KR102130068B1 - 마이크로폰 구동 장치 및 이를 포함하는 디지털 마이크로폰 - Google Patents

마이크로폰 구동 장치 및 이를 포함하는 디지털 마이크로폰 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로폰 구동 장치 및 이를 포함하는 디지털 마이크로폰에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 마이크로폰 구동 장치는 전압-전류 컨버터, 전류-전압 컨버터, 아날로그 디지털 컨버터, 디지털 증폭부, 및 이득 제어기를 포함한다. 전압-전류 컨버터는 이득 제어 신호에 근거하여 음향 신호를 출력 전류 신호로 변환한다. 전류-전압 컨버터는 출력 전류 신호를 증폭 음향 신호로 변환한다. 아날로그 디지털 컨버터는 증폭 음향 신호를 음향 데이터로 변환한다. 디지털 증폭부는 이득 제어 신호에 근거하여 음향 데이터를 증폭 음향 데이터로 증폭한다. 이득 제어기는 이득 제어 신호를 생성한다. 본 발명에 따른 마이크로폰 구동 장치 및 이를 포함하는 디지털 마이크로폰은 넓은 동적 범위를 갖고, 잡음에 의한 영향을 감소시킬 수 있다.

Description

마이크로폰 구동 장치 및 이를 포함하는 디지털 마이크로폰{MICROPHONE DRIVING DEVICE AND DIGITAL MICROPHONE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 음향 신호의 처리에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 마이크로폰 구동 장치 및 이를 포함하는 디지털 마이크로폰에 관한 것이다.
디지털 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 마이크로폰은 MEMS 트랜트듀서 및 ASIC(Application Specific Integrated Circuits)을 포함한다. MEMS 트랜스듀서는 음압 변화에 따라 커패시턴스가 변화하는 커패시터를 포함한다. MEMS 트랜스듀서는 이러한 커패시터를 이용하여 생성되는 전기 신호를 ASIC에 전달한다. 일반적인 ASIC은 MEMS 트랜스듀서로부터 수신한 전기 신호를 특정된 비율로 증폭한다. 이 경우, ASIC의 증폭기의 증폭 이득은 아날로그-디지털 컨버터의 입력 신호의 최대값에 의존한다.
최근의 디지털 MEMS 마이크로폰은 130dBSPL 이상의 고음압 신호처리를 가능케 하여 넓은 동적 범위를 갖도록 요구되고 있다. 기존의 고정된 증폭 이득을 이용한 디지털 MEMS 마이크로폰은 아날로그 디지털 컨버터의 최대 입력 신호 범위 이내로 신호를 아날로그-디지털 컨버터에 인가하여야 한다. 이 경우, 상대적으로 저음압의 신호를 ASIC에 인가할 때, SNR 특성이 나빠지게 된다. 따라서, 디지털 마이크로폰의 동적 범위를 확대하면서, SNR 특성을 향상시키기 위한 마이크로폰 구동 장치에 대한 요구가 제기되고 있다.
본 발명은 넓은 동적 범위를 확보하고, SNR 특성을 향상시킬 수 있는 마이크로폰 구동 장치 및 이를 포함하는 디지털 마이크로폰을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 마이크로폰 구동 장치는 아날로그 증폭부, 아날로그 디지털 컨버터, 디지털 증폭부, 및 이득 제어기를 포함한다. 아날로그 증폭부는 전압-전류 컨버터 및 전류-전압 컨버터를 포함한다. 전압-전류 컨버터는 노말 전압-전류 컨버터 및 조정 전압-전류 컨버터를 포함할 수 있다. 조정 전압-전류 컨버터는 복수로 제공될 수 있다.
아날로그 증폭부는 이득 제어 신호에 근거하여 음향 신호를 증폭한다. 전압-전류 컨버터는 음향 신호를 출력 전류 신호로 변환한다. 노말 전압-전류 컨버터는 음향 신호를 노말 출력 전류 신호로 변환한다. 조정 전압-전류 컨버터는 노말 전압-전류 컨버터와 병렬로 연결되고 음향 신호를 조정 출력 전류 신호로 변환한다. 조정 전압-전류 컨버터는 이득 제어 신호에 근거하여 조정 출력 전류 신호를 생성한다. 조정 전압-전류 컨버터는 이득 제어 신호가 하이 레벨인 경우 조정 출력 전류 신호를 전류-전압 컨버터에 제공할 수 있다. 조정 전압-전류 컨버터는 이득 제어 신호가 로우 레벨인 경우 조정 출력 전류 신호의 생성을 차단할 수 있다. 일례로 전류-전압 컨버터는 전압-전류 컨버터 대신 이득 제어 신호를 수신할 수 있다.
아날로그 디지털 컨버터는 증폭 음향 신호를 음향 데이터로 변환한다. 디지털 증폭부는 이득 제어 신호에 근거하여 음향 데이터를 증폭 음향 데이터로 증폭한다. 음향 신호에 대한 증폭 음향 데이터의 증폭 이득은 일정하게 유지될 수 있다.
일례로, 이득 제어기는 증폭 음향 신호에 근거하여 이득 제어 신호를 생성할 수 있다. 증폭 음향 신호가 제1 기준값보다 큰 경우, 이득 제어기는 제1 이득 제어 신호를 생성할 수 있다. 증폭 음향 신호가 제2 기준값보다 작은 경우, 이득 제어기는 제2 이득 제어 신호를 생성할 수 있다. 제1 이득 제어 신호는 조정 출력 전류 신호의 생성을 차단할 수 있다. 제2 이득 제어 신호는 조정 전압-전류 컨버터가 조정 출력 전류 신호를 생성하도록 제어할 수 있다. 일례로, 이득 제어기는 증폭 음향 신호 대신 음향 신호에 근거하여 이득 제어 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디지털 마이크로폰은 트랜스듀서, 노말 전압-전류 컨버터, 복수의 조정 전압-전류 컨버터, 전류-전압 컨버터, 아날로그 디지털 컨버터, 디지털 증폭부, 및 이득 제어기를 포함할 수 있다. 트랜스듀서는 입력 음압을 감지하고, 입력 음압에 근거하여 음향 신호를 생성한다. 이득 제어기는 입력 음압에 근거하여 이득 제어 신호를 생성한다. 이득 제어기는 이득 제어 신호를 복수의 조정 전압-전류 컨버터 및 디지털 증폭부에 제공한다.
이득 제어기는 증폭 음향 신호를 수신할 수 있다. 이 경우, 이득 제어기는 증폭 음향 신호의 전압 레벨에 따라 조정 출력 전류 신호의 생성 여부를 결정한다. 이득 제어기는 음향 신호를 수신할 수 있다. 이 경우, 이득 제어기는 음향 신호의 전압 레벨에 따라 조정 출력 전류 신호의 생성 여부를 결정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 마이크로폰 구동 장치 및 이를 포함하는 디지털 마이크로폰은 전류 출력 방식의 신호 증폭을 이용한 능동적인 증폭 이득 제어로 동적 범위를 확장할 수 있고, SNR 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 디지털 마이크로폰의 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 마이크로폰의 블록도이다.
도 4는 도 3의 마이크로폰 구동 장치의 구동 방법을 도시한 순서도이다.
도 5는 증폭 음향 신호에 따른 이득 제어 신호의 출력을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 입력 음압 신호에 따른 증폭 음향 신호의 출력을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 입력 음압 신호에 따른 마이크로폰 구동 장치의 시스템 증폭 이득을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 마이크로폰의 블록도이다.
도 10은 도 8 및 도 9의 마이크로폰 구동 장치의 구동 방법을 도시한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 마이크로폰의 블록도이다.
아래에서는, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재된다.
도 1은 디지털 마이크로폰의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 디지털 마이크로폰(10)은 트랜스듀서(11)및 마이크로폰 구동 장치(12)를 포함한다. 트랜스듀서(11)는 MEMS 트랜스듀서일 수 있다. 마이크로폰 구동 장치(12)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuits)일 수 있다. 마이크로폰 구동 장치(12)는 전압 생성부(13), 아날로그 증폭부(14), 아날로그 디지털 컨버터(15), 및 디지털 인터페이스(16)를 포함한다.
