KR100321201B1 - 와이어리스 마이크장치 - Google Patents

Abstract

개시된 마이크장치는 마이크를 통해 입력되는 음성신호를 고주파 신호로 변환하여 송출하고, 송출한 음성신호의 고주파 신호를 수신하여 원래의 음성신호로 변환한 후 증폭하여 출력하는 것으로 전파의 간섭에 강하고, 잡음의 발생이 거의 없다.

마이크를 통해 입력되는 음성신호를 MP3 음성신호로 변환하고 FEC 엔코딩 및 PN 확산한 후 고주파 신호로 변조하여 송출하는 송신부 및 상기 송신부의 송출신호를 수신하여 PN 역확산, FEC 디코딩 및 MP3 디코딩하여 원래의 음성신호로 변환한 후 출력하는 수신부를 구비한다.

Description

와이어리스 마이크장치 {Wireless microphone apparatus}

본 발명은 마이크를 통해 입력되는 음성신호를 고주파 신호로 변환하여 송출하고, 송출한 음성신호의 고주파 신호를 수신하여 원래의 음성신호로 변환한 후 증폭하여 출력하는 와이어리스 마이크 장치에 관한 것이다.

일반적으로 음성신호를 많은 사람들이 청취할 수 있도록 하기 위해서는 마이크 장치를 많이 사용하고 있다.

상기 마이크 장치는 사용자의 음성신호를 마이크를 통해 전기적인 신호로 변환하고, 이를 증폭한 후 스피커로 출력하는 것으로 사용자가 말한 작은 크기의 음성신호를 크게 증폭 및 출력하여 넓은 장소에 있는 많은 사람들이 들을 수 있다.

마이크 장치로서는 유선방식과 무선방식이 있다.

상기 유선방식은 마이크와 증폭장치를 연결선으로 연결하여 마이크에서 출력되는 음성신호를 연결선을 통해 증폭장치로 입력시키는 것으로서 구성이 간단한 반면에 사용자가 연결선에 의해 이동이 제한되는 문제점이 있다.

그리고 무선 방식은 마이크와 송신기를 연결하여 마이크의 입력신호를 고주파 신호로 변환하여 송출하고, 송신기가 송출한 고주파 신호는 수신장치가 수신하여 원래의 음성신호로 변환한 후 증폭 및 스피커로 출력하는 것으로서 와이어리스 마이크장치가 있다.

상기 와이어리스 마이크장치는 연결선으로 연결함이 없이 사용자가 간단히마이크 및 송신기만을 휴대하면 되는 것으로서 사용자의 이동이 제한을 받지 않으므로 자유로운 움직임이 필요한 무대 연기 및 강의 등에서 널리 사용되고 있다.

종래의 와이어리스 마이크장치는 아날로그 방식으로서 마이크를 통해 입력되는 음성신호를 FM 신호로 변조하여 송출하고, 송출한 FM 신호를 FM 수신기로 수신하여 증폭한 후 출력하였다.

그러나 상기한 아날로그 방식은 음성신호를 FM 신호로 변조하여 송출 및 수신하여 출력하는 것은 전파의 간섭으로 음성신호에 많은 잡음이 혼합되어 음성신호를 깨끗하게 출력하지 못하였다.

그러므로 최근에는 디지털 방식을 많이 사용하고 있는 것으로서 입력되는 음성신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환한 디지털 음성신호를 고주파 신호로 변조하여 송출하며, 수신장치에서는 송출한 고주파 신호를 수신하여 디지털 음성신호로 복조하고, 복조한 디지털 음성신호를 아날로그 음성신호로 변환한 후 증폭 및 출력하고 있다.

이러한 디지털 방식은 상기 아날로그 방식에 비하여 잡음이 적으나, 다른 전파의 간섭을 많이 받아 많은 잡음이 혼합되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 전파의 간섭에 강하고, 잡음의 발생이 거의 없는 와이어리스 마이크장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 와이어리스 마이크장치에 따르면,마이크를 통해 입력되는 음성신호를 MP3 음성신호로 변환하고 FEC 엔코딩 및 PN 확산한 후 고주파 신호로 변조하여 송출하는 송신부 및 상기 송신부의 송출신호를 수신하여 PN 역확산, FEC 디코딩 및 MP3 디코딩하여 원래의 음성신호로 변환한 후 출력하는 수신부를 구비한다.

