KR20030017839A

KR20030017839A - 오디오 출력 이득 조정장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20030017839A
Application number: KR1020010050875A
Authority: KR
Inventors: 김학열
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2003-03-04
Also published as: KR100735368B1

Abstract

본 발명은 멜로디를 포함한 각종 음악 파일 재생에 따른 오디오 출력 이득을 곡별로 적합하게 자동으로 조정할 수 있도록 한다. 이를 위한 본 발명은 음악 합성기와 오디오 증폭기 중에 적어도 하나의 이득을 출력 이득을 조정할 음악 파일에 대응되게 설정되는 출력 이득으로 셋팅하고 이득 조정할 음악 파일을 재생시키며, 일정시간동안 오디오 출력 레벨 검출기에 의해 검출되는 레벨의 최대값을 기준값과 비교하여 차이가 있는 경우 그 차이에 대응되게 출력 이득을 조정하여 재설정한다.

Description

오디오 출력 이득 조정장치 및 그 방법{DEVICE FOR ADJUSTING AUDIO OUTPUT GAIN AND METHOD THEREOF}

본 발명은 음악 파일을 재생하는 장치에 관한 것으로, 특히 외부로 부터 다운로드(download)받은 음악 파일을 재생하여 그에 따른 오디오를 스피커로 출력하는 장치에 관한 것이다.

최근에 휴대용 단말기 중에는 MP3(MPEG-1 Layer 3) 플레이어를 내장함으로써 사용자가 MP3 포맷의 음악 파일을 재생하여 들을 수 있는 휴대용 단말기가 시판 및 사용되고 있다. 이와 같이 MP3 플레이어를 구비한 휴대용 단말기에 있어서 MP3 포맷의 음악 파일은 PC(Personal Computer)와 같은 외부장치로 부터다운로드(download)받아 휴대용 단말기에 내장된 MP3 플레이어의 메모리에 저장된다. 이와 같이 저장된 음악 파일이 MP3 플레이어에 의해 재생되면 그에 따른 오디오는 스피커를 통해 출력된다.

한편 휴대용 전화기의 기능이 다양화되면서 4-폴리(poly) 또는 16-폴리 멜로디(melody)를 벨소리로 사용하는 추세가 일반화되고 있다. 이러한 멜로디를 재생하여 출력하기 위해서는 예전에 벨소리를 출력하는데 사용되어 왔었던 부저(buzzer) 대신에 스피커를 사용할 수 밖에 없다. 즉, 도 1에 보인 바와 같이 CPU(Central Processing Unit)(100)의 제어에 의해 멜로디 합성기(synthesizer)(102)에서 멜로디 파일의 정보에 따른 멜로디를 합성하여 그에 따른 오디오신호를 출력하며, 멜로디 합성기(102)로 부터 출력되는 오디오신호는 오디오 증폭기(104)에 의해 증폭된 후 스피커(106)를 통해 출력된다.

상기한 바와 같은 멜로디는 휴대용 전화기의 제조업체에 의해 휴대용 전화기에 내장되기도 하지만 이동전화서비스 사업자나 벨소리 다운로드 사업자의 벨소리 다운로드 서비스를 통해 다운로드받거나 사용자 자신이 멜로디를 만들어서 사용할 수 있다. 이와 같이 사용되는 멜로디들 중에 휴대용 전화기에 내장된 멜로디는 휴대용 전화기 제조업체에서 스피커(106)의 정격 출력에 맞춰, 멜로디 합성기(102) 및 오디오 증폭기(104)를 조정하여 전체적인 출력을 조정하고, 각각의 곡을 만들 때 소프트웨어적으로 볼륨(volume)을 조정하여 최종 출력을 결정하게 된다.

상기한 바와 같이 휴대용 전화기에 내장된 멜로디는 휴대용 전화기 제조업체에서 스피커의 정격 출력에 맞춰 하드웨어 및 소프트웨어적으로 정확히 조정하여만 하였었다. 또한 사용자가 추가로 다운로드받아 사용하는 멜로디는 어떻게 만들었는가에 따라 실제 휴대용 전화기에 적용했을 때 음이 너무 작거나, 반대로 너무 클 수도 있는 문제가 발생한다. 또한 스피커의 경우 부품 특성상 정격보다 작은 신호를 출력할 때는 문제가 되지 않지만 큰 신호가 출력될 경우 스피커가 손상될 가능성이 많다. 이러함에도 불구하고 사용자가 다운로드받아 사용하는 멜로디에 대하여는 오디오 출력 이득(gain)을 제어할 방법이 없다. 또한 멜로디 합성기와 오디오 증폭기의 전원을 배터리 전원을 사용할 경우에는 배터리의 충전 정도에 따라 오디오 출력 이득이 달라질 수 있다.

