KR20070050205A - 이동통신 단말기용 무선 이어마이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기용 무선 이어마이크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 셀룰러폰이나 PCS폰 등과 같은 이동통신 단말기의 이어폰잭에 연결하여 사용자가 이동통신 단말기를 직접 사용하지 않더라도 통화가 가능하도록 디지털 변조방식을 채택하여 FSK 변복조방식으로 음성 데이터를 무선으로 송수신하는 이동통신 단말기용 무선 이어마이크에 관한 것이다.

본 발명은, 이동통신 단말기에서 입력되는 신호를 디지털 변환하고 FSK 변조하여 안테나를 통해 이어세트로 송신하고, 이어세트에서 송신된 신호를 FSK 복조하고 아날로그 변환하여 이동통신 단말기에 전달하는 베이스와, 상기 베이스에서 송신된 신호를 FSK 복조하고 아날로그 변환하여 스피커로 출력하고, 마이크를 통해 입력된 신호를 디지털 변환하고 FSK 변조하여 안테나를 통해 베이스로 송신하는 이어세트를 포함하여 구성된다.

본 발명에 의하면, 이동통신 단말기로부터 송출되는 유해 전자파로부터 사용자를 보호할 수 있고 이동통신 단말기와의 거리에 제한받지 않고 일정범위 내에서 자유롭게 활동할 수 있다.

무선 이어마이크, 베이스, 이어세트, 디지털 변조, FSK변복조.

Description

이동통신 단말기용 무선 이어마이크 {Wireless ear-mic for mobile phone}

도 1은 본 발명에 따른 이어마이크의 내부 구성 블록도이다.

도 2는 도 1에서 송신부의 상세 블록도이다.

도 3은 도 1에 수신부의 상세 블록도이다.

도 4는 본 발명에 따른 이어마이크 베이스의 송신하고 수신하는 순서도이다.

도 5는 본 발명에 따른 이어마이크 이어세트의 수신하고 송신하는 순서도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 이동통신 단말기 200 : 베이스

210,310 : 음성처리부 220,320 : 제어부

230,330 : 송신부 240,340 : 수신부

250,350 : 안테나 360 : 스피커

370 : 마이크

본 발명은 이동통신 단말기용 무선 이어마이크에 관한 것으로서, 보다 상세 하게는 셀룰러폰이나 PCS폰 등과 같은 이동통신 단말기의 이어폰잭에 연결하여 사용자가 이동통신 단말기를 직접 사용하지 않더라도 통화가 가능하도록 디지털 변조방식을 채택하여 FSK 변복조방식으로 음성 데이터를 무선으로 송수신하는 이동통신 단말기용 무선 이어마이크에 관한 것이다.

통신기술의 발달과 함께 이동통신 단말기는 우리의 실생활에서 없어서는 않될 제품으로 자리매김을 하고 있고, 이러한 이동통신 단말기의 사용은 유익한 점도 많지만, 그 부작용도 많다.

먼저, 이동통신 단말기를 사용하는 중에 발생하는 유해 전자파는 인체의 체온을 전신 또는 부분적으로 상승시키는 열적작용이나 신경을 자극하는 자극작용을 하고 인체의 두부(頭部)에 밀착하여 사용하기 때문에 뇌에 좋지 않은 영향을 미친다.

이를 방지하기 위하여 이동통신 단말기로부터 인체로 흡수되는 유해 전자파의 양을 줄이기 위한 여러 가지 기술들이 개발중에 있으나, 이동통신 단말기로부터발생되는 전자파를 완전히 차단할 수 없다.

또한, 운전중에 이동통신 단말기를 직접 사용하여 통화하는 것은 교통사고 위험이 있고 실제 운전중에 이동전화 사용으로 인한 교통사고가 급증하여 운전 중 이동전화 사용을 금지하는 법안을 제정하여 실행할 예정이다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 이동전화 사용시 단말기와 이탈된 상태에서도 통화가 가능하게 해주는 이동통신 단말기용 부가장치로 이어마이크가 개발되었다.

상기 이어마이크는 회의중이나 극장, 도서관 등의 정숙을 요하는 장소 또는 운전이나 보행 및 작업 등으로 두 손을 써야만 하는 상황에서도 편리하게 사용할 수 있는 이동전화 사용자들의 필수매너 편의용품으로, 또한 이동 전화 사용시 문제가 되는 유해 전자파에서 인체를 보호할 수 있다.

종래에는 이어마이크를 이동통신 단말기에 유선으로 연결하여 사용하거나 무선 아날로그 방식으로 AM/FM 변복조방식을 채택하여 사용하였다.

