KR101149981B1 - Earmicrophone - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 이어마이크로폰에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 마이크의 출력 신호에서 상기 이어마이크로폰의 내부로 유입된 외부 잡음에 의한 잡음 신호를 제거할 수 있는 이어마이크로폰에 관한 것이다.The embodiment according to the concept of the present invention relates to an ear microphone, and more particularly, to an ear microphone capable of removing a noise signal due to external noise introduced into the ear microphone from an output signal of a microphone.
일반적으로 이어마이크로폰은 일반적인 이어폰과 같이 음향의 청취와 통신을 위해 음향기기나 휴대폰과 같은 외부기기에 결합된 상태로 사용자의 귀에 착용되어 사용되는 것이다.In general, the ear microphone is used to be worn on the user's ear while being coupled to an external device such as a sound device or a mobile phone for listening and communication of sound like a general earphone.
도 1은 종래 이어마이크로폰의 개략적인 구성을 도시한다.Figure 1 shows a schematic configuration of a conventional ear microphone.
도 1을 참조하면, 상기 이어마이크로폰은 외부 기기(1)와 결합되는 커넥터(10) 및 사용자의 귀에 착용되는 본체(20)로 구성된다. 본체(20)는 사용자의 귀속으로 들어가도록 된 형상이면서, 사용자의 귀와 대향되는 면에는 음성 신호를 출력하기 위한 스피커(22)와 상기 사용자의 외이도를 통해 전달되는 음성 신호를 전기 신호로 변환하여 커넥터(10)로 출력하기 위한 마이크(23)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the ear microphone includes a
그러나, 상기 이어마이크로폰의 경우, 외부 잡음이 상기 이어마이크로폰의 내부로 유입되어 음질이 저하되는 문제점이 있다. 즉, 상기 외부 잡음이 상대방에게 전달되는 음성 신호에 포함되어 음질을 떨어뜨리는 문제점이 있다.However, in the case of the ear microphone, external noise is introduced into the ear microphone, so that the sound quality is degraded. That is, the external noise is included in the voice signal transmitted to the counterpart, thereby degrading sound quality.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 마이크의 출력 신호에서 이어마이크로폰의 내부로 유입된 외부 잡음에 의한 잡음 성분을 제거할 수 있는 이어마이크로폰을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide an ear microphone capable of removing noise components due to external noise introduced into the ear microphone from the output signal of the microphone.
본 발명의 실시 예에 따른 이어마이크로폰은 사용자의 음성 신호를 제1 전기 신호로 변환하는 제1 마이크, 상기 사용자의 상기 음성 신호를 제2 전기 신호로 변환하는 제2 마이크, 외부 잡음 신호를 제3 전기 신호로 변환하는 제3 마이크, 및 상기 제1 전기 신호와 상기 제2 전기 신호를 가산하고, 상기 제3 전기 신호를 이용하여 가산된 전기 신호에 포함된 잡음 신호를 제거하기 위한 신호 처리기(signal processor)를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, an ear microphone includes a first microphone for converting a voice signal of a user into a first electrical signal, a second microphone for converting the voice signal of the user into a second electrical signal, and a third external noise signal. A third microphone for converting into an electrical signal, and a signal processor for adding the first electrical signal and the second electrical signal and removing a noise signal included in the added electrical signal using the third electrical signal. processor).
상기 제3 전기 신호의 위상은 상기 외부 잡음 신호의 위상과 반대일 수 있다.The phase of the third electrical signal may be opposite to the phase of the external noise signal.
또한, 제3 마이크는 상기 이어마이크로폰의 하우징을 관통하는 홀을 통해 상기 외부 잡음 신호를 수신할 수 있다.In addition, the third microphone may receive the external noise signal through a hole passing through the housing of the ear microphone.
상기 신호 처리기는 상기 제1 전기 신호와 상기 제2 전기 신호를 가산하기 위한 제1 가산기, 및 상기 제1 가산기의 출력 신호와 상기 제3 전기 신호를 가산하기 위한 제2 가산기를 포함할 수 있다.The signal processor may include a first adder for adding the first electrical signal and the second electrical signal, and a second adder for adding the output signal of the first adder and the third electrical signal.
또한, 상기 신호 처리기는 상기 제2 가산기의 출력 신호를 필터링하기 위한 필터를 더 포함할 수 있다.The signal processor may further include a filter for filtering the output signal of the second adder.
