KR20240026815A - 무선 이어폰과 결합하는 헤드폰 장치 및 그 동작 방법과 무선 이어폰 - Google Patents

Abstract

무선 이어폰과 결합하는 헤드폰 장치 및 그 동작 방법과 무선 이어폰이 개시된다. 개시된 헤드폰 장치는, 헤드 밴드를 포함할 수 있다. 헤드폰 장치는 헤드 밴드의 일단에 연결된 제1 헤드폰 유닛을 포함할 수 있다. 헤드폰 장치는 헤드 밴드를 통해 제1 헤드폰 유닛과 전기적으로 연결되는 헤드 밴드의 타단에 연결되는 제2 헤드폰 유닛을 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 제2 헤드폰 유닛은 사용자 단말과 무선 통신이 가능한 이어폰 유닛의 인터페이스와 연결되는 인터페이스를 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 상기 제2 헤드폰 유닛은 이어폰 유닛이 사용자 단말로부터 수신한 데이터 및 이어폰 유닛이 수집한 데이터를 처리하여 생성된 오리지날 데이터가 변환된 신호인 LVDS(low voltage differential signaling) 신호를 인터페이스을 통해 수신하는 LVDS 변환 회로를 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 상기 제2 헤드폰 유닛은 수신한 LVDS 신호를 LVDS 신호로 변환되기 전의 오리지날 데이터로 변환하는 LVDS 변환 회로를 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 상기 제2 헤드폰 유닛은 오리지날 데이터에 포함된 오디오 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 DAC(digital to analog converter)를 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 상기 제2 헤드폰 유닛은 아날로그 신호인 소리를 출력하는 스피커를 포함할 수 있다.

Description

무선 이어폰과 결합하는 헤드폰 장치 및 그 동작 방법과 무선 이어폰{A HEADPHONE DEVICE CAPABLE OF COMBINING WITH WIRELESS EARPHONES AND OPERATION METHOD OF THEREOF AND AN WIRELESS EARPHONES}

본 개시의 다양한 실시예들은, 무선 이어폰과 결합할 수 있는 헤드폰 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다. 본 개시의 실시예들은, 헤드폰 장치와 결합할 수 있는 무선 이어폰에 관한 것이다.

사운드 출력을 위해 스피커, 헤드폰 또는 이어폰이 이용될 수 있다. 헤드폰은 헤드 밴드 부분을 사용자의 머리에 걸치고 사용자의 귀를 완전히 덮는 방식으로 착용될 수 있다. 헤드폰은 외부 소리를 일차적으로 차폐하여, 외부 소리를 감소시킬 수 있다. 헤드폰은, 외부 소리를 차폐시켜, 사용자로 하여금 음악에 집중할 수 있는 경험을 제공할 수 있다. 헤드폰은 무선 또는 유선으로 사용자 단말과 연결되어 사운드를 출력할 수 있다.

이어폰은 사용자의 귀에 걸치는 오픈형 및 사용자의 귀속에 넣어 고정하는 인이어형이 있다. 인이어형 이어폰은 오픈형에 비해 외부 소리를 차폐하는 기능이 좋을 수 있다. 이어폰은 헤드폰에 비해 크기가 작아 헤드폰에 비해 휴대성이 더 좋을 수 있다. 이어폰은 무선 또는 유선으로 사용자 단말과 연결되어 사운드를 출력할 수 있다.

일 실시예에 따른 헤드폰 장치는, 헤드 밴드를 포함할 수 있다. 헤드폰 장치는 헤드 밴드의 일단에 연결된 제1 헤드폰 유닛을 포함할 수 있다. 헤드폰 장치는 헤드 밴드를 통해 제1 헤드폰 유닛과 전기적으로 연결되는 헤드 밴드의 타단에 연결되는 제2 헤드폰 유닛을 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 제2 헤드폰 유닛은 사용자 단말과 무선 통신이 가능한 이어폰 유닛의 인터페이스와 연결되는 인터페이스를 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 상기 제2 헤드폰 유닛은 이어폰 유닛이 사용자 단말로부터 수신한 데이터 및 이어폰 유닛이 수집한 데이터를 처리하여 생성된 오리지날 데이터가 변환된 신호인 LVDS(low voltage differential signaling) 신호를 인터페이스를 통해 수신하는 LVDS 변환 회로를 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 상기 제2 헤드폰 유닛은 수신한 LVDS 신호를 LVDS 신호로 변환되기 전의 오리지날 데이터로 변환하는 LVDS 변환 회로를 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 상기 제2 헤드폰 유닛은 오리지날 데이터에 포함된 오디오 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 DAC(digital to analog converter)를 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 상기 제2 헤드폰 유닛은 아날로그 신호인 소리를 출력하는 스피커를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 무선 이어폰은 헤드폰 장치의 헤드 밴드의 일단에 연결된 제1 헤드폰 유닛과 결합하는 제1 이어폰 유닛을 포함할 수 있다. 무선 이어폰은 제1 헤드폰 유닛과 전기적으로 연결되는 헤드 밴드의 타단에 연결된 제2 헤드폰 유닛과 결합하는 제2 이어폰 유닛을 포함할 수 있다. 제1 이어폰 유닛 및 제2 이어폰 유닛은, 배터리를 포함할 수 있다. 제1 이어폰 유닛 및 상기 제2 이어폰 유닛은, 사용자 단말로부터 무선으로 데이터를 수신하는 안테나를 포함할 수 있다. 제1 이어폰 유닛 및 상기 제2 이어폰 유닛은, 사용자 단말로부터 수신한 데이터 및 복수의 센서로부터 수집된 데이터를 처리하여 오리지날 데이터를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다. 제1 이어폰 유닛 및 제2 이어폰 유닛은, 헤드폰 장치의 헤드폰 유닛과 연결되는 인터페이스를 포함할 수 있다. 제1 이어폰 유닛 및 상기 제2 이어폰 유닛은, 인터페이스를 통해 오리지날 데이터를 LVDS 신호로 변환하는 LVDS 변환 회로를 포함할 수 있다. 제1 이어폰 유닛 및 상기 제2 이어폰 유닛은, 변환된 LVDS 신호를 헤드폰 장치의 헤드폰 유닛으로 전송하는 LVDS 변환 회로를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 헤드폰 장치의 동작 방법은, 헤드 밴드의 일단에 연결된 제1 헤드폰 유닛 및 헤드 밴드의 타단에 연결된 제2 헤드폰 유닛이 사용자 단말과 무선 통신이 가능한 이어폰 유닛과 인터페이스를 통해 연결되었는지 여부를 판단하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 헤드폰 장치의 동작 방법은, 이어폰 유닛이 사용자 단말로부터 수신한 데이터 및 이어폰 유닛이 수집한 데이터를 처리하여 생성된 오리지날 데이터를 변환한 신호인 LVDS 신호를 제1 헤드폰 유닛 및 제2 헤드폰 유닛에 포함되는 LVDS 변환 회로가 수신하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 헤드폰 장치의 동작 방법은, 수신한 LVDS 신호를 LVDS 변환 회로가 LVDS 신호로 변환되기 전의 데이터인 오리지날 데이터로 변환하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 헤드폰 장치의 동작 방법은, 오리지날 데이터에 포함된 오디오 데이터를 DAC가 아날로그 신호로 변환하는 동작을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 헤드폰 장치의 동작 방법은, 아날로그 신호인 소리를 스피커가 출력하는 동작을 포함할 수 있다.

도 1은 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 오디오 모듈의 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛과 결합하는 헤드폰을 대략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛과 결합하는 헤드폰의 이어폰 유닛 결합부와 이어폰 유닛 커버부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛이 결합한 거치 유닛과 헤드폰의 거치 유닛 결합부 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛과 이어폰 유닛 커버부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛과 안테나를 포함하는 이어폰 유닛 커버부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛과 헤드폰의 안테나 연장을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛이 연산을 처리하는 경우, 데이터와 전력의 흐름을 설명하기 위한 블록도이다.
도 10은 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛이 연산을 처리하는 경우, 이어폰 유닛과 헤드폰의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 11은 본 개시의 일실시예에 따른 헤드폰과 이어폰 유닛 사이의 통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 개시의 일실시예에 따른 헤드폰과 이어폰 유닛 사이의 통신에 따른 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛과 결합한 복수의 센서를 포함하는 헤드폰을 설명하기 위한 블록도이다.
도 14는 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛과 결합한 복수의 센서를 포함하는 헤드폰을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 15는 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛과 결합한 블루투스 IC를 포함하는 헤드폰을 설명하기 위한 블록도이다.
도 16은 본 개시의 일실시예에 따른 사용자 단말과 유선으로 연결되어 단독 사용되는 헤드폰을 설명하기 위한 블록도이다.
도 17은 본 개시의 일실시예에 따른 사용자 단말과 유선으로 연결되어 사용되는 헤드폰을 설명하기 위한 블록도이다.
도 18은 본 개시의 일실시예에 따른 헤드폰 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.

프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.

메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.

프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.

입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.

인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.

무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.

안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.

상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.

도 2은, 다양한 실시에 따른, 오디오 모듈(170)의 블록도(200)이다. 도 2를 참조하면, 오디오 모듈(170)은, 예를 들면, 오디오 입력 인터페이스(210), 오디오 입력 믹서(220), ADC(analog to digital converter)(230), 오디오 신호 처리기(240), DAC(digital to analog converter)(250), 오디오 출력 믹서(260), 또는 오디오 출력 인터페이스(270)를 포함할 수 있다.

오디오 입력 인터페이스(210)는 입력 모듈(150)의 일부로서 또는 전자 장치(101)와 별도로 구성된 마이크(예: 다이나믹 마이크, 콘덴서 마이크, 또는 피에조 마이크)를 통하여 전자 장치(101)의 외부로부터 획득한 소리에 대응하는 오디오 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 오디오 신호가 외부의 전자 장치(102)(예: 헤드셋 또는 마이크)로부터 획득되는 경우, 오디오 입력 인터페이스(210)는 상기 외부의 전자 장치(102)와 연결 단자(178)를 통해 직접, 또는 무선 통신 모듈(192)을 통하여 무선으로(예: Bluetooth 통신) 연결되어 오디오 신호를 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 입력 인터페이스(210)는 상기 외부의 전자 장치(102)로부터 획득되는 오디오 신호와 관련된 제어 신호(예: 입력 버튼을 통해 수신된 볼륨 조정 신호)를 수신할 수 있다. 오디오 입력 인터페이스(210)는 복수의 오디오 입력 채널들을 포함하고, 상기 복수의 오디오 입력 채널들 중 대응하는 오디오 입력 채널 별로 다른 오디오 신호를 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 추가적으로 또는 대체적으로, 오디오 입력 인터페이스(210)는 전자 장치(101)의 다른 구성 요소(예: 프로세서(120) 또는 메모리(130))로부터 오디오 신호를 입력 받을 수 있다.

오디오 입력 믹서(220)는 입력된 복수의 오디오 신호들을 적어도 하나의 오디오 신호로 합성할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, 오디오 입력 믹서(220)는, 오디오 입력 인터페이스(210)를 통해 입력된 복수의 아날로그 오디오 신호들을 적어도 하나의 아날로그 오디오 신호로 합성할 수 있다.

ADC(230)는 아날로그 오디오 신호를 디지털 오디오 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, ADC(230)는 오디오 입력 인터페이스(210)를 통해 수신된 아날로그 오디오 신호, 또는 추가적으로 또는 대체적으로 오디오 입력 믹서(220)를 통해 합성된 아날로그 오디오 신호를 디지털 오디오 신호로 변환할 수 있다.

오디오 신호 처리기(240)는 ADC(230)를 통해 입력받은 디지털 오디오 신호, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성 요소로부터 수신된 디지털 오디오 신호에 대하여 다양한 처리를 수행할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, 오디오 신호 처리기(240)는 하나 이상의 디지털 오디오 신호들에 대해 샘플링 비율 변경, 하나 이상의 필터 적용, 보간(interpolation) 처리, 전체 또는 일부 주파수 대역의 증폭 또는 감쇄, 노이즈 처리(예: 노이즈 또는 에코 감쇄), 채널 변경(예: 모노 및 스테레오간 전환), 합성(mixing), 또는 지정된 신호 추출을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 신호 처리기(240)의 하나 이상의 기능들은 이퀄라이저(equalizer)의 형태로 구현될 수 있다.

DAC(250)는 디지털 오디오 신호를 아날로그 오디오 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, DAC(250)는 오디오 신호 처리기(240)에 의해 처리된 디지털 오디오 신호, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성 요소(예: 프로세서(120) 또는 메모리(130))로부터 획득한 디지털 오디오 신호를 아날로그 오디오 신호로 변환할 수 있다.

오디오 출력 믹서(260)는 출력할 복수의 오디오 신호들을 적어도 하나의 오디오 신호로 합성할 수 있다. 예를 들어, 일실시예에 따르면, 오디오 출력 믹서(260)는 DAC(250)를 통해 아날로그로 전환된 오디오 신호 및 다른 아날로그 오디오 신호(예: 오디오 입력 인터페이스(210)를 통해 수신한 아날로그 오디오 신호)를 적어도 하나의 아날로그 오디오 신호로 합성할 수 있다.

오디오 출력 인터페이스(270)는 DAC(250)를 통해 변환된 아날로그 오디오 신호, 또는 추가적으로 또는 대체적으로 오디오 출력 믹서(260)에 의해 합성된 아날로그 오디오 신호를 음향 출력 모듈(155) 를 통해 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들어, dynamic driver 또는 balanced armature driver 같은 스피커, 또는 리시버를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 음향 출력 모듈(155)은 복수의 스피커들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 오디오 출력 인터페이스(270)는 상기 복수의 스피커들 중 적어도 일부 스피커들을 통하여 서로 다른 복수의 채널들(예: 스테레오, 또는 5.1채널)을 갖는 오디오 신호를 출력할 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 출력 인터페이스(270)는 외부의 전자 장치(102)(예: 외부 스피커 또는 헤드셋)와 연결 단자(178)를 통해 직접, 또는 무선 통신 모듈(192)을 통하여 무선으로 연결되어 오디오 신호를 출력할 수 있다.

일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은 오디오 입력 믹서(220) 또는 오디오 출력 믹서(260)를 별도로 구비하지 않고, 오디오 신호 처리기(240)의 적어도 하나의 기능을 이용하여 복수의 디지털 오디오 신호들을 합성하여 적어도 하나의 디지털 오디오 신호를 생성할 수 있다.

일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은 오디오 입력 인터페이스(210)를 통해 입력된 아날로그 오디오 신호, 또는 오디오 출력 인터페이스(270)를 통해 출력될 오디오 신호를 증폭할 수 있는 오디오 증폭기(미도시)(예: 스피커 증폭 회로)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 오디오 증폭기는 오디오 모듈(170)과 별도의 모듈로 구성될 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.

본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.

본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어^TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

도 3은 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛과 결합하는 헤드폰 장치를 대략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면 헤드폰 장치(300) 및 이어폰(314)이 도시된다.

헤드폰 장치(300) 및 이어폰(314)은 도1의 전자 장치(101) 및 도 1의 전자 장치(102)의 일례일 수 있다.

헤드폰 장치(300)는 사용자의 머리에 걸치는 헤드 밴드(301)를 포함할 수 있다. 헤드폰 장치(300)는 헤드 밴드(301)의 일단에 연결되고 사용자의 귀에 밀착되는 제1 헤드폰 하우징을 포함하는 제1 헤드폰 유닛(302)을 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛은 제1 헤드폰 하우징뿐만 아니라 이하에서 설명하는 동작들을 수행하기 위한 다양한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 헤드폰 유닛은 사운드를 출력하기 위한 스피커를 포함할 수 있다. 경우에 따라서, 제1 헤드폰 유닛은 사용자 단말과 통신하기 위한 안테나 및/또는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 헤드폰 장치(300)는 헤드 밴드(301)의 타단에 연결되고 제1 헤드폰 유닛(302)과 도선을 통해 전기적으로 연결될 수 있고, 사용자의 반대쪽 귀에 밀착되는 제2 헤드폰 하우징을 포함하는 제2 헤드폰 유닛(303)을 포함할 수 있다. 헤드 밴드(301)의 내부에 도선이 포함되고, 도선을 통해 제1 헤드폰 유닛(302)과 제2 헤드폰 유닛(303)은 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도선은 2 개의 라인일 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(302)은 제1 이어폰 유닛(310)과 결합할 수 있다. 도 3에는 도시되지 않았지만, 제1 헤드폰 유닛(302)은 제1 이어폰 유닛(310)과 결합할 수 있는 이어폰 유닛 결합부를 포함할 수 있다. 또한, 도 1에는 도시되지 않았지만, 제1 헤드폰 유닛(302)은 제1 이어폰 유닛(310)과 결합하였을 때, 제1 이어폰 유닛(310)을 지지하기 위해 이어폰 유닛 커버부를 포함할 수 있다.

제2 헤드폰 유닛(303)을 참조하면, 제2 이어폰 유닛(311)과 결합할 수 있는 이어폰 유닛 결합부(304)를 포함할 수 있다. 이어폰 유닛 결합부(304)는 제2 이어폰 유닛과 결합할 수 있는 공간일 수 있다. 이어폰 유닛 결합부(304)는 제2 이어폰 유닛(311)과 강하게 결합하고, 정확하게 결합하도록 제2 이어폰 유닛(311)의 내부 자석 배열과 동일한 배열로 배치되지만 다른 극성을 갖는 자석을 포함할 수 있다. 제2 이어폰 유닛(311)이 이어폰 유닛 결합부(304)의 근처에 위치하면 자석에 의하여 이어폰 유닛 결합부(304)와 쉽게 결합하고, 쉽게 떨어지지 않을 수 있다. 또한, 이어폰 유닛 결합부(304)는 제2 이어폰 유닛(311)이 쉽게 결합하기 위해 제2 이어폰 유닛(311)을 충전하는 충전 크래들(cradle)의 이어폰 유닛 안착 구조와 유사한 구조로 형성될 수 있다. 충전 크래들의 이어폰 유닛 안착 구조는 이어폰 유닛의 형상에 대응하는 구조일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 이어폰 유닛 결합부(304)의 내부에는 제2 이어폰 유닛(311)과 결합할 수 있는 인터페이스(305))가 배치될 수 있다. 인터페이스(305)는 2 이상의 전기적 접점을 포함하는 포고 핀을 포함할 수 있다.

인터페이스(305)는 도 1의 연결 단자(178)의 일례일 수 있다.

제2 헤드폰 유닛(303)과 제2 이어폰 유닛(311)이 결합하면, 헤드폰 장치(300)의 인터페이스(305)와 제2 이어폰 유닛(311)의 인터페이스(313)가 전기적으로 연결되어 데이터 및/또는 전력을 송수신할 수 있다. 예를 들어, 2 이상의 전기적 접점은 포고 핀(pogo pin)일 수 있지만, 이에 한정되지 않고 전기적으로 연결가능한 접점은 모두 포함될 수 있다. 또한, 제2 헤드폰 유닛(303)을 참조하면, 제2 이어폰 유닛(311)이 결합하였을 때, 제2 이어폰 유닛(311)을 지지하기 위한 이어폰 유닛 커버부(306)를 포함할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(302)의 이어폰 유닛 결합부 및 이어폰 유닛 커버부는 도 3에 도시되지 않아서 설명을 생략했다. 다만, 위에서 설명한 제2 헤드폰 유닛(303)의 이어폰 유닛 결합부(304) 및 이어폰 유닛 커버부(306)의 설명은 제1 헤드폰 유닛(302)의 이어폰 유닛 결합부 및 이어폰 유닛 커버부에 대해서 동일하게 적용될 수 있다.

이어폰은 제1 헤드폰 유닛(302)과 결합하는 제1 이어폰 유닛(310)을 포함할 수 있다. 이어폰은 제2 헤드폰 유닛(303)과 결합하는 제2 이어폰 유닛(311)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이어폰 유닛은 인이어형 일 수 있지만 이에 한정되지 않고 오픈형일 수도 있다. 제1 이어폰 유닛(310) 및 제2 이어폰 유닛(311)은 헤드폰 유닛과 결합하여 데이터 및/또는 전력을 송수신 할 수 있는 인터페이스(312, 313)을 포함할 수 있다. 인터페이스(312, 313)는 2 이상의 전기적 접점을 포함하는 포고 핀을 포함할 수 있다.다만, 인터페이스(312, 313)는 이에 한정되지 않고 전기적으로 연결가능한 접점은 모두 포함될 수 있다.

