KR20230115829A - 개인별 청각 특성에 따라 출력 사운드 볼륨을 제어하는 전자 장치 및 이의 동작 방법 - Google Patents

개인별 청각 특성에 따라 출력 사운드 볼륨을 제어하는 전자 장치 및 이의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

일 실시 예에 따른 전자 장치는, 사용자의 소음성 난청을 예방하기 위해, 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보를 획득하고, 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨 및 사운드의 노출 시간을 모니터링하고, 볼륨 및 노출 시간에 따라, 사용자의 소음 용량(noise dose)을 계산하고, 및 소음 용량이 임계 수준을 초과하는 경우, 청각 특성 정보에 기초하여 전자 장치에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨을 조절할 수 있다. 그 외에도 다양한 실시예들이 가능할 수 있다.

Description

개인별 청각 특성에 따라 출력 사운드 볼륨을 제어하는 전자 장치 및 이의 동작 방법 {ELECTRONIC DEVICE FOR CONTROLLING OUTPUT SOUND VOLUME BASED ON INDIVIDUAL AUDITORY CHARACTERISTICS, AND OPERATING METHOD THEREOF}
아래의 개시는 개인별 청각 특성에 따라 출력 사운드 볼륨을 제어하는 전자 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
전자 장치는 오디오 신호 처리와 관련한 기능을 제공할 수 있다. 예컨대, 전자 장치는 오디오 신호를 수집하고 전달하는 통화 기능, 오디오 신호를 녹음하는 녹음 기능 등을 제공할 수 있다. 전자 장치는 이어폰, 헤드폰과 같은 외부 음향 출력 장치를 통해, 또는 전자 장치에 내장된 음향 출력 모듈을 통해 오디오를 출력할 수 있다.
최근 개인용 음향 출력 장치의 보급이 증가함에 따라, 소음성 난청의 발병률 또한 증가하고 있다. 청력은 한번 손실되면 회복이 어려우므로 예방하는 것이 중요하며, 이와 관련하여 일부 전자 장치에서는 청취 볼륨이 일정 수준을 넘어가는 경우 청력 보호 관련 안내 문구를 제공하고 있다.
소음성 난청의 경우 수술적 치료 또는 약물적 치료를 통해 회복이 어려워 예방하는 것이 중요하며, 일부 전자 장치는 청취 볼륨에 따라 청력 보호 안내를 제공한다.
다만 사용자마다 청각 특성이 다르고, 선호하는 청각 정보 또한 다양할 수 있음에도 불구하고 단순히 소리의 크기 또는 음압을 기준으로 청력 보호를 안내할 뿐이며, 사용자의 개인별 특성을 고려하지 않는다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보를 획득하는 동작, 상기 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨 및 상기 사운드의 노출 시간을 모니터링하는 동작, 상기 볼륨 및 상기 노출 시간에 따라, 상기 사용자의 소음 용량(noise dose)을 계산하는 동작, 및 상기 소음 용량이 임계 수준을 초과하는 경우, 상기 청각 특성 정보에 기초하여 상기 전자 장치에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨을 조절하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는, 상기 전자 장치에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨을 조절하는 오디오 모듈; 컴퓨터로 실행 가능한 명령어들(computer-executable instructions)이 저장된 메모리; 및 상기 메모리에 억세스(access)하여 상기 명령어들을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 명령어들은, 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보를 획득하고, 상기 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨 및 상기 사운드의 노출 시간을 모니터링하고, 상기 볼륨 및 상기 노출 시간에 따라, 상기 사용자의 소음 용량(noise dose)을 계산하고, 상기 소음 용량이 임계 수준을 초과하는 경우 상기 청각 특성 정보에 기초하여 상기 전자 장치에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨을 조절하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 사용자의 개인별 청각 특성에 따라 출력 사운드 볼륨을 제어하는 전자 장치가 제공될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 사용자의 개인별 선호도에 따라 출력 사운드 볼륨을 제어하는 전자 장치가 제공될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 사용자의 청취 환경 및 선호도에 따라 청력 보호를 위한 정보를 제공하는 전자 장치가 제공될 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시에 따른 오디오 모듈의 블록도이다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 오디오 신호 처리 시스템의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 전자 장치가 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 전자 장치가 사운드의 출력 볼륨을 조절하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 사용자 상황에 맞는 청력 보호를 위한 정보를 제공하는 사용자 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 일 실시 예들에 따른 전자 장치가 사용자 별 선호 청각 정보를 더 이용하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 전자 장치가 사용자 상황에 맞는 청력 보호를 위한 정보를 제공하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 홀 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시에 따른 오디오 모듈(170)의 블록도(200)이다.
도 2를 참조하면, 오디오 모듈(170)은, 예를 들면, 오디오 입력 인터페이스(210), 오디오 입력 믹서(220), ADC(analog to digital converter)(230), 오디오 신호 처리기(240), DAC(digital to analog converter)(250), 오디오 출력 믹서(260), 또는 오디오 출력 인터페이스(270)를 포함할 수 있다.
오디오 입력 인터페이스(210)는 입력 모듈(150)의 일부로서 또는 전자 장치(101)와 별도로 구성된 마이크(예: 다이나믹 마이크, 콘덴서 마이크, 또는 피에조 마이크)를 통하여 전자 장치(101)의 외부로부터 획득한 소리에 대응하는 오디오 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 오디오 신호가 외부의 전자 장치(102)(예: 헤드셋 또는 마이크)로부터 획득되는 경우, 오디오 입력 인터페이스(210)는 상기 외부의 전자 장치(102)와 연결 단자(178)를 통해 직접, 또는 무선 통신 모듈(192)을 통하여 무선으로(예: Bluetooth 통신) 연결되어 오디오 신호를 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 입력 인터페이스(210)는 상기 외부의 전자 장치(102)로부터 획득되는 오디오 신호와 관련된 제어 신호(예: 입력 버튼을 통해 수신된 볼륨 조정 신호)를 수신할 수 있다. 오디오 입력 인터페이스(210)는 복수의 오디오 입력 채널들을 포함하고, 상기 복수의 오디오 입력 채널들 중 대응하는 오디오 입력 채널 별로 다른 오디오 신호를 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 추가적으로 또는 대체적으로, 오디오 입력 인터페이스(210)는 전자 장치(101)의 다른 구성 요소(예: 프로세서(120) 또는 메모리(130))로부터 오디오 신호를 입력 받을 수 있다.
오디오 입력 믹서(220)는 입력된 복수의 오디오 신호들을 적어도 하나의 오디오 신호로 합성할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, 오디오 입력 믹서(220)는, 오디오 입력 인터페이스(210)를 통해 입력된 복수의 아날로그 오디오 신호들을 적어도 하나의 아날로그 오디오 신호로 합성할 수 있다.
ADC(230)는 아날로그 오디오 신호를 디지털 오디오 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, ADC(230)는 오디오 입력 인터페이스(210)을 통해 수신된 아날로그 오디오 신호, 또는 추가적으로 또는 대체적으로 오디오 입력 믹서(220)를 통해 합성된 아날로그 오디오 신호를 디지털 오디오 신호로 변환할 수 있다.
