KR100339614B1 - 전원의전력공급용량을가상적으로확장하는장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서라운드 오디오 시스템을 제공하기 위해 선택적으로 증가될 수 있는 주어진 채널수를 갖는 스테레오 오디오 시스템용 전원(24)의 전력 공급 용량을 가상적으로 확장시키는 장치에 관한 것이다. 각각 조정 가능한 이득을 갖는 복수의 증폭기(10L,18L,10R,18R)는 전원(24)에 연결되고 거기로부터 전류를 유도한다. 전원(24)으로부터 유도된 전류는 감지된다. 추가의 증폭기(10C,18C,10S,18S)가 작동될때, 복수의 증폭기(10L,10R,18L,18R)에 의해 유도된 총 전력량은 원래의 복수 증폭기에 전력을 공급하기 위해 세트되는 소정 레벨을 초과할 수 있다. 결과로써, 모든 증폭기(10L,18L,10R,18R,10C,18C,10S,18S)의 이득은 전원(24)으로부터 유도된 전력을 소정 레벨로 유지하도록 감소된다. 따라서, 전원(24)의 가상 전력 공급 용량은 추가 증폭기(10C,18C,10S,18S)에 전력을 공급하도록 확장된다.

Description

전원 용량의 가상 확장 장치
본 발명은 텔레비젼 수신기에 사용될 수 있는 오디오 시스템용 전원 장치에 관한 것이다.
텔레비젼 수신기는 신호 공급 전력 출력단에 영구적으로 접속되는 텔레비젼 수신기의 케이스내에 포함된 스피커를 갖는다. 몇몇 텔레비젼 수신기들, 특히 스테레오 사운드 및 다른 다중 채널 사운드 처리부를 갖는 수신기들은 수신기에 추가의 스피커를 접속하기 위한 설비를 갖는다. 하나의 다중 채널 사운드 처리 시스템은 "프롤로직(PROLOGIC)"TM사운드 시스템으로 알려져 있다. "프롤로직"TM시스템은 단지 전형적인 좌·우 스테레오 사운드 채널 대신에 4개의 사운드 채널(좌, 센터, 우 및 서라운드)을 가지고 있다.
추가 채널들은 오디오 시스템에 전력을 제공하는 전원으로부터 유도된 배가의 총전력을 일으킬 수 있다. 경제적 이유로, 텔레비젼 수신기에 접속되거나 또는 접속되지 않는 두개의 여분 스피커를 수용하기 위해 전원의 전력 공급용량을 두배로 하지 않는 것이 종종 바람직하다. 증가된 전력 공급 용량은 추가비용 및 무게를 갖는 실질적으로 큰 구성을 필요로 하고 텔레비젼 수신기에 추가 공간이 필요하며 수신기 섀시내에 발생되는 열을 증가시킬 수 있다. 게다가, 전력이 수평 플라이백 회로로부터 유도된다면, 비디오 디스플레이의 오디오 변조에 대한 문제가 있을 수 있다.
따라서, 수신기로부터 본질적으로 동일한 오디오 전력 출력과 텔레비젼 수신기에 대한 추가의 스피커 접속이 유용하든지 유용하지 않든지 간에 오디오 회로에 대한 상응하는 전원 공급 전력을 유지시키는 것이 바람직하다.
미합중국, 인디아나, 인디아나 폴리스의 RCA 사의 CTC-130 칼라 텔레비젼 섀시에서, 전원 보호 회로는 부적당한 부하 즉, 단락 회로 또는 그와 같은 종류의 다른 것이 출력에 접속될때 개개의 오디오 전력 증폭기를 보호하기 위해 사용된다.특히, CTC-130 섀시에서, 저항은 전원 및 전력 증폭기 간에 직렬 접속되고 감지 회로 저항을 통하여 유도되는 전류를 감지하도록 사용된다. 전원으로부터 유도된 전류가 소정 값을 초과할때, 감지 회로는 각 전력 증폭기의 전자 볼륨 제어 단자에 대한 제어 전압을 감소시킨다. 결과로써, 전원으로부터 유도된 전류는 감소되고 전력 출력단에 대한 손상이 방지된다.