또한, 상기 신호 처리기는 상기 제1 전기 신호와 상기 제2 전기 신호를 가산하기 위한 제1 가산기, 상기 제1 가산기의 출력 신호를 필터링하기 위한 제1 필터, 상기 제3 전기 신호를 필터링하기 위한 제2 필터, 및 상기 제1 필터의 출력 신호와 상기 제2 필터의 출력 신호를 가산하기 위한 제2 가산기를 포함할 수 있다.The signal processor may further include a first adder for adding the first electrical signal and the second electrical signal, a first filter for filtering an output signal of the first adder, and a first filter for filtering the third electrical signal. And a second adder for adding an output signal of the first filter and an output signal of the second filter.
또한, 상기 신호 처리기는 상기 제1 전기 신호와 상기 제2 전기 신호를 가산하기 위한 제1 가산기, 상기 제1 가산기의 출력 신호를 필터링하기 위한 제1 필터, 상기 제3 전기 신호를 필터링하기 위한 제2 필터, 상기 제1 필터의 출력 신호를 증폭하기 위한 증폭기, 및 상기 증폭기의 출력 신호와 상기 제2 필터의 출력 신호를 가산하기 위한 제2 가산기를 포함할 수 있다.The signal processor may further include a first adder for adding the first electrical signal and the second electrical signal, a first filter for filtering an output signal of the first adder, and a first filter for filtering the third electrical signal. A second filter, an amplifier for amplifying the output signal of the first filter, and a second adder for adding the output signal of the amplifier and the output signal of the second filter.
또한, 상기 신호 처리기는 상기 증폭기의 상기 출력 신호와 상기 제2 필터의 상기 출력 신호를 수신하고, 상기 증폭기의 상기 출력 신호에 포함된 잡음 신호의 크기가 상기 제2 필터의 상기 출력 신호의 크기와 같도록 상기 증폭기의 이득을 제어하는 이득 조절기를 더 포함할 수 있다.Further, the signal processor receives the output signal of the amplifier and the output signal of the second filter, and the magnitude of the noise signal included in the output signal of the amplifier is equal to the magnitude of the output signal of the second filter. It may further include a gain regulator for controlling the gain of the amplifier to be equal.
또한, 상기 신호 처리기는 상기 제1 필터의 상기 출력 신호와 상기 제2 필터의 상기 출력 신호를 수신하고, 상기 증폭기의 상기 출력 신호에 포함된 잡음 신호의 크기와 상기 제2 필터의 상기 출력 신호의 크기가 같도록 상기 증폭기의 이득을 제어하는 이득 조절기를 더 포함할 수 있다.The signal processor may further receive the output signal of the first filter and the output signal of the second filter, and determine the magnitude of the noise signal included in the output signal of the amplifier and the output signal of the second filter. It may further include a gain adjuster for controlling the gain of the amplifier to be equal in magnitude.
또한, 상기 신호 처리기는 상기 제2 가산기의 출력 신호를 필터링하기 위한 제3 필터를 더 포함할 수 있다.The signal processor may further include a third filter for filtering the output signal of the second adder.
본 발명의 실시 예에 따른 이어마이크로폰은 마이크의 출력 신호에 포함된 잡음 신호를 제거함으로써, 상대방에게 전달되는 음성 신호의 질을 향상시키는 효과가 있다.Ear microphone according to an embodiment of the present invention has the effect of improving the quality of the voice signal transmitted to the counterpart by removing the noise signal included in the output signal of the microphone.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 종래 이어마이크로폰의 개략적인 구성을 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이어마이크로폰의 구성을 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 이어마이크로폰의 부분 확대도이다.
도 4는 도 2에 도시된 방음 부재의 좌측면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 이어마이크로폰에 포함된 일부 구성의 블럭도이다.
도 6은 도 5에 도시된 신호 처리기의 일 실시 예이다.
도 7은 도 6에 도시된 제1 필터의 회로도이다.
도 8은 도 6에 도시된 제3 필터의 회로도이다.
도 9는 도 5에 도시된 신호 처리기의 다른 실시 예이다.
도 10은 도 5에 도시된 신호 처리기의 또 다른 실시 예이다.
도 11은 도 5에 도시된 신호 처리기의 또 다른 실시 예이다.The detailed description of each drawing is provided in order to provide a thorough understanding of the drawings cited in the detailed description of the invention.
Figure 1 shows a schematic configuration of a conventional ear microphone.
