KR101651598B1 - 크로스토크 잡음을 제거한 오디오 시스템 및 크로스토크 잡음 제거 방법 - Google Patents

크로스토크 잡음을 제거한 오디오 시스템 및 크로스토크 잡음 제거 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 릴레이 매트릭스에서 발생하는 크로스토크(crosstalk) 잡음을 제거한 오디오 시스템 및 크로스토크 잡음 제거 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 릴레이에 의해서 발생하는 크로스토크(crosstalk) 잡음을 제거한 오디오 시스템은, 다수의 입력 라인과 다수의 출력 라인을 형성하고, 상기 입력 라인과 상기 출력 라인이 교차되는 지점에 배치되는 복수의 릴레이를 포함하는 릴레이 매트릭스; 및 상기 릴레이 매트릭스에 포함된 릴레이의 턴온 또는 턴오프를 제어하여, 입력 라인과 출력 라인의 간의 오디오 경로를 형성하는 제어부;를 포함하고, 상기 릴레이 매트릭스는 상기 입력 라인과 일정 거리 이격되어 형성되며 각 출력 라인과 연결되는 다수의 입력잡음 감쇄 라인을 포함하며, 상기 입력잡음 감쇄 라인에는, 각 출력 라인과의 교차 지점 주변에 릴레이에서 발생하는 크로스토크 잡음 신호와 대비하여 위상이 반전된 잡음 신호를 발생시키는 다수의 감쇄 패턴이 형성된다.

Description

크로스토크 잡음을 제거한 오디오 시스템 및 크로스토크 잡음 제거 방법{Audio system without crosstalk noise and crosstalk noise removal method}
본 발명은 오디오 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 릴레이 매트릭스에서 발생하는 크로스토크(crosstalk) 잡음을 제거한 오디오 시스템 및 크로스토크 잡음 제거 방법에 관한 것이다.
종래의 오디오 시스템은 복수의 입력 채널과 출력 채널을 통하여 오디오를 송출하기 위하여, 다수의 스위치 소자가 포함된 매트릭스를 구비한다. 종래의 오디오 시스템은 정격 용량이 광범위하고 구성이 단순하며 가격이 저렴한 릴레이(relay)를 이용하여 매트릭스를 형성하는 것이 일반적이다. 아래의 특허문헌 오디오 매트릭스를 포함하는 전관방송 시스템용 출력선택장치에 관해서 개시한다.
그런데 이러한 물리적인 접촉 방식의 릴레이를 이용하여 형성된 매트릭스는, 내부적으로 크로스토크(Crosstalk) 잡음이 발생하는 문제점이 있다. 상기 크로스토크 잡음은, 매트릭스 내부의 릴레이 입력 라인과 출력 라인이 서로 간에 간섭하여 발생하는 잡음이다.
오디오 시스템에서 릴레이 개수가 적으면, 크로스토크로 인하여 발생되는 잡음 세기도 약하다. 그러나 다채널 오디오 시스템은, 입력 채널과 출력 채널에 비례하여 릴레이가 구비되고, 이에 따라 릴레이에서 발생하는 크로스토크 현상으로 인하여 잡음의 세기가 강해지는 문제점이 발생한다. 즉, 오디오 채널 개수가 많아지는 경우에는, 이에 따른 크로스토크 잡음 세기도 강해진다.
이렇게 릴레이의 크로스토크로 인하여 오디오 시스템 내부에 잡음이 발생하면, 송출되는 오디오의 명료성이 저하되고 이는 오디오 서비스의 품질을 약화시키는 문제점으로 작용한다.
한국공개특허 제10-2007-0103579호
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 릴레이 매트릭스에 발생하는 크로스토크 잡음을 제거하는 오디오 시스템 및 크로스토크 잡음 제거 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1측면에 따른, 릴레이에 의해서 발생하는 크로스토크(crosstalk) 잡음을 제거한 오디오 시스템은, 다수의 입력 라인과 다수의 출력 라인을 형성하고, 상기 입력 라인과 상기 출력 라인이 교차되는 지점에 배치되는 복수의 릴레이를 포함하는 릴레이 매트릭스; 및 상기 릴레이 매트릭스에 포함된 릴레이의 턴온 또는 턴오프를 제어하여, 입력 라인과 출력 라인의 간의 오디오 경로를 형성하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 릴레이 매트릭스는, 상기 입력 라인과 일정 거리 이격되어 형성되며 각 출력 라인과 연결되는 다수의 입력잡음 감쇄 라인을 포함하고, 상기 입력잡음 감쇄 라인에는 각 출력 라인과의 교차 지점 주변에 릴레이에서 발생하는 크로스토크 잡음 신호와 대비하여 위상이 반전된 잡음 신호를 발생시키는 다수의 감쇄 패턴이 형성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2측면에 따른, 릴레이에 의해서 발생하는 크로스토크(crosstalk) 잡음을 제거한 오디오 시스템은, 다수의 입력 라인과 다수의 출력 라인을 형성하고, 상기 입력 라인과 상기 출력 라인이 교차되는 지점에 배치되는 복수의 릴레이를 포함하는 릴레이 매트릭스; 및 상기 릴레이 매트릭스에 포함된 릴레이의 턴온 또는 턴오프를 제어하여, 입력 라인과 출력 라인의 간의 오디오 경로를 형성하는 제어부를 포함하고, 상기 릴레이 매트릭스는, 상기 출력 라인과 일정 거리 이격되어 형성되며 각 입력 라인과 연결되는 다수의 출력잡음 감쇄 라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 출력잡음 감쇄 라인에는, 각 입력 라인과의 교차 지점 주변에 릴레이에서 발생하는 크로스토크 잡음 신호와 대비하여 위상이 반전된 잡음 신호를 발생시키는 다수의 감쇄 패턴이 형성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3측면에 따른 오디오 시스템에서, 릴레이 매트릭스에서 포함된 위상 반전기의 이득을 조절하여 크로스토크 잡음을 제거하는 방법은, 상기 릴레이 매트릭스에 포함된 모든 릴레이를 턴오프하는 단계; 상기 릴레이 매트릭스에 형성된 입력 라인 중에서 테스트 대상 입력 라인을 선택하는 단계; 상기 선택된 테스트 대상 입력 라인으로 테스트 오디오 신호를 인가하고, 상기 릴레이 매트릭스에 형성된 특정 출력 라인에서 발생하는 신호를 모니터링하는 단계; 상기 모니터링한 신호가 크로스토크 잡음인지 여부를 판별하는 단계; 상기 판별 결과 상기 크로스토크 잡음이 발생된 것으로 판별되면, 상기 테스트 대상 입력 라인과 연결된 위상 반전기의 이득 조절값을 변경하는 단계; 및 상기 판별 결과 상기 크로스토크 잡음이 발생하지 않은 것으로 판별되면 상기 테스트 대상 입력 라인과 연결된 위상 반전기의 이득 조절값을 현재의 값으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제4측면에 따른, 오디오 시스템에서 릴레이 매트릭스에서 포함된 위상 반전기의 이득을 조절하여 크로스토크 잡음을 제거하는 방법은, 상기 릴레이 매트릭스에 포함된 모든 릴레이를 턴오프하는 단계; 상기 릴레이 매트릭스에 형성된 출력 라인 중에서 테스트 대상 출력 라인을 선택하는 단계; 상기 선택된 테스트 대상 출력 라인으로 테스트 오디오 신호를 인가하고, 상기 릴레이 매트릭스에 형성된 특정 입력 라인에서 발생하는 신호를 모니터링하는 단계; 상기 모니터링한 신호가 크로스토크 잡음인지 여부를 판별하는 단계; 상기 판별 결과 상기 크로스토크 잡음이 발생된 것으로 판별되면, 상기 테스트 대상 출력 라인과 연결된 위상 반전기의 이득 조절값을 변경하는 단계; 및 상기 판별 결과 상기 크로스토크 잡음이 발생하지 않은 것으로 판별되면 상기 테스트 대상 출력 라인과 연결된 위상 반전기의 이득 조절값을 현재의 값으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 릴레이 매트릭스에서 발생하는 크로스토크 잡음을 제거하여, 오디오의 명료성과 음질을 향상시키는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 채널 개수에 비례하여 강해지는 크로스토크 잡음을 제거함으로써, 다채널 오디오 시스템에서의 채널 확장을 용이하게 할 뿐만 아니라, 서비스 품질을 향상시키는 효과도 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래의 릴레이 매트릭스를 나타내는 도면이다.
