KR20140070766A - 보청 장치의 무선 통신 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
보청 장치의 무선 통신 방법은 상기 제1 보청기를 통하여 수신된 오디오 신호를 추출하는 단계; 상기 제1 보청기 및 상기 제2 보청기를 착용하는 사용자의 뒤쪽 방향으로의 빔을 형성하기 위한 빔 형성 벡터를 결정하는 단계; 상기 빔 형성 벡터를 이용하여 상기 오디오 신호에 대하여 프리코딩을 수행하는 단계; 및 상기 제2 보청기로 제1 다중 안테나를 통하여 상기 프리코딩된 오디오 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치된다.
Description
본 발명은 보청 장치의 무선 통신 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 보청 장치에 설치된 안테나를 통하여 무선 통신하는 기술에 관한 것이다.
보청 장치의 무선 통신 시스템에서 무선 통신 기술은 보청 장치에 설치된 안테나를 통하여 무선 통신하는 기술로써, 보청 장치는 마이크, 프로세서, 안테나, 통신 모듈 및 스피커를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 보청 장치의 무선 통신 방법은 상기 제1 보청기를 통하여 수신된 오디오 신호를 추출하는 단계; 상기 제1 보청기 및 상기 제2 보청기를 착용하는 사용자의 뒤쪽 방향으로의 빔을 형성하기 위한 빔 형성 벡터를 결정하는 단계; 상기 빔 형성 벡터를 이용하여 상기 오디오 신호에 대하여 프리코딩을 수행하는 단계; 및 상기 제2 보청기로 제1 다중 안테나를 통하여 상기 프리코딩된 오디오 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치된다.
상기 제1 보청기에 설치된 제1 다중 안테나와 상기 제2 보청기에 설치된 제2 다중 안테나 사이의 무선 채널을 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 빔 형성 벡터를 결정하는 단계는 상기 무선 채널을 기초로 빔 형성 벡터를 결정하는 단계일 수 있다.
상기 빔 형성 벡터를 결정하는 단계는 미리 설정된 빔 형성 벡터를 고정적으로 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 다중 안테나를 통하여 프리코딩된 오디오 신호를 수신하는 단계; 상기 제2 보청기에서 상기 프리코딩된 오디오 신호에 대하여 컴바이닝을 수행하는 단계; 및 상기 컴바이닝에 대응하는 결과로부터 원하는 오디오 신호를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 보청기에서 상기 프로코딩된 오디오 신호에 대하여 컴바이닝을 수행하는 단계는 상기 무선 채널을 기초로 수신 결합 벡터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
오디오 소스에 의해 공간 다중화(Spatial Multiplexing)된 적어도 둘의 오디오 신호들을 수신하는 단계; 및 상기 공간 다중화된 적어도 둘의 오디오 신호들 중 어느 하나를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
미리 결정된 셋팅에 기초하여 송신 보청기로서 상기 제1 보청기 및 수신 보청기로서 상기 제2 보청기를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 다중 안테나 또는 상기 제2 다중 안테나의 물리적인 방향을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 보청 장치와 상기 외부 무선 디바이스 사이의 무선 통신 방법은 상기 외부 무선 디바이스와 상기 제1 보청기 사이의 제1 무선 채널 및 상기 외부 무선 디바이스와 상기 제2 보청기 사이의 제2 무선 채널을 측정하는 단계; 상기 제1 무선 채널 및 상기 제2 무선 채널을 기초로 상기 제1 보청기에 대응하는 제1 수신 결합 벡터 및 상기 제2 보청기에 대응하는 제2 수신 결합 벡터를 결정하는 단계; 및 상기 제1 수신 결합 벡터 및 상기 제2 수신 결합 벡터를 이용하여 상기 외부 무선 디바이스에 의해 프리코딩된 오디오 신호에 대하여 컴바이닝을 수행하는 단계를 포함하고, 상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치된다.
상기 제1 보청기에 대응하는 제1 수신 결합 벡터 및 상기 제2 보청기에 대응하는 제2 수신 결합 벡터를 결정하는 단계는 상기 제1 보청기 및 상기 제2 보청기를 착용하는 사용자의 앞쪽 방향으로 수신 빔이 형성되도록 상기 제1 보청기에 대응하는 제1 수신 결합 벡터 및 상기 제2 보청기에 대응하는 제2 수신 결합 벡터를 결정하는 단계일 수 있다.