2 illustrates a configuration of an ear microphone according to an embodiment of the present invention.
3 is a partially enlarged view of the ear microphone shown in FIG. 2.
4 is a left side view of the soundproof member shown in FIG. 2.
5 is a block diagram of some components included in the ear microphone shown in FIG. 2.
FIG. 6 is an embodiment of the signal processor shown in FIG. 5.
FIG. 7 is a circuit diagram of the first filter illustrated in FIG. 6.
FIG. 8 is a circuit diagram of the third filter illustrated in FIG. 6.
FIG. 9 is another embodiment of the signal processor shown in FIG. 5.
FIG. 10 is another embodiment of the signal processor shown in FIG. 5.
FIG. 11 is another embodiment of the signal processor shown in FIG. 5.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Specific structural to functional descriptions of the embodiments according to the inventive concept disclosed herein are merely illustrated for the purpose of describing the embodiments according to the inventive concept. It may be embodied in various forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein or in the application.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Embodiments in accordance with the concepts of the present invention can make various changes and have various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. However, this is not intended to limit the embodiments in accordance with the concept of the present invention to a particular disclosed form, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first and / or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another, for example, without departing from the scope of rights in accordance with the inventive concept, and the first component may be called a second component and similarly The second component may also be referred to as the first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between," or "neighboring to," and "directly neighboring to" should be interpreted as well.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof that is described, and that one or more other features or numbers are present. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, actions, components, parts or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined herein. Do not.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이어마이크로폰의 구성을 도시한다.2 illustrates a configuration of an ear microphone according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 이어마이크로폰(1000)은 외부 기기와 결합되는 커넥터(10) 및 사용자의 귀에 착용되는 형상의 본체(100)를 포함한다. 이때, 커넥터(10)와 본체(100)는 케이블(C)을 통해 전기적으로 결합된다.Referring to FIG. 2, the
