KR100695368B1 - 고음질의 음성 출력이 가능한 이동단말기의 음향처리장치 - Google Patents

고음질의 음성 출력이 가능한 이동단말기의 음향처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고음질의 음성 출력이 가능한 이동단말기의 음향처리장치에 관한 것으로, 마이크를 통해 입력되는 사용자 음성 신호를 바로 오디오 믹서로 입력받아 증폭 또는 다른 음원 데이터와의 믹싱 또는 그 밖의 음향 처리를 수행한 후 스피커 또는 FM 송출기를 통해 외부로 출력시킨다.
실시예에 따르면, 본 발명은 음질 저하없는 사용자 음성의 출력을 가능하게 하여, 이동단말기를 음성을 확대하는 메가폰 등으로 활용이 가능하며, 단말기에 저장된 MP3 등의 곡을 연주하면서 이를 사람의 목소리와 믹싱함으로써 언제나 간편하게 휴대할 수 있는 노래방 기기로써 사용할 수 있고 자신의 음성을 FM 송출기를 통하여 FM 전파로 전송함으로써 차량이나 강당 같은 장소에서 무선 마이크로 이용할 수 있는 효과가 있다.
FM 송출기, 마이크, 스피커, 이동단말기, 오디오 믹서

Description

고음질의 음성 출력이 가능한 이동단말기의 음향처리장치{Sound processing device of mobile terminal to output high quality sound}
도 1은 일반적인 이동단말기의 음향처리장치를 보인 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 고음질의 음성 출력이 가능한 이동단말기의 음향처리장치를 보인 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 고음질의 음성 출력이 가능한 이동단말기의 음향처리장치를 보인 블록 구성도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
100, 200: 마이크 110: ADC(Analog to Digtal Converter)
120: 디지털 믹서 210: 아날로그 믹서
140, 230: DAC(Digital to Analog Converter)
130: 사운드 재생부 150, 160: FM 송출기
본 발명은 이동단말기의 음향처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 디지털 음성 데이터에 대한 디코딩 처리로 인한 음질 저하를 방지하여 고음질의 음성을 출력하고, 그에 따라 스피커 출력 또는 FM 신호로 전송할 수 있게 한, 고음질의 음성 출력이 가능한 이동단말기의 음향처리장치에 관한 것이다.
일반적인 이동단말기의 음향처리장치의 동작을 도 1을 참조로 설명한다. 도 1은 일반적인 이동단말기의 음향처리장치를 보인 블록 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이동단말기의 음향처리장치는 마이크(Microphone, 10)로부터 입력된 아날로그 음성 신호를 처리함에 있어서, 입력되는 아날로그 음성 데이터를 디코딩처리를 하기 위해서 ADC(Analog to Digital Converter, 20)를 통해 디지털의 PCM(Pulse Code Modulation: 펄스 부호 변조) 음성 데이터로 변환하고 이를 보코더(vocoder, 30)에 제공한다. 보코더(30)는 입력된 PCM 음성 데이터를 코덱처리하여 규약된 음성 데이터 포맷(format)으로 만든다. 일 예로, SK 텔레콤의 경우에, 보코더(30)는 PCM 음성데이터를 EVRC((Enhanced Variable Rate Codec: 음성의 정보량에 따라 가변적으로 음성 정보를 부호화하는 방식)을 하여 8Kbps의 데이터로 만들고, 한국통신프리텔의 경우에 Q-CELP 방식을 통해 13Kbps의 데이터로 만들어, 이를 스피커(50)를 통해 출력한다.
그런데 보코더(30)에 의해 코딩된 음성 데이터는 디지털 코덱 처리에 의해서 원음에 비해 많은 손실을 가지게 된다. 이렇게 저하된 음질을 다시 일반 스피커로 확대시켜 듣게 되면, 핸드폰 수화기처럼 작은 볼륨으로 들을 때와는 달리 음질 차이를 심각하게 느낄수 있다.
또한 원음에 비해 손실된 음성 데이터이기 때문에, 다른 음원과 혼합하여 듣는 것이 어렵고 외부로 전송하여 사용하는 것이 어려운 문제가 있다.
