KR102348187B1 - Speaker driver and operating method thereof, computer program - Google Patents

Speaker driver and operating method thereof, computer program Download PDF

Info

Publication number
KR102348187B1
KR102348187B1 KR1020200153663A KR20200153663A KR102348187B1 KR 102348187 B1 KR102348187 B1 KR 102348187B1 KR 1020200153663 A KR1020200153663 A KR 1020200153663A KR 20200153663 A KR20200153663 A KR 20200153663A KR 102348187 B1 KR102348187 B1 KR 102348187B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power factor
speaker
gain parameter
reference value
audio signal
Prior art date
Application number
KR1020200153663A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박기태
정의호
이재욱
박규화
Original Assignee
(주)아이언디바이스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)아이언디바이스 filed Critical (주)아이언디바이스
Priority to KR1020200153663A priority Critical patent/KR102348187B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102348187B1 publication Critical patent/KR102348187B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/007—Protection circuits for transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
    • H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02—Details

Abstract

The present invention relates to a speaker driver and an operating method thereof, and a computer program. The speaker driver includes: a gain control unit which applies a variably set gain parameter to an input audio signal, to generate an output audio signal for driving a speaker; a power factor determining unit which determines a power factor in which power consumption of the speaker is reflected from the output audio signal generated by the gain control unit; and a gain parameter setting unit which variably sets a gain parameter applied to the input audio signal based on the power factor determined by the power factor determining unit so that the speaker can be driven in a range in which thermal damage to the speaker is prevented.

Description

스피커 드라이버 및 그 동작 방법, 컴퓨터 프로그램{SPEAKER DRIVER AND OPERATING METHOD THEREOF, COMPUTER PROGRAM}SPEAKER DRIVER AND OPERATING METHOD THEREOF, COMPUTER PROGRAM

본 발명은 스피커 드라이버 및 그 동작 방법, 컴퓨터 프로그램에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스피커의 열 소손을 방지할 수 있는 스피커 드라이버 및 그 동작 방법, 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.The present invention relates to a speaker driver, an operating method thereof, and a computer program, and more particularly, to a speaker driver capable of preventing heat dissipation of a speaker, an operating method thereof, and a computer program.

마이크로스피커는 자기회로와, 자기회로와의 상호 전자기력에 의해 진동하는 보이스 코일과, 보이스 코일에 부착되며 코일의 진동에 의해 함께 진동하여 음향을 발생시키는 다이어프램 등으로 이루어진다. 이러한 마이크로스피커는 휴대용 통신단말기, 노트북 컴퓨터 등의 휴대용 전자기기에 전기신호를 음향신호로 변환하기 위해 널리 사용되고 있다.The microspeaker consists of a magnetic circuit, a voice coil vibrating by mutual electromagnetic force with the magnetic circuit, and a diaphragm attached to the voice coil and vibrated together by the vibration of the coil to generate sound. Such microspeakers are widely used to convert electrical signals into sound signals in portable electronic devices such as portable communication terminals and notebook computers.

도 1은 통상의 마이크로스피커의 단면의 예시를 보이고 있다. 도 1에 도시된 것과 같이 마이크로스피커는 마그넷(Magnet)으로 구성되는 자기회로(Magnetic Circuit) 내에 자속이 흐르는 에어 갭(air gap)이 형성되고, 에어 갭 내에 설치된 보이스 코일(Voice Coil)에 전류 신호가 인가됨에 따라 보이스 코일에 결합된 다이어프램(Diaphragm)이 진동하여 음압을 발생시키도록 동작하며, 프레임(Frame)에 형성된 통풍홀(Ventilation)은 마이크로스피커의 측면 또는 하면으로 공기를 유통시키는 기능을 수행한다.1 shows an example of a cross-section of a conventional microspeaker. As shown in FIG. 1, in the microspeaker, an air gap through which magnetic flux flows is formed in a magnetic circuit composed of a magnet, and a current signal is transmitted to a voice coil installed in the air gap. is applied, the diaphragm coupled to the voice coil vibrates to generate sound pressure, and the ventilation hole formed in the frame functions to circulate air to the side or lower surface of the microspeaker. do.

이러한 마이크로스피커의 설계에 있어, 스피커의 동작 중 온도 상승으로 인한 마그넷의 성능이 저하되고 보이스 코일의 단선이 발생하는 열 소손을 방지하는 것이 이슈가 된다. 마이크로스피커의 온도는 그 소모 전력이 증가할수록 증가하는 양상을 가지며, 열 소손을 방지하기 위해 마이크로스피커에는 일반적으로 열 소손이 발생하지 않는 허용 온도 범위 내에서 스피커가 동작할 수 있도록 정격 제한 전력(정격 소모 전력)이 정의되어 있다. 상기와 같은 마이크로스피커에 정의된 정격 제한 전력을 고려하여, 마이크로스피커를 구동하기 위한 드라이버에는 입력되는 오디오 신호의 크기를 감쇠시켜 정격 제한 전력 이하의 범위에서 스피커가 동작할 수 있는 구동 전압을 생성하는 보호 알고리즘이 적용된다. In designing such a microspeaker, it is an issue to prevent heat loss caused by deterioration of magnet performance due to temperature rise during operation of the speaker and disconnection of the voice coil. The temperature of the microspeaker increases as the power consumption increases, and in order to prevent heat dissipation, the microspeaker has a rated limited power (rated power consumption) is defined. In consideration of the rated limited power defined in the microspeaker as described above, the driver for driving the microspeaker attenuates the size of an input audio signal to generate a driving voltage that can operate the speaker in a range below the rated limited power. A protection algorithm is applied.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0040952호(2009.04.28. 공개)에 개시되어 있다.Background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2009-0040952 (published on April 28, 2009).

종래의 스피커 보호 알고리즘은 입력 오디오 신호의 크기, 즉 순시적인 전압 정보를 기반으로 입력 오디오 신호의 크기를 제한하는 방식을 채용함으로 인해 스피커의 구동 용량을 최대로 활용하지 못하는 비효율성이 존재한다. 즉, 종래에는 입력 오디오 신호의 순시적인 전압값이 설정된 임계치를 초과할 경우 출력 신호 레벨 자체를 감쇠시키는 방식을 채용함으로 인해, 스피커의 열 소손이 발생하지 않는 상태임에도 불구하고 순간적으로 큰 출력이 필요한 오디오 신호까지 그 크기가 감쇠되는, 스피커 구동 용량의 낭비를 야기하는 한계를 갖는다. 이러한 한계는 종래의 스피커 보호 알고리즘에 있어서 출력 오디오 신호의 크기를 제어하는 인자가 입력 오디오 신호의 순시 전압에 해당하는 데에서 기인한다.The conventional speaker protection algorithm employs a method of limiting the size of the input audio signal based on the magnitude of the input audio signal, that is, instantaneous voltage information, and thus there is inefficiency in not maximizing the driving capacity of the speaker. That is, in the prior art, when the instantaneous voltage value of the input audio signal exceeds a set threshold, a method of attenuating the output signal level itself is adopted, so that a large output is required instantaneously despite the state in which heat dissipation of the speaker does not occur. It has a limit causing wastage of speaker driving capacity, in which the amplitude is attenuated even to the audio signal. This limitation is due to the fact that in the conventional speaker protection algorithm, the factor controlling the size of the output audio signal corresponds to the instantaneous voltage of the input audio signal.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 스피커에 정의되어 있는 정격 제한 전력을 충족하는 범위에서 순시적으로 큰 출력의 오디오 신호를 확보할 수 있도록 함으로써, 스피커의 열 소손을 방지함과 동시에 그 구동 용량을 최대화할 수 있는, 스피커 드라이버 및 그 동작 방법, 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object according to an aspect of the present invention is to ensure an audio signal of a large output instantaneously within a range that meets the rated limited power defined in the speaker. To provide a speaker driver, an operating method thereof, and a computer program capable of maximizing the driving capacity while preventing thermal dissipation of the speaker.

본 발명의 일 측면에 따른 스피커 드라이버는 가변 설정되는 게인 파라미터를 입력 오디오 신호에 적용하여 스피커의 구동을 위한 출력 오디오 신호를 생성하는 게인 제어부, 상기 게인 제어부에 의해 생성된 출력 오디오 신호로부터 상기 스피커의 소모 전력이 반영된 파워 팩터(Power Factor)를 결정하는 파워 팩터 결정부, 및 상기 스피커의 열 소손이 방지되는 범위에서 상기 스피커가 구동될 수 있도록, 상기 파워 팩터 결정부에 의해 결정된 파워 팩터를 토대로 상기 입력 오디오 신호에 적용되는 상기 게인 파라미터를 가변 설정하는 게인 파라미터 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A speaker driver according to an aspect of the present invention includes a gain control unit generating an output audio signal for driving a speaker by applying a variably set gain parameter to an input audio signal; A power factor determining unit that determines a power factor to which power consumption is reflected, and a power factor determined by the power factor determining unit so that the speaker can be driven in a range in which thermal dissipation of the speaker is prevented. and a gain parameter setting unit configured to variably set the gain parameter applied to the input audio signal.

본 발명에 있어 상기 파워 팩터는, 상기 출력 오디오 신호의 전압값의 제곱을 인자로 하는, 상기 스피커의 평균 소모 전력을 지표하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the power factor is characterized in that the square of the voltage value of the output audio signal is used as a factor, and the average power consumption of the speaker is indicative.