본체(100)는 상기 사용자의 귀속으로 들어갈 수 있는 크기를 갖는 하우징(110)을 포함한다. 하우징(110)은 일측이 절곡된 비직선 형상을 가질 수 있다. 또한, 하우징(110)의 외이도 대향면에는 그 중앙부분에 음성 신호를 입출력하기 위한 개방부(111)가 형성된다. 하우징(110)의 내측에는 스피커(120), 제1 마이크(130), 제2 마이크(135), 및 제3 마이크(137)가 구비된다.The
제1 마이크(130)의 출력 라인, 제2 마이크(135)의 출력 라인, 및 제3 마이크(137)의 출력 라인은 신호 처리기(170)의 입력단에 접속되고, 신호 처리기(170)의 출력단은 커넥터(10)에 접속된다.The output line of the
스피커(120)는 커넥터(10)를 통해 외부 기기, 예컨대 이동 전화기로부터 제공되는 전기적인 신호를 음성 신호로 변환하여 출력한다. 스피커(120)의 출력단(121)으로부터 출력되는 음성 신호는 방음 부재(140)의 제1 관통홈(143), 하우징(110)의 개방부(111), 및 덮개(160)의 개방홈(161)을 통해 외이도로 전달된다. 이때, 하우징(110)의 개방부(111)는 제1 관통홈(143), 제2 관통홈(144), 및 제3 관통홈(145) 각각에 대응되는 다수의 홈들로 구현될 수 있다.The
제1 마이크(130)는 상기 외이도를 통해 제공되는 사용자의 음성 신호를 전기적인 신호로 변환하여 신호 처리기(170)로 출력한다. The
스피커(120)와 제1 마이크(130)는 서로 평행하게 배치되며, 스피커(120)와 제1 마이크(130)는 이들을 지지하기 위한 방음 부재(140)에 의해 하우징(110)의 내측에 고정 지지된다. 이때, 스피커(120)의 출력단(121)과 제1 마이크(130)의 입력단(131)이 같은 방향을 향하도록 배치된다. 즉, 스피커(120)는 출력단(121)이 하우징(110)의 개방부(111)를 향하도록 배치되고, 제1 마이크(130)는 입력단(131)이 하우징(110)의 개방부(111)을 향하도록 배치된다. 따라서, 스피커(120)는 출력단(121)이 외이도의 대향면을 향하도록 배치되고, 제1 마이크(130)는 입력단(131)이 상기 외이도의 대향면을 향하도록 배치된다.The
제3 마이크(137)는 상기 외이도를 통해 제공되는 상기 사용자의 상기 음성 신호를 전기적인 신호로 변환하여 신호 처리기(170)로 출력한다. 제3 마이크(137)는 제1 마이크(130)의 입력단(131)의 반대측면에 위치하며, 제1 마이크(130)와 일직선 상에 배치될 수 있다. 따라서, 제1 마이크(130)와 제3 마이크(137)은 방음 부재(140)의 마이크 수납홈(142)에 일직선 상으로 배치될 수 있다. 이때, 제1 마이크(130)는 마이크 수납홈(142)의 외이도 측에 배치되고, 제2 마이크(137)는 제1 마이크(130)의 우측에 배치될 수 있다. 또한, 제1 마이크(130)는 입력단(131)이 상기 외이도를 향하도록 배치되고, 제2 마이크(137)는 입력단(138)이 상기 외이도의 반대 방향을 향하도록 배치된다.The
도 2에 도시된 방음 부재(140)는 단일층이나, 실시예에 따라 소음 차폐를 위한 방음 부재(140)는 다층으로 구성될 수 있다. 또한, 방음 부재(140)는 이어마이크로폰(1000)의 조립을 용이하게 하기 위하여 다수 개로 분리되어 형성될 수 있다.The
또한, 이어마이크로폰(1000)은 하우징(110)의 외이도측 외부에 이어마이크로폰(1000)이 사용자의 귀속에 밀착되도록 하기 위한 덮개(160)를 구비한다. 덮개(160)는 하우징(110)의 외이도측 일부를 감싸면서 그 외측에는 다수의 돌기들(162)이 형성되고 그 중앙 부분에는 하우징(110)의 개방부(111)와 연통되는 개방홈(161)이 형성된다. 이때, 덮개(160)는 사용자의 귀속에 밀착되므로, 부드러운 촉감을 갖고 밀착성이 있는 재질, 예컨대 실리콘으로 구성될 수 있다.In addition, the
제2 마이크(135)는 외부 잡음 신호를 전기 신호로 변환한다. 제2 마이크(135)는 하우징(110)의 개방부(111) 반대측에 위치한다. 또한, 하우징(110)의 측면에는, 상기 외부 잡음 신호를 제2 마이크(135)로 제공하기 위하여, 외부 관통홈(112)이 구비된다. 제2 마이크(135)는 입력단이 외부 관통홈(112)을 향하도록 배치되어, 외부 관통홈(112)을 통해 전달되는 상기 외부 잡음 신호를 수신할 수 있다. 또한, 제2 마이크(135)의 좌측면, 즉 외이도 대향면은 방음 부재(140)로 둘러 쌓여있어, 상기 외부 잡음 신호가 방음 부재(140)의 내부로 유입되는 것이 차단되며, 제2 마이크(135)는 방음 부재(140)에 의해 고정 지지된다.The
제2 마이크(135)는 상기 외부 잡음 신호를 전기 신호로 변환하고, 상기 전기 신호를 신호 처리기(170)로 전송한다. 이때, 제2 마이크(135)의 출력 신호의 위상은 상기 외부 잡음 신호의 위상과 반대일 수 있다.The
따라서, 사용자의 음성 신호는 외이도를 통해 덮개(160)의 개방홈(161), 하우징(110)의 개방부(111), 및 방음 부재(140)의 제2 관통홈(144)을 통해 제1 마이크(130)의 입력단(131)으로 제공된다. 또한, 상기 사용자의 상기 음성 신호는 제3 관통홈(145)을 통해 제3 마이크(137)의 입력단(138)으로 제공된다.Accordingly, the voice signal of the user may be transmitted through the
