시버 튜브를 통한 전기음향 변환에 의해 음압으로 고막에 전달된다.

6) 무선 리시버는 자기장을 감지하는 2차 유도 코일인 텔레코일과 텔레코일로부터 입력된 미소한 전기 신호를 증폭하는 증폭기 그리고 증폭된 음성 신호를 음압으로 변환시켜주는 리시버로 구성되어 있다. 텔레코일의 수신 감도에 대비한 리시버의 출력 음압을 측정하기 위해서는 무향 박스(도 5)를 활용한다.

7) 무향 박스 내부에서 1차 코일에 의해 자기장을 발생시키고 이를 무선 리시버의 텔레코일로 2차 유도시킨다 (도 6). 리시버 튜브로 출력되는 음압은 음향 커플러를 경유해 측정용 마이크로폰으로 전달된다.

8) 도 1의 파우어 증폭기에서 출력되는 음성 신호는 목걸이 형태의 원형 전선을 통해 전류로 흘려진다 (도 7). 원형 전선은 전류 누설이 발생하지 않도록 피복에 싸여있으며 목둘레로 휘감도록 하여 마치 목걸이처럼 보이도록 하였다. 전선 피복의 색깔은 사용자의 편의에 따르도록 한다.

9) 원형 전선에 흐르는 전류는 100 Hz ∼ 10 KHz의 교류 전류로써 그 음성 신호는 가청 주파수대역에 있으며 머리를 관통하는 저주파 자기장을 형성하게 된다 (도 8). 이러한 자기장으로부터 귀 구멍에 부착된 무선 리시버는 미소한 자계를 검출하여 이를 증폭한 뒤, 고막으로 소리를 듣도록 한다. 원형 전선에 의해 형성되는 자청 주파수의 자기장은 세기가 낮고 주파수도 낮아 인체에 해를 끼치지 않는다.

10) 본 발명품으로 실험해 보면, 주변에 오실로스코프나 핸디폰과 같은 전자기파 발생 장치가 있어도 무선 리시버로 소리를 명료하게 들을 수 있었다.

본 발명은 목걸이 형태의 전선에 의해 발생하는 자기장을 이용한 무선 텔레코일 리시버 기술에 관한 것으로써 기존의 유선 리시버 혹은 FM 전파 방식의 무선 리시버의 단점을 보완하는 무선 리시버로써 귀에 장착하는 무선 리시버의 크기를 최소화하고 음성의 하울링 현상을 소거할 수 있으며 주변의 다른 전자기파 발생 장치의 전자기파 방해도 거의 받지 않는 전자기파 보호막 효과를 가진다.

도 1은 본 발명품의 전체 사진도. 마이크로폰의 음성 신호를 증폭하는 증폭기 PCB 장치와 자기장을 발생시키는 원형 전선 그리고 귀 구멍에 부착하는 무선 리시버로 구성된다.

도 2는 목걸이 형태의 원형 전선에 자기장을 발생시키는 음상 신호 증폭기 전자 회로도. 마이크로폰의 출력 신호를 증폭하여, 자기장 발생 전선에 증폭된 출력 신호 전류를 흘러준다.

도 3은 귀 구멍에 부착되는 무선 리시버의 외부 사진도.

도 4는 무선 리시버 내부 사진도.

도 5는 무선 리시버의 성능을 평가하는 무향 박스의 사진도.

도 6은 무선 리시버의 자기장 감지 성능을 검사하는 사진도.

도 7은 본 발명품을 목에 걸고 성능을 평가하는 사진도.

도 8은 도 7을 측면에서 바라본 사진도. 귀 구멍에 무선 리시버를 부착하였다.

Claims (2)

1. 본 발명에서 고안, 설계한 텔레코일, 캐패시터, 증폭기, 배터리, 배터리 도어, 볼륨 조절기 등으로 구성된 무선 리시버 (도 3, 도 4).
2. 본 발명에서 고안, 설계한 마이크로폰 출력 신호를 증폭한 뒤 목걸이 형태의 원형 전선으로 증폭된 출력 신호 전류를 흘러주어 가정 주파수 대역의 자기장을 형성하는 방법 (도 2, 도 8).