KR20000033293A

KR20000033293A - 오디오 기기의 증폭율 조정방법 및 장치

Info

Publication number: KR20000033293A
Application number: KR1019980050111A
Authority: KR
Inventors: 편인태
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1998-11-19
Filing date: 1998-11-19
Publication date: 2000-06-15

Abstract

본 발명은, 외부로부터 입력되는 오디오 신호를 설정된 임의의 증폭율로 증폭하고, 증폭된 상기 오디오신호의 레벨을 설정된 기준 레벨과 비교하여, 상기 비교결과에 따라 상기 오디오신호의 증폭율을 가변 조정하는 오디오 기기의 증폭율 조정방법 및 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 오디오 기기의 증폭율 조정장치는, 입력되는 오디오 신호를 설정된 이득으로 증폭하는 증폭수단; 상기 증폭된 오디오 신호를 전력 증폭하여 스피커로 출력하는 출력수단; 상기 증폭수단으로부터 출력되는 오디오 신호의 레벨을 검출하는 검출수단; 및 상기 검출된 오디오 신호의 레벨에 상응하여 상기 증폭수단의 이득을 가변 조정하는 제어수단을 포함하여 구성되어, 외부로부터 입력되는 오디오신호의 레벨에 따라 상기 오디오 기기의 증폭율을 자동 조정함으로써, 오디오 기기의 출력 레벨이 과대 증폭되는 것을 방지하여, 스피커 및 오디오 기기의 부품 파손을 사전에 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

오디오 기기의 증폭율 조정방법 및 장치

본 발명은 오디오 기기의 증폭율 조정방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부로부터 입력되는 오디오 신호를 설정된 임의의 증폭율로 증폭하고, 증폭된 상기 오디오신호의 레벨을 설정된 기준 레벨과 비교하여, 상기 비교결과에 따라 상기 오디오신호의 증폭율을 가변 조정함으로써, 외부로부터 입력되는 오디오신호의 레벨에 따라 오디오신호의 레벨이 과(過)증폭, 출력되는 것을 방지하는 오디오 기기의 증폭율 조정방법 및 장치에 관한 것이다.

도 1은, 종래의 오디오 기기에 대한 구성도로서, 우선, 외부로부터 입력되는다수의 오디오 신호를 선택적으로 출력하는 입력 선택기(1); 상기 선택 출력되는 오디오 신호를 전치(Pre)증폭하는 전치 증폭기(2); 상기 전치 증폭되는 오디오 신호의 레벨을, 사용자가 지정하는 볼륨값에 따라, 감쇠 조정하는 레벨 감쇠기(3); 상기 감쇠 조정되는 오디오 신호를 전력(power)증폭하는 전력 증폭기(11); 상기 전력 증폭된 오디오 신호를 소리음으로 출력하는 스피커(12); 상기 전치 증폭기(2)의 증폭율을 가변 제어하는 전치증폭 제어기(4); 상기 입력 선택기(1), 전치증폭 제어기(4) 및 레벨 감쇠기(3)의 동작을 제어하는 마이컴(Micom)(13); 상기 마이컴(13)의 제어신호를 상기 입력 선택기(1), 전치증폭 제어기(4) 및 레벨 감쇠기(3)에 전송하는 인터페이스부(5)를 포함하여 구성되는 한편, 상기 입력선택기(1), 전치 증폭기(2), 레벨 감쇠기(3), 전치증폭 제어기(4) 및 인터페이스부(5)는 통상 하나의 기능 아이씨(Fuction IC)(10)로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 종래의 오디오 기기에 대한 동작 설명은, 이하 첨부된 도 2를 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 종래의 오디오 기기에 적용된 증폭율 조정방법에 대한 동작 흐름도로서, 상기 입력 선택기(1)에 입력되는 다수의 오디오 신호 중 임의의 한 오디오 신호를 선택하는 선택 키(key)가 마이컴(13)으로 입력되면, 상기 마이컴(13)은 입력되는 사용자 키에 상응하여 상기 입력 선택키의 스위칭동작을 제어하여 사용자가 선택한 임의의 한 오디오 신호를 선택, 출력(S01)한다.

