KR20060019683A - 기준 볼륨레벨을 변경하여 오디오 신호의 볼륨을 제어하는방법 및 그 장치 - Google Patents

기준 볼륨레벨을 변경하여 오디오 신호의 볼륨을 제어하는방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

기준 볼륨레벨을 변경하여 오디오 신호의 볼륨을 제어하는 방법 및 그 장치가 개시된다. 본발명에 따른 볼륨 제어방법은 녹음 레벨을 복수개 범위로 분류하고 각 녹음 레벨 범위에 대응하는 기준 볼륨레벨을 설정하는 과정, 오디오 신호로부터 녹음 레벨을 검출하여 검출된 녹음 레벨이 속한 녹음 레벨 범위를 검출하는 과정, 검출된 녹음 레벨 범위와 현재 기준 볼륨레벨이 대응하는 녹음 레벨 범위가 일치하지 않으면 기준 볼륨레벨을 검출된 녹음 레벨 범위에 대응하는 기준 볼륨레벨로 변경하는 과정 및 변경된 기준 볼륨레벨과 볼륨포지션 레벨을 비교하여 오디오 신호에 디지털 게인 또는 전압을 선택적으로 인가하는 과정을 포함한다. 본 발명에 따르면 입력 오디오 신호의 녹음 레벨에 따라 기준 볼륨레벨을 변경시킴으로써 음질 향상과 전력 효율을 최대화할 수 있다.

Description

기준 볼륨레벨을 변경하여 오디오 신호의 볼륨을 제어하는 방법 및 그 장치{Method and Apparatus for controlling volume of audio signal with modifying level of criterion volume}
도1은 본발명의 일실시예에 따른 볼륨 제어장치의 블록도이다.
도2는 본발명의 일실시예에 따른 볼륨 제어방법의 흐름도이다.
도3a는 도2의 볼륨 제어방법에서 기준 볼륨레벨값이 A로 설정된 경우의 그래프이다.
도3b는 도2의 볼륨 제어방법에서 기준 볼륨레벨값이 B로 설정된 경우의 그래프이다.
도3c는 도2의 볼륨 제어방법에서 기준 볼륨레벨값이 C로 설정된 경우의 그래프이다.
도4는 도3a 내지 도3c에 있어서 총 게인을 보여주는 그래프이다.
본발명은 오디오 신호의 볼륨을 제어하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기준 볼륨레벨을 변경하여 오디오 신호의 볼륨을 제어하는 방법 및 그 장치가 개시되어 있다.
일반적으로, 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation: PWM)를 이용한 디지털 앰프 시스템의 볼륨제어방식에는 디지털 볼륨제어방식과 전압조절 볼륨제어방식이 있다.
디지털 볼륨제어방식은 디지털 오디오 신호 처리 과정(Digital Signal Processing: DSP) 에서 오디오 신호의 볼륨을 디지털 게인 에 따라 제어하는 방식이다. 전압조절 볼륨제어방식은 PWM 변조된 오디오 신호의 볼륨을 인가전압에 따라 제어하는 방식이다.
전압조절 볼륨제어방식만을 사용하면 낮은 레벨 오디오 신호의 재생시 전원노이즈가 상대적으로 커지므로 볼륨제어 가능 범위가 제한된다. 디지털 볼륨제어방식만을 사용하면 높은 레벨 오디오 신호의 다이나믹 레인지(Dinamic Range)가 손상된다.
따라서, 일부에서는 일정한 기준 볼륨레벨을 설정하여 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 이하이면 디지털 볼륨제어방식을 적용하고 볼륨포지션 레벨값이 기준 볼륨레벨 이상이면 전압조절 볼륨제어방식을 적용한다. 볼륨포지션 레벨이란 청취자가 디지털 앰프 시스템 상에서 볼륨 버튼 또는 볼륨 다이얼 등을 조작하여 설정되는 볼륨레벨로서, 청취자가 재생 오디오 신호에 대하여 원하는 크기로 설정하는 볼륨레벨이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 볼륨 제어방법은 기준 볼륨레벨이 하나로 고정되어 있어서 보통의 오디오 신호보다 상대적으로 낮은 레벨로 녹음된 오디오 신호 의 볼륨제어시에 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 오디오 신호의 녹음 레벨이 상대적으로 낮은 경우에 청취자는 보통의 오디오 신호를 입력받을 때보다 볼륨포지션 레벨을 더 높게 설정하여 보통의 오디오 신호를 입력받을 때와 비슷한 크기의 재생 오디오 신호를 듣고자 한다. 이때, 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 이상이면 전압조절 볼륨제어방식이 적용된다.
