KR20080027152A

KR20080027152A - 뮤트 회로

Info

Publication number: KR20080027152A
Application number: KR1020070095290A
Authority: KR
Inventors: 아끼오 와따나베
Original assignee: 산요덴키가부시키가이샤; 산요 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2008-03-26
Also published as: US20080075301A1; CN101150298A; JP2008079032A; US8098847B2

Abstract

뮤트 개시 또는 종료의 타이밍에서 생길 수 있는 노이즈음을 저감한다. AC 입력 신호의 진폭 레벨을 DC 레벨로 고정함으로써 뮤트한 AC 출력 신호를 출력하는 뮤트 회로에서, 상기 AC 입력 신호의 DC 오프셋 성분을 제1 오피 앰프로 구성된 HPF(High Pass Filter)를 경유시킴으로써 제거하는 DC 오프셋 제거부와, 상기 제1 오피 앰프에서의 제1 DC 오프셋과 동일 레벨의 제2 DC 오프셋을 발생시키는 제2 오피 앰프로 구성되고, 상기 제2 오피 앰프의 입력을 상기 DC 레벨로 고정함으로써 상기 제2 DC 오프셋을 나타내는 뮤트 신호를 출력하는 뮤트 신호 생성부와, 상기 DC 오프셋 제거부로부터 출력되는 AC 입력 신호와, 상기 뮤트 신호 생성부로부터 출력되는 뮤트 신호가 입력되고, 통상 시에는 상기 AC 입력 신호를 선택하여 상기 AC 출력 신호로서 출력하고, 뮤트 시에는 상기 뮤트 신호를 선택하여 상기 AC 출력 신호로서 출력하는 셀렉터부를 갖는다.

전자 볼륨, 감쇠량 조정부, 뮤트 회로, 오피 앰프, 셀렉터부, 파워 앰프

Description

뮤트 회로{MUTING CIRCUIT}

본 발명은, 뮤트 회로에 관한 것이다.

스피커의 음량 조정을 전자 제어에 의해 행하는 전자 볼륨에는, 일반적으로 오디오 신호에 중첩된 노이즈를 검출하였을 때나 뮤트 버튼의 압하를 계기로 하여, 오디오 신호를 일시적으로 차단하여 무음화 상태(뮤트)로 시키는 뮤트 회로가 설치되어 있다. 여기서, 오디오 신호는, 주파수 조정에 의해 음정이 조정되는 것 외에, 진폭의 대소에 의해 음량이 조정되는 등의 특성이 알려져 있다. 이러한 오디오 신호의 특성을 이용하여, 뮤트 회로는 오디오 신호의 진폭을 없애기 위해 소정의 DC 레벨로 고정화함으로써 무음화 상태로 시키는 처리(이하, 뮤트 처리라고 칭함)를 행한다(도 5를 참조). 또한, 소정의 DC 레벨로서는 전자 볼륨 내부의 「AC-GND」를 채용하는 것이 일반적이다. AC-GND는, AC 신호 파형의 진폭 중심으로서 일정한 DC 레벨을 나타내는 AC 신호용 GND의 것이다.

도 5는, 종래의 뮤트 회로(30)를 탑재한 전자 볼륨(10)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 전자 볼륨(10)은 음량 조정을 위해 AC 입력 신호 IN(오디오 신호)의 감쇠량을 조정하는 감쇠량 조정 회로(20)와, 마이크로컴퓨 터(도시하지 않음)의 전자 제어에 의해 상보적으로 온ㆍ오프시키는 아날로그 스위치 SW1, SW2를 구비하고, 감쇠량 조정 후의 AC 입력 신호 IN에 대해 뮤트 처리를 행하는 뮤트 회로(30)에 의해 주로 구성된다(예를 들면, 이하에 기재하는 특허 문헌 1을 참조).

