KR100703273B1 - 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치 및방법 - Google Patents

외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치 및방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100703273B1
KR100703273B1 KR1020040087956A KR20040087956A KR100703273B1 KR 100703273 B1 KR100703273 B1 KR 100703273B1 KR 1020040087956 A KR1020040087956 A KR 1020040087956A KR 20040087956 A KR20040087956 A KR 20040087956A KR 100703273 B1 KR100703273 B1 KR 100703273B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
volume
stress ratio
volume control
speaker
sound signal
Prior art date
Application number
KR1020040087956A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060038801A (ko
Inventor
서종화
이재민
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020040087956A priority Critical patent/KR100703273B1/ko
Priority to US11/264,181 priority patent/US7957823B2/en
Publication of KR20060038801A publication Critical patent/KR20060038801A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100703273B1 publication Critical patent/KR100703273B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20—Automatic control
    • H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/32—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices the control being dependent upon ambient noise level or sound level
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20—Automatic control
    • H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3005—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in amplifiers suitable for low-frequencies, e.g. audio amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Telephone Function (AREA)

Abstract

본 발명은 외부로부터 다운로드된 소리를 스피커를 통하여 출력하는 장치에 있어서 소리의 음량을 스피커의 스트레스(Stress) 비를 고려하여 조절하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따라 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치는, 외부로부터 다운로드된 소리 신호를 저장하는 메모리; 상기 메모리에 저장된 소리 신호를 출력하는 스피커; 상기 스피커로부터 출력되는 상기 소리 신호를 입력받는 마이크; 상기 마이크로부터 입력되는 상기 소리 신호의 변조 데이터를 출력하는 코덱; 상기 변조 데이터를 이용하여, 상기 소리 신호에 대한 음량 추정 데이터, 상기 스피커의 스트레스 비 추정 데이터, 및 음량 조절 크기 데이터를 계산하는 음량 조절 판단부; 및 상기 음량 조절 크기 데이터를 이용하여 상기 소리 신호의 음량 크기를 조절하는 음량 조절부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
다운로드, 스피커, 스트레스 비, 음량 조절