상기 입력 선택기(1)에 의해 출력되는 오디오 신호는 전치 증폭기(2)에 의해 입력되고, 상기 전치 증폭기(2)는 설정된 증폭율 즉, 설정된 이득(Gain)값으로 입력되는 상기 오디오 신호를 신호처리에 적당한 오디오 신호 레벨로 전치 증폭하여 레벨 감쇠기(4)로 출력(S02)하고, 상기 레벨 감쇠기(4)는 사용자의 볼륨(Volume)조정 키에 상응하여, 상기 전치 증폭된 오디오 신호의 레벨을 최소 0dB에서 최대 -70dB까지 가변 조정(S03)하여 전력 증폭기(11)로 출력한다. 상기 전력 증폭기(11)는 최소 0dB에서 최대 -70dB까지 감쇠 조정된 오디오 신호의 전력(Power)을 증폭(S04)하여 스피커(12)로 출력하고, 상기 스피커(12)는 전력 증폭된 오디오 신호를 소리음으로 출력(S05)한다.

이에 따라 사용자는 다수의 외부 오디오 신호를 선택적으로 청취할 수 있게 되는 것이며, 또한 상기 오디오 기기로부터 증폭 출력되는 오디오 신호의 레벨을 가변 조정할 수 있게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같이 동작되는 종래의 오디오 기기의 증폭율 조정은, 외부로부터 입력되는 오디오 신호의 레벨에 따라 과(過)증폭, 출력되어 상기 스피커 또는 오디오 기기의 부품이 파손되는 사례가 빈번히 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 창작된 것으로서, 전력(Power)증폭되는 오디오 신호의 출력 레벨이 일정레벨을 초과하지 않도록 전력 증폭이전(以前)의 오디오 신호의 레벨을 자동으로 가변 조정하는 오디오 기기의 증폭율 조정방법 및 장치를 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 종래의 오디오 기기에 대한 구성도이고,

도 2는 종래의 오디오 기기에 적용된 증폭율 조정방법에 대한 동작 흐름도이고,

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오디오 기기의 증폭율 조정장치에 대한 구성도이고,

도 4a 및 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오디오 기기의 증폭율 조정방법에 대한 동작 흐름도이고,

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오디오 기기의 증폭율 조정장치에 대한 구성도이고,

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 오디오 기기의 증폭율 조정방법에 대한 동작 흐름도이고,

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 오디오 기기의 증폭율 조정장치에 대한 구성도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 입력 선택기 2 : 전치 증폭기(Pre-Amp)

3 : 레벨 감쇠기 4 : 전치증폭 제어기

5 : 인터페이스부 10 : 기능 아이씨(I.C)

11 : 전력 증폭기(Power-Amp) 12 : 스피커(Speaker)

13 : 마이컴(Micom) 14 : 임피던스 정합기

15 : A/D 변환기 21 : 레벨 검출기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오디오 기기의 증폭율 조정장치는, 입력되는 오디오 신호를 설정된 이득으로 증폭하는 증폭수단; 상기 증폭된 오디오 신호를 전력 증폭하여 스피커로 출력하는 출력수단; 상기 증폭수단으로부터 출력되는 오디오 신호의 레벨을 검출하는 검출수단; 및 상기 검출된 오디오 신호의 레벨에 상응하여 상기 증폭수단의 이득을 가변 조정하는 제어수단을 포함하여 구성됨을 특징을 하며, 또한 본 발명에 따른 오디오 기기의 증폭율 조정방법은, 전력 증폭되는 오디오 신호의 레벨이 일정레벨이하가 되도록 제어신호를 출력하는 1단계; 및 상기 제어신호에 상응하여 전력 증폭이전의 오디오 신호 레벨을 가변 조정하는 2단계를 포함하여 이루어지는 것에 그 특징이 있는 것이다.

