KR100827226B1 - 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치 및방법 - Google Patents

아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치 및방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 입력된 아날로그 음향 신호의 진폭에 따라 상기 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환시 저장 가능한 비트 수에 해당하는 최대 가능 진폭으로 상기 입력된 아날로그 음향 신호를 증폭할 수 있도록 상기 입력된 아날로그 음향 신호를 증폭하기 위한 증폭율을 가변 하여 작은 소리에 대하여 보다 원음에 가깝게 저장할 수 있고, 필요에 따라 증폭된 아날로그 음향 신호의 진폭을 복원할 수 있도록 하여 동일한 음량을 가지면서도 향상된 음질을 구현할 수 있는 효과가 있다.
음향 신호, 최대 가능 진폭, 분해능

Description

아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치 및 방법{Apparatus and method for converting analog audio signal into digital data }
도 1 은 종래의 기술에 따른 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로변환하는 장치가 도시된 도면,
도 2 는 종래의 기술에 따른 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 방법이 도시된 도면,
도 3a 및 도 3b 는 본 발명에 따른 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치의 동작 원리가 도시된 도면,
도 4a 및 도 4b 는 본 발명에 따른 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치에 의해 증폭된 아날로그 음향 신호가 도시된 도면,
도 5 는 본 발명에 따른 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치의 제 1 실시예가 도시된 도면,
도 6 는 본 발명에 따른 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치의 제 2 실시예가 도시된 도면,
도 7 은 본 발명에 따른 컨버터부에 의해 변환되는 디지털 데이터의 비트 형태가 도시된 도면,
도 8 은 본 발명에 따른 복원부에 의해 복원된 디지털 데이터의 비트 형태가 도시된 도면,
도 9 는 본 발명에 따른 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치에 의해 증폭된 진폭이 복원되는 과정이 도시된 도면,
도 10 은 본 발명에 따른 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 방법의 제 1 실시예가 도시된 도면,
도 11 은 본 발명에 따른 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 방법의 제 2 실시예가 도시된 도면,
도 12 는 본 발명에 따른 증폭부의 증폭율을 조절하는 방법의 제 1 실시예가 도시된 도면,
도 13 은 본 발명에 따른 증폭부의 증폭율을 조절하는 방법의 제 2 실시예가 도시된 도면이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
310: 입력부 320: 증폭부
330: 컨버터부 340: 디지털 신호 처리부
350: 저장부 360: 디스플레이부
370: 키 조작부
본 발명은 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 것에 관한 것으 로서, 더욱 상세하게는 아날로그 음향 신호를 디지털 신호로 변환하는 경우 발생되는 양자화 에러(Quantization Error)를 최소화하여 원음에 가까운 음질을 제공할 수 있는 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
디지털 기술의 발달과 함께 저장, 보관 및 처리 등에 대한 이점으로 인하여 각종 멀티미디어 데이터는 디지털로 변경되어 저장된다.
일예로, 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환할 경우 연속적인 신호를 디지털 데이터로 표현할 수 있도록 하는 양자화 과정을 거치기 때문에 양자화 에러가 발생하게 된다.
이때, 상기 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환시 샘플링할 때 한 샘플에 대한 레벨의 개수가 증가할수록 상기 디지털 데이터는 보다 원음에 가까운 음질을 가지게 된다.
일반적으로 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치는 도 1 에 도시된 바와 같이, 아날로그 음향 신호가 입력되는 입력부(10)와, 입력된 아날로그 음향 신호를 소정의 증폭율에 따라 증폭하는 증폭부(20)와, 증폭된 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 컨버터부(30)와, 변환된 디지털 데이터를 저장하기 위한 전반적인 신호 처리를 수행하는 디지털 신호 처리부(40)와, 변환된 디지털 데이터를 저장하는 저장부(50) 및 상기 저장부(50)에 저장된 디지털 데이터를 재생하는 재생부(60)를 포함한다.
