KR101739087B1 - 하이파이를 제공하는 오디오 신호 증폭 회로 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이파이를 제공하는 오디오 신호를 증폭하는 회로 및 방법에 관한 것이며, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 오디오 신호 증폭 회로는 오디오 재생장치 및 스피커에 연결되며 배터리를 통해 전원을 공급받는 오디오 신호 증폭 회로에 있어서, 배터리를 통해 공급되는 전원을 승압한 후 승압된 전원에 대응하는 양전원과 음전원을 생성하는 전원 변환부, 생성된 양전원과 음전원에 의해 구동되며 오디오 재생장치로부터 전송되는 오디오 신호를 증폭시켜 제1 출력신호를 생성하고 스피커로 전달하는 제1 증폭부, 그리고 생성된 양전원 및 음전원에 의해 구동되며 오디오 재생장치로부터 전송되는 오디오 신호를 증폭시켜 제2 출력신호를 생성하고 스피커로 전달하는 제2 증폭부를 포함하며, 제1 증폭부는, 오디오 신호를 증폭시켜 제1 신호를 생성하고, 제1 비반전 증폭기를 포함하는 제1 신호 생성부, 제1 신호 중 고주파 신호 및 저주파 신호를 증폭시키고 제1 신호가 전달되는 경로의 부하를 제어하여 제2 신호를 생성하는 제2 신호 생성부, 그리고 제2 신호를 증폭시켜 제1 출력신호를 생성하고, 제2 비반전 증폭기를 포함하는 제1 출력신호 생성부를 포함한다.

Description

하이파이를 제공하는 오디오 신호 증폭 회로 및 방법{AUDIO SIGNAL AMPLIFIER CIRCUIT FOR Hi-Fi AND METHOD THEREOF}
본 발명은 하이파이를 제공하는 오디오 신호를 증폭하는 회로 및 방법에 관한 것이다.
스마트폰은 디자인에 따른 물리적 공간 제약과 배터리 전원 사용으로 인해 CD음질(16bit, 44.1KHz) 이상의 음악을 재생하더라도 고음질의 오디오 신호를 출력하기 어렵다. 구체적으로, 오디오 신호를 디지털-아날로그 컨버터와 증폭기를 통해 출력하는 경우 헤드폰의 진동 유닛을 진동시키기 위해 캐패시터를 사용한다. 이때, 고음질을 위해서는 용량이 큰 캐패시터를 사용하여 헤드폰의 진동 유닛을 충분히 진동시켜야 하나, 스마트폰의 공간적 제약으로 용량이 작은 캐패시터를 사용하므로 헤드폰으로 충분한 에너지를 전달하기 어렵다. 이로 인해, 헤드폰으로 오디오 신호를 출력하는 경우 음질이 저하되며 단일전원 사용으로 스윙폭이 좁아 깊은 신호를 얻기 어렵다.
도 1은 스마트폰과 헤드폰 연결에 따른 오디오 신호 출력 파형을 나타낸다.
도 1의 (A)는 헤드폰이 연결되어 있지 않은 스마트폰에서 출력되는 오디오 신호를 계측한 결과이며, (B)는 헤드폰이 연결되어 있는 스마트폰에서 출력되는 오디오 신호를 계측한 결과이다.
도 1에서 보면, (A)는 정상적인 오디오 신호가 출력되나, (B)는 스마트폰에 연결되어 있는 헤드폰이 부하로 동작하여 오디오 신호가 왜곡됨을 확인할 수 있다.
종래 배터리 전원으로 동작하는 음향기기에 사용되는 헤드폰 증폭기는 대부분 양(+)전압과 접지 사이에서 작동하므로 양(+)의 신호와 음(-)의 신호 사이에서 변화하는 오디오 신호를 수용하기 위해서는 DC 바이어스를 추가해야 한다. DC 바이어스는 오디오 신호 증폭에는 필요하나, DC 바이어스가 헤드폰에 전달되는 경우 오디오 신호의 왜곡, 전력 낭비 및 발열 등의 문제를 초래하므로, DC 차단 콘덴서를 사용하여 DC 바이어스를 제거할 필요가 있다. 또한, DC 차단 콘덴서는 저항성인 부하와 함께 고역통과 필터로 동작하므로 사용자가 원하는 오디오 신호를 통과시킬 수 있을 정도로 콘덴서의 용량이 커야 하나, 휴대용 증폭기의 회로 면적 및 제조 비용을 고려하는 경우 용량이 충분히 큰 콘덴서의 사용이 제한될 수 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0023911호(2009.03.06.)에 개시되어 있다.