전압조절 볼륨제어방식이 적용되면 디지털 볼륨제어방식이 적용될 때보다 상대적으로 큰 전압이 인가되므로 전원 노이즈도 증가한다. 그런데, 이때 재생되는 오디오 신호는 보통의 오디오 신호를 입력받았을 때보다 상대적으로 낮은 레벨을 갖는다. 따라서, 재생 오디오 신호에 있어서 전원 노이즈에 의한 영향이 크다.
상기와 같이 종래의 볼륨 제어방법에 의하면 오디오 신호의 녹음 레벨이 상대적으로 낮은 경우에 전압조절 볼륨제어방식이 적용되어 전원 노이즈에 의한 영향이 크다는 문제점이 있다.
본발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 임의의 레벨로 녹음된 오디오 신호의 볼륨을 제어하는 방법에 있어서 오디오 신호의 녹음 레벨을 이용함으로써 기준 볼륨레벨을 변경하는 볼륨 제어방법을 제공하는데 있다.
본발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 임의의 레벨로 녹음된 오디오 신호의 볼륨을 제어하는 장치에 있어서 오디오 신호의 녹음 레벨을 검출하여 기준 녹음 레벨과 비교함으로써 기준 볼륨레벨을 변경하는 볼륨 제어장치를 제공하는데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본발명의 일실시예에 따른 볼륨제어방법은, 임의의 레벨로 녹음된 오디오 신호의 볼륨을 제어하는 방법에 있어서, 녹음 레벨을 복수개 범위로 분류하고 각 녹음 레벨 범위에 대응하는 기준 볼륨레벨을 설정하는 과정, 상기 오디오 신호로부터 상기 임의의 녹음 레벨을 검출하여 상기 검출된 녹음 레벨이 속한 상기 녹음 레벨 범위를 검출하는 과정, 상기 검출된 녹음 레벨 범위와 현재 기준 볼륨레벨이 대응하는 녹음 레벨 범위가 일치하지 않으면 기준 볼륨레벨을 상기 검출된 녹음 레벨 범위에 대응하는 기준 볼륨레벨로 변경하는 과정 및 상기 변경된 기준 볼륨레벨과 볼륨포지션 레벨을 비교하여 상기 오디오 신호에 디지털 게인 또는 전압을 선택적으로 인가하는 과정을 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본발명의 일실시예에 따른 볼륨 제어장치는, 임의의 레벨로 녹음된 오디오 신호의 볼륨을 제어하는 장치에 있어서, 상기 오디오 신호로부터 상기 임의의 녹음 레벨을 검출하고 상기 검출된 녹음 레벨과 소정의 기준 녹음 레벨을 비교하여 기준 볼륨레벨을 변경하는 기준 볼륨레벨 변경부, 상기 기준 볼륨레벨 변경부에서 변경된 기준 볼륨레벨과 볼륨포지션 레벨을 비교하는 볼륨레벨 비교부 및 상기 볼륨포지션 레벨이 상기 변경된 기준 볼륨레벨 이하이면 상기 오디오 신호에 상기 볼륨포지션 레벨에 따른 디지털 게인을 인가하고 상기 변경된 기준 볼륨레벨 이상이면 상기 오디오 신호에 상기 볼륨포지션 레벨에 따른 전압을 인가하는 볼륨 제어부를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도1은 본발명의 일실시예에 따른 볼륨 제어장치의 블록도이다. 도1은 볼륨 제어장치(100) 및 스피커(140)로 구성된다. 도1을 참조하면, 볼륨 제어장치(100)는 기준 볼륨레벨 변경부(110), 볼륨레벨 비교부(120) 및 볼륨 제어부(130)를 포함한다.
기준 볼륨레벨 변경부(110)는 임의의 레벨로 녹음된 디지털 오디오 신호를 수신한다. 기준 볼륨레벨 변경부(110)는 수신된 오디오 신호로부터 녹음 레벨을 검출한다. 종래의 일반적인 녹음 레벨 검출방법을 사용하여 오디오 신호의 녹음 레벨을 검출하는 것이 가능하다. 예를 들면, 다이나믹 레인지 콘트롤(Dinamic Range Control: DRC)에 사용되는 방법으로 오디오 신호의 녹음 레벨을 검출하는 것이 가능하다.
