KR101704048B1 - 음향시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

음향시스템 및 그 제어방법이 개시된다. 상기 음향시스템은 음원재생장치로부터 수신된 음향신호를 고역주파수 영역과 중저역주파수 영역으로 나누어 각각의 딜레이 특성과 위상 특성을 개별적으로 제어하는 디지털 시그널 프로세서(DSP), 상기 디지털 시그널 프로세서(DSP)로부터 제어된 음향신호를 수신하여 사용자에 의하여 설정되는 출력레벨로 증폭하는 앰프; 및 상기 증폭된 음향신호를 수신하여 각각의 출력특성에 상응하는 음향으로 출력하는 고역용 스피커와 중저역용 스피커를 포함한다.

Description

음향시스템 및 그 제어 방법{Sound system and control method thereof}
본 발명은 음향시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고역용 스피커와 중저역용 스피커가 하나의 앰프 출력에 할당되는 음향시스템에 있어서 상기 고역용 스피커와 중저역용 스피커에서 출력되는 음향의 딜레이 특성과 위상 특성을 개별적으로 제어할 수 있는 음향시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적인 음향시스템에서 고역용 스피커와 중저역용 스피커를 사용하는 경우에 하나의 앰프출력을 고역용 스피커와 중저역용 스피커에 동시에 사용하여 각각의 스피커 특성에 맞는 음향을 출력하게 된다. 그리고, 음향시스템에 포함된 디지털 시그널 프로세서를 통하여 음질향상을 위하여 음향신호의 이득이나, 볼륨, 딜레이, 위상 특성을 포함하는 여러가지 특성들을 조절하게 된다.
그런데, 일반적인 음향시스템에서는 고역용 스피커와 중저역용 스피커가 설치되는 위치는 일반적으로 일정수준의 거리를 두고 설치되게 된다. 이러한 고역용 스피커와 중저역용 스피커가 설치되는 위치가 서로 멀리 떨어져 있을 경우에는 각각의 스피커에서 출력되는 음향 사이에는 딜레이 현상과 위상이 불일치하는 현상이 발생하게 된다. 이러한, 딜레이 현상과 위상 불일치 현상은 음질의 저하를 유발하게 된다.
따라서, 일반적인 음향시스템에서는 이러한 딜레이 현상과 위상 불일치 현상에 따른 음질저하를 감수하여 사용하거나, 고역용 스피커와 중저역용 스피커 각각에 별도의 앰프출력을 할당하여 하여 사용하게 되는데, 이 경우, 각각의 앰프 출력의 딜레이 및 위상 특성을 조절하기 위한 각각의 앰프출력에 대응하는 디지털 시그널 프로세서가 요구되었다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고역용 스피커와 중저역용 스피커가 한개의 앰프 출력에 할당되는 음향시스템에서 별도의 출력채널을 마련하지 않고도 고역용 스피커와 중저역용 스피커의 딜레이 특성과 위상 특성을 개선할 수 있는 음향시스템 및 그 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 음향시스템은 음원재생장치로부터 수신된 음향신호를 고역주파수 영역과 중저역주파수 영역으로 나누어 각각의 딜레이 특성과 위상 특성을 개별적으로 제어하는 디지털 시그널 프로세서(DSP); 상기 디지털 시그널 프로세서(DSP)로부터 제어된 음향신호를 수신하여 사용자에 의하여 설정되는 출력레벨로 증폭하는 앰프; 및 상기 증폭된 음향신호를 수신하여 각각의 출력특성에 상응하는 음향으로 외부로 출력하는 고역용 스피커와 중저역용 스피커를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 음향시스템의 제어방법은 음원재생장치로부터 수신되는 음향신호의 이득과 볼륨을 제어하는 단계; 상기 이득과 볼륨이 제어된 음향신호를 고역주파수 영역과 중저역주파수 영역으로 나누어 각각의 딜레이 특성과 위상 특성을 개별적으로 제어하는 단계; 상기 딜레이 특성과 위상 특성이 제어된 음향신호를 사용자의 설정에 의한 출력레벨로 증폭하여 출력하는 단계; 및 상기 증폭된 음향신호를 고역용 스피커와 중저역용 스피커를 통하여 각각의 출력특성에 상응하는 음향으로 외부로 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 음향시스템 및 그 제어 방법은 별도의 출력채널을 구비하지 않고도 고역용 스피커와 중저역용 스피커의 딜데이특성 및 위상 특성을 개선하여 음질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 음향시스템의 개략적인 블럭도를 나타내는 도면이다.
