KR100531341B1 - Apparatus for controlling volume and method for them same - Google Patents

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KR100531341B1 KR1019970080731A KR19970080731A KR100531341B1 KR 100531341 B1 KR100531341 B1 KR 100531341B1 KR 1019970080731 A KR1019970080731 A KR 1019970080731A KR 19970080731 A KR19970080731 A KR 19970080731A KR 100531341 B1 KR100531341 B1 KR 100531341B1
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Abstract

TV가 자동적으로 주변의 소음 상황 및, 시청자와 TV 사이의 거리를 체크하여 자동적으로 음량을 조절하는 자동 음량 조절 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 텔레비전과 시청자와의 거리에 따른 최적 음량 조절 값과 잡음에 따른 최적 음량 조절 값을 미리 메모리에 각각 룩-업 테이블로 맵핑시켜 놓은 후 텔레비전에서 기준 신호를 발신한 후 발신된 기준 신호가 물체에 반사되어 되돌아오는 시간을 이용하여 텔레비전과 시청자와의 거리를 계산하고 계산된 시청 거리에 따른 최적의 음량 조절 값을 상기 메모리의 테이블로부터 서치하여 시청 거리에 따른 텔레비전의 음량을 자동 조절하고, 또한 텔레비전 주변의 오디오 신호를 입력받아 고속 푸리에 변환한 후 오디오 신호에 포함된 노이즈만을 추출하여 노이즈 파워를 계산하고 계산된 노이즈 파워에 따른 최적의 음량 조절 값을 상기 메모리의 테이블로부터 서치하여 주변 소음에 따른 텔레비전의 음량을 자동 조절함으로써, 시청 거리에 따라 그리고, 주변의 소음 정도에 따라 자동적으로 음량의 최적의 상태로 조절되므로 시청자는 일일이 키 조작을 하여 음량을 조절하지 않아도 되어 시청자에게 편리함을 준다.The present invention relates to an automatic volume control method and apparatus for automatically adjusting the volume by automatically checking the noise level of the surroundings and the distance between the viewer and the TV, and in particular, an optimum volume control value and noise according to the distance between the television and the viewer. After mapping the optimum volume control value according to the look-up table in the memory in advance, and after transmitting the reference signal from the television, the distance between the television and the viewer is measured using the time when the transmitted reference signal is reflected back to the object. Calculate and search the optimal volume control value according to the calculated viewing distance from the table of the memory to automatically adjust the volume of the television according to the viewing distance, and also take an audio signal around the television and perform fast Fourier transform on the audio signal. The noise power is calculated by extracting only the included noise. The optimum volume control value is searched from the table of the memory to automatically adjust the volume of the television according to the ambient noise, so that the viewer is automatically adjusted to the optimum state of the volume according to the viewing distance and the amount of ambient noise. It is convenient for viewers because there is no need to adjust the volume by manual key operation.

Description

음량 자동 조절 방법 및 장치{apparatus for controlling volume and method for them same}Apparatus for controlling volume and method for them same}

본 발명은 텔레비전(TV)의 시청 거리 및 TV 주변의 잡음을 자동으로 인지하여 시청 거리 및 TV 주변의 잡음의 영향에 따라 TV 음량을 자동 저절하는 음량 자동 조절 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for automatically adjusting the volume of automatically recognizing a viewing volume of a television (TV) and automatically controlling the TV volume according to the influence of the viewing distance and the noise around the TV.

종래의 TV의 음량 조절 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, TV를 시청하다가 시청 거리가 변하게 되면 수동으로 리모콘등의 키를 조작하여 시청자가 현재의 음량 수준을 파악하고 적절한 음량으로 조절하도록 되어있다. 즉, 거리가 멀어지면 음량을 높이고, 거리가 가까워지면 음량을 줄이는 방법으로 키를 조작하였다. 따라서, 시청 거리가 변함에 따라 시청자가 직접 키를 조작하여야 하므로 시청자에게 불편함을 줄 뿐만 아니라, TV를 시청하다가 좀 멀리 이동하던가, 아니면 화면을 비스듬히 볼 수 밖에 없는 경우에는 일일이 음량 수준을 파악하면서 조절하기가 곤란하였다. In the conventional TV volume control method, as shown in FIG. 1, when the viewing distance is changed while watching TV, the viewer manually controls the keys such as a remote controller to determine the current volume level and to adjust the appropriate volume. . In other words, the key is operated by increasing the volume when the distance is far, and decreasing the volume when the distance is closer. Therefore, as the viewing distance changes, viewers need to directly manipulate the keys, which not only inconveniences the viewers, but also when they are watching TV and move a little farther, or have to see the screen at an angle, Difficult to adjust