트랜스듀서(11)는 마이크로폰 구동 장치(12)로부터 바이어스 전압(Vb)을 수신한다. 트랜스듀서(11)는 가변 커패시터와 동일한 특성을 갖는 두개의 전극층을 포함할 수 있다. 트랜스듀서(11)는 외부의 음파 등을 수신하고, 수신된 음파의 진동에 근거하여 전기 신호를 생성할 수 있다. 두개의 전극층 사시의 간격은 음파에 의한 음압에 따라 변화한다. 두개의 전극층 사이의 간격에 따라 커패시턴스 값이 변화한다. 트랜스듀서(11)에 바이어스 전압(Vb)이 인가되고 음압이 변화하는 경우, 트랜스듀서(11)는 변화하는 커패시턴스 값에 근거하여 마이크로폰 구동 장치(12)에 음향 신호(Vi)를 생성한다. 음향 신호(Vi)는 두개의 전극층 사이에 저장된 전하량 및 두개의 전극층에 의한 커패시턴스에 근거하여 생성되는 트랜스듀서(11)의 양단 전압 값에 근거하여 생성된다.
마이크로폰 구동 장치(12)는 트랜스듀서(11)로부터 음향 신호(Vi)를 수신한다. 마이크로폰 구동 장치(12)는 음향 신호(Vi)를 처리하여 출력 데이터(DATA)를 생성한다. 마이크로폰 구동 장치(12)는 트랜스듀서(11)를 구동하기 위한 바이어스 전압(Vb)을 트랜스듀서(11)에 제공한다. 전압 생성부(13)는 바이어스 전압(Vb)을 생성한다. 전압 생성부(13)는 디지털 마이크로폰(10) 또는 트랜스듀서(11) 구동에 요구되는 전압 값을 트랜스듀서(11)에 제공한다.
아날로그 증폭부(14)는 트랜스듀서(11)로부터 음향 신호(Vi)를 수신한다. 아날로그 증폭부(14)는 음향 신호(Vi)를 증폭하여 증폭 음향 신호(Va)를 생성한다. 아날로그 증폭부(14)는 고정된 증폭 이득을 갖는다. 증폭 이득은 최대 입력 음압(AOP, Acoustic Overload Point)에 대응되는 음향 신호(Vi)의 최대 값과 아날로그 디지털 컨버터(15)의 입력 최대 값의 비율로 정의될 수 있다. 예를 들어, 최대 입력 음압이 120dBSPL인 음향 신호(Vi)가 566mVpp이고, 아날로그 디지털 컨버터(15)의 입력 최대 값이 2.4Vpp인 경우, 증폭 이득은 12.5dB(4.24배)로 고정될 수 있다. 아날로그 증폭부(14)는 음향 신호(Vi)의 안정된 수신을 위한 소스 폴로워(Source Follower) 및 증폭 음향 신호(Va)를 생성하기 위한 이득 증폭기를 포함할 수 있다.
아날로그 디지털 컨버터(15)는 아날로그 증폭부(14)로부터 증폭 음향 신호(Va)를 수신한다. 아날로그 디지털 컨버터(15)는 아날로그 신호인 증폭 음향 신호(Va)를 디지털 신호인 음향 데이터(AD)로 변환한다. 아날로그 디지털 컨버터(15)는 디지털 인터페이스(16)로부터 수신한 클럭 신호(CLK)에 동기화하여 음향 데이터(AD)를 생성할 수 있다. 아날로그 디지털 컨버터(15)는 다양한 방식으로 증폭 음향 신호(Va)를 음향 데이터(AD)로 변환할 수 있다. 예를 들어, 아날로그 디지털 컨버터(15)는 델타-시그마 변조(delta-sigma modulation) 방식을 이용하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
디지털 인터페이스(16)는 아날로그 디지털 컨버터(15)로부터 음향 데이터(AD)를 수신한다. 디지털 인터페이스(16)는 다른 전자 장치 또는 모듈과의 인터페이스를 수행한다. 예를 들어, 디지털 인터페이스(16)는 음향 데이터 후처리 장치, 또는 스피커 모듈 등과의 인터페이스를 수행할 수 있다. 디지털 인터페이스(16)는 클럭 신호(CLK)를 외부로부터 수신하여 아날로그 디지털 컨버터(15)에 제공할 수 있다. 디지털 인터페이스(16)는 음향 데이터(AD)를 포함하는 출력 데이터(DATA)를 외부에 제공할 수 있다. 출력 데이터(DATA)는 펄스 밀도 변조(Pulse Density Modulation, PDM) 방식을 이용한 데이터 스트림일 수 있다. 또는, 출력 데이터(DATA)는 I2S(Integrated Interchip Sound) 방식의 시리얼 데이터일 수 있다.
디지털 마이크로폰(10)이 넓은 동적 범위를 갖기 위하여 130dBSPL 이상의 고음압 신호 처리를 요구하는 경우, 최대 입력 음압에 대응되는 증폭 음향 신호(Va)는 아날로그 디지털 컨버터(15)의 입력 신호 범위 내의 전압 레벨에서 형성되어야 한다. 즉, 아날로그 증폭부(14)의 증폭 이득은 아날로그 디지털 컨버터(15)의 특성에 의존하므로, 증폭 이득은 한계를 갖는다. 따라서, 낮은 전압 레벨의 음향 신호(Vi)가 넓은 동적 범위를 갖는 마이크로폰 구동 장치(12)에 인가되는 경우, 증폭 음향 신호(Va)는 상대적으로 낮은 전압 레벨을 갖게 된다. 이 경우, 마이크로폰 구동 장치(12)의 SNR(Signal to Noise Ratio) 특성이 나빠지게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 마이크로폰의 블록도이다. 도 2를 참조하면, 디지털 마이크로폰(100)은 트랜스듀서(110) 및 마이크로폰 구동 장치(120)를 포함한다. 마이크로폰 구동 장치(120)는 전압 생성부(130), 아날로그 증폭부(140), 아날로그 디지털 컨버터(150), 디지털 증폭부(160), 디지털 인터페이스(170), 및 이득 제어기(180)를 포함한다. 도 2의 트랜스듀서(110), 전압 생성부(130), 및 디지털 인터페이스(170)는 도 1의 트랜스듀서(11), 전압 생성부(13), 및 디지털 인터페이스(16)와 동일한 기능을 수행하므로 구체적인 설명을 생략한다.
아날로그 증폭부(140)는 전압-전류 컨버터(141) 및 전류-전압 컨버터(142)를 포함한다. 전압-전류 컨버터(141)는 트랜스듀서(110)로부터 음향 신호(Vi)를 수신한다. 전압-전류 컨버터(141)는 음향 신호(Vi)를 출력 전류 신호(Ia)로 변환한다. 전류-전압 컨버터(142)는 출력 전류 신호(Ia)를 수신한다. 전류-전압 컨버터(142)는 출력 전류 신호(Ia)를 증폭 음향 신호(Va)로 변환한다. 아날로그 증폭부(140)는 이득 제어기(180)로부터 이득 제어 신호(GC)를 수신한다. 아날로그 증폭부(140)는 이득 제어 신호(GC)에 근거하여 음향 신호(Vi)를 증폭 음향 신호(Va)로 증폭한다. 아날로그 증폭 장치(140)의 구체적인 아날로그 증폭 프로세스는 후술된다.
아날로그 디지털 컨버터(150)는 아날로그 증폭부(140)로부터 증폭 음향 신호(Va)를 수신한다. 아날로그 디지털 컨버터(150)는 증폭 음향 신호(Va)를 음향 데이터(AD)로 변환한다. 아날로그 디지털 컨버터(150)는 펄스 밀도 변조(Pulse Density Modulation, PDM) 방식을 이용하여 증폭 음향 신호(Va)를 음향 데이터(AD)로 변환할 수 있다. 예를 들어, 아날로그 디지털 컨버터(150)는 증폭 음향 신호(Va)를 1비트의 샘플링 레이트를 갖는 음향 데이터(AD)로 변환할 수 있다.
디지털 증폭부(160)는 아날로그 디지털 컨버터(150)로부터 음향 데이터(AD)를 수신한다. 디지털 증폭부(160)는 음향 데이터(AD)를 증폭하여 증폭 음향 데이터(Ada)를 생성한다. 디지털 증폭부(160)는 이득 제어기(180)로부터 이득 제어 신호(GC)를 수신한다. 디지털 증폭부(160)는 이득 제어 신호(GC)에 근거하여 음향 데이터(AD)를 증폭 음향 데이터(Ada)로 증폭한다. 디지털 증폭부(160)는 증폭 음향 데이터(Ada)를 디지털 인터페이스(170)에 전달한다.
