KR101301393B1 - 오디오 재생 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 출력장치의 임피던스를 이용한 오디오 재생 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 오디오 재생 장치 및 방법은, 출력장치로부터 입력되는 임피던스를 감지하는 감지수단; 상기 감지수단에서 얻어진 출력장치의 임피던스에 기초하여 오디오 출력을 조절하는 오디오 코덱; 상기 출력장치의 임피던스에 따라 그에 대응하는 이퀄라이저 테이블의 해당 모드를 선택하고 상기 이퀄라이저 테이블에 대응되는 볼륨컨트롤값, 엠프 게인값 및 이퀄라이저 밴드 설정 게인값을 적용하여 오디오를 출력하도록 제어하는 제어수단;을 포함함에 따라 효과적인 사운드 출력을 만들어 낼 수 있도록 함에 있다.

임피던스, 센서, 오디오 출력

Description

오디오 재생 장치 및 방법{Apparatus and Method of Audio play}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 임피던스에 따른 출력제어가 가능한 오디오 재생 장치를 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 센서회로의 구성을 나타낸 회로도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 오디오 재생 장치의 임피던스 값에 따른 오디오 출력을 제어하는 과정을 나타내는 흐름도.

도 4는 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 임피던스에 따른 오디오 자동 볼륨 조절을 하는 오디오 재생 장치를 나타낸 블록도.

도 5는 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 임피던스에 따른 오디오 자동 볼륨 조절을 하는 과정을 나타내는 흐름도.

도 6은 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 따른 임피던스에 따른 오디오 재생시 장르에 따른 이퀄라이저를 자동으로 선택하여 재생되는 오디오 재생 장치를 나타는 블록도.

도 7은 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 따른 임피던스에 따른 오디오 재생시 장르에 다른 이퀄라이저를 자동으로 선택하여 재생하는 과정을 나타내는 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100...이어폰(Earphone) 102...오디오 출력부

104...센서부 106...A/D 컨버터

108...제어부 110...오디오 코덱

112...키 입력부

본 발명은 출력장치의 임피던스를 이용한 오디오 재생 장치 및 방법에 관한 것이다.

흔히 사람들이 휴대하고 다니는 오디오 재생장치를 이용하여 음악을 듣기 위해서는 대부분 이어폰을 이용한다.

이어폰은 전기적인 신호를 소리로 만드는 변환기의 하나이므로 소형화에 따른 몇가지 특수성을 제외하고는 스피커와 그 구성이 대략 동일하다.

기기와 연결할때 기기의 이어폰/헤드폰 단자에 접속되는 부분으로 일반적으로 우리가 사용하는 미니기기에 들어가는 플러그는 "미니(MINI)"플러그라고 한다. 소니사의 자체규격인 MP는 미니플러그가 아닌 "MICRO PLUG"로서 일반 미니플러그와는 다른 모습을 하며 미니플러그를 가진 미니기기에서 MP 형의 호환은 불가하다. 고유의 높은 전기전도성으로 접속시의 손실을 최소화 할수 있도록 일반적인 이어폰은 대개 다 도금 (24K Gold-Plated)이 되어 있고 그 외 은색의 크롬 도금 플러그가 있다.

이렇듯, 이어폰의 플러그가 오디오 재생장치의 출력단에 연결되어 출력되는 오디오 신호를 입력받게 된다.

이때, 이어폰에는 임피던스가 발생하게 되는데, 임피던스의 진정한 의미는 시스템급의 오디오에서 스피커와, 앰프의 매칭관계에 있다.

미니기기의 이어폰에서의 임피던스는 보통 16Ω을 사용하며, 일반적인 미니기기의 출력도 이 16Ω을 기준으로 몇mW가 되는지 정하게 된다. 만약 A라는 기기의 출력이 16Ω에서 5mW라고 했을때 만약, 32Ω의 이어폰을 매칭 했을 때는, 출력이 2.5mW가 되게 된다. 즉, 임피던스가 낮을수록, 일종의 고능률 이어폰이 되는 것이다.

