WO2023128155A1 - 전자 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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WO2023128155A1
WO2023128155A1 PCT/KR2022/014867 KR2022014867W WO2023128155A1 WO 2023128155 A1 WO2023128155 A1 WO 2023128155A1 KR 2022014867 W KR2022014867 W KR 2022014867W WO 2023128155 A1 WO2023128155 A1 WO 2023128155A1
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WO
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audio signal
microphone
electronic device
processor
frequency
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PCT/KR2022/014867
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김성진
김소희
박해규
장주희
정현영
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삼성전자 주식회사
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    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/08—Microphones

Definitions

  • Various embodiments disclosed in this document relate to an electronic device that outputs sound and a method for controlling the same.
  • Such an electronic device may exchange information by connecting to an external device such as a laptop computer, earphones, or headphones using a short-range wireless technology such as Bluetooth.
  • the electronic device may connect the earphone to the Bluetooth and output the sound of music or video through the earphone.
  • ANC 'active noise canceling
  • TWS 'true wireless stereo
  • Electronic devices for example, wireless earphone devices
  • performance enhancement not only external noise (noise) but also noise generated by the electronic device itself can be reduced, and an efficient ANC control technology is required in terms of power.
  • the electronic device may adjust the Mic clock according to surrounding conditions.
  • An electronic device includes at least one microphone, a speaker, and a processor operatively connected to the at least one microphone and speaker, wherein the processor controls an operating frequency of the microphone. set to a first frequency, receiving an external audio signal from the outside of the electronic device through the microphone operating at the first frequency, generating a first audio signal using the received external audio signal, and Acquiring noise signal information based on one audio signal, outputting a second audio signal generated based on the noise signal information through the speaker, and determining a second frequency based on the generated second audio signal; ,
  • the operating frequency of the microphone may be changed to the second frequency, and the external audio signal may be received from the outside of the electronic device through the microphone operating at the second frequency.
  • a method for outputting an audio signal by an electronic device including at least one microphone and at least one speaker sets an operating frequency of the microphone to a first frequency, and sets the operating frequency to the first frequency.
  • consumer usability can be improved by reducing current consumption or improving signal-to-noise ratio (SNR) performance of the microphone by adjusting the clock of the microphone of the electronic device according to surrounding conditions.
  • SNR signal-to-noise ratio
  • battery consumption may be reduced and usage time may be improved in an airplane or bus where noise is continuously heard.
  • the electronic device can reduce or eliminate noise generated by a microphone itself by controlling a clock in a space where there is little noise, such as an office or a library, thereby providing improved convenience to a user.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device according to various embodiments.
  • 2a, 2b, and 2c illustrate components of an electronic device according to various embodiments.
  • FIG. 3 is a block diagram of an electronic device according to various embodiments.
  • FIG. 4 illustrates an operation of removing external noise by an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation in which an electronic device removes external noise according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6 illustrates an exemplary graph of self-noise magnitude corresponding to a microphone operating frequency according to various embodiments.
  • FIG. 7 illustrates an exemplary graph of self-noise magnitude versus microphone operating frequency according to various embodiments.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating operation frequencies of microphones according to levels of external audio signals according to various embodiments.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation in which an electronic device removes external noise according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to various embodiments.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device according to various embodiments.
  • the electronic device 101 includes a wearing detection sensor 110, an acceleration sensor 115, a gyro sensor 120, a touch sensor 125, a memory 130, a processor 140, and a communication module ( 150), a microphone 160, a speaker 165, a charging module 170, an interface 180, or a battery 190.
  • a wearing detection sensor 110 an acceleration sensor 115, a gyro sensor 120, a touch sensor 125, a memory 130, a processor 140, and a communication module ( 150), a microphone 160, a speaker 165, a charging module 170, an interface 180, or a battery 190.
  • at least one of these components may be omitted or one or more other components may be added to the electronic device 101 .
  • some of these components may be integrated into a single component.
  • An electronic device according to various embodiments disclosed in this document may be various types of devices, and may include an audio device outputting an audio signal.
  • the audio device may be a wireless earphone or hearing aid.
  • the wearing detection sensor 110 may be a sensor that detects an object approaching the electronic device 101 .
  • the wearing detection sensor 110 is used to determine whether the electronic device 101 is worn, and may be disposed in an area of the electronic device 101 inserted into the user's ear.
  • the wearing detection sensor 110 is a proximity sensor that determines whether an object is close through a reflection amount of infrared rays, or a grip sensor (or a touch sensor that determines the amount of change in the amount of charge induced when an object is nearby) can be.
  • the example of the wearing detection sensor 110 is to aid understanding of the invention, and the present invention is not limited by the example.
  • the acceleration sensor 115 may be a sensor that measures a dynamic force such as object acceleration, vibration, or shock.
  • the acceleration sensor 115 can detect the motion state of an object and can be used for various purposes.
  • the electronic device 101 may determine whether the electronic device 101 is worn based on acceleration data measured by the acceleration sensor 115 together with the wearing detection sensor 110 .
  • the gyro sensor 120 may be a sensor that measures the angular velocity of an object. Unlike the acceleration sensor 115 that measures the object's acceleration, the gyro sensor 120 can measure the angular velocity of the object. The angular velocity may mean a rotational speed (or angle) per time. The gyro sensor 120 may be used to determine whether the electronic device 101 is worn based on the angular velocity of the electronic device 101 . The gyro sensor 120 may also be referred to as a gyroscope sensor.
  • the touch sensor 125 may be a sensor for controlling the electronic device 101 . If a touch is detected by the touch sensor 125 while the electronic device 101 is outputting sound, the electronic device 101 may stop playback. After playback is stopped, when a touch is detected by the touch sensor 125, the electronic device 101 may start playback.
  • the touch sensor 125 may be disposed in an external area of the electronic device 101 that is not inserted into the user's ear to receive a touch while the user is wearing the electronic device 101 .
  • the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 140 or the wearing detection sensor 110) of the electronic device 101 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, a program) and commands related thereto.
  • the processor 140 may execute software to control at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 140, and perform various data processing or calculations. can According to one embodiment, as at least part of the data processing or operation, the processor 140 transfers commands or data received from other components (eg, the wearing detection sensor 110 or the communication module 150) to the memory 130. , processing commands or data stored in the memory 130 , and storing resultant data in the memory 130 .
  • the processor 140 may include a main processor (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor (eg, a sensor hub processor or a communication processor) that may operate independently of or together with the main processor. For example, when the electronic device 101 includes a main processor and an auxiliary processor, the auxiliary processor may use less power than the main processor or may be set to be specialized for a designated function.
  • a secondary processor may be implemented separately from, or as part of, the main processor.
  • the processor 140 collects gyro data from the gyro sensor 120 for a certain period of time, and based on the size of the collected gyro data, The wearing state of the electronic device 101 may be recognized based on the comparison result by selecting sampling data and comparing the selected sampling data with a reference value.
  • the processor 140 first determines the wearing state of the electronic device 101 using the wearing sensor 110 and secondly determines the wearing state of the electronic device 101 using the gyro sensor 120, The wearing state of the electronic device 101 may be more accurately recognized.
  • the processor 140 first determines the wearing state of the electronic device 101 using the wearing detection sensor 110 and wears the electronic device 101 using the acceleration sensor 115.
  • the worn state of the electronic device 101 can be more accurately recognized by secondly determining the state and thirdly determining the wearing state of the electronic device 101 using the gyro sensor 120 .
  • the communication module 150 may establish a wireless communication channel with an external electronic device (eg, a smart phone or a laptop computer) and support communication through the established communication channel.
  • the communication module 150 is Bluetooth, low power Bluetooth, Wi-Fi, adaptive network topology (ANT+), long term evolution (LTE), 5th generation mobile communication (5G), or narrowband internet of things (NB-IoT) It can be connected to an external electronic device, an access point, or a network through.
  • the communication module 150 may receive a sound signal from an external electronic device or transmit sensing information (or a sensing signal) or sound signal to the external electronic device.
  • the microphone 160 may convert sound into an electrical signal or vice versa. According to one embodiment, the microphone 160 may acquire sound (or audio) and convert it into an electrical signal.
  • the speaker 165 may output an audio (or sound) signal to the outside of the electronic device 101 .
  • the speaker 165 may include a receiver.
  • the speaker 165 may be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • a receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from the speaker 165 or as part of it.
  • the charging module 170 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the charging module 170 may charge the battery 190 with power received through the interface 180 .
  • the charging module 170 may be implemented as at least part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the interface 180 may include a connector through which the electronic device 101 may be physically connected to an external device (eg, the housing 201 of FIG. 2A ).
  • the battery 190 may supply power to at least one component of the wearable device 101 .
  • the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • 2a, 2b, and 2c illustrate components of an electronic device according to various embodiments.
  • FIG. 2A illustrates a first type of electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ).
  • the electronic device 101 of the first type may include a canal-type earphone.
  • FIG. 2B is an exploded perspective view of the electronic device 101 of the first type shown in FIG. 2A.
  • the electronic device 101 of the second type may include an open-type earphone.
  • an electronic device eg, a first device 210 and/or a second device 220
  • Is wirelessly connected to an external electronic device eg, a smart phone
  • receives an audio signal output from the external electronic device and outputs it through a speaker 165 (eg, the speaker 165 of FIG. 1), or a microphone
  • a speaker 165 eg, the speaker 165 of FIG. 1
  • a microphone Example: A device that transmits an audio signal input from the outside (eg, a user) through the first microphone 161 and/or the second microphone 162 (eg, the microphone 160 of FIG. 1) to an external electronic device.
  • the electronic device 101 may include at least one of a first device 210 and a second device 220 that are two devices having substantially the same or symmetrical shapes.
  • the electronic device 101 described in the present invention may mean the first device 210 or the second device 220.
  • the first microphone 161 may be disposed facing a direction substantially opposite to or different from the direction of audio output of the speaker 165 .
  • the first microphone 161 may not receive the audio signal output from the speaker 165 or receive it at a level substantially close to zero.
  • the second microphone 162 may be disposed toward a direction that is substantially the same as or similar to the audio output direction of the speaker 165 .
  • the second microphone 162 may receive an audio signal output from the speaker 165 at substantially the same level as the output level.
  • the first microphone 161 , the second microphone 162 , and/or the speaker 165 may be included in the housing 201 .
  • the housing 201 may include a first housing 201a and a second housing 201b.
  • the first device 210 and the second device 220 may be worn on a part of the user's body (eg, the user's left ear or the user's right ear).
  • Each of the first device 210 and the second device 220 may include a speaker or a microphone.
  • Each of the first device 210 and the second device 220 outputs an audio signal through a speaker 165 or externally through a microphone (eg, the first microphone 161 and/or the second microphone 162). It is possible to receive (or input) an audio signal from.
  • the first device 210 may serve as a master and the second device 220 may serve as a slave. Conversely, the first device 210 may act as a slave and the second device 220 may act as a master. The first device 210 and the second device 220 may periodically and/or continuously receive an audio signal to be output to the speaker 165 from an external electronic device.
  • FIG. 3 is a block diagram of an electronic device according to various embodiments.
  • an electronic device 101 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) includes a speaker 165 (eg, the speaker 165 of FIG. 1 ), a processor 140 , or at least one microphone. (eg, the first microphone 161, the second microphone 162, the microphone 160 of FIG. 1) may be included.
  • At least one microphone may include a first microphone 161 and/or a second microphone 162 .
  • the electronic device 101 may include at least one of a first microphone 161 and a second microphone 162 .
  • at least one microphone may receive external sound.
  • at least one microphone may convert an external audio signal into an electrical signal.
  • the external audio signal may include an external audio signal of the electronic device 101 .
  • the external audio signal may include a signal in which external noise and sound generated inside the electronic device 101 are transferred to the outside and are again picked up through at least one microphone.
  • At least one microphone may receive an external audio signal based on an operating frequency designated by the processor 140 .
  • the operating frequency of the microphone may mean a clock speed of the microphone.
  • the operating frequency may refer to a speed at which digitized data (eg, a first audio signal) of an external audio signal, which is an analog signal, is recorded using a microphone.
  • Clock speed may mean the number of clock pulses generated per hour and may be referred to as clock frequency.
  • the electronic device 101 may generate an electrical signal related to an external audio signal received by at least one microphone at regular intervals corresponding to a designated operating frequency.
  • at least one microphone may convert a received external audio signal into an electrical signal according to a predetermined interval corresponding to a designated operating frequency, and transmit the converted electrical signal to the processor 140 .
  • the first microphone 161 receives an audio signal generated outside the electronic device 101, for example, an audio signal output from the speaker 165, except for an audio signal output from the electronic device 101. can do.
  • the second microphone 162 receives an audio signal generated outside the electronic device 101, for example, an audio signal output from the speaker 165 excluding an audio signal external to the electronic device 101. can do.
  • the at least one microphone may include a digital microphone.
  • the speaker 165 may output an audio signal to the outside of the electronic device 101 .
  • the speaker 165 may receive an electrical signal related to an audio signal to be output from the processor 140 and convert the received electrical signal into an audio signal.
  • the processor 140 may process calculations or data related to control and/or communication of each component of the electronic device 101 .
  • the processor 140 may include at least some of the components and/or functions of the processor 140 of FIG. 1 .
  • the processor 140 operatively, electrically and/or functionally interacts with components of the electronic device 101 such as the speaker 165, the first microphone 161 and/or the second microphone 162. (functionally) can be linked.
  • components of the electronic device 101 such as the speaker 165, the first microphone 161 and/or the second microphone 162. (functionally) can be linked.
  • a noise cancellation method and method of the electronic device 101 Only the configuration and functions of the processor 140 related to the operation to be performed will be described.
  • the processor 140 may receive an external audio signal from at least one microphone (eg, the first microphone 161 and/or the second microphone 162).
  • the processor 140 may receive an external audio signal electrically converted by at least one microphone from at least one microphone.
  • the external audio signal may include an external audio signal of the electronic device 101 .
  • the external audio signal (external audio signal) of the electronic device 101 may include noise (eg, the first external audio signal) generated outside the ear (eg, outer ear) of the user wearing the electronic device 101.
  • the processor 140 may control the first microphone 161 to receive an external audio signal (eg, a first external audio signal) of the electronic device 101 .
  • the external audio signal may include a signal in which external noise and sound generated inside the electronic device 101 are transferred to the outside of the electronic device 101 and are again picked up through at least one microphone.
  • the external audio signal includes all audio signals (eg, a second external audio signal) transmitted to the inside of the user's ear (eg, the inner ear) wearing the electronic device 101 among sounds external to the electronic device 101 .
  • the processor 140 controls the second microphone 162 to receive an audio signal (eg, a second external audio signal) transmitted to the user's inner ear among external audio signals external to the electronic device 101.
  • the processor 140 may set an operating frequency of at least one microphone and control the at least one microphone to receive an external audio signal based on the set operating frequency.
  • the processor 140 may change the operating frequency of the microphone.
  • the processor 140 may receive an electrical signal related to an external audio signal generated by at least one microphone at regular intervals corresponding to a designated operating frequency.
  • the processor 140 may set different operating frequencies by controlling each of the first microphone 161 and the second microphone 162 .
  • the processor 140 may simultaneously control the first microphone 161 and the second microphone 162 to set the operating frequency at once.
  • the processor 140 may generate a first audio signal based on the received external audio signal.
  • the first audio signal may include an external audio signal converted into a digital signal.
  • the first audio signal may include a signal obtained by amplifying and converting an external audio signal into a digital signal through an amplifier (eg, a pre-amplifier).
  • the processor 140 generates a signal based on a signal obtained by processing a first external audio signal (eg, a first digital signal) and a signal obtained by processing a second external audio signal (eg, a second digital signal). 1 Audio signal can be generated.
  • the first audio signal may be generated by synthesizing a signal obtained by amplifying and digitally converting the first external audio signal and a signal obtained by amplifying and digitally converting the second external audio signal.
  • the external audio signal may include, for example, a first external audio signal or a second external audio signal.
  • the processor 140 may generate a first audio signal by processing an external audio signal.
  • the first audio signal may include a signal obtained by converting an external audio signal from an analog signal into a digital signal by an analog-digital converter (ADC).
  • ADC analog-digital converter
  • the ADC may include a circuit disposed outside the processor 140 and electrically connected to the processor 140 in the form of an integrated circuit, or may be included within the processor 140 .
  • the processor 140 may generate a first audio signal by converting an external audio signal into a digital signal by controlling the ADC.
  • the first audio signal may include a signal obtained by converting a first external audio signal (eg, a first digital signal) and a signal obtained by converting a second external audio signal (eg, a second digital signal).
  • the processor 140 may obtain noise signal information based on the first audio signal.
  • the noise signal information may include a signal related to noise among external sounds.
  • the noise signal information may include at least a portion of the first audio signal.
  • the noise signal information may include a signal within a designated frequency band range among the first audio signals.
  • the processor 140 generates noise signal information based on the first audio signal generated by receiving external sound using at least one microphone and information about the audio signal being output by the speaker 165. can do.
  • the processor 140 may include a signal obtained by converting the first external audio signal (eg, the first digital signal 413) and a signal obtained by converting the second external audio signal (eg, the second digital signal 414).
  • noise signal information may be generated based on the first audio signal generated by summing.
  • the processor 140 may generate noise signal information by applying a specified signal processing technique to the first audio signal.
  • the processor 140 may generate noise signal information by passing the first audio signal through one or more designated filters.
  • the processor 140 may generate noise signal information by modulating, amplifying, and/or attenuating the first audio signal.
  • the processor 140 may include a signal obtained by converting the first external audio signal (eg, the first digital signal 413) and a signal obtained by converting the second external audio signal (eg, the second digital signal 414). )), noise signal information may be generated by applying different filters.
  • the processor 140 may generate noise signal information by adding an anti-phase signal of an audio signal (eg, the second audio signal) output from the electronic device 101 with respect to the second external audio signal. there is.
  • the processor 140 may generate and output a second audio signal based on the noise signal information.
  • the processor 140 may generate a second audio signal by processing noise signal information.
  • the second audio signal may be a signal for removing a noise signal.
  • the processor 140 may perform anti-phase processing on the noise signal information, and may apply filtering, amplification, attenuation, and/or modulation to the noise signal information or the anti-phase signal of the noise signal information.
  • the processor 140 may generate a second audio signal for attenuating the noise signal based on noise signal information.
  • the second audio signal may include an audio signal having substantially the same amplitude as the noise signal and an opposite phase.
  • the processor 140 may control the speaker 165 to output the second audio signal. According to an embodiment, the processor 140 may simultaneously output the second audio signal while outputting other audio data (eg, sound source data or telephone voice data) in addition to the second audio signal for removing noise.
  • other audio data eg, sound source data or telephone voice data
  • the processor 140 may determine an operating frequency of a microphone (eg, the first microphone 161 and/or the second microphone 162) based on the second audio signal. According to one embodiment, the processor 140 may determine the operating frequency of the microphone by analyzing the generated second audio signal. For example, the processor 140 may determine an operating frequency of the microphone based on a gain value of the second audio signal. The gain of the second audio signal may be checked through the output gain of the speaker 165 controlled by the processor 140 . According to one embodiment, the processor 140 may determine the operating frequency of the microphone based on the gain of the speaker 165 . According to an embodiment, the processor 140 may decrease the operating frequency of the microphone when the gain of the second audio signal increases.