도 2는 도1에 포함된 디지털 시그널 프로세서의 개략적인 블럭도를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 음향시스템의 제어방법을 나타내는 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 음향시스템의 개략적인 블럭도를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 음향시스템은 음원재생장치(100), 디지털 시그널 프로세서(200, Digital Signal Processor;DSP), 앰프(300, Amplifier;AMP), 및 고역용 스피커(400)와 중저역용 스피커를(500)를 포함한다.
상기 음원재생장치(100)는 CD 플레이어, 카세트 플레이어, 또는 라디오에 저장된 음원을 추출하여 음향신호를 출력한다. 상기 음원재생장치(100)는 외부기기(예컨대, USB, PMP, 또는 휴대폰)에 저장된 음원을 재생할 수 있는 구조로 구현될 수 있다.
상기 디지털 시그널 프로세서(200)는 상기 음원으로부터 재생되어 출력되는 음향신호를 수신하고, 수신된 음향신호의 고주파수영역과 중저역주파수 영역의 딜레이 특성과 위상 특성을 개별적으로 제어하여 출력한다.
도 2는 도 1에 포함된 디지털 신호처리 프로세서(DSP)의 개략적인 블럭도를 나타내는 도면이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 상기 디지털 시그널 프로세서(200)는 전역주파수 제어부(210), 필터부(220), 고역주파수 제어부(230), 및 중저역주파수 제어부(240), 및 신호합성부(250)를 포함한다.
상기 전역주파수 제어부(210)는 상기 음원으로부터 재생되어 수신되는 음향신호의 이득과 볼륨을 제어하여 상기 필터부(220)로 출력한다. 즉, 상기 전역주파수 제어부(210)는 상기 수신되는 음향신호의 주파수 대역에 무관하게 설정할 수 있는 이득(Gain)이나 볼륨(Volume)을 제어한다.
상기 필터부(220)는 고역통과필터(221, High Pass Filter;HPF) 및 저역통과필터(222, Low Pass Filter;LPF)를 포함하고, 상기 전역주파수 제어부(210)로부터 출력되는 음향신호를 고역주파수 대역의 음향신호와 중저역주파수 대역의 음향신호로 필터링하여 상기 고역주파수 제어부(230) 및 상기 중저역주파수 제어부(240) 각각으로 출력한다.
즉, 상기 고역통과필터(221)는 상기 전역주파수 제어부(210)로부터 출력되는 음향신호를 필터링하여 고역주파수 대역의 음향신호만을 출력한다.
상기 저역통과필터(222)는 상기 전역주파수 제어부(210)로부터 출력되는 음향신호를 필터링하여 중저역주파수 대역의 음향신호만을 출력한다.
상기 고역주파수 제어부(230)는 상기 고역통과필터(221)로부터 출력되는 상기 고역주파수 대역의 음향신호만을 수신하여 딜레이 특성(Delay) 및 위상 특성(Phase)을 제어하여 출력한다.
상기 고역주파수 제어부(230)는 상기 고역주파수 대역의 딜레이 특성을 조절하기 위한 딜레이제어부(231) 및 위상 특성을 조절하기 위한 위상제어부(232)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 고역주파수 제어부(230)는 도시되지는 않았지만, 고역주파수 대역의 음질을 세부적으로 조절하기 위한 이퀼라이저(EQ), 필터(Filter), 컴프레셔(Compressor), 익스팬터(Expander), 및 리미터(Limiter)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 중저역주파수 제어부(240)는 상기 저역통과필터(222)로부터 출력되는 상기 중저역주파수 대역의 음향신호만을 수신하여 딜레이 특성 및 위상 특성을 제어하여 출력한다.
