KR100923511B1 - 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치 - Google Patents

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KR100923511B1
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이승철
차보영
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(주)파워테크놀로지
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Abstract

소용량 삽입형 파워앰프, 앰프소켓, 릴레이그룹, 스피커, 주제어부로 구성되어; 소용량 삽입형 파워앰프는 디지털 IC(Digital Circuit) 증폭기로 구성되어, 19인치 표준랙 전면에 사각형상으로 절개하여 형성한 절개부에 상기 절개부가 형성된 면의 절개부 뒷면에 결합 홈을 구비한 앰프소켓을 구비하고, 상기 절개부에 소용량 삽입형 파워앰프를 결합 홈에 결합하며; 앰프소켓의 결합 홈은 단자대를 거쳐 스피커에 배선되며; 릴레이그룹은 N×N 도트매트릭스회로로 구성되어, 마이크로프로세서로 구성된 주제어부의 제어에 의해 소용량 삽입형 파워앰프를 선택하여 소용량 삽입형 파워앰프에 배선된 스피커를 개별방송 및 복수의 소용량 삽입형 파워앰프를 선택하여 배선된 복수의 스피커를 그룹방송을 하며; 주제어부는 음원재생장치, 마이크에 의해 생성된 음향시그널을 릴레이그룹을 통하여 방송하고 싶은 스피커에 배선된 소용량 삽입형 파워앰프를 선택하여 음향시그널을 입력하는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치
파워앰프, 앰프소켓, 릴레이그룹, 스피커, 주제어부

Description

소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치 { The public address with the way inserting a disital amp in small quantity }
본 발명은 방송장치에 관한 것으로, 음원발생장치(마이크, MICROPHONE) 또는 음원재생장치(CD PLAYER, CASSETTE DECK, DIGITAL TUNER 등)를 통해 발생된 음원신호는 튜닝, 변조, 증폭의 과정을 거쳐 증폭된 전기 신호를 스피커가 음향신호로 전환시켜 청취자에게 음향이 들리게 되는 구조로 구성된다.
구내방송장치의 구성은 일반적으로 일체형 보다는 랙(RACK) 타입으로 각각 고유기능을 갖는 판넬(PANEL, 또는 모듈(MODULE)로 지칭된다)들을 사용자의 편의에 따라 조합(조립)하여 하나의 일체형 랙 타입으로 구성한다.
통상적으로 구내(전관)방송장치의 경우 기본적으로 아래와 같이 구성된다.
자동 팬(AUTO BLOWER) : 랙(RACK) 내부의 온도가 상승할 경우 수동 또는 자동적으로 팬을 동작시킴으로써 시스템 전체를 안정하게 운용한다.
모니터 판넬(MONITOR PANEL) : 파워앰프 각각의 스피커를 모니터하기 위한 선택 스위치 기능이 있는 것으로 보통 모니터 스피커 일체형으로 배율 선택스위치(0dB, -6dB, -12dB, -18dB, -24dB)로 모니터 스피커 출력을 제어할 수 있다.
음원재생장치 : 디지탈 라디오(디지탈튜너(DIGITAL TUNER)), 카세트 플레이어(카세트데크(CASSETTE DECK)), 컴팩트디스크재생기(CD플레이어(CD PLAYER)) 등이 있다.
비상판넬(EMERGENCY PANEL) : 화재자동감지기와 연결하여 화재발생시 최우선으로 비상 경보음을 송출한다.
챠임 사이렌(CHIME ＆ SIREN) : 챠임은 시작과 끝을 알리며, 비상 또는 경보 방송용으로 파상 및 평판의 사이렌 신호음을 발생한다.
프로그램 교체기(PROGRAM EXCHANGER) : 본 기기는 리모트(REMOTE), 타이머(TIMER) 등이 입력될 때 자동으로 신호를 자동 절환 시켜주며, 파워 앰프 출력 신호를 개별 스위치와 전체 스위치, 그룹 스위치로 스피커를 동작시킨다.
또한, 입력된 신호의 우선 순위를 정해놓아 우선 순위가 늦은 신호를 차단하고 우선 순위가 가장 빠른 신호만 출력되며, 일반 방송, 원격제어, 타이머의 입력제어 기능으로 신호를 제어하며, 1개의 그룹 스위치로 다수의 스피커 회선을 동작할 수 있다.
전원공급기(POWER DISTRIBUTOR) : 랙시스템(RACK SYSTEM)에 장착된 제반 기기의 전원을 종합적으로 제어한다.
밧데리 전원공급 모듈(BATTERY CHARGER MODULE) : 본 기기는 비상전원으로 비축하는 배터리의 전압이 일정 전압 이하이면 자동으로 충전을 시작하고 일정전압 이상이면 자동으로 충전을 정지하는 과충전 방지기능이 있어 배터리 보호가 가능하다.
공판넬(BLANK PANEL) : 본 판넬은 국제 규격의 표준 랙케비넷(RACK CABINET)에 장착되는 판넬이며, 표준형 랙케비넷(RACK CABINET)에 각종 기기를 설치하고 남는 공간을 메우기도 하며, 또한 자연적으로 발열하는 각종 기기들의 가운데에 설치하여 기기간의 열전도를 줄이는 기능을 가지며 모든 크기는 국제규격인 기준에 준하여 제작된다.
랙케비넷(RACK CABINET) : 본 기기는 EIA 표준 규격의 음향기기 장착용 랙케비넷(RACK CABINET)이며 상·하 크기와 좌·우의 크기는 표준규격에 준하여 제작한다.