신호 처리기(170)는 제1 마이크(130)의 출력 신호와 제3 마이크(137)의 출력 신호를 가산하고, 제2 마이크(135)의 출력 신호를 이용하여 가산된 출력 신호에 포함된 잡음 신호를 제거할 수 있다.The
이어마이크로폰(1000)은 블루투스(bluetooth) 기술을 이용하여 구현될 수 있다. 이 경우, 어어마이크폰(1000)은 커넥터(10)를 포함하지 않을 수 있다.The
도 3은 도 2에 도시된 이어마이크로폰의 부분 확대도이고, 도 4는 도 1에 도시된 방음 부재의 좌측면도이다. 즉, 도 4는 외이도측에서 본 방음 부재(140)의 외관 형상을 도시한다.3 is a partially enlarged view of the ear microphone illustrated in FIG. 2, and FIG. 4 is a left side view of the soundproof member illustrated in FIG. 1. That is, FIG. 4 shows the external appearance of the
도 2 내지 도 4를 참조하면, 방음 부재(140)는 원통 형상으로 단차(계단형태) 형성되어 구성되면서, 내측에 스피커(120)를 배치하기 위한 스피커 수납홈(141) 및 제1 마이크(130)와 제3 마이크(137)를 배치하기 위한 마이크 수납홈(142)을 구비한다. 여기서, 스피커 수납홈(141)과 마이크 수납홈(142)은 외부 충격으로 인한 진동이나 본체(100) 내부의 기구에서 발생되는 기계적 진동을 최소화하기 위해 스피커(120), 제1 마이크(130), 및 제3 마이크(137)를 고정시킨다.2 to 4, the
그리고 스피커 수납홈(141)의 좌측면, 즉 외이도 대향면의 중앙부분에는 스피커(120)로부터 출력된 음성 신호가 외이도로 전달되도록 하기 위한 제1 관통홈(143)이 형성된다. 또한, 마이크 수납홈(142)에 대응되는 위치에는 제2 관통홈(144)이 형성된다. 제1 마이크(130)는 제2 관통홈(144)을 통해 외이도로부터 전달되는 사용자의 음성 신호를 수신할 수 있다.In addition, a first through
방음 부재(140)에는 사용자의 음성 신호를 제3 마이크(137)의 입력단(138)으로 제공하기 위한 제3 관통홈(145)이 형성된다. The
도 2 내지 도 4에 도시된 제3 관통홈(145)은 제1 관통홈(143)과 제2 관통홈(144) 사이에 위치하나, 본 발명이 제3 관통홈(145)의 위치에 한정되는 것은 아니며, 제3 관통홈(145)은 복수 개로 구현될 수도 있다. 또한, 제3 관통홈(145)은 스피커 수납홈(141)과 연통되도록 구현될 수도 있다.2 through 4, the third through
도 5는 도 2에 도시된 이어마이크로폰의 일부 구성들의 블럭도이다.5 is a block diagram of some components of the ear microphone shown in FIG. 2.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 이어마이크로폰(1000)은 제1 마이크(130), 제2 마이크(135), 제3 마이크(137), 및 신호 처리기(170)를 포함한다.2 to 5, the
제1 마이크(130)는 사용자의 음성 신호를 전기 신호로 변환하여 출력한다. 제1 마이크(130)의 출력 신호는 음성 신호(s(t))와 잡음 신호(n1(t))를 포함한다.The
제3 마이크(137)은 상기 사용자의 상기 음성 신호를 전기 신호로 변환하여 출력한다. 제3 마이크(137)의 출력 신호는 음성 신호(s(t))와 잡음 신호(n1(t))를 포함한다.The
제1 마이크(130)과 제3 마이크(137) 각각은 상기 사용자의 상기 음성 신호를 전기 신호로 변환하여 출력하기 때문에, 제1 마이크(130)의 상기 출력 신호와 제3 마이크(137)의 상기 출력 신호는 동일한 값을 갖는다.Since each of the
제2 마이크(135)는 외부 잡음 신호를 전기 신호로 변환하여 출력한다. 제2 마이크(135)의 출력 신호(-n2(t))의 위상은 상기 외부 잡음 신호의 위상과 반대이다. The
신호 처리기(170)는 제1 마이크(130)의 상기 출력 신호, 제2 마이크(135)의 상기 출력 신호, 및 제3 마이크(137)의 상기 출력 신호를 수신한다. 신호 처리기(170)는 제1 마이크(130)의 상기 출력 신호와 제3 마이크(137)의 상기 출력 신호를 가산하고, 제3 마이크(137)의 상기 출력 신호를 이용하여 가산된 출력 신호에 포함된 잡음 신호를 제거할 수 있다.The
도 6은 도 5에 도시된 신호 처리기의 일 실시예이다.FIG. 6 is an embodiment of the signal processor shown in FIG. 5.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 신호 처리기(171)는 제1 가산기(181) 및 제2 가산기(186)를 포함한다. 신호 처리기(171)는 제1 필터(180), 제2 필터(182), 및 제3 필터(188)를 더 포함할 수 있다.2 to 6, the
제1 가산기(181)는 제1 마이크(130)의 출력 신호와 제3 마이크(137)의 출력 신호를 가산한다. The
