KR101138083B1 - 궤환 신호 제거 시스템, 궤환 신호 제거 방법 및 이를 이용한 보청기 - Google Patents

궤환 신호 제거 시스템, 궤환 신호 제거 방법 및 이를 이용한 보청기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 궤환 신호 제거 시스템, 방법 및 이를 이용한 보청기를 개시한다. 본 발명에 따른 보청기는 다른 귀에 장착된 보청기와 통신하여 궤환 신호를 제거하는 보청기로서, 마이크로폰; 상기 마이크로폰을 통해 입력된 제1 신호를 처리하는 신호 처리부; 상기 다른 귀에 장착된 보청기(제2 보청기)로부터 제2 신호를 수신하는 통신부; 및 상기 제1 신호에 상기 궤환 신호가 포함된 경우, 상기 신호 처리부가 상기 제1 신호 대신 상기 제2 신호를 처리하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

궤환 신호 제거 시스템, 궤환 신호 제거 방법 및 이를 이용한 보청기{System and Method for reducing feedback signal and Hearing aid using the same}
본 발명은 궤환 신호 제거 시스템, 궤환 신호 제거 방법 및 이를 이용한 보청기에 관한 것으로서, 양이(兩耳) 보청기간 통신을 통해 궤환 신호를 즉각적으로 제거할 수 있는 시스템, 방법 및 이를 이용한 보청기에 관한 것이다.
인간의 청각기관은 외이(external ear), 중이(middle ear), 내이(internal ear)로 구성된다. 인간의 귀에서 소리를 들을 수 있게 되는 경로를 살펴보면, 우선 공기 입자의 연쇄적 전달 과정으로 전해진 소리 에너지는 두개골에서 외이에 의해 모아진다. 공기 입자의 연쇄적 전달 과정으로 전해진 소리 에너지는 두개골에서 외이에 의해 모아지고, 외이도의 구조적 특성에 의해 2,000 ~ 5,500Hz범위에서 공명 특성을 보이며 고막을 진동시킨다.
이로 인해, 소리 에너지는 중이를 통해 내이로 전달되며, 내이로 전달된 소리 에너지는 달팽이관이라 불리는 와우 내부의 림프액을 움직이고, 와우 내부의 가운데 층에 있는 수천 개의 미세한 유모세포들이 림프액의 움직임을 감지하여 전기 에너지로 변환한다. 이와 같이 변환된 전기 에너지가 청신경을 통해 뇌로 전달되어 인간은 소리를 감지하게 된다.
그러나, 이러한 소리 또는 전기 에너지가 원활히 전달되지 않아 청각이 저하되거나 또는 상실된 상태에 있는 난청(難聽, impaired hearing) 환자의 경우 소리 또는 전기 에너지를 보상해줄 수 있는 보청기가 필수적이다. 보청기는 정상인이 들을 수 있는 대역의 음을 증폭 또는 변형하여 난청자로 하여금 정상인과 같은 정도로 소리를 지각할 수 있도록 만들어 주기 위한 장치이다.
이러한 보청기는 주변 환경의 소음 정도에 관계없이 보청기 착용자에게 정확한 어음을 전달할 수 있어야 한다. 그러나, 보청기는 그 구조적 특성으로 인해 궤환 신호가 빈번하게 발생하는 문제점이 있다.
도 1은 일반적으로 보청기에서 발생되는 궤환 신호의 경로를 예시한 도면이다. 도 1에 보여지는 바와 같이, 보청기(100)는 구조적 특성으로 인해 사람의 외이도에 직접 삽입하도록 설계되어 있다. 이로 인해 폐쇄효과(Occlusion effect)가 발생하게 되어 보청기(100)를 착용하는데 불편함을 느끼게 된다.
따라서, 보청기(100)에 통풍구(vent, 130)를 뚫어 이를 해결하였다. 그러나, 보청기(100)의 마이크로폰(110)을 통해 입력된 외부 신호가 리시버(Receiver, 120)로 출력되고, 리시버(120)로 출력된 신호가 통풍구(130)를 통해 재입력되는 궤환 신호(Feedback signal)가 발생한다.
이러한 궤환 신호(Feedback signal)는 시그널 루프(signal loop)로 인해 하울링(Howling)을 발생시키고, 하울링(Howling)에 의한 소리의 피치(찢어지는 듯한 고음, 터질듯한 저음)는 보청기 착용자에게 불쾌감을 유발시키며 나아가 보청기 착용을 어렵게 하는 요인이 된다.
