KR19980034883A - 재생 오디오 신호의 주파수 특성 보상 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오디오 신호 재생 장치에 관한 것으로서, 특히 오디오 신호 재생 시의 고주파수 영역에서의 재생신호를 노이즈를 제거한 후 강조하여 재생신호의 주파수 특성을 개선하기 위한 재생 오디오 신호의 주파수 특성 보상 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 재생 오디오 신호의 주파수 특성 보상 장치는 재생신호의 고주파 성분만을 통과시키기 위한 고역 통과 필터, 상기 고역 통과 필터링된 재생신호의 소정의 레벨 사이의 신호를 차단한 클립핑신호를 발생시키기 위한 클립퍼부 및 상기 클립핑신호와 상기 재생신호를 중첩시켜 고역의 신호를 강조하기 위한 덧셈부를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 재생신호를 고역에서 노이즈 성분을 제거하고 레벨을 제어함으로써, 재생 시에 신호의 고역 성분을 강조하여 주파수 특성을 개선하고 S/N을 향상시키는 효과가 있다.

Description

재생 오디오 신호의 주파수 특성 보상 장치
본 발명은 오디오 신호 재생 장치에 관한 것으로서, 특히 오디오 신호 재생 시의 고주파수 영역에서의 재생신호를 노이즈를 제거한 후 강조하여 재생신호의 주파수 특성을 개선하기 위한 재생 오디오 신호의 주파수 특성 보상 장치에 관한 것이다.
도 1은 기록신호 레벨과 재생출력신호의 레벨의 관계를 표시한 것으로, 녹음 레벨이 일정한 값을 초과하면 기록신호 레벨과 재생출력신호 사이의 선형성이 없어지고 포화되는 상태가 된다. 즉, 기록신호의 레벨을 일정값 이상으로 증가시키면 재생 시에 왜곡이 발생하게 된다. 그리고 기록신호의 레벨과 S/N(Signal/Noise ratio)은 비례하는 특성을 갖고 있어서 기록신호의 레벨을 낮추면 S/N 비가 저하된다.
도 2는 기록 시의 등화기의 주파수 특성을 나타낸 것으로 일정 주파수 이상의 고역에서는 주파수에 비례하여 이득이 증가함을 알 수 있다.
따라서 종래의 오디오 신호를 기록하는 기술은 기록신호가 포화되지 않는 레벨까지 기록 레벨을 증가시켜 신호의 왜곡을 발생시키기 않으면서 S/N을 증가시켰다.
종래의 오디오 신호의 재생 장치는 기록 시 등화기에서의 고역을 강조함에도 불구하고 테이프와 헤드 사이의 구조적인 문제로 인하여 재생 시에 주파수 특성이 고역에서 저하되는 문제점이 있었다. 이와 더불어 고주파수 영역에서는 신호에 포함된 노이즈 성분이 저역에 비하여 상대적으로 크기 때문에 강제로 고역을 강조하는 경우에 S/N이 크게 저하되는 문제점도 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 오디오 신호 재생 시 고주파수 영역에서 노이즈를 차단하면서 고역의 재생신호를 강조하여 주파수 특성 및 S/N을 개선하는 재생 오디오 신호의 주파수 특성 보상 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 기록 입력 대 재생 출력의 관계를 도시한 그래프이다.
도 2는 기록 시의 등화기의 주파수 특성을 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명에 의한 재생 오디오 신호의 주파수 특성 보상 장치의 구성도이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 재생 오디오 신호의 주파수 특성 보상 장치는 재생신호의 고주파 성분만을 통과시키기 위한 고역 통과 필터, 상기 고역 통과 필터링된 재생신호의 소정의 레벨 사이의 신호를 차단한 클립핑신호를 발생시키기 위한 클립퍼부 및 상기 클립핑신호와 상기 재생신호를 중첩시켜 고역의 신호를 강조하기 위한 덧셈부를 포함함을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 대한 구성도로서, 재생신호를 소정의 이득 값으로 증폭하기 위한 제1증폭부(31), 입력신호의 고주파 영역만을 통과시키기 위한 고역 통과 필터(32), 입력신호를 위상 변이없이 비선형적으로 증폭시키기 위한 제2증폭부(33), 입력신호의 일정 레벨 사이의 신호를 차단시키기 위한 클립퍼부(34), 2개의 입력신호를 중첩시키기 위한 덧셈부(36), 입력신호를 소정의 이득 값으로 증폭하기 위한 제3증폭부(35)로 구성된다.
제1증폭부(31)는 연산증폭기(A1), 저항(R1, R2), 캐패시터(C1)로 구성되며, 재생 오디오 신호의 레벨을 일정한 이득으로 증폭하여 출력한다.
고역 통과 필터(32)는 캐패시터(C2), 저항(R3)으로 구성되며, 제1증폭부(31)에서 증폭한 출력신호를 입력하여 고주파 영역의 신호만을 통과시키고, 중.저역의 신호는 차단시킨다. 이는 재생신호의 레벨을 고역에서 보상하여 주파수 특성을 개선하기 위함이다.
