KR20110134882A - 현장맞춤형 히어링 이퀄라이저 - Google Patents

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Abstract

모듈식의 저가형인 맞춤형 사운드처리유니트가 원격지 사운드 소오스로부터 사용자에게 증강된 오디오를 제공할 수 있다. 소오스는 근거리 트랜시버를 통하여 유니트에 무선결합될 수 있다. 처리유니트는 수신되는 오디오를 처리하고 사용자의 이도에 장치가 결합됨으로서 나타나는 청취력손실을 보상하기 위한 회로와 소프트웨어를 포함하고, 유니트의 마이크로폰에 의하여 픽업된 사운드 소오스를 위하여 음향학적으로 전달되어 사용자에게 증강된 오디오경험을 제공한다.

Description

현장맞춤형 히어링 이퀄라이저 {ON-SITE, CUSTOM FITTED HEARING EQUALIZER}
본 발명은 사용시 초기화 조절되고 구성될 수 있는 개인휴대정보단말기나 컴퓨터 등에 무선으로 결합될 수 있는 모듈식 재충전형 오디오처리장치로서 보조청취장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 맞춤형 무선헤드셋트로서 구현가능한 이러한 장치에 관한 것이다.
종래의 헤드셋트는 비맞춤형 또는 반맞춤형의 이도 어댑터(ear canal adaptor)를 통하여 휴대폰이나 뮤직플레이어에 유선 또는 무선으로 연결될 수 있는 데 이는 착용감이 좋지 않고 사운드 레벨과 주파수응답에 일정치 않는 문제점이 있다. 많은 사람들은 장시간 헤드셋트를 착용하고 있으며 이들은 헤드셋트를 사용하지 않는 경우에도(외부장치, 휴대폰 등과의 통신) 헤드셋트의 착용상태를 그대로 유지하고자 한다. 이들 장치중 극소수만이 패스쓰루모드(pass-thru mode)를 갖는 바, 사운드가 마이크로폰으로부터 헤드셋트의 스피커/리시버로 보내어진다.
물리적인 착용상태가 꽉 조이는 경우, 헤드셋트는 귀마개로서의 역할을 하게 될 것이며, 패스쓰루모드가 이용되고 있지 않은 경우, 이도벽에 가하여진 압력과 이도가 메워져 가득찬 느낌을 갖도록 하기 때문에 사용자는 불편하기도 하고 주위와 접촉도 잘 되지 않는다.
조여진 상태가 느슨해지는 경우, 장치는 주위의 소리에 대한 귀마개의 역할 을 할 수 없고 끊임없이 이를 다시 조절하거나 다시 자리 잡도록 하여야 하기 때문에 불편하기는 마찬가지다. 더욱이 중요한 것은 소리가 귀로 직접 들어가므로 잡음감소나 지향성과 같은 신호증강처리알고리즘이 절충되기 어렵다. 장치가 패스쓰루모드로 사용될 때, 마이크로폰으로부터의 사운드가 유니트의 스피커/리시버로 보내어지는 경우, 느슨한 착용상태(많은 공기량) 때문에 고도의 증폭/등화가 불가능하고 에코/피드백 소거처리가 절충된다.
종래의 헤드셋트는 느슨한 착용상태를 보상하기 위하여 저주파수를 과증폭하나 착용상태의 가변성에 맞추기 위하여 저주파를 조절할 수 없다. 폐쇄된 이동의 작은 공간에 적합한 소형의 확장주파수응답 리시버/스피커는 특히 청력에 이상이 없는 사용자를 위한 실제의 패스쓰루모드를 위한 확장주파수응답을 제공하기 위하여 이루어지는 양호한 착용상태에 따라서 달라질 수 있다.
또한 종래의 헤드셋트장치는 등화(equalization)를 위한 방법(모든 볼륨 외에)이나 청취보상방법과 수단을 제공하지 않는다. 종래의 헤드셋트에 사용된 리시버/스피커는 이들이 저주파를 확장하고 아울러 이들을 과증폭시켜 상부주파수를 차단하여 주파수이상이 통상적으로 명확히 나타나도록 하므로 청력에 이상을 갖는 사용자에게는 적합치 않다.