또한, 보청기에서의 궤환 신호는 보청기 착용 시나 구강 운동에 의한 출력 신호의 누출 경로 발생에 따라 생길 수 있으며, 일상생활 중 벽과 같은 장애물에 의해 반사되어 마이크로폰(110)으로 다시 입력되는 경우 등 매우 빈번하게 발생할 수 있다.
종래에는 아날로그 사운드 신호를 디지털 사운드 신호로 변환하고, 변환된 디지털 사운드 신호를 이용하여 현재 궤환 신호가 발생하는지를 판단하며, 궤환 신호가 포함된 경우, 적응형 필터를 이용하여 디지털 신호 처리 방식으로 궤환 신호를 제거한다.
그러나, 상기한 방식으로 궤환 신호를 제거하는 경우, 알고리즘의 특성 상 필터의 적응시간이 필요하기 때문에 즉각적으로 궤환 신호를 제거하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 궤환 신호의 즉각적인 제거가 가능한 궤환 신호 제거 시스템, 궤환 신호 제거 방법 및 이를 이용한 보청기를 제안하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 다른 귀에 장착된 보청기와 통신하여 궤환 신호를 제거하는 보청기로서, 마이크로폰; 상기 마이크로폰을 통해 입력된 제1 신호를 처리하는 신호 처리부; 상기 다른 귀에 장착된 보청기(제2 보청기)로부터 제2 신호를 수신하는 통신부; 및 상기 제1 신호에 상기 궤환 신호가 포함된 경우, 상기 신호 처리부가 상기 제1 신호 대신 상기 제2 신호를 처리하도록 제어하는 제어부를 포함하는 보청기가 제공된다.
바람직하게, 상기 제2 신호는 상기 제2 보청기의 마이크로폰을 통해 입력된 아날로그 사운드 신호 또는 상기 아날로그 사운드 신호에 기초한 디지털 사운드 신호이다.
바람직하게, 상기 신호 처리부는, 상기 마이크로폰을 통해 출력되는 아날로그 사운드 신호를 증폭하는 전-증폭기; 상기 증폭된 아날로그 사운드 신호를 디지털 사운드 신호로 변환하는 A/D 변환기; 상기 변환된 디지털 사운드 신호에서 잡음을 제거하는 디지털 신호 처리기; 상기 잡음 제거된 디지털 사운드 신호를 아날로그 사운드 신호로 변환하는 D/A 변환기; 및 상기 변환된 아날로그 사운드 신호를 증폭하는 후-증폭기를 포함하되, 상기 통신부는 상기 제2 보청기로부터 제2 아날로그 사운드 신호를 수신하며, 상기 디지털 사운드 신호에 상기 궤환 신호가 포함되는 것으로 판단되는 경우, 상기 제어부는 상기 A/D 변환기 및 상기 후-증폭기 중 적어도 하나가 상기 전-증폭기에서 증폭된 아날로그 사운드 신호 대신 상기 제2 아날로그 사운드 신호를 처리하도록 제어한다.
바람직하게, 상기 신호 처리부는, 상기 마이크로폰을 통해 출력되는 아날로그 사운드 신호를 증폭하는 전-증폭기; 상기 증폭된 아날로그 사운드 신호를 제1 디지털 사운드 신호로 변환하는 A/D 변환기; 상기 제1 디지털 사운드 신호에서 잡음을 제거하는 디지털 신호 처리기; 상기 잡음 제거된 제1 디지털 사운드 신호를 아날로그 사운드 신호로 변환하는 D/A 변환기; 및 상기 변환된 아날로그 사운드 신호를 증폭하는 후-증폭기를 포함하되, 상기 통신부는 상기 제2 보청기로부터 제2 디지털 사운드 신호를 수신하며, 상기 제어부는 상기 제1 디지털 사운드 신호에 상기 궤환 신호가 포함되는 것으로 판단되는 경우, 상기 D/A 변환기가 상기 제1 디지털 사운드 신호 대신 상기 제2 디지털 사운드 신호를 아날로그 사운드 신호로 변환하도록 제어한다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 제1 신호에 상기 궤환 신호가 포함되지 않는 것으로 판단되는 경우, 상기 신호 처리부가 상기 제1 신호의 처리로 복귀하도록 제어한다.
