KR200169996Y1 - 부저음 발생회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 부드러운 잔향음을 얻기위한 부저음 발생회로에 관한 것으로, 입력단(D)으로 트리거 신호가 가해지면 시정수(τ≒ 0.7R1C1)에 의해 일정한 폭의 펄스를 발생시키는 원샷 멀티바이브레이터와; 이미터 단자에 전압(Vcc)이 인가되어 상기 멀티바이브레이터가 하이이면 불통되고, 로우이면 통전이 되는 P형 트랜지스터와; 압력을 받았을 때만 회로를 쇼트시키는 부저와; 상기 P형 트랜지스터의 동작에 따라 충방전을 하는 커패시터와; 베이스 단자에 트리거 신호가 입력되고 컬렉터 단자로 하이레벨신호가 인가되면 트리거 신호의 하이레벨신호에는 불통되고 로우레벨신호에는 통전되어, 반전된 트리거 신호를 출력되는 N형 트랜지스터;로 구성된다. 본 고안은 원샷(단안정) 멀티바이브레이터와 커패시터로 사인파의 잔행음을 만들어 부드러운 울림을 생성하는 발생회로를 제공하고 있다.

Description

부저음 발생회로

본 고안은 부저음 발생회로에 관한 것으로, 원샷 멀티바이브레이터와 커패시터의 충방전을 이용하여, 자연스러운 사인파의 잔향음을 만들어 부드러운 울림을 만드는 회로에 관한 것이다.

일반적으로 피에조 소자를 이용한 부저회로는 구형파 펄스를 구동하므로 그 음질이 딱딱하고 날카로워 귀에 거슬리는 음을 발생시킨다.

도 1은 위와 같이 귀에 거슬리는 음을 제어하기 위한 종래의 부저음 발생회로를 도시한 것으로, 마이크로 컴퓨터(1)과, 부저구동부(2)와, 전압 가변부(3)로 구성된다.

상기 부저구동부(2)는 저항(R7,R8,R9)과 트랜지스터(TR2) 및 부저(Buzzer)로 이루어져 있으며, 상기 마이크로 컴퓨터(1)의 PWM포트로 부터 출력되는 주파수 발진 전압에 따라 부저를 구동시켜 음을 발생시킨다.

상기 전압 가변부(3)는 저항(R6) 및 트랜지스터(TR1)으로 이루어져 있으며, 상기 부저의 전압을 공급하고 부저구동 주파수특성에 따라 이득을 조절하여 잔향음을 발생토록 한다.

상기와 같이 구성된 부저구동부(2)와 전압 가변부(3)의 동작을 설명한다.

마이컴(1)의 PWM포트에서 출력되는 신호는 저항(R8,R9)를 거쳐 트랜지스터(TR2)의 베이스 단자로 입력되고 있다. 이 때 부저에 압력이 가해졌을 경우, 트랜지스터(TR2)는 하이레벨 일때 불통되고 로우레벨 일때 통전되므로, 단속된 부저음이 발생된다. 그러나, 부저에 압력이 가해지지 않았을 경우에는 트랜지스터(TR2)가 어떠한 상황에서도 불통되므로, 부저음이 발생하지 않는다.

또한, 마이컴(1)의 A/D포트에서 출력되는 아날로그신호는 트랜지스터(TR1)의 베이스 단자에 입력되어, 트랜지스터(TR1)은 하이레벨 일때 불통되고 로우레벨 일때 통전되므로, 위상이 반전된 신호로 콜렉터 단자로 출력된다.

도 2를 참조하여 위와 같이 구성된 부저음 발생회로의 전체적인 동작을 설명한다.

