KR100271436B1 - 하울링 감쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하울링(HOWLING) 감쇄장치에 관한 것으로, 특히 앰프(AMP) 내부의 발진 주파수 위상 및 지연 함수의 변동이 오토 컨트롤러에 의해 충분히 유발되도록 클럭 펄스 제네레이터(Voltage Controlled Oscillator)를 탑재시켜 결과적으로 딜레이타임의 변화를 유도하여 마이크와 스피커 사이의 거리 변화와 동일의 효과 발생을 창출케 함으로 주파수 변동의 영향에 무관하게 원음의 손상을 최소화시켜 청각적인 만족감을 부여하는 것이며, 또한 저렴한 제조 코스트와 구조의 단순성이 유지될 수 있는 것인바, 서라운드 및 에코효과를 구현하기 위한 처리장치에 있어서, 소리의 전달 속도 변화를 위해 딜레이 타임의 지연 동작에 따른 위상의 변화가 원활하게 이루어질 수 있도록 오토 컨트롤러에 의해 저항치 및 전압을 바꾸어 줌으로 펄스발생에 따른 지연 함수의 변동이 가능한 클럭 펄스 제네레이터(VCO)가 탑재되어 하울링 감쇄가 달성됨을 특징으로 한다

Description

하울링 감쇄장치(HOWLING CANCELLER)

본 발명은 하울링(HOWLING) 감쇄장치에 관한 것으로, 특히 앰프(AMP) 내부의 발진 주파수 위상과 지연 함수의 변동이 오토 컨트롤러에 의해 유발될 수 있도록 클럭 펄스 제네레이터(Voltage Controlled Oscillator)를 탑재하여 딜레이 타임의 변화를 유도함으로 마이크와 스피커 사이의 거리 변화와 동일한 효과를 구현하여 주파수 변동의 영향에 무관하게 원음의 손상을 최소화시킴과 동시에 제조 코스트의 저감 및 구조의 단순성이 유지되도록 하는 하울링 감쇄장치에 관한 것이다.

일반적으로, 하울링(울림현상)은 피드백(Feedback)이라고도 하며, 스피커에서 출력된 음이 다시 마이크를 통해 수음되고, 그것이 앰프로 증폭되어 다시 마이크로 들어오는 과정을 통해 특정주파수가 갑자기 크게 증폭되는 소리를 일컫는 것으로 "삐익~" 또는 "우웅~"하는 주파수 대역마다 서로 다른 소리들로 들리게되지만 그 발생은 마이크(또는 픽업)와 스피커 사이의 전달 특성에 따라 결정된다 함은 주지의 사실이다.

즉, 마이크(또는 픽업)을 통해 전달되는 소리는 앰프와 스피커를 거치면서 다양하게 발생되는 전달 특성에 따라 많은 영향을 받게되는데, 소리의 공기중 전달 속도(340 미터/초)에 중첩된 파동이 더해지는 위상이 가해지게 되면 같은 주기의 소리(하울링)가 연속적으로 발생된다는 것이다.

이때, 상기 전달 특성 중의 하나로 마이크와 스피커 사이의 거리를 들 수 있는데, 이는 하울링 주파수의 변위 발생에 따라 확인가능한 전술한 바의 거리와 음파 속도와의 밀저버한 관계에 기인한다.

종래, 이와 같은 하울링의 발생을 억제하기 위해 마련되었던 방법들은 통상 이퀄라이저를 사용하는 것과 피드백 제거기를 사용하는 것으로 크게 구분되었다.

그러나, 필터들의 조합인 상기 이퀄라이저를 사용하는 방법은 하울링이 발생하는 주파수 대역을 찾아 약 3dB정도를 줄여주는 것인데, 몇 개 이상의 주파수에서 동시에 피드백이 생기면 그 한계점에 이르게되고 너무 피드백에 집착하게 되면 음질에 손상을 가져온다는 문제점을 수반하고 있다.

또한, 디지탈 신호처리 기술이 발달하면서 대역폭이 무척 좁은 파라메트릭 이퀄라이저(Notch Filter)를 이용하여 입출력되는 시그너들을 지속적으로 모니터해서 하울링이 발생할 경우 자동적으로 그 피드백 주파수에 좁은 대역의 필터를 적용해 피드백을 제거시키는 방법은 기기의 복잡성에 따른 제조 코스트의 과다 상승과 주파수 처리에 따른 필연적인 변조현상을 수반하여 다소 왜곡되어진 소리의 변형을 가져온다는 문제점을 포함한다.

