KR100792675B1 - Ｉｓｍ 대역 근거리 저전력 2채널 1:ｎ 수신 단말기가내장된 오디오 모듈 및 이를 이용한 수신방법 - Google Patents

Ｉｓｍ 대역 근거리 저전력 2채널 1:ｎ 수신 단말기가내장된 오디오 모듈 및 이를 이용한 수신방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 ISM 대역 근거리에 위치한 2채널 수신단말기로부터 2채널 방식으로 웨이크 업 신호(Wake up)를 수신받아 오디오 시그널(Signal)을 실시간으로 출력시키는 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 장치로 이루어지고,
그 2채널 수신단말기는 PWM 전원제어부(PWM POWER & BAT CONTROL), RF출력부(RF_(A)), RF_2채널부, 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부, LCD 디스플레이부(LCD_DISPLAY), CPU부, 키 패드 제어부, PWM 오디오 출력부로 구성됨으로서,
ISM 대역 근거리에 위치한 2채널 송신단말기와 2채널방식으로 1:N 데이터 수신을 받을 수 있고, 전원을 PWM 방식으로 제어하여 주파수(frequency)를 최소화함으로서 계속적으로 부드러운(Smooth) 전원을 각 기기로 공급하여 불필요한 전원 사용을 방지할 수 있으며, 재생되는 PCM(Pulse Code Modulation) 오디오 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 오디오 데이터로 변환하여 고음질의 디지털 오디오를 재생 출력할 수 있는 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
ISM 대역, 웨이크 업 신호, 2채널, PWM 오디오 출력부

Description

ＩＳＭ 대역 근거리 저전력 2채널 1:Ｎ 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈 및 이를 이용한 수신방법 {THE APPARATUS AND METHOD OF TWO CHANNEL RECEPTION TERMINAL}
본 발명은 ISM 대역 근거리에 위치한 2채널 송신단말기와 2채널방식으로 1:N 데이터 수신을 받을 수 있고, 전원을 PWM 방식으로 제어하여 주파수(frequency)를 최소화함으로서 계속적으로 부드러운(Smooth) 전원을 각 기기로 공급하여 불필요한 전원 사용을 방지할 수 있으며, 재생되는 PCM(Pulse Code Modulation) 오디오 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 오디오 데이터로 변환하여 고음질의 디지털 오디오를 재생 출력할 수 있는 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈에 관한 것이다.
현재 무선 사운드 시스템에 있어서, 2채널은 전방 스피커 2개와 우퍼 1개로 구성된 것으로 우퍼를 통해 중저음을 재생해준다.
이러한 전방 스피커와 우퍼는 오디오 장치로서, 복수개의 2채널 송신단말기 및 전자기기(노트북, PC, 휴대용 단말기, PMP, TV)로부터 무선으로 데이터 신호를 수신받아 스피커로 출력시켜 음악을 재생시킨다.
하지만, 전방 스피커가 1차로 2채널 송신단말기로부터 전송된 오디오 시그널(Signal)을 입력받다가, 다른 전기기기인 노트북으로부터 전송된 오디오 시그널(Signal)을 입력받을 경우, 각 채널 간의 충돌 또는 간섭으로 인해 잡음이 많이 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 전원공급이 주로 충전용 배터리를 통해 공급되므로, 불필요한 전원 사용이 빈번하여 전력 소모가 많이 발생 되어 장시간 사용이 힘든 문제점이 있고,
기존의 오디오 장치는 오디오 데이터를 아날로그 오디오신호로 변환한 후, 다시 디지털 오디오신호로 변환하는 일련의 과정을 수행하기 때문에, 아날로그 신호 및 디지털 신호로의 변환 과정에 의해 음질의 열화가 발생하게 되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 ISM 대역 근거리에 위치한 2채널 송신단말기와 2채널방식으로 1:N 데이터 수신을 받을 수 있고, 전원을 PWM 방식으로 제어하여 주파수(frequency)를 최소화함으로서 계속적으로 부드러운(Smooth) 전원을 각 기기로 공급하여 불필요한 전원 사용을 방지할 수 있으며, 재생되는 PCM(Pulse Code Modulation) 오디오 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 오디오 데이터로 변환하여 고음질의 디지털 오디오를 재생 출력할 수 있는 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 USB를 이용한 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 송신 단말기는,
