KR0126255B1 - Voice output level control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명에 따른 음성 발음체 출력 레벨 제어 장치.1 is a voice speaker output level control apparatus according to the present invention.
제2도는 본 발명에 따른 음성 발음체 출력 레벨 제어 장치를 자동차에 설치시의 음압 센서의 부착 위치도.2 is an attachment position diagram of a sound pressure sensor when the sound pronunciation body output level control device according to the present invention is installed in an automobile.
제3도는 본 발명에 따른 제1도의 동작을 설명하기 위한 파형도.3 is a waveform diagram illustrating the operation of FIG. 1 according to the present invention;
본 발명은 오디오 장치의 음성 출력 레벨 제어 회로에 관한 것으로, 특히 스피커로부터 출력되는 음(Sound)의 역위상을 가지는 인공음을 발생하여 상기 스피커로부터의 음을 감쇄시키는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voice output level control circuit of an audio device, and more particularly, to an apparatus for generating an artificial sound having a reverse phase of a sound output from a speaker to attenuate the sound from the speaker.
통상적으로 오디오 기기의 출력 레벨을 제어하는 방법은 가변저항과 같은 제어 소자 혹은 마이크로프로세서등과 같은 소자를 이용하여 음량의 출력량을 조절하는 것이 가장 일반적이다. 그러나, 상기와 같은 오디오 기기의 출력 음량 조절 방법은 사용자가 수동으로 출력을 조절하지 않으면 음량이 주변의 소음 정도에 대응하여 자동으로 조절되지 않는다. 이러한 조절 방법은 카-오디오 기기에 있어서 안전운전에 방해되는 저해 요인이 되어진다. 예를들면, 카-오디오 기기의 출력 볼륨을 크게 조절한 상태에서 운전하게 되면 주변의 경고음(클락숀음)을 차의 실내에서 정확히 청취할 수 없어 운전사고를 유발 시키기 된다. 이러한 문제는 카-오디오의 출력 볼륨을 외부의 음의 세기에 대응하여 사용자가 신속히 조절할 수 없기 때문에 복잡한 도로를 운전시 더욱 많은 문제를 야기 시킨다.In general, the method of controlling the output level of an audio device is most commonly used to control the output volume of a volume using a control element such as a variable resistor or a microprocessor or the like. However, the output volume control method of the audio device as described above does not automatically adjust the volume in response to the ambient noise level unless the user manually adjusts the output. This control method becomes an impediment to the safe operation of car audio equipment. For example, if you drive a car with a very high output volume, you may not be able to hear the nearby warning sounds (crackson sounds) in the car's interior, causing driving accidents. This problem causes more problems when driving a complicated road because the user can not adjust the output volume of the car audio in response to the external loudness.
따라서 본 발명의 목적은 차량의 외부로부터 발생된 음압 레벨이 미리 설정된 음압 레벨 이상일 때 차량 내부의 오디오 발음체로부터 재생되는 음량을 감쇄제어하는 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus for attenuating and controlling the volume of sound reproduced from an audio speaker inside a vehicle when the sound pressure level generated from the outside of the vehicle is equal to or greater than a preset sound pressure level.
본 발명의 다른 목적은 외부의 음에 적응하여 오디오 장치의 스피커로부터 재생되는 음(Original sound)의 위상과 역위상을 가지는 인공음(Anti-sound)를 상기 재상되는 음에 적응적으로 발생하여 상기 재생되는 음의 소리의 세기를 제어하는 장치를 제공함에 있다.It is another object of the present invention to adaptively generate an anti-sound having a phase and an inverse phase of an original sound reproduced from a speaker of an audio device by adapting to an external sound and adaptively generating the regenerated sound. The present invention provides an apparatus for controlling the intensity of sound reproduced.
본 발명의 또다른 목적은 카오디오의 스피커로부터 출력되는 음성신호의 레벨을 외부의 음압에 적응하여 자동적으로 제어하는 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus for automatically controlling the level of the audio signal output from the speaker of the car audio by adapting to the external sound pressure.