본 발명은 사용시 초기화 조절되고 구성될 수 있는 개인휴대정보단말기나 컴퓨터 등에 무선으로 결합될 수 있는 모듈식 재충전형 오디오처리장치로서 보조청취장치를 제공한다. 특히, 본 발명은 맞춤형 무선헤드셋트로서 구현가능한 이러한 장치를 제공한다.
본 발명의 실시형태는 많은 여러 형태로 설명될 수 있으나 본 발명에 있어서는 특정의 실시형태가 도시되고 설명되는 바, 이는 본 발명의 원리를 예시하여 이해할 수 있도록 하고 또한 최상으로 실시할 수 있는 형태를 제공하기 위한 것으로, 이러한 특정의 실시형태로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시형태는 외부장치로부터 소리를 수신하거나 패스쓰루/투과모드에서 작동이 이루어질 때 이도내에 양호하게 안착되고 충분한 감쇠가 이루어져 음성증강처리의 완전이용화가 이루어질 수 있도록 하는 맞춤형 청취장치를 포함한다.
다른 관점은 사용자에 의하여 또는 개발도상국의 경우와 같이 어떠한 시장에서 최소한으로 훈련된 보조자의 도움을 통하여 용이하게 관리될 수 있는 맞춤형태를 생성하기 위한 즉석의 방법을 포함한다.
사용자의 요구에 기초하는 등화설정의 일관된 신속용이한 관리. 기구를 설치/프로그래밍하기 위한 상호작용 파라메타조절방법. 장치의 최적화/커스터마이징(customizing)에 보다 유연성을 부가하는 선택적 무선원격수단(PDA, 휴대전화 또는 컴퓨터). 이들 방법은 사용자에 의하여 또는 어떠한 시장에서 최소한으로 훈련된 보조자의 도움을 통하여 스스로 관리될 수 있다.
도 1a-1c는 본 발명에 따른 실시형태의 구성의 여러 양상를 보인 일련의 설명도.
도 2는 본 발명의 실시형태에서 정상작동모드를 보인 블록다이아그램.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태를 보인 것으로 미세조정작동모드의 블록다이아그램.
도 4는 본 발명의 제3 실시형태를 보인 것으로 시험 및 증폭 에뮬레이션 모드의 블록다이아그램.
도 5a-5b는 본 발명의 다른 실시형태를 보인 것으로 보수모드의 블록다이아그램.
도 6a-6c는 본 발명을 귀에 결합하는 방법의 양상을 보인 설명도.
도 7a는 본 발명의 전기충전방법을 보인 설명도.
도 7b는 도 4에서 보인 바와 같은 본 발명 실시형태의 구성을 설명하는 설명도.
도 1a에서 보인 모듈식 장치(전자장치, 배터리, 리시버, 이어 몰드(ear mold)를 위한 독립된 모듈과 이들 모듈을 연결길이를 조절하여 귀 전체, 외이의 전면, 이도내에 배치하기 위한 모듈)는 즉석조절이나 보수관리가 용이하고 제품의 사용수명을 연장할 수 있도록 한다. 스마트한 보청검출 및 보수방법이 선택적인 무선원격수단(PDA, 휴대전화 또는 컴퓨터)에서 구현된다. 모듈방식은 후진국 시장에 장치의 성공에 매우 중요하다.
재충전 배터리와 충전기는 태양이나 핸드 크랭크형인 수동발전기(hand cranked generator) 또는 통상적인 전원과 같은 사용자발생에너지원에 의하여 지원된다.
본 발명의 다른 양상은 다음을 포함한다.
Figure pct00001
안락한 착용이 이루어질 수 있도록 하고 주위의 소란한 소리를 감쇠시키며 통신 또는 패스쓰루작동모드에서 귀에 이르는 소리를 제어할 수 있도록 신호증강처리(잡음감소, 지향성, 등화)가 이루어질 수 있도록 하는 맞춤형(도 6A-6B) 또는 반맞춤형(도 6C)의 현장몰드.
Figure pct00002
맞춤형 이어 몰드에 의한 일관된 배치 때문에 일관되고 예견된 등화 및 증폭.
