KR100852711B1 - 자가 진단이 가능한 음향 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자가 진단이 가능한 음향 장치에 관한 것으로, 네트워크를 통해 원격지와 데이터 송수신을 수행하는 원격 통신부; 음향 장치의 결함 발생 여부를 외부로 표시하기 위한 표시부; 음향 장치의 결함을 진단하기 위한 모의 음원 신호를 생성하여 출력하는 모의 신호 생성부; 모의 신호 생성부에서 생성된 모의 음원 신호를 상기 믹서, 이퀄라이져, 파워 앰프 중 적어도 하나로 공급하는 제 1 멀티플렉서; 제 1 멀티플렉서를 통해 공급되는 모의 음원 신호를 상기 믹서, 이퀄라이져, 파워앰프 중 적어도 하나로 입력 절환을 수행하는 입력 절환부; 믹서, 이퀄라이져, 파워 앰프를 통해 출력되는 모의 음원 신호를 검출하는 적어도 하나의 신호 검출부; 상기 적어도 하나의 신호 검출부에서 검출된 모의 음원 신호 중 하나를 선택하는 제 2 멀티플렉서; 및 상기 제 2 멀티플렉서에서 선택되는 검출 결과에 따라 상기 음향 장치의 동작 이상을 감지하는 이상 감지부와, 상기 이상 감지부에서 감지 결과에 따라 자가 진단 결과를 상기 원격 통신부를 통해 외부로 전송하는 원격 제어부 및 상기 이상 감지부에서의 감지 결과를 표시부를 통해 출력하는 표시 제어부를 포함하는 제어부;를 포함하여 음향 장치의 관리를 효율적으로 수행할 수 있다.

오디오, 자가진단, 멀티플렉서

Description

자가 진단이 가능한 음향 장치{Audio Apparatus Capable of self-checking}

본 발명은 음향 장치에 관한 것으로, 특히 자가 진단이 가능한 음향 장치에 관한 것이다.

대강당, 공연장, 체육관, 대연회장, 교회 현장에서는 방송, 음향, 영상을 위한 음향 장치가 필수적이다. 학교나, 아파트 단지에서는 한 지점에서 입력하는 음원들을 복수의 장소로 동시에 출력할 수 있는 전관 시스템이 있다. 이러한 음향 장치는 적어도 하나의 음원 입력부를 통해 입력되는 음원 신호들을 혼합하고 조절하기 위한 믹서, 음성 신호 따위의 전체적인 진동수 특성을 조절하기 위한 전기 회로로, 녹음 또는 스피커의 특성을 바로잡거나, 노래의 높은 음을 강조하기 위한 이퀄라이져(equalizer), 믹싱(Mixing)된 오디오 신호를 증폭하여 스피커를 통해 출력하기 위한 파워 앰프 등을 포함한다.

한편, 큰 강당이나 공연장에서 행사나 공연이 있을 때 음향 장치에 결함이 발생한 경우에는 심각한 문제가 초래된다. 그런데, 여러 개의 스피커가 구비되는 규모가 큰 강당이나 공연장의 경우에는 이미 전술한 각각 스피커에 개별적으로 구비되는 이퀄라이져, 파워 앰프와 같은 유닛 일부에 회로적 결함 등이 발생하여 동 작하지 않는 경우에 전체 음향 장치에 대해서 어느 부분에 결함이 발생하였는지를 일일이 확인해야 한다는 어려움이 있었다.

본 발명은 이 같은 배경에서 도출된 것으로, 대규모의 강당이나 행사장에서도 음향 장치의 운영을 효율적으로 수행하고, 유지 보수의 편리함을 높이는 것을 목적으로 한다.

