KR20160100648A - 오디오 출력 장치에서의 anc - Google Patents

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Abstract

오디오 출력 장치가 개시된다. 상기 장치는 재생 장치와의 유선 또는 무선 연결을 제공하는 통신 인터페이스, 상기 통신 인터페이스를 통해 전달되는 오디오 신호를 감지하는 신호 감지부, 상기 오디오 신호에 대하여 제1 수준의 ANC(Active Noise Cancellation)을 적용하는 ANC 모듈, 및 상기 ANC 모듈에 의해 적용되는 ANC의 수준을 결정하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 통신 인터페이스 또는 상기 신호 감지부 중 적어도 하나로부터 전달되는 정보에 기초하여 상기 오디오 신호가 제공되지 않는 것으로 판단되면, 상기 ANC 모듈로 하여금 제2 수준의 ANC를 수행할 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

오디오 출력 장치에서의 ANC{Active Noise Cancellation in Audio Output Device}
본 발명의 다양한 실시 예들은 헤드폰과 같은 오디오 출력 장치에서 상황에 따라 능동적으로 주변 잡음을 제거하는 기술과 관련된다.
헤드폰과 같은 오디오 출력 장치는 다양한 노이즈 제거 기술을 탑재하고 있을 수 있다. 예를 들어, 헤드폰은 노이즈 제거 회로와 연결된 마이크를 통해 주변 노이즈를 획득하고, 획득된 노이즈에 대하여 역 위상의 안티-노이즈(anti-noise) 신호를 출력할 수 있다. 사용자는 주변 노이즈와, 역 위상의 노이즈를 함께 듣게 되고, 이를 통해 노이즈가 제거된 효과를 얻을 수 있다.
오디오 출력 장치에서 능동적 노이즈 제거(Active Noise Cancellation, 이하 “ANC”) 기술을 활용하는 경우, ANC용 마이크에서 노이즈를 획득하고, 주변 잡음 환경을 판단하여 능동적으로 노이즈를 제거하는 것이 가능하다. 오디오 출력 장치는 재생 장치로부터 제공되는 오디오 신호가 사용자에게 보다 선명하게 제공될 수 있도록 출력부(스피커)에서 주변 노이즈를 상쇄하도록 설계될 수 있다.
오디오 출력 장치에서 ANC의 적용은 노이즈 저감 효과를 가져오지만, ANC를 과도하게 적용하는 경우 여러 가지 부적절한 효과가 발생할 수 있다. 예를 들어, ANC를 적용하여 노이즈 저감을 극대화시키면, 주파수 응답의 왜곡이 임계 값을 초과할 수 있다. 다시 말해서, ANC가 일정 수준 이상으로 적용되는 경우, 사용자가 인식할 수 있을 정도로 손상된 오디오 신호가 출력될 수 있다. 다른 예시로써, ANC를 강화하면 ANC에 의해 임의의 오디오 아티팩트(audio artifact)가 유도될 수 있다. 이 아티팩트는, 예를 들어 사용자에게 들릴 수 있는 히스 노이즈(Hiss noise)일 수 있다.
한편, 헤드폰을 착용하고 있는 사용자는, 헤드폰을 착용함으로써 조용한 상태에 있기를 원할 수 있다. 예를 들어, 버스나 지하철, 비행기, 또는 공사장 근처와 같이 시끄러운 소음이 많이 발생하는 지역에서, 사용자는 헤드폰을 착용하여 소음 환경으로부터 벗어나고 싶어할 수 있다. 어떤 경우에, 사용자는 재생 장치 사이에도 연결되지 않은 헤드폰만 착용할 수 있고, 다른 경우에 재생 장치와 연결은 되어 있으나 재생 장치로 어떤 오디오 파일 또는 비디오 파일을 재생하지 않은 상태로 헤드폰을 착용할 수 있다.
그러나 많은 경우에, 오디오 장치의 노이즈 저감 기술은 재생 장치로부터 제공되는 오디오 신호를 보다 선명하게 제공하려는 목적으로 활용된다. 즉, 사용자가 주변 소음으로부터 벗어나기 위해 헤드폰을 착용한 상태에서 어떠한 오디오 신호도 재생하지 않거나 혹은 매우 약한 볼륨으로 재생하더라도, 오디오 출력 장치는 일반적인 오디오 출력 신호에 적용하기 적절한 수준의 ANC만을 제공하게 되며(혹은 ANC 기능이 전혀 동작하지 않을 수도 있다), 사용자가 희망하는 수준의 소음 제거는 이루어지지 않게 된다.
본 발명의 다양한 실시 예들은, 현재 오디오 출력 장치와 관련된 상태에 기반하여 오디오 출력 장치의 ANC 기능을 제어하는 방법과 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 재생 장치와의 유선 또는 무선 연결을 제공하는 통신 인터페이스, 상기 통신 인터페이스를 통해 전달되는 오디오 신호를 감지하는 신호 감지부, 상기 오디오 신호에 대하여 제1 수준의 ANC(Active Noise Cancellation)을 적용하는 ANC 모듈, 및 상기 ANC 모듈에 의해 적용되는 ANC의 수준을 결정하는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 통신 인터페이스 또는 상기 신호 감지부 중 적어도 하나로부터 전달되는 정보에 기초하여 상기 오디오 신호가 제공되지 않는 것으로 판단되면, 상기 ANC 모듈로 하여금 제2 수준의 ANC를 수행할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 오디오 출력 장치와 재생 장치 사이의 연결 상태나 신호 전달 상태에 기초하여 사용자에게 효과적인 노이즈 캔슬링을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 오디오 출력 장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 오디오 출력 장치에서 연결 상태 및 재생 상태에 따른 예시적인 ANC 제어를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 오디오 출력 장치에서 재생 장치로부터 수신되는 신호에 따른 ANC 제어를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 오디오 출력 장치에서 수신 오디오 신호의 Rx 레벨에 따른 ANC 제어를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 오디오 출력 장치의 ANC 제어 방법을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 오디오 출력 장치에서 연결 상태 및 재생 상태에 따른 예시적인 ANC 제어 방법을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 오디오 출력 장치에서 재생 장치로부터 수신되는 신호에 따른 ANC 제어 방법을 나타낸다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
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다양한 실시 예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 오디오 출력 장치를 나타낸다.