그리고 상기 송신부는, 마이크 인터페이스부를 통해 입력되는 상기 마이크의 음성신호를 MP3 신호로 엔코딩하는 MP3 음성 엔코더와, 상기 MP3 음성 엔코더의 출력신호를 FEC 엔코딩하는 FEC 엔코더와, 상기 FEC 엔코더의 출력신호를 반송파 신호로 변조하는 변조기와, 상기 변조기의 출력신호를 PN 확산하는 PN 스프레딩부와, 상기 PN 스프레딩부의 출력신호를 고주파 신호로 변조하는 고주파 변조기와, 상기 고주파 변조기의 출력신호를 증폭한 후 안테나를 통해 공중으로 송출하는 전력 증폭기와, 상기 MP3 음성 엔코더 및 상기 FEC 엔코더의 엔코딩 동작을 제어함과 아울러 상기 PN 스프레딩부의 PN 확산 동작을 제어하는 제어부를 구비한다.

또한 상기 수신부는, 상기 송신부가 송출하여 안테나를 통해 수신되는 고주파 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기와, 상기 저잡음 증폭기에서 증폭된 고주파 신호를 복조하여 확산신호를 검출하는 고주파 복조기와, 상기 고주파 복조기에서 복조된 확산신호를 역확산하여 원래의 신호로 변환하는 PN 디스프레딩부와, 상기 PN 디스프레딩부의 출력신호를 복조하여 반송파를 제거하는 복조기와, 상기 복조기의 출력신호를 FEC 디코딩하여 MP3 신호로 변환하는 FEC 디코더와, 상기 FEC 디코더의 출력신호를 디코딩하여 원래의 음성신호로 변환하는 MP3 음성 디코더와, 상기 MP3 음성 디코더에서 디코딩된 음성신호를 출력하는 음성 인터페이스부와, 발진하여 발진신호를 출력하는 발진기와, 상기 발진기의 출력신호를 안정화시키는 PLL 회로와, 상기 PLL 회로의 출력신호에 따라 상기 PN 디스프레딩부, FEC 디코더 및 MP3 음성 디코더의 동작을 제어함과 아울러 표시부에 동작 상태를 표시하는 제어부를 구비한다.

도 1은 본 발명의 와이어리스 마이크 장치에서 송신부의 구성을 보인 회로도이고,

도 2는 본 발명의 와이어리스 마이크 장치에서 수신부의 구성을 보인 회로도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 마이크 11 : 마이크 인터페이스부

12 : MP3 음성 엔코더 13 : FEC 엔코더

14 : 변조기 15 : PN 스프레딩부

16 : 고주파 변조기 17 : 전력 증폭기

18, 20 : 안테나 19, 31 : 제어부

21 : 저잡음 증폭기 22 : 고주파 복조기

23 : PN 디스프레딩부 24 : 복조기

25 : FEC 디코더 26 : MP3 음성 디코더

27 : 음성 인터페이스부 28 : 발진기

29 : PLL 회로 30 : 표시부

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 와이어리스 마이크장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 와이어리스 마이크장치에서 송신부의 구성을 보인 회로도이다.

