KR102155574B1 - Method for noise cancelling of open headphone and apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 개방형 헤드폰의 노이즈 캔슬링 기술에 관한 것으로, 특히 오픈형 헤드폰에서 외부로 유출되는 내부 노이즈와 외부에서 유입되는 외부 노이즈를 캔슬링할 수 있는 오픈형 헤드폰에 관한 것이다.The present invention relates to a noise canceling technology of an open headphone, and more particularly, to an open headphone capable of canceling internal noise flowing from the open headphone to the outside and external noise flowing from the outside.
일반적인 이어폰은 사람의 피부에 닿으면서 드라이버의 진동으로 저음으로 활용하는 프록시미티 이펙트(PROXIMITY EFFECT)를 가진다. 이러한 효과는 작은 드라이버를 통해서도 충분한 저음을 확보할 수 있게 해주며, 이어폰이 쉽게 대중화될 수 있도록 해주는 계기가 되었다. 또한, 일반적인 이어폰의 구조는 외부 소리를 차단할 수 있으며, 차단된 소리에 역상을 가하여 쉽게 노이즈 캔슬링 기능을 제공할 수 있다. 특히, 작은 출력으로도 노이즈 캔슬링 기능을 효과적으로 제공할 수 있다는 장점이 존재한다.A typical earphone has a PROXIMITY EFFECT that uses the vibration of the driver as a bass sound while touching the human skin. This effect makes it possible to secure enough bass even through a small driver, and has become an opportunity for earphones to be easily popularized. In addition, the structure of a general earphone can block external sound, and can easily provide a noise canceling function by applying a reverse phase to the blocked sound. In particular, there is an advantage that the noise canceling function can be effectively provided even with a small output.
반면에, 귀가 개방되어 있는 형태의 개방형/오픈형 헤드폰 또는 오버이어 형태의 헤드폰은 고막을 막는 구조가 아니기 때문에 기존의 방식으로 노이즈 캔슬링 기능을 제공하기 어렵다. 또한, 프록시미티 이펙트를 기대할 수 없기 때문에 저음 재생이 효과적이지 못하고 높은 출력도 요구된다.On the other hand, since open/open headphones with open ears or over-ear headphones do not block the eardrum, it is difficult to provide a noise canceling function in a conventional manner. In addition, since the proximity effect cannot be expected, bass reproduction is not effective and high output is also required.
본 발명의 목적은 소리가 청취자의 귓바퀴에 반사되어 이상적인 사운드를 제공하면서도 내부 또는 외부에 대한 노이즈 캔슬링이 가능한 개방형 헤드폰을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an open headphone capable of canceling internal or external noise while providing an ideal sound by reflecting sound on the ear of a listener.
또한, 본 발명의 목적은 내부에서 외부로 유출되는 소음 차단의 효과로 외부에서 내부로 유입되는 노이즈 데이터를 보다 정확하게 확보함으로써 캔슬링 정확도와 효과를 향상시키는 것이다.In addition, an object of the present invention is to improve the canceling accuracy and effect by more accurately securing noise data flowing from the outside to the inside through the effect of blocking the noise flowing from the inside to the outside.
또한, 본 발명의 목적은 사운드나 소리가 외부로 유출되지 않도록 함으로써 사람들이 많은 공공장소에서도 활용 가능한 개방형 헤드폰을 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to provide an open headphone that can be used in public places with many people by preventing sound or sound from leaking to the outside.
또한, 본 발명의 목적은 개방형 헤드폰을 통해 2WAY 또는 3WAY 기반의 이머시브 사운드를 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to provide a 2WAY or 3WAY based immersive sound through an open headphone.
또한, 본 발명의 목적은 개방형 헤드폰의 장점을 그대로 유지하면서 개방형 헤드폰의 가장 큰 단점인 누화를 방지하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to prevent crosstalk, which is the biggest disadvantage of open headphones, while maintaining the advantages of the open headphones.
또한, 본 발명의 목적은 재생을 위한 드라이버와 분리된 노이즈 캔슬링 전용 드라이버를 통해 노이즈 제거 레벨을 환경에 따라 변화시켜 보다 효과적인 노이즈 캔슬링 기능을 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to provide a more effective noise canceling function by changing a noise removal level according to an environment through a driver for reproduction and a separate driver for noise canceling.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 개방형 헤드폰의 노이즈 캔슬링 방법은 귀가 개방되어 있는 형태의 개방형 헤드폰의 노이즈 캔슬링 방법에 있어서, 노이즈 캔슬링 드라이버가, 재생용 드라이버에서 재생되는 사운드의 역상 신호를 기반으로 상기 개방형 헤드폰에서 외부로 유출되는 내부 노이즈를 캔슬링하는 단계; 및 상기 재생용 드라이버가, 픽업 마이크를 통해 입력되는 외부 소음의 역상 신호를 기반으로 외부에서 유입되는 외부 노이즈를 캔슬링하는 단계를 포함한다.In the noise canceling method of an open headphone according to the present invention for achieving the above object, in the noise canceling method of an open headphone with an open ear, the noise canceling driver is based on an inverse signal of the sound reproduced by the playback driver. Canceling internal noise flowing from the open headphone to the outside; And canceling, by the reproduction driver, external noise introduced from the outside based on an inverse signal of external noise input through the pickup microphone.
이 때, 외부 소음의 역상 신호는 상기 재생용 드라이버와 상기 노이즈 캔슬링 드라이버를 분리하는 내부 차폐막을 기반으로 형성된 내부 혼(HORN)을 통해 상기 개방형 헤드폰을 착용한 사용자의 귀 방향으로 출력되고, 상기 사운드의 역상 신호는 상기 노이즈 캔슬링 드라이버를 감싸는 외부 차폐막에 구비된 덕트를 통해 외부 방향으로 출력될 수 있다.At this time, the reverse-phase signal of external noise is output to the ear of the user wearing the open headphones through an internal horn formed based on an internal shielding film separating the playback driver and the noise canceling driver, and the sound The reverse-phase signal of may be output in an external direction through a duct provided in an outer shielding film surrounding the noise canceling driver.
이 때, 사운드의 역상 신호는 상기 재생용 드라이버로 입력되는 상기 사운드의 원본 신호를 이용하여 생성될 수 있다.In this case, the reverse phase signal of the sound may be generated by using the original signal of the sound input to the reproduction driver.
이 때, 외부 소음의 역상 신호는 상기 사운드와 동시에 출력될 수 있다.In this case, a reverse-phase signal of external noise may be output simultaneously with the sound.
이 때, 개방형 헤드폰은 상기 사용자의 귀에서 소리가 자연스럽게 믹싱(MIXING)되도록 상기 재생용 드라이버에서 출력되는 사운드의 주파수와 상기 노이즈 캔슬링 드라이버에서 출력되는 사운드의 주파수를 분할하여 재생할 수 있다.In this case, the open headphone may be reproduced by dividing the frequency of the sound output from the playback driver and the frequency of the sound output from the noise canceling driver so that the sound is naturally mixed in the user's ear.
이 때, 재생용 드라이버에서 출력되는 사운드는 상기 사용자의 귓바퀴를 거치지 않고 직접 전달되고, 상기 노이즈 캔슬링 드라이버에서 출력되는 사운드는 상기 사용자의 귓바퀴에 반사되어 전달될 수 있다.In this case, the sound output from the playback driver may be transmitted directly without passing through the user's auricle, and the sound output from the noise canceling driver may be reflected and transmitted to the user's auricle.
이 때, 재생용 드라이버는 사운드 프로세싱을 적용하지 않은 다이렉트 사운드(DRY), 중저음 사운드 및 바이노럴 사운드 중 적어도 하나를 재생할 수 있다.In this case, the reproduction driver may reproduce at least one of a direct sound (DRY) to which no sound processing is applied, a bass sound, and a binaural sound.
이 때, 노이즈 캔슬링 드라이버는 사운드 프로세싱을 적용한 프로세싱 사운드(WET), 중고음 사운드, 바이노럴 사운드 및 앰비소닉 사운드 중 적어도 하나를 재생할 수 있다.In this case, the noise canceling driver may reproduce at least one of a processing sound (WET) to which sound processing is applied, a high-pitched tone sound, a binaural sound, and an ambisonic sound.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰은, 픽업 마이크를 통해 입력되는 외부 소음의 역상 신호를 기반으로 외부에서 유입되는 외부 노이즈를 캔슬링하는 재생용 드라이버; 상기 사운드의 역상 신호를 기반으로 외부로 유출되는 내부 노이즈를 캔슬링하는 노이즈 캔슬링 드라이버; 상기 재생용 드라이버와 상기 노이즈 캔슬링 드라이버를 분리하는 내부 차폐막; 및 상기 노이즈 캔슬링 드라이버를 감싸고, 상기 사운드의 역상 신호가 빠져나가기 위한 덕트를 구비하는 외부 차폐막을 포함한다.In addition, an open headphone according to an embodiment of the present invention includes a playback driver for canceling external noise introduced from the outside based on an inverse signal of external noise input through a pickup microphone; A noise canceling driver for canceling internal noise leaking to the outside based on the negative-phase signal of the sound; An inner shielding layer separating the playback driver and the noise canceling driver; And an external shielding film surrounding the noise canceling driver and having a duct through which the negative-phase signal of the sound exits.
이 때, 외부 소음의 역상 신호는 상기 내부 차폐막을 기반으로 형성된 내부 혼(HORN)을 통해 상기 개방형 헤드폰을 착용한 사용자의 귀 방향으로 출력되고, 상기 사운드의 역상 신호는 상기 덕트를 통해 외부 방향으로 출력될 수 있다.At this time, the reverse phase signal of external noise is output to the ear of the user wearing the open headphone through an internal horn formed based on the internal shielding film, and the reverse phase signal of the sound is output to the outside through the duct. Can be output.
이 때, 사운드의 역상 신호는 상기 재생용 드라이버로 입력되는 상기 사운드의 원본 신호를 이용하여 생성될 수 있다.In this case, the reverse phase signal of the sound may be generated by using the original signal of the sound input to the reproduction driver.
이 때, 재생용 드라이버는 상기 사운드와 상기 외부 소음의 역상 신호를 동시에 출력할 수 있다.In this case, the reproduction driver may simultaneously output the sound and the reverse signal of the external noise.