만약 기기의 임피던스보다, 스피커나 이어폰의 임피던스가 낮을 경우, 예를 들어 기기가 16Ω의 임피던스를 가지는데, 스피커나 이어폰을 8Ω을 연결했을 경우,출력기기나, 앰프에 무리가 가게 된다.

본 발명의 목적은 이어폰을 통해 입력되는 임피던스 값에 상관없이 오디오 재생장치의 오디오 표준 출력 레벨을 자동으로 맞추는 오디오 재생 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이어폰을 통해 입력되는 임피던스 값에 상관없이 오디오 재생장치의 오디오 이퀄라이저 출력 레벨을 삽입된 이어폰에 최적화 하도록 하는 오디오 재생 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 오디오 재생 장치는 출력장치로부터 입력되는 임피던스를 감지하는 감지수단; 상기 감지수단에서 얻어진 출력장치의 임피던스에 기초하여 오디오 출력을 조절하는 오디오 코덱; 상기 출력장치의 임피던스에 따라 그에 대응하는 이퀄라이저 테이블의 해당 모드를 선택하고 상기 이퀄라이저 테이블에 대응되는 볼륨컨트롤값, 엠프 게인값 및 이퀄라이저 밴드 설정 게인값을 적용하여 오디오를 출력하도록 제어하는 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 감지수단은 출력장치의 임피던스가 입력되는 오디오 출력부와 오디오 출력부로 입력되는 출력장치의 임피던스를 감지하는 센서부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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상기한 목적을 달성하기 위한 오디오 재생 방법은 출력장치에서 입력되는 임피던스 값을 감지하는 단계; 상기 임피던스 값에 기초하여 제어 명령에 따라 사전에 설정된 사운드 이퀄라이저 테이블에 대응되는 볼륨 컨트롤값, 엠프 게인값 및 이퀄라이저 밴드 설정 게인값을 적용하여 오디오를 조절하는 단계; 상기 오디오 재생에 따른 이퀄라이저 게인이 적용된 오디오를 출력하는 단계;를 포함하고, 상기 출력장치의 임피던스는 주기적으로 감지됨을 특징으로 한다.

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상기와 같은 본 발명 실시 예에 따른 오디오 재생 장치 및 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 임피던스에 따른 출력제어가 가능한 오디오 재생 장치를 나타낸 블록도 이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 오디오 재생 장치는 이어폰(100)의 플러그가 연결되는 오디오 출력부(102)와 상기 오디오 출력부(102)에서의 임피던스를 측정하는 센서부(104)와 상기 센서부(104)에서 얻어진 임피던스 값을 디지털 값으로 변환하는 A/D 컨버터(106)와 A/D 컨버터(106)에서의 임피던스 값에 따른 제어 명령에 따라 오디오 출력을 조절하는 오디오 코덱(110)과 변환된 임피던스의 디지털 값을 사전에 설정된 테이블 값과 비교하여 대칭되는 값에 따라 오디오 출력을 제어하는 제어부(108)를 포함하여 구성한다.

상기 오디오 출력부(102)는 오디오 재생장치의 이어폰 짹이 연결되며 이어폰(100)의 임피던스를 입력받는다.

상기 센서부(104)는 상기 오디오 출력부(102)에 연결되어 상기 이어폰(100)의 세팅된 임피던스 값이 얼마인지 센싱(sensing)한다.

상기 A/D 컨버터(106)는 상기 센서부(104)에 얻어진 임피던스의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.

상기 오디오 코덱(110)은 임피던스 값에 따라 제어부(108)의 제어신호에 의해 자동 레벨 조절이나 자동 이퀄라이저 하여 오디오를 출력한다.

상기 자동 레벨 조절과 자동 이퀄라이저 하는 구성과 과정은 실시 예를 통하여 자세히 설명하도록 한다.

상기 제어부(108)는 상기 센서부(104)에서 감지된 임피던스를 입력받아 세팅된 제어 테이블에 따라 오디오 출력을 제어한다.

