KR101716248B1 - 오디오 장치, 그를 가지는 차량 및 그 제어방법 - Google Patents

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성지훈
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현대자동차주식회사
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Abstract

라디오 청취를 위한 오디오 장치, 그를 가지는 차량 및 그 제어방법에 대한 발명으로, 보다 상세하게는 라디오 방송 신호의 잡음이 포함된 주파수 대역의 신호를 제거하여 잡음이 제거된 방송 신호를 출력하는 오디오 장치를 포함하는 차량에 관한 기술이다.
일 실시예에 따른 오디오 장치는, 사용자에 의해 선택된 주파수에 대응하는 제 1방송 신호를 수신하는 수신부, 수신한 제 1방송 신호가 포함하는 제 1주파수 대역의 신호 세기와 제 2주파수 대역의 신호 세기를 비교하여, 신호 세기가 큰 주파수 대역을 결정하는 제어부 및 결정된 주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호의 위상을 변경하여 제 2방송 신호를 생성하고, 제 1방송 신호와 제 2방송 신호를 합성하여 신호 세기가 큰 주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성하는 신호 처리부를 포함한다.

Description

오디오 장치, 그를 가지는 차량 및 그 제어방법{Audio apparatus, vehicle having the same and control method thereof}
라디오 청취를 위한 오디오 장치, 그를 가지는 차량 및 그 제어방법에 대한 발명으로, 보다 상세하게는 라디오 방송 신호의 잡음이 포함된 주파수 대역의 신호를 제거하여 잡음이 제거된 방송 신호를 출력하는 오디오 장치를 포함하는 차량에 관한 것이다.
차량(Vehicle)이란 도로나 선로를 따라 주행하면서 인간, 물건 또는 동물 등을 하나의 위치에서 다른 위치로 이동시킬 수 있는 운송 수단의 일종이다. 차량의 일례로는 삼륜 또는 사륜 자동차, 모터사이클 등의 이륜 자동차, 건설 기계, 원동기장치자전거, 자전거 및 선로를 주행하는 열차 등이 있을 수 있다.
차량은 기본적인 주행 기능 이외에도 오디오 기능, 비디오 기능, 네비게이션 기능, 공조 기능, 시트 열선 기능, 외부 단말기와의 통신 기능 등 사용자 편의를 위한 부가적인 기능을 더 수행할 수 있는데, 오디오 기능은 차량에 마련된 오디오 장치에 의해서 그 기능이 실행될 수 있다.
차량은 오디오를 출력하는 오디오 장치를 포함할 수 있으며, 차량에 설치되는 오디오 장치는 오디오 방송 신호를 수신하여 출력할 뿐만 아니라, 테이프 플레이어(Tape Player), CD 플레이어, MP3 플레이어 기능 등을 추가하여 다양한 멀티미디어를 출력하는 형태로 발전되어 왔다.
최근에는 차량에 장착되는 전장품의 종류가 다양해지고 개수도 증가하여 전장품에 의한 전자파 및 잡음 간섭의 발생이 증가하고 있다. 이러한 전자파 및 잡음이 오디오 방송 신호의 주파수 대역에 존재하는 경우, 수신하는 방송 신호에 잡음이 포함되어 깨끗한 음질의 방송을 청취하지 못할 수 있다.
따라서, 차량의 오디오 장치가 수신하는 방송 신호에 포함되는 잡음을 제거하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
라디오 방송 신호의 잡음이 포함된 주파수 대역의 신호를 제거하여 잡음이 제거된 방송 신호를 출력함으로써 오디오 방송 수신 성능을 향상 시키는 것을 목적으로 하는 오디오 장치, 그를 가지는 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 오디오 장치는,
사용자에 의해 선택된 주파수에 대응하는 제 1방송 신호를 수신하는 수신부, 상기 수신한 제 1방송 신호가 포함하는 제 1주파수 대역의 신호 세기와 제 2주파수 대역의 신호 세기를 비교하여, 신호 세기가 큰 주파수 대역을 결정하는 제어부 및 상기 결정된 주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 변경하여 제 2방송 신호를 생성하고, 상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 신호 세기가 큰 주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성하는 신호 처리부를 포함한다.
또한, 상기 제 1주파수 대역은, 상기 제 1방송 신호의 상측파대(upper sideband)를 포함하고, 상기 제 2주파수 대역은, 상기 제 1방송 신호의 하측파대(lower sideband)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제 1주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호의 세기를 더한 값과, 상기 제 2주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호의 세기를 더한 값을 비교하여 신호 세기가 큰 주파수 대역을 결정할 수 있다.
또한, 상기 신호 처리부는, 상기 결정된 주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 신호 처리부는, 상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 1주파수 대역이면, 상기 제 1주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 신호 처리부는, 상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 2주파수 대역이면, 상기 제 2주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 신호 처리부는, 상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 1주파수 대역이면, 상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 제 1주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 신호 처리부는, 상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 2주파수 대역이면, 상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 제 2주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 수신되는 제 1방송 신호는 AM 주파수에 기초한 AM 신호인 것을 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 오디오 장치의 제어방법은,
사용자에 의해 선택된 주파수에 대응하는 제 1방송 신호를 수신하고, 상기 수신한 제 1방송 신호가 포함하는 제 1주파수 대역의 신호 세기와 제 2주파수 대역의 신호 세기를 비교하여 신호 세기가 큰 주파수 대역을 결정하고, 상기 결정된 주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 변경하여 제 2방송 신호를 생성하고, 상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 신호 세기가 큰 주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성하는 것을 포함한다.
또한, 상기 신호 세기가 큰 주파수 대역을 결정하는 것은, 상기 제 1주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호의 세기를 더한 값과, 상기 제 2주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호의 세기를 더한 값을 비교하여 신호 세기가 큰 주파수 대역을 결정하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2방송 신호를 생성하는 것은, 상기 결정된 주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2방송 신호를 생성하는 것은, 상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 1주파수 대역이면, 상기 제 1주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2방송 신호를 생성하는 것은, 상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 2주파수 대역이면, 상기 제 2주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 3방송 신호를 생성하는 것은, 상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 1주파수 대역이면, 상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 제 1주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 3방송 신호를 생성하는 것은, 상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 2주파수 대역이면, 상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 제 2주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 차량은,
오디오 장치를 포함하는 차량에 있어서, 상기 오디오 장치는, 사용자에 의해 선택된 주파수에 대응하는 제 1방송 신호를 수신하는 수신부, 상기 수신한 제 1방송 신호가 포함하는 제 1주파수 대역의 신호 세기와 제 2주파수 대역의 신호 세기를 비교하여, 신호 세기가 큰 주파수 대역을 결정하는 제어부 및 상기 결정된 주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 변경하여 제 2방송 신호를 생성하고, 상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 신호 세기가 큰 주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성하는 신호 처리부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제 1주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호의 세기를 더한 값과, 상기 제 2주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호의 세기를 더한 값을 비교하여 신호 세기가 큰 주파수 대역을 결정할 수 있다.