상기와 같이 구성되는 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치 의 동작을 살펴보면 도 2 에 도시된 바와 같이, 먼저 상기 입력부(10)로 아날로그 음향 신호가 입력되면(S1), 입력된 아날로그 음향 신호는 소정의 증폭율을 가지는 증폭부(20)에 의해 증폭된다.(S2)
증폭된 아날로그 음향 신호가 상기 컨버터부(30)로 전달되어 디지털 데이터로 변환된다.(S3)
이후, 디지털 디지털 데이터로 변환된 음향 신호는 상기 디지털 신호 처리부(40)로 전달되고, 상기 디지털 신호 처리부(40)는 상기 디지털 데이터를 저장하기 위한 전반적인 신호 처리를 수행한다.(S4)
다음, 상기 디지털 신호 처리부(40)에 의해 처리된 디지털 데이터가 상기 저장부(50)에 저장된다.(S5)
또한, 상기 저장부(50)에 저장된 디지털 신호를 재생할 경우에는 상기 재생부(60)에서 상기 저장부(50)에 저장된 디지털 신호를 추출하여 재생하게 된다.
이러한 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치는 상기 증폭부(20)의 증폭율이 고정되어 있으며, 어느 정도의 큰 음향 신호에 대해서도 대응 가능하도록 충분히 작게 설정된다.
따라서, 상기 입력부(10)로 입력된 아날로그 음향 신호의 크기가 작을 경우에 대해서는 양자화시 실제 음향 신호에 비하여 양자화 에러가 상대적으로 크게 나타나므로 원음과의 차이를 많이 느끼게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 그 목적은 입 력되는 아날로그 음향 신호의 진폭을 상기 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 경우 저장 가능한 비트 수에 해당하는 최대 가능 진폭으로 증폭하여 작은 소리에 대한 양자화 에러를 최소화하여 보다 원음에 가까운 디지털 데이터를 얻을 수 있는 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치는 입력된 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 저장 가능한 최대 가능 진폭으로 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭된 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 컨버터부와, 상기 디지털 데이터를 저장하는 저장부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 방법은 입력된 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 저장 가능한 최대 진폭으로 증폭하는 제 1 단계와, 상기 증폭된 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 제 2 단계와, 상기 변환된 디지털 데이터를 저장하는 제 3 단계를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
일반적으로 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 경우에는 얼마나 많은 레벨로 샘플링되는지의 여부에 따라 변환된 디지털 데이터의 음질이 좌우된다.
예를 들어, 도 3a 에 도시된 바와 같이, 입력된 아날로그 음향 신호(100a)가 2bit로 샘플링된 경우 변환된 디지털 데이터(100b)에 비하여 도 3b 에 도시된 바와 같이, 입력된 아날로그 음향 신호(110a)가 3bit로 샘플링된 경우 보다 원음에 가까운 디지털 데이터(110b)로 변환될 수 있는 것이다.
즉, 입력된 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환시 생성되는 데이터량이 증가할수록 보다 원음에 가까운 디지털 데이터를 얻을 수 있는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치는 동일한 레벨로 샘플링이 이루어지는 경우 입력되는 아날로그 음향 신호의 진폭을 증폭하여 생성되는 데이터량을 증가시키게 된다.
즉, 도 4a 에 도시된 바와 같이, 10bit 로 샘플링이 이루어지는 경우 입력된 아날로그 음향 신호를 그대로 샘플링하는 경우에 비하여 도 4b 에 도시된 바와 같이, 입력된 아날로그 음향 신호를 증폭하여 샘플링하는 경우, 보다 많은 레벨로 아날로그 음향 신호를 표현할수 있게 된다. 즉, 더욱 세밀하게 양자화 할 수 있기 때문에 보다 원음에 가깝도록 샘플링할 수 있는 것이다.
이와 같이 샘플링하여 생성되는 데이터량을 증가시키기 위한 본 발명에 따른 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치는 도 5 에 도시된 바와 같이, 아날로그 음향 신호가 입력되는 입력부(310)와, 입력된 아날로그 음향 신호의 진폭을 상기 아날로그 음향 신호를 저장할 수 있는 최대 가능 진폭으로 증폭하는 증폭부(320)와, 증폭된 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환하는 컨버터부(330)와, 변환된 디지털 데이터를 저장하기 위한 전반적인 신호 처리를 수행하는 디지털 신호 처리부(340)와, 상기 디지털 데이터를 저장하는 저장부(350)를 포함한다.