상기의 목적은 달성하기 위한 본 발명의 원리는 음성신호를 출력하는 오디오 기기와, 상기 오디오 기기로부터 출력되는 음성신호를 가청음으로 재생하는 제1발음체를 구비한 발음체 출력 레벨 제어 회로에 있어서, 적응계수의 입력에 응답하여 상기 오디오 기기로부터 상기 제1 발음체로 공급되는 음성신호의 역위상을 가지는 인공음을 발생하는 인공음 발생수단과, 입력되는 음성신호를 소정 레벨의 신호로 증폭하여 가청음으로 재생하는 제2발음체를 포함하는 음성신호 재생수단과, 재생레벨 감쇄제어신호의 입력에 응답 스위칭되어 상기 인공음 발생수단으로부터의 출력을 상기 음성신호 재생수단으로 전송하는 전송수단과, 미리 설정된 음압 레벨 보다 더 큰 음압 레벨을 검출시에 응답하여 재생레벨 감쇄제어신호를 상기 전송수단으로 공급하는 음압레벨 검출수단과, 상기 제1, 제2 발음체가 놓인 공간에 위치되어 있으며, 상기 공간에 전파되는 가청음의 세기에 대응된 적응계수를 상기 인공음 발생수단으로 제공하는 적응계수발생수단을 구비하여 미리 설정된 음압 레벨 보다 더 큰 외부의 음을 검출시에 상기 제1발음체에서 재생되는 가청음의 역위상을 가지는 인공음을 상기 제2발음체에서 재생되도록하여 제1발음체로부터의 음을 상쇄시킴을 특징으로 한다.The principle of the present invention for achieving the above object is an adaptive coefficient in a sounding body output level control circuit having an audio device for outputting a voice signal and a first sounding body for reproducing the audio signal output from the audio device with an audible sound, Artificial sound generating means for generating an artificial sound having an inverse phase of the voice signal supplied from the audio device to the first sounding body in response to an input of the audio signal, and amplifying the input voice signal into a predetermined level signal to reproduce the audible sound; Voice signal reproducing means including a second sounding body, transmission means for switching in response to an input of a reproducing level attenuation control signal to transmit output from the artificial sound generating means to the voice signal reproducing means, and more than a preset sound pressure level. Supplying a regeneration level attenuation control signal to the transmission means in response to detecting a large sound pressure level. A sound pressure level detecting means and an adaptation coefficient generating means which is located in a space in which the first and second sounding bodies are placed and provides an adaptation coefficient corresponding to the intensity of an audible sound propagated in the space to the artificial sound generating means; And when the external sound greater than a predetermined sound pressure level is detected, an artificial sound having an inverse phase of the audible sound reproduced by the first sounding body is reproduced by the second sounding body to cancel the sound from the first sounding body. do.
이하 본 발명을 첨부한 제1도 내지 제3도를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.
제1도는 본 발명에 따른 음성 발음체 출력 레벨 제어장치의 블럭도로이다. 본 발명에 따른 음성 발음체 출력 레벨 제어 장치는 후술하는 동작 설명에 의해 보다 손쉽게 이해되겠지만, 스피커로부터 출력되는 재생음 검출하고, 상기 검출된 재생음의 역위상을 가지는 인공음을 발생하여 상기 스피커의 음을 상쇄시키는 음장 제어 이론이 적용된 것이다.1 is a block diagram of an apparatus for controlling a sound pronunciation output level according to the present invention. The apparatus for controlling a sound pronunciation output level according to the present invention will be more easily understood by the following description of the operation, but detecting the reproduction sound output from the speaker and generating an artificial sound having an inverse phase of the detected reproduction sound to cancel the sound of the speaker. Sound field control theory is applied.
제2도는 본 발명에 따른 음성 발음체 출력 레벨 제어 장치를 자동차(42)에 설치시 음압센서의 부착 위치도로서, 이는 외부로부터의 경고음들을 효과적으로 검출하기 위함이다. 본 발명에서는 외부의 경고음을 효과적으로 검출하기 위하여 자동차(42)의 좌우측면, 후면에 음압센서(LS1∼LS3)이 부착된 경우를 도시하고 있다.FIG. 2 is a diagram illustrating the attachment position of the sound pressure sensor when the sound pronunciation output level control device according to the present invention is installed in the vehicle 42, in order to effectively detect warning sounds from the outside. In the present invention, the sound pressure sensors LS1 to LS3 are attached to the left and right side surfaces and the rear surface of the vehicle 42 to effectively detect external warning sounds.