본 발명에 있어 상기 게인 파라미터 설정부는, 상기 스피커의 열 소손을 야기할 수 있는 값으로 미리 정의된 기준치를 상기 파워 팩터와 비교하는 방식을 통해 상기 게인 파라미터를 가변 설정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the gain parameter setting unit is characterized in that the gain parameter is variably set by comparing the power factor with a reference value predefined as a value that can cause heat dissipation of the speaker.

본 발명에 있어 상기 게인 파라미터 설정부는, 상기 파워 팩터가 상기 기준치 이상인 경우, 상기 게인 파라미터를 감소시켜 상기 출력 오디오 신호의 크기가 감쇠되도록 하되, 상기 출력 오디오 신호의 크기가 감쇠됨에 따라 감소되는 상기 파워 팩터가 제한 시구간 내에 상기 기준치 미만이 되도록 하는 감소율로 상기 게인 파라미터를 감소시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the power factor is equal to or greater than the reference value, the gain parameter setting unit reduces the gain parameter so that the size of the output audio signal is attenuated, and the power is reduced as the size of the output audio signal is attenuated. It is characterized in that the gain parameter is reduced at a rate of decrease such that the factor becomes less than the reference value within a limited time period.

본 발명에 있어 상기 제한 시구간은, 상기 파워 팩터가 상기 기준치 이상인 상태가 유지됨에 따라 상기 스피커의 열 소손을 야기하는 제한 온도에 도달하는데 소요되는 시간으로 정의되는 열적 시정수에 따라 설정되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the limited time period is set according to a thermal time constant defined as a time required to reach a limit temperature that causes heat dissipation of the speaker as the power factor is maintained above the reference value do it with

본 발명에 있어 상기 게인 파라미터 설정부는, 상기 출력 오디오 신호로부터 결정되는 상기 스피커의 순시 소모 전력이 상기 기준치 이상인 경우로서 상기 파워 팩터가 상기 기준치 미만인 경우, 현재 설정된 게인 파라미터를 유지하거나 증가시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the gain parameter setting unit maintains or increases the currently set gain parameter when the instantaneous power consumption of the speaker determined from the output audio signal is equal to or greater than the reference value and the power factor is less than the reference value. do.

본 발명에 있어 상기 기준치는, 히스테리시스(Hysteresis)에 따른 상한 기준치 및 하한 기준치를 포함하고,In the present invention, the reference value includes an upper limit reference value and a lower limit reference value according to hysteresis,

상기 게인 파라미터 설정부는, 상기 파워 팩터가 상기 상한 기준치 이상인 경우 상기 게인 파라미터를 감소시켜 상기 출력 오디오 신호의 크기가 감쇠되도록 하고, 상기 파워 팩터가 상기 하한 기준치 미만인 경우 상기 게인 파라미터를 증가시켜 상기 출력 오디오 신호의 크기가 증가되도록 하며, 상기 파워 팩터가 상기 하한 기준치 이상 상기 상한 기준치 미만인 경우 현재 설정된 게인 파라미터를 유지하는 것을 특징으로 한다.The gain parameter setting unit may decrease the gain parameter to attenuate the output audio signal when the power factor is equal to or greater than the upper limit reference value, and increase the gain parameter when the power factor is less than the lower limit reference value to increase the output audio The signal strength is increased, and when the power factor is greater than or equal to the lower limit reference value and less than the upper limit reference value, the currently set gain parameter is maintained.

본 발명의 일 측면에 따른 스피커 드라이버의 동작 방법은 게인 제어부가, 가변 설정되는 게인 파라미터를 입력 오디오 신호에 적용하여 스피커의 구동을 위한 출력 오디오 신호를 생성하는 단계, 파워 팩터 결정부가, 상기 게인 제어부에 의해 생성된 출력 오디오 신호로부터 상기 스피커의 소모 전력이 반영된 파워 팩터(Power Factor)를 결정하는 단계, 및 게인 파라미터 설정부가, 상기 스피커의 열 소손이 방지되는 범위에서 상기 스피커가 구동될 수 있도록, 상기 파워 팩터 결정부에 의해 결정된 파워 팩터를 토대로 상기 입력 오디오 신호에 적용되는 상기 게인 파라미터를 가변 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of operating a speaker driver according to an aspect of the present invention comprises the steps of: a gain control unit applying a variably set gain parameter to an input audio signal to generate an output audio signal for driving a speaker; a power factor determining unit; Determining a power factor reflecting the power consumption of the speaker from the output audio signal generated by, and a gain parameter setting unit, so that the speaker can be driven in a range in which thermal dissipation of the speaker is prevented, and variably setting the gain parameter applied to the input audio signal based on the power factor determined by the power factor determining unit.

본 발명에 있어 상기 설정하는 단계에서 가변 설정되는 상기 게인 파라미터는 상기 생성하는 단계에서의 상기 입력 오디오 신호에 적용되고, 이후 상기 결정하는 단계 및 상기 설정하는 단계가 재차 수행되는 순환 구조에 따라, 상기 생성하는 단계, 상기 결정하는 단계 및 상기 설정하는 단계는 피드백 알고리즘을 구성하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the gain parameter variably set in the setting step is applied to the input audio signal in the generating step, and then, according to a cyclic structure in which the determining step and the setting step are performed again, the The generating, the determining, and the setting are characterized in that a feedback algorithm is constituted.

본 발명의 일 측면에 따른 컴퓨터 프로그램은, 하드웨어와 결합되어, 가변 설정되는 게인 파라미터를 입력 오디오 신호에 적용하여 스피커의 구동을 위한 출력 오디오 신호를 생성하는 단계, 상기 생성된 출력 오디오 신호로부터 상기 스피커의 소모 전력이 반영된 파워 팩터(Power Factor)를 결정하는 단계,및 기 스피커의 열 소손이 방지되는 범위에서 상기 스피커가 구동될 수 있도록, 상기 결정된 파워 팩터를 토대로 상기 입력 오디오 신호에 적용되는 상기 게인 파라미터를 가변 설정하는 단계를 실행시키기 위해 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 것을 특징으로 한다.A computer program according to an aspect of the present invention is combined with hardware, applying a gain parameter to be variably set to an input audio signal to generate an output audio signal for driving a speaker, and the speaker from the generated output audio signal determining a power factor in which the power consumption of It is characterized in that it is stored in a computer-readable medium for executing the step of variably setting the parameter.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 스피커의 구동을 위한 구동 전압에 해당하는 출력 오디오 신호로부터 스피커의 소모 전력을 반영하도록 결정되는 파워 팩터를 도출하고, 도출된 파워 팩터를 기반으로 게인 파라미터를 가변적으로 설정하고 입력 오디오 신호에 피드백 적용하여 출력 오디오 신호를 생성하는 방식으로 스피커를 구동함으로써, 스피커의 열 소손이 방지되는 범위에서 스피커의 순시적인 큰 출력이 확보되도록 하여 스피커의 구동 용량을 최대화할 수 있다.According to an aspect of the present invention, a power factor determined to reflect the power consumption of the speaker is derived from an output audio signal corresponding to a driving voltage for driving the speaker, and a gain parameter is calculated based on the derived power factor. By driving the speaker in a way that generates an output audio signal by setting it variably and applying feedback to the input audio signal, it is possible to maximize the driving capacity of the speaker by ensuring that the speaker's instantaneous large output is secured within the range where the heat loss of the speaker is prevented. can

도 1은 종래의 마이크로스피커의 구조를 보인 예시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커 드라이버를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커 드라이버에서 파워 팩터의 예시를 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커 드라이버의 파워 팩터 결정부의 구현예를 보인 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커 드라이버의 게인 파라미터 설정부의 구현예를 보인 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커 드라이버에서 게인 파라미터 설정부의 동작을 보인 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커 드라이버의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is an exemplary view showing the structure of a conventional microspeaker.
2 and 3 are block diagrams for explaining a speaker driver according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary diagram illustrating an example of a power factor in a speaker driver according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary diagram illustrating an implementation example of a power factor determining unit of a speaker driver according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary diagram illustrating an implementation example of a gain parameter setting unit of a speaker driver according to an embodiment of the present invention.
7 is an exemplary diagram illustrating an operation of a gain parameter setting unit in a speaker driver according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method of operating a speaker driver according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스피커 드라이버 및 그 동작 방법, 컴퓨터 프로그램의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an embodiment of a speaker driver, an operating method thereof, and a computer program according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커 드라이버를 설명하기 위한 블록구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커 드라이버에서 파워 팩터의 예시를 보인 예시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커 드라이버의 파워 팩터 결정부의 구현예를 보인 예시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커 드라이버의 게인 파라미터 설정부의 구현예를 보인 예시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커 드라이버에서 게인 파라미터 설정부의 동작을 보인 예시도이다.2 and 3 are block diagrams for explaining a speaker driver according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an exemplary diagram showing an example of a power factor in the speaker driver according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is an exemplary view showing an implementation example of a power factor determining unit of a speaker driver according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an exemplary diagram showing an implementation example of a gain parameter setting unit of a speaker driver according to an exemplary embodiment of the present invention. , FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating an operation of a gain parameter setting unit in a speaker driver according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커 드라이버는 게인 제어부(100), 파워 팩터 결정부(200) 및 게인 파라미터 설정부(300)를 포함할 수 있으며, 상기 각 구성(100, 200, 300)을 토대로 스피커(예: 마이크로스피커)를 구동할 수 있다. 이하에서는 본 실시예의 스피커 드라이버를 구성하는 각 하위 구성의 기능에 대하여 개괄적으로 설명한 후, 각 하위 구성의 유기적인 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.2 and 3 , the speaker driver according to an embodiment of the present invention may include a gain control unit 100 , a power factor determination unit 200 , and a gain parameter setting unit 300 , and each of the components Based on (100, 200, 300), a speaker (eg, a micro speaker) can be driven. Hereinafter, the function of each sub-component constituting the speaker driver of the present embodiment will be described in general, and then the organic operation of each sub-component will be described in detail.