또한, 상기 저장부(350)에 저장 가능한 최대 가능 진폭에 대한 입력된 아날로그 음향 신호의 진폭의 비를 디스플레이하는 디스플레이부(360)와, 사용자가 상기 증폭부(320)의 증폭율을 조절할 수 있도록 하는 키 조작부(370)를 더 포함한다.
여기서, 상기 증폭부(320)는 상기 입력부(310)를 통해 입력된 아날로그 음향 신호의 진폭을 클리핑에 의한 음향 신호의 왜곡이 발생하지 않는 한 최대 가능 진폭으로 증폭하게 된다.
이때, 상기 최대 가능 진폭은 상기 저장부(350)에 저장되는 디지털 데이터의 비트에 의해 표현 가능한 최대 가능 진폭을 의미한다.
또한, 상기 최대 가능 진폭은 상기 저장부(350)에 국한되는 것이 아니라 스트림 형태의 디지털 데이터 포멧에 따라 변경 가능하다.
이에 따라 상기 컨버터부(330)에서 입력된 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환할 경우 음향 신호를 실제 표현하는 레벨 수를 증가시키게 되어 보다 원음에 가까운 디지털 데이터를 얻게 되는 것이다.
한편, 상기 입력된 아날로그 음향 신호가 상기 증폭부(200)에 의해 증폭되면, 입력된 아날로그 음향 신호에 비하여 음량이 증가하게 된다.
증가된 음량 크기를 실제 원음 크기로 복원하고자 하는 경우에는 도 6 에 도시된 바와 같이, 상기 컨버터부(330)에 의해 변환된 디지털 데이터의 음량을 복원하는 복원부(380)를 추가할 수 있다.
이때, 상기 컨버터부(330)의 분해능이 상기 저장부(350)에 저장할 수 있는 디지털 데이터의 비트수에 비하여 작은 경우 상기 복원부(380)는 음량 크기의 복원뿐만 아니라 샘플링되는 레벨 수를 증가시켜 양자화 에러를 감소시키는 효과를 가져올 수 있다.
일반적으로 상기 컨버터부(330)의 분해능이 10bit이고, 상기 저장부(350)에 저장 가능한 디지털 데이터의 비트수가 16bit인 경우, 비록 상기 저장부(350)에 저장 가능한 비트수가 16bit이라 할지라도 입력된 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환시 10bit로 변환하면 상기 저장부(350)의 LSB 6bit는 0으로 채워지게 된다.
이는 상기 컨버터부(330)의 분해능과 상기 저장부(350)의 저장 데이터 비트수가 다를 경우, 도 7 에 도시된 바와 같이, 일반적으로 상기 컨버터부(330)에서 변환된 디지털 데이터는 상기 저장부(350)의 MSB에 정열되기 때문이다.
이때, 상기 증폭된 아날로그 음향 신호는 10bit로 양자화되어 각 양자화 레벨간 간격은 64이므로 상기 양자화 에러는 최대 32가 된다.
상기 입력부(310)를 통해 입력된 아날로그 음향 신호의 진폭이 -512~511인 경우 상기 증폭부(320)는 상기 저장부(350)에 저장 가능한 비트수에 해당하는 최대 가능 진폭인 -32768~32767로 상기 아날로그 음향 신호를 64배 증폭한다.
이후, 상기 증폭된 아날로그 음향 신호가 상기 컨버터부(330)에 의해 디지털 데이터로 변환 후 상기 복원부(380)가 증폭된 디지털 음향 신호의 진폭을 원래 크기로 복원시키게 된다.
여기서, 상기 증폭된 아날로그 음향 신호의 진폭 복원은 도 8 에 도시된 바 와 같이, 증폭된 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환시 6bit를 LSB로 시프트시키게 되면, 상기 디지털 신호는 -512~511의 진폭을 가지며 10bit 즉, 1024개의 레벨로 표시할 수 있게 되어 보다 좋은 음질과 양자화 에러가 줄어든 정확한 데이터를 가지게 되는 것이다.
이때, 상기 양자화 레벨간 간격은 상기 디지털 데이터가 시프트됨에 따라 1로 감소하게 되어 양자화 에러가 최대 0.5로 감소하게 된다.