여기서, 뮤트 회로(30)는 뮤트 처리를 행하지 않은 통상의 경우에는, 아날로그 스위치 SW1을 온, 또한 아날로그 스위치 SW2를 오프함으로써, 감쇠량 조정 후의 AC 입력 신호 IN을 그대로 AC 출력 신호 OUT로서 출력한다. 또한, 해당 AC 입력 신호 IN의 진폭 중심은 일정한 DC 레벨 Va를 나타내는 것으로 한다. 한편, 뮤트 회로(30)는 뮤트 처리를 행하는 경우, 아날로그 스위치 SW1을 오프하고 또한 아날로그 스위치 SW2를 온함으로써, AC-GND 레벨 Vb를 출력한다(도 6(a), (b) 참조). 이 결과, AC 출력 신호 OUT의 DC 레벨은, AC-GND 레벨 Vb로 고정화되므로, 무음화 상태로 하는 것이 가능해진다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평11-327579호 공보

그런데, 도 5에 도시한 뮤트 회로(30)와 같은 종래의 뮤트 회로의 경우, 뮤트 처리를 행하지 않은 경우의 AC 입력 신호 IN에는, 감쇠량 조정 회로(20) 등의 전자 볼륨(10)의 내부 회로 특성이나 IC 제조 변동에 의해, AC-GND 레벨 Vb와의 차분 전압인 DC 오프셋 Vx가 포함된다. 그리고，이 DC 오프셋 Vx에 의해, 아날로그 스위치 SW1, SW2의 온ㆍ오프 절환 시에, AC 출력 신호 OUT의 DC 전압 변동이 야기 되어, 이러한 DC 전압 변동에 의해 노이즈음이 생길 수 있다.

즉, AC 출력 신호 OUT가, 뮤트 개시 또는 종료의 타이밍 시에, 도 6(c)에 도시한 바와 같이 DC 전압 변동이 순간적으로 야기되는 이상 상태인 경우, 그 DC 전압 변동에 의해 생기는 노이즈음은, 가청 대역 주파수 외의 음이므로, 인간의 청감상 들을 수 없는 인축 무해한 음으로 되어 문제는 없다. 그러나, 전자 볼륨(10)의 내부 회로 특성이나 IC 제조 변동에 의해, AC 출력 신호 OUT는, 뮤트 개시 또는 종료의 타이밍 시에, 도 6(d)에 도시한 바와 같이 완만하게 변화하므로, 가청 대역 주파수의 청각의 노이즈음이 생기는 문제이었다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 중의 주된 발명은, AC 입력 신호의 진폭 레벨을 DC 레벨로 고정함으로써 뮤트한 AC 출력 신호를 출력하는 뮤트 회로로서, 상기 AC 입력 신호의 DC 오프셋 성분을 제1 오피 앰프로 구성된 HPF(High Pass Filter)를 경유시킴으로써 제거하는 DC 오프셋 제거부와, 상기 제1 오피 앰프에서의 제1 DC 오프셋과 동일 레벨의 제2 DC 오프셋을 발생시키는 제2 오피 앰프로 구성되고, 해당 제2 오피 앰프의 입력을 상기 DC 레벨로 고정함으로써 해당 제2 DC 오프셋을 나타내는 뮤트 신호를 출력하는 뮤트 신호 생성부와, 상기 DC 오프셋 제거부로부터 출력되는 AC 입력 신호와, 상기 뮤트 신호 생성부로부터 출력되는 뮤트 신호가 입력되고, 통상 시에는 해당 AC 입력 신호를 선택하여 상기 AC 출력 신호로서 출력하고, 뮤트 시에는 해당 뮤트 신호를 선택하여 상기 AC 출력 신호로서 출력하는 셀렉터부를 갖는 것으로 한다.

본 발명에 따르면, 뮤트 개시 또는 종료의 타이밍에 의해 생길 수 있는 노이즈음을 저감한 뮤트 회로를 제공할 수 있다.

