KR101953866B1 - 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치 및 방법 - Google Patents

인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 의한 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치 및 방법은 미리 설정된 각 모드에 대응하여 상기 스피커 또는 마이크로폰의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 각 모드별로 스피커와 마이크로폰의 구동 제어를 통해 에코 및 노이즈 제거 알고리즘을 수행하지 않거나 연산량을 최소화할 수 있으므로, 스피커 출력 이득(gain)을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 마이크로폰의 입력 이득을 향상시킬 수 있다. 이에, 스피커의 출력 이득이 더욱 크게 설정되어 상대방의 목소리를 더욱 크게 들을 수 있을 뿐 아니라, 마이크로폰의 입력 이득이 크게 설정되어 내 목소리를 상대방에게 더욱 크게 들리도록 할 수 있다.

Description

인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치 및 방법{Apparatus and method for processing sound signal of earset having in-ear microphone}
본 발명은 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋에 관한 것이다. 더 구체적으로는 이어셋이 갖는 각 동작 모드별 서로 다른 처리 알고리즘을 통해 최적 음향신호 처리가 이루어지는 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 스피커와 마이크로폰을 일체화시킨 이어셋이 많이 제안되고 있다.
이러한 이어셋은 외이도로 음향을 전달하는 기능과 사용자 음성을 집음하는 기능을 하나의 바디(Body)에서 수행할 수 있도록 하고 있다. 이에 통상, 스피커는 음향 전달을 위해 귓바퀴에서 외이도 방향을 향하도록 장착하며, 마이크로폰은 사용자 음성을 집음하기 위해 외이도에서 귓바퀴 방향을 향하도록 장착한다.
그런데 이 때, 마이크로폰은 외부에 노출되게 되는데, 외부로 노출된 마이크로폰에는 사용자 음성뿐 아니라, 외부 소음도 함께 집음되는 문제가 있다.
이러한 외부 소음 문제를 해결하기 위해, 마이크로폰(인-이어 마이크로폰)을 귓바퀴에서 외이도 방향으로 설치한 이어셋이 제안된 바 있다.
그러나, 이러한 이어셋은 스피커로부터 출력된 음향이 마이크로폰으로 유입되어 에코, 하우링, 노이즈 등의 문제를 발생시킬 뿐 아니라, 스피커에서 매우 큰 음향이 출력되는 경우에는 마이크로폰이 포화(Saturation) 상태가 되어 정상 동작이 이루어지지 않는 문제가 있다.
또한, 스피커 및 마이크로폰이 귓바퀴에서 외이도 방향을 향하는 이어셋은, 모바일 단말 등과 연동되어 이용될 때, 스테레오 모드(음악감상 모드)에서의 최적 알고리즘과 이어셋 모드(통화 모드)에서의 최적 알고리즘이 서로 다를 수 있다는 문제가 있다.
문헌 1. 대한민국특허청 특허출원번호 제10-2015-0080645호(공개일 2015.07.09.), "두부 장착형 마이크로폰 쌍을 이용하여 스피치 신호들을 프로세싱하는 방법들, 장치 및 컴퓨터 판독가능 매체들"
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 음악감상 등을 포함한 스테레오 모드와 통화 등을 포함한 이어셋 모드에서 스피커와 마이크로폰 각각을 서로 다르게 구동 제어함으로써 최적 음향처리가 이루어질 수 있도록 하는 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하나의 바디(Body)에 스피커와 마이크로폰을 내설시킨 이어셋의 음향신호 처리 장치에 관한 것으로서, 상기 음향신호 처리 장치는, 미리 설정된 각 모드에 대응하여 상기 스피커 또는 마이크로폰의 구동 제어가 이루어지는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 구동 제어는 상기 스피커 또는 상기 마이크로폰을 구동을 정지시키는 제어일 수 있다.
한편, 상기 이어셋은, 상기 스피커 및 마이크로폰이 귓바퀴에서 외이도 방향을 향하고 있으며, 스피커를 통해 음향이 출력되어 진행되는 경로 상에 마이크로폰이 위치할 수 있다.