이에 도시된 바와 같이 마이크(10)를 통해 음성신호를 입력하는 마이크 인터페이스부(11)와, 상기 마이크 인터페이스부(11)를 통해 입력되는 음성신호를 MP3 신호로 엔코딩하는 MP3 음성 엔코더(12)와, 상기 MP3 음성 엔코더(12)의 출력신호를 FEC(Forward Error Correction) 엔코딩하는 FEC 엔코더(13)와, 상기 FEC 엔코더(13)의 출력신호를 반송파 신호로 변조하는 변조기(14)와, 상기 변조기(14)의 출력신호를 PN(Pudo Noise) 확산하는 PN 스프레딩(spreading)부(15)와, 상기 PN 스프레딩부(15)의 출력신호를 고주파 신호로 변조하는 고주파 변조기(16)와, 상기 고주파 변조기(16)의 출력신호를 증폭한 후 안테나(18)를 통해 공중으로 송출하는 전력 증폭기(17)와, 상기 MP3 음성 엔코더(12) 및 상기 FEC 엔코더(13)의 엔코딩 동작을 제어함과 아울러 상기 PN 스프레딩부(15)의 PN 확산 동작을 제어하는 제어부(19)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 와이어리스 마이크장치의 송신부는 마이크(10)에서 전기적인 신호로 변환되는 음성신호가 마이크 인터페이스부(11)를 통해 MP3 음성 엔코더(12)로 입력되어 제어부(19)의 제어에 따라 MP3 신호로 엔코딩된다.

상기 MP3 음성 엔코더(12)에서 엔코딩된 MP3 음성신호는 FEC 엔코더(13)에서 제어부(19)의 제어에 따라 FEC 엔코딩되고, 변조기(14)에서 반송파 신호로 변조된 후 PN 스프레딩부(15)로 입력된다.

상기 PN 스프레딩부(15)는, 제어부(19)의 제어에 따라 입력되는 신호를 의사 잡음으로 확산시키고, 이 확산된 신호가 고주파 변조기(16)에서 고주파 신호로 변조되고, 전력 증폭기(17)에서 증폭된 후 안테나(18)를 통해 공중으로 송출된다.

도 2는 본 발명의 와이어리스 마이크 장치에서 수신부의 구성을 보인 회로도이다.

이에 도시된 바와 같이 상기 송신부가 송출하여 안테나(20)를 통해 수신되는 고주파 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기(21)와, 상기 저잡음 증폭기(21)에서 증폭된 고주파 신호를 복조하여 확산신호를 검출하는 고주파 복조기(22)와, 상기 고주파 복조기(22)에서 복조된 확산신호를 역확산하여 원래의 신호로 변환하는 PN 디스프레딩(despreading)부(23)와, 상기 PN 디스프레딩부(23)의 출력신호를 복조하여 반송파를 제거하는 복조기(24)와, 상기 복조기(24)의 출력신호를 FEC 디코딩하여 MP3 신호로 변환하는 FEC 디코더(25)와, 상기 FEC 디코더(25)의 출력신호를 디코딩하여 원래의 음성신호로 변환하는 MP3 음성 디코더(26)와, 상기 MP3 음성 디코더(26)에서 디코딩된 음성신호를 출력하는 음성 인터페이스부(27)와, 발진하여 발진신호를 출력하는 발진기(28)와, 상기 발진기(28)의 출력신호를 안정화시키는 PLL(Phase Locked Loop) 회로(29)와, 상기 PLL 회로(29)의 출력신호에 따라 상기 PN 디스프레딩부(23), FEC 디코더(25) 및 MP3 음성 디코더(26)의 동작을 제어함과 아울러 표시부(30)에 동작 상태를 표시하는 제어부(31)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 와이어리스 마이크장치의 수신부는, 발진기(28)가 발진하여 발진신호를 출력하고, 출력한 발진신호는 PLL 회로(29)를 통해 안정화된 후 제어부(31)로 입력되는 것으로서 제어부(31)는 이 입력된 발진신호를 상기 송신부가 송신한 신호의 복조에 사용한다.

그리고 상기 송신부가 송출하는 고주파 신호를 안테나(20)를 통해 수신하여 저잡음 증폭기(21)에서 저잡음 증폭하고, 고주파 복조기(22)에서 고주파 복조되어 PN 디스프레딩부(23)로 입력된다.

상기 PN 디스프레딩부(23)는 고주파 복조기(22)에서 복조되어 입력되는 신호를 제어부(31)의 제어에 따라 역확산하여 출력한다.

즉, 송신부의 PN 스프레딩부(15)에서 입력된 신호를 확산시킨 의사 잡음의 패턴과 동기를 알고 있는 것으로서 PN 디스프레딩부(23)는 동기를 일치시키면서 의사 잡음을 제거하여 출력하게 된다.