오디오 신호 처리기(240)는 ADC(230)를 통해 입력받은 디지털 오디오 신호, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성 요소로부터 수신된 디지털 오디오 신호에 대하여 다양한 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, 오디오 신호 처리기(240)는 하나 이상의 디지털 오디오 신호들에 대해 샘플링 비율 변경, 하나 이상의 필터 적용, 보간(interpolation) 처리, 전체 또는 일부 주파수 대역의 증폭 또는 감쇄, 노이즈 처리(예: 노이즈 또는 에코 감쇄), 채널 변경(예: 모노 및 스테레오간 전환), 합성(mixing), 또는 지정된 신호 추출을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 신호 처리기(240)의 하나 이상의 기능들은 이퀄라이저(equalizer)의 형태로 구현될 수 있다.
DAC(250)는 디지털 오디오 신호를 아날로그 오디오 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, DAC(250)는 오디오 신호 처리기(240)에 의해 처리된 디지털 오디오 신호, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성 요소(예: 프로세서(120) 또는 메모리(130))로부터 획득한 디지털 오디오 신호를 아날로그 오디오 신호로 변환할 수 있다.
오디오 출력 믹서(260)는 출력할 복수의 오디오 신호들을 적어도 하나의 오디오 신호로 합성할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, 오디오 출력 믹서(260)는 DAC(250)를 통해 아날로그로 전환된 오디오 신호 및 다른 아날로그 오디오 신호(예: 오디오 입력 인터페이스(210)을 통해 수신한 아날로그 오디오 신호)를 적어도 하나의 아날로그 오디오 신호로 합성할 수 있다.
오디오 출력 인터페이스(270)는 DAC(250)를 통해 변환된 아날로그 오디오 신호, 또는 추가적으로 또는 대체적으로 오디오 출력 믹서(260)에 의해 합성된 아날로그 오디오 신호를 음향 출력 모듈(155)을 통해 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)는, 예를 들어, dynamic driver 또는 balanced armature driver 같은 스피커, 또는 리시버를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 음향 출력 모듈(155)는 복수의 스피커들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 오디오 출력 인터페이스(270)는 상기 복수의 스피커들 중 적어도 일부 스피커들을 통하여 서로 다른 복수의 채널들(예: 스테레오, 또는 5.1채널)을 갖는 오디오 신호를 출력할 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 출력 인터페이스(270)는 외부의 전자 장치(102)(예: 외부 스피커 또는 헤드셋)와 연결 단자(178)를 통해 직접, 또는 무선 통신 모듈(192)을 통하여 무선으로 연결되어 오디오 신호를 출력할 수 있다.
일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은 오디오 입력 믹서(220) 또는 오디오 출력 믹서(260)를 별도로 구비하지 않고, 오디오 신호 처리기(240)의 적어도 하나의 기능을 이용하여 복수의 디지털 오디오 신호들을 합성하여 적어도 하나의 디지털 오디오 신호를 생성할 수 있다.
일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은 오디오 입력 인터페이스(210)를 통해 입력된 아날로그 오디오 신호, 또는 오디오 출력 인터페이스(270)를 통해 출력될 오디오 신호를 증폭할 수 있는 오디오 증폭기(미도시)(예: 스피커 증폭 회로)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 오디오 증폭기는 오디오 모듈(170)과 별도의 모듈로 구성될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나 또는 둘"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 오디오 신호 처리 시스템(10)의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 오디오 신호 처리 시스템(10)은 제1 전자 장치(101) 및 제2 전자 장치(102)를 포함할 수 있다. 제1 전자 장치(101) 및 제2 전자 장치(102)는 도 1을 참조하여 전술한 전자 장치(101)의 구성의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 전자 장치(102)는 제1 전자 장치(101)와 유선 또는 무선으로 연결되고, 제1 전자 장치(101)가 전달하는 오디오 신호를 출력할 수 있다. 제2 전자 장치(102)는 복수의 마이크를 이용하여 외부 사운드 시그널을 수집하고, 수집된 오디오 신호를 제2 전자 장치(101)로 전달할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 전자 장치(102)는 근거리 통신 채널(예: 블루투스 모듈 기반의 통신 채널)을 제1 전자 장치(101)와 형성할 수 있는 무선 이어폰일 수 있다. 예를 들어, 제2 전자 장치(102)는 완전 무선 이어폰(TWS: true-wireless stereo), 무선 헤드폰(headphone) 및 무선 헤드셋(headset) 중 어느 하나일 수 있다. 도 3에서 제2 전자 장치(102)가 커널형 무선 이어폰으로 도시되어 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 일례로, 제2 전자 장치(102)는 양호한 사용자 음성 신호를 수집하기 위해 적어도 일부 하우징이 특정 방향으로 돌출된 지주(stem) 형 무선 이어폰일 수 있다. 다른 일 실시 예에 따르면, 제2 전자 장치(102)는 제1 전자 장치(101)와 유선으로 연결되는 유선 이어폰일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이어폰 타입의 제2 전자 장치(102)는 사용자의 귀에 삽입될 수 있는 삽입부(301a)와, 삽입부(301a)와 연결되며 사용자의 귓바퀴에 적어도 일부가 거치될 수 있는 거치부(301b)를 가지는 하우징(301)(또는 케이스)을 포함할 수 있다. 제2 전자 장치(102)는 복수의 마이크(350-1, 350-2)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 전자 장치(102)는 사용자의 입력을 수신할 수 있는 입력 인터페이스(377)를 포함할 수 있다. 입력 인터페이스(377)는 예를 들어, 물리적 인터페이스(예: 물리 버튼, 터치 버튼)와 가상 인터페이스(예: 제스처, 사물 인식, 음성 인식)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 전자 장치(102)는 사용자의 피부와 접촉을 감지할 수 있는 터치 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 전자 장치(102)는 터치 센서가 배치된 영역(예: 입력 인터페이스(377)에 대응하는 영역)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 사용자가 신체 부위로 해당 영역을 터치함으로써 사용자 입력이 인가될 수 있다. 터치 입력은 예를 들어, 한 번 터치, 복수 터치, 스와이프(swipe), 및/또는 플릭(flick)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 전자 장치(102)에 탑재된 마이크(350-1, 350-2)는 도 1을 참조하여 전술한 입력 모듈(150)의 기능을 수행할 수 있다. 입력 모듈(150)에 대해 도 1을 참조하여 설명한 부분과 중복되는 설명은 생략한다. 마이크(350-1, 350-2) 중 제1 마이크(350-1)는 거치부(301b)에 배치되어 제2 전자 장치(102)가 사용자의 귀에 착용된 상태에서 외부 주변 사운드를 수집할 수 있도록, 귀 내측을 기준으로, 음공의 적어도 일부가 외부로 노출되도록 배치될 수 있다. 마이크(350-1, 350-2) 중 제2 마이크(350-2)는 삽입부(301a)에 배치될 수 있다. 제2 마이크(350-2)는 제2 전자 장치(102)가 사용자의 귀에 착용된 상태에서 바깥귀길(또는, 외이도) 내부로 전달되는 신호를 수집할 수 있도록, 바깥귀길의 귓바퀴쪽 개구부를 기준으로, 음공의 적어도 일부가 바깥귀길 내측을 향해 노출되거나 바깥귀길의 내벽과 적어도 일부가 접촉되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 제2 전자 장치(102)를 착용하고 음성을 발화하는 경우, 발화에 따른 떨림의 적어도 일부가 사용자의 피부나 근육 또는 뼈 등을 통해 전달되고, 전달된 떨림은 귀 내측에서 제2 마이크(350-2)에 의해 주변 사운드로 수집될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 마이크(350-2)는 사용자의 귀 내측 공동에서 소리를 수집할 수 있는 다양한 형태의 마이크(예: 인이어 마이크, 이너 마이크, 또는 골전도 마이크)일 수 있다. 예를 들어, 제2 마이크(350-2)는, 음성을 감지하기 위한 적어도 하나의 공기 전도 마이크(air conduction microphone) 및/또는 골 전도 마이크 (bone conduction microphone)를 포함할 수 있다. 공기 전도 마이크는 공기를 통해 전달되는 음성(예: 사용자의 발화)을 감지하여, 감지된 음성에 대응하는 음성 신호를 출력할 수 있다. 골 전도 마이크는, 사용자의 발성에 의한 골(bone)(예: 두개골)의 진동을 측정하여, 측정된 진동에 대응하는 음성 신호를 출력할 수 있다. 골 전도 마이크는, 골 전도 센서 또는 그 밖의 다양한 명칭으로 지칭될 수 있다. 공기 전도 마이크에 의해 감지되는 음성은 사용자의 발화가 공기를 통해 전달되는 동안 외부 잡음(noise)이 섞인 음성일 수 있다. 골 전도 마이크에 의해 감지되는 음성은 골의 진동에 따라 감지된 음성이므로, 외부 잡음의 유입(또는, 잡음의 영향)이 적은 음성일 수 있다.