ISM 대역 근거리에 위치한 2채널 수신단말기로부터 2채널 방식으로 웨이크 업 신호(Wake up)를 수신받아 오디오 시그널(Signal)을 실시간으로 출력시키는 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 장치로 이루어지고,
상기 2채널 1:N 수신 단말기는 전원을 PWM 방식으로 제어하여 주파수(frequency)를 최소화함으로서 계속적으로 부드러운(Smooth) 전원을 각 기기로 공급하여 불필요한 전원 사용을 방지하는 PWM 전원제어부(PWM POWER & BAT CONTROL)(110)와,
2채널 수신단말기로부터 웨이크 업 신호(Wake up)를 수신받아 대기상태에서 동작 상태로 전환되어 오디오 모듈의 동작을 깨우고, 그 동작된 신호를 2채널 수신단말기로 출력시키는 RF출력부(RF_(A))(120)와,
CPU(160)의 제어를 통해 주변기기와 ISM 대역의 2채널 방식으로 데이터통신을 하는 RF_2채널부(130)와,
2채널 수신단말기로부터 USB가 연결되었다는 신호가 체크되면, USB 메모리부에 저장된 데이터를 수신받아 출력하거나 또는, USB 메모리부 이외의 전자기기(노트북, PC, 휴대용 단말기, PMP, TV)로부터 출력된 오디오 신호(Signal)를 수신받아 출력하도록 제어하는 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부(140)와,
CPU(160)의 제어를 통해 LCD 디스플레이창으로 2채널 수신단말기 본체의 상태 및 운영 상태를 표시하도록 제어하는 LCD 디스플레이부(LCD_DISPLAY)(150)와,
RF_2채널부(140)로부터 주변기기와 ISM 대역의 2채널 방식으로 통신시, 각 채널 간의 충돌을 방지하기 위해 채널 변경을 제어하고, 각 기기의 동작을 제어하는 CPU(160)와,
2채널 수신단말기(100)의 버튼 키들로부터 입력된 명령을 제어하는 키 패드 제어부(170)와,
유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부(140)로부터 선택되어 재생되는 PCM(Pulse Code Modulation) 오디오 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 오디오 데이터로 변환하여 고음질의 디지털 오디오를 재생 출력하도록 하는 PWM 오디오 출 력부로 구성됨으로서 달성된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 ISM 대역 근거리에 위치한 2채널 송신단말기와 2채널방식으로 1:N 데이터 수신을 받을 수 있고, 전원을 PWM 방식으로 제어하여 주파수(frequency)를 최소화함으로서 계속적으로 부드러운(Smooth) 전원을 각 기기로 공급하여 불필요한 전원 사용을 방지할 수 있어 별도의 충전장치 및 전원장치를 구비하지 않아도 장시간으로 사용할 수 있으며,
재생되는 PCM(Pulse Code Modulation) 오디오 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 오디오 데이터로 변환하여 고음질의 디지털 오디오를 재생 출력함으로서, 고음질의 디지털 오디오를 재생 출력할 수 있는 좋은 효과가 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, ISM 대역(Industrial Scientific Medical Band)에 관해 설명하기로 한다.
ISM 대역(Industrial Scientific Medical Band)은 미국에서 규정한 FCC 규약의 일환으로 원래 비면허로 약한 전계 강도를 이용하여 산업 과학 및 의료용으로 할당된 대역으로서, 주로 900MHz(902MHz ~ 928MHz), 2.4GHz(2.4GHz ~ 2.4835GHz), 5.8GHz(5.725GHz ~ 5.825GHz)에서 무선 LAN 응용으로 가장 활발하게 사용되고 있다.
이는 라이센스가 필요 없는 대역이므로 무료로 데이터통신을 할 수 있고, 전세계에서 사용이 가능하고, 설치가 간단하며, 자유로운 이동 배치가 가능한 가내 소규모 네트웍을 구성할 수 있는 특성을 가진다.
이러한 ISM 대역을 사용하는 대표적인 무선 LAN 표준에는 2.1 Bluetooth, HomeRF, IEEE802.11, IrDA, HIPERLAN 등이 있다.