상기 음향신호 처리 장치는, 모바일 단말과 근거리 통신을 수행하는 근거리 통신부; 상기 모바일 단말로부터 전송된 음향신호의 출력을 조절하는 출력 조절부; 상기 마이크로폰으로부터 생성된 음향신호로부터 음성 여부를 인식하는 음성 인식부; 음성 인식에 대응하여 상기 마이크로폰으로부터 생성된 음성신호에 대한 에코 제거 여부 및 노이즈 제거 여부를 조절하는 입력음향 조절부; 에코 제거 및 노이즈 제거가 조절된 입력음향의 이득을 조절하는 이득 조절부; 및 상기 근거리 통신부에 대한 음향신호의 입출력 제어를 수행하고, 상기 스피커로부터 출력되는 음향신호에 대응하여 입력음향 조절부 및 이득 조절부의 기능을 제어하며, 상기 마이크로폰으로부터 생성되는 음성신호에 대응하여 출력 조절부의 기능을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 입력음향 조절부는, 상기 스피커로부터 출력되는 음향이 마이크로폰으로 입력되어 발생되는 에코를 제거하는 에코 제거부; 및 상기 마이크로폰으로 입력되는 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부를 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 구동 제어는 미리 설정된 설정값으로 에코 제거 및 노이즈 제거하는 제어일 수 있다.
한편, 본 발명은 하나의 바디(Body)에 스피커와 마이크로폰을 내설시킨 이어셋의 음향신호 처리 방법에 관한 것으로서, 상기 스피커 및 마이크로폰을 제어하는 제어부에 의해 실행되며, 미리 설정된 각 모드 중에서 현재 실행되는 모드를 판단하는 단계; 및 상기 현재 실행되는 모드에 대응하여 상기 스피커 또는 상기 마이크로폰의 구동 제어가 이루어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 구동 제어는 상기 스피커 또는 상기 마이크로폰을 구동을 정지시키는 제어일 수 있다.
한편, 모바일 단말을 통해 실행되는 음악감상을 포함한 스테레오 모드에서는 상기 마이크로폰의 구동을 정지시키는 것이 바람직하다. 또한, 상기 음악감상을 포함한 스테레오 모드에서 에코 제거 및 노이즈 제거 기능도 함께 정지시키거나 연산량을 최소화하는 기능을 실행시키는 것이 바람직하다.
또한, 모바일 단말을 통해 실행되는 통화를 포함한 이어셋 모드에서는, 음향신호의 수신에 대응하여 상기 마이크로폰의 구동을 정지시켜 에코 제거 및 노이즈 제거 기능도 함께 정지시키거나 연산량을 최소화하는 기능을 실행시키며; 음성신호의 송신에 대응하여 상기 스피커의 구동을 정지시켜 에코 및 노이즈 발생을 방지 및 최소화하고 상기 마이크로폰의 입력 이득을 증가시키는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 음성신호의 송신은, 음성 인식에 따라 실행되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치 및 방법에 따르면, 각 모드별로 스피커와 마이크로폰의 구동 제어를 통해 에코 및 노이즈 제거 알고리즘을 수행하지 않거나 연산량을 최소화할 수 있으므로, 스피커 출력 이득(gain)을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 마이크로폰의 입력 이득을 향상시킬 수 있다.
이에, 스피커의 출력 이득이 더욱 크게 설정되어 상대방의 목소리를 더욱 크게 들을 수 있을 뿐 아니라, 마이크로폰의 입력 이득이 크게 설정되어 내 목소리를 상대방에게 더욱 크게 들리도록 할 수 있다.
한편 본 발명에 따르면, 에코 및 노이즈 제거 알고리즘의 선택적인 실행, 연산량 최소화를 통해 고음질 음향신호의 송수신 처리가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋과 모바일 단말의 사용 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 모바일 단말의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 방법의 흐름도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 "~수단", "~부", "~모듈", "~블록"으로 명명된 구성요소들은 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이들 각각은 소프트웨어 또는 하드웨어, 또는 이들의 결합에 의하여 구현될 수 있다.
