KR20060026557A

KR20060026557A - 디지털 오디오 기기에서의 자동 음량 조절 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20060026557A
Application number: KR1020040075343A
Authority: KR
Inventors: 홍승석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2006-03-24

Abstract

본 발명에 의한 디지털 오디오 기기에서의 자동 음량 조절 장치는, 디지털 오디오 음악 파일을 기록 저장하는 저장매체와; 상기 저장매체에 저장된 오디오 음악 파일을 독출하여 재생 오디오 데이터로 디코딩하는 코덱(Codec: Coder-Decoder)과; 상기 디코딩된 재생 오디오 데이터를 아날로그 오디오신호로 변환 출력하는 D/A 변환기와; 상기 D/A 변환기를 통해 출력되는 아날로그 오디오신호의 음량을 사용자가 지정한 일정한 음량으로 조절하는 프로그래머블 게인 콘트롤러(programmable gain controller)와; 상기 아날로그 오디오신호의 음량을 분석하여 상기 프로그래머블 게인 콘트롤러의 게인 값을 변환하는 마이컴이 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

Description

디지털 오디오 기기에서의 자동 음량 조절 장치 및 방법{auto volume controller of digital audio apparatus and method thereof}

도 1은 일반적인 아날로그 오디오 기기에서의 음량 자동조절장치.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 오디오 기기에서의 자동 음량 조절 장치에 대한 구성 블록도.

도 3은 디지털 오디오 음악 파일의 프레임의 일 실시예에 대한 데이터 포맷을 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 저장매체 22 : CODEC

24 : D/A 변환기 26 : 프로그래머블 게인 콘트롤러

28 : 마이콤

본 발명은 디지털 오디오 기기에서의 자동 음량 조절 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엠피쓰리(MP3)와 같은 디지털 오디오 음악 파일의 음량 평균값을 산출하여, 재생 오디오 출력을 사용자가 원하는 임의의 적정 음량으로 변환시키는 디지털 오디오 기기에서의 자동 음량 조절 장치 및 방법에 관한 것이다.

우선, 도 1은 일반적인 아날로그 오디오 기기에서의 음량 자동조절장치에 대한 구성을 도시한 것으로, 오디오 테이프(1)에 기록 저장된 신호를 독출하는 오디오 헤드(2); 상기 오디오 헤드로부터 독출되는 신호를 재생 오디오신호로 신호 처리하는 오디오 신호처리부(3); 상기 신호 처리된 재생 오디오신호를 증폭 출력하는 오디오 증폭부(4); 및 상기 신호 처리된 재생 오디오신호의 레벨을 검출하여, 상기 오디오 증폭부(4)의 이득을 가변 조절하는 레벨 검출부(5)를 포함하여 구성되는데, 상기 레벨 검출부(5)는, 사용자로부터 선택 입력되는 음량 자동조절 키의 온/오프(On/Off)에 따라, 상기 오디오 증폭부(4)의 이득을 가변 조절하는 음량 자동조절 동작을 선택적으로 수행하게 된다.

이에 따라, 상기 오디오 테이프(1)에 기록 저장된 다수의 오디오 곡들이, 서로 다른 크기의 음량으로 각각 기록 저장되어 있는 경우, 상기 레벨 검출부(5)에서는, 상기 오디오 신호처리부(3)에 의해 신호 처리된 재생 오디오신호의 레벨을 검출하여, 사전에 설정된 기준 오디오 레벨(Ref. Audio Level)의 범위를 벗어나는 지를 비교 판별하게 된다. 상기 판별 결과, 검출된 재생 오디오신호의 레벨이, 기준 오디오 레벨의 범위를 벗어나는 경우, 상기 오디오 증폭부(4)의 이득을 가변 조절함으로써, 재생 출력되는 오디오신호의 음량을 적정 크기의 음량으로 자동 조절하게 된다.

그러나, 상기와 같은 일반적인 아날로그 오디오 기기에서의 음량 자동조절장치는, 상기 오디오 신호처리부(3)에 의해 신호 처리된 재생 오디오신호의 레벨을 검출하여, 사전에 설정된 기준 오디오 레벨과의 비교 판별을 통해, 오디오 증폭부의 이득을 가변 조절하게 되므로, 최종적으로 재생 출력되는 오디오신호의 음량 크기를 사용자가 원하는 임의의 음량 크기로 가변 조절하기 위해서는, 사전에 설정된 기준 오디오 레벨을 재 설정해야만 하는 문제점이 발생하게 된다.