방식명 Bluetooth IEEE 802.11 Home RF IrDA HIPERLAN
최대전송속도 1Mbps(실질적으로 721kbps) 2Mbps(IEEE 802.11b:11Mbps) 0.8Mbps, 1.6Mbps 4Mbps(advanced IR:16Mbps) 23.5Mbps
주파수 대역 2.4GHz대 2.4GHz대 2.4GHz대 적외선 5GHz대 17GHz대
변조방식 주파수 hopping 방식의 스텍트럼 확산기술(hopping 회수는 1초에 최대 1600회) 직접확산방식 및 주파수 hopping 방식의 스펙트럼 확산기술 주파수 hopping 방식의 스텍트럼 확산기술(hopping 회수는 1초에 최대 50회) 4단계 PPM/16단계 PPM(1차 변조만) 주파수 hopping 방식의 스펙트럼 확산기술
음성전용채널 유(CSVD 또는 대수 PCM에 의한 부호화) 무 무 무 32kbps ADPCM
최대전송가능거리 10m(1mW, 0dBm), 100m(100mW,+20dBm) 100m(802.1b의 경우는 30m) 50m 3.8m 30m
1차변조방식 GMSK(GAUSSIAN Freq. Shift Keying) BPSK/QPSK 및 GFSK GFSK 상기 Diff. GMSK
접속제어방식 Master-Slave, Polling CSMA/CA CSMA/CA, TDMA Pplling EY-NPMA
보안 표준(인증, 암호화) 옵션 표준(암호화) 무 NA
본 발명에서는 2채널 1:N 수신 단말기 내부에 상기와 같은 ISM 대역을 이용 한 다채널 무선 접속 시스템 칩이 별도로 내장되어 ISM 대역 근거리에 위치한 2채널 송신단말기 및 주변의 전자기기와 2채널 방식으로 1:N 데이터 수신을 받을 수 있도록 구성된다.
즉, 1차로 2채널 송신단말기의 USB 메모리부에 저장된 데이터를 수신받아 출력하다가, 사용자의 채널 변경 및 키패드제어부를 통한 조작변경으로 인해 2차로 주변의 전자기기인 노트북으로부터 출력된 오디오 신호를 수신받아 출력하거나, 또는 3차로 주변의 전자기기인 휴대용 단말기로부터 출력된 오디오 신호를 수신받아 출력하도록 1:N 데이터 수신을 받을 수 있도록 구성된다.
따라서, 본 발명에서는 ISM 대역 근거리에 위치한 2채널 송신단말기 및 주변의 전자기기와 2채널 방식으로 1:N 데이터 수신을 받을 수 있는 기기를 2채널 1:N 수신 단말기로 한다.
본 발명에 따른 2채널 1:N 수신 단말기는 도 2에서 도시한 바와 같이, 사각 박스 형상으로 이루어져, 그 내부에 PWM 전원제어부(PWM POWER & BAT CONTROL), RF출력부(RF_(A)), RF_2채널부, 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부, LCD 디스플레이부(LCD_DISPLAY), CPU, 키 패드 제어부, PWM 오디오 출력부가 모듈화되어 하나의 PCB 기판으로 이루어진 오디오 모듈로 구성된다.
이러한 오디오 모듈은 전방 스피커(10,30) 및 우퍼(20) 내부에 구성된다.
도 1은 본 발명에 따른 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내 장된 오디오 모듈을 도시한 일실시예도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈에 관한 것으로, 2채널 1:N 수신 단말기(100)는 PWM 전원제어부(PWM POWER & BAT CONTROL)(110), RF출력부(RF_(A))(120), RF_2채널부(130), 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부(140), LCD 디스플레이부(LCD_DISPLAY)(150), CPU(160), 키 패드 제어부(170), PWM 오디오 출력부(180)로 구성된다.
상기 PWM 전원제어부(PWM POWER & BAT CONTROL)(110)는 전원을 PWM 방식으로 제어하여 불필요한 전원 사용을 방지하여 충전 후 장시간 사용하도록 구성된다.
이는 도 3에서 도시한 바와 같이, 정전류제어회로로서, RF_2채널부를 통해 2채널 송신단말기의 웨이크 업 신호를 입력받으면, 트랜지스터 Q1의 베이스 단자쪽으로 전류가 흘러 트랜지스터 Q1이 온(ON)상태가 되고, 이어서 배터리 전원을 저항 R1과 R5로 센싱시켜 트랜지스터 Q2의 베이스 단자 쪽으로 전류가 흘러 트랜지스터 Q2가 온(ON)상태로 된다.