오디오 출력 장치 100은 예를 들어, 일종의 헤드폰에 해당할 수 있다. 그러나 도 1에 도시된 바와 같은 AUX 연결부 110 또는 BT(Bluetooth) 연결부 120를 통해 오디오 신호를 수신하고, 출력부 190(예: 스피커)을 통해 오디오 신호(또는 수신된 오디오 신호에 대하여 소정의 신호 처리가 적용된 신호)를 출력할 수 있는 출력 장치는 본 문서에서 설명하는 오디오 출력 장치 100에 해당할 수 있다. 예를 들어, 통상적인 이어폰은 이어폰에 일체형으로 결합된 AUX 선의 단자가 재생 장치의 AUX 홀에 결합되어 재생 장치로부터 전달되는 오디오 신호를 출력할 수 있지만, 일부 이어폰은 이어폰 자체에 AUX 연결부 110과 같은 AUX 홀을 구비하고 있을 수 있고, 이와 같은 이어폰 역시 본 문서에서 설명하는 오디오 출력 장치 100에 해당할 수 있다.
본 문서에서 재생 장치라 함은, 오디오 출력 장치 100으로 오디오 신호를 제공할 수 있는 전자 장치를 의미한다. 오디오 신호는, .mp3, .wav, 또는 .flac과 같은 다양한 포맷의 오디오/비디오 파일의 재생에 의해 전달되는 신호 외에도, 오디오 출력 장치 100으로 소리를 출력시킬 수 있는 임의의 신호를 포함한다. 예를 들어, 다른 사용자 단말과 통화 중인 스마트폰은, 다른 사용자의 목소리를 유선 연결된 이어폰을 통해 출력하거나, Bluetooth와 같은 무선 연결을 통해 연결된 블루투스 헤드셋 등을 통해 출력할 수 있고, 여기서 스마트폰은 재생 장치에, 이어폰/헤드셋은 오디오 출력 장치 100에 해당할 수 있다.
도 1의 오디오 출력 장치 100은 AUX 연결부 110 및 BT 연결부 120을 모두 포함하는 것으로 도시되었으나, 다양한 실시 예에서 오디오 출력 장치 100은 선택적으로 어느 하나의 연결부만을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이어폰과 같은 출력 장치는 AUX 연결부 110를 포함할 수 있고, 무선 BT 헤드셋과 같은 출력 장치는 BT 연결부 120을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 어떤 출력 장치는 AUX 연결부 110과 BT 연결부 120을 모두 포함할 수 있고, 이 경우 AUX 연결부 110을 통해 재생 장치와 연결된 상태가 인식되면 BT 연결부 120은 재생 장치와의 BT 연결을 해제하거나, BT 연결은 유지하되 BT 연결부 120을 통한 오디오 신호 수신을 AUX 연결부 110을 통해 수행할 수 있다. 이 동작은, 재생 장치에서 오디오 신호를 제공하는 경로를 BT 연결부 120에서 AUX 연결부 110으로 변경함으로써 수행될 수도 있다.
일 실시 예에서, AUX 연결부 110과 BT 연결부 120은 각각 유선 연결 모듈 및 무선 연결 모듈로 대체될 수 있다. 예를 들어, AUX 연결부 110은 AUX를 이용한 연결이 아닌 임의의 유선 연결(예: USB 또는 직렬(serial) 연결 등)을 통해 오디오 신호를 수신할 수 있다. 또한 BT 연결부 120은 Bluetooth 연결이 아닌 NFC(Near Field Communication), Wi-Fi, Wi-Fi Direct, BLE(Bluetooth Low Energy)와 같은 근거리 통신을 통해 오디오 신호를 수신할 수 있다. 다시 말해서, 오디오 출력 장치 100은 오디오 신호를 제공하는 재생 장치 사이의 유선 연결 또는 무선 연결을 설정할 수 있는 통신 인터페이스를 구비하고 있는 것으로 이해될 수 있다.
일 실시 예에서, AUX 연결부 110을 통해 재생 장치와 연결되거나, 또는 재생 장치와 연결된 것으로 인식된 상태(예: 4극-3극(또는 4극) 3.5pi 이어폰의 어느 한쪽 단자가 AUX 연결부 110에 연결되었으나 재생 장치에는 연결되지 않은 상태)가 되면, 오디오 출력 장치 100은 오디오 출력 장치의 전원을 ON 상태로 변경할 수 있다. 예를 들어, AUX 단자와 AUX 연결부 110의 결합에 의해 파워 130이 활성화될 수 있다. 그러나 다른 실시 예에서, 예를 들어 AUX 연결부 110를 구비하지 않거나 사용자에 의해 전원이 ON/OFF 될 수 있는 형태의 헤드폰에서는, 파워 130은 수동으로(manually) ON/OFF 될 수 있다. 파워 130은 ON 상태로 전환되면 오디오 출력 장치 100의 동작에 필요한 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 도 1에서는 파워 130과 AUX 연결부 110 및 신호 감지부(Signal Detector) 140 사이의 연결이 도시되어 있으나, 이와 같은 연결 관계는 설명의 편의를 위한 예시적인 것이며 오디오 출력 장치 100의 배선 구조를 한정하는 것은 아니다. 다양한 실시 예에서, 파워 130은 다른 하드웨어 구성요소들과 적절하게 연결될 수 있다.
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은, 파워 130이 ON 상태임을 가정한다. 만약 오디오 출력 장치 100이 AUX 연결부 110을 포함하는 경우, AUX 연결부 110에 AUX 단자가 결합함에 의해 파워 130이 ON 상태로 전환되고 ANC가 동작할 수 있다. 만약 오디오 출력 장치 100이 BT 연결부 120을 포함하는 경우, 사용자에 의한 전원 스위치(버튼) 선택에 의해 파워 130이 ON 상태로 전환되고 ANC가 동작할 수 있다. 만약 오디오 출력 장치 100이 AUX 연결부 110과 BT 연결부 120을 모두 포함하는 경우, 전술한 어느 한 가지 동작에 의해 파워 130이 ON 상태로 전환되고, 오디오 출력 장치 100과 재생 장치 사이의 연결 상태나 수신되는 오디오 신호의 상태에 따라 ANC가 동작할 수 있다.
이하에서 설명하는 다양한 실시 예에서, 오디오 출력 장치 100은 재생 장치와 오디오 출력 장치 100 사이의 유선/무선 연결 상태, 재생 장치로부터 제공되는 오디오 신호의 유무 또는 오디오 신호의 세기, 또는 재생 장치로부터 지정된 신호(예: 오디오 코덱(codec) 또는 재생 장치의 앰프의 활성화 상태에 대한 신호) 등으로부터 현재 오디오 출력 장치 100에서 수행하여야 하는 ANC의 수준을 결정할 수 있다. 다시 말해서, 오디오 출력 장치 100은 적어도 두 개 이상의 ANC 모드로 동작할 수 있고, 상황에 따라 적절한 ANC 모드를 선택할 수 있다.
