KR20020054177A - 차량용 오디오 오토 튜닝 방법 및 이를 수행하기 위한시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 최종 환경에서 최적의 음질을 구현하기 위한 차량용 오디오 오토 튜닝 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템이다.

본 발명에 따르면, 기준음 발생부는 주파수 대역별 기준음 신호를 출력하고, 이퀄라이징부는 외부로부터 인가되는 음원을 기준음 신호에 따라 이퀄라이징시켜 외부의 메인 스피커를 통해 출력하며, 음질 분석부는 마이크를 경유하여 수신된 실내음의 주파수 대역별 음량과 기저장된 주파수 대역별 기준 음량 데이터를 비교하여 그 비교치를 출력한다. 제어부는 오디오 오토 튜닝 시작 신호에 따라 동작하며, 음질 분석부로부터 제공되는 비교치가 데이터 오차 범위 내에 있는 경우에는 이퀄라이징부를 셋팅하고, 비교치가 데이터 오차 범위를 이탈하는 경우에는 재테스트 실행 명령을 이퀄라이징부에 출력한다.

그 결과, 상이한 스피커 사양, 장착 장소, 조건, 실내 환경, 청취자의 취향, 귀높이 등에 따라 발생되는 차량용 오디오 시스템의 음질 차이를 자동으로 인지하여 운전자의 조작 신호에 따라 운전자에 적응하는 오디오 튜닝을 자동으로 수행할 수 있다.

Description

차량용 오디오 오토 튜닝 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템{METHOD FOR TUNNING AN AUDIO FOR CAR AUTOMATICALLY AND SYSTEM FOR THE PERFORMING THE SAME}

본 발명은 오디오 오토 튜닝 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 최종 환경에서 최적의 음질을 구현하기 위한 차량용 오디오 오토 튜닝 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 오디오 시스템, 즉 카오디오 시스템은 움직이는 차량의 한정된 영역에서 최적의 음량을 출력해야 하므로 차량 개발 완료전에 연구소 시험팀에서 많은 시간과 인력을 투입하여 행해진다. 이러한 튜닝 방법은 일반적인 음질보다는 테스트에 참가한 시험 담당자에게 모든 음질 기준이 주어진다.

즉, 종래의 오디오 튜닝은 스피커와 오디오를 조합하여 실제의 차량 상태에서 귀로 듣고, 그 판단을 근거로 스피커와 오디오의 일부를 수정하는 방법을 통해 튜닝을 수행하기 때문에 많은 시간이 소용되고, 튜닝에 따른 어려움이 수반되는 문제점이 있다.

또한, 오디오 튜닝을 담당하는 시험담당자별로 차량의 오디오 튜닝 작업이 상이하기 때문에 오디오 튜닝의 객관성을 상실하게 되는 문제점이 있다.

또한, 차량에 최적화하여 오디오 튜닝을 완료했다 하더라도 차량에 장착하게 되는 운전자의 옵션, 예를 들어, 차량의 씨트가 천인지 가죽인지, 스피커의 사양, 스피커의 장착 장소, 기후 조건, 실내 환경, 청취자의 취향, 귀높이 등에 따라 차량내의 실내 환경이 달라질 수 있으므로 최초 출하된 차량의 실내 조건이 변경될 경우 최적화 세팅된 오디오 튜닝을 훼손하게 되는 문제점이 있다.

아울러, 오디오 튜닝을 수행했다 하더라도 저주파수 대역에 분포하는 음압과 고주파 영역에 분포하는 음압 레벨에 따라 최적으로 튜닝을 하기에는 어려움이 있다는 문제점이 있다.

이에 본 발명의 기술과 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 최종 환경에서 최적의 오디오 음질을 구현하기 위한 차량용 오디오 오토 튜닝 방법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 상기한 차량용 오디오 오토 튜닝 방법을 수행하기 위한 시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 오디오 오토 튜닝 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 오디오 오토 튜닝 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 기준음 발생부120 : 이퀄라이징부

122 : 레벨 변조부124 : 프리 앰프부

130 : 음질 분석부132 : 주파수 대역별 기준 음압 저장부

134 : 음압 분석부140 : 제어부

150 : 메인 스피커160 : 마이크

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 차량용 오디오 오토 튜닝 방법은,

(a) 오디오 오토 튜닝 시작 신호의 입력 여부를 체크하여, 상기 시작 신호가 입력되는 경우에는 각 주파수 대역별 기준음 신호를 발생하고, 이에 따른 음원을 오디오 출력하는 단계;