이 때, 개방형 헤드폰은 상기 사용자의 귀에서 소리가 자연스럽게 믹싱(MIXING)되도록 상기 재생용 드라이버에서 출력되는 사운드의 주파수와 상기 노이즈 캔슬링 드라이버에서 출력되는 사운드의 주파수를 분할하는 멀티 채널 디코더를 더 포함할 수 있다.In this case, the open headphone further includes a multi-channel decoder for dividing the frequency of the sound output from the reproduction driver and the frequency of the sound output from the noise canceling driver so that sound is naturally mixed in the user's ear. I can.
이 때, 재생용 드라이버에서 출력되는 사운드는 상기 사용자의 귓바퀴를 거치지 않고 직접 전달되고, 상기 노이즈 캔슬링 드라이버에서 출력되는 사운드는 상기 사용자의 귓바퀴에 반사되어 전달될 수 있다.In this case, the sound output from the playback driver may be transmitted directly without passing through the user's auricle, and the sound output from the noise canceling driver may be reflected and transmitted to the user's auricle.
이 때, 재생용 드라이버는 사운드 프로세싱을 적용하지 않은 다이렉트 사운드(DRY), 중저음 사운드 및 바이노럴 사운드 중 적어도 하나를 재생할 수 있다.In this case, the reproduction driver may reproduce at least one of a direct sound (DRY) to which no sound processing is applied, a bass sound, and a binaural sound.
이 때, 노이즈 캔슬링 드라이버는 사운드 프로세싱을 적용한 프로세싱 사운드(WET), 중고음 사운드, 바이노럴 사운드 및 앰비소닉 사운드 중 적어도 하나를 재생할 수 있다.In this case, the noise canceling driver may reproduce at least one of a processing sound (WET) to which sound processing is applied, a high-pitched tone sound, a binaural sound, and an ambisonic sound.
본 발명에 따르면, 소리가 청취자의 귓바퀴에 반사되어 이상적인 사운드를 제공하면서도 내부 또는 외부에 대한 노이즈 캔슬링이 가능한 개방형 헤드폰을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an open headphone capable of canceling internal or external noise while providing an ideal sound by reflecting sound on the ear of the listener.
또한, 본 발명은 내부에서 외부로 유출되는 소음 차단의 효과로 외부에서 내부로 유입되는 노이즈 데이터를 보다 정확하게 확보함으로써 캔슬링 정확도와 효과를 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention can improve canceling accuracy and effect by more accurately securing noise data flowing from the outside to the inside through the effect of blocking noise flowing from the inside to the outside.
또한, 본 발명은 사운드나 소리가 외부로 유출되지 않도록 함으로써 사람들이 많은 공공장소에서도 활용 가능한 개방형 헤드폰을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide an open headphone that can be used in public places with many people by preventing sound or sound from leaking to the outside.
또한, 본 발명은 개방형 헤드폰을 통해 2WAY 또는 3WAY 기반의 이머시브 사운드를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a 2WAY or 3WAY based immersive sound through an open headphone.
또한, 본 발명은 재생을 위한 드라이버와 분리된 노이즈 캔슬링 전용 드라이버를 통해 노이즈 제거 레벨을 환경에 따라 변화시켜 보다 효과적인 노이즈 캔슬링 기능을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a more effective noise canceling function by changing a noise removal level according to an environment through a driver for reproduction and a dedicated driver for noise canceling that is separate from the driver for reproduction.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰의 평면도이다.
도 2는 사용자가 도 1에 도시된 개방형 헤드폰을 착용한 상태를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰의 정면도이다.
도 4는 사용자가 도 3에 도시된 개방형 헤드폰을 착용한 상태를 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰의 측면도이다.
도 6은 사용자가 도 5에 도시된 개방형 헤드폰을 착용한 상태를 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 개방형 헤드폰에 의한 노이즈 캔슬링 영역의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 픽업 마이크 위치의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 믹싱 존(MIXING ZONE)의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰의 회로도이다.
도 11 내지 도 13은 본 발명에 따른 개방형 헤드폰을 통해 제공되는 믹싱된 사운드의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰의 노이즈 캔슬링 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.1 is a plan view of an open headphone according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view illustrating a state in which a user wears the open headphones shown in FIG. 1.
3 is a front view of an open headphone according to an embodiment of the present invention.
4 is a front view showing a state in which the user wears the open headphones shown in FIG. 3.
5 is a side view of an open headphone according to an embodiment of the present invention.
6 is a side view showing a state in which the user wears the open headphones shown in FIG. 5.
7 is a diagram showing an example of a noise canceling area by an open headphone according to the present invention.
8 is a diagram showing an example of a pickup microphone position according to the present invention.
9 is a view showing an example of a mixing zone (MIXING ZONE) according to the present invention.
10 is a circuit diagram of an open headphone according to an embodiment of the present invention.
11 to 13 are views showing an example of mixed sound provided through an open headphone according to the present invention.
14 is a flowchart illustrating a noise canceling method of an open headphone according to an embodiment of the present invention.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as follows. Here, repeated descriptions, well-known functions that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, and detailed descriptions of configurations are omitted. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰의 평면도이다.1 is a plan view of an open headphone according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰은 재생용 드라이버(110), 노이즈 캔슬링 드라이버(120), 내부 차폐막(111), 외부 차폐막(121) 및 덕트(131, 132)를 포함한다.1, the open headphone according to an embodiment of the present invention includes a
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰은 사용자의 귀를 덮지 않고 개방되어 있는 형태의 헤드폰에 상응하는 것으로, 사용자가 착용하는 경우에 도 2에 도시된 것과 같은 위치에서 사운드를 제공할 수 있다.First, the open headphone according to an embodiment of the present invention corresponds to a headphone of an open type without covering a user's ears, and when the user wears it, sound can be provided at a position as shown in FIG. 2. have.
그러나, 이와 같은 개방형 헤드폰은 고막을 막는 구조가 아니기 때문에 외부에서 유입되는 소음을 차단 또는 캔슬링하기 어려운 점과 동시에 헤드폰에서 외부로 유출되는 소음을 차단 또는 캔슬링하기 어렵다는 문제점이 존재한다. 또한, 낮은 출력을 이용한 프록시미티 이펙트를 기대하기 어렵기 때문에 저음을 제공하기 위해서는 높은 출력을 필요로 하는 문제점도 존재한다.However, since such an open headphone is not a structure that blocks the eardrum, there is a problem in that it is difficult to block or cancel noise introduced from the outside, and at the same time, it is difficult to block or cancel the noise flowing from the headphone to the outside. In addition, since it is difficult to expect a proximity effect using a low output, there is a problem that a high output is required to provide a low sound.
그러나, 이러한 문제점들을 해결할 수 있다면, 일반적인 라우드스피커를 청취하는 것과 같은 음질이나 공간감을 확보하면서 피로도는 감소시킬 수 있는 이상적인 형태의 헤드폰을 제공할 수 있다.However, if these problems can be solved, it is possible to provide an ideal type of headphones capable of reducing fatigue while securing sound quality and spatial feeling similar to listening to a general loudspeaker.
따라서, 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 새로운 형태의 개방형 헤드폰을 제안하고자 한다.Therefore, the present invention proposes a new type of open headphone to solve this problem.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명에서 제안하고자 하는 개방형 헤드폰은 재생용 드라이버(110)와 노이즈 캔슬링 드라이버(120)가 내부 차폐막(111)을 통해 분리된 형태로 위치할 수 있고, 노이즈 캔슬링 드라이버(120)는 덕트(131, 132)가 존재하는 외부 차폐막(121)의 안쪽에 위치할 수 있다. First, referring to FIG. 1, in the open headphone proposed in the present invention, a
이 때, 재생용 드라이버(110)와 노이즈 캔슬링 드라이버(120)는 사운드를 출력하는 스피커에 상응하는 것으로, 내부 차폐막(111)을 기준으로 각각 내부 스피커와 외부 스피커에 상응하게 배치될 수 있다.In this case, the
이 때, 내부 차폐막(111)과 외부 차폐막(121)을 기반으로 재생용 드라이버(110)에서 재생된 사운드가 이동하는 통로인 내부 혼(HORN)과 노이즈 캔슬링 드라이버(120)에서 재생된 사운드가 이동하는 통로인 외부 혼(HORN)이 형성될 수 있다. At this time, based on the
또한, 본 발명에 따른 개방형 헤드폰은, 도 2에 도시된 것과 같이 사용자의 귀를 덮지 않으면서, 내부 혼(horn)과 외부 혼(horn)을 통해 출력되는 사운드가 각각 사용자의 귓구멍과 귓바퀴 쪽으로 전달될 수 있도록 인체공학적으로 설계될 수 있다. In addition, the open headphone according to the present invention, as shown in Figure 2, without covering the user's ears, the sound output through the inner horn (horn) and the external horn (horn) is transmitted to the user's ear hole and auricle, respectively. It can be ergonomically designed to be
예를 들어, 도 1에 도시된 개방형 헤드폰을 사용자 얼굴 정면 방향으로 나타내면 도 3과 같은 형태로 보여질 수 있으며, 착용시 도 4에 도시된 것처럼 보여질 수 있다.For example, when the open headphone shown in FIG. 1 is shown in the front direction of the user's face, it may be shown in the form of FIG. 3, and when worn, it may be shown as shown in FIG. 4.
다른 예를 들어, 도 1에 도시된 개방형 헤드폰을 사용자 얼굴 측면 방향으로 나타내면 도 5와 같은 형태로 보여질 수 있으며, 착용시 도 6에 도시된 것처럼 각각의 드라이버들을 통해 재생되는 사운드가 사용자의 귓구멍과 귓바퀴로 각각 전달되도록 설계될 수 있다.For another example, when the open headphone shown in FIG. 1 is shown in the side direction of the user's face, it can be shown in the shape as shown in FIG. 5, and when worn, the sound played through each driver as shown in FIG. And can be designed to be delivered to the auricle respectively.
이 때, 재생용 드라이버(110)는 픽업 마이크를 통해 입력되는 외부 소음의 역상 신호를 기반으로 외부에서 유입되는 외부 노이즈를 캔슬링한다.In this case, the
이 때, 외부 소음의 역상 신호는, 내부 차폐막(111)을 기반으로 형성된 내부 혼을 통해 개방형 헤드폰을 착용한 사용자의 귀 방향으로 출력될 수 있는데, 재생용 드라이버(110)에서 재생되는 사운드와 동시에 출력될 수 있다. At this time, the reverse phase signal of the external noise may be output to the ear of the user wearing the open type headphones through the internal horn formed based on the
즉, 내부 혼을 통해 사용자의 귀로 외부 소음의 역상 신호를 출력해줌으로써 외부로부터 유입되는 외부 소음을 상쇄시켜 노이즈 캔슬링 기능을 제공할 수 있다.That is, by outputting an inverse signal of external noise to the user's ear through the internal horn, it is possible to provide a noise canceling function by canceling external noise introduced from the outside.
