KR100662485B1 - 오디오 신호 출력 모드에 따른 음질 최적화 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피커 폰 기능을 갖는 이동 통신 단말기에 관한 것으로, 특히 오디오 신호의 출력 모드에 따라 필터링 특성을 조정하여 각각의 출력 모드에 최적화된 음질을 확보할 수 있도록한 오디오 신호 출력 모드에 따른 음질 최적화 회로에 관한 것으로, 사용자의 선택에 의해 음악 파일의 재생과 스피커를 통한 통화 모드를 선택하기 위한 선택 신호를 입력하는 키 입력부;상기 키 입력부에서 선택되는 오디오 출력 모드에 따라 필터링되는 대역 제한을 변경하기 위한 필터 특성 조정을 위한 신호를 출력하는 필터 특성 조정부;상기 필터 특성 조정부의 조정 신호에 따라 출력되는 오디오 신호의 필터링 특성 달리하여 출력하는 음성 처리부를 포함하고 구성된다.

음성 필터

Description

오디오 신호 출력 모드에 따른 음질 최적화 회로{Circuit for controlling timbre based on audio signal output mode}

도 1은 일반적인 오디오 신호를 처리하기 위한 필터의 구성도

도 2는 종래 기술의 필터 출력 특성을 나타낸 그래프

도 3은 본 발명에 따른 음질 최적화 회로를 갖는 이동 통신 단말기의 구성도

도 4는 본 발명에 따른 음성 처리부에 구성되는 필터의 상세 구성도

도 5는 본 발명에 따른 음질 최적화 회로의 출력 특성을 나타낸 그래프

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

31. 키 입력부 32. 표시부

33. 제어부 34. 메모리부

35. RF 모듈 36. 음성 처리부

37. 필터 특성 조정부

본 발명은 스피커 폰 기능을 갖는 이동 통신 단말기에 관한 것으로, 특히 오디오 신호의 출력 모드에 따라 필터링 특성을 조정하여 각각의 출력 모드에 최적화 된 음질을 확보할 수 있도록한 오디오 신호 출력 모드에 따른 음질 최적화 회로에 관한 것이다.

현재, 이동 통신 단말기는 음성 통신에만 국한되는 것이 아니고, 데이터 통신에도 이용하고 있는데, 이통 통신 서비스 사업자들이 무선 인터넷 이동 통신 단말기로 뉴스, 은행거래, 전자 상거래 등 수백 개의 콘텐츠를 제공하고 있다.

또한, AM 또는 FM 라디오 방송 청취나, 인터넷에서 MP3 뮤직(Music)을 오디오 파일 포맷(파일 확장자 mp3)으로 다운로드받아 단말기에 저장시킨 후 필요할 때 재생하여 듣기도 하는 등 다양한 형태의 단말기가 출시되고 있다.

그리고 내부에 스피커폰 통화를 위한 마이크로폰 및 스피커를 구비하여 스피커폰 통화 모드시에는 마이크로폰 및 스피커를 통해 사용자가 통화를 행할 수 있도록 처리하는 단말기가 제공되고 있다.

이하에서 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술의 스피커 폰 통화 기능을 갖는 이동 통신 단말기에 관하여 설명한다.

도 1은 일반적인 오디오 신호를 처리하기 위한 필터의 구성도이고, 도 2는 종래 기술의 필터 출력 특성을 나타낸 그래프이다.

종래 기술의 이동 통신 단말기에 스피커 폰 통화 기능이 채택되어 있는 경우에 스피커폰 기능을 사용할 때 음성은 스피커를 통하여 출력된다. 그리고 벨소리 및 mp3 곡 또한 스피커를 통해 나온다.

이와 같이 음성과 음악의 출력이 동일 스피커를 통하여 이루어지는데, 음성과 음악은 구성되는 주파수 분포가 많이 다르다. 음악은 20Hz ~ 20kHz 대역, 음성 은 200Hz ~ 3kHz 대역에 주파수가 주로 분포되어 있다.

종래 기술의 스피커폰은 일반 음악을 들을 때 사용하는 필터를 그대로 스피커폰 시에도 그대로 적용하여 음성에 노이즈가 많이 발생하고, 음성이 날카롭게 들리고 찢어지는 듯한 소리가 많았다.

이는 일반 벨 소리나, mp3 파일의 음악을 듣기 위해 설계된 스피커 단의 필터 설계를 도 1에서와 같이 설계된 그대로 스피커폰 통화시에도 적용하였기 때문에 발생하는 것이다.

도 1의 필터는 240Hz ~ 20kHz의 필터링 출력 대역을 갖는 구조를 나타낸 것으로, 직렬 연결되어 증폭기의 반전 단자로 입력되는 R·C의 값에 의해 필터의 통과 대역 평활도와 필터 안정도가 결정되는 구조이다.