기준 볼륨레벨 변경부(110)는 검출된 녹음 레벨과 소정의 기준 녹음 레벨을 비교한다. 기준 녹음 레벨이란 입력 오디오 신호의 녹음 레벨이 보통의 녹음 레벨인지, 상대적으로 낮은 녹음 레벨인지, 상대적으로 높은 녹음 레벨인지를 판단하는 기준이 되는 녹음 레벨이다.
기준 녹음 레벨값은 기준 볼륨레벨 변경부(110)가 자체적으로 구비하고 있다. 또는, 기준 볼륨레벨 변경부(110)는 다른 모듈로부터 기준 녹음 레벨에 관한 정보를 수신한다. 기준 녹음 레벨은 변경 가능하다.
기준 녹음 레벨이 하나만 설정되는 것도 가능하고, 기준 녹음 레벨이 둘 이상 설정되는 것도 가능하다. 기준 녹음 레벨이 하나인 경우에 녹음 레벨은 두 개의 녹음 레벨 범위로 분류된다. 예를 들면, 입력 오디오 신호는 높은 녹음 레벨 범위 와 보통의 녹음 레벨 범위, 보통의 녹음 레벨 범위와 낮은 녹음 레벨 범위 또는 높은 녹음 레벨 범위와 낮은 녹음 레벨 범위로 분류된다.
기준 녹음 레벨이 둘인 경우에 녹음 레벨은 세 개의 녹음 레벨 범위로 분류된다. 예를 들면, 입력 오디오 신호는 높은 녹음 레벨 범위, 보통의 녹음 레벨 범위 및 낮은 녹음 레벨 범위로 분류된다.
이때, 분류된 각 녹음 레벨 범위에 대응하는 기준 볼륨레벨이 설정된다. 기준 볼륨레벨은 오디오 신호 볼륨제어의 기준이 되는 볼륨레벨이다. 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 이하이면 오디오 신호의 볼륨제어에 디지털 볼륨제어방식이 적용되고, 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 이상이면 오디오 신호의 볼륨제어에 전압조절 볼륨제어방식이 적용된다.
기준 볼륨레벨 변경부(110)는 검출된 녹음 레벨과 기준 녹음 레벨을 비교하여 기준 볼륨레벨을 변경한다. 즉, 기준 볼륨레벨 변경부(110)는 검출된 녹음 레벨과 기준 녹음 레벨을 비교하여 검출된 녹음 레벨이 속한 녹음 레벨 범위를 검출하고, 검출된 녹음 레벨 범위와 현재 기준 볼륨레벨이 대응하는 녹음 레벨 범위가 일치하지 않으면 기준 볼륨레벨을 검출된 녹음 레벨 범위에 대응하는 기준 볼륨레벨로 변경한다.
그러나, 기준 볼륨레벨 변경부(110)는 검출된 녹음 레벨 범위와 현재 기준 볼륨레벨이 대응하는 녹음 레벨 범위가 일치하면 기준 볼륨레벨을 현재 기준 볼륨레벨로 유지한다.
볼륨레벨 비교부(120)는 볼륨포지션에 관한 정보를 수신하여 현재의 볼륨포 지션 레벨을 파악한다. 볼륨포지션이란 재생되는 오디오 신호의 볼륨레벨을 컨트롤하기 위하여 청취자가 디지털 앰프 시스템의 볼륨 버튼 또는 볼륨 다이얼 등을 조작하여 설정한 위치이다. 볼륨포지션에 따라 볼륨포지션 레벨이 결정된다.
볼륨포지션 레벨은 재생되는 오디오 신호의 사운드에 대하여 청취자가 원하는 크기를 나타내는 볼륨레벨이다. 볼륨포지션 레벨이 높아지면 볼륨 제어장치(100)는 그 높아진 정도에 따라 오디오 신호를 증폭한다. 이때 사용되는 방식이 디지털 볼륨제어방식 또는 전압인가 볼륨제어방식이다. 볼륨 포지션 레벨이 낮아지면 볼륨 제어장치(100)는 그 낮아진 정도에 따라 오디오 신호를 감축한다.
볼륨레벨 비교부(120)는 볼륨제어부(130)에서 출력되는 오디오 신호의 볼륨레벨에 관한 정보를 수신하여 볼륨포지션 레벨을 파악하는 것이 가능하다. 또는 볼륨레벨 비교부(120)는 볼륨제어부(130) 이외의 다른 모듈로부터 볼륨포지션에 관한 정보를 수신하여 볼륨포지션 레벨을 파악하는 것이 가능하다.