이득 제어기(180)는 이득 제어 신호(GC)를 생성한다. 이득 제어기(180)는 아날로그 증폭부(140)에서 생성된 증폭 음향 신호(Va)를 수신한다. 이득 제어기(180)는 증폭 음향 신호(Va)에 근거하여 이득 제어 신호(GC)를 생성한다. 다만, 이에 제한되지 않고, 이득 제어기(180)는 음향 신호(Vi)를 수신할 수 있고, 음향 신호(Vi)에 근거하여 이득 제어 신호(GC)를 생성할 수 있다. 이득 제어기(180)는 이득 제어 신호(GC)를 아날로그 증폭부(140) 및 디지털 증폭부(160)에 제공한다. 이득 제어 신호(GC)는 전압-전류 컨버터(141) 또는 전류-전압 컨버터(142)에 인가된다.
이득 제어 신호(GC)는 아날로그 증폭부(140)의 아날로그 신호의 증폭 이득을 제어하고, 디지털 증폭부(160)의 디지털 신호의 증폭 이득을 제어한다. 음향 신호(Vi)의 전압 레벨이 낮은 경우, 즉 디지털 마이크로폰(100)이 저음압을 감지하는 경우, 이득 제어 신호(GC)는 아날로그 증폭부(140)의 증폭 이득을 높게 제어한다. 또한, 이득 제어 신호(GC)는 디지털 증폭부(160)의 증폭 이득을 낮게 제어한다. 음향 신호(Vi)의 전압 레벨이 높은 경우, 즉 디지털 마이크로폰(100)이 고음압을 감지하는 경우, 이득 제어 신호(GC)는 아날로그 증폭부(140)의 증폭 이득을 낮게 제어한다. 또한, 이득 제어 신호(GC)는 디지털 증폭부(160)의 증폭 이득을 높게 제어한다. 구체적인 내용은 후술된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 마이크로폰의 블록도이다. 도 3을 참조하면, 디지털 마이크로폰(200)은 트랜스듀서(210) 및 마이크로폰 구동 장치(220)를 포함한다. 마이크로폰 구동 장치(220)는 전압 생성부(230), 아날로그 증폭부(240), 아날로그 디지털 컨버터(250), 디지털 증폭부(260), 디지털 인터페이스(270), 및 이득 제어기(280)를 포함한다. 아날로그 증폭부(240)는 전압-전류 컨버터(241) 및 전압-전류 컨버터(242)를 포함한다.
전압-전류 컨버터(241)는 노말 전압-전류 컨버터(2411), 제1 조정 전압-전류 컨버터(2412), 제2 조정 전압 전류 컨버터(2413), 및 제3 조정 전압 전류 컨버터(2414)를 포함한다. 노말 전압-전류 컨버터(2411), 제1 조정 전압-전류 컨버터(2412), 제2 조정 전압 전류-컨버터(2413), 및 제3 조정 전압-전류 컨버터(2414)는 서로 병렬로 연결된다. 도 3은 전압 전류 컨버터(241)가 3개의 조정 전압 전류 컨버터들을 포함하는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 전압 전류 컨버터(241)는 다양한 개수의 조정 전압 전류 컨버터들을 포함할 수 있다.
노말 전압-전류 컨버터(2411), 제1 조정 전압-전류 컨버터(2412), 제2 조정 전압-전류 컨버터(2413), 및 제3 조정 전압-전류 컨버터(2414)는 모두 동일한 음향 신호(Vi)를 수신한다. 노말 전압-전류 컨버터(2411)는 음향 신호(Vi)를 노말 출력 전류 신호로 변환한다. 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터(2412~2414)는 이득 제어 신호(GC)를 수신한다. 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터(2412~2414)는 이득 제어 신호(GC)에 근거하여 음향 신호(Vi)를 조정 출력 전류 신호로 변환한다. 구체적으로, 제1 조정 전압-전류 컨버터(2412)는 제1 조정 출력 전류 신호를 생성하고, 제2 조정 전압-전류 컨버터(2413)는 제2 조정 출력 전류 신호를 생성하고, 제3 조정 전압-전류 컨버터(2414)는 제3 조정 출력 전류 신호를 생성한다. 제1 내지 제3 조정 출력 전류 신호들의 크기는 서로 동일할 수 있다.
노말 전압-전류 컨버터(2411)는 이득 제어 신호(GC)에 무관하게 음향 신호(Vi)에 근거하여 노말 출력 전류 신호를 생성한다. 반면, 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터(2412~2414)는 이득 제어 신호(GC)에 따라 조정 출력 전류 신호를 생성할 수도 있고, 조정 출력 전류 신호를 생성하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 디지털 마이크로폰(200)이 저음압을 감지하는 경우에 생성된 이득 제어 신호(GC)는 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터(2412~2414)가 조정 출력 전류 신호를 생성하도록 제어한다. 디지털 마이크로폰(200)이 고음압을 감지하는 경우에 생성된 이득 제어 신호(GC)는 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터(2412~2414)가 조정 출력 전류 신호를 생성하지 않도록 제어한다.
전압-전류 컨버터(241)는 음향 신호(Vi)를 출력 전류 신호(Ia)로 변환한다. 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터(2412~2414)가 각각 조정 출력 전류 신호를 생성하는 경우, 출력 전류 신호(Ia)는 노말 출력 신호 및 조정 출력 전류 신호의 합과 같다. 예를 들어, 노말 출력 전류 신호와 조정 출력 전류 신호의 크기가 같은 경우, 출력 전류 신호(Ia)는 노말 출력 전류 신호의 4배의 크기를 가질 수 있다. 조정 전압-전류 컨버터들의 개수가 많을수록 출력 전류 신호(Ia)의 크기는 커질 수 있다. 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터(2412~2414)가 각각 조정 출력 전류 신호를 생성하지 않는 경우, 출력 전류 신호(Ia)는 노말 출력 전류 신호와 같다.
전류-전압 컨버터(242)는 전압-전류 컨버터(241)로부터 출력 전류 신호(Ia)를 수신한다. 전류-전압 컨버터(242)는 출력 전류 신호(Ia)를 증폭 음향 신호(Va)로 변환한다. 전류-전압 컨버터(242)는 연산 증폭기(OP1) 및 저항(R1)을 포함할 수 있다. 연산 증폭기(OP1) 및 저항(R1)은 서로 병렬로 연결될 수 있다. 저항(R1)은 출력 전류 신호(Ia)를 수신하고, 연산 증폭기(OP1)의 출력 단자는 출력 전류 신호(Ia)에 근거하여 증폭 음향 신호(Va)를 생성할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 전류-전압 컨버터(242)는 전류 신호를 전압 신호로 변환하기 위한 다양한 방식의 회로 또는 소자를 포함할 수 있다.
증폭 음향 신호(Va)의 크기는 출력 전류 신호(Ia)의 크기에 의존한다. 출력 전류 신호(Ia)의 전류 값이 클수록 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨이 증가할 수 있다. 예를 들어, 출력 전류 신호(Ia)가 노말 출력 전류 신호와 같은 경우에 생성된 증폭 음향 신호(Va)는 출력 전류 신호(Ia)가 노말 출력 전류 신호 및 조정 출력 전류 신호의 합과 같은 경우에 생성된 증폭 음향 신호(Va)보다 낮은 전압 레벨을 갖는다. 디지털 마이크로폰(200)이 저음압을 감지하는 경우의 아날로그 증폭부(240)의 증폭 이득은 디지털 마이크로폰(200)이 고음압을 감지하는 경우의 아날로그 증폭부(240)의 증폭 이득보다 크다. 즉, 음향 신호(Vi)가 증폭 음향 신호(Va)로 증폭되는 과정에서, 조정 출력 전류 신호의 생성은 증폭 음향 신호(Va)의 크기에 영향을 미친다.
