KR20000056077A - 음성 증폭기의 자동 이득 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

이동 통신 기기에 있어서, 특히 이동 단말기에 입력되는 음성이 어떠한 세기를 갖더라도 각 단말기 사용자별로 적합한 세기의 음성이 착신자에게 전달되도록 음성 증폭기의 이득을 자동으로 조절하는 음성 증폭기의 자동 이득 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 입력되는 음성이 일정 레벨의 세기로 증폭되어 상시 출력되도록, 상기 출력되는 음성의 기준 출력 레벨을 결정하는 단계와, 상기 결정된 기준 출력 레벨을 저장하는 단계와, 이후 현재 입력되는 음성의 세기를 상기 저장된 기준 출력 레벨과 비교하는 단계와, 상기 비교 결과에 따라 상기 현재 입력되는 음성이 상기 기준 출력 레벨의 세기로 출력되도록 증폭 이득을 조절하는 단계를 포함하여 이루어지며, 입력되는 음성의 세기에 상관없이 상기 입력된 음성이 일정 세기로 증폭되어 출력되도록, 음성 증폭을 위한 이득을 제어하는 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서의 제어에 의해 가변되는 이득만큼 입력되는 음성을 증폭하여 일정 세기로 출력하는 음성 증폭기를 포함하여 구성되는 음성 증폭기의 자동 이득 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

음성 증폭기의 자동 이득 제어 장치 및 방법{Automatic Gain Controlling Apparatus and Method of Voice signal amplifier}

본 발명은 이동 통신 기기에 관한 것으로, 특히 이동 단말기에 입력되는 음성이 어떠한 세기를 갖더라도 각 단말기 사용자별로 적합한 세기의 음성이 착신자에게 전달되도록 음성 증폭기의 이득을 자동으로 조절하는 음성 증폭기의 자동 이득 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 이동 단말기는 마이크로폰으로 입력되는 음성을 상향 주파수 처리한 후 안테나를 통해 송출하며, 안테나를 통해 수신한 신호를 하향 주파수 처리한 후 스피커를 통해 출력하게 된다.

이 때, 상향 주파수 처리나 하향 주파수 처리를 수행하는데는 음성 증폭기가 사용되며, 음성 증폭기는 입력되는 신호를 자신의 이득만큼 증폭하여 출력한다.

도 1 은 종래 기술에 따른 음성 증폭기의 구성을 나타낸 블록구성도이다.

도 1을 참조하면, 마이크로폰으로 입력되는 음성은 제1 음성 증폭기(10)에서 다음의 식에 의해 산출되는 이득(A)만큼 증폭된 후 출력된다.

상기한 식에서 제1 음성 증폭기(10)의 이득(A)은이다.

또한, 제2 음성 증폭기(20)로 입력되는 신호는 다음의 식에 의해 산출되는 이득(B)만큼 증폭된 후 스피커를 통해 음성으로 출력된다.

상기한 식에서 제2 음성 증폭기(20)의 이득(B)은이다.

이와 같은 종래의 음성 증폭기(10,20)는 증폭기 자체의 고정적인 이득(A,B)을 가지고 있어서, 입력되는 신호의 세기는 고려하지 않고 항상 동일한 이득(A,B)으로 증폭한 후 출력한다.

이는 단말기 사용자들간에 통화를 실행할 때 단말기 사용자들의 상황이나 평상시 음성 세기를 고려하지 않은 것으로, 제1 음성 증폭기(10)는 마이크로폰으로 입력되는 어떠한 세기의 음성이라도 음성 증폭기 자신의 이득(A)만큼을 증폭하며, 제2 음성 증폭기(20)는 자신에게 입력되는 어떠한 세기의 신호라도 자신의 이득(B)만큼을 증폭한다.

그러나, 이러한 기존의 음성 증폭기(10,20)를 사용할 경우에, 다음과 같은 상황에서는 몇 가지 문제점이 발생한다.

발신자가 소음이 많은 곳에서 통화를 하게 되면 자신도 모르게 큰 음성을 내게 된다.

이러한 큰 음성이 마이크로폰으로 입력되면 착신측에서는 굉장히 큰 음성을 듣게 되며, 이에 따라 착신자의 주위에 있는 사람들에게 발신자 음성이 들리게 된다.

이는 음성 증폭기가 입력되는 신호의 세기를 고려하지 않고 동일한 이득으로 증폭하기 때문에 발생되는 현상으로, 착신자나 착신자의 주위에 있는 사람들에게 불쾌감을 줄 수 있다.

반대로 발신자가 회의 중에 있거나 큰 목소리를 낼 수 없는 공공장소에서 통화를 하게 되면 매우 작은 음성을 사용하게 된다.

이렇게 작은 음성이 마이크로폰으로 입력되면 착신측에서는 발신 음성을 정확하게 듣지 못하게 된다.

