KR20200013460A - 호핑을 이용한 통화음 유출 방지를 위한 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모바일 단말을 통해 출력되는 수화음을 빔포밍에 의해 전달함으로써 모바일 단말 사용자에게만 수화음이 집중되도록 하여 제3자에게 통화내용이 유출되는 것을 방지한 호핑을 이용한 통화음 유출 방지를 위한 단말기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 통화음 유출 방지를 위한 단말기는 통신부; 미리 정해진 간격으로 이격되고, 상기 통신부를 통해 수신되는 음향을 출력하는 복수의 스피커를 구비하는 스피커부; 상기 스피커부의 출력방향 전방의 미리 지정된 지점에 상기 음향이 집중되도록 상기 음향을 처리하여 복수의 상기 스피커 각각에 출력음향을 할당하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

호핑을 이용한 통화음 유출 방지를 위한 단말기{Mobile for preventing leakage of call contents using hopping}

본 발명은 통화음 유출 방지를 위한 단말기에 관한 것으로 특히, 모바일 단말을 통해 출력되는 수화음을 빔포밍에 의해 전달함으로써 모바일 단말 사용자에게만 수화음이 집중되도록 하여 제3자에게 통화내용이 유출되는 것을 방지한 호핑을 이용한 통화음 유출 방지를 위한 단말기에 관한 것이다.

최근에는 다양한 형태의 모바일 단말들이 이용되고 있다. 이러한 모바일 단말들은 일반적으로 이동통신 네트워크와 같이 서비스 시스템과 연결되어 사용자에게 음성 통화 서비스를 제공한다. 때문에, 사용자들이 편리하게 언제 어디서나 통화서비스를 즐기게 되었다.

모바일 단말에 의한 편리함은 증가하였지만, 이와 함께 통화내용의 유출이 문제가 되고 있다. 사용자들이 모바일 단말을 이용하여 음성통화를 하게 됨에 따라 사용자 외의 사람들이 있는 곳에서도 빈번하게 통화를 하는 경우가 발생한다. 이러한 상황에서 모바일 단말의 음향 출력 크기가 일정 수준 이상인 경우 주변 사람이 의도하지 않게 통화내용을 듣게 되는 경우가 빈번하게 발생되는 실정이다. 특히, 이러한 유출은 공공장소에서 통화를 하는 경우 더욱 빈번하게 발생된다.

하지만, 종래에는 이러한 통화 내용의 유출을 방지하기 위한 방법이 거의 없는 실정이며, 이를 위해 고안된 방법도 실현이 복잡하거나 효과적을 유출을 방지하지 못하는 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-0652736호(등록일 2006.11.24.) "통신 단말기의 통화 누설음 방지 장치 및 방법"

