KR20170100926A - 듣기 학습 시스템 - Google Patents

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Abstract

듣기 학습 시스템이 개시된다. 이 시스템은 제 1 주파수 대역의 오디오 신호를 이어폰으로 전달하는 통신 단말, 및 통신 단말로부터 유선 또는 무선을 통해 수신된 오디오 신호의 주파수를 제 1 주파수 대역보다 낮은 제 2 주파수 대역으로 천이시킨 후 출력하는 이어폰을 포함할 수 있다.

Description

듣기 학습 시스템{Learning system for listening}
본 발명은 이어폰과 관련된 기술에 관한 것이다.
이어폰은 귀에 꽂아 개인적으로 음악 등의 소리를 들을 수 있게 해주는 전자제품으로서, 오디오 재생 장치에서 재생되는 오디오를 수신하여 사용자의 귀로 출력할 수 있다. 따라서, 사용자는 언제 어디서나 주변에 피해를 주지 않고 음악을 듣거나 외국어 듣기 학습 등을 할 수 있다. 참고로, 이어폰과 관련하여 국내등록특허공보 제10-0788678호에 이어폰 기기의 소음 저감 장치 및 방법에 대해 개시되어 있다. 그리고 외국어 듣기 학습과 관련하여 국내공개특허공보 제10-2014-0010604호에는 음성학습콘텐츠를 이어폰을 통해 학습자에게 전달함으로써, 학습자로 하여금 영어 듣기 학습 등을 할 수 있는 내용에 대해 개시되어 있다.
국내등록특허공보 제10-0788678호 (2007년 12월 26일 공고) 국내공개특허공보 제10-2014-0010604호 (2014년 01월 27일 공개)
외국어 듣기 학습 효과를 향상시킬 수 있는 기술적 방안이 개시된다.
일 양상에 따른 듣기 학습 시스템은 제 1 주파수 대역의 오디오 신호를 이어폰으로 전달하는 통신 단말, 및 통신 단말로부터 유선 또는 무선을 통해 수신된 오디오 신호의 주파수를 제 1 주파수 대역보다 낮은 제 2 주파수 대역으로 천이시킨 후 출력하는 이어폰을 포함할 수 있다.
통신 단말은 오디오 신호의 주파수를 그대로 유지시키는 일반 모드와 천이시키는 주파수 천이 모드 중에서 하나를 이어폰의 동작 모드로 설정할 수 있다.
이어폰은 오디오 신호의 유성음 구간만 천이시킬 수 있다.
통신 단말은 사용자 입력에 따라 주파수 천이 정도 조정을 위한 제어 신호를 이어폰으로 전송하며, 이어폰은 수신된 제어 신호에 따라 주파수 천이 정도를 조정할 수 있다. 또는 통신 단말은 주파수 천이 모드 사용 정도에 따라 제 2 주파수 대역을 제 1 주파수 대역까지 단계적으로 상향 조정하는 제어 신호를 이어폰으로 전송하며, 이어폰은 수신된 제어 신호에 따라 주파수 천이 정도를 조정할 수 있다.
개시된 바에 따르면, 외국어 듣기 학습 효과를 향상시킬 수 있는데, 특히 영어 듣기의 학습 효과를 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 듣기 학습 시스템의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 이어폰의 오디오 주파수 천이를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예예 따른 통신 단말의 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 이어폰의 블록도이다.
도 5는 언어별 주파수 대역 비교 그래프이다.
도 6은 영어 주파수 대역을 한국어 주파수 대역으로 이동시킨 예를 도시한다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 듣기 학습 시스템의 블록도이며, 도 2는 일 실시예에 따른 이어폰의 오디오 주파수 천이를 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 듣기 학습 시스템은 통신 단말(100)과 이어폰(200)을 포함한다. 통신 단말(100)은 통신 및 컴퓨팅 기능을 가진 단말이다. 통신 단말(100)로는 스마트폰(smart phone), 셀룰러폰(cellular phone), 피씨에스폰(Personal Communications Services phone, PCS phone), 무선 통신이 가능한 동기식/비동기식 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000), 개인용 디지털 보조기(Personal Digital Assistant, PDA), 왑폰(Wireless application protocol phone, WAP phone), 노트북 PC, 데스크탑 PC, 팜 PC(Palm personal computer) 등을 예로 들 수 있다. 아니면, 통신 단말(100)은 단지 오디오 재생 기능만을 갖는 장치로서, MP3 플레이어를 예로 들 수 있다. 통신 단말(100)은 이어폰(200)과 유선 또는 무선으로 연결되며, 연결된 채널을 통해 이어폰(200)으로 오디오 신호를 전달한다. 이때, 오디오 신호는 외국어 오디오 신호일 수 있는데, 외국어는 영어일 수 있다.