뿐만 아니라, 본 발명은 원격지에서도 음향 장치의 결함 발생 여부를 확인하는 것이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 기술적 과제는 본 발명에 따른 네트워크를 통해 원격지와 데이터 송수신을 수행하는 원격 통신부; 상기 음향 장치의 결함 발생 여부를 외부로 표시하기 위한 표시부; 상기 음향 장치의 결함을 진단하기 위한 모의 음원 신호를 생성하여 출력하는 모의 신호 생성부; 상기 모의 신호 생성부에서 생성된 모의 음원 신호를 상기 믹서, 이퀄라이져, 파워 앰프 중 적어도 하나로 공급하는 제 1 멀티플렉서; 상기 제 1 멀티플렉서를 통해 공급되는 모의 음원 신호를 상기 믹서, 이퀄라이져, 파워앰프 중 적어도 하나로 입력 절환을 수행하는 입력 절환부; 상기 믹서, 이퀄라이져, 파워 앰프를 통해 출력되는 상기 모의 음원 신호를 검출하는 적어도 하나의 신호 검출부; 상기 적어도 하나의 신호 검출부에서 검출된 모의 음원 신호 중 하나를 선택하는 제 2 멀티플렉서; 및 상기 제 2 멀티플렉서에서 선택되는 검출 결과에 따라 상기 음향 장치의 동작 이상을 감지하는 이상 감지부와, 상기 이상 감지부에서 감지 결과에 따라 자가 진단 결과를 상기 원격 통신부를 통해 외부로 전송하는 원격 제어부 및 상기 이상 감지부에서의 감지 결과를 표시부를 통해 출력하는 표시 제어부를 포함하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 진단이 가능한 음향 장치에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면 대규모의 행사장이나, 강당에서도 전체 음향 장치의 관리를 효율적으로 수행할 수 있고, 자가 점검을 수행함으로써 유지 보수에 필요한 인력 및 시간을 절약할 수 있는 효과가 있다.

또한, 원격지에서 음향 장치의 결함 발생 여부를 감지할 수 있으며, 볼륨 조절 및 전원 온/오프 등과 같은 원격 제어를 수행할 수 있다.

또한, 입력되는 음원이 검출되지 않는 경우에는, 자동으로 전원을 차단할 수 있어 절전을 할 수 있는 효과도 도출된다.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 음향 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 음향 장치는 음원 입력부(100a,100b,100c), 믹서(110), 적어도 하나의 이퀄라이져(120a. 120b, 120c), 적어도 하나의 파워 앰프(130a, 130b, 130c), 적어도 하나의 스피커들 및 장치 관리 부(20)를 포함한다.

따라서 본 발명에 따른 음향 장치는 복수의 스피커를 통해 음원이 출력되는 전관 방송 형태 혹은 복수의 스피커들이 구비되는 대규모 강당에서도 구현될 수 있다.

음원 입력부(100a, 100b, 100c)는 음원 데이터를 입력받는다. 예컨데, 음원 입력부(100a, 100b, 100c)는 CD 플레이어, 카세트 데크, 튜너, 유/무선 마이크, 마이크로폰, 리모우트 앰프 등으로부터 각각 출력되는 오디오 신호를 지정된 입력포트를 통해 각각 입력받거나 또는 메모리에 저장된 경보음, 신호음, 사용자 녹음 등을 독출하는 구성을 포괄하도록 해석된다.

믹서(110)는 음원 입력부(100a, 100b, 100c)로 입력되는 음원 데이터들을 제어신호에 따라 믹싱(Mixing)하여 선택된 출력포트를 통해 출력한다.

이퀄라이져(120)는 음원 데이터의 전체적인 진동수 특성을 조절한다. 파워 앰프(130)는 믹서(110)에서 믹싱되고 이퀄라이져(120)를 통해 출력되는 음원 데이터를 증폭하여 스피커를 통해 출력한다.

장치 관리부(20)는 본 발명에 따른 음향 장치에 포함되는 일부 구성이다. 장치 관리부(20)는 모의 음원 신호를 생성하여 믹서(100), 이퀄라이져(120a, 120b, 120c), 파워 앰프(130a, 130b, 130c)등과 같은 유닛들로 제공하고, 각 유닛들을 통해 출력되는 모의 음원 신호를 검출하여, 음향 장치의 동작에 결함이 있는지 여부를 판단하는 기술적 구성이다.

장치 관리부(20)는 복수의 스피커들이 연결되는 음향 장치의 경우에, 각각의 이퀄라이져들(120a, 120b, 120c), 각각의 파워 앰프들(130a, 130b, 130c)와 연결된다. 따라서 모든 유닛들로 모의 음원 신호를 제공하기 때문에 음향 장치에 포함되는 모든 유닛들 각각에 대해서 동작 이상이 발생하였는지 여부를 검출할 수 있다.

도 2 는 본 발명에 따른 음향 장치의 구성을 보다 상세히 도시한 블록도이다.

