KR20030030451A - 위상 조절 회로가 구비된 오디오 - Google Patents

위상 조절 회로가 구비된 오디오 Download PDF

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Abstract

차량용 오디오에서 음악 재생시 위상 조절 회로를 이용하여 전방 스피커와 후방 스피커간의 위상 간섭을 방지할 목적으로;
사용자의 선택의지에 따라 기 설정된 프로그램에 의해 오디오 시스템을 제어하는 마이콤(10)과; 상기 마이콤(10)에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되어 운전자의 선택의지에 따른 해당 방송 또는 해당 음악을 선택 재생하여 소정의 아날로그 신호를 출력하는 튜너 & 데크부(100)와; 상기 튜너 & 데크부(100)에서 선택 재생되어 출력되는 소정의 신호를 입력받아 사용자의 베이스, 톤, 페이드 및 발란스 등의 선택 조작에 따라 볼륨크기를 제어하여 소정의 아날로그 신호를 출력하는 볼륨 제어부(200)와; 상기 볼륨 제어부(200)에서 출력되는 소정의 아날로그 신호를 입력받아 운전자의 기호에 맞춰서 설정된 주파수대로 음역 수정을 행하는 전방 채널용 이퀄라이져(300)와; 상기 볼륨 제어부(200)에서 출력되는 소정의 아날로그 신호를 입력받아 운전자의 기호에 맞춰서 설정된 주파수대로 음역 수정을 행하는 후방 이퀄라이져(500)와; 상기 전방 채널용 이퀄라이져(300)와 후방 이퀄라이져(400)로부터 음역이 수정되어 출력되는 가청 주파의 아날로그 전압을 전력으로 증폭하여 출력하는 4채널 파워 앰프(600)와; 상기 4채널 파워 앰프(600)에서 전력으로 증폭되어 출력되는 신호를 운전자가 들을 수 있도록 음성으로 변환하여 출력하는 스피커(700)로 구비되어 있는 오디오에 있어서, 상기 오디오는 후방 채널용 이퀄라이져(500) 전단에 구비되어 있어서, 볼륨 제어부(200)에서 출력되는 음파신호를 분리하여 위상이 조절된 소정의 음파 신호로 상기 후방 채널용 이퀄라이져(500)에 출력하는 위상 조절부(400)를 더 구비되어 있어서, 저역을 자연스럽게 증대할 수 있어 차량 패널 떨림 및 왜곡 발생을 저감하여 전체적인 음질을 향상시킬 수 있다.

Description

위상 조절 회로가 구비된 오디오{AUDIO HAVING PHASE ADJUSTMENT CIRCUIT}
본 발명은 차량용 오디오에 관한 것으로 더욱 상세하게는 스피커간 위상이 상쇄됨을 방지할 수 있는 위상 조절회로가 구비된 오디오에 관한 것이다.
사용자의 마음대로 좋은 음악을 듣는다고 하는 것은 인가 누구나가 갖는 욕구이다. 특히 자동차 안에서 음악을 듣는다고 하는 것은 주행중에 따분함을 해소시켜 주기도 하고, 운전자의 마음을 안정시켜주는 등 그 효용은 크다.
도 3은 종래의 차량용 오디오 시스템 구성 블록도로서, 운전자의 선택의지에 따라 기 설정된 프로그램에 의해 오디오 시스템을 제어하는 마이콤(10)과, 상기 마이콤(10)에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되어 운전자의 선택의지에 따른 해당 방송 또는 해당 음악을 선택 재생하여 소정의 아날로그 신호를 출력하는 튜너 & 데크부(20)와, 상기 튜너 & 데크부(20)에서 선택 재생되어 출력되는 소정의 신호를 입력받아 운전자의 베이스, 톤, 페이드 및 발란스 등의 선택 조작에 따라 볼륨크기를 제어하여 소정의 아날로그 신호를 출력하는 볼륨 제어부(30)와, 상기 볼륨 제어부(30)에서 출력되는 소정의 아날로그 신호를 입력받아 운전자의 기호에 맞춰서 설정된 주파수대로 음역 수정 행하는 이퀄라이져(40)와, 상기 이퀄라이져(40)로부터 음역이 수정되어 출력되는 가청 주파의 아날로그 전압을 전력으로 증폭하여 출력하는 4채널 파워 앰프(50)와, 상기 4채널 파워 앰프(50)에서 전력으로 증폭되어 출력되는 신호를 운전자가 들을 수 있도록 음성으로 변환하여 출력하는 스피커(60)로 구비되어 이루어져 있다.