또한, 상기 신호 처리부는, 상기 결정된 주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 신호 처리부는, 상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 1주파수 대역이면, 상기 제 1주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 신호 처리부는, 상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 2주파수 대역이면, 상기 제 2주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 신호 처리부는, 상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 1주파수 대역이면, 상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 제 1주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 신호 처리부는, 상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 2주파수 대역이면, 상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 제 2주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성할 수 있다.
차량이 수신하는 라디오 방송 신호에서 잡음이 포함된 주파수 대역의 신호를 제거하여 잡음이 제거된 방송 신호를 출력함으로써 오디오 방송 수신 성능을 향상 시키는 효과가 있다.
즉, 방송 신호의 분리 및 비교 처리를 통해 잡음을 제거함으로써, 오디오 장치의 성능을 향상시킬 수 있으므로 잡음 제거를 위한 필터 등 별도의 장치가 불필요하다. 또한, 방송 신호에 포함되는 고유의 주파수를 가지는 협대역 잡음을 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 차량의 외관도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 차량의 내부 예시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 오디오 장치에 포함되는 AM 수신 장치의 제어 블록도이다.
도 4는 잡음이 포함되지 않은 방송 신호를 도시한 개념도이다.
도 5a 및 도 5b는 잡음이 포함된 방송 신호를 도시한 개념도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 오디오 장치의 제어 흐름을 도시한 블록도이다.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따라 방송 신호에 포함된 신호 세기가 큰 주파수 대역을 결정하는 것을 도시한 개념도이다.
도 9는 일 실시예에 따라 방송 신호에 포함된 상측파대 신호의 위상을 변경하는 것을 도시한 개념도이다.
도 10은 일 실시예에 따라 방송 신호에 포함된 하측파대 신호의 위상을 변경하는 것을 도시한 개념도이다.
도 11은 일 실시예에 따라 상측파대의 방송 신호가 제거된 신호를 생성하는 것을 도시한 개념도이다.
도 12는 일 실시예에 따라 하측파대의 방송 신호가 제거된 신호를 생성하는 것을 도시한 개념도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 오디오 장치 제어방법을 도시한 순서도이다.
개시된 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법 및 장치는 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 개시된 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 개시된 실시예들은 개시된 발명의 개시가 완전하도록 하고, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 개시된 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
개시된 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 개시된 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
개시된 발명에서 사용되는 용어는 개시된 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 개시된 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 개시된 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 오디오 장치, 그를 가지는 차량 및 그 제어방법의 실시예에 대하여 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 개시된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다. 또한, 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 구성요소를 나타내며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 차량의 외관도이고 도 2는 일 실시 예에 따른 차량의 내부 예시도이다.
차량(1)은 사람 또는 화물을 운송할 목적으로 차륜을 구동시켜 도로 위를 주행한다.
차량(1)은 내장과 외장을 갖는 차체(Body)와, 차체를 제외한 나머지 부분으로 주행에 필요한 기계 장치가 설치되는 차대(Chassis)를 포함한다.
도 1 에 도시된 바와 같이 차체의 외장(110)은 프론트 패널(111), 본네트(112), 루프 패널(113), 리어 패널(114), 트렁크(115), 전후좌우 도어(116), 전후좌우 도어(116)에 개폐 가능하게 마련된 윈도우 글래스(117)를 포함한다.
그리고 차체의 외장은 프론트 패널, 본네트, 루프 패널, 리어 패널, 트렁크, 전후좌우 도어의 윈도우 글래스 사이의 경계에 마련된 필러(118)를 더 포함한다.
윈도우 글래스(117)는 전후좌우 도어에 설치된 사이드 윈도우 글래스와, 필러와 필러 사이에 설치되되 개폐 불가능하게 설치된 쿼터 윈도우 글래스와, 후방 측에 설치된 리어 윈도우 글래스와, 전방 측에 설치된 프런트 윈도우 글래스를 더 포함한다.
차체의 외장은 운전자에게 차량(1) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(119)를 더 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차체의 내장(120)은 탑승자가 앉는 시트(121)와, 대시 보드(122)와, 대시 보드 상에 배치되고 타코미터, 속도계, 냉각수 온도계, 연료계, 방향전환 지시등, 상향등 표시등, 경고등, 안전벨트 경고등, 주행 거리계, 주행 기록계, 자동변속 선택레버 표시등, 도어 열림 경고등, 엔진 오일 경고등, 연료부족 경고등이 배치된 계기판(즉 클러스터, 123)과, 차량 방향을 조작하는 스티어링 휠(124)과, 공기조화기의 송풍구와 조절판이 배치되고 오디오 장치가 배치된 센터페시아(125)를 포함한다.
시트(121)는 운전자가 앉는 운전석(121a), 동승자가 앉는 조수석(121b), 차량 내 후방에 위치하는 뒷좌석을 포함한다.
클러스터(123)는 디지털 방식으로 구현될 수 있다. 즉 디지털 방식의 클러스터(123)는 차량 정보 및 주행 정보를 영상으로 표시한다.
센터페시아(125)는 대시 보드(122) 중에서 운전석(121a)과 조수석(121b) 사이에 위치하는 부분이다.
이러한 센터페시아(125)에는 공기 조화기 및 히터를 제어하기 위한 헤드유닛(126)이 마련될 수 있다.
헤드유닛(126)에는 공기 조화기 및 히터를 제어하기 위한 각종 버튼들이 배치될 수 있다.
헤드유닛(126)의 내부에는 공기 조화기 및 히터를 제어하기 위한 컨트롤러가 배치될 수 있다.
헤드유닛(126)은 라디오 기능을 수행하는 오디오 장치(130)를 포함할 수 있고, 이 오디오 장치(130)의 동작 명령을 입력받기 위한 입력부(130a)와, 동작 정보를 표시하기 위한 표시부(130b)를 포함할 수 있다. 이 때, 차량에 마련된 오디오 장치(130)는, 라디오 기능을 갖는 헤드 유닛일 수도 있고, 라디오 기능을 갖는 차량용 단말기인 AVN(Audio Video Navigation) 단말기일 수도 있다.
오디오 장치(130)는 방송 신호를 수신하여 방송을 출력할 수 있다. 도 2에서는 오디오 장치(130)가 센터페시아(125)에 마련되는 경우를 예시하고 있으며, 오디오 장치(130)로부터 방송 신호를 전달 받아 방송을 출력하는 스피커(134)는 차량의 전방 도어에 설치될 수 있다. 다만, 도 2는 스피커(134)가 설치되는 위치의 일 실시예에 불과하므로, 스피커는 차량 내부이면 어느 곳에든 설치될 수 있다.
여기서 표시부(130b)는 공기 조화기 및 히터의 동작 정보를 표시하는 것도 가능하다.
센터페시아(125)에는 송풍구, 시거잭 등이 설치될 수 있다. 또한 센터페시아(125)에는 사용자의 단말기(미도시)가 유선 연결되는 멀티단자(127)가 마련될 수 있다.
즉 멀티단자(127)는 헤드유닛(126) 또는 차량용 단말기(140)와 사용자의 단말기(미도시) 간의 유선 통신이 수행될 수 있도록 한다.
여기서 멀티단자(127)는 USB 포트, AUX단자를 포함하고, SD슬롯을 더 포함할 수 있으며, 헤드 유닛(126)과 인접한 위치에 배치되고, 또한 차량용 단말기(140)와 인접하게 배치될 수 있으며, 커넥터 또는 케이블을 통해 차량용 단말기(140) 및 외부 장치에 전기적으로 연결될 수 있다.