예를 들어, 도 8에 도시된 것과 같은 픽업 마이크(810, 811)를 통해 입력 및 측정된 외부 소음은, 픽업 마이크(810, 811)와 연동된 Phase controller로 전달되어 외부 소음에 대한 역상 신호를 생성하는데 사용될 수 있다. 이와 같이 생성된 외부 소음의 역상 신호는 재생용 드라이버(110)에서 재생될 사운드에 더해짐으로써 외부 소음을 차폐하는데 활용될 수 있다. For example, external noise input and measured through the
즉, 사운드를 A, 외부 소음을 B, 외부 소음에 대한 역상 신호를 -B라고 가정하면, 재생용 드라이버를 통해 (A-B)가 출력되고, 외부로부터 B가 더해져서 사용자에게는 (A-B)+B = A에 상응하게 순수한 사운드만을 제공할 수 있다.That is, assuming that the sound is A, the external noise is B, and the reverse signal for the external noise is -B, (AB) is output through the driver for playback, and B is added from the outside, so that (AB) + B = It can only provide pure sound corresponding to A.
이 때, 도 8에 도시된 픽업 마이크(810, 811)의 개수와 위치는 설명을 위한 단순 예시에 해당하는 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰에 구비되는 픽업 마이크의 개수와 위치는 특별히 한정되지 않는다.In this case, the number and location of the
또한, 도 8에 도시된 것과 같은 픽업 마이크(810, 811)는 진동에 영향을 받지 않도록 구조화됨으로써 외부 소음을 보다 명료하게 수음할 수 있다. In addition, the
이 때, 외부 소음은 의미 그대로 외부로부터 개방형 헤드폰에서 재생되는 사운드에 섞여서 들릴 수 있는 노이즈에 해당하는 것으로, 개방형 헤드폰을 사용하는 사용자의 환경에 따라 그 정도가 상이할 수 있다. In this case, the external noise, as it is meant, corresponds to noise that can be heard by mixing with the sound played by the open headphones from the outside, and the degree may vary depending on the environment of the user who uses the open headphones.
예를 들어, 지하철이나 버스와 같은 대중교통에서 발생하는 소음이나 사람이 많은 곳에서 발생하는 소음 등이 외부 소음에 해당할 수 있다. For example, noise generated from public transportation such as a subway or a bus, or noise from a crowded place may correspond to external noise.
이 때, 개방형 헤드폰의 경우에는 사용자의 고막을 직접적으로 막고 있지 않기 때문에, 외부 소음 차단기능이 없다면 외부 소음으로 인해 제대로 된 사운드를 감상하기 어려울 수 있다.At this time, in the case of open headphones, since the eardrum of the user is not directly blocked, it may be difficult to enjoy a proper sound due to external noise if there is no external noise blocking function.
따라서, 본 발명에서는 재생용 드라이버(110)를 기반으로 도 7에 도시된 것과 같이 소리가 이동하는 내부 혼(horn) 및 외부 혼(horn)을 포함한 영역과 사용자의 귀 부분에 해당하는 영역을 포함하는 노이즈 캔슬링 영역(700)을 생성함으로써 외부 소음을 효과적으로 차폐할 수 있다.Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 7 based on the
이와 같이, 하나의 드라이버에서는 복합적인 신호를 출력할 수 있기 때문에, 본 발명의 일실시예에 따른 재생용 드라이버(110)는 사운드 소스를 재생하기 위한 재생 드라이버로 사용됨과 동시에 외부 소음 차단을 위한 캔슬링 드라이버로 사용될 수 있다.As described above, since one driver can output a complex signal, the
노이즈 캔슬링 드라이버(120)는 사운드의 역상 신호를 기반으로 외부로 유출되는 내부 노이즈를 캔슬링한다.The
이 때, 사운드의 역상 신호는 덕트(131, 132)를 통해 외부 방향으로 출력될 수 있다.In this case, the negative phase signal of the sound may be output to the outside through the
예를 들어, 도 1 및 도 3을 참조하면, 노이즈 캔슬링 드라이버(120)에서 재생되는 사운드의 역상 신호는 외부 차폐막(121)에 구비된 통로인 덕트(131, 132)를 통해 외부로 출력됨으로써 개방형 헤드폰을 착용한 사용자의 주변 사람들에게 재생용 드라이버에서 재생되는 사운드가 들리지 않도록 차단할 수 있다. For example, referring to FIGS. 1 and 3, the reverse phase signal of the sound reproduced by the
또한, 노이즈 캔슬링 드라이버(120)를 통해 재생되는 사운드의 역상 신호는 외부 혼(HORN)을 통해 출력됨으로써 내부 혼(HORN)을 통해 발진하는 사운드가 외부 방향으로 향하지 않도록 차단하는 역할을 수행할 수도 있다. 즉, 내부 혼을 통해 사용자의 귀로 전달되는 사운드가 외부로 유출되지 않도록 사운드의 역상 신호를 이용하여 차폐막을 형성함으로써 내부의 소리가 외부로 새어나가지 않도록 하는 에어 커튼(AIR CURTAIN) 역할을 수행할 수 있다.In addition, the reverse phase signal of the sound reproduced through the
일반적으로 노이즈 캔슬링을 위한 가장 효과적인 방법은 원본 신호에 대해 딜레이 없는 완벽한 역상 신호를 생성하여 제공하는 것일 수 있다. In general, the most effective method for noise canceling may be to generate and provide a perfect inverse signal without delay for the original signal.
따라서, 사운드의 역상 신호는 재생용 드라이버(110)로 입력되는 사운드의 원본 신호를 이용하여 생성될 수 있다. Accordingly, the reverse phase signal of the sound may be generated using the original signal of the sound input to the
예를 들어, 재생용 드라이버(110)로 신호를 전달하는 Matrix Router에 역상 신호를 생성하기 위한 Phase Reverse Controller를 병렬로 연결하여 사운드에 상응하는 신호를 획득할 수 있다. 이 후, Phase Reverse Controller에서 생성된 사운드의 역상 신호를 노이즈 캔슬링 드라이버(120)로 전달하여 재생하도록 할 수 있다.For example, a signal corresponding to sound may be obtained by connecting a phase reverse controller for generating a reverse phase signal to a matrix router that transmits a signal to the
이 때, 노이즈 캔슬링 드라이버(120)를 통해 내부에서 외부로 유출되는 내부 소음을 차단함으로써 픽업 마이크가 온전히 외부 소음만을 수음할 수 있도록 할 수 있으므로 보다 명료하게 외부 소음을 수음할 수 있는 효과가 존재한다.At this time, by blocking internal noise flowing from the inside to the outside through the
내부 차폐막(111)은 재생용 드라이버(110)와 노이즈 캔슬링 드라이버(120)를 분리한다. The
예를 들어, 내부 차폐막(111)은 도 1 내지 도 5에 도시된 것처럼 재생용 드라이버(110)와 노이즈 캔슬링 드라이버(120)가 위치하는 공간 자체를 분리함으로써 각각의 드라이버에서 출력되는 신호가 내부 혼(horn)과 외부 혼(horn)을 거쳐 도 9에 도시된 것과 같은 믹싱 존(900)에서 합쳐지도록 할 수 있다.For example, the
외부 차폐막(121)은 노이즈 캔슬링 드라이버(120)를 감싸고, 사운드의 역상 신호가 빠져나가기 위한 덕트(131, 132)를 구비한다.The
이 때, 덕트(131, 132)는 개방형 헤드폰에서 외부로 유출되는 내부 소음을 캔슬링하기 위한 역상 신호가 빠져나가는 통로에 상응할 수 있다. 도 1에 도시된 덕트(131, 132)는 설명을 위한 예시에 해당하는 것일 뿐, 도 1에 도시된 개수와 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 1에 도시된 것보다 다수의 덕트들을 캔슬링하고자 하는 방향으로 배치한다면 보다 높은 캔슬링 효과를 얻을 수도 있다.In this case, the
또한, 도 1에는 도시하지 아니하였으나, 개방형 헤드폰은 사용자의 귀에서 소리가 자연스럽게 믹싱(MIXING)되도록 재생용 드라이버(110)에서 출력되는 사운드의 주파수와 노이즈 캔슬링 드라이버(120)에서 출력되는 사운드의 주파수를 분할하는 멀티 채널 디코더를 더 포함할 수 있다. In addition, although not shown in FIG. 1, in the open headphone, the frequency of the sound output from the
예를 들어, 멀티 채널 디코더를 통해 주파수를 분할하여 재생함으로써 재생용 드라이버(110)에 상응하는 내부 스피커를 전면 채널로 사용하고, 노이즈 캔슬링 드라이버(120)에 상응하는 외부 스피커를 후면 채널로 사용할 수 있다. For example, by dividing and playing a frequency through a multi-channel decoder, an internal speaker corresponding to the
이 때, 재생용 드라이버(110)에서 출력되는 사운드는 사용자의 귓바퀴를 거치지 않고 직접 전달되고, 노이즈 캔슬링 드라이버(120)에서 출력되는 사운드는 사용자의 귓바퀴에 반사되어 전달될 수 있다. In this case, the sound output from the
이 때, 내부 스피커에 상응하는 재생용 드라이버(110)에서 출력되는 사운드는 귓바퀴를 거치지 않고 다이렉트로 전달되기 때문에 직접음 또는 전면의 방향성을 보다 뚜렷하게 표현할 수 있다. 또한, 외부 스피커에 상응하는 노이즈 캔슬링 드라이버(120)에서 출력되는 사운드는 귓바퀴를 거쳐 전달되기 때문에 방향이나 거리감을 명확하게 표현할 수 있다. At this time, since the sound output from the
또한, 종래의 이어폰이나 밀폐형 헤드폰의 경우에는 귓바퀴를 사용하지 못하는 구조로 인해서 자연스럽지 못한 사운드를 제공할 수 밖에 없었다. 또한, 이러한 구조는 공명주파수 대에서 소리의 레벨이 높아질수록 난청을 유발할 확률이 높다는 위험이 존재하였다. In addition, in the case of a conventional earphone or a closed headphone, due to a structure in which the pinna cannot be used, it has no choice but to provide an unnatural sound. In addition, this structure has a risk that the higher the level of sound in the resonance frequency band, the higher the probability of inducing hearing loss.