  • a microphone eg, the first microphone 161 and/or the second microphone 162
  • the processor 140 may determine the operating frequency of the microphone by analyzing the generated second audio signal. For example, the processor 140 may determine an operating frequency of the microphone based on a gain value of the second audio signal. The gain of the second audio signal may be checked through the output gain
  • the processor 140 may increase the microphone operating frequency when the level of the second audio signal decreases. According to an embodiment, the processor 140 may check the gain of the second audio signal and determine a microphone operating frequency based on the checked gain.
  • the processor 140 may change the operating frequency of the microphone (eg, the first microphone 161 and/or the second microphone 162) to an operating frequency determined based on the second audio signal. According to an embodiment, the processor 140 may change the operating frequency of the microphone determined based on the second audio signal to the set operating frequency, or when different from the current operating frequency of the microphone. According to an embodiment, the processor 140 may receive an external audio signal by controlling a microphone (eg, the first microphone 161 and/or the second microphone 162) according to the changed operating frequency.
  • the processor 140 may check the gain of the speaker 165 when the operating frequency of the microphone reaches a designated maximum operating frequency. For example, the processor 140 may determine whether the gain of the speaker 165 is 0 or has a value substantially corresponding to 0. The processor 140 may determine whether the gain of the speaker 165 converges to zero based on whether the gain of the speaker 165 is less than a specified threshold.
  • the processor 140 may store the level of the external audio signal at that time. For example, the processor 140 confirms that the gain of the speaker 165 is substantially zero, and the level of the external audio signal acquired using the first microphone 161 and/or the second microphone 162. The value may be stored in a memory (eg, memory 130 of FIG. 1 ).
  • the processor 140 may deactivate the speaker 165 when confirming that the gain of the speaker 165 converges to zero.
  • the processor 140 may store the level value of the external audio signal acquired by the microphone and deactivate the speaker 165 when the gain of the second audio signal converges to zero.
  • the processor 140 may return the operating frequency of the microphone to an original value from the operating frequency changed based on the second audio signal.
  • the original value may be a specified basic operating frequency.
  • the processor 140 is deactivated when the level of the newly received external audio signal exceeds a specified threshold based on the level of the external audio signal stored when the gain of the second audio signal converges to 0.
  • the speaker 165 may be activated again.
  • the processor 140 may determine whether the level of the newly received external audio signal exceeds a specified threshold based on a root mean square (RMS) value for the level of the newly received external audio signal. there is.
  • the processor 140 may check an RMS value of a level of a newly received external audio signal in a designated frequency (eg, audible frequency) band range. The processor 140 may check whether the checked RMS value exceeds a specified threshold.
  • the processor 140 may activate the speaker 165 again based on whether the RMS value of a portion of the received external audio signal including a specified frequency band exceeds a specified threshold. can
  • FIG. 4 illustrates an operation of removing external noise by an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • an electronic device 101 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 or the electronic device 101 of FIG. 3) includes a first microphone 161, a second microphone 162, and/or a speaker. (165) may be included.
  • the electronic device 101 may receive an external audio signal (eg, the first external audio signal 401 ) from the first microphone 161 .
  • the electronic device 101 receives the first external audio signal 401 through the first microphone 161 and receives an electrically converted signal (eg, the first digital signal 413).
  • the first external audio signal 401 may include an audio signal external to the electronic device 101 .
  • the outside of the electronic device 101 may include noise generated outside the ear 417 of the user wearing the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may receive the second external audio signal 402 .
  • the electronic device 101 controls the second microphone 162 to generate an audio signal transmitted to the user's inner ear among external audio signals external to the electronic device 101 (eg, the second external audio signal 402). ) can be received.
  • the external audio signal may include a signal in which external noise and sound generated inside the electronic device 101 are transferred to the outside of the electronic device 101 and are again picked up through at least one microphone.
  • the external audio signal may include all audio signals transmitted to the inside of the ear 417 of the user wearing the electronic device 101 among sounds external to the electronic device 101 (eg, the second external audio signal).
  • the audio signal output from the speaker device 165, noise generated from the electronic device 101 (eg, hiss noise) and/or noise generated from outside the electronic device 101 (eg, the first external audio signal 401) ) may include all of the audio signals 401a transmitted through the physical sound insulation effect of the electronic device 101.
  • the second external audio signal 402 is blocked by the physical structure of the electronic device 101 so that the second audio signal 416 output from the speaker 165 and the first external audio signal 401 are blocked. It may include noise that is passively canceled and transmitted to the user's ear 417 .
  • the second external audio signal 402 may include an audio signal substantially identical to a sound heard by an actual user.
  • the second external audio signal 402 is a signal (second audio signal 416) that cancels at least a part of the noise caused by the first external audio signal 401 as a feedback signal to the electronic device 101. It may include a signal that
  • the electronic device 101 may generate a first audio signal based on the received first external audio signal 401 and/or the second external audio signal 402 .
  • the first audio signal may include a first external audio signal 401 converted into a digital signal (eg, the first digital signal 413).
  • the first audio signal is a signal converted into a digital signal after the first external audio signal 401 is amplified by the first amplifier 403 (mic. pre amplifier) (eg, the first digital signal). (413)).
  • the first audio signal is a signal converted into a digital signal after the second external audio signal 402 is amplified by the second amplifier 406 (mic. pre amplifier) (eg, the second digital signal). (414)).
  • the first audio signal may include a signal (eg, the first digital signal 413) obtained by converting the first external audio signal 401 through a filter (eg, the first filter 404).
  • the first audio signal may include a signal (eg, the second digital signal 414) obtained by converting the second external audio signal 402 through a filter (eg, the second filter 407).
  • the electronic device 101 includes a signal obtained by converting a first external audio signal (eg, a first digital signal 413) and a signal obtained by converting a second external audio signal (eg, a second digital signal (eg, a second digital signal)). 414)) may be synthesized to generate the first audio signal.
  • the electronic device 101 may generate a first audio signal by processing an external audio signal.
  • the first audio signal is a signal obtained by converting the first external audio signal 401 from an analog signal to a digital signal by an analog-digital converter (ADC) (eg, the first ADC 405) (eg, the first audio signal 401).
  • a signal obtained by converting the first digital signal 413) and/or the second external audio signal 402 from an analog signal to a digital signal (eg, the second digital signal 414) by an ADC (eg, the second ADC 408). )) may be included.
  • the ADC may include a circuit disposed inside the electronic device 101 in the form of an integrated circuit and electrically connected to the electronic device 101, or may include a processor of the electronic device 101 (eg, in FIG. 3 ). processor 140).
  • the electronic device 101 controls the ADCs (eg, the first ADC 405 and the second ADC 408) to control external audio signals (eg, the first external audio signal 401 and the second external audio signal).
  • a first audio signal may be generated by converting the signal 402 into a digital signal.
  • the electronic device 101 includes a signal obtained by converting a first external audio signal (eg, a first digital signal 413) and a signal obtained by converting a second external audio signal (eg, a second digital signal (eg, a second digital signal)). 414)) may be added to generate the first audio signal.
  • a signal obtained by converting a first external audio signal eg, a first digital signal 413
  • a signal obtained by converting a second external audio signal eg, a second digital signal (eg, a second digital signal)
  • the electronic device 101 may control the DSP 409 to synthesize various audio signals or perform processing such as analysis and conversion.
  • the electronic device 101 may generate a first audio signal by controlling a digital signal processor (DSP) 409.
  • the DSP 409 may be electrically connected to the processor 140 in the form of a part of a processor (eg, the processor 140 of FIG. 3 ) or an integrated circuit disposed outside the processor 140 .
  • the electronic device 101 includes a signal generated by the first external audio signal 401 (eg, the first digital signal 413) and a signal generated by the second external audio signal 402. (eg, the second digital signal 414) may be synthesized to generate the first audio signal.
  • the electronic device 101 sets an operating frequency of at least one first microphone 161 and controls the at least one first microphone 161 to receive an external audio signal based on the set operating frequency. can do.
  • the electronic device 101 may change the operating frequency of the first microphone 161 .
  • the operating frequency of the first microphone 161 may mean a clock speed of the first microphone 161 .
  • Clock speed may mean the number of clock pulses generated per hour and may be referred to as clock frequency.
  • the electronic device 101 may generate an electrical signal related to an external audio signal received by the at least one first microphone 161 at regular intervals corresponding to a designated operating frequency.
  • the operating frequency may mean a speed at which an ADC (eg, the first ADC 405) records the first external audio signal 401 as a digital signal.
  • the electronic device 101 may generate a plurality of digital signals (eg, the first digital signal 413) at a speed corresponding to the operating frequency by controlling the first ADC 405 based on the operating frequency.
  • the electronic device 101 sets an operating frequency of at least one second microphone 162 and controls the at least one second microphone 162 to receive an external audio signal based on the set operating frequency. can do.
  • the electronic device 101 may change the operating frequency of the second microphone 162 .
  • the operating frequency of the second microphone 162 may mean a clock speed of the second microphone 162 .
  • Clock speed may mean the number of clock pulses generated per hour and may be referred to as clock frequency.
  • the electronic device 101 may control at least one second microphone 162 to receive an electrical signal related to an external audio signal received according to a designated operating frequency.
  • the operating frequency may refer to a speed at which the ADC (eg, the second ADC 408) records the second external audio signal 402 as a digital signal.
  • the electronic device 101 can generate a plurality of digital signals (eg, the second digital signal 414) at a speed corresponding to the operating frequency by controlling the second ADC 408 based on the operating frequency.
  • the electronic device 101 may set different operating frequencies by controlling each of the first microphone 161 and the second microphone 162 . According to an embodiment, the electronic device 101 may simultaneously control the first microphone 161 and the second microphone 162 to set the same operating frequency to each microphone.
  • the electronic device 101 may acquire noise signal information 415 .
  • the electronic device 101 may obtain noise signal information 415 based on the first audio signal.
  • the noise signal information 415 may include a signal related to noise among external sounds.
  • the noise signal information 415 may include at least a portion of the first audio signal.
  • the noise signal information 415 may include a signal within a designated frequency band range among the first audio signals.
  • the electronic device 101 may control the DSP 409 to generate noise signal information 415 based on the first audio signal.
  • the electronic device 101 generates a first digital signal 413 based on the first external audio signal 401 and a second digital signal 414 generated based on the second external audio signal.
  • a first audio signal may be generated by summing , and noise signal information 415 may be generated based on the first audio signal.
  • the electronic device 101 may control the DSP 409 to generate the noise signal information 415 by applying a designated signal processing technique to the first audio signal. For example, the electronic device 101 may generate noise signal information 415 by passing the first audio signal through one or more specified filters. The electronic device 101 may generate noise signal information 415 by modulating, amplifying, and/or attenuating the first audio signal.
  • the electronic device 101 transmits a first digital signal 413 based on the first external audio signal 401 and a second digital signal 414 based on the second external audio signal 402 to each other. Other filters may be applied to generate noise signal information 415 .
  • the electronic device 101 adds an anti-phase signal of an audio signal (eg, a sound source) that the electronic device 101 intends to output in addition to the second audio signal with respect to the second external audio signal 402.
  • Noise signal information 415 may be generated.
  • the electronic device 101 may generate and output the second audio signal 416 based on the noise signal information 415 .
  • the electronic device 101 may generate a second audio signal 416 by processing the noise signal information 415 .
  • the second audio signal 416 may be a signal for removing noise.
  • the electronic device 101 may anti-phase process the noise signal information 415, and for the noise signal information 415 or the anti-phase signal of the noise signal information 415, a filter (eg, a third Filtering may be performed by applying the filter 411, amplification may be performed using an amplifier (eg, the third amplifier 412) (power amplifier), and attenuation and/or modulation may be applied.
  • a filter eg, a third Filtering may be performed by applying the filter 411, amplification may be performed using an amplifier (eg, the third amplifier 412) (power amplifier), and attenuation and/or modulation may be applied.
  • the electronic device 101 may generate a second audio signal 416 for attenuating the noise signal based on the noise signal information 415 .
  • the second audio signal 416 may include an audio signal having substantially the same amplitude and opposite phase as the noise signal.
  • the electronic device 101 may output the second audio signal 416 by controlling a speaker (eg, the speaker 165 of FIG. 3 ).
  • the electronic device 101 may generate and output the second audio signal 416 based on the noise signal information 415 .
  • the electronic device 101 may determine the level of the second audio signal based on the noise signal information 415 .
  • the electronic device 101 may generate the second audio signal 416 having a level corresponding to the level of noise included in the external audio signal based on the noise signal information 415 .
  • the electronic device 101 may control the third amplifier 412 to amplify the noise signal information 415 by a gain corresponding to the level, and output the second audio signal 416 .
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation in which an electronic device removes external noise according to various embodiments of the present disclosure.
  • an operation of removing external noise by an electronic device is performed by a processor of the electronic device (eg, the processor 140 of FIG. 1 ). ), a series of operations performed by the processor 140 of FIG. 3).
  • a processor of the electronic device eg, the processor 140 of FIG. 1
  • Each operation of FIG. 5 may be partially modified, interchanged, or replaced with another operation.
  • the processor 140 may receive an external audio signal by setting an operating frequency of a microphone (eg, the first microphone 161 and/or the second microphone 162 of FIG. 3) to a first frequency. .
  • the processor 140 may receive an external audio signal from at least one microphone (eg, the first microphone 161 and/or the second microphone 162 of FIG. 3 ).
  • the processor 140 may receive an external audio signal electrically converted by at least one microphone from at least one microphone.
  • the external audio signal may include an external audio signal of the electronic device 101 .
  • the outside of the electronic device 101 may include noise (eg, a first external audio signal) generated outside the ear (eg, outer ear) of the user wearing the electronic device 101 .
  • the processor 140 may control the first microphone 161 to receive an external audio signal (eg, a first external audio signal) of the electronic device 101 .
  • an external audio signal eg, a first external audio signal
  • external noise and sound generated inside the electronic device 101 are transferred to the outside of the electronic device 101, and the external audio signal is transmitted to at least one microphone (eg, the second microphone 162).
  • a signal eg, a second external voice signal
  • the external audio signal includes all audio signals (eg, a second external audio signal) transmitted to the inside of the user's ear (eg, the inner ear) wearing the electronic device 101 among sounds external to the electronic device 101 .
  • the second external audio signal is an audio signal output from the speaker device 165
  • noise generated from the electronic device 101 eg, hiss noise
  • noise generated from outside the electronic device 101 eg, 1 external audio signal
  • the processor 140 may set an operating frequency (eg, a first frequency) of at least one microphone and control the at least one microphone to generate an external audio signal based on the set operating frequency.
  • the processor 140 may receive an electrical signal related to an external audio signal generated by at least one microphone at regular intervals corresponding to a designated operating frequency.
  • the first frequency may be, for example, an initial set value for an operating frequency.
  • the processor 140 may set different operating frequencies by controlling each of the first microphone 161 and the second microphone 162 .
  • the processor 140 may simultaneously control the first microphone 161 and the second microphone 162 to set the operating frequency at once.
  • the processor 140 may generate a first audio signal and obtain noise signal information. According to various embodiments, the processor 140 may generate a first audio signal based on the received external audio signal. According to an embodiment, the first audio signal may include an external audio signal converted into a digital signal. According to an embodiment, the first audio signal may include a signal obtained by amplifying and converting an external audio signal into a digital signal through an amplifier (eg, a pre-amplifier). According to an embodiment, the processor 140 may generate the first audio signal by synthesizing the first external audio signal and the second external audio signal. According to an embodiment, the processor 140 may generate a first audio signal by processing an external audio signal.
  • the processor 140 may generate a first audio signal by processing an external audio signal.
  • the first audio signal may include a signal obtained by converting an external audio signal from an analog signal into a digital signal by an analog-digital converter (ADC).
  • ADC analog-digital converter
  • the ADC may include a circuit disposed outside the processor 140 and electrically connected to the processor 140 in the form of an integrated circuit, or may be included within the processor 140 .
  • the processor 140 may generate a first audio signal by converting an external audio signal into a digital signal by controlling the ADC.
  • the first audio signal may include a first external audio signal and a second external audio signal.
  • the processor 140 may obtain noise signal information based on the first audio signal.
  • the noise signal information may include a signal related to noise among external sounds.
  • the noise signal information may include the first audio signal.
  • the noise signal information may include a signal within a designated frequency band range among the first audio signals.
  • the processor 140 generates noise signal information based on the first audio signal generated by receiving external sound using at least one microphone and information about the audio signal being output by the speaker 165. can do.
  • the processor 140 may generate noise signal information by summing a first audio signal generated based on a first external audio signal and a first audio signal generated based on a second external audio signal. there is.
  • the processor 140 may generate noise signal information by applying a specified signal processing technique to the first audio signal. For example, the processor 140 may generate noise signal information by passing the first audio signal through one or more designated filters.
  • the processor 140 may generate noise signal information by modulating, amplifying, and/or attenuating the first audio signal. According to an embodiment, the processor 140 may generate noise signal information by applying different filters to the first audio information based on the first external audio signal and the first audio information based on the second external audio signal. . According to an embodiment, the processor 140 may generate noise signal information by adding an anti-phase signal of an audio signal (eg, the second audio signal) output from the electronic device 101 with respect to the second external audio signal. there is.
  • an audio signal eg, the second audio signal
  • the processor 140 may generate and output a second audio signal.
  • the processor 140 may generate and output a second audio signal based on the noise signal information.
  • the processor 140 may generate a second audio signal by processing noise signal information.
  • the second audio signal may be a signal for removing a noise signal.
  • the processor 140 may perform anti-phase processing on the noise signal information, and may apply filtering, amplification, attenuation, and/or modulation to the noise signal information or the anti-phase signal of the noise signal information. .
  • the processor 140 may generate a second audio signal for attenuating the noise signal based on noise signal information.
  • the second audio signal may include an audio signal having substantially the same amplitude as the noise signal and an opposite phase.
  • the processor 140 may output the second audio signal by controlling a speaker (eg, the speaker 165 of FIG. 3 ).
  • the processor 140 may determine a second frequency based on the second audio signal.
  • the processor 140 may determine an operating frequency of a microphone (eg, the first microphone 161 and/or the second microphone 162 of FIG. 3 ) based on the second audio signal.
  • the processor 140 may determine the operating frequency of the microphone by analyzing the generated second audio signal. For example, the processor 140 may determine an operating frequency of the microphone based on a gain value of the second audio signal. The gain of the second audio signal may be checked through an output gain of a speaker controlled by the processor 140 (eg, the speaker 165 of FIG. 3 ).
  • the processor 140 may determine the operating frequency of the microphone based on the gain of the speaker 165 .
  • the processor 140 may decrease the operating frequency of the microphone when the gain of the second audio signal increases.
  • a signal-to-noise ratio (SNR) value of the noise signal may have a positive correlation with the level of the noise signal, and the processor 140 may control the microphone at a low operating frequency. can masturbate.
  • the processor 140 may collect a low SNR signal by controlling the microphone to a high operating frequency.
  • the processor 140 may increase the microphone operating frequency when the level of the second audio signal decreases.
  • the 'level' of the audio signal may mean the size of the audio signal or the volume of the audio signal.
  • the processor 140 may check the gain of the second audio signal and determine a microphone operating frequency based on the checked gain.
  • the processor 140 may receive an external audio signal by changing the operating frequency of the microphone to a second frequency.
  • the processor 140 changes the operating frequency of the microphone (eg, the first microphone 161 and/or the second microphone 162 of FIG. 3 ) to the operating frequency determined based on the second audio signal.