본 발명은 선택적으로 증가될 수 있는 주어진 채널수를 갖는 오디오 시스템용 전원의 전력 공급 용량의 가상 확장을 위한 장치에 관한 것이다. 각각 전압 조정 이득을 갖는 복수의 증폭기는 전윈에 연결되고 그들로부터 전류가 유도된다. 전원으로부터 유도된 전류는 감지되고 회로의 이득은 전원으로부터 유도된 총 전력을 소정 레벨로 유지하기 위해 조정된다. 추가의 증폭기가 작동될때, 복수의 증폭기에 의해 유도된 총 전력량은 원래의 복수 증폭기에 전력을 제공하기 위해 세트되는 소정 레벨을 초과한다. 결과로써, 모든 증폭기의 이득은 전원으로부터 유도된 전력을 소정 레벨로 유지시키도록 감소된다. 따라서, 전원의 가상 전력 공급 용량은 추가 증폭기에 전력을 공급하도록 확장된다.
제 1 도에 도시된 장치는 오디오 채널중 적어도 몇몇 채널이 선택적으로 작동될 수 있는 각 오디오 채널에 포함된 이득 제어 가능한 복수의 증폭기에 전력을 공급하는 전원에 직렬 접속된 저항을 사용한다. 전원으로부터 유도된 전류를 나타내는 저항 양단의 전압 강하는 감지 회로에 감지된다. 그 전류가 소정의 임계치를 초과할때, 이득 제어 가능한 증폭기의 각 이득은 감소된다. 감소된 이득으로 인하여, 전력 증폭기의 각 출력 레벨은 전원으로부터 유도된 전류에서의 대응 감소를일으키는 바와같이 감소될 것이다. 따라서, 그 시스템은 모든 복수의 증폭기 보다더 적은 전력을 공급하기 위해 세트되는 거의 소정의 임계치로 유도된 전류를 유지할 것이다. 전형적인 실시예에서, 소정의 임계치는 기본적인 두 채널 스테레오 시스템에 의해 유도된 최대 전류 보다 약간 높게 되도록 조정된다. 추가 채널들이, 예를들면 "서라운드 사운드" 효과를 발생하도록 선택될때, 시스템은 기본적인 스테레오 시스템에 의해 유도된 거의 동일한 전력으로 총 전력을 제한할 것이다. 그러나, 기본적인 두 채널 스테레오 시스템과 동일한 총 라우드니스가 제공될 것이다. 따라서, 가상 전원 용량은 확장된다. 따라서, 기본적인 두 채널 스테레오 시스템에 필요한 것보다 더 큰 전력을 제공할 수 있는 전원은 필요하지 않다.
이제 도면을 참조하면, 제 1 도는 각 입력(12L,12R)에 제공되는 좌·우 오디오 신호를 증폭하기 위해 신호 증폭기 회로(10L,10R)에 좌·우 오디오 신호를 증폭하기 위해 신호 증폭기 회로(10L,10R)에 좌·우 오디오 채널이 제공되는 텔레비젼 수신기 또는 그런 종류의 다른 것의 오디오 시스템을 나타내고 있다. 좌·우 오디오 신호는 스테레오 방송 신호, 스테레오 테이프 기록, 컴팩트 디스크 또는 그런 종류의 다른 것과 같은 적당한 신호원으로부터 유도될 수 있다. 증폭기(10L,10R)는 이득 제어 가능한 증폭기이고 단자(14L,14R)를 포함한다. 출력(16L,16R)에시 발생된 출력 신호는 각 스피커(22)에 대한 단자(20L,20R)를 통하여 증폭된 출력 신호를 제공하는 각 전력 증폭기(18L,18R)에 연결된다. 전력 증폭기(18)는 공급 전압 B+전력을 감지 저항(28)을 통과하여 증폭기(18L,18R)에 제공하는 전원(24)오프부터 전력을 공급받는다.