그러나, 유선 이어마이크는 사용자와 이동통신 단말기의 사이 거리가 제한되기 때문에 사용자가 근거리를 이동할 때에도 항상 단말기를 가지고 다녀야 하는 불편함이 있고, 사용자와 이동통신 단말기가 유선에 의해 연결되기 때문에 미관상 좋지 않으며, 사용자의 활동력을 제한하는 문제점이 있었다.

또한 아날로그 방식에서는 AM/FM 변복조방식을 채택함으로써 다른 주변기기와 혼선이 심하며 채널수에 제약을 받고, 특히 거리에 따라 통화 품질이 변하고 주파수 간섭이 심한 문제점이 있었다.

*본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이동통신 단말기와 이어마이크간에 무선으로 송수신할 때 디지털 변조방식을 채택하여 FSK 변복조방식으로 음성 데이터를 송수신함으로써, 사용자가 이동통신 단말기를 사용하지 않더라도 이동전화를 사용할 수 있도록 하되, 다른 주변기기와 혼선이 없고 통화품질이 뛰어나며 주파수 간섭이 없는 이동통신 단말기용 무선 이어마이크를 제공 하는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이동통신 단말기에서 입력되는 신호를 디지털 변환하고 FSK 변조하여 안테나를 통해 이어세트로 송신하고, 이어세트에서 송신된 신호를 FSK 복조하고 아날로그 변환하여 이동통신 단말기에 전달하는 베이스와,

상기 베이스에서 송신된 신호를 FSK 복조하고 아날로그 변환하여 스피커로 출력하고, 마이크를 통해 입력된 신호를 디지털 변환하고 FSK 변조하여 안테나를 통해 베이스로 송신하는 이어세트를 포함한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 이어마이크의 내부 구성 블록도이다.

이는 이동통신 단말기(100)의 이어폰잭이나 콘넥터에 연결되는 연결단자를 구비한 베이스(200)와, 베이스(200)와 디지털 방식의 무선으로 송수신하여 이동통신 단말기(100)에 수신된 음성신호를 베이스(200)를 통해 수신하여 사용자에게 전달하고 사용자의 음성신호를 베이스(200)로 송신하여 이동통신 단말기(100)에 전달시키는 이어세트(300)를 구비한다.

상기 베이스(200)는 이동통신 단말기(100)에서 입력되는 신호를 디지털 변환하고 FSK 변조하여 안테나(250)를 통해 이어세트(300)로 송신하고, 이어세트(300)에서 송신된 신호를 FSK 복조하고 아날로그 변환하여 이동통신 단말기(100)에 전달한다.

상기 이어세트(300)는 베이스(200)에서 송신된 신호를 FSK 복조하고 아날로그 변환하여 스피커(360)로 출력하고, 마이크(370)를 통해 입력된 신호를 디지털 변환하고 FSK 변조하여 안테나(350)를 통해 베이스(200)로 송신한다.

상기 베이스(200)는 이동통신 단말기(100)에 접속되어 이동통신 단말기(200)에서 입력되는 신호를 디지털 변환하고 이어세트(300)로부터 제어부(220)를 통해 전달된 신호를 아날로그 변환하는 음성처리부(210)와, 상기 음성처리부(210)에서 디지털 변환된 신호를 압축하여 저장수단에 저장하고 수신부(240)를 통해 복조된 압축된 디지털 신호의 압축을 풀어 저장수단에 저장하는 제어부(220)와, 상기 제어부(220)에 의해 압축된 디지털 신호를 RF대역으로 FSK 변조하여 이어세트(300)로 송신하는 송신부(230)와, 이어세트(300)로부터 입력된 압축된 디지털 신호를 가청주파수대역으로 FSK 복조하여 제어부(220)로 전달하는 수신부(240)로 구성된다.

상기 이어세트(300)는 사용자의 음성신호를 수신하는 마이크(370)와, 상기 마이크(370)에서 수신된 음성신호를 디지털 변환하고 상기 베이스(200)로부터 제어부(320)를 통해 전달된 신호를 아날로그 변환하는 음성처리부(310)와, 상기 음성처리부(310)에서 아날로그 변환된 신호를 외부로 송출하는 스피커(360)와, 상기 음성처리부(310)에서 디지털 변환된 신호를 압축하여 저장수단에 저장하고 수신부(340)를 통해 복조된 압축된 디지털 신호의 압축을 풀어 저장수단에 저장하는 제어부(320)와, 상기 제어부(320)에 의해 압축된 디지털 신호를 RF대역으로 FSK 변조하여 베이스(200)로 송신하는 송신부(230)와, 베이스(200)로부터 입력된 압축된 디지털 신호를 가청주파수대역으로 FSK 복조하여 제어부(320)로 전달하는 수신부(340)로 구성된다.

