KR101045965B1 - 스피커의 차등신호를 이용한 이어마이크폰의 에코현상 제거기술 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사람이 말을 할 때 입뿐 만아니라 귀를 통해 나오는 음성신호를 집음하여 상대측으로 제공하도록 스피커와 마이크를 일체화 시킨 이어마이크폰에 관한 것이다. 따라서 귀를 통해 나오는 소리로 외부 음성인식 장치를 제어할 경우 외부 소음이 차폐되어 시끄러운 환경에서도 제어가 가능하다.
본 발명에 따른 이어마이크폰은 외부기기와 결합하기 위한 커넥터와, 이어마이크폰을 전반적으로 제어하기 위한 제어부재 및 사용자의 귀에 착용되어 음성출력 또는 음성입력처리를 수행하는 이어폰부재가 케이블을 통해 전기적으로 결합되어 구성되고, 상기 이어폰부재는 사용자의 귀에 착용되는 형상으로 제1 스피커, 제2 스피커 및 지향특성을 갖는 제1 마이크가 구비되는 제1 이어폰부와, 제3 스피커가 구비되는 제2 이어폰부로 구성되어진다. 특히 제1 이어폰부에서 2개의 스피커로 구성하고 각각의 스피커에 입력신호와 위상을 달리하여 제1 스피커의 출력신호를 조절함으로써 스피커로부터 나오는 음성 신호가 마이크로 입력되어 발생되는 에코 현상을 줄여 상대방과 명료한 통화를 할 수 있다. 또한 제1 이어폰부는 제1 마이크 출력 신호을 조절하기위한 출력저항이 연결되어 스피커와 마이크의 근접에 따른 하울링을 억제할 수 있다.

Description

스피커의 차등신호를 이용한 이어마이크폰의 에코현상 제거기술{Uses the grade signal of the speaker echo actual condition removal technique of the microphone phone}

본 발명은 귀를 통해 제공되는 음성신호를 상대측으로 제공하거나 음성인식 장치를 제어할 때 외부 소음이 차단되어 음성인식 장치의 인식률을 획기적으로 높일 수 있는 기술이다.

일반적으로 이어마이크폰은 음향의 청취와 음성신호의 통신을 위해 음향기기나 휴대폰과 같은 외부기기에 결합된 상태로 사용자의 귀에 착용되어 사용되어진다.

도 1은 종래 이어마이크폰(10)의 개략적인 구성을 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이 이어마이크폰(10)은 외부기기(1)와 결합되는 커넥터(11)와, 이어마이크폰의 사용모드를 설정함과 더불어 이어마이크폰(10)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 제어부재(12) 및 사용자의 귀에 착용되어 음성출력 또는 음성입력처리를 수행하는 이어폰부재(13)를 구비하여 구성된다.

여기서, 상기 이어폰부재(13)는 사용자의 양쪽 귀에 착용되는 제1 및 제2 이어폰부(13A,13B)로 구성된다. 상기 제1 이어폰부(13A)에는 제1 스피커(S1)와 마이크(M)가 구비되고, 상기 제2 이어폰부(13B)에는 제2 스피커(S2)가 구비된다. 즉, 외부기기(1)로부터 제공되는 음성신호는 제1 및 제2 이어폰부(13A,13B)에 구비된 제1 및 제2 스피커(S1,S2)를 통해 사용자의 귀로 송출한다. 그리고, 사용자의 음성신호는 귀의 외이도를 통해 마이크(M)로 전달되어 외부기기(1)로 제공된다.

또한, 상기 제어부재(12)는 상기 커넥터(11)에 결합된 외부기기(1)와 연동하여 제공되는 서비스, 다시말해, 청취모드인지 통신모드인지를 선택하기 위한 모드선택부(12a)를 구비하여 구성된다. 즉, 상기 제어부재(12)는 모드선택부(12a)의 선택모드에 따라 상기 제1 및 제2 스피커(S1,S2)를 통해 출력되는 신호와 마이크(M)로부터 입력되는 신호에 대한 송수신처리를 수행한다.

종래의 이어마이크폰(10)의 마이크(M)는 사용자의 귀에서 제공되는 신호를 증폭하여 전기적으로 신호로 변환한 후 이를 외부기기(1)로 제공하게 되는 바, 이 경우 외부 소음이 차단되는 장점은 있으나 스피커(S1)출력이 너무 높아 마이크(M)입력으로 유입되어 에코현상이 일어나는 단점이 있다. 또한 마이크 입력이 주위 소음 또는 기타 음성으로 너무 높을 경우 하울링이 발생하는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 주변 소음이 심한 곳에서는 사용자의 귀로부터 제공되는 음성신호를 외부기기로 제공하면서도 제1 밀폐식 자기평형형(BA형 Balanced Armature)형 스피커(S1)출력이 너무 높아 마이크(M)입력으로 유입되어 에코현상이 일어나는 단점을 위상과 전압이 다른 제2 밀폐식 자기평형형(BA형 Balanced Armature)형 스피커(S2)을 활용하여 조절하고, 마이크(M)의 출력이 높을 경우 하울링현상이 일어나는 것을 출력을 조절함으로써 깨끗하고 명료한 통화를 소음 환경에서도 제공할 수 있도록 된 이어마이크폰을 제공함에 그 기술적 목적이 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 주변 소음이 심한 곳에서는 사용자의 귀에 착용되어 귀로부터 제공되는 주변 소음이 차단된 음성신호를 외부기기로 제공하는데 이때 스피커의 출력이 마이크로 입력되어 상대방에게 에코현상을 유발하고 마이크의 입력이 너무 높을 경우에는 스피커와 마이크의 근접으로 인한 하울링 현상이 일어난다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기위하여 2개의 밀폐식 자기 평형형 스피커(S1, S2)를 사용하여 그중 제2 밀폐식 자기 평형형 스피커(S2)이 제1 밀폐식 자기 평형형 스피커(S1)의 출력을 조절함으로써 에코현상을 제거하고 마이크 출력단에 저항(R6)을 직렬로 접속하여 출력을 조절함으로써 하울링 현상을 억제하여 소음 환경에서도 깨끗한 통화를 할 수 있다.

도 1은 종래 이어마이크폰의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 이어마이크폰의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 제어부재의 구성을 나타낸 회로도이다.

음향의 청취와 음성신호의 통신을 위해 음향기기나 휴대폰과 같은 외부기기에 결합된 상태로 사용자의 귀에 착용할 수 있다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이어마이크폰의 개략적인 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 제어부재의 구성을 나타낸 회로도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 이어마이크폰(100)은 외부기기(1)와 결합하기 위한 커넥터(110)와, 이어마이크폰(100)을 전반적으로 제어하기 위한 제어부재(120) 및 사용자의 귀에 착용되어 음성출력 또는 음성입력처리를 수행하는 이어폰부재(130)로 구성된다. 여기서, 상기 커넥터(110)와 제어부재(120) 및 이어폰부재(130)는 소정 케이블을 통해 전기적으로 결합된다.
상기 커넥터(110)는 외부기기(1)와 접속가능한 각종 형태가 될 수 있다. 상기 커넥터(110)는 외부기기(1)로부터 제공되는 신호를 상기 제어부재(120)로 제공하고, 제어부재(120)를 통해 제공되는 신호를 외부기기(1)로 제공한다.
상기 제어부재(120)는 상기 이어폰부재(130)에 구비된 제1, 제2, 및 제3 스피커(S1, S2, 및 S3)로 출력되는 음성신호의 볼륨을 조절하기 위한 볼륨조절부(121)를 구비하여 구성된다. 여기서, 제1, 제2, 및 제3 스피커(S1, S2, 및 S3)는 밸런스 전기자형(balanced-armature type)스피커이다.
상기 이어폰부재(130)는 사용자의 양쪽 귀에 착용되는 형상의 제1 및 제2 이어폰부(131,132)로 구성된다. 상기제1 이어폰부(131)에는 제1 스피커(S1), 제2스피커(S2), 및 제1 마이크(M1)가 구비되고, 상기 제2 이어폰부(132)에는 제3 스피커(S3)가 구비된다.
제1 마이크(M)는 사용자가 말을 할때 귀로부터 발생되는 신호를 입력신호로서 제공받는 것으로, 지향성 특성을 갖는 마이크로 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 외부기기(1)로부터 제공되는 음성신호는 제1 및 제2 이어폰부(131,132)에 구비된 제1 및 제2 스피커, 및 제3 스피커(S1,S2, 및 S3)를 통해 사용자의 귀로 송출된다.
그리고, 사용자의 음성신호는 귀의 외이도를 통해 제1 마이크(M1)로 전달되어 외부기기(1)로 제공된다.
도3에 도시된 바와 같이 제어부재(120)는 접지단과, 일단이 커넥터(110)와 결합되면서 그 타단은 제1 스피커, 제2 스피커, 및 제3 스피커(S1,S2, 및 S3)와 결합되는 스피커 출력단 및, 일단이 커넥터(110)와 결합되면서 그 타단은 제1 마이크(M1)와 결합되는 마이크 입력단으로 구성된다.
또한, 제1 마이크(M1)와 제1 스위치(SW1)사이의 전송로상에는 리플방지를 위한 평활콘덴서(C3)가 병렬접속된다.
상기 스피커 출력단은 커넥터(110)와 제2 스피커(S2) 사이의 전송로 상에 분압저항(R1,R2)이 결합되고, 커넥터(110)와 제1 스피커(S1) 사이의 전송로 상에 분압저항(R3,R4)이 결합된다. 또한, 커넥터(110)와 제 3스피커(S3) 사이의 전송로 상에 분압저항(R7 및 R8)이 결합된다.
그리고, 상기 제1 및 제2 스피커(S1,S2)의 일단은 볼륨조절부(121)와 결합된다. 볼륨조절부(121)는 가변저항으로 구성될 수 있으며, 그 저항값에 따라 제1 및 제2 스피커(S1,S2)로 출력되는 음성신호의 레벨을 변경시키게 된다.
마이크 입력단과 커넥터(110)사이에 저항(R6)이 직렬로 연결되어 있다.
커넥터(110)와 저항(R6)사이의 전송로상에 타단이 접지되면서 저항(R5)와 직렬접속된 제1 스위치(SW1)가 결합됨과 더불어, 이 제1 스위치(SW1)와 병렬접속되면서 타단이 접지되는 제너다이오드(ZD)가 결합되어 구성된다.
상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 이어마이크폰(100)은 제1 이어폰부(131)에서 2개의 스피커(S1 및 S2)로 구성하고 각각의 스피커(S1 및 S2)에 입력신호와 위상을 달리하여 제1 스피커(S1)의 출력신호를 조절함으로써 제1 스피커(S1)로부터 나오는 음성 신호가 제1마이크(M1)로 입력되어 발생되는 에코 현상을 줄여 상대방과 명료한 통화를 할 수 있다. 또한 제1 이어폰부(131)의 제1 마이크(M1) 출력 신호을 조절하기위한 출력저항(R6)이 연결되어 제1 및 제2 스피커(S1 및 S2)와 제1마이크(M1)의 근접에 따른 하울링을 억제할 수 있다.

110 : 커넥터 120 : 제어부재
130 : 이어폰부재 121 : 볼륨조절부.
M1 : 제1 마이크 R1 내지 R8 : 저항
SW1 : 제1 스위치 ZD : 제너다이오드
C3 : 콘덴서 S1, S2, S3 : 제1, 제2, 제3 스피커

Claims (5)

1. 외부기기와 결합하기 위한 커넥터와, 이어마이크폰을 전반적으로 제어하기 위한 제어부재 및 사용자의 귀에 착용되어 음성출력 또는 음성입력처리를 수행하는 이어폰부재가 케이블을 통해 전기적으로 결합되어 구성되고,
   상기 이어폰부재는 상기 사용자의 상기 귀에 착용되는 형상으로 제1 스피커, 제2 스피커와 지향특성을 갖는 제1 마이크가 구비되는 제1 이어폰부와, 제3 스피커가 구비되는 제2 이어폰부로 구성되고,
   상기 제어부재는 접지단과, 일단이 상기 커넥터와 결합되면서 그 타단은 상기 제1 스피커, 상기 제2 스피커, 및 상기 제3 스피커와 결합되는 스피커 출력단, 및 일단이 상기 커넥터와 결합되면서 그 타단은 상기 제1 마이크와 결합되는 마이크 입력단으로 구성되고,
   상기 마이크 입력단은 저항으로 직렬 접속으로 구성되고,
   상기 제3 스피커는 상기 스피커 출력단에 분압 저항으로 구성되고,
   상기 제2 스피커는 상기 제1 스피커와 반대의 위상 특성을 지니는 동시에 서로 전압 차이가 나게 각각의 스피커의 분압저항을 다르게 설계하고,
   상기 스피커 출력단에 결합된 제1 스피커 (-)단자와 제2 스피커 (+) 단자가 볼륨조절부와 결합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 이어마이크폰.
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