상기 증폭된 아날로그 음향 신호의 진폭 복원을 도 9 를 참조로 하여 보다 상세하게 살펴보면, 도 9 의 (a)와 같이 입력된 아날로그 음향 신호가 상기 증폭부(320)에서 증폭되면, 도 9 의 (b)와 같은 진폭으로 증폭되고, 상기 증폭된 아날로그 음향 신호가 상기 컨버터부(330)에 의해 디지털 데이터로 변환된다.
이후, 상기 디지털 데이터가 상기 복원부(380)에 의해 복원되면, 도 9 의 (c )와 같이 증폭된 진폭이 복원되는 동시에 양자화 에러도 그 비율만큼 줄어드는 효과가 있다.
즉, 입력된 아날로그 음향 신호를 보다 많은 수의 레벨로 샘플링한 효과를 가져올 수 있게 되는 것이다.
따라서, 상기 입력된 아날로그 음향 신호를 상기 컨버터부(330)에서 디지털 데이터로 변환시 양자화 에러가 최대 32인 경우에 비하여 상기 복원부(380)에 의해 복원된 진폭을 가지는 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환시 양자화 에러는 최대 0.5로써 발생되는 양자화 에러를 최소화시킬 수 있기 때문에 보다 원음에 가까운 음질의 디지털 데이터를 생성할 수 있는 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 일 실시예에 따른 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 방법은 도 10 에 도시된 바와 같이, 먼저 상기 입력부(310)를 통하여 소정의 진폭을 가지는 아날로그 음향 신호가 입력된다.(S11)
이때, 상기 입력된 아날로그 음향 신호의 진폭은 상기 저장부(380)에 저장 가능한 비트수에 해당하는 최대 가능 진폭에 비하여 작다고 가정한다.
입력된 아날로그 음향 신호는 상기 증폭부(320)에 의해 상기 최대 가능 진폭으로 증폭된다.(S12)
최대 가능 진폭으로 증폭된 아날로그 음향 신호는 상기 컨버터부(330)에 입력되어 디지털 데이터로 변환된다.(S13)
이후, 상기 디지털 신호 처리부(340)는 상기 컨버터부(330)에 의해 변환된 디지털 데이터를 상기 저장부(350)에 저장하기 위한 전반적인 디지털 신호 처리를 수행한다.(S14)
상기 디지털 신호 처리부(340)에 처리된 디지털 데이터가 상기 저장부(350)에 저장된다.(S15)
한편, 상기 증폭부(320)에 의해 증폭된 아날로그 음향 신호의 진폭을 복원하고자 하는 경우에는 도 11 에 도시된 바와 같이, 상기 입력부(310)로 소정의 진폭을 가지는 아날로그 음향 신호가 입력되면(S21), 상기 증폭부(320)는 상기 저장부(350)에 저장 가능한 최대 가능 진폭으로 상기 입력된 아날로그 음향 신호를 증폭한다.(S22)
증폭된 아날로그 음향 신호가 상기 컨버터부(330)에서 디지털 데이터로 변환되면(S23), 상기 복원부(380)에서 상기 증폭부(320)에 의해 증폭된 진폭을 복원하게 된다.(S24)
상기 복원부(380)에 의해 진폭이 복원된 디지털 데이터는 상기 디지털 신호 처리부(340)에 의해 상기 저장부(350)에 저장하기 위한 전반 처리가 수행된다.(S25)
상기 디지털 신호 처리부(340)에 의해 처리된 디지털 데이터는 상기 저장부(350)에 저장된다.(S26)
이때, 입력된 아날로그 음향 신호를 상기 증폭부(320)를 통해 증폭하여 보다 원음에 가까운 디지털 데이터를 얻기 위해서는 입력된 아날로그 음향 신호의 진폭이 상기 최대 가능 진폭 이상으로 증폭되지 않도록 해야 한다.
이는 상기 입력된 아날로그 음향 신호의 진폭이 상기 최대 가능 진폭을 초과하면, 증폭된 아날로그 음향 신호를 양자화할 때 에 클리핑 현상 등과 신호의 왜곡을 야기시킬 수 있기 때문에 상기 증폭부(320)의 증폭율을 상기 입력된 아날로그 음향 신호의 크기에 따라 적절하게 조절하는 것이 요구된다.