외부 장치는, 저장 장치, 사용자용 단말기, MP3 플레이어 등을 포함하고, 저장 장치는 카드형 메모리 및 외장형 하드 디스크를 포함한다.
사용자용 단말기는 이동 통신 단말기로, 스마트 폰, 노트북, 태블릿 등을 포함한다. 차량(1)은 각종 기능의 동작 명령을 입력받기 위한 조작부(128)를 더 포함할 수 있다.
조작부(128)는 헤드 유닛(126) 및 센터페시아(125)에 마련될 수 있고, 각종 기능의 동작 온 오프 버튼, 각종 기능의 설정값을 변경하기 위한 버튼 등과 같은 적어도 하나의 물리적인 버튼을 포함한다. 이러한 조작부(128)는 버튼의 조작 신호를 헤드 유닛(126) 내의 컨트롤러 또는 차량용 단말기(140)에 전송할 수 있다.
즉 조작부(128)는 차량용 단말기(140)의 동작 온 오프 명령을 입력받고, 복수 기능 중 적어도 하나의 기능을 선택받으며, 선택된 기능을 차량용 단말기(140)에 전송하는 것도 가능하다.
예를 들어, 조작부(128)는 내비게이션 기능 선택 시 목적지의 정보를 입력받고 입력된 목적지의 정보를 차량용 단말기(140)에 전송하며, 디엠비 기능 선택 시 방송 채널 및 볼륨 정보를 입력받고 입력된 방송 채널 및 볼륨 정보를 차량용 단말기(140)에 전송하며, 라디오 기능 선택 시 라디오 채널 및 라디오 볼륨 정보를 입력받고 입력된 라디오 채널 및 볼륨 정보를 차량용 단말기(140) 또는 표시부(130b)에 전송한다.
조작부(128)는 차량용 단말기의 표시부에 일체로 마련된 터치 패널을 포함할 수 있다. 이러한 조작부(128)는 차량용 단말기(140)의 표시부에 버튼 형상으로 활성화되어 표시될 수 있고 이때 표시된 버튼의 위치 정보를 입력받는다.
조작부(128)는 차량용 단말기(140)의 표시부에 표시된 커서의 이동 명령 및 선택 명령 등을 입력하기 위한 조그 다이얼(미도시) 또는 터치 패드를 더 포함하는 것도 가능하다. 이러한 조작부(128)는 조그 다이얼의 조작 신호 또는 터치 패드에 터치된 터치 신호를 차량용 단말기(140)에 전송할 수 있다.
여기서 조그 다이얼 또는 터치 패드는 센터페시아 등에 마련될 수 있다. 조작부(128)는 라디오 기능 수행 시 자동 채널 변경 명령을 입력받는 것도 가능하다.
표시부(130b)는 헤드 유닛(126)의 동작 정보를 표시하고 조작부(128)에 입력된 입력 정보를 표시한다.
예를 들어, 표시부(130b)는 라디오 기능 선택 시 사용자에 의해 입력된 라디오 채널 및 라디오 볼륨 정보를 표시한다.
표시부(130b)는 라디오 기능 수행 시 자동 채널 변경 명령의 입력 정보 및 자동 채널 변경 수행 정보를 표시할 수 있다.
차량용 단말기(140)는 대시 보드 상에 거치식으로 설치될 수도 있다.
차량용 단말기(140)는 오디오 기능, 비디오 기능, 내비게이션 기능, DMB 기능, 라디오 기능, GPS 수신 기능을 수행한다.
차량의 차대는 동력 발생 장치, 동력 전달 장치, 주행 장치, 조향 장치, 제동 장치, 현가 장치, 변속 장치, 연료 장치, 전후좌우 차륜 등을 포함한다.
또한 차량에는 운전자 및 탑승자의 안전을 위하여 여러 가지 안전장치들이 마련될 수 있다.
차량의 안정장치로는 차량 충돌 시 운전자 등 탑승자의 안전을 목적으로 하는 에어백 제어 장치와, 차량의 가속 또는 코너링 시 차량의 자세를 제어하는 차량자세 안정 제어 장치(ESC: Electronic Stability Control) 등 여러 종류의 안전장치들이 있다.
이외에도 차량(1)은 후방 또는 측방의 장애물과 다른 차량을 감지하는 근접 센서, 강수 여부 및 강수량을 감지하는 레인 센서, 전후좌우 차륜의 속도를 감지하는 휠 속도 센서, 차량의 가속도를 감지하는 가속도 센서, 차량의 조향각을 감지하는 각속도 센서 등의 감지 장치를 더 포함하는 것도 가능하다.
이러한 차량(1)은 동력 발생 장치, 동력 전달 장치, 주행 장치, 조향 장치, 제동 장치, 현가 장치, 변속 장치, 연료 장치, 여러 가지 안전 장치 및 각종 감지 장치들의 구동을 제어하는 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit)을 포함한다.
또한 차량(1)은 운전자의 편의를 위해 설치된 핸즈프리 장치, 블루투스 장치, 후방 카메라, 사용자용 단말기의 충전 장치, 하이패스 장치 등의 전자 장치를 더 포함하는 것도 가능하다.
이러한 차량(1)은 시동모터(미도시)에 동작 명령을 입력하기 위한 시동 버튼을 더 포함할 수 있다.
즉 차량(1)은 시동 버튼이 온 되면 시동모터(미도시)를 동작시키고 시동 모터의 동작을 통해 동력 발생장치인 엔진(미도시)을 구동시킨다.
차량(1)은 단말기, 오디오 장치, 실내 등, 시동 모터, 그 외 전자 장치들에 전기적으로 연결되어 구동 전력을 공급하는 배터리(미도시)를 더 포함한다.
이러한 배터리는 주행 중 자체 발전기 또는 엔진의 동력을 이용하여 충전을 수행한다.
또한 차량(1)은 내부의 각종 전자 장치들 사이의 통신 및 외부 단말기인 사용자용 단말기와 통신을 위한 통신 장치를 더 포함할 수 있다.
통신 장치는 캔 통신 모듈, 와이파이 통신 모듈, USB 통신 모듈 및 블루투스 통신 모듈을 포함할 수 있다.
또한 통신 장치는 DMB 등의 TPEG, SXM, RDS와 같은 브로드캐스팅 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 오디오 장치에 포함되는 AM 수신 장치의 제어 블록도이다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 오디오 장치 및 그 제어방법은 차량에 마련된 오디오 장치(130)가 AM 방송 신호를 수신하여 처리하는 것을 예시로 하여 설명한다.
오디오 장치(130)는 AM 수신 장치(50)를 포함할 수 있고 AM 수신 장치(50)는 원하는 방송의 AM 신호를 수신할 수 있다. 이를 위해, 차량(1)의 일 실시예에 따른 AM 수신 장치(50)는 AM 신호를 수신하는 AM 수신 안테나(51), AM 수신 안테나가 수신한 AM 신호 중 원하는 주파수의 AM 신호를 획득하는 AM 튜너(52), AM 신호를 전처리하는 AM 전처리부(53) 및 AM 신호를 수신하여 전송하는데 참조되는 데이터가 저장되는 AM 저장부(54)를 포함할 수 있다.