또한, TV 주변의 시청 상황 즉, 소음이 갑자기 증가하던가 아니면 갑자기 조용해지면 이때에도 시청자가 직접 리모콘등의 키를 조작하여 일일이 음량을 최적상태로 조절하였다. 이 경우에도 시청자는 주변의 소음 상태에 따라 원하는 음량을 위해서는 직접 키를 조작해야 하므로, 시청자에게 불편함을 주는 문제점이 있었다.In addition, when the viewing situation around the TV, that is, the noise suddenly increased or suddenly became quiet, the viewer directly operated the keys of the remote controller and the like to adjust the volume to an optimal state. Even in this case, the viewer has to directly operate the key for the desired volume according to the noise level of the surroundings, thereby causing inconvenience to the viewer.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명자의 목적은 TV가 자동적으로 시청자와 TV 사이의 거리를 체크하여 자동적으로 음량을 조절하는 자동 음량 조절 방법 및 장치를 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an automatic volume control method and apparatus for automatically adjusting the volume by the TV automatically checks the distance between the viewer and the TV.

본 발명의 다른 목적은 TV가 자동적으로 주변의 소음 상황을 체크하여 자동적으로 음량을 조절하는 자동 음량 조절 방법 및 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an automatic volume control method and apparatus for automatically adjusting the volume by automatically checking the surrounding noise conditions of the TV.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 음량 조절 방법의 특징은, 텔레비전과 시청자와의 거리에 따른 최적 음량 조절 값을 미리 메모리에 테이블로 맵핑시키는 제1 단계와, 텔레비전에서 기준 신호를 발신한 후 발신된 기준 신호가 물체에 반사되어 되돌아오는 시간을 이용하여 텔레비전과 시청자와의 거리를 계산하는 제2 단계와, 상기 제2단계에서 계산된 시청 거리에 따른 최적의 음량 조절 값을 상기 제1 단계의 테이블로부터 서치하여 텔레비전의 음량을 조절하는 제3 단계로 이루어지는데 있다. A feature of the automatic volume control method according to the present invention for achieving the above object is a first step of mapping the optimal volume control value according to the distance between the television and the viewer in a table in the memory in advance, and the reference signal in the television The second step of calculating the distance between the television and the viewer by using the time when the transmitted reference signal is reflected back to the object after the transmission, and the optimal volume control value according to the viewing distance calculated in the second step And a third step of adjusting the volume of the television by searching from the table of the first step.

본 발명에 따른 자동 음량 조절 방법의 다른 특징은, 텔레비전의 주변 노이즈 파워에 따른 최적 음량 조절 값을 미리 메모리에 테이블로 맵핑시키는 제1 단계와, 텔레비전 주변의 오디오 신호를 입력받아 고속 푸리에 변환한 후 오디오 신호에 포함된 노이즈만을 추출하여 노이즈 파워를 계산하는 제2 단계와, 상기 제2 단계에서 계산된 노이즈 파워에 따른 최적의 음량 조절 값을 상기 제1 단계의 테이블로부터 서치하여 텔레비전의 음량을 조절하는 제3 단계로 이루어지는데 있다.Another feature of the automatic volume control method according to the present invention is a first step of mapping the optimum volume control value according to the ambient noise power of the television to a table in advance, and after receiving a fast Fourier transform after receiving an audio signal around the television. A second step of calculating noise power by extracting only the noise included in the audio signal, and adjusting the volume of the television by searching an optimum volume control value according to the noise power calculated in the second step from the table of the first step There is a third step.

본 발명에 따른 자동 음량 조절 장치의 특징은, 텔레비전과 시청자와의 거리에 따른 최적 음량 조절 값이 미리 룩-업 테이블로 맵핑되어 있는 메모리와, 텔레비전에서 기준 신호를 발신한 후 발신된 기준 신호가 물체에 반사되어 되돌아오면 기준 신호가 발산한 후 반사되어 돌아올 때까지의 시간을 계산하는 시간 계산부와, 상기 계산된 시간으로부터 시청 거리를 계산하는 시청 거리 계산부와, 상기 계산된 시청 거리에 따른 음량 조절 값을 상기 메모리의 테이블로부터 서치하는 제어부와, 상기 제어부에서 출력되는 음량 조절 값으로 음량을 조절하는 음량 조절부로 구성되는데 있다.A feature of the automatic volume control device according to the present invention includes a memory in which an optimum volume control value according to a distance between a television and a viewer is previously mapped to a look-up table, and a reference signal transmitted after transmitting a reference signal from a television. When the reflection is returned to the object, the time calculation unit for calculating the time from the divergence of the reference signal to the reflection and return, the viewing distance calculation unit for calculating the viewing distance from the calculated time, according to the calculated viewing distance And a control unit for searching the volume control value from the table of the memory, and a volume control unit for adjusting the volume with the volume control value output from the control unit.

