KR200409761Y1 - 소리 신호를 빛 신호로 변환하여 전송하는 송수신 모듈 - Google Patents

소리 신호를 빛 신호로 변환하여 전송하는 송수신 모듈 Download PDF

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Abstract

본 고안은 소리 신호를 빛 신호로 변환하여 전송하는 송수신 모듈에 관한 것이다. 본 고안은, 소리 신호를 빛 신호로 변환하여 전달하는 장치에 있어서, 각종 음원발생장치로부터 소리신호가 전기신호로 변환되어 입력되는 입력부와, 상기 입력부로 인가된 전기신호에 대한 변조 기능을 수행하는 변조부와, 상기 변조부로부터 출력된 전기신호를 빛으로 변환하여 송출하는 발광부와, 각 회로부에 구동전원을 인가하는 제 1전원공급부를 포함하여 구성된 광송신모듈과, 상기 광송신모듈의 발광부에서 송출된 광신호를 수신하는 광수신부와, 상기 광수신부로 인가된 광신호에 대해 음파신호만를 추출하기 위한 A/C커플링부와, 상기에서 커플링(Coupling)된 약한 신호를 증폭하기 위한 증폭부와, 상기에서 증폭된 신호를 소리신호로 출력하기 위한 스피커와, 각 회로부에 구동전원을 인가하는 제 2전원공급부를 포함하여 구성된 광수신모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
소리신호, 전기신호, 광신호, 광송신모듈, 광수신모듈, 고휘도 LED, 솔라셀(Solar cell)