제3도는 본 발명에 따른 제1도의 동작을 설명하기 위한 파형도로서, 이는 재생음(OS)이 발음체로부터 가청음으로 변환 방출되어질 때 상기 재생음(OS)의 위상과 역위상을 가지는 인공음(AS)을 또다른 발음체를 이용하여 가청음으로 변환하고, 이를 상기 재생음을 청취하는 필드로 방출시 상기 재생음(OS)이 상쇄됨을 설명하기 위한 것이다. 이러한 원리는 이미 음장 제어 이론에서 확립되어 있다.3 is a waveform diagram illustrating the operation of FIG. 1 according to the present invention, which is an artificial sound (AS) having a phase and an inverse phase of the reproduced sound (OS) when the reproduced sound (OS) is converted and released from the sounding body into an audible sound. To convert the audible sound into an audible sound using another sounding body, and cancel the playing sound OS when it is emitted to a field for listening to the playing sound. This principle has already been established in sound field control theory.
지금, 오디오 기기(12)로부터 제3도와 같은 음성신호(OS)가 재생출력되면, 상기 재생된 음성신호(OS)는 출력단지에 접속된 발음체(14)와 저역통과필터(이하 LPF라함)(16)로 각각 입력된다. 상기 발음체(14)는 상기 오디오 기기(12)로부터 출력되는 음성신호를 가청음으로 변환하여 차량의 내부, 즉 재생 오디오의 청취 필드로 방출한다. 상기 LPF(16)는 오디오 기기(12)로부터 재생되는 음성신호를 저역필터링한다. 상기 LPF(16)의 출력단자에 접속된 제1 아나로그 디지탈 변환기(Analog to digital converter)(이하 ADC라 칭하고, 번호를 붙혀 표기함)(18)는 상기 LPF(16)의 출력을 디지탈 음성 데이터로 변환하여 적응 디지탈 필터(20)의 입력단자로 공급된다.Now, when the audio signal OS as shown in FIG. 3 is reproduced and output from the audio device 12, the reproduced audio signal OS is connected to the speaker 14 connected to the output stage and the low pass filter (hereinafter referred to as LPF) ( 16) respectively. The sounding body 14 converts the audio signal output from the audio device 12 into an audible sound and emits it to the interior of the vehicle, that is, the listening field of the reproduction audio. The LPF 16 low-pass filters the audio signal reproduced from the audio device 12. A first analog-to-digital converter (hereinafter referred to as ADC and numbered) 18 connected to the output terminal of the LPF 16 indicates digital audio data output of the LPF 16. It is converted into and supplied to the input terminal of the adaptive digital filter 20.
한편, 상기 발음체(14)가 가청음을 방출하는 필드내에 위치된 마이크로폰(30)은 필드내의 가청음을 전기적 신호로 변환하여 LPF(32)로 공급한다. 상기 LPF(32)는 입력된 음성신호를 저역통과필터링하여 ADC2(34)로 공급한다. 상기 ADC2(34)는 상기 LPF(32)로부터 출력되는 검출신호를 디지탈의 신호로 변환하여 필터계수 발생부(36)로 출력한다. 따라서 상기 발음체(14)로부터 제3도에 도시되어진 바와 같은 음성신호(OS)가 가청음으로 변환되어 출력된다면, 마이크포폰(30)이 상기 발음체(14)로부터 출력되는 가청음의 레벨에 대응하는 감지신호를 출력함으로써 필터계수 발생부(36)로는 발음체(14)가 위치된 필드의 음량 레벨에 대응한 디지탈 데이터가 공급됨을 알 수 있다. 즉, 제3도의 OS와 같은 신호가 발음체(14)로부터 재생된다면 필터계수 발생부(36)로는 제3도의 OS에 대응되는 디지탈 데이터가 공급되는 것이다.On the other hand, the microphone 30 located in the field where the sounding body 14 emits an audible sound converts the audible sound in the field into an electrical signal and supplies it to the LPF 32. The LPF 32 low-pass filters the input voice signal and supplies it to the ADC2 34. The ADC2 34 converts the detection signal output from the LPF 32 into a digital signal and outputs the digital signal to the filter coefficient generator 36. Therefore, if the voice signal OS as shown in FIG. 3 from the speaker 14 is converted to an audible sound and output, the microphone popphone 30 detects a signal corresponding to the level of the audible sound output from the speaker 14. It can be seen that the digital coefficient corresponding to the volume level of the field in which the sounding body 14 is located is supplied to the filter coefficient generator 36 by outputting. That is, if a signal such as the OS of FIG. 3 is reproduced from the sounding body 14, digital data corresponding to the OS of FIG. 3 is supplied to the filter coefficient generator 36. FIG.