통신 단말(100)과 유선으로 연결되기 위한 이어잭을 포함할 수도 있고, 아니면 별도의 이어잭이 필요없이 통신 단말(100)과 무선으로 연결될 수도 있다. 무선 연결의 경우, 근거리 무선 통신 방식으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 이어폰(200)은 블루투스 이어폰이다. 이어폰(200)은 통신 단말(100)로부터 오디오 신호를 수신하여 사용자의 좌우(L, R) 귀로 출력한다. 오디오는 외국어 오디오, 예를 들어 영어 오디오일 수 있다. 일 양상에 따른 이어폰(200)은 오디오 신호의 주파수를 천이시킨 후 출력한다. 오디오 신호의 주파수는 제 1 주파수 대역에 위치하는데, 이를 제 2 주파수 대역으로 이동시키는 것이다. 일 실시예에 있어서, 제 1 주파수 대역은 고주파 대역이며, 제 2 주파수 대역은 저주파 대역이다. 즉, 이어폰(200)은 제 1 주파수 대역에 속하는 오디오 신호의 주파수를 제 2 주파수 대역으로 이동시키는 것이다. 이에, 도 2에 도시된 바와 같이 고주파 웨이브(high frequency wave)는 저주파 웨이브(low frequency wave)로 변환된다.
도 3은 일 실시예예 따른 통신 단말의 블록도이다. 통신 단말(100)은 입력부(110)와 표시부(120)와 통신부(130)와 이어폰 연결부(140)와 저장부(150) 및 제어부(160)를 포함할 수 있다. 입력부(110)는 사용자 입력을 위한 구성으로서, 물리적인 버튼이나 터치 입력을 위한 터치패드를 포함할 수 있다. 표시부(120)는 사용자로의 출력을 위한 디스플레이로서, LCD(liquid crystal display)를 예로 들 수 있다. 디스플레이는 터치패널과 일체로 구성되어 사용자 입력을 지원하는 터치스크린일 수 있다.
통신부(130)는 다양한 통신 프로토콜들, 예를 들어 TCP/IP, IPX, SPX, NetBIOS, 이더넷, ARCNET, Fiber Distributed Date Interface(FDDI), IEEE 802.11, IEEE802.11a 및 직접 동기화 연결 등 중 적어도 하나를 이용하여 통신 네트워크에 연결될 수 있다. 이어폰 연결부(140)는 이어폰(200)과의 유선 연결 또는 무선 연결을 위한 구성이다. 이어폰 연결부(140)는 이어폰의 이어잭과의 물리적인 연결을 위한 단자일 수 있으며, 아니면 이어폰(200)과의 근거리 무선 통신을 위한 구성일 수 있다. 후자의 경우, 이어폰 연결부(140)는 블루투스나 WiFi 통신으로 이어폰(200)과 무선 연결될 수 있다.
저장부(150)는 하나 이상의 저장수단을 포함한다. 저장부(350)는 단말 내부에 기본적으로 마련된 메모리 외에도 SD 카드와 같은 외부 저장매체도 포함할 수 있다. 저장부(150)에는 단말 전반의 운용을 위한 메인 프로그램 이외에도 다운로드 받은 다양한 앱(애플리케이션)들이 저장될 수 있다. 또한, 저장부(150)에는 제 1 주파수 대역에 속하는 오디오 콘텐츠들이 저장될 수 있다. 여기서, 제 1 주파수 대역은 영어 주파수 대역을 의미할 수 있다. 즉, 오디오 콘텐츠는 영어 오디오 콘텐츠를 말한다. 제어부(160)는 단말 전반을 제어하는 컨트롤러이다.
제어부(160)는 저장부(150)에 저장된 오디오 콘텐츠 또는 통신부(130)를 통해 스트리밍되는 오디오 콘텐츠를 처리하여 출력할 수 있는데, 이어폰(200)이 이어폰 연결부(140)에 연결된 경우에는 이어폰 연결부(140)를 통해 이어폰(200)으로 출력한다. 일 양상에 따른 제어부(160)는 모드 설정부(161)를 포함할 수 있으며, 추가로 주파수 천이 조정부(162)를 더 포함할 수 있다. 이들 구성은 이어폰 전용 앱으로 제공될 수 있으며, 이어폰 전용 앱은 저장부(150)에 저장될 수 있다. 즉, 제어부(160)는 이어폰 전용 앱을 로딩하여 실행시킴에 의해 모드 설정부(161)의 모드 설정 기능과 주파수 천이 조정부(162)의 주파수 천이 조정 기능을 수행할 수 있다.