<<오디오 신호 처리 시스템의 구성ㆍ동작>>

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 오디오 신호 처리 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 또한, 본 발명에 따른 오디오 신호로서는, 텔레비전, AM/FM 라디오, VTR(Video Tape Recorder), CD나 DVD 등의 광 디스크 혹은 AUX(AUXiliary) 등의 각종 음원으로부터 얻어지는 음성 신호를 대상으로 할 수 있다.

오디오 신호 처리 시스템은, 각종 음원으로부터 얻어진 디지털 오디오 신호에 대해 이퀄라이즈나 음장 보정 등의 디지털 신호 처리를 행하는 음향용의 DSP(Digital Signal Processor)(100)와, DSP(100) 출력을 D/A 변환한 후의 아날로그 오디오 신호에 대해 감쇠량의 조정을 행함으로써 음량 조정을 행하는 전자 볼륨(200)과, 전자 볼륨(200)에 의해 음량 조정 후의 아날로그 오디오 신호를 출력하는 스피커(500)를 구동하는 파워 앰프(300)와, 시스템 전체를 통괄 제어하는 마이크로컴퓨터(400)에 의해 구성된다.

여기서, 전자 볼륨(200)은 마이크로컴퓨터(400)의 제어 대상으로 되는 감쇠량 조정부(210) 및 뮤트 회로(220)를 갖고 있고, DSP(100)와는 독립한 1칩의 아날로그ㆍ디지털 혼재 LSI로서 실시되는 경우로 한다.

감쇠량 조정부(210)는, 전자 볼륨(200) 본래의 기능인 음량 조정을 행하기 위해, AC 입력 신호 IN(아날로그 오디오 신호)의 감쇠량의 조정을 행한다. 예를 들면, 부귀환 증폭기의 부귀환 경로 상에 아날로그 스위치 및 귀환 저항의 페어를 복수 병렬로 배설해 두고(각각 도시 생략), 마이크로컴퓨터(400)로부터 지시된 음량에 따라서 전술한 복수의 아날로그 스위치를 적절하게 온ㆍ오프시킴으로써, 귀환 합성 저항값에 기초하여 부귀환 증폭기의 감쇠량의 조정을 행한다.

뮤트 회로(220)는, AC 입력 신호 IN'(감쇠량 조정 후의 AC 입력 신호 IN)의 진폭 레벨을 DC 레벨(예를 들면, AC-GND 레벨)로 고정함으로써 뮤트한 AC 출력 신호를 출력하는 회로이다.

또한, 도 1에 도시한 시스템 구성 이외에, 아날로그 오디오 신호가 입력되는 시스템 구성의 경우에는 전자 볼륨(200)을 DSP(100)의 전단에 설치하여도 된다. 또한, 전자 볼륨(200)에서의 뮤트 회로(220) 이외의 기능(예를 들면, 감쇠량 조정 기능)을 DSP(100)의 기능의 일부로서 들어가도록 하여도 된다.

<<뮤트 회로의 구성ㆍ동작>>

도 3을 참조하면서, 도 2에 기초하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 뮤트 회로(220)에 대해 설명한다. 또한, 도 3은 뮤트 회로(220)의 동작을 설명하기 위한 주요한 상태 천이도이다.

본 발명에 따른 뮤트 회로(220)는, DC 오프셋 제거부(221), 뮤트 신호 생성부(224), 아날로그 스위치 SW1, SW2, 전압 폴로워(227)를 갖는다.

DC 오프셋 제거부(221)는, 전자 볼륨(200)의 내부 회로(감쇠량 조정부(210) 등)의 특성이나 IC 제조 변동에 의해, AC 입력 신호 IN'에 포함되는 DC 오프셋 성 분을, 오피 앰프(222)(본 발명에 따른『제1 오피 앰프』)에 의해 구성된 HPF(High Pass Filter)를 경유시킴으로써 제거하는 회로이다.