도 3에서는 제1 마이크(350-1) 및 제2 마이크(350-2)가 각각 한 개씩 제2 전자 장치(102)에 탑재된 것으로 도시되었으나 이에 제한되는 것은 아니고, 외부 마이크인 제1 마이크(350-1) 및 내부 마이크인 제2 마이크(350-2)는 제2 전자 장치(102)에 복수 개 탑재될 수 있다. 도 3에서는 생략되었으나, 제2 전자 장치(102)에는 음성 활동 감지(VAD: voice activity detection)를 위한 가속기(accelerator) 및 진동 센서(예: VPU(voice pickup unit) 센서)가 더 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 전자 장치(102)는 사용자의 귀에 착용된 상태를 감지할 수 있는 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 전자 장치(102)는 물체와의 거리를 감지할 수 있는 센서(예: 적외선 센서, 레이저 센서), 물체와의 접촉을 감지할 수 있는 센서(예: 터치 센서)를 포함할 수 있다. 제2 전자 장치(102)는 사용자의 귀에 착용됨에 따라, 센서를 통해 피부와의 거리 또는 접촉을 감지하여 신호를 생성할 수 있고, 현재 제2 전자 장치(102)가 착용 상태인지 여부를 인식할 수 있다. 제2 전자 장치(102)는, 도 4 내지 도 11에서 음향 출력 장치(102)로 지칭될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 전자 장치(101)에는 도 1 및 도 2를 참조하여 전술한 오디오 모듈(170)이 포함될 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 부분과 중복되는 설명은 생략한다. 제1 전자 장치(101)는 오디오 모듈(170)을 통해(예를 들어, 도 2의 오디오 신호 처리기(240)를 통해) 노이즈 처리(예: 노이즈 억제(noise suppressing) 처리), 주파수 대역 조절, 이득(gain) 조절과 같은 오디오 신호 처리를 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 전자 장치(101)는 제2 전자 장치(102)와 통신 채널을 형성하고, 제2 전자 장치(102)로 지정된 오디오 신호를 전달하거나, 제2 전자 장치(102)로부터 오디오 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치(101)는 제2 전자 장치(102)와 통신 채널(예: 유선 또는 무선 통신 채널)을 형성할 수 있는 휴대 단말, 단말 장치, 스마트폰, 태블릿 PC, 패드류, 웨어러블 전자 장치와 같은 다양한 전자 장치일 수 있다. 제1 전자 장치(101)는 도 1을 참조하여 전술한 전자 장치(101)와 동일하거나 대응하는 구성을 포함할 수 있고, 구현에 따라 도 1의 전자 장치(101)보다 적거나 많은 구성을 포함할 수 있다. 제1 전자 장치(101)는 도 4 내지 도 11에서 전자 장치(101)로 지칭될 수 있다.
일 실시 예에 따르면 오디오 신호 처리 시스템(10)에서, 제1 전자 장치(101)는 사용자의 소음 용량이 임계 수준을 초과하는 경우, 사용자의 개인 별 청각 특성 정보에 기초하여 제2 전자 장치(102)를 통해 출력되는 사운드 볼륨을 조절할 수 있다. 전자 장치(101)의 구성에 대해, 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(101)는 사용자 입력을 수신하기 위한 입력 모듈(150), 음향을 외부로 출력하기 위한 음향 출력 모듈(155), 전자 장치(101)에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨을 조절하기 위한 오디오 모듈(170), 음향 출력 장치(102)와 통신을 수행하기 위한 통신 모듈(190), 컴퓨터로 실행 가능한 명령어들(computer-executable instructions)이 저장된 메모리(130) 및 메모리(130)에 억세스(access)하여 명령어들을 실행하는 프로세서(120)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하여 전술한 바와 같이, 전자 장치(101)는 음향 출력 장치(102)와 통신을 수행하며 다양한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 통신 모듈(190)을 통해 음향 출력 장치(102)와 근거리 통신 채널(예: 블루투스 모듈 기반의 통신 채널)을 수립할 수 있다. 전자 장치(101)는 음향 출력 장치(102)를 통해 오디오 신호를 출력할 수 있고, 음향 출력 장치(102)의 마이크(예를 들어, 도 3을 참조하여 전술한 외부 마이크(350-1) 및/또는 내부 마이크(350-2))를 통해 측정된 사운드의 볼륨(예를 들어, 음압)에 대한 정보를 수신할 수 있다. 전자 장치(101)의 오디오 모듈(170)은 음향 출력 장치(102)로 출력되는 사운드 볼륨을 조절할 수 있다.
도 4를 참조하여 전자 장치(101)의 구성에 대해 설명하였지만, 이에 제한되는 것은 아니고, 전자 장치(101)는 도 1을 참조하여 전술한 다양한 구성들보다 적거나 많은 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보 및/또는 선호 청각 정보를 획득하기 위한 가이드를 디스플레이하는 디스플레이 모듈(160)을 더 포함할 수 있다.
전자 장치(101), 음향 출력 장치(102), 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 오디오 모듈(170) 및 통신 모듈(190)은 도 1 내지 도 3을 참조하여 전술한 제1 전자 장치(101), 제2 전자 장치(102), 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 오디오 모듈(170) 및 통신 모듈(190)에 각각 대응할 수 있고, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 사항과 중복되는 설명은 생략한다. 도 3을 참조하여 전술한 바와 같이, 전자 장치(101)는 스마트폰과 같이 전자 장치(101)와 오디오 신호를 송수신하는 전자 장치, 음향 출력 장치(102)는 무선 이어폰과 같은 오디오 출력 장치일 수 있다.