도 2의 그래프에서와 같이, 도 1의 필터를 그대로 사용하는 경우에는 고음 대역에서의 최적화가 이루어지지 않기 때문에 스피커폰을 이용한 통화시 고음 쪽의 소리가 음성에 많이 섞여 날카롭고 찢어지는 듯한 소리가 음성에 많이 섞여져 나와 음성의 질이 매우 떨어지기 때문에 발생하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 스피커 폰 통화 기능을 갖는 이동 통신 단말기의 음성 처리 블록의 문제를 해결하기 위한 것으로, 스피커 폰 기능을 갖는 이동 통신 단말기에서 오디오 신호의 출력 모드에 따라 필터링 특성을 조정하여 각각의 출력 모드에 최적화된 음질을 확보할 수 있도록한 오디오 신호 출력 모드에 따른 음질 최적화 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오디오 신호 출력 모드에 따른 음질 최적화 회로는 음악 파일의 재생과 음성 출력이 하나의 스피커로 이루어지는 이동 통신 단말기에 있어서, 사용자의 선택에 의해 음악 파일의 재생과 스피커를 통한 통화 모드를 선택하기 위한 선택 신호를 입력하는 키 입력부;상기 키 입력부에서 선택되는 오디오 출력 모드에 따라 필터링되는 대역 제한을 변경하기 위한 필터 특성 조정을 위한 신호를 출력하는 필터 특성 조정부;상기 필터 특성 조정부의 조정 신호에 따라 출력되는 오디오 신호의 필터링 특성 달리하여 출력하는 음성 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 사용자가 스피커를 통한 통화 모드를 선택하면, 동시에 필터 특성 조정부에서 필터링되는 대역 제한을 변경하기 위한 필터 특성 조정 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 이하에서의 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 오디오 신호 출력 모드에 따른 음질 최적화 회로의 바람직한 실시예에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 음질 최적화 회로를 갖는 이동 통신 단말기의 구성도이다.

본 발명은 음성 대역과 음악 대역을 구분하여 스피커 폰 통화 모드로 전환되면 자동으로 AGC(Auto Gain Control) 액티브 신호가 인가되고, 인가되는 AGC on 신 호에 의해 스위칭되는 트랜지스터로 구성되는 필터 특성 조정부에 의해 음성 대역에 적합한 신호 처리가 이루어져 스피커로 출력되도록한 것이다.

이와 같은 음질 최적화 회로를 갖는 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 구성은 다음과 같다.

도 3에서와 같이, 사용자가 선택하는 모드 전환 신호 예를 들면, 스피커 폰 통화 모드, mp3 파일 재생 모드의 전환 및 기본적인 통화를 위한 키 입력 그리고 기능 설정에 필요한 키 입력을 위한 키 입력부(31)와, 사용자가 입력하는 데이터 및 단말기 운용에 필요한 기타 정보를 저장하는 메모리 블록(34)과, 이동 통신 단말기를 이용한 데이터 통신 및 다른 기능 수행시의 영상을 디스플레이하는 표시부(32), 기지국과의 통신을 위한 신호들을 처리하는 RF 모듈(35)을 포함하고 구성된다.

그리고 시스템 전체를 제어하는 제어부(33)의 제어에 의해 스피커 폰 통화 모드에서의 음성 신호 처리와 mp3 파일의 재생 등의 음악 신호 처리를 하고, 스페커 폰 통화시에 마이크로폰을 통하여 입력되는 신호를 처리하는 음성 처리부(36)와, 음성 처리부(36)에 의해 처리된 오디오 신호들을 출력하는 스피커가 포함되고 구성된다.

그리고 사용자가 키 입력부(31)를 이용하여 스피커 폰 모드로 진입하기 위한 키 입력을 하는 경우에 자동으로 음성 처리부(36)에 구성되는 음성 처리 필터의 이득을 제어하기 위한 신호를 출력하는 필터 특성 조정부(37)로 구성된다.

여기서, 필터 특성 조정부(37)의 제어에 의해 음성 처리부(36)의 음성 처리 필터의 이득이 조정되어 음성 대역 이상의 대역의 신호를 필터링하여 차단한다.

이와 같이 스피커폰 통화 시에 필터 특성을 조정하는 것에 의해 음성 대역에 맞는 필터 값으로 바꾸어 주면 노이즈 성분이 줄어들고 고음 쪽이 필터링 되기 때문에 음성이 상당히 부드러워진다.

이와 같은 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 음질 최적화 회로 블록의 상세 구성 및 출력 특성은 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 음성 처리부에 구성되는 필터의 상세 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 음질 최적화 회로의 출력 특성을 나타낸 그래프이다.

도 4의 필터 구조는 AGC on시에 200Hz ~ 2.1kHz 대역의 출력 특성을 갖는 것으로 음성 대역의 처리에 적합하도록 구성된 것이다.

서로 직렬 연결되어 증폭기(OPAMP)의 반전 단자에 연결되는 저항(R19),커패시터(C10), 저항(R2)에 의해 필터의 통과 대역 평활도와 필터 안정도가 결정되는 구조이다.