(b) 상기 오디오 출력에 따라 차량의 실내음을 수신하는 단계;

(c) 상기 수신된 주파수 대역별 음량 데이터와 기저장된 주파수 대역별 기준 음량 데이터와 비교하는 단계;

(d) 상기 단계(c)에서 수신된 주파수 대역별 음량 데이터가 주파수 대역별 기준 음량 데이터의 일정 범위 내에 있다고 체크되는 경우에는 이퀄라이징 레벨을 셋팅하고, 오디오 오토 튜닝을 완료하는 단계; 및

(e) 상기 단계(c)에서 수신된 주파수 대역별 음량 데이터가 주파수 대역별 기준 음량 데이터의 일정 범위를 이탈하는 것으로 체크되는 경우에는 수신된 주파수 대역별 음량 데이터와 주파수 대역별 기준 음량 데이터와의 차이 음량에 대응하여 각 주파수 대역별로 변조된 기준음 신호를 발생한 후 상기 단계(b)로 피드백하는 단계를 포함하여 이루어진다.

여기서, 각 주파수 대역별 변조된 기준음 신호는 저주파 영역의 소정의 음과 고주파 영역의 소정의 음 중 적어도 어느 하나의 음을 적어도 한 단계 이상 높인 레벨의 음압일 수 있다.

또한 각 주파수 대역별 변조된 기준음 신호는 저주파 영역의 소정의 음과 고주파 영역의 소정의 음 중 적어도 어느 하나의 음을 적어도 한 단계 이상 낮춘 레벨의 음압일 수도 있다.

또한 상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 차량용 오디오 오토 튜닝 시스템은,

기저장된 주파수 대역별 기준음 신호를 출력하는 기준음 발생부;

외부로부터 인가되는 음원을 상기 기준음 신호에 따라 이퀄라이징시켜 외부의 메인 스피커를 통해 출력하는 이퀄라이징부;

외부의 마이크로부터 차량내의 실내음을 수신하고, 상기 수신된 실내음의 주파수 대역별 음량과 기저장된 주파수 대역별 기준 음량 데이터를 비교하여 그 비교치를 출력하는 음질 분석부; 및

오디오 오토 튜닝 시작 신호에 따라 동작하며, 상기 음질 분석부로부터 제공되는 비교치가 데이터 오차 범위 내에 있는 경우에는 상기 이퀄라이징부를 셋팅하고, 상기 비교치가 데이터 오차 범위를 이탈하는 경우에는 재테스트 실행 명령을상기 이퀄라이징부에 출력하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

여기서, 이퀄라이징부는 제어부로부터 재테스트 실행 명령을 입력받는 경우에는 1단계 높거나 낮은 레벨의 음압이 되도록 이퀄라이징 레벨을 조정한다.

또한 음질 분석부는, 주파수 대역별 기준 음압을 저장하는 메모리; 및 마이크로부터 수신되는 실내음과 저장된 기준 음압과의 차이 음압을 제어부에 출력하는 음압 분석부를 포함한다.

또한 이퀄라이징부는, 제어부로부터 재테스트 실행 명령이 입력되는 경우에 1단계 높거나 낮은 레벨의 음압이 되도록 이퀄라이징 레벨을 제어하여 레벨 변조 신호를 출력하는 레벨 변조부; 및 레벨 변조부로부터 입력되는 레벨 변조 신호를 근거로 외부로부터 입력되는 음악 신호의 레벨을 증폭하여 메인 앰프측에 출력하는 프리 앰프부를 포함한다.

또한 기준음 발생부에 기저장된 주파수 대역별 기준음 신호는 차량의 출하시 설정도리 수 있고, 음질 분석부에 기저장된 주파수 대역별 기준 음량 데이터는 오디오 오토 튜닝시 설정될 수 있다. 본 발명에서 언급하는 음량은 일반적으로 데시벨(㏈) 등으로 나타낼 수 있다.

이러한 차량용 오디오 오토 튜닝 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템에 의하면, 상이한 스피커 사양, 장착 장소, 기후 조건, 실내 환경, 청취자의 취향, 귀높이 등에 따라 발생되는 차량용 오디오 시스템의 음질 차이를 자동으로 인지하여 운전자의 조작 신호에 따라 오디오 튜닝을 자동으로 수행할 수 있다.

그러면, 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 실시예에 관해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 오디오 오토 튜닝 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 오디오 오토 튜닝 시스템은 기준음 발생부(110), 이퀄라이징부(120), 음질 분석부(130), 제어부(140), 메인 스피커(150) 및 마이크(160)를 포함한다.

