KR0178713B1 - 오디오신호의 녹음.재생장치 - Google Patents

오디오신호의 녹음.재생장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오디오신호의 녹음·재생장치에 관한 것이다. 특히 디지탈형태의 오디오신호를 데이타압축방식을 통하여 롬(ROM)에 기록하는 오디오신호의 녹음장치와, 롬(ROM)에 녹음이 된 압축오디어데이타를 재생하는 오디오신호의 재생장치에 관한 것이다. 이와 같이 롬(ROM)과 같은 메모리를 기록매체로 이용함으로써 오디오신호의 녹음·재생장치의 규모를 간소화할 수 있을 뿐 아니라 경제적인 측면에서 볼 때도 효과적이다.

Description

오디오신호의 녹음·재생장치
제1도는 종래 오디오신호의 녹음·재생장치를 나타낸 블록도.
제2도는 본 발명에 의한 오디오신호의 녹음장치를 나타내는 상세블록도.
제3도는 본 발명에 의한 오디오신호의 재생장치를 나타나내는 상세블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21 : A/D변환부 22 : FFT부
23 : 양자화부 24,32 : 압축정보저장부
25 : 인코더 26 : 룸라이터
27,31 : 롬(ROM) 33 : 디코더
34 : 역FFT부 35 : 채널분리부
36 : D/A변환부 37 : 증폭부 (AMP)
본 발명은 오디오신호의 녹음·재생장치에 관한 것으로서, 특히 데이터압축(Data Compression)방식을 이용하여 오디오신호를 압축해서 롬(ROM: Read Only Memory의 약칭)에 녹음하고, 녹음된 신호를 재생하는 데이터압축을 이용한 디지털 형태의 오디오신호의 녹음·재생장치에 관한 것이다.
일반적으로 오디오신호를 녹음하거나, 녹음된 신호를 재생하는 장치에 있어서, 테이프(Tape), 콤팩트디스크(Compact Disc), 및 롱플레이(LP)레코더 등의 매체에 녹음을 하고, 녹음이 된 신호를 일정한 기계적인 장치에 의해서 재생을 하는 방식을 사용한다.
이와 같은 오디오신호의 녹음·재생장치에 관한 블록이 제1도에 간략히 도시되어 있다. 제1도 장치는 소정의 외부 오디오신호(SAUD)를 인가받아 테이프나 콤팩트디스크와 같은 기록매체에 녹음하는 기록부(11)와, 기록부(11)를 통해 기록매체에 녹음이 된 신호(SREC)를 인가받아 원래신호로 재생하는 재생부(12), 및 재생된 신호(SPLY)를 사람이 들을 수 있도록 증폭하여 출력시키는 증폭부(13)로 구성된다.
제1도에서, 주변의 소정음을 감지하는 마이크로폰(microphone : MIC)(미도시)과 같은 기기로부터 오디오신호(SAUD)를 인가받은 기록부(11)는 공지된 세부적 구성 및 방법을 통해 테이프(Tape)나 콤팩트디스크(Compact Disc)와 같은 기록매체에 오디오신호(SAUD)를 녹음한다. 재생부(12)는 녹음이 된 테이프나 콤팩트디스크로부터 녹음된 데이터(SREC)를 원래신호로 재생한다. 증폭부(13)는 재생된 오디오신호(SPLY)를 사람이 들을 수 있는 범위로 증폭하여 스피커를 통해 사람이 들을 수 있도록 출력한다. 이렇게 소정의 오디오신호를 녹음하고, 재생하여 사람이 들을 수 있게 하려면 복잡한 기계장치를 거쳐야 한다. 더욱이, 기계장치는 오디오기기내의 영역을 많이 차지하고, 대부분의 고장의 원인이 되는 문제점을 가지고 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 소정의 메모리를 사용하여 오디오신호를 녹음함으로써 오디오기기의 고장원인을 줄일 뿐 아니라 크기를 축소시킴으로 경제적으로 효율적인 오디오신호의 녹음장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 전술한 오디오신호의 녹음장치를 통해 소정의 메모리에 녹음되어 있는 오디오신호를 재생하기 위한 오디오신호의 재생장치를 제공함에 있다.
이와 같은 발명의 목적은, 오디오신호를 녹음하기 위한 장치에 있어서, 녹음할 주파수영역의 오디오신호를 입력받아 양자화하는 양자화부와, 소정의 데이터압축알고리즘을 이용하여 상기 주파수영역의 오디오신호루부터 제거되지 않은 주파수와 인코딩비트수를 압축정보로 추출하고, 그에 해당하는 오디오신호의 입력순서를 주소로 하여 추출된 압축정보를 저장하는 압축정보저장부와, 상기 압축정보저장부에 저장된 압축정보를 인가받아 상기 양자화된 오디오신호를 인코딩하여 데이터압축을 수행하는 인코더, 및 상기 인코더에서 인코딩된 압축정보가 포함된 오디오신호를 입력받아 저장하여 녹음하는 메모리수단에 의하여 달성된다.