볼륨레벨 비교부(120)는 기준 볼륨레벨과 볼륨포지션 레벨을 비교한다. 기준 볼륨레벨 변경부(110)에서 기준 볼륨레벨을 변경한 경우에는 기준 볼륨레벨 변경부(110)에서 변경된 기준 볼륨레벨과 볼륨포지션 레벨을 비교한다.
볼륨 제어부(130)는 볼륨레벨 비교부(120)의 비교 결과 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 이하이면 오디오 신호에 볼륨포지션 레벨에 따른 디지털 게인을 인가한다. 즉, 볼륨 제어부(130)는 디지털 볼륨제어방식으로 볼륨을 제어한다.
볼륨 제어부(130)는 볼륨레벨 비교부(120)의 비교 결과 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 이상이면 오디오 신호에 볼륨포지션 레벨에 따른 전압을 인가한다. 즉, 볼륨 제어부(130)는 전압조절 볼륨제어방식으로 볼륨을 제어한다.
볼륨 제어부(130)는 디지털신호 처리부(130-1), 펄스폭 변조부(130-2), 전압 인가부(130-3) 및 전원 공급부(130-4)를 포함한다.
디지털신호 처리부(130-1)는 기준 볼륨레벨 변경부(110)에서 녹음 레벨이 검출된 오디오 신호에 대하여 DSP(Digital Signal Processing) 과정을 수행한다.
또한, 디지털신호 처리부(130-1)는 볼륨레벨 비교부(120)의 비교 결과 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 이하이면 오디오 신호에 현재의 볼륨포지션 레벨에 따른 디지털 게인을 인가한다. 즉 디지털신호 처리부(130-1)는 디지털 볼륨제어방식으로 볼륨을 제어한다.
펄스폭 변조부(130-2)는 디지털신호 처리부(130-1)에서 출력된 오디오 신호의 펄스폭을 변조하여 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 생성한다. PWM은 펄스신호의 듀티비를 조정하는 방법이고, 여기서 듀티비는 각 주기(T)당 하이(high) 신호 시간들의 비(rate)이다. PWM 데이터는 듀티비가 조정된 데이터이다.
전압 인가부(130-3)는 PWM 신호에 전압을 인가한다. 전압 인가부(130-3)는 볼륨레벨 비교부(120)의 비교 결과 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 이하인 경우에도 PWM 신호에 기본 전압을 인가한다. 그러나 이때는 허용된 범위 내에서 가장 작은 값의 전압을 인가하여 전압 노이즈에 의한 음질 저하를 최소화한다.
전압 인가부(130-3)는 볼륨레벨 비교부(120)의 비교 결과 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 이상이면 PWM 신호에 볼륨포지션 레벨에 따른 전압을 인가한다. 즉 전압 인가부(130-3)은 전압조절 볼륨제어방식으로 볼륨을 제어한다.
볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 이상이라는 것은 볼륨 제어부(130)에서 출력되는 오디오 신호의 볼륨레벨이 기준 볼륨레벨 이상이라는 것을 의미한다. 이 경우에 청취자는 볼륨 제어부(130)에서 출력되는 오디오 신호에 포함된 전원 노이즈에 대하여 상대적으로 덜 민감하다. 따라서, 전압조절 볼륨제어방식으로 볼륨을 제어하여 오디오 신호의 다이나믹 레이지를 충분히 확보하는 것이다.
전원공급부(130)는 전압 인가부(130-3)가 인가하는 전압을 공급한다. 전압 인가부(130-3)에서 전압이 인가된 오디오 신호는 스피커(140)를 통해 재생된다.
도2는 본발명의 일실시예에 따른 볼륨제어방법의 흐름도이다. 도2를 참조하면, 먼저 녹음 레벨을 높은 녹음 레벨 범위, 보통의 녹음 레벨 범위, 낮은 녹음 레벨 범위로 분류한다(S205). 이러한 녹음 레벨 범위들은 제1 기준 녹음 레벨 및 제2 기준 녹음 레벨을 기준으로 분류된다.