상기 외부 무선 디바이스에 의해 공간 다중화(Spatial Multiplexing)된 적어도 둘의 오디오 신호들을 수신하는 단계; 및 상기 공간 다중화된 적어도 둘의 오디오 신호들 중 어느 하나를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 보청 장치 및 외부 무선 디바이스를 포함하는 무선 통신 시스템의 무선 통신 방법은 상기 보청 장치 및 상기 외부 무선 디바이스 사이의 무선 통신을 수행하는 제1 통신 모드 또는 상기 제1 보청기 및 상기 제2 보청기 사이의 무선 통신을 수행하는 제2 통신 모드 중 타겟 통신 모드를 선택하는 단계; 상기 선택된 타겟 통신 모드에서 상기 제1 보청기 및 상기 제2 보청기에 대응하는 빔 형성 벡터 또는 수신 결합 벡터를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 빔 형성 벡터 또는 수신 결합 벡터를 이용하여 신호 처리를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치된다.
상기 제1 통신 모드가 상기 타겟 통신 모드로 선택되면, 상기 외부 무선 디바이스와 상기 제1 보청기 사이의 제1 무선 채널 및 상기 외부 무선 디바이스와 상기 제2 보청기 사이의 제2 무선 채널을 기초로 상기 제1 보청기에 대응하는 제1 수신 결합 벡터 및 상기 제2 보청기에 대응하는 제2 수신 결합 벡터를 결정하는 단계; 및 상기 제1 수신 결합 벡터 및 제2 수신 결합 벡터를 이용하여 신호 처리를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 통신 모드가 상기 타겟 통신 모드로 선택되면, 상기 제1 보청기 및 상기 제2 보청기를 착용하는 사용자의 뒤쪽 방향으로의 빔을 형성하기 위한 빔 형성 벡터 및 수신 결합 벡터를 결정하는 단계; 및 상기 빔 형성 벡터 또는 수신 결합 벡터를 이용하여 신호 처리를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 보청 장치는 제1 보청기 및 제2 보청기를 포함하고, 상기 제1 보청기는 오디오 신호를 수신하는 마이크; 상기 제1 보청기 및 상기 제2 보청기를 착용하는 사용자의 뒤쪽 방향으로의 빔을 형성하기 위한 빔 형성 벡터를 결정하고, 상기 빔 형성 벡터를 이용하여 상기 오디오 신호를 프리코딩하는 통신 모듈; 상기 제2 보청기로 프리코딩된 오디오 신호를 전송하는 제1 다중 안테나; 상기 오디오 신호를 처리하는 프로세서; 및 상기 처리된 오디오 신호를 출력하는 스피커를 포함한다.
상기 제2 보청기는 오디오 신호를 수신하는 마이크; 상기 제1 보청기로부터 프리코딩된 오디오 신호를 수신하는 제2 다중 안테나; 무선 채널을 기초로 수신 결합 벡터를 결정하고, 상기 수신 결합 벡터를 이용하여 상기 프리코딩된 오디오 신호에 대하여 컴바이닝을 수행하는 통신 모듈; 상기 오디오 신호를 처리하는 프로세서; 및 상기 처리된 오디오 신호를 출력하는 스피커를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보청 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보청 장치의 무선 통신을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 송신 보청 장치의 무선 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수신 보청 장치의 무선 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 미리 결정된 셋팅에 기초하는 보청 장치의 무선 통신을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 보청 장치와 외부 무선 디바이스 사이의 무선 통신을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 보청 장치와 외부 무선 디바이스 사이의 무선 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 보청 장치와 외부 무선 디바이스를 포함하는 무선 통신 시스템의 무선 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 공간 다중화(Spatial Multiplexing)하는 오디오 소스와 보청 장치 사이의 통신을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 공간 다중화하는 오디오 소스와 보청 장치 사이의 통신 방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보청 장치의 무선 통신을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 송신 보청 장치의 무선 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수신 보청 장치의 무선 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 미리 결정된 셋팅에 기초하는 보청 장치의 무선 통신을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 보청 장치와 외부 무선 디바이스 사이의 무선 통신을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 보청 장치와 외부 무선 디바이스 사이의 무선 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 보청 장치와 외부 무선 디바이스를 포함하는 무선 통신 시스템의 무선 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 공간 다중화(Spatial Multiplexing)하는 오디오 소스와 보청 장치 사이의 통신을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 공간 다중화하는 오디오 소스와 보청 장치 사이의 통신 방법을 나타낸 도면이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 보청 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 보청 장치는 오디오 신호를 수신하는 마이크(110), 프리코딩된 오디오 신호를 전송 및 수신하는 다중 안테나(120), 오디오 신호를 처리하는 프로세서(140), 처리된 오디오 신호를 출력하는 스피커(150) 및 통신 모듈(130)을 포함할 수 있다.