이때, DC 전류는 트랜지스터 Q2의 컬렉터 일측에 연결된 저항 R2를 통해 센싱되어 DC-DC 컨버터(NJM2360)로 입력된다.
여기서, DC-DC 컨버터(NJM2360)는 5.5V, 680mA, 전력효율이 70%로서, 외장 저항에 ±1%의 전류검출 저항을 사용해도 출력전류의 분산을 ±5% 이하로 할 수 있다.
이어서, PWM 방식으로서, 입력된 DC를 DC-DC 컨버터(NJM2360)에서 1.5A로 스 위칭시켜 교류로 만들고, 출력된 교류를 코일(L1),커패시턴스(C3)을 이용해 승압 또는 강압시킨 다음 다시 다이오드 D1으로 정류시켜 출력시킨다.
이러한 PWM 방식으로 제어하여 불필요한 전원 사용을 방지하여 충전 후 장시간 사용할 수가 있다.
상기 RF출력부(RF_(A))(120)는 2채널 송신단말기로부터 웨이크 업 신호(Wake up)를 수신받아 대기상태에서 동작 상태로 전환되어 오디오 모듈의 동작을 깨우고, 그 동작된 신호를 2채널 수신단말기로 출력시키는 역할을 한다.
일예로, ISM 대역에 위치한 전방 스피커(10,30)에 2채널 수신단말기가 내장된 오디오 모듈이 설치되어 있다고 가정한다.
이때, ISM 대역에 위치한 2채널 송신단말기로부터 웨이크 업 신호가 수신되면, 대기상태에 있던 2채널 수신단말기가 동작 상태로 전환되어 0.5mA~1.5mA로 PWM 전원제어부(PWM POWER & BAT CONTROL), RF_2채널부, 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부, LCD 디스플레이부(LCD_DISPLAY), CPU, 키 패드 제어부, PWM 오디오 출력부의 전원을 ON 시킬 수가 있다.
이때, PWM 전원제어부(PWM POWER & BAT CONTROL), RF_2채널부, 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부, LCD 디스플레이부(LCD_DISPLAY), CPU, 키 패드 제어부, PWM 오디오 출력부는 웨이크 업 신호(Wake up)로서, 미리 0.5mA~1.5mA로 셋팅된다.
여기서, 웨이크 업 신호(Wake up)가 0.5mA~1.5mA인 이유는 저전력으로 출력시킴으로서, 전력소비를 줄일 수 있어 장시간 사용할 수 있기 때문이다. 가장 바람 직한 웨이크 업 신호는 1mA이다.
상기 RF_2채널부(130)는 CPU의 제어를 통해 2채널 송신단말기 및 주변의 전자기기와 ISM 대역의 2채널 방식으로 데이터통신을 하는 역할을 한다.
즉, 2채널 1:N 수신 단말기에 웨이크 업 신호가 입력되면, 본 발명에 따른 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈가 설치된 전방 스피커(10,30)를 2채널 송신 단말기에 셋팅된 채널에 알맞게, A채널, B채널, C채널 중 어느 하나를 선택하여 설정하고, 그 설정된 채널로 오디오 시그널이 전송되도록 데이터 통신을 한다.
상기 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부(140)는 2채널 수신단말기로부터 USB가 연결되었다는 신호가 체크되면, USB 메모리부에 저장된 데이터를 수신받아 출력하거나 또는, USB 메모리부 이외의 전자기기(노트북, PC, 휴대용 단말기, PMP, TV)로부터 출력된 오디오 신호(Signal)를 수신받아 출력하도록 제어하는 역할을 한다.
즉, 2채널 송신단말기로부터 USB가 연결되었다는 신호가 체크되면, 기기식별에 따른 선택제어신호를 RF출력부(RF_(A))로 제공하며, RF출력부(RF_(A))에서 선택제어신호가 USB 장치이면, USB로부터 디지털 오디오 파일이 제공되도록 하고, 선택제어신호가 USB 장치가 아닌 다른 전자기기(노트북, PC, 휴대용 단말기, PMP, TV)이면, 시리얼 컨트롤러를 통해 전자기기(노트북, PC, 휴대용 단말기, PMP, TV)로부 터 곡 정보를 제공받아 PWM 오디오 출력부를 통해 스피커로 구동시킨다.
