KR100213072B1 - 오디오 신호 기록 보상장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 오디오 신호 기록 장치에 관한 것으로서, 특히 오디오 신호 기록 시의 기록 신호의 레벨을 제어하여 주파수 특성을 개선하고 기록 신호의 포화를 방지하기 위한 오디오 신호 기록 보상 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 오디오 신호 기록 보상 장치는 기록신호의 고주파 성분만을 통과시키기 위한 고역 통과 필터, 상기 고역 통과 필터링된 기록신호의 소정의 레벨 이상을 리미트시켜 클립핑신호를 발생시키기 위한 클립퍼부 및 상기 클립핑신호와 상기 기록신호를 중첩시켜 보상기록신호를 발생시키기 위한 덧셈부를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 기록신호를 고역에서 레벨을 제어함으로써, 기록신호를 왜곡시키지 않으면서 고역 성분을 강조하여 주파수 특성을 개선하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 오디오 신호 기록 장치에 관한 것으로서, 특히 오디오 신호 기록 시의 기록 신호의 레벨을 제어하여 주파수 특성을 개선하고 기록 신호의 포화를 방지하기 위한 오디오 신호 기록 보상 장치에 관한 것이다.
일반적으로 오디오 기록 시에 기록신호 레벨은 재생 시의 신호의 왜곡 및 S/N 비에 영향을 준다.
도 1은 기록신호 레벨과 재생출력신호의 레벨의 관계를 표시한 것으로, 기록 레벨이 일정한 값을 초과하면 기록신호 레벨과 재생출력신호 사이의 선형성이 없어지고 포화되는 상태가 된다. 즉, 기록신호의 레벨을 일정값 이상으로 증가시키면 재생 시에 왜곡이 발생하게 된다. 그리고 기록신호의 레벨은 S/N에 비례하는 특성을 갖고 있어서 기록신호의 레벨을 낮추면 S/N 비가 저하된다.
도 2는 기록 시의 등화기의 주파수 특성을 나타낸 것으로, 일정 주파수 이상의 고역에서는 주파수에 비례하여 이득이 증가함을 알 수 있다.
따라서 종래의 오디오 신호를 기록하는 기술은 기록신호가 포화되지 않는 레벨까지 기록 레벨을 증가시켜 신호의 왜곡을 발생시키기 않으면서 S/N을 증가시켰다.
그러나 종래의 기술에 의한 오디오 신호의 기록은 기록할 입력신호의 레벨이 작은 경우에는 S/N 비가 저하되고, 기록할 입력신호의 레벨이 너무 크면 기록 시에 고역에서 포화되어 재생신호에 왜곡이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 기록 시에 기록신호의 레벨을 제어하여 노이즈를 차단시키고 주파수 특성을 개선하면서 고주파 영역에서 포화되는 것을 방지하는 오디오 신호 기록 보상 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 기록 입력 대 재생 출력의 관계를 도시한 그래프이다.
도 2는 기록 시의 등화기의 주파수 특성을 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명에 의한 오디오 신호 기록 보상 장치의 구성도이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 오디오 신호 기록 보상 장치는 기록신호의 고주파 성분만을 통과시키기 위한 고역 통과 필터, 상기 고역 통과 필터의 출력신호를 입력하여, 소정의 이득으로 증폭시키기 위한 증폭부, 상기 증폭부의 출력신호를 입력하여, 하한 기준전압과 상한 기준전압 사이의 입력신호만을 출력시키고, 상기 하한 기준전압보다 작거나 상기 상한 기준전압보다 큰 입력신호는 차단시키기 위한 클립퍼부 및 상기 클립퍼부 출력신호와 상기 기록신호를 중첩시켜 보상기록신호를 발생시키기 위한 덧셈부를 포함함을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 대한 구성도로서, 기록신호를 소정의 이득 값으로 증폭하기 위한 제1증폭부(31), 입력신호의 고주파 영역만을 통과시키기 위한 고역 통과 필터(32), 입력신호를 위상 변이없이 비선형적으로 증폭시키기 위한 제2증폭부(33), 입력신호의 일정 레벨 사이의 신호만 통과시키기 위한 클립퍼부(34), 2개의 입력신호를 중첩시키기 위한 덧셈부(36), 입력신호를 소정의 이득 값으로 증폭하기 위한 제3증폭부(35)로 구성된다.
제1증폭부(31)는 연산증폭기(A1), 저항(R1, R2), 캐패시터(C1)로 구성되며, 기록할 오디오 신호의 레벨을 일정한 이득으로 증폭하여 출력한다.
고역 통과 필터(32)는 캐패시터(C2), 저항(R3)으로 구성되며, 제1증폭부(31)에서 증폭한 출력신호를 입력하여 고주파 영역의 신호만을 통과시키고, 중.저역의 신호는 차단시킨다. 이는 기록신호의 레벨을 고역에서 보상하기 위함이다.
제2증폭부(33)는 연산증폭기(A2), 저항(R4∼R7), 캐패시터(C3, C4)로 구성되며, 고역 통과된 기록신호를 입력하여 위상을 시프트시키기 않고 증폭시키는 비선형적 증폭 특성을 갖는다.