상기에서 이퀄라이져(40)는 전방 우측용 제1 이퀄라이져(41), 전방 좌측용 제2 이퀄라이져(42), 후방 우측용 제3 이퀄라이져(43)와 후방 좌측용 제4 이퀄라이져(44)로 구비되어 있다.
상기 오디오의 튜너 & 데크부에서 출력되는 전압신호를 위상 조절 회로가 없이 상기 이퀄라이져를 이용하여 사용자가 원하는 음질 특성을 구현하고 있다.
그러나, 상기한 종래의 오디오는 전방 스피커와 후방 스피커간의 재생된 음의 위상이 틀릴 경우, 특정 주파수 대역(100㎐이하)에서 음의 위상이 상쇄되는 문제점을 내포하고 있다.
또한, 저역 재생능력을 향상시키고자 100Hz 이하 대역을 증대시키나, 위상상쇄로 인해 음압이 떨어지면 오디오의 내장 이퀄라이져에서 이부분을 무리하게 증대하게 되므로 차체 페널 떨림이나 왜곡이 과다 발생하여 음질 열화를 가져오는 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량용 오디오에서 음악 재생시 위상 조절 회로를 이용하여 전방 스피커와 후방 스피커간의 위상 간섭을 방지할 수 있는 위상 조절회로가 구비된 오디오를 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
사용자의 선택의지에 따라 기 설정된 프로그램에 의해 오디오 시스템을 제어하는 마이콤(10)과; 상기 마이콤(10)에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되어 운전자의 선택의지에 따른 해당 방송 또는 해당 음악을 선택 재생하여 소정의 아날로그 신호를 출력하는 튜너 & 데크부(100)와; 상기 튜너 & 데크부(100)에서 선택 재생되어 출력되는 소정의 신호를 입력받아 사용자의 베이스, 톤, 페이드 및 발란스 등의 선택 조작에 따라 볼륨크기를 제어하여 소정의 아날로그 신호를 출력하는 볼륨 제어부(200)와; 상기 볼륨 제어부(200)에서 출력되는 소정의 아날로그 신호를 입력받아 운전자의 기호에 맞춰서 설정된 주파수대로 음역 수정을 행하는 전방 채널용 이퀄라이져(300)와; 상기 볼륨 제어부(200)에서 출력되는 소정의 아날로그 신호를 입력받아 운전자의 기호에 맞춰서 설정된 주파수대로 음역 수정을 행하는 후방 이퀄라이져(500)와; 상기 전방 채널용 이퀄라이져(300)와 후방 이퀄라이져(400)로부터 음역이 수정되어 출력되는 가청 주파의 아날로그 전압을 전력으로 증폭하여 출력하는 4채널 파워 앰프(600)와; 상기 4채널 파워 앰프(600)에서 전력으로 증폭되어 출력되는 신호를 운전자가 들을 수 있도록 음성으로 변환하여 출력하는 스피커(700)로 구비되어 있는 오디오에 있어서,
상기 오디오는 후방 채널용 이퀄라이져(500) 전단에 구비되어 있어서, 볼륨 제어부(200)에서 출력되는 음파신호를 분리하여 위상이 조절된 소정의 음파 신호를 상기 후방 채널용 이퀄라이져(50)에 출력하는 위상 조절부(400)를 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 적용되는 위상 조절회로가 구비된 오디오 구성 블록도 이고,
도2는 본 발명에 적용되는 위상 조절회로의 주파수 특성 그래프이고,
도 3은 종래 오디오의 구성 블록도 이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 마이콤 100 : 튜너 & 데크부
200 : 볼륨 제어부 300 : 전방 채널용 이퀄라이져
400 : 위상 조절부 500 : 후방 채널용 이퀄라이져
600 : 4채널 파워 앰프 700 : 스피커
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 위상 조절회로가 구비된 오디오 구성 블록도로서, 차량에 장착되어 있는 오디오 시스템을 작용하기 위해 사용자가 전원을 인가하면, 마이콤부(10)는 기 설정된 프로그램에 의해 사용자의 청취 욕구에 따른 튜너 또는 데크 등의 선택이 이루어지면, 선택된 장치의 동작을 수행하기 위한 소정의 제어신호를 출력한다.