또한, 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부는 USB 메모리부에 저장된 데이터를 수신받아 출력하거나 또는, USB 메모리부 이외의 전자기기(노트북, PC, 휴대용 단말기, PMP, TV)로부터 출력된 오디오 신호(Signal)를 수신받아 출력을 완료할 경우에, 그 통신수행 결과에 따라 외부장치가 USB에 따른 장치인지 여부를 판단하여 그에 따라 선택제어신호를 생성하고 RF출력부(RF_(A))로 제공한다.
이때의, 시리얼 통신은 UART가 바람직하나 이에 한정되지 않으며 다양한 변형이 가능하다.
상기 LCD 디스플레이부(LCD_DISPLAY)(150)는 CPU의 제어를 통해 LCD 디스플레이창으로 2채널 수신단말기 본체의 상태 및 운영 상태를 표시하도록 제어하는 역할을 한다.
즉, 2채널 수신단말기의 전원 ON/OFF를 표시하거나, USB 메모리부에 저장된 데이터 및, 전자기기(노트북, PC, 휴대용 단말기, PMP, TV)로부터 출력된 오디오 신호(Signal)의 동작 상태를 표시하며, 마이크를 통하여 입력되는 음성데이터를 믹싱하여 주변기기로 바로 출력되는 상태를 표시하거나, 또는 녹음 상태를 표시한다.
상기 CPU(160)는 RF_2채널부(130)로부터 주변기기와 ISM 대역의 2채널 방식으로 통신시, 각 채널 간의 충돌을 방지하기 위해 채널 변경을 제어하고, 각 기기의 동작을 제어하는 역할을 한다.
즉, CPU는 2채널 송신 단말기로부터 웨이크업 신호가 수신되면, RF출력부(RF_(A))를 통해 대기상태에서 동작 상태로 전환되어 오디오 모듈의 동작을 깨우고, 그 동작된 신호를 2채널 수신단말기로 출력시키도록 제어하고, 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부(140)를 통해 USB 메모리부에 저장된 데이터 또는, 전자기기(노트북, PC, 휴대용 단말기, PMP, TV)로부터 출력된 오디오 신호(Signal) 중 어느 하나를 선택하여 스피커부로 출력되도록 제어하며, 2채널 수신단말기 본체의 상태 및 운영 상태가 표시되도록 LCD 디스플레이부(LCD_DISPLAY)를 제어하고, PWM 오디오 출력부를 통해 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부(140)로부터 선택되어 재생되는 PCM(Pulse Code Modulation) 오디오 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 오디오 데이터로 변환하여 고음질의 디지털 오디오를 재생 출력하도록 제어한다.
상기 키 패드 제어부(170)는 2채널 수신단말기의 버튼 키들로부터 입력된 명령을 제어하는 역할을 한다.
즉, 다이얼링, 음량 조절, 2채널 수신단말기의 각종 조작을 수행하며, 특히, 마이크를 통한 녹음 기능과, RF_2채널부를 통해 주변기기를 A,B,C채널로 셋팅하여 상호 근접된 위치에 있는 A,B,C채널의 주변기기에 공동으로 동시에 재생할 오디오 시그널(Signal)을 전달한다.
여기서, 주변기기의 각 채널 셋팅은 사용자가 버튼 및 스위치 입력을 통해 변경할 수가 있다.
상기 PWM 오디오 출력부(180)는 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부(140)로부터 선택되어 재생되는 PCM(Pulse Code Modulation) 오디오 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 오디오 데이터로 변환하여 고음질의 디지털 오디오를 재생 출력하도록 하는 역할을 한다.
이는 도 4에서 도시한 바와 같이, 디지털 오디오 처리부(181), 디지털 증폭부(182), 저역통과필터(183), 스피커(184)로 구성된다.
디지털 오디오 처리부(181)는 PWM 컨버터 IC 칩을 통해 복원 출력되는 PCM 오디오 데이터를 PWM 오디오 데이터로 변환 및 신호처리하는 역할을 한다.
디지털 증폭부(182)는 디지털 오디오 처리부로부터 변환 및 신호처리된 PWM 오디오 데이터를 디지털 증폭하는 역할을 한다.
