KR100415610B1 - 마이크로폰입력감도자동변환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티미디어 컴퓨터 및 통신장비에서 마이크로폰의 입력감도를 일정하게 유지시켜 종류가 다른 마이크로폰들이 접속될 때에도 그 종류를 감지하여 그에 따른 입력게인을 자동으로 조절해주는 마이크로폰 입력감도 자동변환 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 마이크로폰 입력감도 자동변환 장치는 마이크로폰으로부터의 음성신호를 처리하기 위한 음성처리수단과, 음성처리수단에 마이크로폰을 접속시키기 위한 접속수단과, 접속수단에 접속된 마이크로폰의 종류를 감지하기 위한 마이크로폰 종류 검출수단과, 접속수단에 접속된 마이크로폰의 종류에 따른 소프트웨어를 구동하여 음성처리수단의 이득을 자동 조절하는 운영시스템과, 마이크로폰 검출수단의 출력신호에 의해 SMI(System Management Interrupt) 신호를 발생하는 마이크로 프로세서와, SMI 신호에 응답하여 운영시스템을 제어하는 바이오스를 구비한다.

본 발명에 의하면 사용자가 사용하는 마이크로폰의 종류에 관계없이 항상 일정한 수준의 음성신호를 통신포트나 스피커 등으로 출력할 수 있게 되는 것이다.

Description

마이크로폰 입력감도 자동 변환 장치.

본 발명은 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer)와 같은 멀티미디어(Multimedia) 기기에 있어서 마이크로폰(Microphone)의 종류와 무관하게 음성처리장치의 출력음성신호를 일정하게 유지시키는 마이크로폰 입력감도 자동변환장치에 관한 것이다.

최근, 퍼스널 컴퓨터와 같은 멀티미디어 기기에는 사용자에게 부가적인 편익을 제공하기 위한 사운드카드(Sound Card) 및 오디오 코덱(Audio COBEC ; Coder/Decoder)과 같은 음성처리장치가 부가되고 있는 추세에 있다. 이 음성처리장치는 기록매체에 기록된 음성정보를 사용자가 이용할 수 있도록 하는 것으로부터 마이크로폰으로부터의 음성신호를 처리하여 사용자가 인터넷폰(Internet Phone), 스피커폰(Speaker Phone) 및 노래방 기능 등을 이용할 수 있도록 한다.

이러한 멀티미디어 기기의 음성처리장치에 접속될 수 있는 마이크로폰으로는 자체적으로 구동전압원을 요구하는 콘덴서 마이크로폰(Condenser Microphone)과 자체적으로 구동전압원을 요구하지 않는 동적 마이크로폰(Dynamic Microphone)이 보급되어 있다. 콘덴서 마이크로폰은 음성입력특성 즉 입력감도는 좋은 반면에 주파수 응답특성은 좋지 않아서 스피커폰이나 인터넷 폰 등의 음성입력장치로 사용된다. 이와는 달리, 동적 마이크로폰은 입력감도는 작으나 주파수 응답특성이 매우 좋아 노래방 기능등 넓은 주파수 대역을 이용하는 분야에 사용되고 있는 실정이다. 이와 같이, 서로 상반된 입력감도 및 주파수 특성을 가지는 콘덴서 마이크로폰과 동적 마이크로폰은 사용자가 이용하고자 하는 기능에 따라 멀티미디어 기기의 음성처리장치에 택일적으로 사용(또는 접속)되어야만 한다.

그러나, 이처럼 콘덴서 마이크로폰과 동적 마이크로폰을 혼용해서 사용할 경우에, 멀티미디어 기기의 음성처리장치에서 출력되는 음성신호는 마이크로폰의 종류에 따른 입력감도의 차이로 인하여 큰 폭으로 변화된다. 이로 인하여, 사용자는 마이크로폰을 다른 종류로 변경할 때마다 음성처리장치의 출력이득을 조절하여야만 했었다.