도 2는 릴레이의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 오디오 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 릴레이 매트릭스의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 릴레이 매트릭스의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 오디오 시스템을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 오디오 시스템에서 각 입력잡음 감쇄 라인의 반전 신호 이득을 설정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 오디오 시스템에서 각 출력잡음 감쇄 라인의 반전 신호 이득을 설정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 릴레이 매트릭스를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 릴레이 매트릭스는 각각의 입력 라인(IN1 내지 INn)과 출력 라인(OUT1 내지 OUTm)에 배치된 복수의 릴레이(1-1 ~ N-M)를 구비하여, 복수의 입력 채널 및 복수의 출력 채널을 형성한다. 입력 라인(IN1 ~ INn)과 출력 라인(OUT1 ~ OUTm)이 교차되는 지점에는 릴레이(1-1 ~ N-M)가 배치되며, 릴레이(1-1 ~ N-M)의 턴온(turn on) 여부에 따라, 입력 라인(IN1 ~ INn)과 출력 라인(OUT1 ~ OUTm)이 전기적으로 연결되어, 입력 채널에서 입력된 오디오 음원이 해당 출력 채널로서 송출된다.
도 2는 릴레이의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 릴레이 내부에서 접점(2)에서, 입력 라인(S_IN)과 출력 라인(S_OUT) 간에 상호 간섭으로 인하여 크로스토크 잡음이 발생한다. 부연하면, 릴레이가 턴오프된 상태에서, 입력 라인(S_IN)에 입력신호가 유입되면, 이 입력 오디오가 출력 라인(S_OUT)에 흘러 들어가 출력 라인(S_OUT)에서 크로스토크 잡음이 발생한다. 또한, 릴레이가 턴온된 상태에서 출력 라인(S_OUT)에서 오디오가 출력되면, 이 출력 오디오가 다른 릴레이의 입력 라인(S_IN)에 흘러 들어가 입력 라인(S_IN)에서 크로스토크 잡음이 발생한다. 이러한 상기 릴레이 내부에서 발생한 크로스토크 잡음은, 오디오 시스템 전체의 잡음을 증폭시킨다.
도 1을 다시 참조하면, 오디오 음원이 하나 이상의 입력 라인에서 입력되면, 턴온되지 않은 복수의 릴레이에서 입력 라인과 출력 라인의 상호 간섭으로 인하여 크로스토크 잡음이 발생한다. 릴레이 상태가 도 1과 같다고 가정하면, 도 1에서 점선 원형으로 표시된 릴레이에서 크로스토크 잡음이 발생한다. 즉, 종래의 릴레이 매트릭스를 통해서, 오디오 신호를 송출하면, 턴온되지 않은 복수의 릴레이에서 입력되는 오디오 신호가 출력 라인을 간섭하여 해당 릴레이에서 크로스토크 잡음이 발생하고, 이 크로스토크 잡음이 출력 라인을 통해 출력될 뿐만 아니라, 출력 라인과 연결된 다른 릴레이의 입력 라인을 간섭하여 크로스토크 잡음을 추가적으로 발생시킨다.
이렇게 턴온되지 않은 릴레이에서 발생한 크로스토크 잡음은, 오디오의 명료성을 저해한다. 또한, 종래의 릴레이 매트릭스에 있어서, 턴온되지 않은 릴레이가 많을수록 크로스토크 잡음의 세기도 강해진다.
종래의 릴레이 매트릭스에서 발생하는 크로스토크 잡음 세기(OUTm)는 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015090632167-pat00001
여기서, 변수 'N'은 입력 라인 수이고, 'M'은 출력 라인 수이다. 또한,
Figure 112015090632167-pat00002
은 입력 라인의 간섭으로 인하여 발생하는 크로스토크 잡음 세기이고,
Figure 112015090632167-pat00003
은 출력 라인의 간섭으로 인하여 발생하는 크로스토크의 잡음 세기이다.
수학식 1에서 나타난 바와 같이, 종래의 릴레이 매트릭스에서 입출력 채널 수, 즉 입력 라인과 출력 라인이 증가할수록, 크로스토크 잡음이 강해진다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 오디오 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 시스템(300)은, 오디오 입력부(310), 제어부(320) 및 릴레이 매트릭스(330)를 포함한다.
오디오 입력부(310)는 마이크, 카세트 테이프 재생수단, 컴팩트 디스크 재생수단, MP3 재생수단, 파워 앰프 등과 연결되어, 오디오 음원을 입력받는 기능을 수행한다. 또한, 오디오 입력부(310)는 릴레이 매트릭스(330)와 다수의 입력 채널(IN1 ~ INN)을 형성하고, 오디오 음원을 하나 이상의 입력 채널을 통해서 릴레이 매트릭스(330)로 전달한다.
제어부(320)는 릴레이 매트릭스(330)에 포함된 각각의 릴레이의 턴온 또는 턴오프 상태를 제어하는 기능을 수행한다. 즉, 제어부(320)는 릴레이 매트릭스(330)에 포함된 릴레이의 상태를 제어하여, 입력 라인과 출력 라인 간에 전기적 경로를 형성한다. 상기 제어부(320)는 릴레이에 일정한 전기 신호를 인가하여, 릴레이의 동작 상태를 제어한다.
릴레이 매트릭스(330)는 격자 형태의 입력 라인과 출력 라인이 구비하여, 다채널 오디오 경로를 형성한다. 즉, 릴레이 매트릭스(330)는 N×M 배열의 오디오 연결라인을 형성한다. 이러한 입력 신호 라인과 출력 신호 라인은 PCB(Printed Circuit board) 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 릴레이 매트릭스(330)에는 입력 라인과 출력 라인이 교차되는 지점에 릴레이(1-1 ~ N-M)가 배치된다. 각각의 릴레이(1-1 내지 N-M)의 온/오프 상태에 따라, 입력 라인과 출력 라인 간의 전기적 경로를 형성한다.
특히, 릴레이 매트릭스(330)는 입력 라인의 개수와 동일한 개수의 입력잡음 감쇄 라인을 포함한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 릴레이 매트릭스의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 릴레이 매트릭스(330)에는 복수의 입력 라인(IN1 내지 INN)과 이 입력 라인의 개수와 동일한 복수의 입력잡음 감쇄 라인(-IN1 내지 -INN)이 형성된다.
상기 릴레이 매트릭스(330)에는 입력 라인과 출력 라인이 교차되는 지점에 릴레이(1-1 내지 N-M)가 배치된다. 또한, 각각의 입력잡음 감쇄 라인(-IN1 ~ -INN)은 특정 입력 라인과 일정거리 이격되어 형성되며, 각각의 입력잡음 감쇄 라인(-IN1 ~ -INN)은 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)를 통해 입력 라인(IN1 ~ INN)의 입력단과 전기적으로 연결된다.
