专利名称：用于使信号损耗最小化的人体声音传送设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于使信号损耗最小化的人体声音传送设备和方法，且更具体 地，涉及一种以下技术，所述技术通过人体来传送调制后的音频信号，并且通过空气来传送 用于对该音频信号进行解调的载波信号，从而使由于在除了耳朵之外的人体部分中发生的 非线性现象而导致的该音频信号内的损耗最小化，因而增加在耳朵附近生成的音频信号的
幅度，并改善声音质量。
背景技术：
在诸如MP3播放器、便携式收音机等之类的相关技术的声音传送系统中，传送装 置通过固定线路来传送期望传送的音频信号，或者对该音频信号进行调制并无线地传送 它，而位于用户耳朵附近的诸如耳机等之类的接收装置接收从传送装置传输的信号，或者 接收并然后对它进行解调，因而允许用户听到声音。然而，相关技术的声音传送系统具有以 下问题，即它必须必要地包括接收装置，并且仅当接收装置与用户的身体相接触时，用户才 可以听到声音，因而导致用户不便。为了努力改善声音传送系统的用户便利，已经提出了一种用于通过人体来传送音 频信号的人体声音传送技术。根据所提出的人体声音传送技术，对期望传送的音频信号进行幅度调制，从而将 其转换为大约20kHz或更高的超声波段的信号，并且将调制后的音频信号与已用于该调制 的载波信号进行组合，或者将其转换为单独的超声波信号，并然后施加到人体。人体(S卩，用户)关于所施加的超声波信号来执行非线性运算以及与信号输入的 幅度成比例的线性运算。可以将关于两个或更多信号的非线性运算建模为两个信号的乘 积。即，当期望传送的音频信号是m(t)并且载波信号的幅度和频率分别是Α。和f。时，可以 通过如下的等式1和等式2来表示已经通过该载波信号而幅度调制的音频信号[等式1]Acm(t)coS(2 π fct)[等式2]AcCoS (2 π fct)当通过等式1和等式2而表示的两个信号被转换为超声波信号并然后施加到用户 时，根据用户的非线性运算来对所述两个超声波信号进行混频，同时通过用户的身体而进 行传送，以生成通过下面所示的等式3而表示的信号，然后其可以通过使用正弦公式而展 开以由下面所示的等式4来表示。
权利要求
1.一种人体声音传送设备，包括音频信号传送单元，用于对期望传送的音频信号进行调制，并且通过用户的身体来向 用户的耳朵附近传送调制后的音频信号；以及载波信号传送单元，用于通过空气来向用户的耳朵附近传送要用于对所述调制后的音 频信号进行解调的载波信号。
2.根据权利要求1的设备，其中所述音频信号传送单元包括音频信号发生器，用于生成期望传送的音频信号；幅度调制器，用于通过使用该载波信号来对所生成的音频信号的幅度进行调制；以及第一超声波转换器，用于将幅度调制后的音频信号转换为超声波信号，并且将所转换 的超声波信号施加到用户的身体。
3.根据权利要求2的设备，其中所述幅度调制器通过使用从载波信号传送单元接收的 载波信号来执行幅度调制。
4.根据权利要求2的设备，其中所述音频信号传送单元包括用于生成载波信号的载波 信号发生器，并且所述幅度调制器通过使用由该载波信号发生器生成的载波信号来执行幅 度调制。
5.根据权利要求2的设备，其中所述第一超声波转换器与用户的身体相接触。
6.根据权利要求2的设备，其中所述音频信号传送单元还包括第一信号放大器，该第 一信号放大器用于对已经由幅度调制器调制其幅度的音频信号进行放大，并且向所述第一 超声波转换器提供所放大的音频信号。
7.根据权利要求1的设备，其中所述载波信号传送单元包括载波信号发生器，用于生成载波信号；以及第二超声波转换器，用于将所生成的载波信号转换为超声波信号，并且将所转换的超 声波信号传送到空气中。
8.根据权利要求7的设备，其中将所述第二超声波转换器安装为指向空气。
9.根据权利要求7的设备，其中将所述第二超声波转换器实现为定向超声波转换器。
10.根据权利要求7的设备，其中所述载波信号传送单元还包括第二信号放大器，该第 二信号放大器用于对该载波信号发生器已生成的载波信号进行放大，并且向该第二超声波 转换器提供该所放大的载波信号。
11.根据权利要求4的设备，其中所述载波信号传送单元包括第二超声波转换器，该第 二超声波转换器用于将该载波信号发生器已生成的载波信号转换为超声波信号，并且将所 转换的超声波信号传送到空气中。
12.根据权利要求11的设备，其中所述第二超声波转换器被安装为指向空气。
13.根据权利要求11的设备，其中将所述第二超声波转换器实现为定向超声波转换ο
14.根据权利要求11的设备，其中所述载波信号传送单元还包括第二信号放大器，该 第二信号放大器用于对该载波信号发生器已生成的载波信号进行放大，并且向所述第二超 声波转换器提供所放大的载波信号。
15.一种人体声音传送方法，包括生成期望传送的音频信号和载波信号；通过使用该载波信号来对该音频信号的幅度进行调制； 将所述幅度调制后的音频信号和该载波信号转换为超声波信号；以及 通过用户的身体来向用户的耳朵附近传送已转换为超声波信号的音频信号，并且通过 空气来向用户的耳朵附近传送已转换为超声波信号的载波信号。
16.根据权利要求15的方法，其中使得转换为超声波信号并然后通过空气而传送到用 户耳朵附近的载波信号在用户的耳朵附近入射到用户的身体。
17.根据权利要求16的方法，还包括在用户的耳朵附近、根据用户身体的非线性运算来对被转换为超声波信号并然后分别 通过用户的身体和通过空气而传送到用户耳朵附近的音频信号和载波信号进行混频，以生 成音频信号。
18.根据权利要求15的方法，还包括在执行幅度调制之后，分别对所述幅度调制后的音频信号和所述载波信号进行放大。
全文摘要
公开了一种用于使信号损耗最小化的人体声音传送设备和方法。该人体声音传送设备包括音频信号传送单元，用于对期望传送的音频信号进行调制，并且通过人体(即，用户的身体)来向用户的耳朵附近传送调制后的音频信号；以及载波信号传送单元，用于通过空气来向用户的耳朵附近传送用于对所述调制后的音频信号进行解调的载波信号。
文档编号H04R23/00GK101998215SQ20101024735
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月5日 优先权日2009年8月6日
发明者姜泰旭, 姜盛元, 崔炳建, 康太荣, 朴景焕, 朴炯一, 林寅基, 玄锡奉, 邢昌熙, 金圣恩, 金整范, 金景洙, 金真庆, 黄正焕 申请人:韩国电子通信研究院