상기와 같이 동작하는 부저구동부(2)의 부저에 전압 가변부(3)에서 출력되는 신호가 입력되고 있다. 그러므로, 부저에 압력이 가해졌을 경우, 시간 t까지의 파형이 출력되고, 점차적으로 트랜지스터의 이득을 조절한 신호(즉, 크기가 줄어드는 정현파)가 부저에 입력되므로, 점차적으로 음량이 줄어드는 신호(잔향음)가 시간 t에서 t1까지 발생한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 부저음 발생회로는 매끄러은 사인파를 발생시키지 못해 그 음질이 딱딱한 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 이같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은원샷(단안정) 멀티바이브레이터와 커패시터의 충방전을 이용하여 자연스럽고 순차적으로 감소하는 사인파의 잔향음을 발생시켜 부드러운 울림을 만들어내는 부저음 발생회로를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 입력단(D)으로 트리거 신호가 가해지면, 시정수(τ≒ 0.7R1C1)에 의해 일정한 폭의 펄스를 발생시키는 원샷 멀티바이브레이터와; 이미터 단자에 전압(Vcc)이 인가되어 상기 멀티바이브레이터가 하이이면 불통되고, 로우이면 통전이 되는 P형 트랜지스터와; 평소에는 오픈되어 있고, 압력을 받을 때에만 회로를 쇼트시키는 부저와; 상기 P형 트랜지스터의 동작에 따라 충방전을 하는 커패시터와; 베이스 단자에 트리거 신호가 입력되고 컬렉터 단자로 하이레벨신호가 인가되면, 트리거 신호의 하이레벨신호에는 불통되고, 로우레벨신호에는 통전되어, 반전된 트리거 신호를 출력되는 N형 트랜지스터;로 구성된다.

본 고안은 원샷 멀티바이브레이터와 커패시터의 충방전을 이용하여, 자연스러운 사인파의 잔향음을 만들어 부드러운 울림을 발생시켜, 귀에 거슬리지 않는 부저음을 발생시킨다.

도 1은 종래의 부저음 발생회로의 구성도.

도 2는 도 1에서 발생하는 부저음의 타이밍 챠트.

도 3은 본 고안에 따른 부저음 발생회로의 구성도.

도 4는 도 3의 압전소자의 등가 회로도.

도 5는 부저음 발생회로의 각 지점에서 발생하는 파형의 타이밍 챠트.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1: 마이크로 컴퓨터 2: 부저 구동부

3: 전압 가변부 10: 원샷 멀티바이브레이터

20: P형 트랜지스터 30: 부저

40: 잔향음 발생 커패시터 50: N형 트랜지스터

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로하여 상세히 설명한다.

본 고안에 따른 부저음 발생회로는 입력단(D)으로 트리거 신호가 가해지면, 시정수(τ≒ 0.7R1C1)에 의해 일정한 폭의 펄스를 발생시키는 원샷 멀티바이브레이터(10)와, 이미터 단자에 전압(Vcc)이 인가되어 상기 멀티바이브레이터(10)가 하이이면 불통되고, 로우이면 통전이 되는 P형 트랜지스터(20)와, 평소에는 오픈되어 있으며 압력을 받을 때에만 회로를 쇼트 시키는 부저(30)와, 상기 P형 트랜지스터(20)의 동작에 따라 충방전을 하는 커패시터(40)와, 베이스 단자에 트리거 신호가 입력되고 컬렉터 단자로 하이레벨신호가 인가되면 트리거 신호의 하이레벨신호에는 불통되고, 로우레벨신호에는 통전되어 반전된 트리거 신호를 출력되는 N형 트랜지스터(50)로 구성된다.

상기 원샷 멀티바이브레이터(10)는 하나의 시정수 회로를 가지고 있으며, 또한 하나의 비안정 상태와 하나의 안정 상태를 가진 회로이다. 즉, 입력 신호가 없을 때 회로는 안정 상태를 유지하고, 입력 트리거 펄스가 들어오면 회로는 비약해서 비안정 상태로 바뀐다. 그러나, 저항과 커패시터에 따라 정해지는 일정한 시간이 경과하면 펄스가 없어도 자동적으로 다시 안정 상태로 되돌아가며, 다음의 입력 트리거 펄스가 들어올때까지 이 상태를 유지한다.

도 4는 상기 부저(30)의 등가저항(Req)을 나타낸 것으로, 압력을 받아 전체적인 회로를 단락시키는 동작을 한다.