제1 기준 녹음 레벨보다 제2 기준 높음 레벨이 높을 때, 높은 녹음 레벨 범위는 제2 기준 녹음 레벨 이상이다. 보통의 녹음 레벨 범위는 제2 기준 녹음 레벨 이하이고 제1 기준 녹음 레벨 이상이다. 낮은 녹음 레벨 범위는 제1 기준 녹음 레벨 구간 이하이다.
분류된 각 녹음 레벨 범위마다 대응하는 기준 볼륨 레벨이 설정된다(S210). 즉, 높은 녹음 레벨 범위에 대하여 기준 볼륨레벨 A가 설정되고, 보통의 녹음 레벨 범위에 대하여 기준 볼륨레벨 B가 설정되고, 낮은 녹음 레벨 범위에 대하여 기준 볼륨레벨 C가 설정된다. 본 실시예에서 현재의 기준 볼륨레벨은 B라고 가정한다.
기준 볼륨레벨 변경부(110)는 입력되는 오디오 신호로부터 녹음 레벨을 검출 한다(S215). 그리고, 기준 볼륨레벨 변경부(110)는 검출된 녹음 레벨이 속한 녹음 레벨 범위를 검출한다(S220). 이때 검출되는 녹음 레벨 범위는 큰 녹음 레벨 범위, 보통의 녹음 레벨 범위, 작은 녹음 레벨 범위 중의 어느 하나일 것이다.
검출된 녹음 레벨 범위가 높은 녹음 레벨 범위이면(S225), 기준 볼륨레벨 변경부(110)는 기준 볼륨레벨을 A로 변경한다(S230). A는 높은 녹음 레벨 범위에 대응하는 기준 볼륨레벨로서 보통의 녹음 레벨 범위에 대응하는 기준 볼륨레벨 B보다 낮다.
상대적으로 높은 레벨로 녹음된 오디오 신호가 입력될 경우에 청취자가 볼륨포지션 레벨을 조금만 높게 해도 재생 오디오 신호는 고출력으로 재생되므로, 청취자는 볼륨포지션 레벨을 상대적으로 낮게 해야 한다. 이에 따라, 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨보다 낮아지면 디지털 볼륨제어방식이 적용된다. 이때, 다이나믹 레인지가 상대적으로 큰 오디오 신호가 디지털 볼륨제어방식으로 제어됨에 따라 오디오 신호의 다이나믹 레인지가 손상된다.
그러므로, 오디오 신호의 녹음 레벨이 큰 녹음 레벨 범위에 속하면 디지털 볼륨제어방식을 적용하는 녹음 레벨 범위는 줄이고 전압조절 볼륨제어방식을 적용하는 녹음 레벨 범위는 늘이는 것이 효과적이다. 따라서, 기준 볼륨레벨 변경부(110)는 오디오 신호의 녹음 레벨이 큰 녹음 레벨 범위에 속하면 기준 볼륨레벨을 더 낮은 볼륨레벨로 변경하는 것이다.
검출된 녹음 레벨 범위가 낮은 녹음 레벨 범위이면(S235), 기준 볼륨레벨 변경부(110)는 기준 볼륨레벨을 C로 변경한다(S240). C는 낮은 녹음 레벨 범위에 대 응하는 기준 볼륨레벨로서 보통의 녹음 레벨 범위에 대응하는 기준 볼륨레벨 B보다 높다.
상대적으로 낮은 레벨로 녹음된 오디오 신호가 입력될 경우에 청취자가 원하는 만큼의 고출력을 얻기 위해서는 시스템의 볼륨포지션 레벨을 상대적으로 높게 해야 한다. 이에 따라, 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨보다 높아지면 전압조절 볼륨제어방식이 적용된다. 이때, 오디오 신호가 낮은 레벨로 녹음되었으므로 전원 노이즈가 오디오 신호에 비하여 무시할 수 없을 만큼의 크기가 된다. 따라서, 재생 오디오 신호에는 디지털 볼륨제어방식이 적용될 때에 비하여 큰 노이즈가 발생한다.
또한, 상대적으로 낮은 레벨로 녹음된 오디오 신호의 다이나믹 레인지는 별로 크지 않을 것이므로, 디지털 볼륨제어방식을 적용해도 오디오 신호의 다이나믹 레인지에 거의 손상이 없다.
그러므로, 이러한 경우에는 디지털 볼륨제어방식을 적용하는 녹음 레벨 범위는 늘이고 전압조절 볼륨제어방식을 적용하는 녹음 레벨 범위는 줄이는 것이 효과적이다. 따라서, 기준 볼륨레벨 변경부(110)는 오디오 신호의 녹음 레벨이 낮은 녹음 레벨 범위에 속하면 기준 볼륨레벨을 더 높은 볼륨레벨로 변경하는 것이다.
