KR101191312B1 - Ｄｓｐ를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템 - Google Patents

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Abstract

DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템이 개시된다. 개시된 DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템은, 방송에 필요한 음원을 생성해 주는 음원장치와; 전관방송 시스템의 오디오 및 통신을 모두 총괄하여 제어하는 시스템 컨트롤러와, 상기 음원장치로부터 음원을 받는 음원 입력유닛과, 입력된 외부음원과 상기 시스템 컨트롤러에 내장된 내부음원을 방송에 필요한 음원으로 변조하여 송출하는 음원 출력유닛을 포함하여 된 시스템 제어장치와; 상기 음원 출력유닛으로부터 나오는 음원을 방송에 필요한 음량으로 증폭시켜 주는 파워앰프;를 포함하되, 상기 음원 입력유닛에는 필요시 해당 음원을 선택하기 위한 DSP 디지털 풀 매트릭스가 구비된 것을 그 특징으로 한다.

Description

ＤＳＰ를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템{PUBLIC ADDRESS SYSTEM HAVING DIGITAL MIXING CIRCUIT USING DSP}
본 발명은 DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 DSP의 성능을 최대한 사용하면서도 전관방송 시스템에 최적화되어 효율성과 경제성을 동시에 구현한 DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템에 관한 것이다.
디지털 전관방송 시스템을 포함한 기존의 전관방송 시스템은 입력 음원에 대한 선택, 믹싱(mixing), 볼륨 조절 등의 음원 처리에 일반적으로 아날로그(analog) 방식을 사용한다.
상기한 전관 방송 시스템이 믹싱 기능이 없는 음원 처리 장치를 사용하거나 혹은 현장 여건상 다수의 음원 사용으로 인하여 음원 처리 장치의 허용 음원 입력수를 초과할 경우 별도의 외부 믹싱 콘솔 혹은 장치를 사용하여 믹싱한 후 음원 처리 장치에 입력한다.
그리고 상기 음원 처리 장치는 믹싱 기능뿐만 아니라 원하는 입력을 선택하여 원하는 출력으로 내보내줄 수 있는 매트릭스 기능도 포함되어 있어야 하기 때문에 복잡한 회로와 많은 수의 부품이 들어가며, 장치 제작시 잡음 처리에 대한 부분에 의해 아날로그 오디오에 대한 깊은 이해가 필요하다.
기존 음원 처리 장치에서는 일반 연산 증폭기(OP-amp, operational amplifier), 아날로그 크로스포인트(analog crosspoint) 방식의 회로, 반도체의 아날로그 스위치나 릴레이 등을 사용한 멀티플렉서(Multiplexer, MUX) 등을 이용하여 아날로그 방식의 음원을 선택하고 믹싱한다.
또한 입력 음원에 대한 볼륨이나 EQ 조절을 위해 부수적인 회로가 추가되고, 극히 일부 외국 업체의 음원 처리 장치에서는 DSP 솔루션을 이용하여 오디오 매트릭스와 믹싱을 처리한다.
그런데, 믹싱 기능이 없는 음원 처리 장치나 음원 처리 장치의 허용 음원 입력수 초과시 별도의 외부 음원 믹싱 콘솔 혹은 장치를 추가하여 사용하기 때문에 추가적인 장치 설치에 의한 시공의 불편함과 추가 비용이 들어가며 사용상 음원의 믹싱이나 제어가 자유롭지 못하다.
그리고 믹싱 기능이 있는 음원 처리 장치의 경우에는 음원의 믹싱이나 제어가 보다 자유롭긴 하지만, 복잡한 회로 부품과 잡음처리 문제에 의해 기판의 부피가 커지고 설계가 어려워 장치 제작시 아날로그 오디오에 대한 깊은 이해를 필요로 한다.
또한 DSP(Digital Signal Processor) 솔루션을 이용한 디지털 음원 처리는 자유로운 믹싱 설정 및 제어가 가능하지만, 가격적인 경쟁력이 떨어지기 때문에 최고급 디지털 믹서 등에서만 사용되고 있다.