이하에서는, 제1 헤드폰 유닛(302)과 제1 이어폰 유닛(310)을 이용하여 헤드폰과 이어폰의 결합을 설명하겠다.

도 4는 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛과 결합하는 헤드폰의 이어폰 유닛 결합부와 이어폰 유닛 커버부를 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 제1 헤드폰 유닛(302)과 제1 이어폰 유닛(310)을 확대한 부분(320)이 도시된다. 부분(320)을 참조하면, 헤드 밴드(301) 및 헤드 밴드(301)의 일단에 연결된 제1 헤드폰 유닛(302)을 포함하는 헤드폰 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 및 도 3의 헤드폰 장치(300))가 도시된다.

제1 헤드폰 유닛(302)은 이어폰 유닛 결합부(402)(예: 도 3의 이어폰 유닛 결합부(304)) 및 이어폰 유닛 커버부(403)(예: 이어폰 유닛 커버부(306))를 포함할 수 있다.

이어폰 유닛 결합부(402)는 제1 이어폰 유닛(310)과 결합하기 위해 제1 헤드폰 유닛(302)의 내부 방향으로 오목하게 파인 형상의 공간일 수 있다. 이어폰 유닛 결합부(402)는 제1 이어폰 유닛(310)과 강하게 결합할 수 있도록 제1 이어폰 유닛(310)의 형상에 대응하는 충전 크래들의 내부 형상과 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 이어폰 유닛 결합부(402)는 제1 이어폰 유닛(310)과 강하게 결합할 수 있도록, 제1 이어폰 유닛(310)의 내부 자석과 동일한 배열로 배치되고 반대 극성을 갖는 자석을 내부에 포함할 수 있다. 즉, 이어폰 유닛 결합부(402)의 내부 자석은, 제1 이어폰 유닛(310)과 결합했을 때 제1 이어폰 유닛(310) 내부의 자석과 동일한 위치에 배치되지만, 극성은 반대일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 이어폰 유닛 결합부(402)는 사용자 단말과 무선 통신이 가능한 이어폰 유닛의 전기적 접점과 연결될 수 있는 인터페이스(401)(예: 도 3의 인터페이스(305))를 포함할 수 있다. 인터페이스(401)는 도 1의 연결단자(178)의 일례일 수 있다. 제1 헤드폰 유닛(302)은 인터페이스(401)를 통해 제1 이어폰 유닛(310)의 인터페이스(312)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 인터페이스(401)는 포고 핀일 수 있지만, 이에 한정되지 않고 전기적으로 연결가능한 접점은 모두 포함될 수 있다. 헤드폰 장치는 인터페이스(401)를 통해 제1 이어폰 유닛과 데이터 및/또는 전력을 송수신할 수 있다. 구체적으로, 헤드폰 장치에 포함되는 헤드폰 유닛(예: 도 3의 제1 헤드폰 유닛(302) 및 제2 헤드폰 유닛(303))은 인터페이스(예: 도 3의 인터페이스(305) 및 도 4의 인터페이스(401)를 통해 데이터 및/또는 전력을 송수신할 수 있다. 예를 들어, 제1 헤드폰 유닛(302)은 인터페이스(401)를 통해 제1 이어폰 유닛(310)과 데이터 및/또는 전력을 송수신 할 수 있다. 예를 들어, 제1 헤드폰 유닛(302)은 인터페이스(401)를 통해 제1 이어폰 유닛(310)으로부터 오디오 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제1 헤드폰 유닛(302)은 인터페이스(401)를 통해 제1 이어폰 유닛(310)로 전력을 송신할 수 있다.

이어폰 유닛 커버부(403)는 제1 이어폰 유닛(310)과 제1 헤드폰 유닛(302)이 결합했을 때 제1 이어폰 유닛(310)이 쉽게 떨어지지 않도록 제1 이어폰 유닛(310)을 지지할 수 있다. 이어폰 유닛 커버부(403)는 제1 이어폰 유닛(310)의 안테나를 가리지 않도록 이어폰 유닛을 향하는 방향이 파인 구조로 설계될 수 있다. 이어폰 유닛 커버부(403)는 슬라이드 형식으로 제1 이어폰 유닛(310) 방향으로 슬라이드 되어 이어폰 유닛을 덮어 지지하는 구조일 수 있다. 이어폰 유닛 커버부(403)는 일단에 힌지가 부착되는 뚜껑 형식으로 제1 이어폰 유닛(310)을 덮어 지지하는 구조일 수 있다.

이상은 제1 헤드폰 유닛(302) 및 제1 이어폰 유닛(310)을 기준으로 설명하였지만, 제1 헤드폰 유닛(302)에 대한 설명과 제1 이어폰 유닛(310)에 대한 설명은 제2 헤드폰 유닛(예: 도 3의 제2 헤드폰 유닛(303)) 및 제2 이어폰 유닛(예: 도 3의 제2 이어폰 유닛(311))에도 적용될 수 있다.

이하에서는, 이어폰 유닛(예: 제1 이어폰 유닛(310) 또는 제2 이어폰 유닛(311))이 헤드폰 유닛(예: 제1 헤드폰 유닛(302) 또는 제2 헤드폰 유닛(303))과 직접 결합하지 않고 거치 유닛을 통해 헤드폰과 결합하는 방법을 설명하겠다.

도 5는 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛이 결합한 거치 유닛과 헤드폰의 거치 유닛 결합부 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 헤드폰 장치(예: 도 1의 전자 장치(101) 및 도 3의 헤드폰 장치(300)), 거치 유닛(511) 및 제1 이어폰 유닛(310)이 도시된다. 도 5를 참조하면 헤드 밴드(301) 및 제1 헤드폰 유닛(302)이 도시된다.

일 실시예에 따른 제1 헤드폰 유닛(302)은 거치 유닛(511)과 결합하는 거치 유닛 결합부(502) 및 거치 유닛을 고정하는 후크(503)를 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛(302)은 도 4처럼 제1 이어폰 유닛(310)과 직접 결합할 수도 있지만 거치 유닛(511)을 통해 제1 이어폰 유닛(310)과 간접적으로 결합할 수도 있다. 거치 유닛 결합부(502)는 이어폰 유닛과 통신하기 위한 인터페이스(501)(예: 도 3의 인터페이스(305) 및 도 4의 인터페이스(401))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스(501)는 포고 핀일 수 있지만, 이에 한정되지 않고 전기적으로 연결가능한 접점은 모두 포함될 수 있다. 거치 유닛 결합부(502)는 거치 유닛(511)과 결합하기 위해서 헤드폰 내부로 오목하게 파인 형상일 수 있다.

거치 유닛(511)은 제1 이어폰 유닛(310)과 결합하는 제1 면 및 거치 유닛 결합부(502)와 결합하는 제2 면을 포함할 수 있다. 제1 면은 거치 유닛(511)에 결합하는 이어폰 유닛(예: 제1 이어폰 유닛(310))의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 제1 면은 이어폰 유닛과 쉽게 결합하기 위해 이어폰 유닛의 형상과 대응하는 이어폰 유닛의 충전 크래들의 내부 형상과 동일한 형상일 수 있다. 제1 면은 이어폰 유닛과 쉽게 결합하기 위해 이어폰 유닛의 충전 크래들의 내부와 동일한 배열의 자석을 포함할 수 있다. 충전 크래들 내부의 자석은 이어폰 유닛 내부의 자석과 동일한 위치에 배치되고 다른 극성을 가질 수 있다. 즉, 제1 면은 이어폰 유닛의 형상에 대응하는 형상일 수 있다. 제1 면은 이어폰 유닛과 쉽게 결합하기 위해 이어폰 유닛 내부에 배치된 자석과 동일한 위치에 배치되고 다른 극성을 갖는 자석을 포함할 수 있다.

반면에, 거치 유닛 결합부(502)와 결합하는 거치 유닛(511)의 제2 면은 이어폰의 형상과 관계없이 동일하게 설계될 수 있다. 제2 면은 이어폰의 형상과 관계없이 거치 유닛 결합부(502)의 형상에 대응하는 형상일 수 있다. 마찬가지로 거치 유닛 결합부(502)도 이어폰 유닛의 형상과 관계없이 동일하게 설계될 수 있다. 즉, 이어폰 유닛의 형상에 따라 거치 유닛(511)의 제1면 만을 다르게 설계하고, 거치 유닛(511)의 제2 면 및 거치 유닛 결합부(502)는 동일하게 설계할 수 있다. 이어폰 유닛의 형상과 관계없이 거치 유닛(511)만을 달리하면, 헤드폰 장치는 호환 가능할 수 있다.

일 실시예에 따른 거치 유닛(511)의 제1 면은 이어폰 유닛과 통신하기 위한 인터페이스(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 거치 유닛(511)의 제2 면은 헤드폰 장치와 통신하기 위한 인터페이스(미도시)를 포함할 수 있다. 이어폰 유닛 및 헤드폰 장치는 거치 유닛(511)에 포함된 인터페이스를 통해서 데이터 및/또는 전력을 송수신할 수 있다. 인터페이스는 2핀 이상의 전기적 접점을 포함하는 포고 핀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 이어폰 유닛(310)이 거치 유닛(511)을 통해 제1 헤드폰 유닛(302)과 결합하는 경우, 제1 이어폰 유닛(310)의 인터페이스(312)는 거치 유닛(511)의 제1 면에 포함된 인터페이스와 연결될 수 있다. 제1 헤드폰 유닛(302)의 인터페이스(501)는 거치 유닛(511)의 제2 면에 포함된 인터페이스에 연결될 수 있다. 결국, 오디오 데이터는 제1 이어폰 유닛(310)의 인터페이스(312)에서 거치 유닛(511)의 제1 면 및 제2 면에 포함된 각각의 인터페이스를 통해 헤드폰 유닛의 인터페이스(501)에 전송될 수 있다.

거치 유닛(511)은 이어폰 유닛을 지지하기 위한 거치 유닛 커버부(513)를 포함할 수 있다. 거치 유닛 커버부(513)는 일단에 힌지가 부착되어 거치 유닛(511)과 연결되고, 뚜껑 형식으로 제1 이어폰 유닛(310)을 덮어 지지하는 구조일 수 있다. 거치 유닛 커버부(510)는 슬라이딩 형식으로 제1 이어폰 유닛(310) 방향으로 슬라이드 되어 제1 이어폰 유닛(310)의 일부를 덮어 지지할 수 있다.

거치 유닛(511)은 거치 유닛(511)과 제1 헤드폰 유닛(302)의 결합을 고정하기 위한 후크(512)를 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛(302)은 거치 유닛(511)과의 결합을 고정하기 위한 후크(503)를 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛(302)과 거치 유닛(511)이 결합했을 때, 거치 유닛(511)의 후크(512)와 제1 헤드폰 유닛(302)의 후크(503)는 맞물려서 고정될 수 있다.

이하에서는 이어폰 유닛 커버부(예: 도 3의 이어폰 유닛 커버부(306) 및 도 4의 이어폰 유닛 커버부(403)) 및 이어폰 유닛 커버부에 의해 지지되는 이어폰 유닛(예: 제1 이어폰 유닛(310) 또는 제2 이어폰 유닛(311))에 대해서 설명하겠다.

도 6은 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛과 이어폰 유닛을 지지하는 유닛을 설명하기 위한 도면이다.

도 6의 (a)는 이어폰 유닛(601)과 이어폰 유닛(601)을 지지하는 유닛(603)의 결합을 설명하기 위한 도면이다. 도 6의 (b)는 이어폰 유닛(601)과 이어폰 유닛(601)을 지지하는 유닛(603)의 결합을 설명하기 위해 측면에서 바라본 내부 구조이다.

이어폰 유닛(601)을 지지하는 유닛(603)은 이어폰 유닛 커버부(예: 도 3의 이어폰 유닛 커버부(306) 및 도 4의 이어폰 유닛 커버부(403)) 및 거치 유닛 커버부(예: 도 5의 거치 유닛 커버부(513))일 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 이어폰 유닛 커버부로 가정하여 설명하지만, 이에 대한 설명은 거치 유닛 커버부에도 적용될 수 있다.

도 6의 (a)를 참조하면, 이어폰 유닛(601) 및 이어폰 유닛 커버부(603)(예: 도 3의 이어폰 유닛 커버부(306) 및 도 4의 이어폰 유닛 커버부(403))가 도시된다.

이어폰 유닛(601)은 제1 이어폰 유닛(예: 도 3의 제1 이어폰 유닛(310)) 또는 제2 이어폰 유닛(예: 도 3의 제2 이어폰 유닛(311))일 수 있다. 이어폰 유닛(601)은 사용자 단말과 무선 통신하기 위한 안테나(602)를 포함할 수 있다. 이어폰 유닛(601)은 무선 통신을 위한 안테나(602)를 내장할 수 있다.

이어폰 유닛 커버부(603)가 이어폰 유닛(601)의 안테나(602)가 내장된 부분을 덮으면 안테나에 간섭이 발생하여 무선 통신 효율이 줄어들 수 있다. 이어폰 유닛 커버부(603)는 이어폰 유닛(601)의 안테나(602)를 간섭하지 않기 위해 이어폰 유닛(601)과 인접한 부분이 파인 형식일 수 있다. 이어폰 유닛 커버부(603)는 안테나(602)가 내장된 부분은 가리지 않아 안테나(602)의 성능 저하가 발생하지 않으면서, 이어폰 유닛(601)의 다른 부분을 지지하여 고정할 수 있다.

도 6의 (b)를 참조하면, 측면에서 바라본 이어폰 유닛(601)의 내부가 도시된다.

이어폰 유닛(601)은 안테나(602), 캐리어(604), PBA(printed board assembly)(605) 및 안테나 리셉터클(receptacle)(606)을 포함할 수 있다. PBA(605)는 안테나 리셉터클(606)과 결합할 수 있다. 안테나 리셉터클(606)은 안테나 컨택(607)을 통해 안테나(602)와 결합할 수 있다. 안테나(602)는 캐리어(604)에 의해 지지될 수 있다. 안테나(602)는 특정 패턴을 형성할 수 있다. 안테나(602)는 RF 안테나 일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.

이어폰 유닛 커버부(603)는 이어폰 유닛(601)을 지지하지만, 안테나(602)를 가리지 않아 안테나(602)의 성능은 저하되지 않을 수 있다.

이하에서는 이어폰 유닛(예: 이어폰 유닛(601))을 지지하는 유닛(예: 유닛(603))이 안테나를 포함하는 경우를 설명하겠다.

도 7은 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛과 안테나를 포함하는 이어폰 유닛 커버부를 설명하기 위한 도면이다.

도 7의 (a)는 이어폰 유닛(701)과 이어폰 유닛(701)을 지지하는 유닛(703)의 결합을 설명하기 위한 도면이다. 도 7의 (b)는 이어폰 유닛(701)과 이어폰 유닛(701)을 지지하는 유닛(703)의 결합을 설명하기 위해 측면에서 바라본 내부 구조이다.

이어폰 유닛(701)을 지지하는 유닛(703)은 이어폰 유닛 커버부(예: 도 3의 이어폰 유닛 커버부(306) 및 도 4의 이어폰 유닛 커버부(403)) 및 거치 유닛 커버부(예: 도 5의 거치 유닛 커버부(513))일 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 이어폰 유닛 커버부로 가정하여 설명하지만, 이에 대한 설명은 거치 유닛 커버부에도 적용될 수 있다.

도 7의 (a)를 참조하면, 이어폰 유닛(701)(예: 도 6의 이어폰 유닛(601)) 및 이어폰 유닛 커버부(703)(예: 도 3의 이어폰 유닛 커버부(306), 도 4의 이어폰 유닛 커버부(403) 또는 도 6의 이어폰 유닛 커버부(603))가 도시된다.

이어폰 유닛(701)은 제1 이어폰 유닛(예: 도 3의 제1 이어폰 유닛(310)) 및 제2 이어폰 유닛(예: 도 3의 제2 이어폰 유닛(311))일 수 있다.

이어폰 유닛 커버부(703)는 안테나(704)를 포함할 수 있다. 안테나(704)는 도 1의 안테나 모듈(197)의 일례일 수 있다. 안테나(704)는 특정 패턴을 형성할 수 있다. 안테나(704)의 일단에는 이어폰 유닛(701)의 안테나(702)(예: 도 6의 안테나(602))와 연결될 수 있는 안테나 접점(705)이 포함될 수 있다. 이어폰 유닛 커버부(703)가 안테나(704)를 포함하는 경우, 안테나 접점(705)을 통해 이어폰 유닛(701)의 안테나(702)와 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이어폰 유닛 커버부(703)가 안테나(704)를 포함하는 경우, 안테나 접점(705)을 통해 이어폰 유닛(701)의 안테나(702)와 연결되는 경우 안테나 패턴이 확장되어 안테나의 성능이 증가할 수 있다. 이때, 안테나만 헤드폰의 영역으로 확장되고 사용자 단말과의 무선 통신은 여전히 이어폰 유닛(701)이 수행할 수 있다. 다만, 헤드폰이 무선 통신 IC를 포함하는 경우, 사용자 단말과의 무선 통신은 헤드폰이 수행할 수 있다.

도 7의 (b)를 참조하면, 측면에서 바라본 이어폰 유닛(701)의 내부가 도시된다.

이어폰 유닛(701)은 안테나(702), 외부 접점(706), 캐리어(707)(예: 도 6의 캐리어 (604)), PBA(708)(예: 도 6의 PBA(605)) 및 안테나 리셉터클(709)(예: 도 6의 안테나 리셉터클(606))을 포함할 수 있다. PBA(708)는 안테나 리셉터클(709)과 결합할 수 있다. 안테나 리셉터클(709)은 안테나 컨택(710)을 통해 안테나(702)와 결합하여 안테나(702)를 지지할 수 있다. 안테나(702)는 캐리어(707)에 의해 지지될 수 있다. 안테나(702)는 특정 패턴을 형성할 수 있다. 안테나(702)는 RF 안테나 일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.

이어폰 유닛(701)의 안테나(702)는 이어폰 유닛 커버부(703)의 안테나(704)와 전기적으로 연결될 수 있다. 안테나(702)의 일단은 외부로 돌출되어 있는 외부 접점(706)과 연결될 수 있다. 외부 접점(706)은 안테나(704)의 일단에 연결된 안테나 접점(705)과 컨택할 수 있다. 외부 접점(706)과 안테나 접점(705)은 포고 핀일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 외부 접점(706)과 안테나 접점(705)을 통해 이어폰 유닛(701)의 안테나와 이어폰 유닛 커버부(703)의 안테나(704)가 연결되면 안테나 패턴이 확장되어 안테나의 성능이 향상될 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나(702)와 외부 접점(706)은 일체로 이루어질 수 있다. 외부 접점(706)은 안테나(702)의 끝 단으로 이어폰 유닛(701)의 외부로 돌출된 형상일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부 접점(706)은 이어폰 유닛(701)의 하우징 내부에 배치될 수 있다. 이때, 안테나 접점(705)과 외부 접점(706)은 이어폰 유닛(701)의 하우징 내부에서 컨택할 수 있다. 일실시예에 따르면, 이어폰 유닛(701)의 안테나(702)는 이어폰 유닛 커버부(703)의 안테나와 커플링되어 연결될 수 있다.

이하에서는 이어폰 유닛을 지지하는 유닛이 안테나를 포함하는 경우 안테나를 연장하는 방법을 설명하겠다.

도 8은 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛과 헤드폰의 안테나 연장을 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하면, 헤드폰 유닛(800)(예: 도 1의 전자 장치(101) 및 도 3의 헤드폰 장치(300)), 인터페이스(801)(예: 도 3의 인터페이스(304), 도 4의 인터페이스(401) 및 도 5의 인터페이스(501)), 안테나 접점(802)(예: 도 7의 안테나 접점(705)) 및 안테나(예: 도 7의 안테나(704))가 도시된다. 도 8을 참조하면, 이어폰 유닛(810)(예: 도 6의 이어폰 유닛(601) 또는 도 7의 이어폰 유닛(701)), 인터페이스(811)(예: 도 3의 인터페이스(312, 313)), 외부 접점(812)(예: 도 7의 외부 접점(706)), 안테나(813) (예: 도 6의 안테나(602) 및 도 7의 안테나(702)), RF 스위치(814) 및 통신 모듈(815)이 도시된다.

헤드폰 유닛(800)은 안테나(803)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 헤드폰 유닛(800)의 이어폰 유닛 커버부(예: 도 3의 이어폰 유닛 커버부(306) 및 도 4의 이어폰 유닛 커버부(403))가 안테나 패턴을 포함할 수 있다. 또는, 거치 유닛(예: 도 5의 거치 유닛(511))의 거치 유닛 커버부(예: 도 5의 거치 유닛 커버부(513))가 안테나 패턴을 포함할 수 있다.