상기 필터계수 발생부(36)는 입력된 디지탈 데이터 값의 역위상의 값을 발생하기 위한 필터계수(38)를 발생하여 적응 디지탈 필터(20)로 출력한다. 상기 적응 디지탈 필터(20)는 상기 공급된 필터계수의 값에 적응하여 상기 LPF(16)로부터 출력되는 디지탈 음성 데이터의 위상과 반대 위상을 가지는 디지탈 음성 데이터를 발생하여 DAC(22)로 공급한다. 상기 DAC(22)는 상기 적응 디지탈 필터(20)로부터 출력되는 디지탈 음성 데이터를 아나로그의 신호로 변환하여 제3도의 AS와 같은 파형을 가지는 아나로그의 인공음을 출력한다. 이러한 동작에 의해 상기 적응 디지탈 필터(20)로부터 발생된 디지탈 음성 데이터가 의사적으로 발생된 인공음이다.The filter coefficient generator 36 generates a filter coefficient 38 for generating an inverse phase value of the input digital data value and outputs it to the adaptive digital filter 20. The adaptive digital filter 20 generates digital voice data having a phase opposite to that of the digital voice data output from the LPF 16 in response to the value of the supplied filter coefficient and supplies the digital voice data to the DAC 22. The DAC 22 converts the digital voice data output from the adaptive digital filter 20 into an analog signal and outputs an artificial artificial sound having a waveform like AS in FIG. The digital sound data generated from the adaptive digital filter 20 by this operation is artificial sound that is pseudo-generated.
상기와 같이 의사적으로 발생된 디지탈 음성 데이터는 전자 스위치(24)로 입력된다. 상기 전자 스위치(24)는 음압레벨센서(LS1, LS2, LS3)들의 출력중 하나를 게이팅하여 재생레벨 감쇄제어신호를 출력하는 전달게이트(40)의 출력에 의해 스위칭된다. 이러한 전달 게이트(40)는 음압레벨센서(LS1∼LS3)의 출력신호의 상태에 따라 여러가지를 선택적으로 사용할 수 있다. 예를들면, 상기 음압레벨센서(LS1∼LS3)의 출력이 아나로그 신호인 경우 와이어드 오아회로를 사용할 후 있으며, 로직 신호인 경우에는 오아 게이트를 사용할 수 있다.The digitally generated voice data as described above is input to the electronic switch 24. The electronic switch 24 is switched by the output of the transfer gate 40 which gates one of the outputs of the sound pressure level sensors LS1, LS2, LS3 and outputs a reproduction level attenuation control signal. The transfer gate 40 can be selectively used according to the state of the output signal of the sound pressure level sensors LS1 to LS3. For example, when the output of the sound pressure level sensors LS1 to LS3 is an analog signal, the wired OR circuit may be used. In the case of a logic signal, an OR gate may be used.