따라서, 튜너 & 데크부(100)는 상기 마이콤(10)에서 출력되는 제어신호에 동기되어 선택된 해당 작동장치가 작동되며 소정의 음성 데이터 신호를 수신 받아 복조 하거나 또는 재생시켜 가청 주파수대로 변환하여 출력한다.
볼륨 제어부(200)는 상기 튜너 & 데크부(100)에서 출력되어 인가되는 가청 주파수를 입력받아 사용자의 베이스, 톤, 페이드 및 발런스(도면에 미도시) 등의 조정에 따라 음파를 보정 제어하여, 4개의 채널로 분리하여 출력한다.
전방 채널용 이퀄라이져(300)는 전방 우측 채널용 제1 이퀄라이져(310)와, 전방 좌측 채널용 제2 이퀄라이져(320)로 각각 구비되어 있어서, 상기 볼륨 제어부(200)에서 출력되는 음파 신호 사용자의 욕구에 맞게 설정된 음역대로 수정하여 출력한다.
위상 조절부(400)는 차량의 실내 공간 및 스피커 장착 조건에 따라 소정의 주파수 영역(100Hz) 이하 대역에서 위상 반전으로 인해 서로 상쇄됨을 방지하기 제1 저역 통과 필터(Low Pass Filter(LPF) : 410)와 제1 고역 통과 필터(High Pass Filter(HPF) : 420), 제2 저역 통과 필터(430)와 제2 고역 통과 필터(440)로 구비되어 있고, 상기 제1 저역 통과 필터(410)와 제1 고역 통과 필터(420)를 통과한 신호를 합하는 제1 합산(SUM)회로(450)와 , 상기 제2 저역 통과 필터(430)와 제2 고역 통과 필터(440)를 통과한 신호를 합하는 제2 합산(SUM)회로(460)로 구비되어 있다.
따라서, 도 2a에 도시되어 있는 바와 같이 상기 볼륨 제어부(200)에서 출력되는 소정의 음파신호(100Hz이하와 이상)를 상기 제1 저역 통과 필터(410)와 제2 저역 통과 필터(430), 제1 고역 통과 필터(420)와 제2 고역 통과 필터(440)로 입력되면, 100Hz 이하 음파신호는 상기 제1 저역 통과 필터(410)와 제2 저역 통과 필터(430)를 통과하여 도 2b에 도시되어 있는바와 같이 역극성(위상반전)으로 저역 부분만 분리되어 출력된다.
그리고, 상기 100Hz 이상의 음파신호는 상기 제1 고역 통과 필터(420)와 제2 고역 통과 필터(440)를 통과하여 도 2c에 도시되어 있는 바와 같이 변화 없이 원래상태 대로 출력된다.
상기에서 제1 및 제2 저역 통과 필터(410,430)에 의해 분리된 신호와 제1 및 제2 저역 통과 필터(420,440)에 의해 분리된 신호는 도 1에 도시되어 있는 제1 합산(SUM)회로(450)와 제2 합산(합산(SUM))회로 입력되면, 도 2d에 도시되어 있는 바와 같이 저역 신호와 고역신호가 합산되어 출력된다.
즉, 제1 합산(SUM)회로(450)와 제2 합산(SUM)회로(460)에 입력되는 제1 저역 신호와 제1 고역신호 및 제2 저역신호 와 제2 고역신호는 상기 제1 합산(SUM)회로(450)와 제2 합산(SUM)회로(460)에 의해 합산되어 위상차가 발생되는 부분은 상쇄되어, 도 2d에 도시되어 있는 바와 같은 신호를 출력한다.
따라서, 상기 저역신호와 고역신호를 합치면 원래의 신호와 달리 100Hz 부근에서 서로 위상차가 있어 다소 상쇄되나, 이는 전방 채널의 이퀄라이져(300)를 조정하므로 개선할 수 있다.
상기 제1 합산(SUM)회로(450) 및 제2 합산(SUM)회로에 의해 합산된 신호는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 후방 좌, 우측 채널용 이퀄라이져(500)의 제3 이퀄라이져(510)와 제4 이퀄라이져(520)에 의해 사용자의 욕구에 맞게 설정된 음역대로 수정되어 출력된다.