상세하게 설명하면, 오피 앰프(222)의 부귀환 경로 상에 제1 귀환 저항 R3을 배설하고, 오피 앰프(222)의 반전 입력측에는 제1 입력 저항 R1을, 오피 앰프(222)의 비반전 입력측에는 제2 입력 저항 R2를 각각 배설하고, AC 입력 신호 IN'를 상기 제1 및 상기 제2 입력 저항 R1, R2를 각각 통해 오피 앰프(222)의 반전 입력 및 비반전 입력에 공통 입력시키고, 또한 오피 앰프(222)의 비반전 입력과 AC-GND 또는 아날로그 GND 사이에, 제1 접지 저항 R4 및 DC 컷트용 컨덴서 C1을 병렬로 배설한다. 이러한 구성에 의해, DC 오프셋 제거부(221)는 HPF를 구성한다.

그런데，DC 오프셋 제거부(221)에서 내부 회로 특성이나 IC 제조 변동에 기초하는 AC 입력 신호 IN'의 DC 오프셋 성분은 제거되었지만, DC 오프셋 제거부(221)에서 오피 앰프(222)가 채용된 이상, AC 입력 신호 IN'에는 오피 앰프(222) 단체의 DC 오프셋 Vy(본 발명에 따른『제1 DC 오프셋』)가 포함되게 된다. 즉, 일반적인 오피 앰프는, 그 내부 회로가 이상적이었다고 하여도, 반전ㆍ비반전 입력간에 약간의 전위차가 잠재적으로 발생하기 때문이다. 또한, 오피 앰프(222) 단체(單體)의 DC 오프셋 Vy는, AC-GND 레벨을 기준으로 한 출력 전압 Vc의 DC 전압을 도시한 것이다.

뮤트 신호 생성부(224)는, 오피 앰프(222) 단체에서의 DC 오프셋 Vy와 동일 레벨의 DC 오프셋 Vy'(본 발명에 따른『제2 DC 오프셋』)를 발생시키는 오피 앰프(225)(본 발명에 따른『제2 오피 앰프』)로 구성되고, 오피 앰프(225)의 입력을 오피 앰프(222)와 공통의 AC-GND 레벨로 고정함으로써, DC 오프셋 Vy'를 나타내는 뮤트 신호 Vd로서 출력하는 회로이다. 또한, 오피 앰프(222, 225)는, 동일 웨이퍼로부터 제조한 동일 성능의 것을 채용함으로써, 각각의 DC 오프셋 Vy, Vy'를 동일 레벨로 할 수 있다.

또한，오피 앰프(225)는 오피 앰프(222)에 의해 구성된 HPF와 마찬가지의 주변 회로로 함으로써, 각각의 DC 오프셋 Vy, Vy'를 보다 정밀도 좋게 동일한 레벨로 할 수 있다. 구체적으로는, 오피 앰프(225)의 부귀환 경로 상에 제1 귀환 저항 R3과 동일한 제2 귀환 저항 R7을 배설하고, 오피 앰프(225)의 반전 입력측에는 제1 입력 저항 R1과 동일한 제3 입력 저항 R5를, 오피 앰프(225)의 비반전 입력측에는 제2 입력 저항 R2와 동일한 제4 입력 저항 R6을 각각 배설하여, 제3 및 제4 입력 저항 R5, R6을 제1 접지 저항 R4와 동일한 제2 접지 저항 R8을 통해 오피 앰프(222)와 공통의 AC-GND에로 공통 접속시킴으로써 구성한다.

셀렉터부(226)는, DC 오프셋 제거부(221)로부터 출력되는 DC 오프셋 제거 후의 AC 입력 신호 IN'(이하, AC 입력 신호 Vc라고 함)와, 뮤트 신호 생성부(224)로부터 출력되는 뮤트 신호 Vd가 입력되고, 뮤트를 행하지 않은 통상 시에는 AC 입력 신호 Vc를 선택하여 AC 출력 신호 OUT로서 출력하고, 뮤트 시에는 뮤트 신호 Vd를 선택하여 AC 출력 신호 OUT로서 출력하는 회로이다.