상기 중저역주파수 제어부(230)는 상기 중저역주파수 대역의 딜레이 특성을 조절하기 위한 딜레이제어부(241) 및 위상 특성을 조절하기 위한 위상제어부(242)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 중저역주파수 제어부(240)는 도시되지는 않았지만, 중저역주파수 대역의 음질을 세부적으로 조절하기 위한 이퀼라이저(EQ), 필터(Filter), 컴프레셔(Compressor), 익스팬터(Expander)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 신호합성부(250)는 상기 고역주파수 제어부(230)와 상기 중저역주파수 제어부(240)로부터 출력된 음향신호를 합성하여 상기 앰프(300)로 출력한다.
상기 앰프(300, AMplifier; AMP)는 상기 디지털 시그널 프로세서(200)로부터 출력되는 음향신호를 수신하여 사용자에 의하여 설정되는 출력레벨로 증폭하여 출력한다. 즉, 상기 디지털 시그널 프로세서(200)에 포함된 신호합성부(250)에 의하여 합성되어 출력되는 음향신호를 수신하여 설정된 출력레벨로 증폭하여 접속된 고역용 스피커(400) 및 중저역용 스피커(500)로 출력한다.
상기 고역용 스피커(400)와 상기 중저역용 스피커(500)는 상기 앰프(300)로부터 출력된 음향신호를 각각 수신하여 각각의 출력특성에 따른 음향으로 외부로 출력한다. 즉, 상기 고역용 스피커(400)는 상기 앰프(300)로부터 출력된 증폭된 음향신호를 수신하여 고역의 음향으로 출력하고, 상기 중저역용 스피커(500)는 상기 앰프(300)로부터 출력된 증폭된 음향신호를 수신하여 중저역의 음향으로 출력한다.
상기 고역용 스피커(400)는 적어도 하나 이상의 트위터(twiter) 스피커로 구현될 수 있고, 상기 중저역용 스피커(500)는 하나의 미드우퍼(midwoofer) 스피커로 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 음향시스템의 제어방법을 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 음향시스템의 제어방법은 음향시스템의 구동이 시작되면 음원재생장치(100)가 음원으로부터 음향신호를 재생하여 출력하는 단계(S310), 디지털 시그널 프로세서(200)가 상기 음원재생장치(100)로부터 출력되는 음향신호를 고주파수 영역과 중저역주파수 영역으로 나누어 각각의 딜레이 특성(Delay)과 위상 특성(Phase)을 개별적으로 제어하는 단계(S320 ~ S350), 앰프(300)가 상기 제어된 음향신호를 사용자의 설정에 의한 출력레벨로 증폭하여 출력하는 단계(S360), 및 고역용 스피커(400)와 중저역용 스피커가 상기 증폭된 음향신호를 각각의 출력특성에 상응하는 음향으로 외부로 출력하는 단계(S370)를 포함한다.