검출된 구간이 보통의 녹음 레벨 범위이면(S235), 기준 볼륨레벨 변경부(110)는 기준 볼륨레벨을 B로 유지한다(S245). 이것은 기준 볼륨레벨의 초기값이 B라고 가정하였기 때문이다. 만일 기준 볼륨레벨의 초기값이 A 또는 C였다면 기준 볼륨레벨 변경부(110)는 기준 볼륨레벨을 B로 변경한다. 보통의 레벨로 녹음된 경 우에는 재생 오디오 신호의 볼륨레벨 크기에 적당한 볼륨제어방식을 사용해야 하므로, 기준 볼륨레벨값을 적당한 값인 B로 설정하는 것이다.
기준 볼륨레벨이 변경되면, 볼륨레벨 비교부(120)는 변경된 기준 볼륨레벨과 볼륨포지션 레벨을 비교한다(S250).
비교결과, 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 이하이면 오디오 신호에 디지털 볼륨제어방식이 적용된다(S255). 그리고, 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 이상이면 오디오 신호에 전압조절 볼륨제어방식이 적용된다(S290).
도3a는 도2의 볼륨 제어방법에서 기준 볼륨레벨이 A로 설정된 경우의 그래프이다. 도3a를 참조하면, 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 A 이하이면 디지털 볼륨제어방식이 적용되므로 디지털 게인(310)에 의해 볼륨이 제어된다. 그러나, 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 A 이상이면 전압조절 볼륨제어방식이 적용되므로 인가전압(320)에 의해 볼륨이 제어된다.
즉, 오디오 신호의 녹음 레벨이 상대적으로 높은 녹음 레벨이어서 기준 볼륨레벨이 A로 설정되면, 청취자가 볼륨포지션 레벨을 A=50 이하로 설정했을 때는 디지털 볼륨제어방식이 적용되고 A=50 이상으로 설정했을 때는 전압조절 볼륨제어방식이 적용된다.
도3b는 도2의 볼륨제어방법에서 기준 볼륨레벨이 B로 설정된 경우의 그래프이다. 도3b를 참조하면, 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 이하이면 디지털 볼륨제어방식이 적용되므로 디지털 게인(330)에 의해 볼륨이 제어된다. 그러나, 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 B 이상이면 전압조절 볼륨제어방식이 적용되므로 인가전 압(340)에 의해 볼륨이 제어된다.
즉, 오디오 신호의 녹음 레벨이 보통의 녹음 레벨이어서 기준 볼륨레벨이 B로 설정되면, 청취자가 볼륨포지션 레벨을 B=63 이하로 설정했을 때는 디지털 볼륨제어방식이 적용되고 B=63 이상으로 설정했을 때는 전압조절 볼륨제어방식이 적용된다.
도3c는 도2의 볼륨제어방법에서 기준 볼륨레벨이 C로 설정된 경우의 그래프이다. 도3a를 참조하면, 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 C 이하이면 디지털 볼륨제어방식이 적용되므로 디지털 게인(360)에 의해 볼륨이 제어된다. 그러나, 볼륨포지션 레벨이 기준 볼륨레벨 C 이상이면 전압조절 볼륨제어방식이 적용되므로 인가전압(370)에 의해 볼륨이 제어된다.
즉, 오디오 신호의 녹음 레벨이 상대적으로 낮은 녹음 레벨이어서 기준 볼륨레벨이 C로 설정되면, 청취자가 볼륨포지션 레벨을 C=80 이하로 설정했을 때는 디지털 볼륨제어방식이 적용되고 C=80 이상으로 설정했을 때는 전압조절 볼륨제어방식이 적용된다.
도4는 도3a 내지 도3c에 있어서 총 게인을 보여주는 그래프이다. 도4를 참조하면, 도3a 내지 3c는 볼륨 제어방식이 적용되는 기준 볼륨레벨에 차이가 있을 뿐, 디지털 볼륨제어방식하에서의 디지털 게인과 전압조절 볼륨제어방식하에서의 인가전압에 의한 게인의 합인 총 게인(410)은 같다. 즉, 기준 볼륨레벨을 A, B, C중에서 어떤 것으로 선택하더라도 재생 오디오 신호의 볼륨레벨은 볼륨포지션 레벨에 비례한다.