현재 국내 업체에서 생산되는 전관 방송 시스템에서 DSP 솔루션을 이용한 오디오 매트릭스(audio matrix)와 믹싱 방식을 사용한 음원 처리 장치는 전무하며 외국 업체도 극히 일부의 고가 장치에만 사용이 되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, DSP의 성능을 최대한 사용하면서도 전관방송 시스템에 최적화하고 DSP 칩 사용을 최소화하여 효율적이고 경제적이고, 부피가 줄고 음원을 디지털화함으로써 잡음에 대한 문제를 최소화하며, 음원의 처리속도를 향상시켜 DSP의 성능을 최적화할 수 있도록 한 DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템은, 방송에 필요한 음원을 생성해 주는 음원장치와; 전관방송 시스템의 오디오 및 통신을 모두 총괄하여 제어하는 시스템 컨트롤러와, 상기 음원장치로부터 음원을 받는 음원 입력유닛과, 입력된 외부음원과 상기 시스템 컨트롤러에 내장된 내부음원을 방송에 필요한 음원으로 변조하여 송출하는 음원 출력유닛을 포함하여 된 시스템 제어장치와; 상기 음원 출력유닛으로부터 나오는 음원을 방송에 필요한 음량으로 증폭시켜 주는 파워앰프;를 포함하되,
상기 음원 입력유닛에는 필요시 해당 음원을 선택하기 위한 DSP 디지털 풀 매트릭스가 구비되고,
그리고, 상기 외부 및 내부음원 입력 수는 동일하게 n개로 하며, 상기 외부음원 입력 n개와 상기 내부음원 입력 n개는 각각 1개씩 합성(sum)하여 총 n개의 내부 및 외부 겸용 음원 입력으로 구성된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기존의 DSP는 고가이기 때문에 가격 상승의 원인을 제공하여 장치의 가격 경쟁력을 떨어뜨렸지만, 본 발명에 적용된 DSP는 성능을 최대한 사용하면서도 전관방송 시스템에 최적화되어 효율성과 경제성을 동시에 구현할 수 있다.
그리고 DSP 칩에서 믹싱, 매트릭스 기능 및 볼륨 제어 등의 음질 조절까지 모두 처리할 수 있기 때문에 회로기판의 부피가 줄어들고 설계가 간편해지면서도 음원이 디지털화됨으로써 잡음에 대한 문제 발생을 최소화할 수 있다.
또한 동일한 수의 내부 및 외부 입력 음원을 각각 하나씩 합쳐 내부 및 외부 겸용 음원으로 재구성하기 때문에 DSP 칩 사용을 최소화시켜 효율적이고 경제적이다.
그리고 각각의 내부 및 외부 입력 음원은 내부음원이 외부음원보다 높은 우선순위를 가지게 처리하여 전관방송 시스템에서 중요한 부분을 차지하는 방송 우선 순위 처리에 대한 문제를 보다 간편하고 효율적으로 할 수 있다.
또한 DSP에서 내/외부 입력을 유동적으로 선택 가능하게 하여 동시에 사용할 수 있는 음원의 수를 최대화하기 때문에 음원의 사용성을 최적화할 수 있다.
그리고 전체 내부 및 외부 겸용 음원 입력을 두 개의 DSP에서 나누어 개별적으로 처리하게 함으로써 음원 처리속도를 향상시켜 DSP의 성능을 최적화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템의 블록 구성도.
도 2는 도 1의 DSP 디지털 풀 매트릭스의 블록 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템의 블록 구성도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 DSP 디지털 풀 매트릭스의 블록 구성도가 도시되어 있다.
도 1 및 도 2를 각각 참조하면, 본 발명에 따른 DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템은, 예컨대, 시디 플레이어, 튜너, 데크, 마이크 등 방송에 필요한 음원을 생성해 주는 음원장치(10)와, 시스템 제어장치(20)를 포함하여 구성된다.