본 발명에서, 음성처리부(210,310)는 아날로그-디지털 변환이나 디지털-아날로그 변환기능이 하나의 칩 내에 결합된 코덱(codec)이다.

도 2는 도 1에서 송신부의 상세블록도이다.

상기 송신부(230,330)의 구성은 베이스(200)와 이어세트(300)에 동일하게 적용되며 제어부(220,320)의 제어프로그램에 의해서 베이스(200)와 이어세트(300)로 나누어진다.

본 발명에서 부호는 베이스(200)일 경우에 부호로서, 상기 송신부(230)가 제어부(220)에서 입력된 디지털 신호를 RF 대역으로 FSK 변조하는 DDS(231)와, 전압을 변화시켜 원하는 주파수로 발진시키는 VCO(235)와, 상기 VCO(235)의 발진 신호와 DDS(231)의 변조 신호를 믹싱하는 믹서(232)와, 믹싱된 신호를 PLL(236) 제어에 의해 출력하는 버퍼(233,234)와, 상기 버퍼(233,234)에 의해 출력된 신호를 증폭하여 안테나(250)로 출력하는 파워 앰프(237)로 구성된다.

도 3은 도 1에서 수신부의 상세블록도이다.

상기 수신부(240,340)의 구성은 베이스(200)와 이어세트(300)에 동일하게 적용되며 제어부(220,320)의 제어프로그램에 의해서 베이스(200)와 이어세트(300)로 나누어진다.

본 발명에서 부호는 베이스(200)일 경우에 부호로서, 상기 수신부(240)가 안테나(350)를 통해 입력된 디지털 변조 신호를 저소음으로 증폭하는 LNA(241)와, VCO(247)에 의해 발진된 신호와 상기 LNA(241)를 통해 증폭된 신호를 믹싱하는 믹 서(242)와, 상기 믹싱된 신호를 중간주파 증폭하는 IF 앰프(243)와, 중간주파 증폭된 디지털 변조 신호를 FSK 복조하는 FSK 복조기(244)와, 복조된 신호중 저주파를 통과시켜 증폭하는 LPF 앰프(245)와, 저주파 증폭 신호를 제어부(220)로 쉬프트(shift)시키는 데이터 슬라이서(246)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 무선 이어마이크의 작용을 도 4와 도 5를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 이어마이크 베이스의 송신하고 수신하는 순서도이다.

제어부(220)의 저장수단이 초기화된 상태에서(S100), 이동통신 단말기(100)에 착신신호가 오면 이 착신신호는 베이스(200)의 연결단자를 통해 출력되어 베이스(200)가 송신모드로 절환된다(S102).

다음 기준시간이냐 아니냐를 판단한다(S104).

이때 기준시간의 발생은 보이스 샘플링(voice sampling)을 어떤 주파수로 동작하느냐에 따라 달라진다.

예를 들어 125㎲는 보이스 샘플링을 8㎑로 동작함으로써 발생한다.

125㎲이면 상기 착신신호는 음성처리부(210)로 입력되어 디지털(PCM) 신호로 변환되고 제어부(220)에 입력된다(S106).

상기 PCM(Pulse Code Modulation)은 펄스부호변조로서 아날로그 데이터 송신을 위한 디지털 설계이다.

이러한 PCM 내의 신호들은 바이너리, 즉 논리 1(높음)과 논리 0(낮음)으로 표현된다.

제어부(220)에 입력된 PCM 신호는 되어 ADPCM 신호로 압축되어 저장된다(S108).

상기 ADPCM(adaptive differential pulse-code modulation)은 적응차동펄스부호변조로서, 음성의 빈번한 표본을 취하고 추출된 음성 변조값을 이진 형태로 표현함으로써 음성이나 아날로그 정보를 이진 정보로 변환시킨다.

다음 송신 버퍼 세트에 의해 송신부(230)로 ADPCM 신호를 출력시킨다(S110).

송신부(230)로 입력된 ADPCM 신호는 DDS(Direct Digital Synthesizer,231)에 의해 RF대역으로 FSK(Frequency Shift Keying) 변조한다.

FSK(주파수 편이 방식)은 바이너리 데이터를 하나의 캐리어로 합치는 주파수 변조 기술로서 주파수 내에서 0과 1의 오직 두개의 변화만을 만든다.