Description

소리 신호를 빛 신호로 변환하여 전송하는 송수신 모듈 {Module for transmitting and receiving an optic signal}
도 1은 본 고안의 실시예에 따라 소리 신호를 빛 신호로 변환하여 전송하는 송수신 모듈을 개략적으로 도시한 블록도이며,
도 2는 본 고안에 따른 소리 신호를 빛 신호로 변환하여 전송하는 송수신 모듈의 실시상태를 나타내기 위해 제작된 송수신 모듈의 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 광송신모듈 110 : 입력부
120 : 변조부 130 : 발광부
140 : 제 1전원공급부 150 : 제 2스위치부
200 : 광수신모듈 210 : 광수신부
220 : A/C커플링부 230 : 증폭부
240 : 스피커 250 : 제 2전원공급부
260 : 제 2스위치부
본 고안은 소리 신호를 빛 신호로 변환하여 전송하는 송수신 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 라디오, MP3, CD Player 등과 같은 각종 음원발생장치와 연결된 광송신모듈로부터 "소리신호 -> 전기신호 -> 광신호"의 과정을 통해 소리신호를 광신호로 변환하여 송출하면, 광수신모듈에서 상기의 광신호를 수신하고 내부에서 "광신호 -> 전기신호 -> 소리신호"로 변환되는 과정을 통해 스피커로 음원발생장치의 소리가 출력되도록 하는 소리 신호를 빛 신호로 변환하여 전송하는 송수신 모듈에 관한 것이다.
종래 기술에 의하면 라디오, MP3, CD Player 등과 같은 각종 음원발생장치로부터 외부 스피커로 소리를 출력하기 위해서는 스피커와 음원발생장치간에 전기신호를 전달하기 위한 케이블 연결을 필요로 하였다. 그러나, 종래의 유선에 의한 신호전달 방식은 케이블 연결에 따른 불편함과 더불어 케이블의 단선에 의한 신호 단절현상 등의 많은 문제점이 야기되고 있었다.
유선에 의한 신호전달 방식의 문제점을 해결하기 위해서 블루투스방식, 적외선방식, RFID방식 등과 같은 다양한 무선 통신방법이 제안된 바 있다. 본 고안에서는 무선 통신방법의 하나로 광신호를 무선신호의 전달매체로 사용하여 정보를 전달하고 이를 수신하여 출력하는 과정을 학습할 수 있는 송수신 모듈을 제안하였으며, 정보 전달에 따른 대상으로 각종 음원발생장치의 소리신호를 광신호로 변환하여 송 수신하는 과정을 학습할 수 있도록 하였다.
본 고안은 유선에 의한 신호 전달 방식의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 무선 신호에 의한 신호 전달 방식의 장점을 체험할 수 있도록 학습용 송수신 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 고안은 상기의 무선 신호에 의한 신호 전달 방식에 있어서 신호 전달 매체로 광신호를 적용하고자 함에 또 다른 목적이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 소리 신호를 빛 신호로 변환하여 전송하는 송수신 모듈을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 고안은 크게 소리신호를 광(光)신호로 변환하여 송출하는 광송신모듈(100)과, 상기 광송신모듈(100)에서 송출된 광(光)신호를 수신하여 다시 소리신호로 출력하는 광수신모듈(200)로 나누어진다.
상기에서 광송신모듈(100)은 각종 음원발생장치로부터 소리가 전기신호로 변환되어 입력되는 입력부(110)와, 상기 입력부(110)로 인가된 신호에 대한 변조 역할을 하는 변조부(120)와, 상기 변조부(120)로부터 출력된 전기신호를 빛으로 변환 하는 발광부(130)와, 각 회로부에 구동전원을 인가하는 제 1전원공급부(140)와, 상기 제 1전원공급부(140)의 전원을 개폐하는 제 1스위치부(150)를 포함하여 구성된다.
상기에서 입력부(110)는 라디오, MP3, CD Player 등과 같은 각종 음원발생장치등으로부터 소리를 생성하기 위한 전기신호가 입력되는 단자를 말하며, 보다 상세하게는 음원발생장치로부터 이어폰, 헤드폰, 스피커 등으로 연결되는 전기신호가 입력된다. 상기에서 입력부(110)를 형성하는 단자는 특정 규격에 한정되지는 않지만 통상의 이어폰, 헤드폰, 스피커 연결잭이 접속될 수 있는 규격으로 적용된다.
또한, 상기의 입력부(110)에는 외부 소리를 전기신호로 변환하는 마이크로폰(Microphone)과 연결될 수도 있다.
상기에서 변조부(120)는 입력부(110)로 인가된 신호에 대한 변조역할을 하며, 그 구성에 있어서는 코일(121)을 포함하여 구성된다. 상기에서 코일(121)은 입력부(110)로 인가된 전기신호가 발광부(130)로 인가됨에 있어서 서로 간섭을 주지 않기 위함이며, 입력부(110)의 전기신호는 코일(121)의 1차측 전류로 인가되고, 코일(121)의 2차측에서는 입력 신호에 따른 2차측 전류가 생성되어 발광부(130)로 전달된다.
상기에서 발광부(130)는 전기신호를 빛으로 변환하여 출력하는 것으로, 상기의 발광부(130)는 고휘도 LED(light emitting diode)가 적용됨이 바람직하다.
상기에서 제 1전원공급부(140)는 광송신모듈(100)의 동작을 제어하기 위하여 각 회로부에 구동전원을 공급하는 것으로, 바람직하게는 LED의 동작을 제어하기 위 한 DC전원이 밧데리에 의해 공급된다.
상기에서 제 1스위치부(150)는 제 1전원공급부(140)로부터 공급되는 전원을 on/off 시키는 기능을 하는 것이다.
상기와 같은 구성의 광송신모듈(100)은 각종 음원발생장치로부터 소리신호가 전기신호로 변환되어 인가된 후 이를 광신호로 변환하여 송출한다. 상기의 광송신모듈(100)로부터 송출된 광신호는 광수신모듈(200)로 수신된다.
상기에서 광수신모듈(200)은 수신된 광신호를 다시 소리신호로 변환하여 출력하는 것으로, 광신호를 수신하기 위한 광수신부(210)와, 상기 광수신부(210)로 인가된 광신호에 대해 음파신호를 추출하기 위한 A/C커플링부(220)와, 상기에서 커플링(Coupling)된 신호를 증폭하기 위한 증폭부(230)와, 상기에서 증폭된 신호를 소리신호로 출력하기 위한 스피커(240)와, 각 회로부에 구동전원을 인가하는 제 2전원공급부(250)와, 상기 제 2전원공급부(250)의 전원을 개폐하는 제 2스위치부(260)를 포함하여 구성된다.
상기에서 광수신부(210)는 광송신모듈(100)의 LED로부터 출력된 광신호를 수신하는 것으로, 바람직하게는 태양전지판이라고도 불리는 솔라셀(Solar cell)이 적용됨을 특징으로 한다. 또한, 상기의 광수신부(210)에서 광신호를 수신함에 있어서 주변 빛에 대한 간섭을 줄이기 위해서 상기의 솔라셀(Solar cell)의 정면을 제외한 주위에는 빛 차단막을 형성하게 되면 더욱 향상된 효과를 얻을 수 있다.
상기에서 A/C커플링부(220)는 광수신부(210)로 인가된 광신호에 대해 D/C신 호를 제외한 순수 음파신호만 추출해내는 커플링 작업을 수행하는 것으로, 그 구성에 있어서는 전자소자인 캐패시터(Capacitor)를 포함하여 구성된다.
상기에서 증폭부(230)는 A/C커플링부(220)에서 추출된 약한 신호를 증폭하는 기능을 한다.
상기에서 스피커(240)는 전기신호를 진동판의 진동으로 바꾸어 소리신호를 형성하는 것으로, 상기의 증폭부(230)를 거쳐 증폭된 신호가 스피커(240)로 인가된다.
상기에서 제 2전원공급부(250)는 광수신모듈(200)의 동작을 제어하기 위하여 각 회로부에 구동전원을 공급하는 것으로, 바람직하게는 DC전원이 밧데리에 의해 공급된다.
상기에서 제 2스위치부(260)는 제 2전원공급부(140)로부터 공급되는 전원을 on/off 시키는 기능을 하는 것이다.
상술한 바와 같은, 소리 신호를 빛 신호로 변환하여 전송하는 송수신 모듈의 대략적인 동작은 다음과 같다.
먼저, 각종 음원발생장치로부터 출력된 신호를 본 고안의 입력부(110)로 인가하기 위해 서로를 케이블로 연결한다. 보다 상세하게는, 음원발생장치의 이어폰 또는 스피커 연결단자와 본 고안의 입력부(110) 형성 단자를 케이블에 의해 연결한다.
상기에서 음원발생장치의 출력단자로 소리신호가 전기신호로 변환되어 광송 신모듈(100)에 입력되면 본 고안의 광송신모듈(100)에서는 이를 광신호로 변환하여 고휘도 LED에 의해 출력한다. 상기에서 고휘도 LED는 빛의 강약에 의해 소리에 해당하는 음파신호를 빛으로 표현하는 것으로 사람의 볼 수 있는 가시광선의 파장범위 이상의 파장범위에 대한 출력이 이루어진다.
상기의 광송신모듈(100)의 고휘도 LED에 의해 출력된 광신호는 광수신모듈(200)의 솔라셀(Solar cell)에 인가되고 이를 스피커(240)를 통하여 소리신호로 출력한다. 이때, 광송신모듈(100)과 광수신모듈(200)간의 거리가 길면 빛의 감쇄현상에 의해 정확한 신호전달이 이루어지지 않을 수 있으며, 또한 광송신모듈(100)과 광수신모듈(200)간에 장애물이 존재할 시에도 광신호가 차단되어 신호가 끊길 수 있다. 이러한 광신호 전달에 있어서 발생하는 문제점들을 극복하기 위해서 광섬유로 이루어진 광케이블을 적용하면 거리 또는 장애물에 영향을 받지 않고 수월하게 광신호의 전달이 가능하다.
도 2는 본 고안에 따른 소리 신호를 빛 신호로 변환하여 전송하는 송수신 모듈의 실시상태를 나타내기 위해 제작된 송수신 모듈의 사시도이다.
이상에서 본 고안에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 고안의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 고안의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 소리 신호를 빛 신호로 변환하여 전송하는 송수신 모듈에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 송신모듈 및 수신모듈간에 무선 신호에 따른 정보 전달이 이루어지므로 유선 방식을 적용함에 있어 야기될 수 있는 문제점을 해결한 효과가 있다.
둘째, 본 고안을 전자회로 학습 키트로 제공함으로써 다양한 신호의 변경과정 및 송수신 과정을 체험할 수 있는 학습 효과도 있다.
셋째, 본 고안에 따른 광신호 송수신 모듈을 이용한 무선신호 전송 방식을 다양한 산업분야에 응용함으로 삶의 질을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

