KR101136000B1 - 바이어스가 안정화된 듀얼 마이크로폰 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 듀얼 마이크로폰(dual microphone) 회로에서의 바이어스(bias) 안정화 방법으로, 듀얼 마이크로폰 회로를 사용하는 이동통신 단말기 또는 그 밖의 소형 포터블(portable) 장치에서 하나의 마이크로폰 바이어스(mic-bias)를 사용할 때, 마이크로폰 바이어스 신호라인을 통해 유기되는 입력신호(음성신호)로 인해 바이어스가 흔들리는 것을 방지하여 회로 내에 안정된 바이어스를 제공하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에서는 두 개의 마이크로폰 바이어스의 전압소스를 따로 분리하는 방법(제1 실시예) 및 기존처럼 하나의 마이크로폰 바이어스 라인을 이용하여 바이어스 경로에 스위치(switch)를 삽입하여 각 기능의 마이크로폰을 선택할 수 있도록 제어하는 방법(제2 실시예)을 제공한다.

듀얼 마이크로폰, 바이어스

Description

바이어스가 안정화된 듀얼 마이크로폰 회로{Dual Microphone Circuit with Stable Bias}

도 1은 종래의 듀얼 마이크로폰 회로의 구조.

도 2는 종래의 듀얼 마이크로폰 회로를 사용한 통화용 마이크로폰과 캠코더용 마이크로폰을 갖춘 이동통신 단말기에서 통화용 마이크로폰은 제거하고 캠코더용 마이크로폰은 부착된 상태에서 통화시에 바이어스 라인의 신호와 입력신호를 측정한 결과.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 듀얼 마이크로폰 회로의 구조.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에서 제1 마이크로폰을 사용하는 경우의 듀얼 마이크로폰 회로의 구조.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에서 제2 마이크로폰을 사용하는 경우의 듀얼 마이크로폰 회로의 구조.

도 6은 본 발명에 따른 듀얼 마이크로폰 회로를 사용한 통화용 마이크로폰과 캠코더용 마이크로폰을 갖춘 이동통신 단말기에서 통화용 마이크로폰은 제거하고 캠코더용 마이크로폰은 부착된 상태에서 통화시에 바이어스 라인의 신호와 입력신호를 측정한 결과.

본 발명은 듀얼 마이크로폰(dual microphone) 회로에서의 바이어스(bias) 안정화 방법으로, 듀얼 마이크로폰 회로를 사용하는 이동통신 단말기 또는 그 밖의 소형 포터블(portable) 장치에서 하나의 마이크로폰 바이어스(mic-bias)를 사용할 때, 마이크로폰 바이어스 신호라인을 통해 유기되는 입력신호(음성신호)로 인해 바이어스가 흔들리는 것을 방지하여 회로 내에 안정된 바이어스를 제공하는 방법에 관한 것이다.

최근 이동통신 단말기 기술이 급속도로 발전하여 점차 커져만 가는 사용자의 니즈(needs)를 충족시키기 위해 이동통신 단말기에 다양한 기능이 추가되고 있다. 이미 이동통신 단말기에 카메라와 마이크를 추가하여 캠코더 기능까지 구현이 되었다. 캠코더 기능이 구현된 고성능 이동통신 단말기에는 음성 통화용 마이크로폰과 캠코더 녹음용 마이크로폰이 각각 따로 부착되어 있다.

마이크로폰은 사용자의 아날로그 음성을 입력받아 입력신호 라인을 통하여 퀄컴(QUALCOMM)사의 MSM(Mobile Station Modem)과 같은 베이스밴드 칩셋(baseband chipset)으로 출력하는 역할을 한다. MSM 내에 장착된 내부전압소스는, 바이어스 전압으로서 마이크로폰의 입력신호 라인에 공급된다. 즉, MSM의 내부 전압 소스를 통한 한 개의 바이어스 전압을 두 개의 마이크로폰에 공급하여 사용한다.