따라서, 낮은 제조 원가의 투입에 따라 하울링의 주파수 변동과 무관한 하울링 감쇄장치를 제공함으로서 원음의 전달성 향상에 일조할 수 있도록 각별히 배려되어야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 마이크(또는 픽업)와 스피커 사이의 거리 변화와 동일의 효과를 유지할 수 있도록 서라운드 또는 에코회로의 처리장치에 있어서 딜레이 타임이 오토 컨트롤러에 의해 가변적으로 변화될 수 있음에 착안되어 딜레이 타임의 변화를 인위적으로 유도함으로 마이크와 스피커 사이의 거리 변화와 동일한 효과를 구현하여 주파수 변동과 무관하게 원음의 손상을 최소화시켜 청각적인 만족감의 부여와 제조 코스트의 저감 및 구조의 단순성을 갖도록 함에 있다.

제1도는 본 발명의 실시예에 의한 하울링 감쇄장치의 블록 다이어그램.

제2도는 본 발명 장치의 회로 구성도.

제3a,b도는 각각 본 발명인 하울링 감쇄장치를 통과하지 않거나 통과한 상태를 보인 시그널 입출력 파형도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 신호 2 : 에이 디 컴버터

3 : 에스램 4 : 디 에이 컴버터

5 : 출력 6 : 딜레이 타임 제어기]

7 : 오토 컨트롤러 8 : 적분회로

9 : 클럭 펄스 제너레이터

상기 본 발명의 목적 달성을 위해 본 발명의 하울링 감쇄장치는 서라운드 및 에코효과를 구현하기 위한 처리장치에 있어서, 소리의 전달 속도 변화를 위해 딜레이 타임의 지연 동작에 따른 위상 변화가 원활하게 이루어질 수 있도록 오토 컨트롤러에 의해 저항치를 바꾸어 줌으로 펄스 발생에 따른 지연 함수의 변동이 가능한 클럭 펄스 제네레이터(VCO)를 탑재하여 하울링 감쇄가 가능토록 함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람지거한 일실시예를 상세하게 설명한다.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 하울링 감쇄장치의 블록 다이어그램이며, 도 2는 본 발명의 회로 구성도. 그리고 도 3a,b는 각각 본 발명 감쇄장치의 통과여부에 따른 시그널 입출력 파형도를 도시한 것이다.

통상, 써라운드 또는 에코 회로는 근본적으로 디지털 딜레이 회로인 것이며, 이러한 회로는 설정된 딜레이 값에 의하여 입력신호와 출력신호간에 일정한 지연시간이 유지되고, 딜레이 설정값을 인위적으로 변화시킬 때 까지 지속되는데, 이러한 회로의 샘플링 주파수를 가변하여도 어느 일정한 범위안에서 지연시간이 변화되어 짐은 주지의 사실인 것이다.

때문에, 본 발명은 도 1에서와 같이 마이크와 스피커간의 거리 조절을 통한 소리 주파수의 샘플링 가변화를 구현하기 위해서 마이크와 앰프 사이에서 발진 주파수의 미세 정밀조정을 위해 설치된 딜레이 타임 제어기(6)의 펄스 위상을 가변적으로 동작시켜 주는데, 이와 같은 딜레이 타임 제어기(6)의 지연 동작에 따라 소리의 전달 속도 변화가 달성되어 하울링의 현저한 감쇄효과를 수반할 수 있다는 것이다.

상기 딜레이 타임 제어기(6)의 지연 동작이 원활하면서도 자연스럽게 수행될 수 있도록 본 발명에서는 클럭 펄스 제네레이터(9)를 선택하여 이를 탑재하는데, 상기 탑재된 클럭 펄스 제네레이터(9)의 가변저항치 및 전압을 임의대로 적절히 전환하여 주기 위해 구형파를 발진하는 오토 컨트롤러(7)를 마련하여 음의 증폭현상을 피해줌으로 지연 함수의 변동이 가능할 수 있다.

즉, 본 발명은 마이크 또는 각종 입력기기로부터 들어오는 사운드 신호(1)는 마듈 즉, 에이 디 컴버터(2)를 통하여 디지털 신호로 변환되어 에스램(3)에 저장되고 미리 설정될 수 있는 딜레이 타임 제어기(6)의 정해진 딜레이 값만큼 지연되어 디마듈 즉, 디 에이 컴버터(4)를 아날로그 신호로 변환되어 출력(5)된다.