이러한 문제는 상기한 바와 같이 음악 파일을 다운로드받아 재생하여 그에 따른 오디오를 스피커를 통해 출력하게 되는 MP3 플레이어를 내장한 휴대용 단말기에서도 마찬가지로 발생한다.

한편 스피커의 손상을 방지하기 위해 AGC(Automatic Gain Control)를 채용하여 오디오 출력 레벨을 일정하게 조정하는 것을 고려할 수도 있을 것이다. 그러나 멜로디를 포함한 각종 음악 파일은 주파수로서 음 높이를 제어하고 이득으로서 음 크기를 제어하는데, 이에따라 곡별로 일정한 음 크기가 유지되는 것이 아니라 악기 종류와 강약에 따라 이득이 변동된다. 그러므로 AGC를 이용할 경우 출력 레벨이 일정하게 유지하게 되므로 이러한 특성을 살릴 수 없게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 멜로디를 포함한 각종 음악 파일 재생에 따른 오디오 출력 이득을 곡별로 적합하게 자동으로 조정할 수 있는 오디오 출력 이득 조정장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 배터리 전원을 사용할 경우에도 배터리의 충전 정도에 따라 오디오 출력 이득의 변화를 방지할 수 있는 오디오 출력 이득 조정장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

도 1은 통상적인 이동 전화기의 멜로디 출력 구성도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오디오 출력 이득 조정장치의 블록구성도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 처리 흐름도.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오디오 출력 이득 조정장치는, 음악 파일의 정보에 따른 음악을 합성하여 그에 따른 오디오신호를 출력하는 음악 합성기와, 음악 합성기로 부터 출력되는 오디오 신호를 증폭하여 스피커에 인가하는 오디오 증폭기와, 스피커에 인가되는 오디오 신호의 레벨을 검출하는 오디오 출력 레벨 검출기와, 음악 합성기와 오디오 증폭기 중에 적어도 하나의 이득을 출력 이득을 조정할 음악 파일에 대응되게 설정되는 출력 이득으로 셋팅하고 이득 조정할 음악 파일을 재생시키며, 일정시간동안 오디오 출력 레벨 검출기에 의해 검출되는 레벨의 최대값을 기준값과 비교하여 차이가 있는 경우 그 차이에 대응되게 출력 이득을 조정하여 재설정하는 제어부를 구비함을 특징으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오디오 출력 이득 조정방법은, 출력 이득 조정이 필요한 음악 파일을 재생하게 되면 검출되는 오디오 출력 레벨을 일정시간동안 체크하여 최대값을 검출값으로 저장하고 기준값과 비교하는 과정과, 검출값이 기준값보다 작을 경우에는 이전의 최대 검출값과 비교하여 큰 값을 최대 검출값으로 저장하는 과정과, 검출값이 기준값보다 클 경우에는 기준값과의 차이에 대응되게 출력 이득을 조정하여 재설정하는 과정과, 음악 파일의 재생을 종료하였을 때 검출값이 여전히 기준값보다 클 경우에는 음악 파일을 출력 이득 조정이 필요한 음악 파일로 체크해 놓는 과정과, 음악 파일의 재생을 종료할 때까지 음악 파일 전체에 대한 각각의 검출값들이 모두 기준값보다 작을 경우에는 최대 검출값과 기준값의 차이에 대응되게 상기 출력 이득을 조정하여 재설정하는 과정을 구비함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고 이하의 설명에서는 멜로디 재생에 따른 오디오 출력 이득을 조정하는 경우에 적용하는 예를 들어 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오디오 출력 이득 조정장치의 블록구성도를 보인 것이다. 멜로디 합성기(202)는 CPU(200)의 제어에 의해 멜로디 파일의 정보에 따른 멜로디를 합성하여 그에 따른 오디오신호를 출력한다. 오디오 증폭기(204)는 멜로디 합성기(202)로 부터 출력되는 오디오 신호를 증폭하여 스피커(206)에 인가한다. 오디오 출력 레벨 검출기(208)는 LPF(Low Pass Filter)(210)와 ADC(Analog-to-Digital Convertor)(212)를 구비하여 오디오 증폭기(204)로 부터 스피커(206)에 인가되는 오디오 신호의 레벨을 검출하여 CPU(200)에 제공한다. LPF(210)는 오디오 신호를 저역통과여파하여 DC(Direct Current) 레벨을 검출하고, 이와 같이 검출된 DC 레벨은 ADC(212)에 의해 그 레벨에 대응하는 디지털값으로 변환되어 CPU(200)에인가된다. 도 2에 보인 오디오 출력 이득 조정장치를 포함한 휴대용 전화기의 제어부로 사용되는 CPU(200)는 본 발명에 따라 멜로디 합성기(202)와 오디오 증폭기(204) 중에 하나 또는 모두의 이득을 출력 이득을 조정할 멜로디 파일에 대응되게 설정되는 출력 이득으로 셋팅하고 이득 조정할 멜로디 파일을 재생시킨다. 이와 같이 멜로디 파일을 재생하게 되면, 일정시간동안 오디오 출력 레벨 검출기(208)에 의해 검출되는 레벨의 최대값을 미리 정해진 기준값과 비교하여 차이가 있는 경우 그 차이에 대응되게 출력 이득을 조정하여 재설정함으로써 스피커(206)의 정격 출력을 넘지 않도록 한다. 상기한 일정시간은 수 ㎳ ∼ 수 초로 설정한다.