여기서, 보청 장치는 양이 보청 장치를 포함할 수 있고, 양이 보청 장치는 각각의 마이크(110), 다중 안테나(120), 프로세서(140), 스피커(150) 및 통신 모듈(130)로 구성되는 제1 보청기 및 제2 보청기를 포함할 수 있다.
이 때, 다중 안테나(120)는 다중 안테나 기술(Multiple-input Multiple-output: MIMO)을 적용한다.
프로세서(140)는 오디오 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꿔주는 A/D 컨버터, 디지털 신호를 오디오 아날로그 신호로 바꿔주는 D/A 컨버터 및 디지털 신호 프로세서(Digital signal processor: DSP)로 구성될 수 있다.
통신 모듈(130)은 양이 보청기 양쪽 각각에 설치된 다중 안테나(120) 사이의 무선 채널을 측정하여, 측정된 무선 채널을 기초로 빔 형성 벡터 및 수신 결합 벡터를 결정한다. 또한, 결정된 빔 형성 벡터를 이용하여 오디오 신호에 대하여 프리코딩을 수행할 수 있고, 결정된 수신 결합 벡터를 이용하여 오디오 신호에 대하여 컴바이닝을 수행할 수 있다.
이 밖에도, 통신 모듈(130)은 보청기와 외부 무선 디바이스 사이의 무선 채널을 측정하여, 측정된 무선 채널을 기초로 양이 보청기 양쪽 각각의 수신 결합 벡터를 결정한다. 또한, 결정된 수신 결합 벡터를 이용하여 오디오 신호에 대하여 컴바이닝을 수행할 수 있다.
여기서 양이 보청기 양쪽 각각에 설치된 다중 안테나 사이의 무선 채널의 측정 및 보청기와 외부 무선 디바이스 사이의 무선 채널의 측정은 보청기 사용자의 머리 및 외부 환경을 포함하는 간섭을 고려할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보청 장치의 무선 통신을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 보청 장치를 사용하는 사용자(210), 각각의 다중 안테나(221, 231)가 설치된 양이 보청 장치(220, 230)를 포함한다.
사용자의 머리(210)는 보청 장치의 무선 통신 환경에서 대다수의 통신 신호를 흡수함에 따라 간섭으로 고려되며, 양이 보청 장치 중 제1 보청기(220)에 설치된 제1 다중 안테나(221)와 제2 보청기(230)에 설치된 제2 다중 안테나(231) 사이의 측정되는 무선 채널에 따른 빔 형성 벡터(260, 270) 및 수신 결합 벡터를 결정하는데 영향을 미친다. 여기서, 사용자의 머리(210)는 전면부(240)가 후면부(250)보다 상대적으로 길기 때문에, 최적화된 빔 형성 벡터(260, 270)는 사용자의 머리(210)에서 전면부(240)보다 짧은 후면부(250)로 향하면서, 사용자의 머리(210)와 평행하게 형성될 수 있다.
이 때, 사용자의 머리(210)에서의 전면부(240)는 사용자의 귀를 중심으로 가상의 기준선을 기초로 사용자의 앞쪽 방향으로 180도의 범위를 갖도록 설정되어 있고, 후면부(250)는 사용자의 귀를 중심으로 가상의 기준선을 기초로 사용자의 뒤쪽 방향으로 180도의 범위를 갖도록 설정되어 있다. 하지만, 전면부(240) 및 후면부(250) 각각의 범위는 줄어들 수 있고, 늘어날 수도 있다.
보청 장치는 제1 보청기(220)에 설치된 제1 다중 안테나(221) 및 제2 보청기(230)에 설치된 제2 다중 안테나(231) 사이에서 측정된 무선 채널에 대응하는 빔 형성 벡터(260, 270) 및 수신 결합 벡터를 이용하여 프리코딩 및 컴바이닝된 오디오 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 또한, 프리코딩 및 컴바이닝은 제1 보청기(220) 및 제2 보청기(230)에 포함된 통신 모듈을 통하여 수행될 수 있다. 이 때, 제1 다중 안테나(221) 및 제2 다중 안테나(231)의 물리적인 방향을 조절할 수 있고, 제1 다중 안테나(221) 및 제2 다중 안테나(231)들은 메타메터리얼(metamaterial)로 만들어질 수 있다.