예를 들어, 사용자가 처음 콘덴서 마이크로폰을 사용하다가 동적 마이크로폰으로 교체했다면, 콘덴서 마이크로폰은 동적 마이크로폰과 비교할 때 그 입력감도가 높기 때문에 사용자는 멀티미디어 기기의 음성처리장치에 출력되는 작아진 음성신호가 크게 되도록 음성처리장치의 이득을 조절하여야 한다. 비슷하게, 사용중인 마이크로폰을 동적 마이크로폰에서 콘덴서 마이크로폰으로 교체한 경우에도 사용자는 멀티미디어 기기의 음성처리장치에서 매우 크게 출력되는 음성신호가 작아지도록 음성처리장치의 이득을 조절하여야만 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 종류와 무관하게 출력 음성신호를 일정하게 유지시킬 수 있는 마이크로폰 입력감도 자동변환장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 마이크로폰 입력감도 자동변환 장치는 마이크로폰과 접속되어 음성신호를 입력하기 위한 접속수단과, 상기 접속수단으로부터 음성신호를 처리하기 위한 음성처리수단과, 상기 접속수단으로부터의 음성신호에 의해 마이크로폰의 종류를 감지하는 마이크로폰 종류 검출수단과, 상기 마이크로폰 종류 검출수단으로부터의 검출신호에 따라 응용프로그램을 구동시켜 상기 음성처리수단의 이득을 자동으로 변화시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 마이크로폰 입력감도 자동변환 장치는 마이크로폰으로부터의 음성신호를 처리하기 위한 음성처리수단과, 상기 음성처리수단에 마이크로폰을 접속시키기 위한 접속수단과, 상기 접속수단에 접속된 마이크로폰의 종류를 감지하기 위한 마이크로폰 종류 검출수단과, 상기 접속수단에 접속된 마이크로폰의 종류에 따른 소프트웨어를 구동하여 상기 음성처리수단의 이득을 자동 조절하는 운영시스템과, 상기 마이크로폰 검출수단의 출력신호에 의해 SMI(System Management Interrupt) 신호를 발생하는 마이크로 프로세서와, 상기 SMI 신호에 응답하여 상기 운영시스템을 제어하는 바이오스를 구비한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 첨부한 도면을 참조한 다음의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 제1도 내지 제3도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

제 1 도는 본 발명의 실시 예에 따른 신호흐름에 대한 블록도로서, 마이크로폰 접속부(10), 오디오 코덱(16) 및 시스템 제어부(14) 사이에 접속된 마이크로폰 종류 검출부(12)를 구비하는 본 발명의 실시 예예 따른 마이크로폰 입력 감도 자동변환장치를 도시한다. 마이크로폰 접속부(10)에는 사용자의 선택에 따라 도시하지 않은 콘덴서 마이크로폰 또는 동적 마이크로폰이 접속될 수 있다. 그러면, 마이크로폰 접속부(10)는 접속된 마이크로폰으로부터의 음성신호를 마이크로폰 종류 검출부(12)에 공급한다. 이 때, 마이크로폰 접속부(10)에서 마이크로폰 종류 검출부(12) 쪽으로 전송되는 음성신호의 진폭은 마이크로폰의 종류에 따라 그 크기가 달라지며 아울러 그 음성신호의 직류레벨도 달라지게 된다. 이를 다시 설명하면, 마이크로폰 접속부(10) 상의 음성신호는 콘덴서 마이크로폰이 마이크로폰 접속부(10)에 접속된 경우에 비교적 높은 직류레벨을 기준으로 비교적 크게 변화되는 진폭을 가지는 반면에 동적 마이크로폰이 마이크로폰 접속부(10)에 접속된 경우에는 비교적 낮은 직류레벨을 기준으로 비교적 작게 변화되는 진폭을 가진다. 그리고마이크로폰 종류 검출부(12)는 마이크로폰 접속부(10)로부터의 음성신호의 직류레벨에 따라 마이크로폰 접속부(10)에 접속된 마이크로폰의 종류를 감별하고 그 감별된 결과에 따라 논리값이 달라지는 검출신호를 전송라인(20)을 통해 시스템 제어부(14)에 공급한다. 마이크로폰 종류 검출부(12)에서 발생되는 검출신호는 마이크로폰 접속부에 동적 마이크로폰이 접속된 때에는 하이, 즉 "1"의 논리값을 가지는 반면에 마이크로폰 접속부(10)에 콘덴서 마이크로폰이 접속된 경우에는 로우, 즉 "0"의 논리값을 가지게 된다. 아울러, 마이크로폰 종류 검출부(12)는 마이크로폰 접속부(10)로부터의 음성신호에 포함된 직류성분을 제거하여 교류성분인 음성신호만이 전송라인(18)을 경유하여 오디오 코덱(16) 쪽으로 전달되도록 한다.