입력잡음 감쇄 라인(-IN1 ~ -INN)은 각각의 출력 라인(OUT1 ~ OUTM)과 전기적으로 연결되며, 각각의 입력잡음 감쇄 라인(-IN1 ~ -INN)에는 복수의 감쇄 패턴(IP1-1 ~ IPn -m)이 형성된다. 부연하면, 입력잡음 감쇄 라인(-IN1 ~ -INN)과 출력 라인(OUT1 ~ OUTM)이 교차되는 지점 부근에 감쇄 패턴(IP1-1 ~ IPn -m)이 형성되고, 입력잡음 감쇄 라인(-IN1 ~ -INN)에 포함된 감쇄 패턴(IP1-1 ~ IPn -m)의 총 개수는 릴레이(1-1 ~ N-M)의 총 개수와 동일하다.
상기 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)는 입력 오디오 신호를 180°위상 반전하여, 입력잡음 감쇄 라인(-IN1 ~ -INN)으로 전달하며, 인버터 등의 위상 반전기가 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)로서 이용될 수 있다.
위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)로 인하여 특정 입력 채널에서 유입되는 오디오 음원은 입력 라인(IN1 ~ INN)에 그대로 전달되나, 입력잡음 감쇄 라인(-IN1 ~ -INN)에는 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)를 통해서 오디오 음원이 180도 위상 반전되어 전달된다. 또 다른 실시예로서, 각 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)에는 이득 조절값이 설정될 수 있으며, 이 경우 각각의 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)는 입력 오디오 신호를 180°위상 반전한 후, 상기 위상 반전된 입력 오디오 신호의 이득을 설정된 이득 조절값만큼 조절하여, 입력잡음 감쇄 라인(-IN1 ~ -INN)으로 전달할 수 있다. 예컨대, 제1위상 반전부(IPH1)의 이득 조절값이 -1dB로 설정된 경우, 위상 반전된 입력 오디오 신호의 이득을 1dB만큼 감소시켜 제1입력잡음 감쇄 라인(-IN1)으로 전달할 수 있다.
상기 입력잡음 감쇄 라인(-IN1 ~ -INN)에 형성된 각각의 감쇄 패턴(IPH1 ~ IPHN)은 릴레이(1-1 ~ N-M)에서 발생되는 크로스토크 잡음과 대비하여 위상이 반전된 크로스토크 잡음을 생성하고, 이에 따라 입력 라인의 턴오프된 릴레이에서 발생하는 크로스토크 잡음을 감쇄시킨다. 즉, 입력잡음 감쇄 라인(-IN1 ~ -INN)에 형성된 감쇄 패턴에 의해 생성되는 잡음 신호는, 입력 라인(IN1 ~ INN)에서 턴오프된 릴레이(1-1 ~ N-M)에서 발생시키는 크로스토크 잡음 신호와 비교하여 위상이 반전된 신호이며, 이에 따라 크로스토크 잡음 신호와 위상 반전 잡음 신호가 출력 라인에서 합쳐져서 감쇄되어, 오디오 음원이 입력 라인에 유입됨에 따라 턴 오프된 릴레이의 출력 라인에서 발생하는 크로스토크 잡음이 제거된다.
예컨대, 제1입력 라인(IN1)에서 오디오 음원이 입력되고, 턴온된 1-1의 참조부호를 가지는 릴레이를 통해서 오디오 음원이 제1출력 라인(OUT1)으로 출력되는 경우, 제1입력 라인(IN1)에 포함되었으나 턴오프 상태인 릴레이(1-2 내지 1-M)에서 입력 오디오로 인하여 출력 라인이 간섭받아 크로스토크 잡음이 발생한다. 하지만, 제1입력잡음 감쇄 라인(-IN1)에 포함되며 턴온프된 릴레이(1-2 내지 1-M)와 출력 경로를 공유하는 감쇄 패턴(IP1-2 내지 IP1-M)에서 크로스토크 잡음을 감쇄시키는 위상반전 잡음 신호를 발생시켜, 이렇게 감쇄 패턴(IP1-2 내지 IP1-M)에서 발생한 위상반전 잡음 신호가 턴오프된 릴레이(1-2 내지 1-M)에서 발생하는 잡음과 해당 출력 라인에서 합쳐지고 크로스토크 잡음을 감쇄시켜, 결과적으로 제1입력 라인(IN1)에서 발생하는 크로스토크 잡음이 제거된다. 즉, 1-2의 참조부호를 가지는 릴레이에서 발생하는 크로스토크 잡음은 IP1-2의 참조부호를 가지는 감쇄 패턴에서 발생한 위상반전 잡음 신호에 의해서 제거되고, 1-3의 참조부호를 가지는 릴레이에서 발생하는 크로스토크 잡음은 IP1-3의 참조부호를 가지는 감쇄 패턴에서 발생한 위상반전 잡음 신호에 의해서 제거되며, 1-M의 참조부호를 가지는 릴레이에서 발생하는 크로스토크 잡음은 IP1-M의 참조부호를 가지는 감쇄 패턴에서 발생한 위상반전 잡음 신호에 의해서 제거되어, 결과적으로 제1입력 라인(IN1)에서 발생하는 크로스토크 잡음이 제거된다.
아래의 수학식 2은 크로스토크의 잡음에 대한 전압 세기를 산출하는 수학식이다.
Figure 112015090632167-pat00004
수학식 2에서 Icm은 릴레이에서 발생하는 크로스토크 전류를 의미하며, Zo은 로드 임피던스를 의미한다.
상기 감쇄 패턴(IP1-1 ~ IPN -M)은 릴레이(1-1 ~ N-M)에서 발생하는 크로스토크의 전압에 해당하는 세기를 가지는 역위상 잡음을 발생시키도록, 입력신호 감쇄 라인(-IN1 ~ -INN)에 형성된다. 즉, 감쇄 패턴(IP1-1 ~ IPN -M)은, 릴레이에서 발생하는 크로스토크 전압(Vcrosstalk)과 실절적으로 동일한 전압 세기를 가지는 역위상 크로스토크 잡음을 발생시킨다. 상기 감쇄 패턴은 PCB 패턴으로 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 릴레이 매트릭스의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 릴레이 매트릭스(330)에는 복수의 출력 라인(OUT1 내지 OUTM)과 이 출력 라인의 개수와 동일한 복수의 출력잡음 감쇄 라인(-OUT1 내지 -OUTM)이 형성된다.
상기 릴레이 매트릭스(330)에는 입력 라인과 출력 라인이 교차되는 지점에 릴레이(1-1 내지 N-M)가 배치되며, 출력잡음 감쇄 라인(-OUT1 내지 -OUTM)은 입력 라인과 일정거리 이격되어 각각 형성된다. 또한, 출력잡음 감쇄 라인(-OUT1 내지 -OUTM)은 각각의 입력 라인(IN1 ~ INN))과 연결되고, 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)를 통해 출력 라인(OUT1 내지 OUTM)의 출력단과 전기적으로 연결된다.
각 출력잡음 감쇄 라인(-OUT1 내지 -OUTM)에는 입력 라인의 개수와 대응되는 복수의 감쇄 패턴(OP1-1 ~ OPn -m)이 형성된다. 부연하면, 출력잡음 감쇄 라인(-OUT1 내지 -OUTM)과 입력 라인(IN1 ~ INN)이 교차되는 지점 부근에 감쇄 패턴(OP1-1 ~ OPn -m)이 형성되고, 출력잡음 감쇄 라인(-OUT1 내지 -OUTM)에 포함된 감쇄 패턴(OP1-1 ~ OPn-m)의 총 개수는 릴레이(1-1 ~ N-M)의 총 개수와 동일하다.