저역통과필터(183)는 디지털 증폭된 디지털 오디오신호를 15~30kHz의 가청주파수 대역으로 필터링 출력하는 역할을 한다.
스피커(184)는 필터링 출력되는 신호를 소리음으로 출력하는 역할을 한다.
그리고, 본 발명에 따른 디지털 오디오 처리부에서, PCM 오디오 데이터를, 상기 구형파 펄스의 PWM 오디오 데이터로 변환하기 위하여, 상기 디지털 오디오 처리부에 인가되는 전원을 0 ∼ 180 Watts 까지 수시로 가변시킬 수 있는 전원 공급부가 별도로 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 SM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
도 6에서 도시한 바와 같이, 사각 박스 형상의 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈이 전방 스피커(10,30) 또는 우퍼(20) 일측에 내장되어 형성되고, 그 2채널 1:N 수신 단말기의 내부에는 ISM 대역을 이용한 다채널 무선 접속 시스템 칩이 별도로 내장되고, 그 일측에 PWM 전원제어부(PWM POWER & BAT CONTROL), RF출력부(RF_(A)), RF_2채널부, 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부, LCD 디스플레이부(LCD_DISPLAY), CPU, 키 패드 제어부, PWM 오디오 출력부가 모듈화되어 하나의 PCB 기판으로 형성된다.
먼저, 2채널 송신 단말기의 외부 일측에 형성된 USB 접속단자로 외부장치인 USB가 접속되면, 2채널 방식으로 웨이크 업 신호가 2채널 1:N 수신 단말기의 RF출력부로 입력된다(S100).
이때, RF출력부(RF_(A))는 대기상태에 있던 2채널 수신단말기가 동작 상태로 전환되어 0.5mA~1.5mA로 PWM 전원제어부(PWM POWER & BAT CONTROL), RF_2채널부, 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부, LCD 디스플레이부(LCD_DISPLAY), CPU, 키 패드 제어부, PWM 오디오 출력부의 전원을 온(ON)시킨다.
이어서, RF_2채널부를 통해 2채널 송신단말기의 웨이크 업 신호를 입력받으 면, PWM 전원제어부(PWM POWER & BAT CONTROL)가 구동된다(S200).
여기서, PWM 전원제어부(PWM POWER & BAT CONTROL)에서는 2채널 송신단말기의 웨이크 업 신호를 입력받으면, 트랜지스터 Q1의 베이스 단자쪽으로 전류가 흘러 트랜지스터 Q1이 온(ON)상태가 되고, 이어서 배터리 전원을 저항 R1과 R5로 센싱시켜 트랜지스터 Q2의 베이스 단자 쪽으로 전류가 흘러 트랜지스터 Q2가 온(ON)상태로 된다.
그리고, PWM 방식으로서, 입력된 DC를 DC-DC 컨버터(NJM2360)에서 1.5A로 스위칭시켜 교류로 만들고, 출력된 교류를 코일(L1),커패시턴스(C3)을 이용해 승압 또는 강압시킨 다음 다시 다이오드 D1으로 정류시켜 출력시킨다.
이러한 PWM 방식으로 제어하여 불필요한 전원 사용을 방지하여 충전 후 장시간 사용할 수가 있다.
이어서, CPU에서는 2채널 송신 단말기로부터 웨이크업 신호가 수신되면, RF출력부(RF_(A))를 통해 대기상태에서 동작 상태로 전환되어 오디오 모듈의 동작을 깨우고, 그 동작된 신호를 2채널 수신단말기로 출력시키도록 제어한다(S300).
이어서, 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부(140)를 통해 USB 메모리부에 저장된 데이터 또는, 전자기기(노트북, PC, 휴대용 단말기, PMP, TV)로부터 출력된 오디오 신호(Signal) 중 어느 하나를 선택하여 스피커부로 출력되도록 제어한다(S400).
이어서, 2채널 수신단말기 본체의 상태 및 운영 상태가 표시되도록 LCD 디스플레이부(LCD_DISPLAY)를 제어한다(S500).
이어서, PWM 오디오 출력부를 통해 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부(140)로부터 선택되어 재생되는 PCM(Pulse Code Modulation) 오디오 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 오디오 데이터로 변환하여 고음질의 디지털 오디오를 재생 출력하도록 제어한다(S600).