비상 밧데리(EM. BATTERY) : 비상전원용 축전지
마이크(MICROPHONE) : 음성을 전기신호로 변환하는 음원발생장치
프리앰프(PRE AMP) : 주 음량에 4밴드 이퀄라이져(EQ)가 있어 보다 좋은 음색의 연출이 가능하며, 콘덴서 마이크를 사용할 수 있도록 전원이 공급되어지며, AC/DC 겸용으로 정전이 되어도 DC +24V의 배터리에 의하여 사용할 수 있으며, 우선 방송기능을 내장하여 다른 외부입력에 대하여 우선적으로 동작하도록 한다.
오디오 구성에서, 증폭을 담당하는 오디오 기기를 앰프(amplifier), 또는 증폭기라고 칭하며, 작은 전기 신호를 큰 전기 신호로 증폭하는 작용을 한다. 따라서, 증폭기는 모든 전자회로의 기본이며, 전자공학에서도 이 앰프의 해석과 설계에 중요한 비중을 할당하고 있다.
오디오 기기에서 앰프는 전치 증폭기(프리앰프(pre amplifier))와 전력 증폭기(파워앰프(power amplifier))로 나뉘며, 이 두가지의 앰프가 하나의 장치 안에 있으면, 인테그레이티드(integrated)증폭기라고 한다. 그리고, 인테그레이티드 증폭기에 튜너까지 있으면, 리시버라고 한다.
오디오 기기의 출력은 일단 전치 증폭기에서 증폭되고 다른 조절까지 더해져서 전력 증폭기로 보내어진다. 전력 증폭기에서는 스피커에 큰 전력을 보내 전기적 신호의 전압과 전류를 동시에 증폭한다. 오디오의 음질은 증폭기에 사용된 회로 방식, 재료의 품질, 증폭 소자의 종류에 따라 많이 달라진다.
상술한 두 종류의 증폭기 사이에는 다른 기기가 끼어들 수 있는 데, 이퀄라이저(equalizer), 다이내믹 익스팬더(dynamic expander), 서라운드 프로세서(surround processor)등이 그것들이다.
이퀄라이저는 오디오 시스템의 새로운 주역으로 등장하여 이미 오래 전부터 이용되어 오고 있다. 최근 그 이용도가 더욱 많아져 수십 종류가 되며, 성능과 디자인 면에서도 우수성을 자랑하고 있다. 이러한 제품들은 몇 년전만 하여도 음향기기 중에서는 일종의 액세서리(accessory)였으나, 이제는 오디오 시스템의 일부분으로 확고한 자리를 차지하고 있다.
일반적으로 오디오 기기에 있어서는 음역이 낮은 16Hz에서 음역이 높은 32kHz사이에서 5개에서 32가지 정도의 주파수를 중심으로 하여 증폭도를 올려주거나, 내려주는 기능을 갖고 있는 기기를 이퀄라이저 증폭기라고 한다. 즉, 재생되는 음질을 듣는 사람의 취향에 맞춰 음을 만들어 들을 수 있는 것이 이퀄라이저이다.
A/V설비는 각종 행사를 효과적으로 지원할 수 있도록 음향/영상설비를 최적수준으로 구성함으로써 그 효과를 발휘할 수 있도록 하는 것으로 오디오부분(AUDIO PART)은 유선/무선 마이크(MICROPHONE), 스피커(SPEAKER), 앰프(amplifier) 등에 오디오 믹서(AUDIO MIXER), 음원재생장치(DIGITAL TUNER, CASSETTE DECK, CD PLAYER)등이 랙 타입으로 조합되며, 비디오 부분(VIDEO PART)은 영상지원장비(VTR ＆ DVD), 프로젝터(PROJECTOR), 스크린(SCREEN) 등이 추가된다.
방송장치는 방송장치가 구비되는 현장의 특수성과 여건에 따라 일체형을 사용하거나, 상기의 모듈(판넬)들을 적의 조합하여 랙 안에 삽입하여 여건에 맞게 조 립하여 사용한다.
상기 예는 통상적인 구성의 한 예를 나타낸 것으로 다양한 장비들이 다양한 명칭으로 불리우기도 한다.
마이크로프로세서란 TTL이나 CMOS IC들은 정해진 특성대로만 움직이는 데 비해 마이크로프로세서는 관리자가 프로세서내에 프로그램을 주입해서 자신이 원하는 동작 특성을 구현 할 수 있는 것으로, 컴퓨터의 CPU처럼 명령을 내릴 수 있기도 하고 특정 명령을 받을 수 있는 것으로 본 발명의 제어를 위한 주제어부의 제어명령을 입력하여 입력된 제어명령(프로그램)에 따라 제어를 하는 주요 구성이다.
각급 학교나 대형 사무실 또는 상가와 같은 곳에는 대부분 구내 방송시스템이 설치되어 있다. 건물의 일정 구역에는 방송실이 위치하고 있고 상기 방송실 내에 설치되어 있는 중앙제어장치에서 방송을 하면 이 방송은 건물 내의 각 방과 복도 그리고 건물의 외곽에 설치되어 있는 스피커를 통해 출력된다. 상기 방송의 내용은 일정하지 않으나 중앙제어장치 또는 개인용 컴퓨터의 제어에 의해 라디오나 TV방송이 될 수도 있고, 방송실 내에 비치된 자체의 오디오 장치, 음원재생장치(DIGITAL TUNER, CASSETTE DECK, CD PLAYER)에서 연주되는 음악방송이 될 수도 있으며, 마이크에 의한 구내방송 등 건물 내의 인적 구성원의 요구에 따라 방송되는 여러 형태의 교육방송이 될 수도 있고, 또 비상시에 방송되는 화재나 민방공 방송 등과 같이 아주 다양한 형태를 띠고 있다. 특히 각급 학교 내에 설치된 방송시스템에서는 주로 학생 교육을 위한 방송이 주종을 이루기 때문에 학교 방송의 특성상 구내에 설치된 모든 스피커에서 항상 동일한 내용의 방송이 일률적으로 출력되지는 않는다.
