KR20170026786A - 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기 시스템 및 그 보청기의 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기 시스템 및 그 보청기의 제어 장치에 관한 것으로서, 음원을 감지하는 마이크로폰 및 음원을 출력하는 스피커를 구비한 보청기와, 능동 소음 제어 모드에서 보청기로부터 마이크로폰을 통해 감지된 소음의 정보를 수신하고, 소음을 상쇄하는 음원의 정보를 생성해 보청기로 전송하여 스피커를 통해 출력되도록 제어하는 제어 장치를 포함하며, 이를 통해 제한이나 크기에 구애받지 않고 뛰어난 소음 제거 및 변형 성능을 보장할 수 있고 보청기 사용자의 청각 손상을 최소화 할 수 있다.

Description

능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기 시스템 및 그 보청기의 제어 장치 {Smart hearing aid system with active noise control and hearing aid control device thereof}

본 발명은 소리를 증폭하여주는 보청기가 외부 장치의 제어에 따라 소음을 제거 또는 변형하여 전달하도록 하는 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기 시스템 및 그 보청기의 제어 장치에 관한 것이다.

능동 소음 제어(active noise control, ANC)는 어떤 소음원이 있을 때 마이크를 통해서 그 소음원을 받아들여서 소음의 성질을 분석하고, 그것을 상쇄시킬 수 있는 음원을 스피커를 통해서 재생해서 소음원의 에너지를 상쇄시킨다.

예를 들어, 자동차 등 움직이는 물체는 엔진소음이나 마찰소음 등을 수반하게 되는데, 이러한 이동 물체가 발생시키는 소음을 저감하거나 듣기 좋은 소리로 변형시키기 위해 능동 소음 제어 기술이 연구되고 있다.

한편 보청기는 청각 기관의 능력이 떨어지는 환자의 귀에 소리를 증폭하여 전달하는데, 이렇게 증폭되는 소리는 소음을 수반하기 마련이므로, 보청기를 매개로 능동 소음 제어를 할 수 있는 방안이 요청된다.

한국공개특허 제10-2014-0084744호 (2014년 07월 07일 공개)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 사용자의 귀에 부착되어 소리를 증폭하는 보청기가 외부의 제어 장치의 제어에 따라 능동 소음 제어를 수행해 소음을 제거 또는 변형하여 전달하도록 하는 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기 시스템 및 그 보청기의 제어 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기 시스템은, 음원을 감지하는 마이크로폰 및 음원을 출력하는 스피커를 구비한 보청기, 및 능동 소음 제어 모드에서 상기 보청기로부터 상기 마이크로폰을 통해 감지된 상기 소음의 정보를 수신하고, 상기 소음을 상쇄하는 음원의 정보를 생성해 상기 보청기로 전송하여 상기 스피커를 통해 출력되도록 제어하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기 시스템에 있어서, 상기 제어 장치는 보청기 모드에서, 상기 보청기로부터 상기 마이크로폰을 통해 감지된 음성의 정보를 수신하여 음성과 배경음을 분리하고, 음성 부분을 증폭한 소리의 정보를 상기 보청기로 전송하여 상기 스피커를 통해 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기 시스템에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 마이크로폰 및 상기 스피커의 연결상태나 성능에 따라 상기 스피커를 통한 음원의 출력을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기의 제어 장치는, 정보 송수신을 위한 통신부, 음원을 감지하는 마이크로폰 및 음원을 출력하는 스피커를 구비한 보청기의 동작 모드 설정 정보 입력을 위한 입력부, 및 상기 입력부를 통한 입력 신호에 따라 능동 소음 제어 모드가 실행되면, 상기 보청기로부터 상기 마이크로폰을 통해 감지된 상기 소음의 정보를 상기 통신부를 통해 수신하고, 상기 소음을 상쇄하는 음원의 정보를 생성해 상기 통신부를 통해 상기 보청기로 전송하여 상기 스피커를 통해 출력되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기의 제어 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 입력부를 통한 입력 신호에 따라 보청기 모드가 실행되면, 상기 보청기로부터 상기 마이크로폰을 통해 감지된 음성의 정보를 상기 통신부를 통해 수신하여 음성과 배경음을 분리하고, 음성 부분을 증폭한 소리의 정보를 상기 통신부를 통해 상기 보청기로 전송하여 상기 스피커를 통해 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기의 제어 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 마이크로폰 및 상기 스피커의 연결상태나 성능에 따라 상기 스피커를 통한 음원의 출력을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기 시스템 및 그 보청기의 제어 장치에 따르면, 보청기와 통신 가능한 제어 장치를 이용해 보청기에 능동 소음 제어 기능을 제공할 수 있으며, 이때 성능이 뛰어난 스마트폰 등을 제어 장치로 이용함으로써 보청기의 성능 제한이나 크기에 구애받지 않고 뛰어난 소음 제거 및 변형 성능을 보장할 수 있고, 보청기 사용자의 청각 손상을 최소화 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 보청기 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제어 장치가 보청기를 제어하는 과정을 나타낸 도면이다.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 능동 소음 제어 기술과 관련한 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 보청기 시스템(100)을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면 본 실시예에의 스마트 보청기 시스템(100)은 보청기(10)와 제어 장치(20)를 포함하여 구성된다.