제1 필터(180)는 제1 가산기(181)의 출력 신호를 필터링하고, 제2 필터(182)는 제2 마이크(135)의 출력 신호를 필터링한다. 또한, 도 6에 도시되지는 않았으나 제1 필터(180)와 동일한 구조를 갖고 제1 필터(180)과 동일한 작용을 하는 필터가 제1 마이크(130)의 출력단 및 제3 마이크(137)의 출력단에 구현될 수 있다.The
제2 가산기(186)는 제1 필터(180)의 출력 신호와 제2 필터(182)의 출력 신호를 가산한다. 제1 필터(180)의 상기 출력 신호에 포함된 잡음 신호(2*n1(t))는 제2 필터(182)의 상기 출력 신호(-n2(t))에 의해 상쇄된다. 따라서, 제2 가산기(186)의 출력 신호는 음성 신호(2*s(t))만을 포함한다.The
제3 필터(188)는 제2 가산기(186)의 출력 신호를 필터링한다. The
도 7은 도 6에 도시된 제1 필터의 회로도이다.FIG. 7 is a circuit diagram of the first filter illustrated in FIG. 6.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 제1 필터(180)는 입력단(180-1)과 출력단(180-2) 사이에 직렬로 접속된 제1 캐패시터(C1), 제1 저항(R1), 및 제2 저항(R2)를 포함한다. 또한, 제1 필터(180)는 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)의 공통 노드(180-3)와 접지단 사이에 접속된 제2 캐패시터(C2) 및 제1 필터(180)의 출력단(180-2)과 접지단 사이에 접속된 제3 캐패시터(C3)를 더 포함한다.2 to 7, the
제1 필터(180)는 제1 캐패시터(C1)를 이용하여 제1 가산기(181)의 출력 신호에 포함된 직류 성분을 제거하고, 제2 캐패시터(C2) 및 제3 캐패시터(C3)를 이용하여 제1 가산기(181)의 상기 출력 신호에 포함된 고주파 잡음 신호를 제거할 수 있다. 또한, 제1 필터(180)는 제1 가산기(181)와 제2 가산기(186) 사이에 접속되어 임피던스 매칭(impedance matching)을 수행할 수 있다.The
제2 필터(182)의 구조 및 작동 방식은 제1 필터(180)의 구조 및 작동 방식과 동일하다.The structure and operation of the
도 8은 도 6에 도시된 제3 필터의 회로도이다.FIG. 8 is a circuit diagram of the third filter illustrated in FIG. 6.
도 2 내지 도 6, 및 도 8을 참조하면, 제3 필터(188)는 입력단(188-1)과 출력단(188-2) 사이에 접속된 제3 저항(R3) 및 출력단(188-2)과 접지단 사이에 접속된 제4 캐패시터(C4)를 포함한다.2 to 6 and 8, the
제3 필터(188)는 제4 캐패시터(C4)를 이용하여 제2 가산기(186)의 출력 신호에 포함된 고주파 잡음을 제거할 수 있다. 또한, 제3 필터(188)는 제2 가산기(186)와 커넥터(10) 사이에 접속되어 임피던스 매칭을 수행할 수 있다.The
도 9는 도 5에 도시된 신호 처리기의 다른 실시 예이다.FIG. 9 is another embodiment of the signal processor shown in FIG. 5.
도 2 내지 도 5, 및 도 9를 참조하면, 신호 처리기(172)는 제1 가산기(181), 증폭기(184), 및 제2 가산기(186)를 포함한다. 신호 처리기(172)는 제1 필터(180), 제2 필터(182), 및 제3 필터(188)를 더 포함할 수 있다.2 through 5 and 9, the
증폭기(184)는 제1 필터(180)의 출력 신호를 증폭한다. 즉, 증폭기(184)는 제1 필터(180)의 출력 신호를 K배 증폭시킨다. 증폭기(184)의 출력 신호는 음성 신호(2*K*s(t))와 잡음 신호(2*K*n1(t))을 포함한다. 여기서 상기 K는 미리 결정된 값을 가질 수 있고, 또는 사용자에 의해 조절되는 값을 가질 수 있다. The
결과적으로, 증폭기(184)의 출력 신호에 포함된 잡음 신호(2*K*n1(t))의 크기(또는, 진폭)는 제2 필터(182)의 출력 신호(-n2(t))의 크기(또는, 진폭)와 같게 된다.As a result, the magnitude (or amplitude) of the noise signal 2 * K * n1 (t) included in the output signal of the
제2 가산기(186)는 증폭기(184)의 출력 신호와 제2 필터(182)의 출력 신호를 가산한다. 증폭기(184)의 출력 신호에 포함된 잡음 신호(2*K*n1(t))의 크기는 제2 필터(182)의 출력 신호(-n2(t))의 크기와 같고 그 위상은 반대이므로, 상기 잡음 신호(2*K*n1(t))는 제2 필터(182)의 출력 신호(-n2(t))에 의해 상쇄된다. The
따라서, 제2 가산기(186)의 출력 신호는 음성 신호(2*K*s(t))만을 포함한다.Therefore, the output signal of the
제3 필터(188)는 제2 가산기(186)의 출력 신호를 필터링한다.The
도 10은 도 5에 도시된 신호 처리기의 또 다른 실시예이다.FIG. 10 is another embodiment of the signal processor shown in FIG. 5.