예를 들면, 화재경보나 공습경보와 같은 비상구내방송은 학교 내에 설치된 모든 스피커, 즉 각 방에 설치된 스피커는 물론이고 복도나 건물 외곽에 설치된 모든 스피커를 통해서 방송된다. 그러나 학생 교육을 위한 방송은 각 학년별로 선택적으로 방송되는 것이 보통이며 따라서 각 학년에 해당하는 교실에만 방송을 출력할 필요가 있게 된다. 또, 모든 학생을 상대로 하는 실내 학생조회와 같은 경우에도 건물 외곽이나 복도에 설치된 스피커로 방송을 출력할 필요는 없다.
상기와 같이 용도별로 방송에 사용되는 스피커의 구성이 달라지므로 각 스피커를 용도에 맞추어 그룹화 할 필요가 생긴다. 우선 비상구내방송의 경우 모든 스피커가 가동되도록 그룹화하고 다음 각 학년별로 그룹화 할 필요가 생기며 기타 특수한 용도에 맞추어 필요에 따라 그룹화 할 필요가 있다.
종래의 구내 방송시스템은 상기와 같이 스피커를 그룹화 함에 있어서 설계 개시시점에서의 필요에 의해 몇 개의 집단으로 그룹화 되어 설계되고, 동설계 도면에 따라 배선 공사를 진행하고 있다. 즉 최초의 필요에 의해 스피커시스템의 설계가 이루어지고 그에 따라 스피커시스템의 배선이 마무리된 후, 방송장치의 운용에 들어간다.
상기와 같이 최초의 설계에 맞추어 공사가 완료된 방송시스템은 실제 운용에 들어간 후, 상기 집단에 변동 요인이 발생(예를 들면 학급수가 늘어나거나 줄어들 경우, 혹은 입시를 앞둔 고학년의 교실을 저층으로 배치하기 위해 교실을 교체해야 하는 경우, 기타 새로운 집단을 신설할 필요가 있는 경우 등)하여 스피커 시스템의 그룹을 재편성해야 할 필요가 있는 경우, 방송장치의 후면에 설치된 배선을 일일이 철거하고 새로운 필요에 따라 재시공(수리)해야 하는 문제가 있었다.
물론, 방송국과 같이 대규모의 종합 방송시스템을 갖추고 있는 곳에서는 상기와 같은 문제를 중앙제어실에 설치되어 있는 메인컴퓨터에 의해서 이를 총괄 제어함으로서 해결할 수 있으며 그러한 기술이 현실적으로 불가능한 것은 아니다. 다만 그러한 대규모의 방송설비를 제어하기 위한 제어시스템을 일반 건물의 소규모 방송설비에 일일이 도입한다는 것은 방송설비에 비해 제어설비의 규모가 지나치게 커지게 되므로 현실성이 없다.
이상과 같은 문제점을 해결하기 위해 복수의 음성 및 스피커그룹 제어시스템(출원번호 10-2002-0060457)이 있어왔다.
또한, 디지털 다원화 전관방송 제어장치(출원번호 10-2006-00011977)는 청구항을 원문대로 보면, 음원 발생장치에서 전송된 아날로그 신호(미디어, 오디오신호)를 오디오신호 압축 소프트웨어에 의하여 디지털신호로 변환한 후 IP주소를 할당하고, 관리컴퓨터와 연동하여 내장된 스피커관리 소프트웨어에 의해 우선순위에 따라 디지털 데이터 출력채널을 제어해서 개별방송, 그룹방송, 전체방송, 예약방송, 비상방송 중에서 선택하여, 오디오데이터 전송부가 네트워크를 통해 해당 IP주소를 갖는 스피커로 전송하는 전관방송 제어장치에 있어서, 미디어 발생장치와 접속되어 미디어 발생장치로부터 전송된 미디어를 입력받는 복수 개의 미디어 입력채널이 구비되고;
마이크와 접속되어 마이크로부터 전송된 오디오신호를 입력받는 복수 개의 오디오신호 입력채널이 구비되고;
상기 전송된 미디어와 오디오신호로부터 변환된 디지털 데이터를 해당 스피커로 출력하는 복수 개의 디지털 데이터 출력채널이 구비되고;
원격지에 설치된 비상감지기와 연동하여 비상시 저장된 음성으로 디지털 데이터 출력채널을 통해 자동방송 되는 터미널이 구비되며;
상기 관리컴퓨터와 스피커는 유선이나 무선 네트워크를 통해 서로 양방향 방송이 가능하며, 특정 IP주소를 갖는 스피커가 관리컴퓨터를 통해 다른 IP주소를 갖는 스피커로 강제방송을 할 수 있는 것을 특징으로 하는 디지털 다원화 전관방송 제어장치로써 스피커마다 IP(주소)를 할당하고 디지털방식으로 사용할 경우 스피커별로 개별제어가 되는 등 많은 장점이 있다.