보청기(10)는 청각 능력이 떨어지는 사용자가 들을 수 있도록 증폭된 소리를 제공하는 역할을 하는 장치이다. 보청기(10)는 음원을 감지하는 마이크로폰(11)과 음원을 출력하는 스피커(12)를 구비한다.

제어 장치(20)는 보청기(10)와의 데이터 통신을 통해 보청기(10)의 동작을 제어하는 장치이다. 제어 장치(20)는 보청기(10)의 사용자가 휴대하기 용이하며, 제어를 위한 프로그램을 설치하여 이용 가능할 수 있는 스마트폰 등의 장치일 수 있고, 기존의 장치와 별개로 보청기(10)의 제어를 위해 제작된 장치일 수도 있다. 제어 장치(20)는 보청기(10)로부터 수신한 데이터를 가공하여 제공하기 위한 프로세서를 탑재한다.

제어 장치(20)는 보청기(10)의 동작 모드를 설정할 수 있다. 보청기(10)의 동작 모드는 능동 소음 제어(active noise control, ANC)를 통해 주변의 소음을 제거하거나 변형하여 사용자의 귀로 전달하는 능동 소음 제어 모드 및 주변의 음성을 선택적으로 증폭하여 사용자의 귀로 전달하는 보청기 모드를 포함한다.

먼저 사용자의 입력 등에 따라 제어 장치(20)에서 보청기(10)의 능동 소음 제어 모드를 제어하기 위한 프로그램이 실행되면, 보청기(10)는 마이크로폰(11)을 이용해 감지한 주변의 소음을 전기 신호로 변환하고, 변환한 소음의 정보를 제어 장치(20)로 전송한다. 그리고 제어 장치(20)는 수신한 소음의 정보에 따라 해당 소음을 상쇄하는 음원의 정보를 생성하고, 생성된 소음 상쇄 음원 정보를 보청기(10)로 전송하여 스피커(12)를 통해 출력되도록 제어한다. 이러한 방식으로 보청기(10)가 아닌 외부의 제어 장치(20)를 이용해 능동 소음 제어를 위한 연산을 수행하도록 할 수 있고, 주변의 소음을 저감하여 보청기(10) 사용자의 청각 손상을 최소화 할 수 있다.

또한 사용자의 입력 등에 따라 제어 장치(20)에서 보청기(10)의 보청기 모드를 제어하기 위한 프로그램이 실행되면, 보청기(10)는 마이크로폰(11)을 이용해 감지한 음성을 전기 신호로 변환하고, 변환한 음성의 정보를 제어 장치(20)로 전송한다. 그리고 제어 장치(20)는 수신한 음성의 정보에서 음성과 배경음을 분리하고 음성 부분만을 선택적으로 증폭한 후, 음성 부분을 증폭한 소리의 정보를 보청기(10)로 전송하여 스피커(12)를 통해 출력되도록 제어한다. 이러한 방식으로 고성능의 제어 장치(20)가 보청기(10)의 동작에 따른 연산을 하도록 할 수 있다.