바람직하게, 상기 제어부는 미리 설정된 시간이 경과한 후에 상기 신호 처리부가 상기 제1 신호의 처리로 복귀하도록 제어한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 보청기 및 제2 보청기를 포함하는 양이 보청기 중 상기 제1 보청기에서 궤환 신호를 제거하는 방법으로서, 마이크로폰을 통해 입력된 제1 신호를 처리하여 리시버를 통해 출력하는 단계(a); 상기 제1 신호에 궤환 신호가 포함되는지 여부를 판단하는 단계(b); 및 상기 제1 신호에 궤환 신호가 포함되는 경우, 상기 제1 신호 대신 상기 제2 보청기로부터 수신된 제2 신호를 처리하여 리시버를 통해 출력하는 단계(c)를 포함하되, 상기 제2 신호는 상기 제2 보청기의 마이크로폰을 통해 입력된 아날로그 사운드 신호 및 상기 아날로그 사운드 신호에 기초한 디지털 사운드 신호 중 적어도 하나인 궤환 신호 제거 방법이 제공된다.
바람직하게, 상기 (a) 단계는 외부 소리를 입력 받아 아날로그 사운드 신호로 변환하는 단계(a1); 상기 출력된 아날로그 사운드 신호를 증폭하는 단계(a2); 상기 증폭된 아날로그 사운드 신호를 디지털 사운드 신호로 변환하는 단계(a3); 상기 디지털 사운드 신호에서 잡음을 제거하는 단계(a4); 상기 잡음 제거된 디지털 사운드 신호를 아날로그 사운드 신호로 변환하는 단계(a4); 및 상기 변환된 아날로그 사운드 신호를 증폭하는 단계(a5)를 포함한다.
여기서, 상기 제2 보청기로부터 수신된 제2 신호가 제2 아날로그 사운드 신호인 경우, 상기 (c) 단계는, 상기 제2 아날로그 사운드 신호를 제2 디지털 사운드 신호로 변환하는 단계; 상기 제2 디지털 사운드 신호에서 잡음을 제거하는 단계; 상기 잡음 제거된 제2 디지털 사운드 신호를 아날로그 사운드 신호로 변환하는 단계; 및 상기 제2 디지털 사운드 신호가 변환된 아날로그 사운드 신호를 증폭하는 단계를 포함하며, 상기 (c) 단계는 상기 (a) 단계를 대신하여 수행된다.
바람직하게, 상기 제2 보청기로부터 수신된 제2 신호가 제2 디지털 사운드 신호인 경우, 상기 (c) 단계는, 상기 제2 디지털 사운드 신호를 아날로그 사운드 신호로 변환하는 단계; 및 상기 제2 디지털 사운드 신호가 변환된 아날로그 사운드 신호를 증폭하는 단계를 포함하며, 상기 (c) 단계는 상기 (a) 단계를 대신하여 수행된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 궤환 신호 제거 시스템에 있어서, 마이크로폰 및 상기 마이크로폰을 통해 입력된 제1 신호를 처리하는 신호 처리부를 구비하는 제1 보청기; 및 마이크로폰 및 상기 마이크로폰을 통해 입력된 제2 신호를 처리하는 신호 처리부를 구비하는 제2 보청기를 포함하되, 상기 제2 보청기는 상기 제1 보청기로 상기 제2 신호를 무선으로 전송하며, 상기 제1 보청기의 상기 신호 처리부는 상기 제1 신호에 궤환 신호가 포함된 경우, 상기 제1 신호 대신 상기 제2 신호를 처리하는 궤환 신호 제거 시스템이 제공된다.
본 발명에 따르면, 양이 보청기간 통신을 통해 제1 보청기에 궤환 신호가 발생한 경우, 다른 귀에 장착된 제2 보청기의 출력을 제1 보청기의 출력으로 이용하기 때문에 궤환 신호를 즉각적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 일반적으로 보청기에서 발생되는 궤환 신호의 경로를 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 양이 보청기 통신을 통한 궤환 신호 제거 시스템을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보청기의 상세 구성을 도시한 도면.
도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보청기의 상세 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보청기의 상세 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 궤환 신호 제거 과정을 도시한 순서도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 양이 보청기 통신을 통한 궤환 신호 제거 시스템을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 궤환 신호 제거 시스템은 좌측 귀에 장착되는 제1 보청기(200) 및 우측 귀에 장착되는 제2 보청기(202)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 제1 보청기(200)는 마이크로폰(210), 신호 처리부(212), 리시버(214), 제어부(216) 및 통신부(218)를 포함할 수 있다.
또한, 제2 보청기(202)는 제1 보청기(200)와 동일하게 마이크로폰(220), 신호 처리부(222), 리시버(224), 제어부(226) 및 통신부(228)를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제1 보청기(200) 및 제2 보청기(202)는 각각 구비하고 있는 통신부(218,228)를 통해 무선으로 통신한다.
