KR101439332B1 - Adaptive power control apparatus and power control method using the same - Google Patents

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KR101439332B1
KR101439332B1 KR1020120142860A KR20120142860A KR101439332B1 KR 101439332 B1 KR101439332 B1 KR 101439332B1 KR 1020120142860 A KR1020120142860 A KR 1020120142860A KR 20120142860 A KR20120142860 A KR 20120142860A KR 101439332 B1 KR101439332 B1 KR 101439332B1
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Abstract

본 발명은 적응 최대 전력 제어 장치에 관한 것으로서, 음향신호 재생장치에 전달되는 최대전력이 음향신호 재생장치 고유의 임피던스 값 변화에 영향을 받지 않고 동일하게 전달될 수 있는 발명에 관한 것이다. 이를 위해 외부기기의 접속을 감지하는 접속감지수단, 외부기기의 감지에 기초하여 외부기기의 임피던스 값을 기 결정된 계산식에 의해 계산하는 임피던스 계산수단, 그리고 외부기기로 전달되는 최대 전력 값이 기 결정된 값으로 추정되도록 게인을 조절하는 신호를 임피던스 값에 기초하여 생성하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 최대 전력 제어 장치가 개시된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adaptive maximum power control apparatus, and more particularly, to an adaptive maximum power control apparatus capable of transmitting the maximum power to an acoustic signal reproducing apparatus without being affected by a change in impedance value inherent to the acoustic signal reproducing apparatus. An impedance calculating means for calculating an impedance value of an external device based on the detection of the external device by a predetermined calculation formula, and an impedance calculating means for calculating a maximum power value transmitted to the external device based on a predetermined value And a control means for generating a signal for adjusting the gain so as to be estimated as an impedance value based on the impedance value.

Description

적응 최대 전력 제어 장치 및 이를 이용한 최대 전력 제어 방법{Adaptive power control apparatus and power control method using the same}[0001] The present invention relates to an adaptive maximum power control apparatus and a maximum power control method using the adaptive maximum power control apparatus.

본 발명은 적응 최대 전력 제어 장치 및 이를 이용한 최대 전력 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음향신호 재생장치에 전달되는 최대전력이 음향신호 재생장치 고유의 임피던스 값 변화에 영향을 받지 않고 동일하게 전달될 수 있는 발명에 관한 것이다.The present invention relates to an adaptive maximum power control apparatus and a maximum power control method using the adaptive maximum power control apparatus. More particularly, the present invention relates to an adaptive maximum power control apparatus, Lt; / RTI >

종래에는 MP3 또는 이북리더 등의 기기에 접속되는 이어폰 또는 헤드폰의 고유 임피던스 값이 차이가 있음에 따라 어느 하나의 이어폰에 최대전력이 맞추어져 있는 경우 이보다 높은 고유 임피던스를 가지는 헤드폰은 음압이 낮은 문제점이 있었고, 이보다 낮은 고유 임피던스를 가지는 이어폰은 음압이 높아 난청을 유발하는 문제가 있었다.Conventionally, since earphone or headphone connected to a device such as an MP3 player or an e-book reader has a different intrinsic impedance value, when a maximum power is matched to one earphone, a headphone having a higher specific impedance has a problem of low sound pressure And earphones having a lower inherent impedance have a problem of causing hearing loss due to high sound pressure.

선행기술문헌인 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0048632(발명의 명칭 : 오디오 재생장치 및 방법)에 따르면 이어폰을 통해 입력되는 임피던스 값에 상관없이 오디오 재생장치의 오디오 표준 출력 레벨을 자동으로 맞추는 오디오 재생장치 및 방법에 관한 발명이다.According to Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2008-0048632 (title of the invention: audio reproducing apparatus and method) which is related to the prior art, according to the audio reproducing apparatus and method, the audio standard output level of the audio reproducing apparatus is automatically adjusted irrespective of the impedance value inputted through the earphone Reproducing apparatus and method. 다만, 선행기술문헌에서는 접속되는 이어폰의 고유 임피던스 값을 계산하기 위해 고유 임피던스 값에 따른 특정 전압값을 미리 매핑해 놓음으로써 다양한 종류의 이이폰의 고유임피던스 값을 감지하게 된다. 이러한 감지방법은 본원발명과 차이가 있다.However, in the prior art document, in order to calculate the inherent impedance value of the connected earphone, a specific voltage value according to the inherent impedance value is mapped in advance to detect the inherent impedance value of various kinds of earphones. This detection method is different from the present invention.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 서로 다른 고유 임피던스 값에 의해서도 동일한 최대전력을 전달함으로써 난청을 방지하고 최적의 음압을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in an effort to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an optimal sound pressure by preventing the hearing loss by transmitting the same maximum power by different intrinsic impedance values.