그러나, 본 발명에 따른 개방형 헤드폰은 귓바퀴를 이용한 형태로, 자연스러운 음질의 사운드를 제공하기 때문에 난청이 발생할 위험이 적다.However, since the open headphone according to the present invention is a form using an auricle and provides natural sound quality, there is little risk of hearing loss.
이 때, 귓바퀴는 반사되는 소리를 모아서 외이도로 유도하는 역할을 수행하므로, 귓바퀴에 소리를 반사시켜서 전달하는 경우에 가장 자연스러운 음질을 확보할 수 있다.In this case, since the auricle collects and guides the reflected sound to the ear canal, the most natural sound quality can be secured when sound is reflected and transmitted to the auricle.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰은 귓바퀴의 구조를 활용하여 사운드를 제공함으로써 낮은 출력으로도 효율적으로 소리를 전달할 수 있다. In addition, the open headphone according to an embodiment of the present invention provides sound by utilizing the structure of the auricle, so that sound can be efficiently transmitted even with low output.
예를 들어, 귓바퀴가 소리나는 방향으로 향해 있을 경우, 중음(1,500~7000Hz) 대역에서 외이도의 공명현상이 발생하기 때문에 약 10~15dB 정도로 사운드가 부스트되는 효과가 있으며, 전체주파수 대역에서 3dB 수준의 집음 효과가 발생할 수 있다. 다시 말해서, 귓바퀴를 이용하면, 공명현상에 의해 부스트되는 수준의 출력을 보상받는 효과를 얻을 수도 있다. 이 때, 공명현상은 소리가 전달되는 과정에서 울리는 현상을 의미하는 것으로, 본원발명과 같이 개방형 헤드폰을 통해 귓바퀴 부분은 개방되어 있고, 고막으로 한쪽 끝이 막힌 상태에서 발생할 수 있다.For example, when the auricle is facing the direction of sound, since the resonance phenomenon of the ear canal occurs in the mid-tone (1,500-7000 Hz) band, there is an effect of boosting the sound by about 10 to 15 dB. A collection effect may occur. In other words, if the pinna is used, an effect of compensating for the level of output boosted by the resonance phenomenon may be obtained. In this case, the resonance phenomenon means a ringing phenomenon in the process of transmitting sound, and may occur in a state in which the auricle part is open through the open headphone as in the present invention and one end is blocked by the eardrum.
이 때, 외이도의 공명 주파수는 약 s/4L에 상응하고, 소리의 속도는 약 340m/sec, L은 외이도의 길이에 상응하므로 소리의 파장이 길어지더라도 캔슬링 가능성을 높일 수 있다.At this time, since the resonance frequency of the ear canal corresponds to about s/4L, the speed of sound is about 340m/sec, and L corresponds to the length of the ear canal, it is possible to increase the possibility of canceling even if the wavelength of the sound increases.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰을 이용하는 경우, 다양한 목적에 따라 최적화된 음질의 사운드를 제공하는 것이 가능하다.Accordingly, when using the open headphone according to an embodiment of the present invention, it is possible to provide sound with optimized sound quality for various purposes.
이 때, 재생용 드라이버(110)는 사운드 프로세싱을 적용하지 않은 다이렉트 사운드(DRY), 중저음 사운드 및 바이노럴(BINAURAL) 사운드 중 적어도 하나를 재생할 수 있다. In this case, the
이 때, 노이즈 캔슬링 드라이버(120)는 사운드 프로세싱을 적용한 프로세싱 사운드(WET), 중고음 사운드, 바이노럴 사운드 및 앰비소닉(AMBISONIC) 사운드 중 적어도 하나를 재생할 수 있다. In this case, the
일반적으로 외이도를 통해서 소리의 위치나 방향지각능력을 감별할 수 있고, 이중 이론(Duplex Theory)에 따르면 방향지각능력은 소리의 세기나 시간의 차이에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 양쪽 귀에 도달한 소리의 시간 차이(Interaural Time Difference, ITD)는 저주파 소리의 위치를 인식하도록 할 수 있고, 양쪽 귀에 도달한 소리의 강도 차이(Interaural Level Difference, ILD)는 고주파 소리의 위치를 인식하도록 할 수 있다. In general, it is possible to discriminate the position or direction perception ability of sound through the ear canal, and according to the Duplex Theory, the direction perception ability may be determined according to the difference in the intensity or time of the sound. For example, the Interaural Time Difference (ITD) of the sound reaching both ears can make it possible to recognize the location of the low-frequency sound, and the Interaural Level Difference (ILD) of the sound reaching both ears You can make it aware of your location.
따라서, 귓바퀴를 이용하여 외이도로 소리를 전달하는 경우 소리의 방향성을 가장 효과적으로 전달할 수 있다. 이 때, 본 발명은 분리된 드라이버를 기반으로 ITD 및 ILD의 컨트롤이 보다 용이하기 때문에 바이노럴 효과를 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 귓바퀴로 소리를 전달함으로써 공간 정보를 표현하기에도 유리해질 수 있다.Therefore, when sound is transmitted to the ear canal using the pinna, the direction of sound can be most effectively transmitted. At this time, in the present invention, since ITD and ILD can be more easily controlled based on a separate driver, not only can the binaural effect be increased, but also it can be advantageous in expressing spatial information by transmitting sound to the pinna. .
예를 들어, 도 11을 참조하면, 재생용 드라이버(1110)에서 원음에 해당하는 다이렉트 사운드(DRY)가 재생되고, 노이즈 캔슬링 드라이버(1120)에서 리버브 파라미터가 적용된 프로세싱 사운드(WET)가 재생되는 경우, 믹싱 존(1130)에 해당하는 공기 중에서 사운드가 믹싱(Mixing)되어 사용자에게 제공될 수 있다. 즉, 다이렉트 사운드를 그대로 유지한 상태에서 손쉬운 파라미터 변경을 통해 프로세싱 사운드만을 조정할 수 있으므로 사운드 프로세싱을 보다 수월하게 처리할 수 있으며, 프로세싱의 효과와 상관없이 높은 명료도를 유지할 수 있게 된다. For example, referring to FIG. 11, when a direct sound (DRY) corresponding to the original sound is reproduced by a
이 때, 공기 중에서 사운드가 믹싱된다는 의미는, 별도의 믹싱 장치 없이 귓바퀴를 통해 전달된 각각의 사운드가 공기 중에서 어쿠스틱(ACOUSTIC)하게 섞여서 외이도로 전달되는 것일 수 있다.In this case, the meaning that the sound is mixed in the air may mean that each sound transmitted through the auricle without a separate mixing device is acoustically mixed in the air and transmitted to the ear canal.
다른 예를 들어, 재생용 드라이버와 노이즈 캔슬링 드라이버를 사용하여 고음역대와 저음역대를 분리하여 재생함으로써 보다 풍성하고 복합적인 사운드를 제공할 수도 있다. 즉, 도 12를 참조하면, 재생용 드라이버(1210)에서 중저음 사운드가 재생되고, 노이즈 캔슬링 드라이버(1220)에서 중고음 사운드가 재생되는 경우, 믹싱 존(1230)에 해당하는 공기 중에서 사운드가 믹싱되어 2WAY 사운드의 형태로 사용자에게 제공될 수 있다. 이 때, 저음은 고음에 비해 상대적으로 높은 출력의 앰프를 요구하므로, 본 발명과 같이 저음 앰프와 고음 앰프를 분리하여 사용함으로써 출력 효율을 향상시킬 수 있다.For another example, by using a playback driver and a noise canceling driver to separate and reproduce the high and low frequencies, a richer and more complex sound may be provided. That is, referring to FIG. 12, when the mid-low sound is reproduced by the
또한, 재생용 드라이버(1210)에 상응하는 내부 스피커에는 별도의 LFE(Low Frequency Effect) 드라이버를 추가하여 서브우퍼 전용으로 사용할 수도 있다. 또한, 도 12에는 도시하지 아니하였으나, 크로스오버 프로세서를 통해 출력되는 소리를 각 드라이버로 전송하여 2WAY 사운드 또는 3WAY 사운드를 제공하기 위한 구조를 구현할 수도 있다.In addition, a separate LFE (Low Frequency Effect) driver may be added to the internal speaker corresponding to the
또 다른 예를 들어, 재생용 드라이버와 노이즈 캔슬링 드라이버를 사용하여 공간 이미지에 대한 신호를 분리하여 재생함으로써 방향성을 보다 명료하게 표현할 수도 있다. 즉, 도 13을 참조하면, 재생용 드라이버(1310)에서 다이렉트 사운드 또는 바이노럴 사운드가 재생되고, 노이즈 캔슬링 드라이버(1320)에서 바이노럴 사운드 또는 앰비소닉 사운드가 재생되는 경우, 믹싱 존(1330)에서 해당하는 공기 중에서 사운드가 믹싱되어 이머시브 사운드의 형태로 사용자에게 제공될 수도 있다. As another example, a signal for a spatial image may be separated and reproduced using a reproduction driver and a noise canceling driver to more clearly express directionality. That is, referring to FIG. 13, when a direct sound or a binaural sound is reproduced by the
이 때, 재생용 드라이버는 서라운드 환경에서의 전면 스피커 역할을 수행할 수 있고, 노이즈 캔슬링 드라이버는 후면 스피커, 측면 스피커, 상면 스피커 및 서브 우퍼 스피커 중 적어도 하나에 상응하는 역할을 수행할 수 있다.In this case, the playback driver may serve as a front speaker in a surround environment, and the noise canceling driver may perform a role corresponding to at least one of a rear speaker, a side speaker, an upper speaker, and a subwoofer speaker.
이와 같이 재생용 드라이버에 상응하는 내부 스피커를 통해 근거리와 원거리를 표현하고, 노이즈 캔슬링 드라이버에 상응하는 외부 스피커를 통해 공간의 이미지를 표현함으로써 드라이버의 효율성을 향상시킬 수 있으며, 바이노럴, 룸 프레젠테이션 및 프리 딜레이 적용을 용이하게 할 수 있다. 또한, 각각의 드라이버를 기반으로 EQ 파라미터 조정, 레벨 조정 및 프로세싱을 정교하고 간편하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라 방향성 인지 정보를 효과적으로 제공할 수도 있다.In this way, the efficiency of the driver can be improved by expressing the near and far distance through the internal speaker corresponding to the playback driver, and the image of the space through the external speaker corresponding to the noise canceling driver. And it is possible to facilitate the application of the pre-delay. In addition, EQ parameter adjustment, level adjustment, and processing can be performed precisely and conveniently based on each driver, as well as effectively providing directional recognition information.
또한, 재생용 드라이버에 상응하는 내부 스피커를 통해 소스 데이터는 그대로 재생하고, 노이즈 캔슬링 드라이버에 상응하는 외부 스피커를 통해 리버브 데이터만 조정하여 공간의 가상화를 구현할 수 있으므로 원음은 그대로 유지하면서도 다채로운 공간의 이미지를 자유롭게 표현할 수 있다.In addition, the source data can be reproduced as it is through the internal speaker corresponding to the driver for playback, and the space can be virtualized by only adjusting the reverb data through the external speaker corresponding to the noise canceling driver. Can be expressed freely.
이와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰을 통해 개방된 구조에 따른 장점은 유지하면서도 단점이나 문제점은 보완할 수 있다. 즉, 일반적인 스피커로 음악을 청취하는 것과 같은 효과를 제공하면서도 헤드폰의 내부 또는 외부에서 발생하는 노이즈는 차단할 수 있다.As described above, while maintaining the advantages of the open structure through the open headphone according to an embodiment of the present invention, disadvantages and problems can be compensated. That is, while providing the same effect as listening to music through a general speaker, noise generated inside or outside the headphones can be blocked.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰의 회로도이다.10 is a circuit diagram of an open headphone according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다. An operation process of the open headphone according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10 as follows.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰은 스마트 기기 또는 다양한 오디오 입력으로부터 획득한 사운드 소스(SOUND SOURCE)를 시그널 디텍터(SIGNAL DETECTOR)로 전달하여 입력된 사운드 소스를 분석할 수 있다. First, the open headphone according to an embodiment of the present invention may analyze the input sound source by transmitting a sound source acquired from a smart device or various audio inputs to a signal detector.
예를 들어, 입력된 사운드 소스에 해당하는 신호의 헤더 정보를 분석하여 어떤 종류의 오디오 컨텐츠를 포함하고 있는지 감지할 수 있다. 이 때, 모노, 스테레오, 5.1, 7.1, 10.2 또는 11.1 등에 해당하는 이머시브 사운드 포맷을 감지할 수 있다.For example, it is possible to detect what type of audio content is included by analyzing header information of a signal corresponding to an input sound source. At this time, an immersive sound format corresponding to mono, stereo, 5.1, 7.1, 10.2 or 11.1 can be detected.
이 후, 리슨 모드 셀렉터(LISTEN MODE SELECTOR)를 이용하여 입력된 사운드 소스에 해당하는 신호를 어떤 방법으로 청취할 것인지에 대한 청취 모드를 결정할 수 있다. Thereafter, a listening mode for how to listen to a signal corresponding to an input sound source may be determined by using a listen mode selector.
예를 들어, 스테레오 모드 및 이머시브 서라운드 모드 중 어느 하나를 선택할 수 있다.For example, it is possible to select either a stereo mode or an immersive surround mode.
만약, 청취 모드가 멀티 채널에 상응하는 경우, 멀티채널 디코더(MULTI CHANNEL DECODER)가 입력된 사운드 소스에 상응하는 오디오 포맷에 따른 디코딩을 수행하여 사운드 소스에 해당하는 오디오를 채널 별로 분리할 수 있다. If the listening mode corresponds to the multi-channel, the multi-channel decoder (MULTI CHANNEL DECODER) may perform decoding according to the audio format corresponding to the input sound source to separate the audio corresponding to the sound source for each channel.
이 때, 룸 시뮬레이터(ROOM SIMULATOR)를 이용하여 멀티채널 디코더(MULTI CHANNEL DECODER)에 의해 분리된 멀티 채널 신호에 청취 환경에 따른 출력 어사인을 수행하고, 각 채널에 필요한 오디오 이펙터를 추가할 수 있다.At this time, it is possible to perform output assignment according to the listening environment to the multi-channel signal separated by a multi-channel decoder using a room simulator (ROOM SIMULATOR), and add an audio effector necessary for each channel. .
또한, 헤드 트래커(HEAD TRACKER)를 이용하여 멀티채널 디코더(MULTI CHANNEL DECODER)에 의해 분리된 멀티 채널 신호를 사용자에 맞게 조절하고, 채널 별 사용자에 맞게 조절된 멀티 채널 오디오 신호를 바이노럴 인코더(BINAURAL ENCORDER)로 전달하여 바이노럴 사운드로 변환시킬 수 있다. In addition, the multi-channel signal separated by the multi-channel decoder (MULTI CHANNEL DECODER) is adjusted according to the user using a head tracker, and the multi-channel audio signal adjusted according to the user for each channel is converted to a binaural encoder ( BINAURAL ENCORDER) can be converted into binaural sound.
이 후, 매트릭스 라우터(MATRIX ROUTER)를 이용하여 바이노럴 인코딩 신호, 스테레오 신호 및 이펙트 처리된 신호 등을 지정한 드라이버로 어사인할 수 있다. Thereafter, a binaural encoded signal, a stereo signal, and an effect-processed signal can be assigned to a designated driver by using a matrix router (MATRIX ROUTER).
이 때, 매트릭스 라우터는 각각의 드라이버를 구동하기 위한 주파수 필터, 크로스오버 등의 DSP를 추가할 수 있다. At this time, the matrix router may add a DSP such as a frequency filter and a crossover for driving each driver.
이 때, 개방형 헤드폰에는 앰비언스 노이즈 픽업 마이크(AMBIENCE NOISE PICKUP MIC)가 구비되어 외부로부터 유입되는 소음을 수음 또는 감지할 수 있다. At this time, the open headphone is equipped with an ambience noise pickup microphone (AMBIENCE NOISE PICKUP MIC) to receive or sense the incoming noise from the outside.
이렇게 수음된 외부 소음은 페이즈 컨트롤러(PHASE CONTROLLER)에서 위상이 반전되어 외부 소음의 역상 신호로 생성될 수 있고, 이렇게 생성된 외부 소음의 역상 신호는 매트릭스 라우터에서 사운드 소스에 의한 재생 신호와 결합되어 사운드를 재생하기 위한 재생 드라이버에 해당하는 재생용 드라이버(PLAY DRIVER)로 전달될 수 있다. The external noise collected in this way can be generated as a reverse phase signal of the external noise by inverting the phase in the phase controller, and the negative phase signal of the external noise generated in this way is combined with the reproduced signal from the sound source in the matrix router to produce sound. It may be delivered to a play driver corresponding to a play driver for playing back.
즉, 재생용 드라이버에서는 재생 신호와 함께 외부 소음의 역상 신호를 통해 외부 소음을 상쇄시킴으로써 외부 소음에 대한 노이즈 캔슬링 기능을 제공할 수 있다. That is, in the reproduction driver, a noise canceling function for external noise may be provided by canceling external noise through a reverse phase signal of external noise together with the reproduction signal.
또한, 매트릭스 라우터는 재생용 드라이버로 전달되는 재생 신호를 페이즈 리버스 컨트롤러(PHASE REVERSE CONTROLLER)로 전달하여 재생 신호의 역상 신호를 생성하고, 이렇게 생성된 재생 신호의 역상 신호는 노이즈 캔슬링 드라이버에 상응하는 캔슬링 드라이버(CANCELING DRIVER)로 전달됨으로써 개방형 헤드폰의 내부에서 생성되어 밖으로 유출되는 소음을 캔슬링하는데 사용될 수 있다. In addition, the matrix router generates an inverse signal of the playback signal by passing the playback signal delivered to the playback driver to a phase reverse controller, and the reverse-phase signal of the generated playback signal is canceled corresponding to the noise canceling driver. By being transmitted to the driver (CANCELING DRIVER), it can be used to cancel the noise generated inside the open headphone and leaking out.
이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰은 재생용 드라이버를 전면 채널로, 캔슬링 드라이버를 후면 채널로 활용하여 멀티 채널에 상응하는 사운드를 제공할 수 있다.In this case, the open headphone according to an embodiment of the present invention may provide sound corresponding to a multi-channel by using a playback driver as a front channel and a canceling driver as a rear channel.
또한, 캔슬링 드라이버를 서라운드 스피커로 활용하여 서라운드 사운드 또는 이머시브 사운드를 제공할 수도 있으며, 룸 시뮬레이션 청취 시에 이펙트 청취 효과를 제공할 수도 있다.In addition, the canceling driver may be used as a surround speaker to provide a surround sound or an immersive sound, and an effect listening effect may be provided when listening to a room simulation.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰의 노이즈 캔슬링 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.14 is a flowchart illustrating a noise canceling method of an open headphone according to an embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰은 사용자의 귀를 덮지 않고 개방되어 있는 형태의 헤드폰에 상응하는 것으로 사운드를 재생하거나 외부 소음을 차단하는 재생용 드라이버와 내부 소음을 차단하는 노이즈 캔슬링 드라이버를 포함할 수 있다.First, an open headphone according to an embodiment of the present invention corresponds to a headphone of an open type without covering the user's ears, and a playback driver for playing sound or blocking external noise and a noise canceling driver for blocking internal noise It may include.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 귀가 개방되어 있는 형태의 개방형 헤드폰의 노이즈 캔슬링 방법은 노이즈 캔슬링 드라이버가, 재생용 드라이버에서 재생되는 사운드의 역상 신호를 기반으로 개방형 헤드폰에서 외부로 유출되는 내부 노이즈를 캔슬링한다(S1410).Referring to FIG. 14, in the noise canceling method of an open headphone with an open ear according to an embodiment of the present invention, a noise canceling driver is used from the open headphone to the outside based on an inverse signal of sound reproduced by the playback driver. The leaked internal noise is canceled (S1410).
이 때, 사운드의 역상 신호는 개방형 헤드폰에서 노이즈 캔슬링 드라이버를 감싸고 있는 외부 차폐막에 구비된 덕트를 통해 외부 방향으로 출력될 수 있다.In this case, the negative-phase signal of sound may be output to the outside through a duct provided in an outer shielding film surrounding the noise canceling driver in the open headphone.
예를 들어, 도 1 및 도 3을 참조하면, 노이즈 캔슬링 드라이버(120)에서 재생되는 사운드의 역상 신호는 외부 차폐막(121)에 구비된 통로인 덕트(131, 132)를 통해 외부로 출력됨으로써 개방형 헤드폰을 착용한 사용자의 주변 사람들에게 재생용 드라이버에서 재생되는 사운드가 들리지 않도록 차단할 수 있다. For example, referring to FIGS. 1 and 3, the reverse phase signal of the sound reproduced by the
일반적으로 노이즈 캔슬링을 위한 가장 효과적인 방법은 원본 신호에 대해 딜레이 없는 완벽한 역상 신호를 생성하여 제공하는 것일 수 있다. In general, the most effective method for noise canceling may be to generate and provide a perfect inverse signal without delay for the original signal.
따라서, 사운드의 역상 신호는 재생용 드라이버로 입력되는 사운드의 원본 신호를 이용하여 생성될 수 있다. Accordingly, the reverse phase signal of the sound can be generated by using the original signal of the sound input to the reproduction driver.
예를 들어, 재생용 드라이버로 신호를 전달하는 Matrix Router에 역상 신호를 생성하기 위한 Phase Reverse Controller를 병렬로 연결하여 사운드에 상응하는 신호를 획득할 수 있다. 이 후, Phase Reverse Controller에서 생성된 사운드의 역상 신호를 노이즈 캔슬링 드라이버로 전달하여 재생하도록 할 수 있다.For example, a signal corresponding to sound can be obtained by connecting a phase reverse controller for generating a reverse phase signal in parallel to a matrix router that transmits a signal to a playback driver. After that, the reverse phase signal of the sound generated by the Phase Reverse Controller can be transmitted to the noise canceling driver and played.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 귀가 개방되어 있는 형태의 개방형 헤드폰의 노이즈 캔슬링 방법은 재생용 드라이버가, 픽업 마이크를 통해 입력되는 외부 소음의 역상 신호를 기반으로 외부에서 유입되는 외부 노이즈를 캔슬링한다(S1420).In addition, the noise canceling method of the open-type headphones in the form of an open ear according to an embodiment of the present invention, the playback driver cancels the external noise introduced from the outside based on the reverse phase signal of the external noise input through the pickup microphone. Do (S1420).
이 때, 외부 소음의 역상 신호는, 재생용 드라이버와 노이즈 캔슬링 드라이버를 분리하는 내부 차폐막을 기반으로 형성된 내부 혼을 통해 개방형 헤드폰을 착용한 사용자의 귀 방향으로 출력될 수 있는데, 재생용 드라이버에서 재생되는 사운드와 동시에 출력될 수 있다. At this time, the reverse-phase signal of external noise can be output to the ear of the user wearing the open headphone through the inner horn formed based on the inner shielding that separates the playback driver and the noise canceling driver. It can be output at the same time as the sound.
즉, 내부 혼을 통해 사용자의 귀로 외부 소음의 역상 신호를 출력해줌으로써 외부로부터 유입되는 외부 소음을 상쇄시켜 노이즈 캔슬링 기능을 제공할 수 있다.That is, by outputting an inverse signal of external noise to the user's ear through the internal horn, it is possible to provide a noise canceling function by canceling external noise introduced from the outside.
예를 들어, 도 8에 도시된 것과 같은 픽업 마이크(810, 811)를 통해 입력 및 측정된 외부 소음은, 픽업 마이크(810, 811)와 연동된 Phase controller로 전달되어 외부 소음에 대한 역상 신호를 생성하는데 사용될 수 있다. 이와 같이 생성된 외부 소음의 역상 신호는 재생용 드라이버(110)에서 재생될 사운드에 더해짐으로써 외부 소음을 차폐하는데 활용될 수 있다. For example, external noise input and measured through the
즉, 사운드를 A, 외부 소음을 B, 외부 소음에 대한 역상 신호를 -B라고 가정하면, 재생용 드라이버를 통해 (A-B)가 출력되고, 외부로부터 B가 더해져서 사용자에게는 (A-B)+B = A에 상응하게 순수한 사운드만을 제공할 수 있다.That is, assuming that the sound is A, the external noise is B, and the reverse signal for the external noise is -B, (AB) is output through the driver for playback, and B is added from the outside, so that (AB) + B = It can only provide pure sound corresponding to A.
이 때, 도 8에 도시된 픽업 마이크(810, 811)의 개수와 위치는 설명을 위한 단순 예시에 해당하는 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰에 구비되는 픽업 마이크의 개수와 위치는 특별히 한정되지 않는다.In this case, the number and location of the
이 때, 외부 소음은 의미 그대로 외부로부터 개방형 헤드폰에서 재생되는 사운드에 섞여서 들릴 수 있는 노이즈에 해당하는 것으로, 개방형 헤드폰을 사용하는 사용자의 환경에 따라 그 정도가 상이할 수 있다. In this case, the external noise, as it is meant, corresponds to noise that can be heard by mixing with the sound played by the open headphones from the outside, and the degree may vary depending on the environment of the user who uses the open headphones.
예를 들어, 지하철이나 버스와 같은 대중교통에서 발생하는 소음이나 사람이 많은 곳에서 발생하는 소음 등이 외부 소음에 해당할 수 있다. For example, noise generated from public transportation such as a subway or a bus, or noise from a crowded place may correspond to external noise.
이 때, 개방형 헤드폰의 경우에는 사용자의 고막을 직접적으로 막고 있지 않기 때문에, 외부 소음 차단기능이 없다면 외부 소음으로 인해 제대로 된 사운드를 감상하기 어려울 수 있다.At this time, in the case of open headphones, since the eardrum of the user is not directly blocked, it may be difficult to enjoy a proper sound due to external noise if there is no external noise blocking function.
따라서, 본 발명에서는 재생용 드라이버를 기반으로 도 7에 도시된 것과 같이 소리가 이동하는 내부 혼(horn) 및 외부 혼(horn)을 포함한 영역과 사용자의 귀 부분에 해당하는 영역을 포함하는 노이즈 캔슬링 영역(700)을 생성함으로써 외부 소음을 효과적으로 차폐할 수 있다.Therefore, in the present invention, based on the driver for reproduction, noise canceling including an area including an inner horn and an outer horn through which sound moves as shown in FIG. 7 and an area corresponding to the user's ear portion By creating the
이와 같이, 하나의 드라이버에서는 복합적인 신호를 출력할 수 있기 때문에, 본 발명의 일실시예에 따른 재생용 드라이버는 사운드 소스를 재생하기 위한 재생 드라이버로 사용됨과 동시에 외부 소음 차단을 위한 캔슬링 드라이버로 사용될 수 있다.As described above, since one driver can output a complex signal, the playback driver according to an embodiment of the present invention is used as a playback driver for playing a sound source and at the same time as a canceling driver for blocking external noise. I can.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰은 개방형 헤드폰은 사용자의 귀에서 소리가 자연스럽게 믹싱(MIXING)되도록 재생용 드라이버에서 출력되는 사운드의 주파수와 노이즈 캔슬링 드라이버에서 출력되는 사운드의 주파수를 분할하여 재생할 수 있다.In addition, in the open headphone according to an embodiment of the present invention, the open headphone divides the frequency of the sound output from the playback driver and the frequency of the sound output from the noise canceling driver so that the sound is naturally mixed in the user's ear. Can play.
예를 들어, 각각의 드라이버를 통해 사운드의 주파수를 분할하여 재생함으로써 재생용 드라이버에 상응하는 내부 스피커를 전면 채널로 사용하고, 노이즈 캔슬링 드라이버에 상응하는 외부 스피커를 후면 채널로 사용할 수 있다. For example, by dividing and reproducing the frequency of sound through each driver, an internal speaker corresponding to a playback driver can be used as a front channel, and an external speaker corresponding to a noise canceling driver can be used as a rear channel.
이 때, 재생용 드라이버에서 출력되는 사운드는 사용자의 귓바퀴를 거치지 않고 직접 전달되고, 노이즈 캔슬링 드라이버에서 출력되는 사운드는 사용자의 귓바퀴에 반사되어 전달될 수 있다. In this case, the sound output from the playback driver may be transmitted directly without passing through the user's auricle, and the sound output from the noise canceling driver may be reflected and transmitted to the user's auricle.
이 때, 내부 스피커에 상응하는 재생용 드라이버에서 출력되는 사운드는 귓바퀴를 거치지 않고 다이렉트로 전달되기 때문에 직접음 또는 전면의 방향성을 보다 뚜렷하게 표현할 수 있다. 또한, 외부 스피커에 상응하는 노이즈 캔슬링 드라이버에서 출력되는 사운드는 귓바퀴를 거쳐 전달되기 때문에 방향이나 거리감을 명확하게 표현할 수 있다. In this case, since the sound output from the reproduction driver corresponding to the internal speaker is transmitted directly without passing through the auricle, the direct sound or the directionality of the front surface can be more clearly expressed. In addition, since the sound output from the noise canceling driver corresponding to the external speaker is transmitted through the pinna, it is possible to clearly express a sense of direction or distance.
또한, 종래의 이어폰이나 밀폐형 헤드폰의 경우에는 귓바퀴를 사용하지 못하는 구조로 인해서 자연스럽지 못한 사운드를 제공할 수 밖에 없었다. 또한, 이러한 구조는 공명주파수 대에서 소리의 레벨이 높아질수록 난청을 유발할 확률이 높다는 위험이 존재하였다. In addition, in the case of a conventional earphone or a closed headphone, due to a structure in which the pinna cannot be used, it has no choice but to provide an unnatural sound. In addition, this structure has a risk that the higher the level of sound in the resonance frequency band, the higher the probability of inducing hearing loss.
그러나, 본 발명에 따른 개방형 헤드폰은 귓바퀴를 이용한 형태로, 자연스러운 음질의 사운드를 제공하기 때문에 난청이 발생할 위험이 적다.However, since the open headphone according to the present invention is a form using an auricle and provides natural sound quality, there is little risk of hearing loss.
이 때, 귓바퀴는 반사되는 소리를 모아서 외이도로 유도하는 역할을 수행하므로, 귓바퀴에 소리를 반사시켜서 전달하는 경우에 가장 자연스러운 음질을 확보할 수 있다.In this case, since the auricle collects and guides the reflected sound to the ear canal, the most natural sound quality can be secured when sound is reflected and transmitted to the auricle.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰은 귓바퀴의 구조를 활용하여 사운드를 제공함으로써 낮은 출력으로도 효율적으로 소리를 전달할 수 있다. In addition, the open headphone according to an embodiment of the present invention provides sound by utilizing the structure of the auricle, so that sound can be efficiently transmitted even with low output.