이 또한 음성 증폭기가 입력되는 신호의 세기를 고려하지 않고 동일한 이득으로 증폭하기 때문에 발생되는 현상으로, 착신자와의 통화가 정상적으로 이루어지지 않게 된다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 신호를 증폭할 때 음성 증폭기로 입력되는 신호가 어떠한 세기를 갖더라도 출력신호가 일정한 세기로 출력되도록 음성 증폭기의 이득을 자동으로 조절해 주는 음성 증폭기의 자동 이득 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음성 증폭기의 자동 이득 제어 방법의 특징은, 입력되는 음성이 일정 레벨의 세기로 증폭되어 상시 출력되도록, 상기 출력되는 음성의 기준 출력 레벨을 결정하는 단계와; 상기 결정된 기준 출력 레벨을 저장하는 단계와; 이후 현재 입력되는 음성의 세기를 상기 저장된 기준 출력 레벨과 비교하는 단계와; 상기 비교 결과에 따라 상기 현재 입력되는 음성이 상기 기준 출력 레벨의 세기로 출력되도록 증폭 이득을 조절하는 단계를 포함하여 이루어진다는 것이다.

바람직하게는, 상기 기준 출력 레벨 결정 단계가 임의의 단말기 사용자의 음성 세기를 측정한 후 이 측정된 세기의 음성을 상기 사용자에게 들려주어 상기 사용자로 하여금 원하는 상기 기준 출력 레벨을 결정토록 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음성 증폭기의 자동 이득 제어 장치의 특징은, 입력되는 음성의 세기에 상관없이 상기 입력된 음성이 일정 세기로 증폭되어 출력되도록, 음성 증폭을 위한 이득을 제어하는 마이크로 프로세서와; 상기 마이크로 프로세서의 제어에 의해 가변되는 이득만큼 입력되는 음성을 증폭하여 일정 세기로 출력하는 음성 증폭기를 포함하여 구성된다는 것이다.

바람직하게는, 상기 마이크로 프로세서는 입력되는 음성의 세기를 디지털값으로 변환하는 AD 변환부와, 상기 디지털값을 요구되는 음성의 기준 세기와 비교하는 비교기와, 상기 비교기의 비교 결과에 따라 해당 제어신호를 상기 음성 증폭기로 출력하는 제어신호 출력부를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 음성 증폭기는 입력되는 음성 세기의 증폭하기 위한 이득을 가변할 수 있도록 가변 저항을 구비하며, 상기 가변 저항은 상기 마이크로 프로세서의 제어에 의해 그 저항값이 가변된다.

도 1 은 종래 기술에 따른 음성 증폭기의 구성을 나타낸 블록구성도.

도 2 는 본 발명에 따른 음성 증폭기의 자동 이득 제어 절차를 설명하기 위한 장치 구성을 나타낸 블록구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 제1 음성 증폭기 200 : 마이크로 프로세서

210 : AD 변환부 220 : 비교기

230 : 제어신호 출력부 300 : 제2 음성 증폭기

이하, 본 발명에 따른 음성 증폭기의 자동 이득 제어 장치 및 방법에 대한 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 핵심은 마이크로폰으로 입력되는 음성이 음성 증폭기에 의해 증폭되어 착신측에게 전달될 때, 착신자가 항상 일정한 세기의 음성을 들을 수 있도록 음성 증폭기의 이득을 자동으로 조절한다는 것이다.

도 2 는 본 발명에 따른 음성 증폭기의 자동 이득 제어 절차를 설명하기 위한 장치 구성을 나타낸 블록구성도이다.

도 2를 참조하면, 우선 단말기 사용자는 단말기에 프로그램 되어 있는 음성 조절 모드를 선택하고 난 후 평상시 통화 목소리를 마이크로폰으로 입력한다.

그러면, 입력된 사용자의 음성은 제1 음성 증폭기를 바이패스(Bypass)하여 마이크로 프로세서(200)에 입력된다.

AD 변환부(210)는 마이크로 프로세서(200)에 입력된 음성의 세기를 디지털 신호로 변환한 후 이를 저장한다.

이 때 마이크로 프로세서(200)는 저장된 세기의 음성을 스피커로 들려주어, 사용자로 하여금 적합한 레벨의 음성 세기인지를 판단토록 해준다.

만약 사용자가 적합한 음성 세기라고 선택하면, 이에 따른 디지털값을 계속 저장하고 있다가 이후 입력되는 음성을 증폭하는데 기준 출력 레벨로써 결정하여 사용한다.

따라서, 음성 증폭기(100,300)에 보다 큰 레벨이든지 보다 작은 레벨의 음성이 입력되더라도 항상 저장된 기준 출력 레벨로 음성이 출력되도록 한다.

그런데 사용자가 적합한 음성 세기가 아니라고 판단하여 다시 새로운 기준 출력 레벨을 저장하고자 한다면, 다시 기준 출력 레벨을 결정하는 과정을 계속 반복한다.

상기한 과정을 통해 결정된 기준 출력 레벨은 마이크로 프로세서(200)에 저장되어 단말기 사용자가 통화할 때 마이크로폰으로 입력되는 음성이 기준 출력 레벨의 세기로 착신측에 전달되도록 한다.