본 발명에 따른 자동 음량 조절 장치의 다른 특징은, 텔레비전 주변 노이즈에 따라 최적 음량 조절 값이 미리 룩-업 테이블로 맵핑되어 있는 메모리와, 텔레비전 주변 오디오 신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하는 신호 입력부와, 상기 디지털로 변환된 신호를 주파수 영역으로 변환하는 주파수 변환부와, 상기 주파수 영역으로 변환된 신호의 고역만을 필터링하고 필터링된 신호에 대해 노이즈 파워를 계산하는 제1 노이즈 파워 계산부와, 상기 주파수 영역으로 변환된 신호를 기준진폭과 비교하여 기준 진폭보다 큰 진폭을 갖는 신호에 대해 노이즈 파워를 계산하는 제2 노이즈 파워 계산부와, 상기 제1, 제2 노이즈 파워 계산부의 각 노이즈 파워를 더하여 최종 노이즈 파워를 계산한 후 계산된 노이즈 파워에 따른 음량 조절 값을 메모리의 테이블로부터 서치하는 제어부와, 상기 제어부에서 출력되는 음량 조절 값으로 음량을 조절하는 음량 조절부로 구성되는데 있다.Other features of the automatic volume control device according to the present invention include a memory in which an optimum volume control value is mapped to a look-up table in advance according to the ambient noise of the television, a signal input unit for receiving audio signals from the television and converting them into digital signals A frequency converter for converting the digitally converted signal into a frequency domain, a first noise power calculator for filtering only a high range of the signal converted into the frequency domain, and calculating a noise power with respect to the filtered signal, and the frequency A second noise power calculator for calculating a noise power for a signal having an amplitude greater than the reference amplitude by comparing the signal converted into the region with a reference amplitude, and adding the noise powers of the first and second noise power calculators to each other After calculating the noise power, adjust the volume control value according to the calculated noise power to the table in the memory. And a volume control unit for adjusting the volume using the volume control value output from the control unit.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 자동 음량 조절 장치의 흐름을 나타낸 구성 블록도로서, 시청자와 TV와의 거리를 계산하는 시청 거리 계산부(21), TV 주변의 소음도를 계산하는 소음 계산부(22), 계산된 시청 거리 및 주변 소음에 각각의 가중치를 부가하여 시청 거리 및 주변 소음에 따른 음량 조절 값을 계산하는 음량 조절값 계산부(23), 및 계산된 음량 조절 값으로 TV의 음량을 자동으로 조절하는 음량 조절부(24)로 구성된다.Figure 2 is a block diagram showing the flow of the automatic volume control device according to the present invention, the viewing distance calculation unit 21 for calculating the distance between the viewer and the TV, the noise calculation unit 22 for calculating the noise level around the TV, The volume control value calculator 23 calculates a volume control value according to the viewing distance and ambient noise by adding weights to the calculated viewing distance and ambient noise, and automatically adjusts the volume of the TV with the calculated volume control value. It is composed of a volume control unit 24.

도 3은 도 2에서 시청 거리 및 주변 소음을 계산하기 위해 신호 흐름을 나타낸 것으로서, TV의 기준 신호를 발신하는 신호 발신부(31), 발신된 기준 신호가 리모콘으로부터 반사되면 이를 수신하는 반사파 수신부(32), 및 주변의 노이즈 상황을 파악하기 위하여 텔레비전 주변의 오디오를 입력받는 오디오 입력부(33)로 구성된다.3 is a signal flow diagram for calculating a viewing distance and ambient noise in FIG. 2, and includes a signal transmitter 31 for transmitting a reference signal of a TV and a reflected wave receiver for receiving the reflected reference signal when it is reflected from a remote controller (FIG. 32) and an audio input unit 33 for receiving audio around the television to grasp the noise situation around the television.

도 4a는 시청 거리 대 음량 룩-업 테이블로서, 시청 거리에 따른 최적의 음량 조절 값이 일정 거리마다 롬과 같은 메모리에 맵핑되어 있고, 도 4b는 노이즈 파워 대 음량 룩-업 테이블로서, 노이즈 파워에 따른 최적의 음량 조절 값이 일정 노이즈 파워마다 롬과 같은 메모리에 맵핑되어 있다.FIG. 4A is a viewing distance vs. volume look-up table, in which an optimum volume control value according to viewing distance is mapped to a memory such as a ROM at a predetermined distance, and FIG. 4B is a noise power vs. volume look-up table. The optimal volume control value is mapped to a memory such as ROM for each constant noise power.