프로세서(120)는 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 디스플레이 모듈(160)을 통해 청각 특성 정보 획득을 위한 가이드를 디스플레이하고, 가이드에 대한 사용자 입력에 기초하여 청각 특성 정보를 획득할 수 있다. 주파수 대역 별 청각 정보는, 사용자의 주파수 대역 별 청력 역치 정보 및 MCL(most comfortable level) 정보에 기초하여 결정되는 볼륨 범위 정보를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 사용자 별 청각 특성 정보(420)는 메모리(130)에 저장될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 사용자의 주파수 대역 별 선호 청각 정보를 더 획득할 수 있다. 도 4를 참조하면, 사용자 별 선호 청각 정보(430)는 메모리(130)에 저장될 수 있다. 전자 장치(101)가 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보 및/또는 선호 청각 정보를 획득하는 동작은 도 5 및 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.
프로세서(120)는 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨 및 해당 볼륨의 사운드가 사용자에게 노출된 시간을 모니터링하고, 사용자의 소음 용량(noise dose)을 계산할 수 있다. 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨은, 전자 장치(101)와 연동된 음향 출력 장치(102)로 측정되거나, 전자 장치(101)에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨에 따라 결정될 수 있고, 소음 용량은 사운드 볼륨 별 노출 시간에 대한 룩업 테이블을 참조하여 계산될 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 사용자의 소음 용량을 계산하기 위한 소음 용량 기준 데이터베이스(440)가 메모리(130)에 저장되고, 프로세서(120)는 소음 용량 기준 데이터베이스(440)를 참조하여 사용자의 소음 용량을 계산할 수 있다.
프로세서(120)는 사용자의 소음 용량이 임계 수준을 초과하는 경우, 청각 특성 정보에 기초하여 전자 장치(101)에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨을 조절할 수 있다. 프로세서(120)는 사용자 선호 청각 정보를 더 고려하여 사운드의 출력 볼륨을 조절할 수 있다. 일 례로, 프로세서(120)는 청각 특성 정보에 기초하여 주파수 대역 별로 출력 볼륨을 조절할 수 있고, 주파수 대역 별 출력 볼륨을 시간에 따라 점진적으로(gradually) 낮출 수 있다. 다른 일 례로, 출력 볼륨은 사용자 설정에 따라 다르게 조절될 수 있다. 사용자의 소음 용량을 계산하고, 출력 볼륨을 조절하는 동작은 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
프로세서(120)는 사용자로부터 현재 청취 상황 정보 및 청취 상황에서의 선호 청취 볼륨 정보를 입력받고, 사용자에게 청취 상황에 따른 난청 위험도 정보를 제공할 수 있다. 난청 위험도 정보를 제공하는 사용자 인터페이스는 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.
일 실시 예에 따르면, 사용자의 주파수 대역 별 특성 정보에 기초하여 출력 사운드의 볼륨을 조절하는 프로그램(예: 도 1의 프로그램(140))이 소프트웨어로서 메모리(130)에 저장될 수 있다. 구체적인 프로세서(120)의 동작은 도 5 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 일 실시 예에 따른 전자 장치(101)가 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하여 전술한 바와 같이, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 사용자에게 디스플레이 모듈(160)을 통해 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보 또는 선호 청각 정보를 획득하기 위한 가이드를 제공할 수 있다.
화면(510)을 참조하면, 주파수(520)에 따라 청각 역치를 결정하기 위한 순음(pure tone)이 사용자에게 제공되고, 사용자는 해당 주파수에서 자신이 들을 수 있는 가장 작은 볼륨의 소리일 때 버튼(540)을 클릭할 수 있다. 화면(510)에는 해당 주파수의 사운드의 볼륨을 조절하기 위한 인터페이스(530)가 포함될 수 있고, 청각 역치 정보를 획득하기 위한 안내 문구(540)가 포함될 수 있다.
화면(560)을 참조하면, 주파수(570)에 따라 MCL 정보, 즉 불쾌하지 않은 가장 큰 소리에 대한 정보를 결정하기 위한 순음이 사용자에게 제공되고, 사용자는 해당 주파수에서 자신이 불쾌하지 않은 가장 큰 볼륨의 소리일 때 버튼(590)을 클릭할 수 있다. 화면(560)에는 해당 주파수의 사운드의 볼륨을 조절하기 위한 인터페이스(580)가 포함될 수 있고, MCL 정보를 획득하기 위한 안내 문구(590)가 포함될 수 있다.
도 5에 도시되지는 않았지만, 주파수 대역 별 사용자의 선호 청각 정보 또한 이와 유사한 방법으로 획득될 수 있다. 예를 들어, 화면(510) 또는 화면(560)과 같이 해당 주파수 대역에서 선호하는 최저 볼륨과 최대 볼륨 선택에 대한 사용자 인터페이스가 사용자에게 제공되고, 사용자 입력에 따라 주파수 대역 별 사용자의 선호 청각 정보가 획득될 수 있다.
다만 도 5를 참조하여 전술한 방법은 프로세서(120)가 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보를 획득하는 일 예시일 뿐, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 사전 검사를 통한 청력도(audiogram)와 같이 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보가 미리 획득되고, 프로세서(120)는 외부 서버 또는 외부 전자 장치를 통해 사용자의 주파수 대역 별 특성 정보를 획득할 수 있다. 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보는 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6은 일 실시 예에 따른 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 사용자의 주파수 대역 별 청력 역치(Threshold) 및 MCL 정보가 포함된 그래프(610)가 도시된다. 그래프(610)는 청력도로 지칭될 수 있다. 그래프(610)를 참조하면, 역치 정보 및 MCL 정보에 따라 주파수 대역 별 볼륨 범위 정보(dynamic range)가 결정될 수 있다.
역치 정보 및 MCL 정보를 포함하는 청각 특성 정보에 따른 주파수 대역 별 볼륨 범위 정보는, 그래프(660)과 같이 표현될 수 있다. 도 6에 도시되지는 않았지만, 프로세서(120)는 도 5를 참조하여 전술한 주파수 대역 별 사용자 선호 청각 정보에 기초하여 주파수 대역 별 사용자 선호 볼륨 범위 정보 또한 획득할 수 있다. 주파수 대역 별 사용자 선호 볼륨 범위 정보는 주파수 대역 별 사용자 선호 최소 볼륨 정보 및 최대 볼륨 정보에 기초하여 결정될 수 있다.
청각 특성 정보는 사용자의 청력 기능에 대한 정보이고 선호 청각 정보는 사용자의 선호에 대한 정보이므로, 주파수 대역 별 사용자 선호 최소 볼륨은 청각 특성 정보의 역치보다 크고, 주파수 대역 별 사용자 선호 최대 볼륨은 청각 특성 정보의 MCL 정보보다 작을 수 있다.