이와 같이, 상기 입력된 아날로그 음향 신호의 증폭율을 조절하기 위하여 도 12 에 도시된 바와 같이, 상기 입력부(310)를 통하여 입력된 과거 일정 기간의 디지털 음향 신호의 진폭 및 상기 저장부(350)에 저장 가능한 디지털 데이터의 최대 가능 진폭을 추출한다.(S31)
여기서, 상기 입력된 아날로그 음향 신호의 크기는 상기 입력부(310)에 별도의 센싱 수단을 설치하거나 상기 디지털 신호 처리부(340)에서 과거 입력된 디지털 음향 신호의 진폭으로 감지할 수 있다.
상기 입력된 과거 일정 기간의 디지털 음향 신호의 진폭과 상기 저장부(350)의 저장 가능한 최대 가능 진폭을 소정의 사용자 인터페이스를 통하여 상기 디스플레이부(360)로 디스플레이한다.(S32)
이때, 상기 입력된 과거 일정 기간의 디지털 음향 신호의 진폭과 상기 최대 가능 진폭은 별도로 구분되어 디스플레이되거나 상기 입력된 과거 일정 기간의 디지털 음향 신호에 대한 상기 최대 가능 진폭의 비 또는 최대로 증폭 가능한 이득(Gain) 등으로써 나타낼 수 있다.
상기 디스플레이부(S320)를 통해 디스플레이된 사용자 인터페이스를 통하여 사용자는 상기 키 조작부(370)를 통하여 상기 증폭부(200)의 증폭율을 조절한다.(S33)
이런 통계적 산출을 위해 지정된 시간당 최대, 최소, 평균 진폭 등의 정보이 고려될 수 있다.
이후, 사용자에 의해 조절된 증폭율에 따라 상기 증폭부(320)는 상기 입력된 아날로그 음향 신호를 증폭한다.(S34)
한편, 상기와 같이 사용자에 의한 증폭율 조절 이외에도 상기 입력부(310)를 통해 입력된 아날로그 음향 신호의 크기와 상기 저장부(350)에 저장 가능한 최대 가능 진폭을 통하여 자동으로 상기 증폭부(320)의 증폭율을 조절할 수 있다.
상기와 같이 자동으로 상기 증폭부(320)의 증폭율을 조절하는 방법은 도 11 에 도시된 바와 같이, 먼저 상기 증폭부(320)가 이미 사용한 증폭율을 통계적으로 산출하여 소정의 증폭율을 설정한다.(S41)
이후, 상기 입력부(310)를 통하여 소정의 진폭을 가지는 아날로그 음향 신호가 입력되면, 상기 설정된 증폭율을 가지는 증폭부(320)가 상기 입력된 아날로그 음향 신호를 증폭한다.(S42)
증폭된 아날로그 음향 신호의 진폭을 소정 시간동안 감지한다.(S43)
감지 결과를 분석하여 상기 증폭된 아날로그 음향 신호의 크기가 상기 저장부(350)에 저장 가능한 최대 가능 진폭을 초과하는지의 여부를 판단한다.(S44)
이는 아날로그 음향 신호를 디지털 신호로 변환시 오버플로우(overflow)가 발생하는지 여부로 알수있다.
상기 판단 결과 상기 증폭된 아날로그 음향 신호의 크기가 상기 최대 가능 진폭을 초과하지 않는 경우 상기 저장부(350)에 저장 가능한 최대 가능 진폭과 상기 증폭부(320)에 의해 증폭된 아날로그 음향 신호의 진폭 차이가 기준치 이상인지를 판단한다.(S45)
상기 판단 결과 최대 가능 진폭와 증폭된 과거 일정시간의 디지털 음향 신호의 진폭 차이가 상기 기준치 이상인 경우에는 향상된 음질을 위해 초기에 설정된 상기 증폭부(320)의 증폭율을 증가시킨다.(S46)
만일, 상기 증폭된 아날로그 음향 신호의 진폭이 상기 최대 가능 진폭을 초과하는 경우 상기 증폭부(320)의 증폭율을 감소시킨다.(S47)
또한, 상기 최대 가능 진폭와 증폭된 아날로그 음향 신호의 진폭 차이가 상기 기준치 이하인 경우에는 다시 증폭된 아날로그 음향 신호와 최대 가능 진폭의 비교 과정(S43, S44, S45)을 수행하게 된다.