그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

전술한 본 발명의 목적은, 외부의 음향 신호 재생기의 접속을 감지하는 접속감지수단, 상기 음향 신호 재생기의 임피던스 값을 기 결정된 계산식에 의해 계산하는 임피던스 계산수단; 그리고 상기 음향 신호 재생기로 전달되는 최대 전력 값이 기 결정된 값으로 추정되도록 게인을 조절하는 신호를 상기 임피던스 값에 기초하여 생성하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 최대 전력 제어 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.The above-described object of the present invention can be achieved by an electronic apparatus comprising: connection detecting means for detecting connection of an external acoustic signal regenerator; impedance calculating means for calculating an impedance value of the acoustic signal regenerator by a predetermined calculation formula; And control means for generating a signal for adjusting gain so that a maximum power value transmitted to the acoustic signal regenerator is estimated to be a predetermined value, based on the impedance value .

그리고 상기 임피던스 계산수단은, 상기 음향 신호 재생기로 출력되는 전압을 감지하여, 다음의 수학식에 의해 상기 음향 신호 재생기의 임피던스 값을 계산하는 것이 바람직하다.Preferably, the impedance calculation means senses a voltage output to the acoustic signal regenerator and calculates an impedance value of the acoustic signal regenerator according to the following equation.

[수학식][Mathematical Expression]

Figure 112012102443720-pat00001
Figure 112012102443720-pat00001

여기서,

Figure 112012102443720-pat00002
은 음향 신호 재생기의 임피던스, R은
Figure 112012102443720-pat00003
과 직렬접속된 임피던스
Figure 112012102443720-pat00004
은
Figure 112012102443720-pat00005
양단에 걸리는 전압,
Figure 112012102443720-pat00006
는 회로망에 공급되는 전압here,
Figure 112012102443720-pat00002
Is the impedance of the acoustic signal regenerator, R
Figure 112012102443720-pat00003
And the impedance connected in series
Figure 112012102443720-pat00004
silver
Figure 112012102443720-pat00005
Voltage across both ends,
Figure 112012102443720-pat00006
The voltage supplied to the network

그리고 상기 음향 신호 재생기는, 상기 제어수단의 제어신호에 의해 출력되는 전기신호를 입력받아 음향신호로 변환하는 이어폰 또는 헤드폰을 포함하는 것이 바람직하다.The acoustic signal regenerator preferably includes an earphone or a headphone for receiving an electric signal outputted by the control signal of the control means and converting the electric signal into an acoustic signal.

또한, 계산된 임피던스 값이 상기 음향 신호 재생기의 종류에 따라 서로 다른 값을 가지는 경우에도, 상기 최대 전력 값은, 상기 음향 신호 재생기의 종류와 상관없이 동일한 값인 것이 바람직하다.In addition, even when the calculated impedance value has different values depending on the type of the acoustic signal regenerator, the maximum power value is preferably the same value regardless of the type of the acoustic signal regenerator.

그리고 상기 제어수단은, 상기 최대 전력 값이 동일하게 출력됨에 따라 각 음향 신호 재생기의 임피던스 값에 맞는 볼륨 테이블을 설정하는 것이 바람직하다.Preferably, the control means sets a volume table corresponding to the impedance value of each sound signal reproducer as the maximum power value is output equally.

본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 외부의 음향 신호 재생기의 접속여부를 감지하는 감지단계와, 상기 음향 신호 재생기의 임피던스 값을 기 결정된 계산식에 의해 계산하는 계산단계, 그리고 상기 음향 신호 재생기로 전달되는 최대 전력 값이 기 결정된 값으로 추정되도록 게인을 조절하는 신호를 상기 임피던스 값에 기초하여 생성하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 최대 전력 제어 방법을 통해 달성할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided an audio signal reproducing apparatus including: a sensing step of sensing whether an external acoustic signal reproducer is connected; a calculating step of calculating an impedance value of the acoustic signal reproducer by a predetermined calculation formula; And a control step of generating a signal for adjusting the gain based on the impedance value so that the maximum power value is estimated to be a predetermined value.

이때, 상기 계산단계에서는, 상기 음향 신호 재생기로 출력되는 전압을 감지하여, 다음의 수학식에 의해 상기 음향 신호 재생기의 임피던스 값을 계산하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the calculating step detects the voltage output to the acoustic signal regenerator and calculates the impedance value of the acoustic signal regenerator according to the following equation.