RF대역으로 변조된 디지털 신호는 전압을 변화시켜 원하는 주파수로 발진시키는 VCO(235)의 발진 신호와 믹서(232)에 의해 믹싱되어 PLL(236) 제어에 의해 버퍼(233,234)를 통해 출력된다.

상기 VCO(Voltage Control Oscillator,235)는 전압제어발진기로서 전압을 변화시켜 원하는 주파수의 초고주파를 발진시킨다.

상기 PLL(Phase Locked Loop,236)은 위상고정루프로서 데이터 스트림 내에 속도조절 정보를 넣어 함께 송신한다.

버퍼(233,234)를 통해 출력된 신호는 파워 앰프(237)를 통해 증폭되어 안테나(250)를 거쳐 이어세트(300)로 송신된다.

송신이 완료되었으면(S112), 송신 모드에서 수신모드로 절환되어(S114) 안테 나(250)를 통해 수신부(240)로 수신을 시작한다(S116).

상기 안테나(250)를 통해 입력된 신호는 압축된 ADPCM 신호로 LNA(Low Noise Amplifier,241)에 의해 저소음으로 증폭되고 믹서(242)에 의해 VCO(247)에 의한 발진 신호와 상기 LNA(241)을 통해 증폭된 신호가 믹싱되어 IF 앰프(243)에 의해 중간주파 증폭된 후, FSK 복조기(244)를 통해 복조된다.

복조된 신호는 LPF 앰프(245)에 의해 저주파 통과되어 증폭되고 데이터 슬라이서(data slicer,246)에 의해 제어부(220)로 입력된다(S118).

제어부(220)에 입력된 압축된 ADPCM 신호는 제어부(220)에서 압축이 풀린 PCM 신호로 변환되어(S120) 음성처리부(210)로 전달되며(S122) 음성처리부(210)에서는 이를 아날로그 음성신호로 변환한다.

도 5는 본 발명에 따른 이어마이크 이어세트의 수신하고 송신하는 순서도이다.

제어부(320)의 저장수단이 초기화된 상태에서(S200), 베이스(200)로부터 무선으로 압축된 ADPCAM 신호가 송신되어 안테나(350)를 통해 수신되면 이어세트(300)가 수신모드로 절환된다(S202).

안테나(350)를 통해 수신부(340)로 수신을 시작한다(S204).

수신부(340)에 입력된 압축된 ADPCM 신호는 FSK 복조되어 제어부(320)에 입력된다(S206).

제어부(320)에 입력된 압축된 ADPCM 신호는 압축이 풀린 PCM 신호로 변환되어(S208) 음성처리부(310)로 전달되며(S210) 음성처리부(210)에서는 이를 아날로그 음성신호로 변환하여 스피커(360)를 통해 외부로 출력시킨다.

PCM 신호 전달 후 송신 모드로 절환되면(S212) 음성 처리부(310)로부터 제어부(320)로 PCM 신호가 입력되어(S214) 제어부(320)에 의해 ADPCM 신호로 압축된다(S216).

압축된 ADPCM 신호는 전송 버퍼 세트에 의해 송신부로 전달한다(S218).

전송이 완료되면(S220) 다시 수신 모드로 절환된다.

한편 사용자의 통화를 위한 음성신호는 마이크(370)를 통해 음성처리부(320)로 전달되어 디지털(PCM) 신호로 변환된다.

디지털(PCM) 신호는 제어부(320)로 입력되어 압축된 ADPCM 신호로 변환되고 이 신호는 송신부(230)를 통해 RF대역으로 FSK 변조된 후 안테나(350)를 통해 베이스(200)로 송신된다.

베이스(200)의 안테나(250)는 신호를 수신하여 수신부(240)로 전달하고, 수신부(240)는 입력되는 압축된 RF대역의 ADPCM 신호를 가청주파수대역으로 FSK 복조하고 제어부(220)로 전달한다.

제어부(220)는 압축된 ADPCM 신호를 PCM 신호로 압축을 풀어 음성 처리부(210)로 전달하고 음성처리부(210)는 PCM 신호를 아날로그 신호로 변환한 후 이동통신 단말기(100)에 전달한다.

이상에서는 디지털 변조방식을 이용한 베이스(200)와 이어세트(300)를 이어마이크에 적용하는 것을 예를 들었으나 본 발명은 상술한 구성 및 작용을 갖는 베이스(200)와 이어세트(300)를 음성데이터 전송장치 등에도 적용할 수 있는 것으로 이 역시 본 발명에 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

*이상에서 살펴본 바와같이 본 발명에 의하면, 이동통신 단말기와 이어마이크간에 무선으로 송수신할 때 디지털 변조방식을 채택하여 FSK 변복조 방식으로 음성 데이터를 송수신함으로써, 사용자가 이동통신 단말기를 직접 사용하지 않더라도 통화 환경이 제공되기 때문에 이동통신 단말기로부터 송출되는 유해 전자파로부터 사용자를 보호할 수 있다.