제2도와 같이 자동차(42)의 외부에 부착된 3개의 음압레벨센서(LS1∼LS3)들중 하나의 센서가 외부의 경고음, 예를들면, 소정 레벨 이상을 가지는 클락숀음을 감지시하여 출력하는 경우 상기 전달 게이트(40)는 음압레벨센서(LS1∼LS3)들의 출력중 하나를 재생레벨 감쇄제어신호로서 전자스위치(24)에 공급한다. 상기 전자 스위치(40)는 상기 전달 게이트(40)로부터 출력되는 재생레벨 감쇄제어신호에 응답스위칭하여 상기 DAC(22)로부터 출력되는 제3도 AS와 같이 출력되는 인공음을 증폭기(26)를 통해 발음체(26)로 공급한다. 상기와 같은 동작에 의해 발음체(28)로부터는 제3도 OS와 같은 재생음성신호의 위상과 반대인 음성신호가 출력된다.As shown in FIG. 2, one of the three sound pressure level sensors LS1 to LS3 attached to the outside of the vehicle 42 detects and outputs an external warning sound, for example, a clock sound having a predetermined level or more. In this case, the transfer gate 40 supplies one of the outputs of the sound pressure level sensors LS1 to LS3 to the electronic switch 24 as a reproduction level attenuation control signal. The electronic switch 40 responds to the regeneration level attenuation control signal output from the transfer gate 40 and through the amplifier 26 outputs an artificial sound output as shown in FIG. 3 as output from the DAC 22. It is supplied to the sounding body 26. By the above-described operation, the sound signal 28 is output from the sounding body 28 opposite to the phase of the reproduction sound signal as shown in FIG.
따라서, 자동차(42)의 외부로부터 소정 레벨 이상의 크기를 가지는 경고음이 검출되면 자동적으로 발음체(28)로부터는 오디오 기기(12)의 출력을 가청음으로 변환하여 방출하는 발음체(14)의 출력과 역위상을 가지는 인공음이 출력되어 순간적으로 발음체(12)(28)들이 놓인 필드내의 음압 레벨은 감소되어진다. 이때 자동차(42)의 외부의 경고음과 상기와 같이 발생된 인공음은 상관관계(Corelation)기 없음으로 발음체(14)로부터 방출되는 오디오음만 약해지고, 외부의 음 즉, 경고음은 그대로 남게된다. 이와 같은 동작에 의해 자동차(42)내의 카-오디오 출력이 매우 큰 경우에도 외부의 경고음이 검출되면 자동으로 자동차(42)내의 발음체(12) 즉, 스피커로부터 출력되는 음압 레벨을 감쇄시킴으로써 사용자는 제3자의 경고를 용이하게 인식할 수 있다. 상기한 동작에 의해 카오디오의 볼륨을 일일이 수동으로 조작하지 않아도 운전자는 외부의 경고음을 정확히 인식할 수 있어 안전운전에 도움을 줄 수 있다.Therefore, when a warning sound having a predetermined level or more is detected from the outside of the vehicle 42, the sounding body 28 automatically reverses the output of the sounding body 14 which converts the output of the audio device 12 into an audible sound and emits it. The artificial sound having the sound output is instantaneously reduced in the sound pressure level in the field in which the sounding bodies 12 and 28 are placed. At this time, the warning sound of the outside of the car 42 and the artificial sound generated as described above, only the audio sound emitted from the sounding body 14 is weakened without a correlation device, and the external sound, that is, the warning sound remains. By this operation, even when the car-audio output in the vehicle 42 is very large, when an external warning sound is detected, the user automatically attenuates the sound pressure level output from the speaker 12, that is, the speaker, in the vehicle 42. Third party warnings can be easily recognized. By the above operation, even if the volume of the car audio is not manually operated by the driver, the driver can recognize the external warning sound accurately and help the safe driving.
상술한 바와 같이 본 발명은 외부의 경고음의 검출에 대응하여 자동차의 내부의 카오디오 발음체(스피커)로부터 재생되는 음성신호와 역위상을 가지는 인공음을 발생하여 자동차내부의 음압레벨을 감소시킴으로써 운전자는 외부의 경고음을 정확히 인지할 수 있어 안전운행을 할 수 있다.As described above, according to the present invention, in response to the detection of an external warning sound, the driver generates an artificial sound having an antiphase with an audio signal reproduced from a car audio speaker (speaker) inside the vehicle, thereby reducing the sound pressure level inside the vehicle. External warning sound can be recognized accurately for safe operation.
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