기준음 발생부(110)는 주파수 대역별, 바람직하게는 20㎐에서 20㎑내의 주파수에서 20에서 100㎐까지, 101에서 500㎐, 500에서 1,000㎐ 등의 방식과 같은 소정의 대역별로 기준음 신호를 이퀄라이징부(120)에 출력한다. 여기서, 발생되는 기준음 신호는 차량이 출하되기 이전에 설정된다.

이퀄라이징부(120)는 레벨 변조부(122)와 프리 앰프부(124)를 포함하여, 외부로부터 인가되는 음원에 대해 기준음 발생부(110)로부터 제공되는 기준음 신호에 따라 이퀄라이징시켜 외부의 메인 스피커(150)를 통해 출력한다. 이때 메인 스피커(150)는 운전자의 전방 좌우측에 위치하는 스피커와 운전자의 후방 좌우측에 위치하는 스피커 중 어느 하나일 수도 있고, 모두일 수도 있다.

보다 상세히는, 레벨 변조부(122)는 일반적으로 저주파 영역에 분포하는 음압 레벨과 저주파 영역에 분포하는 음압 레벨은 미약하므로 이를 효과적으로 변조하기 위해서, 저주파 영역에 분포하는 음압 레벨이나 저주파 영역에 분포하는 음압레벨은 한 단계 또는 그 이상의 단계를 레벨 업 또는 다운시키는 방식으로 레벨 변조 신호를 프리 앰프부(124)에 출력한다.

또한 레벨 변조부(122)는 오토 튜닝을 수행하는 현재 상태에서 레벨 변조의 정도를 운전자측에서 알 수 있도록 소정의 디스플레이 데이터(121)를 출력할 수도 있고, 운전자로부터 일정 대역의 음압 레벨을 업 또는 다운시키는 변조의 정도를 가감하기 위한 신호(123)를 제공받을 수도 있다.

프리 앰프부(124)는 레벨 변조부(122)로부터 제공되는 레벨 변조 신호를 근거로 외부의 음원, 예를 들어 음악 신호의 레벨을 증폭하여 외부의 메인 스피커측에 출력한다.

음질 분석부(130)는 주파수 대역별 기준 음압 저장부(132)와 음압 분석부(134)를 포함하여, 외부의 마이크(160)로부터 차량내의 실내음을 수신하고, 수신된 실내음의 주파수 대역별 음량과 기저장된 주파수 대역별 기준 음량 데이터를 비교하여 그 비교치를 제어부(140)에 출력한다.

보다 상세히는, 주파수 대역별 기준 음압 저장부(132)는 주파수 대역별 기준 음압 데이터를 저장한다. 여기서, 저장되는 주파수 대역별 기준 음압 데이터는 오디오 오토 튜닝시 설정된다.

음압 분석부(134)는 마이크(160)로부터 수신되는 실내음과 저장된 기준 음압데이터와의 차이 음압 데이터를 제어부(140)에 출력한다.

제어부(140)는 일반적으로 사용자의 키조작에 따른 오디오 오토 튜닝 시작 신호(141)에 따라 동작하며, 음질 분석부(130)로부터 제공되는 비교치, 바람직하게는 실내 음압 데이터와 기준 음압 데이터와의 차이 음압 데이터가 데이터 오차 범위 내에 있는 경우에는 이퀄라이징부(120)를 셋팅하고, 차이 음압 데이터가 데이터오차 범위를 이탈하는 경우에는 재테스트 실행 명령을 이퀄라이징부(120)에 출력한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 차량내에 장착될 수 있는 상이한 스피커 사양, 장착 장소, 조건, 실내 환경, 청취자의 취향, 귀높이 등에 따라 발생되는 차량용 오디오 시스템의 음질 차이를 자동으로 인지하여 운전자의 조작 신호에 따라 운전자에 적응하는 오디오 튜닝을 자동으로 수행할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 오디오 오토 튜닝 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 먼저 일반적으로 운전자의 키조작에 따른 오디오 오토 튜닝 시작 신호의 입력 여부를 체크한다(단계 S110).

단계 S110에서 오디오 오토 튜닝 시작 신호가 입력되는 경우에는 각 주파수 대역별 기준음 신호를 발생한다(단계 S120).

이어 실내음을 수신한다(단계 S130).

이어 수신된 주파수 대역별 음량이 주파수 대역별 기준 음량 데이터의 오차 범위 내에 있는지의 여부를 체크한다(단계 S140).