이어셋이 유무선통신을 통해 모바일 단말과 연결된 상태에서는, 통상, 양방향 동시 통신이 이루어지는 전이중 통신(full duplex)으로 동작하여 말하기와 듣기가 동시에 이루어진다. 이 경우, 스피커와 마이크로폰을 일체화시킨 이어셋은 에코, 하우링, 노이즈 등의 문제를 발생시키므로, 스피커의 출력 이득(gain), 마이크로폰의 입력 이득 등을 제한하는 알고리즘으로 운영된다. 결국, 실험적 테스트를 통해 스테레오 모드(음악감상 모드) 및 이어셋 모드(통화 모드) 모두에서 최적 알고리즘이 결정되어 운영된다. 그러나, 이러한 최적 알고리즘 및 소프트웨어 처리는 실질적으로 스피커 및 마이크로폰이 갖는 능력의 일부 범위로 한정되어 운영되는 단점이 있다.
이에, 본 발명에서는 스피커 및 마이크로폰이 갖는 능력을 최대 범위까지 이용하여 운영될 수 있도록, 양방향 일측 통신이 이루어지는 반이중 통신(half duplex)으로 동작하여 전이중 통신의 문제점을 해결한다. 즉, 스테레오 모드(음악감상 모드)에서 최적 알고리즘 및 소프트웨어 처리와 이어셋 모드(통화 모드)에 최적 알고리즘 및 소프트웨어 처리를 각각 별개로 하여 운영할 수 있도록 한다.
이하에서는 본 발명의 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치 및 방법이 구현된 일 예를 특정한 실시예를 통해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋과 모바일 단말의 사용 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 이어셋(1)은 모바일 단말(2)과 유무선통신을 통해 서로 접속될 수 있다.
본 실시예에서는 근거리 통신을 통해 이어셋(1)과 모바일 단말(2) 간 페어링이 이루어지는 경우를 도시하고 있으며, 근거리 통신으로는 블루투스(Bluetooth), 인프라레드(Infrared), 지그비(Zigbee) 등의 통신 방식이 이용될 수 있으나, 어느 한 방법으로 한정되지는 않는다.
한편, 본 발명이 적용되는 이어셋(1)은 하나의 바디(Body)에 스피커(11)와 마이크로폰(12)을 내설시키고 있다. 특히, 본 발명이 적용되는 이어셋(1)은 스피커(11) 및 마이크로폰(12)이 귓바퀴에서 외이도 방향을 향하고 있으며, 스피커(11)를 통해 음향이 출력되어 진행되는 경로 상에 마이크로폰(12)이 위치할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 음향이 출력되어 진행되는 스피커(11)의 앞쪽에 마이크로폰(12)이 위치되는 경우에 대해 예시하고 있으나, 마이크로폰(12)의 위치는 스피커(11)를 통해 출력된 음향이 진행하는 경로 상에 존재하는 모든 경우를 포함한다.
이와 같이 구성된 이어셋(1)과 모바일 단말(2) 간 동작에 있어, 모바일 단말(2)에서 근거리 통신을 통해 음향신호를 이어셋(1)으로 전송하면, 이어셋(1)에서는 현재 모드에 대응하여 스피커(11) 및 마이크로폰(12)의 구동 제어를 수행함과 아울러, 서로 다른 알고리즘을 실행한다.
일례로서, 스테레오 모드(음악감상 모드)에서는 마이크로폰(12)의 구동을 정지시킨다. 또한, 마이크로폰(12)의 구동에 대응하여 처리되는 에코 제거 및 노이즈 제거 기능도 함께 정지시키거나 그 기능을 최소화한다. 여기서, 기능을 최소화한다는 것은 연산량을 최소화하는 기능을 실행시키는 것을 의미한다.
한편, 이어셋 모드(통화 모드)에서는 음향신호의 수신에 대응하여 마이크로폰(12)의 구동을 정지시켜 에코 제거 및 노이즈 제거 기능도 함께 정지시키거나 그 기능을 최소화하며, 음성 인식에 대응하여 스피커(11)의 구동을 정지시켜 에코 및 노이즈 발생을 방지 및 최소화하고 마이크로폰(12)의 입력 이득을 증가시킨다. 한편, 에코 및 노이즈 발생의 방지 및 최소화를 통해 에코 제거 및 노이즈 제거의 연산량을 최소화할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 스테레오 모드(음악감상 모드)와 이어셋 모드(통화 모드)에 대해서만 설명하고 있으나, 이외의 스피커(11)와 마이크로폰(12)의 구동 정지가 이루어지지 않고 기 설정된 스피커(11) 출력 이득, 마이크로폰(12) 입력 이득 등의 세팅값으로 운영되는 일반 모드와, 통화 모드에서 전이중 통신(full duplex)으로 동작하는 중립 모드 등이 구성될 수 있다. 이러한 일반 모드, 중립 모드에서의 세팅값은 서로 다르게 설정될 수 있으며, 사용자에 의해 임의로 조절될 수도 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치의 구성도이다.