이어폰 유닛(810)은 제1 이어폰 유닛(예: 도 3의 제1 이어폰 유닛(310)) 또는 제2 이어폰 유닛(예: 도 3의 제2 이어폰 유닛(311))일 수 있다.

도 8의 (a)는 헤드폰 유닛(800)과 결합하지 않은 이어폰 유닛(810)의 단독 사용일 때를 설명하기 위한 도면이다.

이어폰 유닛(810)이 단독으로 사용되는 경우는 이어폰 유닛(810)의 인터페이스(811)와 헤드폰 유닛(800)의 인터페이스(801)가 연결되지 않은 경우일 수 있다. 예를 들어, 이어폰 유닛(810)과 헤드폰 유닛(800)이 결합하지 않은 경우, 이어폰 유닛의 안테나 패턴의 일단에 연결된 외부 접점(812)과 헤드폰 유닛(800)의 안테나 접점(802)은 연결되지 않을 수 있다. 이때, RF 스위치(814)는 통신 모듈(815)이 이어폰 유닛(810)의 안테나(813)와 연결되도록 할 수 있다. 통신 모듈(815)은 Bluetooth 및/또는 BLE(Bluetooth low energy)를 지원할 수 있다. 다만, 통신 모듈(815)이 지원하는 통신 프로토콜은 Bluetooth, BLE에 한정되지 않는다.

도 8의 (b)는 헤드폰 유닛(800)과 결합하여 함께 사용할 때를 설명하기 위한 도면이다.

이어폰 유닛(810)이 헤드폰 유닛(800)과 함께 사용되는 경우는 이어폰 유닛(810)의 인터페이스(811)와 헤드폰 유닛(800)의 인터페이스(801)가 연결된 경우일 수 있다. 즉, 이어폰 유닛(810)과 헤드폰 유닛(800)이 결합한 경우일 수 있다. 이 경우, 이어폰 유닛(810)의 안테나(813)의 일단에 연결된 외부 접점(812)과 헤드폰 유닛(800)의 안테나 접점(802)은 전기적으로 연결될 수 있다. 이어폰 유닛(810)이 헤드폰 유닛(800)과 결합하면, RF 스위치(814)는 통신 모듈(815)이 헤드폰 유닛(800)의 안테나(803)와 연결되도록 스위칭할 수 있다. 안테나(813)가 헤드폰 유닛(800)의 안테나(803)와 연결되도록 스위칭되면, 안테나의 길이가 연장되어 안테나의 성능이 향상될 수 있다. 구체적으로, 헤드폰 하우징에 포함되는 큰 패턴의 안테나(803)와 이어폰 유닛(810)의 안테나(813)가 연결되어 사용자의 귀에 의해 가려지는 영역에만 안테나(813)를 배치한 이어폰 유닛(810)의 제약을 극복함으로써 안테나의 성능이 향상될 수 있다. 일실시예에 따르면, 이어폰 유닛(810)과 헤드폰 유닛(800)이 결합하면, RF 스위치(814)는 스위칭을 통해 헤드폰 유닛(800)의 안테나(803)를 선택하도록 스위칭 할 수 있다.

만약, 이어폰 유닛(810)이 헤드폰 유닛(800)과 분리되면, RF 스위치(814)는 다시 통신 모듈(815)이 이어폰 유닛(810)의 안테나(813)와 연결되도록 스위칭할 수 있다.

이하에서는, 위에서 설명한 헤드폰 유닛(800)과 이어폰 유닛(810)이 결합할 때, 그 동작 방법에 대한 다양한 실시예를 설명하도록 하겠다.

도 9는 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛이 연산을 처리하는 경우의 데이터와 전력의 흐름을 설명하기 위한 블록도이다.

도 9를 참조하면, 헤드폰 장치(900)(예: 도 1의 전자 장치(101). 도 3의 헤드폰 장치(300)), 이어폰 유닛(예: 도 6의 이어폰 유닛(501) 및 도 7의 이어폰 유닛(701)) 및 사용자 단말(950)이 도시된다.

헤드폰 장치(900)는 헤드 밴드(901)(예: 도 3의 헤드 밴드(301)), 헤드 밴드(901)의 일단에 연결된 제1 헤드폰 유닛(910)(예: 도 3의 제1 헤드폰 유닛(302)) 및 헤드 밴드(901)의 타단에 연결된 제2 헤드폰 유닛(920)(예: 도 3의 제2 헤드폰 유닛(302))을 포함할 수 있다. 제2 헤드폰 유닛(920)은 제1 헤드폰 유닛(910)과 헤드 밴드(901)에 포함되는 도선을 통해서 전기적으로 연결될 수 있다.

이어폰 유닛은 제1 이어폰 유닛(930)(예: 도 3의 제1 이어폰 유닛(310)) 또는 제2 이어폰 유닛(940)(예: 도 3의 제2 이어폰 유닛(311))일 수 있다.

사용자 단말(950)은 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있는 단말일 수 있다. 사용자 단말(950)은 USB 단자 또는 3.5 파이 단자를 통해 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치와 유선으로 통신할 수 있다. 사용자 단말(950)은 블루투스 IC를 통해 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치와 무선으로 통신할 수 있다.

일 실시예에서, 사용자 단말(950)은 휴대폰, 스마트 폰, 태블릿, 전자북 장치, 랩탑, 퍼스널 컴퓨터, 데스크탑, 워크스테이션 또는 서버와 같은 다양한 컴퓨팅 장치, 스마트 시계, 스마트 안경 또는 HMD(head-mounted display) 같은 다양한 웨어러블 기기, 스마트 스피커, 스마트 TV, 또는 스마트 냉장고와 같은 다양한 가전장치, 스마트 자동차, 스마트 키오스크, IoT(internet of things) 기기, WAD(walking assist device), 드론, 또는 로봇을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 이어폰 유닛(예: 제1 이어폰 유닛(930)에 포함된 프로세서(937)가 주 처리 장치로 이용되는 경우, 헤드폰 장치(900)로부터 이어폰 유닛과 중복되는 장치를 제거할 수 있다. 예를 들어, 제1 헤드폰 유닛(910)로부터 제1 이어폰 유닛(930)과 중복되는 센서들 및 마이크를 제거할 수 있다. 이때, 사용자 단말(950)과의 무선 통신 및 데이터의 연산 처리는 이어폰 유닛에서 수행되고, 사운드는 헤드폰에 포함된 스피커를 통해 출력될 수 있다. 헤드폰에 포함된 대형 스피커 드라이버를 통해 고음질의 사운드를 출력할 수 있고, 헤드폰이 외부 소음을 차폐할 수 있다. 또한, 이어폰 유닛과 중복되는 장치를 제거함으로써 헤드폰 장치의 경량화가 가능할 수 있다.

이하에서는 제1 헤드폰 유닛(910) 및 제1 이어폰 유닛(930)을 중심으로 설명하겠다. 제1 헤드폰 유닛(910)에 대한 설명은 제2 헤드폰 유닛(920)에도 적용될 수 있으므로 제2 헤드폰 유닛(920)에 대한 설명은 생략하겠다. 또한, 제1 이어폰 유닛(930)에 대한 설명은 제2 이어폰 유닛(940)에도 적용될 수 있으므로 제2 이어폰 유닛(940)에 대한 설명은 생략하겠다.

이하에서는, 이어폰 유닛이 연산을 전부 처리하는 경우, 데이터와 전력의 흐름에 대해서 설명하겠다. 먼저, 데이터가 전송되는 흐름에 대해서 설명하겠다.

제1 이어폰 유닛(930)은 LC 필터(931), 커패시터(932), LVDS 변환 회로(933), 제1 인터페이스(934)(예: 도 3의 인터페이스(312)), 안테나(935)(예: 도 6의 안테나(602), 도 7의 안테나(702) 및 도 8의 안테나(813)), 통신 모듈(936)(예: 도 8의 통신 모듈(815)), 프로세서(837), 배터리(938) 및 복수의 센서들(939)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 인터페이스(934)는 포고 핀을 포함할 수 있다. 복수의 센서들(939)은 터치 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 홀 센서(hall sensor), 근접 센서(proximity sensor)를 포함할 수 있고, 이에 한정되지 않으며 주변으로부터 정보를 수집할 수 있는 장치는 모두 포함될 수 있다.

통신 모듈(936)은 안테나(935)를 통해 사용자 단말(950)으로부터 오디오 데이터를 포함하는 제1 데이터를 수신할 수 있다.

제1 이어폰 유닛(930)은 마이크(962) 또는 복수의 센서들(939)을 이용하여 제2 데이터를 수집할 수 있다. 예를 들어, 제1 이어폰 유닛(930)은 마이크(962)를 통해 외부 사운드 데이터를 수집할 수 있다.

프로세서(937)는 MCU(microcontroller unit) 및 DSP(digital signal processing) 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다. 프로세서(937)는 제1 데이터 및 제2 데이터를 통합하고 처리할 수 있다. 프로세서(937)를 통해 처리되어 생성된 GPIO(general purpose input/ouput), I2S (intergrated interchip sound) 또는 I2S(integrated interchip sound)/TDM(time division multiplexing)를 포함하는 오리지날 데이터는 제1 이어폰 유닛(930)의 LVDS 변환 회로(LVDS conversion circuit)(933)로 전송될 수 있다.

제1 이어폰 유닛(930)의 LVDS 변환 회로(933)는 수신한 오리지날 데이터의 신호를 멀티플렉싱하여 LVDS 신호로 변환할 수 있다. 제1 이어폰 유닛(930)의 LVDS 변환 회로(933)는 양방향 1채널 2라인을 통해 고속으로 LVDS 신호를 제1 헤드폰 유닛(910)의 LVDS 변환 회로(913)로 전송할 수 있다. 양방향 1채널 2라인은 제1 이어폰 유닛(930)의 제1 인터페이스(934)와 제1 헤드폰 유닛의 제1 인터페이스(914)를 통해 제1 이어폰 유닛(930)과 제1 헤드폰 유닛(910)을 연결할 수 있다. LVDS 신호의 전송은 도 11 내지 도 12에서 더 설명하도록 하겠다.

헤드폰 장치(900)와 이어폰 유닛의 통신은 전원 및 데이터 통신이 가능한 LVDS(low voltage differential signaling) 통신을 이용할 수 있다. LVDS 통신은 수Mbps 이상의 대역폭으로 데이터를 전송할 수 있다.

커패시터(912)는 제1 헤드폰 유닛(910)측 2개의 라인과 직렬로 연결될 수 있다. 커패시터(932)는 제1 이어폰 유닛(930)측 2개의 라인과 직렬로 연결될 수 있다. 커패시터(912)는 AC 커플링 커패시터로 제1 헤드폰 유닛(910)의 LVDS 변환 회로(913)로 입력되는 직류 성분을 차단할 수 있다. 커패시터(932)는 AC 커플링 커패시터로 제1 이어폰 유닛(930)의 LVDS 변환 회로(933)로 입력되는 직류 성분을 차단할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 LC 필터(911), 커패시터(912), LVDS 변환 회로(913), 제1 인터페이스(914)(예: 도 4의 인터페이스(401) 및 도 5의 인터페이스(501)), DAC(915), AMP(916), 스피커, 제2 인터페이스(예: USB 타입 C 단자(918)), 배터리(917) 및 차저(919)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면 제1 인터페이스(914)는 포고 핀을 포함할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)의 LVDS 변환 회로(913)는 수신한 LVDS 신호를 변환되기 전의 데이터인 오리지날 데이터로 변환할 수 있다. DAC(915)(예: 도 2의 DAC(250))는 오리지날 데이터에 포함되는 오디오 데이터를 아날로그 신호로 변환할 수 있다. AMP(916)는 DAC(915)로부터 아날로그 신호를 입력 받아 증폭시킬 수 있다. 스피커는 AMP(916)가 증폭한 신호를 사운드로 출력할 수 있다. 스피커는 도 1의 음향 출력 모듈(155)의 일례일 수 있다.

이하에서는 전력이 전송되는 흐름을 설명하겠다.

헤드폰 장치(900)는 외부와 연결될 수 있는 제2 인터페이스를 통해 외부 전원으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 제2 인터페이스는 USB를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 인터페이스는 USB 타입 C 단자, 5 핀 단자 또는 8 핀 단자일 수 있다. 이하에서는 헤드폰 장치(900)가 USB 타입 C 단자(918)를 포함하는 경우로 가정하여 설명하겠다.

USB 타입 C 단자(918)는 외부 전원과 연결될 수 있다. USB 타입 C 단자(918)가 외부 전원과 연결되면, 헤드폰 장치(900)는 외부 전원으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 공급받은 전력은 배터리(917)에 저장될 수 있다. 배터리(917)에 저장된 전력은 헤드폰 장치(900)를 동작하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 배터리(917)에 저장된 전력은 제1 헤드폰 유닛(910)의 LVDS 변환 회로(913), DAC(915) 및/또는 AMP(916)에 제공될 수 있다. 또한, 배터리(917)에 저장된 전력은 헤드 밴드(901)에 포함된 전력선(미도시)(예: 전송 라인, 케이블 또는 FPCB)을 통해 제1 헤드폰 유닛(910)에서 제2 헤드폰 유닛(920)으로 공급될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 이어폰 유닛(930)이 제1 헤드폰 유닛(910)과 결합하는 경우, 배터리(917)는 저장된 전력을 제1 이어폰 유닛(930)에 제공하여 제1 이어폰 유닛(930)의 배터리(938)를 충전할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛(910)의 차저(919)는 제1 헤드폰 유닛(910)과 제1 이어폰 유닛(930)이 결합되었는지 여부를 판단할 수 있다. 제1 이어폰 유닛(930)의 차저(961)는 제1 이어폰 유닛(930)과 제1 헤드폰 유닛(910)이 결합되었는지 여부를 판단할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)에서 제1 이어폰 유닛(930)으로 제공된 전력은 제1 이어폰 유닛(930)의 배터리(938)에 저장될 수 있다. 이때, 2 개의 라인 중 어느 하나는 그라운드와 연결되고 다른 하나는 VBAT와 연결되어 전력이 전송될 수 있다. 전력은 AC 커플링 커패시터(912 및 932)에 의해서 분리된(isolated) 구간을 지나 제1 이어폰 유닛(930)으로 전송될 수 있다. 제1 이어폰 유닛(930)으로 전송된 전력은 LC 필터(931)를 통해 제1 이어폰 유닛(930)의 배터리(938)와 연결될 수 있다. LC 필터(931)는, 교류 성분인 LVDS 신호를 차단할 수 있다.

또한, 전력은 제1 헤드폰 유닛(910)과 연결된 헤드 밴드(901)를 통해서 제2 헤드폰 유닛(920)으로 전송될 수 있다. 제2 헤드폰 유닛(920)은 전송 받은 전력을 제2 헤드폰 유닛(920)에 포함되는 배터리(미도시)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제2 헤드폰 유닛(920)이 별도의 배터리(미도시)를 포함하는 경우, 제1 헤드폰 유닛(910)의 차저(919)는 헤드 밴드(901)에 포함되는 전력선을 통해 직접 제2 헤드폰 유닛(920)에 전력을 전달할 수 있다.

제2 헤드폰 유닛(920)은 제1 헤드폰 유닛(910)과 마찬가지로 제2 이어폰 유닛(940)과 결합하는 경우, 제1 인터페이스(924) 및 제1 인터페이스(944)를 통해 제2 이어폰 유닛(940)의 배터리를 충전할 수 있다. 제2 이어폰 유닛(940)이 헤드폰 장치(900)와 결합하는 경우, 사용자는 제2 이어폰 유닛(940)을 충전하면서 사용할 수 있다.

이하에서는 이어폰 유닛과 헤드폰 동작을 플로우 차트를 이용하여 설명하겠다.

도 10은 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛이 연산을 처리하는 경우, 이어폰 유닛과 헤드폰의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.

이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다. 동작(1001) 내지 동작(1010)은 헤드폰 장치(예: 도 3의 헤드폰 장치(300) 및 도 9의 헤드폰 장치(900)) 및/또는 이어폰 유닛(예: 도 6의 이어폰 유닛(601), 도 7의 이어폰 유닛(701) 또는 도 8의 이어폰 유닛(810))에 의해 수행될 수 있다.

동작(1001)에서, 헤드폰 장치 및/또는 이어폰 유닛은 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 장착되기를 기다릴 수 있다. 헤드폰 장치는 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 장착되기를 기다릴 수 있다. 이어폰 유닛은 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 장착되기를 기다릴 수 있다. 예를 들어, 헤드폰 장치 또는 이어폰 유닛은 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 장착되기를 기다리고, 장착되었는지 여부를 주기적으로 확인할 수 있다.

동작(1002)에서, 헤드폰 장치 및/또는 이어폰 유닛은 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 장착되는 이벤트가 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. 헤드폰 장치는 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 장착되는 이벤트가 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. 이어폰 유닛은 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 장착되는 이벤트가 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 헤드폰 장치 또는 이어폰 유닛은 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 결합되었는지 여부를 판단할 수 있다. 헤드폰 장치 또는 이어폰 유닛은 헤드폰 장치의 이어폰 유닛 결합부(예: 도 3의 이어폰 유닛 결합부(305) 및 도 4의 이어폰 유닛 결합부(402)) 또는 거치 유닛 결합부(예: 도 5의 거치 유닛 결합부(502))에 이어폰 유닛 또는 거치 유닛(예: 도 5의 거치 유닛(511))이 결합되었는지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 결합되지 않은 경우, 동작(1001)이 수행될 수 있다. 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 결합된 경우, 동작(1003)이 수행될 수 있다.

동작(1003)에서, 이어폰 유닛은 오디오 출력을 이어폰 유닛에서 헤드폰 장치로 전환할 수 있다. 예를 들어, 이어폰 유닛이 오디오를 출력하는 도중 헤드폰 장치와 결합하는 경우, 오디오는 헤드폰 장치의 스피커에서 출력될 수 있다.

동작(1004)에서, 헤드폰 장치 및/또는 이어폰 유닛은 이어폰 유닛의 충전이 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 헤드폰 장치는 이어폰 유닛의 충전이 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 이어폰 유닛은 이어폰 유닛의 충전이 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 충전이 필요한 경우, 동작(1005)이 수행될 수 있다. 충전이 필요하지 않은 경우, 동작(1006)이 수행될 수 있다.

동작(1005)에서, 충전이 필요한 경우, 이어폰 유닛은 충전될 수 있다. 예를 들어, 충전이 필요한 경우, 헤드폰 장치는 배터리(예: 도 9의 배터리(917))에 저장된 전력 및/또는 외부 전원으로부터 수신된 전력의 적어도 일부를 이용하여 이어폰 유닛의 배터리(예: 도 9의 배터리(938))를 충전할 수 있다.

동작(1006)에서, 헤드폰 장치 또는 이어폰 유닛은 사용자 단말, 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치에 대한 사용자의 입력 또는 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에서 제거되는지를 기다릴 수 있다. 헤드폰 장치는 사용자 단말, 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치에 대한 사용자의 입력 또는 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에서 제거되는지를 기다릴 수 있다. 이어폰 유닛은 사용자 단말, 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치에 대한 사용자의 입력 또는 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에서 제거되는지를 기다릴 수 있다.

동작(1007)에서, 헤드폰 장치 및/또는 이어폰 유닛은 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에서 제거되었는지 여부를 판단할 수 있다. 헤드폰 장치는 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에서 제거되었는지 여부를 판단할 수 있다. 이어폰 유닛은 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에서 제거되었는지 여부를 판단할 수 있다. 이어폰 유닛이 제거된 경우, 동작(1009)이 수행될 수 있다. 이어폰 유닛이 제거되지 않은 경우, 동작(1008)이 수행될 수 있다.

동작(1009)에서, 이어폰 유닛이 제거된 경우, 이어폰 유닛이 단독으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 헤드폰이 오디오를 출력하는 도중 이어폰 유닛이 제거된 경우, 이어폰 유닛만이 오디오를 출력할 수 있다.

동작(1008)에서, 헤드폰 장치 또는 이어폰 유닛은 사용자 단말, 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치에 대한 사용자의 입력이 있었는지를 판단할 수 있다. 헤드폰 장치는 사용자 단말, 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치에 대한 사용자의 입력이 있었는지를 판단할 수 있다. 이어폰 유닛은 사용자 단말, 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치에 대한 사용자의 입력이 있었는지를 판단할 수 있다. 사용자의 입력이 있는 경우, 동작(1010)이 수행될 수 있다. 사용자의 입력이 없는 경우, 동작(1006)이 수행될 수 있다.

