KR100251833B1 - 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 오디오 이득 자동 조절방법 - Google Patents

디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 오디오 이득 자동 조절방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 덮개가 오픈된 상태에서 음성 통화가 수행되면 수신되는 오디오 신호의 레벨을 검사하여 수신되는 오디오 신호의 레벨을 설정된 제1표준 오디오 신호 레벨로 조절하는 과정과, 덮개가 닫힌 상태에서 음성 통화가 수행되면 수신되는 오디오 신호의 레벨을 검사하여 수신되는 오디오 신호의 레벨을 설정된 제2표준 오디오 신호 레벨로 조절하는 과정으로 이루어진 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 오디오 이득 자동조절방법을 구현하였다.

Description

디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 오디오 이득 자동조절방법{METHOD FOR CONTROLLING AUTO GAIN AUDIO IN DIGITAL CELLULAR RADIO MULTI-FUNCTION TERMINAL}
본 발명은 디지털 셀룰러 무선 복합단말기에 관한 것으로, 특히 두 개의 마이크로 폰(Microphone)을 사용하는 경우 오디오부에서 발생하는 하울링의 제거를 위한 오디오 이득 자동조절방법에 관한 것이다.
상기 디지털 셀룰러 무선 복합단말기란 무선 통신이 가능한 단말기와 데이터 처리가 가능한 단말기를 복합한 형태의 단말기를 말한다. 상기 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 일 예를 들면 무선 통신을 통한 데이터의 송, 수신 서비스가 가능한 디지털 셀룰러 시스템(CDMA System; Code Division Multiple Access System)과 데이터의 관리 또는 처리가 가능한 휴대용 개인정보단말기(PDA; Personal Digital Assistant)를 복합한 단말기를 들 수 있다. 상기 PDA는 정보의 수집 및 관리가 현대 산업뿐만 아니라 개인적으로도 중요한 과제가 되고 있음에 따라 장소와 시간의 구애를 받지 않고 데이터를 손쉽게 수집 및 관리할 수 있도록 구현된 단말기이다. 또한 상기 디지털 셀룰러 시스템(CDMA System; Code Division Multiple Access System)의 단말기는 통상적으로 우리가 호칭하는 핸드폰(HHP : Hand Held phone)(이하 "핸드폰"으로 통칭함)을 의미하는데, 현재는 음성 서비스를 주로 지원하는 추세에서 각종 정보를 전송하는 서비스를 추가적으로 지원하는 기술에 대한 개발이 가속화되고 있다. 이에 부응하여 대두된 것이 상기한 디지털 셀룰러 무선 복합단말기인 것이다. 오늘날 정보통신 분야가 점점 더 개인화 되어가고 있는 상황에서 상기한 복합적 기능을 가지는 디지털 셀룰러 무선 복합단말기가 점점 보편화되고 있는 것은 당연한 결과라 할 수 있다.
이하 종래 디지털 셀룰러 무선 복합단말기 구성에 있어 음성을 주로 처리하는 오디오부의 구성은 도 1에 나타낸 바와 같다. 상기 도 1을 참조하여 구성과 동작을 설명하면 다음과 같다.
제어부에 해당하는 메인 프로세서 유니트(이하 "MPU"라함)(10)는 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 전반적인 동작의 수행을 제어한다. 상기 MPU(10)는 송, 수신 RF신호가 입출력되는 RF단과, 코덱(14)으로부터 출력된 디지털 음성신호에 해당하는 펄스부호변조(이하 "PCM"이라 통칭함)신호가 인가되는 PCM_Din단과 상기 코덱(14)으로 디지털 음성신호에 해당하는 PCM신호를 출력하는 PCM_Dout단을 가진다. 정전원부(12)는 배터리(26)로부터 인가되는 전원을 안정화하여 마이크로폰(16), 스피커 앰프(18) 등 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 각 구성에서 요구하는 동작 전원을 공급한다. 코덱(14)은 마이크로폰(16)으로부터 T+단과 T-단으로 인가되는 전기적 음성신호를 디지털신호인 PCM신호로 변환하여 Dout단을 통해 상기 MPU(10)로 출력한다. 또한 상기 MPU(10)로부터 Din단으로 인가되는 디지털신호인 PCM신호를 전기적 음성신호로 변환하여 EAR단을 통해 스피커 앰프(18)로 출력한다. 스피커앰프(18)는 상기 코덱(14)으로부터 인가되는 전기적 음성신호를 증폭하여 출력한다. 대역통과필터(20)는 상기 스피커앰프(18)로부터 증폭되어 인가되는 전기적 음성신호를 음성에 해당하는 소정 대역폭으로 필터링 하여 잡음 성분이 제거된 순수 음성신호를 출력한다. 스피커(22)는 상기 필터링된 음성신호를 가청음으로 변환하여 출력한다. 메모리(24)는 상기 MPU(10)에서 요구되는 데이터를 저장한다.