MSM 내에 장착된 마이크로폰 앰프(microphone amp)는 바이어스 처리된 아날로그 음성을 입력받아 증폭하는 역할을 한다.

또한, MSM 내에 장착된 ADC(Analog to Digital Converter)는, 마이크로폰 앰프로부터 증폭된 신호를 입력받아 디지털 신호로 변환하는 역할을 한다. 이 변환된 디지털 신호는 MSM에 의해 처리되어 무선주파수(RF) 신호로서 전송될 수 있다.

캠코더 기능이 있는 이동통신 단말기에 경우, 다음과 같이 듀얼 마이크로폰 회로를 사용한다. MSM과 같은 베이스밴드 칩셋에서 MSM의 내부 전압 소스를 통한 1개의 바이어스 전압을 두 개의 마이크로폰에 공급하여 상대방과 통화시에는 통화용 전용 마이크로폰을 사용하고, 캠코더 녹화시에는 캠코더용 전용 마이크로폰을 사용한다.

종래의 듀얼 마이크로폰 회로의 구조에 대해 도면을 통해 설명한다. 도 1은 종래의 듀얼 마이크로폰 회로의 구조를 나타낸다.

도 1에는 제1 마이크로폰(110)과 제2 마이크로폰(120)이 있고 이들 두 개의 마이크로폰(110, 120)은 모두 바이어스 전압원(130)으로부터 하나의 바이어스 라인(140)으로 바이어스 전압을 공급받아 오디오 입력부(150)로 음성신호를 전송한다.

도 1에 나타난 듀얼 마이크로폰 회로의 구조는 본 발명이 적용되는 부분만을 도시한 것으로 도 1에 나타나지 않은 구성요소 중 종래의 듀얼 마이크로폰 회로를 구성하는 데 필요한 요소들이 모두 포함됨을 유념해야 한다. 바이어스 라인(140)에는 많은 디바이스들이 연결되어 있지만 본 발명을 설명하는데 필요한 부분들이 아니므로 도면에는 도시하지 않았다. 이하 설명될 도 2, 도 3, 도 4에서도 마찬가지이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 듀얼 마이크로폰 회로에는 다음과 같은 문제점 이 있다.

하나의 마이크로폰을 통해 입력된 음성신호가 마이크로폰 바이어스 라인을 통해 유기되어 바이어스 라인이 흔들리게 되고, 이 흔들리는 고주파 성분이 다른 한쪽의 마이크로폰의 입력신호로 간주되어 결국, 이 신호는 오디오 앰프(audio amp)의 입력단의 입력 신호로 들어가 스피커(speaker)를 통해 출력된다. 결국 동시에 두 개의 마이크를 통해서 음성신호를 녹음한 결과와 같게 되어 버린다.

이때, 바이어스 라인으로 흘러들어가는 유기된 신호는 오디오 입력단으로 들어가면 다행이지만 만약 주변의 Low Voltage Differential Signaling을 하는 다른 라인으로 들어간다면 오동작의 원인이 된다.

또한, 듀얼 마이크로폰 회로에서 두 개의 마이크로폰은 각각 특정 기능을 위해 사용되는데, 상기 기술한 내용에 따르면 다른 한쪽 마이크로폰의 노이즈(noise)의 영향을 받아 특성이 떨어져 본래의 기능 구현에 있어 성능이 저하된다.