Description

외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치 및 방법{Apparatus and method for tuning volume of voice downloaded from the outside}
도 1은 본 발명에 따라 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 따라 다운로드된 소리의 음량 크기를 조절하는 방법의 흐름도.
도 3은 본 발명에 따라 코덱에서 출력되는 PCM 데이터의 예시도.
도 4는 본 발명에 따라 계산된 소리의 음량 추정치의 예시도.
도 5는 도 4와 실제 음량의 비교 그래프.
도 6은 스피커의 주파수 특성을 나타내는 그래프.
도 7은 도 6의 주파수 특성을 분석한 예시도.
도 8은 본 발명에 따라 계산된 스피커의 스트레스 비 추정치의 예시도.
도 9는 도 8과 실제 스피커의 피크 스트레스 비의 비교 그래프.
본 발명은 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부로부터 다운로드된 소리를 스피커를 통하여 출력하는 장치에 있어서 소리의 음량을 스피커의 스트레스 비를 고려하여 조절하는 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
외부로부터 다운로드된 소리를 스피커를 통하여 출력하는 대표적인 장치로는 이동 전화기가 있다. 예를 들면, 이동 전화기는 벨소리, 음악, 동영상, 및 게임 등을 무선 또는 유선으로 다운로드받아 전화가 수신되면 벨소리를 스피커로 출력하거나, 음악이나 동영상의 소리를 스피커로 출력하거나, 또는 게임을 할 경우 게임의 소리를 스피커로 출력한다. 이러한 이동 전화기의 멀티미디어 기능 중 대표적인 기능은 역시 벨소리 다운로드 기능이다. 벨소리 음량의 최대 크기는 국내 기준 70dBSPL을 넘지 않도록 규정되어 있으며, 제품 출시 시 이동 전화기에 선 탑재되는 음원과 그 각각의 크기는 이러한 기준에 맞추어져 있다. 그러나 이동 전화기의 사용자에 의하여 다운로드된 벨소리의 최대 음량 크기는, 벨소리 다운로드 서비스를 제공하는 각각의 서비스 회사에 의해 임의로 정해지기 때문에 이동 전화기 측에서는 예측되기 어렵다. 이에 종래에는 이동 전화 제조사에서 벨소리 다운로드 후 이동 전화기가 다운로드된 전체 벨소리들 중 대표적인 벨소리를 한 개 선택하여 이 대표 벨소리의 최대 음량 크기를 다운로드된 전체 벨소리들의 최대 음량 크기로 결정한다.
한편, 벨소리의 최대 음량 크기를 결정하는 요인에는 벨음량 외에도 스피커 (Speaker)의 스트레스(Stress) 비가 있다. 이는 벨소리의 출력이 스피커의 수명에 영향을 끼치기 때문이다. 스피커의 스트레스 비란 스피커에 인가되는 전압의 실효값(Root Mean Square)과 그 스피커가 견딜 수 있는 정격 전압과의 비율로, 스피커의 오랜 수명을 위해 일정한 비율을 유지하는 것이 일반적이다.
이렇게 미지의 벨소리들에 대하여 벨음량과 스피커의 스트레스 비를 맞추어 벨소리 음량의 최대 크기를 한 값으로 정해야 하기 때문에 일반적으로 다운로드된 벨소리들의 벨음량은 선 탑재된 벨소리에 비해 약간 작다.
그러나 다운로드된 벨소리의 최대 음량 크기는 상술한 바와 같이 하나의 대표값으로 정해지기 때문에 여러 개의 벨소리를 다운로드 받았을 경우에는 벨소리 간의 음량 편차가 심하다. 이러한 편차값은 60dBSPL에서 70dBSPL 정도이나, 소리에 있어서 10dBSPL의 차이는 그 크기에 대해 10배의 차이임을 의미하므로 상당히 큰 차이를 보임을 알 수 있다. 그리고 실제 이러한 벨소리들에 대해 스피커의 스트레스 비를 측정하면 충분히 더 큰 값으로 설정될 수 있는 벨소리라고 판단될 경우도 있으나 종래기술의 경우 다운로드된 모든 벨소리의 최대 음량 크기는 하나의 값으로 고정되므로 효율적이지 못하다.
그리고 이러한 문제점은 이동 전화기 뿐만이 아니라 외부로부터 음악을 포함하는 소리를 다운로드하여 스피커를 통해 출력하는 장치에는 공통적으로 발생한다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 외부로부터 다운로드된 소리에 대하여 음량과 스피커의 스트레스 비에 비례하는 값을 산출하여 다운로드된 소리의 음량을 각각 조절하는데 있다.
이를 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따라 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치는, 외부로부터 다운로드된 소리 신호를 저장하는 메모리; 상기 메모리에 저장된 소리 신호를 출력하는 스피커; 상기 스피커로부터 출력되는 상기 소리 신호를 입력받는 마이크; 상기 마이크로부터 입력되는 상기 소리 신호의 변조 데이터를 출력하는 코덱; 상기 변조 데이터를 이용하여, 상기 소리 신호에 대한 음량 추정 데이터, 상기 스피커의 스트레스 비 추정 데이터, 및 음량 조절 크기 데이터를 계산하는 음량 조절 판단부; 및 상기 음량 조절 크기 데이터를 이용하여 상기 소리 신호의 음량 크기를 조절하는 음량 조절부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
특히 상기 음량 조절 판단부는, 상기 음량 조절이 수행된 소리 신호를 상기 메모리에 저장하고; 상기 음량 추정 데이터와 상기 스트레스 비 추정 데이터를 각각 해당하는 최소값 및 최대값과 비교하여, 상기 음량 조절 크기 데이터를 계산하며; 상기 스피커의 스트레스 비가 소정 범위인 한도 내에서 상기 음량 조절 크기 데이터를 계산하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 다른 실시 예에 따라 외부로부터 다운로드된 소리 신호를 출력하는 스피커와 마이크를 구비하는 장치의 음량 조절 방법은, 상기 스피커로부 터 출력되는 소리 신호를 상기 마이크로 입력받는 과정; 상기 마이크로 입력받은 상기 소리 신호의 음량과 상기 스피커의 스트레스 비를 추정하는 과정; 상기 추정된 음량과 상기 스트레스 비를 각각 기준값과 비교하여 상기 소리 신호의 음량 조절 크기를 계산하는 과정; 및 상기 계산된 음량 조절 크기 데이터를 이용하여 상기 소리 신호의 음량을 조절하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서 상기 기준값은 각각 최대값과 최소값으로 구성됨을 특징으로 한다.