[수학식][Mathematical Expression]

Figure 112012102443720-pat00007
Figure 112012102443720-pat00007

여기서,

Figure 112012102443720-pat00008
은 음향 신호 재생기의 임피던스, R은
Figure 112012102443720-pat00009
과 직렬접속된 임피던스
Figure 112012102443720-pat00010
은
Figure 112012102443720-pat00011
양단에 걸리는 전압,
Figure 112012102443720-pat00012
는 회로망에 공급되는 전압here,
Figure 112012102443720-pat00008
Is the impedance of the acoustic signal regenerator, R
Figure 112012102443720-pat00009
And the impedance connected in series
Figure 112012102443720-pat00010
silver
Figure 112012102443720-pat00011
Voltage across both ends,
Figure 112012102443720-pat00012
The voltage supplied to the network

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 동일한 최대전력을 부하로 전달함으로써 난청을 방지하고 최적의 음압을 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, the same maximum power is transmitted to the load, thereby preventing hearing loss and providing an optimum sound pressure.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 MP3 플레이어(100)의 내부 구성과 이어폰(200)의 등가 회로도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 pull-up 또는 pull-down 회로도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, It should not be construed as limited.
1 is an equivalent circuit diagram of an internal structure of the MP3 player 100 and an earphone 200 according to an embodiment of the present invention,
2 is a pull-up or pull-down circuit diagram according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다.
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the embodiment described below does not unduly limit the content of the present invention described in the claims, and the entire structure described in this embodiment is not necessarily essential as the solution means of the present invention.

<적응 최대전력 제어장치의 기능 및 구성><Function and configuration of adaptive maximum power control device>

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 적응 최대전력 제어장치는 전기신호를 음향신호로 변환하는 휴대용 이어폰 또는 헤드폰에 전달되는 최대 전력을 제어함으로써 임피던스 값이 보다 적은 이어폰이나 보다 큰 헤드폰 어느쪽에도 동일한 전력을 전달하여 난청을 방지하거나 음압을 동일하게 생성할 수 있는 발명에 관한 것이다. 이하 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 적응 최대전력 제어장치의 기능 및 구성을 자세히 설명하기로 한다.
1, the adaptive maximum power control apparatus according to the present invention controls the maximum power delivered to a portable earphone or a headphone for converting an electric signal into an acoustic signal, thereby achieving the same effect as that of an earphone or a larger headphone having a lower impedance value The present invention relates to an invention capable of preventing electric shock and generating sound pressure by transmitting electric power. Hereinafter, the function and configuration of the adaptive maximum power control apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 and FIG.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예는 MP3플레이어, 이북리더, 또는 노트북 등 음향신호를 재생할 수 있는 휴대용 기기(100)와 휴대용 기기(100)에 접속되는 이어폰 또는 헤드폰 등의 음향신호 재생기(200)로 구성된다. 음향신호 재생기(200)는 도면에는 도시되어 있지 않으나 일반적으로 3.5Φ 접속단자에 의해 휴대용 기기(100)와 서로 접속될 수 있다.
1, an embodiment of the present invention includes a portable device 100 capable of reproducing an acoustic signal such as an MP3 player, an e-book reader, or a notebook, and an earphone or headphone connected to the portable device 100. [ And a player 200. The sound signal reproducer 200 is not shown in the drawing, but may be connected to the portable device 100 by a 3.5Φ connection terminal in general.

이때 접속되는 이어폰은 대략 16Ω ~ 32Ω의 임피던스를 가지고 있으며, 헤드폰은 32Ω ~ 600Ω 정도의 고유 임피던스를 가지고 있다. 여기서, 종래와 같이 만약 음향신호 재생기로 전달되는 최대전력이 휴대용 기기로부터 15mW(이때, 15mW는 이어폰에 최적화된 최대전력임) 전달되는 경우 이어폰 이외의 헤드폰이 접속되는 경우에는 음압이 훨씬 낮을 수 있다. 즉, 다음의 수학식 1에 의해 이어폰보다 높은 임피던스 값을 가지는 헤드폰은 이어폰에서 설정된 동일한 전압값에 의해서는 최대전력이 낮을 수밖에 없고 이에 상응하여 음압이 낮게 된다.
At this time, the connected earphone has an impedance of about 16? To 32?, And the headphone has a specific impedance of about 32? To 600 ?. Here, if the maximum power to be transmitted to the sound signal regenerator is 15 mW (15 mW is the maximum power optimized for the earphone) as in the conventional case, the sound pressure may be much lower when a headphone other than the earphone is connected . That is, according to Equation (1), a headphone having a higher impedance value than the earphone is forced to have a lower maximum power depending on the same voltage value set in the earphone, and the sound pressure is correspondingly lowered.