상기와 구성되는 부저음 발생회로를 도 5를 참조하여 설명한다.

먼저 원샷 멀티바이브레이터(10)의 단자(D)와 N형 트랜지스터(50)의 베이스 단자로 a와 같은 구형파가 입력되고, 이 구형파는 원하는 음의 주파수를 갖는다. 초기에 안정상태에 있는 원샷 멀티바이브레이터(10)에 상기 구형파의 트리거 펄스가 입력되면, 원샷 멀티바이브레이터는 트리거 펄스의 라이징 에지에서 비약해서 비안정상태로 돌입하게 되고, 이 비안정상태의 동작시간은 시정수(τ≒ 0.7R1C1)에 의해서 결정된다. 이렇게 해서 b와 같은 펄스를 발생시키고, 여기서 원하는 음의 길이는 시정수에 의해서 결정된다.

이렇게 발생한 펄스 b는 저항(R2)를 거쳐 P형 트랜지스터(20)의 베이스 단자에 인가되고, 이미터 단자에는 전압(Vcc)이 인가된다. 이 때 베이스 단자에 하이레벨의 신호가 인가되면 상기 트랜지스터(20)은 불통되고, 로우레벨 신호가 인가되면 상기 트랜지스터(20)는 통전되어 전압(Vcc)이 커패시터(40)로 인가되어 충전된다. 충전이 완료되면 부저(30)가 눌려지지 않을 경우, 회로는 오픈되므로 방전이 일어나지 않아 상기 트랜지스터(20)의 콜렉터 단자의 전위가 Vcc가 되므로 이 트랜지스터(20)는 불통이 되어 아무런 음도 출력되지 않는다.

한편, 부저(30)가 눌려지는 경우 회로는 쇼트가 되고, 트랜지스터(20)가 통전일 때는 N형 트랜지스터(50)의 컬렉터 단자에는 전압(Vcc)이 인가되어 베이스 단자에 입력되는 펄스와 같은 모양의 펄스를 출력하고, 불통일 때는 커패시터(40)가 방전을 시작하게 되어 크기가 줄어들면서 거의 사인파의 형태를 갖춘 파형을 Td(≒0.7ReqC)시간동안 출력한다. 위와 같이 동작하는 트랜지스터(50)에서 출력되는 파형은 c와 같다. 이 때 Td는 원하는 잔향의 시간이고, 이시간은 커패시터(40)의 용량의 크기로 결정한다.

d의 파형은 커패시터(40)의 개략적인 전압파형을 나타낸 것이다.

멀티바이브레이터와 커패시터의 충방전을 이용하여 자연스러운 사인파의 잔향음을 만들어 부드러운 음을 발생함으로서, 딱딱하고 날카로운 소리 대신에 귀에 거슬리지 않는 소리를 발생시킨다.

Claims (2)

1. 입력단(D)으로 트리거 신호가 가해지면 시정수(τ≒ 0.7R1C1)에 의해 일정한 폭의 펄스를 발생시키는 원샷 멀티바이브레이터(10)와; 이미터 단자에 전압(Vcc)이 인가되어 상기 멀티바이브레이터(10)가 하이이면 불통되고, 로우이면 통전이 되는 P형 트랜지스터(20)와; 평소에는 오픈되어 있다가 압력을 받았을 때만 회로를 쇼트시키는 부저(30)와; 상기 P형 트랜지스터(20)의 동작에 따라 충방전을 하는 커패시터(40)와; 베이스 단자에 트리거 신호가 입력되고 컬렉터 단자로 하이레벨신호가 인가되면 트리거 신호의 하이레벨신호에는 불통되고 로우레벨신호에는 통전되어, 반전된 트리거 신호를 출력되는 N형 트랜지스터(50);로 구성된 부저음 발생회로
2. 청구항 1에 있어서, 상기 커패시터(40)가 방전되며 잔향음을 발생하는 것을 특징으로 하는 부저음 발생회로.