상술한 구성을 가지는 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 오디오부에서 음성신호를 처리하는 동작을 설명하면 다음과 같다.
사용자에 의해 전원스위치가 온 되면 디지털 셀룰러 무선 복합단말기를 구동하기 위한 전원은 배터리(26)로부터 정전원부(12)를 거쳐 MPU(10), 코덱(14), 마이크로폰(16), 스피커앰프(18) 등으로 공급된다. 상기 전원의 공급에 의해 MPU(10)가 먼저 초기화(Initiation)된 후 기타 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 다른 구성의 초기화가 이루어지게 된다.
상술한 동작에 의해 초기화된 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 음성을 전송하는 동작을 보면, 마이크로폰(16)을 통해 인가된 전기적 음성신호는 코덱(14)에서 PCM신호로 변환된다. 상기 변횐된 PCM신호는 상기 코덱(14)의 Dout단을 통해 출력되어 MPU(10)로 PCM_Din단을 통해 인가된다. 상기 인가된 PCM신호는 MPU(10)에서 압축(compressing) 및 프리엠퍼시스(Pre-Emphasis)된 후 메모리(24)의 데이터와 함께 변조된다. 상기 변조된 RF신호는 무선처리부(도시되지 않음)로 인가되어 안테나를 통해 방사된다.
또한 상기 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 수신 음성을 출력하는 동작을 보면, 전파신호는 안테나로 수신되어 무선처리부를 통해 베이스 밴드(base band) 영역으로 떨어져 MPU(10)로 RF신호가 수신된다. 상기 수신된 RF신호는 MPU(10)에서 디엠퍼시스(De-Emphasis) 및 신장(expanding)되어 PCM신호로 PCM_Dout단을 통해 출력된다. 상기 출력된 PCM신호는 코덱(14)의 Din단으로 인가되어 전기적 음성신호로 변환된다. 상기 전기적 음성신호는 스피커앰프(18)로 인가되어 증폭되며, 상기 증폭된 신호는 소정 대역폭을 가지는 대역통과필터(20)로 인가된다. 상기 대역통과필터(20)를 통해 음성 대역에 해당하는 신호가 필터링 되어 출력되며, 상기 출력되는 음성신호는 스피커(22)를 통해 가청음으로 재생된다.
상술한 구성을 가지고 동작하는 종래의 디지털 셀룰러 무선 복합단말기가 사용 용도에 따라 접거나 펴서 사용하는 폴더 형태(folder type)인 경우 마이크로폰과 스피커가 디지털 셀룰러 무선 복합단말기가 접힌 상태에서 사용이 가능한 핸드폰 쪽에만 설치되어 있었다.
그로 인해 디지털 셀룰러 무선 복합단말기가 펼쳐진 상태에서 PDA를 사용 중에 스피커를 통해 출력되는 소리가 잘 들리지 않았으며, 착신호(Incoming Call)나 발신호(Outgoing Call)가 발생될 시 덮개를 닫고 핸드폰을 사용하여야 하는 문제가 있었다.
또한 종래의 핸드폰은 상기한 폴더 형태(folder type)의 PDA 기능을 사용하지 않음으로 진폭이 큰 오디오 출력신호 조절의 필요성이 없었으나 상기한 폴더 형태(folder type)의 PDA를 추가로 사용하는 경우에는 작은 오디오 신호에서 큰 오디오 신호까지 적절히 제어할 수 있는 장치 및 방법이 요구된다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 현재 사용상태에 따라 오디오 이득을 자동으로 조절하는 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 덮개가 오픈 된 상태에서 음성 통화가 수행되면 수신되는 오디오 신호의 레벨을 검사하여 상기 수신되는 오디오 신호의 레벨을 설정된 제1표준 오디오 신호 레벨로 조절하는 과정과, 덮개가 닫힌 상태에서 음성 통화가 수행되면 수신되는 오디오 신호의 레벨을 검사하여 상기 수신되는 오디오 신호의 레벨을 설정된 제2표준 오디오 신호 레벨로 조절하는 과정으로 이루어진 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 오디오 이득 자동조절방법을 구현하였다.