도 2 내지 도5, 및 도 10을 참조하면, 신호 처리기(174)는 제1 가산기(181), 증폭기(184), 이득 조절기(189), 및 제2 가산기(186)를 포함한다. 신호 처리기(174)는 제1 필터(180), 제2 필터(182), 및 제3 필터(188)를 더 포함할 수 있다.2-5 and 10, the
이득 조절기(189)는 증폭기(184)의 출력 신호 및 제2 필터(182)의 출력 신호(-n2(t))를 수신하고, 제2 필터(182)의 출력 신호(-n2(t))의 크기와 증폭기(184)의 출력 신호에 포함된 잡음 신호(2*K*n1(t))의 크기가 같도록 증폭기(184)의 이득(K)을 제어할 수 있다.The
도 11은 도 5에 도시된 신호 처리기의 또 다른 실시예이다.FIG. 11 is yet another embodiment of the signal processor shown in FIG. 5.
도 2 내지 도 5 및 도 11을 참조하면, 신호 처리기(176)는 제1 가산기(181), 증폭기(184), 이득 조절기(189), 및 제2 가산기(186)를 포함한다. 신호 처리기(176)는 제1 필터(180), 제2 필터(182), 및 제3 필터(188)를 더 포함할 수 있다.2 through 5 and 11, the
이득 조절기(189)는 제1 필터의 출력 신호 및 제2 필터(182)의 출력 신호(-n2(t))를 수신하고, 제2 필터(182)의 출력 신호(-n2(t))의 크기와 증폭기(184)의 출력 신호에 포함된 잡음 신호(2*K*n1(t))의 크기가 같아지도록 증폭기(184)의 이득(K)을 제어할 수 있다.The
상기 기술 과정 중, 중복되는 기재는 생략되었다.In the above description, duplicated descriptions are omitted.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
1 : 외부 기기 10 : 커넥터
20 : 본체 22 : 스피커
23 : 마이크 100 : 본체
110 : 하우징 120 : 스피커
130 : 제1 마이크 135 : 제2 마이크
137 : 제3 마이크 140 : 방음 부재
160 : 덮개 170 : 신호 처리기
180 : 제1 필터 181 : 제1 가산기
182 : 제2 필터 184 : 증폭기
186 : 제2 가산기 188 : 제3 필터
189 : 이득 조절기 1000 : 이어마이크로폰1: external device 10: connector
20: body 22: speaker
23: microphone 100: body
110: housing 120: speaker
130: first microphone 135: second microphone
137: third microphone 140: soundproof member
160: cover 170: signal processor
180: first filter 181: first adder
182: second filter 184: amplifier
186: second adder 188: third filter
189: gain regulator 1000: ear microphone
Claims (10)
상기 사용자의 상기 음성 신호를 제2 전기 신호로 변환하는 제2 마이크;
외부 잡음 신호를 제3 전기 신호로 변환하는 제3 마이크; 및
상기 제1 전기 신호와 상기 제2 전기 신호를 가산하고, 상기 제3 전기 신호를 이용하여 가산된 전기 신호에 포함된 잡음 신호를 제거하기 위한 신호 처리기(signal processor)를 포함하는 이어마이크로폰.A first microphone for converting a user's voice signal into a first electrical signal;
A second microphone for converting the voice signal of the user into a second electrical signal;
A third microphone for converting an external noise signal into a third electrical signal; And
And a signal processor configured to add the first electrical signal and the second electrical signal, and to remove a noise signal included in the added electrical signal by using the third electrical signal.