상기와 구성으로 오디오 재생 장치의 임피던스를 이용하여 오디오 출력을 제 어하는 동작을 설명하면 다음과 같다.

오디오 재생 장치는 임피던스 16Ω에 출력이 디폴트(default)되어 있다고 가정하여 설명하도록 한다.

사용자가 임피던스가 16Ω 또는 32Ω값을 갖는 이어폰을 오디오 출력부(102)에 연결하면 16Ω 또는 32Ω의 임피던스가 이어폰으로부터 입력된다.

상기 오디오 출력부(102)로 입력된 16Ω 또는 32Ω의 값 중 실제로 어떤 값의 임피던스가 입력되었는지 센서부(104)에 감지하게 된다.

상기 센서부(104)에서 감지된 임피던스 값을 A/D 컨버터(106)를 이용하여 디지털 값으로 변환하고, 변환된 디지털 값을 제어부(108)에서 읽어들이게 된다.

상기 제어부(108)는 얻어진 임피던스 값을 이용하여 최초 16Ω으로 세팅되었을 때의 레벨로 출력되거나 16Ω으로 세팅되었을 때의 정해진 이퀄라이저가 변함없이 출력되도록 오디오 코덱(110)을 제어하여 사용자에게 일정한 오디오 출력을 느끼도록 제어한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 센서회로의 구성을 나타낸 회로도이다.

도 2를 참조하면, 이 회로는 오디오 출력부(102)를 통해 입력되는 임피던스의 값을 측정하는 회로로써, 일반적인 사운드 출력단을 나타낸 회로이다.

이 회로에 그림처럼 전압을 걸어놓은 상태에서 만약 16Ω이 2,3번을 통해 들어오면, 전압 하단에 존재하는 하나의 저항과 입력되는 16Ω 저항이 회로를 형성하여 ADIN_0과 ADIN_1에 걸리는 값이 다르게 되어 감지를 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 오디오 재생 장치의 임피던스 값에 따른 오디오 출력을 제어하는 과정을 나타내는 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 오디오 재생 장치의 이어폰 짹에 이어폰 플러그가 연결되면 입력된 이어폰의 임피던스를 체크 한다(S300).

이어폰의 임피던스 값을 ADC를 이용하여 디지털 변환 값을 얻어낸다(S302).

변환된 디지털 변환 값을 사전에 매핑(mapping)된 값과 비교하여 해당 제어 테이블에 적용한다(S304).

입력된 임피던스에 따라 해당 테이블에 매칭되는 구성을 판단하여 오디오 출력을 제어한다(S306).

도 4는 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 임피던스에 따른 오디오 자동 볼륨 조절을 하는 오디오 재생 장치를 나타낸 블록도 이다.

도 4를 참조하면, 도 1의 블록도에서와 동일한 구성을 제 1 실시 예에 따라 상세화 한 것으로, 일치되는 도면부호의 설명은 생략하도록 한다.

제 1 실시 예는 오디오 재생 장치에 삽입되는 이어폰 임피던스의 값에 상관없이 오디오 표준 출력 레벨을 자동으로 매칭 되도록 하는 것을 나타낸다.

오디오 코덱(110)은 DAC 볼륨 조절기(110a)와 증폭기(Amplifier)(110b)를 포함한다.

예를 들어 오디오 재생 장치가 16Ω 이어폰 기준으로 최대 출력 레벨(Max Power level)로 설계되어 있다고 가정하였을 때, 32Ω의 임피던스를 가진 이어폰(100)이 이어폰 잭(102)에 삽입되면 센싱회로(sensing circuit)(104)에서 이어폰 잭(102)에 입력된 임피던스 값인 32Ω을 체크 한다.

이렇게 입력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터(106)를 사용하여 CPU(108)에서 삽입되는 32Ω에 따른 pull-up단의 특정 전압 볼트(Voltage) 및 디지털 변환 값을 미리 매핑(maping)해놓고 이 특정 값 즉, 입력된 32Ω에 매칭되는 값이 읽혀진다.