상기 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)는 입력 출력 신호를 180°위상 반전하여, 출력잡음 감쇄 라인(-OUT1 내지 -OUTM)으로 전달하며, 인버터 등의 위상 반전기가 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)로서 이용될 수 있다.
위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)로 인하여 하나 이상의 출력 라인에서 출력되는 출력 오디오가 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)를 통해서 위상이 180도 반전되어 출력잡음 감쇄 라인(-OUT1 내지 -OUTM)으로 전달된다. 또 다른 실시예로서, 각 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)에는 이득 조절값이 설정될 수 있으며, 이 경우 각각의 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)는 출력 오디오 신호를 180°위상 반전한 후, 상기 위상 반전된 출력 오디오 신호의 이득을 설정된 이득 조절값만큼 조절하여, 출력잡음 감쇄 라인(-OUT1 내지 -OUTM)으로 전달할 수 있다. 예컨대, 제2위상 반전부(OPH1)의 이득 조절값이 1dB로 설정된 경우, 위상 반전된 출력 오디오 신호의 이득을 1dB만큼 증가시켜 제2출력잡음 감쇄 라인(-OUT2)으로 전달할 수 있다.
상기 출력잡음 감쇄 라인(-OUT1 내지 -OUTM)에 형성된 각각의 감쇄 패턴(OPH1 ~ OPHN)은 릴레이(1-1 ~ N-M)에서 발생되는 크로스토크 잡음과 대비하여 위상이 반전된 크로스토크 잡음을 생성하고, 이에 따라 턴오프된 릴레이에서 발생하는 크로스토크 잡음이 제거된다. 즉, 출력잡음 감쇄 라인(-OUT1 내지 -OUTM)에 형성된 감쇄 패턴에 의해 생성되는 잡음 신호는, 릴레이의 출력 라인이 입력 라인을 간섭함으로 인하여 발생하는 크로스토크 잡음 신호와 비교하여, 위상이 반전된 신호이고, 이에 따라 크로스토크 잡음 신호와 위상 반전 잡음 신호가 해당 입력 라인에서 합쳐져서, 크로스토크 잡음이 감쇄된다. 상기 감쇄 패턴(OPH1 ~ OPHN)은 상기 수학식 2에서 나타난 바와 같이, 릴레이에서 발생하는 크로스토크의 전압에 해당하는 세기를 가지는 크로스토크 역위상 잡음을 발생하도록, 패턴이 형성된다.
예컨대, 제1입력 라인(IN1)에서 오디오 음원이 출력되고, 턴온된 1-1의 참조부호를 가지는 릴레이를 통해서 오디오 음원이 제1출력 라인(OUT1)으로 출력되는 경우, 제1출력 라인(OUT1)에 포함되었으나 턴오프 상태인 각 타 릴레이(2-1 내지 N-1)에서, 출력 라인에 따라 흐르는 출력 오디오가 릴레이의 입력 라인을 간섭함으로써 릴레이에서 크로스토크 잡음이 발생한다. 하지만, 제1출력잡음 감쇄 라인(-OUT1)에 포함되며 턴온프된 릴레이(2-1 내지 N-1)와 입력 라인을 공유하는 감쇄 패턴(OP2-1 내지 OPn - 1)에서 크로스토크 잡음을 감쇄시키는 위상반전 잡음 신호를 발생시키고, 이렇게 감쇄 패턴(OP2-1 내지 OPn - 1)에서 발생한 위상반전 잡음 신호가 턴오프된 릴레이(2-1 내지 N-1)에서 발생하는 잡음과 합쳐져서 크로스토크 잡음을 감쇄하어, 결과적으로 제1입력 라인(IN1)에서 발생하는 크로스토크 잡음이 제거된다.
즉, 2-1의 참조부호를 가지는 릴레이에서 발생하는 크로스토크 잡음은 OP2-1의 참조부호를 가지는 감쇄 패턴에서 발생한 위상반전 잡음 신호에 의해서 제거되고, 3-1의 참조부호를 가지는 릴레이에서 발생하는 크로스토크 잡음은 OP3-1의 참조부호를 가지는 감쇄 패턴에서 발생한 위상반전 잡음 신호에 의해서 제거되며, N-1의 참조부호를 가지는 릴레이에서 발생하는 크로스토크 잡음은 OPN -1의 참조부호를 가지는 감쇄 패턴에서 발생한 위상반전 잡음 신호에 의해서 제거되어, 결과적으로 제1출력 라인(OUT1)에 흐르는 오디오에 의해 발생하는 크로스토크 잡음이 제거된다.
도 4와 도 5의 매트릭스 구성이 병합되어, 하나의 매트릭스를 형성할 수도 있다. 즉, 입력 라인 개수와 동일한 입력잡음 감쇄 라인이 릴레이 매트릭스(330)에 형성되며, 더불어 출력 라인과 동일한 개수의 출력잡음 감쇄 라인이 릴레이 매트릭스(330)에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 릴레이 매트릭스에서 발생하는 크로스토크 잡음은 아래의 수학식 3과 같다.
Figure 112015090632167-pat00005
S : 입력 오디오 신호
-S : 위상 반전된 입력 오디오 신호
Q : 출력 오디오 신호
-Q : 위상 반전된 출력 오디오 신호
N : 입력 오디오 채널 개수(즉, 입력 라인 수)
M : 출력 오디오 채널 개수(즉, 출력 라인 수)
X' : 크로스토크 잡음 세기
수학식 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시에에 따른 오디오 시스템은, 크로스토크 잡음을 실질적으로 제거한다.
한편, 본 발명에 또 다른 실시예에 따른 오디오 시스템은 테스트를 진행하여, 크로스 토크 잡음을 완전하게 제거하기 위한 위상 반전 신호를 감쇄 라인에 출력할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 오디오 시스템을 나타내는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 오디오 시스템(600)은 오디오 입력부(310), 제어부(620) 및 릴레이 매트릭스(330)를 포함한다.
도 6은 구성요소 중에서 도 3과 동일한 참조부호를 가지는 구성요소는 도 3을 참조하여 설명한 구성요소와 동일한 기능을 수행하므로 자세한 설명은 생략한다.
제어부(620)는 릴레이 매트릭스(330)에 포함된 각 릴레이(1-1 ~ N-M)의 턴온 또는 턴오프 상태를 제어하며, 또한 릴레이 매트릭스(330)에 포함된 각 위상 반전부의 이득 조절값을 설정한다.
상기 제어부(620)는 출력 모니터링 모듈(621), 입력 모니터링 모듈(622), 스위칭 제어 모듈(623), 테스트 신호 발생 모듈(624) 및 이득 설정 모듈(625)을 포함한다.
테스트 신호 발생 모듈(624)은 출력 라인 또는 입력 라인에 대한 테스트가 진행되면, 테스트 대상 입력 라인 또는 테스트 대상 출력 라인으로 테스트 오디오를 인가하는 기능을 수행한다.
출력 모니터링 모듈(621)은 테스트 신호 발생 모듈(624)에서 특정 입력 라인으로 테스트 오디오 신호를 인가하면, 복수의 출력 라인 중에서 어느 하나를 선택하고 이 선택된 출력 라인에서 발생하는 오디오 신호를 모니터링한다.