동작(1010)에서, 사용자의 입력이 있는 경우, 헤드폰 장치 또는 이어폰 유닛은 사용자의 입력에 대한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 오디오 출력의 볼륨을 줄이는 동작을 수행한 경우, 헤드폰 장치 및/또는 이어폰 유닛은 오디오 출력의 볼륨을 줄일 수 있다. 사용자가 오디오 출력을 중지하는 동작을 수행한 경우, 헤드폰 장치 및/또는 이어폰 유닛은 오디오 출력을 중지할 수 있다.

도 11은 본 개시의 일실시예에 따른 헤드폰과 이어폰 유닛 사이의 통신을 설명하기 위한 도면(1100)이다.

도 11을 참조하면, 제1 헤드폰 유닛(예: 도 3의 제1 헤드폰 유닛(302) 및 도 9의 제1 헤드폰 유닛(910))의 LVDS 변환 회로(913, 923)와 제1 이어폰 유닛(예: 도 3의 제1 이어폰 유닛(310) 및 도 9의 제1 이어폰 유닛(930))의 LVDS 변환 회로(933)가 도시된다.

도 11의 (A)는 이어폰 유닛과 헤드폰 장치(예: 도 3의 헤드폰 장치(300) 및 도 9의 헤드폰 장치(900))의 데이터 및 전력의 송수신을 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는, 이어폰 유닛에서 헤드폰 장치로 데이터를 전송하는 경우를 중심으로 설명하도록 하겠다.

LVDS 변환 회로(933)는 GPIO, I2S, I2C 및/또는 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)를 포함하는 오리지날 데이터를 LVDS 신호로 변환할 수 있다. LVDS 변환 회로(933)는 GPIO, I2S, I2C 및/또는 UART를 포함하는 오리지날 데이터를 멀티플렉싱하여 LVDS 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, LVDS 변환 회로(933)는 GPIO, I2S, I2C 및/또는 UART를 포함하는 오리지날 데이터를 역방향 위상이고, 특정 피크 투 피크 전압으로 스윙하는 LVDS 신호로 변환할 수 있다.

예를 들어, LVDS 변환 회로(933)는 GPIO, I2S, I2C 및/또는 UART를 포함하는 오리지날 데이터를 차동 신호(differential signal)이고, 특정 피크 투 피크 전압으로 스윙하는 LVDS 신호로 변환할 수 있다.

예를 들어, LVDS 변환 회로(933)는 오리지날 데이터를 차동 신호인 D+, D-를 갖고, 피크 투 피크 0.3V로 스윙하는 LVDS 신호로 변환할 수 있다. LVDS 신호는 수 Mbps의 고속으로 전송될 수 있다.

LVDS 변환 회로(933)는 2개의 라인을 통해 헤드폰 장치의 LVDS 변환 회로(913)와 연결될 수 있다. 2개의 라인 각각은 이어폰 유닛 및 헤드폰 장치 측의 커패시터(912)와 연결될 수 있다. AC 커플링 커패시터인 커패시터(912, 932)는 직류 성분을 차단하고 교류 성분만 통과시킬 수 있다. 예를 들어, 커패시터(912, 932)는 직류 성분인 VIO 바이어스 전원을 차단하고, 교류 성분인 LVDS 신호만 통과시킬 수 있다. LVDS 신호만 LVDS 변환 회로(933)에서 LVDS 변환 회로(913)로 전송될 수 있다.

포인트 1은 V+ 전원으로 바이어스(bias)되고, 포인트 2는 V- 전원으로 바이어스될 수 있다. 헤드폰 장치 측의 커패시터(912)에서 다시 직류 성분인 바이어스된 전원이 차단되고, LVDS 신호만이 LVDS 변환 회로(913)로 입력될 수 있다.

필요한 경우, 헤드폰 장치 측의 포인트 5 및 포인트 6은 VIO 전원으로 바이어스될 수 있다. 이때, 포인트 5 및 포인트 6의 파형은 이어폰 유닛 측의 포인트 3 및 포인트 4의 파형을 복원한 파형일 수 있다. LVDS 변환 회로(913)는 수신한 LVDS 신호를 오리지널 데이터로 변환할 수 있다. LVDS 변환 회로(913)는 수신한 LVDS 신호를 오리지널 데이터로 복구할 수 있다. 만약, 헤드폰에서 이어폰으로 데이터를 전송하는 경우에도 위와 동일하게 동작할 수 있다.

이하에서는 헤드폰 장치에 저장된 전력이 이어폰 유닛으로 전송되는 과정을 설명하겠다. 헤드폰 장치 또는 이어폰 유닛은 헤드폰 장치와 이어폰 유닛이 충전이 이루어지는 조건을 기다릴 수 있다. 헤드폰 장치 또는 이어폰 유닛은 헤드폰 장치와 이어폰 유닛이 결합하기를 기다릴 수 있다. 헤드폰 장치 또는 이어폰 유닛은 헤드폰 유닛과 이어폰 유닛이 2 이상의 접점을 통해 전기적으로 연결되기를 기다릴 수 있다. 예를 들어, 제1 헤드폰 유닛(910)의 차저(919) 및 제1 이어폰 유닛(930)의 차저(961)는 헤드폰 유닛과 이어폰 유닛이 2 이상의 접점을 통해 전기적으로 연결되었는지 여부를 판단할 수 있다.

헤드폰 장치와 이어폰 유닛이 결합한 경우, 헤드폰 유닛의 차저(919)는 이어폰 유닛의 충전에 필요한 전압을 출력할 수 있다. 헤드폰 유닛의 차저(919)는 부스터가 부스팅한 전압을 출력할 수 있다. 출력된 전압은 이어폰 유닛에 입력될 수 있다. 이어폰 유닛의 차저(961)는 이어폰 유닛의 배터리(938)에서 헤드폰 장치의 배터리(917)로 전력이 공급되는 역방향 전송을 차단할 수 있다. 전력은 헤드폰 장치에서 이어폰 유닛으로만 전송될 수 있다. 이때, 헤드폰 장치와 이어폰 유닛 사이 전송되는 전력은 2개의 라인을 통한 LVDS 신호에 의해 조절될 수 있다. 예를 들어, 헤드폰 유닛의 차저(919)에서 출력되는 전력의 V+ 전압은 이어폰 유닛의 차저(961)와의 LVDS 통신을 통해 조절될 수 있다.

도 11의 (B)는 각 포인트에서의 파형을 도시한 도면이다.

포인트 9 및 포인트 7은 헤드폰 장치측 LC 필터(911), 헤드폰 장치 측 라인과 연결된 커패시터(912)와 이어폰 유닛측 라인과 연결된 커패시터(932)에 의해 분리된 D+ 위상을 갖는 구간 및 이어폰 유닛 측의 LC 필터(931)를 통해 연결될 수 있다. 마찬가지로 포인트10 및 포인트 8은 헤드폰 장치측 LC 필터(911), 헤드폰 장치 측 라인과 연결된 커패시터(912)와 이어폰 유닛측 라인과 연결된 커패시터(932)에 의해 분리된 V- 위상을 갖는 구간 및 이어폰 유닛 측의 LC 필터(931)를 통해 연결될 수 있다.

포인트 9는 LC 필터(911)에 의해서 교류 성분인 LVDS 신호가 차단되어 직류 성분만이 검출될 수 있다. 포인트 7는 LC 필터(931)에 의해서 교류 성분인 LVDS 신호가 차단되어 직류 성분만이 검출될 수 있다. 포인트 9 및 포인트 7은 저주파 대역인 직류 성분만이 통과되어 동일한 전위 차인 V+일 수 있다. 예를 들어, 포인트 9 및 포인트 7의 전위는 4.8 V이고 직류 성분일 수 있다.

포인트 10 은 LC 필터(911)에 의해서 교류 성분인 LVDS 신호가 차단되어 직류 성분만이 검출될 수 있다. 포인트 8은 LC 필터(931)에 의해서 교류 성분인 LVDS 신호가 차단되어 직류 성분만이 검출될 수 있다. 포인트 10 및 포인트8 은 저주파 대역인 직류 성분만이 통과되어 동일한 전위 차인 V-일 수 있다. 예를 들어, 포인트 10 및 포인트 8의 전위는 그라운드로 0 V일 수 있다.

즉, 직류 성분의 전원은 LC 필터(911, 931)를 통해 LVDS 고속신호와 분리하여 헤드폰 장치에서 이어폰 유닛으로 전송이 가능하다. 필요한 경우, LC 필터(911, 931) 및 AC 커플링 커패시터(912, 932) 외에 필터를 추가할 수 있다.

포인트 1 및 포인트 2에서 교류 신호인 LVDS 신호가 검출될 수 있다. 이때, 포인트 1 및 포인트 2에서 역방향 위상의 교류 신호가 검출될 수 있다. 포인트 1 및 포인트 2에서 차동 신호의 교류 신호가 검출될 수 있다. 이하에서는 차동 신호로 DC 바이어스 하여 데이터를 전송하는 방법에 대해서 설명하겠다.

도 12는 본 개시의 일실시예에 따른 헤드폰과 이어폰 유닛 사이의 통신에 따른 신호를 설명하기 위한 도면이다.

도 12를 참조하면 도 11의 포인트 1 내지 포인트 6에서 DC 바이어스, 교류 성분 및 슬롯을 표시한 파형도(1200)가 도시된다.

LVDS 통신은 TDM(time division modulation)방식을 이용할 수 있다. LVDS 신호는 시간에 따라 복수의 프레임을 포함할 수 있다. 프레임은 송신과 수신에 이용될 수 있다. 프레임의 절반은 Tx, 나머지 절반은 Rx로 이용될 수 있다. Tx는 이어폰 유닛 (예: 도 3의 제1 이어폰 유닛(310), 도 3의 제2 이어폰 유닛(311), 도 9의 제1 이어폰 유닛(930) 또는 도 9의 제2 이어폰 유닛(940))에서 헤드폰 장치(예: 도 3의 헤드폰 장치(300) 및 도 9의 헤드폰 장치(900))로 데이터가 전송되는 경우일 수 있다. Rx는 헤드폰 장치에서 이어폰 유닛으로 데이터가 전송되는 경우일 수 있다. Tx 및 Rx는 복수의 슬롯을 포함할 수 있다. LVDS 변환 회로는 전송하고자 하는 데이터를 복수의 슬롯에 할당할 수 있다. LVDS 변환 회로는 2개의 라인을 통해 차동 신호(differential signal)를 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.

도 12의 (A)는 도 11의 (A)의 포인트 1 및 포인트 2에서 LVDS 통신을 설명하기 위한 도면이다. 도 12의 (A)를 참조하면, LVDS신호의 n번째 프레임이 도시된다. 프레임의 절반은 Rx, 절반의 나머지는 Tx 로 이용될 수 있다. 이하에서는, Tx를 중심으로 설명하되, Tx에 대한 설명은 Rx에 대해서도 적용될 수 있다.

Tx는 복수의 슬롯을 포함할 수 있다. 이어폰 유닛이 헤드폰 장치로 전송하고자 하는 오리지날 데이터에 포함되는 GPIO, I2S, I2C 및/또는 UART는 복수의 슬롯 각각에 할당될 수 있다. 복수의 슬롯에 할당된 데이터는 차동 신호로 2개의 라인을 통해서 이어폰 유닛에서 헤드폰 장치로 전송될 수 있다. 예를 들어, 복수의 슬롯에 할당된 데이터는 D+의 위상을 갖는 제1 라인과 D-의 위상을 갖는 제2 라인을 통해 이어폰 유닛에서 헤드폰 장치로 전송될 수 있다. 복수의 슬롯에 할당된 데이터는 역방향 위상으로 DC 바이어스되어 이어폰 유닛에서 헤드폰 장치로 전송될 수 있다. 예를 들어, 포인트 1은 V+ 바이어스될 수 있다. 포인트 2는 그라운드 바이어스될 수 있다. LVDS 신호는 피크 투 피크 0.3 V로 스윙하는 신호일 수 있다.

도 12의 (B)는 도 11의 (A)의 포인트 3 내지 포인트 6에서 LVDS 통신을 설명하기 위한 도면이다. 도 12의 (B)를 참조하면, LVDS신호의 n번째 프레임이 도시된다. 프레임의 절반은 Rx, 절반의 나머지는 Tx 로 이용될 수 있다. 이하에서는, Tx를 중심으로 설명하되, Tx에 대한 설명은 Rx에 대해서도 적용될 수 있다.

Tx는 복수의 슬롯을 포함할 수 있다. 이어폰 유닛이 헤드폰 장치로 전송하고자 하는 오리지날 데이터에 포함되는 GPIO, I2S, I2C 및/또는 UART는 복수의 슬롯 각각에 할당될 수 있다. 복수의 슬롯에 할당된 데이터는 역방향 위상의 신호로 2개의 라인을 통해서 이어폰 유닛에서 헤드폰 장치로 전송될 수 있다. 예를 들어, 복수의 슬롯에 할당된 데이터는 D+의 위상을 갖는 제1 라인과 D-의 위상을 갖는 제2 라인을 통해 이어폰 유닛에서 헤드폰 장치로 전송될 수 있다. 이어폰 유닛은 복수의 슬롯에 할당된 데이터는 역방향 위상으로 VIO 바이어스되어 이어폰 유닛에서 헤드폰 장치로 전송될 수 있다. LVDS 신호는 피크 투 피크 0.3 V로 스윙하는 신호일 수 있다.

이하에서는, 헤드폰 장치가 별도의 센서를 포함하는 경우를 설명하도록 하겠다.

도 13은 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛과 결합한 복수의 센서를 포함하는 헤드폰을 설명하기 위한 블록도(1300)이다.

도 13을 참조하면, 헤드폰 장치(900)((예: 도 3의 헤드폰 장치(300) 및 도 9의 헤드폰 유닛(900)), 이어폰 유닛(예: 도 6의 이어폰 유닛(501) 및 도 7의 이어폰 유닛(701)) 및 사용자 단말(950)이 도시된다.

헤드폰 장치(900)는 헤드 밴드(901)(예: 도 3의 헤드 밴드(301)), 헤드 밴드(901)의 일단에 연결된 제1 헤드폰 유닛(910)(예: 도 3의 제1 헤드폰 유닛(302)) 및 헤드 밴드(901)의 타단에 연결된 제2 헤드폰 유닛(920)(예: 도 3의 제2 헤드폰 유닛(302))을 포함할 수 있다. 제2 헤드폰 유닛(920)은 제1 헤드폰 유닛(910)과 헤드 밴드(901)에 포함되는 도선을 통해서 전기적으로 연결될 수 있다.

도 13을 참조하면, 제1 헤드폰 유닛(910) 및 제2 헤드폰 유닛(920)은 복수의 센서들(1301), 복수의 마이크들(1302), ADC(1303)(예: 도 2의ADC(230), 프로세서(1304), 멀티플렉서(1305) 및 블루투스 안테나(1306) 중 적어도 하나 또는 2 이상의 조합을 포함할 수 있다.

이어폰 유닛은 제1 이어폰 유닛(930)(예: 도 3의 제1 이어폰 유닛(310)) 또는 제2 이어폰 유닛(940)(예: 도 3의 제2 이어폰 유닛(311))일 수 있다.

사용자 단말(950)은 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치(900)와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있는 단말일 수 있다. 사용자 단말(950)은 USB 단자 또는 3.5 파이 단자를 통해 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치(900)와 유선으로 통신할 수 있다. 사용자 단말(950)은 블루투스 IC를 통해 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치(900)와 무선으로 통신할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 사용자 단말(950)은 휴대폰, 스마트 폰, 태블릿, 전자북 장치, 랩탑, 퍼스널 컴퓨터, 데스크탑, 워크스테이션 또는 서버와 같은 다양한 컴퓨팅 장치, 스마트 시계, 스마트 안경 또는 HMD(head-mounted display) 같은 다양한 웨어러블 기기, 스마트 스피커, 스마트 TV, 또는 스마트 냉장고와 같은 다양한 가전장치, 스마트 자동차, 스마트 키오스크, IoT(internet of things) 기기, WAD(walking assist device), 드론, 또는 로봇을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 이어폰 유닛(예: 제1 이어폰 유닛(930)에 포함된 프로세서(937)가 주 처리 장치로 이용될 수 있고, 헤드폰 장치(900)가 복수의 마이크들(1302), 블루투스 안테나(1306) 및/또는 복수의 센서(1301)와 같은 장치를 포함할 수 있다. 이 경우, 이어폰 유닛에서 1차적으로 처리된 데이터뿐만 아니라. 헤드폰 장치에서 2차적으로 처리된 데이터를 통합하여 헤드폰 장치의 기능을 확장할 수 있다. 예를 들어, 이어폰 유닛은 사용자 단말(950)로부터 블루투스 통신으로 수신한 데이터뿐만 아니라 이어폰 유닛의 가속도 센서 및 자이로 센서를 포함하는 복수의 센서들(939)이 수집한 데이터도 1차적으로 처리하여 헤드폰 장치로 전송할 수 있다. 이때, 헤드폰 장치는 수신한 데이터와 헤드폰 장치에 포함된 센서가 수집한 데이터를 MCU 및 DSP 와 같은 프로세서(1304)를 이용하여 처리할 수 있다. 일 실시예에 따른 헤드폰 장치는 처리한 데이터를 이용하여 멀티 마이크, ANC(active noise cancellation), 360 오디오 또는 멀티 마이크 빔포머와 같은 고성능 기능을 이용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 헤드폰 장치가 블루투스 안테나를 포함하는 경우, 이어폰 유닛의 안테나와 연결하여 안테나를 확장할 수 있다. 안테나를 확장함으로써 안테나의 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 이어폰 유닛(930) 및 제2 이어폰 유닛(940) 중 어느 하나만 헤드폰 유닛과 결합하는 경우가 있을 수 있다. 헤드폰 유닛과 연결된 복수의 이어폰 유닛 중 어느 하나는 사용자 단말(950)로부터 자신의 오디오 데이터인 제1 오디오 데이터뿐만 아니라 헤드폰 유닛과 결합되지 않은 이어폰 유닛의 오디오 데이터인 제2 오디오 데이터를 수신할 수 있다.

예를 들어, 제1 이어폰 유닛(930)만이 헤드폰 유닛과 결합한 경우, 제1 이어폰 유닛(930)은 제1 이어폰 유닛과 연결된 제1 헤드폰 유닛(910)에서 출력할 오디오 데이터뿐만 아니라 제2 헤드폰 유닛(920)에서 출력할 오디오 데이터까지 수신할 수 있다.

헤드폰 유닛과 결합한 이어폰 유닛은 자신이 출력할 제1 오디오 데이터 및 반대쪽 헤드폰 유닛이 출력할 제2 오디오 데이터를 수신할 수 있다. 이어폰 유닛은 LVDS 변환 회로를 통해 제1 오디오 데이터 및 제2 오디오 데이터를 LVDS 신호로 변환할 수 있다. 변환된 LVDS 신호는 이어폰 유닛과 결합한 헤드폰 유닛으로 전송될 수 있다. 전송된 LVDS 신호 중 제1 오디오 데이터에 해당하는 신호는 헤드폰 유닛의 LVDS 변환 회로에 의해 제1 오디오 데이터로 변환되고 스피커를 통해 출력될 수 있다. LVDS 신호 중 제2 오디오 데이터에 해당하는 신호는 헤드폰 유닛과 연결된 헤드 밴드(901)를 통해 반대쪽 헤드폰 유닛으로 전송할 수 있다. 반대쪽 헤드폰 유닛은 이어폰 유닛과 결합하지 않은 헤드폰 유닛일 수 있다. 반대쪽 헤드폰 유닛은 헤드 밴드(901)를 통해 수신한 LVDS 신호 중 제2 오디오 데이터에 해당하는 신호를 제2 오디오 데이터로 변환하고 스피커를 통해 출력할 수 있다. 2개의 이어폰 유닛 중 한쪽만 헤드폰 유닛과 결합되더라도, 양쪽 헤드폰 유닛을 통해 사운드를 출력할 수 있다.