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, 하드 디스크, 플로피 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장 장치 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.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 입력 오디오 신호가 상대적으로 낮은 레벨로 녹음된 오디오 신호일 경우에는 기준 볼륨레벨을 더 높은 볼륨레벨로 변경시킴으로써 전압조절 볼륨제어방식이 적용되던 볼륨포지션 레벨에서 디지털 볼륨제어방식을 적용할 수 있다.
또한, 입력 오디오 신호가 상대적으로 높은 레벨로 녹음된 오디오 신호일 경우에는 기준 볼륨레벨을 더 낮은 볼륨레벨로 변경시킴으로써 디지털 볼륨제어방식이 적용되던 볼륨포지션 레벨에서 전압조절 볼륨제어방식을 적용할 수 있다.
이와 같이 입력 오디오 신호의 녹음 레벨에 따라 기준 볼륨레벨을 변경시킴으로써 음질 향상과 전력 효율을 최대화할 수 있다.

Claims (5)

  1. 임의의 레벨로 녹음된 오디오 신호의 볼륨을 제어하는 방법에 있어서,
    a)녹음 레벨을 복수개 범위로 분류하고 각 녹음 레벨 범위에 대응하는 기준 볼륨레벨을 설정하는 과정;
    b)상기 오디오 신호로부터 상기 임의의 녹음 레벨을 검출하여 상기 검출된 녹음 레벨이 속한 상기 녹음 레벨 범위를 검출하는 과정;
    c)상기 검출된 녹음 레벨 범위와 현재 기준 볼륨레벨이 대응하는 녹음 레벨 범위가 일치하지 않으면 기준 볼륨레벨을 상기 검출된 녹음 레벨 범위에 대응하는 기준 볼륨레벨로 변경하는 과정;및
    d)상기 변경된 기준 볼륨레벨과 볼륨포지션 레벨을 비교하여 상기 오디오 신호에 디지털 게인 또는 전압을 선택적으로 인가하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼륨 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 c)과정은
    상기 검출된 녹음 레벨 범위와 현재 기준 볼륨레벨이 대응하는 녹음 레벨 범위가 일치하면 기준 볼륨레벨을 현재 기준 볼륨레벨로 유지하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼륨 제어방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 d)과정은
    상기 변경된 기준 볼륨레벨과 볼륨포지션 레벨을 비교하여 상기 볼륨포지션 레벨이 상기 변경된 기준 볼륨레벨 이하이면 상기 오디오 신호의 볼륨을 디지털 게인에 따라 제어하고, 상기 변경된 기준 볼륨레벨 이상이면 상기 오디오 신호의 볼륨을 인가 전압에 따라 제어하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼륨 제어방법.
  4. 임의의 레벨로 녹음된 오디오 신호의 볼륨을 제어하는 장치에 있어서,
    상기 오디오 신호로부터 상기 임의의 녹음 레벨을 검출하고, 상기 검출된 녹음 레벨과 소정의 기준 녹음 레벨을 비교하여 기준 볼륨레벨을 변경하는 기준 볼륨레벨 변경부;
    상기 기준 볼륨레벨 변경부에서 변경된 기준 볼륨레벨과 볼륨포지션 레벨을 비교하는 볼륨레벨 비교부;및
    상기 볼륨포지션 레벨이 상기 변경된 기준 볼륨레벨 이하이면 상기 오디오 신호에 상기 볼륨포지션 레벨에 따른 디지털 게인을 인가하고, 상기 변경된 기준 볼륨레벨 이상이면 상기 오디오 신호에 상기 볼륨포지션 레벨에 따른 전압을 인가 하는 볼륨 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼륨 제어장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 볼륨 제어부는
    상기 볼륨포지션 레벨이 상기 변경된 기준 볼륨레벨 이하이면 상기 오디오 신호에 상기 볼륨포지션 레벨에 따른 디지털 게인을 인가하는 디지털 신호처리부;
    상기 기준 볼륨레벨 변경부에서 녹음 레벨이 검출된 오디오 신호의 펄스폭을 변조하여 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 생성하는 펄스폭 변조부;및
    상기 볼륨포지션 레벨이 상기 변경된 기준 볼륨레벨 이상이면 상기 생성된 PWM 신호에 상기 볼륨포지션 레벨에 따른 전압을 인가하는 전압 인가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼륨 제어장치.
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