일반적으로 ANC가 적용되면 주파수 응답에 어느 정도 변화를 가져오게 되므로, 주변 노이즈의 제거만을 고려하여 ANC의 성능을 끌어올리면 음악 파일과 같은 오디오 신호를 재생할 때 사용자가 인식할 수 있을 정도의 음질 손상이 발생할 수 있다. 따라서 오디오 출력 장치 100은 음악 파일이나 전화 통화와 같은 통상적인 오디오 신호를 출력할 때에는 오디오 신호에 대하여 (사용자가 인식할 수 있을 정도의) 음질 손상을 발생시키지 않는 ANC 모드 1의 ANC를 수행할 수 있다. 그러나 오디오 출력 장치 100은 오디오 신호가 제공되고 있지 않거나, 제공되고 있는 오디오 신호의 볼륨 또는 Rx 레벨이 너무 낮아서 사용자가 인식하기에 충분하지 않은 수준으로 판단되는 경우, 노이즈 제거를 극대화한 ANC 모드 2의 ANC를 수행할 수 있다.
전술한 ANC 모드 1과 ANC 모드 2는 ANC의 강도 또는 수준을 의미할 수 있다. 예를 들어, ANC 모드 1과 ANC 모드 2는 각각 제1 수준의 ANC와 제2 수준의 ANC로 이해될 수 있다. 각각의 ANC는 지정된 값(예: ANC용 마이크의 이득(gain))을 가질 수도 있으나, 지정된 범위를 가질 수도 있다. 그러나 어떤 경우라도 제2 수준의 ANC는 제1 수준의 ANC보다 상대적으로 강력한 노이즈 제거를 제공한다. 다시 말해서, 제2 수준의 ANC가 적용될 때의 마이크 이득은 제1 수준의 ANC가 적용될 때의 마이크 이득보다 높게 설정된다.
도 1을 참조하면, 오디오 출력 장치 100은 통신 인터페이스를 통해 재생 장치와 유선 또는 무선으로 연결되어 있는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, AUX 연결부 110은 재생 장치와 오디오 출력 장치 100 사이의 유선 연결이 설정되어 있는 경우, MCU(Micro Control Unit) 150으로 유선 연결 정보 113을 제공할 수 있다. 또한 BT 연결부 120은 재생 장치와 오디오 출력 장치 100 사이의 무선 연결이 설정되어 있는 경우, MCU 150으로 무선 연결 정보 123을 제공할 수 있다. 유선 연결 정보 113 및 무선 연결 정보 123은 MCU 150에서 ANC 모드를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
AUX 연결부 110 또는 BT 연결부 120를 통해 오디오 출력 장치 100이 재생 장치와 연결되면, 신호 감지부 140은 수신되는 오디오 신호의 여부 및/또는 그 강도를 판단하여, 오디오 신호 정보 143를 MCU 150으로 제공할 수 있다. 오디오 신호 정보 143은 MCU 150에서 ANC 모드를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시 예에서, 재생 장치와 오디오 출력 장치 100이 연결되지 않은 것으로 판단되는 경우, MCU 150은 오디오 신호 정보 143(이 경우, 오디오 신호가 없음을 나타내는 정보가 된다)을 사용하지 않고, 통신 인터페이스(예: AUX 연결부 110 또는 BT 연결부 120)로부터 전달되는 정보에 기초하여 ANC 모드를 결정할 수 있다. 또한 일부 실시 예에서, MCU 150은 신호 감지부 140으로부터 제공되는 오디오 신호 정보 143에 기초하여 ANC 모드를 결정할 수 있다. 또한 다른 실시 예에서, MCU 150은 제공되는 정보 중 적어도 하나에 기초하여(예를 들어, 제공되는 정보들에 대하여 적절하게 정의된 XOR 연산을 적용하는 것을 통해) 수행할 ANC 모드를 결정할 수 있다.
MCU 150은 스위치 160을 제어하여 ANC 1 170 또는 ANC 2 180 중에서 출력 신호에 적용될 ANC를 결정할 수 있다. MCU 150은 마이크로 프로세서와 같은 연산 장치 또는 처리 장치일 수 있다. 일부 실시 예에서, MCU 150은 제어 신호(예: 유선 연결 정보 113, 무선 연결 정보 123, 오디오 신호 정보 143 등)에 기초하여 동작하는 일종의 제어 회로로 대체될 수 있다. 다시 말해서, MCU 150은 적용될 ANC의 수준을 결정하는 기능을 담당하는 일종의 제어부로서 충분하고, 반드시 마이크로프로세서로 한정되는 것은 아니다.
MCU 150은 오디오 출력 장치 100에서 수행되는 ANC 수준을 결정할 수 있다. 예를 들어, MCU 150은 ANC 회로와 연결되어 주변 잡음을 획득하기 위한 마이크의 게인이 변경되도록 할 수 있다. ANC가 피드백(feedback) 방식으로 동작하는 경우, MCU 150은 사용자의 귀와 오디오 출력 장치의 쉘(shell)의 내부 사이에 형성된 홀(hall) 또는 동공(cavity) 내에 위치한 마이크로폰의 이득을 변경할 수 있다. 만약 ANC가 피드포워드(feedforward) 방식으로 동작하는 경우, MCU 150은 오디오 출력 장치 100의 외부에 위치한 마이크로폰의 이득을 변경할 수 있다. 만약 ANC가 피드백 방식과 피드포워드 방식이 결합된 하이브리드 방식인 경우, MCU 150은 두 개의 마이크로폰의 이득을 모두 변경할 수 있다.
출력부 190은 제1 수준의 ANC(예: ANC 1 170) 또는 제2 수준의 ANC(예: ANC 2 180)이 적용된 오디오 신호를 출력부 190을 통해 출력할 수 있다. 이와 같은 동작을 통해 오디오 출력 장치 100은 재생 장치로부터 일반적인 오디오 신호가 제공되는 경우 오디오 신호를 심각하게 변질시키지 않으면서 주변 소음을 감소시키는 제1 수준의 ANC를 적용하여 소리 신호를 출력하고, 재생 장치로부터 오디오 신호가 제공되지 않는 것으로 판단되는 경우 주변 소음을 상대적으로 강력하게 감소시키는 제2 수준의 ANC를 적용하여 안티-노이즈 신호를 출력할 수 있다. 이와 같이 제2 수준의 ANC를 적용하는 경우, 사용자가 들을 수 있는 수준의 노이즈(예: 히스 노이즈)가 ANC에 의해 발생할 수 있는데, 이와 같은 추가 노이즈를 제거하기 위한 노이즈 제거기가 추가될 수 있다. 노이즈 제거기에 대해서는 도 2를 참조하여 후술한다.