그래프(660)를 참조하면, 각 주파수 대역의 MCL 정보에 따른 포락선(envelope)(670)과 각 주파수 대역의 역치 정보에 따른 포락선(680)이 도시되어 있다. 도 6의 그래프(660)는 청각 특성 정보에 따른 그래프이지만, 사용자 선호 정보에 따른 그래프인 경우에도 유사한 방법으로 두 개의 포락선 정보가 도출될 수 있다. 예를 들어, 각 주파수 대역의 사용자 선호 최소 볼륨에 따른 포락선, 사용자 선호 최대 볼륨에 따른 포락선이 도출될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 사용자의 소음 용량이 임계 수준을 초과하는 경우 주파수 대역 별 볼륨 범위를 100%로 하여 출력 볼륨을 조절할 수 있다. 또는, 사용자의 주파수 대역 별 선호 청각 정보를 더 획득한 경우, 프로세서(120)는 소음 용량이 임계 수준을 초과하는 경우 주파수 대역 별 선호 볼륨 범위를 100%로 하여 출력 볼륨을 조절할 수 있다.
프로세서(120)가 사용자의 소음 용량을 모니터링하고, 청각 특성 정보에 따른 주파수 대역 별 볼륨 범위 또는 선호 청각 정보에 따른 주파수 대역 별 선호 볼륨 범위에 기초하여 출력 볼륨을 조절하는 실시 예를 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
도 7은 일 실시 예에 따른 전자 장치가 사운드의 출력 볼륨을 조절하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 시간에 따른 전자 장치(101)의 출력 사운드의 볼륨에 대한 그래프가 도시된다. 전자 장치(101)의 출력 사운드의 볼륨은 소음 용량(noise dose)에 기초하여 조절될 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하여 전술한 메모리(130)에 저장된 소음 용량 기준 데이터베이스(440)에는, 소음 용량을 계산하기 위한 사운드의 볼륨 별 노출 시간 기준에 대한 룩업 테이블(look-up table)이 포함될 수 있다. 대부분의 국가에서 사용하는 일일 소음 노출 기준인 "85dBA및 3dB 공식 비율"에 따르면, 소음 용량 기준 데이터베이스(440)에 저장된 룩업 테이블은 아래 [표 1]과 같을 수 있고, 소음 용량은 아래 [표 1] 및 [수학식 1]에 기초하여 계산될 수 있다.
사운드 볼륨 노출 시간
85dBA 8시간
88dBA 4시간
91dBA 2시간
94dBA 1시간
97dBA 0.5시간
100dBA 0.25시간
위 [수학식 1]에서, T n 은 위 [표 1]에 기초하여 사운드 볼륨에 따라 결정된 소음 노출 허용 시간이고, C n 은 사용자가 해당 볼륨의 사운드에 노출된 시간일 수 있다. 예를 들어, 사운드 볼륨이 85dBA인 경우 T 1 은 8시간, 소음 노출 강도가 88dBA인 경우 T 2 는 4시간일 수 있다.
[표 1] 및 [수학식 1]에 기초하여, 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨 및 사용자가 해당 볼륨의 사운드에 노출된 시간에 따라 소음 용량이 계산될 수 있다. 예를 들어, 사운드 볼륨이 85dBA인 경우 T 1 은 8시간이므로, 사용자가 85dBA에 8시간 노출되었다면 소음 용량은 100%로 계산될 수 있다.
도 7을 참조하면, 100dBA에서 C 1 시간, 97dB에서 C 2 시간, 94dB에서 C 3 시간, 91dB에서 C 4 시간 동안 노출되었음을 알 수 있다. 이 때 사용자의 소음 용량 D는 아래 [수학식 2]와 같이 계산될 수 있다.
도 7을 참조하면, 프로세서(120)는 사용자의 사운드 노출 기준에 따라 음향 출력 장치(102)를 통해 출력되는 사운드의 볼륨을 점진적으로(gradually) 낮출 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 도 7과 같이 4단계로 구분하여 사운드 볼륨을 조절할 수 있고, 사용자의 사운드 노출 기준에 다다르면 사운드 출력을 중지할 수 있다. 사용자의 사운드 노출 기준은 전술한 소음 용량과 같이 [수학식 1]에 기초하여 계산될 수 있다. 다만 [수학식 1] 및 도 7의 4단계로 구분하여 출력 사운드의 볼륨을 조절하는 것은 일 예시일 뿐, 사용자 별 사운드 노출 기준은 다양한 방법으로 계산될 수 있고, 출력 사운드 볼륨 또한 다양한 방법, 예를 들어 사용자 설정에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어 도 7을 참조하여 설명한 실시 예에서는, 최대 볼륨을 100dBA, 조정 단계를 4단계로 설정하여 출력 볼륨이 조정된다.
사운드 노출 기준을 계산하기 위한 기준 기간은 다양한 방법으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 7에서는 1일을 기준으로 도시(예: 도 7의 일일 사운드 노출도 D)되었지만, 이에 제한되는 것은 아니고 사용자의 사운드 노출 기준은 사용자 설정에 따라 1일 또는 1주일을 기준으로 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨은 전자 장치(101)와 연동된 음향 출력 장치(102)로 측정되거나, 전자 장치(101)에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참조하여 전술한 바와 같이 전자 장치(101)와 연동된 음향 출력 장치(102)의 제2 마이크(350-2)와 같은 내부 마이크를 통해 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨이 측정될 수 있다. 음향 출력 장치(102)에 내부 마이크가 포함되지 않는 경우, 프로세서(120)는 전자 장치(101)에서 출력하는 사운드의 볼륨에 기초하여 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨을 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 도 5 및 도 6을 참조하여 전술한 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보, 또는 선호 청각 정보에 기초하여 출력 사운드의 볼륨을 조절할 수 있다. 프로세서(120)는 주파수 대역 별 청각 특성 정보에 기초하여 출력 사운드의 최대 볼륨(예를 들어, 도 7의 참조번호 710)을 설정하고, 시간의 흐름에 따라 출력 볼륨을 조절할 수 있다. 예를 들어 프로세서(120)는 주파수 대역 별 청각 특성 정보에 기초하여 출력 사운드의 최대 볼륨을 각 주파수 대역의 MCL 정보에 따른 포락선(예를 들어, 도 6의 포락선(670))으로 설정하고, 시간의 흐름에 따라 출력 볼륨을 조절할 수 있다. 프로세서(120)는 출력 볼륨을 낮추더라도 하한 임계 수준 이상을 유지할 수 있고, 예를 들어 주파수 대역 별 역치 정보에 따른 포락선(예를 들어, 도 7의 680)을 하한 임계 수준으로 설정할 수 있다. 도 6을 참조하여 전술한 바와 같이, 출력 볼륨은 주파수 대역 별 볼륨 범위를 100%로 하여 일률적으로 조절되거나, 주파수 대역 별로 다르게 조절될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보를 기준으로 설명한 바와 같이, 프로세서(120)는 사용자의 주파수 대역 별 선호 청각 정보에 따라 출력 볼륨을 조절할 수 있다. 예를 들어, 각 주파수 대역의 MCL 정보에 따른 포락선 대신 사용자 선호 최대 볼륨에 따른 포락선을 기준으로 출력 사운드의 최대 볼륨이 설정될 수 있고, 각 주파수 대역의 역치 정보에 따른 포락선 대신 사용자 선호 최소 볼륨에 따른 포락선을 기준으로 하한 임계 수준이 설정될 수 있다.