그리고 상기 음량 조절 크기를 계산하는 과정은, 상기 추정된 음량이 상기 음량에 대한 최소값보다 작고, 상기 추정된 스트레스 비가 상기 스트레스 비에 대한 최소값보다 작은 경우에는, 상향 음량 조절 크기를 계산하는 단계와; 상기 추정된 음량이 상기 음량에 대한 최대값보다 크고, 상기 추정된 스트레스 비가 상기 스트레스 비에 대한 최대값보다 큰 경우에는, 하향 음량 조절 크기를 계산하는 단계를 포함하며,
상기 음량 조절 크기 데이터를 계산하는 단계는, 상기 추정된 스트레스 비와 상기 스트레스 비에 대한 최소값을 이용하여 상기 상향 음량 조절 크기를 계산하는 단계와; 상기 추정된 스트레스 비와 상기 스트레스 비에 대한 최대값을 이용하여 상기 상향 음량 조절 크기를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 소리 신호의 음량과 상기 스피커의 스트레스 비를 추정하는 과정은, 상기 마이크로 입력받은 상기 소리 신호로부터 변조데이터를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 음량 조절 크기를 계산하는 과정은, 상기 스피커의 스트레스 비가 상기 해당 기준값을 벗어나지 않는 한도내에서 상기 음량 조절 크기를 계산함을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 외부로부터 다운로드된 소리 신호를 출력하는 스피커와 마이크를 구비하는 장치의 음량 조절 방법은, 상기 스피커로부터 출력되는 소리 신호를 상기 마이크로 입력받는 과정; 상기 마이크로 입력받은 상기 소리 신호의 음량과 상기 스피커의 스트레스 비를 추정하는 과정; 상기 추정된 스트레스 비를 기준값과 비교하여 상기 소리 신호의 음량 조절 크기를 계산하는 과정; 및 상기 계산된 음량 조절 크기 데이터를 이용하여 상기 소리 신호의 음량을 조절하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 음량 조절 크기를 계산하는 과정은, 상기 추정된 음량을 소정의 기준값과 비교하는 단계를 포함하며, 상기 기준값은 각각 최대값과 최소값으로 구성됨을 특징으로 한다.
그리고 상기 음량 조절 크기를 계산하는 과정은, 상기 추정된 스트레스 비가 상기 스트레스 비에 대한 최소값보다 작은 경우에는, 상향 음량 조절 크기를 계산하는 단계와; 상기 추정된 스트레스 비가 상기 스트레스 비에 대한 최대값보다 큰 경우에는, 하향 음량 조절 크기를 계산하는 단계를 포함하고,
상기 음량 조절 크기 데이터를 계산하는 단계는, 상기 추정된 스트레스 비와 상기 스트레스 비에 대한 최소값을 이용하여 상기 상향 음량 조절 크기를 계산하는 단계와, 상기 추정된 스트레스 비와 상기 스트레스 비에 대한 최대값을 이용하여 상기 상향 음량 조절 크기를 계산하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따라 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치의 구성도로서, 도시된 바와 같이 본 발명에 따라 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치는 메모리(2), 스피커(4), 마이크(6), 코덱(CODEC)(8), 음량 조절 판단부(10), 및 음량 조절부(12)를 구비한다.
메모리(2)는 외부로부터 다운로드된 소리를 저장하고, 소리의 음량 조절에 필요한 기타 정보를 저장한다. 스피커(4)는 메모리(2)에 저장된 소리를 출력한다.
마이크(6)는 스피커(4)로부터 출력되는 소리 신호를 입력받아 코덱(8)에게 전달하고, 코덱(8)은 이 신호를 샘플링 하여 PCM(Pulse Code Modulation) 데이터를 출력한다. 이때 마이크(6)에서 코덱(8)으로 전달되는 데이터는 입력된 소리 신호의 전압에 해당하는 값이다.
음량 조절 판단부(10)는 코덱(8)의 PCM 데이터를 이용하여 소리의 음량 추정치(FoV : Figure of Volume)와 스피커(4)의 스트레스 비 추정치(FoS : Figure of Stress)를 계산하고, 이를 이용하여 음량 조절 크기(GainAdj)를 결정한다.
음량 조절부(12)는 음량 조절 판단부(10)에서 결정된 음량 조절 크기(GainAdj)를 이용하여 메모리(2)에 저장된 해당 소리의 음량을 조절한다.
그리고 음량 조절 판단부(10)는 이러한 메모리(2), 스피커(4), 코덱(8), 및 음량 조절부(12)와 연결되어 이들의 기능 수행을 제어하며, 필요에 따라 사용자와의 인터페이스도 제어한다. 보다 구체적으로 설명하면, 음량 조절 판단부(10)는 음량을 조절하고자 하는 소리를 판단하여 메모리(2)로부터 스피커(4)로 출력되는 소리를 제어하고, 음량 조절 판단부(10)에서 결정된 음량 조절 크기(GainAdj) 값을 음량 조절부(12)에 전달하여 해당 소리의 음량이 조절되어 메모리(2)에 저장되도록 한다. 그리고 음량 조절 판단부(10)는 외부로부터 다운로드된 소리가 존재하게 되면 이에 대한 음량 조절 여부를 사용자에게 묻거나, 음량 조절 시 음량이 조절 가능한지의 여부를 사용자에게 알리거나, 음량 조절이 가능할 경우 이에 대한 반영 여부 등을 사용자에게 묻는 것이 바람직하고, 이에 따라 사용자로부터 입력되는 정보를 해당 구성요소에게 전달한다. 보다 구체적인 설명은 이하에서 다룬다.
한편, 이러한 음량 조절은 외부로부터 소리를 다운로드할 때마다 수행될 수도 있고 일정한 시간 후에 여러 개의 소리에 대해 한꺼번에 수행될 수도 있으며, 이러한 음량 조절의 수행 시기는 제품 출시 시 임의로 설정될 수 있고 또는 사용자에 의해 언제든지 조절 가능하고, 이에 대한 정보는 음량 조절 판단부(10)에서 수행하는 것이 바람직하다. 또한 음량 조절은 각각의 소리마다 모두 수행되는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명에 따라 다운로드된 소리의 음량 크기를 조절하는 방법의 흐름도이다. 여기서는 장치의 일 예로 도 1의 구성을 구비한 폴더형 이동 전화기를 예를 들어 설명한다.
먼저 새로운 벨소리가 이동 전화기에 다운로드되어 메모리(2)에 저장되면(S2), 음량 조절 판단부(10)는 이동 전화기의 사용자에 의해 벨음량을 조절할 것인지의 여부를 정한다(S4). 이때 사용자가 벨음량을 조절하도록 선택하면 사용자는 이동 전화기의 폴더를 닫아 다음 과정이 수행되도록 한다. 그리고 폴더는 경우에 따라 닫지 않고 다음 과정을 수행할 수도 있다.
폴더가 닫히면 음량 조절 판단부(10)는 메모리(2)에서 다운로드된 벨소리를 가져와 스피커(4)에 전달하여 실행(Play)시키고(S5), 이렇게 실행된 벨소리를 입력받은 마이크(6)가 코덱(8)에게 소리 신호를 전달하면 코덱(8)은 PCM 데이터를 추출하여 음량 조절 판단부(10)로 전달한다(S6).