상기한 바와 같이 멜로디 파일에 대응되게 출력 이득을 조정하여 설정하기 위해 CPU(200)는 하기 표 1과 같이 각 멜로디 파일마다에 대하여 조정 여부를 체크함과 아울러 조정된 출력 이득을 저장해 놓는다.

멜로디	출력 이득	조정 여부
1	16	완료
2	32	미조정
3	-	미조정
···	···	···

상기 표 1은 멜로디 합성기(202)나 오디오 증폭기(204)의 이득 가변 범위가 1∼64라고 할 때, 멜로디 1에 대하여는 출력 이득을 16으로 조정하여 재설정해 놓은 것을 나타내고, 멜로디 2에 대하여는 이전에 재생할 때 출력 이득을 32로 조정하였으나, 후술하는 바와 같이 다시 한번 조정이 필요하므로 미조정 상태로 체크해놓은 것을 나타내며, 멜로디 3에 대하여는 한번도 출력 이득을 조정하지 않은 미조정 상태임을 나타낸다.

한편 오디오 출력 레벨 검출기(208)에 의해 검출되는 출력 레벨이 정격보다 작으면 문제가 없으나 출력이 정격보다 크면 스피커(206)를 손상시킬 우려가 있다. 이에 따라 각각의 일정시간동안의 최대값이 모두 기준값보다 작은 경우에는 곡 전체가 끝날 때까지 기다렸다가 해당 멜로디 파일에 대한 출력 이득을 조정하여 다음에 재생을 할 때부터 적용한다. 예를 들어 오디오 검출 레벨이 곡 시작부분에 기준값의 1/2값이 검출되었을 경우에 정격보다 작다고 하여 2배로 이득을 조정한다면 이후에 이 값보다 조금이라도 큰 값이 검출되면 곡의 중반부에서 다시 이득을 조정하게 되고, 이 것이 곡 전체동안 반복되어 너무 빈번한 조정이 발생하게 되어 오히려 곡의 흐름이 이상하게 되고 듣기에도 어색할 수 밖에 없다. 그러나 일정시간동안의 최대값이 정격기준 보다 큰 경우에는 즉시 이득을 조정한다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 CPU(200)의 처리 흐름도를 (300)∼(320)단계로 보인 도 3을 참조하면, CPU(200)는 (300)단계에서 멜로디 파일을 재생하기 시작하면 (302)단계에서 출력 이득 조정이 필요한 멜로디 파일인가를 검사한다. 만일 상기한 표 1의 멜로디 1과 같이 이전에 출력 이득 조정된 멜로디 파일이라면 조정할 필요가 없으므로 (320)단계에서 종료한다. 이와 달리 상기한 표 1의 멜로디 2,3과 같이 출력 이득 조정이 필요한 멜로디 파일이라면 (304)단계에서 일정시간동안 오디오 출력 레벨 검출기(208)로 부터 입력되는 오디오 검출 레벨을 체크하여 일정시간동안의 최대값을 검출값으로 저장한다. 그리고 (306)단계에서 검출값을 기준값과 비교하여, 기준값보다 크다면 (308)단계로 진행하여 하기 표 2와 같이 검출값과 기준값의 차이에 대응되게 출력 이득을 조정하고 상기 표 1과 같이 저장하여 재설정하고 완료 상태로 체크한 다음에 (310)단계로 진행한다.