도 2 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 음향 장치는 음원 입력부, 믹서(110), 이퀄라이져(120), 파워 앰프(130) 및 스피커, 원격 통신부(260), 표시부(270), 모의 신호 생성부(230), 제 1 멀티플렉서(220) 입력 절환부(200a, 200b, 200c), 신호 검출부(210a, 210b, 210c), 제 2 멀티플렉서(240), 제어부(240)를 포함한다.

음원 입력부(100a, 100b, 100c), 이퀄라이져(120), 파워 앰프(130)에 관한 설명은 이미 전술하였으므로 생략한다.

원격 통신부(260)는 네트워크를 통해 원격지와 데이터 송수신을 수행한다. 본 실시예에 있어서 원격 통신부(260)는 인터넷 망을 통해 웹서버와 통신을 수행할 수 있다. 추가적인 양상에 따라 원격 통신부(260)는 이동통신망을 통해 통신을 수행할 수도 있다.

표시부(270)는 음향 장치의 결함 발생 여부를 외부로 표시한다. 본 실시예에 있어서, 표시부는 LCD 패널로 구현될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 각 유닛들에 대응되게 구비되는 OLED로 구현될 수도 있다. 표시부(270)는 음향 장치에 포함되는 그 어떠한 유닛에도 동작 이상이 감지되면 그 감지 결과를 외부에 알릴 수 있는 기술적 구성을 포괄하도록 해석된다.

모의 신호 생성부(230)는 음향 장치의 결함을 진단하기 위한 모의 음원 신호를 생성하여 출력한다. 본 실시예에 있어서 모의 신호 생성부(230)는 테스트 신호로 예를들면 TSP 측정용 신호와 같은 소정의 측정용 신호를 출력하는 구성으로 구현될 수 있다.

제 1 멀티플렉서(220)는 디멀티플렉서(Demultiplexer)로 구현된다. 본 실시예에 있어서 제 1 멀티플렉서는 모의 신호 생성부(230)로부터 입력되는 하나의 모의 음원 신호를 복수의 유닛들로 제공한다. 본 실시예에 있어서 제 1 멀티플렉서(220)는 모의 신호 생성부(230)에서 생성된 모의 음원 신호를 믹서(110), 이퀄라이져(120), 파워 앰프(130) 중 적어도 하나로 공급한다.

입력 절환부(200a, 200b, 200c)는 유닛으로 신호를 공급하거나 차단한다. 본 실시예에 있어서 입력 절환부(200a, 200b, 200c)는 도 2 에 도시된 바와 같이 믹서(110), 이퀄라이져(120), 파워 앰프(130)간에 구비되며, 제 1 멀티플렉서(220)로부터 공급되는 모의 음원 신호를 각각의 장치로 입력 하거나 차단한다.

신호 검출부(210a, 210b, 210c)는 각각의 유닛들을 통해서 모의 음원 신호가 출력되는지 여부를 검출한다. 본 실시예에 있어서 신호 검출부(210a, 210b, 210c)는 믹서(110), 이퀄라이져(120), 파워 앰프(130)를 통해 출력되는 모의 음원 신호를 검출한다. 본 발명의 특징적인 양상에 따라 신호 검출부(210a, 210b, 210c)는 전술한 바와 같은 소정의 측정용 신호의 임펄스 응답을 검출한다.

제 2 멀티플렉서(240,multiplexer)는 입력되는 다수의 검출 결과들 중 하나를 출력한다. 본 실시예에 있어서, 제 2 멀티플렉서(240)는 믹서(110), 이퀄라이져(120), 파워 앰프(130)를 통해 출력되는 모의 음원 신호를 검출하는 각각의 신호 검출부(210a, 210b, 210c)들로부터 검출된 모의 음원 신호의 임펄스 응답을 입력받아 이들 중 하나를 출력한다. 이때 후술할 이상 감지부(251)는 어떤 유닛을 통해 출력된 모의 음원 신호의 임펄스 응답인지를 인식할 수 있도록 구현되는 것이 바람직하다.

제어부(250)는 마이크로프로세서 및 그에 저장되어 구현되는 프로그램 및 논리회로로 구현될 수 있다. 보다 구체적으로 제어부(250)는 이상 감지부(251), 원격 제어부(253) 및 표시 제어부(255)를 포함한다. 이상 감지부(251)는 제 2 멀티플렉서(240)로부터 출력되는 모의 음원 신호의 임펄스 응답에 기초하여 음향 장치에 포함되는 유닛들의 동작 이상을 판단할 수 있다.