모드 설정부(161)는 이어폰(200)의 동작 모드를 설정한다. 이어폰(200)은 동작 모드로 일반 모드와 주파수 천이 모드를 가질 수 있으며, 모드 설정부(161)는 이 두 가지의 모드 중에서 어느 하나를 이어폰(200)의 동작 모드로 설정하는 것이다. 예를 들어, 모드 설정부(161)는 사용자로부터 선택된 모드를 동작 모드로 설정한다. 이를 위해, 모드 설정부(161)는 일반 모드와 주파수 천이 모드 중 어느 하나를 동작 모드로 설정할 것을 명령하는 모드 제어 신호를 이어폰 연결부(140)를 통해 이어폰(200)으로 전송할 수 있다. 주파수 천이 조정부(162)는 이어폰(200)의 주파수 천이 정도를 조정할 수 있다. 주파수 천이 조정부(162)에 대해서는 이해의 편의를 위해 후술하기로 한다.
도 4는 일 실시예에 따른 이어폰의 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이어폰(200)은 단말 연결부(210)와 신호 처리부(220)를 포함할 수 있다. 단말 연결부(210)는 통신 단말(100)과의 유선 연결 또는 무선 연결을 위한 구성이다. 단말 연결부(210)는 통신 단말(100)에 마련된 단자와 전기적으로 연결되기 위한 이어잭일 수 있으며, 아니면 통신 단말(100)과의 근거리 무선 통신을 위한 구성일 수 있다. 후자의 경우, 단말 연결부(210)는 블루투스나 WiFi 통신으로 통신 단말(100)과 무선 연결될 수 있다. 신호 처리부(220)는 단말 연결부(210)를 통해 수신된 오디오 신호의 주파수를 제 1 주파수 대역에서 제 2 주파수 대역으로 천이시킨 후 출력한다. 여기서, 제 2 주파수 대역은 제 1 주파수 대역보다 낮은 대역이다. 즉, 제 1 주파수 대역은 고주파 대역이며, 제 2 주파수 대역은 저주파 대역이다. 신호 처리부(220)는 동작 모드가 주파수 천이 모드일 경우에만 이 같은 주파수 천이를 수행하는데, 동작 모드는 통신 단말(100)로부터 단말 연결부(210)를 통해 수신된 제어 신호에 따라 정해질 수 있다. 즉, 신호 처리부(220)는 일반 모드일 경우에는 주파수 천이를 수행하지 않으며, 주파수 천이 모드일 경우에만 주파수 천이를 수행하는 것이다.
일 실시예에 있어서, 제 1 주파수 대역은 영어 주파수 대역을 의미하며, 제 2 주파수 대역은 한국어 주파수 대역을 의미한다. 즉, 이어폰(200)은 영어 고주파 대역을 한국어 주파수 대역으로 변환시켜 출력하는 것이다. 이 같이 하는 이유에 대해 부연 설명한다. 도 5를 보면, 각 나라별로 언어가 분포하는 주파수 대역이 상이함을 알 수 있다. 한국어와 영어를 비교해보면, 한국어는 125Hz ~ 1500Hz 대역을 가지며, 영어는 1500 ~ 3500Hz 대역을 가진다. 즉, 한국어와 영어의 주파수 분포가 중첩되지 않고, 영어는 한국어에 비하여 상위의 주파수 대역에 분포함을 알 수 있다. 일어 또한 한국어와 마찬가지로 제 2 주파수 대역을 갖는다. 이로부터, 한국인이나 일본인은 영어권 사람들에 비하여 좁은 대역의 소리에 익숙하고 높은 대역의 소리에는 취약함을 알 수 있다. 따라서, 영어 주파수 대역을 도 6과 같이 한국인에게 익숙한 주파수 대역으로 변환하여 사용자에게 들려주는 것이다.