입력 모니터링 모듈(622)은 테스트 신호 발생 모듈(624)에서 특정 출력 라인으로 테스트 오디오 신호를 인가하면, 복수의 입력 라인 중에서 어느 하나를 선택하고 이 선택된 입력 라인에서 발생하는 오디오 신호를 모니터링한다.
스위칭 제어 모듈(623)은 릴레이 매트릭스(330)에 포함된 릴레이의 상태를 제어하여, 입력 라인과 출력 라인 간에 전기적 경로를 형성한다. 특히, 스위칭 제어 모듈(623)은 입력 라인 또는 출력 라인에 대한 테스트가 진행되면, 릴레이 매트릭스(330)에 포함된 모든 릴레이를 턴오프시킨다.
이득 설정 모듈(625)은 릴레이 매트릭스(330)에 포함된 위상 반전부 각각에 대한 이득 조절값을 설정하는 기능을 수행한다. 상기 이득 설정 모듈(625)은 도 7 및 도 8을 참조하여 후술하는 바와 같이, 크로스토크 잡음을 완전하게 제거하기 위하여, 각각의 위상 반전부의 이득 조절값을 설정한다.
상기 이득 설정 모듈(625)은 테스트 신호 발생 모듈(624)이 테스트 대상 입력 라인으로 신호를 인가하면, 출력 모니터링 모듈(621)을 통해서 특정 출력 라인에서 발생하는 오디오 이득을 확인하고, 오디오 이득을 분석하여 출력 라인에서 크로스토크 잡음이 발생하는지 여부를 판별한다. 이득 설정 모듈(625)은 상기 판별 결과 크로스토크 잡음이 발생한 것으로 확인되면, 테스트 대상 입력 라인과 연결된 위상 반전부의 이득 조절값을 조절하여 크로스토크 잡음 발생 여부를 재판별하고, 상기 판별 결과 크로스토크 잡음이 발생하지 않은 것으로 확인되면 테스트 대상 입력 라인과 연결된 위상 반전부의 이득 조절값을 현재값으로 최종 설정한다.
또한, 이득 설정 모듈(625)은 테스트 신호 발생 모듈(624)이 테스트 대상 출력 라인으로 신호를 인가하면, 입력 모니터링 모듈(622)을 통해서 특정 입력 라인에서 발생하는 오디오 이득을 확인하고, 오디오 이득을 분석하여 입력 라인에서 크로스토크 잡음이 발생하는지 여부를 판별한다. 이득 설정 모듈(625)은 상기 판별 결과 크로스토크 잡음이 발생한 것으로 확인되면, 테스트 대상 출력 라인과 연결된 위상 반전부의 이득 조절값을 조절하여 크로스토크 발생 여부를 다시 판별하고, 상기 판별 결과 크로스토크 잡음이 발생하지 않은 것으로 확인되면 테스트 대상 출력 라인과 연결된 위상 반전부의 이득 조절값을 현재값으로 최종 설정한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 오디오 시스템에서 각 입력잡음 감쇄 라인의 반전 신호 이득을 설정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 제어부(620)가 입력잡음 감쇄 라인(-IN1 ~ -INN)의 이득 조절을 개시하면, 스위칭 제어 모듈(623)은 릴레이 매트릭스(330)에 포함된 모든 릴레이(1-1 ~ N-M)를 턴오프한다(S701).
이어서, 테스트 신호 발생 모듈(624)은 복수의 입력 라인(IN1 ~ INN) 중에서 테스트가 완료되지 않은, 어느 한 입력 라인을 테스트 대상 입력라인으로 선택한다(S703). 도 7을 참조한 설명에서는, 1번째 입력 라인부터 N번째 입력 라인이 순차적으로 테스트 대상 입력라인으로 선택된 것으로 설명된다.
이어서, 테스트 신호 발생 모듈(624)은 테스트 대상 입력 라인에 테스트 오디오 신호를 인가한다(S705). 이렇게 테스트 오디오 신호가 테스트 대상 입력 라인에 인가되면, 이 입력 라인과 연결되는 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)는 상기 테스트 오디오 신호를 180°위상 반전하고, 이렇게 위상 반전된 오디오 신호의 이득을 현재 설정된 이득 조절값만큼 조절하여, 입력잡음 감쇄 라인(-IN1 ~ -INN)으로 전달한다.
다음으로, 출력 모니터링 모듈(621)은 복수의 출력 라인(OUT1 ~ OUTM) 중에서 어느 하나를 모니터링 대상 출력 라인으로 선택하고, 이 선택된 특정 출력 라인에서 발생하는 오디오 신호를 모니터링하여, 오디오 신호의 이득을 이득 설정 모듈(625)로 전달한다(S707).
그러면, 이득 설정 모듈(625)은 출력 모니터링 모듈(621)로부터 전달받은 오디오 신호의 이득을 토대로, 상기 특정 출력 라인에서 크로스토크 잡음이 발생하였는지 여부를 판별한다(S709).
이어서, 이득 설정 모듈(625)은 상기 특정 출력 라인에서 크로스토크 잡음이 발생하지 않으면, 테스트 대상 입력 라인과 연결된 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)의 이득 조절값을 현재 설정된 값으로 유지한다. 즉, 특정 출력 라인에서의 오디오 신호 이득이 '0'인 경우, 테스트 대상 입력 라인에서 발생한 오디오 신호가 입력잡음 감쇄 라인에 포함된 감쇄 패턴을 통해 완전하게 제거된 것으로 판별하여, 상기 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)의 이득 조절값을 현재 값으로 최종 설정한다(S711).
반면에, 이득 설정 모듈(625)은 특정 출력 라인에서 크로스토크 잡음이 발생한 것으로 확인되면, 상기 크로스토크 잡음이 위상 반전 신호에 기인한 잡음인지 또는 테스트 오디오 신호(즉, 입력 오디오 신호)에 기인한 잡음인지 여부를 판별한다(S713). 이때, 이득 설정 모듈(625)은 특정 출력 라인에서 발생한 오디오 신호의 이득이 양(+)의 이득을 가지는 신호 또는 음(-)의 이득을 가지는 신호인지 여부를 판별하여, 음의 이득을 가지는 신호이면 크로스토크 잡음이 위상 반전 신호에 기인하여 발생한 잡음인 것으로 판별하고, 양의 이득을 가지는 신호이면 테스트 오디오 신호에 기인하여 발생한 잡음 신호인 것으로 판별한다.
이득 설정 모듈(625)은 S713 단계의 판별결과, 상기 크로스토크 잡음이 위상 반전 신호에 기인한 잡음인 것으로 판별되면, 이 크로스토크 잡음의 이득에 해당하는 값만큼 테스트 대상 입력 라인와 연결된 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)의 이득 조절값을 감소시키고 S707 단계 이후를 재진행한다(S715). 즉, 이득 설정 모듈(625)은 크로스토크 잡음이 위상 반전 신호에 기인한 잡음인 것으로 판별되면, 강한 위상 반전 신호로 인하여 크로스토크 잡음이 발생한 것으로 판단하여 테스트 대상 입력 라인과 연결된 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)의 이득 조절값을 감소시킨 후, S707 단계 이후를 재진행한다. 다시 설명하면, 이득 설정 모듈(625)은 테스트 신호의 인가 결과, 출력 라인에서 위상 반전 신호가 더욱 강해서 음(-)의 크로스토크 잡음이 발생한 것으로 확인되면, 상기 크로스토크 잡음을 완전하게 제거하기 위하여, 테스트 대상 입력 라인과 연결된 위상 반정부(IPH1 ~ IPHN)에서 보다 약한 위상 반전 신호가 발생하도록 이득 조절값을 감소시키고, S707 단계 이후를 재진행한다. 이에 따라, 테스트 대상 입력 라인과 연결된 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)는 이득이 감소된 위상 반전 신호를 발생시키고, 이득 설정 모듈(625)은 S707 단계 이후를 재진행하여, 위상 반전 신호에 의해 발생하는 크로스토크 잡음이, 상기 감소된 위상 반전 신호에 의해 완전하게 제거되는지를 다시 판별한다.