무선 통신 방식은 다양하게 적용될 수 있으며, 예를 들어, 블루투스, 지그비, 바이너리 CDMA와 같은 근거리 통신 프로토콜을 통해 제1 보청기(200) 및 제2 보청기(202)가 서로 통신할 수 있다.
일반적으로, 제1 보청기(200)는 마이크로폰(210)을 통해 입력된 신호(제1 신호)를 신호 처리부(212)를 통해 처리하여 리시버(214)를 통해 출력한다.
신호 처리부(212)는 증폭 또는 잡음 제거와 같은 기능을 수행하며, 상세한 기능에 대해서는 하기의 도 3을 참조하여 설명할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 보청기(200)의 마이크로폰(210)을 통해 입력된 제1 신호에 궤환 신호가 포함된 경우, 제1 보청기(200)는 통신부(218)를 통해 제2 보청기(202)의 제2 신호를 수신하며, 신호 처리부(212)가 제1 신호 대신 제2 신호를 처리하여 리시버(214)로 전달하도록 한다.
신호 처리부(212)는 제1 신호에 궤환 신호가 포함되어 있는지 여부를 판단하며, 궤환 신호 포함 여부에 관한 정보를 제어부(216)로 전달한다.
제어부(216)는 궤환 신호가 포함된 경우, 신호 처리부(212)가 제1 신호 대신 제2 신호를 처리하도록 제어할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 제어부(216)는 상기한 제어 과정 이후 마이크로폰(210)을 통해 입력되는 제1 신호에 궤환 신호가 포함되지 않은 것으로 판단되는 경우, 신호 처리부(212)가 다시 제1 신호의 처리로 복귀하도록 제어한다.
상기에서는 신호 처리부(212)가 제1 신호에 궤환 신호가 포함되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정됨이 없이 제어부(216)에서 궤환 신호의 포함 여부를 판단할 수도 있을 것이다.
또한, 상기에서는 제1 보청기(200)에서 궤환 신호 포함 시 제1 신호 대신 제2 신호를 처리하는 것으로 설명하였으나, 제2 보청기(202)에서도 이와 동일한 과정이 수행될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보청기의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 3에서는 양이 보청기의 구성이 동일하므로 제1 보청기에 포함된 구성요소만을 도시한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 보청기는 마이크로폰(210), 전-증폭기(300), A/D 변환기(Analog-Digital Converter, 302), 디지털 신호 처리기(304), D/A 변환기(306), 후-증폭기(308) 및 리시버(214)를 포함할 수 있다.
여기서, 전-증폭기에서 후-증폭기까지의 구성이 도 2에 도시된 신호 처리부(212)에 포함될 수 있다.
마이크로폰(210)은 외부의 소리 신호를 입력 받아 아날로그 사운드 신호로 변환한다.
여기서, 아날로그 사운드 신호는 전기적 신호를 의미한다.
전-증폭기(300)는 마이크로폰(210)으로부터 입력된 아날로그 사운드 신호를 미리 정해진 크기의 레벨로 증폭하여 A/D 변환기(302)로 출력한다.
A/D 변환기(302)는 전-증폭기(300)에서 입력된 아날로그 사운드 신호를 디지털 사운드 신호로 변환하여 디지털 신호 처리기(304)로 전달한다.
디지털 신호 처리기(304)는 A/D 변환기(302)로부터 전달된 디지털 사운드 신호를 미리 설정된 알고리즘(예를 들어, 주파수별 보상 알고리즘, 잡음 제거 알고리즘)을 이용하여 신호 처리를 수행하며, D/A 변환기(306)로 전달한다.
D/A 변환기(306)는 디지털 신호 처리된 디지털 사운드 신호를 아날로그 사운드 신호로 변환하며, 후-증폭기(308)는 D/A 변환기(306)에 변환된 아날로그 사운드 신호를 증폭한다.
후-증폭기(308)는 D/A 변환기(306)로부터 입력된 아날로그 소리 신호를 미리 지정된 크기로 증폭하여 리시버(214)로 전달한다.
리시버(214)는 후-증폭기(308)로부터 증폭되어 입력된 아날로그 소리 신호를 출력한다. 이로 인해, 난청환자(보청기 착용자)는 보청기(220)를 통해 제공되는 소리를 인지할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 디지털 신호 처리기(304)는 궤환 신호 검출부(310)를 포함할 수 있다.