오디오 시스템은 또한 돌비 실험실 "프롤로직"TM포맷에 따라 추가 사운드 환경을 위한 센터 및 서라운드 오디오 신호를 제공하는 두개의 추가 오디오 채널을 포함한다. 센터(C) 및 서라운드(S) 채널은 사용자 개시 명령 신호(선택)에 응답하여 선택적으로 작동될 수 있다. 센터 및 서라운드 채널은 이득 제어 증폭기 회로(10C,10S), 전력 증폭기(18C,18S) 및 스피커(22C,22S)를 포함한다. 추가의 전력 증폭기(18C,18S)는 또한 전원(24)으로부터 전력이 공급되고 증폭기가 작동될때, 추가 전류는 저항(28) 양단의 총 전압의 일부로서 감지된다. 저항(28) 양단의 전압 강하는 증폭기(18L,18R,18C,18S)의 전력 출력을 나타내는 저항(28)을 통과하는 평균 전류에 비례한다. 감지 저항(28) 양단의 전압은 전압이 임계 레벨을 초과할때 증폭기(30)에 의해 증폭된다. 저항(28)의 값, 증폭량 및 증폭기(30)의 임계 레벨은 이득 감소 제어 신호가 두개의 기본적인 좌·우 스테레오 채널의 증폭기(18L,18R)의 전원(24)으로부터의 총전력 출력 보다 악간 높은 전류 레벨을 표시하는 저항(28)을 통과하는 전류에서 발생하도록 세트된다. 임계 증폭기(30)의 출력은 섹션(32)에 의해 필터되고 레벨 시프트되며 그 결과의 신호는 다이오드(34)를 통하여 가산 접합부(36)에 연결된다. 가산 접합부(36)는 입력(38)에서 제공되는 고객 볼륨 제어 세팅과 함께 필터 및 레벨 시프트부(32)의 출력을 가산한다. 그 결과의 이득 제어 전압은 증폭기(18L,18R)의 출력 전력 레벨내의 증폭기(18L,18R,18C, 18S)의 총 오디오 출력 전력을 감소시키도록 증폭기(10L,10R,10C,10S)의 이득을 감소시키기 위하여 증폭기(10L,10R,10C,10S) 각각의 이득 제어 단자 (14L,14R,14C,14S)에 연결된다. 바꾸어 말하면, 시스템은 "라우드(loud)" 입력 신호 또는 사용자가 볼륨 레벨을 과도하게 높게 세트할때 까지 볼륨에 영향을 미치지 않는다. 저항(28)의 감지 전류는 감지 저항(28) 양단에 발생된 전압이 대략 증폭기(30)의 임계 레벨로 되도록 감소된다. 이러한 방법으로, 그 시스템은 전원으로부터 거의 임계 레벨 까지 유도되는 전류를 유지할 것이다. 따라서, 회로는 증폭기 (18L,18R) 자체에 의해 유도된 전류를 초과하는 증폭기(18L,18R,18C,18S)에 의해 유도된 전류를 감지하고, 모든 채널에 대한 전력 출력을 증폭기(18L,18R) 자체의 전원의 정격 용량에 상응하는 출력으로 감소시킨다. 이 방식으로, 전원의 가상 전력 제공 용량은 확장된다.
제 2 도는 제어 루프 구성 부분(30,32,34,36)의 양호한 실시예를 나타낸다.
저항(28) 및 커패시터(40)는 공통 전원에 의해 전력이 공급되는 구성 부분간에 분리하기 위한 전형적인 전원 필터를 형성한다. 저항(28) 양단에 발생되는 전압은 증폭기(18L,19R,18C,18S)로 흐르는 평균 전류의 표시이다. 저항(42,44)은 저항(28) 양단에 발생된 전압의 전압 분할 버전을 트랜지스터(40)의 베이스에 제공한다. 만일 트랜지스터(46)의 베이스-에미터 접합이 순방향으로 바이어스된다면 저항(48) 양단에 발생된 증폭기 트랜지스터(46)로부터의 출력신호가 발생된다. 저항(42,44)의 값은 트랜지스터(46) 전도의 임계치를 설정하도록 저항(28)의 값을 기초로하여 선택된다. 특히, 트랜지스터(46)는 저항(42) 양단의 전압이 전원(24)에 의해 최대 정격 전력이 공급될때의 전압인 대략 0.65 볼트일때 "턴온"되도록 바이어스된다.
저항(48) 앙단의 트랜지스터(46)의 출력 신호는 트랜지스터(50), 저항(52,56) 및 커패시터(54)를 구비한 밀러 적분기에 의해 필터되고 레벨시프트되며 반전된다. 저항(52) 및 커패시터(54)는 시스템의 시상수를 형성한다. 이러한 시상수는 두가지의 기능을 달성한다 ; 1) 그것은 신호 변화에 응답하여 시스템 이득의 성가신 "펌핑"을 방지하도록 시스템 응답을 늦게 하고, 2) 오디오 시스템의 복잡하고 다양한 응답에 기인하는 시스템 발진을 방지하도록 기본 폴 보상을 제공한다. 저항(56) 양단의 트랜지스터(50)의 컬렉터에서 발생된 출력 전압은 분리형 다이오드(34)를 통하여 이득 제어 증폭기(10L,10R,10C,10S)의 이득 제어 입력 (14L,14R,14C,14S)에 연결된다. 저항(28) 양단의 감지 전압이 임계 레벨 이하일때, 트랜지스터(50)의 컬렉터는 하이이고, 다이오드(34)는 역바이어스되며, 제어 입력(14L,14R,14C,14S)에 대한 결합은 제거된다. 따라서, 이 모드의 이득 제어만이 라인(38)에서 고객 볼륨 제어 신호로부터 유도된다. 저항(28) 양단의 이 임계 레벨 이상일때, 컬렉터(50)에서의 전압은 순방향 바이어스 다이오드(34)에 대하여 충분히 낮게 되고 이득(감소) 제어 신호는 이득 제어 입력(14L,14R,14C,14S)에 연결된다. 얼마나 제어가 발휘되는 가는 사용자 볼륨 세팅을 어떻게 하이로 턴하는가와 어떻게 인입 신호가 라우드 되는가에 달려 있다. 전형적으로, 라인 (14L,14R,14C,14S)은 1 볼트 또는 2 볼트로 풀다운 될수 있다. 전압 제어 증폭기 (10L,10R,10C,10S)는 National Semiconducter Corporation 으로부터 입수 가능한 LM1035 와 같은 톤-볼륨-평형 제어 집적회로의 쌍에 포함될 수 있다. LM1035IC 에있어서, 최대 볼륨은 약 5.0 볼트에서 발생되고 최소 불륨은 약 0.5 볼트에서 발생된다.