한편, 이득 설정 모듈(625)은 S713 단계의 판별결과, 상기 크로스토크 잡음이 테스트 오디오 신호(즉, 입력 오디오 신호)에 기인한 잡음인 것으로 판별되면, 이 크로스토크 잡음의 이득에 해당하는 값만큼 테스트 대상 입력 라인과 연결된 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)의 이득 조절값을 증가시키고 S707 단계 이후를 재진행한다(S717). 즉, 이득 설정 모듈(625)은 크로스토크 잡음이 테스트 오디오 신호에 기인한 잡음인 것으로 판별되면, 테스트 오디오 신호로 인하여 발생한 잡음이 아직까지 남아 있는 것으로 판별하여 테스트 대상 입력 라인과 연결된 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)의 이득 조절값을 증가시킨 후, S707 단계 이후를 재진행한다. 다시 설명하면, 이득 설정 모듈(625)은 테스트 결과, 출력 라인에서 여전히 테스트 오디오 신호에 기인한 양(+)의 크로스토크 잡음이 발생한 것으로 판별되면, 상기 크로스토크 잡음을 완전하게 제거하기 위하여, 상기 테스트 대상 입력 라인과 연결된 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)에서 더욱 강한 위상 반전 신호가 발생되도록 이득 조절값을 증가시키고, S707 단계 이후를 재진행한다. 이에 따라, 상기 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)는 이득이 증가된 위상 반전 신호를 발생시키고, 이득 설정 모듈(625)은 테스트 오디오 신호에 의해 발생하는 크로스토크 잡음이, 상기 증가된 위상 반전 신호에 의해 완전하게 제거되었는지를 다시 판별한다.
한편, 이득 설정 모듈(625)가 테스트 대상 입력 라인과 연결된 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)의 이득 조절이 완료되어, 상기 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)의 이득 조절값이 최종적으로 설정되면, 제어부(620)는 모든 입력 라인에 대한 테스트가 완료되었는지 여부를 판별하여(S719), 완료된 경우, 입력 라인의 테스트를 종료한다. 반면에, 제어부(620)는 모든 입력 라인에 대한 테스트가 완료되지 않으면, 테스트가 완료되지 않은 입력 라인 중에서 어느 하나를 테스트 대상 입력 라인으로 재선택하는 S703 단계를 진행하고, S705 이후를 다시 진행하여 상기 재선택한 테스트 대상 입력 라인과 연결된 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)의 이득 조절값을 설정한다.
도 7과 같은 절차를 거쳐, 각 위상 반전부(IPH1 ~ IPHN)는 이득 조절값을 설정받게 되고, 오디오 신호가 입력 라인에 인가된 경우에 이 오디오 신호를 180°위상 반전하고, 설정된 이득 조절값에 따라 위상 반전된 오디오 신호를 이득을 증가 또는 감소 또는 유지하여 입력잡음 감쇄 라인(-IN1 ~ -INN)으로 전달한다. 이에 따라, 이득 조절된 위상 반전 오디오 신호가 턴 오프된 릴레이에서 발생한 크로스토크의 잡음을 완전하게 제거한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 오디오 시스템에서 각 출력잡음 감쇄 라인의 반전 신호 이득을 설정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 제어부(620)가 출력잡음 감쇄 라인(-OUT1 ~ -OUTM)의 이득 조절을 개시하면, 스위칭 제어 모듈(623)은 릴레이 매트릭스(330)에 포함된 모든 릴레이(1-1 ~ N-M)를 턴오프한다(S801).
이어서, 테스트 신호 발생 모듈(624)은 복수의 출력 라인 중에서 테스트가 완료되지 않은, 어느 한 출력 라인을 테스트 대상 출력라인으로 선택한다(S803). 도 8을 참조한 설명에서는, 1번째 입력 라인부터 M번째 출력 라인이 순차적으로 테스트 대상 출력라인으로 선택된 것으로 설명된다.
이어서, 테스트 신호 발생 모듈(624)은 테스트 대상 출력 라인에 테스트 오디오 신호를 인가한다(S805). 이렇게 테스트 오디오 신호가 테스트 대상 출력 라인에 인가되면, 이 출력 라인과 연결되는 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)는 상기 테스트 오디오 신호를 180°위상 반전하고, 이렇게 위상 반전된 오디오 신호의 이득을 현재 설정된 이득 조절값만큼 조절하여, 출력잡음 감쇄 라인으로 전달한다.
다음으로, 입력 모니터링 모듈(622)은 복수의 입력 라인(IN1 ~ INN) 중에서 어느 하나를 모니터링 대상 입력 라인으로 선택하고, 이 선택된 특정 입력 라인에서 발생하는 오디오 신호를 모니터링하여, 오디오 신호의 이득을 이득 설정 모듈(625)로 전달한다(S807).
그러면, 이득 설정 모듈(625)은 입력 모니터링 모듈(622)로부터 전달받은 오디오 신호의 이득을 토대로, 상기 특정 입력 라인에서 크로스토크 잡음이 발생하였는지 여부를 판별한다(S809).
이어서, 이득 설정 모듈(625)은 상기 특정 입력 라인에서 크로스토크 잡음이 발생하지 않으면 테스트 대상 출력 라인과 연결된 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)의 이득 조절값을 현재 설정된 값으로 최종적으로 설정한다. 즉, 특정 입력 라인에서의 오디오 신호 이득이 '0'인 경우, 테스트 대상 출력 라인에서 발생한 오디오 신호가 출력잡음 감쇄 라인(-OUT1 ~ -OUTM)에 포함된 감쇄 패턴(OP1-1 ~ OPn -m)을 통해 완전하게 제거된 것으로 판별하여, 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)의 이득 조절값을 현재 조절된 값으로 최종 설정한다(S811).
반면에, 이득 설정 모듈(625)은 특정 입력 라인에서 크로스토크 잡음이 발생한 것으로 확인되면, 상기 크로스토크 잡음이 위상 반전 신호에 기인한 잡음인지 또는 테스트 오디오 신호(즉, 출력 오디오 신호)에 기인한 잡음인지 여부를 판별한다(S813). 이때, 이득 설정 모듈(625)은 특정 입력 라인에서 발생한 오디오 신호의 이득이 양(+)의 이득을 가지는 신호 또는 음(-)의 이득을 가지는 신호인지 여부를 판별하여, 음의 이득을 가지는 신호이면 크로스토크 잡음이 위상 반전에 기인하여 발생한 잡음인 것으로 판별하고, 양의 이득을 가지는 신호이면 크로스토크 잡음이 테스트 오디오 신호에 의해서 발생한 잡음 신호인 것으로 판별한다.