따라서, 본 발명의 목적은 모바일 단말을 통해 출력되는 수화음을 빔포밍에 의해 전달함으로써 모바일 단말 사용자에게만 수화음이 집중되도록 하여 제3자에게 통화내용이 유출되는 것을 방지한 호핑을 이용한 통화음 유출 방지를 위한 단말기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 빔포밍 대상이 되는 수화음 대역을 빔포밍에 의해 전달하되, 빔포밍 대역을 호핑에 의해 변경하도록 함으로써 사용자에게만 수화음이 집중되도록 하고 제3자에게는 잡음으로 인식되도록 하여 통화내용의 유출이 방지되도록 한 호핑을 이용한 통화음 유출 방지를 위한 단말기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 사용자의 통화시 외부에서 수화음을 인식하지 못하도록 별도의 음향을 제공하도록 하여 통화내용이 유출되는 것을 방지할 수 있도록 한 호핑을 이용한 통화음 유출 방지를 위한 단말기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 통화음 유출 방지를 위한 단말기는 통신부; 미리 정해진 간격으로 이격되고, 상기 통신부를 통해 수신되는 음향을 출력하는 복수의 스피커를 구비하는 스피커부; 상기 스피커부의 출력방향 전방의 미리 지정된 지점에 상기 음향이 집중되도록 상기 음향을 처리하여 복수의 상기 스피커 각각에 출력음향을 할당하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 호핑을 이용한 통화음 유출 방지를 위한 단말기는 모바일 단말을 통해 출력되는 수화음을 빔포밍에 의해 사용자에게 전달함으로써 모바일 단말 사용자에게만 수화음이 집중되도록 하고, 이를 통해 제3자에게 통화내용이 유출되는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 따른 호핑을 이용한 통화음 유출 방지를 위한 단말기는 빔포밍 대상이 되는 수화음 대역을 복수의 주파수 대역으로 분할하고, 각 주파수 대역을 호핑하여 전체 대역 또는 선택된 일부 대역에 대해 빔포밍을 수행하도록 함으로써 사용자에게 수화음이 집중되도록 하는 한편, 제 3자에게는 잡음으로 인식되도 하여 통화내용의 유출을 적극적으로 방지하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 따른 호핑을 이용한 통화음 유출 방지를 위한 단말기는 사용자가 통화를 하는 경우 외부에서 수화음을 인식하지 못하도록 별도의 음향을 출력함으로써 제3자가 재밍 음향에 의해 통화내용을 인식하지 못하도록 하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명에 따른 단말기의 일례를 도시한 사시도.
도 2는 내부 구성을 블록형태로 도시한 블록 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 스피커들의 지향특성을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 음향의 주파수 대역과 출력음향의 빔포밍 및 이에 대응되는 재밍음향을 출력을 설명하기 위한 예시도.
도 5는 출력음향의 빔포밍에 따른 재밍음향의 선택을 설명하기 위한 예시도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 단말기의 일례를 도시한 사시도이고, 도 2는 내부 구성을 블록형태로 도시한 블록 예시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 호핑을 이용한 통화음 유출 방지를 위한 단말기는 스피커부(10), 제어부(20), 통신부(30), 저장부(40) 및 표시부(50)를 포함하여 구성된다.

스피커부(10)는 미리 정해진 간격으로 이격되어 단말기(1)의 본체(2)에 설치되고, 제어부(20)를 통해 전달되는 음향(이하 '원음향'라 함)인 수화음을 출력한다. 또한, 스피커부(10)는 제어부(20)로부터 전달되는 재밍음향을 출력음향과 함께 출력할 수 있다.

구체적으로, 스피커부(10)는 제어부(20)에서 원음향을 출력가능한 형태로 변환하여 전달한 출력음향을 빔포밍을 통해 사용자에게만 전달되도록 지향성 스피커로 구성될 수 있다. 여기서, 도 1 내지 도 3에서는 스피커(11: 11a 내지 11c)가 세 개로 구성된 경우를 도시하곤 있지만, 스피커(11)의 수는 변경이 가능하다. 출력음향을 출력하는 스피커(11)는 빔포밍에 의해 출력음향을 출력하는 스피커와 출력음향을 그대로 출력하는 스피커로 구성될 수도 있다. 이러한 스피커(11)는 지향성 스피커와 무지향성 스피커가 혼합되어 구성될 수 있다.

스피커(11)는 도시된 바와 같이 미리 정해진 간격으로 배치되는 어레이 스피커로 구성될 수 있다. 도 1 및 도 2에서는 스피커가 일렬로 배치된 예가 도시되어 있으나, 일렬로 배치되지 않을 수도 있는 것으로 제시된 바에 의해 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 이러한 스피커(11)는 미리 정해진 위치에서 초점이 맞춰지도록 미리 정해진 각도로 배치될 수 있다. 이와 같이 구성된 스피커(11)는 제어부(20)로부터 전달되는 출력음향이 초점에서 합산되어 사용자에게 원래의 음향으로 전달되게 하는 역할을 한다.

이를 위해, 각 스피커(11)에 전달되는 출력음향은 원음향을 제어부(20)가 분할하여 각 스피커(11)별로 할당한 분할음향일 수 있다. 이러한 출력음향은 스피커(11)별로 원음향의 위상을 각 스피커별로 다르게 하거나, 음압을 원음향에 비해 낮춘 것일 수 있다. 이러한 위상이나 음압은 초점 위치에서 합산되어 최대가 되게 분할된다.