제2증폭부(33)는 연산증폭기(A2), 저항(R4∼R7), 캐패시터(C3∼ C6)로 구성되며, 고역 통과된 재생신호를 입력하여 위상을 시프트시키기 않고 증폭시키는 비선형적 증폭특성을 갖는다.
클립퍼부(Clipper부:34)는 다이오드(D1∼D2), 저항(R8), 캐패시터(C7)로 구성되며, 제2증폭부(33)의 출력신호를 입력하여 일정한 레벨사이의 신호를 차단시키는 역할을 한다.
이를 세부적으로 설명하면 클립퍼부(34)의 다이오드 D1의 애노우드단자 전압을 V1 이라 가정하면 클립퍼부(34)의 입력단자인 다이오드 D1의 캐소우드단자의 전압이 V1 ± 0.6[V] 사이의 값이면 클립퍼부(34)로 입력되는 신호는 다이오드 D1, D2를 도통하지 못하고 차단된다. 만일 V1을 0[V]로 설정하면 클립퍼부(34)는 입력신호 중에서 ±0.6[V] 사이의 신호 성분을 차단한다. 이는 재생신호에 포함된 노이즈 성분의 대다수가 고주파영역에 존재하고, 재생신호에 비하여 낮은 레벨에 분포되어 있어 이들 고주파 노이즈를 제거하기 위함이다.
따라서 클립퍼부(34)는 재생신호에 포함된 고역 성분의 낮은 레벨의 노이즈를 차단하고 고역의 재생신호를 출력한다.
이와 같이 클립퍼부(34)는 기준 레벨과 비교하여 일정 레벨을 초과하는 고역의 재생신호만을 덧셈부(36)로 출력시킨다. 즉, 고역의 재생신호 중에서 낮은 레벨의 고역의 노이즈 성분을 차단하고 덧셈부(36)로 출력시킨다.
덧셈부(36)는 저항(R9, R10)으로 구성되며, 클립퍼부(34)의 출력신호와 제1증폭부(31)의 출력신호를 각각 저항을 통하여 중첩시킨다.
그러므로 중첩된 덧셈부(36)의 출력은 입력되는 재생신호가 중.저역의 주파수 성분만 갖는 경우에는 고역 통과 필터(32)에 의해 차단되므로 클립퍼부(34)로 출력되는 기록신호는 존재하지 않고 단지 제1증폭부(31)의 출력신호만이 덧셈부(36)의 출력으로 된다.
그러나 만일 입력되는 재생신호가 고역의 주파수 성분을 갖는 경우에는 재생신호에 포함된 노이즈를 제거하기 위하여 소정의 기준 레벨을 중심으로 상하의 일정 레벨 이상의 크기를 갖는 고역의 재생신호만이 클립퍼부(34)에서 출력되어 원래의 재생신호를 증폭한 제1증폭부(31)의 출력신호와 중첩되어 제3증폭부(35)에 인가된다.
제3증폭부(35)는 덧셈부(36)의 출력신호를 입력하여 소정의 이득으로 증폭하여 출력한다.
이상과 같은 동작에 의하여 등화기를 거친 기록신호를 입력하여 기록신호가 중.저역인 경우에는 재생신호의 레벨을 보상하지 않고, 재생신호가 고역의 신호를 포함하는 경우에만 기준 레벨을 중심으로 일정 레벨이상의 고역신호만 검출하여 원래의 기록신호에 중첩하여 고역의 신호를 강조하여 고역에서의 주파수 특성을 보상해 주게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 재생신호를 고역에서 노이즈 성분을 제거하고 레벨을 제어함으로써, 재생 시에 신호의 고역 성분을 강조하여 주파수 특성을 개선하고 S/N을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 재생신호의 고주파 성분만을 통과시키기 위한 고역 통과 필터;
    상기 고역 통과 필터링된 재생신호의 소정의 레벨 사이의 신호를 차단한 클립핑신호를 발생시키기 위한 클립퍼부; 및
    상기 클립핑신호와 상기 재생신호를 중첩시켜 고역의 신호를 강조하기 위한 덧셈부를 포함함을 특징으로 하는 재생 오디오 신호의 주파수 특성 보상 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고역 통과 필터와 상기 클립퍼부 사이에 상기 재생신호의 위상을 시프트시키지 않고 소정의 이득으로 증폭시키는 비선형 증폭부를 더 포함함을 특징으로 하는 재생 오디오 신호의 주파수 특성 보상 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 클립퍼부는 적어도 2개 이상의 다이오드로 구성되어 다이오드의 스위칭 특성을 이용함을 특징으로 하는 재생 오디오 신호의 주파수 특성 보상 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 클립퍼부는
    입력단자에 캐소우드를 출력단자에 애노우드의 극성으로 연결한 제1다이오드;
    상기 제1다이오드와 병렬로 상기 입력단자에 애노우드를 상기 출력단자에 캐소우드의 극성을 연결한 제2다이오드; 및
    상기 출력단자와 접지사이를 직렬로 연결한 캐패시터와 저항을 포함함을 특징으로 하는 재생 오디오 신호의 주파수 특성 보상 장치.
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