게인 제어부(100)는 게인 파라미터를 입력 오디오 신호(Audio Input)에 적용하여 스피커의 구동을 위한 출력 오디오 신호(Audio Output)를 생성할 수 있으며, 입력 오디오 신호 및 출력 오디오 신호는 디지털 전압 신호에 해당할 수 있다. 게인 파라미터는 후술하는 게인 파라미터 설정부(300)에 의해 가변 설정될 수 있으며, 이에 따라 게인 제어부(100)는 게인 파라미터 설정부(300)에 의해 가변 설정된 게인 파라미터를 입력 오디오 신호에 적용하여, 게인 파라미터에 따라 입력 오디오 신호의 크기가 조정된 신호를 출력 오디오 신호로서 생성할 수 있다. 게인 제어부(100)에 의해 생성된 출력 오디오 신호는 스피커로 인가되어 스피커가 구동될 수 있다. 본 실시예의 게인 제어부(100)는 DRC(Dynamic Range Compressor)로 구현될 수도 있다. DRC는 입력되는 오디오 신호의 크기(즉, 순시적인 전압 피크)를 실시간으로 검출하고, 검출된 입력 오디오 신호의 크기가 설정된 임계치(threshold)를 초과하는 경우 임계치 대비 입력 오디오 신호의 크기가 증가한 비율에 따라 입력 오디오 신호의 크기를 제한하기 위한 게인을 결정하여 입력 오디오 신호에 적용하는 방식으로, 입력 오디오 신호를 압축(compression)하여 출력하도록 동작한다. 이와 같은 DRC에 본 실시예의 게인 제어부(100)의 기능을 적용할 수 있으며, 이 경우 DRC에 적용된 게인이 게인 파라미터 설정부(300)에 의해 가변 설정되는 게인 파라미터로 갱신되도록 동작하는 실시예가 마련될 수 있다.The gain control unit 100 may generate an output audio signal (Audio Output) for driving a speaker by applying a gain parameter to an input audio signal (Audio Input), and the input audio signal and the output audio signal correspond to a digital voltage signal can do. The gain parameter may be variably set by the gain parameter setting unit 300 to be described later, and accordingly, the gain control unit 100 applies the gain parameter variably set by the gain parameter setting unit 300 to the input audio signal to gain A signal in which the size of the input audio signal is adjusted according to the parameter may be generated as the output audio signal. The output audio signal generated by the gain controller 100 may be applied to the speaker to drive the speaker. The gain controller 100 of the present embodiment may be implemented as a dynamic range compressor (DRC). DRC detects the magnitude of the input audio signal (ie, instantaneous voltage peak) in real time, and when the detected magnitude of the input audio signal exceeds a set threshold, the ratio of the magnitude of the input audio signal to the threshold is increased. Accordingly, a gain for limiting the size of the input audio signal is determined and applied to the input audio signal, and the input audio signal is compressed and output. The function of the gain control unit 100 of the present embodiment can be applied to such a DRC, and in this case, an embodiment in which the gain applied to the DRC is updated with a gain parameter variably set by the gain parameter setting unit 300 will be provided. can

파워 팩터 결정부(200)는 게인 제어부(100)에 의해 생성된 출력 오디오 신호로부터 스피커의 소모 전력이 반영된 파워 팩터(PF: Power Factor)를 결정할 수 있다.The power factor determiner 200 may determine a power factor (PF) in which power consumption of the speaker is reflected from the output audio signal generated by the gain controller 100 .

본 실시예에서 파워 팩터는 게인 제어부(100)에 의해 생성된 출력 오디오 신호의 전압값(즉, 출력 오디오 신호의 순시 전압값)의 제곱을 인자로 하는, 스피커의 평균 소모 전력을 지표하는 파라미터로 정의되며, 앞서 설명한 게인 파라미터를 가변 설정하기 위한 기준이 되는 팩터로서 기능한다(본 명세서에서 정의된 파워 팩터는 통상의 '역률'과는 다른 의미로 사용되었음을 밝혀둔다). 파워 팩터로는 스피커의 평균 소모 전력을 지표할 수 있는 범위에서 다양한 파라미터가 채용될 수 있으며, 예를 들어 출력 오디오 신호의 순시 전압값의 제곱의 RMS(Root Mean Square)값 또는 상기 RMS값의 평균치가 채용될 수 있다. 또한, 스피커의 코일(예: 마이크로스피커의 보이스 코일)의 저항값을 인자로 추가하여 출력 오디오 신호로부터 도출되는 스피커의 순시 전력의 RMS값(RMS Power로 정의한다) 또는 상기 RMS값의 평균치가 파워 팩터로 채용될 수 있다. 도 3은 파워 팩터로서 RMS Power가 사용된 예시를 도시하고 있으며, 도 4는 출력 오디오 신호의 순시 전력과 함께, 파워 팩터의 예시로서 RMS Power 및 RMS Power의 평균치의 예시를 도시하고 있다.In this embodiment, the power factor is a parameter indicating the average power consumption of the speaker, using the square of the voltage value of the output audio signal (ie, the instantaneous voltage value of the output audio signal) generated by the gain control unit 100 as a factor. It is defined and functions as a factor serving as a reference for variably setting the gain parameter described above (it is noted that the power factor defined in this specification is used in a different meaning from the conventional 'power factor'). As the power factor, various parameters may be employed within a range capable of indicating the average power consumption of the speaker. For example, a root mean square (RMS) value of the square of the instantaneous voltage value of the output audio signal or an average value of the RMS value can be employed. In addition, the RMS value (defined as RMS Power) of the instantaneous power of the speaker derived from the output audio signal by adding the resistance value of the speaker coil (eg, the voice coil of the micro speaker) as a factor, or the average value of the RMS value is the power It can be employed as a factor. FIG. 3 shows an example in which RMS Power is used as a power factor, and FIG. 4 shows an example of an average value of RMS Power and RMS Power as an example of a power factor together with the instantaneous power of an output audio signal.

게인 파라미터 설정부(300)는 스피커의 열 소손이 방지되는 범위에서 스피커가 구동될 수 있도록, 파워 팩터 결정부(200)에 의해 결정된 파워 팩터를 토대로 입력 오디오 신호에 적용되는 게인 파라미터를 가변 설정할 수 있다. 스피커의 열 소손이 방지되는 범위에서 스피커가 구동된다 함은, 스피커의 설계 스펙 상 정의되어 있는 정격 제한 전력을 충족하는 범위에서 순시적으로 큰 출력의 오디오 신호가 확보될 수 있도록 스피커가 구동됨을 의미하며, 상기의 동작을 확보하기 위해 본 실시예의 게인 파라미터 설정부(300)는 앞서 설명한 파워 팩터를 토대로 입력 오디오 신호에 적용되는 게인 파라미터를 가변 설정하도록 동작할 수 있다.The gain parameter setting unit 300 may variably set a gain parameter applied to the input audio signal based on the power factor determined by the power factor determining unit 200 so that the speaker can be driven in a range in which thermal dissipation of the speaker is prevented. have. When the speaker is driven in a range where heat dissipation of the speaker is prevented, it means that the speaker is driven so that an audio signal of high output can be obtained instantaneously within the range that meets the rated power limit defined in the design specification of the speaker. In order to secure the above operation, the gain parameter setting unit 300 of the present embodiment may operate to variably set the gain parameter applied to the input audio signal based on the power factor described above.

게인 파라미터 설정부(300)에 의해 가변 설정되는 게인 파라미터는 게인 제어부(100)에 입력되고, 게인 제어부(100)는 입력받은 게인 파라미터를 현재 입력된 입력 오디오 신호에 적용하여 입력 오디오 신호의 크기를 조절함으로써 출력 오디오 신호를 생성하도록 동작할 수 있다. 생성되는 출력 오디오 신호는 스피커로 인가되어 스피커를 구동시킴과 동시에, 파워 팩터 결정부(200)로 입력되어 파워 팩터를 결정하는데 활용될 수 있으며, 결정된 파워 팩터는 다시 게인 파라미터의 가변 설정에 활용될 수 있다. 상기 과정이 반복됨에 따라 파워 팩터가 지속적으로 결정되고 그에 따라 게인 파라미터가 지속적으로 가변 설정되어 출력 오디오 신호의 크기가 조절됨으로써 스피커가 구동되도록 동작한다. 즉, 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이 게인 제어부(100), 파워 팩터 결정부(200) 및 게인 파라미터 설정부(300)의 동작은 상호 유기적으로 결합되는 순환 구조를 형성함에 따라 피드백 알고리즘을 구성할 수 있다.The gain parameter variably set by the gain parameter setting unit 300 is input to the gain control unit 100, and the gain control unit 100 applies the received gain parameter to the currently input input audio signal to determine the size of the input audio signal. operable to generate an output audio signal by adjusting. The generated output audio signal is applied to the speaker to drive the speaker, is input to the power factor determiner 200, and can be used to determine the power factor, and the determined power factor is again used for variable setting of the gain parameter. can As the above process is repeated, the power factor is continuously determined, and accordingly, the gain parameter is continuously variably set and the size of the output audio signal is adjusted to drive the speaker. That is, as shown in FIGS. 2 and 3 , the operations of the gain control unit 100 , the power factor determination unit 200 , and the gain parameter setting unit 300 form a cyclic structure that is organically coupled to each other. configurable.

