KR19980031856A

KR19980031856A - 펄스 폭 변조를 이용한 음성 크기 조절회로

Info

Publication number: KR19980031856A
Application number: KR1019960051419A
Authority: KR
Inventors: 윤안성
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 1998-07-25

Abstract

펄스 폭 변조신호를 이용하여 음성 신호의 출력 레벨을 조절하는 것으로서 사용자가 업 키 또는 다운 키를 조작함에 따라 펄스 폭 변조신호 발생 수단이 듀티비가 가변되는 펄스 신호를 발생하고, 발생한 상기 펄스 폭 변조신호를 정류 수단이 직류 레벨로 변환하여 출력하고, 음성 신호 입력수단이 입력한 L채널 음성 신호 및 R채널 음성 신호의 레벨과 상기 정류 수단에서 출력되는 직류 레벨을 음성 신호 레벨 조절용 집적소자가 비교 증폭하여 음성 신호의 레벨을 조절하며, 음성 신호 레벨 조절용 집적소자에서 레벨이 조절되어 출력되는 음성 신호는 음성 신호 처리 수단에서 처리된 후 음성 출력 수단을 통해 출력되게 함으로써 장기간 사용하여도 잡음 등이 발생하지 않고, 음성 신호를 뮤트할 경우에 펄스 폭 변조신호 발생 수단에서 출력되는 펄스 폭을 조절하면 되어 팝 잡음 등이 발생하지 않는다.

Description

펄스 폭 변조를 이용한 음성 크기 조절회로

본 발명은 퍼스널 컴퓨터 등의 컴퓨터 시스템이 출력하는 음성신호를 증폭하여 스피커로 출력하는 모니터에 있어서, 음성 신호의 출력 레벨을 펄스 폭 변조를 이용하여 조절하는 펄스 폭 변조를 이용한 음성 크기 조절회로에 관한 것이다.

컴퓨터 시스템에 관련된 기술이 발전되면서 멀티 미디어 기술이 적용되고, 컴퓨터 시스템에서는 음성 카드를 구비하여 여러 가지 음성 신호를 출력하고 있다.

예를 들면, 컴퓨터 시스템을 이용하여 여러 가지의 게임을 즐길 경우에 음성 카드에서 게임의 진행 사항에 따른 음성신호를 출력하고, 컴퓨터 시스템이 부착되어 있는 CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) 드라이버로 오디오용 CD를 재생할 경우에 재생 음성신호를 출력하고 있다.

그리고 컴퓨터 시스템의 화면 출력 장치로 사용되고 있는 모니터는 단순히 소정의 영상만을 표시하는 기능에서 음성 출력 기능을 구비하여 상기 컴퓨터 시스템에서 출력되는 음성 신호를 증폭한 후 스피커로 출력하도록 하고, 사용자의 조작에 따라 음성 신호의 출력 레벨을 조절할 수 있도록 하고 있다.

모니터에서 음성 신호의 출력 레벨을 조절하기 위하여 종래에는 가변 저항을 사용하였다.

이러한 종래의 기술을 도 1의 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 음성 크기 조절 회로도이다. 여기서, LSI 및 RSI는 L채널 음성 신호 및 R채널 음성 신호를 입력하는 음성 신호 입력단자이다. 상기 음성 신호 입력단자(LSI)(RSI)는 결합 콘덴서(C1)(C2)를 통해 가변 저항(VR1)(VR2)에 각기 연결되고, 가변 저항(VR1)(VR2)의 가변 단자는 뮤트(mute)용 스위치(SW1)(SW2)를 통해 음성 증폭기(1)의 입력단자에 접속되며, 음성 증폭기(1)의 출력단자는 콘덴서(C3)(C3)를 각기 통한 후 L채널 음성 신호 및 R채널 음성 신호를 각기 출력하는 스피커(SP1)(SP2)가 연결된다.