상기와 같이 구성되고 이루어지는 본 발명에 따른 오디오 기기의 증폭율 조정장치 및 방법은, 외부로부터 입력되는 오디오 신호를 전치증폭, 레벨 감쇠조정 및 전력 증폭하여 스피커의 소리음으로 출력할 때, 상기 전력 증폭된 오디오 신호의 레벨이 일정레벨 이하가 되도록 상기 레벨 감쇠조정 또는 전치증폭의 이득(Gain)을 가변 조정함으로써, 외부로부터 입력되는 오디오 신호의 레벨이 과(過)증폭, 출력된 것을 방지하게 되는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 오디오 기기의 증폭율 조정방법 및 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오디오 기기의 증폭율 조정장치에 대한 구성도로서, 도 1에서 전술한 바와 같이 외부로부터 입력되는 다수의 오디오 신호를 선택적으로 출력하는 입력 선택기(1); 상기 선택 출력되는 오디오 신호를 전치(Pre)증폭하는 전치 증폭기(2); 상기 전치 증폭되는 오디오 신호의 레벨을 사용자가 지정하는 볼륨값에 따라, 감쇠 조정하는 레벨 감쇠기(3); 상기 감쇠 조정되는 오디오 신호를 전력(power)증폭하는 전력 증폭기(11); 상기 전력 증폭된 오디오 신호를 소리음으로 출력하는 스피커(12); 상기 전치 증폭기(2)의 증폭율을 가변 제어하는 전치증폭 제어기(4); 상기 입력 선택기(1), 전치증폭 제어기(4) 및 레벨 감쇠기(3)의 동작을 제어하는 마이컴(Micom)(13); 상기 마이컴(13)의 제어신호를 상기 입력 선택기(1), 전치증폭 제어기(4) 및 레벨 감쇠기(3)에 전송하는 인터페이스부(5) 및 상기 전력 증폭기(11)로부터 출력되는 오디오 신호 레벨을 검출하는 레벨 검출기(21)를 포함하여 구성되는 한편, 상기 레벨 검출기(21)는, 전력 증폭기(11)로부터 출력되는 오디오 신호를 직류전압으로 변환하는 다이오드(D); 상기 변환되는 직류전압이 콘덴서(C) 양단에 인가되는 기준전압보다 큰 경우, 도통되는 제너 다이오드(ZD); 및 상기 제너 다이오드(ZD)의 도통여부에 따라 온/오프 스위칭되어, 공급 전원(Vcc)을 상기 마이컴(13)으로 출력하는 트랜지스터(Q)로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오디오 기기의 증폭율 조정장치에 대한 동작은, 이하 첨부된 도 4a와 4b를 병행하여 상세히 설명한다.

외부로부터 입력되는 임의의 한 오디오 신호 실시예로, 튜너(Tuner)로부터 입력되는 오디오 신호를 선택하는 사용자의 선택키가 입력되면(S11), 상기 마이컴(13)은 타이머(미도시)의 시간(t)과 카운트값(Count)을 초기화한 후(t=0, Count=0)(S12) 상기 입력된 선택키에 상응하는 제어신호를 입력 선택기(1)에 출력하고, 상기 입력 선택기(1)는 상기 제어신호에 상응하여 상기 튜너(Tuner)로부터 입력되는 오디오 신호를 전치 증폭기(2)로 출력한다. 상기 전치 증폭기(2)는, 입력되는 오디오 신호를 설정된 증폭율 즉, 이득(Gain)값으로 전치 증폭하여(S13) 레벨 감쇠기(3)로 출력하고, 상기 레벨 감쇠기(3)는 전치 증폭된 오디오 신호 레벨을 사용자의 볼륨(Volume) 조정키에 따라 최소 0dB에서 최대 -70dB까지 감쇠 조정하여(S14) 전력 증폭기(11)로 출력한다. 상기 전력 증폭기(11)는 감쇠 조정된 오디오 신호의 전력(Power)을 일정 이득(Gain)으로 증폭하여 스피커(12)가 전력 증폭된 오디오 신호를 소리음으로 출력하도록 하는 데, 이와 동시에 상기 전력증폭된 오디오 신호는 다이오드(D)로 입력되어 상응하는 직류전압으로 변환되고(S16), 상기 변환된 직류전압값은 제너 다이오드(ZD)의 음의 단자로 입력된다.