도 1은 종래 디지털 셀룰러 무선 복합단말기에 구비된 오디오부의 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 셀룰러 무선 복합단말기에 구비된 오디오부의 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오디오 출력신호의 제어를 위한 제어 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선, 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 동일한 부호가 사용되고 있음에 유의해야 한다.
먼저 본 발명에 따라 각 모드에 따라 별도로 동작하는 두 개의 마이크로폰과 양면 스피커를 가지는 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 오디오장치는 도 2에 도시된 바와 같이 두 개의 스위치(34,36), 두 개의 마이크로폰(38,40) 및 양면 스피커(42)를 추가한 구성을 가진다.
상기 추가된 구성을 도 2를 참조하여 설명하면, 제1마이크로폰(38)의 두 개 출력라인 중 하나의 라인은 제1스위치(34)의 두 개 입력단 중 하나의 입력단 a에 연결되며, 다른 한 라인은 제2스위치(36)의 두 개 입력단 중 하나의 입력단 a'에 연결된다. 또한 제2마이크로폰(40)의 두 개 출력라인 중 하나의 라인은 상기 제1스위치(34)의 두 개 입력단 중 나머지 하나의 입력단 b에 연결되며, 다른 한 라인은 상기 제2스위치(36)의 두 개 입력단 중 나머지 하나의 입력단 b'에 연결된다. 상기 제1스위치(34)의 출력단 c는 코덱(14)의 T+단으로 연결되며, 상기 제2스위치(36)의 출력단 c'은 상기 코덱(14)의 T-단으로 연결된다. 한편 상기 제1,제2스위치(34,36)의 동작 전원은 상기 정전원부(12)로부터 제공되며, 스위칭 동작은 폴더 형태의 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 열림과 닫힘에 의해 동작한다. 다시 말해, 제1,제2스위치(34,36)는 디지털 셀룰러 무선 복합단말기 덮개의 닫힘에 의해 핸드폰으로 동작시 사용되는 제1마이크로폰(38)과 PDA로 동작시 사용하는 제2마이크로폰(40)을 상기 코덱(14)으로 연결한다. 상기 마이크로폰(38,40)은 외부로부터 인가되는 음이 사방으로 퍼져 하울링 현상이 발생되는 것을 방지하기 위해 단방향 특성을 가지는 마이크로폰을 사용한다. 양면 스피커(42)는 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 열림 또는 닫힘에 관계없이 양방향으로 음성이 출력되도록 한쪽 면이 외부로 향하도록 하며, 다른 한쪽 면이 내부로 향하도록 장착한다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상술한 구성을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 폴더 형태의 디지털 셀룰러 무선 복합단말기는 덮개가 펴진 상태에서는 PDA와 핸드폰이 모두 동작하며, 덮개가 덮인 상태에서는 핸드폰만 동작함을 미리 밝혀둔다. 즉, 이하 설명에서는 제1마이크로폰(38)은 닫힘에 의해 핸드폰으로 동작시 사용되고, 제2마이크로폰(40)은 열림에 의해 PDA로 동작시 사용된다고 가정한다. 이때 각 스위치(34,36)의 스위칭 동작은 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 닫힘에 의해 스위치(34,36)가 각각 a, a'으로 스위칭 되며. 상기 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 열림에 의해 상기 스위치(34,36)가 각각 b, b'로 스위칭 된다.
먼저 덮개가 열린 상태의 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 동작을 설명하면, 동작 전원이 정전원부(12)로부터 공급되면 디지털 셀룰러 무선 복합단말기는 동작상태가 된다. 상기 덮개가 열리면 제1스위치(34)와 제2스위치(36)는 각각 b단과 b'단으로 스위칭 되어 제2마이크로폰(40)을 코덱(14)으로 연결한다. 따라서 사용자로부터 인가된 가청음이 제2마이크로폰(40)을 통해 전기적 음성신호로 변환되어 상기 스위치(34,36)을 거쳐 코덱(14)으로 입력된다. 상기 입력된 전기적 음성신호는 상기 코덱(14)에서 PCM신호로 변환되어 MPU(10)로 출력된다.
다음으로 덮개가 덮인 상태의 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 동작을 설명하면, 동작 전원이 정전원부(12)로부터 공급되면 디지털 셀룰러 무선 복합단말기는 동작상태가 된다. 상기 덮개가 덮이면 제1스위치(34)와 제2스위치(36)는 각각 a단과 a'단으로 스위칭 되어 제1마이크로폰(38)을 코덱(14)으로 연결한다. 따라서 사용자로부터 인가된 가청음이 제1마이크로폰(38)을 통해 전기적 음성신호로 변환되어 상기 스위치(34,36)를 거쳐 코덱(14)으로 입력된다. 상기 입력된 전기적 음성신호는 상기 코덱(14)에서 PCM신호로 변환되어 MPU(10)로 출력된다.