아날로그 증폭부(240)의 증폭 이득은 이득 제어 신호(GC)에 근거하여 결정된다. 이득 제어 신호(GC)는 저음압이 감지되는 경우의 아날로그 증폭 이득이 고음압이 감지되는 경우의 아날로그 증폭 이득보다 크도록 전압-전류 컨버터(241)를 제어한다. 저음압은 고음압에 비하여 잡음에 의한 품질 저하가 더 쉽게 발생할 수 있다. 따라서, 저음압이 감지되는 경우에, 아날로그 증폭부(240)의 높은 증폭 이득에 의하여, 전류-전압 컨버터(242) 및 아날로그 디지털 컨버터(250)에 의한 잡음 영향이 감소한다. 또한, 마이크로폰 구동 장치(200)의 음향 신호(Vi)의 증폭이 전류-전압 컨버터(242) 및 아날로그 디지털 컨버터(250) 전단에서 수행되므로, 신호 전달 과정에서 발생하는 잡음의 증폭이 최소화될 수 있다. 고음압이 감지되는 경우에, 아날로그 증폭 이득은 낮아지므로, 아날로그 디지털 컨버터(250)의 최대 입력 신호 범위를 초과하지 않는 증폭 음향 신호(Va)가 제공될 수 있다. 또한, 고정된 최대 입력 신호 범위 하에서, 디지털 마이크로폰(200)은 넓은 동적 범위를 가질 수 있다.
아날로그 디지털 컨버터(250)는 증폭 음향 신호(Va)를 음향 데이터(AD)로 변환한다. 디지털 증폭부(260)는 음향 데이터(AD)를 증폭하여 증폭 음향 데이터(Ada)를 생성한다. 디지털 증폭부(260)의 증폭 이득은 이득 제어 신호(GC)에 근거하여 결정된다. 이득 제어 신호(GC)는 고음압이 감지되는 경우의 디지털 증폭 이득이 저음압이 감지되는 경우의 디지털 증폭 이득보다 크도록 디지털 증폭부(260)를 제어한다. 예를 들어, 이득 제어 신호(GC)는 저음압이 감지되는 경우 디지털 증폭부(260)가 제1 디지털 증폭 이득을 갖도록 제어할 수 있다. 이득 제어 신호(GC)는 고음압이 감지되는 경우 디지털 증폭부(260)가 제1 디지털 증폭 이득보다 높은 증폭 이득을 갖는 제2 디지털 증폭 이득을 갖도록 제어할 수 있다. 결론적으로, 아날로그 증폭부(240)에 의한 아날로그 증폭과 디지털 증폭부(260)에 의한 디지털 증폭 모두를 고려한 시스템 증폭 이득은 고음압 및 저음압 환경에서 서로 동일할 수 있다.
이득 제어기(280)는 증폭 음향 신호(Va)를 수신한다. 이득 제어기(280)는 증폭 음향 신호(Va)에 근거하여 이득 제어 신호(GC)의 크기를 결정할 수 있다. 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨이 높은 경우, 이득 제어기(280)는 고음압이 감지되는 경우로 판단할 수 있다. 이 경우, 이득 제어기(280)는 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터들(2412~2414)의 조정 출력 전류 신호의 생성을 차단할 수 있다. 동시에 이득 제어기(280)는 디지털 증폭부(260)의 증폭 이득을 증가시킬 수 있다. 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨이 높은 경우, 이득 제어기(280)는 저음압이 감지되는 경우로 판단할 수 있다. 이 경우, 이득 제어기(280)는 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터들(2412~2414)이 조정 출력 전류 신호를 생성하도록 제어할 수 있다. 동시에 이득 제어기(280)는 디지털 증폭부(260)의 증폭 이득을 낮출 수 있다.
도 4는 도 3의 마이크로폰 구동 장치의 구동 방법을 도시한 순서도이다. 도 4의 마이크로폰 구동 장치의 구동 방법은 도 3의 마이크로폰 구동 장치(220)에서 수행된다. 구체적으로, 도 4의 마이크로폰 구동 장치의 구동 방법은 도 3의 전압-전류 컨버터(241) 및 이득 제어기(280)에서 수행될 수 있다. 시작 단계에서, 디지털 마이크로폰(200)은 저음압을 감지하는 것으로 이해될 것이다. 도 4에서 개시된, 제1 이득 제어 신호 및 제2 이득 제어 신호는 이득 제어 신호(GC)에 포함된다. 제1 이득 제어 신호는 디지털 마이크로폰(200)이 고음압을 감지하는 경우 생성되는 이득 제어 신호(GC)에 대응된다. 제2 이득 제어 신호는 디지털 마이크로폰(200)이 저음압을 감지하는 경우 생성되는 이득 제어 신호(GC)에 대응된다.
S110 단계에서, 마이크로폰 구동 장치(220)는 제2 이득 제어 신호를 출력한다. S110 단계에서, 트랜스듀서(210)는 저음압 신호를 감지하고, 마이크로폰 구동 장치(220)는 낮은 레벨의 음향 신호(Vi)를 수신한다. 이득 제어기(280)는 제2 이득 제어 신호를 생성하고, 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터들(2412~2414) 및 디지털 증폭부(260)에 제2 이득 제어 신호를 제공한다.
S120 단계에서, 마이크로폰 구동 장치(220)는 조정 출력 전류 신호를 생성한다. 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터들(2412~2414)은 제2 이득 제어 신호를 수신한다. 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터들(2412~2414)은 제2 이득 제어 신호에 근거하여 조정 출력 전류 신호를 전류-전압 컨버터에 제공한다. 따라서, 아날로그 증폭부(240)의 증폭 이득은 증가한다.
S130 단계에서, 마이크로폰 구동 장치(220)는 증폭 음향 신호(Va)와 제1 기준값을 비교한다. 이득 제어기(280)는 증폭 음향 신호(Va)를 수신하고, 기설정된 제1 기준값과 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨을 비교한다. 제1 기준값은 아날로그 증폭 이득 및 디지털 증폭 이득을 변화시키기 위한 증폭 음향 신호(Va) 전압 레벨의 상한으로 정의될 수 있다. 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨이 제1 기준값보다 크지 않은 경우, S110 단계가 진행된다. 즉, 이득 제어기(280)는 저음압 신호를 수신한 것으로 판단하여 제2 이득 제어 신호의 출력을 유지할 수 있다. 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨이 제1 기준값보다 큰 경우, S140 단계가 진행된다. 즉, 이득 제어기(280)는 고음압 신호를 수신한 것으로 판단한다.
S140 단계에서, 마이크로폰 구동 장치(220)는 제1 이득 제어 신호를 출력한다. S140 단계에서, 트랜스듀서(210)는 고음압 신호를 감지하고, 마이크로폰 구동 장치(220)는 높은 레벨의 음향 신호(Vi)를 수신한다. 이득 제어기(280)는 제1 이득 제어 신호를 생성하고, 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터들(2412~2414) 및 디지털 증폭부(260)에 제1 이득 제어 신호를 제공한다.
S150 단계에서, 마이크로폰 구동 장치(220)는 조정 출력 전류 신호의 생성을 차단한다. 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터들(2412~2414)은 제1 이득 제어 신호를 수신한다. 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터들(2412~2414)은 제1 이득 제어 신호에 근거하여 조정 출력 전류 신호를 생성하지 않는다. 따라서, 아날로그 증폭부(240)의 증폭 이득은 감소한다.
S160 단계에서, 마이크로폰 구동 장치(220)는 증폭 음향 신호(Va)와 제2 기준값을 비교한다. 이득 제어기(280)는 증폭 음향 신호(Va)를 수신하고, 기설정된 제2 기준값과 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨을 비교한다. 제2 기준값은 아날로그 증폭 이득 및 디지털 증폭 이득을 변화시키기 위한 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨의 하한으로 정의될 수 있다. 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨이 제2 기준값보다 작지 않은 경우, S140 단계가 진행된다. 즉, 이득 제어기(280)는 고음압 신호를 수신한 것으로 판단하여 제1 이득 제어 신호의 출력을 유지할 수 있다. 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨이 제2 기준값보다 작은 경우, S170 단계가 진행된다. 즉, 이득 제어기(280)는 저음압 신호를 수신한 것으로 판단한다.
S170 단계에서, 마이크로폰 구동 장치(220)는 제2 이득 제어 신호를 출력한다. S170 단계는 S110 단계에 대응된다. 즉, S170 단계 이후에 S120 단계가 진행될 수 있다. 이득 제어기(280)는 제2 이득 제어 신호를 생성하고, 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터들(2412~2414)은 제2 이득 제어 신호에 근거하여 조정 출력 전류 신호를 전류-전압 컨버터에 제공한다. 따라서, 아날로그 증폭부(240)의 증폭 이득은 증가한다.