한편, 최근에 널리 보급되고 있는 앰피 쓰리(MP3)와 같은 디지털 오디오 음악 파일을 플래시 메모리와 같은 기록매체에 기록/ 저장하거나, 또는 독출 재생하는 디지털 오디오 기기에서는, 고음질의 디지털 오디오 음악 파일을 개인용 컴퓨터(PC) 등과 같은 연결기기를 통해 용이하게 다운로드 받아 기록 저장할 수 있게 되는 데, 이때 플래시 메모리에 기록/ 저장되는 다수의 음악 파일들은, 해당 음악 파일을 제작하는 과정 또는 메모리에 기록 저장하는 과정에서 서로 다른 크기의 음량을 갖는 음악 파일로 각각 기록 저장될 수 있으므로, 이를 사용자가 원하는 임의로 음량 크기로 평준화시켜 재생 출력시킬 수 있는 해결방안이 시급히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 소정의 아날로그 음원을 디지털 데이터로 변환 할 때, 파일 포멧의 일정한 영역에 상기 음원의 음량에 대한 정보를 기록하고, 재생시 상기 정보를 참조하여 상기 음원에 대한 음량이 자동으로 조절되도록 함으로써, 음원에 따라 다른 음량이 제공되는 경우 사용자가 기 설정한 음량에 맞게 자동으로 일정한 음량으로 재생되도록 하는 디지털 오디오 기기에서의 자동 음량 조절 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 디지털 오디오 기기에서의 자동 음량 조절 장치는, 디지털 오디오 음악 파일을 기록 저장하는 저장매체와; 상기 저장매체에 저장된 오디오 음악 파일을 독출하여 재생 오디오 데이터로 디코딩하는 코덱(Codec: Coder-Decoder)과; 상기 디코딩된 재생 오디오 데이터를 아날로그 오디오신호로 변환 출력하는 D/A 변환기와; 상기 D/A 변환기를 통해 출력되는 아날로그 오디오신호의 음량을 사용자가 지정한 일정한 음량으로 조절하는 프로그래머블 게인 콘트롤러(programmable gain controller)와; 상기 아날로그 오디오신호의 음량을 분석하여 상기 프로그래머블 게인 콘트롤러의 게인 값을 변환하는 마이컴이 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 디지털 오디오 기기에서의 자동 음량 조절 방법은, 저장매체에 저장된 디지털 오디오 음악 파일의 첫번째 음원이 아날로그 오디오 신호로 변환되어 프로그래머블 게인 콘트롤러에 입력되는 단계와; 사용자가 설정한 음량으로 상기 첫번째 음원의 음량이 조절되는 단계와; 상기 음량 조절에 의해 상기 프로그래머블 게인 콘트롤러의 게인 값이 변경되어 상기 설정된 음량으로 최종 출력되는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 오디오 기기에서의 자동 음량 조절 장치에 대한 구성 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 오디오 기기에서의 자동 음량 조절 장치는, 앰피 쓰리(MP3) 등의 디지털 오디오 음악 파일을 기록 저장하는 저장매체(20)와; 상기 저장매체에 저장된 오디오 음악 파일을 독출하여 재생 오디오 데이터로 디코딩하는 코덱(Codec: Coder-Decoder)(22)과; 상기 디코딩된 재생 오디오 데이터를 아날로그 오디오신호로 변환 출력하는 D/A 변환기(24)와; 상기 D/A 변환기를 통해 출력되는 아날로그 오디오신호의 음량을 사용자가 지정한 일정한 음량으로 조절하는 프로그래머블 게인 콘트롤러(programmable gain controller)(26)와; 상기 아날로그 오디오신호의 음량을 분석하여 상기 프로그래머블 게인 콘트롤러의 게인 값을 변환하는 마이컴(28)이 포함되어 구성된다.여기서, 상기 저장매체(20)에 저장된 디지털 오디오 음악 파일은 각각의 음원에 대한 최대 음량, 최소 음량 및 평균 음량을 산출하여 정해진 파일 포맷의 소정 영역에 그 값이 저장되어 있음을 특징으로 한다.