이때, 딜레이 타임 제어기(6)의 정해진 범위안에서 클럭 펄스 제네레이터 (VCO)(9)에서 발진하는 샘플링 주파수에 의해 지연시간의 변동이 일어난다.

이 클럭 펄스 제네레이터(9)에 변동하는 지연함수를 인가하기 위한 목적으로 오토 컨트롤러(7)가 탑재되는데, 이 오토 컨트롤러(7)에서 지속적으로 발생하는 펄스는 적분회로(인티그럴 써킷)(8)에 인가되어 사인파로 변환된 후 볼테이지 콘트롤 오실레이터(VCO)구조를 가진 클럭 펄스 제네레이터(9)에 입력되어 연속적으로 샘플링 주파수의 변동이 일어나고 결과적으로 딜레이 타임의 변화가 끊임없이 일어나 입력기기에 인가되는 사운드 신호(1)와 출력(5)되어져 스피커를 통해 다시 입력 기기에 인가되는 중첩된 파동을 피함으로서 현저히 하울링을 감쇄시킨다.

즉, 오토 컨트롤러(7)에 의해 연속적으로 지연함수의 변동이 일어나 딜레이타임이 끊임없이 변화함으로 소리의 전달특성중 하나인 거리를 변화시키는 효과를 유발하여 하울링이 감쇄된다는 것이다.

이와 같은 본 발명은 첨부된 도 2의 회로구성에서와 같이 최초 DC 12V로 입력된 전원은 Q1을 통하여 OP앰프 U2에 전원을 공급하는 한편, U1에 인가되어 5V로 정전압된 후 U3, U5에 인가되고, 이후 입력부에서 오디오 신호는 OP앰프 U2로 증폭되어져 써라운드 회로인 U5에 인가되며, 오토 컨트롤러(7)에 의하여 발진된 구형파는 TR Q5와 C34 및 R35에 의하여 싸인파로 정형되어 VCO인 XR에 인가된다.

한편, 출력부에서 입력된 신호는 LPF1을 거쳐 필터링된 후 OP1을 거쳐 증폭되어져 A/D변환되고, RAM에 저장되었다가 딜레이 타임 컨트롤러인 D1~D4의 설정값 범위안에서 오토 컨트롤러(7)의 주기에 연동되어 지연되고 다시 D/A 변환된 신호는 OP2를 거쳐 증폭된 후 LPF2로 필터링된 다음 출력될 수 있도록 하였다.

따라서, 상기의 구성 및 작용에 따라 첨부되어진 도 3에서와 같이 본 발명의 하울링 감쇄장치를 통과하지 않은 (A)의 파형도를 살펴보면, 입력파형과 출력파형이 시간적으로 동일함을 알 수 있는 것이고, 하울링 감쇄장치를 통과한 (B)의 파형도를 살펴보면, 입력파형에 비해 출력파형이 시간적으로 이동되어 있음을 알 수 있는데 본 발명의 오토 컨트롤러(7)의 정해진 주기에 따라 출력파형이 좌/우로 이동함으로 입력파형과의 중첩을 시간적으로 피하게되어 하울링 발생이 억제된다.

따라서, 본 발명은 사용자가 거의 인식할 수 없는 어떤 주기의 폭으로 펄스파형이 이동되어 하울링 발생 지점을 적절하게 회피할 수 있음으로 종래 대비 약 70%선의 하울링 감쇄효과를 저렴한 제작비와 간단한 회로의 구성으로 창출할 수 있다는 경제적 및 사용상의 유용성을 갖는다.

한편 본 발명은 그에 관한 최선의 실시예를 예거하였으나, 굳이 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 청구 범위에 국한되어 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다면 지금까지 설명된 실시예의 변경을 고려해 볼 수도 있음은 물론일 것이다.

Claims (2)

1. 서라운드 및 에코효과를 구현하기 위한 처리장치에 있어서, 소리의 전달속도 변화를 위해 딜레이 타임의 지연 동작에 따른 위상 변화가 원활하게 이루어질 수 있도록 오토 컨트롤러에 의해 저항치를 바꾸어 줌으로 펄스 발생에 따른 지연 함수의 변동이 가능한 클럭 펄스 제네레이터(VCO)를 탑재하여 하울링 감쇄가 가능토록 함을 특징으로 하는 하울링 감쇄장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 가변 저항치의 변위를 대신하여 전압치를 적절하게 변동시켜 줌으로도 딜레이 타임의 지연 함수 변동이 가능케됨을 특징으로 하는 하울링 감쇄장치.

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