도 5는 증폭 음향 신호에 따른 이득 제어 신호의 출력을 설명하기 위한 그래프이다. 도 5를 참조하면, 가로축은 도 3의 이득 제어기(280)에 인가되는 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨로 정의된다. 세로축은 도 3의 이득 제어기(280)가 출력하는 이득 제어 신호(GC)의 크기로 정의된다.
증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨은 트랜스듀서(210)가 감지하는 음압에 의존한다. 일반적으로, 트랜스듀서(210)가 감지하는 음압이 클수록, 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨이 증가한다. 증폭 음향 신호(Va)가 0에서 제1 기준값(Va1) 사이의 전압 레벨을 갖는 경우, 이득 제어기(280)는 제2 이득 제어 신호(GC2)를 출력한다. 제2 이득 제어 신호(GC2)는 아날로그 증폭 이득을 높게 제어하고, 디지털 증폭 이득을 낮게 제어한다. 제2 이득 제어 신호(GC2)는 도 3의 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터들(2411~2414)이 조정 출력 전류 신호를 생성하도록 제어한다.
증폭 음향 신호(Va)가 제1 기준값(Va1)보다 큰 전압 레벨을 갖는 경우, 이득 제어기(280)는 제1 이득 제어 신호(GC1)를 출력한다. 제1 기준값(Va1)은 아날로그 증폭 이득을 감소시키고, 디지털 증폭 이득을 증가시키는 값으로 정의된다. 제1 기준값(Va1)은 아날로그 디지털 컨버터(250)의 최대 입력 신호 범위의 상한에 대응될 수 있다. 또한, 신호 처리의 안정성을 확보하기 위하여 제1 기준값(Va1)은 아날로그 디지털 컨버터(250)의 최대 입력 신호 범위의 상한보다 낮은 전압 레벨로 정의될 수 있다. 제1 이득 제어 신호(GC1)는 아날로그 증폭 이득을 낮게 제어하고, 디지털 증폭 이득을 높게 제어한다. 제1 이득 제어 신호(GC1)는 도 3의 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터들(2411~2414)이 조정 출력 전류 신호의 생성을 차단하도록 제어한다.
증폭 음향 신호(Va)가 제2 기준값(Va2)과 제1 기준값(Va1) 사이의 전압 레벨을 갖는 경우, 이득 제어기(280)는 제1 이득 제어 신호(GC1)를 출력한다. 제2 기준값(Va2)은 아날로그 증폭 이득을 증가시키고, 디지털 증폭 이득을 감소시키는 값으로 정의된다. 제2 기준값(Va2)은 제1 기준값(Va1)보다 낮은 전압 레벨을 가질 수 있다. 제2 기준값(Va2)은 저음압에 대응하는 증폭 음향 신호(Va)와 노이즈의 변별성을 고려하여 결정될 수 있다. 제2 기준값(Va2)은 고정된 전압 레벨일 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 가변적인 전압 레벨일 수 있다.
증폭 음향 신호(Va)가 제2 기준값(Va2)보다 작은 전압 레벨을 갖는 경우, 이득 제어기(280)는 제2 이득 제어 신호(GC2)를 출력한다. 제2 이득 제어 신호(GC2)는 아날로그 증폭 이득을 높게 제어하고, 디지털 증폭 이득을 낮게 제어한다. 이득 제어기(280)는 증폭 음향 신호(Va)가 제2 기준값(Va2)보다 작은 전압 레벨을 갖는 경우, 곧바로 제1 이득 제어 신호(GC1)에서 제2 이득 제어 신호(GC2)로 변경할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨이 특정 시간 동안 제2 기준값(Va2)을 초과하지 않는 경우에 한하여 이득 제어기(280)는 제2 이득 제어 신호(GC2)를 출력할 수 있다. 디지털 마이크로폰(200)은 계속적으로 저음압과 고음압을 불규칙적으로 수신할 수 있고, 이득 제어기(280)가 이에 대응하여 계속적으로 이득 제어 신호(GC)를 변경함으로써 전력 소모 또는 과부하가 발생할 수 있다. 제2 기준값(Va2)의 전압 레벨을 제1 기준값(Va1)보다 낮게 정의하고, 제2 기준값(Va2)의 초과 시간에 근거하여 제2 이득 제어 신호(GC2)를 출력함으로써, 이득 제어기(280)의 전력 소모가 감소하고, 불필요한 이득 제어 신호(GC)의 변경이 방지될 수 있다.
도 5는 예시적으로 제1 이득 제어 신호(GC1)의 크기가 제2 이득 제어 신호(GC2)의 크기보다 작은 것으로 도시하였으나 이에 제한되지 않는다. 도 5는 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터(2412~2414)가 하이 레벨의 이득 제어 신호를 수신하는 경우, 조정 출력 전류 신호를 제공하는 것으로 설명되었다. 다만, 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터(2412~2414)의 구조가 로우 레벨의 이득 제어 신호를 수신하는 경우, 조정 출력 전류 신호를 제공할 수 있다. 이 경우, 제1 이득 제어 신호(GC1)의 크기는 제2 이득 제어 신호(GC2)의 크기보다 클 수 있다.
도 5는 예시적으로 하나의 이득 제어 신호를 이용하여 아날로그 증폭 이득 및 디지털 증폭 이득을 제어하는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 아날로그 증폭부(240) 및 디지털 증폭부(260)는 모두 하이 레벨의 이득 제어 신호를 수신하는 경우 증가된 증폭 이득을 가질 수 있다. 이 경우, 저음압 환경에서 이득 제어기(280)는 하이 레벨의 이득 제어 신호를 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터(2412~2414)에 제공하고, 로우 레벨의 이득 제어 신호를 디지털 증폭부(260)에 제공할 수 있다.
도 6은 입력 음압 신호에 따른 증폭 음향 신호의 출력을 설명하기 위한 그래프이다. 도 6을 참조하면, 가로축은 도 3의 트랜스듀서(210)가 감지하는 입력 음압의 크기로 정의된다. 트랜스듀서(210)가 감지하는 입력 음압은 입력 음압 신호로 정의된다. 세로축은 도 3의 이득 제어기(280)에 인가되는 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨로 정의된다.
입력 음압 신호가 제1 입력 음압(SP1)보다 작은 경우, 입력 음압 신호의 증가에 따라 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨은 증가한다. 입력 음압 신호가 제1 입력 음압(SP1)와 같은 경우, 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨은 제1 기준값(Va1)을 갖는다. 이 경우, 이득 제어기(280)는 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨이 아날로그 디지털 컨버터(250)의 최대 입력 신호 범위를 벗어나지 않도록, 제1 이득 제어 신호(GC1)를 출력한다. 제1 이득 제어 신호(GC1)에 의하여 아날로그 증폭 이득은 감소하고, 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨은 감소한다. 제1 입력 음압(SP1)의 크기는 아날로그 디지털 컨버터(250)의 특성을 고려하여 기설정될 수 있다.
입력 음압 신호가 제2 입력 음압(SP2)보다 큰 경우, 입력 음압 신호의 감소에 따라 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨은 감소한다. 입력 음압 신호가 제2 입력 음압(SP2)와 같은 경우, 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨은 제2 기준값(Va2)을 갖는다. 이 경우, 이득 제어기(280)는 마이크로폰 구동 장치(220)의 SNR 특성 감소를 방지하기 위하여, 제2 이득 제어 신호(GC2)를 출력한다. 제2 이득 제어 신호(GC2)에 의하여 아날로그 증폭 이득은 증가하고, 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨은 증가한다. 제2 입력 음압(SP2)의 크기는 마이크로폰 구동 장치(220)의 SNR 특성 또는 이득 제어기(280)의 안정성을 고려하여 기설정될 수 있다.
제2 입력 음압(SP2)보다 작은 저음압 신호가 감지되는 경우, 아날로그 증폭 이득이 증가하고, 저음압 환경에서 주로 발생하는 잡음에 의한 영향이 감소한다. 제1 입력 음압(SP1)보다 큰 고음압 신호가 감지되는 경우, 아날로그 증폭 이득이 감소하고, 아날로그 디지털 컨버터(250)의 특성에 의한 최대 입력 범위 내에서 고음압의 신호 처리가 가능하다. 즉, 고정된 아날로그 증폭 이득을 갖는 경우보다 높은 동적 범위를 갖는 마이크로폰 구동 장치(220)가 제공될 수 있다. 따라서, 마이크로폰 구동 장치(220)는 130dBSPL 이상의 고음압 신호 처리가 가능하다.