특히, 이러한 빔포밍은 원음향의 음향 주파수 대역 중 일부 대역에 대해 이루어질 수 있다. 즉, 제어부(20)가 원음향의 음향 주파수 대역을 구분하여 복수의 대역으로 나누고, 복수의 대역 중 특정 대역에 대한 출력음향을 빔포밍 대상으로 하여 음향의 출력이 이루어질 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

스피커부(10)는 원음향이 출력되는 경우 제3자가 원음향을 인지하는 것을 방해하기 위한 재밍음향을 출력할 수 있으며, 이를 위한 보조스피커(13)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 보조스피커(13)는 스피커(11)와 다른 방향, 예를 들어, 제3자의 위치를 향해 배치될 수 있다. 일례로, 스피커(11)가 표시화면이 있는 본체(2)의 전면에 배치되는 경우, 보조스피커(13)는 본체(2)의 배면에 배치될 수 있다. 이 보조스피커(13)는 무지향성 스피커를 사용하여 불특정 다수의 제3자에 대해 재밍음향을 출력하도록 할 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 지향성 스피커를 이용하여 구현될 수 있다.

제어부(20)는 통신부(30)를 통해 입력되는 원음향을 출력음향으로 변환하여 스피커부(10)의 각 스피커(11)에 전달한다. 구체적으로 제어부(20)는 통신부(30)를 통해 원음향이 전달되면, 원음향의 주파수를 미리 정해진 복수의 주파수 대역으로 구분한다. 그리고, 제어부(20)는 미리 정해진 알고리즘에 따라 주파수 대역을 선택하고, 선택된 대역의 원음향을 빔포밍 알고리즘에 의해 변환한다. 이때, 제어부(20)는 선택된 대역의 원음향을 위상차를 가지는 복수의 출력음향으로 변환하거나, 음압의 차이를 가지는 출력음향으로 변환하게 된다. 이를 위해 제어부(20)는 공지된 밝기 제어, 대조 제어 및 이득차이 제어와 같은 에너지 기반 방법 또는 해인역 필터링과 같은 최소 자승법 기반 방법을 이용하여 원음향을 출력음향으로 변환하게 된다.

이러한, 제어부(20)는 스피커(11)를 통해 출력되는 대역 중 선택된 대역의 원음향을 빔포밍을 위해 변환하고 나머지 대역의 음향은 그대로 스피커(11)에 전달하여 출력되도록 하게 된다.

여기서, 제어부(20)는 선택된 대역을 시간이 경과하면 복수의 대역 중 선택되지 않은 대역으로 교체 즉, 호핑(hopping)하여 빔포밍이 이루어지는 음향 대역을 변경하게 된다. 예를 들어, 제어부(20)는 수화음이 통신부(30)를 통해 전달되면, 이 수화음의 주파수 대역을 분석하게 된다. 그리고 제어부(20)는 분석된 주파수 대역을 미리 정해진 기준에 따라 복수의 대역으로 구분하게 된다. 복수의 대역으로 수화음의 주파수 대역이 구분되면 제어부(20)는 복수의 대역(M) 중 어느 하나 또는 복수의 대역(N, 여기서 N은 2 내지 M)을 빔포밍 대역으로 선택하게 된다.

여기서, 빔포밍 대상 대역의 선택은 랜덤(Random)하게 선택하여 임의 대역이 선택되도록 할 수도 있고, 복수의 대역(M)을 순차적으로 선택하도록 하는 것도 가능하다. 또는 미리 설정된 알고리즘에 의해 선택되는 대역과 동시에 선택되는 대역의 수를 가변하도록 하는 것도 가능하다.

그리고, 제어부(20)는 선택된 대역에 대해 빔포밍 처리를 수행하여 출력음향을 생성하고, 출력음향을 각 스피커(11)에 할당하게 된다. 특히, 제어부(20)는 시간이 경과함에 따라 빔포밍 대상이 되는 대역을 변경하여 출력음향을 생성하게 된다. 이때, 선택되지 않은 대역은 빔포밍 처리가 이루어지지 않은 원음향 상태로 스피커(11)에 전달되어 출력된다.