이를 위해 마이크로 프로세서(200)는 입력되는 음성의 세기를 디지털 신호로 변환한 후 이 변환된 음성 세기값을 저장되어 있는 기준 출력 레벨과 비교한다.

이 때 비교기(220)의 비교 결과를 근거로 하여 마이크로 프로세서(200)는 음성 증폭기(100,300)의 증폭 이득을 조절하기 위한 제어신호를 출력시킨다.

여기서, 마이크로폰으로 입력되는 음성은 제1 음성 증폭기(100)에서 다음의 식에 의해 산출되는 이득(A_variable)만큼 증폭된 후 출력된다.

상기한 식 3에서 제1 음성 증폭기(100)의 이득(A_variable)은이며, 제1 음성 증폭기(100)의 이득(A_variable)은 입력되는 음성 세기에 따라 마이크로 프로세서(200)에 의해 제어된다.

즉, 마이크로 프로세서(200)는 입력되는 음성 세기에 따라 가변 저항(R4)(120)을 조절하는데, 입력되는 음성 세기가 저장되어 있는 기준 출력 레벨보다 크면 가변 저항(R4)(120)의 저항값을 감소시키는 방향으로 조절하고, 입력되는 음성 세기가 저장되어 있는 기준 출력 레벨보다 작으면 가변 저항(R4)(120)의 저항값을 증가시키는 방향으로 조절한다.

또한, 제2 음성 증폭기(300)로 입력되는 신호는 다음의 식에 의해 산출되는 이득(B_variable)만큼 증폭된 후 스피커를 통해 음성으로 출력된다.

상기한 식 4에서 제2 음성 증폭기(300)의 이득(B_variable)은이며, 제2 음성 증폭기(300)의 이득(A_variable)은 입력되는 신호 세기에 따라 마이크로 프로세서(200)에 의해 제어된다.

즉, 마이크로 프로세서(200)는 입력되는 신호 세기에 따라 가변 저항(R2)(320)을 조절하는데, 입력되는 신호 세기가 저장되어 있는 기준 출력 레벨보다 크면 가변 저항(R2)(320)의 저항값을 감소시키는 방향으로 조절하고, 입력되는 신호 세기가 저장되어 있는 기준 출력 레벨보다 작으면 가변 저항(R2)(320)의 저항값을 증가시키는 방향으로 조절한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 음성 증폭기의 자동 이득 제어 장치 및 방법에 따르면, 입력되는 신호가 어떠한 세기를 갖더라도 출력신호가 일정한 세기로 출력되도록 음성 증폭기의 이득을 자동으로 조절해 줌으로써, 큰 음성이 마이크로폰으로 입력될 경우나 작은 음성이 마이크로폰으로 입력될 경우라도 착신측에서는 항상 적당한 세기의 음성을 들을 수 있다는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 입력되는 음성이 일정 레벨의 세기로 증폭되어 상시 출력되도록, 상기 출력되는 음성의 기준 출력 레벨을 결정하는 단계와;

   상기 결정된 기준 출력 레벨을 저장하는 단계와;

   이후 현재 입력되는 음성의 세기를 상기 저장된 기준 출력 레벨과 비교하는 단계와;

   상기 비교 결과에 따라 상기 현재 입력되는 음성이 상기 기준 출력 레벨의 세기로 출력되도록 증폭 이득을 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 음성 증폭기의 자동 이득 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기준 출력 레벨 결정 단계는, 임의의 단말기 사용자의 음성 세기를 측정한 후 이 측정된 세기의 음성을 상기 사용자에게 들려주어 상기 사용자로 하여금 원하는 상기 기준 출력 레벨을 결정토록 하는 것을 특징으로 하는 음성 증폭기의 자동 이득 제어 방법.
3. 입력되는 음성의 세기에 상관없이 상기 입력된 음성이 일정 세기로 증폭되어 출력되도록, 음성 증폭을 위한 이득을 제어하는 마이크로 프로세서와;

   상기 마이크로 프로세서의 제어에 의해 가변되는 이득만큼 입력되는 음성을 증폭하여 일정 세기로 출력하는 음성 증폭기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음성 증폭기의 자동 이득 제어 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 마이크로 프로세서는,

   입력되는 음성의 세기를 디지털값으로 변환하는 AD 변환부와,

   상기 디지털값을 요구되는 음성의 기준 세기와 비교하는 비교기와,

   상기 비교기의 비교 결과에 따라 해당 제어신호를 상기 음성 증폭기로 출력하는 제어신호 출력부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음성 증폭기의 자동 이득 제어 장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 음성 증폭기는 입력되는 음성 세기의 증폭하기 위한 이득을 가변할 수 있도록 가변 저항을 구비하며, 상기 가변 저항은 상기 마이크로 프로세서의 제어에 의해 그 저항값이 가변되는 것을 특징으로 하는 음성 증폭기의 자동 이득 제어 장치.