상기 저장매체(20)에 저장된 디지털 오디오 음악 파일의 첫번째 음원이 아날로그 오디오 신호로 변환되어 상기 프로그래머블 게인 콘트롤러(26)에 입력되고, 사용자가 설정한 음량으로 상기 첫번째 음원의 음량을 조절하면 상기 프로그래머블 게인 콘트롤러의 게인 값이 변경되어 상기 사용자에 의해 설정된 음량으로 조절되어 최종 출력된다.

이 때, 상기 마이컴(28)은 사용자가 설정한 음량에 대응되는 프로그래머블 게인 콘트롤러(26)의 게인 값을 저장하게 된다.

또한, 마이컴(28)은 상기 저장매체에 저장된 디지털 오디오 음악 파일의 두 번째 이후의 음원이 오디오 신호로 변환되어 재생되는 경우, 상기 각 음원의 파일 포맷에서 음원의 평균 음량값을 읽어 상기 첫번째 음원의 평균 음량과 비교하고, 두번째 이후의 재생할 음원의 음량이 클 때는 상기 프로그래머블 게인 콘트롤러의 게인 값을 낮추고, 음량이 낮을 때는 프로그래머블 게인 콘트롤러의 게인 값을 높여 음량을 조절하게 된다.

도 3은 디지털 오디오 음악 파일의 프레임의 일 실시예에 대한 데이터 포맷을 나타내는 도면이다.

단, 이는 일 실시예에 불과한 것으로 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

도 3을 참조하면, 상기 디지털 오디오 음악 파일, 즉 시간적 연속성을 갖고 독출 재생되는 오디오 곡(曲)을 구성하는 각각의 오디오 프레임(Frame)에는, 헤더(Header)정보가 기록되는 필드, 에러체크(CRC: Cyclic Redundancy Checking)정보가 선택적으로 기록되는 필드, 그리고 실시간 오디오 데이터(Audio Data)가 기록되는 필드를 포함하여 구성되는데, 상기 실시간 오디오 데이터 기록필드에는, 비트할당(Bit Allot)정보, 스케일 팩터(Scale Factor) 정보 및 샘플 오디오 데이터가 구분 기록된다.

특히 상기 스케일 팩터 정보는, 엔코딩 기록된 오디오 데이터를 원래의 오디오 데이터로 디코딩하는 경우, 오디오 데이터의 음량을 원래대로 복원시키기 위한 음량 레벨 정보로서 기록 저장된다.

본 발명의 경우 상기 스케일 팩터 정보 필드에 각 음원에 대한 최대 음량, 최소 음량 및 평균 음량이 산출되어 저장됨을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명에 의한 디지털 오디오 기기에서의 자동 음량 조절 장치는, 플래시 메모리와 같은 저장매체로부터 독출되는 디지털 오디오 음악 파일의 음원에 포함 기록된 스케일 팩터 정보를 검출 확인하여, 재생 오디오 곡의 음량 평균값을 산출한 후, 오디오 재생 출력을 사용자가 원하는 임의의 적정 음량으로 변환시키는 동작을 수행하게 되며, 이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 저장매체(20)에 저장된 디지털 오디오 음악 파일의 첫번째 음원이 아날로그 오디오 신호로 변환되어 상기 프로그래머블 게인 콘트롤러(26)에 입력되는 경우, 사용자가 설정한 음량으로 상기 첫번째 음원의 음량을 조절하면 상기 프로그래머블 게인 콘트롤러의 게인 값이 변경되어 상기 사용자에 의해 설정된 음량으로 조절되어 최종 출력된다.

여기서, 사용자는 상기 첫번째 음원에 대한 음량을 듣고 난 후, 첫번째 음원 및 이후의 음원에 대한 적절한 음량을 설정할 수 있는 것이다.

즉, 사용자가 첫번째 음원의 음량을 자신이 원하는 정도의 음량으로 조절하게 되면, 상기 프로그래머블 게인 콘트롤러 내의 게인 값이 적절하게 변경되어 최종적으로 출력되는 음원의 음량이 상기 사용자가 설정한 음량으로 변환되어 출력된다.

이 때, 마이컴(28)은 사용자가 설정한 음량에 대응되는 프로그래머블 게인 콘트롤러의 게인 값을 저장하게 된다.

또한, 상기 저장매체(20)에 저장된 디지털 오디오 음악 파일의 두번째 이후 의 음원이 오디오 신호로 변환되어 재생되는 경우에는, 마이컴에서 상기 저장매체로부터 독출되는 디지털 오디오 음악 파일의 음원에 포함 기록된 스케일 팩터 정보를 검출 확인하여, 상기 각 음원의 파일 포맷에서 음원의 평균 음량값을 읽어 상기 첫번째 음원의 평균 음량과 비교하고, 두번째 이후의 재생할 음원의 음량이 클 때는 상기 프로그래머블 게인 콘트롤러(26)의 게인 값을 낮추고, 음량이 낮을 때는 프로그래머블 게인 콘트롤러의 게인 값을 높여 음량을 조절함으로써, 두번째 이후의 음원에 대해서도 사용자가 최초 설정한 음량에 맞게 출력될 수 있는 것이다.

단, 앞서 설명한 바와 같이 소정의 음원을 재생하여 자동으로 음량이 조절되는 도중 사용자가 다시 음량을 조절하게 되는 경우에는 그 당시 재생되는 음원의 평균음량과 프로그래머블 게인 컨트롤러의 게인 값이 그 다음 재생되는 음원의 음량과 비교하기 위한 기본 값으로 설정되어 저장된다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 음원에 따라 다른 음량으로 제공되어 사용자가 직접 각각의 음량을 조절하던 것을 사용자가 기 설정한 음량의 크기에 맞게 자동으로 각 음원의 음량이 조절되어 재생된다는 장점이 있다.

이에 따라 사용자는 각 음원의 최초 녹음이 어떠한 음량으로 되었던지 여부에 관계없이 사용자가 원하는 일정한 음량으로 상기 각각의 음원을 들을 수 있게 되는 것이다.

Claims

디지털 오디오 음악 파일을 기록 저장하는 저장매체와;

상기 저장매체에 저장된 오디오 음악 파일을 독출하여 재생 오디오 데이터로 디코딩하는 코덱(Codec: Coder-Decoder)과; 상기 디코딩된 재생 오디오 데이터를 아날로그 오디오신호로 변환 출력하는 D/A 변환기와;

상기 D/A 변환기를 통해 출력되는 아날로그 오디오신호의 음량을 사용자가 지정한 일정한 음량으로 조절하는 프로그래머블 게인 콘트롤러(programmable gain controller)와;

상기 아날로그 오디오신호의 음량을 분석하여 상기 프로그래머블 게인 콘트롤러의 게인 값을 변환하는 마이컴이 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 디지털 오디오 기기에서의 자동 음량 조절 장치.
제 1항에 있어서,

상기 저장매체에 저장된 디지털 오디오 음악 파일은 각각의 음원에 대한 최대 음량, 최소 음량 및 평균 음량을 산출하여 정해진 파일 포맷의 소정 영역에 그 값이 저장되어 있음을 특징으로 하는 디지털 오디오 기기에서의 자동 음량 조절 장치.
저장매체에 저장된 디지털 오디오 음악 파일의 첫번째 음원이 아날로그 오디 오 신호로 변환되어 프로그래머블 게인 콘트롤러에 입력되는 단계와;

사용자가 설정한 음량으로 상기 첫번째 음원의 음량이 조절되는 단계와;

상기 음량 조절에 의해 상기 프로그래머블 게인 콘트롤러의 게인 값이 변경되어 상기 설정된 음량으로 최종 출력되는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 기기에서의 자동 음량 조절 방법.
제 3항에 있어서,

상기 사용자가 설정한 음량에 대응되는 프로그래머블 게인 콘트롤러의 게인 값이 저장되는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 기기에서의 자동 음량 조절 방법.
제 3항에 있어서,

상기 저장매체에 저장된 디지털 오디오 음악 파일의 두번째 이후의 음원이 오디오 신호로 변환되어 재생되는 단계와;

상기 각 음원의 파일 포맷에서 음원의 평균 음량값을 읽어 상기 첫번째 음원의 평균 음량과 비교하고, 두번째 이후의 재생할 음원의 음량이 클 때는 상기 프로그래머블 게인 콘트롤러의 게인 값을 낮추고, 음량이 낮을 때는 프로그래머블 게인 콘트롤러의 게인 값을 높여 음량을 조절하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 기기에서의 자동 음량 조절 방법.