이득 설정 모듈(625)은 S813 단계의 판별결과, 상기 크로스토크 잡음이 위상 반전 신호에 기인한 잡음인 것으로 판별되면, 이 크로스토크 잡음의 이득에 해당하는 값만큼 테스트 대상 출력 라인과 연결된 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)의 이득 조절값을 감소시키고 S807 단계 이후를 재진행한다(S815). 즉, 이득 설정 모듈(625)은 크로스토크 잡음이 위상 반전 신호에 기인한 잡음인 것으로 판별되면, 강한 위상 반전 신호로 인하여 크로스토크 잡음이 발생한 것으로 판단하여 테스트 대상 출력 라인과 연결된 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)의 이득 조절값을 감소시킨 후, S807 단계 이후를 재진행한다. 이에 따라, 테스트 대상 출력 라인과 연결된 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)는 이득이 감소된 위상 반전 신호를 발생시키고, 이득 설정 모듈(625)은 S807 단계 이후를 재진행하여, 위상 반전 신호에 의해 발생하는 크로스토크 잡음이, 상기 감소된 위상 반전 신호에 의해 완전하게 제거되는지를 다시 판별한다.
한편, 이득 설정 모듈(625)은 S813 단계의 판별결과, 상기 크로스토크 잡음이 테스트 오디오 신호(즉, 출력 오디오 신호)에 기인한 잡음인 것으로 판별되면, 이 크로스토크 잡음의 이득에 해당하는 값만큼 테스트 대상 출력 라인과 연결된 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)의 이득 조절값을 증가시키고 S807 단계 이후를 재진행한다(S817). 즉, 이득 설정 모듈(625)은 크로스토크 잡음이 테스트 오디오 신호에 기인한 잡음인 것으로 판별되면, 테스트 오디오 신호로 인하여 발생하여 잡음이 아직까지 남아 있는 것으로 판별하여 테스트 대상 출력 라인과 연결된 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)의 이득 조절값을 증가시킨 후, S807 단계 이후를 재진행한다. 이에 따라, 상기 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)는 이득이 증가된 위상 반전 신호를 발생시키고, 이득 설정 모듈(625)은 테스트 오디오 신호(즉, 오디오 출력 신호)에 의해 발생하는 크로스토크 잡음이, 상기 증가된 위상 반전 신호에 의해 완전하게 제거되는지 여부를 다시 판별한다.
한편, 이득 설정 모듈(625)이 테스트 대상 출력 라인과 연결된 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)의 이득 조절이 완료되어, 상기 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)의 이득 조절값이 최종적으로 설정되면, 제어부(620)는 모든 출력 라인에 대한 테스트가 완료되었는지 여부를 판별한다(S819).
제어부(620)는 모든 출력 라인에 대한 테스트가 완료되면 출력 라인의 테스트를 종료한다. 반면에, 제어부(620)는 모든 출력 라인에 대한 테스트가 완료되지 않으면, 테스트가 완료되지 않은 출력 라인 중에서 어느 하나를 테스트 대상 출력 라인으로 재선택하는 S803 단계를 진행하고, S805 이후를 다시 진행하여 상기 재선택한 테스트 대상 출력 라인과 연결된 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)의 이득 조절값을 최종적으로 설정한다.
도 8과 같은 절차를 거쳐, 각 위상 반전부(OPH1 ~ OPHN)는 이득 조절값을 설정받게 되고, 오디오 신호가 출력 라인(OUT1 ~ OUTM)에 인가된 경우, 이 오디오 신호를 180°위상 반전하고, 설정된 이득 조절값에 따라 위상 반전된 오디오 신호를 이득을 증가 또는 감소 또는 유지하여 출력잡음 감쇄 라인(-OUT1 ~ -OUTM)으로 전달한다. 이에 따라, 이득 조절된 위상 반전 오디오 신호가 턴 오프된 릴레이에서 발생한 크로스토크의 잡음을 완전하게 제거한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 오디오 시스템(300, 600)은 릴레이 매트릭스(330)에서 발생하는 크로스토크 잡음을 제거하여, 오디오의 명료성과 음질을 향상시킨다. 또한, 본 발명에 따른 오디오 시스템(300, 600)은 채널 개수에 비례하여 강해지는 크로스토크 잡음을 제거함으로써, 다채널 오디오 시스템에서의 채널 확장을 용이하게 할 뿐만 아니라, 서비스 품질을 향상시킨다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
310 : 오디오 입력부
320, 620 : 제어부
330 : 릴레이 매트릭스
621 : 출력 모니터링 모듈
622 : 입력 모니터링 모듈
623 : 스위칭 제어 모듈
624 : 테스트 신호 발생 모듈
625 : 이득 설정 모듈

Claims (16)

  1. 릴레이에 의해서 발생하는 크로스토크(crosstalk) 잡음을 제거한 오디오 시스템에 있어서,
    다수의 입력 라인과 다수의 출력 라인을 형성하고, 상기 입력 라인과 상기 출력 라인이 교차되는 지점에 배치되는 복수의 릴레이를 포함하는 릴레이 매트릭스; 및
    상기 릴레이 매트릭스에 포함된 릴레이의 턴온 또는 턴오프를 제어하여, 입력 라인과 출력 라인의 간의 오디오 경로를 형성하는 제어부;를 포함하고,
    상기 릴레이 매트릭스는, 상기 입력 라인과 일정 거리 이격되어 형성되며 각 출력 라인과 연결되는 다수의 입력잡음 감쇄 라인을 포함하고,
    상기 입력잡음 감쇄 라인에는, 각 출력 라인과의 교차 지점 주변에 릴레이에서 발생하는 크로스토크 잡음 신호와 대비하여 위상이 반전된 잡음 신호를 발생시키는 다수의 감쇄 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 오디오 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 릴레이 매트릭스는, 상기 입력잡음 감쇄 라인과 상기 입력 라인을 서로 연결시키는 위상 반전부를 포함하며,
    상기 위상 반전부는, 상기 입력 라인에 유입된 오디오 신호를 위상 반전하여 상기 입력잡음 감쇄 라인으로 전달하고,
    상기 입력잡음 감쇄 라인에 형성된 감쇄 패턴은, 위상 반전된 오디오 신호가 유입되면 상기 위상이 반전된 잡음 신호를 발생시키는 특징으로 하는 오디오 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 위상 반전부는,
    설정된 이득 조절값에 근거하여 상기 위상 반전된 오디오 신호의 이득을 조절하는 것을 특징으로 하는 오디오 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    모든 릴레이가 턴오프된 상태에서, 복수의 입력 라인 중에서 테스트 대상 입력 라인을 선정하여, 상기 선정한 테스트 대상 입력 라인에 테스트 오디오 신호를 인가하여 출력 라인에서 크로스토크 잡음이 발생하는지 여부를 판별하고, 크로스토크 잡음이 발생되면 상기 테스트 대상 입력 라인과 연결된 위상 반전부의 이득 조절값을 변경시키고, 크로스토크 잡음이 발생되지 않으면 현재의 이득 조절값을 해당 위상 반전부의 이득 조절값으로 설정함으로써, 각각의 위상 반전부의 이득 조절값을 설정하는 것을 특징으로 하는 오디오 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 판별 결과, 크로스토크 잡음이 발생한 것으로 판별되면, 상기 크로스토크 잡음이 테스트 오디오 신호 또는 위상 반전 신호로 기인하여 발생된 것인지 확인하고, 테스트 오디오 신호로 인하여 기인한 크로스토크 잡음이면 위상 반전부의 이득 조절값을 증가시키고, 위상 반전 신호로 기인하여 발생된 크로스토크 잡음이면 위상 반전부의 이득 조절값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 오디오 시스템.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입력 라인과 상기 입력잡음 감쇄 라인은 그 개수가 동일하고, 상기 입력잡음 감쇄 라인에 형성된 감쇄 패턴의 총 개수가 릴레이의 총 개수와 동일한 것을 특징으로 하는 오디오 시스템.