일 실시예에 있어서, 신호 처리부(220)는 푸리에 변환 기술을 이용하여 오디오 신호의 주파수를 천이시킬 수 있다. 즉, 오디오 신호를 푸리에 변환한 다음에 계수값을 전체적으로 저주파수 대역으로 이동시킨 후 다시 역푸리에 변환하는 것이다. 이 과정에서, 신호 처리부(220)는 오디오의 무성음 구간에 대해서는 주파수 천이하지 않고 유성음 구간에 대해서만 주파수 천이를 수행할 수 있다. 즉, 유성음 구간과 무성음 구간을 구별하여 선별적으로 계수값을 이동시킬 수도 있는 것이다. 그리고 신호 처리부(220)는 음색을 유지하면서 오디오 신호의 주파수 대역만 낮출 수도 있다.
한편, 주파수 천이 조정부(162)는 이어폰(200)의 신호 처리부(220)에서 수행되는 주파수 천이의 정도를 조정한다. 주파수 천이 조정부(162)는 천이 조정 제어 신호를 이어폰 연결부(140)를 통해 이어폰(200)으로 전달하며, 이어폰(200)의 신호 처리부(220)는 천이 조정 제어 신호에 맞춰 주파수 천이를 조정할 수 있다. 이에 대해 부연 설명하면, 오디오 신호의 주파수를 제 1 주파수 대역에서 제 2 주파수 대역으로 이동시킬 경우 사용자는 영어를 좀 더 잘 들을 수 있게 되나, 충분히 익숙해지면 저주파에서 고주파로 서서히 옮겨가도록 할 필요가 있다. 이를 위해, 주파수 천이 조정부(162)는 주파수 천이의 정도를 조정한다.
일 실시예에 있어서, 주파수 천이 조정부(162)는 사용자 입력에 따라 주파수 천이 정도를 조정한다. 이 경우, 사용자는 저주파에서 역고주파 쪽으로 혹은 고주파에서 저주파 쪽으로 원하는대로 주파수 천이 정도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 1Hz 혹은 0.1Hz 단위로 주파수 천이 정도를 조절할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 주파수 천이 조정부(162)는 주파수 천이 모드를 사용한 정도에 따라 제 2 주파수 대역을 제 1 주파수 대역까지 단계적으로 상향 조정할 수 있다. 주파수 천이 모드의 사용 정도는 시간에 비례할 수 있다. 예를 들어, 주파수 천이 조정부(162)는 주 단위로 1Hz씩 혹은 일 단위로 0.1Hz씩 제 2 주파수 대역을 제 1 주파수 대역까지 상향 조정할 수 있다. 듣기 학습 횟수나 듣기 학습 시간 등에 비례하여 주파수 천이 정도를 자동으로 조정할 수도 있다. 경우에 따라서는 하향 조정할 수도 있는데, 예를 들어 학습 횟수나 학습 시간이 미리 정해진 기준치를 달성하지 못할 경우에 하향 조정할 수도 있다.
상술한 듣기 학습 시스템은 영어에 특화될 경우에 영어 듣기 학습 시스템이라 명할 수 있다. 그리고 이어폰은 외국어 듣기 전용 이어폰이라 명할 수 있고, 영어에 특화될 경우에는 영어 듣기 전용 이어폰이라 명할 수도 있다. 이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 통신 단말 110 : 입력부
120 : 표시부 130 : 통신부
140 : 이어폰 연결부 150 : 저장부
160 : 제어부 161 : 모드 설정부
162 : 주파수 천이 조정부 200 : 이어폰
210 : 단말 연결부 220 : 신호 처리부

Claims (5)

  1. 제 1 주파수 대역의 오디오 신호를 이어폰으로 전달하는 통신 단말; 및
    통신 단말로부터 유선 또는 무선을 통해 수신된 오디오 신호의 주파수를 제 1 주파수 대역보다 낮은 제 2 주파수 대역으로 천이시킨 후 출력하는 이어폰;
    을 포함하는 듣기 학습 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    통신 단말은 오디오 신호의 주파수를 그대로 유지시키는 일반 모드와 천이시키는 주파수 천이 모드 중에서 하나를 이어폰의 동작 모드로 설정하는 듣기 학습 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    이어폰은 오디오 신호의 유성음 구간만 천이시키는 듣기 학습 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    통신 단말은 사용자 입력에 따라 주파수 천이 정도 조정을 위한 제어 신호를 이어폰으로 전송하며,
    이어폰은 수신된 제어 신호에 따라 주파수 천이 정도를 조정하는 듣기 학습 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    통신 단말은 주파수 천이 모드 사용 정도에 따라 제 2 주파수 대역을 제 1 주파수 대역까지 단계적으로 상향 조정하는 제어 신호를 이어폰으로 전송하며,
    이어폰은 수신된 제어 신호에 따라 주파수 천이 정도를 조정하는 듣기 학습 시스템.
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