이와 같이 구성된 종래의 음성 크기 조절회로는 컴퓨터 시스템에서 출력되는 L채널 음성신호 및 R채널 음성신호가 음성신호 입력단자(LSI)(RSI)로 각기 입력된다.

음성신호 입력단자(LSI)(RSI)로 각기 입력된 L채널 음성신호 및 R채널 음성신호는 결합 콘덴서(C1)(C2)를 통하고, 가변 저항(VR1)(VR2)에서 사용자의 조작에 따라 레벨이 조절된 후 뮤트 스위치(SW1)(SW2)를 통해 음성 증폭기(1)로 입력되어 증폭된다.

상기 음성 증폭기(1)에서 증폭된 L채널 음성 신호 및 R채널 음성 신호는 각기 콘덴서(C3)(C4)를 통하고, 스피커(SP1)(SP2)에 인가되어 출력된다.

그리고 사용자가 뮤트 키(도면에 도시되지 않았음) 등을 조작하여 음성 신호가 출력되지 않도록 할 경우에 뮤트 제어신호에 의해 뮤트 스위치(SW1)(SW2)가 개방되어 음성 신호가 출력되지 않고, 차단된다.

즉, 상기한 종래의 기술은 사용자가 가변 저항(VR1)(VR2)을 조작함에 따라 L채널 음성 신호 및 R채널 음성 신호의 레벨이 가변되어 출력되게 하고 있다.

그러나 상기한 종래의 기술은, 컴퓨터 시스템의 음성 카드에서 출력되는 소정의 변조된 음성 신호를 가변 저항(VR1)(VR2)으로 가변하여 레벨을 조절할 경우에 일정량의 가변 범위로 조절하기 어렵고, 가변 저항(VR1)(VR2)의 오차 등으로 인하여 균일한 신호 대 잡음비(signsl to noise ratio)를 얻을 수 없는 문제점이 있었다.

그리고 장기간 사용하여 가변 저항(VR1) (VR2)이 노후되거나 또는 주변의 환경 조건 예를 들면, 먼지 및 습도 등에 의해 가변 저항(VR1)(VR2)를 가변할 경우에 잡음이 발생하는 문제점이 있었다.

또한 뮤트 스위치(SW1)(SW2)를 접속 및 개방시키면서 음성신호를 뮤트시킴으로써 음성 증폭기(1)가 동작하고 있는 상태에서 음성 신호를 뮤트시킬 경우에 팝(pop) 잡음이 발생하여 제품에 대한 신뢰성을 저하시키게 되는 요인이 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 펄스 폭 변조 신호를 이용하여 음성 신호의 레벨을 조절하는 펄스 폭 변조를 이용한 음성 크기 조절회로를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 펄스 폭 변조를 이용한 음성 크기 조절회로는 사용자가 업 키 또는 다운 키를 조작함에 따라 펄스 폭 변조신호 발생 수단이 듀티비(duty ratio)가 가변되는 펄스 신호를 발생하고, 발생한 상기 펄스 폭 변조신호를 정류 수단이 직류 레벨로 변환하여 출력한다.

음성 신호 입력수단이 입력한 L채널 음성 신호 및 R채널 음성 신호의 레벨과 상기 정류 수단에서 출력되는 직류 레벨을 음성 신호 레벨 조절용 집적소자가 비교 증폭하여 음성 신호의 레벨을 조절하고, 음성 신호 레벨 조절용 집적소자에서 레벨이 조절되어 출력되는 음성 신호는 음성 신호 처리 수단에서 처리된 후 음성 출력 수단을 통해 출력된다.

그러므로 본 발명에 의하면, 음성 신호의 출력 레벨을 전자적으로 가변시키므로 장기간 사용하여도 잡음 등이 발생하지 않고, 음성 신호를 뮤트할 경우에 펄스 폭 변조신호 발생 수단에서 출력되는 펄스 폭을 조절하면 되어 팝 잡음 등이 발생하지 않는다.

도 1은 종래의 음성 크기 조절 회로도.

