KR20020053264A - 디지탈/아날로그 변환기를 이용한 음량조절장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지탈/아날로그 변환기를 이용한 음량조절장치 및 그 방법에 관한 것으로, 음성신호를 입력받아 그 음성신호를 증폭하는 음성입력부; 소정의 제어신호를 입력받아 증폭한 음성신호를 그 제어 신호에 대응하는 레벨로 변환하는 디지탈/아날로그변환부; 디지탈/아날로그변환부에서 변환한 음성신호를 증폭하여 출력하는 음성출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈/아날로그 변환부를 포함하므로, 마이크로프로세스 등으로 디지탈/아날로그변환부의 제어신호를 조절하므로 음성레벨을 조절하는 기계식 스위치를 개폐하기 때문에 정밀제어가 가능하여 수동전기소자의 편차에 대한 오차를 제거할 수 있고 회로의 복잡성으로 인한 잡음의 유입을 사전에 방지할 수 있다.

Description

디지탈/아날로그 변환기를 이용한 음량조절장치 및 그 방법{Apparatus for controlling volume using digital/analogue converter and method thereof}

본 발명은 음량조절 기술분야에 관한 것으로, 특히 음성신호를 입력받아 그 신호를 디지탈/아날로그 변환기를 이용하여 음량을 조절하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

종래의 송수화기 또는 스피커의 음량을 조절하는 음량조절장치는 기계식 스위치를 사용하여 스위치 각 단의 신호를 받아 오피엠프(OP amp)의 이득의 저항치를 아날로그 스위치로 변경하는 구조로 되어 있다. 이러한 구조는 기계식 스위치와 이득조절용 오피엠프간의 거리 이격에 대한 잡음대책이 가능하나 주변회로의 복잡성때문에 잡음 유입문제가 발생한다. 또한 아날로그 스위치의 전원과 오피엠프의 전원분리에 대한 문제점이 발생하고 기계적 스위치를 사용하기 때문에 정밀제어하기가 곤란하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기 문제점들을 해결하기 위해 디지탈/아날로그 변환기를 이용한 음량조절장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 문제점들을 해결하기 위해 디지탈/아날로그 변환기를 이용한 음량조절방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 디지탈/아날로그 변환기를 이용한 음량조절장치에 대한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 디지탈/아날로그 변환기의 레벨변환부에 대한 일실시예를 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 디지탈/아날로그 변환기를 이용한 음량조절방법에 대한 도면이다.

상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 디지탈/아날로그 변환기 이용한 음량조절장치는, 음성신호를 입력받아 그 음성신호를 증폭하는 음성입력부; 소정의 제어신호를 입력받아 상기 증폭한 음성신호를 그 제어 신호에 대응하는 레벨로 변환하는 디지탈/아날로그변환부; 상기 디지탈/아날로그변환부에서 변환한 음성신호를 증폭하여 출력하는 음성출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기의 다른 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 디지탈/아날로그 변환기 이용한 음량조절방법은, (a) 음성신호를 입력받아 그 음성신호를 증폭하는 단계; (b)소정의 제어신호를 입력받아 상기 증폭한 음성신호를 그 제어 신호에 대응하는 레벨로 변환하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 변환한 음성신호를 증폭하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 디지탈/아날로그 변환기를 이용한 음량조절장치에 대한 도면으로, 음성입력부(110)는 음성신호을 인가받아 그 음성신호를 증폭하고 디지탈/아날로그변환부(120)의 임피던스 정합을 수행하는 역할을 한다. 음성입력부(110)는 오피엠프(OP amp)로 구현되며 그 오피엠프의 입력임피던스와 출력임피던스의 임피던스비에 의한 반전증폭을 한다.

디지탈/아날로그변환부(120)는 음성입력부(110)에서 증폭한 음성신호의 음량을 제어하는 부분으로 제어입력부(121), 제어신호입력부(123), 레벨변환부(125) 및 제어출력부(127)로 구성된다. 여기서 디지탈/아날로그변환부(120)는 디지탈/아날로그변환 레지스터(digital/analogue converting register)를 사용할 수 있고, 제어입력신호는 음량제어용 클럭(clock) 및 음량제어용데이터를 포함하는 제어신호를 인가받는다. 제어입력부(121)는 음성입력부(110)에서 증폭한 음성신호를 입력받고, 제어신호입력부(123)는 레벨변환부(125)의 동작을 제어하는 신호를 입력받는다. 여기서 제어신호입력부(123)에서 입력받는 제어신호는 디지탈/아날로그변환부(120)의 종류에 따라서 정해지는 제어방식으로 만들어진 제어신호를 가리킨다. 또한 디지탈/아날로그변환부(120)는 직렬 및 병렬 디지탈/아날로그변환기로 분류할 수있는데 여기서는 직렬 디지탈/아날로그변환기를 사용하여 설명한다. 레벨변환부(125)는 제어신호에 따라서 음성신호의 음량을 조절하며, 제어출력부(127)는 그 변환된 음성신호를 출력한다. 예를 들면, 클럭신호와 디지탈/아날로그 직렬데이터 신호를 제어신호로 입력 받는다면 클럭신호가 발생할 때마다 디지탈/아날로그 직렬데이터 신호에 해당하는 스위치를 선택하여 음성신호의 음량을 조절한다.

음성출력부(130)는 변환된 음성신호로 핸드셋의 수화측 또는 스피커를 구동하기 위해서 전력 증폭을 하는 부분으로, 이득조정부(131)는 디지탈/아날로그변환부(120)와 전력증폭부(133)사이에서 임피던스를 정합하거나 전력증폭부(133)에 음성신호를 보내준다. 이득조정부(131)는 오피엠프로 구성되고 입력임피던스와 출력임피던스의 비에 해당하는 이득을 가진다. 그리고, 전력증폭부(133)는 이득조정부(131)에서 음성신호를 받아 핸드셋의 수화측 또는 스피커를 구동하기 위해서 음성신호를 전력증폭한 후 그 음성신호를 출력한다. 전력증폭부(133)는 오피엠프로 구성되고 입력임피던스와 출력임피던스의 비에 해당하는 이득값으로 전력증폭이 된다. 전력증폭부(133)에는 전력증폭 시 전위변화와 임피던스의 변화에 따른 음성신호의 왜곡을 방지하기 위한 전위보존용 회로를 접속하여 사용할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 디지탈/아날로그변환부(120)의 레벨변환부(125)에 대한 일실시예를 나타내는 도면으로, 디지탈/아날로그 변환기 내부의 저항이 연속으로 연결된(resistor string) 구조로 이루어진다. 레벨변환부(125)의 동작에 대해서 설명하면, 디지탈/아날로그 변환 제어신호 예를 들면, 클럭신호에 따른 디지탈/아날로그 데이터에 해당하는 스위치를 온하여 음성신호로 변환한다. 이에 대한 상세한 설명을 12비트의 디지탈/아날로그 레지스터로 된 디지탈/아날로그변환부(120)의 레벨변환부(125)의 동작으로 설명한다. 디지탈/아날로그 데이터에 따라 일대일 대응하는 스위치를 온하면 음성출력값은 아래와 같이 결정된다. 12비트의 레지스터이므로 스위치(0 내지 4095)의 개수는 2¹²= 4096개이다. 제어신호에 의한 음성출력은

음성출력 = 음성입력 × (레벨변환값/4096)

으로 나타나고, 여기서 레벨변환값은 저항(R)의 개수이다.

예를 들어, 레벨변환값을 중간값으로 설정하면, 4096/2 = 2048의 값을 가진다. 음성출력값을 크게 하기 위해서는 레벨변환값을 중간값보다 크게 하는데, 스위치(0 내지 4095)의 참조번호가 커질수록 큰 레벨변환값을 가진다.

