KR19980031595A

KR19980031595A - 스피커폰 수신 음량 보정회로

Info

Publication number: KR19980031595A
Application number: KR1019960051152A
Authority: KR
Inventors: 류영무
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 1998-07-25

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야 :

본 발명은 스피커폰 수신 음량 보정회로에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제 :

종래에는 원거리로부터 음성신호가 송신된 경우 수신되는 음성신호의 레벨이 미약하였으며, 일정한 증폭도를 가지는 선형 증폭기를 구비하는 경우에는 수신되는 음성신호의 레벨에 관계없이 선형적으로 증폭함으로써 근거리로부터 수신되는 음성신호가 클임핑(clapping)되어 왜곡이 발생하였다.

다. 발명의 해결 방법의 요지 :

자동이득제어회로(AGC)를 이용하여 소정 레벨 이하의 음성신호는 선형 증폭하며, 상기 소정 레벨 보다 큰 음성신호는 수신 레벨에 따라 증폭도를 조절하여 일정한 출력 레벨을 유지하도록 하였다.

라. 발명의 중요한 용도 :

스피커폰.

Description

스피커폰 수신 음량 보정회로

본 발명은 스피커폰의 수신 음량 보정회로에 관한 것으로, 특히 원격지로부터 수신되는 음성신호의 레벨에 따라 증폭도를 조절하여 음성신호의 출력을 일정하게 유지하는 회로에 관한 것이다.

상기 스피커폰은 핸드셋을 사용하지 않고 외부 스피커와 마이크를 이용하여 음성 통화를 할 수 있는 기능을 제공하는 전화기를 말하는데, 사용자가 다른 일을 하면서도 음성 통화가 가능하다는 장점이 있다.

통상적으로 음성 통화시 전화기로부터 송출되는 음성신호의 레벨은 -6dBm(약 1V_p-p) 정도의 송출 출력을 가진다. 또한 전화선로망을 구성하는 전화선로는 5mm의 쌍선을 사용하는데 이때 상기 전화선로를 통해 전송되는 신호는 1Km당 1.3dBm의 선로 손실(line loss)이 발생한다. 상기 선로 손실(line ioss)은 근거리 음성 통화시에는 큰 영향을 주지 않으나, 원거리 음성 통화의 경우에는 전송되는 음성신호에 영향을 미치게 된다.

상기의 수치를 이용하여 선로거리(ℓ)에 따른 수신 음성신호(V_out)의 레벨 은 아래에 도시된 수학식 1에 의해 계산되어진다.

통상적인 전화선로망을 나타내는 도 1을 참조하여 종래 전화선로 거리에 따른 음성신호의 수신 레벨를 예를 들어 설명한다.

7Km(최장 선로거리(ℓ)) 떨어진 송신측 전화기(10)에서 송출된 음성신호가 국설교환기(12)로부터 7Km(최장 선로거리(ℓ)) 떨어진 수신측 전화기(14)에 수신되는 음성신호의 레벨을 계산하면 다음과 같다.

송신측 전화기(10)와 수신측 전화기(14)의 선로거리(2ℓ)에 따른 선로 손실을 먼저 계산하면, 7Km × 2 × 1.3dB/Km ≒ 18dBm 가 된다. 따라서, 상기 수신측 전화기(14)에 수신되는 음성신호의 레벨을 계산하면 -6(dBm) - 18(dBm) = -24dBm 의 레벨 값을 가진다.

그러나 선로거리(2ℓ)가 가까운 경우에는 음성신호의 송출 레벨인 -6dBm에 근사한 레벨의 음성신호가 수신된다.

상기와 같이 선로의 길이가 긴 곳에서 통화를 수행하는 경우에는 수신되는 음성신호의 레벨 값이 미약(예: -24dBm)하여 스피커폰 통화를 정상적으로 수행할 수 없었다.

상술한 문제를 해결하기 위해 수신측 전화기(스피커폰)(14)의 수신단에 선형 증폭기를 구비하여 수신되는 음성신호의 레벨을 일률적으로 소정 레벨로 향상 시킬 수 있다.