한편 다른 실시예로, 사용자에 의해 조절된 증폭율을 가지는 증폭부(320)에 의해 입력된 아날로그 음향 신호를 증폭하는 도중에도 상기 증폭된 아날로그 음향 신호와 상기 저장부(350)에 저장 가능한 최대 가능 진폭의 차이를 비교하여 급격히 진폭이 변환된 아날로그 음향 신호가 입력되는 경우 신호 왜곡을 방지하기 위해 상기 증폭부(320)의 증폭율을 자동으로 조절할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음은 자명하며, 따라서 본 발명의 실시예에 따른 단순한 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
상기한 본 발명에 의하면, 입력된 아날로그 음향 신호의 크기에 따라 상기 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환시 저장 가능한 비트 수에 해당하는 최대 가능 진폭으로 상기 입력된 아날로그 음향 신호를 증폭할 수 있도록 상기 입력된 아날로그 음향 신호를 증폭하기 위한 증폭율을 가변 하여 작은 소리에 대하여 보다 원음에 가깝게 저장할 수 있고, 필요에 따라 증폭된 아날로그 음향 신호의 진폭을 복원할 수 있도록 하여 동일한 음량 크기을 가지면서도 향상된 음질을 구현할 수 있는 효과가 있다.

Claims (16)

  1. 입력된 아날로그 음향 신호을 디지털 데이터로 저장 가능한 비트수에 해당하는 최대 가능 진폭으로 증폭하는 증폭부와,
    상기 증폭된 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 컨버터부와,
    상기 디지털 데이터를 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨버터부에서 변환된 디지털 데이터의 진폭을 감소시키는 복원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복원부는 상기 디지털 데이터의 진폭을 상기 입력된 아날로그 음향 신호의 진폭으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 컨버터부의 분해능은 상기 저장부에 저장 가능한 비트수에 비하여 작은 것을 특징으로 하는 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 입력된 아날로그 음향 신호의 진폭과 상기 최대 가능 진폭을 소정의 사용자 인터페이스를 통하여 디스플레이하는 디스플레이부와,
    사용자가 상기 증폭부의 증폭율을 조절하는 키 조작부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스는 상기 입력된 아날로그 음향 신호의 진폭에 대한 상기 최대 가능 진폭의 비를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 장치.
  8. 입력된 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 저장 가능한 비트수에 해당하는 최대 진폭으로 증폭하는 제 1 단계와,
    상기 증폭된 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 제 2 단계와,
    상기 변환된 디지털 데이터를 저장하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는 상기 디지털 데이터의 진폭을 감소시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는 상기 디지털 데이터의 진폭을 입력된 아날로그 음향 신호의 진폭으로 감소시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 증폭된 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하기 위한 분해능은 상기 디지털 데이터를 저장하기 위한 비트 수에 비하여 작은 것을 특징으로 하는 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 방법.
  13. 제 8 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 입력된 아날로그 음향 신호의 진폭 및 상기 최대 가능 진폭을 소정의 사용자 인터페이스를 통하여 디스플레이하는 제 4 단계와,
    상기 사용자 인터페이스를 상기 아날로그 음향 신호의 증폭율을 조절하는 제 5 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스는 상기 입력된 아날로그 음향 신호에 대한 최대 가능 진폭의 비를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 방법.
  15. 제 8 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 입력된 아날로그 음향 신호 증폭율을 소정의 통계치를 이용하여 설정하는 제 4 단계와,
    상기 설정된 증폭율을 통해 증폭된 아날로그 음향 신호의 진폭을 감지하는 제 5 단계와,
    상기 감지 결과에 따라 상기 입력된 아날로그 음향 신호의 증폭율을 조절하는 제 6 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 음향 신호를 디지털 신호로 변환하는 방법.
  16. 제 8 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 제 5 단계는 상기 설정된 증폭율로 증폭된 아날로그 음향 신호의 진폭이 상기 최대 가능 진폭을 초과하는지의 여부를 감지하는 제 1 과정과,
    상기 증폭된 아날로그 음향 신호의 진폭이 상기 최대 가능 진폭을 초과하지 않는 경우 양 진폭의 차이를 소정의 기준치와 비교하는 제 2 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 아날로그 음향 신호를 디지털 데이터로 변환하는 방법.
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