예를 들어, 귓바퀴가 소리나는 방향으로 향해 있을 경우, 중음(1,500~7000Hz) 대역에서 외이도의 공명현상이 발생하기 때문에 약 10~15dB 정도로 사운드가 부스트되는 효과가 있으며, 전체주파수 대역에서 3dB 수준의 집음 효과가 발생할 수 있다. 다시 말해서, 귓바퀴를 이용하면 공명현상에 의해 부스트되는 수준의 출력을 보상받는 효과를 얻을 수도 있다.For example, when the auricle is facing the direction of sound, since the resonance phenomenon of the ear canal occurs in the mid-tone (1,500-7000 Hz) band, there is an effect of boosting the sound by about 10 to 15 dB. A collection effect may occur. In other words, if the pinna is used, an effect of compensating for the level of output boosted by the resonance phenomenon can be obtained.
이 때, 공명현상은 소리가 전달되는 과정에서 울리는 현상을 의미하는 것으로, 본원발명과 같이 개방형 헤드폰을 통해 귓바퀴 부분은 개방되어 있고, 고막으로 한쪽 끝이 막힌 상태에서 발생할 수 있다.In this case, the resonance phenomenon means a ringing phenomenon in the process of transmitting sound, and may occur in a state in which the auricle part is open through the open headphone as in the present invention and one end is blocked by the eardrum.
이 때, 외이도의 공명 주파수는 약 s/4L에 상응하고, 소리의 속도는 약 340m/sec, L은 외이도의 길이에 상응하므로 소리의 파장이 길어지더라도 캔슬링 가능성을 높일 수 있다.At this time, since the resonance frequency of the ear canal corresponds to about s/4L, the speed of sound is about 340m/sec, and L corresponds to the length of the ear canal, it is possible to increase the possibility of canceling even if the wavelength of the sound increases.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 개방형 헤드폰을 이용하는 경우, 다양한 목적에 따라 최적화된 음질의 사운드를 제공하는 것이 가능하다.Accordingly, when using the open headphone according to an embodiment of the present invention, it is possible to provide sound with optimized sound quality for various purposes.
이 때, 재생용 드라이버는 사운드 프로세싱을 적용하지 않은 다이렉트 사운드(DRY), 중저음 사운드 및 바이노럴(BINAURAL) 사운드 중 적어도 하나를 재생할 수 있다. In this case, the playback driver may reproduce at least one of a direct sound (DRY), a bass sound, and a binaural sound to which no sound processing is applied.
이 때, 노이즈 캔슬링 드라이버는 사운드 프로세싱을 적용한 프로세싱 사운드(WET), 중고음 사운드, 바이노럴 사운드 및 앰비소닉(AMBISONIC) 사운드 중 적어도 하나를 재생할 수 있다. In this case, the noise canceling driver may reproduce at least one of a processing sound (WET) to which sound processing is applied, a middle and high-pitched sound, a binaural sound, and an ambisonic (AMBISONIC) sound.
일반적으로 외이도를 통해서 소리의 위치나 방향지각능력을 감별할 수 있고, 이중 이론(Duplex Theory)에 따르면 방향지각능력은 소리의 세기나 시간의 차이에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 양쪽 귀에 도달한 소리의 시간 차이(Interaural Time Difference, ITD)는 저주파 소리의 위치를 인식하도록 할 수 있고, 양쪽 귀에 도달한 소리의 강도 차이(Interaural Level Difference, ILD)는 고주파 소리의 위치를 인식하도록 할 수 있다. In general, it is possible to discriminate the position or direction perception ability of sound through the ear canal, and according to the Duplex Theory, the direction perception ability may be determined according to the difference in the intensity or time of the sound. For example, the Interaural Time Difference (ITD) of the sound reaching both ears can make it possible to recognize the location of the low-frequency sound, and the Interaural Level Difference (ILD) of the sound reaching both ears You can make it aware of your location.
따라서, 귓바퀴를 이용하여 외이도로 소리를 전달하는 경우 소리의 방향성을 가장 효과적으로 전달할 수 있다. 이 때, 본 발명은 분리된 드라이버를 기반으로 ITD 및 ILD의 컨트롤이 보다 용이하기 때문에 바이노럴 효과를 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 귓바퀴로 소리를 전달함으로써 공간 정보를 표현하기에도 유리해질 수 있다.Therefore, when sound is transmitted to the ear canal using the pinna, the direction of sound can be most effectively transmitted. At this time, in the present invention, since ITD and ILD can be more easily controlled based on a separate driver, not only can the binaural effect be increased, but also it can be advantageous in expressing spatial information by transmitting sound to the pinna. .
예를 들어, 도 11을 참조하면, 재생용 드라이버(1110)에서 다이렉트 사운드(DRY)가 재생되고, 노이즈 캔슬링 드라이버(1120)에서 프로세싱 사운드(WET)가 재생되는 경우, 믹싱 존(1130)에 해당하는 공기 중에서 사운드가 믹싱(Mixing)되어 사용자에게 제공될 수 있다. 즉, 다이렉트 사운드를 그대로 유지한 상태에서 손쉬운 파라미터 변경을 통해 프로세싱 사운드만을 조정할 수 있으므로 사운드 프로세싱을 보다 수월하게 처리할 수 있으며, 프로세싱의 효과와 상관없이 높은 명료도를 유지할 수 있게 된다. For example, referring to FIG. 11, when a direct sound (DRY) is reproduced by the
이 때, 공기 중에서 사운드가 믹싱된다는 의미는, 별도의 믹싱 장치 없이 귓바퀴를 통해 전달된 각각의 사운드가 공기 중에서 자연스럽게 섞여서 외이도로 전달되는 것일 수 있다.In this case, the meaning that the sound is mixed in the air may mean that each sound transmitted through the auricle without a separate mixing device is naturally mixed in the air and transmitted to the ear canal.
다른 예를 들어, 재생용 드라이버와 노이즈 캔슬링 드라이버를 사용하여 고음역대와 저음역대를 분리하여 재생함으로써 보다 풍성하고 복합적인 사운드를 제공할 수도 있다. 즉, 도 12를 참조하면, 재생용 드라이버(1210)에서 중저음 사운드가 재생되고, 노이즈 캔슬링 드라이버(1220)에서 중고음 사운드가 재생되는 경우, 믹싱 존(1230)에 해당하는 공기 중에서 사운드가 믹싱되어 2WAY 사운드의 형태로 사용자에게 제공될 수 있다. 이 때, 재생용 드라이버(1210)에 상응하는 내부 스피커에는 별도의 LFE(Low Frequency Effect) 드라이버를 추가하여 서브우퍼 전용으로 사용할 수도 있다. 또한, 도 12에는 도시하지 아니하였으나, 크로스오버 프로세서를 통해 출력되는 소리를 각 드라이버로 전송하여 2WAY 사운드 또는 3WAY 사운드를 제공하기 위한 구조를 구현할 수도 있다.For another example, by using a playback driver and a noise canceling driver to separate and reproduce the high and low frequencies, a richer and more complex sound may be provided. That is, referring to FIG. 12, when the mid-low sound is reproduced by the
또 다른 예를 들어, 재생용 드라이버와 노이즈 캔슬링 드라이버를 사용하여 공간 이미지에 대한 신호를 분리하여 재생함으로써 방향성을 보다 명료하게 표현할 수도 있다. 즉, 도 13을 참조하면, 재생용 드라이버(1310)에서 다이렉트 사운드 또는 바이노럴 사운드가 재생되고, 노이즈 캔슬링 드라이버(1320)에서 바이노럴 사운드 또는 앰비소닉 사운드가 재생되는 경우, 믹싱 존(1330)에서 해당하는 공기 중에서 사운드가 믹싱되어 이머시브 사운드의 형태로 사용자에게 제공될 수도 있다. As another example, a signal for a spatial image may be separated and reproduced using a reproduction driver and a noise canceling driver to more clearly express directionality. That is, referring to FIG. 13, when a direct sound or a binaural sound is reproduced by the
이와 같이 재생용 드라이버에 상응하는 내부 스피커를 통해 근거리와 원거리를 표현하고, 노이즈 캔슬링 드라이버에 상응하는 외부 스피커를 통해 공간의 이미지를 표현함으로써 드라이버의 효율성을 향상시킬 수 있으며, 바이노럴, 룸 프레젠테이션 및 프리 딜레이 적용을 용이하게 할 수 있다. 또한, 각각의 드라이버를 기반으로 EQ 파라미터 조정, 레벨 조정 및 프로세싱을 정교하고 간편하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라 방향성 인지 정보를 효과적으로 제공할 수도 있다.In this way, the efficiency of the driver can be improved by expressing the near and far distance through the internal speaker corresponding to the playback driver, and the image of the space through the external speaker corresponding to the noise canceling driver. And it is possible to facilitate the application of the pre-delay. In addition, EQ parameter adjustment, level adjustment, and processing can be performed precisely and conveniently based on each driver, as well as effectively providing directional recognition information.
또한, 재생용 드라이버에 상응하는 내부 스피커를 통해 소스 데이터는 그대로 재생하고, 노이즈 캔슬링 드라이버에 상응하는 외부 스피커를 통해 리버브 데이터만 조정하여 공간의 가상화를 구현할 수 있으므로 원음은 그대로 유지하면서도 다채로운 공간의 이미지를 자유롭게 표현할 수 있다.In addition, the source data can be reproduced as it is through the internal speaker corresponding to the driver for playback, and the space can be virtualized by only adjusting the reverb data through the external speaker corresponding to the noise canceling driver. Can be expressed freely.
이와 같은 개방형 헤드폰의 노이즈 캔슬링 방법을 이용함으로써 내부에서 외부로 유출되는 소음 차단의 효과로 외부에서 내부로 유입되는 노이즈 데이터를 보다 정확하게 확보함으로써 캔슬링 정확도와 효과를 향상시킬 수 있다.By using the noise canceling method of the open headphone, canceling accuracy and effect can be improved by more accurately securing noise data flowing from the outside to the inside through the effect of blocking the noise flowing from the inside to the outside.
또한, 사운드나 소리가 외부로 유출되지 않도록 함으로써 사람들이 많은 공공장소에서도 활용 가능한 개방형 헤드폰을 제공할 수도 있다.In addition, it is possible to provide open headphones that can be used in public places with many people by preventing sound or sound from leaking to the outside.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 개방형 헤드폰의 노이즈 캔슬링 방법 및 이를 위한 장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.As described above, the noise canceling method and apparatus for an open headphone according to the present invention are not limited to the configuration and method of the embodiments described as described above, but the above embodiments may be variously modified. All or part of each of the embodiments may be selectively combined and configured.