예컨대, 상기 선형 증폭기의 증폭률을 약 20dBm로 설정한 경우 상기 최장 거리인 7Km 떨어진 전화기로부터 수신되는 -24dBm의 음성신호는 -4dBm(약 800mV_p-p)로 증폭되어 출력된다. 하지만, 선로거리가 근거리인 경우에는 음성신호의 레벨이 과다 증폭되어 증폭기의 전원 전압 이상의 최대치 및 최소치가 클임핑(clapping)된다.

도 2는 수신되는 음성신호(-6dBm)가 증폭도가 20dB인 선형 증폭기를 통해 14dBm의 신호로 증폭된 후 전원 전압(V_cc)으로 클림핑(clapping)된 예를 보여 주고 있다.

상술한 바와 같이 종래에는 원거리로부터 음성신호가 송신된 경우 수신되는 음성신호의 레벨이 미약하다는 문제점있다. 또한, 일정한 증폭도를 가지는 선형 증폭기를 구비하는 경우에는 수신되는 음성신호의 레벨에 관계없이 선형적으로 증폭함으로써 근거리로부터 수신되는 음성신호가 클임핑(clapping)되어 왜곡이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 수신되는 음성신호를 수신 레벨에 대응하여 증폭도를 선택적으로 조절하여 증폭 출력하는 회로를 제공함에 있다.

도 1은 통상적인 전화선로망 구성도.

도 2는 종래의 수신 음성신호가 증폭기의 전원 전압으로 클림핑된 예.

도 3는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스피커폰의 블록 구성도.

도 4은 본 발명의 일 실시 예에 따른 레벨 조절회로의 특성도.

이하 본 발명의 실시 예에 따른 구성을 도면을 참조하여 설명한다.

도 3를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 스피커폰의 구성을 설명하면, 제어부(110)는 스피커폰을 구비한 전화기의 전반적 동작을 제어하며, 스피커폰 통화키의 눌림에 따라 스위칭 제어신호(S.C1)를 출력한다. 통화로 형성 릴레이(112)는 상기 제어부(110)의 스위치 제어신호(S.C1)에 따라 스위칭되어 스피커폰 통화를 위해 전화라인을 통화회로부(116)로 연결한다. 훅크 릴레이(114)는 송수화기(118)가 들림에 따라 기계적인 스위칭 동작을 하여 전화라인을 상기 통화회로부(116)로 연결한다. 상기 통화회로부(116)는 상기 제어부(110)의 제어를 받아 전화라인으로 송, 수신되는 신호음 및 통화 음성신호 등을 인터페이싱한다. 또한 상기 제어부(110)의 제어를 받아 각 부를 스위칭 연결한다. 송수화기(118)는 음성을 전기적신호로 변환하여 송신하거나, 전기적신호를 음성으로 변환하여 수신한다. 링검출부(120)는 전화라인을 통해 착신되는 링을 감지하여 상기 제어부(110)에 제공한다. 레벨조절회로(126)는 상기 통화회로부(116)를 통해 수신되는 음성신호의 레벨에 따라 가변적으로 증폭하여 출력한다. 상기 레벨조절회로(126)는 입력 레벨에 따라 출력 레벨을 일정하게 하기 위해 증폭도를 조절하는 자동이득제어회로(AGC: Auto Gain control)(124)와, 상기 AGC(124)의 AGC 포인트(point)를 조정하는 저항(R1)으로 구성된다. 상기 AGC 포인트(point)는 상기 AGC(124)에서 음성신호를 선형 증폭하는 영역과 출력 음성신호를 일정하게 유지하기 위해 증폭도를 조절하는 영역을 구분하는 점을 말한다. 스피커폰 회로(128)는 상기 제어부(110)의 제어를 받아 스피커(130)와 마이크(132)로 송, 수신되는 음성신호를 증폭하여 출력한다. 표시부(134)는 스피커폰의 현재 동작상태를 표시한다. 키입력부(136)는 다수의 키로 구성되며 사용자에 의해 눌린 키에 대응되는 키 데이타를 상기 제어부(110)에 제공한다. 상기 키입력부(136)는 스피커폰 통화를 요구하는 통화키, 전화기에서 제공하는 각종 모드를 설정하는 기능키 및 숫자키 등으로 구성된다.