음량 조절 판단부(10)는 전달받은 벨소리의 PCM 데이터를 이용하여 음량 추정치(FoV)와 스피커(4)의 스트레스 비 추정치(FoS)를 계산한다(S8). 이후 음량 조절 판단부(10)는 계산된 FoV와 FoS를 각각 FoVmin과 FoVmax, 그리고 FoSmin과 FoSmax와 비교하여 벨음량의 조절 여부 및 음량 조절 크기(GainAdj)를 결정한다. FoVmin은 이동 전화기가 실행시킬 벨소리의 최소 음량 크기를 의미하고 FoVmax는 최대 음량 크기를 의미한다. FoSmin은 이동 전화기의 스피커에 스트레스를 주지 않고 음량을 올릴 수 있는 최소 스트레트 비를 의미하고, FoSmax는 스피커가 스트레스를 받을 수 있는 최대 한도, 즉 음량을 더 이상 올릴 수 없는 최대 스트레스 비를 의미한다. 이러한 FoVmin, FoVmax, FoSmin, 및 FoSmax는 이동 전화기가 갖고 있는 장치 특성에 맞도록 그 적정 크기가 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들면, FoVmin은 측정된 복수 개의 FoV 중에서 작은 값들 중에 평균 또는 최소값으로 선택되고, FoVmax는 측정된 복수 개의 FoV 중에서 큰 값들 중에 평균 또는 최대값으로 선택된다. 마찬가지로 FoSmin은 측정된 복수 개의 FoS 중에서 작은 값들 중에 평균 또는 최소값으로 선택되고, FoSmax는 측정된 복수 개의 FoS 중에서 큰 값들 중에 평균 또는 최대값으로 선택된다. 즉, FoVmin, FoVmax, FoSmin, 및 FoSmax를 구하기 위해서는 스피커의 특성을 하나의 벨소리로는 알 수 없으므로 여러 벨소리의 데이 터가 필요하다. 이에 이동 전화기 제조사는 이동 전화기에 기본적으로 탑재되는 벨소리들을 이용하여 미리 FoVmin, FoVmax, FoSmin, 및 FoSmax를 구해 음량 조절 판단부(10)에 해당 값을 설정해 놓는다.
상술된 S8 과정에서, 측정 결과 FoV가 FoVmin보다 작으면, 즉 벨음량이 너무 작다고 판단되면(S10) 음량 조절 판단부(10)는 FoS를 FoSmin과 비교한다(S12). 이때 FoS가 FoSmin보다 작으면, 즉 스피커(4)의 스트레스 비도 충분히 작다고 판단되면 음량 조절 판단부(10)는 스피커(4)의 스트레스 비가 허용하는 한도 내에서 벨음량의 음량 조절 크기(GainAdj) 즉, 여기서는 상향 조절될 크기를 결정한다. 이를 위해서 먼저 음량 조절 판단부(10)는 사용자에게 벨음량을 조절할 수 있음을 알리고(S14) 아래의 수학식 1에 의해 벨음량의 상향 조절 크기를 결정한다(S16).
Figure 112004050437131-pat00001
수학식 1에서 음량 조절 크기 GainAdj 값은 실질적으로 벨음량 조절에 필요한 게인(Gain)값이다. 예를 들어, FoSmin=1.8 이고 FoS=0.9 이면, 수학식 1에 의해 6[dB]의 조절이 이루어지게 된다.
그리고 음량 조절 판단부(10)는 결정된 벨음량 조절 크기를 반영할 것인지의 여부를 사용자에게 확인하고(S18) 음량 조절 크기(GainAdj) 값과 메모리(2)로부터 해당 벨소리를 음량 조절부(12)로 전달하여 벨음량을 조절하도록 하고(S20), 조절된 벨소리를 메모리(2)에 저장한다.
한편, 본 발명의 실시 예에서는 상술된 S10 과정에서 FoV가 FoVmin보다 작지 않으면 음량 조절 판단부(10)는 FoV를 FoVmax와 비교하고(S22), FoV가 FoVmax보다 작으면 벨음량이 적정 크기에 해당되는 것이므로 사용자에게 벨음량의 조절이 불가능함을 알린 후(S24) 벨음량을 조절하지 않고 모든 과정을 종료한다. 그러나, 이 경우에도 스피커(4)의 스트레스 비를 고려하여 사용자가 벨음량을 조절할 수 있도록 본 실시 예를 변형하는 것도 가능하다. 즉, S10 단계와 S22단계를 생략하는 것도 가능하다. 다만, 이 때 스트레스 비를 조절함으로써 벨음량이 FoVmax보다 커지거나 FoVmin보다 작아지지 않도록 하기 위해서는, 스트레스 비를 이용하여 음량 조절 크기를 결정하는 단계(S16과 S30)에서 FoVmax와 FoVmin를 고려하는 것이 바람직하다.
S22단계에서 FoV가 FoVmax보다 크면 음량 조절 판단부(10)는 벨음량이 비정상적으로 큰 것이라 판단하고 FoS와 FoSmax를 비교한다(S26). 이때 FoS가 FoSmax보다 크면, 즉 스피커(4)의 스트레스 비도 비정상적으로 커서 스피커의 수명에 악영향을 끼친다고 판단되면 음량 조절 판단부(10)는 벨음량을 줄여야한다고 판단하고 이를 사용자에게 알린다(S28). 이때 벨소리의 음량 조절 크기(GainAdj) 즉, 여기서는 하향 조절될 크기는 수학식 2에 의해 결정된다(S30).
Figure 112004050437131-pat00002
그리고 음량 조절 판단부(10)는 결정된 벨음량 조절 크기를 반영할 것인지의 여부를 사용자에게 확인하고(S18) 음량 조절 크기(GainAdj) 값과 메모리(2)로부터 해당 벨소리를 음량 조절부(12)로 전달하여 벨음량을 조절하도록 하고(S20), 조절된 벨소리를 메모리(2)에 저장한다. 그리고 상술된 S12 과정에서 FoS가 FoSmin보다 작지 않은 경우에는 벨소리가 작긴 하지만 스피커에 스트레스를 주는 것이므로 벨소리를 조절하지 않는다(S32). 상술된 S26 과정에서 FoS가 FoSmax보다 크지 않은 경우에는 벨소리는 크지만 스피커에 스트레스를 주는 것은 아니므로 벨소리를 조절하지 않는다(S24).
이하, 상술된 S8 과정에서 음량 조절 판단부(10)가 FoV와 FoS를 계산하는 방법에 대하여 보다 상세히 설명한다.
먼저, 벨음량을 추정할 수 있는 추정치 FoV를 측정하는 방법에 대하여 설명한다.
벨음량을 측정하는 공식적인 방법은, 무향실 내에 벨소리가 실행되는 이동 전화기와 거리상 1m 떨어진 곳에 사운드 레벨 미터(Sound Level Meter)를 설치하고 이동 전화기에서 벨소리를 실행시킬 때 사운드 레벨 미터의 측정값을 읽는 것이다. 본 발명에서는 이동 전화기 내부에 구비되어 있고 소리의 크기와 비례한 수치를 출력하는 마이크의 출력을 이용하여 벨소리의 상대적 크기를 추정하는 것을 예로서 설명한다.
도 3은 이동 전화기의 폴더가 닫혀 있을 경우 마이크(6)로 입력되는 신호의 전압에 해당하는 값에 대한 코덱(8)의 PCM 데이터이다. 이러한 PCM 데이터는 예를 들어 코덱(8)이 10msec마다 16개의 데이터를 출력할 수 있다면 1.6kHz로 샘플링(Sampling) 되며, 코덱(8)은 샘플링 이론에 의해 최대 800Hz의 신호까지 샘플링 가 능하다.
FoV를 계산하기 위해서는 일정시간 평균을 취해야 하는데 이는 도 3에 도시된 바와 같은 PCM 데이터를 이용하여 수학식 3에 의해 계산된다.