도 7은 입력 음압 신호에 따른 마이크로폰 구동 장치의 시스템 증폭 이득을 설명하기 위한 그래프이다. 도 7을 참조하면, 가로축은 도 3의 트랜스듀서(210)가 감지하는 입력 음압의 크기로 정의된다. 세로축은 도 3의 마이크로폰 구동 장치(220)의 시스템 증폭 이득으로 정의된다. 시스템 증폭 이득은 아날로그 증폭부(240)에 의한 아날로그 증폭 이득과 디지털 증폭부(260)에 의한 디지털 증폭 이득을 고려한 전체 증폭 이득으로 정의된다.
마이크로폰 구동 장치(220)는 입력 음압 신호의 크기에 무관하게 일정한 시스템 증폭 이득을 갖는다. 마이크로폰 구동 장치(220)는 입력 음압 신호에 근거하여 생성되는 음향 신호(Vi)를 증폭 음향 데이터(ADa)로 증폭하여 디지털 인터페이스(270)에 제공한다. 즉, 음향 신호(Vi)에 대한 증폭 음향 데이터(Ada)의 증폭비는 일정하게 유지된다. 트랜스듀서(210)가 제1 입력 음압(SP1)의 크기를 갖는 입력 음압 신호를 수신하는 경우, 아날로그 증폭 이득은 감소하고, 디지털 증폭 이득은 증가한다. 아날로그 증폭 이득의 감소 폭은 디지털 증폭 이득의 증가 폭과 동일할 수 있다. 트랜스듀서(210)가 제2 입력 음압(SP2)의 크기를 갖는 입력 음압 신호를 수신하는 경우, 아날로그 증폭 이득은 증가하고, 디지털 증폭 이득은 감소한다. 아날로그 증폭 이득의 증가 폭은 디지털 증폭 이득의 감소 폭과 동일할 수 있다. 시스템 증폭 이득이 일정하게 유지되므로, 디지털 마이크로폰(200)은 넓은 동적 범위를 가지면서 음향 데이터의 품질을 확보할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 마이크로폰의 블록도이다. 도 8을 참조하면, 디지털 마이크로폰(300)은 트랜스듀서(310) 및 마이크로폰 구동 장치(320)를 포함한다. 마이크로폰 구동 장치(320)는 전압 생성부(330), 아날로그 증폭부(340), 아날로그 디지털 컨버터(350), 디지털 증폭부(360), 디지털 인터페이스(370), 및 이득 제어기(380)를 포함한다. 아날로그 증폭부(340)는 전압-전류 컨버터(341) 및 전압-전류 컨버터(342)를 포함한다. 전압-전류 컨버터(341)는 노말 전압-전류 컨버터(3411), 제1 조정 전압-전류 컨버터(3412), 제2 조정 전압-전류 컨버터(3413), 및 제3 조정 전압-전류 컨버터(3414)를 포함한다.
도 3의 디지털 마이크로폰(200)과 달리, 도 8의 디지털 마이크로폰(300)의 이득 제어기(380)는 음향 신호(Vi)를 수신한다. 이득 제어기(380)는 음향 신호(Vi)에 근거하여 이득 제어 신호(GC)의 크기를 결정할 수 있다. 이득 제어기(380)는 아날로그 증폭부(340)를 경유하지 않은 음향 신호(Vi)를 트랜스듀서(310)로부터 수신할 수 있다. 이득 제어기(380)는 음향 신호(Vi)를 수신하기 위한 입력 버퍼를 포함할 수 있다.
음향 신호(Vi)의 전압 레벨이 높은 경우, 이득 제어기(380)는 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터들(3412~3414)의 조정 출력 전류 신호의 생성을 차단할 수 있다. 동시에 이득 제어기(380)는 디지털 증폭부(360)의 증폭 이득을 증가시킬 수 있다. 음향 신호(Vi)의 전압 레벨이 낮은 경우, 이득 제어기(380)는 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터들(3412~3414)이 조정 출력 전류 신호를 생성하도록 제어할 수 있다. 동시에 이득 제어기(380)는 디지털 증폭부(360)의 증폭 이득을 감소시킬 수 있다.
이득 제어기(280)는 음향 신호(Vi)의 전압 레벨이 제1 기준값보다 큰 경우, 아날로그 증폭 이득을 낮추도록 제어하고, 음향 신호(Vi)의 전압 레벨이 제2 기준값보다 작은 경우, 아날로그 증폭 이득을 높이도록 제어한다. 도 3의 제1 기준값(Va1)과 도 8의 제1 기준값의 크기는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 도 3의 제1 기준값(Va1)은 음향 신호(Vi)의 아날로그 증폭을 고려하여 설정된 전압 레벨이므로, 도 8의 제1 기준값은 도 3의 제1 기준값(Va1)보다 작은 전압 레벨을 가질 수 있다. 도 3의 제2 기준값(Va2)과 도 8의 제2 기준값의 크기는 서로 다를 수 있다. 다만, 도 3의 제2 기준값(Va2)은 음향 신호(Vi)의 증폭이 낮추어진 경우가 고려된 전압 레벨이다. 만약, 도 3의 마이크로폰 구동 장치(220)가 고음압 환경에서 아날로그 증폭 이득을 1로 설정한다면, 음향 신호(Vi)와 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨이 같을 수 있다. 이 경우, 도 3의 제2 기준값(Va2)과 도 8의 제2 기준값의 크기는 같을 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 마이크로폰의 블록도이다. 도 9를 참조하면, 디지털 마이크로폰(400)은 트랜스듀서(410) 및 마이크로폰 구동 장치(420)를 포함한다. 마이크로폰 구동 장치(420)는 전압 생성부(430), 아날로그 증폭부(440), 아날로그 디지털 컨버터(450), 디지털 증폭부(460), 디지털 인터페이스(470), 및 이득 제어기(480)를 포함한다. 아날로그 증폭부(440)는 전압-전류 컨버터(441) 및 전압-전류 컨버터(442)를 포함한다. 전압-전류 컨버터(441)는 노말 전압-전류 컨버터(4411), 제1 조정 전압-전류 컨버터(4412), 제2 조정 전압 전류 컨버터(4413), 및 제3 조정 전압 전류 컨버터(4414)를 포함한다.
도 9의 디지털 마이크로폰(400)의 이득 제어기(480)는 음향 신호(Vi)를 수신한다. 다만, 도 8과 달리 이득 제어기(480)는 노말-전압 전류 컨버터(4411)로부터 음향 신호(Vi)를 수신한다. 노말 전압-전류 컨버터(4411)는 트랜스듀서(410)로부터 음향 신호(Vi)를 수신하고, 노말 출력 전류 신호 및 음향 신호(Vi)를 출력한다. 노말 전압-전류 컨버터(4411)는 노말 출력 전류 신호를 전류-전압 컨버터(442)에 제공하고, 음향 신호(Vi)를 이득 제어기(480)에 제공한다. 도 8과 마찬가지로, 도 9의 이득 제어기(480)는 음향 신호(Vi)에 근거하여 이득 제어 신호(GC)의 크기를 결정할 수 있다. 이득 제어기(480)는 노말 전압-전류 컨버터(4411)로부터 음향 신호(Vi)를 수신하므로, 음향 신호(Vi)를 이득 제어기(480)에 제공하기 위한 별도의 입력 단자가 요구되지 않는다.
도 10은 도 8 및 도 9의 마이크로폰 구동 장치의 구동 방법을 도시한 순서도이다. 도 10의 마이크로폰 구동 장치의 구동 방법은 도 8의 마이크로폰 구동 장치(320) 또는 도 9의 마이크로폰 구동 장치(420)에서 수행된다. 시작 단계에서, 디지털 마이크로폰(300, 400)은 저음압을 감지하는 것으로 이해될 것이다. 설명의 편의상 마이크로폰 구동 장치의 구동 방법은 도 8의 마이크로폰 구동 장치(320)를 이용하여 수행되는 것으로 가정한다.