또한, 선 등록된 등록번호 10-0420164 모듈형 전관방송 제어장치와 같이 청구항 1항의 원문 중 일부를 보면 "각각의 모듈을 사각형상으로 절개하여 형성한 절개부와, 상기 절개부가 형성된 면의 절개부 근방 상하측에 동일 간격으로 나란히 형성한 다수의 결합홈과, 상기 절개부에 결합되되 각각 상기 결합홈에 대응하는 위치에 체결홈을 형성하여 나사 결합 되도록 한 다수의 블랭크 패널을 구비한 본체"와 외형적으로 유사한 형상으로 선행기술은 절개부에 결합홈과 체결홈을 맞추고 나사결합하는 형상이나, 본 발명은 19인치 표준랙 전면에 사각형상으로 절개하여 형성한 절개부에 상기 절개부가 형성된 전면에 절개된 크기의 사각형상의 소용량 삽입형 파워앰프(디지털 IC(Digital Circuit) 증폭기로 구성된다.)를 19인치 표준랙 전면에 사각형상의 절개부에 삽입하면 도 1의 (C)의 출력핀 5개(입력핀, 출력핀, 공통접지핀 및 앰프소켓에 고정하기 위한 고정핀 2개)가 앰프소켓의 홈에 삽입 결합되어 고정된다.
종래기술의 문헌 정보
[문헌1] 출원번호 10-2002-0060457 복수의 음성 및 스피커그룹 제어시스템
[문헌2] 출원번호 10-2006-0011977 디지털 다원화 전관방송 제어장치
[문헌3] 등록번호 10-0420164 모듈형 전관방송 제어장치
복수의 음성 및 스피커그룹 제어시스템(출원번호 10-2002-0060457)의 기술은 아날로그 전자소자인 대용량의 파워트랜지스터를 통하여 증폭되는 대용량의 파워앰프를 사용하여 다수의 스피커를 그룹화하여 사용하였다.
보통 최소 120W에서 240W, 360W 급의 파워앰프를 2 내지 3개 사용하여 3W 실링스피커 100여개 정도를 증폭용(파워)앰프로 사용하여 부피가 크며, 파워트랜지스터에 열이 발생하여 열잡음이 발생하는 문제점이 있어왔다.
또한 그룹화를 위해 상기 발명은, 중앙처리장치 내에 스피커 그룹을 기억하는 EEPROM을 두고 스위치부를 조작하여 사전에 설계된 내용에 따라 다수의 스피커를 그룹화하여 이를 EEPROM에 기억시킨 다음 EEPROM에 저장된 내용에 따라 릴레이를 동작시켜 방송을 수행하다가 스피커 그룹을 변경할 필요가 있을 경우 EEPROM에 저장되어 있는 종래의 스피커 그룹 데이터를 삭제하고 새로운 데이터를 EEPROM에 저장함으로서 간단히 스피커 그룹을 변경할 수 있도록 하였다.
그러나, 이 과정에서 스피커 그룹의 변동이 발생할 경우 EEPROM에 프로그램을 그때마다 재입력하여야 하는 불편함이 발생하였으며, 스피커 그룹의 잦은 변동이 발생할 경우 이 문제점은 적잖은 불편함을 초래하였다.
또한 오디오그룹으로부터 제공되는 각종의 방송신호를 중앙처리장치의 신호선택부에 의해 복수의 메인앰프로 배정한 후, 각 메인앰프로 배정된 각각의 방송신호를 동일한 방송을 필요로 하는 스피커부로 전송하여 출력함으로서 복수의 방송신호를 복수의 스피커부에서 동시에 출력할 수 있도록 함을 또다른 목적으로 하였으나, 복수의 스피커 그룹과 복수의 방송신호는 파워앰프의 개수에 따라 제한을 받았다.
즉, 120W 파워앰프가 4개 설치되어 총 480W 용량으로 3W 160개의 스피커를 운용할 경우 4개의 방송신호를 4개의 그룹에 방송하는 제약이 따랐다.
또한, 디지털 다원화 전관방송 제어장치(출원번호 10-2006-0011977) 역시 상기 발명은 스피커별로 IP를 할당하여 개별제어를 한다는 것은 상당한 비용을 발생하게 된다.
또한, 그룹제어를 할 경우 역시 최대 그룹화 방송을 할 수 있는 것은 파워앰프의 수에 제한되는 종래의 문제점이 개선되지는 않는 기술이다.
본 발명에 따라 대용량 아날로그 파워앰프의 수에 따라 그룹 형성에 제약을 받던 문제점이 해결되며, 전체적으로 디지털 방식의 음원발생장치(CD, MP3 등), 디지털 믹서의 출력을 디지털 방식으로 증폭할 경우 노이즈제거 및 튜닝을 디지털 처리할 수 있어 향후 관련기술의 개발에 다양한 응용 가능성을 제시할 수 있다.
3W 내지 30W 소용량 삽입형 파워앰프를 19인치 표준랙 안에 삽입형으로 삽입하여 앰프 1개당 1내지 10개의 스피커를 배선하여 개별방송이 가능하게 한다.
일반적인 학교의 방송 규모를 6개학년 10개반 교실 1개당 3W 스피커 1개를 설치하게 될 경우, 학년별로 개별방송을 하기 위해서는 종래의 기술은 IP를 부여한 고가의 장비를 적용하거나, EEPROM를 프로그램한 후 최소 120W 6개의 파워앰프를 구비해야 학년별 개별방송이 가능하였다.
그러나 본 발명에 의하면 3W 60개 소용량 삽입형 파워앰프를 구비하여 반의 이동 및 회로구성의 변동에 상관없이 해당하는 소용량 삽입형 파워앰프를 개별선택 하거나 그룹화 후 학년별로 선택하기만 하면 된다.
