KR101157993B1 - 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 과열 또는 과부하로 앰프가 이상동작을 할 경우에 출력을 1/8로 제한하여 앰프가 파손에 이르게 되는 것을 막을 수 있고 과열, 과부하의 경우에도 비록 출력은 제한되나 방송은 가능하도록 한 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프에 관한 것인바, 본 발명의 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프는 일반 방송과 비상 방송을 겸하는 기능을 갖는 PA용 디지털 앰프에 있어서, 프리앰프와; 상기 프리앰프와 연결되며 오디오 신호의 볼륨을 조절하는 전자볼륨부와; 상기 전자볼륨부의 볼륨을 제어하는 마이콤과; 상기 전자볼륨부와 연결되는 메인앰프와; 상기 메인앰프와 연결되어 소리가 출력되는 스피커; 및 상기 메인앰프의 과열 또는 과부하시 상기 전자볼륨의 출력 신호의 레벨을 감축시키기 위하여 상기 메인앰프에 형성된 방열판과, 상기 방열판에 결합된 서미스터와, 상기 서미스터에 작동 전원을 공급하는 전원인가부와, 상기 서미스터의 온도를 감지하여 마이콤에 송신하는 온도검출부로 구성된 보호부를 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.

Description

출력제어기능을 갖는 디지털 앰프{OUTPUT CONTROL DIGITAL AMP}

본 발명은 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 과열 또는 과부하로 앰프가 이상동작을 할 경우에 출력을 1/8로 제한하여 앰프가 파손에 이르게 되는 것을 막을 수 있고 과열, 과부하의 경우에도 비록 출력은 제한되나 방송은 가능하도록 한 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프에 관한 것이다.

일반적으로 오디오 신호를 재생하기 위해 자기 테이프 또는 LP 에 아날로그 형태의 오디오 신호를 기록하였으나, 디지털 기술이 발전함에 따라 CD 또는 DVD 와 같은 매체에 디지털 형태로 오디오 신호를 기록하여 정보 손실을 줄이고, 보다 깨끗한 음질을 구현하게 되었다.

디지털 형태의 오디오 신호를 재생하기 위해서는, DAC(Digital-to-Analog Converter)를 이용하여 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한 후에 아날로그 앰프로 신호를 증폭하여 오디오 신호를 재생하게 된다.

그러나, 진공관 또는 트랜지스터를 이용한 아날로그 앰프는 전자의 열운동에 의한 잡음과 증폭 소자의 불완전한 선형성 때문에 신호의 왜곡(Distortion)이 발생하게 되며, 전원의 이용 효율이 높지 않다는 문제점이 있다.

따라서, 최근에는 아날로그 앰프의 단점을 보완하고 보다 고성능의 음향을 구현하기 위해 디지털 앰프가 제안되고 있다.

이에 관련된 선행 기술로는 대한민국 등록실용신안 제0371118호 및 등록 특허 제0770747호가 개시된 바 있다.

한편 종래 디지털 앰프는 과열, 과부하 등 앰프의 이상동작시 출력전체를 차단시킴으로써 앰프는 보호될 수 있지만 방송이 불가능하게되므로 화재 등 긴급한 상황시 방송을 할 수가 없게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 과열 또는 과부하로 앰프가 이상동작을 할 경우에 출력을 1/8로 제한하여 앰프가 파손에 이르게 되는 것을 막을 수 있고 과열, 과부하의 경우에도 비록 출력은 제한되나 방송은 가능하도록 한 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 일반 방송과 비상 방송을 겸하는 기능을 갖는 PA용 디지털 앰프에 있어서, 프리앰프와 상기 프리앰프와 연결되며 오디오 신호의 볼륨을 조절하는 전자볼륨부와, 상기 전자볼륨부의 볼륨을 제어하는 마이콤과 상기 전자볼륨부와 연결되는 메인앰프와, 상기 메인앰프와 연결되어 소리가 출력되는 스피커 및 상기 메인앰프의 과열 또는 과부하시 상기 전자볼륨의 출력 신호의 레벨을 감축시키기 위하여 상기 메인앰프에 형성된 방열판과, 상기 방열판에 결합된 서미스터와, 상기 서미스터에 작동 전원을 공급하는 전원인가부와, 상기 서미스터의 온도를 감지하여 마이콤에 송신하는 온도검출부로 구성된 보호부를 포함하는 것을 특징으로 하는 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프.에 의해 달성될 수 있다.

삭제

상기 보호부는 상기 메인앰프의 전원라인의 +측에 연결되어 전류변화에 따른 전압량을 검출하는 전압검출부; 상기 전압검출부와 상기 마이콤을 연결하는 신호선을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 과열 또는 과부하로 앰프가 이상동작을 할 경우에 출력을 감축 제한하여 앰프의 파손을 방지할 수 있고, 출력은 제한되나 방송은 가능하므로 비상 상황 발생시 안내 방송의 기능을 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프의 일 실시예를 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프의 다른 실시예를 나타낸 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 중에서 도 1은 본 발명에 따른 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프의 일 실시예를 나타낸 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프의 다른 실시예를 나타낸 구성도이다.

본 발명에 따른 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프는, 일반 방송과 비상 방송을 겸하는 기능을 갖는 PA(Public Address)용 디지털 앰프이다.

본 발명은 2가지의 실시 형태로 구분된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프(A)는, 일반 방송과 비상 방송을 겸하는 기능을 갖는 PA용 디지털 앰프에 있어서, 프리앰프(1); 프리앰프(1)와 연결되며 오디오 신호의 볼륨을 조절하는 전자볼륨부(2); 전자볼륨부(2)의 볼륨을 제어하는 마이콤(3); 전자볼륨부(2)와 연결되는 메인앰프(4); 메인앰프(4)와 연결되어 소리가 출력되는 스피커(5);를 포함하고, 메인앰프(4)의 과열 또는 과부하시 상기 전자볼륨부(2)의 출력 신호의 레벨을 감축시키는 보호부(W,W')를 포함하여 구성된다.

전자볼륨부(2)는 마이콤(3)으로부터 신호가 전달되는 볼륨제어 신호라인(L1)이 일측에 연결되고, 타측에는 메인앰프(4)와 연결되는 제2신호라인(L2)이 형성된다.

메인앰프(4)는 과열이나 과부하시 메인앰프(4)의 출력 신호를 감축 제어하도록 보호부(W,W')가 형성된다.

보호부(W,W')는 과열을 감지하도록 한 구성 및 과부하를 감지하도록 한 구성으로 구분된다.

과열을 감지하기 위한 보호부(W)는 메인앰프(4)의 일측에 형성된 방열판에 과열을 감지하여 출력 신호의 레벨을 감축 제어하기 위한 것으로, 메인앰프(4)에 형성된 방열판에 결합된 서미스터(S); 서미스터(S)에 작동 전원을 공급하는 전원인가부; 서미스터(S)의 온도를 감지하여 마이콤(3)에 송신하는 온도검출부(7)를 포함하여 구성된다.

서미스터(S)는 PTC 소자를 사용하고, 저항값은 10Kohm짜리 노멀저항(R1)이 사용된다.

서미스터(S)에는 5V의 직류전압이 작동전원으로 인가되고, 서미스터(S)와 직렬로 1Kohm의 고정저항(R2)이 연결된다.

상기 노멀저항(R1)과 고정저항(R2)의 사이에 온도검출부(7)가 연결되어 변화되는 전압을 검출토록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예의 제어 흐름을 살펴보면 다음과 같다.

메인앰프(4)가 과부하 등으로 인해 방열판의 온도가 올라가면 서미스터(S)가 인지하는 온도가 높아져서 서미스터(S)의 저항치가 낮아지고 온도검출부(7)의 전압은 증가하게 된다.

과열된 방열판이 메인앰프(4)의 부하가 줄어들거나 잠시 사용중단 등으로 온도가 내려가면 서미스터(S)가 인지하는 온도가 낮아져서 저항치가 높아지고 온도검출부(7)의 전압은 감소하게 된다.

만일 온도검출부(7)의 변화되는 전압 값을 마이콤(3)이 인식하여 70℃ 이상이 되면 마이콤(3)은 볼륨제어 신호라인(L1)을 통해 전자볼륨부(2)의 레벨을 1/8로 줄이도록 명령한다.

이후 온도가 냉각되어 60℃ 이하가 되면 마이콤(3)은 볼륨제어 신호라인(L1)을 통해 전자볼륨부(2)의 레벨을 정상출력으로 원상 복귀 시킨다.