  7. 릴레이에 의해서 발생하는 크로스토크(crosstalk) 잡음을 제거한 오디오 시스템에 있어서,
    다수의 입력 라인과 다수의 출력 라인을 형성하고, 상기 입력 라인과 상기 출력 라인이 교차되는 지점에 배치되는 복수의 릴레이를 포함하는 릴레이 매트릭스; 및
    상기 릴레이 매트릭스에 포함된 릴레이의 턴온 또는 턴오프를 제어하여, 입력 라인과 출력 라인의 간의 오디오 경로를 형성하는 제어부;를 포함하고,
    상기 릴레이 매트릭스는, 상기 출력 라인과 일정 거리 이격되어 형성되며 각 입력 라인과 연결되는 다수의 출력잡음 감쇄 라인을 포함하고,
    상기 출력잡음 감쇄 라인에는, 각 입력 라인과의 교차 지점 주변에 릴레이에서 발생하는 크로스토크 잡음 신호와 대비하여 위상이 반전된 잡음 신호를 발생시키는 다수의 감쇄 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 오디오 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 릴레이 매트릭스는, 상기 출력잡음 감쇄 라인과 상기 출력 라인을 서로 연결시키는 위상 반전부를 포함하며,
    상기 위상 반전부는, 상기 출력 라인을 통해 출력되는 오디오 신호를 위상 반전하여 상기 출력잡음 감쇄 라인으로 전달하고,
    상기 출력잡음 감쇄 라인에 형성된 감쇄 패턴은, 위상 반전된 오디오 신호가 유입되면 상기 위상이 반전된 잡음 신호를 발생시키는 특징으로 하는 오디오 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 위상 반전부는,
    설정된 이득 조절값에 근거하여 상기 위상 반전된 오디오 신호의 이득을 조절하는 것을 특징으로 하는 오디오 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    모든 릴레이가 턴오프된 상태에서, 복수의 출력 라인 중에서 테스트 대상 출력 라인을 선정하여, 상기 선정한 테스트 대상 출력 라인에 테스트 오디오 신호를 인가하여 입력 라인에서 크로스토크 잡음이 발생하는지 여부를 판별하고, 크로스토크 잡음이 발생되면 상기 테스트 대상 출력 라인과 연결된 위상 반전부의 이득 조절값을 변경시키고, 크로스토크 잡음이 발생되지 않으면 현재의 이득 조절값을 해당 위상 반전부의 이득 조절값으로 설정함으로써, 각각의 위상 반전부의 이득 조절값을 설정하는 것을 특징으로 하는 오디오 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 판별 결과, 크로스토크 잡음이 발생한 것으로 판별되면, 상기 크로스토크 잡음이 테스트 오디오 신호 또는 위상 반전 신호로 기인하여 발생된 것인지 확인하고, 테스트 오디오 신호로 인하여 기인한 크로스토크 잡음이면 위상 반전부의 이득 조절값을 증가시키고, 위상 반전 신호로 기인하여 발생된 크로스토크 잡음이면 위상 반전부의 이득 조절값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 오디오 시스템.
  12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출력 라인과 상기 출력잡음 감쇄 라인은 그 개수가 동일하고, 상기 출력잡음 감쇄 라인에 형성된 감쇄 패턴의 총 개수가 릴레이의 총 개수와 동일한 것을 특징으로 하는 오디오 시스템.
  13. 오디오 시스템에서, 릴레이 매트릭스에서 포함된 위상 반전기의 이득을 조절하여 크로스토크 잡음을 제거하는 방법으로서,
    상기 릴레이 매트릭스에 포함된 모든 릴레이를 턴오프하는 단계;
    상기 릴레이 매트릭스에 형성된 입력 라인 중에서 테스트 대상 입력 라인을 선택하는 단계;
    상기 선택된 테스트 대상 입력 라인으로 테스트 오디오 신호를 인가하고, 상기 릴레이 매트릭스에 형성된 특정 출력 라인에서 발생하는 신호를 모니터링하는 단계;
    상기 모니터링한 신호가 크로스토크 잡음인지 여부를 판별하는 단계;
    상기 판별 결과 상기 크로스토크 잡음이 발생된 것으로 판별되면, 상기 테스트 대상 입력 라인과 연결된 위상 반전기의 이득 조절값을 변경하는 단계; 및
    상기 판별 결과 상기 크로스토크 잡음이 발생하지 않은 것으로 판별되면 상기 테스트 대상 입력 라인과 연결된 위상 반전기의 이득 조절값을 현재의 값으로 설정하는 단계;를 포함하는 크로스토크 잡음 제거 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 이득 조절값을 변경하는 단계는,
    상기 크로스토크 잡음이 테스트 오디오 신호 또는 위상 반전 신호로 기인하여 발생된 것인지 확인하는 단계; 및
    상기 크로스토크 잡음이 상기 테스트 오디오 신호로 인하여 기인한 잡음이면 상기 위상 반전기의 이득 조절값을 증가시키고, 상기 크로스토크 잡음이 위상 반전 신호로 기인하여 발생된 잡음이면 상기 위상 반전기의 이득 조절값을 감소시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 크로스토크 잡음 제거 방법.
  15. 오디오 시스템에서, 릴레이 매트릭스에서 포함된 위상 반전기의 이득을 조절하여 크로스토크 잡음을 제거하는 방법으로서,
    상기 릴레이 매트릭스에 포함된 모든 릴레이를 턴오프하는 단계;
    상기 릴레이 매트릭스에 형성된 출력 라인 중에서 테스트 대상 출력 라인을 선택하는 단계;
    상기 선택된 테스트 대상 출력 라인으로 테스트 오디오 신호를 인가하고, 상기 릴레이 매트릭스에 형성된 특정 입력 라인에서 발생하는 신호를 모니터링하는 단계;
    상기 모니터링한 신호가 크로스토크 잡음인지 여부를 판별하는 단계;
    상기 판별 결과 상기 크로스토크 잡음이 발생된 것으로 판별되면, 상기 테스트 대상 출력 라인과 연결된 위상 반전기의 이득 조절값을 변경하는 단계; 및
    상기 판별 결과 상기 크로스토크 잡음이 발생하지 않은 것으로 판별되면 상기 테스트 대상 출력 라인과 연결된 위상 반전기의 이득 조절값을 현재의 값으로 설정하는 단계;를 포함하는 크로스토크 잡음 제거 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 이득 조절값을 변경하는 단계는,
    상기 크로스토크 잡음이 테스트 오디오 신호 또는 위상 반전 신호로 기인하여 발생된 것인지 확인하는 단계; 및
    상기 크로스토크 잡음이 상기 테스트 오디오 신호로 인하여 기인한 잡음이면 상기 위상 반전기의 이득 조절값을 증가시키고, 상기 크로스토크 잡음이 위상 반전 신호로 기인하여 발생된 잡음이면 상기 위상 반전기의 이득 조절값을 감소시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 크로스토크 잡음 제거 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100641454B1 (ko) * 2005-07-13 2006-11-01 엘지전자 주식회사 오디오 시스템의 크로스토크 제거 장치
KR20070103579A (ko) 2006-04-19 2007-10-24 주식회사 케빅 전관방송 시스템
JP2008258878A (ja) * 2007-04-04 2008-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd マイクを有する音声出力装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100641454B1 (ko) * 2005-07-13 2006-11-01 엘지전자 주식회사 오디오 시스템의 크로스토크 제거 장치
KR20070103579A (ko) 2006-04-19 2007-10-24 주식회사 케빅 전관방송 시스템
JP2008258878A (ja) * 2007-04-04 2008-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd マイクを有する音声出力装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11882418B2 (en) 2021-06-03 2024-01-23 MA Federal, Inc. Audio switching system and device

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