따라서 본 발명은 이동단말기의 마이크를 통해 입력된 음성을 고음질로 유지시켜 무선 마이크, 메가폰, 노래방 기기 등에 사용할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 원음에 비해 음질이 저하되는 요인이 되는 보코더를 사용하지 않고, 원음 그대로에 대한 신호를 처리하는 오디오 믹서(Audio Mixer)를 사용한다. 오디오 믹서는 입력신호를 라인 레벨로 증폭하거나 조정하고 음색조정과 다양한 효과를 만들기 편리하게 구성되어 있다. 오디오 믹서는 디지털 신호를 디지털 믹서와, 아날로그 신호를 처리하는 아날로그 믹서를 구분된다. 본 발명은 오디오 믹서의 종류에 부합하는 신호 처리용 구성을 마련하여, 노래방 기능, 확성기, 또는 외부 스피커로의 음성 출력이 가능하게 한다.
따라서 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사용자 음성 신호를 입력받는 마이크; 상기 마이크를 통해 입력된 사용자 음성 신호 자체를 라인 레벨로 증폭하거나 조정하고 음색조정과 다양한 효과를 만들고 다른 음원 데이터와의 믹싱을 수행하는 오디오 믹서; 및 상기 오디오 믹서의 출력을 외부로 출력하는 스피커를 포 함하는 고음질의 음성 출력이 가능한 이동단말기의 음향처리장치를 제공한다.
상기에서 상기 오디오 믹서는 아날로그 믹서 또는 디지털 믹서이며, 상기 디지털 믹서인 경우에 상기 마이크와 상기 디지털 믹서 사이에 상기 마이크로부터 입력되는 아날로그의 사용자 음성 신호를 디지털 PCM 데이터로 변환시키는 ADC를 구비하고, 상기 디지털 믹서와 상기 스피커 사이에 상기 디지털 믹서에서 출력하는 디지털 PCM 데이터를 아날로그 신호로 변환시키는 DAC를 구비하는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명은 이동단말기 자체에 저장된 음원 데이터를 재생시키는 사운드 재생장치를 더 구비하며, 이때 상기 사운드 재생장치의 출력을 상기 오디오 믹서의 신호처리 규격에 맞게 변환시켜 상기 오디오 믹서에 제공하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명은 상기 오디오 믹서의 출력을 FM 신호로 무선 송출하는 FM 송출기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동단말기의 음향처리장치를 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 고음질의 음성 출력이 가능한 이동단말기의 음향처리장치를 보인 블록 구성도이다.
도 2에 도시된 본 발명에 따른 이동단말기의 음향처리장치는 마이크(100), 마이크(100)의 출력을 입력받는 ADC(110), 사운드 재생부(130), ADC(110) 또는 사운드 재생부(130)의 출력 또는 ADC(110)와 사운드 재생부(130)의 출력을 입력받는 디지털 믹서(120), 디지털 믹서(120)의 출력을 입력받는 DAC(140), 디지털 믹서(120)의 출력을 입력받아 외부로 무선 송출하는 제1 FM 송출기(150)와, DAC(140)의 출력을 외부로 송출하는 스피커(170)를 포함한다. 여기서 본 발명은 제1 FM 송출기(150) 대신에 DAC(140)의 출력을 입력받아 외부로 무선 송출하는 제2 FM 송출기(160)를 포함할 수 있다.
마이크(100)는 사용자의 음성정보(아날로그 음성 정보)를 입력받고, ADC(110)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시킨다. 사운드 재생부(130)는 MP3 또는 MIDI(Musical Instrument Digital Interface) 등의 음원 데이터를 재생한다. 상기 MP3 음원 데이터 또는 MIDI 음원 데이터는 이동단말기의 소정 메모리 영역에 저장되어 있다.