한편 본 발명의 다른 실시예에 따른 보호부는 과부하를 감지하기 위한 것으로 도 2에 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 과부하를 감지하기 위한 보호부(W')는 메인앰프(4)의 전원라인의 +측에 연결되어 전류변화에 따른 전압량을 검출하는 전압검출부(8); 상기 전압검출부(8)와 상기 마이콤(3)을 연결하는 신호선(L4)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 전압검출부(8)에는 마이콤(3)에서 인지할 수 있도록 전압을 1.2~1.5V까지 증폭시킬 수 있는 전압증폭부(9)가 연결된다.

즉 전압검출부(8)에서 검출된 전압은 수 mV의 낮은 전압이므로 이를 증폭시킬 필요가 있다.

또한 메인앰프(4)의 전원이 공급되는 전원라인(L5)에 전압검출부(8)를 설치한다. 전압검출부(8)는 5W/0/09옴짜리 시멘트저항(R3)이 포함된다.

시멘트저항(R3)의 입력단 및 출력단의 신호연결라인에서 각기 배선을 분기시켜 전압증폭부(9)에 연결되고, 전압증폭부(9)의 출력부에서 마이콤(3)과 신호선(L4)으로 연결된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예의 제어 흐름을 살펴보면 다음과 같다.

부하에 따른 전압검출부(8)에서 검출되는 전압은 옴의 법칙(V=I*R)에 의하여 메인앰프(4)가 과부하로 인해 전류가 과다하게 흐르면 전압검출부(8)의 시멘트 저항(R3) 양단의 전압이 증가하게 되는데 이 증가량으로 과부하 여부를 판단한다.

즉 예를 들어 메인앰프(4)의 정격 소비전류가 5암페어일 때, 전압검출부(8)의 시멘트저항(R3) 양단의 전압은 옴의 법칙에 의해 5A*0.09옴=0.45V가 된다.

그런데 메인앰프(4)가 과부하로 전류가 6암페어가 흐르면 전압검출부(8)의 시멘트저항(R3) 양단의 전압은 옴의 법칙에 의해 6A*0.09옴=0.54V가 된다.

그러면 전압증폭부(9)에서 이 전압을 증폭하여 마이콤(3)으로 보내고 마이콤(3)은 현재 메인앰프(4)가 과부하 상태이므로 볼륨을 1/8로 줄이도록 볼륨제어 신호라인을 통해 전자볼륨부(2)의 출력 신호를 감축 제어한다.

이후 메인앰프(4)의 정격전류가 5 암페어라고 가정할 때, 증가되었던 전류가 다시 5암페어 이내로 낮아지면 마이콤(3)은 현재 메인앰프(4)가 과부하 상태가 아니므로 전자볼륨부(2)을 원상태로 회복시키도록 볼륨제어 신호라인을 통해 전자볼륨부(2)을 제어한다

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

1 : 프리앰프 2 : 전자볼륨부
3 : 마이콤 4 : 메인앰프
5 : 스피커 7 : 온도검출부
8 : 전압검출부 9 : 전압증폭부
W,W' : 보호부 S : 서미스터
R1 : 노멀저항 R2 : 고정저항
R3 : 시멘트저항

Claims (5)

1. 일반 방송과 비상 방송을 겸하는 기능을 갖는 PA용 디지털 앰프에 있어서,
   프리앰프와;
   상기 프리앰프와 연결되며 오디오 신호의 볼륨을 조절하는 전자볼륨부와;
   상기 전자볼륨부의 볼륨을 제어하는 마이콤과;
   상기 전자볼륨부와 연결되는 메인앰프와;
   상기 메인앰프와 연결되어 소리가 출력되는 스피커; 및
   상기 메인앰프의 과열 또는 과부하시 상기 전자볼륨의 출력 신호의 레벨을 감축시키기 위하여 상기 메인앰프에 형성된 방열판과, 상기 방열판에 결합된 서미스터와, 상기 서미스터에 작동 전원을 공급하는 전원인가부와, 상기 서미스터의 온도를 감지하여 마이콤에 송신하는 온도검출부로 구성된 보호부를 포함하는 것을 특징으로 하는 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 서미스터는 PTC 소자인 것을 특징으로 하는 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 보호부는
   상기 메인앰프의 전원라인의 +측에 연결되어 전류변화에 따른 전압량을 검출하는 전압검출부와;
   상기 전압검출부와 상기 마이콤을 연결하는 신호선;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 전압검출부에 연결된 전압증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 출력제어기능을 갖는 디지털 앰프.
   

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