프로세서(120)가 출력 볼륨을 조절하는 동작은 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 일 례로, 프로세서(120)는 노출 허용 기준과 볼륨 조정 단계를 사용자에게 입력 받은 후, 사용자의 소음 용량을 실시간으로 계산하여 사용자에게 잔여 허용 범위를 알려주고, 단계 별로 사운드의 출력 볼륨을 조절할 수 있다.
다른 일 례로, 프로세서(120)는 경고를 제시할 노출 기준 및 초과 허용 시간을 사용자에게 입력 받은 후, 사용자의 소음 용량을 계산하여 기준을 초과하는 경우 사용자에게 경고 알림을 제공할 수 있다. 프로세서(120)는 경고 알림과 함께 사운드 출력 종료 여부에 대한 인터페이스를 사용자에게 제공하고, 사용자 입력에 따라 출력을 종료할 수 있다. 사용자가 계속하여 사운드를 출력하겠다고 입력한 경우, 프로세서(120)는 사용자가 설정한 초과 허용 시간이 경과되면 다시 한번 사용자에게 사운드 출력 종료 여부를 확인할 수 있다. 사용자가 계속하여 사운드를 출력하겠다고 입력한 경우, 프로세서(120)는 다시 초과 허용 시간 동안 사운드 출력을 지속할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 입력 모듈(150)(예: 마이크)을 통해 소음(예: 실생활 소음)을 입력 받을 수 있고, 입력된 소음의 정도(또는 세기)를 계산할 수 있으며, 계산된 소음의 정도(또는 세기)가 일정 수준을 초과하는 경우, 사용자에게 경고 알림을 제공할 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 사용자 상황에 맞는 청력 보호를 위한 정보를 제공하는 사용자 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 프로세서(120)는 사용자로부터 현재 청취 상황에 대한 정보 및 현재 청취 상황에서의 선호 청취 볼륨 정보를 입력받고, 사용자 입력에 따라 사용자에게 청취 상황에 따른 난청 위험도 정보를 제공할 수 있다. 사용자에게 청력 보호를 위한 정보가 제공됨으로써, 사용자는 청력 보호에 대한 관심을 갖고 스스로 청력 보호를 위해 청취 습관을 개선하게 될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 전자 장치(101)에 현재 청취 상황 선택을 위한 화면(810) 및 현재 청취 상황에서의 선호 청취 볼륨 정보를 입력 받기 위한 화면(840)을 디스플레이 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 화면(810) 및 화면(840)을 통해 사용자로부터 현재 청취 상황 및 현재 청취 상황에서의 선호 청취 볼륨 정보를 입력 받아 사용자에게 상황에 맞는 청력 보호를 위한 정보를 제공할 수 있다. 화면(870)을 참조하면, 프로세서(120)는 사용자에게 청취 습관에 대한 정보 및 이에 따른 난청 위험도 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 화면(870)과 같이 프로세서(120)는 사용자의 청취 상황 별 선호 청취 볼륨 정보를 기반으로 현재 청취하고 있는 청취 볼륨 정보와 비슷한 소음을 유발하는 환경(ex. 지하철 소음, 비행기 소음, 클럽, 일상대화수준 등)에 대한 정보를 제공할 수 있다. 사용자는 이를 통해 스스로 자신의 청취 볼륨의 수준에 대해 인지할 수 있고, 이를 통해 청력 보호를 위해 소리 크기를 스스로 조정할 수 있는 동기가 유발될 수 있다.
다만 도 8의 화면(870)에 포함된 내용으로 난청 위험도 정보가 제한되는 것은 아니고, 다양한 정보가 제공될 수 있다. 일 례로, 소리 전달 경로, 난청 기준, 일일 소음 노출 기준 등의 내용과 사용자의 청취 이력, 청취 이력에 따른 청력 보호 관련 정보가 더 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 사용자가 설정된 기준을 일정 기간 준수하는 경우, 적극적으로 청력 보호를 하고 있다는 긍정적인(positive) 피드백이 제공될 수 있다.
< 전자 장치의 동작 방법 >
도 9는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
동작 910, 동작 920, 동작 930, 동작 940 및 동작 950은 도 4를 참조하여 전술된 전자 장치(101)의 프로세서(120)에 의해 수행될 수 있고, 간명한 설명을 위해 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
동작 910에서, 프로세서(120)는 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하여 전술한 바와 같이 사용자에게 청각 특성 정보 획득을 위한 가이드가 디스플레이되고, 사용자 입력을 통해 사용자의 청각 특성 정보를 획득할 수 있다. 사용자의 청각 특성 정보는 주파수 대역 별 MCL 정보 및 역치 정보를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 사용자의 청각 특성 정보를 메모리(130)에 사용자 별 청각 특성 정보(420)로 저장할 수 있다.
동작 920에서, 프로세서(120)는 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨 및 사운드의 노출 시간을 모니터링할 수 있다. 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨은 전자 장치(101)와 연동된 음향 출력 장치(102)에 포함된 인이어 마이크(예: 도 3의 제2 마이크(350-2))를 통해 측정될 수 있다. 음향 출력 장치(102)에 인이어 마이크가 포함되지 않는 경우, 전자 장치(101)의 음향 출력 모듈(155)을 통해 출력되는 사운드의 출력 볼륨에 기초하여 사용자에게 노출되는 사운드의 볼륨이 결정될 수 있다.
동작 930에서, 프로세서(120)는 사운드의 볼륨 및 노출 시간에 따라, 사용자의 소음 용량을 계산할 수 있다. 프로세서(120)는 실시간으로 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨 및 노출 시간을 모니터링하고, 소음 용량을 계산할 수 있다. 도 7을 참조하여 전술한 바와 같이, 프로세서(120)는 소음 용량 기준 데이터베이스(440)에 저장된 소음 용량을 계산하기 위한 사운드의 볼륨 별 노출 시간 기준에 대한 룩업 테이블을 참조하여 사용자의 소음 용량을 계산할 수 있다.
동작 940에서, 프로세서(120)는 사용자의 소음 용량이 임계 수준을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 도 7을 참조하여 전술한 바와 같이, 임계 수준은 기간, 단계에 있어 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어 도 7을 참조하여 전술한 실시 예에서, 임계 수준은 1일을 기준으로, 구분 단계는 4단계로 구분됨으로써 설정될 수 있다. 임계 수준 설정을 위한 기간 및 단계는 사용자가 직접 설정할 수 있다.
동작 950에서, 프로세서(120)는 소음 용량이 임계 수준을 초과하는 경우 사용자의 주파수 대역 별 청각 정보에 기초하여 전자 장치에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨을 조절할 수 있다. 도 7을 참조하여 전술한 바와 같이, 사용자의 주파수 대역 별 MCL 정보 및 역치 정보에 기초하여 출력 볼륨이 조절될 수 있다. 음향 출력 기기(102)를 통한 출력 볼륨이 사용자의 청각 특성에 맞춰 조절됨으로써 소음성 난청이 예방될 수 있다.