도 4은 본 발명의 일 실시 예에 따른 레벨조절회로(126)에서 수신되는 음성신호의 레벨에 따라 조절되는 증폭도를 나타내는 특성도이다.

이하 상술한 구성을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 동작을 상세히 설명한다.

상기 도 3을 참조하여 레벨조절회로(126)의 동작에 따른 수신신호와 출력신호의 관계를 설명하면, AGC 포인트(P1) 이하 레벨의 음성신호(V_in)가 수신되는 경우에는 일정한 증폭도를가지는 선형증폭영역에서 동작하며, AGC 포인트(P1) 보다 큰 레벨의 음성신호(V_in)가 수신되는 경우에는 수신 레벨에 따라 증폭도를 조절하여 출력신호(V_out)를 일정한 레벨로 유지하는 AGC영역에서 동작한다. 상기 AGC 포인트(P1)는 저항(R1) 값에 비례하여 조정이 가능하다. 만약, 상기 저항(R1) 값이 커지면 상기 AGC 포인트(P1)는 -6dBm 쪽으로 이동하며, 작아지면 상기 AGC 포인트(P1)는 -45dBm 쪽으로 이동한다.

예컨대, AGC 포인트(P1)가 -25dBm으로 설정되도록 저항(R1) 값이 조정된 경우 AGC(124)는 도 4에 나타낸 특성도에 따라 동작한다. 통화회로부(116)를 통해 -45dBm의 음성신호가 수신되면 상기 AGC(124)는 상기 수신된 음성신호를 -20dBm으로 소정 증폭도로 증폭하여 출력한다. 또한, 상기 통화회로부(116)를 통해 -35dBm의 음성신호가 수신되면 상기 AGC(124)는 상기 수신된 음성신호를 -10dBm으로 소정 증폭도로 증폭하여 출력한다. 상기 AGC(124)는 -45dBm∼-25dBm 범위의 레벨을 가지는 음성신호에 대해서는 일정한 증폭도로 선형 증폭한다. 상술한 바와 같이 AGC(124)는 AGC 포인트(P1) 이하의 음성신호에 대해서는 증폭도가 일정한 선형 특성을 가진다.

그러나, 상기 AGC(124)는 AGC 포인트 보다 큰 -25dBm∼-6dBm 범위의 레벨을 가지는 음성신호에 대해서는 출력 음성신호의 레벨이 0dBm이 유지되도록 증폭도를 자동으로 조절한다. 상기 출력레벨이 일정하도록 증폭도를 조절하는 동작은 상기 AGC(124)의 공지된 특성이므로 상세한 설명은 생략한다.

상술한 바와 같이 송신측 전화기의 거리에 따라 변화되는 수신 음성신호의 레벨과 관계없이 출력 음성신호를 일정 레벨로 유지함으로써 스피커폰 통화시 수신되는 음성을 일정하게 유지하는 효과가 있다.

Claims

스피커폰 통화를 위한 스피커폰회로와 외부 마이크 및 외부 스피커를 구비한 스피커폰에 있어서,

송신측 전화기로부터 수신되어 상기 스피커폰회로로 입력되는 소정 레벨 이하의 음성신호는 선형 증폭하며, 상기 소정 레벨 보다 큰 음성신호는 일정한 출력 레벨을 유지하기 위한 증폭도로 조절하여 증폭하는 자동이득제어회로를 구비함을 특징으로 하는 스피커폰 수신 음량 보정회로.
제1항에 있어서,

상기 소정 레벨을 조정하는 저항을 더 구비함을 특징으로 하는 스피커폰 수신 음량 보정회로.