Figure pct00003
주위환경 또는 개인적인 신체적 한계에 기초하는 청취곤란성을 극복하는 것(등화 및 신호증강)에 의한 사용자의 감소된 인식노력.
Figure pct00004
이도를 덮는 몰드를 가짐으로서 도입되는 감쇠를 고려한 투과/패스쓰루 모드(소리가 유니트의 마이크로폰으로부터 나온다).
Figure pct00005
휴대폰 또는 일반전화용 무선어댑터, mp3 플레이어, TV 오디오무선어댑터, 컴퓨터 등 많은 장치에 소리를 무선통신하거나 무선송수신한다.
Figure pct00006
청취환경을 고려하여 음선명도를 증가시키기 위하여 조절하고 청취곤란환경에서 사용자에 의한 인식노력을 감소시킨다.
Figure pct00007
장치의 등화가 선호하는 등화/증폭 레벨을 정확히 설정하기 위하여 자기청취평가(또는 제3자의 보조)에 따라서 달라진다.
Figure pct00008
청취 및 선호평가가 각 개인이 착용하고 있는 장치의 청취/선호 레벨을 결정하는 알고리즘을 통하여 발생음을 통해 성취된다. 착용자는 소리가 청취장치 또는 다른 휴대장치(휴대폰, PDA, 자신의 퍼스널 컴퓨터 등)일 수 있는 소리발생장치로부터의 신호을 통하여 들릴 때 이를 표시한다.
Figure pct00009
청취평가프로그램은 주위환경이 특정개인의 청취한계의 평가에 적합한 경우를 결정할 수 있는 주위소리레벨을 모니터한다.
Figure pct00010
청취장치는 마이크로폰로부터의 신호(주위소리) 또는 내부안테나를 통한 외부신호(휴대폰, mp3 플레이어, 컴퓨터, PDA와 같은 원격장치에 의하여 발생된 신호)를 픽업할 수 있다.
Figure pct00011
장치는 주위환경에 기초하여 자동으로 또는 수동으로 설정토록 조절할 수 있다.
Figure pct00012
장치는 사용자가 적당한 큐 사운드(cue sound)의 도움으로 그 등화파라메타를 조절할 수 있도록 한다.
Figure pct00013
장치는 과거의 조절이력에 기초하여 그 디폴트설정값을 자동으로 조절한다.
Figure pct00014
청취장치는 입력신호특성에 기초하여 활성화되는 알고리즘을 포함한다.
Figure pct00015
청취장치는 입력신호들 사이에 자동으로 전환할 수 있다.
Figure pct00016
청취장치는 양쪽 귀의 각 평가를 통하여 양쪽 귀에 사용될 수 있다.
Figure pct00017
양쪽 귀에 착용하였을 때 청취장치는 상호 독립적으로 또는 입력에 맞추어 작용할 수 있다.
Figure pct00018
현장보수가 이루어질 수 있는 모듈식 장치. 부품들이 장치에 대하여 스냅방식으로 결합 및 분리된다. 선택적인 원격수단(PDA, 휴대폰, 컴퓨터)이 각 모듈에 대한 진단시험을 하고 교환/요구된 보수를 위한 호출을 한다.
본 발명의 또 다른 관점에서, 퍼지이론형의 전문가 시스템용 소프트웨어를 포함하는 오프-더 셀프(off-the-self)형 이고 비교적 저가인 개인휴대정보단말기(PDA)가 청취력을 정확히 측정하고 시험중 소란한 주위환경에 대하여 보상하며 후속조치를 위하여 의학적 조건하에 놓인 것을 검출하기 위하여 매우 제한되게 훈련된 개인에 의하여 사용될 수 있다. 동일한 PDA가 각 청취장치의 착용, 미세조정 또는 현장보수를 수행할 수 있도록 하는데 사용된다.
본 발명의 또 다른 관점에서, 사용자는 장치를 조절하여 다운로드된 음악을 무의식적으로 청취하는 것으로부터 국부적으로 발생된 음의 수신을 개선하는 것까지 이들 장치의 특별한 조건에 적합하게 할 수 있다. 조절은 장치의 부분적인 제어를 통하여 또는 사용지가 휴대한 프로그램된 PDA를 통하여 직접 이루어질 수 있다.