도 10은 일 실시 예들에 따른 전자 장치가 사용자 별 선호 청각 정보를 더 이용하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
동작 1010, 동작 920, 동작 930, 동작 940 및 동작 1050은 도 4를 참조하여 전술된 전자 장치(101)의 프로세서(120)에 의해 수행될 수 있고, 간명한 설명을 위해 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략될 수 있다. 동작 1010은 도 9를 참조하여 전술한 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보를 획득하는 동작(910) 이후 수행될 수 있고, 동작 1050은 도 9를 참조하여 전술한 출력 볼륨을 조절하는 동작(950)에 대응할 수 있다.
동작 1010에서, 프로세서(120)는 사용자의 주파수 대역 별 선호 청각 정보를 더 획득할 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하여 전술한 바와 같이 사용자에게 선호 청각 정보 획득을 위한 가이드가 디스플레이되고, 사용자 입력을 통해 사용자의 선호 청각 정보를 획득할 수 있다. 사용자의 청각 특성 정보는 주파수 대역 별 사용자 선호 최대 볼륨 정보 및 사용자 선호 최소 볼륨 정보를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 사용자의 선호 청각 정보를 메모리(130)에 사용자 별 선호 청각 정보(430)로 저장할 수 있다.
동작 1010 이후, 프로세서(120)는 동작 920, 동작 930 및 동작 940을 수행할 수 있다. 동작 920, 동작 930 및 동작 940은 도 9를 참조하여 설명한 바와 중복되므로 설명을 생략한다.
동작 1050에서, 프로세서(120)는 소음 용량이 임계 수준을 초과하는 경우 사용자의 주파수 대역 별 청각 정보 및 선호 청각 정보에 기초하여 전자 장치에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨을 조절할 수 있다. 청각 특성 정보에 기초하여 출력 볼륨을 조절하는 동작(예: 동작 950)과 유사하게, 사용자의 주파수 대역 별 선호 최대 볼륨 정보 및 선호 최소 볼륨 정보에 기초하여 출력 볼륨이 조절될 수 있다.
도 6을 참조하여 전술한 바와 같이, 주파수 대역 별 사용자 선호 볼륨 범위는 청각 특성 정보에 따른 주파수 대역 별 볼륨 범위 정보에 포함될 수 있고, 이 경우 프로세서(120)는 사용자의 주파수 대역 별 청각 정보는 이용하지 않고 사용자의 선호 청각 정보에만 기초하여 출력 볼륨을 조절할 수 있다.
음향 출력 기기(102)를 통한 출력 볼륨이 주파수 대역 별 사용자 선호 볼륨 범위에 맞춰 조절됨으로써, 사용자는 소음성 난청을 예방할 수 있고, 기호에 맞는 볼륨으로 청취 서비스를 경험할 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 전자 장치가 사용자 상황에 맞는 청력 보호를 위한 정보를 제공하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
동작 1110 및 동작 1120은 도 4를 참조하여 전술된 전자 장치(101)의 프로세서(120)에 의해 수행될 수 있고, 간명한 설명을 위해 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략될 수 있다.
동작 1110에서, 프로세서(120)는 사용자로부터 현재 청취 상황 정보 및 현재 청취 상황에서의 선호 청취 볼륨 정보를 입력받을 수 있다. 도 8을 참조하여 전술한 바와 같이, 프로세서(120)는 전자 장치(101)에 현재 청취 상황 정보를 입력받기 위한 화면(810) 및 현재 청취 상황에서의 선호 청취 볼륨 정보를 입력받기 위한 화면(840)을 디스플레이하고, 사용자 입력에 따라 현재 청취 상환 정보 및 현재 청취 상황에서의 선호 청취 볼륨 정보를 획득할 수 있다.
동작 1120에서, 프로세서(120)는 사용자 입력에 기초하여 사용자에게 현재 청취 상황에 따른 난청 위험도 정보를 제공할 수 있다. 도 8을 참조하여 전술한 바와 같이, 프로세서(120)는 사용자의 청취 상황 별 선호 청취 볼륨 정보를 기반으로 현재 청취하고 있는 청취 볼륨 정보와 비슷한 소음을 유발하는 환경 정보 및 이에 따른 난청 위험도 정보를 제공하는 화면(870)을 디스플레이할 수 있다. 사용자는 이를 통해 스스로 자신의 청취 볼륨의 수준에 대해 인지할 수 있고, 이를 통해 청력 보호를 위해 소리 크기를 스스로 조정할 수 있는 동기가 유발될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(101)의 동작 방법은, 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보를 획득하는 동작, 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨 및 사운드의 노출 시간을 모니터링하는 동작, 볼륨 및 노출 시간에 따라, 사용자의 소음 용량(noise dose)을 계산하는 동작, 및 소음 용량이 임계 수준을 초과하는 경우, 청각 특성 정보에 기초하여 전자 장치(101)에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨을 조절하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 청각 특성 정보를 획득하는 동작은, 청각 특성 정보 획득을 위한 가이드(510)를 디스플레이하는 동작, 및 가이드에 대한 사용자 입력에 기초하여 청각 특성 정보를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 사용자의 주파수 대역 별 선호 청각 정보를 획득하는 동작을 더 포함하고, 소음 용량이 임계 수준을 초과하는 경우, 청각 특성 정보 및 선호 청각 정보에 기초하여 출력 볼륨을 조절하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 청각 특성 정보는 사용자의 주파수 대역 별 볼륨 범위 정보를 포함하고, 주파수 대역 별 볼륨 범위 정보는 사용자의 주파수 대역 별 청력 역치 정보 및 MCL(most comfortable level) 정보에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨은, 전자 장치(101)와 연동된 음향 출력 장치(102)로 측정되거나 전자 장치(101)에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 소음 용량은, 사운드의 볼륨 별 노출 시간에 대한 룩업 테이블을 참조하여 계산될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 사운드의 출력 볼륨을 조절하는 동작은, 청각 특성 정보에 기초하여 주파수 대역 별로 상기 사운드의 출력 볼륨을 조절하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 사운드의 출력 볼륨을 조절하는 동작은, 사운드의 주파수 대역 별 출력 볼륨을 시간에 따라 점진적으로(gradually) 낮추는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 사운드의 출력 볼륨은, 사용자 설정에 따라 변경 가능할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)의 동작 방법은, 사용자로부터 현재 청취 상황 정보 및 청취 상황에서의 선호 청취 볼륨 정보를 입력받는 동작, 및 사용자 입력에 기초하여, 사용자에게 청취 상황에 따른 난청 위험도 정보를 제공하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(101)는, 전자 장치(101)에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨을 조절하는 오디오 모듈(170), 컴퓨터로 실행 가능한 명령어들(computer-executable instructions)이 저장된 메모리(130), 및 메모리(130)에 억세스(access)하여 명령어들을 실행하는 프로세서(120)를 포함하고, 명령어들은, 사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보를 획득하고, 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨 및 사운드의 노출 시간을 모니터링하고, 볼륨 및 노출 시간에 따라, 사용자의 소음 용량(noise dose)을 계산하고, 소음 용량이 임계 수준을 초과하는 경우 청각 특성 정보에 기초하여 전자 장치(101)에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨을 조절하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 청각 특성 정보 획득을 위한 가이드를 디스플레이하는 디스플레이 모듈(160)을 더 포함하고, 명령어들은, 가이드에 대한 사용자 입력에 기초하여 청각 특성 정보를 획득하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령어들은, 사용자의 주파수 대역 별 선호 청각 정보를 더 획득하고, 소음 용량이 임계 수준을 초과하는 경우, 청각 특성 정보 및 선호 청각 정보에 기초하여 출력 볼륨을 조절하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 청각 특성 정보는 사용자의 주파수 대역 별 볼륨 범위 정보를 포함하고, 주파수 대역 별 볼륨 범위 정보는 사용자의 주파수 대역 별 청력 역치 정보 및 MCL(most comfortable level) 정보에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨은, 전자 장치(101)와 연동된 음향 출력 장치(102)로 측정되거나 전자 장치(101)에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 소음 용량은, 사운드의 볼륨 별 노출 시간에 대한 룩업 테이블을 참조하여 계산될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령어들은, 청각 특성 정보에 기초하여 주파수 대역 별로 사운드의 출력 볼륨을 조절하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령어들은, 사운드의 주파수 대역 별 출력 볼륨을 시간에 따라 점진적으로(gradually) 낮춤으로써 사운드의 출력 볼륨을 조절하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령어들은, 사용자로부터 현재 청취 상황 정보 및 청취 상황에서의 선호 청취 볼륨 정보를 입력받고, 사용자 입력에 기초하여, 사용자에게 청취 상황에 따른 난청 위험도 정보를 제공하도록 더 구성될 수 있다.
101: 전자 장치
120: 프로세서
130: 메모리

Claims (20)

  1. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보를 획득하는 동작;
    상기 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨 및 상기 사운드의 노출 시간을 모니터링하는 동작;
    상기 볼륨 및 상기 노출 시간에 따라, 상기 사용자의 소음 용량(noise dose)을 계산하는 동작; 및
    상기 소음 용량이 임계 수준을 초과하는 경우, 상기 청각 특성 정보에 기초하여 상기 전자 장치에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨을 조절하는 동작
    을 포함하는,
    전자 장치의 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 청각 특성 정보를 획득하는 동작은,
    상기 청각 특성 정보 획득을 위한 가이드를 디스플레이하는 동작; 및
    상기 가이드에 대한 사용자 입력에 기초하여 상기 청각 특성 정보를 획득하는 동작
    을 포함하는,
    전자 장치의 동작 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사용자의 주파수 대역 별 선호 청각 정보를 획득하는 동작을 더 포함하고,
    상기 소음 용량이 상기 임계 수준을 초과하는 경우, 상기 청각 특성 정보 및 상기 선호 청각 정보에 기초하여 상기 출력 볼륨을 조절하는 동작을 포함하는,
    전자 장치의 동작 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 청각 특성 정보는 상기 사용자의 주파수 대역 별 볼륨 범위 정보를 포함하고,
    상기 주파수 대역 별 볼륨 범위 정보는 상기 사용자의 주파수 대역 별 청력 역치 정보 및 MCL(most comfortable level) 정보에 기초하여 결정되는,
    전자 장치의 동작 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨은,
    상기 전자 장치와 연동된 음향 출력 장치로 측정되거나 상기 전자 장치에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨에 기초하여 결정되는,
    전자 장치의 동작 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 소음 용량은,
    상기 사운드의 볼륨 별 노출 시간에 대한 룩업 테이블을 참조하여 계산되는,
    전자 장치의 동작 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 사운드의 출력 볼륨을 조절하는 동작은,
    상기 청각 특성 정보에 기초하여 주파수 대역 별로 상기 사운드의 출력 볼륨을 조절하는 동작
    을 포함하는,
    전자 장치의 동작 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 사운드의 출력 볼륨을 조절하는 동작은,
    상기 사운드의 주파수 대역 별 출력 볼륨을 시간에 따라 점진적으로(gradually) 낮추는 동작
    을 포함하는,
    전자 장치의 동작 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 사운드의 출력 볼륨은,
    사용자 설정에 따라 변경 가능한,
    전자 장치의 동작 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    사용자로부터 현재 청취 상황 정보 및 상기 청취 상황에서의 선호 청취 볼륨 정보를 입력받는 동작; 및
    상기 사용자 입력에 기초하여, 사용자에게 상기 청취 상황에 따른 난청 위험도 정보를 제공하는 동작
    을 더 포함하는,
    전자 장치의 동작 방법.
  11. 하드웨어와 결합되어 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  12. 전자 장치에 있어서,
    상기 전자 장치에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨을 조절하는 오디오 모듈;
    컴퓨터로 실행 가능한 명령어들(computer-executable instructions)이 저장된 메모리; 및
    상기 메모리에 억세스(access)하여 상기 명령어들을 실행하는 프로세서
    를 포함하고,
    상기 명령어들은,
    사용자의 주파수 대역 별 청각 특성 정보를 획득하고, 상기 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨 및 상기 사운드의 노출 시간을 모니터링하고, 상기 볼륨 및 상기 노출 시간에 따라, 상기 사용자의 소음 용량(noise dose)을 계산하고, 상기 소음 용량이 임계 수준을 초과하는 경우 상기 청각 특성 정보에 기초하여 상기 전자 장치에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨을 조절
    하도록 구성되는,
    전자 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전자 장치는 상기 청각 특성 정보 획득을 위한 가이드를 디스플레이하는 디스플레이 모듈을 더 포함하고,
    상기 명령어들은,
    상기 가이드에 대한 사용자 입력에 기초하여 상기 청각 특성 정보를 획득
    하도록 구성되는,
    전자 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 명령어들은,
    상기 사용자의 주파수 대역 별 선호 청각 정보를 더 획득하고,
    상기 소음 용량이 상기 임계 수준을 초과하는 경우, 상기 청각 특성 정보 및 상기 선호 청각 정보에 기초하여 상기 출력 볼륨을 조절
    하도록 구성되는,
    전자 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 청각 특성 정보는 상기 사용자의 주파수 대역 별 볼륨 범위 정보를 포함하고,
    상기 주파수 대역 별 볼륨 범위 정보는 상기 사용자의 주파수 대역 별 청력 역치 정보 및 MCL(most comfortable level) 정보에 기초하여 결정되는,
    전자 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 사용자에게 노출된 사운드의 볼륨은,
    상기 전자 장치와 연동된 음향 출력 장치로 측정되거나 상기 전자 장치에서 출력하는 사운드의 출력 볼륨에 기초하여 결정되는,
    전자 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 소음 용량은,
    상기 사운드의 볼륨 별 노출 시간에 대한 룩업 테이블을 참조하여 계산되는,
    전자 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 명령어들은,
    상기 청각 특성 정보에 기초하여 주파수 대역 별로 상기 사운드의 출력 볼륨을 조절
    하도록 구성되는,
    전자 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 명령어들은,
    상기 사운드의 주파수 대역 별 출력 볼륨을 시간에 따라 점진적으로(gradually) 낮춤으로써 상기 사운드의 출력 볼륨을 조절
    하도록 구성되는,
    전자 장치.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 명령어들은,
    사용자로부터 현재 청취 상황 정보 및 상기 청취 상황에서의 선호 청취 볼륨 정보를 입력받고,
    상기 사용자 입력에 기초하여, 사용자에게 상기 청취 상황에 따른 난청 위험도 정보를 제공
    하도록 더 구성되는,
    전자 장치.
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