이상의 설명을 바탕으로, 본 실시예의 스피커 드라이버의 구체적인 동작 및 그 구현 방식을 설명한다.Based on the above description, a detailed operation of the speaker driver of the present embodiment and an implementation method thereof will be described.

먼저, 도 5를 참조하여 파워 팩터 결정부(200)의 동작을 설명한다. 도 5는 파워 팩터로서 전술한 RMS Power를 결정하는 파워 팩터 결정부(200)의 구현 예시를 도시하고 있다. 도 5의 예시에서, 파워 팩터 결정부(200)는 출력 오디오 신호(디지털 전압 신호)를 입력받아 그 절대값(ABS)의 제곱(V2 Peak)을 산출하고, 산출된 값(V2 Peak)에 LPF(Low Pass Filter)를 적용하고 보이스 코일의 저항값(Rload)의 역수를 곱하는 방식으로 파워 팩터로서 RMS Power를 결정할 수 있다. 이 경우, LPF로 도 5에 도시된 것과 같이 열적 시정수(τ, 후술)를 가중치로 하는 지수 가중 이동 평균 필터가 적용될 수 있다. 한편, ⅰ)파워 팩터 결정부(200)에 하나의 LPF를 더 추가하는 방식으로 파워 팩터로서 RMS Power의 평균치를 결정하거나, ⅱ)보이스 코일의 저항값(Rload)의 역수를 곱하는 과정을 생략하고 파워 팩터로서 출력 오디오 신호의 순시 전압값의 제곱의 RMS값(V2 Peak의 RMS값)을 결정하거나, ⅲ)보이스 코일의 저항값(Rload)의 역수를 곱하는 과정을 생략하고 하나의 LPF를 더 추가하는 방식으로 파워 팩터로서 V2 Peak의 RMS값의 평균치를 결정하는 실시예가 마련될 수도 있다.First, an operation of the power factor determiner 200 will be described with reference to FIG. 5 . FIG. 5 shows an implementation example of the power factor determining unit 200 that determines the aforementioned RMS power as a power factor. In the example of FIG. 5 , the power factor determiner 200 receives the output audio signal (digital voltage signal ) and calculates the square (V 2 Peak ) of the absolute value (ABS), and the calculated value (V 2 Peak ) RMS Power can be determined as a power factor by applying a low pass filter (LPF) to the , and multiplying by the reciprocal of the resistance value (R load ) of the voice coil. In this case, as shown in FIG. 5 as the LPF, an exponentially weighted moving average filter having a thermal time constant (τ, described later) as a weight may be applied. On the other hand, i) the average value of RMS power as a power factor is determined by adding one LPF to the power factor determining unit 200, or ii) the process of multiplying the reciprocal of the resistance value (R load ) of the voice coil is omitted and determine the RMS value (RMS value of V 2 Peak ) of the square of the instantaneous voltage value of the output audio signal as a power factor, or omit the process of multiplying the reciprocal of the resistance value (R load ) of the voice coil by one LPF An embodiment of determining the average of the RMS values of V 2 Peak as a power factor may be prepared by further adding .

파워 팩터 결정부(200)에 의해 결정된 파워 팩터는 게인 파라미터 설정부(300)로 피드백 입력될 수 있으며, 게인 파라미터 설정부(300)는 피드백 입력된 파워 팩터를, 스피커의 열 소손을 야기할 수 있는 값으로 미리 정의된 기준치(Power Limit)와 비교하는 방식을 통해 게인 파라미터를 가변 설정할 수 있다. 상기의 기준치는, 이를테면 열 소손을 방지하기 위해 스피커에 정의되어 있는 정격 제한 전력, 또는 정격 제한 전력을 지표하는 소정값(파워 팩터와 동일한 단위를 갖는 파라미터)으로 게인 파라미터 설정부(300)에 미리 설정되어 있을 수 있다. 즉, 게인 파라미터 설정부(300)는 현재 스피커로 인가되는 출력 오디오 신호로부터 결정된, 스피커의 소모 전력을 지표하는 파워 팩터를 기준치와 비교하고, 그 비교 결과에 따라 게인 파라미터를 가변적으로 설정하여 출력 오디오 신호의 크기가 조절되도록 함으로써 스피커의 열 소손을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.The power factor determined by the power factor determining unit 200 may be fed back to the gain parameter setting unit 300, and the gain parameter setting unit 300 may use the feedback input power factor to cause thermal dissipation of the speaker. The gain parameter can be variably set by comparing it with a predefined reference value (Power Limit) with a given value. The reference value is, for example, the rated limited power defined in the speaker to prevent heat dissipation, or a predetermined value indicating the rated limited power (parameter having the same unit as the power factor) to the gain parameter setting unit 300 in advance. may be set. That is, the gain parameter setting unit 300 compares the power factor, which is determined from the output audio signal currently applied to the speaker, indicative of power consumption of the speaker, with a reference value, and variably sets the gain parameter according to the comparison result to output audio By adjusting the signal level, it is possible to prevent heat dissipation of the speaker.

구체적으로, 게인 파라미터 설정부(300)는 파워 팩터가 기준치 이상인 경우 게인 파라미터를 감소시킬 수 있다. 앞서 언급한 것과 같이 스피커는 그 소모 전력이 증가할수록 온도가 상승하여 마그넷의 성능 저하 및 코일의 단선이 발생하는 열 소손이 야기되기 때문에, 이러한 열 소손을 방지하기 위해서는 출력 오디오 신호의 크기를 감쇠시켜 파워 팩터를 기준치 미만으로 감소시킬 필요가 있으며, 이를 위해 게인 파라미터 설정부(300)는 게인 파라미터를 감소시킬 수 있다. 전술한 피드백 알고리즘을 토대로, 게인 파라미터가 감소됨에 따라 게인 제어부(100)에 의해 생성되는 출력 오디오 신호의 크기가 감쇠되고, 출력 오디오 신호의 크기가 감쇠됨에 따라 출력 오디오 신호로부터 결정되는 파워 팩터 또한 감소된다. 상기 동작은 파워 팩터가 기준치 미만이 될 때까지 반복되어 수행될 수 있다.Specifically, the gain parameter setting unit 300 may decrease the gain parameter when the power factor is equal to or greater than the reference value. As mentioned above, as the power consumption of the speaker increases, the temperature rises, which leads to thermal dissipation resulting in deterioration of magnet performance and disconnection of the coil. It is necessary to reduce the power factor to less than the reference value, and for this, the gain parameter setting unit 300 may decrease the gain parameter. Based on the feedback algorithm described above, as the gain parameter is reduced, the magnitude of the output audio signal generated by the gain control unit 100 is attenuated, and as the magnitude of the output audio signal is attenuated, the power factor determined from the output audio signal is also decreased do. The above operation may be repeatedly performed until the power factor becomes less than the reference value.

이때, 게인 파라미터 설정부(300)는 출력 오디오 신호의 크기가 감쇠됨에 따라 감소되는 파워 팩터가 제한 시구간 내에 기준치 미만이 되도록 하는 감소율로 게인 파라미터를 감소시킬 수 있다. 상기 제한 시구간은 열적 시정수에 따라 설정될 수 있으며, 본 실시예에서 열적 시정수는 파워 팩터가 기준치 이상인 상태가 유지됨에 따라 스피커의 열 소손을 야기하는 제한 온도에 도달하는데 소요되는 시간으로 정의된다.In this case, the gain parameter setting unit 300 may decrease the gain parameter at a reduction rate such that the power factor, which is reduced as the size of the output audio signal is attenuated, becomes less than the reference value within the limited time period. The limited time period may be set according to a thermal time constant. In this embodiment, the thermal time constant is defined as the time it takes to reach the limit temperature that causes heat dissipation of the speaker as the power factor is maintained above the reference value. do.