여기서 제1 보청기(220)는 양이 보청 장치 중 좌측 및 우측의 보청기가 될 수 있고, 송신 보청기의 역할을 하는 송신 보청 장치일 수 있다. 또한, 제2 보청기(230)는 양이 보청 장치 중 좌측 및 우측의 보청기가 될 수 있고, 수신 보청기의 역할을 하는 수신 보청 장치일 수 있다.
제1 보청기(220) 또는 제2 보청기(230) 각각에서의 무선 통신 방법에 대한 상세한 설명은 각각 도 3 및 도 4를 참조하여 기재하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 송신 보청 장치의 무선 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 3을 참조하면, 제1 보청기는 제1 보청기를 통하여 수신된 오디오 신호를 추출한다(310).
또한, 제1 보청기는 제1 보청기 및 제2 보청기를 착용하는 사용자의 뒤쪽 방향으로의 빔을 형성하기 위한 빔 형성 벡터를 결정한다(320). 이 때, 빔 형성 벡터의 방향은 제1 보청기에 설치된 제1 다중 안테나와 제2 보청기에 설치된 제2 다중 안테나 사이에서 측정된 무선 채널을 기초로 결정될 수 있다. 여기서 제1 보청기에 설치된 제1 다중 안테나와 제2 보청기에 설치된 제2 다중 안테나 사이의 무선 채널의 측정은 실시간으로 이루어질 수 있고, 빔 형성 벡터는 미리 설정된 방향으로 고정적으로 선택될 수 있다. 아래서 후술하겠지만, 예를 들어 편측성 난청자를 위한 양이 보청 장치의 경우, 빔 형성 벡터의 방향을 미리 결정할 수 있다.
제1 보청기는 결정된 빔 형성 벡터를 이용하여 오디오 신호에 대하여 프리코딩을 수행한다(330).
또한, 제1 보청기는 제2 보청기로 제1 다중 안테나를 통하여 프리코딩된 오디오 신호를 전송한다(340).
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 수신 보청 장치의 무선 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 4를 참조하면, 제2 보청기는 제2 다중 안테나를 통하여 프리코딩된 오디오 신호를 수신한다(410).
또한, 제2 보청기는 제1 보청기 및 제2 보청기를 착용하는 사용자의 뒤쪽 방향으로 수신 결합 벡터를 결정한다(420). 이 때, 수신 결합 벡터의 방향은 제1 보청기에 설치된 제1 다중 안테나와 제2 보청기에 설치된 제2 다중 안테나 사이에서 측정된 무선 채널을 기초로 결정될 수 있다. 여기서 제1 보청기에 설치된 제1 다중 안테나와 제2 보청기에 설치된 제2 다중 안테나 사이의 무선 채널의 측정은 실시간으로 이루어질 수 있고, 수신 결합 벡터는 미리 설정된 방향으로 고정적으로 선택될 수 있다. 아래서 후술하겠지만, 예를 들어 편측성 난청자를 위한 양이 보청 장치의 경우, 수신 결합 벡터의 방향을 미리 결정할 수 있다.
제2 보청기는 결정된 수신 결합 벡터를 이용하여 오디오 신호에 대하여 컴바이닝을 수행한다(430).
또한, 제2 보청기는 컴바이닝에 대응하는 결과로부터 원하는 오디오 신호를 추출한다(440).
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 미리 결정된 셋팅에 기초하는 보청 장치의 무선 통신을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1 다중 안테나(511)가 설치된 제1 보청기(510) 및 제2 다중 안테나(521)가 설치된 제2 보청기(520)를 포함한다.
보청 장치는 미리 결정된 셋팅에 기초하여 송신 보청기로서 제1 보청기 및 수신 보청기로서 제2 보청기를 선택할 수 있다. 예를 들어, 편측성 난청자를 위한 양이 보청 장치에서 난청자의 편측 방향에 따라 미리 송신 보청기로서 제1 보청기 및 수신 보청기로서 제2 보청기를 선택할 수 있다. 즉, 미리 결정된 셋팅에 따라 최적화된 빔 형성 벡터와 수신 결합 벡터를 설정할 수 있다.