이와 같이 제어부(20)는 일부 대역을 빔포밍하여 빔포밍 음향과 원음향이 함께 출력되도록 한다. 이를 통해, 제어부(20)는 빔포밍 음향과 원음향이 혼합되어 제3자에 전달되도록 함으로써, 제3자에 수화음이 알아듣기 힘든 노이즈 형태로 전달되게 한다. 특히, 제어부(20)는 빔포밍 대상 대역을 지속적으로 변경함으로써 출력음향이 제3자에게 노이즈로 인식되도록 하는 효과를 증대시키게 된다.

한편, 제어부(20)는 원음향과는 별도의 재밍음향을 선택하여 보조스피커(13)에 공급할 수 있다. 이 재밍음향은 음악, 효과음과 같이 원음향 또는 수화음의 내용과는 상관없는 음향으로 저장부(20)에 미리 저장된다. 여기서, 재밍음향은 미리 정해진 알고리즘에 따라 즉석으로 생성되는 음으로 원음향과 연관성이 없는 음향일 수 있다. 다만, 즉석으로 생성되는 음을 재밍음향으로 이용하는 경우 제어부(20)를 비롯한 장치의 부하부담이 증가할 수 있다. 하지만, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명에서는 설명의 편의를 위해 재밍음향이 미리 저장된 복수의 음향 중 제어부(20)에 의해 선택되어 출력되는 음향인 것으로 가정하여 설명을 진행하기로 한다. 제어부(20)는 출력음향이 스피커(11)를 통해 출력되는 동안 선택된 재밍음향을 보조스피커(13)를 통해 출력하도록 스피커(11)에 전달할 수 있다. 이를 통해, 제3자는 주로 재밍음향을 듣게 되어 원음향에 집중하지 못하게 되고, 원음향을 듣더라도 빔포밍 처리된 음향이 혼합된 출력음향을 듣게 되어 통화내용의 인식이 곤란해지게 된다.

특히, 제어부(20)는 원음향의 주파수 대역을 분석하여 이에 대응되는 재밍음향을 선택할 수 있다. 또는 제어부(20)는 원음향 중 빔포밍 처리가 이루어지는 주파수 대역에 대응하여 이에 대응되는 재밍음향을 선택할 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 도 4를 참조하여 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

통신부(30)는 이동통신 시스템의 기지국과 통신채널을 형성하여, 원음향을 제어부(20)에 전달한다.

저장부(40)는 전술한 바와 같이 출력음향의 생성을 위한 알고리즘이 적용되는 프로그램과 재밍음향이 저장된다. 저장부(40)는 재밍음향이 다수 저장되고, 이 중 어느 하나가 제어부(20)에 의해 선택되어 보조스피커(13)를 통해 출력될 수 있다.

여기서, 본 발명에서는 제어부(20)가 스피커(11)와 보조스피커(13)에 직접적으로 음향을 전달하는 것으로 도시되어 있으나, 실제 구성에서는 음향을 변환하는 구성이 추가될 수 있으며, 이러한 구성을 제어부(20)에 포함시킨 것으로 이해될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 스피커들의 지향특성을 설명하기 위한 예시도이다.

도 3을 참조하면, 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 통화음 유출 방지를 위한 단말기는 복수로 구성되는 스피커(11)와 보조스피커(13)가 마련된다. 이러한 스피커(11)는 출력음향을 출력함에 있어서, 출력음향에 빔포밍 특성을 부여하여 사용자 외의 제3자가 음향의 내용을 청취하지 못하도록 구성된다. 이를 위해, 스피커(11)는 지향성을 가지는 스피커로 구성될 수 있으나, 전술한 바와 같이 일부 스피커는 무지향성 스피커로 구성하는 것도 가능하다.

이를 위해, 본 발명에서는 음향을 출력하는 스피커(11)의 지향특성이 향상되도록 복수로 구성하고, 이를 미리 정해진 간격으로 배치한 어레이 스피커를 이용하는 예가 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 제시된 바에 의해 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 제시된 어레이 스피커 외에도 초음파 스피커나 음향을 반사하는 돔을 구비하는 스피커를 이용할 수도 있다. 특히, 어레이 스피커에 지향성 스피커를 사용하는 경우 본 발명에서 목적하는 바를 실현하는 데에 있어서 더 효과적일 수 있다. 이하에서는 어레이스피커로 스피커(11)가 구성된 경우의 예를 위주로 설명을 진행하기로 한다.