그리고 필터의 이득을 제어하기 위하여 저항(R19)과 커패시터(C10)의 사이의 노드와 접지 단자 사이에 구성되는 커패시터(C21)와, 저항(R19)과 커패시터(C10)의 사이의 노드에 일측 전극이 연결되고 게이트에 제어 블록에서 출력되는 AGC on 신호에 인가되는 것에 의해 턴온되는 스위칭 트랜지스터(Q1)와, 스위칭 트랜지스터(Q1)의 타측 전극과 접지 단자 사이에 구성되어 필터링값을 조정하기 위한 커패시터(C24)로 구성된다.

여기서, AGC on 신호는 사용자가 키 입력부를 조작하여 스피커 폰 통화 모드 를 선택하는 경우에 자동으로 인가된다.

그리고 OP AMP의 비반전 단자는 접지 단자에 연결되고 출력단과 반전 단자 사이에는 저항(R20)을 통하여 피드백 루프가 구성된다.

도 4의 구조에서 (가) 부분은 도 3의 필터 특성 조정부(37)이고, 회로의 다른 부분은 음성 처리부(36)에 구성되는 필터 구성이다.

이와 같은 본 발명에 따른 음질 최적화 회로는 스위칭 트랜지스터(Q1)에 인가되는 AGC 신호가 on되면 커패시터(C24)에 의해 필터링 동작시에 고음쪽의 출력 제한되어 도 5에서와 같이 음성 대역에 적합한 출력 특성을 갖는다.

이와 같은 본 발명에 따른 오디오 신호 출력 모드에 따른 음질 최적화 회로는 음성 처리 블록에 구성되는 필터에 출력 대역을 조정하기 위한 커패시터를 더 구성하고 이를 스위칭하기 위한 스위칭 트랜지스터를 구성하는 것에 의해 스피커 폰 모드 전환 시에 음악 대역의 출력 특성을 갖는 필터를 음성 대역에 맞는 필터로 전환시킨다.

사용자가 이동 통신 단말기의 스피커 폰 통화 모드 키를 눌렀을 때 동시에 ACC on 에 신호가 필터 특성 조정부(37)의 스위칭 트랜지스터(Q1)에 인가되고 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴온되면 커패시터(C24)에 의해 음성 처리부(36)의 필터특성이 변환된다.

이와 같이 필터 특성이 달라지는 것에 의해 음악 대역과 주파수 구성이 다른 음성 대역에 맞는 필터 구성이 이루어져 스피커폰의 특성을 최적화한다.

따라서, 하나 스피커를 통해 두 가지 주파수 대역의 장르를 재생시키기 위해 서는 두 가지의 필터 설계를 하는 것이 아니고, 하나의 필터를 사용하여 각각 최적화된 음질을 보장할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 오디오 신호 출력 모드에 따른 음질 최적화 회로는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 스피커 폰 통화 모드에서 간단한 스위칭 회로를 통해 음성 대역에 맞는 필터 특성을 확보하므로 노이즈가 감소하고, 고음 대역이 필터링 되어 제한되기 때문에 음성이 상당히 부드러워지는 장점이 있다

둘째, 하나 스피커를 통해 두 가지 주파수 대역의 장르를 재생시키기 위해서는 두 가지의 필터 설계를 하는 것이 아니고, 하나의 필터를 사용하여 각각 최적화된 음질을 보장할 수 있다.

Claims (4)

1. 음악 파일의 재생과 음성 출력이 하나의 스피커로 이루어지는 이동 통신 단말기에 있어서,

   사용자의 선택에 의해 음악 파일의 재생과 스피커를 통한 통화 모드를 선택하기 위한 선택 신호를 입력하는 키 입력부;

   오디오 출력 모드에 따라 필터링되는 대역 제한을 변경하기 위해 필터 특성 조정하는 신호를 출력하는 필터 특성 조정부;

   오디오 신호의 필터링 특성을 달리하여 출력하는 음성 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 모드에 따른 음질 최적화 회로.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 음성 처리부는 서로 직렬 연결되어 증폭기(OPAMP)의 반전 단자에 연결되는 저항(R19),커패시터(C10), 저항(R2)에 의해 필터의 통과 대역 평활도와 필터 안정도가 결정되는 구조를 갖고,

   필터의 이득을 제어하기 위하여 저항(R19)과 커패시터(C10)의 사이의 노드와 접지 단자 사이에 커패시터(C21)가 구성되고, OP AMP의 비반전 단자는 접지 단자에 연결되고 출력단과 반전 단자 사이에는 저항(R20)을 통하여 피드백 루프가 구성되는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 모드에 따른 음질 최적화 회로.
4. 제 1 항에 있어서, 필터 특성 조정부는 저항(R19)과 커패시터(C10)의 사이의 노드에 일측 전극이 연결되어 AGC on 신호에 의해 턴온되는 스위칭 트랜지스터(Q1)와, 스위칭 트랜지스터(Q1)의 타측 전극과 접지 단자 사이에 구성되어 필터링값을 조정하기 위한 커패시터(C24)로 구성되는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 모드에 따른 음질 최적화 회로.

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