더 구체적인 예를 들어, 도 5에서 사용자의 우측 귀가 난청 귀라면, 수신 보청기로서 제1 보청기(510) 및 송신 보청기로서 제2 보청기(520)를 미리 선택할 수 있다. 이 때, 난청 귀에 장착된 제2 보청기(520)에서 빔 형성 벡터(540)를 사용자의 머리에 평행하면서 뒤쪽을 향하게 결정할 수 있고, 제1 보청기(510)에서 수신 결합 벡터(530)는 사용자의 머리에 평행하면서 뒤에서 귀쪽으로 향하게 결정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 보청 장치와 외부 무선 디바이스 사이의 무선 통신을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 제1 다중 안테나(621)가 설치된 제1 보청기(620) 및 제2 다중 안테나(631)가 설치된 제2 보청기(630) 및 외부 무선 디바이스(610)를 포함한다.
보청 장치(620, 630)는 양이 보청 장치(620, 630)와 외부 무선 디바이스(610) 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 여기서 외부 무선 디바이스(610)는 무선 통신이 가능한 모바일 기기, PC, 휴대용 단말기 등을 포함할 수 있다.
보청 장치(620, 630)와 외부 무선 디바이스(610) 사이의 통신은 외부 무선 디바이스(610)와 제1 보청기(620)에 설치된 제1 다중 안테나(621) 사이의 제1 무선 채널의 측정으로 결정된 제1 수신 결합 벡터(640) 및 외부 무선 디바이스(610)와 제2 보청기(630)에 설치된 제2 다중 안테나(631) 사이의 제2 무선 채널의 측정으로 결정된 제2 수신 결합 벡터(650)를 기초로 수행된다. 이 때, 최적화된 제1 수신 결합 벡터(640) 및 제2 수신 결합 벡터(650)의 방향은 간섭을 고려하여, 빔 형성 결과가 외부 무선 디바이스 쪽으로 향하게 형성될 수 있다. 따라서 형성된 빔은 사용자의 머리 표면과 평행하면서 앞쪽 방향을 향하게 설정될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 보청 장치와 외부 무선 디바이스 사이의 무선 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 7을 참조하면, 보청 장치는 외부 무선 디바이스와 제1 보청기 사이의 제1 무선 채널 및 외부 무선 디바이스와 제2 보청기 사이의 제2 무선 채널을 측정한다(710). 이 때, 외부 무선 디바이스와 제1 보청기 사이의 제1 무선 채널 측정은 외부 무선 디바이스와 제1 보청기에 설치된 제1 다중 안테나 사이의 측정일 수 있고, 외부 무선 디바이스와 제2 보청기 사이의 제2 무선 채널 측정은 외부 무선 디바이스와 제2 보청기에 설치된 제2 다중 안테나 사이의 측정일 수 있다.
또한, 보청 장치는 제1 무선 채널 및 제2 무선 채널을 기초로 제1 보청기에 대응하는 제1 수신 결합 벡터 및 제2 보청기에 대응하는 제2 수신 결합 벡터를 결정한다(720).
보청 장치는 결정된 제1 수신 결합 벡터 및 제2 수신 결합 벡터를 이용하여 외부 무선 디바이스에 의해 프리코딩된 오디오 신호에 대하여 컴바이닝(730)을 수행한다(730).
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 보청 장치와 외부 무선 디바이스를 포함하는 무선 통신 시스템의 무선 통신 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 8을 참조하면, 보청 장치는 보청 장치 및 외부 디바이스 사이의 무선 통신을 수행하는 제1 통신 모드 또는 제1 보청기 및 제2 보청기 사이의 무선 통신을 수행하는 제2 통신 모드 중 타겟 통신 모드를 선택한다(810).
또한, 보청 장치는 타겟 통신 모드에서 제1 보청기 및 제2 보청기에 대응하는 빔 형성 벡터 또는 수신 결합 벡터를 결정한다(820).
보청 장치는 결정된 빔 형성 벡터 또는 수신 결합 벡터를 이용하여 신호 처리를 수행한다(830).
예를 들어, 제1 통신 모드가 타겟 통신 모드로 선택되면, 보청 장치는 상기 외부 무선 디바이스와 상기 제1 보청기 사이의 제1 무선 채널 및 상기 외부 무선 디바이스와 상기 제2 보청기 사이의 제2 무선 채널을 기초로 제1 보청기에 대응하는 제1 수신 결합 벡터 및 제2 보청기에 대응하는 제2 수신 결합 벡터를 결정하고, 제1 수신 결합 벡터 및 제2 수신 결합 벡터를 이용하여 신호처리를 수행할 수 있다.
제2 통신 모드가 타겟 통신 모드로 선택되면, 보청 장치는 제1 보청기 및 제2 보청기를 착용하는 사용자 머리의 뒤쪽 방향으로의 힘을 형성하기 위한 빔 형성 벡터 및 수신 벡터를 결정하고, 빔 형성 벡터 또는 수신 결합 벡터를 이용하여 신호 처리를 수행할 수 있다.
이 때, 양이간 무선 통신 방법인 제2 통신 모드는 제1 보청기에 설치된 제1 다중 안테나와 제2 보청기에 설치된 제2 다중 안테나 사이의 무선 채널을 실시간으로 측정하고, 측정된 무선 채널을 기초로 빔 형성 벡터 및 수신 결합 벡터를 결정할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 공간 다중화(Spatial Multiplexing)하는 오디오 소스와 보청 장치 사이의 통신을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 다중 안테나(911)를 포함하는 오디오 소스(910), 제1 사용자의 제1 보청기(920) 및 제1 사용자의 제2 보청기(930), 제2 사용자의 제1 보청기(940) 및 제2 사용자의 제2 보청기(950)를 포함한다. 여기서 오디오 소스(910)는 외부 무선 디바이스일 수 있고, 각각의 보청기들은 다중 안테나들(921, 931, 941, 951)을 포함할 수 있다.
오디오 소스(910)에 의해 공간 다중화된 제1 오디오 신호(980) 및 제2 오디오 신호(990)는 각각 제1 공간 도메인(960) 또는 제2 공간 도메인(970)을 가질 수 있다. 이 때, 제1 사용자의 제1 보청기(920) 및 제2 보청기(930)는 각각의 다중 안테나(921, 931)를 이용하여 복수의 공간 도메인(960, 970) 중에서 제1 오디오 신호(980)를 검출하고, 필요한 오디오 소스의 공간 도메인인 제1 공간 도메인(960)을 선택할 수 있다.
제2 사용자의 제1 보청기(640) 및 제2 보청기(950) 역시 마찬가지로, 각각의 다중 안테나(941, 951)를 이용하여 복수의 공간 도메인(960, 970) 중에서 제2 오디오 신호(990)를 검출하고, 필요한 오디오 소스의 공간 도메인인 제2 공간 도메인(970)을 선택할 수 있다.
예를 들어, 오디오 소스(910)는 듀얼-뷰(Dual-view) TV일 수 있다. 이 때, 듀얼-뷰 TV는 다중 안테나(911)를 포함하고, 제1 보청기(920) 및 제2 보청기(930)를 사용하는 제1 사용자는 제1 공간 도메인(960)에서 제1 오디오 신호(980)를 수신할 수 있다. 또한, 제2 보청기(950)를 사용하는 제2 사용자는 제2 공간 도메인(970)에서 제2 오디오 신호(990)를 수신할 수 있다.
더 구체적인 예를 들어, 오디오 소스(910) 외에 외부 무선 디바이스가 별도로 존재한다면, 제1 사용자의 제1 보청기(920) 및 제1 사용자의 제2 보청기(930)는 오디오 소스(910)로부터의 무선 채널과 동일한 무선 채널을 이용하여 외부 무선 디바이스에서 추가적인 오디오 신호를 선택적으로 수신할 수 있고, 또한, 제2 사용자의 제1 보청기(940) 및 제1 사용자의 제2 보청기(950)도 오디오 소스(910)로부터의 무선 채널과 동일한 무선 채널을 이용하여 외부 무선 디바이스에서 추가적인 오디오 신호를 선택적으로 수신할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 공간 다중화하는 오디오 소스와 보청 장치 사이의 통신 방법을 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 보청 장치는 오디오 소스에 의해 공간 다중화된 적어도 둘의 오디오 신호들을 수신한다(1010).
또한, 보청 장치는 공간 다중화된 적어도 둘의 오디오 신호들 중 어느 하나를 선택한다(1020). 여기서, '선택'은 보청 장치가 추출하고자 하는 오디오 신호를 제외한 나머지 오디오 신호들을 제외하는 검출을 의미할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Claims (16)
- 제1 보청기 및 제2 보청기를 포함하는 보청 장치의 무선 통신 방법에 있어서,
상기 제1 보청기를 통하여 수신된 오디오 신호를 추출하는 단계;
상기 제1 보청기 및 상기 제2 보청기를 착용하는 사용자의 뒤쪽 방향으로의 빔을 형성하기 위한 빔 형성 벡터를 결정하는 단계;
상기 빔 형성 벡터를 이용하여 상기 오디오 신호에 대하여 프리코딩을 수행하는 단계; 및
상기 제2 보청기로 제1 다중 안테나를 통하여 상기 프리코딩된 오디오 신호를 전송하는 단계
를 포함하고,
상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치되는 보청 장치의 무선 통신 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 보청기에 설치된 제1 다중 안테나와 상기 제2 보청기에 설치된 제2 다중 안테나 사이의 무선 채널을 측정하는 단계
를 더 포함하고,
상기 빔 형성 벡터를 결정하는 단계는
상기 무선 채널을 기초로 빔 형성 벡터를 결정하는 단계인 상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치되는 보청 장치의 무선 통신 방법. - 제1항에 있어서,
상기 빔 형성 벡터를 결정하는 단계는
미리 설정된 빔 형성 벡터를 고정적으로 선택하는 단계
를 포함하는 상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치되는 보청 장치의 무선 통신 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제2 다중 안테나를 통하여 프리코딩된 오디오 신호를 수신하는 단계;
상기 제2 보청기에서 상기 프리코딩된 오디오 신호에 대하여 컴바이닝을 수행하는 단계; 및
상기 컴바이닝에 대응하는 결과로부터 원하는 오디오 신호를 추출하는 단계
를 포함하는 상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치되는 보청 장치의 무선 통신 방법. - 제4항에 있어서,
상기 제2 보청기에서 상기 프로코딩된 오디오 신호에 대하여 컴바이닝을 수행하는 단계는
상기 무선 채널을 기초로 수신 결합 벡터를 결정하는 단계
를 포함하는 상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치되는 보청 장치의 무선 통신 방법. - 제1항에 있어서,
오디오 소스에 의해 공간 다중화(Spatial Multiplexing)된 적어도 둘의 오디오 신호들을 수신하는 단계; 및
상기 공간 다중화된 적어도 둘의 오디오 신호들 중 어느 하나를 선택하는 단계
를 더 포함하는 상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치되는 보청 장치의 무선 통신 방법. - 제1항에 있어서,
미리 결정된 셋팅에 기초하여 송신 보청기로서 상기 제1 보청기 및 수신 보청기로서 상기 제2 보청기를 선택하는 단계
를 더 포함하는 상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치되는 보청 장치의 무선 통신 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 다중 안테나 또는 상기 제2 다중 안테나의 물리적인 방향을 조절하는 단계
를 더 포함하는 상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치되는 보청 장치의 무선 통신 방법. - 제1 보청기 및 제2 보청기를 포함하는 보청 장치와 외부 무선 디바이스 사이의 무선 통신 방법에 있어서,
상기 외부 무선 디바이스와 상기 제1 보청기 사이의 제1 무선 채널 및 상기 외부 무선 디바이스와 상기 제2 보청기 사이의 제2 무선 채널을 측정하는 단계;
상기 제1 무선 채널 및 상기 제2 무선 채널을 기초로 상기 제1 보청기에 대응하는 제1 수신 결합 벡터 및 상기 제2 보청기에 대응하는 제2 수신 결합 벡터를 결정하는 단계; 및
상기 제1 수신 결합 벡터 및 상기 제2 수신 결합 벡터를 이용하여 상기 외부 무선 디바이스에 의해 프리코딩된 오디오 신호에 대하여 컴바이닝을 수행하는 단계
를 포함하고,