본 발명의 다른 목적은 소정의 메모리에 녹음된 압축오디오신호를 재생하기 위한 장치에 있어서, 상기 메모리에 녹음된 압축오디오신호에서 녹음시 사용된 압축정보를 추출하여 저장하는 압축정보저장부와, 상기 압축정보저장부에 저장된 압축정보를 인가받아 상기 메모리에 녹음된 압축오디오신호를 디코딩하여 압축을 푸는 디코더, 및 상기 디코더에서 디코딩된 오디오신호를 청취가능토록 처리하여 출력하는 수단에 의하여 달성된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 오디오신호의 녹음장치를 나타내는 상세블록도이다. 제2도에 나타낸 장치는 오디오신호(SAUD)가 마이크로폰(MIC)(미도시)으로부터 입력되어 들어오면, 아날로그형태의 오디오신호(SAUD)를 디지털 형태를 갖는 신호로 변환하는 A/D변환부(21)와, A/D변환부(21)로부터 디지탈형태의 오디오데이터(DAUD)를 인가받아 주파수영역을 갖는 신호로 변환하는 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform: FFT)부(22), 및 FFT변환된 오디오데이터를 양자화시키는 양자화부(23)를 구비한다. 제2도 장치는 또한, 소정의 데이터압축알고리즘을 이용하여 FFT변환된 오디오데이터로부터 압축정보를 추출하여 저장하는 압축정보저장부(24)와, 양자화부(23)에서 양자화된 오디오 데이터를 압축정보저장부(24)에 저당된 압축정보를 통해 인코딩하여 데이터압축을 수행하는 인코더(25), 및 인코더(25)에서 인코딩된 오디오데이터를 롬(ROM)(27)에 기록하여 녹음시키는 롬라이터(ROM writer)(26)를 구비한다. 이러한 구성을 갖는 제2도 오디오신호의 녹음장치에 대한 동작을 구체적으로 설명한다.
제2도에서, 외부로부터 오디오신호(SAUD)가 마이크로폰(MIC)(미도시)을 통해서 입력되어 들어오면, A/D변환부(21)는 아날로그형태의 오디오신호(SAUD)를 디지털 형태의 오디오데이터(DAUD)로 변환한다. FFT부(22)는 디지털 형태로 변환된 오디오데이터(DAUD)를 인가받아 FFT(고속푸리에변환)변환을 수행함으로써 주파수영역을 갖는 오디오데이터로 변환한다. 오디오데이터(DAUD)를 시간영역에서 주파수영역으로 변환을 시켜서 압축알고리즘을 통해 분석을 하면 각 주파수에 해당하는 신호의 크기와 신호사이의 관계를 알 수 있다. 각 주파수에서의 신호들 중에서 중요한 신호를 제외한 나머지 신호를 제거하고 신호의 크기에 따른 인코딩비트를 조정하는데, 이러한 정보가 압축정보저장부(24)에 저장이 된다. 즉, 다음 표 1과 같이 저장된다.
위와 같은 표1에서 주소(Address)는 입력이 되는 오디오 데이터의 순서를 나타낸다. 양자화부(23)는 주파수영역으로 변환된 오디오신호를 양자화한다. 양자화된 오디오신호는 인코더(25)로 입력된다. 인코더(25)는 압축정보저장부(24)에 저장된 표1에 나타낸 바와 같은, 데이터압축에 관한 정보를 인가받아 입력되는 양자화된 오디오신호를 인코딩하여 압축한다. 인코딩 순서는 표1의 주소가 나타내는 오디오데이터의 입력순서대로 수행된다. 오디오신호의 데이터압축을 수행하면 압축된 데이터에는 오디오데이터부분과 압축정보부분을 포함하게 된다. 여기서, 압축정보부분은 압축을 행하는 알고리즘에 따라 달라진다. 즉, 오디오데이터가 어떠한 형식으로 압축이 되었는가에 해당하는 정보를 가지게 된다. 더욱이, 압축정보부분은 녹음된 오디오신호를 재생시킬때도 사용이 된다. 이러한 과정을 거쳐서 인코딩된 오디오 및 압축정보데이타는 롬라이터(ROM Writer)(26)를 이용하여 롬(27)매체에 기록하게 된다. 이러한 과정을 통해 오디오신호를 롬(ROM)에 녹음하게 된다.
제3도는 본 발명의 일실시예에 따른 오디오신호의 재생장치로서, 제2도 오디오신호의 녹음장치에 의해 녹음된 오디오신호를 재생하기 위한 상세블록도를 나타낸다. 제3도에 나타낸 장치는 데이터압축을 이용하여 오디오신호를 저장하고 있는 롬(31)매체와, 롬(31)으로부터 녹음시 사용한 압축정보만을 읽어와 저장하는 압축정보저장부(32), 및 롬(31)으로부터 오디오데이터를 인가받고, 압축정보저장부(32)로부터 압축정보를 인가받아 인코딩되기 이전의 상태로 복원하는 디코더(33)를 구비한다. 제3도 장치는 또한, 디코더(33)로부터 디코딩된 주파수영역을 갖는 오디오데이터를 시간영역을 갖도록 변환하는 역FFT부(34)와, 역FFT변환된 오디오데이터를 인가받아 두 채널(R채널 및 L채널) 를 분리하여 출력하는 채널분리부(35)와, 채널분리부(35)로부터 인가되는 두 채널의 디지털 오디오데이터를 아날로그형태를 갖는 오디오신호로 변환하는 D/A변환부(36), 및 변환된 신호를 사람이 들을 수 있을 정도로 증폭시키는 증폭부(37)를 구비한다. 이러한 구성을 제3도 오디오신호의 재생장치에 대한 동작을 구체적으로 설명한다.