디지털 믹서(120)는 하나의 음원 데이터 또는 다수의 음원 데이터를 혼합하여 라인 레벨로 증폭하거나 조정하고 음색조정과 다양한 효과를 만든다. DAC(140)는 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환하고, 제1 및 제2 FM 송출기(150, 160) 는 입력되는 신호를 FM 주파수로 하여 외부로 무선 송출한다. 이때 제1 및 제2 FM 송출기(150, 160)에서 송출하는 FM 주파수는 아날로그 신호이므로, 제1 FM 송출기(150)는 디지털 믹서(120)로부터 입력되는 디지털 데이터를 아날로그 데이터로 변환하는 DAC가 내장되어 있어야 한다.
이하 도 3을 참조로 하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 음성 출력이 가능한 이동단말기의 음향처리장치를 설명한다. 도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 고음질의 음성 출력이 가능한 이동단말기의 음향처리장치를 보인 블록 구성도이다.
설명에 앞서, 본 발명의 제2 실시예가 제1 실시예와 다른 것은 오디오 믹서의 종류 차이이다. 즉, 제1 실시예는 오디오 믹서로 디지털 믹서를 사용하는 경우이고, 제2 실시예는 오디오 믹서로 아날로그 믹서를 사용하는 경우이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 이동단말기의 음향처리장치는 마이크(200), 사운드 재생부(220), 사운드 재생부(220)에서 출력한 디지털 데이터를 아날로그 믹서(210)에서 처리 가능하도록 아날로그 신호로 변환시키는 DAC(230), 마이크(200) 또는/및 DAC(230)의 출력을 입력하는 아날로그 믹서(210), 아날로그 믹서(210)의 출력을 입력하여 무선 송출하는 FM 송출기(240)와, 아날로그 믹서(210)의 출력을 입력하는 스피커(250)를 포함한다.
상기 마이크(200), 사운드 재생부(220), DAC(230)와, 스피커(250)는 제1 실시예의 해당 구성과 동일하고, 아날로그 믹서(210) 또한 디지털 믹서(120)와 동일한 기능을 수행한다. 다만 아날로그 믹서(210)는 아날로그 음원 데이터를 처리하는 것이 디지털 믹서(120)와 다를뿐이다.
이하에서는 본 발명에 따른 이동단말기의 음향처리장치의 동작을 제1 실시예를 참조로 하여 설명한다. 제2 실시예를 참조로 한 설명은 이하의 제1 실시예를 참조로 한 설명으로부터 당업자라면 쉽게 이해할 수 있으므로 설명하지 않는다.
I) 본 발명의 이동단말기를 확성기로 사용하는 경우에, 사용자가 마이크(100)를 통해 음성을 입력하면 마이크(100)를 통해 입력된 사용자 음성은 ADC(110)에 의해 디지털의 PCM 데이터로 변환되어 디지털 믹서(120)에 입력된다. 이때 사운드 재생부(130)를 구동시키지 않도록 하여 디지털 믹서(120)에 사용자 음성에 대한 디지털 PCM 데이터만이 입력되게 한다. 디지털 믹서(120)는 입력되는 사용자 음성을 설정된 게인(gain)만큼 증폭시켜 DAC(140)로 출력하고, DAC(140)는 디지털 믹서(120)를 통해 입력된 디지털 PCM 데이터를 아날로그 음성 신호로 변환하여 스피커(170)를 통해 외부로 출력한다.
II). 본 발명의 이동단말기를 무선 마이크로 사용하는 경우에, 마이크(100)를 통해 입력된 사용자 음성은 디지털 PCM 데이터로 디지털 믹서(120)에 입력되고, 디지털 믹서(120)에 의해 증폭된다. 이렇게 증폭된 디지털 PCM 데이터는 이동단말기에 구비된 FM 송출기가 제1 FM 송출기(150)인지 제2 FM 송출기(160)인지에 따라 그 출력 경로를 달리한다. 제1 FM 송출기(150)가 구비된 경우에, 디지털 믹서(120)에서 출력된 디지털 PCM 데이터는 바로 제1 FM 송출기(150)에 입력되고, 제1 FM 송출기(150)에 내장된 DAC에 의해 아날로그의 FM 데이터로 변환되어 외부로 무선 송 출된다. 한편 제2 FM 송출기(160)가 구비된 경우에, 디지털 믹서(120)에서 출력된 PCM 데이터는 DAC(140)를 거쳐 디지털 음성 데이터로 변환된 후 제2 FM 송출기(160)에 입력되어 아날로그의 FM 데이터로 무선 송출된다.