S210 단계에서, 마이크로폰 구동 장치(320)는 제2 이득 제어 신호를 출력한다. 이득 제어기(380)는 음향 신호(Vi)를 수신하고, 제2 이득 제어 신호를 생성한다. 이득 제어기(380)는 제2 이득 제어 신호를 생성하고, 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터들(3412~3414) 및 디지털 증폭부(360)에 제2 이득 제어 신호를 제공한다. S220 단계에서, 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터들(3412~3414) 각각은 조정 출력 전류 신호를 생성한다. 제1 내지 제3 조정 전압-전류 컨버터들(3412~3414)은 조정 출력 전류 신호를 전류-전압 컨버터(342)에 제공한다. 따라서, 아날로그 증폭부(340)의 증폭 이득은 증가한다.
S230 단계에서, 마이크로폰 구동 장치(320)는 음향 신호(Vi)와 제1 기준값을 비교한다. 상술하였듯이, 제1 기준값은 도 4의 제1 기준값과 다른 전압 레벨을 가질 수 있다. 음향 신호(Vi)의 전압 레벨이 제1 기준값보다 크지 않은 경우, S210 단계가 진행되고, 이득 제어기(380)는 제2 이득 제어 신호의 출력을 유지한다. 음향 신호(Vi)의 전압 레벨이 제1 기준값보다 큰 경우, S240 단계가 진행된다.
S240 단계에서, 마이크로폰 구동 장치(320)는 제1 이득 제어 신호를 출력한다. 이득 제어기(380)는 음향 신호(Vi)를 수신하고, 제1 이득 제어 신호를 생성한다. S250 단계에서, 이득 제어기(380)는 조정 출력 전류 신호의 생성을 차단한다. 따라서, 아날로그 증폭부(340)의 증폭 이득은 감소한다.
S260 단계에서, 마이크로폰 구동 장치(320)는 음향 신호(Vi)와 제2 기준값을 비교한다. 제2 기준값은 제1 기준값보다 작은 전압 레벨을 가질 수 있다. 음향 신호(Vi)의 전압 레벨이 제2 기준값보다 작지 않은 경우, S240 단계가 진행된다. 음향 신호(Vi)의 전압 레벨이 제2 기준값보다 작은 경우, S270 단계가 진행된다. S270 단계에서, 마이크로폰 구동 장치(320)는 제2 이득 제어 신호를 출력한다. S270 단계는 S210 단계에 대응된다. 즉, S270 단계 이후에 S220 단계가 진행될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 마이크로폰의 블록도이다. 도 11을 참조하면, 디지털 마이크로폰(500)은 트랜스듀서(510) 및 마이크로폰 구동 장치(520)를 포함한다. 마이크로폰 구동 장치(520)는 전압 생성부(530), 아날로그 증폭부(540), 아날로그 디지털 컨버터(550), 디지털 증폭부(560), 디지털 인터페이스(570), 및 이득 제어기(580)를 포함한다. 아날로그 증폭부(540)는 전압-전류 컨버터(541) 및 전압-전류 컨버터(542)를 포함한다.
전압-전류 컨버터(541)는 제1 내지 제4 전압-전류 컨버터들(5411~5414)를 포함한다. 도 3의 전압-전류 컨버터(241), 도 8의 전압-전류 컨버터(341), 및 도 9의 전압-전류 컨버터(441)과 달리, 도 11의 전압-전류 컨버터(541)는 이득 제어 신호(GC)를 수신하지 않는다. 따라서, 제1 내지 제4 전압-전류 컨버터들(5411~5414)은 이득 제어 신호(GC)와 무관하게 음향 신호(Vi)를 출력 전류 신호(Ia)로 변환한다.
전류-전압 컨버터(542)는 출력 전류 신호(Ia)를 증폭 음향 신호(Va)로 변환한다. 전류-전압 컨버터(542)는 이득 제어 신호(GC)를 수신한다. 전류-전압 컨버터(542)는 이득 제어 신호(GC)에 근거하여 증폭 음향 신호(Va)를 생성한다. 전류-전압 컨버터(542)는 연산 증폭기(OP2) 및 저항(R1)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연산 증폭기(OP2)는 이득 제어 신호(GC)를 수신할 수 있고, 이득 제어 신호(GC)에 근거하여 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨을 결정할 수 있다. 전류-전압 컨버터(542)는 이득 제어 신호(GC)에 근거하여 증폭 이득을 결정한다. 이득 제어 신호(GC)는 저음압이 감지되는 경우의 아날로그 증폭 이득이 고음압이 감지되는 경우의 아날로그 증폭 이득보다 크도록 전류-전압 컨버터(542)를 제어한다.
이득 제어기(580)는 증폭 음향 신호(Va)를 수신한다. 이득 제어기(580)는 증폭 음향 신호(Va)에 근거하여 이득 제어 신호(GC)를 생성한다. 다만, 이에 제한되지 않고, 이득 제어기(580)는 음향 신호(Vi)를 수신할 수 있고, 음향 신호(Vi)에 근거하여 이득 제어 신호(GC)를 생성할 수 있다. 이득 제어기(580)는 전류-전압 컨버터(542) 및 디지털 증폭부(560)에 이득 제어 신호(GC)를 제공한다.
이득 제어기(580)는 증폭 음향 신호(Va)가 제1 기준값보다 높은 전압 레벨을 갖는 경우 제1 이득 제어 신호를 생성한다. 전류-전압 컨버터(542)는 제1 이득 제어 신호를 수신하고, 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨을 낮춘다. 즉, 아날로그 증폭 이득이 감소한다. 동시에 디지털 증폭부(560)는 제1 이득 제어 신호에 근거하여 디지털 증폭 이득을 증가시킨다. 이득 제어기(580)는 증폭 음향 신호(Va)가 제2 기준값보다 낮은 전압 레벨을 갖는 경우 제2 이득 제어 신호를 생성한다. 전류-전압 컨버터(542)는 제2 이득 제어 신호를 수신하고, 증폭 음향 신호(Va)의 전압 레벨을 높인다. 즉, 아날로그 증폭 이득이 증가한다. 동시에 디지털 증폭부(560)는 제2 이득 제어 신호에 근거하여 디지털 증폭 이득을 감소시킨다.
위에서 설명한 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 예들이다. 본 발명에는 위에서 설명한 실시 예들뿐만 아니라, 이득 제어 단계를 다분화하는 것과 같이 단순하게 설계 변경하거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들도 포함될 것이다. 또한, 본 발명에는 상술한 실시 예들을 이용하여 앞으로 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다.