도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이 스피커(11: 11a 내지 11c)는 미리 정해진 간격으로 단말기 본체(2)의 전면(front side)에 배치될 수 있다. 이러한 스피커들(11)은 미리 정해진 포인트(P)에 대한 지향성을 가지도록 배치되며, 이를 향상시키기 위해 전방에 대한 지향성을 가지는 스피커들을 이용하여 구성될 수 있다.

이러한, 스피커(11)는 포인트(P)에서 출력음향의 위상이 일치 또는 취합되어 원래 출력하고자 했던 음향으로 복원되거나, 포인트(P)에서 최대의 음압을 가지도록 배치될 수 있다.

이 스피커들(11)이 이 지향성 스피커로만 구성되는 경우 각 스피커(11a 내지 11c)의 지향로브(r: r1 내지 r3)은 도시된 바와 같이 스피커(11)와 포인트(P)를 잇는 가상의 선을 따라 길죽한 타원형의 형상을 가지게 된다. 반면, 무지향성 스피커를 이용하는 경우 포인트(P)를 포함하는 원 형태의 지향로브가 그려지게 된다.

즉, 지향로브(r)의 중첩을 통해 알 수 있는 바와 같이 사용자의 귀 안쪽에 해당하는 포인트(P)에서 위상이 합쳐져 음향의 위상값이 최대가 되거나, 음압이 최대가 됨으로써 외부로 유출되는 음향이 적어지게 된다.

본 발명에서는 이러한 빔포밍을 복수의 대역으로 구분되는 빔포밍 대상 대역 중 선택되는 일부 대역에 대해 수행하여, 이러한 효과를 증대시키게 된다. 구체적으로 전술한 바와 같이 제어부(20)는 원음향이 전달되면, 이 중 수화음이 주로 분포하는 대역을 빔포밍 대상 대역으로 설정하고, 빔포밍 대상이 되는 대역을 복수의 대역으로 구분하게 된다.

그리고, 제어부(20)는 복수의 대역 중 빔포밍 처리를 통해 출력할 대역과 수화음을 원음향 그대로 출력할 대역을 선택하게 된다. 선택이 이루어지면 제어부(20)는 선택된 대역의 원음향에 대해서는 빔포밍처리를 수행하여, 나머지 대역의 원음향은 빔포밍처리를 하지 않은 상태에서 각 스피커(11)에 할당되는 출력음향을 생성하게 된다.

이러한 방식에 의한 대역 변경은 미리 정해진 조건에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로 제어부(20)는 미리 정해진 시간 간격으로 대역의 변경을 수행할 수 있다. 또는 수화음이 일시적으로 끊기는 순간, 수화음이 주로 분포하는 대역이 변경되는 순간과 같이 특정 조건이 충족되는 순간에 빔포밍 대역을 다른 대역으로 변경하도록 하는 것도 가능하다. 그러나, 복수의 대역을 짧은 시간 간격 예를 들어, 1초에 수회 이상 변경하도록 하는 것이 수화음의 유출을 방지하는데에 있어서 유리할 수 있다.

이를 위해 제어부(20)는 전술한 바와 같이 빔포밍 대상 대역을 구분한 복수의 대역을 난수적으로 선택하여 하나 이상의 대역을 빔포밍 대상으로 선택할 수 있다. 또는 복수의 대역에 순서를 부과하여 순서대로 빔포밍 대역을 변경하도록 할 수도 있다. 또는 미리 정해진 알고리즘에 따라 빔포밍이 이루어질 대역의 수와 대상 대역을 선택하도록 하는 것도 가능하다. 일례로, 제어부(20)가 미리 정해진 알고리즘에 따라 패턴을 생성하고, 패턴에 따라 특정 대역을 빔포밍 대상으로 선택할 수 있다. 구체적으로, 제어부(20)는 패턴을 생성하는 알고리즘에 의해 홀수번째 대역을 순차적 또는 난수적으로 선택하는 패턴, 짝수번째 대역을 순차적 또는 난수적으로 선택하는 패턴, 특정 수의 배수에 대응되는 대역을 선택하는 패턴과 같이 대역을 선택하는 패턴을 생성하고, 이에 따른 빔포밍 대역 선택이 이루어질 수 있다. 이러한 알고리즘은 특정 대역을 빔포밍 대역으로 유지하는 시간, 분할되는 대역의 수, 대역의 폭 같은 다양한 조건을 가변하여 호핑을 위한 패턴을 산출할 수 있다. 이를 통해 제3자가 분석장치를 이용하더라도 빔포밍이 이루어지는 대역을 파악하는 것이 곤란하게 하는 것이 가능하다.