클립퍼부(Clipper부:34)는 다이오드(D1∼D2), 저항(R8∼R11), 캐패시터(C5∼C6)로 구성되며, 제2증폭부(33)의 출력신호를 입력하여 일정한 레벨사이의 신호만 통과시키는 역할을 한다.
이를 세부적으로 설명하면 클립퍼부(34)의 다이오드로 인가되는 신호는 입력단자의 전압 V1을 저항 R11, R10, R9에 의하여 분압된 전압 V2, V3의 값과 비교하여 출력 여부를 결정한다. 즉, 입력전압 V1의 값이 V2의 전압 값보다 0.6[V]이하로 작으면 다이오드 D2가 도통되어 고역의 기록신호는 캐패시터 C6을 통해 접지로 흐른다.
그리고 입력전압 V1의 값이 V3의 전압보다 0.6[V]이상 크면 다이오드 D1이 도통되어 고역의 기록신호는 캐패시터 C5를 통해 접지로 흐른다.
여기서 클립핑 하한 기준전압에 해당되는 V2는 기록신호에 포함된 노이즈를 차단시키기 위한 문턱전압이며, 클립핑 상한 기준전압에 해당되는 V3는 기록신호가 포화되는 것을 방지시키기 위한 문턱전압이다.
따라서 클립퍼부(34)는 노이즈가 차단되고 포화되지 않는 일정 레벨사이의 고역의 기록신호만을 덧셈부(36)로 출력시킨다.
덧셈부(36)는 저항(R12, R13)으로 구성할 수 있으며, 클립퍼부(34)의 출력신호와 제1증폭부(31)의 출력신호를 각각 저항을 통하여 중첩시킨다.
그러므로 중첩된 덧셈부(36)의 출력은 입력되는 기록신호가 중.저역의 주파수 성분을 갖는 경우에는 고역 통과 필터(32)에 의해 차단되므로 클립퍼부(34)로 출력되는 기록신호는 존재하지 않고 단지 제1증폭부(31)의 출력신호만이 덧셈부(36)의 출력으로 된다.
그러나 만일 입력되는 기록신호가 고역의 주파수 성분을 갖는 경우에 일정 레벨사이의 크기를 갖는 경우에 클립퍼부(34)의 출력신호는 존재하여 원래의 기록신호를 증폭한 제1증폭부(31)의 출력신호와 중첩되어 제3증폭부(35)에 인가된다.
제3증폭부(35)는 덧셈부(36)의 출력신호를 입력하여 소정의 이득으로 증폭하여 출력한다.
이상과 같은 동작에 의하여 등화기를 거친 기록신호를 입력하여 기록신호가 중.저역인 경우에는 기록신호의 레벨을 보상하지 않고, 기록신호가 고역의 신호를 포함하는 경우에만 일정 레벨 사이의 고역신호만 검출하여 원래의 기록신호에 중첩하며, 고역의 기록신호 중에서 일정 레벨보다 큰 기록신호는 중첩 시에 포화될 수 있으므로 레벨 보상을 하지 않는다.
따라서 기록 시에 고역 신호의 레벨을 포화되지 않는 범위에서 강조하여 원 기록신호와 합성하여 고역에서의 주파수 특성을 보상해주게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 기록신호를 고역에서 레벨을 포화되지 않는 범위에서 증폭시키고 노이즈를 차단함으로써, 기록신호를 왜곡시키지 않으면서 고역 성분을 강조하여 주파수 특성을 개선시키고 S/N비를 개선시키는 효과가 있다.
Claims (4)
- 기록신호의 고주파 성분만을 통과시키기 위한 고역 통과 필터;상기 고역 통과 필터의 출력신호를 입력하여, 소정의 이득으로 증폭시키기 위한 증폭부;상기 증폭부의 출력신호를 입력하여, 하한 기준전압과 상한 기준전압 사이의 입력신호만을 출력시키고, 상기 하한 기준전압보다 작거나 상기 상한 기준전압보다 큰 입력신호는 차단시키기 위한 클립퍼부; 및상기 클립퍼부 출력신호와 상기 기록신호를 중첩시켜 보상기록신호를 발생시키기 위한 덧셈부를 포함함을 특징으로 하는 오디오 신호 기록 보상 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 하한 기준전압은 노이즈 차단을 위한 전압으로 설정하고, 상기 상한 기준전압은 상기 기록신호가 포화되지 않는 범위내에서 설정함을 특징으로 하는 오디오 신호 기록 보상 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 클립퍼부는 적어도 2개 이상의 다이오드로 구성되어 다이오드의 스위칭 특성을 이용하여 신호를 클립핑함을 특징으로 하는 오디오 신호 기록 보상 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 클립퍼부는소정의 공급전원과 접지 사이에 직렬로 연결된 3개의 저항 소자(R11, R10, R9);상기 3개의 저항을 연결하는 상기 저항들 사이의 2개의 노드와 접지 사이에 연결된 2개의 커패시터(C5, C6); 및상기 2개의 노드와 상기 클립퍼부의 입력단자를 극성이 다르게 병렬로 연결한 2개의 다이오드(D1, D2)를 포함함을 특징으로 하는 오디오 신호 기록 보상 장치.
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