도 2는 종래의 듀얼 마이크로폰 회로를 사용한 통화용 마이크로폰과 캠코더용 마이크로폰을 갖춘 이동통신 단말기에서 통화용 마이크로폰은 제거하고 캠코더용 마이크로폰은 부착된 상태에서 통화시에 바이어스 라인의 신호와 입력신호를 측정한 결과이다. 도 2를 보면 유기된 음성 입력신호에 의해 바이어스 라인의 신호가 흔들리는 것을 볼 수 있다. 이러한 신호의 흔들림으로 인해 마치 통화용 마이크로폰이 동작된 것처럼 간주된다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것이다. 즉, 본 발명은 듀얼 마이크로폰 주변회로에 유기되어 일어나는 오동작의 원인을 사전에 방지하고, 바이어스 라인으로 유기되는 중복되어 나타나는 입력신호(음성신호)의 노이즈를 줄임으로써 보다 깨끗한 음질의 환경을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 바이어스가 안정화된 듀얼 마이크로폰 회로의 제1 실시예는 바이어스 전압원; 두 개 이상의 마이크로폰; 및 상기 바이어스 전압원으로부터 전압을 공급받고 상기 각 마이크로폰 중 하나의 마이크로폰과 연결된 상기 마이크로폰 개수와 동일한 개수의 바이어스 라인을 포함하는 것을 특징으로 하며,

본 발명에 따른 바이어스가 안정화된 듀얼 마이크로폰 회로의 제2 실시예는 바이어스 전압원; 두 개 이상의 마이크로폰; 상기 마이크로폰들 중에서 하나의 마이크로폰을 선택하여 상기 바이어스 라인에 연결하는 스위치; 및 상기 바이어스 전압원으로부터 전압을 공급받고 상기 스위치에서 선택된 마이크로폰과 연결된 하나의 바이어스 라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 듀얼 마이크로폰 회로에서 각 마이크로폰에 입력되는 바이어스 라인을 분리하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 한다.

즉, 본 발명에서는 두 개의 마이크로폰 바이어스의 전압소스를 따로 분리하는 방법(제1 실시예) 및 기존처럼 하나의 마이크로폰 바이어스 라인을 이용하여 바이어스 경로에 스위치(switch)를 삽입하여 각 기능의 마이크로폰을 선택할 수 있도 록 제어하는 방법(제2 실시예)을 제공한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 제1 실시예에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 듀얼 마이크로폰 회로의 구조를 나타낸다.

도 3을 보면 제1 마이크로폰(310)과 제2 마이크로폰(320)이 있고 각 마이크로폰(310, 320)은 각각의 바이어스 라인(340, 350)을 통해 바이어스 전압원(330)으로부터 전압을 공급받는다. 즉, 제1 마이크로폰(310)은 바이어스 전압원(330)과 연결된 제1 바이어스 라인(340)으로부터 전압을 공급받고, 제2 마이크로폰(320)은 바이어스 전압원(330)과 연결된 제2 바이어스 라인(350)으로부터 전압을 공급받는다. 각 바이어스 라인(340, 350)은 오디오 입력부(360)에 연결되어 있어 마이크로폰(310, 320)으로 입력된 음성신호를 오디오 입력부(360)에 전송한다.

다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에서 제1 마이크로폰을 사용하는 경우의 듀얼 마이크로폰 회로의 구조를 나타내고 도 5는 본 발명의 제2 실시예에서 제2 마이크로폰을 사용하는 경우의 듀얼 마이크로폰 회로의 구조를 나타낸다.

도 4 및 도 5를 보면 제1 마이크로폰(410, 510)과 제2 마이크로폰(420, 520)이 있고 제1 마이크로폰(410, 510)은 스위치(450, 550)의 a지점에 연결되어 있으며 제2 마이크로폰(420, 520)은 스위치(450, 550)의 b지점에 연결되어 있다.

바이어스 전압원(430, 530)은 바이어스 라인(440, 540)을 통해 스위치(450, 550)의 c지점에 연결된다. c지점은 바이어스 라인(440, 540)을 통해 오디오 입력부(460, 560)에 연결되어 있다.

상기 스위치(450, 550)는 a지점과 c지점을 연결하거나 a지점과 b지점을 연결한다. 제1 마이크로폰(410, 510)을 사용하는 경우는 a지점과 c지점을 연결하여 제1 마이크로폰(410, 510)으로 입력되는 음성신호를 바이어스 라인(440, 540)을 통해 오디오 입력부(560, 660)에 전송하고, 제2 마이크로폰(420, 520)을 사용하는 경우는 b지점과 c지점을 연결하여 제2 마이크로폰(420, 520)으로 입력되는 음성신호를 바이어스 라인(440, 540)을 통해 오디오 입력부(560, 660)에 전송한다.