상기 음향신호의 딜레이 특성과 위상 특성을 개별적으로 제어하는 단계는 전역주파수 제어부(210)가 음원으로부터 재생되어 수신되는 음향신호의 이득(Gain)과 볼륨(Volume)을 제어하는 단계(S320), 필터부(220)가 상기 제어된 음향신호를 고역주파수 대역의 음향신호와 중저역주파수 대역의 음향신호로 필터링하는 단계(S330), 고역주파수 제어부(230)와 중저역주파수 제어부(240) 각각이 상기 필터링된 음향신호 중에서 고역주파수 대역의 음향신호 및 중저역주파수 대역의 음향신호의 딜레이 특성 및 위상 특성을 개별적으로 제어하는 단계(S340), 및 신호합성부(250)가 상기 개별적으로 제어된 고역주파수 대역의 음향신호와 중저역주파수 대역의 음향신호를 합성하는 단계(S350)를 포함한다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 음향시스템 및 그 제어 방법은 서로 다른 출력특성을 가지는 고역용 스피커와 중저역용 스피커를 별도의 앰프 출력을 마련하지 않고도 하나의 앰프 출력을 이용하여 고역용 스피커와 중저역용 스피커의 딜레이 특성과 위상 특성을 서로 일치시킬 수 있고 음질을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 음원부 200: 디지털 시그널 프로세서(DSP)
210: 전역주파수 제어부 220: 필터부
230: 고역주파수 제어부 240: 중저역주파수 제어부
250: 신호합성부 300: 앰프(AMP)
400: 고역용 스피커 500: 중저역용 스피커

Claims (5)

  1. 음원재생장치로부터 수신된 음향신호를 고역주파수 영역과 중저역주파수 영역으로 나누어 각각의 딜레이 특성과 위상 특성을 개별적으로 제어하는 디지털 시그널 프로세서(DSP);
    상기 디지털 시그널 프로세서(DSP)로부터 제어된 음향신호를 수신하여 사용자에 의하여 설정되는 출력레벨로 증폭하는 앰프; 및
    상기 증폭된 음향신호를 수신하여 각각의 출력특성에 상응하는 음향으로 출력하는 고역용 스피커와 중저역용 스피커를 포함하되,
    상기 디지털 시그널 프로세서(DSP)는,
    음원재생장치로부터 수신된 음향신호의 이득과 볼륨을 제어하는 전역주파수 제어부;
    상기 전역주파수 제어부로부터 출력되는 음향신호를 고역주파수 대역의 음향신호와 중저역주파수 대역의 음향신호로 필터링하는 필터부;
    상기 필터부로부터 필터링되어 출력되는 음향신호 중에서 고역주파수 대역의 음향신호의 딜레이 특성 및 위상 특성을 제어하는 고역주파수 제어부;
    상기 필터부로부터 필터링되어 출력되는 음향신호 중에서 중저역주파수 대역의 음향신호의 딜레이 특성 및 위상 특성을 제어하는 중저역주파수 제어부; 및
    상기 고역주파수 제어부 및 상기 중저역주파수 제어부 각각으로부터 출력되는 제어된 음향신호를 합성하는 신호합성부를 포함하고,
    상기 필터부는,
    상기 전역주파수 제어부로부터 출력되는 음향신호를 필터링하여 고역주파수 대역의 음향신호만을 출력하는 고역통과필터(High Pass Filter) 및 상기 전역주파수 제어부로부터 출력되는 음향신호를 필터링하여 중저역주파수 대역의 음향신호만을 출력하는 저역통과필터(Low Pass Filter)를 포함하는 음향시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 음원재생장치로부터 수신되는 음향신호의 이득과 볼륨을 제어하는 단계;
    상기 이득과 볼륨이 제어된 음향신호를 고역주파수 영역과 중저역주파수 영역으로 나누어 각각의 딜레이 특성과 위상 특성을 개별적으로 제어하는 단계;
    상기 딜레이 특성과 위상 특성이 제어된 음향신호를 사용자의 설정에 의한 출력레벨로 증폭하여 출력하는 단계; 및
    상기 증폭된 음향신호를 고역용 스피커와 중저역용 스피커를 통하여 각각의 출력특성에 상응하는 음향으로 외부로 출력하는 단계를 포함하되,
    상기 딜레이 특성과 위상 특성을 개별적으로 제어하는 단계는,
    상기 이득과 볼륨이 제어된 음향신호를 고역주파수 대역의 음향신호와 중저역주파수 대역의 음향신호로 필터링하는 단계;
    상기 필터링된 음향신호 중에서 고역주파수 대역의 음향신호 및 중저역주파수 대역의 음향신호 각각의 딜레이 특성과 위상 특성을 개별적으로 제어하는 단계; 및
    상기 딜레이 특성과 위상 특성이 개별적으로 제어된 고역주파수 대역의 음향신호와 중저역주파수 대역의 음향신호를 합성하는 단계를 포함하는 음향시스템의 제어방법.
  5. 삭제
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