Figure 112012102443720-pat00013
Figure 112012102443720-pat00013

여기서,

Figure 112014037788978-pat00014
는 음향신호 재생기에 전달되는 최대전력이고,
Figure 112014037788978-pat00015
는 음향신호 재생기에 전달되는 최대전압이고, R은 각 헤드폰 또는 이어폰의 고유 임피던스 값이다.
here,
Figure 112014037788978-pat00014
Is the maximum power delivered to the acoustic signal regenerator,
Figure 112014037788978-pat00015
Is the maximum voltage delivered to the acoustic signal regenerator, and R is the inherent impedance value of each headphone or earphone.

이때, 음향신호 재생기로 전달되는 전압은 도 1에 도시된 바와 같이 휴대용 기기의 마이크로 프로세서 또는 마이컴의 연산에 의해 출력되며, RL 양단(음향신호 재생기의 등가 임피던스)에 걸리는 전압이 된다. 따라서 본 발명에서는 RL 양단에 걸리는 전압을 음향신호 재생기의 임피던스 값에 따라 달리함으로써 휴대용 기기에 접속되는 음향신호 재생기의 각 고유의 임피던스 값 변화에 적응적으로 전압을 제어하여 최대전력을 제어하기 위한 발명이다.
At this time, the voltage delivered to the acoustic signal regenerator is output by the operation of the microprocessor or the microcomputer of the portable device as shown in FIG. 1, and becomes a voltage across R L (equivalent impedance of the acoustic signal regenerator). Therefore, in the present invention, by varying the voltage across R L according to the impedance value of the acoustic signal regenerator, it is possible to control the maximum power by controlling the voltage adaptively to the change of each inherent impedance value of the acoustic signal regenerator connected to the portable device Invention.

먼저, 휴대용 기기는 접속감지수단을 통해 도 2에 도시된 바와 같이 3.5Φ 접속단자에 pull-up 또는 pull-down 기능을 통해 이어폰 또는 헤드폰이 접속되는 것을 인식한다. First, the portable device recognizes that the earphone or the headphone is connected to the 3.5Φ connection terminal through the pull-up or pull-down function through the connection detecting means as shown in FIG.

본 발명의 실시 예에 따른 마이크로 프로세서 또는 마이컴은 연결된 헤드폰 또는 이어폰의 고유 임피던스 값을 계산하는 임피던스 계산수단과, 헤드폰 또는 이어폰으로 전달되는 최대 전력값을 조절하는 제어수단을 포함할 수 있다.The microprocessor or the microcomputer according to the embodiment of the present invention may include impedance calculation means for calculating the intrinsic impedance value of the headphone or earphone connected to the microprocessor or the microcomputer and control means for adjusting the maximum power value transmitted to the headphone or earphone.

상기 접속감지수단을 통해 헤드폰 또는 이어폰의 접속이 인식되면, 임피던스 계산수단은 접속된 헤드폰 또는 이어폰의 고유 임피던스를 계산한다. 이때 고유 임피던스의 계산은 도 1에 도시된 도면과 다음의 수학식 2에 의해 설명될 수 있다.
When the connection of the headphone or the earphone is recognized through the connection detecting means, the impedance calculating means calculates the inherent impedance of the connected headphone or earphone. The calculation of the intrinsic impedance at this time can be explained by the drawing shown in Fig. 1 and the following equation (2).

Figure 112012102443720-pat00016
Figure 112012102443720-pat00016

여기서,

Figure 112014037788978-pat00017
은 휴대폰 또는 헤드폰의 임피던스, R은
Figure 112014037788978-pat00018
과 직렬접속된 임피던스
Figure 112014037788978-pat00019
은
Figure 112014037788978-pat00020
양단에 걸리는 전압,
Figure 112014037788978-pat00021
는 회로망에 공급되는 전압이다.
here,
Figure 112014037788978-pat00017
The impedance of the mobile phone or headphone, R
Figure 112014037788978-pat00018
And the impedance connected in series
Figure 112014037788978-pat00019
silver
Figure 112014037788978-pat00020
Voltage across both ends,
Figure 112014037788978-pat00021
Is the voltage supplied to the network.

마이크로 프로세서(110)는 아날로그-디지털 컨버터(120)에서 입력되는 TP1 및 TP2 지점의 전압값을 알 수 있고, 따라서 헤드폰 또는 이어폰의 고유 임피던스 값(RL)을 계산할 수 있다.The microprocessor 110 can know the voltage value of the TP 1 and TP 2 points input from the analog-to-digital converter 120, and thus can calculate the intrinsic impedance value R L of the headphone or the earphone.