도 2는 본 발명의 음성 크기 조절 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 음성 신호 입력수단

11 : 펄스 폭 변조신호 발생 수단

12 : 정류 수단

13 : 음성 신호 레벨 조절용 집적소자

14 : 음성 신호 처리 수단

15 : 음성 출력 수단

16 : 전원 공급 수단

이하, 첨부된 도 2의 도면을 참조하여 본 발명의 펄스 폭 변조를 이용한 음성 크기 조절회로를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 음성 크기 조절 회로도이다. 이에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 시스템으로부터 음성 신호 입력단자(LSI)(RSI)를 통해 L채널 음성신호 및 R채널 음성신호를 입력하는 음성 신호 입력 수단(10)과, 업 키(UK) 및 다운 키(DK)를 누름에 따라 듀티비가 가변되는 펄스신호를 발생하는 펄스 폭 변조신호 발생 수단(11)과, 펄스 폭 변조신호 발생 수단(11)이 발생한 펄스 폭 변조신호를 직류 레벨로 변환하는 정류 수단(12)과, 상기 음성 신호 입력수단(10)이 입력한 L채널 음성 신호 및 R채널 음성 신호의 레벨을 상기 정류 수단(12)의 출력 레벨에 따라 조절하는 음성 신호 레벨 조절용 집적소자(13)와, 상기 음성 신호 레벨 조절용 집적소자(13)에서 레벨이 조절된 음성 신호를 처리하는 음성 신호 처리 수단(14)과, 상기 음성 신호 처리 수단(14)에서 처리된 음성신호를 증폭하여 출력하는 음성 출력 수단(15)과, 전원(Vcc)을 안정화하여 동작 전원을 공급하는 전원 공급 수단(16)으로 구성된다.

상기 음성 신호 입력 수단(10)은, 음성 신호 입력단자(LSI)(RSI)를 통해 입력되는 L채널 음성신호 및 R채널 음성신호가 직렬 접속된 콘덴서(C11)(C12) 및 저항(R11)(R12)을 통해 음성 신호 레벨 조절용 집적소자(13)의 입력단자(IN11)(IN12)에 각기 인가되게 접속된다.

상기 정류 수단(12)은 상기 펄스 폭 변조신호 발생수단(11)의 출력 단자가 저항(R13)을 통해 정전압 다이오드(ZD11)의 캐소드, 접지 콘덴서(C13) 및 접지 저항(R14)에 접속되고, 그 접속점이 저항(R15)을 통해, 일측 단자가 음성 신호 레벨 조절용 집적소자(13)의 공통 단자(COM)에 접속된 저항(R16)의 타측 단자 및 음성 신호 레벨 조절용 집적소자(13)의 레벨 조절 단자(VL)에 접속된다.

상기 음성 신호 처리 수단(14)은, 상기 음성 신호 레벨 조절용 집적소자(13)가 L채널 음성신호 및 R채널 음성 신호를 각기 출력하는 출력단자(OT11)(OT12)의 사이에 저항(R17)(R18)이 접속되어 저항(R17)(R18)의 접속점에 음성 신호 레벨 조절용 집적소자(13)의 공통 단자(COM)가 접속되고, 상기 출력단자(OT11)(OT12)와 저항(R17)(R18)의 접속점은 콘덴서(C14)(C15) 및 저항(R19)(R20)을 각기 통해 접지 저항(R21)(R22), 접지 콘덴서(C16)(C17) 및 상기 음성 출력수단(15)의 음성 증폭기(151)의 입력단자에 접속된다.

상기 전원 공급 수단(16)은, 동작 전원(Vcc)을 안정화하는 접지 콘덴서(C19)가 저항(R23)을 통해 접지 콘덴서(C18), 정전압 다이오드(ZD12)의 캐소드 및 상기 음성 신호 레벨 조절용 집적소자(13)의 전원단자에 접속된다.

도 2의 도면 설명중 미설명 부호 SP11, SP12는 스피커이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 펄스 폭 변조를 이용한 음성 크기 조절회로는 인가되는 동작 전원(Vcc)이 콘덴서(C19)에 의해 안정화되어 음성 출력 수단(15)의 음성 증폭기(151)에 인가되고, 또한 전원 공급 수단(16)의 저항(R18)을 통해 정전압 다이오드(ZD12)에 인가되어 안정된 정전압으로 변환된 후 음성 신호 레벨 조절용 집적소자(13)의 전원단자에 동작 전원으로 인가된다.

이와 같은 상태에서 컴퓨터 시스템으로부터 출력되는 L채널 음성 신호 및 R채널 음성 신호가 음성 신호 입력단자(LSI)(RSI)를 통해 음성 신호 입력수단(10)으로 입력되고, 입력된 음성 신호는 콘덴서(C11)(C12) 및 저항(R11)(R12)을 통해 음성 신호 레벨 조절용 집적소자(13)의 입력단자(IN11)(IN12)로 입력된다.

그러면, 음성 신호 레벨 조절용 집적소자(13)는 입력되는 L채널 음성 신호 및 R채널 음성 신호의 레벨을 연산 증폭기(OP11)(OP12)에서 레벨 조절 단자(VL)에 인가되는 직류 레벨에 따라 조절하고, 출력단자(OT11)(OT12)로 출력하게 된다.

음성 신호 레벨 조절용 집적소자(13)의 출력단자(OT11)(OT12)로 출력되는 음성 신호의 전류는 음성 신호 처리 수단(14)의 저항(R17)(R18)에 인가되어 전압으로 변환된다.

이 때, 음성 신호 레벨 조절용 집적소자(13)는, 전원단자에 인가되는 전원 전압의 레벨을 1/2로 조절한 후 공통 단자(COM)로 출력한다. 출력한 전원 전압의 1/2 레벨은 저항(R16)을 통해 레벨 조절 단자(VL)에 인가되어 음성 신호의 출력 레벨을 조절하는 데 사용됨과 아울러 저항(R17)(R18)의 접속점에 인가되어 출력되는 음성 신호의 직류 레벨을 조절하게 된다.

상기 저항(R17)(R18)에서 전압으로 변환된 음성 신호는 콘덴서(C14)(C15)를 통하고, 저항(R19,R21)(R20,R22)에 의해 레벨이 조절되어 디스토션(distortion)이 제거되며, 접지 콘덴서(C16)(C17)에 의해 저음 주파수 대역이 보강되어 출력된다.

상기 음성 신호 처리 수단(14)에서 처리되어 출력된 L채널 음성 신호 및 R채널 음성 신호는 음성 출력 수단(15)의 음성 증폭기(151)에서 증폭되고, 스피커(SP11)(SP12)로 출력된다.

이와 같이 동작함에 있어서, 사용자가 음성 신호의 출력 레벨을 조절하기 위하여 업 키(UK) 또는 다운 키(DK)를 조작하면, 펄스 폭 변조신호 발생 수단(11)은 업 키(UK) 또는 다운 키(DK)의 조작에 따라 듀티비가 가변되는 펄스 폭 변조신호를 출력하게 된다.

즉, 펄스 폭 변조신호 발생 수단(11)은 예를 들면, 마이크로 컴퓨터를 사용하는 것으로서 사용자가 업 키(UK)를 누름에 따라 듀티비가 커지는 펄스 폭 변조신호를 출력하고, 다운 키(DK)를 누를 경우에는 듀티비가 작아지는 펄스 폭 변조신호를 출력하게 된다.

이와 같이 펄스 폭 변조신호 발생 수단(11)이 출력하는 펄스 폭 변조신호는 정류 수단(12)의 저항(R13)을 통하고, 콘덴서(C13)에 의해 직류 레벨로 변환되며, 저항(R14)(R15)에 의해 레벨이 조절된 후 상기 음성 신호 레벨 조절용 집적소자(13)의 레벨 조절단자(VL)에 인가된다.