상기 제3 전기 신호의 위상은 상기 외부 잡음 신호의 위상과 반대인 이어마이크로폰.The method of claim 1,
An ear microphone in which the phase of the third electrical signal is opposite to the phase of the external noise signal.
상기 제3 마이크는 상기 이어마이크로폰의 하우징을 관통하는 홀을 통해 상기 외부 잡음 신호를 수신하는 이어마이크로폰.The method of claim 1,
The third microphone is an ear microphone for receiving the external noise signal through a hole through the housing of the ear microphone.
상기 신호 처리기는,
상기 제1 전기 신호와 상기 제2 전기 신호를 가산하기 위한 제1 가산기; 및
상기 제1 가산기의 출력 신호와 상기 제3 전기 신호를 가산하기 위한 제2 가산기를 포함하는 이어마이크로폰.The method of claim 1,
The signal processor,
A first adder for adding the first electrical signal and the second electrical signal; And
And a second adder for adding the output signal of the first adder and the third electrical signal.
상기 신호 처리기는 상기 제2 가산기의 출력 신호를 필터링하기 위한 필터를 더 포함하는 이어마이크로폰.The method of claim 4, wherein
The signal processor further comprises a filter for filtering the output signal of the second adder.
상기 신호 처리기는,
상기 제1 전기 신호와 상기 제2 전기 신호를 가산하기 위한 제1 가산기;
상기 제1 가산기의 출력 신호를 필터링하기 위한 제1 필터;
상기 제3 전기 신호를 필터링하기 위한 제2 필터; 및
상기 제1 필터의 출력 신호와 상기 제2 필터의 출력 신호를 가산하기 위한 제2 가산기를 포함하는 이어마이크로폰.The method of claim 1,
The signal processor,
A first adder for adding the first electrical signal and the second electrical signal;
A first filter for filtering the output signal of the first adder;
A second filter for filtering the third electrical signal; And
And a second adder for adding the output signal of the first filter and the output signal of the second filter.
상기 신호 처리기는,
상기 제1 전기 신호와 상기 제2 전기 신호를 가산하기 위한 제1 가산기;
상기 제1 가산기의 출력 신호를 필터링하기 위한 제1 필터;
상기 제3 전기 신호를 필터링하기 위한 제2 필터;
상기 제1 필터의 출력 신호를 증폭하기 위한 증폭기; 및
상기 증폭기의 출력 신호와 상기 제2 필터의 출력 신호를 가산하기 위한 제2 가산기를 포함하는 이어마이크로폰.The method of claim 1,
The signal processor,
A first adder for adding the first electrical signal and the second electrical signal;
A first filter for filtering the output signal of the first adder;
A second filter for filtering the third electrical signal;
An amplifier for amplifying the output signal of the first filter; And
And a second adder for adding the output signal of the amplifier and the output signal of the second filter.
상기 신호 처리기는 상기 증폭기의 상기 출력 신호와 상기 제2 필터의 상기 출력 신호를 수신하고, 상기 증폭기의 상기 출력 신호에 포함된 잡음 신호의 크기가 상기 제2 필터의 상기 출력 신호의 크기와 같도록 상기 증폭기의 이득을 제어하는 이득 조절기를 더 포함하는 이어마이크로폰.The method of claim 7, wherein
The signal processor receives the output signal of the amplifier and the output signal of the second filter, and the magnitude of the noise signal included in the output signal of the amplifier is equal to the magnitude of the output signal of the second filter. And a gain regulator for controlling the gain of the amplifier.
상기 신호 처리기는 상기 제1 필터의 상기 출력 신호와 상기 제2 필터의 상기 출력 신호를 수신하고, 상기 증폭기의 상기 출력 신호에 포함된 잡음 신호의 크기와 상기 제2 필터의 상기 출력 신호의 크기가 같도록 상기 증폭기의 이득을 제어하는 이득 조절기를 더 포함하는 이어마이크로폰.The method of claim 7, wherein
The signal processor receives the output signal of the first filter and the output signal of the second filter, and the magnitude of the noise signal included in the output signal of the amplifier and the magnitude of the output signal of the second filter And a gain regulator for controlling the gain of the amplifier to be equal.
상기 신호 처리기는 상기 제2 가산기의 출력 신호를 필터링하기 위한 제3 필터를 더 포함하는 이어마이크로폰.10. The method of claim 9,
The signal processor further comprises a third filter for filtering the output signal of the second adder.
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