이때, 도 1에 도시된 바와 같이 증폭기(140)를 통해 출력되는 전압은 AC(교류) 전압으로서 대략 20 ~ 22kHz의 범위를 벗어나는 주파수를 갖는다. 이러한 주파수를 사용하는 이유는 인간이 들을 수 없는 주파수이기 때문이다. 즉 이어폰 또는 헤드폰의 고유 임피던스를 측정하기 위해 가청주파수 대역을 사용하면 사용자에게 불필요한 잡음을 유발할 수 있기 때문이다. At this time, as shown in FIG. 1, the voltage output through the amplifier 140 has an AC (alternating current) voltage that is out of the range of approximately 20 to 22 kHz. The reason for using these frequencies is because they are frequencies that humans can not hear. That is, using an audible frequency band to measure the inherent impedance of an earphone or headphone may cause unwanted noise to the user.

따라서 증폭기(140)를 통해 출력되는 20 ~ 22kHz를 벗어나는 AC 전압은, 외부의 음향 신호 재생기(200)가 접속되는 경우, 상술한 수학식 2에 의해 계산될 수 있으며, 수학식 2에 의해 계산되는 전압은 rms 값을 가진다. 여기서, rms(root mean square) 값은 AC 전압을 샘플링 주기 간격으로 측정한 값을 제곱하여 평균한 값으로 실효값을 의미한다.
Therefore, when the external acoustic signal regenerator 200 is connected, the AC voltage that is output through the amplifier 140 and deviates from 20 to 22 kHz can be calculated by the above-described Equation 2 and can be calculated by Equation 2 The voltage has an rms value. Here, the root mean square (rms) value is an average value obtained by squaring the value obtained by measuring the AC voltage at the sampling period interval, and means an effective value.

이어폰 또는 헤드폰 등 음향 신호 재생기(200)의 고유 임피던스 값이 계산된 경우 마이크로 프로세서는 각각의 고유 임피던스 값에 맞는 최적의 전압을 선택할 수 있다. 즉, 난청으로부터 보호하기 위해 음향신호 재생기가 100dB에 상응하는 전력을(이때, 최대전력전달이 15mW라고 가정) 초과하지 않아야 한다고 하면, 16Ω의 고유 임피던스를 가지고 있는 이어폰에 전달되는 최대전압은 다음의 수학식 3에 의해 489.89mV이다.
When the intrinsic impedance value of the acoustic signal reproducer 200 such as an earphone or a headphone is calculated, the microprocessor can select an optimum voltage corresponding to each intrinsic impedance value. That is, to protect against hearing loss, if the acoustic signal regenerator is supposed to not exceed a power corresponding to 100 dB (assuming maximum power transfer is 15 mW), the maximum voltage delivered to the earphone with a 16 Ω intrinsic impedance is And is 489.89 mV according to the equation (3).

Figure 112012102443720-pat00022
Figure 112012102443720-pat00022

이때,

Figure 112012102443720-pat00023
은 이어폰 또는 헤드폰 등 음향 신호 재생기(200)에 전달되는 전력,
Figure 112012102443720-pat00024
은
Figure 112012102443720-pat00025
양단에 걸리는 전압, RL은 이어폰 또는 헤드폰 등 음향 신호 재생기(200)의 고유 임피던스
At this time,
Figure 112012102443720-pat00023
The electric power transmitted to the acoustic signal reproducer 200 such as an earphone or a headphone,
Figure 112012102443720-pat00024
silver
Figure 112012102443720-pat00025
R L is the voltage applied to both ends of the acoustic signal reproducer 200, such as an earphone or a headphone,

종래에는 수학식 3에 의해, 이보다 높은 32Ω의 고유 임피던스를 가지고 있는 헤드폰의 경우에는 전달되는 최대 전력이 낮아질 수 밖에 없고, 16Ω의 이어폰에 비해 상대적으로 훨씬 낮은 음압을 가지는 문제가 발생된다.
According to Equation (3), in the case of a headphone having an inherent impedance of 32? Higher than this, the maximum power to be transmitted is inevitably lowered, and a problem that a sound pressure is relatively lower than that of a 16? Earphone is generated.