재충전형 배터리가 제공될 수 있다. 에너지공급이 용이하지 않는 경우 재충전을 위하여 핸드크랭크형 수동발전기가 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에서, 예비성형된 표준형의 팽창성 벌룬(ballon)을 이용하는 초저가의 맞춤형 이어 몰드가 사용될 수 있다. 예를 들어 전자장치 패키지에 결합될 수 있는 분리형상의 사운드 튜브(sound tube)와 같은 인써트를 포함할 수 있는 벌룬이 사용자의 귀에 삽입될 수 있다. 이러한 벌룬에는 경화되었을 때 사용자의 이도에 일치하게 될 실리콘이 채워질 수 있다. 경화된 실리콘 형상체는 사용자의 귀로부터 분리되어 전자장치 패키지에 부착될 수 있다.
본 발명의 다른 관점에서, 이동의 내경과 길이를 감안하여 광범위한 귀의 크기에 맞출 수 있도록 하기 위하여 초저가의 반맞춤형 이어 몰드가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태가 청력손실을 평가하기 위하여 여러 형태의 시험을 수행하도록 사용될 수 있다. 이러한 다른 실시형태는 또한 로컬 프로그램형 PDA와 함께 사용될 수 있다. 각 귀에는 별도의 마이크로폰과 오디오출력장치, 리시버가 제공될 수 있다.
도 1a는 본 발명에 따른 실시형태에서 정상작동모드의 두 구성(10, 11)을 보이고 있다. 이어 모듈(12A 또는 12D)이 전자장치/무선모듈(12C)을 모듈화하기 위하여 결합되는 리시버 모듈(12C)에 결합된다. 전자장치모듈은 귀의 전방(구성 10)이나 귀의 후방(구성 11)에 배치될 수 있다. 구성(10)에서, 전자장치(12B)는 "길이조절 및 고정"용 튜브를 통하여 귀 후방의 마이크로폰 모듈(14A)에 연결된다. 동일한 구성에서, 자석 또는 기계적인 "스냅결합형" 배터리 모듈(14B)이 마이크로폰 모듈(14A)에 연결된다. 구성(11)에서 분리형인 "스냅결합형" 배터리 모듈이 직접 전자장치 모듈(12B)에 연결된다. 도 1b-1c는 사용자의 귀에 결합된 구성(10, 11)을 보이고 있다.
도 2는 본 발명의 한 실시형태의 블록 다이아그램을 보인 것으로, 구성(10, 11)이 무선결합형 휴대폰(22A), 무선결합형 MP3 뮤직 플레이어(22B) 또는 무선결합형 원격 마이크로폰(22C)과 함께 사용될 수 있는 독립형 청취장치(20)로 구성되는 것을 보이고 있다.
또한 장치(20)는 재충전형 배터리 모듈(14B), 유니트(12B)에 결합될 수 있는 사용자오디오입력 마이크로폰 모듈(22b)과, 사용자의 이도에 가청출력을 제공할 수 있도록 역시 유니트(14b)에 결합될 수 있다. 유니트(12B)는 음성처리, 잡음감소, 피드백소거 및 마이크로폰(14A)을 통하거나 또는 다른 장치(22A, B 또는 C)로부터의 로컬 오디오입력에 대한 사용자의 청취체험을 개선하기 위한 다른 기능을 수행할 수 있는 디지털처리회로(12b)와 함께 근거리무선트랜시버(12a), 예를 들어 BLUETOOTH 브랜드 트랜시버를 포함할 수 있다.
배터리 모듈(14B)는 예를 들어 핸드 크랭크형 발전기와 같은 수동형 배터리충전기(16)를 이용하여 재충전될 수 있다.
도 3은 개인휴대정보단말기, 휴대폰 또는 컴퓨터(30)의 하나에 무선결합되는 실시형태(10)와 같은 실시형태를 포함하는 다른 구현형태의 블록 다이아그램을 보이고 있다. 도 3의 구현형태에서, 유니트(20)는 선택적으로 조절되거나 미세조정될 수 있으며, 청취력손실시험이 수행될 수 있거나 또는 유니트(30)를 통하여 증폭에뮬레이션이 실행될 수 있다. 유니트(30)는 또한 트랜시버(12a)와 호환가능한 근거리무선트랜시버(30a)를 포함할 수 있다.