셀렉터부(226)는, AC 입력 신호 Vc 또는 뮤트 신호 Vd의 선택 출력을 위해, 마이크로컴퓨터(400)의 전자 제어에 의해 상보적으로 온ㆍ오프하는 서로 동일 특성의 아날로그 스위치 SW1, SW2를 구비한다.

아날로그 스위치 SW1은, 오피 앰프(222)의 출력과 전압 폴로워(227)의 비반전 입력 사이에 설치된다. 여기서, 마이크로컴퓨터(400)로부터 뮤트 명령이 없는 경우에는 아날로그 스위치 SW1은 온하고, AC 입력 신호 Vc가 전압 폴로워(227)의 비반전 입력에 입력된다. 한편, 마이크로컴퓨터(400)로부터 뮤트 명령이 생긴 경우에는 아날로그 스위치 SW1은 오프하고, 전압 폴로워(227)의 비반전 입력으로의 AC 입력 신호 Vc의 입력이 차단된다.

아날로그 스위치 SW2는, 오피 앰프(225)의 출력과 전압 폴로워(227)의 비반전 입력 사이에 설치된다. 여기서, 마이크로컴퓨터(400)로부터 뮤트 명령이 생긴 경우에는 아날로그 스위치 SW2는 온하고, 뮤트 신호 Vd가 전압 폴로워(227)의 비반전 입력으로 입력된다. 한편, 마이크로컴퓨터(100)로부터 뮤트 명령이 없는 경우에는 아날로그 스위치 SW2는 오프하고, 전압 폴로워(227)의 비반전 입력으로의 뮤트 신호 Vd의 입력이 차단된다.

즉, 아날로그 스위치 SW1이 온하고 또한 아날로그 스위치 SW2가 오프하는 경우, 뮤트 처리가 행해지지 않고, 전압 폴로워(227)로부터 출력되는 뮤트 회로(220)의 AC 출력 신호 OUT는, 오피 앰프(222) 단체의 DC 오프셋 Vy를 DC 레벨로 한 AC 입력 신호 Vc로 된다(도 3(a), (b) 참조).

한편，아날로그 스위치 SW1이 오프하고 또한 아날로그 스위치 SW2가 온하는 경우, 뮤트 처리가 행해져, 전압 폴로워(227)로부터 출력되는 뮤트 회로(220)의 AC 출력 신호 OUT는, 오피 앰프(222) 단체의 DC 오프셋 Vy와 동일 레벨의 DC 오프셋 Vy'를 나타내는 뮤트 신호 Vd로 된다(도 3(a), (b) 참조).

여기서, 오피 앰프(222, 225)는 동일 웨이퍼로부터 구성된 동일 성능의 것이며, 주변 회로 구성과 그 구성 소자도 동일하므로, DC 오프셋 Vy, Vy'는 대략 동일 레벨로 간주하여도 상관없다. 따라서, 아날로그 스위치 SW1, SW2의 온ㆍ오프 절환 시, 즉 뮤트 개시 또는 종료의 타이밍 시, 뮤트 회로(220)의 AC 출력 신호 OUT의 레벨은 변화되지 않고 일정하게 간주할 수 있으므로(도 3(c) 참조), 종래와 같은 가청 대역 주파수 외의 노이즈음 뿐만 아니라 가청 대역 주파수의 노이즈음도 저감하는 것이 가능해진다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 전술한 실시 형태는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하여 해석하기 위한 것은 아니다. 본 발명은, 그 취지를 일탈하지 않고, 변경/개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는 그 등가물도 포함된다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 오디오 신호 처리 시스템의 구성을 도시하는 도면.

도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 뮤트 회로의 구성을 도시하는 도면.

도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 뮤트 회로의 동작을 설명하기 위한 주요한 상태 천이도.

도 4는, 뮤트 처리의 구조를 설명하기 위한 도면.