여기서, 본 발명의 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치는 이어셋(1) 또는 모바일 단말(2)에 구성될 수 있다. 또한, 이어셋(1)에 일체로 형성시키거나 별도로 구성할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 이어셋(1)에 구성된 경우에 대해 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치(3)는, 모바일 단말(2)과 근거리 통신을 수행하는 근거리 통신부(31)와, 모바일 단말(2)로부터 전송된 음향신호의 출력을 조절하는 출력 조절부(32)와, 마이크로폰(12)으로부터 생성된 음향신호로부터 음성 여부를 인식하는 음성 인식부(33)와, 음성 인식에 대응하여 마이크로폰(12)으로부터 생성된 음성신호에 대한 에코 제거 여부 및 노이즈 제거 여부를 조절하는 입력음향 조절부(34)와, 에코 제거 및 노이즈 제거가 조절된 입력음향의 이득을 조절하는 이득 조절부(35)와, 근거리 통신부(31)에 대한 음향신호의 입출력 제어를 수행하고, 스피커(11)로부터 출력되는 음향신호에 대응하여 입력음향 조절부(34) 및 이득 조절부(35)의 기능을 제어하며, 마이크로폰(12)으로부터 생성되는 음성신호에 대응하여 출력 조절부(32)의 기능을 제어하는 제어부(36)를 포함한다.
여기서, 입력음향 조절부(34)는, 스피커(11)로부터 출력되는 음향이 마이크로폰(12)으로 입력되어 발생되는 에코를 제거하는 에코 제거부(341)와, 마이크로폰(12)으로 입력되는 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부(342)를 포함한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치(3)의 동작에 있어,
먼저 스테레오 모드로 동작하는 경우에,
일례로서, 마이크로폰(12)의 기능을 정지시키거나, 기 설정된 설정값으로 입력음향 조절부(34)의 기능을 동작시킨다. 기 설정된 설정값으로 입력음향 조절부(34)를 조절할 경우에는, 일례로서 에코 제거 기능과 노이즈 제거 기능을 최소화할 수 있다. 이에 스피커(11)를 통해 출력되는 음향의 출력세기 및 음질을 향상시킬 수 있다.
한편, 이어셋 모드로 동작하는 경우에,
먼저, 근거리 통신부(31)를 통해 음향신호가 수신된 경우에는, 일례로서, 마이크로폰(12)의 기능을 정지시키거나, 기 설정된 설정값으로 입력음향 조절부(34)의 기능을 동작시킨다. 기 설정된 설정값으로 입력음향 조절부(34)를 조절할 경우에는, 일례로서 에코 제거 기능을 정지시키고, 노이즈 제거 기능을 최소화할 수 있다. 이에 스피커(11)를 통해 출력되는 음향의 출력세기를 높이고 음향의 품질을 향상시킬 수 있다.
그리고, 마이크로폰(12)으로부터 음향신호가 생성되면, 음성 여부를 판단하여 음성일 경우에는 출력 조절부(32)의 출력을 제어한다. 일례로서, 출력 조절부(32)의 기능을 정지시킨다. 이에 스피커(11)를 통해 출력되는 음향이 존재하지 않으므로 에코 제거부(341)를 동작시킬 필요가 없으며, 또한 노이즈 제거부(342)는 그 기능을 정지시키거나 최소화시킬 수 있다. 그리고, 노이즈를 선택적으로 제거한 음향신호에 대해 이득 조절부(35)에서 입력 이득을 향상시켜 근거리 통신부(31)를 통해 모바일 단말(2)로 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 모바일 단말의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 적용되는 모바일 단말(2)은, 이어셋(1)과 근거리 통신을 수행하는 근거리 통신부(21)와, 이동 통신망을 통해 통화 및 데이터 송수신을 수행하는 통신부(22)와, 사용자 조작을 지원하는 사용자 조작부(23)와, 입출력되는 데이터를 저장하는 메모리(24)와, 음향을 출력시키는 스피커(25)와, 음향을 집음하는 마이크로폰(26)과, 통신부를 통해 입출력되는 신호에 대한 처리를 수행하며, 근거리 통신부(21)를 통해 이어셋(1)으로 송신되는 음향신호와 함께 입력음향 조절부(34) 및 이득 조절부(35)의 제어신호를 전송하며, 근거리 통신부(21)를 통해 이어셋(1)으로부터 수신되는 음성신호에 대응하여 출력 조절부(32)의 제어신호를 전송하는 제어부(27)를 포함한다.