예를 들어, 제1 이어폰 유닛(930)만이 헤드폰 장치와 연결된 경우, 제1 헤드폰 유닛(910)과 결합한 제1 이어폰 유닛(930)은 제1 이어폰 유닛(930)의 오디오 데이터인 제1 오디오 데이터뿐만 아니라, 제2 이어폰 유닛(940)의 오디오 데이터인 제2 오디오 데이터도 수신할 수 있다. 제1 이어폰 유닛(930)의 LVDS 변환 회로(933)는 제1 오디오 데이터와 제2 오디오 데이터를 LVDS 신호로 변환할 수 있다. 변환된 LVDS 신호는 제1 이어폰 유닛(930)의 제1 인터페이스(934) 및 제1 헤드폰 유닛(910)의 제1 인터페이스(914)를 통해 제1 헤드폰 유닛(910)의 LVDS 변환 회로(913)로 전송될 수 있다. LVDS 변환 회로(913)는 LVDS 신호 중 제1 오디오 데이터에 해당하는 신호를 제1 오디오 데이터로 변환하고 스피커를 통해 출력할 수 있다. LVDS 변환 회로(913)는 LVDS 신호 중 제2 오디오 데이터에 해당하는 신호를 헤드 밴드(901)에 포함되는 도선을 통해 제2 헤드폰 유닛(920)의 LVDS 변환 회로(923)에 전송할 수 있다. LVDS 변환 회로(923)는 수신한 LVDS 신호 중 제2 오디오 데이터에 해당하는 신호를 제2 오디오 데이터로 변환하고 스피커를 통해 출력할 수 있다.

이 경우, 헤드폰 유닛과 결합하지 않은 이어폰 유닛은 헤드폰 사용자 외의 다른 사용자가 착용하여 음악을 감상할 수 있다. 헤드폰 유닛과 결합하지 않은 이어폰 유닛은 충전 크래들을 이용해 충전할 수 있다.

만약 이어폰 유닛 한쪽만이 사용자 단말로부터 수신한 오디오 데이터의 연산을 수행하여 양쪽 이어폰 유닛의 배터리에 편차가 발생하는 경우, 다른 이어폰 유닛이 오디오 데이터를 수신하여 연산을 수행하도록 역할이 바뀔 수 있다.

만약 이어폰 유닛 한쪽만이 사용자 단말로부터 수신한 오디오 데이터의 연산을 수행하는데 안테나 성능의 하락이 발생하는 경우, 더 나은 안테나 성능을 가진 다른 이어폰 유닛이 오디오 데이터를 수신하여 연산을 수행하도록 역할이 바뀔 수 있다.

만약 양쪽 이어폰 유닛 중 한쪽만이 결합되어 사용되다가 반대쪽 이어폰 유닛도 헤드폰 유닛과 결합하는 경우, 사용자 단말은 양쪽 이어폰 유닛으로 제1 오디오 데이터 및 제2 오디오 데이터를 전송할 수 있다. 이 경우, 양쪽 이어폰 유닛 모두가 헤드폰 유닛에 결합한 경우와 동일하게 동작할 수 있다.

이하에서는 제1 헤드폰 유닛(910) 및 제1 이어폰 유닛(930)을 중심으로 설명하겠다. 제1 헤드폰 유닛(910)에 대한 설명은 제2 헤드폰 유닛(920)에도 적용될 수 있으므로 제2 헤드폰 유닛(920)에 대한 설명은 생략하겠다. 또한, 제1 이어폰 유닛(930)에 대한 설명은 제2 이어폰 유닛(940)에도 적용될 수 있으므로 제2 이어폰 유닛(940)에 대한 설명은 생략하겠다.

또한, 이하에서는, 헤드폰 장치(900)가 복수의 센서(1301) 같은 추가 장치를 포함하는 경우, 데이터와 전력의 흐름에 대해서 설명하겠다. 먼저, 데이터가 전송되는 흐름에 대해서 설명하겠다.

제1 이어폰 유닛(930)은 LC 필터(931), 커패시터(932), LVDS 변환 회로(933), 제1 인터페이스(934)(예: 도 3의 인터페이스(312)), 안테나(935)(예: 도 6의 안테나(602), 도 7의 안테나(702) 및 도 8의 안테나(813)), 통신 모듈(936)(예: 도 8의 통신 모듈(815)), 프로세서(837), 배터리(938) 및 복수의 센서들(939)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 인터페이스(934)는 포고 핀을 포함할 수 있다. 복수의 센서들(939)은 터치 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 홀 센서(hall sensor), 근접 센서(proximity sensor)를 포함할 수 있고, 이에 한정되지 않으며 주변으로부터 정보를 수집할 수 있는 장치는 모두 포함될 수 있다.

통신 모듈(936) 안테나(935)를 통해 사용자 단말(950)으로부터 오디오 데이터를 포함하는 제1 데이터를 수신할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)이 블루투스 안테나(1306)를 포함하는 경우, 안테나를 확장할 수 있다. 예를 들어, 제1 헤드폰 유닛(910)의 이어폰 유닛 커버부(예: 도 3의 이어폰 유닛 커버부(306) 및 도 4의 이어폰 유닛 커버부(403))가 안테나(예: 도 7의 안테나(704))를 포함하고, 안테나 접점(예: 도 7의 안테나 접점(705))을 통해 제1 이어폰 유닛의 외부 접점(예: 도 7의 외부 접점(706) 및 도 8의 외부 접점(812))과 연결되는 경우, 안테나는 확장될 수 있다. 또는, 거치 유닛(예: 도 5의 거치 유닛(511))의 거치 유닛 커버부(예: 도 5의 거치 유닛 커버부(513))가 블루투스 안테나를 포함할 수 있고, 제1 이어폰 유닛의 외부 접점과 연결되는 경우, 안테나는 확장될 수 있다.

제1 이어폰 유닛(930)은 마이크(962) 또는 복수의 센서들(939)을 이용하여 제2 데이터를 수집할 수 있다. 예를 들어, 제1 이어폰 유닛(930)은 마이크(962)를 통해 외부 사운드 데이터를 수집할 수 있다.

프로세서(937)는 MCU 및DSP중 적어도 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다. 프로세서(937)는 제1 데이터 및 제2 데이터를 통합하고 처리할 수 있다. 프로세서(937)를 통해 처리되어 생성된 GPIO(general purpose input/ouput), I2S (intergrated interchip sound) 또는 I2S(integrated interchip sound)/TDM(time division multiplexing)를 포함하는 오리지날 데이터는 제1 이어폰 유닛(930)의 LVDS 변환 회로(LVDS conversion circuit)(933)로 전송될 수 있다.

제1 이어폰 유닛(930)의 LVDS 변환 회로(933)는 수신한 오리지날 데이터의 신호를 멀티플렉싱하여 LVDS 신호로 변환할 수 있다. 제1 이어폰 유닛(930)의 LVDS 변환 회로(933)는 양방향 1채널 2라인을 통해 LVDS 신호를 제1 헤드폰 유닛(910)의 LVDS 변환 회로(913)로 전송할 수 있다. 양방향 1채널 2라인은 제1 이어폰 유닛(930)의 제1 인터페이스(934)와 제1 헤드폰 유닛의 제1 인터페이스(914)를 통해 제1 이어폰 유닛(930)과 제1 헤드폰 유닛(910)을 연결할 수 있다. LVDS 신호의 전송은 도 11 내지 도 12에서 설명하였다.

헤드폰 장치(900)와 이어폰 유닛의 통신은 전원 및 데이터 통신이 가능한 LVDS(low voltage differential signaling) 통신을 이용할 수 있다. LVDS 통신은 수Mbps 이상의 대역폭으로 데이터를 전송할 수 있다.

커패시터(912)는 제1 헤드폰 유닛(910)측 2개의 라인과 직렬로 연결될 수 있다. 커패시터(932)는 제1 이어폰 유닛(930)측 2개의 라인과 직렬로 연결될 수 있다. 커패시터(912)는 AC 커플링 커패시터로 제1 헤드폰 유닛(910)의 LVDS 변환 회로(913)로 입력되는 직류 성분을 차단할 수 있다. 커패시터(932)는 AC 커플링 커패시터로 제1 이어폰 유닛(930)의 LVDS 변환 회로(933)로 입력되는 직류 성분을 차단할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 LC 필터(911), 커패시터(912), LVDS 변환 회로(913), 제1 인터페이스(914)(예: 도 4의 인터페이스(401) 및 도 5의 인터페이스(501)), DAC(915), AMP(916), 스피커, 제2 인터페이스(예: USB 타입 C 단자(918)), 배터리(917) 및 차저(919)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면 제1 인터페이스(914)는 포고 핀을 포함할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)의 LVDS 변환 회로(913)는 수신한 LVDS 신호를 변환되기 전의 데이터인 오리지날 데이터로 변환할 수 있다. DAC(915)(예: 도 2의 DAC(250))는 오리지날 데이터에 포함되는 오디오 데이터를 아날로그 신호로 변환할 수 있다. AMP(916)는 DAC(915)로부터 아날로그 신호를 입력 받아 증폭시킬 수 있다. 스피커는 AMP(916)가 증폭한 신호를 사운드로 출력할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 복수의 센서들(1301)을 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛(910)은 스위치, 터치 패드 또는 LED를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 헤드폰 유닛(910)은 사용자로부터 특정 명령을 입력 받을 수 있는 스위치, 버튼 및/또는 터치 패드를 포함할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 복수의 마이크들(1302)을 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛(910)은 복수의 마이크들(1302)과 연결되는 ADC(1303)를 포함할 수 있다. 복수의 마이크들(1302)에서 입력된 아날로그 신호는 ADC(1303)를 통해 디지털 신호로 변환될 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 데이터를 처리하는 프로세서(1304)를 포함할 수 있다. 프로세서(1304)는 DSP 및 MCU 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다. 프로세서(1304)는 ADC(1303), 복수의 센서들(1301) 및 LVDS 변환 회로(913)와 연결될 수 있다. 프로세서(1304)는 ADC(1303), 복수의 센서들(1301) 및 LVDS 변환 회로(913)로부터 데이터를 수신하여 통합할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 멀티플렉서(1305)를 포함할 수 있다. 멀티플렉서(1305)는LVDS 변환 회로(913) 및 USB 오디오 인터페이스(1307)와 연결될 수 있다. 제1 헤드폰 유닛(910)이 프로세서(1304)를 포함하는 경우, 멀티플렉서(1305)는 프로세서(1304)와도 연결될 수 있다. 멀티플렉서(1305)는 프로세서(1304), USB 오디오 인터페이스(1307) 및 LVDS 변환 회로(913) 중 적어도 하나를 선택하여 신호를 입력 받을 수 있다. 멀티플렉서(1305)는 DAC(915)와 연결되어 선택한 신호를 DAC(915)에게 전송할 수 있다.

이하에서는 전력이 전송되는 흐름을 설명하겠다.

헤드폰 장치(900)는 외부와 연결될 수 있는 제2 인터페이스를 통해 외부 전원으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 제2 인터페이스는 USB를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 인터페이스는 USB 타입 C 단자, 5 핀 단자, 또는 8 핀 단자일 수 있다. 이하에서는 헤드폰 장치(900)가 USB 타입 C 단자(918)를 포함하는 경우로 가정하여 설명하겠다.

USB 타입 C 단자(918)는 외부 전원과 연결될 수 있다. USB 타입 C 단자(918)가 외부 전원과 연결되면, 헤드폰 장치(900)는 외부 전원으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 공급받은 전력은 차저(919)를 통해 배터리(917)에 저장될 수 있다. 배터리(917)에 저장된 전력은 헤드폰 장치(900)를 동작하는데 사용할 수 있다. 예를 들어, 배터리(917)에 저장된 전력은 제1 헤드폰 유닛(910)의 LVDS 변환 회로(913), DAC(915) 및/또는 AMP(916)에 제공될 수 있다. 또한, 배터리(917)에 저장된 전력은 헤드 밴드(901)에 포함된 전력선(미도시)(예: 전송 라인, 케이블 또는 FPCB)을 통해 제1 헤드폰 유닛(910)에서 제2 헤드폰 유닛(920)에 포함된 구성 요소들로 공급될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 이어폰 유닛(930)이 제1 헤드폰 유닛(910)과 결합하는 경우, 제1 헤드폰 유닛(910)의 배터리(917)는 저장된 전력을 제1 이어폰 유닛(930)에 제공하여 제1 이어폰 유닛(930)의 배터리(938)를 충전할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛(910)의 차저(919)는 제1 헤드폰 유닛(910)과 제1 이어폰 유닛(930)이 결합되었는지 여부를 판단할 수 있다. 제1 이어폰 유닛(930)의 차저(919)는 제1 이어폰 유닛(930)과 제1 헤드폰 유닛(910)이 결합되었는지 여부를 판단할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)에서 제1 이어폰 유닛(930)으로 제공된 전력은 제1 이어폰 유닛(930)의 배터리(938)에 저장될 수 있다. 이때, 2 개의 라인 중 어느 하나는 그라운드와 연결되고 다른 하나는 VBAT와 연결되어 전력이 전송될 수 있다. 전력은 AC 커플링 커패시터(912 및 932)에 의해서 분리된(isolated) 구간을 지나 제1 이어폰 유닛(930)으로 전송될 수 있다. 제1 이어폰 유닛(930)으로 전송된 전력은 LC 필터(931)를 통해 제1 이어폰 유닛(930)의 배터리(938)와 연결될 수 있고, 교류 성분인 LVDS 신호가 차단될 수 있다.

또한, 전력은 제1 헤드폰 유닛(910)과 연결된 헤드 밴드(901)를 통해서 제2 헤드폰 유닛(920)로 전송될 수 있다. 제2 헤드폰 유닛(920)은 전송받은 전력을 제2 헤드폰 유닛(903)에 포함되는 배터리(미도시)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제2 헤드폰 유닛(920)이 별도의 배터리(미도시)를 포함하는 경우, 제1 헤드폰 유닛(910)의 차저(919)는 헤드 밴드(901)에 포함되는 전력선을 통해 직접 제2 헤드폰 유닛(920)에 전력을 전달할 수 있다.

제2 헤드폰 유닛(920)은 제1 헤드폰 유닛(910)과 마찬가지로 제2 이어폰 유닛(940)과 결합하는 경우, 제1 인터페이스(924) 및 제1 인터페이스(944)를 통해 제2 이어폰 유닛(940)의 배터리를 충전할 수 있다. 제2 이어폰 유닛(940)이 헤드폰 장치(900)와 결합하는 경우, 사용자는 제2 이어폰 유닛(940)을 충전하면서 사용할 수 있다.

이하에서는 이어폰 유닛과 헤드폰 동작을 플로우 차트를 이용하여 설명하겠다.

도 14는 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛과 결합한 복수의 센서를 포함하는 헤드폰을 설명하기 위한 플로우차트이다.

이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다. 동작(1401) 내지 동작(1414)은 헤드폰 장치(예: 도 3의 헤드폰 장치(300) 및 도 9의 헤드폰 장치(900)) 및/또는 이어폰 유닛(예: 도 6의 이어폰 유닛(601), 도 7의 이어폰 유닛(701) 또는 도 8의 이어폰 유닛(810))에 의해 수행될 수 있다.

동작(1401)에서, 헤드폰 장치 및/또는 이어폰 유닛 (예: 도 6의 이어폰 유닛(601), 도 7의 이어폰 유닛(701) 및 도 8의 이어폰 유닛(802))은 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 장착되기를 기다릴 수 있다. 헤드폰 장치는 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 장착되기를 기다릴 수 있다. 이어폰 유닛은 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 장착되기를 기다릴 수 있다. 예를 들어, 헤드폰 장치 및 이어폰 유닛은 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 장착되기를 기다리고, 장착되었는지 여부를 주기적으로 확인할 수 있다.

동작(1402)에서, 헤드폰 장치 및/또는 이어폰 유닛은 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 장착되는 이벤트가 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. 헤드폰 장치는 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 장착되는 이벤트가 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. 이어폰 유닛은 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 장착되는 이벤트가 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 헤드폰 장치 또는 이어폰 유닛은 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 결합되었는지 여부를 판단할 수 있다. 헤드폰 장치 또는 이어폰 유닛은 헤드폰 유닛의 이어폰 유닛 결합부(예: 도 3의 이어폰 유닛 결합부(305) 및 도 4의 이어폰 유닛 결합부(402)) 또는 거치 유닛 결합부(예: 도 5의 거치 유닛 결합부(502))에 이어폰 유닛 또는 거치 유닛(예: 도 5의 거치 유닛(511))이 결합되었는지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 결합되지 않은 경우, 동작(1401)이 수행될 수 있다. 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에 결합된 경우, 동작(1403)이 수행될 수 있다.

동작(1403)에서, 헤드폰 장치 및/또는 이어폰 유닛은 이어폰 유닛 양쪽이 모두 결합되었는지 여부를 판단할 수 있다. 헤드폰 장치 또는 이어폰 유닛은 헤드폰 유닛 양쪽이 모두 이어폰 유닛 양쪽과 연결되었는지 여부를 판단할 수 있다. 이어폰 유닛 한쪽만이 결합된 경우, 동작(1405)이 수행될 수 있다. 이어폰 유닛 양쪽이 모두 결합된 경우, 동작(1406)이 수행될 수 있다.

동작(1405)에서, 헤드폰 장치와 결합한 이어폰 유닛은 양쪽 이어폰 유닛의 오디오 데이터를 모두 수신할 수 있다. 이어폰 유닛이 수신한 헤드폰 장치와 결합되지 않은 이어폰 유닛의 오디오 데이터는 헤드 밴드를 통해 이어폰 유닛과 결합되지 않은 헤드폰 유닛으로 전송될 수 있다. 이어폰 유닛과 결합되지 않은 헤드폰 유닛은 헤드 밴드를 통해 오디오 데이터를 수신하고 수신한 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 예를 들어, 왼쪽 이어폰 유닛만이 왼쪽 헤드폰 유닛과 결합되는 경우, 오른쪽 이어폰의 오디오 데이터도 왼쪽 이어폰 유닛으로 수신될 수 있다. 오른쪽 이어폰의 오디오 데이터는 헤드 밴드를 통해 오른쪽 헤드폰 유닛으로 전송될 수 있다. 오른쪽 헤드폰은 이어폰 유닛과 결합하지 않았지만 오디오를 출력할 수 있다.

동작(1404)에서, 이어폰 유닛은 오디오 출력을 이어폰 유닛에서 헤드폰 장치로 전환할 수 있다. 예를 들어, 이어폰 유닛이 오디오를 출력하는 도중 헤드폰 장치와 결합하는 경우, 오디오는 헤드폰 장치의 스피커에서 출력될 수 있다.

동작(1406)에서, 헤드폰 장치의 마이크(예: 도 13의 복수의 마이크들(1302) 및/또는 복수의 센서(예: 도 13의 복수의 센서(1301))가 동작할 수 있다.

동작(1407)에서, 헤드폰 장치 및/또는 이어폰 유닛은 이어폰 유닛의 충전이 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 헤드폰 장치는 이어폰 유닛의 충전이 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 이어폰 유닛은 이어폰 유닛의 충전이 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 충전이 필요한 경우, 동작(1408)이 수행될 수 있다. 충전이 필요하지 않은 경우, 동작(1409)이 수행될 수 있다.

동작(1408)에서, 충전이 필요한 경우, 이어폰 유닛은 충전될 수 있다. 예를 들어, 충전이 필요한 경우, 헤드폰 장치는 배터리(예: 도 9의 배터리(917))에 저장된 전력을 이용하여 이어폰 유닛의 배터리(예: 도 9의 배터리(938))를 충전할 수 있다.

동작(1409)에서, 헤드폰 장치 또는 이어폰 유닛은 사용자 단말, 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치에 대한 사용자의 입력 또는 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에서 제거되는지를 기다릴 수 있다. 헤드폰 장치는 사용자 단말, 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치에 대한 사용자의 입력 또는 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에서 제거되는지를 기다릴 수 있다. 이어폰 유닛은 사용자 단말, 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치에 대한 사용자의 입력 또는 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에서 제거되는지를 기다릴 수 있다.

동작(1410)에서, 헤드폰 장치 및/또는 이어폰 유닛은 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에서 제거되었는지 여부를 판단할 수 있다. 헤드폰 장치는 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에서 제거되었는지 여부를 판단할 수 있다. 이어폰 유닛은 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에서 제거되었는지 여부를 판단할 수 있다. 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에서 제거된 경우, 동작(1411)이 수행될 수 있다. 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에서 제거되지 않은 경우, 동작(1412)이 수행될 수 있다.

동작(1411)에서, 이어폰 유닛이 헤드폰 장치에서 제거된 경우, 이어폰 유닛이 단독으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 헤드폰이 오디오를 출력하는 도중 헤드폰 장치에서 이어폰 유닛이 제거된 경우, 이어폰 유닛만이 오디오를 출력할 수 있다.

동작(1413)에서, 헤드폰 장치의 마이크 및/또는 복수의 센서의 동작이 종료될 수 있다.

동작(1412)에서, 헤드폰 장치 또는 이어폰 유닛은 사용자 단말, 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치에 대한 사용자의 입력이 있었는지를 판단할 수 있다. 헤드폰 장치는 사용자 단말, 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치에 대한 사용자의 입력이 있었는지를 판단할 수 있다. 이어폰 유닛은 사용자 단말, 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치에 대한 사용자의 입력이 있었는지를 판단할 수 있다. 사용자 단말, 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치에 대한 사용자의 입력이 있는 경우, 동작(1414)이 수행될 수 있다. 사용자 단말, 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치에 대한 사용자의 입력이 없는 경우, 동작(1409)이 수행될 수 있다.

동작(1414)에서, 사용자 단말, 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치에 대한 사용자의 입력이 있는 경우, 헤드폰 장치 또는 이어폰 유닛은 사용자의 입력에 대한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 오디오 출력의 볼륨을 줄이는 동작을 수행한 경우, 헤드폰 장치 및 이어폰 유닛은 오디오 출력의 볼륨을 줄일 수 있다. 사용자가 오디오 출력을 중지하는 동작을 수행한 경우, 헤드폰 장치 및 이어폰 유닛은 오디오 출력을 중지할 수 있다. 헤드폰 장치 또는 이어폰 유닛은 사용자의 입력에 대한 동작을 수행한 후, 동작(1409)이 수행될 수 있다.

도 15는 본 개시의 일실시예에 따른 이어폰 유닛과 결합한 블루투스 IC를 포함하는 헤드폰을 설명하기 위한 블록도(1500)이다.

도 15를 참조하면, 헤드폰 장치(900)((예: 도 3의 헤드폰 장치(300)), 이어폰 유닛(예: 도 6의 이어폰 유닛(501) 및 도 7의 이어폰 유닛(701)) 및 사용자 단말(950)이 도시된다.

헤드폰 장치는 헤드 밴드(901)(예: 도 3의 헤드 밴드(301)), 헤드 밴드(901)의 일단에 연결된 제1 헤드폰 유닛(910)(예: 도 3의 제1 헤드폰 유닛(302)) 및 헤드 밴드(901)의 타단에 연결된 제2 헤드폰 유닛(920)(예: 도 3의 제2 헤드폰 유닛(302))을 포함할 수 있다. 제2 헤드폰 유닛(920)은 제1 헤드폰 유닛(910)과 헤드 밴드(901)를 통해서 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 LC 필터(911), 커패시터(912), LVDS 변환 회로(913), 제1 인터페이스(914)(예: 도 4의 인터페이스(401) 및 도 5의 인터페이스(501)), DAC(915), AMP(916), 스피커, 제2 인터페이스(예: USB 타입 C 단자(918)), 배터리(917) 및 차저(919)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면 제1 인터페이스(914)는 포고 핀을 포함할 수 있다.

도 15를 참조하면, 제1 헤드폰 유닛(910) 및 제2 헤드폰 유닛(920)은 복수의 센서들(1301), 복수의 마이크들(1302), ADC(1303)(예: 도 2의ADC(230), 프로세서(1304), 멀티플렉서(1305) 및 블루투스 안테나(1306) 중 적어도 하나 또는 2 이상의 조합을 포함할 수 있다.

이어폰(예: 도3의 이어폰(314))은 제1 이어폰 유닛(930)(예: 도 3의 제1 이어폰 유닛(310)) 및 제2 이어폰 유닛(940)(예: 도 3의 제2 이어폰 유닛(311))을 포함할 수 있다.

사용자 단말(950)은 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있는 단말일 수 있다. 사용자 단말(950)은 USB 단자 또는 3.5 파이 단자를 통해 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치와 유선으로 통신할 수 있다. 사용자 단말(950)은 블루투스 IC를 통해 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치와 무선으로 통신할 수 있다.

일 실시예에 따른, 사용자 단말(950)은 휴대폰, 스마트 폰, 태블릿, 전자북 장치, 랩탑, 퍼스널 컴퓨터, 데스크탑, 워크스테이션 또는 서버와 같은 다양한 컴퓨팅 장치, 스마트 시계, 스마트 안경 또는 HMD(head-mounted display) 같은 다양한 웨어러블 기기, 스마트 스피커, 스마트 TV, 또는 스마트 냉장고와 같은 다양한 가전장치, 스마트 자동차, 스마트 키오스크, IoT(internet of things) 기기, WAD(walking assist device), 드론, 또는 로봇을 포함할 수 있다.

이하에서는 제1 헤드폰 유닛(910) 및 제1 이어폰 유닛(930)을 중심으로 설명하겠다. 제1 헤드폰 유닛(910)에 대한 설명은 제2 헤드폰 유닛(920)에도 적용될 수 있으므로 제2 헤드폰 유닛(920)에 대한 설명은 생략하겠다. 또한, 제1 이어폰 유닛(930)에 대한 설명은 제2 이어폰 유닛(940)에도 적용될 수 있으므로 제2 이어폰 유닛(940)에 대한 설명은 생략하겠다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 헤드폰 장치(900)는 통신 모듈(1501)을 더 포함할 수 있다. 도15를 참조하면, 제1 헤드폰 유닛(910) 및 제2 헤드폰 유닛(920)은 통신 모듈(1501)을 포함할 수 있다. 통신 모듈(1501)은 Bluetooth 및/또는 BLE(Bluetooth low energy)를 지원할 수 있다. 다만, 통신 모듈(1501)이 지원하는 통신 프로토콜은 Bluetooth, BLE에 한정되지 않는다.

헤드폰 장치(900)가 통신 모듈(1501)을 포함하는 경우, 헤드폰 장치(900)는 직접 사용자 단말(950)로부터 오디오 데이터를 수신할 수 있다. 헤드폰 장치(900)는 이어폰 유닛과 결합하지 않아도 단독으로 사용될 수 있다. 헤드폰 장치(900)는 단독으로 사용자 단말(950)과 페어링될 수 있다.

단독으로 사용 가능한 헤드폰 장치(900)와 이어폰 유닛이 결합하는 경우, 이어폰 유닛에 포함되는 마이크(962)나 복수의 센서들(939)로부터 수집된 데이터가 헤드폰 장치(900)로 전송될 수 있다. 단독으로 사용 가능한 헤드폰 장치(900)와 이어폰 유닛이 결합하는 경우, 이어폰 유닛은 배터리가 충전될 수 있다.

일실시예에 따르면, 헤드폰 장치(900)는 제1 사용자 단말과 연결되고 이어폰 유닛은 제2 사용자 단말과 연결될 수 있다. 예를 들어, 헤드폰 장치(900)는 헤드폰 장치(900)의 통신 모듈(1501)을 통해 제1 사용자 단말과 연결되고, 이어폰 유닛(예: 제1 이어폰 유닛(930))은 통신 모듈(936)을 통해 제2 사용자 단말과 연결될 수 있다.

일실시예에 따르면, 헤드폰 장치(900)가 제1 사용자 단말과 연결되고 이어폰 유닛이 제2 사용자 단말과 연결되고 있는 도중 헤드폰 장치(900)와 이어폰 유닛이 결합하는 경우, 이어폰 유닛의 배터리(예: 배터리(938))를 충전하고, 헤드폰 장치(900)는 기존에 연결되어 있던 제1 사용자 단말로부터 오디오 데이터를 전달 받아 출력할 수 있다.

일실시예에 따르면, 헤드폰 장치(900)가 제1 사용자 단말과 연결되고 이어폰 유닛이 제2 사용자 단말과 연결되고 있는 도중 헤드폰 장치(900)와 이어폰 유닛이 결합하는 경우, 이어폰 유닛의 배터리(예: 배터리(938))를 충전하고, 이어폰 유닛과 연결된 제2 사용자 단말로부터 오디오 데이터를 전달 받아 출력할 수 있다. 헤드폰 장치(900)는 이어폰 유닛이 출력 중이던 오디오를 연속해서 출력할 수 있다.

이하에서는, 헤드폰 장치가 복수의 센서들(1301)과 같은 추가 장치 및 통신 모듈(1501)을 포함하는 경우, 데이터와 전력의 흐름에 대해서 설명하겠다. 먼저, 데이터가 전송되는 흐름에 대해서 설명하겠다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 통신 모듈(1501)을 통해 사용자 단말(950)으로부터 직접 데이터를 수신할 수 있다. 통신 모듈(1501)은 사용자 단말(950)로부터 수신한 데이터를 프로세서(1304)에 전송할 수 있다.

프로세서(1304)는 DSP 및 MCU 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다. 프로세서(1304)는 ADC(1303), 복수의 센서들(1301), LVDS 변환 회로(913), 멀티플렉서(1305) 및 통신 모듈(1501)과 연결될 수 있다. 프로세서(1304)는 ADC(1303), 복수의 센서들(1301), LVDS 변환 회로(913), 멀티플렉서(1305) 및 통신 모듈(1501)로부터 데이터를 수신하여 통합할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 복수의 센서들(1301)을 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛(910)은 스위치, 터치 패드 및/또는 LED를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 재1 헤드폰 유닛(910)은 사용자로부터 특정 명령을 입력 받을 수 있는 스위치, 버튼 및/또는 터치 패드를 포함할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 복수의 마이크들(1302)을 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛은 복수의 마이크들(1302)과 연결되는 ADC(1303)를 포함할 수 있다. 복수의 마이크에서 입력된 아날로그 신호는 ADC(1303)를 통해 디지털 신호로 변환될 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 멀티플렉서(1305)를 포함할 수 있다. 멀티플렉서(1305)는LVDS 변환 회로(913) 및 USB 오디오 인터페이스(1307)와 연결될 수 있다. 제1 헤드폰 유닛(910)이 프로세서(1304)를 포함하는 경우, 멀티플렉서(1305)는 프로세서(1304)와도 연결될 수 있다. 멀티플렉서(1305)는 프로세서(1304), USB 오디오 인터페이스(1307) 및 LVDS 변환 회로(913) 중 어느 하나를 선택하여 신호를 입력 받을 수 있다. 멀티플렉서(1305)는 DAC(915)와 연결되어 선택한 신호를 DAC(915)에게 전송할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 통신 모듈(1501)을 통해 직접 사용자 단말(950)과 통신하더라도 제1 이어폰 유닛(930)과 결합할 수 있다. 이때, 제1 헤드폰 유닛(910)은 통신 모듈(1501)을 통해 사용자 단말(950)로부터 직접 오디오 출력을 위한 데이터를 수신할 수 있으므로 제1 이어폰 유닛(930)에 포함된 마이크(962) 및/또는 복수의 센서들(939)이 수집한 데이터만 수신할 수 있다.

일 실시예에 따른, 제1 이어폰 유닛(930)의 LVDS 변환 회로(933)는 마이크(962) 및/또는 복수의 센서들(939)이 수집한 데이터의 신호를 멀티플렉싱하여 LVDS 신호로 변환할 수 있다. 제1 이어폰 유닛(930)의 LVDS 변환 회로(933)는 양방향 1채널 2라인을 통해 고속으로 LVDS 신호를 제1 헤드폰 유닛(910)의 LVDS 변환 회로(913)로 전송할 수 있다. 양방향 1채널 2라인은 제1 이어폰 유닛(930)의 제1인터페이스(934)와 제1 헤드폰 유닛의 제1 인터페이스(914)를 통해 제1 이어폰 유닛(930)과 제1 헤드폰 유닛(910)을 연결할 수 있다. LVDS 신호의 전송은 도 11 내지 도 12에서 설명하였다.

헤드폰 장치(900)와 이어폰 유닛의 통신은 전원 및 데이터 통신이 가능한 LVDS(low voltage differential signaling) 통신을 이용할 수 있다. LVDS 통신은 수Mbps 이상의 대역폭으로 데이터를 전송할 수 있다.

커패시터(912)는 제1 헤드폰 유닛(910)측 2개의 라인과 직렬로 연결될 수 있다. 커패시터(932)는 제1 이어폰 유닛(930)측 2개의 라인과 직렬로 연결될 수 있다. 커패시터(912)는 AC 커플링 커패시터로 제1 헤드폰 유닛(910)의 LVDS 변환 회로(913)로 입력되는 직류 성분을 차단할 수 있다. 커패시터(932)는 AC 커플링 커패시터로 제1 이어폰 유닛(930)의 LVDS 변환 회로(933)로 입력되는 직류 성분을 차단할 수 있다.

이하에서는 전력이 전송되는 흐름을 설명하겠다.

헤드폰 장치(900)는 외부와 연결될 수 있는 제2 인터페이스를 통해 외부 전원으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 제2 인터페이스는 USB 타입 C 단자, 5 핀 단자, 또는 8 핀 단자일 수 있다. 이하에서는 헤드폰 장치(900)가 USB 타입 C 단자(918)를 포함하는 경우로 가정하여 설명하겠다.

USB 타입 C 단자(918)는 외부 전원과 연결될 수 있다. USB 타입 C 단자(918)가 외부 전원과 연결되면, 헤드폰 장치(900)는 외부 전원으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 공급받은 전력은 차저(919)를 통해 배터리(917)에 저장될 수 있다. 배터리(917)에 저장된 전력은 헤드폰 장치(900)를 동작하는데 사용할 수 있다. 예를 들어, 배터리(917)에 저장된 전력은 제1 헤드폰 유닛(910)의 LVDS 변환 회로(913), DAC(915) 및/또는 AMP(916)에 제공될 수 있다. 또한, 배터리(917)에 저장된 전력은 헤드 밴드(901)를 통해 제1 헤드폰 유닛(910)에서 제2 헤드폰 유닛(920)에 포함된 구성 요소들로로 공급될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 이어폰 유닛(930)이 제1 헤드폰 유닛(910)과 결합하는 경우, 배터리(917)는 저장된 전력을 제1 이어폰 유닛(930)에 제공하여 제1 이어폰 유닛(930)의 배터리(938)를 충전할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛(910)의 차저(919)는 제1 헤드폰 유닛(910)과 제1 이어폰 유닛(930)이 결합되었는지 여부를 판단할 수 있다. 제1 이어폰 유닛(930)의 차저(961)는 제1 이어폰 유닛(930)과 제1 헤드폰 유닛이 결합되었는지 여부를 판단할 수 있다.

제공된 전력은 제1 이어폰 유닛(930)의 배터리(938)에 저장될 수 있다. 이때, 2 개의 라인 중 어느 하나는 그라운드와 연결되고 다른 하나는 VBAT와 연결되어 전력이 전송될 수 있다. 전력은 AC 커플링 커패시터(912 및 932)에 의해서 분리된(isolated) 구간을 지나 제1 이어폰 유닛(930)으로 전송될 수 있다. 제1 이어폰 유닛(930)으로 전송된 전력은 LC 필터(931)를 통해 제1 이어폰 유닛(930)의 배터리(938)에 저장될 수 있다. 교류 성분인 LVDS 신호는 LC 필터(931)에 의해 차단될 수 있다.

또한, 전력은 제1 헤드폰 유닛(910)과 연결된 헤드 밴드(901)를 통해서 제2 헤드폰 유닛(920)로 전송될 수 있다. 제2 헤드폰 유닛(920)은 전송받은 전력을 제2 헤드폰 유닛(920)에 포함되는 배터리(미도시)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제2 헤드폰 유닛(920)이 별도의 배터리(미도시)를 포함하는 경우, 제1 헤드폰 유닛(910)의 차저(919)는 헤드 밴드(901)에 포함되는 전력선을 통해 직접 제2 헤드폰 유닛(920)에 전력을 전달할 수 있다.

제2 헤드폰 유닛(920)은 제1 헤드폰 유닛(910)과 마찬가지로 제2 이어폰 유닛(940)과 결합하는 경우, 제2 이어폰 유닛(940)의 배터리를 충전할 수 있다. 일 실시예에서, 이어폰 유닛이 헤드폰 장치와 결합하는 경우, 사용자는 이어폰 유닛을 충전하면서 사용할 수 있다.

도 16은 본 개시의 일실시예에 따른 사용자 단말과 유선으로 연결되어 단독 사용되는 헤드폰을 설명하기 위한 블록도(1600)이다.

도 16을 참조하면, 헤드폰 장치(900)((예: 도 3의 헤드폰 장치(300)) 및 사용자 단말(950)이 도시된다.

헤드폰 장치(900)는 헤드 밴드(901)(예: 도 3의 헤드 밴드(301)), 헤드 밴드(901)의 일단에 연결된 제1 헤드폰 유닛(910)(예: 도 3의 제1 헤드폰 유닛(302)) 및 헤드 밴드(901)의 타단에 연결된 제2 헤드폰 유닛(920)(예: 도 3의 제2 헤드폰 유닛(302))을 포함할 수 있다. 제2 헤드폰 유닛(920)은 제1 헤드폰 유닛(910)과 헤드 밴드(901)를 통해서 전기적으로 연결될 수 있다.

사용자 단말(950)은 이어폰 유닛(예: 도 9의 제1 이어폰 유닛(930) 또는 도 9의 제2 이어폰 유닛(940)) 또는 헤드폰 장치(900)와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있는 단말일 수 있다. 사용자 단말(950)은 USB 단자 또는 3.5 파이 단자를 통해 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치(900)와 유선으로 통신할 수 있다. 사용자 단말(950)은 블루투스 IC를 통해 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치(900)와 무선으로 통신할 수 있다.

일 실시예에 따른, 사용자 단말(950)은 휴대폰, 스마트 폰, 태블릿, 전자북 장치, 랩탑, 퍼스널 컴퓨터, 데스크탑, 워크스테이션 또는 서버와 같은 다양한 컴퓨팅 장치, 스마트 시계, 스마트 안경 또는 HMD(head-mounted display) 같은 다양한 웨어러블 기기, 스마트 스피커, 스마트 TV, 또는 스마트 냉장고와 같은 다양한 가전장치, 스마트 자동차, 스마트 키오스크, IoT(internet of things) 기기, WAD(walking assist device), 드론, 또는 로봇을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 헤드폰 장치(900)는 사용자 단말(950)과 유선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 헤드폰 장치(900)는 사용자 단말(950)과 3.5 파이 단자 또는 USB 타입 C 단자(918)를 통해 연결될 수 있다. 헤드폰 장치(900)는 사용자 단말(950)로부터 데이터 및 전력을 유선으로 수신할 수 있다. 헤드폰 장치(900)가 USB 타입 C 단자(918)를 통해 사용자 단말(950)과 연결되는 경우, 충전 및 데이터 전송이 동시에 발생할 수 있다. 이 경우, 헤드폰 장치(900)는 이어폰 유닛과 연결되지 않아도 오디오를 출력할 수 있다. 헤드폰 장치(900)는 유선으로 연결될 수 있으므로 무선 통신을 위한 통신 모듈(예: 도 15의 통신 모듈(1501)) 및 안테나(예: 도 13의 블루투스 안테나(1306))가 필요 없을 수 있다.

이하에서는 제1 헤드폰 유닛(910)을 중심으로 설명하겠다. 제1 헤드폰 유닛(910)에 대한 설명은 제2 헤드폰 유닛(920)에도 적용될 수 있으므로 제2 헤드폰 유닛(920)에 대한 설명은 생략하겠다.

또한, 이하에서는, 헤드폰 장치(900)가 사용자 단말(950)과 유선으로 연결된 경우, 데이터와 전력의 흐름에 대해서 설명하겠다. 먼저, 데이터가 전송되는 흐름에 대해서 설명하겠다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 사용자 단말(950)과 USB 타입 C 단자(918)를 통해서 연결될 수 있다. 이때, 제1 헤드폰 유닛(910)은 사용자 단말(950)로부터 전력 및 데이터를 동시에 수신할 수 있다. USB 오디오 인터페이스(1307)는 USB 타입 C 단자(918)와 연결될 수 있다. USB 오디오 인터페이스(1307)는 수신한 오디오 데이터를 I2S/TDM 신호로 변환할 수 있다.

만약, 제1 헤드폰 유닛(910)이 3.5 파이 단자(1601)를 통해서 사용자 단말(950)이 연결된 경우, ADC(1602)(예: 도 2의ADC(230)) 가 아날로그 오디오 신호를 I2S/TDM 신호로 변환할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 멀티플렉서(1305)를 포함할 수 있다. 멀티플렉서(1305)는LVDS 변환 회로(913), USB 오디오 인터페이스(1307) 및 ADC(1602)와 연결될 수 있다. 멀티플렉서(1305)는 ADC(1602), USB 오디오 인터페이스(1307) 및 LVDS 변환 회로(913) 중 어느 하나를 선택하여 신호를 입력 받을 수 있다. 또한, 멀티플렉서(1305)는 양쪽 헤드폰 유닛의 싱크 딜레이 값을 설정할 수 있다. 멀티플렉서(1305)는 DAC(915)(예: 도 2의 DAC(250))과 연결되어 선택한 신호를 DAC(915)에게 전송할 수 있다. DAC(915)는 오리지날 데이터에 포함되는 오디오 데이터를 아날로그 신호로 변환할 수 있다. AMP(916)는 DAC(915)로부터 아날로그 신호를 입력 받아 증폭시킬 수 있다. 스피커는 AMP(916)가 증폭한 신호를 사운드로 출력할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 사용자 단말(950)로부터 수신한 제2 헤드폰 유닛(920)의 오디오 데이터를 헤드 밴드(901)를 통해 제2 헤드폰 유닛(920)에 전송할 수 있다. LVDS 변환 회로(913)는 사용자 단말(950)으로부터 수신한 제2 헤드폰 유닛(920)의 오디오 데이터를 LVDS 신호를 통해 제2 헤드폰 유닛(920)에 전송할 수 있다.

이하에서는 전력이 전송되는 흐름을 설명하겠다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 USB 타입 C 단자(918)를 통해 외부 전원과 연결될 수 있다. 외부 전원은 충전기뿐만 아니라 사용자 단말(950)일 수 있다. 예를 들어, 데스크탑과 헤드폰 장치가 유선으로 연결된 경우, 헤드폰 장치는 데스크탑으로부터 전력을 공급받아서 충전될 수 있다.

사용자 단말(950)으로부터 공급받은 전력은 차저(919)를 통해 배터리(917)에 저장될 수 있다. 배터리(917)에 저장된 전력은 헤드폰 장치(900)를 동작하는데 사용할 수 있다. 예를 들어, 배터리(917)에 저장된 전력은 제1 헤드폰 유닛(910)의 LVDS 변환 회로(913), DAC(915) 및/또는 AMP(916)에 제공될 수 있다. 또한, 배터리(917)에 저장된 전력은 헤드 밴드(901)를 통해 제1 헤드폰 유닛(910)에서 제2 헤드폰 유닛(920)로 공급될 수 있다. 만약 제1 헤드폰 유닛이 이어폰 유닛(예: 도 9의 제1 이어폰 유닛(930))과 결합하는 경우, 이어폰 유닛도 충전될 수 있다.

도 17은 본 개시의 일실시예에 따른 사용자 단말과 유선으로 연결되어 사용되는 헤드폰을 설명하기 위한 블록도(1700)이다.

도 17을 참조하면, 헤드폰 장치(900)((예: 도 3의 헤드폰 장치(300)), 이어폰 유닛(예: 도 6의 이어폰 유닛(501) 및 도 7의 이어폰 유닛(701)) 및 사용자 단말(950)이 도시된다.

헤드폰 장치(900)는 헤드 밴드(901)(예: 도 3의 헤드 밴드(301)), 헤드 밴드(901)의 일단에 연결된 제1 헤드폰 유닛(910)(예: 도 3의 제1 헤드폰 유닛(302)) 및 헤드 밴드(901)의 타단에 연결된 제2 헤드폰 유닛(920)(예: 도 3의 제2 헤드폰 유닛(302))을 포함할 수 있다. 제2 헤드폰 유닛(920)은 제1 헤드폰 유닛(910)과 헤드 밴드(901)를 통해서 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 LC 필터(911), 커패시터(912), LVDS 변환 회로(913), 제1 인터페이스(914)(예: 도 4의 인터페이스(401) 및 도 5의 인터페이스(501)), DAC(915), AMP(916), 스피커, 제2 인터페이스(예: USB 타입 C 단자(918)), 배터리(917) 및 차저(919)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면 제1 인터페이스(914)는 포고 핀을 포함할 수 있다.

도 17을 참조하면, 제1 헤드폰 유닛(910) 및 제2 헤드폰 유닛(920)은 복수의 센서들(1301), 복수의 마이크들(1302), ADC(1303)(예: 도 2의ADC(230)), 프로세서(1304), 멀티플렉서(1305), 블루투스 안테나(1306) 및 통신 모듈(1501) 중 적어도 하나 또는 2 이상의 조합을 포함할 수 있다.

이어폰 유닛은 제1 이어폰 유닛(930)(예: 도 3의 제1 이어폰 유닛(310)) 및 제2 이어폰 유닛(940)(예: 도 3의 제2 이어폰 유닛(311))중 어느 하나 이상일 수 있다.

사용자 단말(950)은 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치(900)와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있는 단말일 수 있다. 사용자 단말(950)은 USB 단자 또는 3.5 파이 단자를 통해 유닛 또는 헤드폰 장치(900)와 유선으로 통신할 수 있다. 사용자 단말(950)은 블루투스 IC를 통해 이어폰 유닛 또는 헤드폰 장치(900)와 무선으로 통신할 수 있다.

일 실시예에 따른, 사용자 단말(950)은 휴대폰, 스마트 폰, 태블릿, 전자북 장치, 랩탑, 퍼스널 컴퓨터, 데스크탑, 워크스테이션 또는 서버와 같은 다양한 컴퓨팅 장치, 스마트 시계, 스마트 안경 또는 HMD(head-mounted display) 같은 다양한 웨어러블 기기, 스마트 스피커, 스마트 TV, 또는 스마트 냉장고와 같은 다양한 가전장치, 스마트 자동차, 스마트 키오스크, IoT(internet of things) 기기, WAD(walking assist device), 드론, 또는 로봇을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 헤드폰 장치(900)가 사용자 단말(950)과 유선으로 연결될 수 있다. 헤드폰 장치(900)가 사용자 단말(950)과 유선으로 연결되는 경우, 헤드폰 장치(900)는 사용자 단말(950)로부터 데이터 및 전력을 동시에 수신할 수 있다. 헤드폰 장치(900)에 이어폰 유닛이 결합하는 경우, 헤드폰 장치(900)는 전력을 이어폰 유닛에 공급할 수 있고 이어폰 유닛으로부터 이어폰 유닛의 마이크(962) 및 복수의 센서들(939)로부터 수집한 데이터를 전송받을 수 있다.

이하에서는 제1 헤드폰 유닛(910) 및 제1 이어폰 유닛(930)을 중심으로 설명하겠다. 제1 헤드폰 유닛(910)에 대한 설명은 제2 헤드폰 유닛(920)에도 적용될 수 있으므로 제2 헤드폰 유닛(920)에 대한 설명은 생략하겠다. 또한, 제1 이어폰 유닛(930)에 대한 설명은 제2 이어폰 유닛(940)에도 적용될 수 있으므로 제2 이어폰 유닛(940)에 대한 설명은 생략하겠다.

또한, 이하에서는, 헤드폰 장치(900)가 사용자 단말(950)과 유선으로 연결되고 이어폰 유닛과 결합한 경우, 데이터와 전력의 흐름에 대해서 설명하겠다. 먼저, 데이터가 전송되는 흐름에 대해서 설명하겠다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 사용자 단말(950)과 USB 타입 C 단자(918)를 통해서 연결될 수 있다. 이때, 제1 헤드폰 유닛(910)은 사용자 단말(950)로부터 전력 및 데이터를 동시에 수신할 수 있다. USB 오디오 인터페이스(1307)는 USB 타입 C 단자(918)와 연결될 수 있다. USB 오디오 인터페이스(1307)는 수신한 오디오 데이터를 I2S/TDM 신호로 변환할 수 있다.

만약, 제1 헤드폰 유닛(910)이 3.5 파이 단자(1601)를 통해서 사용자 단말(950)이 연결된 경우, ADC(1602)(예: 도 2의ADC(230))가 아날로그 오디오 신호를 I2S/TDM 신호로 변환할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 USB 오디오 인터페이스(1307)와 연결된 멀티플렉서(1305)를 포함할 수 있다. 멀티플렉서(1305)는LVDS 변환 회로(913), USB 오디오 인터페이스, 프로세서(1307) 및 ADC(1602)와 연결될 수 있다. 멀티플렉서(1305)는 프로세서(1304), ADC(1605), USB 오디오 인터페이스(1307) 및 LVDS 변환 회로(913) 중 어느 하나를 선택하여 신호를 입력 받을 수 있다. 또한, 멀티플렉서(1305)는 양쪽 헤드폰 유닛의 싱크 딜레이 값을 설정할 수 있다. 멀티플렉서(1305)는 DAC(915)(예: 도 2의 DAC(250))와 연결되어 선택한 신호를 DAC(915)에게 전송할 수 있다. DAC(915)는 오리지날 데이터에 포함되는 오디오 데이터를 아날로그 신호로 변환할 수 있다. AMP(916)는 DAC(915)로부터 아날로그 신호를 입력 받아 증폭시킬 수 있다. 스피커는 AMP(916)가 증폭한 신호를 사운드로 출력할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 사용자 단말(950)로부터 수신한 제2 헤드폰 유닛(920)의 오디오 데이터를 헤드 밴드(901)를 통해 제2 헤드폰 유닛(920)에 전송할 수 있다. LVDS 변환 회로(913)는 사용자 단말(950)로부터 수신한 제2 헤드폰 유닛(920)의 오디오 데이터를 LVDS 신호를 통해 제2 헤드폰 유닛(920)에 전송할 수 있다.

프로세서(1304)는 DSP 및 MCU 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다. 프로세서(1304)는 ADC(1303), 복수의 센서들(1301), 멀티플렉서(1305) 및 LVDS 변환 회로(913)와 연결될 수 있다. 프로세서(1304) ADC(1303), 복수의 센서들(1301) 및 LVDS 변환 회로(913)로부터 데이터를 수신하여 통합할 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 복수의 센서들(1301)을 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛(910)은 스위치, 버튼, 터치 패드 및/또는 LED를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 헤드폰 유닛(910)은 사용자로부터 특정 명령을 입력 받을 수 있는 스위치 및 터치 패드를 추가로 포함할 수 있다. 복수의 센서들(1301)로부터 수집된 데이터는 프로세서(1304)에 의해 처리될 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 복수의 마이크들(1302)을 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛(920)은 복수의 마이크들(1302)과 연결되는 ADC(1303)를 포함할 수 있다. 복수의 마이크(1302)에서 입력된 아날로그 신호는 ADC(1303)를 통해 디지털 신호로 변환될 수 있다. ADC(1303)에 의해 변환된 디지털 신호는 프로세서(1304)에 의해 처리될 수 있다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 사용자 단말(950)과 유선으로 연결된 상태에서 제1 이어폰 유닛(930)과 결합할 수 있다. 이때, 제1 헤드폰 유닛(910)은 유선 연결을 통해 사용자 단말(950)로부터 직접 데이터를 수신할 수 있으므로, 제1 이어폰 유닛(930)에 포함된 마이크(962) 또는 복수의 센서들(939)이 수집한 데이터만 제1 이어폰 유닛(930)으로부터 수신할 수 있다.

일 실시예에 따른, 제1 이어폰 유닛(930)의 LVDS 변환 회로(933)는 마이크(962) 또는 복수의 센서들(939)이 수집한 데이터의 신호를 멀티플렉싱하여 LVDS 신호로 변환할 수 있다. 제1 이어폰 유닛(930)의 LVDS 변환 회로(933)는 양방향 1채널 2라인을 통해 고속으로 LVDS 신호를 제1 헤드폰 유닛(910)의 LVDS 변환 회로(913)로 전송할 수 있다. 양방향 1채널 2라인은 제1 이어폰 유닛(930)의 제1 인터페이스(934)와 제1 헤드폰 유닛의 제1 인터페이스(914)를 통해 제1 이어폰 유닛(930)과 제1 헤드폰 유닛(910)을 연결할 수 있다. LVDS 신호의 전송은 도 11 내지 도 12에서 설명했다.

헤드폰 장치(900)와 이어폰 유닛의 통신은 전원 및 데이터 통신이 가능한 LVDS(low voltage differential signaling) 통신을 이용할 수 있다. LVDS 통신은 수Mbps 이상의 대역폭으로 데이터를 전송할 수 있다.

커패시터(912)는 제1 헤드폰 유닛(910)측 2개의 라인과 직렬로 연결될 수 있다. 커패시터(932)는 제1 이어폰 유닛(930)측 2개의 라인과 직렬로 연결될 수 있다. 커패시터(912)는 AC 커플링 커패시터로 제1 헤드폰 유닛(910)의 LVDS 변환 회로(913)로 입력되는 직류 성분을 차단할 수 있다. 커패시터(932)는 AC 커플링 커패시터로 제1 이어폰 유닛(930)의 LVDS 변환 회로(933)로 입력되는 직류 성분을 차단할 수 있다.

이하에서는 전력이 전송되는 흐름을 설명하겠다.

제1 헤드폰 유닛(910)은 USB 타입 C 단자(918)를 통해 외부 전원과 연결될 수 있다. 외부 전원은 충전기뿐만 아니라 사용자 단말(950)일 수 있다. 예를 들어, 데스크탑과 헤드폰 장치(900)가 유선으로 연결된 경우, 헤드폰 장치(900)는 데스크탑으로부터 전력을 공급받아서 충전될 수 있다.

사용자 단말(950)으로부터 공급받은 전력은 배터리(917)에 저장될 수 있다. 배터리(917)에 저장된 전력은 헤드폰 장치(900)를 동작하는데 사용할 수 있다. 예를 들어, 배터리(917)에 저장된 전력은 제1 헤드폰 유닛(910)의 LVDS 변환 회로(913), DAC(915) 및/또는 AMP(916)에 제공될 수 있다. 또한, 배터리(917)에 저장된 전력은 헤드 밴드(901)를 통해 제1 헤드폰 유닛(910)에서 제2 헤드폰 유닛(920)에 포함된 구성 요소들로 공급될 수 있다. 만약 헤드폰 유닛이 이어폰 유닛과 결합하는 경우, 이어폰 유닛도 충전될 수 있다.

도 18은 본 개시의 일실시예에 따른 헤드폰 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다. 동작(1801) 내지 동작(1802)은 헤드폰 장치(예: 도1의 전자 장치(101), 도 3의 헤드폰 장치(300) 및 도 9의 헤드폰 장치(900))에 의해 수행될 수 있다.

동작(1801)에서, 헤드폰 장치는 헤드 밴드(예: 도 3의 헤드 밴드(301) 및 도 9의 헤드 밴드(901))의 일단에 연결된 제1 헤드폰 유닛(예: 도 3의 제1 헤드폰 유닛(302) 및 도 9의 제1 헤드폰 유닛(910)) 및 헤드 밴드의 타단에 연결된 제2 헤드폰 유닛(예: 도 3의 제2 헤드폰 유닛(303) 및 도 9의 제2 헤드폰 유닛(920))이 사용자 단말(예: 도 9의 사용자 단말(950))과 무선 통신이 가능한 이어폰 유닛(예: 도 3의 제1 이어폰 유닛(310), 도 3의 제2 이어폰 유닛(311), 도 6의 이어폰 유닛(601), 도 7의 이어폰 유닛(701), 도 8의 이어폰 유닛(810), 도 9의 제1 이어폰 유닛(930) 및 도 9의 제2 이어폰 유닛(940))과 인터페이스(예: 도 3의 인터페이스(305), 도 4의 인터페이스(401), 도 5의 인터페이스(501), 도 8의 인터페이스(801), 도 9의 제1인터페이스(914) 및 도 9의 제1 인터페이스(924))를 통해 연결되었는지 여부를 판단할 수 있다.

동작(1802)에서, 제1 헤드폰 유닛 및 제2 헤드폰 유닛에 포함되는 LVDS 변환 회로(예: 도 9의 LVDS 변환 회로(913) 및 도 9의 LVDS 변환 회로(923))는 이어폰 유닛이 사용자 단말로부터 수신한 데이터 및/또는 이어폰 유닛이 수집한 데이터를 처리하여 생성된 오리지날 데이터를 변환한 신호인 LVDS 신호를 수신할 수 있다.

동작(1803)에서, LVDS 변환 회로는 수신한 LVDS 신호를 LVDS 신호로 변환되기 전의 데이터인 오리지날 데이터로 변환할 수 있다.

동작(1804)에서, DAC는(예: 도 2의 DAC(250) 및 도 9의 DAC(915)) 오리지날 데이터에 포함된 오디오 데이터를 아날로그 신호로 변환할 수 있다.

동작(1805)에서, 스피커는 아날로그 신호인 소리를 출력할 수 있다.

도 18에 도시된 각 동작들은 도 1 내지 도 17을 통해 전술한 사항들이 그대로 적용되므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.

일 실시예에 따르면, 헤드폰 장치(예: 도1의 전자 장치(101), 도 3의 헤드폰 장치(300) 및 도 9의 헤드폰 장치(900))는 헤드 밴드(예: 도 3의 헤드 밴드(301) 및 도 9의 헤드 밴드(901))를 포함할 수 있다. 헤드폰 장치는 헤드 밴드의 일단에 연결된 제1 헤드폰 유닛(예: 도 3의 제1 헤드폰 유닛(302) 및 도 9의 제1 헤드폰 유닛(910))을 포함할 수 있다. 헤드폰 장치는 헤드 밴드를 통해 제1 헤드폰 유닛과 전기적으로 연결되는 헤드 밴드의 타단에 연결되는 제2 헤드폰 유닛(예: 도 3의 제2 헤드폰 유닛(303) 및 도 9의 제2 헤드폰 유닛(920))을 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 제2 헤드폰 유닛은 사용자 단말(예: 도 9의 사용자 단말(950))과 무선 통신이 가능한 이어폰 유닛(예: 도 3의 제1 이어폰 유닛(310). 도 3의 제2 이어폰 유닛(311), 도 6의 이어폰 유닛(601), 도 7의 이어폰 유닛(701), 도 8의 이어폰 유닛(810), 도 9의 제1 이어폰 유닛(930) 및 도 9의 제2 이어폰 유닛(940))의 인터페이스(예: 도 3의 인터페이스(312), 도 3의 인터페이스(313), 도 8의 인터페이스(811), 도 9의 제1 인터페이스(934) 및 도 9의 제1 인터페이스(944))와 연결되는 인터페이스(예: 도 3의 인터페이스(305), 도 4의 인터페이스(401), 도 5의 인터페이스(501), 도 8의 인터페이스(801) 및 도 9의 제1 인터페이스(914) 및 도 9의 제1 인터페이스(924))를 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 제2 헤드폰 유닛은 이어폰 유닛이 사용자 단말로부터 수신한 데이터 및 이어폰 유닛이 수집한 데이터를 처리하여 생성된 오리지날 데이터가 변환된 신호인 LVDS신호를 인터페이스를 통해 수신하고, 수신한 LVDS 신호를 LVDS 신호로 변환되기 전의 오리지날 데이터로 변환하는 LVDS 변환 회로(예: 도 9의 LVDS 변환 회로(913) 및 도 9의 LVDS 변환 회로(923))를 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 제2 헤드폰 유닛은 오리지날 데이터에 포함된 오디오 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 DAC(예: 도 2의 DAC(250) 및 도 9의 DAC(915))를 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 제2 헤드폰 유닛은 아날로그 신호인 소리를 출력하는 스피커를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 헤드폰 유닛 및 상기 제2 헤드폰 유닛은 내부에 인터페이스가 배치되는 이어폰 유닛과 결합하는 이어폰 유닛 결합부(예: 도 3의 이어폰 유닛 결합부(304) 및 도 4의 이어폰 유닛 결합부(402))를 더 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 상기 제2 헤드폰 유닛은 이어폰 유닛 결합부가 내부에 배치된 인터페이스를 통해 이어폰 유닛과 결합하는 경우, 이어폰 유닛을 덮어 지지하는 이어폰 유닛 커버부(예: 도 3의 이어폰 유닛 커버부(306), 도 4의 이어폰 유닛 커버부(403), 도 6의 이어폰 유닛 커버부(603) 및 도 7의 이어폰 유닛 커버부(703))를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 이어폰 유닛 커버부는 안테나(예: 도 7의 안테나(704) 및 도 13의 블루투스 안테나(1306))를 포함할 수 있다. 이어폰 유닛 커버부는 안테나의 일단에 연결된 안테나 접점(예: 도 7의 안테나 접점(705) 및 도 8의 안테나 접점(802))을 포함할 수 있다. 이어폰 유닛 커버부의 안테나는 안테나 접점을 통해 이어폰 유닛에 포함되는 안테나(예: 도 6의 안테나(602), 도 7의 안테나(702) 및 도 9의 안테나(935))의 일단에 연결된 외부 접점(예: 도 7의 외부 접점(706) 및 도8의 외부 접점(812))과 전기적으로 연결될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 헤드폰 유닛 및 상기 제2 헤드폰 유닛은 이어폰 유닛이 결합되는 거치 유닛(예: 도 5의 거치 유닛(511))과 전기적으로 연결될 수 있는 인터페이스가 내부에 배치되고 거치 유닛과 결합하는 거치 유닛 결합부(예: 도 5의 거치 유닛 결합부(502))를 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 상기 제2 헤드폰 유닛은 거치 유닛이 거치 유닛 결합부로부터 분리되지 않도록 고정하는 후크(예: 도 5의 후크(503))를 더 포함할 수 있다.