도 3은 본 발명에 따른 디지탈/아날로그 변환기를 이용한 음량조절방법에 대한 도면으로, 음성신호를 입력받아 증폭하거나 임피던스 정합을 하고(310단계) 그 정합된 음성신호를 음성제어용 신호에 대응하여 사용자가 원하는 음성레벨로 변환(320단계)한다. 변환된 음성신호에 대해 오피엠프를 사용하여 이득을 조절(331단계)하여 스피커 등을 구동하기 위해서 음성신호를 전력증폭(333단계)한 후에 음성신호를 출력(340단계)한다. 이와 같은 방법은 음질개선 및 음량조작 개선에 이용할 수 있다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드디스크, 플로피디스크, 플래쉬 메모리, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 디지탈/아날로그 변환기를 이용한 음량조절장치 및 그 방법에 의하면, 핸드셋 또는 스피커의 음량을 조절하기 위해서 수동전기소자에 의한 오차를 제거할 수가 있고 회로의 복잡성으로 인한 잡음을 방지한다. 또한 디지탈 인터베이스 방식으로 음량조절을 개선하여 음질개선을 할 수 있다.

Claims (8)

1. 음성신호를 입력받아 그 음성신호를 증폭하는 음성입력부;

   소정의 제어신호를 입력받아 상기 증폭한 음성신호를 그 제어 신호에 대응하는 레벨로 변환하는 디지탈/아날로그변환부; 및

   상기 디지탈/아날로그변환부에서 변환한 음성신호를 증폭하여 출력하는 음성출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈/아날로그 변환기를 이용한 음량조절장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 음성입력부는

   상기 입력받은 음성신호에 대해 반전증폭(inverting amplification)을 하는 것을 특징으로 하는 디지탈/아날로그 변환기를 이용한 음량조절장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 디지탈/아날로그변환부는

   상기 증폭된 음성신호를 입력받는 제어입력부;

   음성제어용 신호를 입력받는 제어신호입력부;

   상기 음성제어용 신호에 따라 상기 제어신호입력부에 입력된 음성신호의 레벨을 변환하는 레벨변환부; 및

   상기 레벨변환부에서 변환한 음성신호를 출력하는 제어출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈/아날로그 변환기를 이용한 음량조절장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 음성출력부는

   상기 레벨제어부 및 음성출력부간의 임피던스를 소정의 값으로 조정하는 임피던스 정합(impedance matching) 또는 이득을 조정하는 이득조정부;

   핸드셋의 수화측 또는 스피커를 구동하기 위해서 상기 이득조정부에서 출력되는 음성신호를 전력증폭하는 전력증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈/아날로그 변환기를 이용한 음량조절장치.
5. (a) 음성신호를 입력받아 그 음성신호를 증폭하는 단계;

   (b) 소정의 제어신호를 입력받아 상기 증폭한 음성신호를 그 제어 신호에 대응하는 레벨로 변환하는 단계; 및

   (c) 상기 (b)단계에서 변환한 음성신호를 증폭하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈/아날로그 변환기를 이용한 음량조절방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 (b)단계는

   (b-1) 상기 증폭된 음성신호를 입력받는 단계;

   (b-2) 음성제어용 신호를 입력받는 제어신호입력부;

   (b-3) 상기 음성제어용 신호에 따라 상기 (b-1)단계에서 입력된 음성신호의 레벨을 변환하는 단계; 및

   (b-4) 상기 (b-3)단계에서 변환한 음성신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈/아날로그 변환기를 이용한 음량조절방법.
7. 제 5항에 있어서, 상기 (c)단계는

   (c-1) 임피던스를 소정의 값으로 조정하는 임피던스 정합(impedance matching) 또는 이득을 조정하는 이득조정부;

   (c-2) 핸드셋의 수화측 또는 스피커를 구동하기 위해서 상기 (c-1)단계에서 출력되는 음성신호를 전력증폭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈/아날로그 변환기를 이용한 음량조절방법.
8. 프로그램을 기록한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 있어서,

   (a) 연속시간신호를 입력하는 단계;

   (b) 상기 신호입력부에서 받아들인 신호를 소정의 시간간격으로 샘플링하여 이산신호를 발생하는 단계;

   (c) 상기 (c)단계에서 발생한 이산신호를 그 이산신호의 크기에 대응하는 전기적인 값으로 순차적으로 충전하고 그 충전된 값중에서 소정의 개수를 하나의 합산된 신호로 구성하여 새로운 이산신호를 발생하는 단계; 및

   (d) 상기 (c)단계에서 발생한 이산신호에 소정의 값을 승산하여 그 신호를 출력하는 단계를 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.