구체적으로, 파워 팩터가 기준치 이상인 상태가 상기와 같이 정의된 열적 시정수 이상 유지될 경우 스피커의 열 소손이 발생할 수 있다. 따라서 파워 팩터가 기준치 이상일 경우, 열적 시정수에 해당하는 시구간 이내에 파워 팩터를 기준치 미만으로 감소시킬 필요가 있다. 이를 위해, 열적 시정수를 고려하여 제한 시구간이 설정된 상태에서, 게인 파라미터 설정부(300)는 파워 팩터가 제한 시구간 내에 기준치 미만이 되도록 하는 감소율로 게인 파라미터를 감소시킬 수 있다(즉, 게인 파라미터가 상기의 감소율에 따라 감소되어 출력 오디오 신호의 크기가 감쇠되고, 그에 따라 파워 팩터가 제한 시구간 이내에 기준치 미만으로 감소되게 된다). 스피커의 충분한 열적 보호를 위해 제한 시구간은 열적 시정수 이하의 값으로 설정될 수 있으며, 파워 팩터가 제한 시구간 내에 기준치 미만이 되는 조건을 충족하기 위한 게인 파라미터의 감소율 또한 게인 파라미터 설정부(300)에 설정될 수 있다.Specifically, when a state in which the power factor is equal to or greater than the reference value is maintained to be equal to or greater than the thermal time constant defined as described above, thermal dissipation of the speaker may occur. Therefore, when the power factor is greater than or equal to the reference value, it is necessary to reduce the power factor to less than the reference value within a time period corresponding to the thermal time constant. To this end, in a state in which the limited time period is set in consideration of the thermal time constant, the gain parameter setting unit 300 may reduce the gain parameter at a reduction rate such that the power factor becomes less than the reference value within the limited time period (that is, the gain parameter is decreased according to the above reduction rate to attenuate the amplitude of the output audio signal, and accordingly, the power factor is decreased to less than the reference value within the limited time period). For sufficient thermal protection of the speaker, the limit time period may be set to a value less than or equal to the thermal time constant, and the reduction rate of the gain parameter to satisfy the condition that the power factor becomes less than the reference value within the limit time period is also a gain parameter setting unit 300 ) can be set.

이상에서 설명한 것과 같이, 본 실시예는 입력 오디오 신호의 순시 전압값이 아닌, 스피커의 소모 전력을 지표할 수 있는 파워 팩터를 입력 오디오 신호의 크기를 조절하기 위한 인자로 채용하기 때문에, 종래와 같이 입력 오디오 신호의 순시 전압값이 설정된 임계치를 초과할 경우 입력 오디오 신호의 크기를 일률적으로 감쇠시키는 방식과는 달리, 스피커의 열 소손이 방지될 수 있는 범위 내에서 순간적으로 큰 출력 오디오 신호를 통한 스피커의 구동이 확보될 수 있으므로 스피커 구동 용량의 낭비를 제거할 수 있다. 즉, 게인 파라미터 설정부(300)는 게인 제어부(100)로부터 현재 생성된 출력 오디오 신호로부터 결정되는 스피커의 순시 소모 전력이 상기한 기준치 이상인 경우라도, 본 실시예에서 정의된 파워 팩터가 기준치 미만인 경우에는 스피커가 제한 온도 이하의 영역에서 동작하여 열 소손이 방지될 수 있으므로, 게인 파라미터를 감소시키지 않고 현재 설정된 게인 파라미터를 유지하거나, 또는 파워 팩터가 기준치 이상이 되도록 하여 스피커의 구동 용량이 충분이 활용될 수 있도록 현재 설정된 게인 파라미터를 증가시킬 수 있다.As described above, in the present embodiment, not the instantaneous voltage value of the input audio signal, but a power factor that can indicate the power consumption of the speaker as a factor for adjusting the size of the input audio signal, as in the prior art. Unlike the method of uniformly attenuating the amplitude of the input audio signal when the instantaneous voltage value of the input audio signal exceeds the set threshold, the speaker through the instantaneously large output audio signal within the range where heat loss of the speaker can be prevented. Since the driving of the speaker can be secured, the waste of the speaker driving capacity can be eliminated. That is, the gain parameter setting unit 300 determines that the instantaneous power consumption of the speaker determined from the output audio signal currently generated by the gain control unit 100 is greater than or equal to the above-described reference value, but the power factor defined in this embodiment is less than the reference value. Since the speaker operates in the region below the limit temperature to prevent heat loss, the currently set gain parameter is maintained without reducing the gain parameter, or the driving capacity of the speaker is fully utilized by making the power factor greater than or equal to the reference value. You can increase the gain parameter currently set so that

한편, 바로 위에서 설명한 것과 같이, 게인 파라미터 설정부(300)는 파워 팩터가 기준치 미만인 경우, 스피커의 구동 용량을 충분히 활용하여 순시적으로 큰 출력 오디오 신호를 통해 스피커가 구동될 수 있도록 하기 위해, 현재 설정된 게인 파라미터를 증가시킬 수 있으며, 게인 파라미터를 증가시키는 제어는 파워 팩터가 기준치 이상이 될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다. 이와 동시에, 앞서 설명한 것과 같이 게인 파라미터 설정부(300)는 파워 팩터가 기준치 이상인 경우 파워 팩터가 기준치 미만이 되도록 게인 파라미터를 감소시키도록 동작한다. 이 경우, 파워 팩터가 기준치를 초과하는 영역과 기준치 미만의 영역을 반복적으로 이동하게 되는 발진 현상이 야기될 수 있다.On the other hand, as described above, when the power factor is less than the reference value, the gain parameter setting unit 300 fully utilizes the driving capacity of the speaker so that the speaker can be driven through an instantaneously large output audio signal. The set gain parameter may be increased, and the control of increasing the gain parameter may be repeatedly performed until the power factor becomes equal to or greater than a reference value. At the same time, as described above, when the power factor is greater than or equal to the reference value, the gain parameter setting unit 300 operates to decrease the gain parameter so that the power factor is less than the reference value. In this case, an oscillation phenomenon in which the power factor repeatedly moves between an area exceeding the reference value and an area less than the reference value may be caused.

이러한 발진 현상을 방지하기 위해, 본 실시예에서 파워 팩터의 증가 및 감소를 위한 기준치는, 히스테리시스(Hysteresis) 또는 데드존(Dead Zone)에 따른 상한 기준치(Limit_H) 및 하한 기준치(Limit_L)로 구분될 수 있다. 위에서 설명한 기준치를 'Power Limit'으로 표기하고, 히스테리시스를 고려하여 설정되는 양(+)의 히스테리시스값을 'Hysteresis Value'로 표기할 때, 상한 기준치는 'Power Limit' + 'Hysteresis Value'의 값을 가질 수 있고, 하한 기준치는 'Power Limit' - 'Hysteresis Value'의 값을 가질 수 있다. 'Hysteresis Value'는 스피커의 열 소손에 대한 설계자의 실험적 결과에 기초하여 설정될 수 있으며, 하한 기준치로부터 상한 기준치까지의 영역이 데드존으로 설정될 수 있다.In order to prevent such an oscillation phenomenon, the reference value for increasing and decreasing the power factor in this embodiment is to be divided into an upper limit reference value (Limit_H) and a lower limit reference value (Limit_L) according to hysteresis or a dead zone. can When the reference value described above is expressed as 'Power Limit' and the positive hysteresis value set in consideration of hysteresis is expressed as 'Hysteresis Value', the upper limit reference value is the value of 'Power Limit' + 'Hysteresis Value'. and the lower limit reference value may have a value of 'Power Limit' - 'Hysteresis Value'. The 'Hysteresis Value' may be set based on the designer's experimental results on heat dissipation of the speaker, and the area from the lower limit reference value to the upper limit reference value may be set as the dead zone.

이에 따라, 게인 파라미터 설정부(300)는 파워 팩터가 상한 기준치 이상인 경우 게인 파라미터를 감소시켜 출력 오디오 신호의 크기가 감쇠되도록 할 수 있으며, 이 동작은 앞서 설명한 것과 같이 출력 오디오 신호의 크기가 감쇠됨에 따라 감소되는 파워 팩터가 제한 시구간 내에 상한 기준치 미만이 되도록 하는 감소율로 게인 파라미터를 감소시키는 동작에 해당할 수 있다.Accordingly, when the power factor is equal to or greater than the upper limit reference value, the gain parameter setting unit 300 may decrease the gain parameter so that the size of the output audio signal is attenuated. It may correspond to an operation of reducing the gain parameter at a rate of decrease such that the power factor, which is decreased accordingly, becomes less than the upper limit reference value within the limited time period.

파워 팩터가 하한 기준치 미만인 경우, 게인 파라미터 설정부(300)는 게인 파라미터를 증가시켜 출력 오디오 신호의 크기가 증가되도록 할 수 있으며, 출력 오디오 신호의 크기가 증가됨에 따라 증가되는 파워 팩터가 하한 기준치 이상이 되도록 게인 파라미터를 증가시킬 수 있다. 이 경우는 게인 파라미터의 감소 제어의 경우와는 달리 스피커의 열 소손이 야기되지 않는 경우에 해당하므로, 파워 팩터가 하한 기준치 이상에 도달해야 하는 시구간이 특정값으로 설정될 필요는 없으며 설계자의 의도 및 스피커의 사양에 따라 적절한 시구간으로 설정될 수 있다.When the power factor is less than the lower limit reference value, the gain parameter setting unit 300 may increase the gain parameter to increase the size of the output audio signal, and the power factor that increases as the size of the output audio signal increases is equal to or greater than the lower limit reference value The gain parameter may be increased to achieve this. In this case, unlike the case of reduction control of the gain parameter, heat dissipation of the speaker does not occur. It can be set to an appropriate time period according to the specifications of the speaker.