도 5는 상기 도 2에서 시청 거리 계산 및 시청 거리에 따른 음량 조절을 수행하기 위한 상세 블록도로서, 신호 발신부(31)에서 기준 신호가 송출된 후 리모콘으로부터 반사되어 반사파 수신부(32)로 수신되면 기준 신호가 발신한 후 반사되어 돌아올 때까지의 시간을 계산하는 시간 계산부(51), 상기 계산된 시간을 이용하여 시청 거리를 계산하는 시청 거리 계산부(52), 상기 시간 계산 및 시청 거리 계산을 제어하고, 계산된 시청 거리에 따른 최적의 음량 조절 값을 거리 대 음량 룩-업 테이블(54)로부터 서치하는 중앙 처리 장치(CPU; 이하, 마이콤이라 칭함.)(53), 및 상기 마이콤(53)에서 출력되는 음량 조절 값으로 음량을 조절하는 음량 조절부(55)로 구성된다. 여기서, 시청자는 시청 거리에 따른 음량 조절을 자동으로 할 것인지 여부를 선택할 수 있으며, 시청자의 선택에 따라 마이콤(53)은 온/오프 신호를 상기 신호 발신 및 반사파 수신부(31,32)로 출력하여 필요시에만 동작하도록 제어한다.FIG. 5 is a detailed block diagram for calculating the viewing distance and adjusting the volume according to the viewing distance in FIG. 2. After the reference signal is transmitted from the signal transmitter 31, the signal is reflected from the remote controller and received by the reflected wave receiver 32. When the reference signal is transmitted, the time calculation unit 51 for calculating the time from the reflection and returning, the viewing distance calculation unit 52 for calculating the viewing distance using the calculated time, the time calculation and viewing distance A central processing unit (CPU; hereinafter referred to as a micom) 53 for controlling the calculation and searching for the optimum volume control value according to the calculated viewing distance from the distance-to-volume look-up table 54; and the micom Volume control unit 55 for adjusting the volume to the volume control value output from the (53). Here, the viewer may select whether or not to automatically adjust the volume according to the viewing distance, and according to the viewer's selection, the microcomputer 53 outputs an on / off signal to the signal transmission and reflection wave receivers 31 and 32. Control to operate only when necessary.

도 6은 도 2에서 소음 계산 및 소음에 따른 음량 조절을 수행하기 위한 상세 블록도로서, 오디오 입력부(33)를 통해 입력된 텔레비전 주변 오디오 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털(Analog/Digital; A/D) 변환부(61), 상기 디지털로 변환된 신호를 고속 푸리에 변환하여 주파수 영역으로 변환하는 FFT(Fast Fourier Transform)부(62), 상기 FFT된 신호의 고역만을 통과시키는 하이 패스 필터(High Pass Filter; HPF)(63), 상기 FFT된 신호 중에서 2~3KHz내의 진폭이 갑자기 커지는 부분을 비교를 통하여 추출한 후에 그 부분의 파워를 계산하는 진폭 비교부(65), 상기 HPF(63)에서 고역 필터링된 신호의 노이즈 파워를 계산한 후 상기 진폭 비교부(65)에서 계산된 노이즈 파워를 더하여 최종 노이즈 파워를 계산하는 노이즈 파워 및 가산부(64), 상기 노이즈 파워 계산에 따른 각 부의 동작을 제어하며, 최종 계산된 노이즈 파워에 따른 최적의 음량 조절 값을 노이즈 파워 대음량 룩-업 테이블(65)로부터 서치하는 마이콤(60), 및 상기 마이콤(60)에서 출력되는 음량 조절 값으로 음량을 자동 조절하는 음량 조절부(67)로 구성된다. 여기서, 시청자는 주변 소음에 따른 음량 조절을 자동으로 할것인지 여부를 선택할 수 있으며, 시청자의 선택에 따라 마이콤(60)은 온/오프 신호를 상기 오디오 입력부(33)로 출력하여 필요시에만 동작하도록 제어한다.FIG. 6 is a detailed block diagram for performing the noise calculation and the volume control according to the noise in FIG. 2, wherein analog / digital converts the television peripheral audio signal input through the audio input unit 33 into a digital signal; A / D) conversion unit 61, a fast fourier transform (FFT) unit 62 for fast Fourier transforming the digitally converted signal into a frequency domain, and a high pass filter for passing only the high range of the FFT signal ( High Pass Filter (HPF) (63), in the amplitude comparison unit 65, the HPF (63) to calculate the power of the portion after extracting the portion of the FFT signal suddenly increased within 2-3KHz by comparison; After calculating the noise power of the high-pass filtered signal, the noise power and adder 64 for calculating the final noise power by adding the noise power calculated by the amplitude comparator 65, and each part according to the noise power calculation. The microcomputer 60 searches for the optimum volume control value according to the final calculated noise power from the noise power large-volume look-up table 65, and the volume control value output from the microcomputer 60. It consists of a volume control unit 67 for automatically adjusting the volume. Here, the viewer may select whether or not to automatically adjust the volume according to the ambient noise, and according to the viewer's selection, the microcomputer 60 outputs an on / off signal to the audio input unit 33 to operate only when necessary. To control.

또한, 도 5의 마이콤, 음량 조절부와 도 6의 마이콤, 음량 조절부는 서로 공유할 수 있다.In addition, the microcomputer, the volume control unit of Figure 5 and the microcomputer, volume control unit of Figure 6 may be shared with each other.

도 7은 본 발명에 따른 자동 음량 조절 방법을 수행하기 위한 흐름도이다.7 is a flowchart for performing an automatic volume control method according to the present invention.

이와같이 구성된 본 발명은 시청 거리에 따른 자동 음량 조절이 시청자에 의해 선택되었는지를 판별한다(단계 701). 상기 단계 701에서 시청 거리에 다른 자동 음량 조절이 시청자에 의해 선택되지 않았으면 마이콤(53)은 신호 발신부(31)로 오프 신호를 출력하여 신호 발신부(31)가 기준 신호를 발신하지 않도록 제어하여 자동 음량 조절 동작을 수행하지 않는다. 한편, 상기 단계 701에서 시청 거리에 따른 자동 음량 조절이 시청자에 의해 선택되었다면 마이콤(53)은 신호 발신부(31)로 온 신호를 출력한다. 따라서, 상기 신호 발신부(31)는 기준 신호를 공간상으로 송출하고, 이후 송출된 기준 신호가 리모콘으로부터 반사되면 반사파 수신부(32)는 이를 수신한다(단계 702).The present invention thus configured determines whether automatic volume adjustment according to the viewing distance has been selected by the viewer (step 701). If the automatic volume control is not selected by the viewer in the viewing distance in step 701, the microcomputer 53 outputs an off signal to the signal transmitter 31 so that the signal transmitter 31 does not transmit the reference signal. Do not perform automatic volume control. On the other hand, if the automatic volume control according to the viewing distance is selected by the viewer in step 701, the microcomputer 53 outputs the signal to the signal transmitter 31. Accordingly, the signal transmitter 31 transmits a reference signal in space, and when the transmitted reference signal is reflected from the remote controller, the reflected wave receiver 32 receives it (step 702).

그러면, 시간 계산부(51)는 기준 신호가 발신해서 반사되어 돌아올 때까지의 시간을 계산하는데(단계 703), 일 예로 카운터를 구동하여 구현할 수 있다.Then, the time calculation unit 51 calculates the time until the reference signal is sent and reflected back (step 703), for example, can be implemented by driving a counter.

즉, 기준 신호가 발신되는 시점에서 도 8d와 같이 클럭 카운터를 인에이블시켜 도 8b와 같이 카운트를 시작한 후 계속 도 8a와 같은 클럭을 카운트하다가 발신된 기준 신호가 반사되어 입력되는 순간 디제이블 신호를 카운터로 출력하여 카운터를 도 8c와 같이 중지시키고, 그 시간동안의 카운트된 클럭 수를 계산한다. 이때, 한 클럭의 주기는 알고 있으므로 하기의 수학식 1과 같이 계산하면 원하는 시간을 구할 수 있다.That is, when the reference signal is transmitted, the clock counter is enabled as shown in FIG. 8D and the count is started as shown in FIG. 8B, and the clock is continuously counted as shown in FIG. 8A. The counter is outputted to the counter to stop the counter as shown in Fig. 8C, and the number of clocks counted during that time is calculated. At this time, since the period of one clock is known, a desired time can be obtained by calculating as shown in Equation 1 below.

[수학식 1] [Equation 1]

1클럭 주기×카운트된 클럭 수=시간 1 clock cycle x counted clocks = hour

상기 단계 702에서 계산된 시간으로 거리 계산부(52)는 텔레비전과 리모콘과의 거리 즉, 시청 거리를 계산한다(단계 704). 이때, 시청 거리는 하기의 수학식 2와 같이 얻어진다.The distance calculator 52 calculates the distance between the television and the remote control, that is, the viewing distance, based on the time calculated in step 702 (step 704). At this time, the viewing distance is obtained as in Equation 2 below.

[수학식 2] [Equation 2]

속도×시간 = 시청 거리 Speed × Time = Viewing Distance

여기서, 실시예로 텔레비전에서 발신된 기준 신호를 반사시키는 물체를 리모콘으로 한 것은 대개 시청자는 리모콘을 시청자 바로 곁에 두고 있으며, 이동할 때에는 리모콘도 함께 가지고 가기 때문이며, 시청자로 할 수도 있다. 또한, 텔레비전에서 발신시키는 기준 신호는 적외선 형태로 할 수도 있고, 초음파 형태로 할 수도 있다.Here, in the embodiment, the remote control is an object that reflects the reference signal transmitted from the television, because the viewer usually has the remote control directly near the viewer and takes the remote control with him when moving. The reference signal transmitted by the television may be in the form of infrared rays or in the form of ultrasonic waves.

그리고, 상기 거리 계산부(52)에서 시청 거리가 계산되면 마이콤(53)은 롬과 같은 메모리에 저장한 거리 대 음량 룩-업 테이블(54)을 검색하여(단계 705), 최적의 음량 조절 값을 읽어 와 음량 조절부(55)로 출력한다. 상기 음량 조절부(55)는 마이콤(53)에서 출력되는 음량 조절 값에 따라 TV의 음량을 자동 조절한다(단계 706).When the viewing distance is calculated by the distance calculating unit 52, the microcomputer 53 searches the distance-to-volume look-up table 54 stored in a memory such as a ROM (step 705), and the optimum volume control value. Read and output to the volume control unit (55). The volume controller 55 automatically adjusts the volume of the TV according to the volume control value output from the microcomputer 53 (step 706).