본 발명에서는 수학식 3에 의해 100dB에 상응하는 전력을 유지하기 위해 전달되는 최대 전압을 692.82mV로 마이크로 프로세서가 계산할 수 있다. 고유 임피던스가 높은 헤드폰은 동일한 최대전력을 전달하기 위해(이때 전달되는 최대전력은 100dB에 상응하는 전력으로 가정) 더 높은 값의 전압을 부하(이어폰 또는 헤드폰)에 전달할 필요가 있다.
In the present invention, the microprocessor can calculate the maximum voltage to be transmitted to maintain the power corresponding to 100 dB according to Equation (3) to 692.82 mV. High-impedance headphones need to deliver a higher value of voltage to the load (earphone or headphone) to deliver the same maximum power (assuming that the maximum power delivered at this time is equivalent to 100dB).

마이크로 프로세서의 제어수단은 계산된 최대 전압값에 기초하여 디지털-아날로그 변환기(130)에 제어신호를 전송하고 디지털-아날로그 변화기는 이에 기초하여 증폭기(140)에 전압값을 출력함으로써 최적의 음압을 부하에 전달할 수 있다.
The control means of the microprocessor transmits a control signal to the digital-to-analog converter 130 based on the calculated maximum voltage value and the digital-to-analog converter outputs the voltage value to the amplifier 140 based thereon, .

본 발명에서는 전압값의 제어에 의해 부하에 전달되는 최대전력을 각각의 고유 임피던스 값에 상관없이 동일하게 유지하도록 할 수 있음을 설명하였으나 전류값의 제어에 의해서도 동일하게 구현될 수 있다. 이와 같이, 마이크로프로세서에서 전압값 또는 전류값의 제어와 같은 게인을 조절함으로써 부하에 전달되는 최대전력을 제어할 수 있게 된다.In the present invention, it has been described that the maximum power transmitted to the load by the control of the voltage value can be maintained to be the same regardless of the respective intrinsic impedance values, but the same can also be implemented by controlling the current value. In this manner, the microprocessor can control the maximum power delivered to the load by controlling the gain such as the control of the voltage value or the current value.

이때, 앞서 살펴본 바와 같이 각 이어폰 또는 헤드폰의 다양한 임피던스 값에 의해 설정되는 최대전압이 차이가 난다. 따라서, 마이크로 프로세서는 각 전압값 또는 부하의 고유 임피던스 값에 기초하여 볼륨 테이블을 설정할 수 있다.At this time, as described above, the maximum voltage set by various impedance values of each earphone or headphone differs. Thus, the microprocessor can set the volume table based on each voltage value or the inherent impedance value of the load.

예를 들어, 이어폰과 헤드폰의 최대전압 값의 차이가 2배가 나는 경우에는 MP3 플레이어 등의 볼륨조정 간격을 이어폰이 3단계로 구분되는 경우 헤드폰은 6단계로 구분 조정할 수 있다. 이어폰은 고유 임피던스가 헤드폰에 비해 작기 때문에, 상대적으로 작은 최대 전력이 출력되므로, 단계를 적게 구분하여 전압 또는 전류값을 조절할 수 있다. 이에 비해, 헤드폰은 이어폰에 비해 고유 임피던스가 크기 때문에, 이어폰에 비해 큰 최대 전력이 출력되므로, 이어폰에 비해 단계를 더 세분화하여 전압 또는 전류값을 조절할 수 있다.
For example, if the difference between the maximum voltage value of the earphone and the headphone is doubled, the headphone can be divided into six levels when the earphone is divided into three levels. Since the earphone has a smaller specific impedance than the headphones, a relatively small maximum power is output, so that the voltage or current value can be adjusted by dividing the steps into smaller numbers. In contrast, since the headphone has a higher specific impedance than the earphone, a larger maximum power is output than the earphone, so that the voltage or current value can be adjusted by further dividing the step compared to the earphone.

이하에서는, 도 3을 참조하여 외부 신호 재생기의 임피던스를 계산하여 최대 전력을 제어하는 방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of controlling the maximum power by calculating the impedance of the external signal regenerator will be described with reference to FIG.

먼저, 휴대용 기기의 마이크로프로세서는 3.5Φ 접속단자에 pull-up 또는 pull-down 기능을 통해 이어폰 또는 헤드폰과 같은 외부 신호 재생기의 접속여부를 감지한다(S10).First, the microprocessor of the portable device detects whether an external signal player such as an earphone or a headphone is connected through a pull-up or pull-down function to a 3.5Φ connection terminal (S10).

그리고 외부 신호 재생기가 감지된 경우에는, 마이크로프로세서 또는 마이컴은 상술한 수학식 2를 이용하여 이어폰 또는 헤드폰의 고유 임피던스를 계산한다(S20).When the external signal regenerator is detected, the microprocessor or the microcomputer calculates the inherent impedance of the earphone or the headphone using Equation (2) (S20).