따라서, 상기 후방 좌, 우측용 이퀄라이져(500)에 의해 수정 출력되는 음파신호는 도 1에 도시되어 있는 4채널 파워 앰프(600)에 의해 전력 증폭되어 스피커(700)로 출력된다.
이로써, 위상 조정으로 인해 저역 상쇄가 발생됨을 방지하여 음압이 떨어짐을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 위상 조절 회로가 구비된 오디오는 차량용 오디오에서 음악 재생시 위상 조절 회로를 이용하여 전방 스피커와 후방 스피커간의 위상 간섭을 방지함으로써, 저역을 자연스럽게 증대할 수 있어 차량 패널 떨림 및 왜곡 발생을 저감하여 전체적인 음질을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 사용자의 선택의지에 따라 기 설정된 프로그램에 의해 오디오 시스템을 제어하는 마이콤(10)과; 상기 마이콤(10)에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되어 운전자의 선택의지에 따른 해당 방송 또는 해당 음악을 선택 재생하여 소정의 아날로그 신호를 출력하는 튜너 & 데크부(100)와; 상기 튜너 & 데크부(100)에서 선택 재생되어 출력되는 소정의 신호를 입력받아 사용자의 베이스, 톤, 페이드 및 발란스 등의 선택 조작에 따라 볼륨크기를 제어하여 소정의 아날로그 신호를 출력하는 볼륨 제어부(200)와; 상기 볼륨 제어부(200)에서 출력되는 소정의 아날로그 신호를 입력받아 운전자의 기호에 맞춰서 설정된 주파수대로 음역 수정을 행하는 전방 채널용 이퀄라이져(300)와; 상기 볼륨 제어부(200)에서 출력되는 소정의 아날로그 신호를 입력받아 운전자의 기호에 맞춰서 설정된 주파수대로 음역 수정을 행하는 후방 이퀄라이져(500)와; 상기 전방 채널용 이퀄라이져(300)와 후방 이퀄라이져(400)로부터 음역이 수정되어 출력되는 가청 주파의 아날로그 전압을 전력으로 증폭하여 출력하는 4채널 파워 앰프(600)와; 상기 4채널 파워 앰프(600)에서 전력으로 증폭되어 출력되는 신호를 운전자가 들을 수 있도록 음성으로 변환하여 출력하는 스피커(700)로 구비되어 있는 오디오에 있어서,
    상기 오디오는 후방 채널용 이퀄라이져(500) 전단에 구비되어 있어서, 볼륨 제어부(200)에서 출력되는 음파신호를 분리하여 위상이 조절된 소정의 음파 신호로 상기 후방 채널용 이퀄라이져(500)에 출력하는 위상 조절부(400)를 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 위상 조절 회로가 구비된 오디오.
  2. 제 1항에 있어서, 위상 조절부(400)는 볼륨 제어부(200)에서 출력되는 소정의 값 이상의 음파를 제거하여 출력하는 제1 저역 통과 필터(410)와 제2 저역 통과 필터(430)를 구비하고 있고, 소정의 값 이하의 음파를 제거하여 출력하는 제1 고역 통과 필터(420)와 제2 고역 통과 필터(440)를 구비하여 이루어진 것을 포함하는 위상 조절회로가 구비된 오디오.
  3. 제 2항에 있어서, 소정의 값은 100Hz 인 것을 포함하는 위상 조절회로가 구비된 오디오.
  4. 제 1항에 있어서, 위상 조절부(400)는 제1 저역 통과 필터(410)와 제1 고역 통과 필터(420)를 통과한 음파 신호를 합산하는 제1 합산(SUM)회로(450)와. 제2 저역 통과 필터(430)와 제2 고역 통과 필터(440)를 통과한 음파 신호를 합산하는 제2 합산(SUM)회로가 구비되어 있는 것을 더 포함하는 위상 조절회로가 구비된 오디오.
  5. 제 1항에 있어서, 위상 조절부(400)는 소정의 값 이하 대역은 역극성으로 위상 반전하여 출력하며, 소정의 값 이상은 변화 없이 원래대로 출력하는 것을 특징으로 하는 위상 조절회로가 구비된 오디오.
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