궤환 신호 검출부(310)는 주파수 도메인으로 변환된 디지털 사운드 신호에 궤환 신호가 포함되어 있는지 여부를 판단한다.
예를 들어, 궤환 신호 검출부(310)는 밴드 적응 노치 필터(BANF: Band Adaptive Notch Filter)를 사용하여 궤환 신호가 발생하는 특정(주된) 주파수 영역만을 검색할 수 있다. 궤환 신호 중 대부분이 리시버(214)를 통해 출력된 신호가 보청기 착용에 따른 폐쇄 효과를 방지하기 위한 통풍구(vent)를 통하여 누출되어 마이크로폰(210)로 재입력되어 발생한다. 이러한 궤환 신호 중 입력 신호와 동위상이면서 같거나 더 큰 레벨의 궤환 신호는 궤환 경로를 통과하면서 보통 40 ~ 50 dB가 감쇠되지만 궤환 경로의 일부 좁은 주파수 대역에서는 약 20dB 정도의 적은 감쇠가 일어난다. 반면 보청기의 증폭 이득은 보통 15 ~ 50 dB 정도가 주어지기 때문에 궤환된 음향 신호는 쉽게 입력 신호에 가까운 크기가 될 수 있다. 이로 인해 과증폭이 필요한 난청자에 있어서 최대 안정 이득(maximum usable gain)에 제한을 주는 요인이 된다. 디지털 사운드 신호에 궤환 신호가 포함되면 특정 주파수 영역이 과증폭되는 것을 알 수 있다. 따라서, 궤환 신호 검출부(310)는 디지털 사운드 신호의 특정 주파수 영역만을 검색할 수 있는 밴드 적응 노치 필터(BANF)를 이용하여 궤환 신호를 검출할 수 있다.
예를 들어, 궤환 신호 검출부(310)는 밴드 적응 노치 필터(BANF)를 이용하여 특정 주파수 영역을 검색하기 위해 밴드 적응 노치 필터(BANF)의 상관 계수를 갱신하며, 특정 주파수 영역내의 해당 주파수에서 미리 지정된 역치값(Threshold) 이상의 크기가 검출되면 디지털 사운드 신호에 궤환 신호가 포함되었다고 판단한다.
궤환 신호 검출부(310)는 디지털 사운드 신호에 궤환 신호가 포함되는 것으로 판단되는 경우, 제어부(216) 측으로 궤환 신호가 포함되어 있다는 정보를 전달한다.
제어부(216)는 신호 처리부(212)가 처리하는 신호를 변경하는 기능을 하는 것으로서, 상기와 같이, 마이크로폰(210)을 통해 입력된 신호에 궤환 신호가 포함되는 경우, A/D 변환기(302)가 전-증폭기(300)가 출력되는 아날로그 사운드 신호 대신, 통신부(218)를 통해 수신된 제2 보청기(202)의 아날로그 사운드 신호(제2 아날로그 사운드 신호)를 디지털 사운드 신호로 변환하도록 제어한다.
본 실시예에 따르면, 제1 보청기(200)의 통신부(218)는 제2 보청기(202)의 통신부(228)로부터 무선으로 제2 아날로그 사운드 신호를 수신한다.
여기서, 제2 아날로그 사운드 신호는 제2 보청기(202)의 전-증폭기에서 증폭된 아날로그 사운드 신호이다.
한편, A/D 변환기(302)에는 전-증폭기(300)에서 증폭된 제1 아날로그 사운드 신호와 통신부(218)를 통해 수신된 제2 보청기(202)의 제2 아날로그 사운드 신호를 입력으로 하며, 내부에 스위칭 소자가 구비되어 제어부(216)의 제어에 따라 제1 및 제2 아날로그 사운드 신호 중 하나를 디지털 사운드 신호로 변환한다.
즉, 제1 아날로그 사운드 신호에 궤환 신호가 포함되지 않은 경우에는 제1 아날로그 사운드 신호를 디지털 사운드 신호로 변환하며, 제1 아날로그 사운드 신호에 궤환 신호가 포함되는 경우에는 제1 아날로그 사운드 신호 대신 제2 아날로그 사운드 신호를 디지털 사운드 신호로 변환하는 것이다.
A/D 변환기(302)에 의해 제2 아날로그 사운드 신호가 디지털 사운드 신호(제2 디지털 사운드 신호)로 변환된 이후, 디지털 신호 처리기(304)는 제2 디지털 사운드 신호에서 잡음을 제거한 후, D/A 변환기(306)로 출력한다.