단계 S140에서 수신된 주파수 대역별 음량이 주파수 대역별 기준 음량 데이터의 오차 범위 내에 있다고 체크되는 경우에는 이퀄라이저 레벨을 설정하고(단계 S150), 오디오 오토 튜닝을 완료한다(단계 S160).

단계 S140에서 수신된 주파수 대역별 음량이 주파수 대역별 기준 음량 데이터의 오차 범위를 이탈한다고 체크되는 경우에는 수신된 주파수 대역별 음량 데이터와 주파수 대역별 기준 음량 데이터의 차이 음량에 대응하여 각 주파수 대역별로 변조된 기준음 신호를 발생한 후(단계 S170), 단계 S130으로 피드백한다.

여기서, 각 주파수 대역별로 변조된 기준음 신호는 저주파 영역의 소정의 음과 고주파 영역의 소정의 음 중 하나 또는 모두에 대해서 한 단계 이상 높은 레벨이 되도록 변조하는 음압 레벨이 될 수도 있고, 또는 한 단계 이상 낮춘 레벨의 음압 레벨이 될 수도 있다.

그러면, 본 발명에 따른 차량용 오디오 오토 튜닝 시스템을 이용하여 오토 튜닝을 수행하는 방법을 설명한다.

먼저 운전자가 예를 들어, 오토 오디오 튜닝 스위치를 누르게 되면, 프리 앰프와 메인 앰프를 경유하여 증폭된 신호음을 실제 차량의 실내에 발생한다.

마이크에서는 발생된 실내음을 수신하여 음압 레벨을 측정하는 회로, 즉 음압 분석부(130)에 전달한다.

음압 분석부(130)에서는 마이크를 경유하여 측정되어 입력되는 음압 데이터와 주파수 대역별 기준 음압 저장부(132)에 기입력된 최적의 기준 음압 데이터와 비교하여 그 차이 음압 데이터를 제어부에 출력한다.

그러면 제어부는 음압 분석부(130)로부터 제공되는 차이 음압 데이터가 소정의 데이터 오차 범위 이내에 있는 경우에는 레벨 변조부(122)의 레벨을 셋팅하고, 소정의 데이터 오차 범위를 이탈하는 경우에는 오토 튜닝의 재실행을 레벨 변조부(122)에 명령하여 동일 주파수를 재생한다. 이때 레벨 변조부(122)에서는 1단계 높거나 낮은 레벨의 음압이 되도록 이퀄라이징 레벨을 조절한다.

이렇게 재생된 신호는 상기와 같은 방식으로 음압 레벨을 재차 측정, 비교 및 분석하여 데이터 오차 범위 이내에 들 때까지 계속 실행하여 이퀄라이징 레벨을 셋팅하여 나간다.

상기와 같이 각각의 주파수에 대응하는 음압 데이터를 메모리칩에 있는 데이터와 같이 셋팅하여 놓으면 그 차량에서 최적의 음질을 실현할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 차량의 운전자 자신이 원하는 음대역의 주파수 특성을 선택할 수 있으므로 각 운전자 개인에 적응하는 튜닝을 실행하므로 각 운전자의 개성을 반영할 수 있다.

또한, 종래의 오디오 튜닝은 스피커와 오디오를 조합하여 실차 상태에서 귀로 듣고 그 판단을 근거로 스피커와 오디오의 일부를 수정하여 상기한 동일 방법으로 튜닝을 수행하기 때문에 많은 시간과 튜닝에 있어서 어려움이 수반되는 문제점이 있었으나, 본 발명에 따르면 차량의 양산전 오디오 튜닝 과정 실행시 기본적인 사항만 체크하면 되므로 개발 및 테스트 기간을 대폭 줄일 수 있다.

또한, 종래에는 오디오 튜닝을 담당하는 시험담당자별로 차량의 오디오 튜닝 작업이 상이하기 때문에 상실되는 오디오 튜닝의 객관성을 보완할 수 있다.

또한, 종래에는 차량에 최적화하여 오디오 튜닝을 완료했다 하더라도 차량에 장착하게 되는 운전자의 옵션, 예를 들어, 차량의 씨트가 천인지 가죽인지에 따라, 차량에 장착되는 스피커의 사양 등에 따라 차량내의 실내 환경이 달라지더라도, 최종 고객이 직접 오디오 오토 튜닝 동작을 실행할 수 있으므로 최종의 차량 환경에서 최적의 음질을 구현할 수 있다.