Claims (3)

  1. 소리 신호를 빛 신호로 변환하여 전달하는 장치에 있어서,
    각종 음원발생장치로부터 소리신호가 전기신호로 변환되어 입력되는 입력부와,
    상기 입력부로 인가된 전기신호에 대한 변조 기능을 수행하는 변조부와,
    상기 변조부로부터 출력된 전기신호를 빛으로 변환하여 송출하는 발광부와,
    각 회로부에 구동전원을 인가하는 제 1전원공급부를 포함하여 구성된 광송신모듈과,
    상기 광송신모듈의 발광부에서 송출된 광신호를 수신하는 광수신부와,
    상기 광수신부로 인가된 광신호에 대해 음파신호만를 추출하기 위한 A/C커플링부와,
    상기에서 커플링(Coupling)된 약한 신호를 증폭하기 위한 증폭부와,
    상기에서 증폭된 신호를 소리신호로 출력하기 위한 스피커와,
    각 회로부에 구동전원을 인가하는 제 2전원공급부를 포함하여 구성된 광수신모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 소리 신호를 빛 신호로 변환하여 전송하는 송수신 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기의 발광부는 고휘도 LED(light emitting diode)가 적용되는 것을 특징으로 하는 소리 신호를 빛 신호로 변환하여 전송하는 송수신 모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기의 광수신부는 솔라셀(Solar cell)이 적용되는 것을 특징으로 하는 소리 신호를 빛 신호로 변환하여 전송하는 송수신 모듈.
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