본 발명의 특징적인 양상에 따라 이상 감지부(251)는 신호 검출부(210a, 210b, 210c)에서 검출되는 음원의 임펄스 응답 데이터를 적분하여 스텝 응답 데이터를 산출한다. 그리고 스텝 응답의 상승점을 기점으로 한 소정의 시간 폭의 판정 구간에서, 스텝 응답 데이터의 정측과 부측의 각각의 영역 면적의 대소 관계에 따라 각 유닛들의 접속 극성을 판정한다. 이 같이 임펄스 응답 데이터를 적분하여 얻어지는 스텝 응답 데이터는 그 임펄스 응답의 각 시간에서의 에너지 크기에 대응된다. 즉, 값 제로의 횡축(기준축)과 스텝 응답 데이터의 파형이 둘러싸이는 면적 중, 정측 면적은 임펄스 응답의 정측의 에너지에 대응되고 부측의 면적은 임펄스 응답의 부측의 에너지에 되응되기 때문에, 이 면적의 크기에 의해 그 신호를 출력 하는 유닛이 정극성으로 접속되어 있는지 역극성으로 접속되어 있는지를 판단할 수 있다. 이상 감지부(251)는 각 유닛에 대한 극성 판단 결과에 기초하여 부접속(역접속)으로 되어 있는 유닛을 외부로 표시하여 유닛의 동작에 이상이 발생하였음을 알릴 수 있다.

원격 제어부(253)는 이상 감지부(251)에서의 감지 결과에 따라 자기 진단 결과를 원격 통신부(260)를 통해 외부로 전송한다. 예를 들어 원격 제어부(253)는 이상 감지부(251)에서의 감지 결과를 웹 서버로 전송하여 관리자에게 웹페이지를 통해 알릴 수 있다. 뿐만 아니라 원격 제어부(253)는 원격 통신부(260)를 통해 감지 결과를 포함하는 SMS 메시지를 관리자의 이동 통신 단말로 전송할 수 있다.

표시 제어부(255)는 이상 감지부(251)에서의 감지 결과를 표시부(270)를 통해 출력한다. 본 실시예에 있어서 표시 제어부(255)는 LCD 패널을 통해 이상이 발생하였음을 알리는 경고메시지와 함께 이상 발생 유닛을 표시하도록 구현될 수 있다. 다른 실시예에 있어서 표시 제어부(255)는 각각의 유닛에 구비되는 OLED의 점등/소등을 제어함으로써 이상 발생 여부를 알릴 수 있다.

본 발명의 특징적인 양상에 따르면, 신호 검출부(210a, 210b, 210c)는 음원 신호의 임펄스 응답을 검출하고, 이상 감지부(251)는 임펄스 응답에 기초하여 믹서(110), 이퀄라이져(120), 파워 앰프(130) 및 스피커의 극성을 판단한다.

추가적으로 본 발명에 따른 제어부(250)는 전원 제어부(257)를 더 포함한다. 전원 공급부(140)는 음향 장치에 구동 전원을 공급하며, 파워서플라이(Power Supply)로 구현될 수 있다. 본 실시예에 있어서 전원 제어부(257)는 전원 공급 부(140)를 통해 전원 공급 여부를 제어할 수 있다.

전원 제어부(257)는 이상 감지부(251)에서 이상이 감지되거나, 믹서(110)로 음원 신호의 입력이 없으면 음향 장치로의 전원 공급을 차단한다. 본 실시예에 있어서 전원 제어부(257)는 믹서(110)로 공급되는 음원 신호를 검출하는 신호 검출부(210a, 210b, 210c)에서의 신호 검출 결과에 따라 음원 입력이 없는 경우에는 자동으로 전원이 꺼지도록 제어함으로써 전원의 낭비를 줄일 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 전원 제어부(257)는 전원 공급부(140)에서 전원의 공급 여부를 제어함으로써 타이머 등을 활용하여 주기적으로 전원이 켜지도록 구현될 수 있으며, 이 경우에는 관리자로부터 별도 제어가 없더라도 주기적으로 자가 진단이 가능한 효과가 있다. 추가적으로 전원 제어부(257)는 원격 통신부(260)를 통해 수신되는 전원 제어 신호에 따라 전원 공급을 차단하거나 시작하도록 구현될 수도 있다. 이에 따라 원격지의 관리자는 음향 장치 관리 홈페이지등을 통해 음향 장치의 전원을 제어할 수 있다.