또한, 시스템 제어부(14)는 마이크로폰 종류 검출부(12)에서 발생되는 검출신호에 응답하여 오디오 코덱(16)의 증폭이득을 제어하기 위한 이득제어신호를 발생한다. 이 이득제어신호는 마이크로폰 접속부(10)에 접속되는 마이크로폰의 종류에 따라 다른 값을 가지게 된다. 이 이득제어신호의 값을 결정하기 위하여, 시스템 제어부(14)는 마이크로폰 입력게인 제어 소프트웨어(mic inpu gain control software)를 이용한다.

다음으로, 오디오 코덱(16)은 마이크로폰 종류 검출부(12)로부터의 음성 신호를 증폭ㆍ처리하여 처리된 음성신호를 통신포트 또는 스피커를 통해 송출하게 된다. 이 때, 오디오 코덱(16)에서 출력되는 오디오 코덱(16)의 증폭이득이 시스템 제어부(14)로부터 전송라인(22)을 통해 송출되는 이득제어신호에 따라 변화됨으로쩌 음성신호는 마이크로폰 접속부(10)에 접속되는 마이크로폰의 종류가 변경되더라도 일정한 크기를 유지하게 된다.

제 2 도는 제 1 도에 도시된 마이크로폰 종류 검출부(12)의 한예를 구체적으로 나타낸 상세도이다. 제2도에 있어서, 마이크로폰 종류 검출부(12)는 마이크로폰 접속부(10)에 접속된 마이크로폰의 종류를 감지하여 그에따라 논리값이 달라지는 검출신호를 발생시키는 신호검출부(100)와, 노드(A)를 경유하여 마이크로폰 접속부(10)에 마이크로폰용 구동전압을 공급하는 전원공급부(200)와 노드(A)와 전송라인(18) 사이에 직렬 접속된 커플링 캐패시터(C1)와 음성증폭기(U1)로 구성된다.