향후 학년 반 편성이 바뀐다 하더라도 각 교실별 스피커에 배선된 소용량 삽입형 파워앰프를 선택만 하면 되기 때문에 학년별 개별방송이 쉬워진다.
또한, 특정 학년, 특정 반에만 방송을 할 경우에는 해당반의 소용량 삽입형 파워앰프 1개만 선택해 방송하면 된다.
종래에 대용량 파워앰프의 개수에 한정하여 그룹 방송이 가능하였던 문제점이 해결되며, 디지털 소용량 앰프라 발열이 적어 종래의 파워트랜지스터의 열잡음에 따른 노이즈가 없고, 사용 전력량이 디지털방식이라 절전효과가 크며, 파워앰프의 크기가 작고, 대용량 아날로그 방식의 경우 파워앰프 단위가 최소 120W 정도가 보편적인지라 120W에 단 1W만 넘겨도 120W 파워앰프를 하나 더 추가해야하는 등의 문제점이 있으나, 본 발명에 따라 소용량이라 스피커 용량에 맞추기 쉬우며, 스피커 회로별로 선로단선 시험이 가능하며, 디지털방식의 방송장비를 운용하기에 편리한 장점이 있으며, 디지털방식이라 노이즈가 아날로그에 비해 상대적으로 적은 장점이 있다.
도 1은 간단한 회로로 구성할 수 있는 것으로, LM386(NS사 제품)의 IC를 이용한 OP-AMP 회로예로 19인치 표준랙의 1구 전면에 배치한 일예와 앰프소켓, 소용량 삽입형 파워앰프 및 정면에 LED램프와 전원스위치의 간략도이다.
도 2는 모놀리딕 파워 IC 중 LM383을 이용해 6∼8W 파워앰프 및 70W급의 대용량의 파워앰프 예이다.
도 3은 본 발명의 간략한 블록도 일 실시 예로써 이하 도면을 참조하여 상세 히 설명한다.
본 발명은 소용량 삽입형 파워앰프, 앰프소켓, 릴레이그룹, 스피커, 주제어부로 구성된다.
소용량 삽입형 파워앰프는 디지털 IC(Digital Circuit) 증폭기로 19인치 표준랙 전면에 사각형상으로 절개하여 형성한 절개부에 상기 절개부가 형성된 면의 절개부 뒷면에 결합 홈을 구비한 앰프소켓을 구비하고, 상기 절개부에 소용량 삽입형 파워앰프를 결합 홈에 삽입하여 결합하는 것으로, '결합 홈'은 도 1 (C)의 앰프소켓의 오목하게 들어간 요철홈이며 소용량 삽입형 파워앰프의 출력핀 5개(입력핀, 출력핀, 공통접지핀 및 앰프소켓에 고정하기 위한 고정핀 2개)가 앰프소켓의 홈에 결합되어 고정되어 지며, 절개부는 표준랙 전면을 절개하여 절개부 뒷면의 표준랙에 앰프소켓이 고정되어 소용량 삽입형 파워앰프를 절개부에 끼워 넣으면 절개부 뒷면에 표준랙에 고정된 앰프소켓의 결합 홈과 삽입 결합되어 고정된다.
도 1의 (C)를 보면 앰프소켓은 5핀으로 맨위와 아래는 소용량 삽입형 파워앰프를 앰프소켓에 고정하기 위한 것이며, 사이에 3개 핀은 입력, 출력, 공통접지 핀이다.
입력 핀은 프리앰프 또는 믹서, 음원재생장치, 마이크 등에서 출력되는 음향시그널을 받아 소용량 삽입형 파워앰프에서 증폭하여, 출력 핀으로 출력하면 단자대를 거쳐 UTP케이블, 스피커전용선, HIV 등의 케이블을 통해 스피커에 배선되어 음향시그널이 출력된다.
릴레이그룹은 N×N 도트매트릭스회로로 구성되어, 마이크로프로세서로 구성된 주제어부의 제어에 의해 소용량 삽입형 파워앰프를 선택하여 마이크, 음원재생장치 등에서 출력된 음향시그널을 입력하여 소용량 삽입형 파워앰프에서 증폭 후 출력하여 출력선이 배선된 해당 스피커을 통해 음향시그널을 재생한다.
일예로, 3W 소용량 삽입형 파워앰프 1개당 3W 스피커가 배선될 경우, 주제어부는 하나의 마이크 출력에 소용량 삽입형 파워앰프를 5개 선택할 경우 릴레이그룹은 마이크 출력을 해당 소용량 삽입형 파워앰프로 회로연결(N×N 도트매트릭스회로)하여 소용량 삽입형 파워앰프에 배선된 5개의 스피커에만 마이크 출력이 방송된다.
즉, 소용량 삽입형 파워앰프에 배선된 스피커를 개별방송 및 복수의 소용량 삽입형 파워앰프를 선택하여 배선된 복수의 스피커를 그때 그때 매트릭스의 선택에 의해 간단히 변경된 그룹방송을 할 수 있다.
주제어부는 음원재생장치, 마이크에 의해 생성된 음향시그널을 릴레이그룹내 N×N 도트매트릭스회로를 통하여 방송하고 싶은 스피커에 배선된 소용량 삽입형 파워앰프를 선택하여 음향시그널을 입력하는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치이다.