파워 팩터가 하한 기준치 이상 상한 기준치 미만인 경우, 게인 파라미터 설정부(300)는 현재 설정된 게인 파라미터를 유지할 수 있으며, 이에 따라 전술한 발진 현상이 방지될 수 있다. 이 경우 또한 스피커의 열 소손이 야기되지 않는 경우에 해당하므로, 현재 설정된 게인 파라미터가 유지될 수 있다.When the power factor is equal to or greater than the lower limit reference value and less than the upper limit reference value, the gain parameter setting unit 300 may maintain the currently set gain parameter, and thus the above-described oscillation phenomenon may be prevented. This case also corresponds to a case in which heat dissipation of the speaker is not caused, so that the currently set gain parameter may be maintained.

도 6 및 도 7은 히스테리시스 및 데드존을 고려한 게인 파라미터 설정부(300)의 구현 예시와 그 동작 과정을 도시하고 있다. 제1 및 제2 비교기에서 파워 팩터는, 기준치(Power Limit)에 히스테리시스값(Hysteresis Value)이 가산되어 산출되는 상한 기준치(Limit_H)와, 기준치(Power Limit)로부터 히스테리시스값(Hysteresis Value)가 감산되어 산출되는 하한 기준치(Limit_L)와 비교된다. 제1 비교기로부터, 파워 팩터가 상한 기준치 이상인 경우에는 음의 값(-α)이 출력되고(출력되는 음의 값(-α)은 앞서 설명한, 파워 팩터가 제한 시구간 내에 상한 기준치 미만이 되도록 하는 감소율에 따라 설정된 값에 해당한다), 파워 팩터가 하한 기준치 미만인 경우 양의 값(+α)이 출력된다. 또한, 제2 비교기로부터, 파워 팩터가 데드존에 위치할 경우(즉, 파워 팩터가 하한 기준치 이상 상한 기준치 미만인 경우) 0의 값이 출력된다. 제1 및 제2 비교기로부터의 출력은 먹스(MUX)에 의해 AND 연산되며, 결과적으로 먹스로부터의 출력은, 파워 팩터가 상한 기준치 이상인 경우에는 음의 값(-α)이 되고, 파워 팩터가 하한 기준치 미만인 경우 양의 값(+α)이 되며, 파워 팩터가 하한 기준치 이상 상한 기준치 미만인 경우 0의 값이 된다. 먹스로부터 출력되는 값은 게인 제어부(100)에 현재 설정된 게인 파라미터에 가산되며, 그 가산된 값으로 게인 제어부(100)에 설정된 게인 파라미터가 조절되어(감소, 증가 또는 유지) 갱신된다. 게인 파라미터의 저장을 위한 어큐물레이터(Accumulator)가 게인 파라미터 설정부(300)에 구비될 수도 있다.6 and 7 show an example of implementation of the gain parameter setting unit 300 considering hysteresis and a dead zone and an operation process thereof. In the first and second comparators, the power factor is an upper limit reference value (Limit_H) calculated by adding a hysteresis value to a reference value (Power Limit), and a hysteresis value (Hysteresis Value) is subtracted from the reference value (Power Limit) It is compared with the calculated lower limit reference value (Limit_L). From the first comparator, when the power factor is equal to or greater than the upper limit reference value, a negative value (-α) is output (the output negative value (-α) is the previously described power factor to be less than the upper limit reference value within the limited time period. (corresponding to the value set according to the reduction rate), a positive value (+α) is output when the power factor is less than the lower limit reference value. In addition, a value of 0 is output from the second comparator when the power factor is located in the dead zone (ie, when the power factor is greater than or equal to the lower limit reference value and less than the upper limit reference value). The outputs from the first and second comparators are AND-operated by a mux, and as a result, the output from the mux becomes a negative value (-α) when the power factor is equal to or greater than the upper limit reference value, and the power factor has a lower limit When it is less than the reference value, it becomes a positive value (+α), and when the power factor is greater than or equal to the lower limit and less than the upper limit, it becomes a value of 0. The value output from the mux is added to the gain parameter currently set in the gain control unit 100, and the gain parameter set in the gain control unit 100 is adjusted (decreased, increased, or maintained) with the added value and updated. An accumulator for storing the gain parameter may be provided in the gain parameter setting unit 300 .

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커 드라이버의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a method of operating a speaker driver according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커 드라이버의 동작 방법을 설명하면, 게인 제어부(100)는 가변 설정되는 게인 파라미터를 입력 오디오 신호에 적용하여 스피커의 구동을 위한 출력 오디오 신호를 생성한다(S100).Referring to FIG. 8, a method of operating a speaker driver according to an embodiment of the present invention will be described. The gain controller 100 applies a variably set gain parameter to an input audio signal to generate an output audio signal for driving the speaker. do (S100).

그리고, 파워 팩터 결정부(200)는 게인 제어부(100)에 의해 생성된 출력 오디오 신호로부터 스피커의 소모 전력이 반영된 파워 팩터를 결정한다(S200). 파워 팩터는 출력 오디오 신호의 전압값의 제곱을 인자로 하는, 스피커의 평균 소모 전력을 지표하는 파라미터로 기능한다.Then, the power factor determining unit 200 determines a power factor in which the power consumption of the speaker is reflected from the output audio signal generated by the gain control unit 100 (S200). The power factor functions as a parameter indicative of the average power consumption of the speaker using the square of the voltage value of the output audio signal as a factor.

그리고, 게인 파라미터 설정부(300)는 스피커의 열 소손이 방지되는 범위에서 스피커가 구동될 수 있도록, S200 단계에서 결정된 파워 팩터를 토대로 S100 단계에서의 입력 오디오 신호에 적용되는 게인 파라미터를 가변 설정한다(S300).Then, the gain parameter setting unit 300 variably sets the gain parameter applied to the input audio signal in step S100 based on the power factor determined in step S200 so that the speaker can be driven in a range in which heat loss of the speaker is prevented. (S300).

S300 단계에서, 게인 파라미터 설정부(300)는 스피커의 열 소손을 야기할 수 있는 값으로 미리 정의된 기준치를 파워 팩터와 비교하는 방식을 통해 게인 파라미터를 가변 설정한다.In step S300 , the gain parameter setting unit 300 variably sets the gain parameter by comparing a preset reference value with a power factor to a value that may cause heat dissipation of the speaker.

구체적으로, 게인 파라미터 설정부(300)는 파워 팩터가 기준치 이상인 경우, 게인 파라미터를 감소시켜 출력 오디오 신호의 크기가 감쇠되도록 하되, 출력 오디오 신호의 크기가 감쇠됨에 따라 감소되는 파워 팩터가 제한 시구간 내에 기준치 미만이 되도록 하는 감소율로 게인 파라미터를 감소시킨다. 여기서, 제한 시구간은 파워 팩터가 기준치 이상인 상태가 유지됨에 따라 스피커의 열 소손을 야기하는 제한 온도에 도달하는데 소요되는 시간으로 정의되는 열적 시정수에 따라 설정된다.Specifically, when the power factor is equal to or greater than the reference value, the gain parameter setting unit 300 reduces the gain parameter so that the size of the output audio signal is attenuated, but as the size of the output audio signal is attenuated, the reduced power factor is limited for a limited time period. Decrease the gain parameter at a rate of decrease such that it becomes less than the reference value in the Here, the limit time period is set according to a thermal time constant defined as a time required to reach a limit temperature that causes heat dissipation of the speaker as the power factor is maintained above the reference value.

한편, S300 단계에서 게인 파라미터 설정부(300)는, 출력 오디오 신호로부터 결정되는 스피커의 순시 소모 전력이 기준치 이상인 경우로서 파워 팩터가 기준치 미만인 경우, 현재 설정된 게인 파라미터를 유지하거나 증가시킬 수 있다. 현재 설정된 게인 파라미터가 증가되는 경우 야기될 수 있는 발진 현상을 방지하기 위해, 본 실시예의 기준치는 히스테리시스에 따른 상한 기준치 및 하한 기준치로 구분될 수 있다. 이에 따라, S300 단계에서 게인 파라미터 설정부(300)는, 파워 팩터가 상한 기준치 이상인 경우 게인 파라미터를 감소시켜 출력 오디오 신호의 크기가 감쇠되도록 하고, 파워 팩터가 하한 기준치 미만인 경우 게인 파라미터를 증가시켜 출력 오디오 신호의 크기가 증가되도록 하며, 파워 팩터가 하한 기준치 이상 상한 기준치 미만인 경우 현재 설정된 게인 파라미터를 유지할 수 있다.Meanwhile, in step S300 , the gain parameter setting unit 300 may maintain or increase the currently set gain parameter when the instantaneous power consumption of the speaker determined from the output audio signal is equal to or greater than the reference value and the power factor is less than the reference value. In order to prevent an oscillation phenomenon that may be caused when the currently set gain parameter is increased, the reference value of the present embodiment may be divided into an upper limit reference value and a lower limit reference value according to hysteresis. Accordingly, in step S300, the gain parameter setting unit 300 decreases the gain parameter when the power factor is equal to or greater than the upper limit reference value so that the amplitude of the output audio signal is attenuated, and when the power factor is less than the lower limit reference value, the gain parameter is increased and output The size of the audio signal is increased, and when the power factor is greater than or equal to the lower limit reference value and less than the upper limit reference value, the currently set gain parameter may be maintained.