입력된 32Ω이 읽혀지면 CPU(108)에서 반응하여 오디오 코덱(110)을 제어하여 오디오 재생 장치의 볼륨이 최대일 때, 이어폰 임피던스에 상관없이 같은 출력을 내도록 DAC_Vol과 AMP Gain 테이블을 미리 설정해 두어 입력된 임피던스 32Ω에 따라 볼륨을 16Ω에서의 출력과 동일하도록 조절하여 출력한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 임피던스에 따른 오디오 자동 볼륨 조절을 하는 과정을 나타내는 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 16Ω 이어폰 기준으로 최대 출력 레벨을 10mW 출력으로 설계했을 경우,

오디오 출력부에 이어폰 플러그가 삽입되면(S500), 삽입된 이어폰의 임피던스 값을 센싱(sensing)하여 디지털 신호의 값으로 변환한다(S502).

입력된 임피던스 값이 16Ω인지 판단한다(S504).

단계 504의 판단결과, 16Ω의 임피던스를 가진 이어폰이 삽입된 것으로 판단되면 ,최대 출력이 10mW인 경우로 수치를 계산해보면, Vrms=400mV가 출력되도록 DAC_VOL 및 AMP Gain을 조절하여 출력되도록 한다(S506).

단계 504의 판단결과, 16Ω이 아닌 32Ω의 임피던스를 가진 이어폰이 삽입된 것으로 판단되면, Vrms=565.68mV가 출력되도록 DAC_VOL 및 AMP Gain을 조절하여 출력되도록 한다(S508).

이때, 삽입된 이어폰의 임피던스 값을 주기적으로 감지하여 입력된 이어폰에 맞는 출력을 제어하도록 한다(S510).

도 6은 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 따른 임피던스에 따른 오디오 재생시 장르에 따른 이퀄라이저를 자동으로 선택하여 재생되는 오디오 재생 장치를 나타는 블록도 이다.

이어폰 임피던스 값을 이용하여 체크된 레벨에 따라 사운드 이퀄라이저 테이블을 자동으로 매칭하여 오디오 이퀄라이저 출력 레벨을 삽입된 이어폰에 최적화하기 위한 구성이다.

입력되는 이어폰의 임피던스 값을 체크하여 디지털 값으로 변환하는 과정은 도 3과 동일함으로 설명은 생략하도록 한다.

디지털 신호로 변환된 값을 이용하여 사전에 설정된 사운드 이퀄라이저 이펙트(effect) 테이블을 선택하여 삽입된 이어폰 임피던스 값에 대응하도록 시퀀스를 구성한다.

도 6을 참조하면, ADC(106)에서 입력된 디지털 변환 값에 따라 이퀄라이저를 사전에 세팅해 놓는데, 예를 들어 16Ω의 임피던스가 입력되면 EQ Function 1(108a)의 이퀄라이저에 대응되도록 하고 32Ω의 임피던스가 입력되면 EQ Function 2(108b)의 이퀄라이저에 대응되도록 한다.

상기 EQ Function 1(108a)에 대응되는 오디오 코덱(110)의 볼륨 컨트롤이 DAC_VOL_1(110c)과 AMP Gain_2(110d)를 통해서 설정된 이퀄라이저에 맞도록 조절하여 출력하도록 한다.

마찬가지로 EQ Function 2(108b)에 대응되는 오디오 코덱(110)의 볼륨 컨트롤이 DAC_VOL_1(110e)과 AMP Gain_2(110f)를 통해서 설정된 이퀄라이저에 맞도록 조절하여 출력한다.

도 7은 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 따른 임피던스에 따른 오디오 재생시 장르에 다른 이퀄라이저를 자동으로 선택하여 재생하는 과정을 나타내는 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 이퀄라이저 테이블 디폴트 설정 값이 16으로 설계했을 경우,

오디오 출력부에 이어폰 플러그가 삽입되면(S700), 삽입된 이어폰의 임피던스 값을 센싱(sensing)하여 디지털 신호의 값으로 변환한다(S702).