다음으로, 이어폰 또는 헤드폰 등의 외부 신호 재생기의 고유 임피던스가 계산되면, 마이크로프로세서 또는 마이컴은 각각의 고유 임피던스 값에 맞는 최적의 전압을 선택하여 외부 신호 재생기에 전달되는 최대 전압을 출력한다(S30).
Next, when the intrinsic impedance of an external signal regenerator such as an earphone or a headphone is calculated, the microprocessor or the microcomputer selects the optimum voltage corresponding to each intrinsic impedance value and outputs the maximum voltage delivered to the external signal regenerator (S30) .

상술한 증폭기(140)은 본 발명에서는 OP-AMP 소자를 이용하여 구현할 수 있으며, 다양한 실시예는 당업자에게 자명함으로 설명을 생략하기로 한다. 또한 마이크고 프로세서 또는 마이컴은 아날로그 주변소자 및 디지털 논리 소자에 의해 다양하게 구현될 수 있다.
In the present invention, the amplifier 140 may be implemented using an OP-AMP device, and various embodiments will be apparent to those skilled in the art, so that the description thereof will be omitted. In addition, microprocessors or microcomputers can be implemented in a variety of ways by analog peripheral devices and digital logic devices.

이상, 본 발명의 일 실시 예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment thereof, the present invention is not limited thereto, and various modifications and applications are possible. In other words, those skilled in the art can easily understand that many variations are possible without departing from the gist of the present invention.

100 : 휴대용 기기
110 : 마이크로 프로세서, 마이컴
120 : 아날로그-디지털 컨버터
130 : 디지털-아날로그 컨버터
140 : 증폭기
200 : 음향신호 재생기100: Portable devices
110: Microprocessor, Microcomputer
120: Analog-to-digital converter
130: Digital-to-Analog Converter
140: amplifier
200: acoustic signal regenerator

Claims (7)

외부의 음향 신호 재생기의 접속을 감지하는 접속감지수단,
상기 음향 신호 재생기의 임피던스 값을 기 결정된 계산식에 의해 계산하는 임피던스 계산수단; 그리고
상기 음향 신호 재생기로 전달되는 최대 전력 값이 기 결정된 값이 되도록 게인을 조절하는 신호를 상기 임피던스 값에 기초하여 생성하는 제어수단을 포함하여 구성되고;
상기 임피던스 계산수단은, 20 ~ 22 kHz 이외의 주파수를 가지는 교류전압을 이용하여 임피던스를 계산하는 것을 특징으로 하는 적응 최대 전력 제어 장치.
Connection detecting means for detecting connection of an external acoustic signal reproducer,
An impedance calculation means for calculating an impedance value of the acoustic signal regenerator by a predetermined calculation formula; And
And control means for generating a signal for adjusting the gain based on the impedance value such that a maximum power value transmitted to the acoustic signal regenerator is a predetermined value;
Wherein the impedance calculation means calculates the impedance using an AC voltage having a frequency other than 20 to 22 kHz.
제 1 항에 있어서,
상기 임피던스 계산수단은, 상기 음향 신호 재생기로 출력되는 전압을 감지하여, 다음의 수학식에 의해 상기 음향 신호 재생기의 임피던스 값을 계산하는 것을 특징으로 하는 적응 최대 전력 제어 장치.
[수학식]
Figure 112012102443720-pat00026

여기서,
Figure 112012102443720-pat00027
은 음향 신호 재생기의 임피던스, R은
Figure 112012102443720-pat00028
과 직렬접속된 임피던스
Figure 112012102443720-pat00029
은
Figure 112012102443720-pat00030
양단에 걸리는 전압,
Figure 112012102443720-pat00031
는 회로망에 공급되는 전압
The method according to claim 1,
Wherein the impedance calculation means senses a voltage output to the acoustic signal regenerator and calculates an impedance value of the acoustic signal regenerator according to the following equation.
[Mathematical Expression]
Figure 112012102443720-pat00026