10, 100, 200, 300, 400, 500: 디지털 마이크로폰
11, 110, 210, 310, 410, 510: 트랜스듀서
12, 120, 220, 320, 420, 520: 마이크로폰 구동 장치
14, 140, 240, 340, 440, 540: 아날로그 증폭부
141, 241, 341, 441, 541: 전압-전류 컨버터
142, 242, 342, 442, 542: 전류-전압 컨버터
15, 150, 250, 350, 450, 550: 아날로그 디지털 컨버터
160, 260, 360, 460, 560: 디지털 증폭부
180, 280, 380, 480, 580: 이득 제어기

Claims (20)

  1. 제1 이득 제어 신호 또는 제2 이득 제어 신호에 근거하여 음향 신호를 증폭 음향 신호로 증폭하는 아날로그 증폭부;
    상기 증폭 음향 신호를 음향 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터;
    상기 제1 이득 제어 신호 또는 상기 제2 이득 제어 신호에 근거하여 상기 음향 데이터를 증폭 음향 데이터로 증폭하는 디지털 증폭부; 및
    상기 음향 신호의 크기가 제1 범위인 경우, 상기 제1 이득 제어 신호를 생성하고, 상기 음향 신호의 상기 크기가 상기 제1 범위보다 낮은 범위를 포함하는 제2 범위인 경우, 상기 제2 이득 제어 신호를 생성하는 이득 제어기를 포함하고,
    상기 아날로그 증폭부는,
    상기 음향 신호를 출력 전류 신호로 변환하는 전압-전류 컨버터; 및
    상기 출력 전류 신호를 상기 증폭 음향 신호로 변환하는 전류-전압 컨버터를 포함하고,
    상기 아날로그 증폭부는, 상기 제1 이득 제어 신호에 기초하여 제1 아날로그 증폭 이득으로 상기 음향 신호를 증폭하고, 상기 제2 이득 제어 신호에 기초하여 상기 제1 아날로그 증폭 이득보다 높은 제2 아날로그 증폭 이득으로 상기 음향 신호를 증폭하고,
    상기 디지털 증폭부는, 상기 제1 이득 제어 신호에 기초하여 제1 디지털 증폭 이득으로 상기 음향 데이터를 증폭하고, 상기 제2 이득 제어 신호에 기초하여 상기 제1 디지털 증폭 이득보다 낮은 제2 디지털 증폭 이득으로 상기 음향 데이터를 증폭하는 마이크로폰 구동 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전압-전류 컨버터는,
    상기 음향 신호를 노말 출력 전류 신호로 변환하는 노말 전압-전류 컨버터; 및
    상기 노말 전압-전류 컨버터와 병렬로 연결되고, 상기 음향 신호를 조정 출력 전류 신호로 변환하는 조정 전압-전류 컨버터를 포함하는 마이크로폰 구동 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 조정 전압-전류 컨버터는,
    상기 음향 신호를 제1 조정 출력 전류 신호로 변환하는 제1 조정 전압-전류 컨버터; 및
    상기 제1 조정 전압-전류 컨버터와 병렬로 연결되고, 상기 음향 신호를 제2 조정 출력 전류 신호로 변환하는 제2 조정 전압-전류 컨버터를 포함하는 마이크로폰 구동 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 조정 전압-전류 컨버터는,
    상기 제2 이득 제어 신호에 근거하여 상기 조정 출력 전류 신호를 생성하는 마이크로폰 구동 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 조정 전압-전류 컨버터는,
    상기 제1 이득 제어 신호에 근거하여 상기 조정 출력 전류 신호의 생성을 차단하는 마이크로폰 구동 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 전압-전류 컨버터는,
    상기 제2 이득 제어 신호를 수신하여 상기 노말 출력 전류 신호 및 상기 조정 출력 전류 신호를 가산한 상기 출력 전류 신호를 상기 전류-전압 컨버터에 제공하는 마이크로폰 구동 장치.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 이득 제어기는,
    상기 증폭 음향 신호에 근거하여 상기 제1 이득 제어 신호 또는 상기 제2 이득 제어 신호를 생성하고, 상기 제1 이득 제어 신호 또는 상기 제2 이득 제어 신호를 상기 조정 전압-전류 컨버터 및 상기 디지털 증폭부에 제공하는 마이크로폰 구동 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 이득 제어기는,
    상기 증폭 음향 신호가 제1 기준값보다 큰 경우, 상기 제1 이득 제어 신호를 생성하고, 상기 증폭 음향 신호가 상기 제1 기준값보다 작은 제2 기준값보다 작은 경우, 상기 제2 이득 제어 신호를 생성하는 마이크로폰 구동 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 이득 제어기는,
    상기 제1 기준값보다 큰 상기 증폭 음향 신호가 상기 제1 기준값보다 작아지는 경우, 상기 제1 이득 제어 신호를 생성하고, 상기 증폭 음향 신호가 상기 제2 기준값보다 작아지는 경우, 상기 제2 이득 제어 신호를 생성하는 마이크로폰 구동 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 이득 제어기는,
    상기 제2 기준값보다 작은 상기 증폭 음향 신호가 상기 제2 기준값보다 커지는 경우, 상기 제2 이득 제어 신호를 생성하고, 상기 증폭 음향 신호가 상기 제1 기준값보다 커지는 경우, 상기 제1 이득 제어 신호를 생성하는 마이크로폰 구동 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 디지털 증폭부가 상기 제1 이득 제어 신호를 수신하는 경우 및 상기 디지털 증폭부가 상기 제2 이득 제어 신호를 수신하는 경우에, 상기 음향 신호에 대한 상기 증폭 음향 데이터의 증폭 이득은 서로 동일한 마이크로폰 구동 장치.
  14. 제2 항에 있어서,
    상기 이득 제어기는,
    상기 음향 신호에 근거하여 상기 제1 이득 제어 신호 또는 상기 제2 이득 제어 신호를 생성하고, 상기 제1 이득 제어 신호 또는 상기 제2 이득 제어 신호를 상기 조정 전압-전류 컨버터 및 상기 디지털 증폭부에 제공하는 마이크로폰 구동 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 노말 전압-전류 컨버터는,
    상기 음향 신호를 상기 이득 제어기에 제공하는 마이크로폰 구동 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 전압-전류 컨버터는,
    상기 음향 신호를 제1 출력 전류 신호로 변환하는 제1 전압-전류 컨버터; 및
    상기 제1 전압-전류 컨버터와 병렬로 연결되고, 상기 음향 신호를 제2 출력 전류 신호로 변환하는 제2 전압-전류 컨버터를 포함하는 마이크로폰 구동 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 전류-전압 컨버터는,
    가산된 상기 제1 출력 전류 신호 및 상기 제2 출력 전류 신호를 수신하고, 상기 제1 이득 제어 신호 또는 상기 제2 이득 제어 신호에 근거하여 상기 증폭 음향 신호를 생성하는 마이크로폰 구동 장치.
  18. 입력 음압을 감지하고, 상기 입력 음압에 근거하여 음향 신호를 생성하는 트랜스듀서;
    상기 음향 신호를 노말 출력 전류 신호로 변환하는 노말 전압-전류 컨버터;
    이득 제어 신호에 근거하여 상기 음향 신호를 조정 출력 전류 신호로 변환하고, 상기 노말 전압-전류 컨버터와 병렬로 연결된 복수의 조정 전압-전류 컨버터;
    상기 노말 출력 전류 신호 및 상기 조정 출력 전류 신호를 증폭 음향 신호로 변환하는 전류-전압 컨버터;
    상기 증폭 음향 신호를 음향 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터;
    상기 이득 제어 신호에 근거하여 상기 음향 데이터를 증폭하는 디지털 증폭부; 및
    상기 입력 음압에 근거하여 상기 이득 제어 신호를 생성하는 이득 제어기를 포함하고,
    상기 이득 제어 신호는, 상기 입력 음압이 제1 범위인 경우 생성되는 제1 이득 제어 신호, 및 상기 입력 음압이 상기 제1 범위보다 낮은 범위를 포함하는 제2 범위인 경우 생성되는 제2 이득 제어 신호를 포함하고,
    상기 복수의 조정 전압-전류 컨버터는 상기 제2 이득 제어 신호에 기초하여 상기 조정 출력 전류 신호를 생성하고,
    상기 디지털 증폭부는 상기 제1 이득 제어 신호에 기초하여 제1 디지털 증폭 이득으로 상기 음향 데이터를 증폭하고, 상기 제2 이득 제어 신호에 기초하여 상기 제1 디지털 증폭 이득보다 낮은 제2 디지털 증폭 이득으로 상기 음향 데이터를 증폭하는 디지털 마이크로폰.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 이득 제어기는,
    상기 증폭 음향 신호를 수신하고, 상기 증폭 음향 신호의 전압 레벨에 따라 상기 조정 출력 전류 신호의 생성 여부를 결정하는 디지털 마이크로폰.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 이득 제어기는,
    상기 음향 신호를 수신하고, 상기 음향 신호의 전압 레벨에 따라 상기 조정 출력 전류 신호의 생성 여부를 결정하는 디지털 마이크로폰.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060034472A1 (en) * 2004-08-11 2006-02-16 Seyfollah Bazarjani Integrated audio codec with silicon audio transducer
US20080069373A1 (en) * 2006-09-20 2008-03-20 Broadcom Corporation Low frequency noise reduction circuit architecture for communications applications
US20130033326A1 (en) * 2011-08-02 2013-02-07 Analog Devices, Inc. Apparatus and method for digitally-controlled automatic gain amplification
US20130148826A1 (en) * 2011-12-08 2013-06-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for processing audio in mobile terminal

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060034472A1 (en) * 2004-08-11 2006-02-16 Seyfollah Bazarjani Integrated audio codec with silicon audio transducer
US20080069373A1 (en) * 2006-09-20 2008-03-20 Broadcom Corporation Low frequency noise reduction circuit architecture for communications applications
US20130033326A1 (en) * 2011-08-02 2013-02-07 Analog Devices, Inc. Apparatus and method for digitally-controlled automatic gain amplification
US20130148826A1 (en) * 2011-12-08 2013-06-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for processing audio in mobile terminal

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