추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 제어부(250)는 볼륨 제어부(259)를 더 포함한다. 볼륨 제어부(259)는 원격 통신부(260)로부터 수신되는 볼륨 제어 신호에 따라 볼륨 제어를 수행한다. 예를 들어 볼륨 제어부(259)는 파워 앰프(130) 혹은 스피커에 포함되는 디지털 앰프 혹은 DAC 앰프의 이득값을 조절하여 스피커를 통해 출력되는 음원의 출력 볼륨을 제어할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 따라 원격지의 관리자는 음향 장치 관리 홈페이지등을 통해 음향 장치의 볼륨을 조절할 수 있다.

이제까지 본 발명에 대해 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명은 대강당, 공연장, 체육관, 대연회장, 교회 현장에서는 방송, 음향, 영상을 위한 음향 장치 및 아파트나 학교에서 전관 방송 시스템에 이용되는 음향 장치에 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 음향 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도,

도 2 는 본 발명에 따른 음향 장치의 구성을 보다 상세히 도시한 블록도이다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 음원 입력부, 믹서, 이퀄라이져, 파워 앰프 및 스피커를 포함하는 음향 장치에 있어서,

   네트워크를 통해 원격지와 데이터 송수신을 수행하는 원격 통신부;

   상기 음향 장치의 결함 발생 여부를 외부로 표시하기 위한 표시부;

   상기 음향 장치의 결함을 진단하기 위한 모의 음원 신호를 생성하여 출력하는 모의 신호 생성부;

   상기 모의 신호 생성부에서 생성된 모의 음원 신호를 상기 믹서, 이퀄라이져, 파워 앰프 중 적어도 하나로 공급하는 제 1 멀티플렉서;

   상기 제 1 멀티플렉서를 통해 공급되는 모의 음원 신호를 상기 믹서, 이퀄라이져, 파워앰프 중 적어도 하나로 입력 절환을 수행하는 입력 절환부;

   상기 믹서, 이퀄라이져, 파워 앰프를 통해 출력되는 상기 모의 음원 신호의 임펄스 응답을 검출하는 적어도 하나의 신호 검출부;

   상기 적어도 하나의 신호 검출부에서 검출된 모의 음원 신호의 임펄스 응답들 중 하나를 선택하는 제 2 멀티플렉서; 및

   상기 제 2 멀티플렉서에서 선택되는 모의 음원 신호의 임펄스 응답을 적분하여 샘플 파형을 획득하고, 상기 획득되는 샘플 파형의 면적을 산출하여 상기 믹서, 이퀄라이져, 파워 앰프 및 스피커의 극성을 판단함으로써 동작 이상을 감지하는 이상 감지부와, 상기 이상 감지부에서 감지 결과에 따라 자가 진단 결과를 상기 원격 통신부를 통해 외부로 전송하는 원격 제어부 및 상기 이상 감지부에서의 감지 결과를 상기 표시부를 통해 출력하는 표시 제어부를 포함하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 진단이 가능한 음향 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 이상 감지부에서 이상이 감지되거나, 상기 믹서로 음원 신호의 입력이 없으면 상기 음향 장치로의 전원 공급을 차단하는 전원 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 진단이 가능한 음향 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 원격 통신부로부터 수신되는 볼륨 제어 신호에 따라 볼륨 제어를 수행하는 볼륨 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 진단이 가능한 음향 장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 원격 제어부는 상기 이상 감지부에서 감지 결과에 따라 자가 진단 결과 를 단문 메시지(SMS:short message service)로 전송하는 것을 특징으로 하는 자가 진단이 가능한 음향 장치.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 표시부는 상기 믹서, 이퀄라이져, 파워 앰프 및 스피커 각각에 대응되게 구비되는 유기 발광 다이오드 OLED(Organic Light Emitting Diodes)를 포함하고,

   상기 표시 제어부는 이상이 생긴 유닛에 대응되게 구비되는 상기 유기 발광 다이오드를 통해 이상 감지 여부를 표시하는 것을 특징으로 하는 자가 진단이 가능한 음향 장치.

Images