한편 제어 장치(20)는 마이크로폰(11)이나 스피커(12)의 연결상태나 성능을 고려하여 스피커(12)를 통한 음원의 출력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 마이크로폰(11)의 성능이 떨어져 실제보다 작은 소리의 소음이 감지된 경우, 제어 장치(20)는 보청기(10)에 구비된 스피커(12)의 출력을 높게 조정하여 능동 소음 제어가 적절하게 이루어지도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 제어 장치(20)의 구성 및 동작에 대해서는 도 2를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(20)의 구성을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면 본 실시예의 제어 장치(20)는 음원을 감지하는 마이크로폰 및 음원을 출력하는 스피커를 구비한 보청기의 동작을 제어하는 장치로서, 통신부(21), 입력부(22) 및 제어부(23)를 포함하여 구성된다.

통신부(21)는 정보 송수신을 위한 구성으로서, 보청기와의 무선 통신을 통해 데이터를 송수신하기 위한 통신 인터페이스를 구비한다.

입력부(22)는 보청기의 동작 모드 설정을 위한 구성으로서, 사용자의 동작에 따라 보청기의 동작 모드 설정을 위한 신호를 제어부(23)로 전달한다.

제어부(23)는 통신부(21) 및 입력부(22)를 포함한 제어 장치(20)의 동작을 제어하기 위한 구성으로서, 이를 위한 연산 유닛과 메모리, 응용 프로그램 저장소 등을 포함할 수 있다.

제어부(23)는 입력부(22)를 통한 사용자의 입력 신호에 따라 능동 소음 제어 모드를 실행하고, 보청기로부터 마이크로폰을 통해 감지된 소음의 정보를 통신부(21)를 통해 수신한다. 그리고 제어부(23)는 수신한 소음의 정보에 따라 해당 소음을 상쇄하는 음원의 정보를 생성하고, 생성된 소음 상쇄 음원 정보를 통신부(21)를 통해 보청기로 전송하여 스피커를 통해 출력되도록 제어한다. 이러한 방식으로 제어부(23)는 자신의 제어에 따라 보청기가 주변의 소음을 저감하는 음원을 출력하여 사용자의 청각 손상을 방지하도록 할 수 있다.

또한 제어부(23)는 입력부(22)를 통한 사용자의 입력 신호에 따라 보청기 모드를 실행하고, 보청기로부터 마이크로폰을 통해 감지된 음성의 정보를 통신부(21)를 통해 수신한다. 그리고 제어부(23)는 수신한 음성의 정보에서 음성과 배경음을 분리하고 음성 부분만을 선택적으로 증폭한 후, 음성 부분을 증폭한 소리의 정보를 통신부(21)를 통해 보청기로 전송하여 스피커를 통해 출력되도록 제어한다. 이러한 방식으로 제어부(23)는 보청기가 자신의 제어에 따라 음성을 증폭하여 출력하도록 할 수 있다.

한편 제어부(23)는 보청기에 구비된 마이크로폰이나 스피커의 연결상태나 성능을 고려하여 스피커를 통한 음원의 출력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(23)는 보청기에 구비된 스피커의 출력이 떨어지는 경우 더 큰 소리의 음원을 출력하도록 제어하여 능동 소음 제어가 적절하게 이루어지도록 할 수 있다.

본 발명에 따라 제어 장치(20)가 보청기를 제어하는 방법에 대해서는 도 3을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 스마트 보청기를 제어하는 방법을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 제어 장치는 사용자 입력에 따라 보청기의 동작 모드에 대한 설정을 한다(S1).

만일 단계(S1)에서 능동 소음 제어 모드가 설정된 경우라면(S2), 제어 장치는 보청기의 마이크로폰을 통해 감지된 소음의 정보를 수신한다(S3).