이 때, 정전압 다이오드(ZD11)은 외부에서 입력되는 서지(surge) 전압을 제거하기 위한 것이다.

그러면, 음성 신호 레벨 조절용 집적소자(13)의 연산 증폭기(OP11)(OP12)는 레벨 조절단자(VL)에 인가된 직류 전압의 레벨에 따라 음성 신호의 레벨을 조절하여 출력하게 된다.

즉, 사용자가 업 키(UK)를 조작하여 펄스 폭 변조신호 발생 수단(11)이 듀티비가 큰 펄스 폭 변조신호를 발생할 경우에 레벨 조절단자(VL)에 인가되는 직류 전압의 레벨이 커지게 되고, 음성 신호 레벨 조절용 집적소자(13)가 음성 신호의 레벨을 크게 출력하게 된다. 그리고 사용자가 다운 키(DK)를 조작하여 펄스 폭 변조신호 발생 수단(11)이 듀티비가 작은 펄스 폭 변조신호를 발생할 경우에 레벨 조절단자(VL)에 인가되는 직류 전압의 레벨이 작아지게 되고, 음성 신호 레벨 조절용 집적소자(13)는 음성 신호의 레벨을 작게 출력한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 컴퓨터 시스템에서 출력되는 음성 신호의 레벨을 모니터에서 전자적으로 조절하여 출력하는 것으로서 음성 신호의 출력 레벨을 간단히 조절할 수 있고, 장기간 사용하여도 잡음이 발생됨이 없이 음량을 정확하게 조절할 수 있으며, 음량의 조절에 안정하게 동작한다.

또한 음성 신호를 뮤트시킬 경우에는 펄스 폭 변조신호 발생 수단에서 출력하는 펄스 폭 변조신호의 듀티비를 조절하여 뮤트시킴으로써 뮤트시 팝 잡음 등이 발생하지 않게 된다.

Claims

컴퓨터 시스템으로부터 L채널 음성신호 및 R채널 음성신호를 입력하는 음성 신호 입력 수단과, 업 키 및 다운 키를 누름에 따라 듀티비가 가변되는 펄스신호를 발생하는 펄스 폭 변조신호 발생 수단과, 상기 펄스 폭 변조신호 발생 수단이 발생한 펄스 폭 변조신호를 직류 레벨로 변환하는 정류 수단과, 상기 음성 신호 입력수단이 입력한 L채널 음성 신호 및 R채널 음성 신호의 레벨을 상기 정류 수단의 출력 레벨에 따라 조절하는 음성 신호 레벨 조절용 집적소자와, 상기 음성 신호 레벨 조절용 집적소자에서 레벨이 조절된 음성 신호를 처리하는 음성 신호 처리 수단과, 상기 음성 신호 처리 수단에서 처리된 음성신호를 증폭하여 출력하는 음성 출력 수단으로 구성됨을 특징으로 하는 펄스 폭 변조를 이용한 음성 크기 조절회로.
청구항 1에 있어서, 펄스 폭 변조신호 발생 수단은, 마이크로 컴퓨터를 사용하여 업 키 및 다운 키의 누름에 따른 펄스 폭 변조신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 펄스 폭 변조를 이용한 음성 크기 조절회로.
청구항 1에 있어서, 상기 정류 수단은, 펄스 폭 변조신호 발생수단의 출력신호를 직류 레벨로 변환하는 저항 및 콘덴서와, 상기 저항 및 콘덴서에 의해 변환된 직류 레벨을 조절하는 레벨 조절 수단으로 구성됨을 특징으로 하는 펄스 폭 변조를 이용한 음성 크기 조절회로.
청구항 3에 있어서, 정류 수단은 외부의 서지 전압을 제거하기 위한 정전압 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 폭 변조를 이용한 음성 크기 조절회로.