일 실시 예로, 소용량 삽입형 파워앰프는 3W 내지 30W의 디지털 IC(Digital Circuit) 증폭기로 구성되어, 소용량 삽입형 파워앰프 1개당 1 내지 10개의 스피커에 직렬 배선되는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치이다.
일예로, 3W 소용량 삽입형 파워앰프 1개당 3W 스피커 1개가 배선되는 일 예가 가능하다. 또한, 10W 소용량 삽입형 파워앰프 1개당 3W 스피커 3개가 배선될 수도 있는데 이 경우 1개 교실 내에 3W 스피커를 3개 구비할 경우 소용량 삽입형 파워앰프 1개를 선택할 경우 방송되는 스피커는 1개 교실에 3개의 스피커가 동시에 그룹화가 되는 실시 예가 가능하다.
일 실시 예로, 스피커에 배선된 케이블은 UTP케이블(Unshielded Twisted Pair Cable)로 배선되며, 연결 잭은 RJ-45 잭으로 단자대에 연결되는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치이다.
일 실시 예로, 도트매트릭스는 무접점계전기로 대체되는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치이다.
일 실시 예로, 제어부는 마이크로프로세서내 메모리(버퍼)를 구비한 마이크로프로세서로 소용량 삽입형 파워앰프를 그룹별로 선택하여 메모리에 입력하여 미리 입력된 그룹을 선택함으로써 그룹선택 메모리를 구비한 주제어부를 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치이다.
일 실시 예로, 소용량 삽입형 파워앰프 전면에 LED, 선택스위치가 추가로 전면부에 구비된 것을 특징으로, 소용량 삽입형 파워앰프에 전원이 투입될 경우 투입전원으로 LED를 점등하며, 소용량 삽입형 파워앰프의 인입전원을 ON/OFF하는 전원스위치를 통해 방송하고자 하는 스피커에 배선된 소용량 삽입형 파워앰프를 직접 선택할 수 있는 것을 특징으로 릴레이그룹의 N×N 도트매트릭스의 선택 대신에 소용량 삽입형 파워앰프를 바로 직접 선택하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치이다.
일예로, 주제어부 및 릴레이그룹을 통하지 않고 관리자(운영자)가 방송하고 싶은 스피커에 배선된 해당 소용량 삽입형 파워앰프의 선택스위치로 직접 선택이 가능한 것이다.
일 실시 예로, 소용량 삽입형 파워앰프 전면에 정상표시 LED를 추가로 구성 및 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치내 주제어부에 셀프테스트버튼을 구비하여; 마이크로프로세서로 구성된 주제어부는 셀프테스트버튼이 ON 작동할 경우, 모든 소용량 삽입형 파워앰프에 시험용구동전원(+15V 또는 +5V)을 소용량 삽입형 파워앰프 전면에 정상표시 LED를 거쳐 소용량 삽입형 파워앰프에 시험용구동전원을 공급하여 스피커가 단선되지 않았으면 직렬 배선된 정상표시 LED가 점등되고, 단선된 경우 루프회로가 구성되지 않아(스피커에서 단선, 또는 선로상에 단선) 정상표시 LED가 점등되지 않는 것을 특징으로 간단히 선로시험 및 스피커 회로시험이 가능한 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치이다.
일 실시 예로, 소용량 삽입형 파워앰프, 앰프소켓, 릴레이그룹, 스피커, 주제어부로 구성되어, 소용량 삽입형 파워앰프는 3W의 디지털 IC(Digital Circuit) OP-AMP(operational amplifier)로 구성되어, 19인치 표준랙(482(W)×44(H)× 28(D)mm, SO/IEC 11801 표준 ANSI/TIA/EIA 568 B 표준 만족) 1구 전면 안에 10개의 사각형상으로 절개하여 형성한 절개부에 상기 절개부가 형성된 면의 절개부 뒷면에 결합 홈을 구비한 앰프소켓을 구비하고, 상기 절개부에 소용량 삽입형 파워앰프를 결합하여 스피커 1개당 1개의 소용량 삽입형 파워앰프에 배선되며, 앰프소켓의 결합 홈은 단자대를 거쳐 스피커에 배선되며, 릴레이그룹은 무접점계전기로 구성되어, 마이크로프로세서로 구성된 주제어부의 제어에 의해 소용량 삽입형 파워앰프를 선택하며, 주제어부는 음원발생장치에 의해 생성된 음향시그널을 선택된 소용량 삽입형 파워앰프에 음향시그널을 입력하는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치로 소용량 삽입형 파워앰프는 디지털 IC(Digital Circuit) 증폭기로 19인치 표준랙 전면에 사각형상으로 절개하여 형성한 절개부에 상기 절개부가 형성된 면의 절개부 뒷면에 결합 홈을 구비한 앰프소켓을 구비하고, 상기 절개부에 소용량 삽입형 파워앰프를 결합 홈에 삽입하여 결합하는 것으로, '결합 홈'은 도 1 (C)의 앰프소켓의 오목하게 들어간 요철 홈으로 소용량 삽입형 파워앰프 출력핀 5개(입력핀, 출력핀, 공통접지핀 및 앰프소켓에 고정하기 위한 고정핀 2개)가 앰프소켓의 요철 홈에 결합되어 고정되어 지며, 절개부는 표준랙 전면을 절개하여 절개부 뒷면에 표준랙에 앰프소켓이 고정되어 있어 소용량 삽입형 파워앰프를 절개부에 삽입하면 절개부 뒷면에 표준랙에 고정된 앰프소켓의 결합 홈과 결합되어 고정된다.
일 실시 예로, 소용량 삽입형 파워앰프는 3W 내지 20W의 디지털 IC(Digital Circuit) OP-AMP(operational amplifier)로 스피커는 3W 내지 20W의 스피커에 1대 1로 배선되는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치이다.
일 실시 예로, 소용량 삽입형 파워앰프는 3.3W의 디지털 IC(Digital Circuit) OP-AMP(operational amplifier) 로 구성되어, 19인치 표준랙(482(W)×88(H)× 28(D)mm)에 10개의 사각형상으로 절개하여 형성한 절개부에 상기 절개부가 형성된 면의 절개부 뒷면에 결합 홈을 구비한 앰프소켓을 구비하고, 상기 절개부에 소용량 삽입형 파워앰프를 결합하여 스피커 1개당 1개의 소용량 삽입형 파워앰프에 배선되는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치로 소용량 삽입형 파워앰프는 디지털 IC(Digital Circuit) 증폭기로 19인치 표준랙 전면에 사각형상으로 절개하여 형성한 절개부에 상기 절개부가 형성된 면의 절개부 뒷면에 결합 홈을 구비한 앰프소켓을 구비하고, 상기 절개부에 소용량 삽입형 파워앰프를 앰프 소켓 결합 홈에 삽입하여 결합하는 것으로, '결합 홈'은 도 1 (C)의 앰프소켓의 오목하게 들어간 요철 홈이며 소용량 삽입형 파워앰프 출력핀 5개(입력핀, 출력핀, 공통접지핀 및 앰프소켓에 고정하기 위한 고정핀 2개)가 앰프소켓의 홈에 결합되어 고정되어 지며, 절개부는 표준랙 전면을 절개하여 절개부 뒷면에 표준랙에 앰프소켓이 고정되어 있어 소용량 삽입형 파워앰프를 절개부에 끼워 넣으면 절개부 뒷면에 표준랙에 고정된 앰프소켓의 결합 홈과 결합되어 고정되는 것이다.
또한 스피커는 앰프소켓의 결합 홈, 단자대, 스피커로 배선된 회로구성을 갖는 스피커로 음향시그널을 소용량 삽입형 파워앰프에 입력하면 증폭된 음향시그널이 앰프소켓을 앰프소켓에 연결 결합된 결합홈을 거쳐 스피커선으로 배선되기전 배선정리가 용이하게 단자대를 거쳐 스피커로 배선되어 음향시그널이 최초음향으로 재생된다.
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도 1 (a)는 44m × 482m 1구 판넬 안에 10개의 소용량 삽입형 파워앰프 실장 예
(b)는 LM386 디지털 IC를 이용한 OP-AMP의 일 실시 예
(c)는 앰프소켓에 결합하는 소용량 삽입형 파워앰프의 간략도와 정면도
도 2 (a)는 모놀리딕 파워 IC 중 LM383을 이용해 6∼8W 파워앰프 예
(b)는 70W급의 대용량의 파워앰프 예
도 3은 본 발명의 간략한 블록도 일 실시 예

Claims (11)

  1. 소용량 삽입형 파워앰프, 앰프소켓, 릴레이그룹, 스피커, 주제어부로 구성되는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치에 있어서,
    주제어부는 음원재생장치, 마이크에 의해 생성된 음향시그널을 방송할 스피커에 배선된 소용량 삽입형 파워앰프를 릴레이그룹내 릴레이를 선택하는 주제어부;
    소용량 삽입형 파워앰프는 디지털 IC(Digital Circuit) 증폭기로 구성되어, 19인치 표준랙 전면에 사각형상으로 절개하여 형성한 절개부에 상기 절개부가 형성된 면의 절개부 뒷면에 결합 홈을 구비한 앰프소켓을 구비하고, 상기 절개부에 소용량 삽입형 파워앰프를 결합 홈에 결합하며, 절개부는 표준랙 전면에 사각형상으로 '결합 홈'은 오목하게 들어간 앰프소켓의 요철 홈이며 소용량 삽입형 파워앰프 출력핀은 총 5개로 입력핀, 출력핀, 공통접지핀 및 앰프소켓에 고정하기 위한 고정핀 2개로 총 5개의 출력핀이 앰프소켓의 홈에 결합되어 고정되어지며, 표준랙 전면 절개부 뒷면 표준랙에 앰프소켓이 고정되어 있어 소용량 삽입형 파워앰프를 절개부에 끼워 넣으면 절개부 뒷면에 표준랙에 고정된 앰프소켓의 결합 홈과 결합되어 고정되는 앰프소켓을 포함하는 소용량 삽입형 파워앰프;
    스피커는 앰프소켓의 결합 홈, 단자대, 스피커로 배선된 회로구성을 갖는 스피커;
    릴레이그룹은 N×N 도트매트릭스회로로 구성되어, 마이크로프로세서로 구성된 주제어부의 제어에 의해 소용량 삽입형 파워앰프를 선택하여 소용량 삽입형 파워앰프에 배선된 스피커를 개별방송 및 복수의 소용량 삽입형 파워앰프를 선택하여 배선된 복수의 스피커에 대해 그룹방송을 하는 릴레이그룹;로 구성되어,
    주제어부는 음원재생장치, 마이크에 의해 생성된 음향시그널을 릴레이그룹을 통하여 방송하고 싶은 스피커에 배선된 소용량 삽입형 파워앰프를 선택하여 음향시그널을 입력하면 앰프소켓을 거쳐 스피커를 통해 방송되는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 소용량 삽입형 파워앰프는 3W 내지 30W의 디지털 IC(Digital Circuit) 증폭기로 구성되어;
    소용량 삽입형 파워앰프 1개당 1 내지 10개의 스피커에 직렬 배선되는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 스피커에 배선된 케이블은 UTP케이블(Unshielded Twisted Pair Cable)로 배선되며;
    연결 잭은 RJ-45 잭으로 연결되는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 도트매트릭스는 무접점계전기로 대체되는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 주제어부는 마이크로프로세서내 메모리를 구비한 마이크로프로세서로 소용량 삽입형 파워앰프를 그룹별로 선택하여 메모리에 입력하여 미리 입력된 그룹을 선택하는 그룹선택 메모리를 구비하는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 소용량 삽입형 파워앰프 전면에 LED, 선택스위치가 추가로 전면부에 구비된 것을 특징으로, 소용량 삽입형 파워앰프에 전원이 투입될 경우 투입전원으로 LED를 점등하며, 소용량 삽입형 파워앰프의 인입전원을 ON/OFF하는 전원스위치를 통해 방송하고자 하는 스피커에 배선된 소용량 삽입형 파워앰프를 직접 선택할 수 있는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 소용량 삽입형 파워앰프 전면에 정상표시 LED를 추가로 구성하고 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치내 셀프테스트버튼을 구비하여;
    마이크로프로세서로 구성된 주제어부는 셀프테스트버튼이 ON 작동할 경우,
    모든 소용량 삽입형 파워앰프에 시험용구동전원을 소용량 삽입형 파워앰프 전면에 정상표시 LED를 거쳐 소용량 삽입형 파워앰프에 시험용구동전원을 공급하여 스피커가 단선되지 않았으면 정상표시 LED가 점등되고, 단선된 경우 회로가 구성되지 않아 정상표시 LED가 점등되지 않는 것을 특징으로 간단히 선로시험 및 스피커 회로시험이 가능한 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치.
  8. 소용량 삽입형 파워앰프, 앰프소켓, 릴레이그룹, 스피커, 주제어부로 구성되는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치에 있어서,
    주제어부는 음원발생장치에 의해 생성된 음향시그널과 소용량 삽입형 파워앰프간에 릴에이그룹내 무접점계전기를 선택하여 회로를 구성하는 주제어부;
    소용량 삽입형 파워앰프는 3W의 디지털 IC(Digital Circuit) OP-AMP(operational amplifier)로 구성되어, 19인치 표준랙(482(W)×44(H)× 28(D)mm) 1구 표준랙 전면 안에 10개의 사각형상으로 절개하여 형성한 절개부에 상기 절개부가 형성된 면의 절개부 뒷면에 결합 홈을 구비한 앰프소켓을 구비하고, 상기 절개부에 소용량 삽입형 파워앰프를 결합하여 스피커 1개당 1개의 소용량 삽입형 파워앰프에 배선되며, 전면 절개부에 소용량 삽입형 파워앰프를 앰프소켓 결합 홈에 결합하며, 절개부는 표준랙 전면에 사각형상으로 '결합 홈'은 오목하게 들어간 앰프소켓의 요철 홈이며 소용량 삽입형 파워앰프 출력핀은 총 5개로 입력핀, 출력핀, 공통접지핀 및 앰프소켓에 고정하기 위한 고정핀 2개로 총 5개의 출력핀이 앰프소켓의 홈에 결합되어 고정되어지며, 표준랙 전면 절개부 뒷면 표준랙에 앰프소켓이 고정되어 있어 소용량 삽입형 파워앰프를 절개부에 끼워 넣으면 절개부 뒷면에 표준랙에 고정된 앰프소켓의 결합 홈과 결합되어 고정되는 앰프소켓을 포함하는 소용량 삽입형 파워앰프;
    스피커는 앰프소켓의 결합 홈, 단자대, 스피커로 배선된 회로구성을 갖는 스피커;
    릴레이그룹은 무접점계전기로 구성되어, 마이크로프로세서로 구성된 주제어부의 제어에 의해 소용량 삽입형 파워앰프를 선택해 회로를 구성하는 릴레이그룹;으로 구성되어,
    주제어부는 음원발생장치에 의해 생성된 음향시그널을 선택된 소용량 삽입형 파워앰프에 음향시그널을 입력하여 배선된 스피커에 증폭 방송되는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 소용량 삽입형 파워앰프는 3W 내지 20W의 디지털 IC(Digital Circuit) OP-AMP(operational amplifier)로 스피커는 3W 내지 20W의 스피커에 1대 1로 배선되는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 소용량 삽입형 파워앰프는 3.3W의 디지털 IC(Digital Circuit) OP-AMP(operational amplifier) 로 구성되어, 19인치 표준랙(482(W)×88(H)× 28(D)mm)에 10개의 사각형상으로 절개하여 형성한 절개부에 상기 절개부가 형성된 면의 절개부 뒷면에 결합 홈을 구비한 앰프소켓을 구비하고, 상기 절개부에 소용량 삽입형 파워앰프를 결합하여 스피커 1개당 1개의 소용량 삽입형 파워앰프에 배선되는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치.
  11. 제 1 항, 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 마이크로프로세서로 구성된 주제어부는 컴퓨터로 대체되어, 마이크로프로세서에 프로그램을 입력하여 사용하는 방식이 제어용 컴퓨터의 프로그램 제어에 의한 방식으로 대체되는 것을 특징으로 하는 소용량 삽입형 디지털앰프 방송장치.
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KR20030012952A (ko) * 2001-08-06 2003-02-14 (주)애니컨트롤 네트워크 기반의 디지털 원격 제어 전관 방송 시스템
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