도 4는 유니트(10, 11 또는 20)과 함께 사용하기 위하여 제어파라메타를 개발하는데 유용한 시험/평가 유니트(40)의 블록 다이아그램이다. 유니트(40)는 하나 이상의 프로그램된 프로세서와 디지털신호처리소프트웨어(44)를 포함할 수 있는 전자장치모듈(42)을 포함한다. 유니트(40)에 결합된 좌우 오디오 입력/출력 마이크로폰(46 a, b)와 전화기형태의 폰출력오디오장치(47 a, b)가 오디오를 수신하고 평가자에게 제공되어 평가된다. 예를 들어 BLUETOOTH 브랜드 장치와 같은 로컬 근거리무선 트랜시버(42a)가 무선제어유니트(30)에 대한 통신을 위하여 전자장치 패키지와 소프트웨어(44)에 결합될 수 있다.
유니트(30)는 프로그램된 PDA, 휴대폰 또는 호환형 트랜시버(30a)를 갖는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 소프트웨어구현기능은 달리 제한없이 전문가용 청취력-손실 시험시스템, 전문가용 착용/조절 프로그래밍 시스템, 증폭에뮬레이션 시스템, 현장보수시스템 및 로컬 페이션트 데이터베이스를 포함할 수 있다.
도 5a-5b는 보수모드를 구현하기 위하여 시험/평가 유니트(40)와 조합되는 유니트(10, 11, 20)의 블록 다이아그램을 보이고 있다. 다른 기능은 제한없이 도 5a-5b의 조합을 이용하여 제공될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 6a-6b는 이어 몰드(12A)를 제작하기 위한 예시적인 제조방법을 보인 것이다. 도 6a에서 보인 바와 같이 벌룬이 제공된다. 도 6b에서 보인 바와 같이 내부인써트를 갖는 벌룬이 사용자의 이도에 삽입된다. 도 6b에서 보인 바와 같이 벌룬에 속성 경화형 실리콘이 채워진다. 실리콘이 경화된 후에 몰드를 사용자의 이도로부터 분리하여 도 1a에서 보인 바와 같은 전자장치 패키지에 부착한다.
도 7a는 "스냅결합형" 자석결합방식을 이용하여 충전유니트(16)에 구성(10)의 재충전형 배터리(14B)를 결합하기 위한 예시적인 방법을 보인 것이다.
도 7b는 평가시험장치/메달리온(Medallion) 유니트(40)의 케이블길이를 조절하는 예시적인 방법을 보이고 있다.
이상의 설명으로부터, 본 발명의 기술사상과 범위를 벗어남이 없이 다수의 변형 및 수정실시형태가 제시될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본문에 설명된 특정 장치에 대한 제한은 없음을 이해할 것이다. 따라서, 이러한 모든 수정형태에서 보호되어야 하는 범위는 첨부된 청구범위에 포함되어야 한다.
10, 11: 구성, 12A, 12D: 이어 모듈, 12B: 전자장치/무선모듈, 12C: 리시버 모듈, 14A: 마이크로폰 모듈, 14B: 배터리 모듈, 16: 수동형 배터리충전기, 20: 독립형 청취장치, 22A: 무선결합형 휴대폰, 22B: 무선결합형 MP3 뮤직 플레이어, 22C: 무선결합형 원격 마이크로폰, 30: 개인휴대정보단말기, 30a: 근거리무선 트랜시버, 40: 시험/평가 유니트, 42: 전자장치 모듈, 44: 디지털신호처리 소프트웨어, 46a,b: 좌우 오디오입력/출력 마이크로폰, 47a,b: 전화기형 폰출력 오디오장치.

Claims (10)

  1. 성형된 이어 몰드; 이어 몰드에 결합된 리시버 모듈; 마이크로폰 모듈; 재충전형 배터리 모듈과; 리시버와 마이크로폰에 결합된 전자장치 모듈로 구성되고, 전자장치 모듈이 수신되는 오디오신호를 처리하기 위한 디지털신호처리회로와 비교적 거리가 짧은 근거리무선트랜시버를 포함하며 이 트랜시버가 호환형의 원격지 트랜시버호부터 신호를 수신할 수 있음을 특징으로 하는 모듈식 오디오처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 두개의 모듈을 상호연결하는 "조절 및 고정" 튜브를 포함함을 특징으로 하는 모듈식 오디오처리장치.