즉, PCM 오디오 데이터는, 아날로그 오디오신호로 변환되지 않고, 상기 디지털 오디오 처리부에 의해 구형파 펄스의 디지털 오디오 데이터인 PWM 오디오 데이터로 변환된다.
이때 상기 변환된 PWM 오디오 데이터는, 상기 디지털 증폭부에 의해 디지털 증폭된 후, 상기 저역통과필터를 거쳐, 20KHz 대역의 가청주파수의 소리음으로 스피커를 통해 재생 출력된다.
도 1은 본 발명에 따른 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈의 구성요소를 도시한 일실시예도,
도 2는 본 발명에 따른 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈의 구성요소를 도시한 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈의 구성요소 중 PWM 전원제어부를 도시한 회로도,
도 4는 본 발명에 따른 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈의 구성요소 중 PWM 오디오 출력부를 도시한 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈을 이용한 수신방법을 도시한 순서도,
도 6은 본 발명에 따른 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈이 전방 스피커 일측에 내장되어 구성되는 것을 도시한 일실시예도.
※ 도면 부호의 간단한 설명 ※
100 : 2채널 1:N 수신단말기
110 : PWM 전원제어부(PWM POWER & BAT CONTROL)
120 : RF출력부(RF_(A))
130 : RF_2채널부
140 : 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부
150 : LCD 디스플레이부(LCD_DISPLAY)
160 : CPU
170 : 키 패드 제어부
180 : PWM 오디오 출력부
200 : 2채널 송신단말기

Claims (5)

  1. ISM 대역 근거리에 위치한 2채널 송신단말기(200)로부터 2채널 방식으로 웨이크 업 신호(Wake up)를 수신받아 오디오 시그널(Signal)을 실시간으로 출력시키는 2채널 1:N 수신 단말기(100)가 내장된 오디오 장치에 있어서,
    상기 2채널 1:N 수신 단말기(100)는 전원을 PWM 방식으로 제어하여 주파수(frequency)를 최소화함으로서 계속적으로 부드러운(Smooth) 전원을 각 기기로 공급하여 불필요한 전원 사용을 방지하는 PWM 전원제어부(PWM POWER & BAT CONTROL)(110)와,
    2채널 송신단말기(200)로부터 웨이크 업 신호(Wake up)를 수신받아 대기상태에서 동작 상태로 전환되어 오디오 모듈의 동작을 깨우고, 그 동작된 신호를 2채널 수신단말기로 출력시키는 RF출력부(RF_(A))(120)와,
    CPU(160)의 제어를 통해 주변기기와 ISM 대역의 2채널 방식으로 데이터통신을 하는 RF_2채널부(130)와,
    2채널 송신단말기(200)로부터 USB가 연결되었다는 신호가 체크되면, 그 2채널 송신단말기의 USB 메모리부에 저장된 데이터를 수신받아 출력하거나 또는, USB 메모리부 이외의 전자기기(노트북, PC, 휴대용 단말기, PMP, TV)로부터 출력된 오디오 신호(Signal)를 수신받아 출력하도록 제어하는 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부(140)와,
    CPU(160)의 제어를 통해 LCD 디스플레이창으로 2채널 1:N 수신단말기 본체의 상태 및 운영 상태를 표시하도록 제어하는 LCD 디스플레이부(LCD_DISPLAY)(150)와,
    RF_2채널부(140)로부터 주변기기와 ISM 대역의 2채널 방식으로 통신시, 각 채널 간의 충돌을 방지하기 위해 채널 변경을 제어하고, 각 기기의 동작을 제어하는 CPU(160)와,
    2채널 수신단말기(100)의 버튼 키들로부터 입력된 명령을 제어하는 키 패드 제어부(170)와,
    유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부(140)로부터 선택되어 재생되는 PCM(Pulse Code Modulation) 오디오 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 오디오 데이터로 변환하여 고음질의 디지털 오디오를 재생 출력하도록 하는 PWM 오디오 출력부(180)로 구성되는 것을 특징으로 하는 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈.