상기 시스템 제어장치(20)는, 전관방송 시스템의 오디오 및 통신을 모두 총괄하여 시스템을 제어하는 중앙처리장치에 해당하는 시스템 컨트롤러(118)와, 상기 음원장치(10)로부터 음원을 받는 음원 입력유닛(21)과, 음원장치(10) 또는 리모트 앰프 등으로부터 입력된 외부음원과 시스템 컨트롤러(118)에 내장된 내부음원을 방송에 필요한 음원으로 변조하여 송출하는 음원 출력유닛(22)을 포함하여 구성된다.
그리고 본 발명에 따른 DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템에는, 상기 시스템 제어장치(20)의 음원 출력유닛(22)으로부터 나오는 음원을 방송에 필요한 음량으로 증폭시켜 주는 파워앰프(40)와, 상기 시스템 제어장치(20)의 제어에 의해 파워앰프(40)로부터 받은 방송 음원을 필요한 방송지역에 설치된 스피커(60)에 송출하거나 차단하는 릴레이 그룹(50)을 포함하여 구성된다.
또한 상기 음원 입력유닛(21)에는 필요시 해당 음원을 선택하기 위한 DSP 디지털 풀 매트릭스(100)가 구비된다.
보다 구체적으로는, 상기 DSP 디지털 풀 매트릭스(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환해 주는 AD 변환기(Analog to Digital converter)(111a,111b)와, 디지털 신호를 처리하는 집적회로로 입력된 디지털 음원을 임의로 믹싱하며 입력된 음원을 선택적으로 단독 혹은 다중 출력하는 외부음원용 DSP(112a) 및 내부음원용 DSP(112b)와, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환해 주는 DA 변환기(Digital to Analog converter)(113a,113b)와, 고주파 잡음 제거 및 음원합성시 다른 쪽 입력신호에 영향을 주지 않도록 방지하는 LPF(Low Pass Filter, 저역통과필터)(114a,114b)를 포함하여 구성된다.
그리고 본 발명에 따른 DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템에서, 전체 음원 입력 중 일부는 외부음원 입력용으로 사용하며, 일부는 내부음원의 입력용으로 할당한다.
외부음원은 튜너, 데크, 시디 플레이어, 마이크 등 시스템 제어장치(20)의 외부에서 입력되는 음원장치(10)의 음원이고, 내부음원은 차임, 사이렌, 타이머, 리모트 마이크 등 시스템 제어장치(20)의 내부에서 입력되는 음원을 말한다.
따라서 입력되는 내부음원 및 외부음원은 각각 두 개의 외부 및 내부음원용 DSP(112a,112b)에서 믹싱하거나 개별적으로 사용한다.
또한 음원버스 출력은 음원 입력유닛(21)에서 변조된 음원을 음원 출력유닛(22)이 자유롭게 선택할 수 있도록 음원버스로 내보내는 출력을 말한다.
그리고 상기 DSP 디지털 풀 매트릭스(100)에는, 상기 외부음원 및 내부음원의 두 개 음원을 하나로 합치는 음원 합성부(115a,115b,115c,115d)와, 외부 및 내부음원이 외부 및 내부음원용 DSP(112a,112b)로 입력되면, 외부 및 내부음원용 DSP(112a,112b)가 해당 명령을 수행하도록 제어하는 메인 컨트롤러(main controller)(117)가 구비된다.
또한 상기 메인 컨트롤러(117)는 시스템 컨트롤러(118)에 의해 데이터로 제어되게 구비된다.
그리고 상기 외부 및 내부음원 입력 개수는 동일하게 n개로 하며, 효율성과 경제성을 높이기 위해 외부음원 입력 n개와 내부음원 입력 n개는 각각 1개씩 합성(sum)하여 총 n개의 외부 및 내부 겸용 음원 입력으로 구성된다.
n개씩의 외부 및 내부음원에 대한 처리를 두 개의 외부음원용 DSP(112a)와 내부음원용 DSP(112b)에서 n/2개씩 처리하기 때문에 음원 처리속도의 향상을 가져오며 외부음원용 DSP(112a)와 내부음원용 DSP(112b)는 각각 n/2개의 음원을 독립적인 설정으로 처리할 수 있다.
또한 음원 선택의 우선순위 처리는 내부음원이 외부음원보다 높게 설정하여 음원 우선순위 처리에 대한 효율성을 높이고, 입력된 외부음원과 내부음원은 AD 변환기(111a,111b)를 거쳐 디지털 데이터화되어 각각 외부음원용 DSP(112a)와 내부음원용 DSP(112b)에 입력된다.
그리고 입력된 내부 및 외부음원은 각각 음질의 열화가 거의 없는 두 개의 외부음원용 DSP(112a)와 내부음원용 DSP(112b)에서 자유롭게 믹싱하거나 개별적으로 사용할 수 있으며, DSP의 풀 매트릭스 기능에 의해 필요시 해당 음원을 선택 가능하도록 하여 음원의 사용성을 최적화한다.
또한 입력된 모든 음원은 AD 변환기(111a,111b)로 디지털 데이터화하여 외부음원용 DSP(112a)와 내부음원용 DSP(112b)를 통해 가공이 되고, 다시 DA 변환기(113a,113b)를 이용하여 아날로그 음원으로 변환시켜 출력으로 사용이 가능하다.
상기 두 개의 외부음원용 DSP(112a)와 내부음원용 DSP(112b)로부터 출력되는 음원은 필요에 의해 자유롭게 선택할 수 있고, DA 변환기(113a,113b)를 통하지 않은 가공된 디지털 음원 데이터를 곧바로 출력하여 디지털 장치로 전송할 수도 있다.
또한 상기 외부음원으로는 튜너, 데크, 시디 플레이어, 마이크의 낮은 우선순위의 음원을 배정하며, 상기 내부음원으로는 차임, 사이렌, 타이머, 리모트 마이크의 높은 우선순위의 음원을 배정한다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 본 발명에 따른 DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템은, 디지털 방식으로 전관방송 시스템에서의 모든 입력 및 출력 음원을 데이터로 제어하는 것으로, 기존의 아날로그 크로스포인트 방식이 아닌 DSP를 이용한 디지털 중앙 집중 제어가 가능한 효율적이고 경제적인 통합형 시스템이다.
그리고 본 발명에 따른 DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템은, 외부의 믹싱 콘솔을 사용하지 않고 내장된 DSP 솔루션을 이용하여 관리 컴퓨터(30)에서 여러 입력 음원의 믹싱과 출력 연결을 자유롭게 설정한 후 저장할 수 있으며, 방송 시행시 음원의 선택 및 볼륨 등의 조절을 DSP 솔루션을 이용하여 제어할 수 있으며, 설정된 값에 의한 자동 무인 방송도 가능하다.
한편, 입력음원의 사양은 사용하는 DSP의 성능에 의하여 결정이 되고 출력음원 역시 사용하는 DSP의 성능에 의하여 결정된다.
이를 좀 더 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템은, n개의 각종 외부 음원과 n개의 각종 내부 음원의 입력을 24bit AD 변환기(111a,111b)를 통하여 고음질의 디지털 음원으로 데이터화하고 DSP를 이용하여 필요한 음원으로 가공하는 기법이 적용되었다.
그리고 외부의 음원 재생 장치(튜너, 데크, 시디 플레이어, 마이크 등)로부터 입력된 n개의 외부 입력 음원을 받고, 가공되지 않은 데이터를 이용하여 원하는 오디오 채널의 데이터를 바로 수신하여 각종 기기 또는 신호선의 열화에 의한 음의 손실을 최소화한다.
또한 내부 음원으로는 전관방송 시스템에서 필수적으로 사용되는 우선순위가 높은 시스템 음원(챠임, 사이렌, 타이머, 리모트 마이크 등) n개를 입력한다.
그리고 외부로부터 입력된 음원과 내부 입력 음원은 각각 AD 변환기(111a,111b)를 거쳐 디지털 데이터로 변환되고 외부음원용 DSP(112a)와 내부음원용 DSP(112b)에 각각 입력된다.