한편, 상기 단계 701에서 시청 거리에 따른 자동 음량 조절이 선택되지 않았으면 주변 소음에 따른 자동 음량 조절이 시청자에 의해 선택되었는지를 판별한다(단계 707). 상기 단계 707에서 주변 소음에 따른 자동 음량 조절이 시청자에 의해 선택되지 않았다고 판별되면 마이콤(60)은 오디오 입력부(33)로 오픈 신호를 출력하여 상기 오디오 입력부(33)가 TV 주변의 오디오를 입력받지 않도록 제어하여 자동 음량 조절 동작을 수행하지 않는다. 한편, 상기 단계 702에서 주변 소음에 따른 자동 음량 조절이 시청자에 의해 선택되었다고 판별되면 마이콤(60)은 오디오 입력부(33)로 온 신호를 출력한다.On the other hand, if the automatic volume control according to the viewing distance is not selected in step 701, it is determined whether the automatic volume control according to the ambient noise is selected by the viewer (step 707). If it is determined in step 707 that the automatic volume control according to the ambient noise is not selected by the viewer, the microcomputer 60 outputs an open signal to the audio input unit 33 so that the audio input unit 33 does not receive audio around the TV. Do not perform automatic volume control. On the other hand, if it is determined in step 702 that the automatic volume control according to the ambient noise is selected by the viewer, the microcomputer 60 outputs an on signal to the audio input unit 33.

따라서, 상기 오디오 입력부(33)는 TV 주변의 오디오 즉, 소음 상황을 파악하기 위해 TV 주변의 노이즈와 TV 음량을 포함한 오디오 신호를 입력받는다(단계 708).Accordingly, the audio input unit 33 receives an audio signal including the TV ambient noise and the TV volume to determine the audio surrounding the TV, that is, the noise situation (step 708).

이때, 입력된 오디오 신호를 주파수 상에서 분석하기 위해 A/D 변환부(61)는 디지털 신호로 변환하여 FFT부(62)로 출력한다. 상기 FFT부(62)는 디지털로 변환된 오디오 신호에 대해 고속 푸리에 변환(FFT)을 수행하여 주파수 영역으로 변환함에 의해 주파수 상의 신호 분석을 할 수 있게 한다(단계 709). 상기 FFT는 CPU(60)의 제어에 의해 이루어진다.At this time, in order to analyze the input audio signal on the frequency, the A / D converter 61 converts the digital signal and outputs it to the FFT unit 62. The FFT unit 62 performs fast Fourier transform (FFT) on the digitally converted audio signal and converts it into a frequency domain so that the signal analysis on the frequency can be performed (step 709). The FFT is performed by the control of the CPU 60.

상기 FFT된 오디오 중에서 시청자가 듣고자 하는 부분의 오디오는 도 9와 같이 대부분 2~3KHz 이내에 존재하고 노이즈는 그 이상의 주파수 영역에 존재한다. 따라서, HPF(63)는 FFT된 신호 중에 고주파 영역족에 존재하는 노이즈를 분석하기 위해 도 10과 같이 고역 필터링을 수행하여 노이즈 파워 계산 및 가산부(64)로 출력한다.The audio of the portion of the FFT audio that the viewer wants to listen to is mostly within 2 to 3 KHz as shown in FIG. 9, and the noise is present in the higher frequency region. Accordingly, the HPF 63 performs high pass filtering as shown in FIG. 10 to output noise to the noise power calculation and adder 64 to analyze noise present in the high frequency region group among the FFT signals.

한편, 노이즈는 2~3KHz 내에도 존재할 수 있다. 그러므로, 주변의 상황을 제대로 파악하려면 이 부분의 노이즈도 고려해야 한다. 이를 위해 진폭 비교부(65)는 주파수 상에서 기존의 TV 오디오보다 큰 진폭을 갖는 신호가 존재하면 노이즈로 간주하여 그 신호를 추출한 후 그 신호의 파워를 계산한다(단계 710). 즉, FFT된 오디오 신호 중에서 2~3KHz내의 진폭이 갑자기 커지는 부분을 진폭 비교를 이용하여 추출한 후에 그 부분의 파워를 계산한다.On the other hand, noise may also exist within 2 ~ 3KHz. Therefore, the noise in this area must also be taken into consideration in order to properly understand the surroundings. To this end, the amplitude comparator 65 calculates the power of the signal after extracting the signal if there is a signal having a larger amplitude than the existing TV audio on the frequency, and extracting the signal (step 710). That is, the portion of the FFT audio signal whose amplitude within 2 to 3 KHz suddenly increases is extracted by using amplitude comparison, and then the power of the portion is calculated.

그리고 나서, 노이즈 파워 계산 및 가산부(64)는 고역 필터링된 신호 즉, 고주파 영역의 노이즈 신호의 파워를 계산한 후(단계 711). 상기 진폭 비교기(65)에서 계산된 저주파 영역의 노이즈 파워를 더하여 최종 노이즈 파워를 구한다(단계 712).Then, the noise power calculation and adder 64 calculates the power of the high-pass filtered signal, that is, the noise signal in the high frequency region (step 711). The noise power of the low frequency region calculated by the amplitude comparator 65 is added to obtain a final noise power (step 712).

상기 노이즈 파워 계산 및 가산부(64)에서 구한 최종 노이즈 파워는 마이콤(60)으로 제공되고, 상기 마이콤(60)은 메모리에 미리 저장한 노이즈 파워 대 음량 룩-업 테이블(66)을 검색하여(단계 713), 계산된 노이즈 파워에 따른 최적의 음량 조절값을 서치하여 음량 조절부(67)로 출력한다. 상기 음량 조절부(67)는 마이컴(60)에서 출력되는 음량 조절 값에 따라 TV의 음량을 자동 조절한다(단계 706).The final noise power obtained by the noise power calculation and addition unit 64 is provided to the microcomputer 60, and the microcomputer 60 searches for the noise power to volume look-up table 66 previously stored in the memory ( Step 713), the optimum volume control value according to the calculated noise power is searched and output to the volume control unit 67. The volume control unit 67 automatically adjusts the volume of the TV according to the volume control value output from the microcomputer 60 (step 706).

본 발명에서 시청 거리 계산에 따른 자동 음량 제어와 노이즈 파워 계산에 따른 자동 음량 제어는 순차적으로 진행할 수가 있다. 즉, 시청 거리 계산에 따른 음량 제어만 할 수도 있고, 노이즈 파워 계산에 따른 음량 제어만 할 수도 있으며, 시청 거리 계산 및 노이즈 파워에 따른 음량 제어를 모두 할 수도 있고, 모두 다 안할 수도 있다.In the present invention, the automatic volume control based on the viewing distance calculation and the automatic volume control based on the noise power calculation may be sequentially performed. That is, only the volume control based on the viewing distance calculation may be performed, the volume control based on the noise power calculation may be performed, the volume control based on the viewing distance calculation and the noise power may be performed, or both may not be performed.

한편, 본 발명은 TV 뿐만 아니라 오디오와 관련된 시스템(예컨대, 오디오 시스템, PC 등)에는 모두 적용할 수 있다.Meanwhile, the present invention can be applied to not only a TV but also a system related to audio (for example, an audio system and a PC).

이상에서와 같이 본 발명에 따른 자동 음량 조절 방법 및 장치에 의하면, 시청자와 TV 사이의 시청 거리와 TV 주변의 소음도를 각각 계산하고 계산된 시청 거리 또는 노이즈 파워에 따른 음량 조절 값을 해당 룩-업 테이블로부터 읽어 와 음량을 조절함으로써, 시청 거리에 따라 그리고, 주변의 소음 정도에 따라 자동적으로 음량이 최적의 상태로 조절되므로 시청자는 일일이 키 조작을 하여 음량을 조절하지 않아도 되어 시청자에게 편리함을 주는 효과가 있다.As described above, according to the automatic volume control method and apparatus according to the present invention, the viewing distance between the viewer and the TV and the noise level around the TV are respectively calculated, and the volume control value according to the calculated viewing distance or noise power is calculated. By reading from the table and adjusting the volume, the volume is automatically adjusted optimally according to the viewing distance and the ambient noise level, so that the viewer does not have to adjust the volume by key operation, which is convenient for the viewer. There is.

도 1은 종래의 음량 조절 방법을 나타낸 블록도 1 is a block diagram showing a conventional volume control method

도 2는 본 발명에 따른 자동 음량 조절 장치를 수행하기 위한 구성 블록도 Figure 2 is a block diagram for performing an automatic volume control device according to the present invention

도 3은 도 2의 시청 거리 계산 및 노이즈 계산을 위한 신호 흐름도 3 is a signal flow diagram for viewing distance calculation and noise calculation of FIG. 2;

도 4a는 시청 거리 대 음량 조절 값의 룩-업 테이블의 예시도 4A is an exemplary diagram of a look-up table of viewing distance versus volume adjustment values;

도 4b는 텔레비전 주변 노이즈 파워 대 음량 조절 값의 룩-업 테이블의 예시도 4B is an illustration of a look-up table of television ambient noise power versus volume adjustment values.

도 5는 도 2에서 텔레비전과 시청자와의 거리를 계산하기 위한 상세 블록도 5 is a detailed block diagram for calculating a distance between a television and a viewer in FIG.