한편 덮개가 열리거나 덮임에 관계없이 코덱(14)을 통해 출력되는 음성신호는 스피커 앰프(18)를 통해 증폭된 후 대역통과필터(20)를 통해 필터링 되어 양면 스피커(42)에 인가된다. 상기 인가된 음성신호는 양면 스피커(42)를 통해 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 내측 면과 외측 면으로 동일한 크기의 가청음이 출력된다.
하지만 상기 디지털 셀룰러 무선 복합단말기를 이용하여 음성 통화를 하는 경우 덮개가 열림 또는 닫힘에 의한 통화 형태가 틀려지는데 덮개를 닫고 통화를 하는 경우에는 휴대폰을 이용하여 통화하는 통상적인 형태와 동일한 반면 덮개를 열고 통화하는 경우에는 통상적인 스피커폰 통화와 같은 형태로 이루어진다. 따라서 상기한 통화에 따라 스피커를 통해 출력되는 음성의 크기가 틀려야 한다. 이를 해결하기 위한 제어 과장은 도 3에 도시한 제어 흐름도에 의해 수행된다.
상기 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다. 우선 본 발명은 도 3의 310단계에서 요구하는 바와 같이 음성 통화 상태 또는 음성이 아닌 오디오를 사용하는 경우에도 사용이 가능하다. 하지만 다음에 설명할 실시 예는 음성 통화를 가정하에 설명한다.
먼저, MPU(10)는 현재 동작 상태가 통화 상태이면 312단계로 진행하여 덮개가 오픈 상태인지 아니면 닫힌 상태인지를 판단한다. 상기 덮개가 오픈 된 상태라고 판단하면 314단계로 진행하며, 그렇지 않고 상기 덮개가 닫혀 있는 상태라고 판단하면 326단계로 진행한다. 상기 314단계로 진행한 경우에는 316단계 내지 324단계를 거쳐 출력 음성 레벨을 결정하며, 상기 326단계로 진행한 경우에는 328단계 내지 336단계를 거쳐 출력 음성 레벨을 결정한다.
만약, 상기 덮개가 오픈 되어 있음에 의해 314단계로 진행하면 현재 입력되는 오디오 신호의 레벨을 임시 버퍼 X에 저장하고 단말기에서 정한 표준 오디오 레벨을 임시 버퍼 A에 저장한다. 상기 저장이 완료하면 상기 MPU(10)는 316단계와 318단계에서 상기 임시 버퍼 X와 A에 각각 저장한 레벨을 비교한다. 상기 316단계에서는 상기 X에 저장한 레벨이 A에 저장한 레벨 보다 큰가를 비교하며, 상기 318단계에서는 상기 X에 저장한 레벨이 A에 저장한 레벨 보다 작은가를 비교한다. 상기 316단계에서 상기 X에 저장한 레벨이 A에 저장한 레벨 보다 크다고 판단하면 320단계로 진행하여 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨을 상기 표준 레벨로 감소 시켜 PCM 신호로 변화한 후 출력한다. 또한 상기 318단계에서 상기 X에 저장한 레벨이 A에 저장한 레벨 보다 작다고 판단하면 322단계로 진행하여 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨을 상기 표준 레벨로 증가 시켜 PCM 신호로 변화한 후 출력한다. 하지만 상기 316단계와 318단계에도 만족하지 않는 경우에는 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨이 표준 레벨과 동일하다고 판단하여 324단계로 진행한다. 상기 324단계로 진행하면 상기 MPU(10)는 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨 변경 없이 PCM 신호로 변환하여 출력한다. 이때 상기 A에 저장하는 오디오 표준 레벨은 단말기에 귀를 밀착하지 않고 일정 거리 이격된 곳에서도 들을 수 있는 레벨을 말한다.