상기 신호검출부(100)는 노드(A)의 전압이 자신의 동작전압 보다 큰가에 따라 스위칭하는 트랜지스터(Q1)와 풀-업(Pull-Up)용 저항(R3)로 구성된다. 트랜지스터(Q1)는 노드(A)에 접속된 베이스, 접지단에 접속된 에미터 및 전송라인(20)에 접속된 콜렉터를 구비하고, 저항(R3)은 공급전압원(+5V)과 전송라인(20사이에 연결되어 있다. 상기 노드(A)에 나타나는 음성신호는 마이크로폰 접속부(10)에 콘덴서 마이크로폰이 연결된 경우 1.2V를 기준으로 비교적 크게 유동하는 파형을 가지게 된다. 이 경우에 트랜지스터(Q1)는 자신의 동작전압(0.7V)보다 높은 전압이 노드(A)로부터 자신의 베이스쪽으로 인가되므로 턴-온되어 전송라인(20)상에 0V, 즉 로우논리의 검출신호를 발생시키게 된다. 이와는 달리, 마이크로폰 접속부(10)에 콘덴서 마이크로폰이 연결된 경우에 상기 노드(A)에는 0V를 기준으로 비교적 작게 유동하는 파형을 가지는 음성신호가 발생된다. 그러면, 트랜지스터(Q1)는 자신의 동작전압(0.7V) 보다 낮은 전압이 노드(A)로부터 자신의 베이스쪽으로 인가되므로 턴-오프되어 전송라인(20)상에 5V, 즉 하이논리의 검출신호를 발생시킨다. 이 때, 저항(R3)은 전송라인(20)상에 나타나는 검출신호의 스윙폭이 공급전압(5V)이 되도록 한다. 그리고 전송라인(20)상의 검출신호는 제1도에 도시된 시스템 제어부(14)에 공급되어 시스템 제어부(14)에서 발생되는 이득제어신호의 값이 가변되도록 한다. 즉, 마이크로폰 접속부(10)에 콘덴서 마이크로폰이 연결되어 있을 경우 전송라인(20)의 전위는 0V가 되므로, 이 상태는 디폴트 상태로서 이때의 입력감도는 콘덴서 마이크로폰에 맞도록 조정되어 있어야 한다. 또한, 마이크로폰 접속부(10)가 동적 마이크로폰과 연결되어 있을 경우 전송라인(20)의 전위는 5V가 되고, 이 5V 전위는 전송라인(20)을 통해 시스템 제어부(14)로 전송되어 마이크로폰 입력단과 운영 시스템간의 제어신호로 작용하게 되며, 이런 시스템 제어부(14)는 운영시스템을 제어하는 SMI(System Management Interrupt) 신호를 발생시켜 응용프로그램들을 구동시킨다. 상기 내용에서 보듯이 상기 회로의 주요한 원리는 다이나믹 마이크로폰과의 연결시 노드(A)의 전위가 0V로 되고 그로 인해 전송라인(20)의 전위가 5V로 되어 상기 시스템 제어부(14)에 대한 제어신호로 작용하게 되는 것을 이용한 것이다.

또한, 상기 전원인가부(200)는 공급전압원(+5V)와 노드(A) 사이에 직렬 접속된 제1저항(R1)과 제2저항(R2)과, 상기 두 저항(R1,R2) 사이의 노드(B)와 접지단사이에 병렬 접속된 제어다이오드(24)와 콘덴서(C2)를 구비한다. 제너다이오드(24)는 자신의 동작전압(2.7V)을 초과하는 나머지 전압을 접지단쪽으로 뮤트시켜 노드(B)상에 전압이 항상 동적전압(2.7V)을 유지하도록 한다. 그리고 제1 및 제2저항(R1,R2)은 전류를 제한하는 기능을 수행하고, 캐패시터(C2)는 노드(B)상에 발생되는 고주파성 잡음신호를 제거하는 기능을 담당한다.

한편, 커플링 캐패시터(C1)는 노드(A)로부터 음성증폭기(U1) 쪽으로 전송될 음성신호 중 직류성분을 차단하여 교류성분만이 음성증폭기(U1) 쪽으로 전송되도록 한다. 그리고 음성증폭기(U1)는 커플링 캐패시터(C1)로부터의 음성신호를 일정한 증폭율로 증폭하고 그 증폭된 음성신호를 전송라인(18)을 경유하여 제1도에 도시된 오디오 코덱(16)에 공급한다.

제 3 도는 제 1 도의 시스템 제어부(14)에서의 인터럽트 신호의 동작에 관한 도면으로, 현재 사용되고 있는 멀티미디어 컴퓨터에서 스피커 볼륨, 텔레비젼, 에코 등과 같은 특수기능을 처리하기 위한 구성도이다.

제 3 도의 구성을 살펴보면, 전송라인(20)을 통하여 마이크로폰 종류 검출부(12)로부터 검출신호를 전송받아 SMI(System Management Interrupt)신호를 발생시켜 입출력 시스템인 바이오스(BIOS: Basic Input Output System)(34)로 전송하는 마이크로 콘트롤러(30)와, 상기 바이오스(34)와 연결되어 이로부터 신호를 전송받아 시스템을 제어하는 운영시스템(36)(OS:Operating System)으로 이루어져 있다. 그리고, 바이오스(34)와 마이크로 콘트롤러(30) 사이에 키보드 콘트롤러(32)를 두어 키보드로 직접 입출력 시스템을 제어할 수 있도록 하였다.