또한 각 내부 및 외부음원을 외부음원용 DSP(112a)와 내부음원용 DSP(112b)로 입력하면 메인 컨트롤러(117)의 제어에 의해 각종 음의 선택, 믹싱, 볼륨 제어, 레벨 감지, 과입력 방지, 불필요한 잡음 제거 등의 명령을 받은 외부음원용 DSP(112a)와 내부음원용 DSP(112b)는 해당 명령을 수행한다.
그리고 상기 메인 컨트롤러(117)는 전관방송 시스템의 시스템 컨트롤러(118)에 의해 데이터로 제어되고, 외부음원용 DSP(112a)와 내부음원용 DSP(112b)에서 가공된 데이터는 다시 DA 변환기(113a,113b)를 통하여 아날로그 음원으로 변환하고, LPF(114a,114b)를 거쳐 외부음원과 내부음원을 각각 한 회선씩 합성한다.
또한 합성된 n개의 내부 및 외부 합성 음원은 실제 음원을 외부 기기로 전송하는 음원 버스(BUS)에 실어 필요한 출력으로 사용한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10. 음원장치
20. 시스템 제어장치
21. 음원 입력유닛
22. 음원 출력유닛
30. 관리 컴퓨터
40. 파워앰프
50. 릴레이 그룹
60. 스피커
100. DSP 디지털 풀 매트릭스
111a,111b. AD 변환기
112a. 외부음원용 DSP
112b. 내부음원용 DSP
113a,113b. DA 변환기
114a,114b. LPF
117. 메인 컨트롤러
118. 시스템 컨트롤러

Claims (5)

  1. 방송에 필요한 음원을 생성해 주는 음원장치와;
    전관방송 시스템의 오디오 및 통신을 모두 총괄하여 제어하는 시스템 컨트롤러와, 상기 음원장치로부터 음원을 받는 음원 입력유닛과, 입력된 외부음원과 상기 시스템 컨트롤러에 내장된 내부음원을 방송에 필요한 음원으로 변조하여 송출하는 음원 출력유닛을 포함하여 된 시스템 제어장치와;
    상기 음원 출력유닛으로부터 나오는 음원을 방송에 필요한 음량으로 증폭시켜 주는 파워앰프;를 포함하되,
    상기 음원 입력유닛에는 필요시 해당 음원을 선택하기 위한 DSP 디지털 풀 매트릭스가 구비되고,
    그리고, 상기 외부 및 내부음원 입력 수는 동일하게 n개로 하며, 상기 외부음원 입력 n개와 상기 내부음원 입력 n개는 각각 1개씩 합성(sum)하여 총 n개의 내부 및 외부 겸용 음원 입력으로 구성된 것을 특징으로 하는 DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 DSP 디지털 풀 매트릭스는,
    아날로그 신호를 디지털 신호로 변환해 주는 AD 변환기와;
    디지털 신호를 처리하는 집적회로로 입력된 디지털 음원을 임의로 믹싱하며, 입력된 음원을 선택적으로 단독 혹은 다중 출력하는 외부음원용 DSP와, 내부음원용 DSP와;
    디지털 신호를 아날로그 신호로 변환해 주는 DA 변환기와;
    고주파 잡음 제거 및 음원합성시 입력신호에 영향을 주지 않게 하는 LPF와;
    상기 내부 및 외부음원을 하나로 합치는 음원 합성부와;
    상기 내부 및 외부음원이 상기 외부 및 내부음원용 DSP로 입력되면, 상기 외부 및 내부음원용 DSP가 해당 명령을 수행하도록 제어하는 메인 컨트롤러;를 포함하여 되되,
    입력된 상기 내부음원 및 외부음원은 각각 두 개의 상기 외부 및 내부음원용DSP에서 믹싱하거나 개별적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는 상기 시스템 컨트롤러에 의해 데이터로 제어되게 구비된 것을 특징으로 하는 DSP를 이용한 디지털 믹싱회로가 채용된 전관방송 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
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