여기서, 잡음의 제거는 통상의 방법과 같이 위상차를 이용한다.

상기 PN 디스프레딩부(23)에서 역확산된 신호는 복조기(24)에서 복조되어 반송파 신호가 제거되고, FEC 디코더(25)에서 제어부(31)의 제어에 따라 FEC 디코딩되어 MP3 음성신호가 검출되고, MP3 음성 디코더(26)에서 다시 디코딩되어 원래의 아날로그 음성신호로 변환된다.

상기 MP3 음성 디코더(26)에서 출력되는 아날로그 음성신호는 음성 인터페이스부(27)를 통해 출력되는 것으로서 출력되는 아날로그 음성신호는 증폭기(도면에 도시되지 않았음) 등을 통해 증폭된 후 스피커로 출력된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 마이크를 통해 입력되는 음성신호를 MP3 음성신호로 변환하고 FEC 엔코딩 및 PN 확산한 후 고주파 신호로 변조하여 송출하며, 이 송출한 신호를 PN 역확산, FEC 디코딩 및 MP3 디코딩하여 원래의 음성신호로 변환한 후 출력하는 것으로서 전파의 간섭에 강하고, PN 확산 및 PN 역확산하여 도청이 방지된다.

Claims (3)

1. 마이크를 통해 입력되는 음성신호를 MP3 음성신호로 변환하고 FEC 엔코딩 및 PN 확산한 후 고주파 신호로 변조하여 송출하는 송신부; 및

   상기 송신부의 송출신호를 수신하여 PN 역확산, FEC 디코딩 및 MP3 디코딩하여 원래의 음성신호로 변환한 후 출력하는 수신부로 구성됨을 특징으로 하는 와이어리스 마이크장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 송신부는;

   마이크 인터페이스부를 통해 입력되는 상기 마이크의 음성신호를 MP3 신호로 엔코딩하는 MP3 음성 엔코더;

   상기 MP3 음성 엔코더의 출력신호를 FEC 엔코딩하는 FEC 엔코더;

   상기 FEC 엔코더의 출력신호를 반송파 신호로 변조하는 변조기;

   상기 변조기의 출력신호를 PN 확산하는 PN 스프레딩부;

   상기 PN 스프레딩부의 출력신호를 고주파 신호로 변조하는 고주파 변조기;

   상기 고주파 변조기의 출력신호를 증폭한 후 안테나를 통해 공중으로 송출하는 전력 증폭기; 및

   상기 MP3 음성 엔코더 및 상기 FEC 엔코더의 엔코딩 동작을 제어함과 아울러 상기 PN 스프레딩부의 PN 확산 동작을 제어하는 제어부로 구성됨을 특징으로 하는와이어리스 마이크장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 수신부는;

   상기 송신부가 송출하여 안테나를 통해 수신되는 고주파 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기;

   상기 저잡음 증폭기에서 증폭된 고주파 신호를 복조하여 확산신호를 검출하는 고주파 복조기;

   상기 고주파 복조기에서 복조된 확산신호를 역확산하여 원래의 신호로 변환하는 PN 디스프레딩부;

   상기 PN 디스프레딩부의 출력신호를 복조하여 반송파를 제거하는 복조기;

   상기 복조기의 출력신호를 FEC 디코딩하여 MP3 신호로 변환하는 FEC 디코더;

   상기 FEC 디코더의 출력신호를 디코딩하여 원래의 음성신호로 변환하는 MP3 음성 디코더;

   상기 MP3 음성 디코더에서 디코딩된 음성신호를 출력하는 음성 인터페이스부;

   발진하여 발진신호를 출력하는 발진기;

   상기 발진기의 출력신호를 안정화시키는 PLL 회로; 및

   상기 PLL 회로의 출력신호에 따라 상기 PN 디스프레딩부, FEC 디코더 및 MP3 음성 디코더의 동작을 제어함과 아울러 표시부에 동작 상태를 표시하는 제어부로구성됨을 특징으로 하는 와이어리스 마이크장치.