검출값 - 기준값	조정비
-127 ∼ -65	이전 이득 ×2.00
-64 ∼ -33	이전 이득 ×1.50
-32 ∼ -17	이전 이득 ×1.25
-16 ∼ 16	이전 이득
17 ∼ 32	이전 이득 ÷1.25
33 ∼ 64	이전 이득 ÷1.50
65 ∼ 127	이전 이득 ÷2.00
128	이전 이득 ÷2.00

상기 표 2는 상기한 바와 같이 멜로디 합성기(202)나 오디오 증폭기(204)의 이득 가변 범위가 1∼64이고, ADC(212)로 부터 출력되는 검출값이 0∼255이며, 정격 기준값이 128이라고 할 때의 조정비를 보인 것이다.

상기한 (310)단계에서는 재생 종료 여부를 확인하여 재생을 종료하지 않았으면 상기한 (304)단계로 진행한다. 이와 달리 재생을 종료한 경우에는 (316)단계에서 검출값이 기준값보다 큰가를 검사하여 크지 않으면 (320)단계에서 종료하고, 여전히 크다면 (318)단계에서 해당 멜로디 파일을 상기한 표 1과 같이 출력 이득 조정이 필요한 멜로디 파일, 즉 미조정 상태로 체크한 후 (320)단계에서 종료한다. 이에따라 하나의 멜로디 파일의 재생을 종료한 때 여전히 기준값보다 검출값이 큰 경우에는 해당 멜로디 파일을 출력 이득 조정이 필요한 멜로디 파일로 체크해 놓게 됨으로써 다음에 다시 조정을 하도록 한다.

그리고 상기한 (306)단계에서 검출값이 기준값보다 크지 않다면 (312)단계에서는 검출값을 이전의 최대 검출값과 비교하여 큰 값을 최대 검출값으로 다시 저장한다. 다음에 (314)단계에서 재생 종료 여부를 검사하여 재생을 종료하지 않았으면 상기한 (304)단계로 진행하고 재생을 종료하였다면 (322)단계로 진행한다. 상기 (322)단계에서는 해당 멜로디 파일의 재생을 종료할 때까지 기준값보다 큰 검출값이 있었는가를 검사한다. 만일 기준값보다 큰 검출값이 있었다면 상기한 (308)단계에서 출력 이득 조정 및 저장이 이루어진 것이므로 (320)단계에서 종료한다. 이와 달리 기준값보다 큰 검출값이 없었다면 음악 파일 전체에 대한 검출값들, 즉 각각의 일정시간동안의 최대값들이 모두 기준값보다 작을 경우이므로 (324)단계에서 최대 검출값과 기준값의 차이에 대응되게 출력 이득을 조정하여 저장함으로써 재설정하고 완료 상태로 체크한 후 (320)단계에서 종료한다.

따라서 멜로디를 포함한 각종 음악 파일 재생에 따른 오디오 출력 이득을 곡별로 적합하게 자동으로 조정하게 된다.

이에따라 사용자가 추가로 다운로드받아 사용하는 멜로디의 출력 이득을 조정을 용이하게 할 수 있다. 또한 멜로디 합성기(202)와 오디오 증폭기(204)의 전원을 배터리 전원을 사용할 경우에도 충전 정도에 관계없이 오디오 출력 이득을 일정하게 할 수 있다. 또한 제조업체에 의해 멜로디를 내장할 경우에 멜로디의 이득 조정을 곡별로 정확하게 하지 않고 출력 근사치에 맞게 조정하여도 되므로 편리하게 된다.

한편 전술한 표 2와 같이 검출값과 기준값의 차이에 대응되게 미리 설정된 조정비에 따라 출력 이득을 조정하는 대신에 하기 표 3과 같이 사용자의 선택에 의해 설정된 조정 이득에 따라 조정하도록 할 수도 있다. 하기 표 3는 사용자가 기준값을 이득 8, 16, 24, 32의 4단계중에 하나로 선택할 수 있도록 설정하는 예를 보인 것이다.