AM 수신 안테나(51)는 방송 사업자가 송출한 AM 방송 신호를 수신할 수 있고, AM 튜너(52)는 AM 수신 안테나(51)가 수신한 AM 신호 중 원하는 주파수의 AM 신호를 획득할 수 있다. 사용자가 제공 받고자 하는 방송을 선택하면 AM 튜너(52)는 선택된 방송에 대응하는 주파수를 확인하고, 확인된 주파수에 대응되는 AM 신호를 추출할 수 있다. 이 때, 방송에 대응되는 주파수는 방송 사업자가 방송 신호 전송 시에 미리 결정될 수 있으며, 이에 대한 정보는 AM 저장부(54)에 저장될 수 있다. AM 전처리부(52)는 획득한 AM 신호의 에코(echo) 제거, 자동 이득 제어(AGC: Automatic Gain Control), 자동 볼륨 제어(AVC: Automatic Volume Control), 및 잡음 차단(NS: Noise Suppressor)을 수행할 수 있다.
도 4는 잡음이 포함되지 않은 방송 신호를 도시한 개념도이고, 도 5a 및 도 5b는 잡음이 포함된 방송 신호를 도시한 개념도이다.
이하 설명하는 개념도의 좌표축 상의 단위는 설명의 이해를 돕기 위해 예로 들어 설명한 것이므로, 개시된 발명의 실시예가 도시된 좌표축 상의 단위에 구속되지 않는다.
도 4를 참고하면, 변조된 방송 신호는 차량에 마련된 오디오 장치의 수신부에서 수신할 수 있다. 개시된 발명의 실시예에서 설명하는 AM 방송 신호는 방송국에서 변조된 신호를 송신하는데, 음성 신호를 그대로 전파로 보내지 않고, 방송국에서 정해진 일정한 진폭과 일정한 주파수의 고주파 전류를 사용하여 이것을 음성신호로 변환시켜 송신하는데, 이 때 고주파 전류를 반송파라고 하며, 반송파는 캐리어 주파수(carrier frequency)를 가진다.
즉, AM 방송 신호는 진폭변조(Amplitude Modulation)를 수행하여 신호의 세기를 변조하는 방식으로 전송하고자 하는 전파를 반송파에 실어서 전송하므로 주파수는 거의 변하지 않으며 진폭이 음성 신호와 비슷한 파형으로 변하는 특성이 있다. AM 방송 신호는 전파의 도달 거리가 멀고, 파장이 크며 송신 구조가 간단한 장점이 있으나, 혼선이 심하고 잡음이 많이 섞이므로 음질이 좋지 않은 단점이 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 수신부에서 수신하는 AM 방송 신호는 캐리어 주파수(C)를 중심으로 좌우 대칭인 상측파대(USB; upper side-band)와 하측파대(LSB; lower side-band)를 가질 수 있다.
즉, 방송 신호의 변조 과정에서 주파수 성분을 가지는 방송 신호를 신호파로 변조한 경우 반송파의 캐리어 주파수(C)를 중심으로 우측(상부)에 위치하는 주파수 대역을 상측파대라고 지칭하며, 좌측(하부)에 위치하는 주파수 대역을 하측파대라고 지칭한다.
AM 방송 신호는 일반적으로 9kHz의 대역폭으로 변조된 신호를 송출하며, 상측파대와 하측파대의 방송 신호에 포함되는 정보는 동일하므로, 상측파대와 하측파대 중 어느 쪽의 신호로부터 음성 신호를 검파하여 출력하여도 동일한 정보를 가지는 신호가 출력될 수 있다.
즉, 수신부에서 수신하는 AM 방송 신호는 잡음이 포함되지 않은 경우 캐리어 주파수(C)를 중심으로 상측파대(USB)와 하측파대(LSB)가 대칭이며, 동일한 신호 정보를 포함할 수 있다.
그러나, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 AM 방송 신호에 잡음이 포함되면, 상측파대와 하측파대가 대칭이 될 수 없고, 잡음이 포함된 주파수 대역의 신호 파형이 잡음이 포함되지 않은 경우와 다르게 표시될 수 있다.
도 5a는 AM 방송 신호의 상측파대에 잡음이 포함된 경우이고, 도 5b는 AM 방송 신호의 하측파대에 잡음이 포함된 경우를 도시한 것이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 상측파대에 포함된 잡음으로 인해 하측파대와 대칭되지 않는 잡음 신호(N1)가 발생하였고 도 5b에 도시된 바와 같이, 하측파대에 포함된 잡음으로 인해 상측파대와 대칭되지 않는 잡음 신호(N2)가 발생하였음을 알 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 오디오 장치의 제어 흐름을 도시한 블록도이다. 도 7 및 도 8은 일 실시예에 따라 방송 신호에 포함된 신호 세기가 큰 주파수 대역을 결정하는 것을 도시한 개념도이다. 도 9는 일 실시예에 따라 방송 신호에 포함된 상측파대 신호의 위상을 변경하는 것을 도시한 개념도이고, 도 10은 일 실시예에 따라 방송 신호에 포함된 하측파대 신호의 위상을 변경하는 것을 도시한 개념도이다. 도 11은 일 실시예에 따라 상측파대의 방송 신호가 제거된 신호를 생성하는 것을 도시한 개념도이고, 도 12는 일 실시예에 따라 하측파대의 방송 신호가 제거된 신호를 생성하는 것을 도시한 개념도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 오디오 장치(130)는 입력부(130a), 표시부(130b), 수신부(132), 제 2증폭부(133), 스피커(134), 제어부(135), 저장부(136) 및 신호 처리부(140)를 포함할 수 있다.
오디오 장치(130)는 라디오 방송국에서 송출된 방송 신호를 수신하여 출력하는 라디오 기능을 포함할 수 있고, CD 또는 저장매체에 저장된 음원을 재생하는 재생 기능을 포함할 수도 있다.
입력부(130a)는 사용자로부터 적어도 하나의 동작 명령을 입력받고 입력된 적어도 하나의 동작 명령에 대응하는 동작 신호를 제어부(135)에 전송할 수 있다.
입력부(130a)는 라디오 기능의 온오프 명령을 입력받고, 라디오 기능 수행 중 라디오 방송의 볼륨, 주파수의 변경 명령을 입력 받을 수 있다.
이러한 입력부(130a)는 전원 온오프 버튼, 볼륨 버튼, 주파수 선택 버튼으로 구성될 수 있고, 사용자에 의해 선택된 버튼의 동작 신호를 제어부(135)에 전송할 수 있다.
주파수의 변경 명령을 입력받는 주파수 선택 버튼은, 현재 선택된 주파수를 다른 주파수로 변경하기 위한 명령을 입력 받는 버튼으로, 현재 선택된 주파수보다 높은 주파수를 주파수 크기 순으로 검색하는 업 버튼과, 현재 선택된 주파수보다 낮은 주파수를 주파수 크기 순으로 검색하는 다운 버튼을 포함할 수 있다.
표시부(130b)는 수행 중인 모드 정보를 표시한다.