here,
Figure 112012102443720-pat00027
Is the impedance of the acoustic signal regenerator, R
Figure 112012102443720-pat00028
And the impedance connected in series
Figure 112012102443720-pat00029
silver
Figure 112012102443720-pat00030
Voltage across both ends,
Figure 112012102443720-pat00031
The voltage supplied to the network
제 1 항에 있어서,
상기 음향 신호 재생기는,
상기 제어수단의 제어신호에 의해 출력되는 전기신호를 입력받아 음향신호로 변환하는 이어폰 또는 헤드폰을 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 최대 전력 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the acoustic signal reproducer comprises:
And an earphone or headphone for receiving an electric signal output by the control signal of the control means and converting the electric signal into an acoustic signal.
제 1 항에 있어서,
계산된 임피던스 값이 상기 음향 신호 재생기의 종류에 따라 서로 다른 값을 가지는 경우에도,
상기 최대 전력 값은, 상기 음향 신호 재생기의 종류와 상관없이 동일한 값인 것을 특징으로 하는 적응 최대 전력 제어 장치.
The method according to claim 1,
Even when the calculated impedance values have different values depending on the type of the acoustic signal regenerator,
Wherein the maximum power value is the same value regardless of the type of the acoustic signal regenerator.
제 4 항에 있어서,
상기 제어수단은,
상기 최대 전력 값이 동일하게 출력됨에 따라 각 음향 신호 재생기의 임피던스 값에 맞는 볼륨 테이블을 설정하는 것을 특징으로 하는 적응 최대 전력 제어 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein,
And sets a volume table corresponding to an impedance value of each acoustic signal regenerator as the maximum power value is outputted in the same manner.
외부의 음향 신호 재생기의 접속여부를 감지하는 감지단계와;
상기 음향 신호 재생기의 임피던스 값을 기 결정된 계산식에 의해 계산하는 계산단계; 그리고
상기 음향 신호 재생기로 전달되는 최대 전력 값이 기 결정된 값이 되도록 게인을 조절하는 신호를 상기 임피던스 값에 기초하여 생성하는 제어단계를 포함하고;
상기 계산단계는, 20 ~ 22 kHz 이외의 주파수를 가지는 교류전압을 이용하여 임피던스를 계산하는 것을 특징으로 하는 적응 최대 전력 제어 방법.
A sensing step of sensing whether or not an external acoustic signal regenerator is connected;
A calculation step of calculating an impedance value of the acoustic signal regenerator by a predetermined calculation formula; And
And a control step of generating a signal for adjusting a gain based on the impedance value so that a maximum power value transmitted to the acoustic signal regenerator is a predetermined value;
Wherein the calculating step calculates an impedance using an AC voltage having a frequency other than 20 to 22 kHz.
제 6 항에 있어서,
상기 계산단계에서는, 상기 음향 신호 재생기로 출력되는 전압을 감지하여, 다음의 수학식에 의해 상기 음향 신호 재생기의 임피던스 값을 계산하는 것을 특징으로 하는 적응 최대 전력 제어 방법
[수학식]
Figure 112014037788978-pat00032

여기서,
Figure 112014037788978-pat00033
은 음향 신호 재생기의 임피던스, R은
Figure 112014037788978-pat00034
과 직렬접속된 임피던스
Figure 112014037788978-pat00035
은
Figure 112014037788978-pat00036
양단에 걸리는 전압,
Figure 112014037788978-pat00037
는 회로망에 공급되는 전압.
The method according to claim 6,
Wherein the calculating step calculates the impedance value of the acoustic signal regenerator by detecting a voltage output to the acoustic signal regenerator and calculating an impedance value of the acoustic signal regenerator according to the following equation:
[Mathematical Expression]
Figure 112014037788978-pat00032

here,
Figure 112014037788978-pat00033
Is the impedance of the acoustic signal regenerator, R
Figure 112014037788978-pat00034
And the impedance connected in series
Figure 112014037788978-pat00035
silver
Figure 112014037788978-pat00036
Voltage across both ends,
Figure 112014037788978-pat00037
Is the voltage supplied to the network.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020130535A1 (en) * 2018-12-18 2020-06-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device including earphone, and method of controlling the electronic device
KR20200075737A (en) * 2018-12-18 2020-06-26 삼성전자주식회사 Electronic device comprising earphone receiver and method for controlling the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7317448B2 (en) * 2018-12-18 2023-07-31 三星電子株式会社 Biological information detector

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100809770B1 (en) * 2005-11-30 2008-03-04 엘지전자 주식회사 Apparatus and method for compensating of ear phone output according to ear phone impedence

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100809770B1 (en) * 2005-11-30 2008-03-04 엘지전자 주식회사 Apparatus and method for compensating of ear phone output according to ear phone impedence

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020130535A1 (en) * 2018-12-18 2020-06-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device including earphone, and method of controlling the electronic device
KR20200075737A (en) * 2018-12-18 2020-06-26 삼성전자주식회사 Electronic device comprising earphone receiver and method for controlling the same
US11344206B2 (en) 2018-12-18 2022-05-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device including earphone, and method of controlling the electronic device
KR102651877B1 (en) * 2018-12-18 2024-03-27 삼성전자주식회사 Electronic device comprising earphone receiver and method for controlling the same

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