여기서, 사용자 조작부(23)는 사용자 입력을 지원하는 입력부와, 모바일 단말(2)의 실행에 따른 디스플레이가 이루어지는 출력부를 포함할 수 있다.
이와 같이 구성되어 본 발명에 적용되는 모바일 단말(2)은, 기본적으로 이동 통신망을 통한 모바일 단말(2)의 통화 및 데이터 송수신 기능을 수행하고, 여기에 상기한 이어셋(1)에서 수행하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명의 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치(3)가 모바일 단말(2)의 제어부(27)에 구성될 수 있다.
실질적인 동작은 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치(3)와 동일하므로, 중복 설명은 생략하기로 한다.
이와 같이 모바일 단말(2)은 이어셋(1)과 근거리 통신을 통해 연결되어 이어셋(1)으로 음향신호를 전송하고 이어셋(1)의 마이크로폰(12)을 통해 음향신호를 수신하는 컴퓨팅 장치로서, 음향신호의 재생 및 통화를 수행하는 기기이다.
한편, 모바일 단말(2)의 제어부(27)가 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치(3)를 갖는 경우에는 실질적인 음향신호 처리는 모바일 단말(2)에서 이루어지는 것이 바람직하며, 이어셋(1)으로는 해당 음향신호와 제어신호만을 전송하는 것이 바람직하다.
그러면, 여기서 상기와 같이 구성된 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 장치를 이용한 본 발명의 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 인-이어 마이크로폰을 갖는 이어셋의 음향신호 처리 방법의 흐름도이다.
먼저, 본 발명에서는 스테레오 모드, 이어셋 모드, 일반 모드, 중립 모드 등 다양한 모드로 운영될 수 있으나, 본 실시예에서는 스테레오 모드와 이어셋 모드에서의 음향신호 처리 방법에 대해 설명하기로 한다. 그리고, 설명의 편의를 위해 스테레오 모드와 이어셋 모드 순으로 음향신호 처리 과정에 대해 설명한다. 물론, 스테레오 모드와 이어셋 모드의 동작 순서는 모바일 단말(2)의 사용 환경에 따라 변경될 수 있음은 당연할 것이다.
도 4를 참조하면, 이어셋(1)과 모바일 단말(2) 각각에 대해 전원을 공급함에 따라 각 시스템의 초기화 및 구동이 이루어질 것이다(S1, S1'). 그리고, 이어서 이어셋(1)과 모바일 단말(2) 간 페어링이 이루어진다(S2).
이후, 사용자 조작에 대응하여 실행 모드를 판단한다(S3).
실행 모드가 모바일 단말(2)로부터 음향신호를 전송받아 실행하는 스테레오 모드일 경우에(S4), 이어셋(1)에서는 마이크로폰(12)의 기능을 정지시키거나, 기 설정된 설정값으로 입력음향 조절부(34)의 기능을 동작시킨다(S5). 기 설정된 설정값으로 입력음향 조절부(34)를 조절할 경우에는, 일례로서 에코 제거 기능과 노이즈 제거 기능을 최소화할 수 있다. 이후, 모바일 단말(2)에서 이어셋(1)으로 음향신호의 전송이 이루어지면(S6), 이어셋에서 음향이 출력된다(S7). 이 때, 스피커(11)를 통해 출력되는 음향의 출력세기 및 음질을 향상시킬 수 있다. 한편, 스테레오 모드에 대한 제어 기능이 모바일 단말(2)에서 이루어질 경우에는 해당 음향신호와 제어신호만을 이어셋(1)으로 전송하여 이어셋(1)의 스피커(11)를 통해 출력되는 음향의 출력세기 및 음질을 향상시킬 수 있다.
한편, 스테레오 모드에서 호 접속 요청이 있을 경우, 호 접속에 대응하면(S8), 착신신호 전송을 통해(S9) 자동으로 이어셋 모드로의 전환이 이루어진다(S10).