III). 본 발명의 이동단말기를 이용하여 노래방 기기로 사용하는 경우에, 사용자는 사운드 재생부(130)를 구동시켜 이동단말기 내에 저장된 음원을 재생하여 디지털 믹서(120)와 DAC(140)를 거쳐 스피커(170)를 통해 출력한다. 이런 상태에서 사용자가 마이크(100)를 통해 스피커(170)로 출력되는 음악에 따라 노래하면, 마이크로 통해 입력된 사용자 음성은 디지털 PCM 데이터로 디지털 믹서(120)에 입력된다. 디지털 믹서(120)는 사용자의 디지털 PCM 데이터를 입력하면 이를 사운드 재생부(130)를 통해 제공되는 디지털 데이터와 혼합(Mixing)하고 이 혼합음성 데이터를 DAC(140)에 제공한다. 그러면 DAC(140)에 혼합음성 데이터는 아날로그 음성 데이터로 변환되고, 스피커(170)를 통해 출력된다.
결국, 전술한 I ~ III 경우의 사용자 음성은 보코더에 의한 음질 저하없이 증폭되거나 혼합되어 고음질로 출력된다.
이상 본 발명의 내용이 실시 예를 들어 설명되었으나, 본 발명의 실시 예는 본 발명의 예시에 불과하며 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명이 속하는 분야의 기술자는 본원의 특허 청구범위에 기재된 원리 및 범위 내에서 본 발명을 여러 가지 형태로 변형 또는 변경할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은 음질 저하없는 사용자 음성의 출력을 가능하게 하여, 문에 이동단말기를 음성을 확대하는 메가폰 등으로 활용이 가능하며, 단말기에 저장된 MP3 등의 곡을 연주하면서 이를 사람의 목소리와 믹싱함으로써 언제나 간편하게 휴대할 수 있는 노래방 기기로써 사용할 수 있게 한다. 또한 본 발명은 자신의 음성을 FM 송출기를 통하여 FM 전파로 전송함으로써 차량이나 강당 같은 장소에서 무선 마이크로 이용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 사용자 음성 신호를 입력받는 마이크;
    상기 마이크를 통해 입력된 사용자 음성 신호 자체를 라인 레벨로 증폭하거나 조정하고 음색조정과 다양한 효과를 만들고 다른 음원 데이터와의 믹싱을 수행하는 오디오 믹서;
    상기 오디오 믹서의 출력을 외부로 출력하는 스피커; 및
    상기 오디오 믹서의 출력을 FM 신호로 무선 송출하는 FM 송출기;
    를 포함하는 고음질의 음성 출력이 가능한 이동단말기의 음향처리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 오디오 믹서는 아날로그 믹서 또는 디지털 믹서이며, 상기 디지털 믹서인 경우에 상기 마이크와 상기 디지털 믹서 사이에 상기 마이크로부터 입력되는 아날로그의 사용자 음성 신호를 디지털 PCM 데이터로 변환시키는 ADC를 구비하고, 상기 디지털 믹서와 상기 스피커 사이에 상기 디지털 믹서에서 출력하는 상기 디지털 PCM 데이터를 아날로그 신호로 변환시키는 DAC를 구비하는 것을 특징으로 하는 고음질의 음성 출력이 가능한 이동단말기의 음향처리장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    이동단말기 자체에 저장된 음원 데이터를 재생시키는 사운드 재생장치를 더구비하며, 이때 상기 사운드 재생장치의 출력을 상기 오디오 믹서의 신호처리 규격에 맞게 변환시켜 상기 오디오 믹서에 제공하는 것을 특징으로 하는 고음질의 음성 출력이 가능한 이동단말기의 음향처리장치.
  4. 삭제
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