Figure 112004050437131-pat00003
수학식 3에서 i는 현재 FoV의 측정이 진행되고 있는 시점의 인덱스(Index), i-1은 바로 이전 시점의 인덱스, CodecOutput은 코덱(8)의 PCM 데이터, N은 정수이다. 정수 N은 실험에 의해 정해지는 것이 바람직하며, 예를 들면 이동 전화기의 내장 벨소리 멜로디 45곡을 사용하여 실험한 결과 N=64가 가장 적절함을 알 수 있다.
이렇게 수학식 3으로 표현되는 값 FoV[i]는 순간마다 변하는 값으로, 최종 FoV는 수학식 4와 같다.
Figure 112004050437131-pat00004
여기서, i=0~MAXI, MAXI는 벨소리가 끝날 때의 인덱스이다. 이 식에서 100000은 스케일다운(Scale Down)을 위한 값으로 구현에 따라 조절 가능하고, 도 4와 도 5는 이렇게 계산된 결과를 나타낸다.
도 4에서, FoV의 단위는 없지만 FoV는 에너지와 비례하는 양으로서, 실제 음량의 dBSPL과 비교하기 위하여 FoV에 log를 취하여 10을 곱하고 그 평균치를 맞춘 것이 FoVc이다. 도 5는 이러한 FoVc와 실제 음량을 비교한 그래프로서, FoVc와 실 제 음량은 최대 약 2dB이 차이 남을 알 수 있다.
그리고 측정된 FoV로 이동 전화기 제조사에서 미리 FoVmin과 FoVmax를 결정하는 방법을 도 4를 참조하여 예를 들면, FoVmin은 측정된 여러 벨소리의 음량 중 비교적 작은 값에 해당하는 64dB에 해당하는 FoV의 평균값으로 결정될 수 있고, FoVmax는 측정된 여러 벨소리의 음량 중 비교적 큰 값에 70dB에 해당하는 FoV의 값으로 결정될 수 있다
한편, 스피커(4)의 스트레스 비를 추정할 수 있는 추정치 FoS를 측정하는 방법은 다음과 같다.
스피커(4)의 스트레스 비는 스피커(4)의 입력단에서 측정되는 값이고 계산에 사용되는 값은 마이크(6)로 입력되는 신호의 PCM 데이터이기 때문에 그 사이에 스피커(4), 장치의 본체, 및 마이크(6)가 존재하게 된다.
도 6은 주파수에 대한 스피커(4)의 특성을 보여주는 예이다. 벨음량이 최대일 경우 스피커(4)의 스트레스 비가 최대이면 벨음량과 스피커(4)의 스트레스 비는 선형적인 관계를 가질 것으로 추측되나 실제는 그렇지 않다. 이는 이동 전화기의 크기가 작기 때문에 스피커(4) 역시 작아서 스피커(4)의 공진주파수가 600Hz~800Hz 정도에서 형성되고, 조용한 음악이나 오케스트라의 저음부가 강렬한 음악은 이 공진주파수보다 훨씬 낮은 주파수에서 스트레스 비가 최대이기 때문이다. 따라서 스피커(4)의 스트레스 비를 유추하기 위해서는 스피커(4)의 주파수 특성을 고려해야 하는데 그 첫 번째 작업이 측정된 코덱(8)의 PCM 데이터로부터 주파수 성분을 추출하는 것이다.
아래 수학식 5와 같은 윈도우(Window) 함수를 생각해 보자.
Figure 112004050437131-pat00005
예를 들어, W8은 {1, 1, 1, 1, -1, -1, -1, -1}이고, 코덱(8)의 가장 짧은 샘플링이 1.6kHz라고 가정하면 W8은 200Hz의 구형파가 된다.
이러한 수학식 5의 윈도우 함수에 코덱(8)의 PCM 데이터인 CodecOutput을 곱하면 수학식 6와 같은 벨소리의 각 주파수 성분 FN을 추출할 수 있다.
Figure 112004050437131-pat00006
수학식 6에서 i%N는 i를 N으로 나눈 나머지이고, N을 32까지 한 이유는 사람이 낼 수 있는 음성의 주파수 중 비교적 낮은 50Hz 정도면 충분하기 때문이며, 이는 조절 가능하다.
그리고 주파수 성분을 수학식 6으로 계산하기 위해서는 샘플링된 데이터들을 각각 32개씩 나누어야 한다. 하지만 피크 스트레스(Peak Stress)가 생기는 시점이 하나의 32개 묶음의 섹터(Sector)에 포함되지 않고 2섹터에 분포될 수도 있으므로 FN을 수학식 7과 같이 계산한다.
Figure 112004050437131-pat00007
수학식 7에 따르면, 코덱(8)의 출력에 대해 주파수 성분의 시간에 대한 평균을 구할 수 있으므로, 벨소리의 주파수 성분을 실시간으로 도출해 낼 수 있다. 수학식 7에서 NS 또한 실험에 의해 정해지는 정수로 여기서는 32로 가정한다.
이렇게 수학식 7에 의해 계산된 주파수 성분으로부터 스피커(4)의 스트레스 비를 추정해 낼 수 있는 FoS를 계산하기 위해서는 도 6의 스피커 특성이 고려되는 것이 바람직하며 이를 분석하면 도 7과 같다.
도 7에서, 예를 들어 F32에 해당하는 주파수 성분은 그 주파수가 피크(Peak) 주파수 성분보다 17.3dB만큼 작은 소리로 변하여 마이크에 입력되므로 그 역수인 53.7만큼 에너지 보상을 해 주어야 스피커 입력단에서의 신호를 추정할 수 있다. 따라서 시각 i에서의 FoS는 수학식 8과 같이 주어지며, 도 7의 에너지 보상 값이 Weight[N] 값에 해당된다.
Figure 112004050437131-pat00008
그리고 수학식 8은 시간에 따라 변하는 값이므로, 최종 FoS는 수학식 9와 같다.
Figure 112004050437131-pat00009
여기서 MAXI는 벨소리가 끝날 때의 인덱스이다. 도 8과 도 9는 이렇게 측정된 결과를 나타낸다. 도 8에서 FoS는 에너지에 비례하는 값이므로 실제 스피커(4)의 스트레스 비와 비교를 위하여 제곱근(Square Root)을 취하고 스케일다운한 값이 FoSc이다. 도 9는 이러한 FoSc와 실제 스피커(4)의 피크 스트레스 비를 비교한 그래프로서, FoSc와 실제 피크 스트레스 비는 최대 약 0.2정도 차이 남을 알 수 있다.
그리고 측정된 FoS로 이동 전화기 제조사에서 미리 FoSmin과 FoSmax를 결정하는 방법을 도 8을 참조하여 예를 들자면, FoSmin은 음량을 올릴 수 있는 최소 스트레스 비를 1.7이라 가정할 경우 여러 벨소리의 FoS 중 FoSc가 1.7인 FoS의 값 65로 결정될 수 있고, FoSmax는 스트레스 비가 2.1일 경우 음량을 더 이상 올릴 수 없도록 하기 위하여 여러 벨소리의 FoS 중 FoSc가 2.1인 FoS의 값 99로 결정될 수 있다. 여기서 최소 스트레스 비와 최대 스트레스 비는 경험과 실험에 의해 결정되는 것이 바람직하며 변경될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 장치에 다운로드된 소리의 음량 크기를 각각 조절함으로써 사용자에게 보다 양질의 소리를 제공할 수 있는 효과가 있다. 그리고 스피커의 스트레스 비의 값을 이용하여 소리를 조절함으로써 스피커의 수명을 늘릴 수 있다.