예를 들어 표시부(130b)는 라디오 기능을 수행하는 라디오 모드, 음악을 재생하는 오디오 모드, 전화 통화를 수행하는 통화 모드, 방송을 시청하는 디엠비 모드, 길을 안내하는 내비게이션 모드 등의 수행 중인 모드 정보를 표시할 수 있다.
표시부(130b)는 라디오 모드의 온, 오프를 표시하고, 라디오 모드 시 사용자에 의해 선택된 라디오 방송의 주파수를 표시하고, 라디오 볼륨 레벨을 표시할 수 있다. 표시부(130b)는 주파수 선택 버튼이 선택되면 주파수 검색 모드를 표시하는 것도 가능하다. 즉 표시부(130b)는 선호 검색 모드에 기초하여 주파수를 자동으로 검색하는지, 일반 검색 모드에 기초하여 주파수를 자동으로 검색하는지 등의 검색 모드를 표시할 수 있다.
이러한 표시부(130b)는 차량에 마련된 LCD, PDP, OLED 등의 평판 표시 패널일 수 있고, 또는 차량용 단말기의 표시부일 수 있다.
안테나(131)는 복수의 방송사가 갖고 있는 각각의 방송국에서 송출하는 방송 신호를 수신하고 수신된 방송 신호를 수신부(132)에 전송할 수 있다.
수신부(132)는 라디오 모드가 온 되면 이전에 선택된 주파수로 수신되는 방송신호를 수신한다. 수신부(132)는 제어부(135)의 주파수 선택 명령에 대응하여 어느 하나의 주파수를 선택하고 선택된 주파수로 수신되는 방송 신호를 수신할 수 있다.
여기서 주파수 선택 명령은 선호 검색 모드에 기초하여 주파수를 선택하는 명령 또는 일반 검색 모드에 기초하여 주파수를 크기 순으로 선택하는 명령이다.
수신부(132)를 이루는 구성부를 설명하기 위해 라디오 방송국의 방송 신호 출력 구성을 간략하게 설명한다.
라디오 방송국에는 송신기가 마련되어 있다. 송신기는 마이크로폰에 수집된 음파를 전기 신호로 바꾸고, 이를 송신 안테나를 통해 전파로 출력하고, 또한 출력하고자 하는 음악에 대한 전기 신호를 전파로 출력할 수 있다.
이 때, 마이크로폰에 의해 변환된 전기 신호는 20 내지 20,000[Hz]의 가청 주파수 전기 신호이다. 송신기는 음성의 전기 신호 출력 시에 높은 주파수의 고주파 전기 신호에 함께 실어서 출력할 수 있다. 마이크로폰에 의해 변환된 전기 신호는 송신 안테나를 통해 출력하기에 너무 낮은 주파수이기 때문이다.
이 때, 음성 신호에 실어 보내는 고주파를 반송파라 한다. 즉, 수신부(132)는 방송국에서 보내온 전파를 안테나(131)로 수신하고 수신된 전파를 음성 신호와 고주파로 분리함으로써 음성 신호가 본래의 음파로 출력되도록 한다.
아울러 라디오 방송국은 디지털의 라디오 방송을 출력하는 것도 가능하다.
수신부(132)는 사용자에 의해 선택된 주파수에 대응하는 전기 신호(즉 방송 신호)를 수신하는 튜너부(132a)와, 튜너부(132a)에 수신된 주파수의 방송 신호를 증폭시키는 제1증폭부(132b)와, 증폭된 방송 신호를 복조하여 가청 주파수 범위의 신호를 출력하는 검파부(132c)를 포함한다.
좀 더 구체적으로 튜너부(132a)는 안테나(131)에 수신된 복수의 전파 중 선택된 주파수에 대응하는 전파(즉, 전기 신호)를 추출하여 출력할 수 있다. 안테나(131)에는 복수의 방송국에서 전송한 서로 다른 반송파로 변조시킨 전파들이 수신되기 때문이다.
제1증폭부(132b)는 추출된 전파에서 세기가 약한 고주파 신호를 세기가 강한 고주파로 증폭한다. 즉 제1증폭부(132b)는 고주파 증폭부이다.
검파부(132c)는 증폭된 고주파 신호를 음성 신호와 반송파로 분리할 수 있다. 제2증폭부(133)는 검파부(132c)에 연결되어 검파부(132c)에서 출력된 신호를 증폭하여 스피커(134)로 전달할 수 있다.
즉 검파부(132c)에서 분리한 음성 신호의 경우 스피커를 통해 청취하기에 세기가 약하기 때문에 제2증폭부(133)에서 다시 한 번 강하게 증폭시키는 것이다. 이러한 제2증폭부(133)는 저주파 증폭부이다.
스피커(134)는 증폭된 저주파의 음성 신호를 오리지널의 음파로 변환시키고 공기에 소밀파를 발생시켜 음파를 복사함으로써 방송국에서 전송한 정보들을 사용자가 들을 수 있도록 한다.
수신부(132)는 멘트, 음악, 광고에 대한 전기 신호 외에도, 음악 정보에 대한 전기 신호를 수신하는 것도 가능하며, 디지털의 라디오 방송을 수신하는 것도 가능하다. 이러한 수신부(132)는 디지털 신호 처리에 기반한 라디오 송수신기의 기능을 수행할 수 있다. 수신부(132)는 라디오 방송국에서 음악 출력 중, 출력 중인 음악에 대한 정보를 제공받을 수 있고, 광과 출력 중에는 광고에 대한 정보도 제공받을 수 있다.
제어부(135)는 라디오 모드가 오프된 상태에서 입력부(130a)의 전원 온오프 버튼의 동작 신호가 수신되면 라디오 모드를 수행하고 이전에 선택된 주파수를 확인하고 확인된 주파수에 대응하는 방송신호를 수신하도록 수신부를 제어할 수 있다.
제어부(135)는 라디오 모드가 온된 상태에서 입력부(130a)의 전원 온오프 버튼의 동작 신호가 수신되면 라디오 모드를 오프 수행하고 이때 선택된 주파수를 저장하도록 하는 것도 가능하다.
또한, 제어부(135)는 수신부(132)가 수신한 AM 방송 신호가 포함하는 상측파대와 하측파대의 신호 세기를 비교할 수 있고, 비교 결과에 기초하여 신호 세기가 더 큰 주파수 대역을 결정할 수 있다.
이하, 제어부(135)가 최초로 수신하는 AM 방송 신호를 제 1방송 신호로 정의하고, 제 1방송 신호의 상측파대를 제 1주파수 대역으로, 제 1방송 신호의 하측파대를 제 2주파수 대역으로 정의하여 설명한다. 또한, 제 1방송 신호의 위상을 변경하여 생성한 방송 신호를 제 2방송 신호로 정의하고, 제 1방송 신호와 제 2방송 신호를 합성하여 생성한 방송 신호를 제 3방송 신호로 정의하여 설명한다.