상기 입력된 직류전압값이 콘덴서(C) 양단에 기 충전되어 있는 기준전압보다 큰 경우(S17,S18), 상기 제너 다이오드의 동작저항은 0이 되어, 상기 제너 다이오드에 역방향 전류가 흘러 트랜지스터(Q)를 온(On)시킴으로써(S19), 초기상태에서 '하이(High)'레벨을 유지하고 있던 'A'신호의 레벨이 '로우(Low)'로 설정된다(S20).

한편, 상기 입력된 직류전압값이 콘덴서(C) 양단에 기 충전되어 있는 기준전압보다 작은 경우(S17,S18), 상기 제너 다이오드의 동작저항이 ∞가 되어 트랜지스터가 오프(Off)되고(S21), 'A'신호의 레벨은 초기상태인 '하이'를 계속유지하게 된다(S22).

이후, 기 설정된 시간 예로, 10초(t_ref)가 경과하면(S23), 마이컴(13)은 상기 'A'신호의 레벨변화에 따라 발생되는 펄스의 개수를 산출하고, 상기 산출된 펄스수(Count)가 일정 개수 예로, 10개(N) 이상인지를 판별하게 된다(S24). 상기 판별된 펄스수가 10개 이상인 경우, 상기 마이컴(13)은 인터페이스부(5)를 통해 레벨 감쇠기(3)의 감쇠레벨을 소정치(약 -3dB)만큼 가변시킨다(S25).

상기와 같이 레벨 감쇠기(3)의 감쇠레벨이 가변조정되면, 상기 마이컴(13)은 타이머(미도시)를 다시 초기화시키고(S12), 사용자에 의해 오디오 출력이 중단될 때까지 전술한 감쇠레벨 가변동작을 반복수행한다(S12∼S25),

도 5는 본 발명에 따른 오디오 기기의 증폭율 조정장치의 제2 실시예의 구성도로서, 도 1의 오디오 출력장치와 동일한 도면번호를 갖는 구성요소외에, 상기 레벨 검출기(21)는 레벨 감쇠기(3)로부터 입력되는 오디오신호의 임피던스를 정합시키는 임피던스 정합기(14); 및 상기 정합된 오디오신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(15)를 포함하여 구성되어 있으며, 상기 마이컴(13)은 변환된 디지털 신호의 레벨을 기준레벨과 비교하고, 비교결과에 따라 내부 메모리에 저장되어 있는 카운트값을 증감시켜, 상기 카운트값이 소정값 이상인지의 여부에 근거하여 인터페이스부(5)를 통해, 상기 레벨 감쇠기(3)의 감쇠레벨을 가변조정하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오디오 기기의 증폭율 조정장치에 대한 동작은, 이하 첨부된 도 6을 병행하여 상세히 설명한다.

먼저, 사용자에 의해 임의의 모드 예로, 튜너모드가 선택입력되면(S31), 상기 마이컴(13)은 내부 메모리(도면 미도시)의 카운트값(Count2)을 초기화한 후(Count2=0)(S32) 전술한 예에서와 같이 입력되는 튜너신호를 전치증폭하게 되고(S33), 사용자가 입력한 볼륨값에 따라 상기 튜너신호의 레벨은 감쇠조정된다(S34).

상기와 같이 레벨조정되어 기능 아이씨(10)로부터 출력되는 튜너신호가, 전력증폭기(11)에 의해 전력증폭된 후 스피커(12)로 출력되는 도중(S35), 상기 전력증폭된 신호는 임피던스 정합기(14)로 입력되고, 상기 임피던스 정합기(14)는 상기 증폭된 신호가 입력되기 전후, 즉 양측의 임피던스를 같게 만들어 준다(S36). 상기와 같이 임피던스 정합된 신호는 A/D 변환기(15)에 의해 이에 상응하는 디지털 데이터로 변환된 후, 마이컴(13)으로 입력된다(S37).