상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치되는 상기 보청 장치와 상기 외부 무선 디바이스 사이의 무선 통신 방법. - 제9항에 있어서,
상기 제1 보청기에 대응하는 제1 수신 결합 벡터 및 상기 제2 보청기에 대응하는 제2 수신 결합 벡터를 결정하는 단계는
상기 제1 보청기 및 상기 제2 보청기를 착용하는 사용자의 앞쪽 방향으로 수신 빔이 형성되도록 상기 제1 보청기에 대응하는 제1 수신 결합 벡터 및 상기 제2 보청기에 대응하는 제2 수신 결합 벡터를 결정하는 단계인 상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치되는 상기 보청 장치와 상기 외부 무선 디바이스 사이의 무선 통신 방법. - 제9항에 있어서,
상기 외부 무선 디바이스에 의해 공간 다중화(Spatial Multiplexing)된 적어도 둘의 오디오 신호들을 수신하는 단계; 및
상기 공간 다중화된 적어도 둘의 오디오 신호들 중 어느 하나를 선택하는 단계
를 더 포함하는 상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치되는 상기 보청 장치와 상기 외부 무선 디바이스 사이의 무선 통신 방법. - 제1 보청기 및 제2 보청기를 포함하는 보청 장치 및 외부 무선 디바이스를 포함하는 무선 통신 시스템의 무선 통신 방법에 있어서,
상기 보청 장치 및 상기 외부 무선 디바이스 사이의 무선 통신을 수행하는 제1 통신 모드 또는 상기 제1 보청기 및 상기 제2 보청기 사이의 무선 통신을 수행하는 제2 통신 모드 중 타겟 통신 모드를 선택하는 단계;
상기 선택된 타겟 통신 모드에서 상기 제1 보청기 및 상기 제2 보청기에 대응하는 빔 형성 벡터 또는 수신 결합 벡터를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 빔 형성 벡터 또는 수신 결합 벡터를 이용하여 신호 처리를 수행하는 단계
를 포함하고,
상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치되는 상기 보청 장치 및 외부 무선 디바이스를 포함하는 무선 통신 시스템의 무선 통신 방법. - 제12항에 있어서,
상기 제1 통신 모드가 상기 타겟 통신 모드로 선택되면,
상기 외부 무선 디바이스와 상기 제1 보청기 사이의 제1 무선 채널 및 상기 외부 무선 디바이스와 상기 제2 보청기 사이의 제2 무선 채널을 기초로 상기 제1 보청기에 대응하는 제1 수신 결합 벡터 및 상기 제2 보청기에 대응하는 제2 수신 결합 벡터를 결정하는 단계; 및
상기 제1 수신 결합 벡터 및 제2 수신 결합 벡터를 이용하여 신호 처리를 수행하는 단계
를 포함하는 상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치되는 상기 보청 장치 및 외부 무선 디바이스를 포함하는 무선 통신 시스템의 무선 통신 방법. - 제12항에 있어서,
상기 제2 통신 모드가 상기 타겟 통신 모드로 선택되면,
상기 제1 보청기 및 상기 제2 보청기를 착용하는 사용자의 뒤쪽 방향으로의 빔을 형성하기 위한 빔 형성 벡터 및 수신 결합 벡터를 결정하는 단계; 및
상기 빔 형성 벡터 또는 수신 결합 벡터를 이용하여 신호 처리를 수행하는 단계
를 포함하는 상기 제1 보청기에는 제1 다중 안테나가 설치되고, 상기 제2 보청기에는 제2 다중 안테나가 설치되는 상기 보청 장치 및 외부 무선 디바이스를 포함하는 무선 통신 시스템의 무선 통신 방법. - 보청 장치에 있어서,
제1 보청기 및 제2 보청기를 포함하고,
상기 제1 보청기는
오디오 신호를 수신하는 마이크;
상기 제1 보청기 및 상기 제2 보청기를 착용하는 사용자의 뒤쪽 방향으로의 빔을 형성하기 위한 빔 형성 벡터를 결정하고, 상기 빔 형성 벡터를 이용하여 상기 오디오 신호를 프리코딩하는 통신 모듈;
상기 제2 보청기로 프리코딩된 오디오 신호를 전송하는 제1 다중 안테나;
상기 오디오 신호를 처리하는 프로세서; 및
상기 처리된 오디오 신호를 출력하는 스피커
를 포함하는 보청 장치. - 제15항에 있어서,
상기 제2 보청기는
오디오 신호를 수신하는 마이크;
상기 제1 보청기로부터 프리코딩된 오디오 신호를 수신하는 제2 다중 안테나;
무선 채널을 기초로 수신 결합 벡터를 결정하고, 상기 수신 결합 벡터를 이용하여 상기 프리코딩된 오디오 신호에 대하여 컴바이닝을 수행하는 통신 모듈;
상기 오디오 신호를 처리하는 프로세서; 및
상기 처리된 오디오 신호를 출력하는 스피커
를 포함하는 보청 장치.
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