Claims (15)

  1. 외부로부터 다운로드된 소리 신호를 저장하는 메모리;
    상기 메모리에 저장된 소리 신호를 출력하는 스피커;
    상기 스피커로부터 출력되는 상기 소리 신호를 입력받는 마이크;
    상기 마이크로부터 입력되는 상기 소리 신호의 디지털 변조 데이터를 출력하는 코덱;
    상기 디지털 변조 데이터를 이용하여, 상기 소리 신호에 대한 음량 추정치와 상기 스피커의 스트레스 비 추정치를 계산하고, 상기 음량 추정치와 상기 스트레스 비 추정치를 각각에 대한 기준값과 비교하여 상기 스피커의 스트레스 비가 소정 범위인 허용 한도 내에서 상기 소리 신호에 대한 음량 조절 크기를 결정하는 음량 조절 판단부; 및
    상기 결정된 음량 조절 크기에 따라 상기 소리 신호의 음량 크기를 조절하는 음량 조절부를 구비하는 것을 특징으로 하는 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 음량 조절 판단부는,
    상기 음량 조절이 수행된 소리 신호를 상기 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기준값은 각각 최대값과 최소값으로 구성됨을 특징으로 하는 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치.
  4. 삭제
  5. 외부로부터 다운로드된 소리 신호를 출력하는 스피커와 마이크를 구비하는 장치의 음량 조절 방법에 있어서,
    상기 스피커로부터 출력되는 소리 신호를 상기 마이크로 입력받는 과정;
    상기 마이크로 입력받은 상기 소리 신호의 음량과 상기 스피커의 스트레스 비를 추정하는 과정;
    상기 추정된 음량과 상기 스트레스 비를 각각 기준값과 비교하여 상기 스피커의 스트레스 비가 소정 범위인 한도 내에서 상기 소리 신호에 대한 음량 조절 크기를 결정하는 과정; 및
    상기 결정된 음량 조절 크기에 따라 상기 소리 신호의 음량 크기를 조절하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 기준값은 각각 최대값과 최소값으로 구성됨을 특징으로 하는 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 음량 조절 크기를 결정하는 과정은,
    상기 추정된 음량이 상기 음량에 대한 최소값보다 작고, 상기 추정된 스트레스 비가 상기 스트레스 비에 대한 최소값보다 작은 경우에는, 상향 음량 조절 크기를 결정하는 단계와;
    상기 추정된 음량이 상기 음량에 대한 최대값보다 크고, 상기 추정된 스트레스 비가 상기 스트레스 비에 대한 최대값보다 큰 경우에는, 하향 음량 조절 크기를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 음량 조절 크기를 결정하는 단계는,
    상기 추정된 스트레스 비와 상기 스트레스 비에 대한 최소값을 이용하여 상기 상향 음량 조절 크기를 계산하는 단계와,
    상기 추정된 스트레스 비와 상기 스트레스 비에 대한 최대값을 이용하여 상기 상향 음량 조절 크기를 계산하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 외부로부터 다운로드된 소리 신호를 출력하는 스피커와 마이크를 구비하는 장치의 음량 조절 방법에 있어서,
    상기 스피커로부터 출력되는 소리 신호를 상기 마이크로 입력받는 과정;
    상기 마이크로 입력받은 상기 소리 신호의 음량과 상기 스피커의 스트레스 비를 추정하는 과정;
    상기 추정된 스트레스 비를 기준값과 비교하여 상기 스피커의 스트레스 비가 소정 범위인 한도 내에서 상기 소리 신호에 대한 음량 조절 크기를 결정하는 과정; 및
    상기 결정된 음량 조절 크기를 이용하여 상기 소리 신호의 음량 크기를 조절하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 음량 조절 크기를 결정하는 과정은,
    상기 추정된 음량을 소정의 기준값과 비교하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 기준값은 각각 최대값과 최소값으로 구성됨을 특징으로 하는 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 음량 조절 크기를 결정하는 과정은,
    상기 추정된 스트레스 비가 상기 스트레스 비에 대한 최소값보다 작은 경우에는, 상향 음량 조절 크기를 결정하는 단계와;
    상기 추정된 스트레스 비가 상기 스트레스 비에 대한 최대값보다 큰 경우에는, 하향 음량 조절 크기를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 음량 조절 크기를 결정하는 단계는,
    상기 추정된 스트레스 비와 상기 스트레스 비에 대한 최소값을 이용하여 상기 상향 음량 조절 크기를 계산하는 단계와,
    상기 추정된 스트레스 비와 상기 스트레스 비에 대한 최대값을 이용하여 상기 상향 음량 조절 크기를 계산하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 방법.
KR1020040087956A 2004-11-01 2004-11-01 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치 및방법 KR100703273B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040087956A KR100703273B1 (ko) 2004-11-01 2004-11-01 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치 및방법
US11/264,181 US7957823B2 (en) 2004-11-01 2005-11-01 Apparatus and method for tuning volume of downloaded sound