이어, 상기 마이컴(13)은 입력된 디지털 데이터를 기 설정된 기준레벨값과 비교하게 되고(S38), 상기 입력된 디지털 데이터가 더 큰 경우(S39), 상기 마이컴(13)의 내부 메모리에 초기화되어 있는 카운트값을 하나증가시켜(Count2++) 저장하는 반면(S40), 상기 입력된 디지털 데이터가 더 작은 경우(S39), 상기 카운트값을 0으로 초기화시켜(Count2=0) 저장하게 된다(S41).

이와 같이 한 후, 상기 마이컴(13)이 내부 메모리에 저장되어 있는 카운트값을 확인하여 확인된 카운트값이 5(M) 이상이면(S42), 상기 디지털 데이터가 5번 이상 연속하여 기 설정된 기준레벨값보다 크게 출력된 것이므로, 상기 마이컴(13)은 전술한 예에서와 같이, 인터페이스부(5)를 통해 레벨 감쇠기(3)의 감쇠레벨을 소정치(약 -3dB)만큼 가변시킨 후(S45) 내부 카운트값을 다시 초기화시키게(Count2=0) 되며(S32), 전술한 감쇠레벨 가변동작은, 사용자에 의해 오디오 출력이 중단될 때까지 반복수행된다(S32∼S46),

도 7은 본 발명에 따른 오디오 기기의 증폭율 조정장치가 적용되는 제3 실시예의 구성을 도시한 것으로서, 도 3과 동일한 구성요소를 포함하여 구성되되, 전력증폭된 오디오신호의 직류전압값에 따라 상기 레벨 감쇠기(3)의 감쇠레벨을 조정하는 도 3의 증폭율 조정장치와는 달리, 레벨 감쇠기(3)에 의해 레벨감쇠되어 전력 증폭기(11)로 입력되기 전단의 오디오신호를 직류전압으로 변환하게 되며, 이를 기 설정된 기준전압값과 비교함으로써 상기 레벨 감쇠기(3)의 감쇠레벨을 조정하는 이후의 동작은 도 3에서와 동일하게 수행된다.

상기와 같이 구성되고 이루어지는 본 발명에 따른 오디오 기기의 증폭율 조정장치 및 방법에서, 입력되어 레벨증폭된 오디오신호의 레벨을 검출하고 상기 검출된 레벨이 기준레벨보다 더 큰 경우가 지속될 때 상기 레벨증폭율을 가변시킴으로써, 오디오신호의 과출력이 지속됨으로 인해 스피커 및 오디오 기기의 부품 파손을 사전에 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

출력되는 오디오신호를 기준레벨과 비교하는 제 1단계; 및

상기 비교결과에 근거하여, 상기 출력되는 오디오신호의 레벨을 가변조정하는 제 2단계를 포함하여 이루어지는 오디오 기기의 증폭율 조정방법.
제 1항에 있어서,

상기 제 2단계는, 상기 오디오신호에 상응하는 신호가 소정시간내에 상기 기준레벨을 소정횟수 이상 초과하는 경우, 상기 전력증폭전의 오디오신호의 레벨을 하향조정하는 것을 특징으로 하는 오디오 기기의 증폭율 조정방법.
제 1항에 있어서,

상기 제 2단계는, 상기 오디오신호에 상응하는 신호가 상기 기준레벨을 연속하여 소정횟수 이상 초과하는 경우, 상기 전력증폭전의 오디오신호의 레벨을 하향조정하는 것을 특징으로 하는 오디오 기기의 증폭율 조정방법.
입력되는 오디오신호를 기 설정된 이득으로 증폭하는 증폭수단;

상기 증폭된 오디오신호를 전력증폭하여 스피커로 출력하는 출력수단;

상기 증폭수단 및 출력수단의 신호출력 경로상에서 오디오신호를 검출하여 그 크기에 상응하는 신호로 변환하는 신호변환수단; 및

상기 변환된 신호의 특성에 따라, 상기 설정된 이득을 가변조정하는 제어수단을 포함하여 구성되는 오디오 기기의 증폭율 조정장치.