D/A 변환기(306)는 상기한 제2 디지털 사운드 신호를 아날로그 사운드 신호로 변환하여 후-증폭기(308)로 출력한다.
후-증폭기(308)로 입력된 아날로그 사운드 신호는 제2 보청기(202)로부터 수신된 제2 아날로그 사운드 신호에 기초한 것이므로, 후-증폭기(308)는 증폭 비율은 낮게 조정한다.
후-증폭기(308)가 제2 보청기(202)로부터 수신된 신호를 처리하는 경우에 증폭 비율을 낮게 조정하는 것은 제2 보청기(202)에서 수신된 소리가 제1 보청기(200)에 수신되는 경우, 소리원으로부터 각 보청기(200,202)가 서로 다른 거리만큼 떨어져있기 때문이다.
이후, 리시버(214)는 제1 아날로그 사운드 신호가 아닌 제2 아날로그 사운드 신호에 기초한 신호를 출력하게 된다.
상기와 같이, 제1 보청기(200)에 입력되는 신호에 궤환 신호가 포함된 경우, 제1 보청기(200)는 제2 보청기(202)에서 수신된 신호를 출력하기 때문에 궤환 신호에 의한 사용자의 불편함을 즉각적으로 제거할 수 있다.
한편 본 실시예에 따른 디지털 신호 처리기(304)는 궤환 신호 제거부(312)를 포함할 수 있다.
궤환 신호 포함 시, 제1 보청기(200)가 제2 보청기(202)로부터 수신된 신호를 처리하는 것과 동시에, 제1 보청기(200)는 자체적으로 궤환 제거 과정을 수행할 수 있다.
즉, 궤환 신호 검출부(310)에 의해 궤환 신호가 포함된 것으로 판단된 경우, 궤환 신호 검출부(310)는 제어부(216)로 궤환 신호 포함 정보를 전달하는 것과 동시에, 궤환 신호 제거부(312)가 궤환 신호 제거 동작을 수행할 수 있도록 한다.
궤환 신호 제거부(312)에 의해 궤환 신호가 제거되는 경우, 또는 사용자의 이동에 따라 마이크로폰(200)으로부터 입력된 신호에 더 이상 궤환 신호가 포함되지 않게 되는 경우, 제어부(216)는 A/D 변환기(302)가 제2 아날로그 사운드 신호가 아닌 마이크로폰(200)을 통해 입력된 제1 아날로그 사운드 신호가 디지털 사운드 신호로 변환되도록 제어한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제어부(216)는 궤환 신호가 발생한 시점부터, 즉, 제1 아날로그 사운드 신호 대신 제2 아날로그 사운드 신호가 처리되기 시작하는 시점부터 미리 설정된 시간(예를 들어, 5초)이 경과한 후에 A/D 변환기(302)가 다시 제1 아날로그 사운드 신호의 처리로 복귀되도록 제어할 수도 있을 것이다.
여기서, 미리 설정된 시간은 궤환 신호를 제거하는데 걸리는 통상의 시간으로 정의될 수 있으며, 바람직하게는 통계적으로 궤환 신호를 제거하는데 걸리는 가장 긴 시간으로 정의될 수 있다.
도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보청기의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 보청기(200)에서, 제어부(216) 및 통신부(218)는 D/A 변환기(306)에 연결된다.
즉, D/A 변환기(306)는 디지털 신호 처리기(304)의 잡음 제거된 디지털 사운드 신호(제1 디지털 사운드 신호)와 통신부(218)에서 수신된 제2 보청기(202)의 디지털 사운드 신호(제2 디지털 사운드 신호)를 입력으로 하며, 제어부(216)의 제어에 따라 제1 및 제2 디지털 사운드 신호 중 하나를 아날로그 사운드 신호로 변환한다.
여기서, 통신부(218)를 통해 수신되는 제2 디지털 사운드 신호는 제2 보청기(202)의 디지털 신호 처리기에서 출력되는 신호이다.
제어부(216)는 디지털 신호 처리기(304)로부터 궤환 신호 포함 정보를 수신하는 경우, D/A 변환기(306)가 제1 디지털 사운드 신호 대신 제2 디지털 사운드 신호를 처리하도록 제어한다.
도 4에서는 D/A 변환기(306)가 두 개의 입력을 갖는 것으로 설명하였으나, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(216) 및 통신부(218)는 후-증폭기(308)에 연결될 수 있으며, 이러한 경우, 통신부(218)는 제2 보청기(202)의 D/A 변환기에서 변환된 아날로그 사운드 신호를 수신하게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 궤환 신호 제거 과정을 도시한 순서도이다.