본 발명의 하나의 실시예가 해결하려는 과제는 하이파이 오디오 신호를 출력하는 오디오 신호 증폭 회로 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시예가 사용될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 하나의 실시예는, 오디오 재생장치 및 스피커에 연결되며 배터리를 통해 전원을 공급받는 오디오 신호 증폭 회로에 있어서, 배터리를 통해 공급되는 전원을 승압한 후 승압된 전원에 대응하는 양전원과 음전원을 생성하는 전원 변환부, 생성된 양전원과 음전원에 의해 구동되며 오디오 재생장치로부터 전송되는 오디오 신호를 증폭시켜 제1 출력신호를 생성하고 스피커로 전달하는 제1 증폭부, 그리고 생성된 양전원 및 음전원에 의해 구동되며 오디오 재생장치로부터 전송되는 오디오 신호를 증폭시켜 제2 출력신호를 생성하고 스피커로 전달하는 제2 증폭부를 포함하며, 제1 증폭부는, 오디오 신호를 증폭시켜 제1 신호를 생성하고, 제1 비반전 증폭기를 포함하는 제1 신호 생성부, 제1 신호 중 고주파 신호 및 저주파 신호를 증폭시키고 제1 신호가 전달되는 경로의 부하를 제어하여 제2 신호를 생성하는 제2 신호 생성부, 그리고 제2 신호를 증폭시켜 제1 출력신호를 생성하고, 제2 비반전 증폭기를 포함하는 제1 출력신호 생성부를 포함하는 오디오 신호 증폭 회로를 제안한다.
여기서, 제2 신호 생성부는, 제1 신호 중 고주파 신호를 통과시켜 증폭시키는 고주파 신호 생성부, 제1 신호 중 저주파 신호를 통과시켜 증폭시키는 저주파 신호 생성부, 그리고 제1 신호의 부하를 증가시키는 제1 신호 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 고주파 신호 생성부는, 제1 신호 중 고주파 신호를 통과시키고, 제3 비반전 증폭기를 포함하는 고역통과필터, 고역통과필터의 출력단에 연결되며 고주파 신호를 증폭시키는 제4 비반전 증폭기, 그리고 제4 비반전 증폭기의 입력단과 출력단 사이에 위치하며 외부에서 인가되는 제어신호에 기초하여 스위칭 동작하여 제4 비반전 증폭기의 비활성화를 제어하는 제1 증폭 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 저주파 신호 생성부는, 제1 신호 중 저주파 신호를 통과시키고, 제5 비반전 증폭기를 포함하는 저역통과필터, 저역통과필터의 출력단에 연결되며 저주파 신호를 증폭시키는 제6 비반전 증폭기, 그리고 제6 비반전 증폭기의 입력단과 출력단 사이에 위치하며 외부에서 인가되는 제어신호에 기초하여 스위칭 동작하여 제6 비반전 증폭기의 비활성화를 제어하는 제2 증폭 제어부를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 하나의 실시예는, 오디오 재생장치 및 스피커에 연결되며 배터리를 통해 전원을 공급받는 오디오 신호 증폭 회로를 이용하며, 배터리를 통해 공급되는 전원을 승압한 후 승압된 전원에 대응하는 양전원과 음전원을 생성하는 단계, 생성된 양전원과 음전원을 이용하여 오디오 재생장치로부터 전송되는 오디오 신호를 증폭시켜 제1 출력신호를 생성하고 스피커로 전달하는 단계, 그리고 생성된 양전원 및 음전원을 이용하여 오디오 재생장치로부터 전송되는 오디오 신호를 증폭시켜 제2 출력신호를 생성하고 스피커로 전달하는 단계를 포함하며, 제1 출력신호 생성 단계는, 오디오 신호를 제1 비반전 증폭기를 이용하여 증폭시켜 제1 신호를 생성하는 단계, 제1 신호 중 고주파 신호를 증폭시키는 단계, 제1 신호 중 저주파 신호를 증폭시키는 단계, 제1 신호가 전달되는 경로의 부하를 제어하는 단계, 그리고 부하제어에 따른 제1 신호, 증폭된 고주파 신호 및 증폭된 저주파 신호가 합산된 제2 신호를 제2 비반전 증폭기를 이용하여 증폭시키는 단계를 포함하는 오디오 신호 증폭 방법을 제안한다.
여기서, 고주파 신호를 증폭시키는 단계는, 제3 비반전 증폭기를 포함하는 고역통과필터를 통해 제1 신호 중 고주파 신호를 통과시키는 단계, 제4 비반전 증폭기를 통해 통과된 고주파 신호를 증폭시키는 단계, 그리고 외부 제어신호에 기초하여 제4 비반전 증폭기의 비활성화를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 저주파 신호를 증폭시키는 단계는, 제5 비반전 증폭기를 포함하는 저역통과필터를 통해 제1 신호 중 저주파 신호를 통과시키는 단계, 제6 비반전 증폭기를 통해 통과된 저주파 신호를 증폭시키는 단계, 그리고 외부 제어신호에 기초하여 제6 비반전 증폭기의 비활성화를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 따르면 사용자는 고품질의 음악을 감상할 수 있으며 음악 장르에 따라 오디오 신호의 밸런스를 조절할 수 있다. 또한, 휴대가 용이하며, 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
도 1은 스마트폰과 헤드폰 연결에 따른 오디오 신호 출력 파형을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 오디오 신호 증폭 회로의 구성을 나타낸다.
도 3은 도 2의 제1 증폭부의 상세 회로 구성을 나타낸다.
도 4는 도 3의 제2 신호 생성부의 상세 회로 구성을 나타낸다.
도 5는 도 2의 제1 증폭부와 제2 증폭부의 상세 회로 구성을 나타낸다.
도 6은 도 2를 이용한 오디오 신호 증폭 방법을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 증폭 회로를 통해 출력되는 악기 신호의 파형을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 증폭 회로를 헤드폰에 연결하는 경우 발생하는 신호 왜곡율 측정 결과를 나타낸다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체에서 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한, 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.
본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서, '오디오 재생장치'는 미리 저장되어 있는 음을 재생하는 장치를 의미하며, 카세트 플레이어(cassette player), CD 플레이어(compact disk player), PC(Personal computer), 스테레오 장치(stereo equipment), MP3(MPEG-1 Audio Layer-3), 스마트폰(smart phone) 등을 포함한다.
본 명세서에서, '스피커'는 전기신호를 소리신호로 변환해 주는 장치를 의미하며, 헤드폰(headphone), 이어폰(earphone) 등을 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 하나의 실시예에 따른 오디오 신호 증폭 회로에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 오디오 신호 증폭 회로의 구성을 나타낸다.
도 2의 오디오 신호 증폭 회로는, 오디오 재생장치에 연결되어 오디오 신호를 증폭시키며, 배터리 충전 제어부(100), 배터리(200), 전원 변환부(300), 제1 증폭부(400), 그리고 제2 증폭부(500)를 포함한다.
배터리 충전 제어부(100)는 외부 전원기기(도 2에 도시되지 않음)로부터 공급되는 전원을 이용하여 배터리(200) 충전을 제어한다. 본 발명의 실시예에 따른 배터리 충전 제어부(100)는 외부 전원기기(도 2에 도시되지 않음)와 제1 단자를 통해 연결되며, 제1 단자를 통한 외부 전원기기의 연결이 감지되면 배터리(200) 충전을 개시한다. 여기서, 제1 단자는 USB(Universal Serial Bus) 단자일 수 있다.
전원 변환부(300)는 배터리(200)를 통해 공급되는 전원을 승압시킨 후 승압된 전원에 대응하는 양(+)전원과 음(-)전원을 생성하여 제1 증폭부(400) 및 제2 증폭부(500)로 전달한다. 본 발명의 실시예에 따른 전원 변환부(300)는 제2 단자에 연결되며, 스텝-업(step-up) 회로로 구현된다. 또한, 제2 단자에 연결되는 부하를 감지하여 배터리 전원을 승압시킨 후 이중전원을 생성하여 제1 증폭부(400) 및 제2 증폭부(500)로 전달한다. 이때, 제2 단자에 연결되는 부하는 스피커이다.
아래에서는 제2 단자에 헤드폰이 연결된 것을 가정하여 설명한다.
제1 증폭부(400)와 제2 증폭부(500)는 전원 변환부(300)로부터 전달되는 양전원과 음전원을 이용하여 오디오 신호를 증폭하고 제1 출력신호(L)와 제2 출력신호(R)를 생성하여 헤드폰으로 전송한다.
본 발명의 실시예에 따른 제1 증폭부(400)는 제3 단자를 통해 전송되는 오디오 신호를 증폭하여 제1 신호를 생성하고, 제1 신호의 고주파 신호를 증폭하고, 제1 신호의 저주파 신호를 증폭하고, 제1 신호, 증폭된 고주파 신호 및 증폭된 저주파 신호를 합산하여 제2 신호를 생성하고, 제2 신호를 증폭하여 제1 출력신호(L)를 생성한다. 여기서, 제3 단자는 3.5mm 외부입력단자일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제2 증폭부(500)는 제3 단자를 통해 전송되는 오디오 신호를 증폭하여 제5 신호를 생성하고, 제5 신호의 고주파 신호를 증폭하고, 제5 신호의 저주파 신호를 증폭하고, 제5 신호, 증폭된 고주파 신호 및 증폭된 저주파 신호를 합산하여 제6 신호를 생성하고, 제6 신호를 증폭하여 제2 출력신호(R)를 생성한다.
아래에서는 도 3과 도 4를 참조하여 제1 증폭부(400)에 대해 상세히 설명하며, 제2 증폭부(500)는 제1 증폭부(400)의 구성과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
도 3은 도 2의 제1 증폭부의 상세 회로 구성을 나타낸다.
도 3의 제1 증폭부(400)는 제1 신호 생성부(410), 제2 신호 생성부(420), 그리고 제1 출력신호 생성부(430)를 포함한다.
제1 신호 생성부(410)는 비반전 증폭기로 구현되며, 제3 단자를 통해 전송되는 오디오 신호를 증폭하여 제1 신호를 생성한다.
제2 신호 생성부(420)는 제1 신호 생성부(410)에서 생성된 제1 신호에서 고주파 신호 및 저주파 신호를 필터링하여 증폭하고 제1 신호와 합산하여 제2 신호를 생성한다.
도 4는 도 3의 제2 신호 생성부의 상세 회로 구성을 나타낸다.
도 4의 제2 신호 생성부(420)는 고주파 신호 생성부(600), 저주파 신호 생성부(700), 그리고 제1 신호 제어부(800)를 포함한다.
고주파 신호 생성부(600)는 제1 신호 중 고주파 신호만을 통과시키고 비반전 증폭기를 포함하는 고역통과필터(High Pass Filter, HPF)(610), 고역통과필터(610)에서 출력되는 고주파 신호를 증폭하는 고주파 신호 증폭부(620), 그리고 고주파 신호의 증폭을 제어하는 제1 증폭 제어부(630)를 포함한다. 여기서, 고주파 신호 증폭부(620)는 비반전 증폭기로 구현된다. 여기서, 제1 증폭 제어부(630)는 사용자로부터 고주파 증폭 제어신호가 입력되는 경우 L_HIGH_IN 스위치와 L_HIGH_DEC 스위치를 연결하여 고주파 신호 증폭부(620)를 비활성화시킨다.
저주파 신호 생성부(700)는 제1 신호 중 저주파 신호만을 통과시키고 비반전 증폭기를 포함하는 저역통과필터(Low Pass Filter, LPF)(710), 저역통과필터(710)에서 출력되는 저주파 신호를 증폭하는 저주파 신호 증폭부(720), 그리고 저주파 신호의 증폭을 제어하는 제2 증폭 제어부(730)를 포함한다. 여기서, 저주파 신호 증폭부(720)는 비반전 증폭기로 구현된다. 여기서, 제2 증폭 제어부(730)는 사용자로부터 저주파 증폭 제어신호가 입력되는 경우 L_LOW_IN 스위치와 L_LOW_DEC 스위치를 연결하여 저주파 신호 증폭부(720)를 비활성화시킨다.
제1 신호 제어부(800)는 스위치로 연결되어 있는 저항 R13과 저항 R14를 포함하며, 사용자로부터 평탄대역(중주파) 제어신호가 인가되는 경우 스위치를 ON 하여 저항 R13과 저항 R14를 병렬로 연결한다. 이때, 저항 R13과 저항 R14의 병렬연결로 인해 부하 및 부하 전류가 증가하고 제1 신호 제어부(800)에서 출력되는 제1 신호가 증가한다.
다시 도 3의 설명으로 돌아가서, 제1 출력신호 생성부(430)는 제2 신호 생성부(420)에서 생성된 제2 신호를 증폭하여 제1 출력신호를 생성하며, 비반전 증폭기를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 제2 신호 생성부(420)는 능동 혼합기(active mixer)로 구현되며, 제2 신호와 제1 출력신호의 합 주파수를 생성하고 증폭하여 제1 출력신호를 출력할 수 있다.
도 5는 도 2의 제1 증폭부와 제2 증폭부의 상세 회로 구성을 나타낸다.
도 5는 제1 증폭부와 제2 증폭부에 전원전압을 안정적으로 공급하기 위한 회로 구성을 나타낸다.
도 5에서 보면, 제1 증폭부와 제2 증폭부를 구성하는 하나 이상의 소자들은 그룹 A, 그룹 B 및 그룹 C로 배치된다. 여기서, 각 그룹은 서로 다른 한 쌍의 탄탈 콘덴서에 연결되어 안정적으로 양전원 및 음전원을 공급받을 수 있다. 또한, 하나 이상의 소자 집합에 한 쌍의 탄탈 콘덴서를 매칭시켜 전원전압을 공급함으로써 제조 비용 및 회로 면적을 감소시킬 수 있다.
도 6은 도 2를 이용한 오디오 신호 증폭 방법을 나타낸다.
아래에서는 오디오 신호를 증폭하여 제1 출력신호(L)를 생성하는 방법을 예로 들어 설명한다.
먼저, 제2 단자에 헤드폰이 연결되어 부하가 감지되는 경우(S10), 전원 변환부(300)를 통해 배터리 전원을 승압하여 양전원 및 음전원을 생성한다(S20).
이후, 제3 단자를 통해 오디오 신호가 인가되는 경우(S30), 비반전 증폭기를 포함하는 제1 신호 생성부(410)를 통해 S30 단계에서 전송되는 오디오 신호를 증폭하여 제1 신호를 생성한다(S40).
이후, S40 단계에서 생성된 제1 신호에 기초하여 고주파 신호 생성부(600)와 저주파 신호 생성부(700)를 통해 고주파 신호와 저주파 신호를 생성한다(S50).
먼저, 비반전 증폭기를 포함하는 고역통과필터(610)를 통해 제1 신호에서 저주파 신호를 차단하고 고주파 신호를 고주파 신호 증폭부(620)로 전송한다(S51). 이후, 비반전 증폭기를 포함하는 고주파 신호 증폭부(620)를 통해 S51 단계에서 전송되는 고주파 신호를 증폭한다(S52).
또한, 비반전 증폭기를 포함하는 저역통과필터(710)를 통해 제1 신호에서 고주파 신호를 차단하고 저주파 신호를 저주파 신호 증폭부(720)로 전송한다(S53). 이후, 비반전 증폭기를 포함하는 저주파 신호 증폭부(720)를 통해 S53 단계에서 전송되는 저주파 신호를 증폭한다(S54).
이후, S40 단계에서 생성된 제1 신호, S52 단계에서 증폭된 고주파 신호, 그리고 S54 단계에서 증폭된 저주파 신호를 합산하여 제2 신호를 생성하고 제1 출력신호 생성부(430)로 전송한다(S60).
이후, 제1 출력신호 생성부(430)는 S60 단계에서 전송되는 제2 신호를 증폭하여 제1 출력신호를 생성하고(S70), 헤드폰을 통해 출력한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 증폭 회로를 통해 출력되는 악기 신호의 파형을 나타낸다.
도 7에서 보면, 스마트폰에 헤드폰을 직접 연결하는 경우 오디오 신호에 왜곡이 발생하나, 스마트폰과 헤드폰을 도 2의 오디오 신호 증폭 회로를 통해 연결하는 경우 왜곡 없이 현장의 오디오 신호와 동일한 오디오 신호가 재생됨을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 증폭 회로를 헤드폰에 연결하는 경우 발생하는 신호 왜곡율 측정 결과를 나타낸다.
도 8에서 보면, 도 2의 오디오 신호 증폭 회로를 통해 스마트폰에서 출력되는 오디오 신호를 헤드폰으로 전달하는 경우 스마트폰과 헤드폰을 직접 연결하여 오디오 신호를 전달하는 경우 대비 오디오 신호의 왜곡율이 현저히 감소되는 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 증폭 회로는 오디오 신호에 포함되어 있는 고역대, 중역대 및 저역대 신호를 개별 제어하는 기능을 제공하여 사용자가 감상하고자 하는 음악 장르에 따라 오디오 신호의 톤을 제어할 수 있다. 이로 인해, 사용자는 깊고 풍부하며 입체감 넘치는 소리로 음악을 감상할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치를 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100 : 배터리 충전 제어부 200 : 배터리
300 : 전원 변환부 400 : 제1 증폭부
410 : 제1 신호 생성부 420 : 제2 신호 생성부
430 : 제1 출력신호 생성부 500 : 제2 증폭부
600 : 고주파 신호 생성부 610 : 고역통과필터
620 : 고주파 신호 증폭부 630 : 제1 증폭 제어부
700 : 저주파 신호 생성부 710 : 저역통과필터
720 : 저주파 신호 증폭부 730 : 제2 증폭 제어부
800 : 제1 신호 제어부

Claims (7)

  1. 오디오 재생장치 및 스피커에 연결되며 배터리를 통해 전원을 공급받는 오디오 신호 증폭 회로에 있어서,
    상기 배터리를 통해 공급되는 전원을 승압한 후 승압된 전원에 대응하는 양전원과 음전원을 생성하는 전원 변환부,
    상기 생성된 양전원과 음전원에 의해 구동되며 상기 오디오 재생장치로부터 전송되는 오디오 신호를 증폭시켜 제1 출력신호를 생성하고 상기 스피커로 전달하는 제1 증폭부, 그리고
    상기 생성된 양전원 및 음전원에 의해 구동되며 상기 오디오 재생장치로부터 전송되는 오디오 신호를 증폭시켜 제2 출력신호를 생성하고 상기 스피커로 전달하는 제2 증폭부를 포함하며,
    상기 제1 증폭부는,
    상기 오디오 신호를 증폭시켜 제1 신호를 생성하고, 제1 비반전 증폭기를 포함하는 제1 신호 생성부,
    상기 제1 신호 중 고주파 신호 및 저주파 신호를 증폭시키고 상기 제1 신호가 전달되는 경로의 부하를 제어하여 제2 신호를 생성하는 제2 신호 생성부, 그리고
    상기 제2 신호를 증폭시켜 제1 출력신호를 생성하고, 제2 비반전 증폭기를 포함하는 제1 출력신호 생성부를 포함하며,
    상기 제2 신호 생성부는,
    상기 제1 신호 중 고주파 신호를 통과시켜 증폭시키는 고주파 신호 생성부,
    상기 제1 신호 중 저주파 신호를 통과시켜 증폭시키는 저주파 신호 생성부, 그리고
    상기 제1 신호의 부하를 증가시키는 제1 신호 제어부를 포함하고,
    상기 저주파 신호 생성부는,
    상기 제1 신호 중 저주파 신호를 통과시키고, 제5 비반전 증폭기를 포함하는 저역통과필터,
    상기 저역통과필터의 출력단에 연결되며 상기 저주파 신호를 증폭시키는 제6 비반전 증폭기, 그리고
    상기 제6 비반전 증폭기의 입력단과 출력단 사이에 위치하며 외부에서 인가되는 제어신호에 기초하여 스위칭 동작하여 상기 제6 비반전 증폭기의 비활성화를 제어하는 제2 증폭 제어부를 포함하는 오디오 신호 증폭 회로.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 고주파 신호 생성부는,
    상기 제1 신호 중 고주파 신호를 통과시키고, 제3 비반전 증폭기를 포함하는 고역통과필터,
    상기 고역통과필터의 출력단에 연결되며 상기 고주파 신호를 증폭시키는 제4 비반전 증폭기, 그리고
    상기 제4 비반전 증폭기의 입력단과 출력단 사이에 위치하며 외부에서 인가되는 제어신호에 기초하여 스위칭 동작하여 상기 제4 비반전 증폭기의 비활성화를 제어하는 제1 증폭 제어부를 포함하는 오디오 신호 증폭 회로.
  4. 삭제
  5. 오디오 재생장치 및 스피커에 연결되며 배터리를 통해 전원을 공급받는 오디오 신호 증폭 회로를 이용한 오디오 신호 증폭 방법에 있어서,
    상기 배터리를 통해 공급되는 전원을 승압한 후 승압된 전원에 대응하는 양전원과 음전원을 생성하는 단계,
    상기 생성된 양전원과 음전원을 이용하여 상기 오디오 재생장치로부터 전송되는 오디오 신호를 증폭시켜 제1 출력신호를 생성하고 상기 스피커로 전달하는 단계, 그리고
    상기 생성된 양전원 및 음전원을 이용하여 상기 오디오 재생장치로부터 전송되는 오디오 신호를 증폭시켜 제2 출력신호를 생성하고 상기 스피커로 전달하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 출력신호 생성 단계는,
    상기 오디오 신호를 제1 비반전 증폭기를 이용하여 증폭시켜 제1 신호를 생성하는 단계,
    상기 제1 신호 중 고주파 신호를 증폭시키는 단계,
    상기 제1 신호 중 저주파 신호를 증폭시키는 단계,
    상기 제1 신호가 전달되는 경로의 부하를 제어하는 단계, 그리고
    상기 부하제어에 따른 제1 신호, 상기 증폭된 고주파 신호 및 상기 증폭된 저주파 신호가 합산된 제2 신호를 제2 비반전 증폭기를 이용하여 증폭시키는 단계를 포함하며,
    상기 저주파 신호를 증폭시키는 단계는,
    제5 비반전 증폭기를 포함하는 저역통과필터를 통해 제1 신호 중 저주파 신호를 통과시키는 단계,
    제6 비반전 증폭기를 통해 상기 통과된 저주파 신호를 증폭시키는 단계, 그리고
    외부 제어신호에 기초하여 상기 제6 비반전 증폭기의 비활성화를 제어하는 단계를 포함하는 오디오 신호 증폭 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 고주파 신호를 증폭시키는 단계는,
    제3 비반전 증폭기를 포함하는 고역통과필터를 통해 제1 신호 중 고주파 신호를 통과시키는 단계,
    제4 비반전 증폭기를 통해 상기 통과된 고주파 신호를 증폭시키는 단계, 그리고
    외부 제어신호에 기초하여 상기 제4 비반전 증폭기의 비활성화를 제어하는 단계를 포함하는 오디오 신호 증폭 방법.
  7. 삭제
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