Claims (8)

1. (a) 오디오 오토 튜닝 시작 신호의 입력 여부를 체크하여, 상기 시작 신호가 입력되는 경우에는 각 주파수 대역별 기준음 신호를 발생하고, 이에 따른 음원을 오디오 출력하는 단계;

   (b) 상기 오디오 출력에 따라 차량의 실내음을 수신하는 단계;

   (c) 상기 수신된 주파수 대역별 음량 데이터와 기저장된 주파수 대역별 기준 음량 데이터와 비교하는 단계;

   (d) 상기 단계(c)에서 수신된 주파수 대역별 음량 데이터가 주파수 대역별 기준 음량 데이터의 일정 범위 내에 있다고 체크되는 경우에는 이퀄라이징 레벨을 셋팅하고, 오디오 오토 튜닝을 완료하는 단계; 및

   (e) 상기 단계(c)에서 수신된 주파수 대역별 음량 데이터가 주파수 대역별 기준 음량 데이터의 일정 범위를 이탈하는 것으로 체크되는 경우에는 수신된 주파수 대역별 음량 데이터와 주파수 대역별 기준 음량 데이터와의 차이 음량에 대응하여 각 주파수 대역별로 변조된 기준음 신호를 발생한 후 상기 단계(b)로 피드백하는 단계

   를 포함하는 차량용 오디오 오토 튜닝 방법.
2. 제1 항에 있어서, 상기 단계(e)의 각 주파수 대역별 변조된 기준음 신호는,

   저주파 영역의 소정의 음과 고주파 영역의 소정의 음 중 적어도 어느 하나의음을 적어도 한 단계 이상 높인 레벨의 음압인 것을 특징으로 하는 차량용 오디오 오토 튜닝 방법.
3. 제1 항에 있어서, 상기 단계(e)의 각 주파수 대역별 변조된 기준음 신호는,

   저주파 영역의 소정의 음과 고주파 영역의 소정의 음 중 적어도 어느 하나의 음을 적어도 한 단계 이상 낮춘 레벨의 음압인 것을 특징으로 하는 차량용 오디오 오토 튜닝 방법.
4. 기저장된 주파수 대역별 기준음 신호를 출력하는 기준음 발생부;

   외부로부터 인가되는 음원을 상기 기준음 신호에 따라 이퀄라이징시켜 외부의 메인 스피커를 통해 출력하는 이퀄라이징부;

   외부의 마이크로부터 차량내의 실내음을 수신하고, 상기 수신된 실내음의 주파수 대역별 음량과 기저장된 주파수 대역별 기준 음량 데이터를 비교하여 그 비교치를 출력하는 음질 분석부; 및

   오디오 오토 튜닝 시작 신호에 따라 동작하며, 상기 음질 분석부로부터 제공되는 비교치가 데이터 오차 범위 내에 있는 경우에는 상기 이퀄라이징부를 셋팅하고, 상기 비교치가 데이터 오차 범위를 이탈하는 경우에는 재테스트 실행 명령을 상기 이퀄라이징부에 출력하는 제어부

   를 포함하는 차량용 오디오 오토 튜닝 시스템.
5. 제4 항에 있어서, 상기 이퀄라이징부는,

   상기 제어부로부터 재테스트 실행 명령을 입력받는 경우에는 1단계 높거나 낮은 레벨의 음압이 되도록 이퀄라이징 레벨을 조정하는 것을 특징으로 하는 차량용 오디오 오토 튜닝 시스템.
6. 제4 항에 있어서, 상기 음질 분석부는

   주파수 대역별 기준 음압을 저장하는 메모리; 및

   상기 마이크로부터 수신되는 실내음과 상기 저장된 기준 음압과의 차이 음압을 상기 제어부에 출력하는 음압 분석부

   를 포함하는 차량용 오디오 오토 튜닝 시스템.
7. 제4 항에 있어서, 상기 이퀄라이징부는,

   상기 제어부로부터 재테스트 실행 명령이 입력되는 경우에 1단계 높거나 낮은 레벨의 음압이 되도록 이퀄라이징 레벨을 제어하여 레벨 변조 신호를 출력하는 레벨 변조부; 및

   상기 레벨 변조부로부터 입력되는 레벨 변조 신호를 근거로 외부로부터 입력되는 음악 신호의 레벨을 증폭하여 메인 앰프측에 출력하는 프리 앰프부

   를 포함하는 차량용 오디오 오토 튜닝 시스템.
8. 제4항에 있어서,

   상기 기저장된 주파수 대역별 기준음 신호는 차량의 출하시 설정되고,

   상기 기저장된 주파수 대역별 기준 음량 데이터는 오디오 오토 튜닝시 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 오디오 오토 튜닝 시스템.