110, 1110, 1210, 1310: 재생용 드라이버
111: 내부 차폐막
120, 1120, 1220, 1320: 노이즈 캔슬링 드라이버
121: 외부 차폐막
131, 132: 덕트
700: 노이즈 캔슬링 영역
810, 811: 픽업 마이크
900, 1130, 1230, 1330: 믹싱 존110, 1110, 1210, 1310: driver for playback
111: inner shielding film
120, 1120, 1220, 1320: noise canceling driver
121: outer shield
131, 132: duct
700: noise canceling area
810, 811: pickup microphone
900, 1130, 1230, 1330: mixing zone
Claims (16)
노이즈 캔슬링 드라이버가, 재생용 드라이버에서 재생되는 사운드의 역상 신호를 기반으로 상기 개방형 헤드폰에서 외부로 유출되는 내부 노이즈를 캔슬링하는 단계; 및
상기 재생용 드라이버가, 픽업 마이크를 통해 입력되는 외부 소음의 역상 신호를 기반으로 외부에서 유입되는 외부 노이즈를 캔슬링하는 단계; 를 포함하되,
상기 외부 소음의 역상 신호는 상기 재생용 드라이버와 상기 노이즈 캔슬링 드라이버를 분리하는 내부 차폐막을 기반으로 형성된 내부 혼(HORN)을 통해 상기 개방형 헤드폰을 착용한 사용자의 귀 방향으로 출력되고, 상기 사운드의 역상 신호는 상기 노이즈 캔슬링 드라이버를 감싸는 외부 차폐막에 구비된 덕트를 통해 외부 방향으로 출력되는 것을 특징으로 하는 개방형 헤드폰의 노이즈 캔슬링 방법.In the noise canceling method of open-type headphones with open ears,
Canceling, by a noise canceling driver, internal noise flowing from the open headphone to the outside based on an inverse signal of the sound reproduced by the playback driver; And
Canceling, by the reproduction driver, external noise introduced from the outside based on an inverse signal of external noise input through a pickup microphone; Including,
The reverse phase signal of the external noise is output to the ear of the user wearing the open headphone through an internal horn (HORN) formed based on an internal shielding film separating the playback driver and the noise canceling driver, and the reverse phase of the sound The noise canceling method of an open headphone, characterized in that the signal is output to the outside through a duct provided in an outer shielding film surrounding the noise canceling driver.
상기 사운드의 역상 신호는
상기 재생용 드라이버로 입력되는 상기 사운드의 원본 신호를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 개방형 헤드폰의 노이즈 캔슬링 방법.The method according to claim 1,
The negative phase signal of the sound is
Noise canceling method of an open headphone, characterized in that generated by using the original signal of the sound input to the reproduction driver.
상기 외부 소음의 역상 신호는
상기 사운드와 동시에 출력되는 것을 특징으로 하는 개방형 헤드폰의 노이즈 캔슬링 방법.The method according to claim 1,
The negative phase signal of the external noise is
Noise canceling method of an open headphone, characterized in that output at the same time as the sound.
상기 개방형 헤드폰은
상기 사용자의 귀에서 소리가 자연스럽게 믹싱(MIXING)되도록 상기 재생용 드라이버에서 출력되는 사운드의 주파수와 상기 노이즈 캔슬링 드라이버에서 출력되는 사운드의 주파수를 분할하여 재생하는 것을 특징으로 하는 개방형 헤드폰의 노이즈 캔슬링 방법.The method according to claim 1,
The open headphones
The noise canceling method of an open headphone, characterized in that the frequency of the sound output from the reproduction driver and the frequency of the sound output from the noise canceling driver are divided and reproduced so that the sound is naturally mixed in the user's ear.
상기 재생용 드라이버에서 출력되는 사운드는 상기 사용자의 귓바퀴를 거치지 않고 직접 전달되고, 상기 노이즈 캔슬링 드라이버에서 출력되는 사운드는 상기 사용자의 귓바퀴에 반사되어 전달되는 것을 특징으로 하는 개방형 헤드폰의 노이즈 캔슬링 방법.The method of claim 5,
The sound output from the playback driver is transmitted directly without passing through the user's pinna, and the sound output from the noise canceling driver is reflected and transmitted to the user's pinna.
상기 재생용 드라이버는
사운드 프로세싱을 적용하지 않은 다이렉트 사운드(DRY), 중저음 사운드 및 바이노럴 사운드 중 적어도 하나를 재생하는 것을 특징으로 하는 개방형 헤드폰의 노이즈 캔슬링 방법.The method of claim 5,
The above playback driver
A noise canceling method for open headphones, comprising playing at least one of a direct sound (DRY), a bass sound, and a binaural sound to which no sound processing is applied.
상기 노이즈 캔슬링 드라이버는
사운드 프로세싱을 적용한 프로세싱 사운드(WET), 중고음 사운드, 바이노럴 사운드 및 앰비소닉 사운드 중 적어도 하나를 재생하는 것을 특징으로 하는 개방형 헤드폰의 노이즈 캔슬링 방법.The method of claim 5,
The noise canceling driver is
A noise canceling method of an open headphone, characterized in that it reproduces at least one of a processing sound (WET) to which sound processing is applied, a high-pitched sound, a binaural sound, and an ambisonic sound.
재생용 드라이버에서 재생되는 사운드의 역상 신호를 기반으로 외부로 유출되는 내부 노이즈를 캔슬링하는 노이즈 캔슬링 드라이버;
상기 재생용 드라이버와 상기 노이즈 캔슬링 드라이버를 분리하는 내부 차폐막; 및
상기 노이즈 캔슬링 드라이버를 감싸고, 상기 사운드의 역상 신호가 빠져나가기 위한 덕트를 구비하는 외부 차폐막; 을 포함하되,
상기 외부 소음의 역상 신호는 상기 내부 차폐막을 기반으로 형성된 내부 혼(HORN)을 통해 개방형 헤드폰을 착용한 사용자의 귀 방향으로 출력되고, 상기 사운드의 역상 신호는 상기 덕트를 통해 외부 방향으로 출력되는 것을 특징으로 하는 개방형 헤드폰.A reproduction driver for canceling external noise introduced from the outside based on an inverse signal of external noise input through the pickup microphone;
A noise canceling driver for canceling internal noise leaking to the outside based on an inverse signal of the sound reproduced by the playback driver;
An inner shielding layer separating the playback driver and the noise canceling driver; And
An outer shielding film surrounding the noise canceling driver and having a duct through which the negative-phase signal of the sound exits; Including,
The reverse phase signal of the external noise is output to the ear of the user wearing the open headphone through an internal horn (HORN) formed based on the internal shielding film, and the reverse phase signal of the sound is output to the outside through the duct. Features open headphones.
상기 사운드의 역상 신호는
상기 재생용 드라이버로 입력되는 상기 사운드의 원본 신호를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 개방형 헤드폰.The method of claim 9,
The negative phase signal of the sound is
An open headphone, characterized in that it is generated by using the original signal of the sound input to the playback driver.
상기 재생용 드라이버는
상기 사운드와 상기 외부 소음의 역상 신호를 동시에 출력하는 것을 특징으로 하는 개방형 헤드폰.The method of claim 9,
The above playback driver
An open headphone, characterized in that simultaneously outputting the sound and the reverse signal of the external noise.
상기 개방형 헤드폰은
상기 사용자의 귀에서 소리가 자연스럽게 믹싱(MIXING)되도록 상기 재생용 드라이버에서 출력되는 사운드의 주파수와 상기 노이즈 캔슬링 드라이버에서 출력되는 사운드의 주파수를 분할하는 멀티 채널 디코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개방형 헤드폰.The method of claim 9,
The open headphones
An open headphone, further comprising a multi-channel decoder for dividing the frequency of the sound output from the playback driver and the frequency of the sound output from the noise canceling driver so that the sound is naturally mixed in the user's ear. .
상기 재생용 드라이버에서 출력되는 사운드는 상기 사용자의 귓바퀴를 거치지 않고 직접 전달되고, 상기 노이즈 캔슬링 드라이버에서 출력되는 사운드는 상기 사용자의 귓바퀴에 반사되어 전달되는 것을 특징으로 하는 개방형 헤드폰.The method of claim 13,
The sound output from the playback driver is directly transmitted without passing through the user's auricle, and the sound output from the noise canceling driver is reflected and transmitted to the user's auricle.
상기 재생용 드라이버는
사운드 프로세싱을 적용하지 않은 다이렉트 사운드(DRY), 중저음 사운드 및 바이노럴 사운드 중 적어도 하나를 재생하는 것을 특징으로 하는 개방형 헤드폰.The method of claim 13,
The above playback driver
An open headphone, characterized in that it reproduces at least one of direct sound (DRY), bass sound, and binaural sound without applying sound processing.
상기 노이즈 캔슬링 드라이버는
사운드 프로세싱을 적용한 프로세싱 사운드(WET), 중고음 사운드, 바이노럴 사운드 및 앰비소닉 사운드 중 적어도 하나를 재생하는 것을 특징으로 하는 개방형 헤드폰.The method of claim 13,
The noise canceling driver is
An open headphone, characterized in that it reproduces at least one of a processed sound (WET) applied with sound processing, a high-pitched sound, a binaural sound, and an ambisonic sound.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190042169A KR102155574B1 (en) | 2019-04-10 | 2019-04-10 | Method for noise cancelling of open headphone and apparatus using the same |
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KR102155574B1 true KR102155574B1 (en) | 2020-09-14 |
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KR1020190042169A KR102155574B1 (en) | 2019-04-10 | 2019-04-10 | Method for noise cancelling of open headphone and apparatus using the same |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102350487B1 (en) * | 2021-03-09 | 2022-01-13 | (주)큐델릭스 | Active noise cancelling system and method using plural driver units |
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KR20080043237A (en) | 2006-11-13 | 2008-05-16 | 소니 가부시끼 가이샤 | Filter Circuits for Noise Canceling, Noise Reduction Signal Generation Methods, and Noise Canceling Systems |
JP2008131089A (en) * | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Sony Corp | Sound system, sound device, and optimum sound field generating method |
KR101830246B1 (en) * | 2016-08-09 | 2018-03-29 | 주식회사 이엠텍 | Neckband-type wireless sound transducer |
-
2019
- 2019-04-10 KR KR1020190042169A patent/KR102155574B1/en active IP Right Grant
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