도 5는, 종래의 뮤트 회로를 포함시킨 전자 볼륨의 구조를 설명하기 위한 도면.

도 6은, 종래의 뮤트 회로의 동작(과제)을 설명하기 위한 주요한 상태 천이도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : DSP

10, 200 :전자 볼륨

20, 210 : 감쇠량 조정부

30, 220 : 뮤트 회로

221 : DC 오프셋 제거부

222, 225 : 오피 앰프

224 : 뮤트 신호 생성부

226 : 셀렉터부

227 : 전압 폴로워

300 : 파워 앰프

400 : 마이크로컴퓨터

500 : 스피커

Claims

AC 입력 신호의 진폭 레벨을 DC 레벨로 고정함으로써 뮤트한 AC 출력 신호를 출력하는 뮤트 회로로서,

상기 AC 입력 신호의 DC 오프셋 성분을 제1 오피 앰프로 구성된 HPF(High Pass Filter)를 경유시킴으로써 제거하는 DC 오프셋 제거부와,

상기 제1 오피 앰프에서의 제1 DC 오프셋과 동일 레벨의 제2 DC 오프셋을 발생시키는 제2 오피 앰프로 구성되고, 상기 제2 오피 앰프의 입력을 상기 DC 레벨로 고정함으로써 상기 제2 DC 오프셋을 나타내는 뮤트 신호를 출력하는 뮤트 신호 생성부와,

상기 DC 오프셋 제거부로부터 출력되는 AC 입력 신호와, 상기 뮤트 신호 생성부로부터 출력되는 뮤트 신호가 입력되고, 통상 시에는 상기 AC 입력 신호를 선택하여 상기 AC 출력 신호로서 출력하고, 뮤트 시에는 상기 뮤트 신호를 선택하여 상기 AC 출력 신호로서 출력하는 셀렉터부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 뮤트 회로.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 상기 제2 오피 앰프를, 동일 웨이퍼로부터 제조한 동일 성능의 것을 채용한 것을 특징으로 하는 뮤트 회로.
제2항에 있어서,

상기 DC 오프셋 제거부는,

상기 제1 오피 앰프의 부귀환 경로 상에 제1 귀환 저항을 배설하고,

상기 제1 오피 앰프의 반전 입력측에는 제1 입력 저항을, 상기 제1 오피 앰프의 비반전 입력측에는 제2 입력 저항을 각각 배설하고, 상기 AC 입력 신호를 상기 제1 및 상기 제2 입력 저항을 각각 통해 상기 제1 오피 앰프의 반전 입력 및 비반전 입력에 공통 입력시키고,

상기 제1 오피 앰프의 비반전 입력과 GND 사이에, 제1 접지 저항 및 DC 컷트용 컨덴서를 병렬로 배설함으로써 상기 HPF를 구성하고,

상기 뮤트 신호 생성부는,

상기 제2 오피 앰프의 부귀환 경로 상에 상기 제1 귀환 저항과 동일한 제2 귀환 저항을 배설하고,

상기 제2 오피 앰프의 반전 입력측에는 상기 제1 입력 저항과 동일한 제3 입력 저항을, 상기 제2 오피 앰프의 비반전 입력측에는 상기 제2 입력 저항과 동일한 제4 입력 저항을 각각 배설하고,

상기 제3 및 상기 제4 입력 저항을 상기 제1 접지 저항과 동일한 제2 접지 저항을 통해 상기 GND와 공통 접속시킴으로써 구성한 것

을 특징으로 하는 뮤트 회로.
제1항에 있어서,

상기 셀렉터부는,

상기 DC 오프셋 제거부로부터 출력되는 AC 입력 신호를 선택 출력하기 위한 제1 아날로그 스위치와,

상기 제1 아날로그 스위치와 동일 특성이며, 상기 뮤트 신호 생성부로부터 출력되는 뮤트 신호를 선택 출력하기 위한 제2 아날로그 스위치

를 갖는 것을 특징으로 하는 뮤트 회로.