이어셋 모드에 대응하여 이어셋(1)에서는 음성 인식에 대응하여 실시간으로 스피커(11) 또는 마이크로폰(12)의 기능을 정지시킨다(S11 ~ S12).
즉, 모바일 단말(2) 및 근거리 통신을 통해 음향신호가 수신된 경우에는, 마이크로폰(12)의 기능을 정지시키거나, 기 설정된 설정값으로 입력음향 조절부(34)의 기능을 동작시킨다. 기 설정된 설정값으로 입력음향 조절부(34)를 조절할 경우에는, 일례로서 에코 제거 기능을 정지시키고, 노이즈 제거 기능을 최소화할 수 있다. 이에 스피커(11)를 통해 출력되는 음향의 출력세기를 높이고 음향의 품질을 향상시킬 수 있다.
여기서, 에코 및 노이즈는 각 해당 파형에 대한 데이터베이스를 통해 에코 파형과 노이즈 파형이 판별되며, 해당 파형들이 확인되면 필터링 등을 통해 제거한다.
한편, 사용자의 발화를 통해 음성 인식이 이루어지면, 스피커(11)의 기능을 정지시킨다. 이에 스피커(11)를 통해 출력되는 음향이 존재하지 않으므로 에코 제거부(341)를 동작시킬 필요가 없으며, 또한 노이즈 제거부(342)는 그 기능을 정지시키거나 최소화시킬 수 있다. 그리고, 노이즈를 선택적으로 제거한 음향신호에 대해 이득 조절부(35)에서 입력 이득을 향상시켜 근거리 통신부(31, 21)를 통해 모바일 단말(2)로 전송하여 상대방 단말의 스피커(11)를 통해 출력세기 향상 및 고음질을 구현할 수 있다.
이후, 호 종료가 이루어지면, 호 종료신호를 이어셋(1)으로 전송하여(S14) 스테레오 모드로의 복귀가 이루어지도록 한다(S15).
한편, 본 실시예에서는 스테레오 모드 및 이어셋 모드에 대응하여 스피커(11)와 마이크로폰(12)의 구동을 정지시키는 경우에 대해 설명하였으나, 스피커(11)와 마이크로폰(12)의 구동 정지가 이루어지지 않고 기 설정된 스피커(11) 출력, 마이크로폰(12) 입력 이득 등의 세팅값으로 운영되는 일반 모드와, 통화 모드에서 전이중 통신(full duplex)으로 동작하는 중립 모드 등에서 서로 다른 세팅값으로 운영이 이루어질 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 스피커(11)와 마이크로폰(12)이 동시 동작하지 않으므로 하울링이 없다. 이에, 음향신호 처리 알고리즘에서 에코 제거 기능이 필요하지 않게 되는 것이다. 이를 통해, 스피커(11)의 출력 이득, 마이크로폰(12)의 입력 이득을 향상시킬 수 있다. 즉, 원음에 대한 증폭이 용이해 진다. 그리고, 스피커(11)의 출력 이득, 마이크로폰(12)의 입력 이득을 높여주면, 노이즈 제거를 최소한으로 처리할 수 있다. 즉, 음향신호가 작으면 노이즈 제거가 매우 어렵지만, 음향신호가 충분히 증폭된 상태에서는 최소한의 연산만으로도 노이즈 제거 효과를 최대화할 수 있다.
이상 몇 가지의 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다. 또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.