도 6은 도 3과 같은 구성을 갖는 제1 보청기(200)에서 제2 보청기(202)와 통신하여 궤환 신호를 제거하는 과정을 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 제1 보청기(200)는 마이크로폰(210)을 통해 외부 소리 신호를 아날로그 사운드 신호(제1 아날로그 사운드 신호)로 출력한다(단계 600).
이후, 제1 아날로그 사운드 신호는 전-증폭기(300)를 통해 증폭되며(단계 602), 증폭된 제1 아날로그 사운드 신호는 A/D 변환기(302)를 거쳐 디지털 사운드 신호로 변환된다(단계 604).
디지털 신호 처리기(304)는 변환된 디지털 사운드 신호에 궤환 신호가 포함되어 있는지 여부를 판단한다(단계 606).
만일, 궤환 신호가 포함되지 않은 경우, 상기한 디지털 사운드 신호에서 잡음 제거 등의 과정이 수행되며(단계 608), D/A 변환기(306) 및 후-증폭기(308)를 거쳐 리시버(214)를 통해 출력된다(단계 610).
상기한 단계 600 내지 610과 별개로, 제1 보청기(200)는 제2 보청기(202)로부터 제2 아날로그 사운드 신호, 즉, 제2 보청기(202)의 전-증폭기에서 증폭된 아날로그 사운드 신호를 수신한다(단계 612).
상기한 단계 606에서 궤환 신호가 포함되는 것으로 판단되는 경우, 제어부(216)의 제어에 따라 상기한 단계 604에서, A/D 변환기(302)는 전-증폭기(300)에서 증폭된 제1 아날로그 사운드 신호 대신 통신부(218)를 통해 수신된 제2 아날로그 사운드 신호를 디지털 사운드 신호로 변환한다.
즉, 제1 아날로그 사운드 신호에 궤환 신호가 포함되는 경우, 상기한 단계 604 내지 610은 제1 아날로그 사운드 신호가 아닌 제2 아날로그 사운드 신호를 처리하는 것으로 대체된다.
본 발명은 상기와 같이, 궤환 신호의 발생 시, 양이 보청기간 통신을 통해 다른 보청기의 출력을 이용하기 때문에 궤환 신호에 의해 발생하는 사용자의 불편함을 즉각적으로 제거할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 다른 귀에 장착된 보청기와 통신하여 궤환 신호를 제거하는 보청기로서,
    마이크로폰
    상기 마이크로폰을 통해 입력된 제1 신호를 처리하는 신호 처리부
    상기 다른 귀에 장착된 보청기(제2 보청기)로부터 제2 신호를 수신하는 통신부 및
    상기 제1 신호에 상기 궤환 신호가 포함된 경우, 상기 신호 처리부가 상기 제1 신호 대신 상기 제2 신호를 처리하도록 제어하는 제어부를 포함하는 보청기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 신호는 상기 제2 보청기의 마이크로폰을 통해 입력된 아날로그 사운드 신호 또는 상기 아날로그 사운드 신호에 기초한 디지털 사운드 신호인 보청기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 마이크로폰을 통해 출력되는 아날로그 사운드 신호를 증폭하는 전-증폭기
    상기 증폭된 아날로그 사운드 신호를 디지털 사운드 신호로 변환하는 A/D 변환기
    상기 변환된 디지털 사운드 신호에서 잡음을 제거하는 디지털 신호 처리기
    상기 잡음 제거된 디지털 사운드 신호를 아날로그 사운드 신호로 변환하는 D/A 변환기 및
    상기 변환된 아날로그 사운드 신호를 증폭하는 후-증폭기를 포함하되,
    상기 통신부는 상기 제2 보청기로부터 제2 아날로그 사운드 신호를 수신하며,
    상기 디지털 사운드 신호에 상기 궤환 신호가 포함되는 것으로 판단되는 경우, 상기 제어부는 상기 A/D 변환기 및 상기 후-증폭기 중 적어도 하나가 상기 전-증폭기에서 증폭된 아날로그 사운드 신호 대신 상기 제2 아날로그 사운드 신호를 처리하도록 제어하는 보청기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 마이크로폰을 통해 출력되는 아날로그 사운드 신호를 증폭하는 전-증폭기
    상기 증폭된 아날로그 사운드 신호를 제1 디지털 사운드 신호로 변환하는 A/D 변환기
    상기 제1 디지털 사운드 신호에서 잡음을 제거하는 디지털 신호 처리기
    상기 잡음 제거된 제1 디지털 사운드 신호를 아날로그 사운드 신호로 변환하는 D/A 변환기 및
    상기 변환된 아날로그 사운드 신호를 증폭하는 후-증폭기(308)를 포함하되,
    상기 통신부는 상기 제2 보청기로부터 제2 디지털 사운드 신호를 수신하며,
    상기 제어부는 상기 제1 디지털 사운드 신호에 상기 궤환 신호가 포함되는 것으로 판단되는 경우, 상기 D/A 변환기가 상기 제1 디지털 사운드 신호 대신 상기 제2 디지털 사운드 신호를 아날로그 사운드 신호로 변환하도록 제어하는 보청기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 신호에 상기 궤환 신호가 포함되지 않는 것으로 판단되는 경우, 상기 신호 처리부가 상기 제1 신호의 처리로 복귀하도록 제어하는 보청기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 미리 설정된 시간이 경과한 후에 상기 신호 처리부가 상기 제1 신호의 처리로 복귀하도록 제어하는 보청기.