  3. 제1항에 있어서, 수동형 배터리충전기를 포함함을 특징으로 하는 모듈식 오디오처리장치.
  4. 제1항에 있어서, 트랜시버를 통하여 전자장치 모듈과 통화가능한 적어도 하나의 전화기형 장치, 오디오 플레이어, 원격 마이크로폰, 컴퓨터 또는 개인휴대정보단말기를 포함함을 특징으로 하는 모듈식 오디오처리장치.
  5. 제1항에 있어서, 전자장치 모듈이 적어도 하나의 개인화 음성 다이나믹 맵핑, 잡음감소, 피드백소거, 지향성, 전화기/오디오 직접모드, 비선형 주파수맵핑을 위한 회로를 포함함을 특징으로 하는 모듈식 오디오처리장치.
  6. 제1항에 있어서, 전자장치 모듈이 장치를 이도에 결합하는 것에 의한 청취력삽입손실을 적어도 보상하기 위한 회로를 포함함을 특징으로 하는 모듈식 오디오처리장치.
  7. 제1항에 있어서, 전자장치 모듈에 적어도 하나의 텔레코일 또는 부가적인 마이크로폰을 포함함을 특징으로 하는 모듈식 오디오처리장치.
  8. 하우징; 하우징에 내장된 무선트랜시버; 하우징에 내장되고 트랜시버에 결합되며 적어도 하나의 청취력손실시험프로토콜, 주위환경모니터링 또는 개인화 증폭에뮬레이션을 실행하는 디지털신호처리회로; 양쪽 귀에 하나씩 사용되는 상기 회로에 결합된 제1 및 제2 마이크로폰과; 양쪽 귀에 하나씩 사용되는 상기 회로에 결합된 제1 및 제2 텔레폰 출력으로 구성되고, 상기 회로가 적어도 하나의 개인휴대정보단말기나 컴퓨터 또는 휴대폰을 포함하는 등급집단으로부터 선택된 제어모듈과 무선통신할 수 있음을 특징으로 하는 평가/시험장치.
  9. 제8항에 있어서, 제어모듈이 적어도 하나의 청취력손실시험방법을 구현하기 위하여 컴퓨터판독가능한 매체에 사전저장된 실행명령, 착용 및 조절 시스템, 증폭에뮬레이션 시스템, 보수시스템과, 평가된 개인의 데이터베이스를 포함함을 특징으로 하는 평가/시험장치.
  10. 성형된 이어 몰드; 이어 몰드에 결합된 리시버 모듈; 마이크로폰 모듈; 재충전형 배터리 모듈과; 리시버와 마이크로폰에 결합된 전자장치 모듈을 포함하고, 전자장치 모듈이 수신되는 오디오신호를 처리하기 위한 디지털신호처리회로와 비교적 거리가 짧은 근거리무선트랜시버를 포함하며 이 트랜시버가 호환형의 원격지 트랜시버호부터 신호를 수신할 수 있는 모듈식 오디오처리장치와;
    하우징; 하우징에 내장된 무선트랜시버; 하우징에 내장되고 트랜시버에 결합되며 적어도 하나의 청취력손실시험프로토콜, 주위환경모니터링 또는 개인화 증폭에뮬레이션을 실행하는 디지털신호처리회로; 상기 회로에 결합된 제1 및 제2 마이크로폰과; 상기 회로에 결합된 제1 및 제2 텔레폰 출력을 포함하고, 상기 회로가 적어도 하나의 개인휴대정보단말기나 컴퓨터 또는 휴대폰을 포함하는 등급집단으로부터 선택된 제어모듈과 무선통신할 수 있으며, 적어도 하나의 텔레폰 출력이 마이크로폰 모듈의 하나에 음향학적으로 결합되고, 마이크로폰의 하나가 리시버 모듈의 하나에 음향학적으로 결합됨을 특징으로 하는 복합장치.
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