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040087956A KR100703273B1 (ko) 2004-11-01 2004-11-01 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치 및방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060038801A KR20060038801A (ko) 2006-05-04
KR100703273B1 true KR100703273B1 (ko) 2007-04-03

Family

ID=36568300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040087956A KR100703273B1 (ko) 2004-11-01 2004-11-01 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치 및방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7957823B2 (ko)
KR (1) KR100703273B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5347902B2 (ja) * 2009-10-22 2013-11-20 ヤマハ株式会社 音響処理装置
US20110173072A1 (en) * 2010-01-08 2011-07-14 David Ross Systems and methods for advertising on a mobile electronic device
US20110173055A1 (en) * 2010-01-08 2011-07-14 Saugatuck Media Llc System and methods for advertising on a mobile electronic device
US8751589B2 (en) 2011-04-13 2014-06-10 Jingle Technologies Llc Systems and methods for transmitting information, alerts, and/or comments to participants based on location information
CN104079248B (zh) * 2014-06-27 2017-11-28 联想(北京)有限公司 一种信息处理方法及电子设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0918429A (ja) * 1995-06-27 1997-01-17 Nec Shizuoka Ltd 音量制御部診断方式
KR100343776B1 (ko) 1999-12-03 2002-07-20 한국전자통신연구원 디지털 전화 단말기에서 주변소음에 따른 신호음 및/또는수신음 크기 조절장치 및 방법
KR20040011605A (ko) * 2002-07-27 2004-02-11 엘지전자 주식회사 이동통신 단말기 및 이를 이용한 음량 조절방법
KR20040021119A (ko) * 2002-09-02 2004-03-10 엘지전자 주식회사 이동통신 단말기의 음량 자동 조절방법