  7. 제1 보청기 및 제2 보청기를 포함하는 양이 보청기 중 상기 제1 보청기에서 궤환 신호를 제거하는 방법으로서,
    마이크로폰을 통해 입력된 제1 신호를 처리하여 리시버를 통해 출력하는 단계(a);
    상기 제1 신호에 궤환 신호가 포함되는지 여부를 판단하는 단계(b); 및
    상기 제1 신호에 궤환 신호가 포함되는 경우, 상기 제1 신호 대신 상기 제2 보청기로부터 수신된 제2 신호를 처리하여 리시버를 통해 출력하는 단계(c)를 포함하되,
    상기 제2 신호는 상기 제2 보청기의 마이크로폰을 통해 입력된 아날로그 사운드 신호 및 상기 아날로그 사운드 신호에 기초한 디지털 사운드 신호 중 하나인 궤환 신호 제거 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (a) 단계는
    외부 소리를 입력 받아 아날로그 사운드 신호로 변환하는 단계;
    상기 출력된 아날로그 사운드 신호를 증폭하는 단계;
    상기 증폭된 아날로그 사운드 신호를 디지털 사운드 신호로 변환하는 단계;
    상기 디지털 사운드 신호에서 잡음을 제거하는 단계;
    상기 잡음 제거된 디지털 사운드 신호를 아날로그 사운드 신호로 변환하는 단계 및
    상기 변환된 아날로그 사운드 신호를 증폭하는 단계를 포함하는 궤환 신호 제거 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 보청기로부터 수신된 제2 신호가 제2 아날로그 사운드 신호인 경우,
    상기 (c) 단계는,
    상기 제2 아날로그 사운드 신호를 제2 디지털 사운드 신호로 변환하는 단계;
    상기 제2 디지털 사운드 신호에서 잡음을 제거하는 단계;
    상기 잡음 제거된 제2 디지털 사운드 신호를 아날로그 사운드 신호로 변환하는 단계; 및
    상기 제2 디지털 사운드 신호가 변환된 아날로그 사운드 신호를 증폭하는 단계를 포함하며,
    상기 (c) 단계는 상기 (a) 단계를 대신하여 수행되는 궤환 신호 제거 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 보청기로부터 수신된 제2 신호가 제2 디지털 사운드 신호인 경우,
    상기 (c) 단계는,
    상기 제2 디지털 사운드 신호를 아날로그 사운드 신호로 변환하는 단계; 및
    상기 제2 디지털 사운드 신호가 변환된 아날로그 사운드 신호를 증폭하는 단계를 포함하며,
    상기 (c) 단계는 상기 (a) 단계를 대신하여 수행되는 궤환 신호 제거 방법.
  11. 궤환 신호 제거 시스템에 있어서,
    마이크로폰 및 상기 마이크로폰을 통해 입력된 제1 신호를 처리하는 신호 처리부를 구비하는 제1 보청기; 및
    마이크로폰 및 상기 마이크로폰을 통해 입력된 제2 신호를 처리하는 신호 처리부를 구비하는 제2 보청기를 포함하되,
    상기 제2 보청기는 상기 제1 보청기로 상기 제2 신호를 무선으로 전송하며, 상기 제1 보청기의 상기 신호 처리부는 상기 제1 신호에 궤환 신호가 포함된 경우, 상기 제1 신호 대신 상기 제2 신호를 처리하는 궤환 신호 제거 시스템.
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JPH11262094A (ja) 1987-05-11 1999-09-24 Arthur Jampolsky 逆説的補聴器
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