제 1 도는 본 발명의 특징에 따른 전원 장치를 구비한 오디오 시스템의 블럭도.
제 2 도는 제 1 도에서 블럭 형태로 나타낸 감지, 임계, 평활, 레벨 시프팅 및 제어 회로의 개략도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10L,10R,10C,10S : 증폭기 18L,18R,18C,18S : 전력 증폭기
22L,22R,22C,22S : 스피커 24 : 전원
28 : 감지 저항 30 : 임계 증폭기
32 : 필터 및 레벨 시프트부

Claims (7)

  1. 제1 회로와:
    제2 회로와:
    전력 공급 수단으로부터 소정의 전력을 끌어내는 제1 회로에 전력을 공급하는 전력 공급 수단과;
    제2 회로에 전력을 공급하도록 상기 전원 수단을 선택적으로 인에이블링 하는 수단과;
    제1 및 제2 회로에 의해 전력 공급 수단으로부터 유도된 전력량을 감지하는 수단과;
    제1 및 제2 회로에 의해 유도된 전력량이 소정의 전력량을 초과할 때, 유도되어 감지된 전력량에 응답하여 전력 공급 수단으로부터 유도된 총전력을 감소시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전원 용량의 가상 확장 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회로의 적어도 일부는 조정 가능한 이득을 갖고, 전원으로부터 유도된 총 전력은 제1 회로의 적어도 일부의 이득을 저감시킴으로써 감소되는 것을 특징으로 하는 전원 용량의 가상 확장 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 회로의 적어도 일부는 조정 가능한 이득을 갖고, 전원으로부터 유도된 전력은 제2 회로의 적어도 일부의 이득을 저감시킴으로써 감소되는 것을 특징으로 하는 전원 용량의 가상 확장 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회로는 스테레오 사운드 시스템의 2개의 오디오 채널이고, 상기 제 2 회로는 추가적인 오디오 채널인 것을 특징으로 하는 전원 용량의 가상 확장 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    스테레오 사운드 시스템의 2개의 오디오 채널과 결합하는 추가적인 오디오 채널은 서라운드 사운드 시스템을 형성하는 것을 특징으로 하는 전원 용량의 가상 확장 장치.
  6. 복수의 가변 이득 증폭기 및 작동을 위해 선택적으로 인에이블되는 적어도 하나의 부가적인 이득 제어가능 증폭기와;
    모든 증폭기에 전력을 공급하는 전원과;
    상기 전원으로부터 유도된 전력이 선택 가능한 증폭기를 포함하지 않는 복수의 증폭기에 의해 유도된 최대 전력량을 초과하지 않도록 전원으로부터 유도된 전력량에 응답하여 모든 증폭기의 이득을 감소시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로하는 전원 용량의 가상 확장 장치.
  7. 제1 이득 제어 가능한 증폭기 및 작동을 위해 선택적으로 인에이블되는 적어도 하나의 제2 이득 제어가능 증폭기와;
    모든 증폭기에 전력을 공급하는 전원과;
    상기 전원으로부터 유도된 전력을 감지하는 감지 수단과;
    전원으로부터 유도된 전력이 제1 증폭기에 의해 유도된 최대 전력량을 초과하지 않도록 전원으로부터 유도된 전력을 감지하여 모든 증폭기의 이득을 감소시키는 이득 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전원 용량의 가상 확장 장치.
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