이러한 출력음향은 빔포밍된 원음향과, 빔포밍 처리가 되지 않은 원음향이 혼합된 것일 수 있다. 즉, 스피커(11)들 각각이 빔포밍된 원음향과 빔포밍 처리가 되지 않은 원음향이 혼합된 출력음향을 출력할 수 있다.

이와 달리 출력음향이 빔포밍된 원음향에 의해 생성되는 출력음향과 빔포밍 처리가 되지 않은 원음향에 의해 생성되는 출력음향으로 구분되는 경우 스피커(11) 중 일부는 빔포밍된 출력음향을 출력하고, 나머지 스피커(11)는 빔포밍되지 않은 출력음향을 출력하도록 할 수 있다.

이와 같이 빔포밍된 출력음향과 빔포밍되지 않음 출력음향이 사용자에게 전달되는 경우 빔포밍되지 않은 출력음향의 에너지와 빔포밍된 출력음향의 에너지가 차이를 가지게 될 수 있다.

즉, 빔포밍이 이루어진 대역의 소리만 크게 들리고, 나머지 대역의 소리는 작게 들리는 문제가 발생될 수 있다. 때문에, 제어부(20)는 빔포밍 처리된 출력음향의 출력과 빔포밍되지 않은 출력음향의 출력을 조절하여 빔포밍 처리된 대역의 음향과 다른 대역의 음향이 같은 에너지 레벨로 사용자에게 전달되도록 조절할 수 있다. 이를 통해, 원음향 중 일부음향만 크거나 선명하게 들리는 통화품질 저하를 방지할 수 있게 된다.

이를 위해, 제어부(20)는 빔포밍 처리된 출력음향의 출력을 낮추거나, 빔포밍되지 않은 출력음향의 출력을 높임으로써 출력음향의 에너지 레벨을 조절하게 된다.

이러한 출력음향의 에너지 레벨을 조절하는 경우 제3자의 위치에 전달되는 음향의 에너지 레벨이 불균일해지기 때문에 제3자가 원음향의 내용을 인식하기 어려워지게 된다.

한편, 도 3에서와 같이 보조스피커(13)가 마련되어 재밍음향이 출력될 수 있다. 이러한 재밍음향은 불특정 다수를 상대로 공간으로 재밍음향을 전파해야 하기 때문에, 보조스피커(13)는 무지향 특성을 가지는 스피커를 이용하여 구성될 수 있다. 하지만, 보조스피커(13)에 의한 재밍음향 출력의 효율을 고려하여 지향성 스피커를 이용하여 구성될 수 있다. 또한, 보조스피커(13)도 복수로 구성될 수 있으며, 이 경우 지향성 스피커와 무지향성 스피커를 혼합하여 구성하는 것이 가능하다.

도 4는 음향의 주파수 대역과 출력음향의 빔포밍 및 이에 대응되는 재밍음향을 출력을 설명하기 위한 예시도이다. 도 5는 출력음향의 빔포밍에 따른 재밍음향의 선택을 설명하기 위한 예시도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 단말기는 원음향을 출력음향으로 변환하고, 변환된 출력음향을 각 스피커(11)에 분배하여 출력한다. 이 과정에서 단말기의 제어부(20)는 원음향의 일부 대역을 빔포밍 처리하여 원음향과 빔포밍 된 음향이 혼합된 출력음향을 생성하게 된다.