도 6은 도 2에서 텔레비전 주변 소음을 계산하기 위한 상세 블록도 6 is a detailed block diagram for calculating television ambient noise in FIG.

도 7은 본 발명에 따른 자동 음량 조절 방법을 수행하기 위한 흐름도 7 is a flowchart for performing an automatic volume control method according to the present invention.

도 8a 내지 도 8d는 도 5의 시간 계산부의 카운터를 위한 각 동작 타이밍도 8A to 8D are respective operation timing diagrams for the counter of the time calculator of FIG. 5.

도 9는 오디오 신호의 주파수 상에서의 분포를 나타낸 도면 9 shows a distribution on a frequency of an audio signal;

도 10은 노이즈 파워 계산을 위한 고역 필터링 과정을 나타낸 도면 10 is a diagram illustrating a high pass filtering process for calculating a noise power.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols for main parts of the drawings

21 : 시청 거리 계산부 22 : 소음 계산부 21: viewing distance calculation unit 22: noise calculation unit

23 : 음량 조절 값 계산부 24 : 음량 조절부 23: volume control value calculation unit 24: volume control unit

31 : 신호 발신부 32 : 반사파 수신부 31: signal transmitter 32: reflected wave receiver

33 : 오디오 입력부 33: audio input unit

Claims (4)

텔레비전의 주변 노이즈 파워에 따른 최적 음량 조절 값을 미리 메모리에 테이블로 맵핑시키는 제1 단계와,A first step of mapping an optimum volume control value according to the ambient noise power of the television into a table in advance in memory; 텔레비전 주변의 오디오 신호를 입력받아 고속 푸리에 변환한 후 오디오 신호에 포함된 노이즈만을 추출하여 노이즈 파워를 계산하는 제 2 단계와,A second step of receiving an audio signal around a television and performing fast Fourier transform and extracting only noise included in the audio signal to calculate noise power; 상기 제 2 단계에서 계산된 노이즈 파워에 따른 최적의 음량 조절 값을 상기 제 1 단계의 메모리로부터 서치하여 텔레비전의 음량을 자동 조절하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 음량 조절 방법.And a third step of automatically adjusting the volume of the television by searching the optimum volume control value according to the noise power calculated in the second step from the memory of the first step. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 단계는 The method of claim 1, wherein the second step 고속 푸리에 변환된 오디오 신호의 고역만을 통과시켜 고주파 영역의 노이즈를 검출하여 노이즈 파워를 계산하는 단계와,Calculating noise power by detecting noise in a high frequency region by passing only a high range of a fast Fourier transformed audio signal, 고속 푸리에 변환된 오디오 신호를 기준 진폭과 비교하여 저주파 영역의 노이즈를 검출하여 노이즈 파워를 계산한 후 상기 고주파 영역의 노이즈 파워를 더하여 최종 노이즈 파워를 계산하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동 음량 조절 방법.And calculating a noise power by detecting a noise in a low frequency region by comparing the fast Fourier transformed audio signal with a reference amplitude, and calculating a final noise power by adding a noise power of the high frequency region. How to adjust. 텔레비전 주변 노이즈에 따른 최적 음량 조절 값이 미리 룩-업 테이블로 맵핑되어 있는 메모리와, A memory in which the optimum volume control value according to the television ambient noise is previously mapped to the look-up table, 텔레비전 주변 오디오 신호를 입력받아 디지털화한 후 주파수 영역으로 변환하는 변환부와, A conversion unit for receiving a digital audio signal from a television and converting the digital signal into a frequency domain; 상기 주파수 영역으로 변환된 신호의 고역만을 필터링하고 필터링된 신호로부터 노이즈 파워를 계산하는 노이즈 파워 계산부와, A noise power calculator for filtering only the high range of the signal converted into the frequency domain and calculating noise power from the filtered signal; 상기 노이즈 파워 계산부에서 계산된 노이즈 파워에 따른 음량 조절 값을 메모리의 테이블로부터 서치하여 음량을 자동 조절하는 음량 조절부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 음량 조절 장치.And a volume control unit for automatically adjusting the volume by searching the volume control value according to the noise power calculated by the noise power calculator from a table of the memory. 제 3 항에 있어서, 상기 노이즈 파워 계산부는The method of claim 3, wherein the noise power calculation unit 상기 주파수 영역으로 변환된 신호를 기준 진폭과 비교하여 기준 진폭보다 큰 진폭을 갖는 신호로부터 노이즈 파워를 계산한 후 상기 필터링된 신호로부터 계산된 노이즈 파워에 더하여 최종 노이즈 파워를 계산하는 것을 특징으로 하는 자동 음량 조절 장치.Automatically calculate the noise power from the signal having a amplitude greater than the reference amplitude by comparing the signal converted to the frequency domain with a reference amplitude, and then calculates the final noise power in addition to the noise power calculated from the filtered signal Volume control device.
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