또한, 이동통신 단말기에 연결되는 베이스와 사용자가 소지한 이어세트가 무선으로 연결되기 때문에 사용자는 이동통신 단말기와의 거리에 제한받지 않고 일정범위 내에서 자유롭게 활동할 수 있다.

또한 디지털 변조 방식으로 다른 주변기기와 혼선이 없고 통화품질이 뛰어나며 주파수 간섭이 없는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 이동통신 단말기에서 입력되는 신호를 디지털 변환하고 FSK 변조하여 안테나를 통해 이어세트로 송신하고, 이어세트에서 송신된 신호를 FSK 복조하고 아날로그 변환하여 이동통신 단말기에 전달하는 베이스와,

   상기 베이스에서 송신된 신호를 FSK 복조하고 아날로그 변환하여 스피커로 출력하고, 마이크를 통해 입력된 신호를 디지털 변환하고 FSK 변조하여 안테나를 통해 베이스로 송신하는 이어세트를,

   포함하는 이동통신 단말기용 무선 이어마이크.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스는,

   이동통신 단말기에 접속되어 이동통신 단말기에서 입력되는 신호를 디지털 변환하고 이어세트로부터 제어부를 통해 전달된 신호를 아날로그 변환하는 음성처리부와,

   상기 음성처리부에서 디지털 변환된 신호를 압축하여 저장수단에 저장하고 수신부를 통해 복조된 압축된 디지털 신호의 압축을 풀어 저장수단에 저장하는 제어부와,

   상기 제어부에 의해 압축된 디지털 신호를 RF대역으로 FSK 변조하여 이어세트로 송신하는 송신부와,

   이어세트로부터 입력된 압축된 디지털 신호를 가청주파수대역으로 FSK 복조 하여 제어부로 전달하는 수신부로,

   구성됨을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 무선 이어마이크.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 이어세트는,

   사용자의 음성신호를 수신하는 마이크와,

   상기 마이크에서 수신된 음성신호를 디지털 변환하고 상기 베이스로부터 제어부를 통해 전달된 신호를 아날로그 변환하는 음성처리부와,

   상기 음성처리부에서 아날로그 변환된 신호를 외부로 송출하는 스피커와,

   상기 음성처리부에서 디지털 변환된 신호를 압축하여 저장수단에 저장하고 수신부를 통해 복조된 압축된 디지털 신호의 압축을 풀어 저장수단에 저장하는 제어부와,

   상기 제어부에 의해 압축된 디지털 신호를 RF대역으로 FSK 변조하여 베이스로 송신하는 송신부와,

   베이스로부터 입력된 압축된 디지털 신호를 가청주파수대역으로 FSK 복조하여 제어부로 전달하는 수신부로,

   구성됨을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 무선 이어마이크.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 송신부는,

   상기 제어부에서 입력된 디지털 신호를 RF 대역으로 FSK 변조하는 DDS와,

   전압을 변화시켜 원하는 주파수로 발진시키는 VCO와,

   상기 VCO의 발진 신호와 DDS의 변조 신호를 믹싱하는 믹서와,

   믹싱된 신호를 PLL 제어에 의해 출력하는 버퍼와,

   상기 버퍼에 의해 출력된 신호를 증폭하여 안테나로 출력하는 파워 앰프로,

   구성됨을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 무선 이어마이크.
5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 수신부는,

   안테나를 통해 입력된 디지털 변조 신호를 저소음으로 증폭하는 LNA와,

   VCO에 의해 발진된 신호와 상기 LNA를 통해 증폭된 신호를 믹싱하는 믹서와,

   상기 믹싱된 신호를 중간주파 증폭하는 IF 앰프와,

   중간주파 증폭된 디지털 변조 신호를 FSK 복조하는 FSK 복조기와,

   복조된 신호중 저주파를 통과시켜 증폭하는 LPF 앰프와,

   저주파 증폭 신호를 제어부로 쉬프트시키는 데이터 슬라이서로,

   구성됨을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 무선 이어마이크.
6. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 음성처리부는 아날로그-디지털 변환이나 디지털-아날로그 변환기능이 하나의 칩 내에 결합된 코덱(codec)인 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 무선 이어마이크.

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