특히, 단말기의 제어부(20)는 원음향이 입력되면 원음향의 주파수 대역(A1-D1)을 확인하고, 이를 복수의 주파수 대역(A 내지 D)로 구분한다. 그리고, 이 복수의 주파수 대역(A 내지 D) 중 어느 하나(A)를 선택하게 된다. 도 4에서는 A 대역 하나가 선택된 경우가 도시되어 있으나, 여러 대역을 선택할 수 있는 것으로 제시된 것으로 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 그리고, 제어부(20)는 선택된 대역의 원음향을 빔포밍 처리하고 나머지 대역(B, C, D)는 원음향인 출력음향을 생성하여 스피커(11)에 공급하게 된다.

이와 같이 빔포밍을 수행하는 과정은 많은 양의 연산을 필요로 하게 된다. 이러한 연산은 필연적으로 많은 전력을 소모하게 되고, 다른 기능의 수행에 제약을 가져올 수 있는 이유가 된다. 원음향의 주파수 대역 전부를 복수의 주파수 대역으로 구분할 수도 있지만, 효과적인 보안 유지와 단말기 성능의 소모를 저감하기 위해 원음향의 음향이 주로 분포하는 대역을 빔포밍 대상으로 한정할 수 있다.

도면에서 f1 내지 f2의 주파수 범위는 가청주파수의 범위 또는 이동통신 시스템을 통해 전달되는 수화음의 출력 주파수 범위를 나타낸다. 이 중, 사람의 대화에 사용되는 주파수는 출력 주파수 범위의 일부 영역에 국한된다. 때문에, 출력주파수 범위의 일부 영역인 A1 내지 D1 구간의 주파수에 해당하는 음향만을 대상으로 변환을 수행할 수 있다. 이를 위해, A1과 D1의 주파수 값은 미리 저장부(40)에 저장될 수 있다. 이를 통해, 수화음이 주로 분포하는 주파수 대역만 빔포밍을 수행함으로써 불필요한 대역을 빔포밍 처리함으로써 발생할 수 있는 단말기 성능의 과도한 소모는 방지하면서도 효과적인 보안 처리를 수행할 수 있게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이 원음향의 음원 분포가 나타나면, A1 내지 D1의 주파수 구간을 빔포밍 대상 구간으로 선정하고, 이 구간을 복수의 주파수 대역으로 구분하여 선택된 대역에 대해 빔포밍 처리를 수행하게 된다.

그리고, 시간이 경과하면 제어부(20)는 나머지 B, C, D 구간 중 다른 대역을 선택하여, 빔포밍을 수행한다. 마찬가지로, 새로 대역이 선택되면, 이전에 빔포밍이 이루어진 대역은 원음향 그대로 출력하고, 새로 선택된 대역을 빔포밍하여 출력음향으로 출력하게 된다.

이러한 대역의 이동은 통화가 진행되는 동안 지속적으로 이루어지며, 대역의 변경이 이루어지는 주기는 미리 정해진 주기에 따라 이루어질 수도 있고, 변경주기를 난수적으로 결정하여 이루어질 수도 있다. 또는 통화 중 일시적으로 대화가 중단되는 시점마다 대역을 변경하는 것도 가능하다.

제어부(20)는 전술한 바와 같이 보조스피커(13)를 이용하여 재밍음향을 출력할 수 있다. 이때, 출력주파수 범위에 대응되는 재밍음향을 출력할 수 있으나, 이 경우 불필요한 주파수 대역의 음향이 출력될 수 있다. 즉, 다른 주파수 범위의 음향을 출력하는 것에 비해 유출을 방지하고자 하는 대역의 음향과 같은 주파수 범위의 재밍음향을 출력하는 것이 제3자가 음향을 인지하지 못하도록 하는데에 있어 효과적이다.

때문에, 제어부(20)는 재밍음향의 주파수 대역이 빔포밍 대상이 되는 대역(A1 내지 D1)의 주파수와 유사한 또는 이를 주로 포함하는 재밍음향을 선택하여 보조스피커(13)를 통해 출력할 수 있다. 특히, 재밍음향이 복수로 저장되는 경우 이러한 빔포밍 대상 영역의 주파수 대역의 음향이 주를 이루는 재밍음향을 선택하여 출력하도록 할 수 있다. 이를 통해, 출력음향과 재밍음향의 주파수 대역이 겹치도록 함으로써 출력음향을 제3자가 인식하지 못하도록 할 수 있다.