검출값 - 기준값	이득 8	이득 16	이득 24	이득 32
-127 ∼ -65	16	32	48	64
-64 ∼ -33	12	24	36	48
-32 ∼ -17	10	19	30	40
-16 ∼ 16	8	16	24	32
17 ∼ 32	6	13	19	26
33 ∼ 64	5	11	16	21
65 ∼ 127	4	8	12	16
128	4	8	12	16

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 특히 본 발명의 실시예에서는 멜로디 파일 재생에 따른 오디오 출력 이득을 조정하는 경우에 적용하는 예를 들었으나, MP3 파일과 같이 다른 형태의 음악 파일을 재생하는 경우에도 마찬가지로 적용된다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 멜로디를 포함한 각종 음악 파일 재생에 따른 오디오 출력 이득을 곡별로 적합하게 자동으로 조정할 수 있는 이점이 있다.

Claims

음악 파일 재생에 따른 오디오를 스피커를 통해 출력하는 장치에 있어서,

음악 파일의 정보에 따른 음악을 합성하여 그에 따른 오디오신호를 출력하는 음악 합성기와,

상기 음악 합성기로 부터 출력되는 오디오 신호를 증폭하여 상기 스피커에 인가하는 오디오 증폭기와,

상기 스피커에 인가되는 오디오 신호의 레벨을 검출하는 오디오 출력 레벨 검출기와,

상기 음악 합성기와 상기 오디오 증폭기 중에 적어도 하나의 이득을 출력 이득을 조정할 음악 파일에 대응되게 설정되는 출력 이득으로 셋팅하고 상기 이득 조정할 음악 파일을 재생시키며, 일정시간동안 상기 오디오 출력 레벨 검출기에 의해 검출되는 레벨의 최대값을 기준값과 비교하여 차이가 있는 경우 그 차이에 대응되게 상기 출력 이득을 조정하여 재설정하는 제어부를 구비함을 특징으로 하는 오디오 출력 이득 조정장치.
제1항에 있어서, 상기 제어부가, 상기 음악 파일 전체에 대한 각각의 검출값이 모두 상기 기준값보다 작을 경우에는 상기 음악 파일의 재생이 모두 종료된 이후에 상기 검출값들 중의 최대값과 상기 기준값의 차이에 대응되게 상기 출력 이득을 조정함을 특징으로 하는 오디오 출력 이득 조정장치.
제2항에 있어서, 상기 제어부가, 상기 검출값과 기준값의 차이에 대응되게 디폴트로 설정된 조정비 또는 사용자의 선택에 의해 설정된 조정 이득에 따라 상기 출력 이득을 조정함을 특징으로 하는 오디오 출력 이득 조정장치.
음악 파일의 정보에 따른 음악을 합성하여 그에 따른 오디오신호를 증폭한 후 스피커를 통해 출력하며, 상기 스피커에 인가되는 오디오 신호의 레벨을 검출하는 오디오 출력 레벨 검출기를 구비하는 장치에서 오디오 출력 이득을 조정하기 위한 방법에 있어서,

출력 이득 조정이 필요한 음악 파일을 재생하게 되면 상기 검출되는 레벨을 일정시간동안 체크하여 최대값을 검출값으로 저장하고 기준값과 비교하는 과정과,

상기 검출값이 상기 기준값보다 작을 경우에는 이전의 최대 검출값과 비교하여 큰 값을 상기 최대 검출값으로 저장하는 과정과,

상기 검출값이 상기 기준값보다 클 경우에는 상기 기준값과의 차이에 대응되게 상기 출력 이득을 조정하여 재설정하는 과정과,

상기 음악 파일의 재생을 종료하였을 때 상기 검출값이 여전히 상기 기준값보다 클 경우에는 상기 음악 파일을 출력 이득 조정이 필요한 음악 파일로 체크해놓는 과정과,

상기 음악 파일의 재생을 종료할 때까지 상기 음악 파일 전체에 대한 각각의 검출값들이 모두 상기 기준값보다 작을 경우에는 상기 최대 검출값과 상기 기준값의 차이에 대응되게 상기 출력 이득을 조정하여 재설정하는 과정을 구비함을 특징으로 하는 오디오 출력 이득 조정방법.
제4항에 있어서, 상기 출력 이득 조정이, 상기 최대값과 기준값의 차이에 대응되게 디폴트로 설정된 조정비 또는 사용자의 선택에 의해 설정된 조정 이득에 따라 이루어짐을 특징으로 하는 오디오 출력 이득 조정방법.