도 1은 재생 장치와 오디오 출력 장치 100 사이의 AUX 연결 또는 BT 연결, 즉 하나의 유선 연결과 하나의 무선 연결 경로를 예시하고 있으나, 본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들은 둘 이상의 유선 또는 무선 연결의 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 오디오 출력 장치 100은 재생 장치와 AUX 연결, BT 연결, Wi-Fi Direct 연결을 수립할 수 있고, MCU 150는 세 종류의 연결로부터 수신되는 신호 정보에 대해서도 동일/유사한 방식으로 판단하여 ANC 수준을 제어할 수 있다. 이와 같은 확장은 당업자에게 어렵지 아니하며, 본 문서에서 개시되는 범위 내에 있다.
도 1에 도시된 오디오 출력 장치 100의 구성은 예시적인 것이며 본 문서에서 개시되는 ANC의 적용이 구현 가능하도록 다양하게 변경되거나 확장될 수 있다. 예를 들어, ANC를 위해 노이즈를 획득하기 위한 마이크는 도시되어 있지 않더라도 당연히 오디오 출력 장치 100의 일부를 구성할 수 있다. 또한 신호나 정보의 전달 경로도 다양하게 변경 가능하다. 예를 들어, BT 연결부 120에서 획득한 재생 장치에 대한 연결 정보 123은 MCU 150으로 반드시 직접 연결될 필요는 없으며, 신호 감지기 140을 통해 바이패스(bypass)와 같은 방식으로 MCU 150으로 제공될 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 7을 참조하여 다양한 실시 예들에 대한 설명이 기술된다. 이하의 설명에서 전술한 내용과 중복되거나 대응 또는 유사한 내용은 그 설명이 생략될 수 있으며, 각각의 실시 예에서 생략된 내용들이 배제되는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 도 1에서 개념적으로 설명된 구성 요소들은 도 2 내지 도 4에서 그 구성 요소와 대응되거나 동일/유사한 기능을 수행하는 다른 이름의 구성요소에 적절하게 대응될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 오디오 출력 장치에서 연결 상태 및 재생 상태에 따른 예시적인 ANC 제어를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 오디오 출력 장치 200은 이어 커넥터 210을 포함할 수 있다. 이어 커넥터 210은 도 1의 오디오 출력 장치 100의 AUX 연결부 110에 대응될 수 있다. 이어 커넥터 210에는 AUX의 한쪽 단자, 예를 들어 이어 잭(ear jack)이 연결될 수 있다.
일반적으로 이어 잭은 왼쪽(L), 오른쪽(R), 및 접지(G)에 각각 대응되는 3극으로 구성된다. 재생 장치에서 마이크 기능을 지원하는 경우, 재생 장치와 연결되는 이어 잭 단자는 L, R, G 및 추가적으로 마이크 용 M(mic) 극을 더 포함하는 4극으로 구성될 수 있다. 이 경우에도 헤드폰 또는 이어폰과 같은 출력 장치와 연결되는 단자는 L/R/M의 3극으로 구성될 수 있다. 다시 말해서 재생 장치와 연결되는 이어 잭 단자는 L/R/G/M 4극 또는 L/R/G의 3극으로, 출력 장치와 연결되는 이어 잭 단자는 L/R/M의 3극으로 구성될 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예에서는, 오디오 출력 장치 200과 연결되는 이어 잭 단자도 L/R/G/M의 4극으로 구성될 수 있다. 다시 말해서, 일 실시 예에서, 이어 케이블은 기존의 4극-3극 3.5pi 방식 대신 4극-4극 3.5pi 방식으로 변경될 수 있다. 이 외에도, 다양한 실시 예에 따르면, 오디오 출력 장치 200의 통신 인터페이스는 재생 장치와 유선 연결을 위해 4극 이상을 포함하는 이어 커넥터(ear connector)를 포함할 수 있다. 이제 재생 장치와 오디오 출력 장치 200이 이어 케이블로 연결된 상태에서 재생 장치의 전원이 ON 상태가 되면, 이 때 전달되는 마이크 바이어스(bias) 전압이 헤드폰의 풀 다운(pull down) 저항(예: 이어 커넥터 210의 M극에 연결된 저항)에 분배되고, 이어 커넥터 210은 M극(마이크 단자)에 걸리는 전압에 따라서 HIGH 또는 LOW 신호를 MCU 230으로 제공함으로써, 오디오 출력 장치 200은 이어 케이블의 삽입 유무(또는 재생 장치와의 연결 유무)에 대한 정보를 판단할 수 있다.
이하에서는 재생 장치와 오디오 출력 장치 200이 유선 연결되지 않은 상태(예: wireless mode)에서의 ANC 동작을 설명한다.
이어 커넥터 210은 이어 케이블 삽입에 따른 M극 단자의 전압 변화를 판단하고, 이어 케이블이 삽입되어 있지 않은 것으로 판단되면, 다시 말해서 유선 연결 상태가 아닌 것으로 판단되면 HIGH 모드로 동작할 수 있다. 예를 들어, 이어 커넥터 210은 MCU 230으로 유선 연결 정보(예: bit 1)을 전송할 수 있다.
이어 커넥터 210은 오디오 출력 장치 200이 재생 장치와 유선 연결 상태인 것으로 판단되면, LOW 모드로 동작하고 다른 유선 연결 정보(예: bit 0)를 전송할 수 있다. 유선 연결 상태에서의 ANC를 적용하는 실시 예는 도 4를 참조하여 후술한다.
오디오 출력 장치 200과 재생 장치가 유선 연결되어 있지 않은 경우, 오디오 출력 장치 200은 재생 장치와 무선 연결 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, BT 칩(또는 BT 모듈) 220은 그 내부에 디지털 신호 감지기(Digital Signal Detector) 221을 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, 디지털 신호 감지기 221은 도 1에 도시된 신호 감지기 140과 같이 BT 칩 220 외부에 위치할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에서, BT 칩 220은 전술한 바와 같이 무선 통신 모듈 또는 RFIC(Radio Frequency Integrated Chip)로 이해될 수 있다.
디지털 신호 감지기 221은 BT 칩 220을 통해 재생 장치로부터 디지털 오디오 신호가 전송되는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 재생 장치로부터 전송되는 오디오 신호가 감지되면, 디지털 신호 감지기 221은 소정의 무선 연결 정보, 예를 들어 패리티 비트(parity bit) 1을 MCU 230으로 전송할 수 있다. 만약 재생 장치로부터 오디오 신호가 감지되지 않으면, 디지털 신호 감지기 221은 패리티 비트 0을 MCU 230으로 전송할 수 있다.
일부 실시 예에서, BT 칩 220은 오디오 출력 장치 200과 재생 장치 사이의 BT 페어링(BT pairing)이 설정(또는 BT 통신 채널이 연결)되었는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 이와 같은 페어링 상태가 아닌 것으로 판단되는 경우, BT 칩 220은 패리티 비트 0을 MCU로 전송할 수 있다. 이 경우, 디지털 신호 감지기 221의 동작은 생략될 수 있다.
MCU 230은 이어 커넥터 210 및 BT 칩 220을 통해 제공되는 정보에 기초하여, ANC 수준을 결정할 수 있다. 예를 들어, MCU 230은 무선 통신을 통해 오디오 신호가 수신되고 있는 것으로 판단되면, ANC 칩 240(또는 ANC 모듈이나 ANC 회로)으로 마이크 이득 설정 신호(Mic gain setting signal) 231을 전송할 수 있다. 이 경우, 마이크 이득 설정 신호는 주파수 응답의 변화 및 히스 노이즈 발생 수준을 최소화한 제1 수준의 ANC용 마이크 이득을 지시할 수 있다. 만약 오디오 신호가 수신되고 있지 않는 것으로 판단되는 경우, MCU 230이 ANC 칩 240으로 보내는 마이크 이득 설정 신호 231은, 오디오 신호가 없는 경우 주파수 응답의 변화에 영향을 미치지 않기 때문에, 노이즈 제거량을 허용 임계값 내에서 극대화시킨 제2 수준의 ANC용 마이크 이득을 지시할 수 있다.
제2 수준의 ANC 적용으로 인하여 마이크 이득이 증가하면 히스 노이즈와 같이 의도하지 않은 가청 오디오 아티팩트가 발생할 수 있다. 따라서, 일 실시 예에서 MCU 230은 스위치 250으로 스위치 제어 신호(switch control signal) 233을 전송할 수 있다. 스위치 250은 입력단이 ANC 칩 250과 연결되고 출력단이 출력부 270 또는 노이즈 저감부 260과 선택적으로 연결될 수 있다. 스위치 제어 신호 233은 제1 수준의 ANC가 적용될 때는 오디오 신호가 바로 출력부 270으로 전달되도록 하고 제2 수준의 ANC가 적용될 때는 출력 신호가 노이즈 저감부(noise redactor) 260(또는 노이즈 제거 블록, 노이즈 제거 회로 등)을 통과하여 출력부 270으로 전달되도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 노이즈 저감부 260은 적절하게 구성된 (아날로그) 노치 필터 회로((Analog) Notch Filter Circuit)에 해당할 수 있다. 노치 필터는, 예를 들어 C와 R 소자를 포함하여 구성될 수 있다. 그러나 다양한 실시 예에서, 노이즈 저감부 260은 제2 수준의 ANC 적용에 의해 발생하는 노이즈를 제거하는 기능을 수행하는 회로 또는 모듈인 것으로 충분하며, 다른 필터 또는 회로가 사용될 수 있다. 또한 노이즈 저감부 260은 2개 이상의 노이즈 제거 모듈을 통해 구현될 수 있다.
일부 실시 예에서, MCU 230은 XOR 연산을 이용하여 ANC 수준을 결정할 수 있다. 예를 들어, MCU 230은 BT 칩 220으로부터 제공되는 오디오 신호의 유무에 대한 정보(패리티 비트 1, 0)과 이어 커넥터 210으로부터 제공되는 유선 연결 정보(예를 들어, wireless mode의 경우, HIGH mode인 bit 1)를 XOR 연산할 수 있다. 이 경우, 연산 결과 0의 값이 나오면 MCU 230은 마이크 이득을 제1 수준의 ANC 적용에 맞춰 설정하고, 연산 결과 1의 값이 나오면, 마이크 이득을 제2 수준의 ANC 적용에 맞게 설정할 수 있다.
다양한 실시 예에서, XOR 연산 또는 다른 형태의 연산이 회로 구성이나 다양한 상황을 고려하여 적절하게 변형되어 설정될 수 있다. 그러나 어떠한 경우라도, 본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은 오디오 신호가 있을 경우 제1 수준의 ANC가 적용되도록(ANC 모드 1), 오디오 신호가 없을 경우 제2 수준의 ANC가 적용되도록(ANC 모드 2) MCU 230에서 수행되는 연산이 정의될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 오디오 출력 장치에서 재생 장치로부터 수신되는 신호에 따른 ANC 제어를 나타낸다.
오디오 출력 장치 300은 재생 장치 301과 무선 연결 상태에 있을 수 있다. 예를 들어, 오디오 출력 장치 300은 BT 칩 310을 통해 재생 장치 301과 BT 페어링 상태일 수 있다.
재생 장치 301은 재생 장치에서 오디오 신호를 출력(전송)하기 위한 오디오 코덱(또는 앰프(amplifier))의 활성화 상태를 판단하고, 오디오 코덱의 활성화(ON/OFF) 정보를 오디오 출력 장치 300으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 재생 장치 301은 오디오 코덱이 활성화 되어 있는 경우, 플래그 비트(flag bit)를 1로 설정하고, 오디오 코덱이 비활성화 되어 있는 경우, 플래그 비트를 0으로 설정하여 오디오 출력 장치 300으로 전송할 수 있다. 여기서, 오디오 코덱이 활성화되어 있다는 것은 재생 장치 301이 오디오 출력 장치 300으로 오디오 신호를 전송하고 있다는 것을 의미할 수 있다.
BT 칩 310은 재생 장치 301로부터 수신된 비트 정보에 따라서 MCU 320으로 비트 값을 전송할 수 있다. 예를 들어, BT 칩 310은 재생 장치 301로부터 수신된 비트 값을 그대로 MCU 320으로 전송할 수 있다. 그러나 일부 실시 예에서, BT 칩 310은 특정 연산(예: XOR 연산)에 적합하도록 수신된 비트 값과 다른 비트 값을 전송할 수 있다.
MCU 320은 ANC 칩 330으로 마이크 이득 설정 신호 321을 전송하고, 스위치 340으로 스위치 제어 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, MCU 320은 재생 장치 301의 오디오 코덱이 활성화되어 있다는 정보를 획득하면, ANC 칩 330에 연결된 마이크 이득을 제1 수준의 ANC 용으로 설정하는 신호를 전송하고, 오디오 신호가 바로 출력부 360으로 연결되도록 하는 신호를 스위치 340으로 전송할 수 있다. 그러나 MCU 320은 재생 장치 301의 오디오 코덱이 비활성화 되어 있다는 정보를 획득하면, 이는 오디오 출력 장치 300을 통해 재생 장치 301로부터 제공되는 오디오 신호가 없다는 것을 의미하므로, ANC 칩 330에 연결된 마이크 이득을 제2 수준의 ANC 용으로 설정하는 신호를 전송할 수 있다. 또한 MCU 320은 상향 조정된 마이크 이득에 의해 발생할 수 있는 노이즈를 제거하기 위해 스위치 340과 노이즈 저감부 350이 연결되도록 스위치 제어 신호 323을 전송할 수 있다. 일부 실시 예에서, 제2 수준의 ANC에 의해서도 히스 노이즈가 발생하지 않거나, 발생된 히스 노이즈가 노이즈 저감부 350을 통과시킬 필요가 없는 수준인 경우, 스위치 제어 신호 323은 ANC 칩 330과 출력부 360을 직접 연결시킬 수도 있다. 다시 말해서, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들은 일반적으로 오디오 출력 장치 100, 200, 300 등에 의해 수행되는 ANC가 높은 수준(예: 제2 수준)으로 설정되는 경우 발생될 수 있는 추가 노이즈를 제거하기 위한 필터를 적용할 수 있지만, ANC 모드의 변경이 노이즈 제거 동작을 반드시 수반해야 하는 것은 아니다.
도 3에 도시된 실시 예에서는, 재생 장치 301과 오디오 출력 장치 300이 무선 네트워크를 통해 연결된 상태에서의 동작을 나타낸다. 그러나 도 3을 참조하여 설명된 동작은 재생 장치 301과 오디오 출력 장치 300이 유선 연결된 상태에서도 적절하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 AUX 연결부 110 또는 도 2에 도시된 이어 커넥터 210 등을 통해 재생 장치와 출력 장치가 연결된 경우, 재생 장치는 출력 장치로 오디오 코덱의 활성화 여부에 대한 정보를 제공할 수 있다. 이 정보는 출력 장치의 제어부로 전달될 수 있고, 이후의 동작은 MCU 320과 관련하여 설명된 바와 같다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 오디오 출력 장치에서 수신 오디오 신호의 Rx 레벨에 따른 ANC 제어를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 이어 커넥터 410, MCU 430, ANC 칩 440, 스위치 450, 노이즈 저감부 460, 및 출력부 470은 각각 도 2의 이어 커넥터 210, MCU 230, ANC 칩 240, 스위치 250, 노이즈 저감부 260, 및 출력부 270에 각각 대응될 수 있다. 이하 중복되는 설명은 생략한다.
이어 커넥터 410은 오디오 출력 장치 400이 재생 장치와 유선 연결 상태인 것으로 판단되면, LOW 모드로 동작하고 유선 연결 정보(예: bit 0)를 MCU 430으로 전송할 수 있다. 오디오 출력 장치 400과 재생 장치 사이에 유선 연결이 설정되어 있지 않은 경우 HIGH 모드로 동작하고, 다른 유선 연결 정보(예: bit 1)를 전송할 수 있다.
재생 장치로부터 전달되는 오디오 신호는 아날로그 회로 420에 의해 감지될 수 있다. 아날로그 회로 420은 수신 레벨 감지기(Rx Level Detector) 421을 포함할 수 있다. 수신 레벨 감지기 421은 일종의 비교기(Comparator, 콤퍼레이터)에 대응될 수 있다. 수신 레벨 감지기 421은 감지되는 신호의 세기(레벨)을 판단하고, 신호의 세기가 임계 값(threshold) 이상인 경우 재생 장치로부터 오디오 신호가 제공되는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 수신 레벨 감지기 421은 패리티 비트 1을 오디오 신호 정보 423으로서 MCU 430으로 전송할 수 있다. 만약 신호의 세기가 임계 값 이하(미만)인 경우, 수신 레벨 감지기 421은 재생 장치로부터 오디오 신호가 제공되지 않는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우 수신 레벨 감지기 421은, 패리티 비트 0을 오디오 신호 정보 423으로서 MCU 430으로 전송할 수 있다.
MCU 430은 획득된 정보에 기초하여 현재 오디오 출력 장치 400으로 오디오 신호가 제공되고 있는지 판단하고, ANC 칩 440 및/또는 스위치 450을 제어할 수 있다. 예를 들어, MCU 430은 ANC 칩 440으로 적절한 마이크 이득 설정 신호 431을, 스위치 450으로 적절한 스위치 제어 신호를 전달할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 오디오 출력 장치의 ANC 제어 방법을 나타낸다.
동작 501에서, 출력 장치는 재생 장치와 출력 장치 사이의 유선 또는 무선 연결 상태를 판단할 수 있다. 예를 들어, 출력 장치는 재생 장치와 AUX, 이어 케이블과 같은 유선으로 연결되어 있는지, BT나 NFC, Wi-Fi Direct와 같은 무선 네트워크로 연결되어 있는지 여부를 판단할 수 있다.
동작 503에서, 출력 장치는 재생 장치에 의해 제공되는 오디오 신호를 감지할 수 있다. 동작 503은 동작 501에서 재생 장치와 출력 장치가 어떠한 방식으로도 연결되어 있지 않은 것으로 판단되는 경우, 수행되지 않을 수 있다. 이 경우, 프로세스는 동작 501에서 바로 동작 505로 진행할 수 있다.
또한, 일부 실시 예에서, 동작 501이 생략될 수 있다. 다시 말해서, 출력 장치는 재생 장치에 의해 제공되는 소리 신호를 감지하고, 소리 신호에 기초하여 ANC 제어 동작을 수행할 수 있다.
동작 503에서, 출력 장치는 동작 501에서 판단된 재생 장치 - 출력 장치 사이의 연결 상태, 또는 동작 503에서 감지되는 오디오 신호 중 적어도 하나에 기초하여 적용될 ANC의 수준을 결정할 수 있다. 예를 들어, 출력 장치는 재생 장치로부터 오디오 신호가 전달되는 경우, 일반적인 제1 수준의 ANC를 적용할 것을 결정할 수 있다. 그러나 출력 장치는 재생 장치와 출력 장치가 상호 연결되어 있지 않거나, 재생 장치로부터 전달되는 오디오 신호가 없거나, 오디오 신호가 없는 것으로 판단되는 경우 노이즈 제거량을 극대화하는 제2 수준의 ANC를 적용할 수 있다.
동작 507에서 출력 장치는 동작 505에서 결정된 수준의 ANC를 적용할 수 있다. 예를 들어, 출력 장치는 동작 505에서의 결정에 따라 ANC 회로와 연결된 마이크(예: 피드백, 피드포워드, 또는 하이브리드 방식 등에서 사용되는 하나 또는 복수의 마이크)의 이득을 결정하는 제어 신호를 ANC 회로(또는 마이크 제어부 등)로 전달할 수 있다. ANC 회로는 이 제어 신호에 기초하여 마이크의 이득을 설정할 수 있다. 출력 장치는 마이크를 통해 출력 장치 주변의 노이즈를 획득하고, 획득된 노이즈에 기초하여 안티 노이즈 신호를 생성하고, 출력될 신호에 생성된 안티 노이즈 신호를 적용할 수 있다.
동작 509에서, 출력 장치는 동작 507의 ANC가 적용된 신호를 출력할 수 있다. 이와 같은 일련의 동작에 따라, 출력 장치는 재생 장치로부터 오디오 신호가 전달되는 음악 감상, 또는 전화 통화 등의 상황에서는 주변 노이즈를 제거하면서 선명한 음질이나 통화 환경을 제공할 수 있으며, 재생 장치로부터 오디오 신호가 전달되지 않는 상황에서는 주변 노이즈 제거량을 증가시켜 사용자에게 보다 조용하고 고요한 상황을 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 오디오 출력 장치에서 연결 상태 및 재생 상태에 따른 예시적인 ANC 제어 방법을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 동작 601에서 출력 장치는 재생 장치와의 연결 상태를 판단할 수 있다. 동작 603에서, 출력 장치와 재생 장치가 유선 또는 무선으로 연결된 것으로 판단되면, 동작 605에서 출력 장치는 상기 연결을 통해 전달되는 소리 신호를 판단할 수 있다. 만약 동작 603에서 출력 장치와 재생 장치가 연결되지 않은 것으로 판단되면, 출력 장치는 동작 613에서 제2 수준의 ANC를 적용할 것을 결정할 수 있다.
동작 607에서 재생 장치로부터 소리 신호가 제공되는 것으로 판단되면 출력 장치는 동작 609에서 제1 수준의 ANC를 적용할 것을 결정할 수 있다. 동작 611에서 출력 장치는 제1 수준의 ANC를 적용하고, 동작 619에서 출력 장치는 주파수 응답의 변형/왜곡이 기준치 이하로 설정되고 히스 노이즈가 허용 가능한 범위인 소리 신호를 출력할 수 있다.
동작 615에서, 출력 장치는 제2 수준의 ANC를 적용할 수 있다. 제 2 수준의 ANC는 제1 수준의 ANC와 비교하여 상대적으로 더 큰 주파수 응답 왜곡 또는 더 큰 강도의 히스 노이즈를 발생시킬 수 있다. 출력 장치는 동작 617에서 제2 수준의 ANC 적용에 따라 발생할 수 있는 노이즈를 제거할 수 있다. 예를 들어, 출력 장치는 노치 필터와 같은 노이즈 감소 필터를 이용하여 ANC 적용에 의해 발생하는 히스 노이즈를 감소 또는 제거시킬 수 있다. 동작 619에서, 출력 장치는 주변 노이즈에 대해 강력한 안티 노이즈 신호를 출력함으로써 결과적으로 사용자에게 노이즈 없는(noiseless) 환경을 제거할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 오디오 출력 장치에서 재생 장치로부터 수신되는 신호에 따른 ANC 제어 방법을 나타낸다.
도 7을 참조하면 출력 장치는 동작 701에서 재생 장치로부터 재생 장치의 오디오 코덱이 활성화 상태인지 비활성화 상태인지 나타내는 오디오 코덱 ON/OFF 신호를 수신할 수 있다. 동작 703에서, 출력 장치가 수신한 신호가 오디오 코덱이 ON 상태(활성화 상태)임을 나타내면, 출력 장치는 동작 705에서 재생 장치로부터 오디오 신호가 전달되는 것으로 판단하고 제1 수준의 ANC를 적용할 것을 결정할 수 있다. 동작 705 이후의 동작은 도 6에서 전술한 동작 609 이후의 동작에 대응되거나 유사하게 진행될 수 있다.
그러나 동작 703에서 출력 장치가 수신한 신호가 오디오 코덱이 OFF 상태(비활성화 상태)임을 나타내면, 출력 장치는 동작 707에서 재생 장치로부터 전달되는 신호가 없는 것으로 판단하고, 제2 수준의 ANC를 적용할 것을 결정할 수 있다. 동작 707 이후의 동작은 도 6에서 전술한 동작 613 이후의 동작에 대응되거나 유사하게 진행될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, "모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다.
예를 들어, 일 실시 예에 따르는 저장 매체는 프로세서에 의해 실행될 때 오디오 출력 장치로 하여금, 재생 장치와 상기 출력 장치 사이의 연결 상태를 판단하는 동작, 상기 연결을 통해 전달되는 오디오 신호를 감지하는 동작, 상기 연결 상태 또는 상기 오디오 신호 중 적어도 하나에 기초하여, 적용될 ANC의 수준을 결정하는 동작, 출력될 신호에 대하여 상기 결정된 수준의 ANC를 수행하는 동작을 수행하도록 하는 명령어를 저장하고 있을 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
그리고 본 문서에 개시된 실시 예는 개시된 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 오디오 출력 장치에 있어서,
    재생 장치와의 유선 또는 무선 연결을 제공하는 통신 인터페이스,
    상기 통신 인터페이스를 통해 전달되는 오디오 신호를 감지하는 신호 감지부,
    상기 오디오 신호에 대하여 제1 수준의 ANC(Active Noise Cancellation)을 적용하는 ANC 모듈, 및
    상기 ANC 모듈에 의해 적용되는 ANC의 수준을 결정하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 통신 인터페이스 또는 상기 신호 감지부 중 적어도 하나로부터 전달되는 정보에 기초하여 상기 오디오 신호가 제공되지 않는 것으로 판단되면, 상기 ANC 모듈로 하여금 제2 수준의 ANC를 수행하도록 하는, 오디오 출력 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 ANC 모듈은 상기 ANC 모듈과 연결된 마이크의 이득(gain)을 상기 제1 수준의 ANC의 적용 시보다 상승시켜 상기 제2 수준의 ANC를 수행하도록 설정되는, 오디오 출력 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 ANC 모듈은 상기 마이크를 통해 노이즈를 획득하여 피드 포워드(feed forward), 피드백(feedback), 또는 하이브리드(hybrid) 방식으로 ANC를 수행하도록 설정되는, 오디오 출력 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 오디오 출력 장치는 노이즈 저감부(noise reducer)를 더 포함하고,
    상기 노이즈 저감부는 상기 제2 수준의 ANC 수행에 의해 발생하는 노이즈를 제거하도록 설정되는, 오디오 출력 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 노이즈 저감부는 노치 필터 회로(Notch Filter Circuit)를 포함하고, 히스 노이즈(Hiss noise)를 제거하도록 설정되는, 오디오 출력 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 통신 인터페이스로부터 상기 오디오 출력 장치가 상기 재생 장치와 상기 유선 또는 무선 연결이 되어 있지 않다는 정보를 수신하면, 상기 ANC의 수준을 상기 제2 수준으로 결정하도록 설정되는, 오디오 출력 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 통신 인터페이스로부터 상기 오디오 출력 장치가 상기 재생 장치와 유선 연결되어 있다는 정보를 수신하고, 상기 신호 감지기로부터 상기 유선 연결을 통해 수신되는 상기 오디오 신호의 레벨이 임계 값 미만임을 나타내는 정보를 수신하면, 상기 ANC의 수준을 상기 제2 수준으로 결정하도록 설정되는, 오디오 출력 장치.