그리고 제어 장치는 단계(S3)에서 수신한 소음의 정보에 따라 해당 소음을 상쇄하기 위한 음원 정보를 생성하고(S4), 해당 소음 상쇄 음원 정보를 보청기로 전송하여(S5), 보청기의 스피커를 통해 해당 음원이 출력되도록 제어한다(S6).

단계(S6)에서 제어 장치는 보청기에 구비된 마이크로폰, 스피커의 연결상태나 성능에 따라 해당 스피커를 통한 음원의 출력을 적절히 제어할 수 있다.

한편 단계(S2)에서의 확인 결과 단계(S1)에서 설정된 동작 모드가 능동 소음 제어 모드가 아닌 경우, 제어 장치는 보청기 모드가 설정되었는지 확인한다(S7).

단계(S7)에서의 확인결과 보청기 모드가 아닌 경우 동작 모드 설정을 위한 상태로 되돌아가고, 만일 보청기 모드가 설정된 경우라면 제어 장치는 보청기의 마이크로폰을 통해 감지된 음성의 정보를 수신한다(S8).

그리고 제어 장치는 단계(S8)에서 수신한 음성의 정보에 따라 음성과 배경음을 분리하고(S9), 분리된 음성 부분을 증폭한 후(S10), 음성 부분을 증폭한 소리 정보를 보청기로 전송하여(S11), 보청기의 스피커를 통해 해당 소리가 출력되도록 제어한다(S12).

단계(S12)에서 제어 장치는 보청기에 구비된 마이크로폰, 스피커의 연결상태나 성능에 따라 해당 스피커를 통한 소리의 출력을 적절히 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.

10: 보청기 11: 마이크로폰
12: 스피커 20: 제어 장치
21: 통신부 22: 입력부
23: 제어부 100: 스마트 보청기 시스템

Claims (6)

1. 음원을 감지하는 마이크로폰 및 음원을 출력하는 스피커를 구비한 보청기; 및
   능동 소음 제어 모드에서 상기 보청기로부터 상기 마이크로폰을 통해 감지된 상기 소음의 정보를 수신하고, 상기 소음을 상쇄하는 음원의 정보를 생성해 상기 보청기로 전송하여 상기 스피커를 통해 출력되도록 제어하는 제어 장치;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어 장치는 보청기 모드에서, 상기 보청기로부터 상기 마이크로폰을 통해 감지된 음성의 정보를 수신하여 음성과 배경음을 분리하고, 음성 부분을 증폭한 소리의 정보를 상기 보청기로 전송하여 상기 스피커를 통해 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어 장치는 상기 마이크로폰 및 상기 스피커의 연결상태나 성능에 따라 상기 스피커를 통한 음원의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기 시스템.
4. 정보 송수신을 위한 통신부;
   음원을 감지하는 마이크로폰 및 음원을 출력하는 스피커를 구비한 보청기의 동작 모드 설정 정보 입력을 위한 입력부; 및
   상기 입력부를 통한 입력 신호에 따라 능동 소음 제어 모드가 실행되면, 상기 보청기로부터 상기 마이크로폰을 통해 감지된 상기 소음의 정보를 상기 통신부를 통해 수신하고, 상기 소음을 상쇄하는 음원의 정보를 생성해 상기 통신부를 통해 상기 보청기로 전송하여 상기 스피커를 통해 출력되도록 제어하는 제어부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기의 제어 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 입력부를 통한 입력 신호에 따라 보청기 모드가 실행되면, 상기 보청기로부터 상기 마이크로폰을 통해 감지된 음성의 정보를 상기 통신부를 통해 수신하여 음성과 배경음을 분리하고, 음성 부분을 증폭한 소리의 정보를 상기 통신부를 통해 상기 보청기로 전송하여 상기 스피커를 통해 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기의 제어 장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 마이크로폰 및 상기 스피커의 연결상태나 성능에 따라 상기 스피커를 통한 음원의 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 능동 소음 제어 기능을 가지는 스마트 보청기의 제어 장치.

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