도 7을 참고하면, 제어부(135)는 제 1방송 신호(S1)를 수신할 수 있는데, 상술한 바와 같이, 제 1방송 신호(S1)는 제 1주파수 대역(USB)과 제 2주파수 대역(LSB)으로 구분될 수 있다. 도 5에서 상술한 바와 같이, 잡음을 포함하지 않은 제 1방송 신호(S1)는 제 1주파수 대역과 제 2주파수 대역이 캐리어 주파수(C)를 중심으로 좌우 대칭일 수 있으나, 잡음이 포함되는 경우 좌우 대칭이 아닐 수 있다.
제어부(135)는 제 1주파수 대역과 제 2주파수 대역 중에서 신호의 세기가 큰 주파수 대역을 결정할 수 있고, 신호의 세기가 더 큰 주파수 대역은 잡음에 의한 신호가 포함된 것으로 결정할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1방송 신호의 제 1주파수 대역과 제 2주파수 대역이 대칭이 아니면서, 제 1주파수 대역에 잡음 신호(N1)가 존재하는 경우에는 제 1주파수 대역의 신호 세기가 더 크게 나타날 수 있다.
제어부(135)는 제 1방송 신호(S1)를 수신하면 캐리어 주파수(C)를 중심으로 제 1주파수 대역과 제 2주파수 대역의 신호 세기를 비교할 수 있는데, 제 1주파수 대역과 제 2주파수 대역의 신호는 각각의 주파수 대역에 따라 신호의 크기가 저장부(136)에 저장될 수 있다. 즉, 제 1방송 신호(S1)는 도 7과 같은 형태의 그래프로 표시될 수 있으나, 그래프의 각 점들은 각각 신호 세기를 가지고 있고 이러한 점들의 신호 세기들은 저장부(136)에 저장되어 제어부(135)가 신호 세기의 합을 비교하는 데 제공될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제 1방송 신호(S1)의 제 1주파수 대역에 포함되는 신호의 세기에 관한 데이터는 A1, A2, A3, …, An-1, An으로 저장될 수 있고, 제어부(135)는 이러한 신호의 세기에 관한 데이터를 합하여 제 1주파수 대역에 포함되는 신호의 세기를 산출할 수 있다.
이와 마찬가지로, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1방송 신호(S1)의 제 2주파수 대역에 포함되는 신호의 세기에 관한 데이터는 B1, B2, B3, …, Bn -1, Bn으로 저장될 수 있고, 제어부(135)는 이러한 신호의 세기에 관한 데이터를 합하여 제 2주파수 대역에 포함되는 신호의 세기를 산출할 수 있다.
도 7에서와 같이, 제 1방송 신호(S1)의 제 1주파수 대역에 잡음이 포함되는 경우에는 제 1주파수 대역에 포함되는 신호의 세기에 관한 데이터의 합이 제 2주파수 대역에 포함되는 신호의 세기에 관한 데이터의 합보다 크게 산출되므로, 제어부(135)는 산출 결과에 기초하여 제 1주파수 대역에 잡음 신호(N1)가 포함된 것으로 결정할 수 있다.
반면, 도 8에서와 같이, 제 1방송 신호(S1)의 제 2주파수 대역에 잡음이 포함되는 경우에는 제 2주파수 대역에 포함되는 신호의 세기에 관한 데이터의 합이 제 1주파수 대역에 포함되는 신호의 세기에 관한 데이터의 합보다 크게 산출되므로, 제어부(135)는 산출 결과에 기초하여 제 2주파수 대역에 잡음 신호(N2)가 포함된 것으로 결정할 수 있다.
제어부(135)가 제 1방송 신호(S1)의 제 1주파수 대역 및 제 2주파수 대역 중에서 잡음 신호가 포함된 주파수 대역을 결정하는 방법에는 다양한 실시예가 있을 수 있으며, 도 7 내지 도 8에서 설명한 실시예에 국한되지 않는다.
이러한 제어부(135)는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수 있다.
신호 처리부(140)는 신호 위상 전환부(141)와 신호 합성부(142)를 포함할 수 있다. 신호 처리부(140)는 제어부(135)가 결정한 신호 세기가 큰 주파수 대역에 관한 데이터를 전달받을 수 있고, 전달 받은 데이터에 기초하여, 제 1방송 신호(S1)의 위상을 변경하여 제 2방송 신호(S2)를 생성할 수 있다.
구체적으로, 신호 처리부(140)에 포함되는 신호 위상 전환부(141)는 제 1방송 신호(S1)의 위상을 180 ° 지연시켜 제 2방송 신호(S2)를 생성할 수 있는데, 제 1방송 신호(S1)의 위상을 지연시키는 주파수 대역은 제어부(135)가 결정한 신호 세기가 큰 주파수 대역에 관한 데이터에 기초할 수 있다.
도 7에서 설명한 바와 같이, 제어부(135)가 제 1방송 신호(S1)의 제 1주파수 대역에 잡음 신호(N1)가 포함된 것으로 결정하는 경우, 신호 위상 전환부(141)는 도 9에 도시된 바와 같이, 제 1주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호(S1)의 위상을 180 ° 지연시켜서 제 2방송 신호(S2)를 생성할 수 있다.
즉, 제 1주파수 대역에서 신호 위상 전환부(141)에 의해 위상이 변경된 제 2방송 신호(S2)는 제 1방송 신호(S2)와 신호의 세기는 동일하면서 위상만 180 ° 만큼 지연된 신호이다.
이와 마찬가지로, 도 8에서 설명한 바와 같이, 제어부(135)가 제 1방송 신호(S1)의 제 2주파수 대역에 잡음 신호(N2)가 포함된 것으로 결정하는 경우, 신호 위상 전환부(141)는 도 10에 도시된 바와 같이, 제 2주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호(S1)의 위상을 180 ° 지연시켜서 제 2방송 신호(S2)를 생성할 수 있다.
즉, 제 2주파수 대역에서 신호 위상 전환부(141)에 의해 위상이 변경된 제 2방송 신호(S2)는 제 1방송 신호(S2)와 신호의 세기는 동일하면서 위상만 180 ° 만큼 지연된 신호이다.
저장부(136)에는 위상이 변경되지 않은 제 1방송 신호(S1) 및 위상이 변경된 제 2방송 신호(S2)가 모두 저장될 수 있으며, 저장된 데이터는 신호 합성부(142)에 제공될 수 있다.
신호 처리부(140)에 포함된 신호 합성부(142)는 위상이 변경되지 않은 제 1방송 신호(S1)와 위상이 변경된 제 2방송 신호(S2)를 합성할 수 있다.
즉, 신호 합성부(142)는 신호 위상 전환부(141)로부터 위상이 변경된 제 2방송 신호(S2)를 수신할 수 있고, 제 1방송 신호(S1)와 합성하여 제 3방송 신호(S3)를 생성할 수 있다.
도 11에는 제 1방송 신호(S1)와 제 1주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호(S1)의 위상이 180 ° 지연되어 생성된 제 2방송 신호(S2)를 합성하는 것이 도시되어 있다. 즉, 제 1방송 신호(S1)의 제 1주파수 대역에 잡음 신호(N1)가 포함되는 경우, 신호 위상 전환부(142)에 의해 제 1주파수 대역에 포함된 신호의 위상이 변경될 수 있고, 신호 합성부(142)가 제 1방송 신호(S1)와 제 2방송 신호(S2)를 합성하여 제 3방송 신호(S3)를 생성할 수 있다.
잡음 신호(N1)가 제 1주파수 대역에 존재하는 경우에 제 1방송 신호(S1)와 제 2방송 신호(S2)를 합성하면, 제 2방송 신호(S2)의 제 1주파수 대역의 신호는 제 1방송 신호(S1)의 제 1주파수 대역의 신호와 크기는 같지만 위상이 180 ° 만큼 지연되어 있으므로 제 3방송 신호(S3)는 제 1주파수 대역의 방송 신호가 제거되어 출력될 수 있다.
도 12에는 제 1방송 신호(S1)와 제 2주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호(S1)의 위상이 180 ° 지연되어 생성된 제 2방송 신호(S2)를 합성하는 것이 도시되어 있다. 즉, 제 1방송 신호(S1)의 제 2주파수 대역에 잡음 신호(N2)가 포함되는 경우, 신호 위상 전환부(142)에 의해 제 2주파수 대역에 포함된 신호의 위상이 변경될 수 있고, 신호 합성부(142)가 제 1방송 신호(S1)와 제 2방송 신호(S2)를 합성하여 제 3방송 신호(S3)를 생성할 수 있다.
잡음 신호(N2)가 제 2주파수 대역에 존재하는 경우에 제 1방송 신호(S1)와 제 2방송 신호(S2)를 합성하면, 제 2방송 신호(S2)의 제 2주파수 대역의 신호는 제 1방송 신호(S1)의 제 2주파수 대역의 신호와 크기는 같지만 위상이 180 ° 만큼 지연되어 있으므로 제 3방송 신호(S3)는 제 2주파수 대역의 방송 신호가 제거되어 출력될 수 있다.
즉, 잡음 신호(N1, N2)가 포함된 주파수 대역에서의 제 1방송 신호(S1)의 위상을 변경하여 생성된 제 2방송 신호(S2)와 제 1방송 신호(S1)를 합성함으로써, 잡음 신호가 포함되지 않은 제 3방송 신호(S3)를 생성할 수 있다. AM 방송 신호에 포함되는 음성 정보는 제 3방송 신호(S3)에서 신호가 제거되지 않은 주파수 대역에 포함되어 있으므로, 이 주파수 대역의 방송 신호를 출력하여 정보를 전달할 수 있다.
상술한 바와 같은, 제 1방송 신호(S1)의 위상 변경에 의한 제 2방송 신호(S2)의 생성 및 제 1방송 신호(S1)와 제 2방송 신호(S2)를 합성하여 제 3방송 신호(S3)를 생성하는 과정을 수식으로 나타내면 다음과 같다.
먼저, AM 방송 신호를 x(t)라 하면 잡음 신호인 n(t)를 포함하는 제 1방송 신호(S1)는 y(t)로 표현할 수 있고, y(t) = x(t) + n(t)와 같이 나타낼 수 있다. 이러한 신호를 주파수 영역에서 해석하면 Y(W) = X(W) + N(W)로 나타낼 수 있는데, 이 때, AM 변조를 위한 캐리어 주파수(C)를 C(W)라고 하면, Y(W) = XUSB(W) + XLSB(W) + C(W) + N(W)로 표현할 수 있다. 이 때, XUSB(W)는 제 1방송 신호(S1)에 포함된 제 1주파수 대역의 신호이고 XLSB(W)는 제 1방송 신호(S2)에 포함된 제 2주파수 대역의 신호이다.
잡음 신호(N1)가 제 1주파수 대역에 포함되어 있는 경우, 신호 위상 전환부(141)는 제 1주파수 대역의 제 1방송 신호(S1)의 위상을 180 ° 지연하여 제 2방송 신호(S2)를 생성할 수 있고, 이는 Y'(W) = XLSB(W) - (XUSB(W) + N(W)) + C(W)로 표현될 수 있다. 즉, 제 1주파수 대역에 포함된 제 1방송 신호 XUSB(W)와 잡음 신호 N(W)의 위상이 180 ° 만큼 지연될 수 있다.
신호 합성부(142)는 제 1방송 신호(S1) Y(W)와 제 2방송 신호(S2) Y'(W)를 합성할 수 있고, 합성 결과 생성된 제 3방송 신호(S3) Y″ (W)는 Y″ (W) = Y(W) + Y'(W) = 2XLSB(W) + 2C(W)로 표현될 수 있다.
즉, 생성된 제 3방송 신호(S3)를 검파 하면 제 1주파수 대역에 포함된 잡음 신호가 제거된 방송 신호를 출력할 수 있다.
이와 마찬가지로, 잡음 신호(N1)가 제 2주파수 대역에 포함되어 있는 경우, 신호 위상 전환부(141)는 제 2주파수 대역의 제 1방송 신호(S1)의 위상을 180 ° 지연하여 제 2방송 신호(S2)를 생성할 수 있고, 이는 Y'(W) = XUSB(W) - (XLSB(W) + N(W)) + C(W)로 표현될 수 있다. 즉, 제 2주파수 대역에 포함된 제 1방송 신호 XLSB(W)와 잡음 신호 N(W)의 위상이 180 ° 만큼 지연될 수 있다.
신호 합성부(142)는 제 1방송 신호(S1) Y(W)와 제 2방송 신호(S2) Y'(W)를 합성할 수 있고, 합성 결과 생성된 제 3방송 신호(S3) Y″ (W)는 Y″ (W) = Y(W) + Y'(W) = 2XUSB(W) + 2C(W)로 표현될 수 있다.
즉, 생성된 제 3방송 신호(S3)를 검파 하면 제 2주파수 대역에 포함된 잡음 신호가 제거된 방송 신호를 출력할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 오디오 장치 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 13을 참고하면, 수신부(132)는 AM 방송 신호에 해당하는 제 1방송 신호(S1)를 수신할 수 있고(S100), 수신한 신호를 제어부(135)에 전달할 수 있다.
제어부(135)는 수신한 제 1방송 신호(S1)를 캐리어 주파수(C)를 중심으로 제 1주파수 대역과 제 2주파수 대역의 신호 세기를 비교할 수 있다(S110). 제어부(135)가 제 1주파수 대역과 제 2주파수 대역의 신호 세기를 비교하는 구체적인 방법은 도 7 내지 도 8에서 상술하였는바 중복되는 설명은 생략하며, 이외에도 다양한 실시예에 따라서 제 1주파수 대역과 제 2주파수 대역의 신호 세기를 비교할 수 있다.
비교 결과, 제 1주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호(S1)의 신호 세기에 관한 데이터를 더한 값이 제 2주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호(S1)의 신호 세기에 관한 데이터를 더한 값보다 큰 경우에는(S120), 제어부(135)는 제 1주파수 대역에 잡음 신호(N1)가 포함된 것으로 결정할 수 있다.
반면, 비교 결과, 제 2주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호(S1)의 신호 세기에 관한 데이터를 더한 값이 제 1주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호(S1)의 신호 세기에 관한 데이터를 더한 값보다 큰 경우에는(S120), 제어부(135)는 제 2주파수 대역에 잡음 신호(N2)가 포함된 것으로 결정할 수 있다.
제어부(135)가 제 1방송 신호(S1)의 제 1주파수 대역에 잡음 신호(N1)가 포함된 것으로 결정하는 경우, 신호 위상 전환부(141)는 제 1주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호(S1)의 위상을 180 ° 지연시켜서 제 2방송 신호(S2)를 생성할 수 있다(S135).
반면, 제어부(135)가 제 1방송 신호(S1)의 제 2주파수 대역에 잡음 신호(N2)가 포함된 것으로 결정하는 경우, 신호 위상 전환부(141)는 제 2주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호(S1)의 위상을 180 ° 지연시켜서 제 2방송 신호(S2)를 생성할 수 있다(S130).
신호 합성부(142)는 위상이 변경되지 않은 제 1방송 신호(S1)와 위상이 변경된 제 2방송 신호(S2)를 합성하여 제 3방송 신호(S3)를 생성할 수 있다.
제 1방송 신호(S1)의 제 1주파수 대역에 잡음 신호(N1)가 포함되는 경우, 신호 합성부(142)가 제 1방송 신호(S1)와 제 2방송 신호(S2)를 합성하여 제 1주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호(S3)를 생성할 수 있다(S145).
제 1방송 신호(S1)의 제 2주파수 대역에 잡음 신호(N2)가 포함되는 경우, 신호 합성부(142)가 제 1방송 신호(S1)와 제 2방송 신호(S2)를 합성하여 제 2주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호(S3)를 생성할 수 있다(S140).
즉, 잡음 신호(N1)가 제 1주파수 대역에 존재하는 경우에 제 1방송 신호(S1)와 제 2방송 신호(S2)를 합성하면, 제 2방송 신호(S2)의 제 1주파수 대역의 신호는 제 1방송 신호(S1)의 제 1주파수 대역의 신호와 크기는 같지만 위상이 180 ° 만큼 지연되어 있으므로 제 3방송 신호(S3)는 제 1주파수 대역의 방송 신호가 제거되어 출력될 수 있다(S155).
또한, 잡음 신호(N2)가 제 2주파수 대역에 존재하는 경우에 제 1방송 신호(S1)와 제 2방송 신호(S2)를 합성하면, 제 2방송 신호(S2)의 제 2주파수 대역의 신호는 제 1방송 신호(S1)의 제 2주파수 대역의 신호와 크기는 같지만 위상이 180 ° 만큼 지연되어 있으므로 제 3방송 신호(S3)는 제 2주파수 대역의 방송 신호가 제거되어 출력될 수 있다(S150).
오디오 장치, 그를 가지는 차량 및 그 제어방법의 예는 이에 한정되는 것이 아니며 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이다. 그러므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
50 : AM 수신장치
130 : 오디오 장치
132 : 수신부
134 : 스피커
135 : 제어부
136 : 저장부
140 : 신호 처리부
141 : 신호 위상 전환부
142 : 신호 합성부

Claims (23)

  1. 사용자에 의해 선택된 주파수에 대응하는 제 1방송 신호를 수신하는 수신부;
    상기 수신한 제 1방송 신호가 포함하는 제 1주파수 대역의 신호 세기와 제 2주파수 대역의 신호 세기를 비교하여, 신호 세기가 큰 주파수 대역을 결정하는 제어부; 및
    상기 결정된 주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 변경하여 제 2방송 신호를 생성하고, 상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 신호 세기가 큰 주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성하는 신호 처리부;를 포함하는 오디오 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1주파수 대역은,
    상기 제 1방송 신호의 상측파대(upper sideband)를 포함하고,
    상기 제 2주파수 대역은,
    상기 제 1방송 신호의 하측파대(lower sideband)를 포함하는 오디오 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호의 세기를 더한 값과, 상기 제 2주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호의 세기를 더한 값을 비교하여 신호 세기가 큰 주파수 대역을 결정하는 오디오 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 결정된 주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성하는 오디오 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 1주파수 대역이면, 상기 제 1주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성하는 오디오 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 2주파수 대역이면, 상기 제 2주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성하는 오디오 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 1주파수 대역이면, 상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 제 1주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성하는 오디오 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 2주파수 대역이면, 상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 제 2주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성하는 오디오 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 수신되는 제 1방송 신호는 AM 주파수에 기초한 AM 신호인 오디오 장치.
  10. 사용자에 의해 선택된 주파수에 대응하는 제 1방송 신호를 수신하고;
    상기 수신한 제 1방송 신호가 포함하는 제 1주파수 대역의 신호 세기와 제 2주파수 대역의 신호 세기를 비교하여 신호 세기가 큰 주파수 대역을 결정하고;
    상기 결정된 주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 변경하여 제 2방송 신호를 생성하고;
    상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 신호 세기가 큰 주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성하는 오디오 장치의 제어방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 신호 세기가 큰 주파수 대역을 결정하는 것은,
    상기 제 1주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호의 세기를 더한 값과, 상기 제 2주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호의 세기를 더한 값을 비교하여 신호 세기가 큰 주파수 대역을 결정하는 오디오 장치의 제어방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2방송 신호를 생성하는 것은,
    상기 결정된 주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성하는 오디오 장치의 제어방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2방송 신호를 생성하는 것은,
    상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 1주파수 대역이면, 상기 제 1주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성하는 오디오 장치의 제어방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2방송 신호를 생성하는 것은,
    상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 2주파수 대역이면, 상기 제 2주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성하는 오디오 장치의 제어방법.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 제 3방송 신호를 생성하는 것은,
    상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 1주파수 대역이면, 상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 제 1주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성하는 오디오 장치의 제어방법.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 제 3방송 신호를 생성하는 것은,
    상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 2주파수 대역이면, 상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 제 2주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성하는 오디오 장치의 제어방법.
  17. 오디오 장치를 포함하는 차량에 있어서,
    상기 오디오 장치는,
    사용자에 의해 선택된 주파수에 대응하는 제 1방송 신호를 수신하는 수신부;
    상기 수신한 제 1방송 신호가 포함하는 제 1주파수 대역의 신호 세기와 제 2주파수 대역의 신호 세기를 비교하여, 신호 세기가 큰 주파수 대역을 결정하는 제어부; 및
    상기 결정된 주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 변경하여 제 2방송 신호를 생성하고, 상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 신호 세기가 큰 주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성하는 신호 처리부;를 포함하는 차량.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호의 세기를 더한 값과, 상기 제 2주파수 대역에 포함되는 제 1방송 신호의 세기를 더한 값을 비교하여 신호 세기가 큰 주파수 대역을 결정하는 차량.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 결정된 주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성하는 차량.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 1주파수 대역이면, 상기 제 1주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성하는 차량.
  21. 제 17항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 2주파수 대역이면, 상기 제 2주파수 대역에 포함되는 상기 제 1방송 신호의 위상을 180 ° 지연시켜 상기 제 2방송 신호를 생성하는 차량.
  22. 제 17항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 1주파수 대역이면, 상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 제 1주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성하는 차량.
  23. 제 17항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 결정된 주파수 대역이 상기 제 2주파수 대역이면, 상기 제 1방송 신호와 상기 제 2방송 신호를 합성하여 상기 제 2주파수 대역의 방송 신호가 제거된 제 3방송 신호를 생성하는 차량.
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