  8. 청구항 7에 잇어서,
    상기 통신 인터페이스는 상기 재생 장치와의 유선 연결을 위해 4극 이상을 포함하는 이어 커넥터(ear connector)를 더 포함하고,
    상기 통신 인터페이스는 상기 이어 커넥터의 마이크 단자에 연결이 감지되면 상기 제어부로 오디오 출력 장치가 상기 재생 장치와 유선 연결되어 있다는 정보를 전송하도록 설정되는, 오디오 출력 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 통신 인터페이스로부터 상기 오디오 출력 장치가 상기 재생 장치와 무선 연결되어 있다는 정보를 수신하고, 상기 신호 감지기로부터 상기 무선 연결을 통해 디지털 오디오 신호가 수신되고 있음을 나타내는 정보를 수신하면, 상기 ANC의 수준을 상기 제1 수준으로 결정하도록 설정되는, 오디오 출력 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 통신 인터페이스는 상기 재생 장치로부터 수신된 상기 재생 장치의 오디오 코덱 ON/OFF 정보를 상기 제어부로 제공하고,
    상기 제어부는, 상기 오디오 코덱 ON/OFF 정보에 기초하여 상기 ANC의 수준을 결정하도록 설정되는, 오디오 출력 장치.
  11. 오디오 출력 장치에 있어서,
    적어도 하나의 마이크를 통해 획득된 노이즈를 이용하여 ANC(Active Noise Cancellation)를 수행하는 ANC 모듈, 및
    상기 적어도 하나의 마이크의 이득을 결정하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 오디오 출력 장치와 유선 또는 무선으로 연결되는 재생 장치로부터 오디오 신호가 전달되는 것으로 판단되면 상기 마이크의 이득을 제1 수준으로, 오디오 신호가 전달되지 않는 것으로 판단되면 상기 마이크 이득을 제2 수준으로 결정하고,
    상기 제2 수준은 상기 제1 수준보다 상대적으로 높은 마이크 이득으로 설정되는, 오디오 출력 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어부는 상기 재생 장치가 상기 오디오 출력 장치와 상기 유선 또는 무선 연결되지 않으면, 상기 마이크의 이득을 상기 제2 수준으로 결정하도록 설정되는, 오디오 출력 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 오디오 출력 장치는, 입력단이 상기 ANC 모듈과 연결되고 출력단은 출력부 또는 노이즈 저감부와 선택적으로 연결될 수 있는 스위치 모듈을 포함하고,
    상기 제어부는 상기 오디오 신호가 전달되지 않는 것으로 판단되면, 상기 스위치를 제어하여 상기 ANC 모듈과 상기 노이즈 저감부가 연결되도록 하는, 오디오 출력 장치.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어부는 상기 유선 또는 무선 연결을 통해 상기 재생 장치로부터 전달되는 오디오 코덱 ON/OFF 정보에 기초하여, 상기 마이크의 이득을 결정하도록 설정되는, 오디오 출력 장치.
  15. 출력 장치의 ANC(Active Noise Cancellation) 방법에 있어서,
    재생 장치와 상기 출력 장치 사이의 연결 상태를 판단하는 동작,
    상기 연결을 통해 전달되는 오디오 신호를 감지하는 동작,
    상기 연결 상태 또는 상기 오디오 신호 중 적어도 하나에 기초하여, 적용될 ANC의 수준을 결정하는 동작,
    출력될 신호에 대하여 상기 결정된 수준의 ANC를 수행하는 동작을 포함하는 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 ANC를 수행하는 동작은,
    상기 결정된 수준에 기초하여 ANC 회로와 연결된 마이크의 게인을 설정하는 동작,
    상기 마이크를 통해 노이즈를 획득하는 동작,
    상기 획득된 노이즈에 기초하여 출력될 신호에 ANC를 적용하는 동작을 포함하는 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 ANC를 수행하는 동작은,
    상기 ANC가 적용된 신호에 대하여, 노이즈 감소 필터를 이용하여 상기 ANC의 적용에 의해 발생하는 노이즈를 감소시키는 동작을 더 포함하는 방법.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 재생 장치와 상기 출력 장치가 연결되어 있고, 상기 재생 장치로부터 상기 출력 장치로 상기 오디오 신호가 제공되고 있는 것으로 판단되면, 상기 ANC를 수행하는 동작은 상기 오디오 신호에 대하여 제1 수준의 ANC를 적용하도록 설정되는, 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 재생 장치와 상기 출력 장치가 연결되어 있고, 상기 재생 장치로부터 상기 출력 장치로 상기 오디오 신호가 제공되고 있지 않는 것으로 판단되면, 상기 ANC를 수행하는 동작은 출력 신호에 대하여 제2 수준의 ANC를 적용하도록 설정되고,
    상기 제2 수준의 ANC는 상기 제1 수준의 ANC와 비교하여 상대적으로 더 큰 주파수 응답 왜곡을 발생시키도록 설정되는, 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 재생 장치와 상기 출력 장치가 연결되어 있지 않은 것으로 판단되면, 상기 ANC를 수행하는 동작은 출력 신호에 대하여 제2 수준의 ANC를 적용하도록 설정되는, 방법.
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