스위치의 동작은 제어부(도시하지 않음)에서 제어하는데 어떠한 마이크로폰을 사용할 것인지에 따라 a지점과 c지점을 연결하거나 b지점과 c지점을 연결한다.

제1 마이크로폰(410, 510)을 사용하는 경우는 도 4에 나타나 있고 제2 마이크로폰(420, 520)을 사용하는 경우는 도 5에 나타나 있다.

도 6은 본 발명에 따른 듀얼 마이크로폰 회로를 사용한 통화용 마이크로폰과 캠코더용 마이크로폰을 갖춘 이동통신 단말기에서 통화용 마이크로폰은 제거하고 캠코더용 마이크로폰은 부착된 상태에서 통화시에 바이어스 라인의 신호와 입력신호를 측정한 결과이다. 도 6에서는 바이어스 라인을 따라 신호가 유기되지 않아 안정된 바이어스 신호 전압 레벨을 보여준다.

이상으로, 본 발명에 따른 바이어스가 안정화된 듀얼 마이크로폰 회로에 대해 살펴보았다. 본 명세서에서는 본 발명이 개별적인 실시예를 통해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 본 출원서에 설명된 부분에 한정되지 않고 명세서와 첨부된 청구 항들에서 설명되는 기술적 사상에 속하는 모든 변형된 형태와 수정된 형태를 포함한다. 본 명세서에서는 마이크로폰을 두 개 사용하는 경우에 대해서만 설명하였지만 마이크로폰을 세 개 이상 사용하는 경우도 본 발명의 범위에 포함된다. 이 경우는 각각의 바이어스 라인을 사용하는 제1 실시예에서는 마이크로폰의 개수만큼의 바이어스 라인이 필요하고, 스위치를 사용하는 제2 실시예에서는 각 마이크로폰 중 하나를 선택하여 바이어스 라인에 연결하는 스위치가 필요하다.

본 발명에 의하면 듀얼 마이크로폰회로를 사용하는 이동통신 단말기 또는 그 밖의 소형 포터블 장치에서 마이크로폰 바이어스 신호라인을 통해 유기되는 입력신호(음성신호)로 인해 바이어스가 흔들리는 것을 방지하여 회로 내에 안정된 바이어스를 제공할 수 있고, 주변회로에 유기되어 일어나는 오동작의 원인을 사전에 방지할 수 있고, 바이어스 라인으로 유기되는 중복되어 나타나는 음성신호의 노이즈를 줄임으로서 보다 깨끗한 음질의 환경을 제공할 수 있다.

특히, 본 발명의 제1 실시예에서는 마이크로폰 바이어스를 분리함으로서 통화용 마이크와 캠코더용 마이크의 독립성을 유지할 수 있다는 장점이 있고, 본 발명의 제2 실시예에서는 기존회로에서 스위치 하나만 삽입하여 기존회로와의 호환성을 유지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 바이어스 전압원;

   두 개 이상의 마이크로폰; 및

   상기 바이어스 전압원으로부터 독립적으로 전압을 공급받도록 일단이 상기 바이어스 전압원에 각각 연결되고, 타단은 상기 각 마이크로폰 중 하나의 마이크로폰과 연결된 상기 마이크로폰 개수와 동일한 개수의 바이어스 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이어스가 안정화된 듀얼 마이크로폰 회로.
2. 바이어스 전압원;

   두 개 이상의 마이크로폰;

   상기 마이크로폰들 중에서 하나의 마이크로폰을 선택하여 선택된 마이크로폰들을 독립적으로 상기 바이어스 라인에 연결하는 스위치; 및

   상기 바이어스 전압원으로부터 전압을 공급받고 상기 스위치에서 선택된 마이크로폰과 연결된 하나의 바이어스 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이어스가 안정화된 듀얼 마이크로폰 회로.

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