한편, 도 5는 재밍음향의 다른 출력예를 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 출력되는 재밍음향의 선택을 빔포밍이 이루어지는 대역을 고려하여 선정함으로써 좀 더 효과적으로 음향의 유출을 방지하는 것이 가능해지다.

전술한 도 4에서는 빔포밍 대상 대역(A1 내지 D1)을 모두 포함하는 음향을 재밍음향으로 선택하여 출력하는 방법을 설명한 바 있다. 그러나, 출력음향은 빔포밍 대상 대역(A1 내지 D1) 중 일부 대역(A1 내지 A2)에 대한 빔포밍이 이루어진 음향을 포함하게 된다. 때문에 빔포밍 처리가 된 일부 대역(A1 내지 A2)외의 다른 대역 즉 빔포밍이 이루어지지 않은 대역(A2 내지 D1)은 제3자가 청취할 경우 일부 내용을 인식할 수도 있다. 이러한 유출을 재밍음향에 의해 집중적으로 방지하는 것이 가능하다.

도 5에서와 같이 A대역(A1 내지 A2)의 음향이 빔포밍 되는 경우 B 내지 D의 대역(A2 내지 D1)의 영역은 빔포밍되지 않고 원음향 그대로 출력된다. 이때, 재밍음향을 A2 내지 D1의 주파수 대역이 주를 이루는 음향을 선택하여 출력되도록 할 수 있다. 즉, 빔포밍이 이루어진 A대역의 주파수 포함여부에 무관하게, 재밍음향의 주파수 대역이 B, C, D 영역의 주파수를 주로 포함하는 경우 이를 재밍음향으로 선택하여 출력되도록 할 수 있다.

예를 들어, C 대역( B1 내지 C1)이 선택되어 빔포밍이 이루어지는 경우 재밍음향은 A, B 및 D 대역의 주파수를 모두 포함하는 음향이거나, A, B와 같이 더 넓은 대역의 주파수를 포함하는 음향을 재밍음향으로 선택하여 출력되도록 할 수 있다.

이를 통해 빔포밍이 이루어지는 대역외의 나머지 대역은 재밍음향에 의해 통화음이 유출되는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여려가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

1: 단말기 2: 본체
3: 표시부 4: 마이크
11: 스피커 10: 스피커부
13: 보조스피커 20: 제어부
30: 통신부 40: 저장부
50: 표시부

Claims (6)

1. 통신부;
   미리 정해진 간격으로 이격되고, 상기 통신부를 통해 수신되는 음향을 출력하는 복수의 스피커를 구비하는 스피커부;
   상기 스피커부의 출력방향 전방의 미리 지정된 지점에 상기 음향이 집중되도록 상기 음향을 처리하여 복수의 상기 스피커 각각에 출력음향을 할당하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 통화음 유출 방지를 위한 단말기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는
   복수의 상기 스피커를 통해 출력되는 상기 출력음향의 음향 대역을 복수의 대역으로 구분하고, 복수의 상기 대역 중 선택된 어느 하나 이상의 대역의 상기 출력음향을 빔포밍하여 출력하는 것을 특징으로 하는 통화음 유출 방지를 위한 단말기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 어느 하나 이상의 대역의 상기 출력음향은
   복수의 상기 스피커별로 다른 위상을 가지거나, 음압이 조절된 것을 특징으로 하는 통화음 유출 방지를 위한 단말기.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 출력음향을 빔포밍하여 출력할 대역을 시간의 경과에 따라 다른 대역으로 변경하는 것을 특징으로 하는 통화음 유출 방지를 위한 단말기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 스피커부는
   복수의 상기 스피커와 출력방향이 다른 보조스피커를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 통화음 유출 방지를 위한 단말기.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 제어부는
   빔포밍된 출력음향과 나머지 대역의 출력음향의 출력을 서로 다르게 조절하여 출력하는 것을 특징으로 하는 통화음 유출 방지를 위한 단말기.
   

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