입력된 임피던스 값이 16Ω인지 판단한다(S704).

단계 704의 판단결과, 입력된 이어폰의 임피던스가 16Ω인 경우, EQ Funtion 1이 선택되어 그에 대응하여 EQ Band settig Gain, DAC_Vol_1, AMP Gain_1가 조합되어 최적의 Gain으로 출력되도록 한다(S706).

단계 704의 판단결과, 입력된 이어폰의 임피던스가 32Ω인 경우, EQ Funtion 2가 선택되어 그에 대응하여 EQ Band settig Gain, DAC_Vol_2, AMP Gain_2가 조합되어 최적의 Gain으로 출력되도록 한다(S708).

이때, 삽입된 이어폰의 임피던스 값을 주기적으로 감지하여 입력된 이어폰에 맞는 출력을 제어하도록 한다(S710).

또한, 제 1 실시 예와 제 2 실시 예를 조합하여 구성되어 질 수 있으며, 사운드 이퀄라이저를 사용자가 임의로 세팅하여 사용할 수 있도록 구현 가능하다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시 예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따르면 사전에 입력된 임피던스 값을 측정함으로써, 임피던스 값에 상관없이 최적화된 사운드 출력이 가능한 효과가 있다.

본 발명에 따르면 사전에 입력된 임피던스 값을 측정함으로써, 이어폰 임피던스에 따른 적절한 사운드 이퀄라이저가 대응되어 최적의 사운드 출력이 가능한 효과가 있다.

Claims (10)

1. 출력장치로부터 입력되는 임피던스를 감지하는 감지수단;

   상기 감지수단에서 얻어진 출력장치의 임피던스에 기초하여 오디오 출력을 조절하는 오디오 코덱;

   상기 출력장치의 임피던스에 따라 그에 대응하는 이퀄라이저 테이블의 해당 모드를 선택하고 상기 이퀄라이저 테이블에 대응되는 볼륨컨트롤값, 엠프 게인값 및 이퀄라이저 밴드 설정 게인값을 적용하여 오디오를 출력하도록 제어하는 제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 재생 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 감지수단은 출력장치의 임피던스가 입력되는 오디오 출력부와 오디오 출력부로 입력되는 출력장치의 임피던스를 감지하는 센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 재생 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제어수단은 입력되는 임피던스의 값에 따라 재생 장치의 디폴트(default) 임피던스로 설정된 최대 출력 레벨로 오디오 코덱을 제어하여 볼륨을 조절하여 재생하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 오디오 재생 장치.
6. 출력장치에서 입력되는 임피던스 값을 감지하는 단계;

   상기 임피던스 값에 기초하여 제어 명령에 따라 사전에 설정된 사운드 이퀄라이저 테이블에 대응되는 볼륨 컨트롤값, 엠프 게인값 및 이퀄라이저 밴드 설정 게인값을 적용하여 오디오를 조절하는 단계;

   상기 오디오 재생에 따른 이퀄라이저 게인이 적용된 오디오를 출력하는 단계;를 포함하고,

   상기 출력장치의 임피던스는 주기적으로 감지됨을 특징으로 하는

   오디오 재생 방법.
7. 삭제
8. 제 6항에 있어서,

   상기 출력장치에서 입력되는 임피던스 값을 감지하는 단계는 오디오 출력부로 이어폰의 임피던스가 입력되고 센서부에서 입력되는 임피던스를 감지하는 것을 특징으로 하는 오디오 재생 방법.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 임피던스 값에 따른 제어 명령에 따라 오디오 출력을 조절하는 단계는 입력된 임피던스 값에 상관없이 재생 장치의 디폴트(default)로 설정된 오디오 최대 출력 레벨을 자동 조절하여 출력하는 것을 특징으로 하는 오디오 재생 방법.
10. 삭제

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