상기 마이크로 콘트롤러(30)는 인터럽트 신호로서 많은 이벤트 신호들을 전송받게 되는데, 그중 마이크로폰 종류 검출부(12)로부터 발생되는 검출신호를 수신하여 그로부터 SMI신호를 발생시켜 바이오스(34)로 전송한다. SMI신호는 인터럽트시 시스템을 관리하는 신호로서 이는 바이오스(34)로부터 윈도우즈(Windows)와 같은 운영시스템(36)으로 전송되어 진다. 이때, 운영시스템(36)의 키보드 드라이버가 상기 SMI신호의 정보를 가지게 되면, 이를 감시하고 있던 응용프로그램이 마이크로폰 입력 게인 제어 소프트웨어(mic input gain control software)를 구동시켜서 입력게인을 미리 정해진 수준으로 올리거나 내리기 위한 이득 제어신호를 오디오 코덱(16)으로 전송하여 음성신호의 출력을 조절해준다.

이로인해 상기 오디오 코덱(16)은 마이크로폰의 종류에 관계없이 항상 일정한 수준의 음성신호를 통신포트나 스피커등으로 출력할 수 있게 되는 것이다.

즉, 동적 마이크로폰을 마이크로폰 접속부(10)에 접속시켰을 때는 오디오 코덱(16)의 게인을 올려주고, 이와는 반대로 접속을 끊어주게되면 게인을 디폴트 값으로 맞추어 준다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 마이크로폰 입력감도 자동변환장치는 접속되는 마이크로폰들의 종류를 감지하여 그에 맞게 입력게인을 자동으로 조절해 줌으로써 서로 다른 마이크로폰들을 혼용할 때 생기는 입력감도의 차를 없애서 항상 일정한 수준의 출력을 가능하게 한다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이것들에 한정되는 것이 아니라 발명의 기술사상을 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명은 특허청구의 범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여져야 할 것이다.

제 1 도는 본발명의 실시예에 따른 신호흐름에 관한 블록도.

제 2 도는 제 1 도의 마이크로폰 종류 검출부에 관한 상세도.

제 3 도는 제 1 도의 시스템 제어부에 관한 상세도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 마이크로 폰 접속부 12 : 마이크로폰 종류 검출부

14 : 시스템 제어부 16 : 오디오 코덱

30 : 마이크로 콘트롤러 32 : 키보드 콘트롤러

34 : 바이오스(BIOS) 36 : 키보드 드라이브

Claims (2)

1. 마이크로폰과 접속되어 음성신호를 입력하기 위한 접속수단과,

   상기 접속수단으로부터 음성신호를 처리하기 위한 음성처리수단과,

   상기 접속수단으로부터의 음성신호에 의해 마이크로폰의 종류를 감지하는 마이크로폰 종류 검출수단과,

   상기 마이크로폰 종류 검출수단으로부터의 검출신호에 따라 응용 프로그램을 구동시켜 상기 음성처리수단의 이득을 자동으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 마이크로폰 입력감도 자동변환 장치.
2. 마이크로폰으로부터의 음성신호를 처리하기 위한 음성처리수단과,

   상기 음성처리수단에 마이크로폰을 접속 시키기 위한 접속수단과,

   상기 접속수단에 접속된 마이크로폰의 종류를 감지하기 위한 마이크로폰 종류 검출수단과,

   상기 접속수단에 접속된 마이크로폰의 종류에 따른 소프트웨어를 구동하여 상기 음성처리수단의 이득을 자동 조절하는 운영시스템과,

   상기 마이크로폰 검출수단의 출력신호에 의해 SMI(System Management Interrupt) 신호를 발생하는 마이크로 프로세서와,

   상기 SMI 신호에 응답하여 상기 운영시스템을 제어하는 바이오스를 구비한 것을 특징으로 하는 마이크로폰 입력감도 자동변환 장치.

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