S300 단계에서 가변 설정되는 게인 파라미터는 S100 단계에서의 입력 오디오 신호에 적용되고, 이후 S200 단계 및 S300 단계가 재차 수행되는 순환 구조에 따라, S100 단계 내지 S300 단계는 피드백 알고리즘을 구성한다.The gain parameter variably set in step S300 is applied to the input audio signal in step S100, and then, according to a cyclic structure in which steps S200 and S300 are performed again, steps S100 to S300 constitute a feedback algorithm.

한편, 본 실시예에 따른 스피커 드라이버의 동작 방법은 하드웨어와 결합되어 S100 단계 내지 S300 단계를 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램으로 작성될 수 있으며, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장되어 상기 컴퓨터 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 ROM, RAM, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 플래시 메모리(flash memory)와 같은 프로그램 명령어들을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 해당될 수 있다.On the other hand, the method of operating the speaker driver according to the present embodiment may be written as a computer program for executing steps S100 to S300 in combination with hardware, and is stored in a computer-readable recording medium to operate the computer program. It may be implemented in a digital computer. The computer-readable recording medium includes magnetic media such as ROM, RAM, hard disk, floppy disk, and magnetic tape, optical media such as CD-ROM and DVD, and floppy disk. A hardware device specially configured to store and execute program instructions, such as a magneto-optical media, such as a flash memory, may correspond.

이와 같이 본 실시예는 스피커의 구동을 위한 구동 전압에 해당하는 출력 오디오 신호로부터 스피커의 소모 전력을 반영하도록 결정되는 파워 팩터를 도출하고, 도출된 파워 팩터를 기반으로 게인 파라미터를 가변적으로 설정하고 입력 오디오 신호에 피드백 적용하여 출력 오디오 신호를 생성하는 방식으로 스피커를 구동함으로써, 스피커의 열 소손이 방지되는 범위에서 스피커의 순시적인 큰 출력이 확보되도록 하여 스피커의 구동 용량을 최대화할 수 있다.As such, the present embodiment derives a power factor determined to reflect the power consumption of the speaker from an output audio signal corresponding to a driving voltage for driving the speaker, variably sets a gain parameter based on the derived power factor, and inputs By driving the speaker by applying feedback to the audio signal to generate the output audio signal, the speaker's driving capacity can be maximized by ensuring the instantaneous large output of the speaker within a range in which heat dissipation of the speaker is prevented.

본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.Implementations described herein may be implemented in, for example, a method or process, an apparatus, a software program, a data stream, or a signal. Although discussed only in the context of a single form of implementation (eg, discussed only as a method), implementations of the discussed features may also be implemented in other forms (eg, as an apparatus or program). The apparatus may be implemented in suitable hardware, software and firmware, and the like. A method may be implemented in an apparatus such as, for example, a processor, which generally refers to a computer, a microprocessor, a processing device, including an integrated circuit or programmable logic device, or the like. Processors also include communication devices such as computers, cell phones, portable/personal digital assistants (“PDA”) and other devices that facilitate communication of information between end-users.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom by those skilled in the art to which the art pertains. will understand the point. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

100: 게인 제어부
200: 파워 팩터 결정부
300: 게인 파라미터 설정부100: gain control unit
200: power factor determining unit
300: gain parameter setting unit

Claims (10)