다음으로 상기 312단계에서 덮개가 닫혀 있는 상태라 판단하여 326단계로 진행한 경우의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
상기 MPU(10)는 덮개가 닫혀 있음에 의해 326단계로 진행하면 현재 입력되는 오디오 신호의 레벨을 임시 버퍼 X에 저장하고 단말기에서 정한 표준 오디오 레벨을 임시 버퍼 B에 저장한다. 상기 저장이 완료하면 상기 MPU(10)는 328단계와 330단계에서 상기 임시 버퍼 X와 B에 각각 저장한 레벨을 비교한다. 상기 328단계에서는 상기 X에 저장한 레벨이 B에 저장한 레벨 보다 큰가를 비교하며, 상기 330단계에서는 상기 X에 저장한 레벨이 B에 저장한 레벨 보다 작은가를 비교한다. 상기 328단계에서 상기 X에 저장한 레벨이 B에 저장한 레벨 보다 크다고 판단하면 332단계로 진행하여 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨을 상기 표준 레벨로 감소 시켜 PCM 신호로 변화한 후 출력한다. 또한 상기 330단계에서 상기 X에 저장한 레벨이 B에 저장한 레벨 보다 작다고 판단하면 334단계로 진행하여 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨을 상기 표준 레벨로 증가 시켜 PCM 신호로 변화한 후 출력한다. 하지만 상기 328단계와 330단계에도 만족하지 않는 경우에는 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨이 표준 레벨과 동일하다고 판단하여 336단계로 진행한다. 상기 336단계로 진행하면 상기 MPU(10)는 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨 변경없이 PCM 신호로 변환하여 출력한다. 여기서 B에 저장한 오디오 표준 레벨은 귀에 대고 들을 수 있을 정도의 출력 레벨을 말한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 사용상태에 따라 별도의 마이크로폰을 사용함으로서 양질의 통화를 수행할 수 있다. 또한 사용상태에 따라 오디오 레벨을 적절한 레벨로 조정함에 따라 서비스질의 향상 시킬수 있어 소비자의 만족도를 높이는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 폴더 형태를 가지는 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 오디오 이득 자동조절방법에 있어서,
    덮개가 오픈된 상태에서 음성 통화가 수행되면 수신되는 오디오 신호의 레벨을 검사하여 상기 수신되는 오디오 신호의 레벨을 설정된 제1표준 오디오 신호 레벨로 조절하는 과정과,
    덮개가 닫힌 상태에서 음성 통화가 수행되면 수신되는 오디오 신호의 레벨을 검사하여 상기 수신되는 오디오 신호의 레벨을 설정된 제2표준 오디오 신호 레벨로 조절하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 오디오 이득 자동조절방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1표준 오디오 신호 레벨은 사용자가 일정 거리 이격된 위치에서 청취할 수 있는 레벨이며, 상기 제2표준 오디오 신호 레벨은 사용자가 귀를 스피커에 밀착하여야 청취가 가능한 레벨임을 특징으로 하는 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 오디오 이득 자동조절방법.
  3. 폴더 형태를 가지는 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 오디오 이득 자동조절방법에 있어서,
    통화상태에서 덮개의 오픈 여부를 감지하는 제1과정과,
    상기 덮개의 오픈을 감지하면 입력되는 오디오 신호의 레벨과 사용자가 일정 거리 이격된 위치에서 청취할 수 있는 제1표준 오디오 레벨을 비교하는 제2과정과,
    상기 덮개의 닫혀 있음을 감지하면 입력되는 오디오 신호의 레벨과 사용자가 귀를 스피커에 밀착하여야 청취가 가능한 제2표준 오디오 레벨을 비교하는 제3과정과,
    상기 제2과정에서 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨이 제1표준 오디오 레벨 보다 작다고 판단하면 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨을 상기 제1표준 오디오 레벨로 증가하여 출력하는 제4과정과,
    상기 제2과정에서 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨이 제1표준 오디오 레벨 보다 크다고 판단하면 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨을 상기 제1표준 오디오 레벨로 감소하여 출력하는 제5과정과,
    상기 제2과정에서 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨이 제1표준 오디오 레벨과 동일하면 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨 그대로 출력하는 제6과정과,
    상기 제3과정에서 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨이 제2표준 오디오 레벨 보다 작다고 판단하면 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨을 상기 제2표준 오디오 레벨로 증가하여 출력하는 제7과정과,
    상기 제3과정에서 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨이 제2표준 오디오 레벨 보다 크다고 판단하면 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨을 상기 제2표준 오디오 레벨로 감소하여 출력하는 제8과정과,
    상기 제3과정에서 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨이 제2표준 오디오 레벨과 동일하면 상기 입력되는 오디오 신호의 레벨 그대로 출력하는 제9과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 오디오 이득 자동조절방법법
KR1019970080530A 1997-12-31 1997-12-31 디지털 셀룰러 무선 복합단말기의 오디오 이득 자동 조절방법 KR100251833B1 (ko)

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