일실시예에 따르면, 거치 유닛은 이어폰 유닛이 결합하는 제1 면을 포함할 수 있다. 거치 유닛은 거치 유닛 결합부와 결합하는 제2 면을 포함할 수 있다. 거치 유닛은 이어폰 유닛을 지지하는 거치 유닛 커버부(예: 도 5의 거치 유닛 커버부(513), 도 6의 이어폰 유닛 커버부(603) 및 도 7의 이어폰 유닛 커버부(703))를 포함할 수 있다. 이어폰 유닛의 형상이 다르면 상기 제1 면의 형상이 다르고, 이어폰 유닛의 형상이 달라도 상기 제2 면의 형상은 동일할 수 있다.

일실시예에 따르면, 거치 유닛 커버부는, 안테나(예: 도 7의 안테나(704) 및 도 13의 블루투스 안테나(1306))를 포함할 수 있다. 거치 유닛 커버부는 안테나 패턴의 일단에 연결된 안테나 접점(에: 도 7의 안테나 접점(705) 및 도 8의 안테나 접점(802))을 포함할 수 있다. 이어폰 유닛의 안테나 패턴의 일단에 연결된 외부 접점(예: 도 7의 외부 접점(706) 및 도 8의 외부 접점(812))과 상기 거치 유닛 커버부의 안테나 접점은 전기적으로 연결될 수 있다.

일실시예에 따르면, 제1 헤드폰 유닛 및 상기 제2 헤드폰 유닛은 헤드폰 배터리(예: 도 9의 배터리(917))를 포함할 수 있다. 헤드폰 배터리는 도 1의 배터리(189)의 일례일 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 상기 제2 헤드폰 유닛이 인터페이스를 통해 이어폰 유닛과 연결되는 경우, 헤드폰 배터리에 저장된 전력을 이용하여 이어폰 유닛의 배터리(예: 도 9의 배터리(938))를 충전할 수 있다.

일실시예에 따르면, 오리지날 데이터는 무선 통신을 통해 사용자 단말로부터 수신한 데이터 및 이어폰 유닛에 포함되는 복수의 센서들(예: 도 9의 복수의 센서들(939))로부터 수집된 데이터를 처리한 데이터일 수 있다.

일실시예에 따르면, LVDS 변환 회로는 제1 라인 및 제2라인을 포함하는 양방향 채널을 통해 이어폰 유닛으로부터 LVDS 신호를 수신할 수 있다.

일실시예에 따르면, LVDS 신호는 역방향 위상의 신호이고, 제1 라인 및 제2 라인을 통해 전송되는 신호일 수 있다. 일실시예에 따르면, LVDS 신호는 차동 신호이고, 제1 라인 및 제2 라인을 통해 전송되는 신호일 수 있다.

일실시예에 따르면, 제1 헤드폰 유닛 및 제2 헤드폰 유닛은 LVDS 신호만을 통과시키는 커패시터(예: 도 9의 커패시터(912) 및 도 9의 커패시터(922))를 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 제2 헤드폰 유닛은 LVDS 신호와 헤드폰 배터리가 전송하거나 수신하는 전력을 분리하는 LC 필터(예: 도 9의 LC 필터(911) 및 도 9의 LC 필터(921))를 더 포함할 수 있다.

일실시예에 따르면, 제1 헤드폰 유닛 및 제2 헤드폰 유닛 중 어느 하나만 이어폰 유닛과 결합한 경우, 이어폰 유닛과 결합한 헤드폰 유닛은, 이어폰 유닛으로부터 수신한 LVDS 신호의 일부를 헤드 밴드를 통해 이어폰 유닛과 결합하지 않은 헤드폰 유닛에 전송할 수 있다. 수신한 LVDS 신호의 일부는 이어폰 유닛과 결합하지 않은 헤드폰 유닛이 소리를 출력하기 위한 데이터를 포함할 수 있다.

일실시예에 따르면, 제1 헤드폰 유닛 및 제2 헤드폰 유닛은 복수의 센서들(예: 도 13의 복수의 센서들(1301))을 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 제2 헤드폰 유닛은 복수의 마이크들(예: 도 13의 복수의 마이크들(1302))을 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 제2 헤드폰 유닛은 복수의 센서 및/또는 복수의 마이크들로부터 수집한 데이터 및 이어폰 유닛으로부터 수신한 LVDS 신호를 통합하고 처리하는 프로세서(예: 도 13의 프로세서(1304))를 포함할 수 있다.

일실시예에 따르면, 제1 헤드폰 유닛 및 제2 헤드폰 유닛은 사용자 단말과 직접 통신하는 통신 모듈(예: 도 15의 통신 모듈(1501))을 포함할 수 있다. 제1 헤드폰 유닛 및 제2 헤드폰 유닛은 통신 모듈를 통해, 이어폰 유닛과 결합하지 않아도 사용자 단말로부터 직접 데이터를 수신할 수 있다.

일실시예에 따르면, 무선 이어폰(예: 도 3의 이어폰(314))은 헤드폰 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 헤드폰 장치(300) 및 도9의 헤드폰 장치(900))의 헤드 밴드의 일단에 연결된 제1 헤드폰 유닛과 결합하는 제1 이어폰 유닛(예: 도 3의 제1 이어폰 유닛(310) 및 도 9의 제1 이어폰 유닛(930))을 포함할 수 있다. 무선 이어폰은 제1 헤드폰 유닛과 전기적으로 연결되는 헤드 밴드의 타단에 연결된 제2 헤드폰 유닛과 결합하는 제2 이어폰 유닛(예: 도 3의 제2 이어폰 유닛(311) 및 도 9의 제2 이어폰 유닛(940))을 포함할 수 있다. 제1 이어폰 유닛 및 상기 제2 이어폰 유닛은, 배터리(예: 도 9의 배터리(938))를 포함할 수 있다. 제1 이어폰 유닛 및 제2 이어폰 유닛은, 사용자 단말(예: 도 9의 사용자 단말(950))로부터 무선으로 데이터를 수신하는 안테나(예: 도 6의 안테나(602), 도 7의 안테나(702) 및 도 9의 안테나(935))를 포함할 수 있다. 제1 이어폰 유닛 및 제2 이어폰 유닛은, 사용자 단말로부터 수신한 데이터 및 복수의 센서로부터 수집된 데이터를 처리하여 오리지날 데이터를 생성하는 프로세서(예: 도 9의 프로세서(937))를 포함할 수 있다. 제1 이어폰 유닛 및 제2 이어폰 유닛은, 헤드폰 장치의 헤드폰 유닛(예: 도 3의 제1 헤드폰 유닛(302), 도 3의 제2 헤드폰 유닛(303), 도 8의 헤드폰 유닛(800), 도 9의 제1 헤드폰 유닛(910) 및 도 9의 제2 헤드폰 유닛(920))과 연결되는 인터페이스(도 3의 인터페이스(312), 도 3의 인터페이스(313), 도 8의 인터페이스(811), 도 9의 제1 인터페이스(934) 및 도 9의 제1 인터페이스(944))를 포함할 수 있다. 제1 이어폰 유닛 및 제2 이어폰 유닛은, 인터페이스를 통해 오리지날 데이터를 LVDS 신호로 변환하고, 변환된 LVDS 신호를 헤드폰 장치의 헤드폰 유닛으로 전송하는 LVDS 변환 회로(예: 도 9의 LVDS 변환 회로(933))를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 이어폰 유닛 및 제2 이어폰 유닛은 LVDS 신호만을 통과시키는 커패시터(예: 도 9의 커패시터(932))를 포함할 수 있다. 제1 이어폰 유닛 및 제2 이어폰 유닛은 LVDS 신호와 배터리가 수신하는 전력을 분리하는 LC 필터(예: 도 9의 LC 필터(931))를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 이어폰 유닛 및 제2 이어폰 유닛이 제1 헤드폰 유닛 및 제2 헤드폰 유닛과 인터페이스를 통해 연결되는 경우, 배터리는 헤드폰 배터리(예: 도1 의 배터리(189) 및 도 9의 배터리(917))에 저장된 전력을 공급받아서 충전될 수 있다.

일 실시예에 따르면, LVDS 변환 회로는 제1 라인 및 제2 라인을 포함하는 양방향 채널을 통해 무선 이어폰 유닛으로부터 헤드폰 장치로 LVDS 신호를 전송할 수 있다.

일 실시예에 따르면, LVDS 신호는, 제1 라인 및 제2 라인을 통해 전송될 수 있다. LVDS 신호는, 역방향 위상의 신호일 수 있다. LVDS 신호는, 차동 신호일 수 있다.

그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

1. 헤드폰 장치(101; 300; 900)에 있어서,
   헤드 밴드(301; 901);
   상기 헤드 밴드(301; 901)의 일단에 연결된 제1 헤드폰 유닛(302; 910); 및
   상기 헤드 밴드(301; 901)를 통해 상기 제1 헤드폰 유닛(302; 910)과 전기적으로 연결되는 상기 헤드 밴드(301; 901)의 타단에 연결되는 제2 헤드폰 유닛(303; 920)
   을 포함하고,
   상기 제1 헤드폰 유닛(302; 910) 및 상기 제2 헤드폰 유닛(303; 920)은,
   사용자 단말(950)과 무선 통신이 가능한 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)의 인터페이스(312, 313; 811; 934, 944)와 연결되는 인터페이스(305; 401; 501; 801; 914, 924);
   상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)이 상기 사용자 단말(950)로부터 수신한 데이터 및 상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)이 수집한 데이터를 처리하여 생성된 오리지날 데이터가 변환된 신호인 LVDS(low voltage differential signaling) 신호를 상기 인터페이스(305; 401; 501; 801; 914, 924)를 통해 수신하고, 수신한 LVDS 신호를 상기 LVDS 신호로 변환되기 전의 오리지날 데이터로 변환하는 LVDS 변환 회로(913, 923);
   상기 오리지날 데이터에 포함된 오디오 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 DAC(digital to analog converter)(250; 915); 및
   상기 아날로그 신호인 소리를 출력하는 스피커
   를 포함하는, 헤드폰 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 헤드폰 유닛(302; 910) 및 상기 제2 헤드폰 유닛(303; 920)은,
   내부에 상기 인터페이스(305; 401; 501; 801; 914, 924)가 배치되는 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)과 결합하는 이어폰 유닛 결합부(304; 402); 및
   상기 이어폰 유닛 결합부(304; 402)가 내부에 배치된 상기 인터페이스(305; 401; 501; 801; 914, 924)를 통해 상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)과 결합하는 경우, 상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)을 덮어 지지하는 이어폰 유닛 커버부(306; 403; 603; 703)
   를 더 포함하는, 헤드폰 장치.
   
3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 이어폰 유닛 커버부(306; 403; 603; 703)는,
   안테나(704; 1306); 및
   상기 안테나(704; 1306)의 일단에 연결된 안테나 접점(705; 802)
   을 포함하고,
   상기 이어폰 유닛 커버부(306; 403; 603; 703)의 안테나(704; 1306)는,
   상기 안테나 접점(705; 802)을 통해 상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)에 포함되는 안테나(602; 702; 935)의 일단에 연결된 외부 접점(706; 812)과 전기적으로 연결되는, 헤드폰 장치.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 헤드폰 유닛(302; 910) 및 상기 제2 헤드폰 유닛(303; 920)은,
   상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)이 결합되는 거치 유닛(511)과 전기적으로 연결될 수 있는 인터페이스(305; 401; 501; 801; 914, 924)가 내부에 배치되고 거치 유닛(511)과 결합하는 거치 유닛 결합부(502); 및
   상기 거치 유닛(511)이 상기 거치 유닛 결합부(502)로부터 분리되지 않도록 고정하는 후크(503)
   를 더 포함하는 헤드폰 장치.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 거치 유닛(511)은,
   상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)이 결합하는 제1 면;
   상기 거치 유닛 결합부(502)와 결합하는 제2 면; 및
   이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)을 지지하는 거치 유닛 커버부(513; 603; 703)
   를 더 포함하고,
   상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)의 형상이 다르면 상기 제1 면의 형상이 다르고, 상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)의 형상이 달라도 상기 제2 면의 형상은 동일한,
   헤드폰 장치.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 거치 유닛 커버부(513; 603; 703)는,
   안테나(704; 1306); 및
   상기 안테나의 일단에 연결된 안테나 접점(705; 802)
   을 포함하고,
   상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)의 안테나(602; 702; 935) 일단에 연결된 외부 접점(706; 812)과 상기 거치 유닛 커버부(513; 603; 703)의 안테나 접점(705; 802)은 전기적으로 연결되는, 헤드폰 장치.
   
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 헤드폰 유닛(302; 910) 및 상기 제2 헤드폰 유닛(303; 920)은,
   헤드폰 배터리(189; 917)를 더 포함하고,
   상기 제1 헤드폰 유닛(302; 910) 및 상기 제2 헤드폰 유닛(303; 920)이 상기 인터페이스(305; 401; 501; 801; 914, 924)을 통해 상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)과 연결되는 경우, 상기 헤드폰 배터리(189; 917)에 저장된 전력을 이용하여 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)의 배터리(938)를 충전하는, 헤드폰 장치.
   
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 오리지날 데이터는,
   무선 통신을 통해 사용자 단말(950)로부터 수신한 데이터 및 상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)에 포함되는 복수의 센서들(939)로부터 수집된 데이터를 처리한 데이터인, 헤드폰 장치.
   
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 LVDS 변환 회로(913, 923)는,
   제1 라인 및 제2 라인을 포함하는 양방향 채널을 통해 상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)으로부터 상기 LVDS 신호를 수신하는, 헤드폰 장치.
   
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 LVDS 신호는,
    차동 신호이고, 상기 제1 라인 및 상기 제2 라인을 통해 전송되는 신호인, 헤드폰 장치.
    
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 헤드폰 유닛(302; 910) 및 상기 제2 헤드폰 유닛(303; 920)은,
    상기 LVDS 신호만을 통과시키는 커패시터(912, 922); 및
    상기 LVDS 신호와 헤드폰 배터리(189; 917)가 전송하거나 수신하는 전력을 분리하는 LC 필터(911, 921)
    를 더 포함하는 헤드폰 장치.
    
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 헤드폰 유닛(302; 910) 및 상기 제2 헤드폰 유닛(303; 920) 중 어느 하나만 상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)과 결합한 경우,
    상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)과 결합한 헤드폰 유닛은,
    수신한 LVDS 신호의 일부를 상기 헤드 밴드(301; 901)를 통해 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)과 결합하지 않은 헤드폰 유닛에 전송하고,
    상기 수신한 LVDS 신호의 일부는,
    상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)과 결합하지 않은 헤드폰 유닛이 소리를 출력하기 위한 데이터를 포함하는, 헤드폰 장치.
    
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 헤드폰 유닛(302; 910) 및 상기 제2 헤드폰 유닛(303; 920)은,
    복수의 센서들(1301);
    복수의 마이크들(1302); 및
    상기 복수의 센서(1301) 및 복수의 마이크들(1302)로부터 수집한 데이터 및 상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)으로부터 수신한 LVDS 신호를 통합하고 처리하는 프로세서(1304)
    를 더 포함하는, 헤드폰 장치.
    
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 헤드폰 유닛(302; 910) 및 상기 제2 헤드폰 유닛(303; 920)은,
    사용자 단말(950)과 직접 통신하는 통신 모듈(1501)
    를 더 포함하고,
    상기 통신 모듈(1501)을 통해, 상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)과 결합하지 않아도 상기 사용자 단말(950)로부터 직접 데이터를 수신하는, 헤드폰 장치.
    
15. 무선 이어폰(314)에 있어서,
    헤드폰 장치(101; 300; 900)의 헤드 밴드(301; 901)의 일단에 연결된 제1 헤드폰 유닛(302; 910)과 결합하는 제1 이어폰 유닛(310; 930); 및
    상기 제1 헤드폰 유닛(302; 910)과 전기적으로 연결되는 상기 헤드 밴드(301; 901)의 타단에 연결된 제2 헤드폰 유닛(303; 920)과 결합하는 제2 이어폰 유닛(311; 940)
    을 포함하고,
    상기 제1 이어폰 유닛(310; 930) 및 상기 제2 이어폰 유닛(311; 940)은,
    배터리(938);
    사용자 단말(950)로부터 무선으로 데이터를 수신하는 안테나(602; 702; 935);
    사용자 단말(950)로부터 수신한 데이터 및 복수의 센서로부터 수집된 데이터를 처리하여 오리지날 데이터를 생성하는 프로세서(937);
    상기 헤드폰 장치(101; 300; 900)의 헤드폰 유닛(302, 303; 800; 910, 920)과 연결되는 인터페이스(312, 313; 811; 934, 944); 및
    상기 인터페이스(312, 313; 811; 934, 944)을 통해 상기 오리지날 데이터를 LVDS 신호로 변환하고, 변환된 LVDS 신호를 상기 헤드폰 장치(101; 300; 900)의 헤드폰 유닛(302, 303; 800; 910, 920)으로 전송하는 LVDS 변환 회로(933)
    를 포함하는, 무선 이어폰.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 이어폰 유닛(310; 930) 및 상기 제2 이어폰 유닛(311; 940)
    은,
    상기 LVDS 신호만을 통과시키는 커패시터(932); 및
    상기 LVDS 신호와 상기 배터리(938)가 수신하는 전력을 분리하는 LC 필터(931)
    를 더 포함하는 무선 이어폰.
    
17. 제15항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리(938)는,
    상기 제1 이어폰 유닛(310; 930) 및 상기 제2 이어폰 유닛(311; 940)이 상기 제1 헤드폰 유닛(302; 910) 및 상기 제2 헤드폰 유닛(303; 920)과 상기 인터페이스(312, 313; 811; 934, 944)를 통해 연결되는 경우, 상기 헤드폰 배터리(189; 917)에 저장된 전력을 공급받아서 충전되는, 무선 이어폰.
    
18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 LVDS 변환 회로(933)는,
    제1 라인 및 제2 라인을 포함하는 양방향 채널을 통해 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)으로부터 상기 헤드폰 장치(101; 300; 900)로 LVDS 신호를 전송하는, 무선 이어폰.
    
19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 LVDS 신호는,
    상기 제1 라인 및 상기 제2 라인을 통해 전송되고, 차동 신호인, 무선 이어폰.
    
20. 헤드폰 장치(101; 300; 900)의 동작 방법에 있어서,
    헤드 밴드(301; 901)의 일단에 연결된 제1 헤드폰 유닛(302; 910) 및 상기 헤드 밴드(301; 901)의 타단에 연결된 제2 헤드폰 유닛(303; 920)이 사용자 단말(950)과 무선 통신이 가능한 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)과 인터페이스(305; 401; 501; 801; 914, 924)를 통해 연결되었는지 여부를 판단하는 동작;
    상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)이 상기 사용자 단말(950)로부터 수신한 데이터 및 상기 이어폰 유닛(310, 311; 601; 701; 810; 930, 940)이 수집한 데이터를 처리하여 생성된 오리지날 데이터를 변환한 신호인 LVDS 신호를 상기 제1 헤드폰 유닛(302; 910) 및 상기 제2 헤드폰 유닛(303; 920)에 포함되는 LVDS 변환 회로(913, 923)가 수신하는 동작;
    수신한 LVDS 신호를 상기 LVDS 변환 회로(913, 923)가 LVDS 신호로 변환되기 전의 데이터인 상기 오리지날 데이터로 변환하는 동작;
    상기 오리지날 데이터에 포함된 오디오 데이터를 DAC(250; 915)가 아날로그 신호로 변환하는 동작; 및
    상기 아날로그 신호인 소리를 스피커가 출력하는 동작
    을 포함하는 헤드폰 장치의 동작 방법.
    

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