가변 설정되는 게인 파라미터를 입력 오디오 신호에 적용하여 스피커의 구동을 위한 출력 오디오 신호를 생성하는 게인 제어부;
상기 게인 제어부에 의해 생성된 출력 오디오 신호로부터 상기 스피커의 소모 전력이 반영된 파워 팩터(Power Factor)를 결정하는 파워 팩터 결정부; 및
상기 스피커의 열 소손이 방지되는 범위에서 상기 스피커가 구동될 수 있도록, 상기 파워 팩터 결정부에 의해 결정된 파워 팩터를 토대로 상기 입력 오디오 신호에 적용되는 상기 게인 파라미터를 가변 설정하는 게인 파라미터 설정부;
를 포함하고,
상기 파워 팩터는, 상기 출력 오디오 신호의 전압값의 제곱을 인자로 하는, 상기 스피커의 평균 소모 전력을 지표하고,
상기 게인 파라미터 설정부는, 상기 스피커의 열 소손을 야기할 수 있는 값으로 미리 정의된 기준치를 상기 파워 팩터와 비교하는 방식을 통해 상기 게인 파라미터를 가변 설정하고,
상기 기준치는, 히스테리시스(Hysteresis)에 따른 상한 기준치 및 하한 기준치를 포함하고,
상기 게인 파라미터 설정부는, 상기 파워 팩터가 상기 상한 기준치 이상인 경우 상기 게인 파라미터를 감소시켜 상기 출력 오디오 신호의 크기가 감쇠되도록 하고, 상기 파워 팩터가 상기 하한 기준치 미만인 경우 상기 게인 파라미터를 증가시켜 상기 출력 오디오 신호의 크기가 증가되도록 하며, 상기 파워 팩터가 상기 하한 기준치 이상 상기 상한 기준치 미만인 경우 현재 설정된 게인 파라미터를 유지하는 것을 특징으로 하는 스피커 드라이버.
a gain controller for generating an output audio signal for driving a speaker by applying a variably set gain parameter to an input audio signal;
a power factor determining unit configured to determine a power factor in which the power consumption of the speaker is reflected from the output audio signal generated by the gain control unit; and
a gain parameter setting unit for variably setting the gain parameter applied to the input audio signal based on the power factor determined by the power factor determining unit so that the speaker can be driven in a range in which thermal dissipation of the speaker is prevented;
including,
The power factor indicates an average power consumption of the speaker, using the square of the voltage value of the output audio signal as a factor;
The gain parameter setting unit variably sets the gain parameter by comparing a preset reference value with the power factor to a value that may cause heat dissipation of the speaker,
The reference value includes an upper limit reference value and a lower limit reference value according to hysteresis,
The gain parameter setting unit is configured to decrease the gain parameter when the power factor is equal to or greater than the upper limit reference value to attenuate the output audio signal, and increase the gain parameter when the power factor is less than the lower limit reference value to increase the output audio The speaker driver according to claim 1, wherein the signal level is increased, and when the power factor is greater than or equal to the lower limit reference value and less than the upper limit reference value, the currently set gain parameter is maintained.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 게인 파라미터 설정부는, 상기 파워 팩터가 상기 기준치 이상인 경우, 상기 게인 파라미터를 감소시켜 상기 출력 오디오 신호의 크기가 감쇠되도록 하되, 상기 출력 오디오 신호의 크기가 감쇠됨에 따라 감소되는 상기 파워 팩터가 제한 시구간 내에 상기 기준치 미만이 되도록 하는 감소율로 상기 게인 파라미터를 감소시키는 것을 특징으로 하는 스피커 드라이버.
According to claim 1,
The gain parameter setting unit, when the power factor is equal to or greater than the reference value, decreases the gain parameter to attenuate the size of the output audio signal, but the power factor that is reduced as the size of the output audio signal is attenuated is limited and reducing the gain parameter at a rate of decrease such that it becomes less than the reference value in the liver.
 제4항에 있어서,
상기 제한 시구간은, 상기 파워 팩터가 상기 기준치 이상인 상태가 유지됨에 따라 상기 스피커의 열 소손을 야기하는 제한 온도에 도달하는데 소요되는 시간으로 정의되는 열적 시정수에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 스피커 드라이버.
5. The method of claim 4,
The time limit period is set according to a thermal time constant defined as a time required to reach a limit temperature that causes heat dissipation of the speaker as the power factor is maintained above the reference value. .
 제1항에 있어서,
상기 게인 파라미터 설정부는, 상기 출력 오디오 신호로부터 결정되는 상기 스피커의 순시 소모 전력이 상기 기준치 이상인 경우로서 상기 파워 팩터가 상기 기준치 미만인 경우, 현재 설정된 게인 파라미터를 유지하거나 증가시키는 것을 특징으로 하는 스피커 드라이버.
According to claim 1,
The gain parameter setting unit maintains or increases a currently set gain parameter when the instantaneous power consumption of the speaker determined from the output audio signal is equal to or greater than the reference value and the power factor is less than the reference value.
 삭제delete 게인 제어부가, 가변 설정되는 게인 파라미터를 입력 오디오 신호에 적용하여 스피커의 구동을 위한 출력 오디오 신호를 생성하는 단계;
파워 팩터 결정부가, 상기 게인 제어부에 의해 생성된 출력 오디오 신호로부터 상기 스피커의 소모 전력이 반영된 파워 팩터(Power Factor)를 결정하는 단계; 및
게인 파라미터 설정부가, 상기 스피커의 열 소손이 방지되는 범위에서 상기 스피커가 구동될 수 있도록, 상기 파워 팩터 결정부에 의해 결정된 파워 팩터를 토대로 상기 입력 오디오 신호에 적용되는 상기 게인 파라미터를 가변 설정하는 단계;
를 포함하고,
상기 파워 팩터는, 상기 출력 오디오 신호의 전압값의 제곱을 인자로 하는, 상기 스피커의 평균 소모 전력을 지표하고,
상기 설정하는 단계에서, 상기 게인 파라미터 설정부는,
상기 스피커의 열 소손을 야기할 수 있는 값으로 미리 정의된 기준치를 상기 파워 팩터와 비교하는 방식을 통해 상기 게인 파라미터를 가변 설정하고,
상기 기준치는, 히스테리시스(Hysteresis)에 따른 상한 기준치 및 하한 기준치를 포함하고,
상기 설정하는 단계에서, 상기 게인 파라미터 설정부는,
상기 파워 팩터가 상기 상한 기준치 이상인 경우 상기 게인 파라미터를 감소시켜 상기 출력 오디오 신호의 크기가 감쇠되도록 하고, 상기 파워 팩터가 상기 하한 기준치 미만인 경우 상기 게인 파라미터를 증가시켜 상기 출력 오디오 신호의 크기가 증가되도록 하며, 상기 파워 팩터가 상기 하한 기준치 이상 상기 상한 기준치 미만인 경우 현재 설정된 게인 파라미터를 유지하는 것을 특징으로 하는 스피커 드라이버의 동작 방법.
generating, by the gain controller, an output audio signal for driving a speaker by applying a variably set gain parameter to the input audio signal;
determining, by a power factor determining unit, a power factor in which the power consumption of the speaker is reflected from the output audio signal generated by the gain control unit; and
Variably setting, by a gain parameter setting unit, the gain parameter applied to the input audio signal based on the power factor determined by the power factor determining unit so that the speaker can be driven in a range in which heat loss of the speaker is prevented ;
including,
The power factor indicates an average power consumption of the speaker, using the square of the voltage value of the output audio signal as a factor;
In the setting step, the gain parameter setting unit,
Variably setting the gain parameter by comparing a reference value predefined as a value that can cause thermal dissipation of the speaker with the power factor,
The reference value includes an upper limit reference value and a lower limit reference value according to hysteresis,
In the setting step, the gain parameter setting unit,
When the power factor is equal to or greater than the upper limit reference value, the gain parameter is decreased to attenuate the output audio signal, and when the power factor is less than the lower limit reference value, the gain parameter is increased to increase the output audio signal level. and maintaining a currently set gain parameter when the power factor is greater than or equal to the lower limit reference value and less than the upper limit reference value.
 제8항에 있어서,
상기 설정하는 단계에서 가변 설정되는 상기 게인 파라미터는 상기 생성하는 단계에서의 상기 입력 오디오 신호에 적용되고, 이후 상기 결정하는 단계 및 상기 설정하는 단계가 재차 수행되는 순환 구조에 따라, 상기 생성하는 단계, 상기 결정하는 단계 및 상기 설정하는 단계는 피드백 알고리즘을 구성하는 것을 특징으로 하는 스피커 드라이버의 동작 방법.
9. The method of claim 8,
The generating step according to a cyclic structure in which the gain parameter variably set in the setting step is applied to the input audio signal in the generating step, and then the determining step and the setting step are performed again; The method of operating a speaker driver, characterized in that the determining and the setting constitute a feedback algorithm.
 하드웨어와 결합되어,
가변 설정되는 게인 파라미터를 입력 오디오 신호에 적용하여 스피커의 구동을 위한 출력 오디오 신호를 생성하는 단계;
상기 생성된 출력 오디오 신호로부터 상기 스피커의 소모 전력이 반영된 파워 팩터(Power Factor)를 결정하는 단계; 및
상기 스피커의 열 소손이 방지되는 범위에서 상기 스피커가 구동될 수 있도록, 상기 결정된 파워 팩터를 토대로 상기 입력 오디오 신호에 적용되는 상기 게인 파라미터를 가변 설정하는 단계;
를 실행시키기 위해 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서,
상기 파워 팩터는, 상기 출력 오디오 신호의 전압값의 제곱을 인자로 하는, 상기 스피커의 평균 소모 전력을 지표하고,
상기 설정하는 단계에서, 상기 스피커의 열 소손을 야기할 수 있는 값으로 미리 정의된 기준치를 상기 파워 팩터와 비교하는 방식을 통해 상기 게인 파라미터를 가변 설정하고,
상기 기준치는, 히스테리시스(Hysteresis)에 따른 상한 기준치 및 하한 기준치를 포함하고,
상기 설정하는 단계에서, 상기 파워 팩터가 상기 상한 기준치 이상인 경우 상기 게인 파라미터를 감소시켜 상기 출력 오디오 신호의 크기가 감쇠되도록 하고, 상기 파워 팩터가 상기 하한 기준치 미만인 경우 상기 게인 파라미터를 증가시켜 상기 출력 오디오 신호의 크기가 증가되도록 하며, 상기 파워 팩터가 상기 하한 기준치 이상 상기 상한 기준치 미만인 경우 현재 설정된 게인 파라미터를 유지하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.combined with hardware,
generating an output audio signal for driving a speaker by applying a variably set gain parameter to an input audio signal;
determining a power factor in which power consumption of the speaker is reflected from the generated output audio signal; and
variably setting the gain parameter applied to the input audio signal based on the determined power factor so that the speaker can be driven in a range in which thermal dissipation of the speaker is prevented;
A computer program stored on a computer-readable medium to execute
The power factor indicates an average power consumption of the speaker, using the square of the voltage value of the output audio signal as a factor;
In the setting step, the gain parameter is variably set by comparing a reference value predefined as a value that can cause heat dissipation of the speaker with the power factor,
The reference value includes an upper limit reference value and a lower limit reference value according to hysteresis,
In the setting, when the power factor is equal to or greater than the upper limit reference value, the gain parameter is decreased to attenuate the output audio signal, and when the power factor is less than the lower limit reference value, the gain parameter is increased to increase the output audio A computer program stored in a computer-readable medium, characterized in that the signal is increased in magnitude, and the gain parameter currently set is maintained when the power factor is greater than or equal to the lower limit reference value and less than the upper limit reference value.
KR1020200153663A 2020-11-17 2020-11-17 Speaker driver and operating method thereof, computer program KR102348187B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200153663A KR102348187B1 (en) 2020-11-17 2020-11-17 Speaker driver and operating method thereof, computer program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200153663A KR102348187B1 (en) 2020-11-17 2020-11-17 Speaker driver and operating method thereof, computer program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102348187B1 true KR102348187B1 (en) 2022-01-10

Family

ID=79347195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200153663A KR102348187B1 (en) 2020-11-17 2020-11-17 Speaker driver and operating method thereof, computer program

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102348187B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130001162A (en) * 2011-06-24 2013-01-03 페어차일드 세미컨덕터 코포레이션 Active audio transducer protection
KR20170016934A (en) * 2014-06-06 2017-02-14 시러스 로직 인터내셔널 세미컨덕터 리미티드 Temperature monitoring for loudspeakers
KR20180061279A (en) * 2015-09-28 2018-06-07 시러스 로직 인터내셔널 세미컨덕터 리미티드 Loudspeaker protection circuits and methods

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130001162A (en) * 2011-06-24 2013-01-03 페어차일드 세미컨덕터 코포레이션 Active audio transducer protection
KR20170016934A (en) * 2014-06-06 2017-02-14 시러스 로직 인터내셔널 세미컨덕터 리미티드 Temperature monitoring for loudspeakers
KR20180061279A (en) * 2015-09-28 2018-06-07 시러스 로직 인터내셔널 세미컨덕터 리미티드 Loudspeaker protection circuits and methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11728779B2 (en) Signal tracking-based supply voltage generation with over-boosted voltage
US9947186B2 (en) Haptic feedback controller
US9173020B2 (en) Control method of sound producing, sound producing apparatus, and portable apparatus
US10498304B2 (en) Audio processor
US9510101B1 (en) Direct measurement of an input signal to a loudspeaker to determine and limit a temperature of a voice coil of the loudspeaker
EP2538555B1 (en) Control of a loudspeaker output
KR102654121B1 (en) Energy limiter for loudspeaker protection
US10200000B2 (en) Handheld electronic apparatus, sound producing system and control method of sound producing thereof
CN106060729B (en) Control method and electronic equipment
US20040086140A1 (en) Apparatus and method for driving an audio speaker
JP2005536096A (en) Signal strength information dependent control of small dynamic transducers in audio systems
US20150200640A1 (en) Audio power amplification with reduced input power supply crest factor
EP3240302A1 (en) Handheld electronic apparatus, sound producing system and control method of sound producing thereof
CN110728985B (en) Audio signal dynamic range compression
WO2022199518A1 (en) Audio signal processing method and apparatus, electronic device, and storage medium
KR102474658B1 (en) Method for adjusting volume gain for power limiting of amplifier, and amplifier thereof
US10797666B2 (en) Port velocity limiter for vented box loudspeakers
KR102348187B1 (en) Speaker driver and operating method thereof, computer program
US20180358945A1 (en) Dynamic limiting when driving high capacitive loads
JP3296311B2 (en) Sound equipment
CN106851484B (en) Controller for audio system
WO2021248527A1 (en) Non-linear compensation method, system and device for loudspeaker and storage medium
US10763804B2 (en) Audio processing device and method for controlling audio processing device
CN113810833A (en) Temperature protection circuit, method, protection device and electronic equipment
CN115361639A (en) Control method and application of double-vibration transducer

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant