KR101077884B1 - 디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치 - Google Patents
디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 풀 디지털 오디오 시스템의 오디오 출력 증폭이 진공관을 통해 이루어질 수 있도록 함에 의해, 오디오 신호가 아날로그적 음색으로 출력될 수 있도록 하는 디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치를 제공한다. 이를 위해 본 발명은 오디오 신호를 디지털 신호 처리하는 디지털신호 처리부와, 상기 디지털 오디오신호의 출력 증폭을 위해 진공관을 통한 전압 구동을 수행하는 게이트 드라이버, 상기 디지털 오디오신호를 아날로그 신호로 증폭하기 위한 진공관을 갖춘 아날로그 전력 증폭부 및, 상기 증폭된 아날로그 오디오신호를 스피커를 통해 출력하는 오디오 출력부로 구성된 것을 특징으로 한다.
진공관, 푸쉬 풀, SRPP, SEPP, 트랜스포머
Description
도 1은 일반적인 디지털 오디오 시스템의 디지털 출력 장치에 대한 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치에 대한 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치에 대한 구성을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 제 3실시예에 따른 디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치에 대한 구성을 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20.40.60:PWM 모듈레이터, 22,42,62:게이트 드라이버,
24:푸쉬풀 출력 증폭부, 26,46:출력 트랜스포머,
28,48,66:저역통과 필터, 30,50,68:스피커,
44:SRPP 출력 증폭부, 64:SEPP 출력 증폭부.
본 발명은 디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 풀 디지털(Full Digital) 방식의 오디오 시스템에 대한 출력 장치를 아날로그 방식으로 구현할 수 있도록 함에 의해, 충실한 원음 재생이 가능하도록 하는 디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 오디오 시스템은 크게 풀 아날로그 방식과 풀 디지털 방식으로 대별되는 바, 풀 아날로그 방식 오디오 시스템의 경우에는 디지털 방식에서 구현하기 힘든 자연스러운 음색을 창출할 수 있다는 장점이 있는 반면에, 가격이 대체로 고가격대이고 아날로그 회로의 특성에 의해 시스템의 크기가 크다는 단점이 있다.
그 반면에, 풀 디지털 방식 오디오 시스템의 경우에는 양호한 음질의 보장이 가능하면서 시스템의 크기가 작고, 가격이 저렴하다는 이점이 있는 바, 이러한 풀 디지털 오디오 시스템에서의 디지털 출력 장치는 도 1에 도시된 바와 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 풀 디지털 오디오 시스템의 디지털 출력 장치는 PWM 모듈레이터(Pulse Width Modulation Modulator)(10)와, 게이트 드라이버(Gate Driver)(12), PWM 전력 증폭부(14), 저역통과 필터(Low Pass Filter; LPF)(16), 스피커(18)로 구성된다.
상기 PWM 모듈레이터(10)는 음원 소스로부터 출력되는 PCM 오디오 신호를 펄스폭 변조 방식의 PWM 오디오 신호로 변환하게 되고, 상기 게이트 드라이버(12)는 상기 PWM 오디오 신호의 전력 증폭을 위한 전압 구동을 수행하게 된다.
상기 PWM 전력 증폭부(14)는 상기 PWM 오디오 신호를 예컨대 3V 레인지로부터 31V까지 전력 증폭하게 되고, 상기 저역통과 필터(16)는 상기 전력 증폭된 PWM 오디오신호를 저역통과 필터링하여 상기 스피커(18)를 통해 출력이 가능하게 아날로그 신호를 발생하게 된다.
한편, 상기한 바와 같이 구성된 풀 디지털 오디오 시스템에서는 오디오 출력 장치의 구성이 반도체 트랜지스터 회로를 적용하여 오디오 신호를 디지털 형태로 처리하도록 되어 있기 때문에, 자연스러운 오디오 출력 특성을 보유하지 못하게 되면서 오디오 출력의 고품질화를 원하는 사용자의 요구에 부응하지 못한다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 풀 디지털 오디오 시스템의 오디오 출력 증폭이 진공관을 통해 이루어질 수 있도록 함에 의해, 오디오 신호가 아날로그적 음색으로 출력될 수 있도록 하는 디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 오디오 신호를 디지털 신호 처리하는 디지털신호 처리부와, 상기 디지털 오디오신호의 출력 증폭을 위해 진공 관을 통한 전압 구동을 수행하는 게이트 드라이버, 상기 디지털 오디오신호를 아날로그 신호로 증폭하기 위한 진공관을 갖춘 아날로그 전력 증폭부 및, 상기 증폭된 아날로그 오디오신호를 스피커를 통해 출력하는 오디오 출력부로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치를 제공한다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 제 1실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
즉, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치에 대한 구성을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치는, PWM 모듈레이터(20)와, 게이트 드라이버(22), 푸쉬풀 출력 증폭부(24), 출력 트랜스포머(26), 저역통과 필터(28) 및, 스피커(30)로 구성된다.
상기 PWM 모듈레이터(20)는 음원 소스로부터 출력되는 PCM 오디오 신호를 펄스폭 변조 방식의 PWM 오디오 신호로 변환하게 되고, 상기 게이트 드라이버(22)는 상기 PWM 오디오 신호의 전력 증폭을 위한 전압 구동을 수행하게 되는 바, 이는 PWM 오디오 신호의 전압 구동을 위해 진공관(22a)이 적용된다.
상기 푸쉬풀 출력 증폭부(24)는 상기 PWM 오디오 신호를 출력 가능한 정도로 전력 증폭하기 위한 것으로서, 이는 2개의 진공관(24a,24b)이 적용되는 푸쉬풀 방식으로 동작하여 2개의 진공관(24a,24b)이 위상이 서로 반대인 신호를 각기 별도로 증폭하도록 되어 있다.
상기 출력 트랜스포머(26)는 상기 푸쉬풀 출력 증폭부(24)의 2개의 진공관(24a,24b)에서 각기 별도로 증폭된 2개의 신호를 합쳐서 다시 원래의 오디오 신호로 복원하게 되고, 상기 저역통과 필터(28)는 상기 오디오 신호를 저역통과 필터링하여 상기 스피커(30)를 통해 출력될 수 있도록 한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 제 1실시예에서는 PWM 모듈레이터(20)에 의해 PWM 변환된 오디오 신호가 게이트 드라이버(22)의 진공관(22a)과 상기 푸쉬풀 출력 증폭부(24)의 푸쉬풀 회로를 이루는 2개의 진공관을 통해 아날로그 신호로 증폭되어 출력 트랜스포머(26)를 통해 원래의 신호로 합해진 후에, 저역통과 필터(28)를 거쳐서 스피커(30)를 통해 출력되도록 한다.
다음에, 도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치에 대한 구성을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예에서는 PWM 모듈레이터(40)와, 게이트 드라이버(42), SRPP(Shunt Regulated Push Pull) 출력 증폭부(44), 출력 트랜스포머(46), 저역통과 필터(48) 및, 스피커(50)로 구성된다.
상기 PWM 모듈레이터(40)는 음원 소스로부터 출력되는 PCM 오디오 신호를 펄스폭 변조 방식의 PWM 오디오 신호로 변환하게 되고, 상기 게이트 드라이버(42)는 상기 PWM 오디오 신호의 전력 증폭을 위한 전압 구동을 수행하게 되는 바, 이는 PWM 오디오 신호의 전압 구동을 위해 진공관(42a)이 적용된다.
상기 SRPP 출력 증폭부(44)는 상기 PWM 오디오 신호를 출력 가능한 정도로 증폭하기 위한 것으로서, 이는 2개의 진공관(44a,44b)이 구비된 SRPP 회로를 적용하여 2개의 진공관(44a,44b)에 의해 하나의 증폭단을 구성하도록 되어 있고, 상측의 진공관(44a)이 하측의 진공관(44b)에 대해서 플레이트 부하 역할을 수행하는 한편, 캐소드 팔로워 회로 형태를 갖추어 하측 진공관(44b)에 대해서 정전류원 역할을 수행함에 의해, 높은 이득과 낮은 임피던스의 증폭 특성을 갖게 된다.
상기 출력 트랜스포머(46)는 상기 SRPP 출력 증폭부(44)의 2개의 진공관(44a,44b)에 의해 증폭된 신호를 원래의 오디오 신호로 복원하게 되고, 상기 저역통과 필터(48)는 상기 오디오 신호를 저역통과 필터링하여 상기 스피커(50)를 통해 출력될 수 있도록 한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 제 2실시예에서는 PWM 모듈레이터(40)에 의해 PWM 변환된 오디오 신호가 게이트 드라이버(42)의 진공관(42a)과 상기 SRPP 출력 증폭부(44)의 SRPP 회로를 이루는 2개의 진공관을 통해 아날로그 신호로 증폭되어 출력 트랜스포머(46)를 통해 원래의 신호로 변환된 후에, 저역통과 필터(48)를 거쳐서 스피커(50)를 통해 출력되도록 한다.
다음에, 도 4는 본 발명의 제 3실시예에 따른 디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치에 대한 구성을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3실시예에서는 PWM 모듈레이터(60)와, 게이트 드라이버(62), SEPP(Single Ended Push Pull) 출력 증폭부(64), 저역통과 필터(66) 및, 스피커(68)로 구성되는 바, 이는 진공관이 적용되지만 출력 트 랜스포머가 삭제되어 있다.
상기 PWM 모듈레이터(60)는 음원 소스로부터 출력되는 PCM 오디오 신호를 펄스폭 변조 방식의 PWM 오디오 신호로 변환하게 되고, 상기 게이트 드라이버(62)는 상기 PWM 오디오 신호의 전력 증폭을 위한 전압 구동을 수행하게 되는 바, 이는 PWM 오디오 신호의 전압 구동을 위해 진공관(62a)이 적용된다.
상기 SEPP 출력 증폭부(64)는 상기 PWM 오디오 신호를 출력 가능한 정도로 증폭하기 위한 것으로서, 이는 2개의 진공관(64a,64b)이 구비된 SEPP 회로를 적용하여 2개의 진공관(64a,64b)에 의해 하나의 증폭단을 구성하도록 되어 있으나 후단에 출력 트랜스포머를 갖지 않는 구조로 되어 있다.
상기 저역통과 필터(66)는 상기 SEPP 출력 증폭부(64)에 의해 증폭된 오디오 신호를 저역통과 필터링하여 상기 스피커(68)를 통해 출력될 수 있도록 한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 제 3실시예에서는 PWM 모듈레이터(60)에 의해 PWM 변환된 오디오 신호가 게이트 드라이버(62)의 진공관(62a)과 상기 SEPP 출력 증폭부(64)의 SEPP 회로를 이루는 2개의 진공관을 통해 아날로그 신호로 증폭되어 저역통과 필터(66)를 거쳐서 스피커(68)를 통해 출력되도록 한다.
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예들에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발 명에 속하는 것으로 보아야 한다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 풀 디지털 오디오 시스템의 오디오 신호 출력 증폭 구성에 아날로그적 신호 증폭 특성을 갖는 진공관 회로를 적용하여 오디오 신호가 진공관을 통하여 아날로그적인 음색으로 출력될 수 있도록 함에 따라, 풀 디지털 오디오 시스템의 구조적 문제점인 인공적인 음색을 타파하고, 보다 자연스러운 음색의 창출이 가능하게 되면서 오디오 시스템의 고급화가 가능함과 더불어, 사용자의 취향에 부응할 수 있다는 효과를 갖게 된다.
Claims (6)
- 삭제
- 오디오 신호를 디지털 신호 처리하는 디지털신호 처리부와,상기 디지털 오디오신호의 출력 증폭을 위해 진공관을 통한 전압 구동을 수행하는 게이트 드라이버,상기 디지털 오디오신호를 아날로그 신호로 증폭하기 위한 진공관을 갖춘 아날로그 전력 증폭부 및,상기 증폭된 아날로그 오디오신호를 스피커를 통해 출력하는 오디오 출력부로 구성되되,상기 아날로그 전력 증폭부는, 2개의 진공관에 의해 위상이 서로 반대인 신호를 각기 별도로 증폭하는 푸쉬풀(Push Pull) 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치.
- 제 2항에 있어서,상기 오디오 출력부는, 상기 푸쉬풀 회로에 의해 별도로 증폭된 2개의 신호를 하나의 신호로 합하는 출력 트랜스포머를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치.
- 오디오 신호를 디지털 신호 처리하는 디지털신호 처리부와,상기 디지털 오디오신호의 출력 증폭을 위해 진공관을 통한 전압 구동을 수행하는 게이트 드라이버,상기 디지털 오디오신호를 아날로그 신호로 증폭하기 위한 진공관을 갖춘 아날로그 전력 증폭부 및,상기 증폭된 아날로그 오디오신호를 스피커를 통해 출력하는 오디오 출력부로 구성되되,상기 아날로그 전력 증폭부는, 2개의 진공관에 의해 캐소드 팔로워 회로를 구성하는 SRPP(Shunt Regulated Push Pull) 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치.
- 제 4항에 있어서,상기 오디오 출력부는, 상기 SRPP 회로의 2개의 진공관에 의해 증폭된 신호를 원래의 신호로 복원하는 출력 트랜스포머를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 시스템의 아날로그 출력 장치.
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