제3도에서, 제2도에 보여진 바와 같은 오디오신호의 녹음장치를 통해서 데이터압축을 이용한 오디오데이터 및 압축정보가 롬(ROM)에 녹음이 되면, 녹음된 오디오신호를 원래의 오디오신호로 재생하기 위해서는 다음과 같은 과정을 수행한다. 롬(31)에 녹음되어 있는 오디오 및 압축정보데이터중에서 압축정보저장부(32)는 녹음시 사용된 압축정보데이터를 읽어와 저장한다. 디코더(33)는 룸(31)에 녹음되어 있는 오디오데이터를 인가받고, 압축정보저장부(32)로부터 인가되는 압축정보데이타를 이용하여 오디오데이터를 인코딩되기 이전의 상태로 디코딩한다. 디코더(33)는 오디오데이터를 채널분리없이 소정의 그룹단위로 디코딩을 수행함으로 출력전에 채널분리과정을 거쳐야 스테레오방식을 갖는 오디오신호를 청취할 수 있다. 디코딩된 데이터는 주파수영역의 데이터이므로 시간영역을 갖는 데이터로 변환을 하기 위해서 역FFT부(34)를 통해 역고속푸리에변환을 실시한다. 채널분리부(35)는 시간영역을 갖는 역FFT변환된 오디오 데이타를 인가받아 스테레오형태로 출력하기 위해 L채널 및 R채널로 불리하여 D/A변환부(36) 로 공급한다. D/A변환부(36)는 L채널 및 R채널의 디지털 오디오데이터를 아날로그형태의 오디오신호로 각 변환한다. 증폭부(37)는 변환된 R채널의 오디오신호를 제1증폭기(AMP)로 인가받고, L채널의 오디오신호를 제2증폭기(AMP)로 인가받아 사람이 들을 수 있을 정도로 증폭시켜 스피커를 울리게 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 아날로그형태의 오디오신호를 디지털 형태로 변환을 한 후 주파수영역을 갖도록 FFT변환을 하여 일정형식에 갖는 데이터압축을 수행함으로써 오디오신호를 롬(ROM)과 같은 메모리에 녹음할 수 있게 되어 오디오신호의 녹음·재생장치를 간단히 구현할 수 있어 장치의 규모적·경제적 측면에서 효율적인 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 오디오신호를 녹음하기 위한 장치에 있어서, 녹음할 주파수영역의 오디오신호를 입력받아 양자화하는 양자화부; 소정의 데이터압축알고리즘을 이용하여 상기 주파수영역의 오디오신호로부터 제거되지 않은 주파수와 인코딩비트수를 압축정보로 추출하고, 그에 해당하는 오디오신호의 입력순서를 주소로 하여 추출된 압축정보를 저장하는 압축정보저장부; 상기 압축정보저장부에 저장된 압축정보를 인가받아 상기 양자화된 오디오신호를 인코딩하여 데이터압축을 수행하는 인코더; 및 상기 인코더에서 인코딩된 압축정보가 포함된 오디오신호를 입력받아 저장하여 녹음하는 메모리수단을 포함하는 오디오신호의 녹음장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압축정보저장부는 상기 주파수영역의 오디오신호에서 각 주파수에 해당하는 신호의 크기와 신호사이의 관계를 분석하여 각 주파수에서의 신호들중에서 중요한 신호를 제외한 나머지신호를 제거하고, 신호의 크기에 따른 인코딩비트수를 조정하여 제거되지 않은 주파수와 인코딩비트수를 압축정보로 하여 저장함을 특징으로 하는 오디오신호의 녹음장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 메모리수단은 읽기전용메모리인 롬; 및 상기 인코더의 출력신호를 상기 롬에 기록하기 위한 롬라이터를 구비함을 특징으로 하는 오디오신호의 녹음장치.
  4. 소정의 메모리에 녹음된 압축오디오신호를 재생하기 위한 장치에 있어서, 상기 메모리에 녹음된 압축오디오신호에서 녹음시 사용된 압축정보를 추출하여 저장하는 압축정보저장부; 상기 압축정보저장부에 저장된 압축정보를 인가받아 상기 메모리에 녹음된 압축오디오신호를 디코딩하여 압축을 푸는 디코더; 및 상기 디코더에서 디코딩된 오디오신호를 청취가능토록 처리하여 출력하는 수단을 포함하는 오디오신호의 재생장치.
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