1 : 이어셋
2 : 모바일 단말

Claims (12)

  1. 하나의 바디(Body)에 스피커와 마이크로폰을 내설시킨 이어셋의 음향신호 처리 장치로서,
    상기 음향신호 처리 장치는,
    미리 설정된 각 모드에 대응하여 상기 스피커 또는 상기 마이크로폰의 구동 제어가 이루어지며,

    상기 마이크로폰은 인-이어 마이크로폰이며,
    상기 인-이어 마이크로폰은 사용자 음성을 집음하기 위해 귓바퀴에서 외이도 방향을 향하도록 장착되며,
    상기 스피커는 음향을 사용자에게 전달하기 위해 귓바퀴에서 외이도 방향을 향하도록 장착되며,

    상기 음향신호 처리 장치는,
    상기 인-이어 마이크로폰으로부터 생성된 음향신호로부터 음성 여부를 인식하는 음성 인식부를 포함하며,

    상기 각 모드는, 모바일 단말을 통해 실행되는 음악감상을 포함한 스테레오 모드와, 모바일 단말을 통해 실행되는 통화를 포함한 이어셋 모드를 포함하며,
    상기 스테레오 모드에서는 상기 인-이어 마이크로폰의 구동을 정지시키며,
    상기 이어셋 모드에서는,
    음향신호의 수신에 대응하여 상기 인-이어 마이크로폰의 구동을 정지시켜 에코 제거 및 노이즈 제거 기능도 함께 정지시키거나 연산량을 최소화하는 기능을 실행시키며,
    음성인식에 따라 실행되는 음성신호의 송신에 대응하여 상기 스피커의 구동을 정지시켜 에코 및 노이즈 발생을 방지 및 최소화하고 상기 인-이어 마이크로폰의 입력 이득을 증가시키는 이어셋의 음향신호 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 음향신호 처리 장치는,
    모바일 단말과 근거리 통신을 수행하는 근거리 통신부;
    상기 모바일 단말로부터 전송된 음향신호의 출력을 조절하는 출력 조절부;
    음성 인식에 대응하여 상기 마이크로폰으로부터 생성된 음성신호에 대한 에코 제거 여부 및 노이즈 제거 여부를 조절하는 입력음향 조절부;
    에코 제거 및 노이즈 제거가 조절된 입력음향의 이득을 조절하는 이득 조절부; 및
    상기 근거리 통신부에 대한 음향신호의 입출력 제어를 수행하고, 상기 스피커로부터 출력되는 음향신호에 대응하여 입력음향 조절부 및 이득 조절부의 기능을 제어하며, 상기 마이크로폰으로부터 생성되는 음성신호에 대응하여 출력 조절부의 기능을 제어하는 제어부를 포함하는 이어셋의 음향신호 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 입력음향 조절부는,
    상기 스피커로부터 출력되는 음향이 마이크로폰으로 입력되어 발생되는 에코를 제거하는 에코 제거부; 및
    상기 마이크로폰으로 입력되는 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부를 포함하는 이어셋의 음향신호 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 구동 제어는 미리 설정된 설정값으로 에코 제거 및 노이즈 제거하는 제어인 이어셋의 음향신호 처리 장치.
  7. 청구항 1의 이어셋의 음향신호 처리 장치를 이용한 이어셋의 음향신호 처리 방법으로서,

    하나의 바디(Body)에 스피커와 마이크로폰을 내설시킨 이어셋의 음향신호 처리 방법으로서,
    상기 스피커 및 마이크로폰을 제어하는 제어부에 의해 실행되며,
    미리 설정된 각 모드 중에서 현재 실행되는 모드를 판단하는 단계; 및
    상기 현재 실행되는 모드에 대응하여 상기 스피커 또는 상기 마이크로폰의 구동 제어가 이루어지는 단계를 포함하며,

    상기 마이크로폰은 인-이어 마이크로폰이며,
    상기 인-이어 마이크로폰은 사용자 음성을 집음하기 위해 귓바퀴에서 외이도 방향을 향하도록 장착되며,
    상기 스피커는 음향을 사용자에게 전달하기 위해 귓바퀴에서 외이도 방향을 향하도록 장착되며,

    상기 각 모드는, 모바일 단말을 통해 실행되는 음악감상을 포함한 스테레오 모드와, 모바일 단말을 통해 실행되는 통화를 포함한 이어셋 모드를 포함하며,
    상기 스테레오 모드에서는 상기 인-이어 마이크로폰의 구동을 정지시키며,
    상기 이어셋 모드에서는,
    음향신호의 수신에 대응하여 상기 인-이어 마이크로폰의 구동을 정지시켜 에코 제거 및 노이즈 제거 기능도 함께 정지시키거나 연산량을 최소화하는 기능을 실행시키며,
    음성인식에 따라 실행되는 음성신호의 송신에 대응하여 상기 스피커의 구동을 정지시켜 에코 및 노이즈 발생을 방지 및 최소화하고 상기 인-이어 마이크로폰의 입력 이득을 증가시키는 이어셋의 음향신호 처리 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
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