  2. 제1항에 있어서, CPU(160)는 2채널 송신 단말기200)로부터 웨이크업 신호가 수신되면, RF출력부(RF_(A))를 통해 대기상태에서 동작 상태로 전환되어 오디오 모듈의 동작을 깨우고, 그 동작된 신호를 2채널 1:N 수신단말기로 출력시키도록 제어하고, 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부(140)를 통해 USB 메모리부에 저장된 데이터 또는, 전자기기(노트북, PC, 휴대용 단말기, PMP, TV)로부터 출력된 오디오 신호(Signal) 중 어느 하나를 선택하여 스피커부로 출력되도록 제어하며, 2채널 1:N 수신단말기 본체의 상태 및 운영 상태가 표시되도록 LCD 디스플레이 부(LCD_DISPLAY)를 제어하고, PWM 오디오 출력부를 통해 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부(140)로부터 선택되어 재생되는 PCM(Pulse Code Modulation) 오디오 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 오디오 데이터로 변환하여 고음질의 디지털 오디오를 재생 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈.
  3. 제1항에 있어서, PWM 오디오 출력(180)부는 PWM 컨버터 IC 칩을 통해 복원 출력되는 PCM 오디오 데이터를 PWM 오디오 데이터로 변환 및 신호처리하는 디지털 오디오 처리부(181)와,
    그 디지털 오디오 처리부로부터 변환 및 신호처리된 PWM 오디오 데이터를 디지털 증폭하는 디지털 증폭부(182)와,
    디지털 증폭된 디지털 오디오신호를 15~30KHz의 가청주파수 대역으로 필터링 출력하는 저역통과필터(183)와,
    필터링 출력되는 신호를 소리음으로 출력하는 스피커(184)로 구성되는 것을 특징으로 하는 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈.
  4. 2채널 송신 단말기의 외부 일측에 형성된 USB 접속단자로 외부장치인 USB가 접속되면, 2채널 방식으로 웨이크 업 신호가 2채널 1:N 수신 단말기의 RF출력부로 입력되는 단계(S100)와,
    이어서, RF_2채널부를 통해 2채널 송신단말기의 웨이크 업 신호를 입력받으면, PWM 전원제어부(PWM POWER & BAT CONTROL)가 구동되는 단계(S200)와,
    이어서, CPU에서는 2채널 송신 단말기로부터 웨이크업 신호가 수신되면, RF출력부(RF_(A))를 통해 대기상태에서 동작 상태로 전환되어 오디오 모듈의 동작을 깨우고, 그 동작된 신호를 2채널 수신단말기로 출력시키도록 제어하는 단계(S300)와,
    이어서, 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부(140)를 통해 USB 메모리부에 저장된 데이터 또는, 전자기기(노트북, PC, 휴대용 단말기, PMP, TV)로부터 출력된 오디오 신호(Signal) 중 어느 하나를 선택하여 스피커부로 출력되도록 제어하는 단계(S400)와,
    이어서, 2채널 수신단말기 본체의 상태 및 운영 상태가 표시되도록 LCD 디스플레이부(LCD_DISPLAY)를 제어하는 단계(S500)와,
    이어서, PWM 오디오 출력부를 통해 유에스비·오디오(USB & AUDIO) 선택부(140)로부터 선택되어 재생되는 PCM(Pulse Code Modulation) 오디오 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 오디오 데이터로 변환하여 고음질의 디지털 오디오를 재생 출력하도록 제어하는 단계(S600)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈을 이용한 수신방법.
  5. 제4항에 있어서, PWM 전원제어부(PWM POWER & BAT CONTROL)는 2채널 송신단말기의 웨이크 업 신호를 입력받으면, 트랜지스터 Q1의 베이스 단자쪽으로 전류가 흘러 트랜지스터 Q1이 온(ON)상태가 되고, 배터리 전원을 저항 R1과 R5로 센싱시켜 트랜지스터 Q2의 베이스 단자 쪽으로 전류가 흘러 트랜지스터 Q2가 온(ON)상태로 되어 입력된 DC 전류를 DC-DC 컨버터(NJM2360)로 전달시키고, 그 DC-DC 컨버터(NJM2360)에서 1.5A로 스위칭시켜 교류로 만들고, 출력된 교류를 코일(L1),커패시턴스(C3)을 이용해 승압 또는 강압시킨 다음 다시 다이오드 D1으로 정류시켜 출력시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 ISM 대역 근거리 저전력 2채널 1:N 수신 단말기가 내장된 오디오 모듈을 이용한 수신방법.
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