  • the processor 140 may change the operating frequency of the microphone determined based on the second audio signal to the set operating frequency, or when different from the current operating frequency of the microphone.
  • the processor 140 may receive an external audio signal by controlling a microphone (eg, the first microphone 161 and/or the second microphone 162) according to the changed operating frequency.
  • FIG. 6 illustrates an exemplary graph (eg, a first graph 600) of self-noise levels corresponding to microphone operating frequencies according to various embodiments.
  • FIG. 7 shows an exemplary graph (eg, a second graph 700) of self-noise magnitude according to a microphone operating frequency according to various embodiments.
  • the first graph 600 shows the largest value (eg, maximum operating frequency) among the operating frequencies of the microphones (eg, the first microphone 161 and/or the second microphone 162 of FIG. 3). It may be a graph showing a fast Fourier transform (FFT) model for the magnitude of self-noise, residual noise, EIN (equivalent input noise) or sen (sensitivity) when having Noise may refer to noise generated by a microphone when an electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 or the electronic device 101 of FIG. 3 ) collects an external audio signal using a microphone.
  • the self-noise may be noise generated by the electronic device 101 itself.
  • the second graph 700 is the smallest value (eg, minimum operating frequency) among the operating frequencies of the microphones (eg, the first microphone 161 and/or the second microphone 162 of FIG. 3). It may be a graph showing a fast Fourier transform (FFT) model for the size of self-noise when having .
  • FFT fast Fourier transform
  • the maximum operating frequency of the microphone may be 3.072 MHz and the minimum operating frequency may be 0.768 MHz, but these are only exemplary values and the maximum or minimum operating frequency of the microphone is the above-mentioned value. Not limited.
  • each numerical value of the first graph 600 or the second graph 700 is an exemplary value and is intended to show a relative difference in magnetic noise according to a decrease or increase in operating frequency. Therefore, the magnitude of magnetic noise corresponding to the maximum or minimum operating frequency is not limited to each value of the first graph 600 or the second graph 700.
  • the horizontal axis of the first graph 600 and the second graph 700 may represent the frequency of magnetic noise.
  • the vertical axis of the first graph 600 and the second graph 700 represents the size of self-noise (self-noise, residual noise, EIN (equivalent input noise) or sen (self-equivalent noise)) in dBfs (deci-bell full scale) value.
  • the magnitude of self-noise at a high operating frequency (eg, maximum operating frequency) is at a low operating frequency (eg, minimum operating frequency) based on the same microphone. It can be seen that it represents a relatively small value compared to the magnitude of the self-noise of .
  • Equation 1 The power spectral density of magnetic noise corresponding to the operating frequency of the microphone can be expressed as Equation 1.
  • E(f) is the power spectral density of self-noise
  • e_rms is an effective value (RMS average, root-mean-square average) of noise power
  • f_s is an operating frequency.
  • the self-noise of the microphone can be reduced, and when the operating frequency of the microphone is reduced
  • the magnetic noise of the microphone may increase.
  • the microphone can only pick up an external audio signal with a level higher than its own noise, and therefore it is possible to pick up a smaller external audio signal when the operating frequency of the microphone is increased.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating operation frequencies of microphones according to levels of external audio signals according to various embodiments.
  • the level of the external audio signal is a bed room level (approximately 40dB), a quiet office level (approximately 50dB), and an inside bus level (approximately 50dB). 90dB) and airport level (about 110dB).
  • the level of the external audio signal is a general indication of the magnitude of various external audio signals (eg, noise) and is only an exemplary value.
  • a signal-to-noise ratio (SNR) value of the noise signal may have a positive correlation with the level of the noise signal. Therefore, even if the electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 or the electronic device 101 of FIG. 3 ) controls the microphone at a low operating frequency, a noise signal may be collected. On the other hand, when the level of the noise signal is low, the SNR value of the noise signal may be very small. In this case, the electronic device 101 may collect a low SNR signal by controlling the microphone to a high operating frequency.
  • SNR signal-to-noise ratio
  • the electronic device 101 may generate a relatively low level of self-noise.
  • the electronic device 101 may control the microphone with a high operating frequency 803 so that the microphone can pick up a low-level sound.
  • the electronic device 101 may generate a relatively high level of magnetic noise. Therefore, when the noise signal level is high, even if the electronic device 101 controls the microphone at a low operating frequency to generate a high-level noise signal, the quality of the noise signal collected may be less affected. According to an embodiment, the electronic device 101 may control the microphone with a low operating frequency 801 when the level of the noise signal is high in order to control the microphone with low power.
  • the electronic device 101 operates as a microphone at a specified operating frequency (eg, a first frequency) when the level of the noise signal stays in an average state (eg, a quiet office level) where the level of the noise signal is not relatively high or low. can control.
  • a specified operating frequency eg, a first frequency
  • an average state eg, a quiet office level
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation in which an electronic device removes external noise according to various embodiments of the present disclosure.
  • an operation of removing external noise by an electronic device is performed by a processor of the electronic device (eg, the processor 140 of FIG. 1 ). ), a series of operations performed by the processor 140 of FIG. 3).
  • a processor of the electronic device eg, the processor 140 of FIG. 1
  • Each operation of FIG. 9 may be partially modified, interchanged, or replaced with another operation.
  • the processor 140 may receive an external audio signal based on an operating frequency of at least one microphone.
  • the processor 140 sets an operating frequency of a microphone (eg, the first microphone 161 and/or the second microphone 162 of FIG. 3) to a first frequency to receive an external audio signal.
  • the processor 140 may receive an external audio signal from at least one microphone (eg, the first microphone 161 and/or the second microphone 162 of FIG. 3 ).
  • the processor 140 may receive an external audio signal electrically converted by at least one microphone from at least one microphone.
  • the external audio signal may include an external audio signal of the electronic device 101 .
  • the outside of the electronic device 101 may include noise (eg, a first external audio signal) generated outside the ear (eg, outer ear) of the user wearing the electronic device 101 .
  • the processor 140 may control the first microphone 161 to receive an external audio signal (eg, a first external audio signal) of the electronic device 101 .
  • external noise and sound generated inside the electronic device 101 are transferred to the outside of the electronic device 101, and the external audio signal is transmitted to at least one microphone (eg, the second microphone 162).
  • a signal eg, a second external voice signal
  • a signal eg, a second external voice signal
  • the external audio signal includes all audio signals (eg, a second external audio signal) transmitted to the inside of the user's ear (eg, the inner ear) wearing the electronic device 101 among sounds external to the electronic device 101 .
  • the second external audio signal is an audio signal output from the speaker device 165, noise generated from the electronic device 101 (eg, hiss noise), and/or noise generated from outside the electronic device 101 (eg, 1 external audio signal) may include all audio signals transmitted through the physical sound insulation effect of the electronic device 101.
  • the processor 140 may control the second microphone 162 to receive an external audio signal (eg, a second external audio signal) of the electronic device 101 .
  • the processor 140 may set an operating frequency (eg, a first frequency) of at least one microphone and control the at least one microphone to receive an external audio signal based on the set operating frequency.
  • the processor 140 may receive an electrical signal related to an external audio signal received by at least one microphone at regular intervals corresponding to a designated operating frequency.
  • the first frequency may be, for example, an initial set value for an operating frequency.
  • the external audio signal may include a first external audio signal and a second external audio signal.
  • the processor 140 may generate and output a second audio signal.
  • the processor 140 may generate a first audio signal and obtain noise signal information.
  • the processor 140 may generate a first audio signal based on the received external audio signal.
  • the first audio signal may include an external audio signal converted into a digital signal.
  • the first audio signal may include a signal obtained by amplifying and converting an external audio signal into a digital signal through an amplifier (eg, a pre-amplifier).
  • the processor 140 may convert each of the first external audio signal and the second external audio signal into a digital signal.
  • the processor 140 may generate a first digital signal obtained by converting a first external audio signal into a digital signal and a second digital signal obtained by converting a second external audio signal into a digital signal.
  • the processor 140 may generate a first audio signal by combining the first digital signal and the second digital signal.
  • the processor 140 may generate a first audio signal by processing an external audio signal.
  • the processor 140 may obtain noise signal information based on the first audio signal.
  • the noise signal information may include a signal related to noise among external sounds.
  • the noise signal information may include the first audio signal.
  • the noise signal information may include a signal within a designated frequency band range among the first audio signals.
  • the processor 140 generates noise signal information based on the first audio signal generated by receiving external sound using at least one microphone and information about the audio signal being output by the speaker 165. can do.
  • the processor 140 may generate noise signal information by summing a first digital signal generated based on a first external audio signal and a second digital signal generated based on a second external audio signal. there is.
  • the processor 140 may generate noise signal information by applying a specified signal processing technique to the first audio signal.
  • the processor 140 may generate and output a second audio signal based on the noise signal information.
  • the processor 140 may generate a second audio signal by processing noise signal information.
  • the second audio signal may be a signal for removing a noise signal.
  • the processor 140 may perform anti-phase processing on the noise signal information, and may apply filtering, amplification, attenuation, and/or modulation to the noise signal information or the anti-phase signal of the noise signal information. .
  • the processor 140 may generate a second audio signal for attenuating the noise signal based on noise signal information.
  • the second audio signal may include an audio signal having substantially the same amplitude as the noise signal and an opposite phase.
  • the processor 140 may output the second audio signal by controlling a speaker (eg, the speaker 165 of FIG. 3 ).
  • the processor 140 may check whether the gain of the speaker 165 is changed.
  • the processor 140 may check the gain of the speaker 165 outputting the second audio signal.
  • the processor 140 may continuously and/or periodically check the gain of the speaker 165 during output of the second audio signal.
  • the processor 140 may check whether the gain of the speaker 165 is changed by applying a designated threshold.
  • the processor 140 may check whether the gain of the speaker 165 is changed based on whether the gain of the speaker 165 rises or falls more than a threshold value compared to the previous time.
  • the processor 140 may check the gain of the speaker 165 in real time without applying a threshold to the gain of the speaker 165 and, if changed, check whether the gain of the speaker 165 is changed.
  • the processor 140 may proceed to operation 904 if the gain of the speaker 165 is changed and may return to operation 901 if the gain of the speaker 165 is not changed.
  • the processor 140 may check whether the gain of the speaker 165 increases or decreases. According to various embodiments, the processor 140 may check the gain of the speaker 165 outputting the second audio signal. The processor 140 may continuously and/or periodically check the gain of the speaker 165 during output of the second audio signal. The processor 140 may determine whether the gain of the speaker 165 increases or decreases by applying a designated threshold. The processor 140 may determine whether the gain of the speaker 165 increases or decreases based on the increase or decrease of the gain of the speaker 165 greater than the threshold value compared to the previous time. According to an embodiment, the processor 140 may proceed to operation 905 when the gain of the speaker 165 increases, and may proceed to operation 907 when the gain of the speaker 165 decreases.
  • the processor 140 may check whether the operating frequency of the microphone reaches the minimum operating frequency.
  • the minimum operating frequency may be a minimum value among operating frequencies that the operating frequency of the microphone can reach.
  • the processor 140 may continuously and/or periodically check the operating frequency of the microphone.
  • the minimum operating frequency may be a specified value.
  • the minimum operating frequency may have a different value according to hardware specifications of the microphone.
  • the processor 140 may return to operation 901 when the operating frequency of the microphone reaches the minimum operating frequency, and may proceed to operation 906 when the operating frequency of the microphone does not reach the minimum operating frequency.
  • the processor 140 may lower the operating frequency.
  • the processor 140 may change the operating frequency of the microphone (eg, the first microphone 161 and/or the second microphone 162 of FIG. 3 ).
  • the processor 140 may receive an electrical signal related to an external audio signal, which is received by at least one microphone at regular intervals corresponding to a designated operating frequency, and may change the operating frequency.
  • the processor 140 may set different operating frequencies by controlling each of the first microphone 161 and the second microphone 162 .
  • the processor 140 may simultaneously control the first microphone 161 and the second microphone 162 to set the operating frequency at once.
  • the processor 140 may lower the operating frequency of the microphone in response to an increase in the gain of the speaker 165 .
  • the gain of the speaker 165 increases, it may be when the noise level of the external audio signal is high.
  • the SNR of the noise signal is relatively high, and the microphone's own noise (self-noise, residual noise, or EIN (equivalent input noise)) level may be relatively smaller than the noise level of the external audio signal. Therefore, even when the operating frequency of the microphone is low, it is possible to sufficiently collect external sound, and power consumption of the microphone can be reduced due to the lowering of the operating frequency of the microphone.
  • the processor 140 may check whether the operating frequency of the microphone reaches the maximum operating frequency.
  • the maximum operating frequency may be a maximum value among operating frequencies that the operating frequency of the microphone can reach.
  • the processor 140 may continuously and/or periodically check the operating frequency of the microphone.
  • the maximum operating frequency may be a specified value.
  • the maximum operating frequency may have a different value according to hardware specifications of the microphone.
  • the processor 140 may proceed to operation 908 when the operating frequency of the microphone does not reach the maximum operating frequency, and may proceed to operation 909 when the operating frequency of the microphone reaches the maximum operating frequency.
  • the processor 140 may increase the operating frequency.
  • the processor 140 may change the operating frequency of the microphone (eg, the first microphone 161 and/or the second microphone 162 of FIG. 3 ).
  • the processor 140 may receive an electrical signal related to an external audio signal generated by at least one microphone at regular intervals corresponding to a designated operating frequency, and may change the operating frequency.
  • the processor 140 may set different operating frequencies by controlling each of the first microphone 161 and the second microphone 162 .
  • the processor 140 may simultaneously control the first microphone 161 and the second microphone 162 to set the operating frequency at once.
  • the processor 140 may increase an operating frequency of the microphone in response to a decrease in the gain of the speaker 165 .
  • the processor 140 may increase the operating frequency of the microphone in order to pick up an external audio signal having a relatively low level.
  • the processor 140 may check whether the gain of the speaker (eg, the speaker 165 of FIG. 3) converges to zero.
  • the processor 140 may check the gain of the speaker 165 when the operating frequency of the microphone reaches a designated maximum operating frequency. For example, the processor 140 may determine whether the gain of the speaker 165 is 0 or has a value substantially corresponding to 0. The processor 140 may determine whether the gain of the speaker 165 converges to zero based on whether the gain of the speaker 165 is less than a specified threshold. When the gain of the speaker 165 is 0, for example, the processor 140 does not output other audio data (eg, sound source data or telephone voice data) other than the second audio signal for removing noise. may be the case.
  • other audio data eg, sound source data or telephone voice data
  • the processor 140 may not perform operations 910 to 912.
  • the processor 140 may proceed to operation 910 when the gain of the speaker 165 converges to 0, and may return to operation 901 when it does not converge to 0 (greater than 0).
  • the processor 140 may perform at least one of storing the external audio signal level, inactivating the speaker, and returning the operating frequency to the first frequency.
  • the processor 140 may store the level of the external audio signal at that time.
  • the processor 140 confirms that the gain of the speaker 165 is substantially zero, and the level of the external audio signal acquired using the first microphone 161 and/or the second microphone 162.
  • the value may be stored in a memory (eg, memory 130 of FIG. 1 ).
  • the processor 140 may deactivate the speaker 165 when confirming that the gain of the speaker 165 converges to zero.
  • the processor 140 may reduce power consumption by inactivating the speaker 165 .
  • the processor 140 may store the level value of the external audio signal acquired by the microphone at that time and deactivate the speaker 165 .
  • the processor 140 when the gain of the second audio signal converges to 0, changes the operating frequency of the microphone based on the second audio signal (eg, the second operating frequency) to an initial value ( Example: 1st operating frequency).
  • the initial value may be a designated basic operating frequency (eg, a first operating frequency).
  • the processor 140 may determine whether the level of the newly received external audio signal is higher than a specified value compared to the level of the stored external audio signal. According to an embodiment, the processor 140 determines whether the level of the newly received external audio signal exceeds a specified threshold based on the stored level of the external audio signal when the gain of the second audio signal converges to 0. You can check.
  • the processor 140 may activate the deactivated speaker 165 again when the level of the newly received external audio signal exceeds a predetermined threshold compared to the stored external audio signal level.
  • the processor 140 may return to operation 901 after operation 912 .
  • FIG. 10 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to various embodiments.
  • an electronic device 1101 communicates with an electronic device 1102 through a first network 1198 (eg, a short-range wireless communication network) or through a second network 1199. It may communicate with at least one of the electronic device 1104 or the server 1108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 1101 may communicate with the electronic device 1104 through the server 1108 .
  • a first network 1198 eg, a short-range wireless communication network
  • the server 1108 e.g, a long-distance wireless communication network
  • the electronic device 1101 includes a processor 1120, a memory 1130, an input module 1150, an audio output module 1155, a display module 1160, an audio module 1170, a sensor module ( 1176), interface 1177, connection terminal 1178, haptic module 1179, camera module 1180, power management module 1188, battery 1189, communication module 1190, subscriber identification module 1196 , or an antenna module 1197.
  • a processor 1120 e.g, a memory 1130, an input module 1150, an audio output module 1155, a display module 1160, an audio module 1170, a sensor module ( 1176), interface 1177, connection terminal 1178, haptic module 1179, camera module 1180, power management module 1188, battery 1189, communication module 1190, subscriber identification module 1196 , or an antenna module 1197.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 1178) may be omitted or one or more other components may be added.
  • some of these components eg, sensor module 1176,
  • the processor 1120 for example, executes software (eg, the program 1140) to cause at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 1101 connected to the processor 1120. It can control and perform various data processing or calculations. According to one embodiment, as at least part of the data processing or operation, the processor 1120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 1176 or communication module 1190) to volatile memory 1132. , processing commands or data stored in the volatile memory 1132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 1134 .
  • software eg, the program 1140
  • the processor 1120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 1176 or communication module 1190) to volatile memory 1132. , processing commands or data stored in the volatile memory 1132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 1134 .
  • the processor 1120 may include a main processor 1121 (eg, a central processing unit or an application processor) or an auxiliary processor 1123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor).
  • a main processor 1121 e.g, a central processing unit or an application processor
  • an auxiliary processor 1123 e.g, a graphic processing unit, a neural network processing unit ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor.
  • NPU neural network processing unit
  • the auxiliary processor 1123 may use less power than the main processor 1121 or be set to be specialized for a designated function.
  • the auxiliary processor 1123 may be implemented separately from or as part of the main processor 1121 .
  • the auxiliary processor 1123 may, for example, take the place of the main processor 1121 while the main processor 1121 is inactive (eg, sleep), or the main processor 1121 is active (eg, running an application). ) state, together with the main processor 1121, at least one of the components of the electronic device 1101 (eg, the display module 1160, the sensor module 1176, or the communication module 1190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the auxiliary processor 1123 eg, image signal processor or communication processor
  • may be implemented as part of other functionally related components eg, camera module 1180 or communication module 1190). there is.
  • the auxiliary processor 1123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • AI models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 1101 itself where the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 1108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning or reinforcement learning, but in the above example Not limited.
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the foregoing, but is not limited to the foregoing examples.
  • the artificial intelligence model may include, in addition or alternatively, software structures in addition to hardware structures.
  • the memory 1130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 1120 or the sensor module 1176) of the electronic device 1101 .
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, the program 1140) and commands related thereto.
  • the memory 1130 may include a volatile memory 1132 or a non-volatile memory 1134 .
  • the program 1140 may be stored as software in the memory 1130 and may include, for example, an operating system 1142 , middleware 1144 , or an application 1146 .
  • the input module 1150 may receive a command or data to be used by a component (eg, the processor 1120) of the electronic device 1101 from an outside of the electronic device 1101 (eg, a user).
  • the input module 1150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 1155 may output sound signals to the outside of the electronic device 1101 .
  • the sound output module 1155 may include, for example, a speaker or receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • a receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from the speaker or as part of it.
  • the display module 1160 can visually provide information to the outside of the electronic device 1101 (eg, a user).
  • the display module 1160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display module 1160 may include a touch sensor configured to detect a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of force generated by the touch.
  • the audio module 1170 may convert sound into an electrical signal or vice versa. According to one embodiment, the audio module 1170 acquires sound through the input module 1150, the sound output module 1155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 1101 (eg: Sound may be output through the electronic device 1102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the audio module 1170 acquires sound through the input module 1150, the sound output module 1155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 1101 (eg: Sound may be output through the electronic device 1102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the sensor module 1176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 1101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the detected state. can do.
  • the sensor module 1176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, humidity sensor, or light sensor.
  • the interface 1177 may support one or more designated protocols that may be used to directly or wirelessly connect the electronic device 1101 to an external electronic device (eg, the electronic device 1102).
  • the interface 1177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card
  • connection terminal 1178 may include a connector through which the electronic device 1101 may be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 1102).
  • the connection terminal 1178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 1179 may convert electrical signals into mechanical stimuli (eg, vibration or motion) or electrical stimuli that a user may perceive through tactile or kinesthetic senses.
  • the haptic module 1179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 1180 may capture still images and moving images. According to one embodiment, the camera module 1180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 1188 may manage power supplied to the electronic device 1101 .
  • the power management module 1188 may be implemented as at least part of a power management integrated circuit (PMIC), for example.
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 1189 may supply power to at least one component of the electronic device 1101 .
  • the battery 1189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 1190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 1101 and an external electronic device (eg, the electronic device 1102, the electronic device 1104, or the server 1108). Establishment and communication through the established communication channel may be supported.
  • the communication module 1190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 1120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 1190 may be a wireless communication module 1192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 1194 (eg, a cellular communication module).
  • GNSS global navigation satellite system
  • a corresponding communication module is a first network 1198 (eg, a short-distance communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 1199 (eg, legacy It may communicate with the external electronic device 1104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • a first network 1198 eg, a short-distance communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
  • a second network 1199 eg, legacy It may communicate with the external electronic device 1104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • the wireless communication module 1192 uses subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 1196 within a communication network such as the first network 1198 or the second network 1199.
  • subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the electronic device 1101 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 1192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, eg, NR access technology (new radio access technology).
  • NR access technologies include high-speed transmission of high-capacity data (enhanced mobile broadband (eMBB)), minimization of terminal power and access of multiple terminals (massive machine type communications (mMTC)), or high reliability and low latency (ultra-reliable and low latency (URLLC)). -latency communications)) can be supported.
  • the wireless communication module 1192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • a high frequency band eg, mmWave band
  • the wireless communication module 1192 uses various technologies for securing performance in a high frequency band, such as beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), and full-dimensional multiplexing. Technologies such as input/output (FD-MIMO: full dimensional MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna may be supported.
  • the wireless communication module 1192 may support various requirements defined for the electronic device 1101, an external electronic device (eg, the electronic device 1104), or a network system (eg, the second network 1199).
  • the wireless communication module 1192 may include a peak data rate for eMBB realization (eg, 20 Gbps or more), a loss coverage for mMTC realization (eg, 164 dB or less), or a U-plane latency for URLLC realization (eg, Example: downlink (DL) and uplink (UL) each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less) may be supported.
  • a peak data rate for eMBB realization eg, 20 Gbps or more
  • a loss coverage for mMTC realization eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for URLLC realization eg, Example: downlink (DL) and uplink (UL) each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less
  • the antenna module 1197 may transmit or receive signals or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 1197 may include an antenna including a radiator formed of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (eg, PCB).
  • the antenna module 1197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 1198 or the second network 1199 is selected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 1190. can be chosen A signal or power may be transmitted or received between the communication module 1190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC) may be additionally formed as a part of the antenna module 1197 in addition to the radiator.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 1197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module includes a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first surface (eg, a lower surface) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, array antennas) disposed on or adjacent to a second surface (eg, a top surface or a side surface) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • signal e.g. commands or data
  • commands or data may be transmitted or received between the electronic device 1101 and the external electronic device 1104 through the server 1108 connected to the second network 1199 .
  • Each of the external electronic devices 1102 or 1104 may be the same as or different from the electronic device 1101 .
  • all or part of operations executed in the electronic device 1101 may be executed in one or more external electronic devices among the external electronic devices 1102 , 1104 , or 1108 .
  • the electronic device 1101 when the electronic device 1101 needs to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device 1101 instead of executing the function or service by itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform the function or at least part of the service.
  • One or more external electronic devices receiving the request may execute at least a part of the requested function or service or an additional function or service related to the request, and deliver the execution result to the electronic device 1101 .
  • the electronic device 1101 may provide the result as at least part of a response to the request as it is or additionally processed.
  • cloud computing distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 1101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 1104 may include an internet of things (IoT) device.
  • Server 1108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks.
  • the external electronic device 1104 or server 1108 may be included in the second network 1199 .
  • the electronic device 1101 may be applied to intelligent services (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • An electronic device eg, the electronic device 101 of FIG. 3
  • An electronic device includes at least one microphone (eg, the first microphone 161 of FIG. 3 ), a speaker (eg, the electronic device 101 of FIG. 3 ). a speaker 165), the at least one microphone, and a processor operatively connected to the speaker (eg, the processor 140 of FIG.
  • the processor sets the operating frequency of the microphone to a first frequency , receives an external audio signal from the outside of the electronic device through the microphone operating at the first frequency, generates a first audio signal using the received external audio signal, and generates the first audio signal obtaining noise signal information based on the noise signal information, outputting a second audio signal generated based on the noise signal information through the speaker, determining a second frequency based on the generated second audio signal, and
  • the operating frequency of the electronic device may be changed to the second frequency to receive the external audio signal from the outside of the electronic device through the microphone operating at the second frequency.
  • the second audio signal may include a signal processed to have an opposite phase of the noise signal information.
  • the processor may be configured to determine the second frequency based on a gain of the second audio signal.
  • the processor determines the second frequency as a value smaller than the first frequency when the gain of the second audio signal increases, and when the gain of the second audio signal decreases,
  • the second frequency may be set to determine a value greater than the first frequency
  • the processor may be configured to check the gain of the second audio signal and deactivate the speaker when the checked gain is less than a specified gain value.
  • the processor may be configured to store information about the level of the external audio signal received by the at least one microphone when the checked gain is smaller than a specified gain value.
  • the processor may be configured to activate the speaker again when the level of the external audio signal newly received through the microphone becomes greater than the level of the stored external audio signal by exceeding a specified threshold.
  • the processor may be configured to re-change the operating frequency of the at least one microphone from the second operating frequency to the first operating frequency when the speaker is deactivated.
  • the processor when the speaker is in a deactivated state, the processor may be configured to activate the speaker again when an external audio signal received through the at least one microphone is greater than a specified level value.
  • the processor may be configured not to deactivate the speaker when an audio signal other than the second audio signal is output through the speaker.
  • the at least one microphone includes a first microphone (eg, the first microphone 161 of FIG. 3 ) and a second microphone (eg, the second microphone 162 of FIG. 3 ), and the The first microphone is arranged in a first direction substantially opposite to the direction in which the speaker outputs sound to receive an external audio signal, and the second microphone is arranged in a second direction substantially the same as the direction in which the audio signal is output from the speaker.
  • the processor is arranged to receive an external audio signal of the electronic device including an audio signal output from the speaker, and the processor controls the first microphone to receive the first external audio signal, and controls the second microphone to receive the external audio signal. 2 Receive an external audio signal, and acquire the noise signal information based on the first external audio signal and the second external audio signal.
  • a method for outputting an audio signal by an electronic device including at least one microphone and at least one speaker sets an operating frequency of the microphone to a first frequency, and sets the operating frequency to the first frequency.
  • the determining of the second frequency may include determining the second frequency based on a gain of the second audio signal.
  • the determining of the second frequency may include determining the second frequency as a value smaller than the first frequency when the gain of the second audio signal increases, and the second audio signal When the gain of is reduced, an operation of determining the second frequency as a value greater than the first frequency may be included.
  • the method may further include checking a gain of the second audio signal and, when the checked gain is less than a designated gain value, inactivating the speaker.
  • the method may further include storing information about a level of the external audio signal received by the at least one microphone when the checked gain is smaller than a designated gain value.
  • the processor may be configured to re-change the operating frequency of the at least one microphone from the second operating frequency to the first operating frequency when the speaker is deactivated.
  • the processor when the speaker is in a deactivated state, the processor may be configured to activate the speaker again when an external audio signal received through the at least one microphone is greater than a specified level value.
  • the at least one microphone is disposed in a first direction substantially opposite to a direction in which the speaker outputs sound, and a first microphone for collecting external audio signals and an audio signal output direction of the speaker substantially and a second microphone disposed in the same second direction to receive an external audio signal of the electronic device including an audio signal output from the speaker, wherein the method comprises controlling the first microphone to generate a first external audio signal. and receiving a second external audio signal by controlling the second microphone, and acquiring the noise signal information based on the first external audio signal and the second external audio signal.
  • Electronic devices may be devices of various types.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • first, second, or first or secondary may simply be used to distinguish a given component from other corresponding components, and may be used to refer to a given component in another aspect (eg, importance or order) is not limited.
  • a (e.g., first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (e.g., second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.”
  • the certain component may be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as, for example, logic, logical blocks, parts, or circuits.
  • a module may be an integrally constructed component or a minimal unit of components or a portion thereof that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • a storage medium eg, internal memory 1136 or external memory 1138, readable by a machine (eg, electronic device 1101). It may be implemented as software (eg, the program 1140) including them.
  • a processor eg, the processor 1120 of a device (eg, the electronic device 1101) may call at least one command among one or more instructions stored from a storage medium and execute it. This enables the device to be operated to perform at least one function according to the at least one command invoked.
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g. electromagnetic wave), and this term refers to the case where data is stored semi-permanently in the storage medium. It does not discriminate when it is temporarily stored.
  • a signal e.g. electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be included and provided in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • a computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (e.g. Play StoreTM) or on two user devices (e.g. It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • a device-readable storage medium e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store e.g. Play StoreTM
  • two user devices e.g. It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • at least part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a device-readable storage medium such as a manufacturer's server, an application store server, or a relay server's memory.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a single object or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. there is.
  • one or more components or operations among the aforementioned corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the plurality of components identically or similarly to those performed by a corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • the actions performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the actions are executed in a different order, or omitted. or one or more other actions may be added.

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Abstract

본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 마이크로폰, 스피커, 상기 적어도 하나의 마이크로폰 및 스피커와 작동적으로(operatively) 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 마이크로폰의 동작 주파수를 제1주파수로 설정하고, 상기 제1주파수로 동작하는 상기 마이크로폰을 통해 상기 전자 장치의 외부로부터 외부 오디오 신호를 수신하고, 상기 수신한 외부 오디오 신호를 이용하여 제1오디오 신호를 생성하고, 상기 제1오디오 신호에 기초하여 노이즈 신호 정보를 획득하고, 상기 노이즈 신호 정보에 기초하여 생성된 제2오디오 신호를 상기 스피커를 통해 출력하고, 상기 생성된 제2오디오 신호에 기초하여 제2주파수를 결정하고, 상기 마이크로폰의 동작 주파수를 상기 제2주파수로 변경하여, 상기 제2주파수로 동작하는 상기 마이크로폰을 통해 상기 전자 장치의 외부로부터 상기 외부 오디오 신호를 수신하도록 설정될 수 있다.

Description

전자 장치 및 그 제어 방법
본 문서에 개시된 다양한 실시예는 음향을 출력하는 전자 장치 및 이를 제어하는 방법에 관한 것이다.
디지털 기술의 발달과 함께 이동통신 단말기, PDA(personal digital assistant), 전자수첩, 스마트 폰, 태블릿 PC(personal computer), 또는 웨어러블 디바이스(wearable device)와 같은 다양한 유형의 전자 장치가 널리 사용되고 있다. 이러한, 전자 장치는 블루투스(bluetooth)와 같은 근거리 무선 기술을 이용하여 노트북, 이어폰, 또는 헤드폰과 같은 외부 장치와 연결하여 정보를 교환할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 이어폰과 블루투스로 연결하여, 이어폰을 통해 음악 또는 동영상의 소리를 출력할 수 있다.
음향을 출력하는 전자 장치의 예로서, 예를 들어 이어폰, 또는 헤드폰과 같은 다양한 오디오 장치가 사용되고 있다. 오디오 장치에 대한 사용자의 요구에 발맞춰 오디오 장치의 음질 개선 및 휴대성을 증진하는 방향으로 다양한 기술이 제안 및 개발된다. 오디오 장치는 적응적으로 외부 소리(예: 소음)으로 인하여 비롯된 소음을 차단하기 위하여 '노이즈 캔슬링(active noise cancelling, ANC)'기술이 개발되고 있다. 또한 휴대성 목적으로 외부 장치(예: 스마트 폰)와 무선으로 연결될 수 있는 '무선 이어폰(true wireless stereo; TWS)(또는 무선 출력 장치)' 형태의 오디오 장치가 출시되고 있다.
전자 장치, 예를 들어 무선 이어폰 장치는, 휴대성 증가 요구에 따른 소형화 추세에 따라 배터리 크기 역시 감소하는 추세이므로, 성능 고도화에 대한 요구에 따라 ANC 기술에 대한 성능 고도화 및 소모 전력 감소를 통한 사용시간 증가를 동시에 만족시키기에 어려움이 있을 수 있다. 또한, 성능 고도화 면에서 외부 소음(노이즈)뿐만 아니라 전자 장치 자체가 발생시키는 소음을 저감시킬 수 있고, 전력 면에서 효율적인 ANC 제어 기술이 요구된다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는 ANC를 지원하는 중 주변 상황에 맞게 Mic 클락을 조절할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 마이크로폰, 스피커, 상기 적어도 하나의 마이크로폰 및 스피커와 작동적으로(operatively) 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 마이크로폰의 동작 주파수를 제1주파수로 설정하고, 상기 제1주파수로 동작하는 상기 마이크로폰을 통해 상기 전자 장치의 외부로부터 외부 오디오 신호를 수신하고, 상기 수신한 외부 오디오 신호를 이용하여 제1오디오 신호를 생성하고, 상기 제1오디오 신호에 기초하여 노이즈 신호 정보를 획득하고, 상기 노이즈 신호 정보에 기초하여 생성된 제2오디오 신호를 상기 스피커를 통해 출력하고, 상기 생성된 제2오디오 신호에 기초하여 제2주파수를 결정하고, 상기 마이크로폰의 동작 주파수를 상기 제2주파수로 변경하여, 상기 제2주파수로 동작하는 상기 마이크로폰을 통해 상기 전자 장치의 외부로부터 상기 외부 오디오 신호를 수신하도록 설정될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 적어도 하나의 마이크로폰 및 적어도 하나의 스피커를 포함하는 전자 장치가 오디오 신호를 출력하는 방법은, 상기 마이크로폰의 동작 주파수를 제1주파수로 설정하고, 상기 제1주파수로 동작하는 상기 마이크로폰을 통해 상기 전자 장치의 외부로부터 수신한 외부 오디오 신호를 이용하여 제1오디오 신호를 생성하는 동작, 상기 제1오디오 신호에 기초하여 노이즈 신호 정보를 획득하는 동작, 상기 노이즈 신호 정보에 기초하여 생성된 제2오디오 신호를 상기 스피커를 통해 출력하는 동작, 상기 생성된 제2오디오 신호에 기초하여 제2주파수를 결정하는 동작 및 상기 마이크로폰의 동작 주파수를 제2주파수로 변경하고, 상기 제2주파수로 동작하는 상기 마이크로폰을 통해 상기 전자 장치의 외부로부터 상기 외부 오디오 신호를 수신하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 주변 상황에 맞게 전자 장치의 마이크로폰의 클락을 조절하여 소모전류 감소 혹은 마이크로폰의 SNR(signal-to-noise ratio) 성능 고도화로 소비자 사용성을 향상 시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, ANC 동작 조건에 따라 전자 장치의 마이크로폰을 제어하여 노이즈가 크고 지속적으로 들리는 비행기, 버스등에서 배터리 소모를 감소시켜 사용시간을 향상시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 사무실, 또는 도서관과 같이 노이즈가 거의 없는 공간에서는 클락을 제어하여 마이크로폰 자체에서 발생하는 노이즈를 감소시키거나 제거하는 것이 가능하여 사용자에게 향상된 편의성을 제공할 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대하여는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성요소를 나타낸 것이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 외부 소음을 제거하는 동작을 나타낸 것이다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 외부 소음을 제거하는 동작 흐름도이다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 마이크로폰 동작 주파수에 대응되는 자기 잡음(self-noise) 크기의 예시적 그래프를 나타낸 것이다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 마이크로폰 동작 주파수에 따른 자기 잡음(self-noise) 크기의 예시적 그래프를 나타낸 것이다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 외부 오디오 신호의 레벨에 따라 마이크로폰의 동작 주파수를 분류한 것이다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 외부 소음을 제거하는 동작 흐름도이다.
도 10은 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(101)는 착용 감지 센서(110), 가속도 센서(115), 자이로 센서(120), 터치 센서(125), 메모리(130), 프로세서(140), 통신 모듈(150), 마이크(160), 스피커(165), 충전 모듈(170), 인터페이스(180), 또는 배터리(190) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있는데, 오디오 신호를 출력하는 오디오 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 오디오 장치는 무선 이어폰 또는 보청기일 수 있다.
착용 감지 센서(110)는 전자 장치(101)에 근접하는 물체를 감지하는 센서일 수 있다. 착용 감지 센서(110)는 전자 장치(101)의 착용 여부를 판단하는데 활용되는 것으로, 사용자의 귀에 삽입되는 전자 장치(101)의 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 착용 감지 센서(110)는 적외선(infrared ray)의 반사량을 통해서 물체가 근접해 있는지 판단하는 근접 센서나, 물체가 근처에 있을 경우 유기되는 전하량의 변화량으로 판단하는 그립 센서(또는 터치 센서)일 수 있다. 착용 감지 센서(110)의 예시는 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 예시에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니다.
가속도 센서(115)는 물체의 가속도, 진동, 충격과 같은 동적 힘을 측정하는 센서일 수 있다. 가속도 센서(115)는 물체의 운동 상태를 감지할 수 있어, 다양한 용도로 활용될 수 있다. 전자 장치(101)는 착용 감지 센서(110)와 함께 가속도 센서(115)에서 측정한 가속도 데이터에 기반하여 전자 장치(101)의 착용 여부를 결정할 수 있다.
자이로 센서(120)는 물체의 각속도를 측정하는 센서일 수 있다. 자이로 센서(120)는 물체의 가속도를 측정하는 가속도 센서(115)와 달리 물체의 각속도를 측정할 수 있다. 상기 각속도는 시간당 회전하는 속도(또는 각도)를 의미하는 것일 수 있다. 자이로 센서(120)는 전자 장치(101)의 각속도에 기반하여 전자 장치(101)의 착용 여부를 결정하는데 이용될 수 있다. 자이로 센서(120)는 자이로스코프(Gyroscope) 센서라고도 할 수 있다.
터치 센서(125)는 전자 장치(101)를 제어하기 위한 센서일 수 있다. 전자 장치(101)에서 소리를 출력하는 중에 터치 센서(125)에서 터치가 검출되면 전자 장치(101)는 재생을 정지할 수 있다. 재생 정지 후, 터치 센서(125)에서 터치가 검출되면 전자 장치(101)는 재생을 시작할 수 있다. 터치 센서(125)는 사용자가 전자 장치(101)를 착용한 상태에서 터치를 입력받기 위해, 사용자의 귀에 삽입되지 않는 전자 장치(101)의 외부 영역에 배치될 수 있다.
메모리(130)(또는 버퍼)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(140) 또는 착용 감지 센서(110))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다.
프로세서(140)는 소프트웨어를 실행하여 프로세서(140)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(140)는 다른 구성요소(예: 착용 감지 센서(110) 또는 통신 모듈(150))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 메모리(130)에 저장하고, 메모리(130)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 메모리(130)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 메인 프로세서(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(예: 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서 및 보조 프로세서를 포함하는 경우, 보조 프로세서는 메인 프로세서보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서는 메인 프로세서와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(140)는 착용 감지 센서(110)에 의해 물체 근접이 검출되면, 일정 시간 동안 자이로 센서(120)로부터 자이로 데이터를 수집하고, 수집한 자이로 데이터의 크기에 기반하여 샘플링 데이터를 선택하고, 선택된 샘플링 데이터를 기준치와 비교하여, 비교 결과에 기반하여 전자 장치(101)의 착용 상태를 인식할 수 있다. 프로세서(140)는 착용 감지 센서(110)를 이용하여 전자 장치(101)의 착용 상태를 1차 판단하고, 자이로 센서(120)를 이용하여 전자 장치(101)의 착용 상태를 2차로 판단함으로써, 전자 장치(101)의 착용 상태를 더욱 정확하게 인식할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(140)는 착용 감지 센서(110)를 이용하여 전자 장치(101)의 착용 상태를 1차 판단하고, 가속도 센서(115)를 이용하여 전자 장치(101)의 착용 상태를 2차 판단하고, 자이로 센서(120)를 이용하여 전자 장치(101)의 착용 상태를 3차로 판단함으로써, 전자 장치(101)의 착용 상태를 더욱 정확하게 인식할 수 있다.
통신 모듈(150)은 외부 전자 장치(예: 스마트 폰, 노트북)와 무선 통신 채널을 수립하고, 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(150)은 블루투스, 저전력 블루투스, 와이파이(Wi-Fi), ANT+(adaptive network topology), LTE(long term evolution), 5G(5th generation mobile communication), 또는 NB-IoT(narrowband internet of things)를 통하여 외부 전자 장치와 연결되거나, 엑세스 포인트, 또는 네트워크와 연결될 수 있다. 통신 모듈(150)은 외부 전자 장치로부터 음향 신호를 수신하거나, 외부 전자 장치로 센싱 정보(또는 센싱 신호) 또는 음향 신호를 전송할 수 있다.
마이크(160)는 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 마이크(160)는 소리(또는 오디오)를 획득하여 전기 신호로 변환시킬 수 있다.
스피커(165)는 오디오(또는 음향) 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 스피커(165)는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커(165)는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커(165)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
충전 모듈(170)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 충전 모듈(170)은 인터페이스(180)를 통해 수신되는 전력으로 배터리(190)를 충전시킬 수 있다. 충전 모듈(170)은 PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
인터페이스(180)는 전자 장치(101)가 외부 장치(예: 도 2a의 하우징(201))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(190)는 웨어러블 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.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성요소를 나타낸 것이다.
도 2a는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 제1형태의 경우를 도시한 것이다. 제1형태의 전자 장치(101)는, 커널형(canal-type) 이어폰을 포함할 수 있다.
도 2b는 도 2a에 도시된, 제1형태의 전자 장치(101)의 분해사시도이다.
도 2c는 전자 장치(101)의 제2형태의 경우를 도시한 것이다. 제2형태의 전자 장치(101)는 오픈형(open-type) 이어폰을 포함할 수 있다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예: 제1장치(210) 및/또는 제2장치(220))(예: 도 1의 전자 장치(101))는 외부 전자 장치(예: 스마트 폰)와 무선으로 연결되어, 외부 전자 장치로부터 출력되는 오디오 신호를 수신하여 스피커(165)(예: 도 1의 스피커(165))를 통해 출력하거나, 마이크로폰(예: 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162))(예: 도 1의 마이크(160))를 통해 외부(예: 사용자)로부터 입력되는 오디오 신호를 외부 전자 장치로 전송하는 장치일 수 있다. 전자 장치(101)는 실질적으로 동일하거나 대칭되는 형상인 두 개의 장치인 제1장치(210) 및 제2장치(220) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하, 본 발명에서 설명하는 전자 장치(101)는 제1장치(210) 또는 제2장치(220)를 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1마이크로폰(161)은 스피커(165)의 음성 출력 방향과 실질적으로 반대되거나 상이한 방향을 향하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1마이크로폰(161)은 스피커(165)에서 출력된 오디오 신호를 수신하지 못하거나 실질적으로 0에 가까운 레벨으로 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2마이크로폰(162)은 스피커(165)의 음성 출력 방향과 실질적으로 동일하거나 유사한 방향을 향하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2마이크로폰(162)은 스피커(165)에서 출력된 오디오 신호를 출력된 레벨과 실질적으로 동일한 레벨로 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1마이크로폰(161), 제2마이크로폰(162) 및/또는 스피커(165)는 하우징(201) 내부에 포함될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하우징(201)은 제1하우징(201a) 및 제2하우징(201b)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1장치(210) 및 제2장치(220)는 사용자 신체 일부(예: 사용자의 왼쪽 귀 또는 사용자의 오른쪽 귀)에 각각 착용될 수 있다. 제1장치(210) 및 제2장치(220) 각각은 스피커 또는 마이크를 포함할 수 있다. 제1장치(210) 및 제2장치(220) 각각은 스피커(165)를 통해 오디오 신호를 출력하거나, 마이크(예: 제1마이크(161) 및/또는 제2마이크(162))를 통해 외부로부터 오디오 신호를 수신(또는 입력)할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제1장치(210)가 마스터 역할을 하고, 제2장치(220)가 슬레이브 역할을 할 수 있다. 반대로, 제1장치(210)가 슬레이브 역할을 하고, 제2장치(220)가 마스터 역할을 할 수 있다. 제1장치(210) 및 제2장치(220)는 주기적 및/또는 연속적으로 외부 전자 장치로부터 스피커(165)로 출력할 오디오 신호를 수신할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(101)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 스피커(165)(예: 도 1의 스피커(165)), 프로세서(140), 또는 적어도 하나의 마이크(예: 제1마이크로폰(161), 제2마이크로폰(162), 도 1의 마이크(160))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 마이크는 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162)을 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 제1마이크로폰(161) 및 제2마이크로폰(162) 가운데 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 마이크는 외부 소리을 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 마이크는 외부 오디오 신호를 전기적 신호로 변환할 수 있다. 이때 외부 오디오 신호는 전자 장치(101) 외부의 오디오 신호를 포함할 수 있다. 외부 오디오 신호는, 외부 소음 및 전자 장치(101) 내부에서 발생된 소리가 외부로 전달되어 다시 적어도 하나의 마이크를 통하여 수음되는 신호를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 마이크는 프로세서(140)로부터 지정된 동작 주파수에 기초하여 외부 오디오 신호를 수신할 수 있다. 마이크의 동작 주파수는 마이크의 클록(clock) 속도를 의미할 수 있다. 예를 들어, 동작 주파수는 마이크를 이용하여 아날로그 신호인 외부 오디오 신호의 디지털화된 데이터(예: 제1오디오 신호)를 기록하는 속도를 의미할 수 있다. 클록 속도는 시간당 발생되는 클록 펄스(clock pulse)의 숫자를 의미할 수 있고, 클록 주파수로 명명될 수 있다. 전자 장치(101)는, 적어도 하나의 마이크가 지정된 동작 주파수에 대응되는 일정 간격에 따라 수신한, 외부 오디오 신호에 관한 전기적 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 마이크는 지정된 동작 주파수에 대응되는 일정 간격에 따라 수신한, 외부 오디오 신호를 전기적 신호로 변환하고, 변환된 전기적 신호를 프로세서(140)로 전송할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1마이크로폰(161)은 전자 장치(101) 외부에서 발생한 오디오 신호, 예를 들면, 스피커(165)로부터 출력된 오디오 신호를 제외한 전자 장치(101) 외부의 오디오 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2마이크로폰(162)은 전자 장치(101) 외부에서 발생한 오디오 신호, 예를 들면, 스피커(165)로부터 출력된 오디오 신호를 제외한 전자 장치(101) 외부의 오디오 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 마이크는 디지털 마이크를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 스피커(165)는 전자 장치(101)의 외부로 오디오 신호를 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 스피커(165)는 프로세서(140)로부터 출력할 오디오 신호에 관한 전기적 신호를 수신할 수 있고, 수신된 전기적 신호를 오디오 신호로 변환할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(140)는 전자 장치(101)의 각 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터를 처리할 수 있다. 프로세서(140)는 도 1의 프로세서(140)의 구성 및/또는 기능 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 프로세서(140)는 스피커(165), 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162)과 같은 전자 장치(101)의 구성요소와 작동적(operatively), 전기적(electrically) 및/또는 기능적(functionally)으로 연결될 수 있다. 프로세서(140)가 수행할 수 있는 동작, 연산 및 데이터 처리의 종류 및/또는 양에 대하여는 한정됨이 없을 것이나, 본 문서에서는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(101)의 소음 제거 방법 및 그 방법을 수행하는 동작과 관련된 프로세서(140)의 구성 및 기능에 대하여만 설명하기로 한다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 적어도 하나의 마이크(예: 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162))로부터 외부 오디오 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 적어도 하나의 마이크로부터 적어도 하나의 마이크가 외부 오디오 신호를 수신하여 전기적으로 변환한 신호를 수신할 수 있다. 이때 외부 오디오 신호는 전자 장치(101) 외부의 오디오 신호를 포함할 수 있다. 전자 장치(101) 외부의 오디오 신호(외부 오디오 신호)는 전자 장치(101)를 착용한 사용자의 귀(예: 외이) 외부에서 발생한 잡음(예: 제1외부 오디오 신호))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 제1마이크로폰(161)을 제어하여 전자 장치(101) 외부의 오디오 신호(예: 제1외부 오디오 신호)를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부 오디오 신호는, 외부 소음 및 전자 장치(101) 내부에서 발생된 소리가 전자 장치(101)의 외부로 전달되어 다시 적어도 하나의 마이크를 통하여 수음되는 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 오디오 신호는 전자 장치(101) 외부의 소리 가운데 전자 장치(101)를 착용한 사용자의 귀(예: 내이) 내부에 전달되는 모든 오디오 신호(예: 제2외부 오디오 신호)를 포함할 수 있다. 따라서 스피커 장치(165)에서 출력한 오디오 신호, 전자 장치(101)에서 발생된 소음(예: hiss noise) 및/또는 전자 장치(101) 외부에서 발생한 소음(예: 제1외부 오디오 신호) 가운데 전자 장치(101)의 물리적 차음 효과를 거쳐 전달된 오디오 신호를 모두 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2마이크로폰(162)를 제어하여 전자 장치(101) 외부의 외부 오디오 신호 가운데 사용자 내이로 전달되는 오디오 신호(예: 제2외부 오디오 신호)를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 적어도 하나의 마이크의 동작 주파수를 설정하고 적어도 하나의 마이크가 설정된 동작 주파수에 기초하여 외부 오디오 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 마이크의 동작 주파수를 변경할 수 있다. 프로세서(140)는, 적어도 하나의 마이크가 지정된 동작 주파수에 대응되는 일정 간격에 따라 생성한, 외부 오디오 신호에 관한 전기적 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1마이크로폰(161) 및 제2마이크로폰(162) 각각을 제어하여 서로 다른 동작 주파수를 설정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1마이크로폰(161) 및 제2마이크로폰(162)를 동시에 제어하여 한꺼번에 동작 주파수를 설정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 수신된 외부 오디오 신호에 기초하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1오디오 신호는 외부 오디오 신호가 디지털 신호로 변환된 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1오디오 신호는 외부 오디오 신호가 앰프(예: pre amplifier)를 통해 증폭 및 디지털 신호로 변환된 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1외부 오디오 신호가 처리된 신호(예: 제1디지털 신호) 및 제2외부 오디오 신호가 처리된 신호(예: 제2디지털 신호)에 기초하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 제1외부 오디오 신호를 증폭 및 디지털 변환한 신호 및 제2외부 오디오 신호를 증폭 및 디지털 변환한 신호를 합성하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다. 외부 오디오 신호는 예를 들어, 제1외부 오디오 신호 또는 제2외부 오디오 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 외부 오디오 신호를 처리하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1오디오 신호는 외부 오디오 신호가 ADC(analogue-digital converter)에 의하여 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환된 신호를 포함할 수 있다. ADC는 직접회로(integrated circuit) 형태로 프로세서(140) 외부에 배치되어 프로세서(140)와 전기적으로 연결된 회로를 포함할 수 있고, 또는, 프로세서(140) 내에 포함될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 ADC를 제어하여 외부 오디오 신호를 디지털 신호로 변환하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다. 제1오디오 신호는 제1외부 오디오 신호가 변환된 신호(예: 제1디지털 신호) 및 제2외부 오디오 신호가 변환된 신호(예: 제2디지털 신호)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1오디오 신호에 기초하여 노이즈 신호 정보를 획득할 수 있다. 노이즈 신호 정보는, 외부 소리 가운데 소음에 관한 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 노이즈 신호 정보는 제1오디오 신호의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 일 실시예예 따르면, 노이즈 신호 정보는 제1오디오 신호 가운데 지정된 주파수 대역 범위 내의 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 적어도 하나의 마이크를 이용하여 외부 소리를 수신하여 생성된 제1오디오 신호 및 스피커(165)가 출력 중인 오디오 신호에 관한 정보에 기초하여 노이즈 신호 정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1외부 오디오 신호가 변환된 신호(예: 제1디지털 신호(413)) 및 제2외부 오디오 신호가 변환된 신호(예: 제2디지털 신호(414))를 합산하여 생성된 제1오디오 신호에 기초하여 노이즈 신호 정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1오디오 신호에 대하여 지정된 신호 처리 기법을 적용하여 노이즈 신호 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 제1오디오 신호를 지정된 하나 이상의 필터에 통과시켜 노이즈 신호 정보를 생성할 수 있다. 프로세서(140)는 제1오디오 신호를 변조, 증폭 및/또는 감쇄하여 노이즈 신호 정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1외부 오디오 신호가 변환된 신호(예: 제1디지털 신호(413)) 및 제2외부 오디오 신호가 변환된 신호(예: 제2디지털 신호(414))에 대하여 서로 다른 필터를 적용하여 노이즈 신호 정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2외부 오디오 신호에 대하여 전자 장치(101)가 출력한 오디오 신호(예: 제2오디오 신호)의 역위상 신호를 합산하여 노이즈 신호 정보를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 노이즈 신호 정보에 기초하여 제2오디오 신호를 생성 및 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 노이즈 신호 정보를 처리하여 제2오디오 신호를 생성할 수 있다. 제2오디오 신호는, 노이즈 신호를 제거하기 위한 신호일 수 있다. 예를 들면, 프로세서(140)는 노이즈 신호 정보를 역위상 처리할 수 있고, 노이즈 신호 정보 또는 노이즈 신호 정보의 역위상 신호에 대하여 필터링(filtering), 증폭, 감쇄 및/또는 변조를 적용할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 노이즈 신호 정보에 기초하여 노이즈 신호를 감쇄시키기 위한 제2오디오 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2오디오 신호는 노이즈 신호와 실질적으로 동일한 진폭을 가지며 반대되는 위상을 가지는 오디오 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 스피커(165)를 제어하여 제2오디오 신호를 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 노이즈를 제거하기 위한 제2오디오 신호 이외에 다른 오디오 데이터(예: 음원 데이터, 또는 전화 음성 데이터)를 출력하는 동시에 제2오디오 신호를 출력할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호에 기초하여 마이크(예: 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162))의 동작주파수를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 생성된 제2오디오 신호를 분석하여 마이크의 동작주파수를 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호의 이득(gain) 값에 기초하여 마이크의 동작주파수를 결정할 수 있다. 제2오디오 신호의 이득은 프로세서(140)가 제어하는 스피커(165)의 출력 이득을 통해 확인될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득(gain)을 기초로 마이크의 동작 주파수를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호의 이득이 증가하는 경우 마이크의 동작주파수를 감소시킬 수 있다. 노이즈 신호의 레벨이 높은 경우 노이즈 신호의 SNR(signal-to-noise ratio) 값은 노이즈 신호의 레벨과 양의 상관관계를 가질 수 있고, 낮은 동작주파수로 마이크를 제어하더라도 노이즈 신호를 효과적으로 수음할 수 있다. 반면, 노이즈 신호의 레벨이 낮은 경우 노이즈 신호의 SNR 값이 작을 수 있다. 이 경우 마이크를 높은 동작 주파수로 제어하여 낮은 SNR의 신호를 효과적으로 수음할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호의 레벨이 감소하는 경우 마이크 동작주파수를 증가시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호의 이득을 확인하고, 확인된 이득에 기초하여 마이크 동작주파수를 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 마이크(예: 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162))의 동작 주파수를 제2오디오 신호에 기초하여 결정된 동작 주파수로 변경할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호에 기초하여 결정된 마이크의 동작 주파수가 설정된, 또는 현재의 마이크 동작 주파수와 상이한 경우 결정된 동작 주파수로 변경할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 변경된 동작 주파수에 따라 마이크(예: 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162))를 제어하여 외부 오디오 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 마이크의 동작 주파수가 지정된 최대 동작 주파수에 도달한 경우 스피커(165)의 이득을 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득이 0 또는 실질적으로 0에 상응하는 값을 갖는지 여부를 확인할 수 있다. 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득이 지정된 임계값보다 작은지 여부를 기초로 스피커(165)의 이득이 0에 수렴하는지 여부를 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득이 0에 수렴됨을 확인한 경우, 해당 시점의 외부 오디오 신호 레벨을 저장할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득이 실질적으로 0이 되는 것을 확인하고, 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162)을 이용하여 획득한 외부 오디오 신호의 레벨값을 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득이 0에 수렴됨을 확인하는 경우 스피커(165)를 비활성화 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호의 이득이 0에 수렴되는 경우 마이크로 획득한 외부 오디오 신호의 레벨값을 저장하고, 스피커(165)를 비활성화할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호의 이득이 0에 수렴되는 경우 마이크의 동작 주파수를 제2오디오 신호에 기초하여 변경된 동작 주파수에서 원래 값으로 복귀시킬 수 있다. 예를 들어, 원래 값이란 지정된 기본 동작 주파수일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호의 이득이 0에 수렴될 때 저장된 외부 오디오 신호의 레벨에 기초하여, 새로 수신된 외부 오디오 신호의 레벨이 지정된 임계값을 초과하는 경우 비활성화된 스피커(165)를 다시 활성화할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 새로 수신된 외부 오디오 신호의 레벨에 대한 RMS(root mean squre) 값에 기초하여 새로 수신된 외부 오디오 신호의 레벨이 지정된 임계값을 초과하는지 여부를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 지정된 주파수(예: 가청 주파수) 대역 범위에서, 새로 수신된 외부 오디오 신호의 레벨의 RMS 값을 확인할 수 있다. 프로세서(140)는 확인된 RMS 값이 지정된 임계값을 초과하는지 여부를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 수신된 외부 오디오 신호 중 지정된 주파수 대역을 포함하는 외부 오디오 신호의 일부의 RMS 값이 지정된 임계값을 초과하는지 여부에 기초하여 스피커(165)를 다시 활성화 할 수 있다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 외부 소음을 제거하는 동작을 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(101)(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 전자 장치(101))는 제1마이크로폰(161), 제2마이크로폰(162) 및/또는 스피커(165)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1마이크로폰(161)으로부터 외부 오디오 신호(예: 제1외부 오디오 신호(401))를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1마이크로폰(161)을 통해 제1외부 오디오 신호(401)를 수신하여 전기적으로 변환한 신호(예: 제1디지털 신호(413))를 수신할 수 있다. 이때 제1외부 오디오 신호(401)는 전자 장치(101) 외부의 오디오 신호를 포함할 수 있다. 전자 장치(101) 외부는 전자 장치(101)를 착용한 사용자의 귀(417) 외부에서 발생한 잡음을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제2외부 오디오 신호(402)를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제2마이크로폰(162)를 제어하여 전자 장치(101) 외부의 외부 오디오 신호 가운데 사용자 내이로 전달되는 오디오 신호(예: 제2외부 오디오 신호(402))를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부 오디오 신호는, 외부 소음 및 전자 장치(101) 내부에서 발생된 소리가 전자 장치(101)의 외부로 전달되어 다시 적어도 하나의 마이크를 통하여 수음되는 신호를 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 오디오 신호는 전자 장치(101) 외부의 소리 가운데 전자 장치(101)를 착용한 사용자의 귀(417) 내부에 전달되는 모든 오디오 신호(예: 제2외부 오디오 신호)를 포함할 수 있다. 따라서 스피커 장치(165)에서 출력한 오디오 신호, 전자 장치(101)에서 발생된 소음(예: hiss noise) 및/또는 전자 장치(101) 외부에서 발생한 소음(예: 제1외부 오디오 신호(401)) 가운데 전자 장치(101)의 물리적 차음 효과를 거쳐 전달된 오디오 신호(401a)를 모두 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2외부 오디오 신호(402)는 스피커(165)에서 출력한 제2오디오 신호(416) 및 제1외부 오디오 신호(401)가 전자 장치(101)의 물리적 구조에 의하여 차단되어(passively cancelled) 사용자 귀(417)에 전달된 잡음을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2외부 오디오 신호(402)는 실제 사용자가 청취하는 소리와 실질적으로 동일한 오디오 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2외부 오디오 신호(402)는 제1외부 오디오 신호(401)에 의한 잡음 가운데 적어도 일부를 제거하는 신호(제2오디오 신호(416))를 전자 장치(101)로 피드백하는 신호를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 수신된 제1외부 오디오 신호(401) 및/또는 제2외부 오디오 신호(402)에 기초하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1오디오 신호는 제1외부 오디오 신호(401)가 디지털 신호로 변환된 것(예: 제1디지털 신호(413))을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1오디오 신호는 제1외부 오디오 신호(401)가 제1앰프(403)(mic. pre amplifier)를 통해 증폭된 후 디지털 신호로 변환된 신호(예: 제1디지털 신호(413))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1오디오 신호는 제2외부 오디오 신호(402)가 제2앰프(406)(mic. pre amplifier)를 통해 증폭된 후 디지털 신호로 변환된 신호(예: 제2디지털 신호(414))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1오디오 신호는 제1외부 오디오 신호(401)가 필터(예: 제1필터(404))를 통해 변환된 신호를(예: 제1디지털 신호(413)) 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1오디오 신호는 제2외부 오디오 신호(402)가 필터(예: 제2필터(407))를 통해 변환된 신호(예: 제2디지털 신호(414))를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1외부 오디오 신호가 변환된 신호(예: 제1디지털 신호(413)) 및 제2외부 오디오 신호가 변환된 신호(예: 제2디지털 신호(414))를 합성하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 외부 오디오 신호를 처리하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1오디오 신호는 제1외부 오디오 신호(401)가 ADC(analogue-digital converter)(예: 제1ADC(405))에 의하여 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환된 신호(예: 제1디지털 신호(413)) 및/또는 제2외부 오디오 신호(402)가 ADC(예: 제2ADC(408))에 의하여 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환된 신호(예: 제2디지털 신호(414))를 포함할 수 있다. ADC는 직접회로(integrated circuit) 형태로 전자 장치(101) 내부에 배치되어 전자 장치(101)와 전기적으로 연결된 회로를 포함할 수 있고, 또는, 전자 장치(101)의 프로세서(예: 도 3의 프로세서(140)) 내에 포함될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 ADC(예: 제1ADC(405), 제2ADC(408))를 제어하여 외부 오디오 신호(예: 제1외부 오디오 신호(401), 제2외부 오디오 신호(402))를 디지털 신호로 변환하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1외부 오디오 신호가 변환된 신호(예: 제1디지털 신호(413)) 및 제2외부 오디오 신호가 변환된 신호(예: 제2디지털 신호(414))를 합산하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다.
전자 장치(101)는 DSP(409)를 제어하여 각종 오디오 신호를 합성하거나 분석, 변환과 같은 처리를 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 DSP(409)(digital signal processor)를 제어하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다. DSP(409)는 프로세서(예: 도 3의 프로세서(140))의 일부 또는 프로세서(140) 외부에 배치된 직접회로 형태로 프로세서(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1외부 오디오 신호(401)에 의하여 생성된 신호(예: 제1디지털 신호(413)) 및 제2외부 오디오 신호(402)에 의하여 생성된 신호(예: 제2디지털 신호(414))를 합성하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 적어도 하나의 제1마이크로폰(161)의 동작 주파수를 설정하고 적어도 하나의 제1마이크로폰(161)이 설정된 동작 주파수에 기초하여 외부 오디오 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1마이크로폰(161)의 동작 주파수를 변경할 수 있다. 제1마이크로폰(161)의 동작 주파수는 제1마이크로폰(161)의 클록(clock) 속도를 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1마이크로폰(161)을 이용하여 제1외부 오디오 신호(401)의 디지털화된 데이터(예: 제1디지털 신호(413))를 기록하는 속도를 의미할 수 있다. 클록 속도는 시간당 발생되는 클록 펄스(clock pulse)의 숫자를 의미할 수 있고, 클록 주파수로 명명될 수 있다. 전자 장치(101)는, 적어도 하나의 제1마이크로폰(161)이 지정된 동작 주파수에 대응되는 일정 간격에 따라 수신한, 외부 오디오 신호에 관한 전기적 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작 주파수는 ADC(예: 제1ADC(405))가 제1외부 오디오 신호(401)를 디지털 신호로 기록하는 속도를 의미할 수 있다. 전자 장치(101)는 제1ADC(405)를 동작 주파수에 기초하여 제어함으로써 동작 주파수에 대응되는 속도로 복수의 디지털 신호(예: 제1디지털 신호(413))를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 적어도 하나의 제2마이크로폰(162)의 동작 주파수를 설정하고 적어도 하나의 제2마이크로폰(162)이 설정된 동작 주파수에 기초하여 외부 오디오 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제2마이크로폰(162)의 동작 주파수를 변경할 수 있다. 제2마이크로폰(162)의 동작 주파수는 제2마이크로폰(162)의 클록(clock) 속도를 의미할 수 있다. 예를 들어, 제2마이크로폰(162)을 이용하여 제2외부 오디오 신호(402)의 디지털화된 데이터(예: 제2디지털 신호(414))를 기록하는 속도를 의미할 수 있다. 클록 속도는 시간당 발생되는 클록 펄스(clock pulse)의 숫자를 의미할 수 있고, 클록 주파수로 명명될 수 있다. 전자 장치(101)는, 적어도 하나의 제2마이크로폰(162)이 지정된 동작 주파수에 따라 수신한 외부 오디오 신호에 관한 전기적 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작 주파수는 ADC(예: 제2ADC(408))가 제2외부 오디오 신호(402)를 디지털 신호로 기록하는 속도를 의미할 수 있다. 전자 장치(101)는 제2ADC(408)를 동작 주파수에 기초하여 제어함으로써 동작 주파수에 대응되는 속도로 복수의 디지털 신호(예: 제2디지털 신호(414))를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1마이크로폰(161) 및 제2마이크로폰(162) 각각을 제어하여 서로 다른 동작 주파수를 설정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1마이크로폰(161) 및 제2마이크로폰(162)를 동시에 제어하여 각 마이크에 동일한 동작 주파수를 설정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 노이즈 신호 정보(415)를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1오디오 신호에 기초하여 노이즈 신호 정보(415)를 획득할 수 있다. 노이즈 신호 정보(415)는, 외부 소리 가운데 소음에 관한 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 노이즈 신호 정보(415)는 제1오디오 신호의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 일 실시예예 따르면, 노이즈 신호 정보(415)는 제1오디오 신호 가운데 지정된 주파수 대역 범위 내의 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 DSP(409)를 제어하여 제1오디오 신호에 기초하여 노이즈 신호 정보(415)를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1외부 오디오 신호(401)에 기초하여 생성된 제1디지털 신호(413) 및 제2외부 오디오 신호에 기초하여 생성된 제2디지털 신호(414)를 합산하여 제1오디오 신호를 생성하고, 제1오디오 신호에 기초하여 노이즈 신호 정보(415)를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 DSP(409)를 제어하여, 제1오디오 신호에 대하여 지정된 신호 처리 기법을 적용함으로써 노이즈 신호 정보(415)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 제1오디오 신호를 지정된 하나 이상의 필터에 통과시켜 노이즈 신호 정보(415)를 생성할 수 있다. 전자 장치(101)는 제1오디오 신호를 변조, 증폭 및/또는 감쇄하여 노이즈 신호 정보(415)를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제1외부 오디오 신호(401)에 기초한 제1디지털 신호(413) 및 제2외부 오디오 신호(402)에 기초한 제2디지털 신호(414)에 대하여 서로 다른 필터를 적용하여 노이즈 신호 정보(415)를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 제2외부 오디오 신호(402)에 대하여 전자 장치(101)가 제2오디오 신호 이외에 출력하고자 하는 오디오 신호(예: 음원)의 역위상 신호를 합산하여 노이즈 신호 정보(415)를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 노이즈 신호 정보(415)에 기초하여 제2오디오 신호(416)를 생성 및 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 노이즈 신호 정보(415)를 처리하여 제2오디오 신호(416)를 생성할 수 있다. 제2오디오 신호(416)는, 잡음을 제거하기 위한 신호일 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 노이즈 신호 정보(415)를 역위상 처리할 수 있고, 노이즈 신호 정보(415) 또는 노이즈 신호 정보(415)의 역위상 신호에 대하여, 필터(예: 제3필터(411))를 적용하여 필터링(filtering)할 수 있고, 앰프(예: 제3앰프(412))(power amplifier)를 이용하여 증폭할 수 있고, 감쇄 및/또는 변조를 적용할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 노이즈 신호 정보(415)에 기초하여 노이즈 신호를 감쇄시키기 위한 제2오디오 신호(416)를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2오디오 신호(416)는 노이즈 신호와 실질적으로 동일한 진폭을 가지며 반대되는 위상을 가지는 오디오 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 스피커(예: 도 3의 스피커(165))를 제어하여 제2오디오 신호(416)를 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 노이즈 신호 정보(415)에 기초하여 제2오디오 신호(416)를 생성 및 출력할 수 있다. 전자 장치(101)는 노이즈 신호 정보(415)에 기초하여 제2오디오 신호의 레벨을 결정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 노이즈 신호 정보(415)에 기초하여 외부 오디오 신호에 포함된 노이즈의 크기에 대응하는 레벨의 제2오디오 신호(416)를 생성할 수 있다. 전자 장치(101)는 제3앰프(412)를 제어하여 노이즈 신호 정보(415)에 대응되는 레벨의 이득(gain)만큼 증폭시켜 제2오디오 신호(416)를 출력할 수 있다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 외부 소음을 제거하는 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 전자 장치(101))가 외부 소음을 제거하는 동작은 전자 장치의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(140), 도 3의 프로세서(140))가 수행하는 일련의 동작을 포함할 수 있다. 도 5의 각 동작은 그 일부가 변형되거나 서로 교환 또는 다른 동작으로 치환될 수 있다.
동작 501에서, 프로세서(140)는 마이크(예: 도 3의 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162))의 동작 주파수를 제1주파수로 설정하여 외부 오디오 신호를 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 적어도 하나의 마이크(예: 도 3의 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162))로부터 외부 오디오 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 적어도 하나의 마이크로부터 적어도 하나의 마이크가 외부 오디오 신호를 수신하여 전기적으로 변환한 신호를 수신할 수 있다. 이때 외부 오디오 신호는 전자 장치(101) 외부의 오디오 신호를 포함할 수 있다. 전자 장치(101) 외부는 전자 장치(101)를 착용한 사용자의 귀(예: 외이) 외부에서 발생한 잡음(예: 제1외부 오디오 신호))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 제1마이크로폰(161)을 제어하여 전자 장치(101) 외부의 오디오 신호(예: 제1외부 오디오 신호)를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부 오디오 신호는, 외부 소음 및 전자 장치(101) 내부에서 발생된 소리가 전자 장치(101)의 외부로 전달되어 다시 적어도 하나의 마이크(예: 제2마이크로폰(162))를 통하여 수음되는 신호(예: 제2외부 음성 신호)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 오디오 신호는 전자 장치(101) 외부의 소리 가운데 전자 장치(101)를 착용한 사용자의 귀(예: 내이) 내부에 전달되는 모든 오디오 신호(예: 제2외부 오디오 신호)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제2외부 오디오 신호는 스피커 장치(165)에서 출력한 오디오 신호, 전자 장치(101)에서 발생된 소음(예: hiss noise) 및/또는 전자 장치(101) 외부에서 발생한 소음(예: 제1외부 오디오 신호) 가운데 전자 장치(101)의 물리적 차음 효과를 거쳐 전달된 오디오 신호를 모두 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 적어도 하나의 마이크의 동작 주파수(예: 제1주파수)를 설정하고 적어도 하나의 마이크가 설정된 동작 주파수에 기초하여 외부 오디오 신호를 생성하도록 제어할 수 있다. 프로세서(140)는, 적어도 하나의 마이크가 지정된 동작 주파수에 대응되는 일정 간격에 따라 생성한, 외부 오디오 신호에 관한 전기적 신호를 수신할 수 있다. 제1주파수는, 예를 들면, 동작 주파수에 대한 초기 설정값일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1마이크로폰(161) 및 제2마이크로폰(162) 각각을 제어하여 서로 다른 동작 주파수를 설정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1마이크로폰(161) 및 제2마이크로폰(162)를 동시에 제어하여 한꺼번에 동작 주파수를 설정할 수 있다.
동작 502에서, 프로세서(140)는 제1오디오 신호를 생성하고 노이즈 신호 정보를 획득할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 수신된 외부 오디오 신호에 기초하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1오디오 신호는 외부 오디오 신호가 디지털 신호로 변환된 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1오디오 신호는 외부 오디오 신호가 앰프(예: pre amplifier)를 통해 증폭 및 디지털 신호로 변환된 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1외부 오디오 신호 및 제2외부 오디오 신호를 합성하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 외부 오디오 신호를 처리하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1오디오 신호는 외부 오디오 신호가 ADC(analogue-digital converter)에 의하여 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환된 신호를 포함할 수 있다. ADC는 직접회로(integrated circuit) 형태로 프로세서(140) 외부에 배치되어 프로세서(140)와 전기적으로 연결된 회로를 포함할 수 있고, 또는, 프로세서(140) 내에 포함될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 ADC를 제어하여 외부 오디오 신호를 디지털 신호로 변환하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다. 제1오디오 신호는 제1외부 오디오 신호 및 제2외부 오디오 신호를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1오디오 신호에 기초하여 노이즈 신호 정보를 획득할 수 있다. 노이즈 신호 정보는, 외부 소리 가운데 소음에 관한 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 노이즈 신호 정보는 제1오디오 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예예 따르면, 노이즈 신호 정보는 제1오디오 신호 가운데 지정된 주파수 대역 범위 내의 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 적어도 하나의 마이크를 이용하여 외부 소리를 수신하여 생성된 제1오디오 신호 및 스피커(165)가 출력 중인 오디오 신호에 관한 정보에 기초하여 노이즈 신호 정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1외부 오디오 신호에 기초하여 생성된 제1오디오 신호 및 제2외부 오디오 신호에 기초하여 생성된 제1오디오 신호를 합산하여 노이즈 신호 정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1오디오 신호에 대하여 지정된 신호 처리 기법을 적용하여 노이즈 신호 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 제1오디오 신호를 지정된 하나 이상의 필터에 통과시켜 노이즈 신호 정보를 생성할 수 있다. 프로세서(140)는 제1오디오 신호를 변조, 증폭 및/또는 감쇄하여 노이즈 신호 정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1외부 오디오 신호에 기초한 제1오디오 정보 및 제2외부 오디오 신호에 기초한 제1오디오 정보에 대하여 서로 다른 필터를 적용하여 노이즈 신호 정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2외부 오디오 신호에 대하여 전자 장치(101)가 출력한 오디오 신호(예: 제2오디오 신호)의 역위상 신호를 합산하여 노이즈 신호 정보를 생성할 수 있다.
동작 503에서, 프로세서(140)는 제2오디오 신호를 생성 및 출력할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 노이즈 신호 정보에 기초하여 제2오디오 신호를 생성 및 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 노이즈 신호 정보를 처리하여 제2오디오 신호를 생성할 수 있다. 제2오디오 신호는, 노이즈 신호를 제거하기 위한 신호일 수 있다. 예를 들면, 프로세서(140)는 노이즈 신호 정보를 역위상 처리할 수 있고, 노이즈 신호 정보 또는 노이즈 신호 정보의 역위상 신호에 대하여 필터링(filtering), 증폭, 감쇄 및/또는 변조를 적용할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 노이즈 신호 정보에 기초하여 노이즈 신호를 감쇄시키기 위한 제2오디오 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2오디오 신호는 노이즈 신호와 실질적으로 동일한 진폭을 가지며 반대되는 위상을 가지는 오디오 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 스피커(예: 도 3의 스피커(165))를 제어하여 제2오디오 신호를 출력할 수 있다.
동작 504에서, 프로세서(140)는 제2오디오 신호에 기초하여 제2주파수를 결정할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호에 기초하여 마이크(예: 도 3의 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162))의 동작주파수를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 생성된 제2오디오 신호를 분석하여 마이크의 동작주파수를 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호의 이득(gain) 값에 기초하여 마이크의 동작주파수를 결정할 수 있다. 제2오디오 신호의 이득은 프로세서(140)가 제어하는 스피커(예: 도 3의 스피커(165))의 출력 이득을 통해 확인될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득(gain)을 기초로 마이크의 동작 주파수를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호의 이득이 증가하는 경우 마이크의 동작주파수를 감소시킬 수 있다. 노이즈 신호의 레벨이 높은 경우 노이즈 신호의 SNR(signal-to-noise ratio) 값은 노이즈 신호의 레벨과 양의 상관관계를 가질 수 있고, 프로세서(140)는 낮은 동작주파수로 마이크를 제어하더라도 노이즈 신호를 수음할 수 있다. 반면, 노이즈 신호의 레벨이 낮은 경우 노이즈 신호의 SNR 값이 매우 작을 수 있다. 이 경우 프로세서(140)는 마이크를 높은 동작 주파수로 제어하여 낮은 SNR의 신호를 수음할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호의 레벨이 감소하는 경우 마이크 동작주파수를 증가시킬 수 있다. 여기서 오디오 신호의 '레벨'은, 오디오 신호의 크기 또는 오디오 신호의 볼륨을 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호의 이득을 확인하고, 확인된 이득에 기초하여 마이크 동작주파수를 결정할 수 있다.
동작 505에서, 프로세서(140)는 마이크로폰의 동작 주파수를 제2주파수로 변경하여 외부 오디오 신호를 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 마이크(예: 도 3의 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162))의 동작 주파수를 제2오디오 신호에 기초하여 결정된 동작 주파수로 변경할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호에 기초하여 결정된 마이크의 동작 주파수가 설정된, 또는 현재의 마이크 동작 주파수와 상이한 경우 결정된 동작 주파수로 변경할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 변경된 동작 주파수에 따라 마이크(예: 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162))를 제어하여 외부 오디오 신호를 수신할 수 있다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 마이크로폰 동작 주파수에 대응되는 자기 잡음(self-noise) 크기의 예시적 그래프(예: 제1그래프(600))를 나타낸 것이다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 마이크로폰 동작 주파수에 따른 자기 잡음(self-noise) 크기의 예시적 그래프(예: 제2그래프(700))를 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 제1그래프(600)는 마이크로폰(예: 도 3의 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162))의 동작 주파수 가운데 가장 큰 값(예: 최대 동작 주파수)을 가질 때의 자기 잡음(self-noise, residual noise, EIN(equivalent input noise) 또는 sen(민감도, sensitivity)의 크기에 대한 FFT(고속 푸리에 변환, fast Fourier transform) 모델을 나타낸 그래프일 수 있다. 자기 잡음은, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 전자 장치(101))가 마이크로폰을 이용하여 외부 오디오 신호를 수음할 때 마이크로폰에서 발생하는 잡음을 의미할 수 있다. 예를 들어, 자기 잡음은 전자 장치(101)가 스스로 발생시키는 잡음일 수 있다.
도 7을 참조하면, 제2그래프(700)는 마이크로폰(예: 도 3의 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162))의 동작 주파수 가운데 가장 작은 값(예: 최소 동작 주파수)을 가질 때의 자기 잡음(self-noise)의 크기에 대한 FFT(고속 푸리에 변환, fast Fourier transform) 모델을 나타낸 그래프일 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 마이크로폰의 최대 동작 주파수는 3.072MHz일 수 있고, 최소 동작 주파수는 0.768MHz일 수 있으나, 이는 예시적인 수치에 불과하며 마이크로폰의 최대 또는 최소 동작 주파수는 상술한 값에 한정되지 않는다. 또한 제1그래프(600) 또는 제2그래프(700)의 각 수치는 예시적인 값으로 동작 주파수의 감소 또는 증가에 따른 자기 잡음의 상대적 차이를 보이기 위함이다. 따라서 최대 또는 최소 동작 주파수에 대응되는 자기 잡음의 크기는 제1그래프(600) 또는 제2그래프(700)의 각 수치에 한정되지 않는다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1그래프(600) 및 제2그래프(700)의 가로축은 자기 잡음의 주파수(frequency)를 나타낼 수 있다. 제1그래프(600) 및 제2그래프(700)의 세로축은 자기 잡음(self-noise, residual noise, EIN(equivalent input noise) 또는 sen(self-equivalent noise))의 크기를 dBfs(deci-bell full scale) 값으로 표현한 것을 나타낼 수 있다.
제1그래프(600) 및 제2그래프(700)를 비교하는 경우 동일한 마이크로폰을 기준으로, 높은 동작 주파수(예: 최대 동작 주파수)에서의 자기 잡음 크기가 낮은 동작 주파수(예: 최소 동작 주파수)에서의 자기 잡음 크기에 비하여 상대적으로 작은 값을 나타냄을 알 수 있다.
마이크로폰의 동작 주파수에 대응되는 자기 잡음의 파워 스펙트럼 밀도(power spectral density)는 수학식 1과 같이 표현될 수 있다. 수학식 1에서 E(f)는 자기 잡음의 파워 스펙트럼 밀도, e_rms는 잡음의 파워에 대한 실효값(RMS 평균, root-mean-square 평균), f_s는 동작 주파수를 의미할 수 있다.
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도 6 및 도 7의 제1그래프(600) 및 제2그래프(700)의 결과를 참조하면, 마이크로폰의 동작 주파수를 증가시키는 경우 마이크로폰의 자기 잡음이 줄어들 수 있고, 마이크로폰의 동작 주파수를 감소시키는 경우 마이크로폰의 자기 잡음이 증가할 수 있다. 마이크로폰은 자기 잡음보다 큰 레벨의 외부 오디오 신호만을 수음할 수 있고, 따라서 마이크로폰의 동작 주파수를 높이는 경우 더 작은 외부 오디오 신호를 수음하는 것이 가능하다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 외부 오디오 신호의 레벨에 따라 마이크로폰의 동작 주파수를 분류한 것이다.
도 8을 참조하면, 외부 오디오 신호의 레벨은 침실 수준의 레벨(bed room level, 약 40dB), 조용한 사무실 수준의 레벨(quiet office level, 약 50dB), 버스 내부 수준의 레벨(inside bus level, 약 90dB), 공항 수준의 레벨(airport level, 약 110dB)로 구별할 수 있다. 외부 오디오 신호의 레벨은 다양한 외부 오디오 신호(예: 소음)의 크기를 일반적으로 나타낸 것으로서 예시적 수치에 불과하다.
외부 오디오 신호(예: 노이즈 신호)의 레벨이 높은 경우 노이즈 신호의 SNR(signal-to-noise ratio) 값은 노이즈 신호의 레벨과 양의 상관관계를 가질 수 있다. 따라서 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 전자 장치(101))가 낮은 동작주파수로 마이크를 제어하더라도 노이즈 신호를 수음할 수 있다. 반면, 노이즈 신호의 레벨이 낮은 경우 노이즈 신호의 SNR 값이 매우 작을 수 있다. 이 경우 전자 장치(101)는 마이크를 높은 동작 주파수로 제어하여 낮은 SNR의 신호를 수음할 수 있다.
또한 도 6 및 도 7에서 상술한 바와 같이 마이크의 동작 주파수가 높은 경우 전자 장치(101)는 상대적으로 낮은 레벨의 자기 잡음을 발생시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 노이즈 신호의 레벨이 낮은 경우 마이크가 저레벨의 소리를 수음 가능하도록 높은 동작 주파수(803)로 마이크를 제어할 수 있다.
마이크의 동작 주파수가 낮은 경우 전자 장치(101)는 상대적으로 높은 레벨의 자기 잡음을 발생시킬 수 있다. 따라서 노이즈 신호의 레벨이 높은 경우 전자 장치(101)가 낮은 동작 주파수로 마이크를 제어하여 높은 레벨의 노이즈 신호를 발생시키더라도 수음되는 노이즈 신호의 품질에 영향이 적을 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 저전력으로 마이크를 제어하기 위하여 노이즈 신호의 레벨이 높은 경우 낮은 동작 주파수(801)로 마이크를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 노이즈 신호의 레벨이 상대적으로 크거나 작지 않은 평균적인 상태(예: 조용한 사무실 수준의 레벨)에 머무는 경우 지정된 동작 주파수(예: 제1주파수)로 마이크를 제어할 수 있다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 외부 소음을 제거하는 동작 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 전자 장치(101))가 외부 소음을 제거하는 동작은 전자 장치의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(140), 도 3의 프로세서(140))가 수행하는 일련의 동작을 포함할 수 있다. 도 9의 각 동작은 그 일부가 변형되거나 서로 교환 또는 다른 동작으로 치환될 수 있다.
동작 901에서, 프로세서(140)는 적어도 하나의 마이크의 동작 주파수에 기초하여 외부 오디오 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 마이크(예: 도 3의 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162))의 동작 주파수를 제1주파수로 설정하여 외부 오디오 신호를 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 적어도 하나의 마이크(예: 도 3의 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162))로부터 외부 오디오 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 적어도 하나의 마이크로부터 적어도 하나의 마이크가 외부 오디오 신호를 수신하여 전기적으로 변환한 신호를 수신할 수 있다.
이때 외부 오디오 신호는 전자 장치(101) 외부의 오디오 신호를 포함할 수 있다. 전자 장치(101) 외부는 전자 장치(101)를 착용한 사용자의 귀(예: 외이) 외부에서 발생한 잡음(예: 제1외부 오디오 신호))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 제1마이크로폰(161)을 제어하여 전자 장치(101) 외부의 오디오 신호(예: 제1외부 오디오 신호)를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부 오디오 신호는, 외부 소음 및 전자 장치(101) 내부에서 발생된 소리가 전자 장치(101)의 외부로 전달되어 다시 적어도 하나의 마이크(예: 제2마이크로폰(162))를 통하여 수음되는 신호(예: 제2외부 음성 신호)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 오디오 신호는 전자 장치(101) 외부의 소리 가운데 전자 장치(101)를 착용한 사용자의 귀(예: 내이) 내부에 전달되는 모든 오디오 신호(예: 제2외부 오디오 신호)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제2외부 오디오 신호는 스피커 장치(165)에서 출력한 오디오 신호, 전자 장치(101)에서 발생된 소음(예: hiss noise) 및/또는 전자 장치(101) 외부에서 발생한 소음(예: 제1외부 오디오 신호) 가운데 전자 장치(101)의 물리적 차음 효과를 거쳐 전달된 오디오 신호를 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 제2마이크로폰(162)을 제어하여 전자 장치(101) 외부의 오디오 신호(예: 제2외부 오디오 신호)를 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 적어도 하나의 마이크의 동작 주파수(예: 제1주파수)를 설정하고 적어도 하나의 마이크가 설정된 동작 주파수에 기초하여 외부 오디오 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 프로세서(140)는, 적어도 하나의 마이크가 지정된 동작 주파수에 대응되는 일정 간격에 따라 수신한, 외부 오디오 신호에 관한 전기적 신호를 수신할 수 있다. 제1주파수는, 예를 들면, 동작 주파수에 대한 초기 설정값일 수 있다. 외부 오디오 신호는 제1외부 오디오 신호 및 제2외부 오디오 신호를 포함할 수 있다.
동작 902에서, 프로세서(140)는 제2오디오 신호를 생성 및 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1오디오 신호를 생성하고 노이즈 신호 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(140)는 수신된 외부 오디오 신호에 기초하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1오디오 신호는 외부 오디오 신호가 디지털 신호로 변환된 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1오디오 신호는 외부 오디오 신호가 앰프(예: pre amplifier)를 통해 증폭 및 디지털 신호로 변환된 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1외부 오디오 신호 및 제2외부 오디오 신호를 각각 디지털 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 제1외부 오디오 신호를 디지털 신호로 변환한 제1디지털 신호 및 제2외부 오디오 신호를 디지털 신호로 변환한 제2디지털 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1디지털 신호 및 제2디지털 신호를 합성하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 외부 오디오 신호를 처리하여 제1오디오 신호를 생성할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1오디오 신호에 기초하여 노이즈 신호 정보를 획득할 수 있다. 노이즈 신호 정보는, 외부 소리 가운데 소음에 관한 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 노이즈 신호 정보는 제1오디오 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예예 따르면, 노이즈 신호 정보는 제1오디오 신호 가운데 지정된 주파수 대역 범위 내의 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 적어도 하나의 마이크를 이용하여 외부 소리를 수신하여 생성된 제1오디오 신호 및 스피커(165)가 출력 중인 오디오 신호에 관한 정보에 기초하여 노이즈 신호 정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1외부 오디오 신호에 기초하여 생성된 제1디지털 신호 및 제2외부 오디오 신호에 기초하여 생성된 제2디지털 신호를 합산하여 노이즈 신호 정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1오디오 신호에 대하여 지정된 신호 처리 기법을 적용하여 노이즈 신호 정보를 생성할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 노이즈 신호 정보에 기초하여 제2오디오 신호를 생성 및 출력할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 노이즈 신호 정보를 처리하여 제2오디오 신호를 생성할 수 있다. 제2오디오 신호는, 노이즈 신호를 제거하기 위한 신호일 수 있다. 예를 들면, 프로세서(140)는 노이즈 신호 정보를 역위상 처리할 수 있고, 노이즈 신호 정보 또는 노이즈 신호 정보의 역위상 신호에 대하여 필터링(filtering), 증폭, 감쇄 및/또는 변조를 적용할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 노이즈 신호 정보에 기초하여 노이즈 신호를 감쇄시키기 위한 제2오디오 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2오디오 신호는 노이즈 신호와 실질적으로 동일한 진폭을 가지며 반대되는 위상을 가지는 오디오 신호를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 스피커(예: 도 3의 스피커(165))를 제어하여 제2오디오 신호를 출력할 수 있다.
동작 903을 참조하면, 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득이 변경되는지 여부를 확인할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호를 출력하는 스피커(165)의 이득을 확인할 수 있다. 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득을 제2오디오 신호 출력 중 지속적으로 및/또는 주기적으로 확인할 수 있다. 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득의 변경 여부에 관하여, 지정된 임계값을 적용하여 확인할 수 있다. 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득이 직전에 비하여 임계값보다 큰 폭으로 상승 또는 하강함에 기초하여 스피커(165) 이득의 변경 여부를 확인할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득에 대하여 임계값을 적용하지 않고 실시간으로 스피커(165)의 이득을 확인하고, 변경되는 경우 스피커 이득의 변경 여부를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득이 변경되는 경우 동작 904로 진행할 수 있고, 스피커(165)의 이득이 변경되지 않는 경우 경우 동작 901로 복귀할 수 있다.
동작 904를 참조하면, 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득이 상승하는지, 하강하는지 여부를 확인할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호를 출력하는 스피커(165)의 이득을 확인할 수 있다. 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득을 제2오디오 신호 출력 중 지속적으로 및/또는 주기적으로 확인할 수 있다. 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득의 상승 또는 하강 여부에 관하여, 지정된 임계값을 적용하여 확인할 수 있다. 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득이 직전에 비하여 임계값보다 큰 폭으로 상승 또는 하강함에 기초하여 스피커(165) 이득의 상승 또는 하강 여부를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득이 상승하는 경우 동작 905로 진행할 수 있고, 스피커(165)의 이득이 하강하는 경우 동작 907로 진행할 수 있다.
동작 905에서, 프로세서(140)는 마이크의 동작 주파수가 최소 동작 주파수에 도달하였는지 여부를 확인할 수 있다. 최소 동작 주파수는 마이크의 동작 주파수가 도달할 수 있는 동작 주파수 가운데 최소값일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 마이크의 동작 주파수를 지속적 및/또는 주기적으로 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 최소 동작 주파수는 지정된 값일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 최소 동작 주파수는 마이크의 하드웨어적 사양에 따라 다른 값을 가질 수 있다. 프로세서(140)는 마이크의 동작 주파수가 최소 동작 주파수에 도달한 경우 다시 동작 901로 돌아갈 수 있고, 최소 동작 주파수에 도달하지 않은 경우 동작 906으로 진행할 수 있다.
동작 906에서, 프로세서(140)는 동작 주파수를 하강할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 마이크(예: 도 3의 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162))의 동작 주파수를 변경할 수 있다. 프로세서(140)는, 적어도 하나의 마이크가 지정된 동작 주파수에 대응되는 일정 간격에 따라 수신한, 외부 오디오 신호에 관한 전기적 신호를 수신할 수 있고, 동작 주파수를 변경할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1마이크로폰(161) 및 제2마이크로폰(162) 각각을 제어하여 서로 다른 동작 주파수를 설정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1마이크로폰(161) 및 제2마이크로폰(162)를 동시에 제어하여 한꺼번에 동작 주파수를 설정할 수 있다. 프로세서(140)는 스피커(165) 이득의 상승에 대응하여 마이크의 동작 주파수를 하강시킬 수 있다. 스피커(165)의 이득이 상승하는 경우는 외부 오디오 신호의 노이즈 레벨이 큰 경우일 수 있다. 이 경우 노이즈 신호의 SNR이 상대적으로 높은 경우이며, 마이크의 자체 노이즈(self-noise, residual noise 또는 EIN(equivalent input noise)) 레벨이 외부 오디오 신호의 노이즈 레벨보다 상대적으로 작은 경우일 수 있다. 따라서 마이크의 동작 주파수가 낮은 경우에도 충분히 외부 소리를 수음할 수 있고, 마이크의 동작 주파수 하강으로 인하여 마이크의 전력 소모가 감소할 수 있다.
동작 907에서, 프로세서(140)는 마이크의 동작 주파수가 최대 동작 주파수에 도달하였는지 여부를 확인할 수 있다. 최대 동작 주파수는 마이크의 동작 주파수가 도달할 수 있는 동작 주파수 가운데 최대값일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 마이크의 동작 주파수를 지속적 및/또는 주기적으로 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 최대 동작 주파수는 지정된 값일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 최대 동작 주파수는 마이크의 하드웨어적 사양에 따라 다른 값을 가질 수 있다. 프로세서(140)는 마이크의 동작 주파수가 최대 동작 주파수에 도달하지 않은 경우 동작 908로 진행할 수 있고, 최대 동작 주파수에 도달한 경우 동작 909로 진행할 수 있다.
동작 908에서, 프로세서(140)는 동작 주파수를 상승할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 마이크(예: 도 3의 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162))의 동작 주파수를 변경할 수 있다. 프로세서(140)는, 적어도 하나의 마이크가 지정된 동작 주파수에 대응되는 일정 간격에 따라 생성한, 외부 오디오 신호에 관한 전기적 신호를 수신할 수 있고, 동작 주파수를 변경할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1마이크로폰(161) 및 제2마이크로폰(162) 각각을 제어하여 서로 다른 동작 주파수를 설정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제1마이크로폰(161) 및 제2마이크로폰(162)를 동시에 제어하여 한꺼번에 동작 주파수를 설정할 수 있다. 프로세서(140)는 스피커(165) 이득의 하강에 대응하여 마이크의 동작 주파수를 상승시킬 수 있다. 스피커(165)의 이득이 하강하는 경우는 외부 오디오 신호의 노이즈 레벨이 작은 경우일 수 있다. 이 경우 노이즈 신호의 SNR이 상대적으로 낮은 경우이며, 마이크의 자체 노이즈(self-noise, residual noise 또는 EIN(equivalent input noise)) 레벨이 외부 오디오 신호의 노이즈 레벨보다 상대적으로 큰 경우일 수 있다. 따라서 프로세서(140)는 상대적으로 낮은 레벨을 가지는 외부 오디오 신호를 수음하기 위하여 마이크의 동작 주파수를 높일 수 있다.
동작 909에서, 프로세서(140)는 스피커(예: 도 3의 스피커(165))의 이득이 0에 수렴하는지 여부를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 마이크의 동작 주파수가 지정된 최대 동작 주파수에 도달한 경우 스피커(165)의 이득을 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득이 0 또는 실질적으로 0에 상응하는 값을 갖는지 여부를 확인할 수 있다. 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득이 지정된 임계값보다 작은지 여부를 기초로 스피커(165)의 이득이 0에 수렴하는지 여부를 확인할 수 있다. 스피커(165)의 이득이 0이 되는 경우는, 예를 들면, 프로세서(140)가 노이즈를 제거하기 위한 제2오디오 신호 이외에 다른 오디오 데이터(예: 음원 데이터, 또는 전화 음성 데이터)를 출력하지 않는 경우일 수 있다. 따라서, 프로세서(140)가 제2오디오 신호 이외의 오디오 데이터를 출력하는 경우, 프로세서(140)는 동작 910 내지 동작 912를 수행하지 않을 수 있다. 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득이 0에 수렴하는 경우 동작 910으로 진행할 수 있고, 0에 수렴하지 않은 경우(0보다 큰 경우) 다시 동작 901로 돌아갈 수 있다.
동작 910에서, 프로세서(140)는 외부 오디오 신호 레벨을 저장하는 동작, 스피커를 비활성화하는 동작 및 동작 주파수를 제1주파수로 복귀시키는 동작 가운데 적어도 하나를 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득이 0에 수렴됨을 확인한 경우, 해당 시점의 외부 오디오 신호 레벨을 저장할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득이 실질적으로 0이 되는 것을 확인하고, 제1마이크로폰(161) 및/또는 제2마이크로폰(162)을 이용하여 획득한 외부 오디오 신호의 레벨값을 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 스피커(165)의 이득이 0에 수렴됨을 확인하는 경우 스피커(165)를 비활성화 할 수 있다. 스피커(165)의 이득이 0에 수렴되는 경우는 노이즈 신호의 레벨이 0에 수렴하거나, 실질적으로 마이크가 수신할 수 없을 정도로 노이즈 신호의 레벨이 작은 경우일 수 있다. 이 경우 프로세서(140)는 스피커(165)를 비활성화하여 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호의 이득이 0에 수렴되는 경우 해당 시점에 마이크로 획득한 외부 오디오 신호의 레벨값을 저장하고, 스피커(165)를 비활성화할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호의 이득이 0에 수렴되는 경우 마이크의 동작 주파수를 제2오디오 신호에 기초하여 변경된 동작 주파수(예: 제2동작 주파수)에서 초기 값(예: 제1동작 주파수)으로 복귀시킬 수 있다. 초기 값이란 지정된 기본 동작 주파수(예: 제1동작 주파수)일 수 있다.
동작 911에서, 프로세서(140)는 외부 오디오 신호의 레벨을 저장한 이후, 새로 수신된 외부 오디오 신호의 레벨이 저장된 외부 오디오 신호의 레벨에 비하여 지정된 값 이상 상승했는지 여부를 확인할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(140)는 제2오디오 신호의 이득이 0에 수렴될 때 저장된 외부 오디오 신호의 레벨에 기초하여, 새로 수신된 외부 오디오 신호의 레벨이 지정된 임계값을 초과하는지 여부를 확인할 수 있다.
동작 912에서, 프로세서(140)는 새로 수신된 외부 오디오 신호의 레벨이 저장된 외부 오디오 신호 레벨에 비하여 지정된 임계값을 초과하여 커지는 경우 비활성화된 스피커(165)를 다시 활성화할 수 있다. 프로세서(140)는 동작 912 이후, 다시 동작 901로 복귀할 수 있다.
도 10은 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 10을 참조하면, 네트워크 환경(1100)에서 전자 장치(1101)는 제 1 네트워크(1198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1104) 또는 서버(1108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1101)는 서버(1108)를 통하여 전자 장치(1104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1101)는 프로세서(1120), 메모리(1130), 입력 모듈(1150), 음향 출력 모듈(1155), 디스플레이 모듈(1160), 오디오 모듈(1170), 센서 모듈(1176), 인터페이스(1177), 연결 단자(1178), 햅틱 모듈(1179), 카메라 모듈(1180), 전력 관리 모듈(1188), 배터리(1189), 통신 모듈(1190), 가입자 식별 모듈(1196), 또는 안테나 모듈(1197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(1101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(1178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(1176), 카메라 모듈(1180), 또는 안테나 모듈(1197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1160))로 통합될 수 있다.
프로세서(1120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1140))를 실행하여 프로세서(1120)에 연결된 전자 장치(1101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1176) 또는 통신 모듈(1190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1132)에 저장하고, 휘발성 메모리(1132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(1120)는 메인 프로세서(1121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1123)(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(1101)가 메인 프로세서(1121) 및 보조 프로세서(1123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(1123)는 메인 프로세서(1121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1123)는 메인 프로세서(1121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(1123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1121)와 함께, 전자 장치(1101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1160), 센서 모듈(1176), 또는 통신 모듈(1190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(1123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(1180) 또는 통신 모듈(1190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(1123)(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(1101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(1108))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(1130)는, 전자 장치(1101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1120) 또는 센서 모듈(1176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1130)는, 휘발성 메모리(1132) 또는 비휘발성 메모리(1134)를 포함할 수 있다.
프로그램(1140)은 메모리(1130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1142), 미들 웨어(1144) 또는 어플리케이션(1146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(1150)은, 전자 장치(1101)의 구성요소(예: 프로세서(1120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(1150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(1155)은 음향 신호를 전자 장치(1101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(1155)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. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(1160)은 전자 장치(1101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(1160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(1160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(1170)은, 입력 모듈(1150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(1155), 또는 전자 장치(1101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1176)은 전자 장치(1101)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. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(1176)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, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(1177)는 전자 장치(1101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(1177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1178)는, 그를 통해서 전자 장치(1101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(1178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(1179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(1180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1188)은 전자 장치(1101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(1188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(1189)는 전자 장치(1101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(1189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1190)은 전자 장치(1101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1102), 전자 장치(1104), 또는 서버(1108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1190)은 프로세서(1120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(1190)은 무선 통신 모듈(1192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(1198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1199)(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(1104)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(1192)은 가입자 식별 모듈(1196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(1198) 또는 제 2 네트워크(1199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(1192)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(1192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1192)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(1192)은 전자 장치(1101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(1199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(1192)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(1197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(1197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(1197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(1198) 또는 제 2 네트워크(1199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1190)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(1197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(1197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 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 제 2 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.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1199)에 연결된 서버(1108)를 통해서 전자 장치(1101)와 외부의 전자 장치(1104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(1102, 또는 1104) 각각은 전자 장치(1101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(1102, 1104, 또는 1108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1101)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(1101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1101)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(1101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(1104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(1108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(1104) 또는 서버(1108)는 제 2 네트워크(1199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(1101)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.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(101))는, 적어도 하나의 마이크로폰(예: 도 3의 제1마이크로폰(161)), 스피커(예: 도 3의 스피커(165)), 상기 적어도 하나의 마이크로폰 및 스피커와 작동적으로(operatively) 연결된 프로세서(예: 도 3의 프로세서(140))를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 마이크로폰의 동작 주파수를 제1주파수로 설정하고, 상기 제1주파수로 동작하는 상기 마이크로폰을 통해 상기 전자 장치의 외부로부터 외부 오디오 신호를 수신하고, 상기 수신한 외부 오디오 신호를 이용하여 제1오디오 신호를 생성하고, 상기 제1오디오 신호에 기초하여 노이즈 신호 정보를 획득하고, 상기 노이즈 신호 정보에 기초하여 생성된 제2오디오 신호를 상기 스피커를 통해 출력하고, 상기 생성된 제2오디오 신호에 기초하여 제2주파수를 결정하고, 상기 마이크로폰의 동작 주파수를 상기 제2주파수로 변경하여, 상기 제2주파수로 동작하는 상기 마이크로폰을 통해 상기 전자 장치의 외부로부터 상기 외부 오디오 신호를 수신하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2오디오 신호는 상기 노이즈 신호 정보의 반대 위상을 가지도록 처리한 신호를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2오디오 신호의 이득(gain)에 기초하여 상기 제2주파수를 결정하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2오디오 신호의 이득이 증가하는 경우, 상기 제2주파수를 상기 제1주파수보다 작은 값으로 결정하고, 상기 제2오디오 신호의 이득이 감소하는 경우, 상기 제2주파수를 상기 제1주파수보다 큰 값으로 결정하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2오디오 신호의 이득을 확인하고, 상기 확인된 이득이 지정된 이득 값보다 작은 경우, 상기 스피커를 비활성화하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 확인된 이득이 지정된 이득 값보다 작은 경우, 상기 적어도 하나의 마이크로폰이 수신한 상기 외부 오디오 신호의 레벨에 관한 정보를 저장하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 마이크로폰을 통해 새로 수신된 외부 오디오 신호의 레벨이 상기 저장된 외부 오디오 신호의 레벨보다 지정된 임계값을 초과하여 커지는 경우, 상기 스피커를 다시 활성화하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 스피커를 비활성화한 경우, 상기 적어도 하나의 마이크로폰의 동작 주파수를 상기 제2동작 주파수에서 상기 제1동작 주파수로 재변경하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 스피커가 비활성화된 상태일 경우, 상기 적어도 하나의 마이크로폰을 통하여 수신된 외부 오디오 신호가 지정된 레벨 값보다 큰 경우 상기 스피커를 다시 활성화하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 수신된 외부 오디오 신호 중 지정된 주파수 대역을 포함하는 외부 오디오 신호의 일부의 RMS(root mean square) 값을 기초로 상기 외부 오디오 신호가 상기 지정된 레벨 값보다 큰지 여부를 확인하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 스피커를 통해 상기 제2오디오 신호 이외의 다른 오디오 신호를 출력하는 경우, 상기 스피커를 비활성화하지 않도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 마이크로폰은 제1마이크로폰(예: 도 3의 제1마이크로폰(161)) 및 제2마이크로폰(예: 도 3의 제2마이크로폰(162))을 포함하고, 상기 제1마이크로폰은 상기 스피커가 소리를 출력하는 방향과 실질적으로 반대되는 제1방향으로 배치되어 외부 오디오 신호를 수음하고, 상기 제2마이크로폰은 상기 스피커의 오디오 신호 출력 방향과 실질적으로 동일한 제2방향으로 배치되어 상기 스피커가 출력하는 오디오 신호를 포함하는 상기 전자 장치 외부 오디오 신호를 수음하고, 상기 프로세서는, 상기 제1마이크로폰을 제어하여 제1외부 오디오 신호를 수신하고, 상기 제2마이크로폰을 제어하여 제2외부 오디오 신호를 수신하고, 상기 제1외부 오디오 신호 및 상기 제2외부 오디오 신호에 기초하여 상기 노이즈 신호 정보를 획득하도록 설정될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 적어도 하나의 마이크로폰 및 적어도 하나의 스피커를 포함하는 전자 장치가 오디오 신호를 출력하는 방법은, 상기 마이크로폰의 동작 주파수를 제1주파수로 설정하고, 상기 제1주파수로 동작하는 상기 마이크로폰을 통해 상기 전자 장치의 외부로부터 수신한 외부 오디오 신호를 이용하여 제1오디오 신호를 생성하는 동작, 상기 제1오디오 신호에 기초하여 노이즈 신호 정보를 획득하는 동작, 상기 노이즈 신호 정보에 기초하여 생성된 제2오디오 신호를 상기 스피커를 통해 출력하는 동작, 상기 생성된 제2오디오 신호에 기초하여 제2주파수를 결정하는 동작 및 상기 마이크로폰의 동작 주파수를 제2주파수로 변경하고, 상기 제2주파수로 동작하는 상기 마이크로폰을 통해 상기 전자 장치의 외부로부터 상기 외부 오디오 신호를 수신하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2주파수를 결정하는 동작은, 상기 제2오디오 신호의 이득(gain)에 기초하여 상기 제2주파수를 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2주파수를 결정하는 동작은, 상기 제2오디오 신호의 이득이 증가하는 경우, 상기 제2주파수를 상기 제1주파수보다 작은 값으로 결정하는 동작 및 상기 제2오디오 신호의 이득이 감소하는 경우, 상기 제2주파수를 상기 제1주파수보다 큰 값으로 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2오디오 신호의 이득을 확인하는 동작 및 상기 확인된 이득이 지정된 이득 값보다 작은 경우, 상기 스피커를 비활성화하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 확인된 이득이 지정된 이득 값보다 작은 경우, 상기 적어도 하나의 마이크로폰이 수신한 상기 외부 오디오 신호의 레벨에 관한 정보를 저장하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 스피커를 비활성화한 경우, 상기 적어도 하나의 마이크로폰의 동작 주파수를 상기 제2동작 주파수에서 상기 제1동작 주파수로 재변경하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 스피커가 비활성화된 상태일 경우, 상기 적어도 하나의 마이크로폰을 통하여 수신된 외부 오디오 신호가 지정된 레벨 값보다 큰 경우 상기 스피커를 다시 활성화하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 마이크로폰은 상기 스피커가 소리를 출력하는 방향과 실질적으로 반대되는 제1방향으로 배치되어 외부 오디오 신호를 수음하는 제1마이크로폰 및 상기 스피커의 오디오 신호 출력 방향과 실질적으로 동일한 제2방향으로 배치되어 상기 스피커가 출력하는 오디오 신호를 포함하는 상기 전자 장치 외부 오디오 신호를 수음하는 제2마이크로폰을 포함하고, 상기 방법은, 상기 제1마이크로폰을 제어하여 제1외부 오디오 신호를 수신하는 동작, 상기 제2마이크로폰을 제어하여 제2외부 오디오 신호를 수신하는 동작 및 상기 제1외부 오디오 신호 및 상기 제2외부 오디오 신호에 기초하여 상기 노이즈 신호 정보를 획득하는 동작을 포함할 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"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 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: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 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 제 3 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, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(1101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(1136) 또는 외장 메모리(1138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(1101))의 프로세서(예: 프로세서(1120))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.
일실시예에 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.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    적어도 하나의 마이크로폰;
    스피커; 및
    상기 적어도 하나의 마이크로폰 및 스피커와 작동적으로(operatively) 연결된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 마이크로폰의 동작 주파수를 제1주파수로 설정하고, 상기 제1주파수로 동작하는 상기 마이크로폰을 통해 상기 전자 장치의 외부로부터 외부 오디오 신호를 수신하고,
    상기 수신한 외부 오디오 신호를 이용하여 제1오디오 신호를 생성하고,
    상기 제1오디오 신호에 기초하여 노이즈 신호 정보를 획득하고,
    상기 노이즈 신호 정보에 기초하여 생성된 제2오디오 신호를 상기 스피커를 통해 출력하고,
    상기 생성된 제2오디오 신호에 기초하여 제2주파수를 결정하고,
    상기 마이크로폰의 동작 주파수를 상기 제2주파수로 변경하여, 상기 제2주파수로 동작하는 상기 마이크로폰을 통해 상기 전자 장치의 외부로부터 상기 외부 오디오 신호를 수신하도록 설정된 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2오디오 신호는 상기 노이즈 신호 정보의 반대 위상을 가지도록 처리한 신호를 포함하는 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2오디오 신호의 이득(gain)에 기초하여 상기 제2주파수를 결정하도록 설정된 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2오디오 신호의 이득이 증가하는 경우, 상기 제2주파수를 상기 제1주파수보다 작은 값으로 결정하고,
    상기 제2오디오 신호의 이득이 감소하는 경우, 상기 제2주파수를 상기 제1주파수보다 큰 값으로 결정하도록 설정된 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2오디오 신호의 이득을 확인하고,
    상기 확인된 이득이 지정된 이득 값보다 작은 경우, 상기 스피커를 비활성화하도록 설정된 전자 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 확인된 이득이 지정된 이득 값보다 작은 경우,
    상기 적어도 하나의 마이크로폰이 수신한 상기 외부 오디오 신호의 레벨에 관한 정보를 저장하도록 설정된 전자 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 마이크로폰을 통해 새로 수신된 외부 오디오 신호의 레벨이 상기 저장된 외부 오디오 신호의 레벨보다 지정된 임계값을 초과하여 커지는 경우, 상기 스피커를 다시 활성화하도록 설정된 전자 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 스피커를 비활성화한 경우,
    상기 적어도 하나의 마이크로폰의 동작 주파수를 상기 제2동작 주파수에서 상기 제1동작 주파수로 재변경하도록 설정된 전자 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 스피커가 비활성화된 상태일 경우,
    상기 적어도 하나의 마이크로폰을 통하여 수신된 외부 오디오 신호가 지정된 레벨 값보다 큰 경우 상기 스피커를 다시 활성화하도록 설정된 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 수신된 외부 오디오 신호 중 지정된 주파수 대역을 포함하는 외부 오디오 신호의 일부의 RMS(root mean square) 값을 기초로 상기 외부 오디오 신호가 상기 지정된 레벨 값보다 큰지 여부를 확인하도록 설정된 전자 장치.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 스피커를 통해 상기 제2오디오 신호 이외의 다른 오디오 신호를 출력하는 경우, 상기 스피커를 비활성화하지 않도록 설정된 전자 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 마이크로폰은 제1마이크로폰 및 제2마이크로폰을 포함하고,
    상기 제1마이크로폰은 상기 스피커가 소리를 출력하는 방향과 실질적으로 반대되는 제1방향으로 배치되어 외부 오디오 신호를 수음하고,
    상기 제2마이크로폰은 상기 스피커의 오디오 신호 출력 방향과 실질적으로 동일한 제2방향으로 배치되어 상기 스피커가 출력하는 오디오 신호를 포함하는 상기 전자 장치 외부 오디오 신호를 수음하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1마이크로폰을 제어하여 제1외부 오디오 신호를 수신하고,
    상기 제2마이크로폰을 제어하여 제2외부 오디오 신호를 수신하고,
    상기 제1외부 오디오 신호 및 상기 제2외부 오디오 신호에 기초하여 상기 노이즈 신호 정보를 획득하도록 설정된 전자 장치.
  13. 적어도 하나의 마이크로폰 및 적어도 하나의 스피커를 포함하는 전자 장치가 오디오 신호를 출력하는 방법에 있어서,
    상기 마이크로폰의 동작 주파수를 제1주파수로 설정하고, 상기 제1주파수로 동작하는 상기 마이크로폰을 통해 상기 전자 장치의 외부로부터 수신한 외부 오디오 신호를 이용하여 제1오디오 신호를 생성하는 동작;
    상기 제1오디오 신호에 기초하여 노이즈 신호 정보를 획득하는 동작;
    상기 노이즈 신호 정보에 기초하여 생성된 제2오디오 신호를 상기 스피커를 통해 출력하는 동작;
    상기 생성된 제2오디오 신호에 기초하여 제2주파수를 결정하는 동작; 및
    상기 마이크로폰의 동작 주파수를 제2주파수로 변경하고, 상기 제2주파수로 동작하는 상기 마이크로폰을 통해 상기 전자 장치의 외부로부터 상기 외부 오디오 신호를 수신하는 동작을 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2주파수를 결정하는 동작은,
    상기 제2오디오 신호의 이득(gain)에 기초하여 상기 제2주파수를 결정하는 동작을 포함하는 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제2주파수를 결정하는 동작은,
    상기 제2오디오 신호의 이득이 증가하는 경우, 상기 제2주파수를 상기 제1주파수보다 작은 값으로 결정하는 동작; 및
    상기 제2오디오 신호의 이득이 감소하는 경우, 상기 제2주파수를 상기 제1주파수보다 큰 값으로 결정하는 동작을 포함하는 방법.
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