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1007188A3 (fr) * 1993-06-30 1995-04-18 Staar Sa Procede automatique de reglage du volume de reproduction sonore.
US5467393A (en) * 1993-11-24 1995-11-14 Ericsson Inc. Method and apparatus for volume and intelligibility control for a loudspeaker
US5548650A (en) * 1994-10-18 1996-08-20 Prince Corporation Speaker excursion control system
FI99062C (fi) * 1995-10-05 1997-09-25 Nokia Mobile Phones Ltd Puhesignaalin taajuuskorjaus matkapuhelimessa
CN1249053A (zh) * 1997-10-28 2000-03-29 皇家菲利浦电子有限公司 改进的声频再现装置和电话终端设备
US6201873B1 (en) * 1998-06-08 2001-03-13 Nortel Networks Limited Loudspeaker-dependent audio compression
US6349285B1 (en) * 1999-06-28 2002-02-19 Cirrus Logic, Inc. Audio bass management methods and circuits and systems using the same
US7190292B2 (en) * 1999-11-29 2007-03-13 Bizjak Karl M Input level adjust system and method
US8085943B2 (en) * 1999-11-29 2011-12-27 Bizjak Karl M Noise extractor system and method
WO2001082650A2 (en) * 2000-04-21 2001-11-01 Keyhold Engineering, Inc. Self-calibrating surround sound system
US6760635B1 (en) * 2000-05-12 2004-07-06 International Business Machines Corporation Automatic sound reproduction setting adjustment
AT410597B (de) * 2000-12-04 2003-06-25 Vatter Acoustic Technologies V Verfahren, computersystem und computerprodukt zur messung akustischer raumeigenschaften
US6999591B2 (en) * 2001-02-27 2006-02-14 International Business Machines Corporation Audio device characterization for accurate predictable volume control
US7076204B2 (en) * 2001-10-30 2006-07-11 Unwired Technology Llc Multiple channel wireless communication system
US7095819B2 (en) * 2001-12-26 2006-08-22 Texas Instruments Incorporated Direct modulation architecture for amplitude and phase modulated signals in multi-mode signal transmission
US6690800B2 (en) * 2002-02-08 2004-02-10 Andrew M. Resnick Method and apparatus for communication operator privacy
US20040078104A1 (en) * 2002-10-22 2004-04-22 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for an in-vehicle audio system
TW200503412A (en) * 2003-05-07 2005-01-16 Rohm Co Ltd Audio amplifier circuit and audio IC having the same
US20040247136A1 (en) * 2003-06-03 2004-12-09 Wallace Henry B. True RMS audio power meter
US8401197B2 (en) * 2003-09-03 2013-03-19 Monster, Llc Audio power monitoring system
CN100465592C (zh) * 2004-01-22 2009-03-04 理音株式会社 噪声计的自动校正方法及其系统
US7515721B2 (en) * 2004-02-09 2009-04-07 Microsoft Corporation Self-descriptive microphone array
EP1580882B1 (en) * 2004-03-19 2007-01-10 Harman Becker Automotive Systems GmbH Audio enhancement system and method
TWI241830B (en) * 2004-08-20 2005-10-11 Vistapoint Inc Self-testing and calibrating method for electroacoustic system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0918429A (ja) * 1995-06-27 1997-01-17 Nec Shizuoka Ltd 音量制御部診断方式
KR100343776B1 (ko) 1999-12-03 2002-07-20 한국전자통신연구원 디지털 전화 단말기에서 주변소음에 따른 신호음 및/또는수신음 크기 조절장치 및 방법
KR20040011605A (ko) * 2002-07-27 2004-02-11 엘지전자 주식회사 이동통신 단말기 및 이를 이용한 음량 조절방법
KR20040021119A (ko) * 2002-09-02 2004-03-10 엘지전자 주식회사 이동통신 단말기의 음량 자동 조절방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1020040021119 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060038801A (ko) 2006-05-04
US7957823B2 (en) 2011-06-07
US20060116779A1 (en) 2006-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10720898B2 (en) Methods and apparatus for adjusting a level of an audio signal
AU2017294105B2 (en) Hearing test and modification of audio signals
US9538303B2 (en) System and method for adapting a loudspeaker signal
CA2525942C (en) Method, apparatus and computer program for calculating and adjusting the perceived loudness of an audio signal
US8588430B2 (en) Controlling an adaptation of a behavior of an audio device to a current acoustic environmental condition
KR101914312B1 (ko) 감지된 스펙트럼 불균형의 개선을 위한 오디오 신호의 동적 보상
KR20130008609A (ko) 입력 오디오 신호를 수정하는 장치 및 방법
US8538052B2 (en) Generation of probe noise in a feedback cancellation system
US20080040102A1 (en) Frequency Compensation for Perceptual Speech Analysis
KR100703273B1 (ko) 외부로부터 다운로드된 소리의 음량을 조절하는 장치 및방법
RU2411595C2 (ru) Улучшение разборчивости речи в мобильном коммуникационном устройстве путем управления работой вибратора в зависимости от фонового шума
US7002069B2 (en) Balancing MIDI instrument volume levels
US20040264705A1 (en) Context aware adaptive equalization of user interface sounds
KR20090069847A (ko) 휴대용 단말기의 음질 보상 방법 및 음질 보상 시스템
KR20050001923A (ko) 이동통신 단말기의 자동 볼륨 조절 장치 및 방법
KR20090089685A (ko) 주변소음에 적응적인 전화기 착신 벨소리 음량조정 장치 및방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130227

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140227

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150226

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160226

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170224

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee