KR20080104629A - Ｌｅｄ를 이용한 그래픽 이퀄라이저 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED를 이용한 그래픽 이퀄라이저에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음향재생장치에서 재생되어 스피커를 통해 출력되는 음악 등의 재생음향을 마이크에서 수신하고 수신한 재생음향을 주파수별로 나누어 각 주파수마다 상이한 개수와 색상을 갖는 발광다이오드가 점등 되게 함으로써, 별도의 복잡한 음향재생장치 입력단의 연결 없이 음향재생장치에서 재생이 완료되어 출력되는 스피커에 간단히 설치하는 것만으로 다양한 시각적인 효과를 구현할 수 있게 한 LED를 이용한 그래픽 이퀄라이저에 관한 것이다.

발광다이오드, 이퀄라이저, 주파수, 스피커, 마이크

Description

ＬＥＤ를 이용한 그래픽 이퀄라이저{GRAPHIC EQUALIZER USING LED}

도 1은 본 발명에 따른 LED를 이용한 그래픽 이퀄라이저의 블록구성도,

도 2는 본 발명에 따른 LED를 이용한 그래픽 이퀄라이저의 개략구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 - 마이크 200 - A/D컨버터

300 - 주파수분할부 400 - 메인 컨트롤러

500 - 점등설정부 510 - 점등LED설정부

520 - 점등모드설정부 600 - 전압증폭회로

700 - LED바

본 발명은 LED를 이용한 그래픽 이퀄라이저에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음향재생장치에서 재생되어 스피커를 통해 출력되는 음악 등의 재생음향을 마이크에서 수신하고 수신한 재생음향을 주파수별로 나누어 각 주파수마다 상이한 개수와 색상을 갖는 발광다이오드가 점등 되게 함으로써, 별도의 복잡한 음향재생장치 입력단에의 연결 없이 음향재생장치에서 재생이 완료되어 출력되는 스피커에 간단 히 설치하는 것만으로 다양한 시각적인 효과를 구현할 수 있게 한 LED를 이용한 그래픽 이퀄라이저에 관한 것이다.

일반적으로, 음향재생장치에 이용되는 이퀄라이저는 마이크의 특성이나 그 밖의 원인으로 인해 원음과 상이하게 출력되는 것을 보상하여 원음에 가까운 음이 출력되도록 조절하는 기능을 한다. 이때, 현재 출력되는 출력음과 조절을 가한 상태에서의 출력음의 상태를 시각적으로 확인할 수 있게 하는데 그래픽 이퀄라이저가 이용된다.

종래에는 출력음의 보상이라는 이퀄라이저의 기능적인 측면에 중점을 두게 되므로, 음향재생장치에서 재생된 후 출력되기 전의 음성신호의 조절을 위해 음향재생장치의 내부구조에 직접 연결되어야 하였다. 그에 따라 별도의 이퀄라이저를 구비할 경우 그 설치가 복잡하고 불편한 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 이퀄라이저의 음원보상기능에 치중하게 되어 액정디스플레이 등을 이용한 다양한 디스플레이기능 등 시각적인 부분이 취약한 문제점이 있었으며, 액정디스플레이 등을 이용할 경우 그래픽 이퀄라이저의 크기를 확대함에 어려움이 있어 그래픽 이퀄라이저의 용도가 개인적으로 제한될 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 전력소모량이 현저히 적은 발광다이오드(LED)를 이용하여 그래픽 이퀄라이저를 구현함으로써 전력소모를 최소화하면서 그 크기를 마음대로 확대할 수 있고, 음향재생장치 내부에의 연결이 아니라 스피커외부에 설치함으로써 간편하게 설치할 수 있게 한 LED를 이용한 그래픽 이퀄라이저를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 저음에서 고음에 이르는 음역에 대한 출력음을 표현하지 않고, 출력되는 재생신호의 주파수에 따른 변화가 상이하게 점등 및 소등되게 함으로써, 다수의 사용자들에게 시각적인 미감을 제공할 수 있게 한 LED를 이용한 그래픽 이퀄라이저를 제공함을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LED를 이용한 그래픽 이퀄라이저는, 음량 변동 상태를 가시화하여 표출하는 그래픽 이퀄라이저에 있어서, 음향재생장치의 스피커를 통해 출력되는 재생음향이 입력되는 마이크와, 상기 마이크로 입력된 재생음향의 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 A/D컨버터와, 상기 디지털신호로 변환된 재생음향을 구성하는 소리의 주파수를 추출하여 다수의 주파수별로 나누는 주파수분할부와, 상기 주파수분할부에서 나누어진 특정 주파수에 따라 각각 상이하게 점등할 LED를 설정하는 점등설정부와, 상기 설정된 LED를 점등하는 점등신호를 생성하여 다수의 LED바로 전송하는 메인 컨트롤러, 및 다수의 LED가 열(列)배열되어 상기 점등설정부에서의 설정값에 따라 상기 점등신호에 의해 점등되고 일정시간 경과 후 자동으로 소등되는 LED바가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은, 상기 주파수분할부는 가청주파수 범위인 20 ~ 20,000㎐에서 재생되는 재생음향을 44개의 주파수영역으로 나누도록 프로그래밍되 어 구성된 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은 상기 점등설정부는, 상기 메인 컨트롤러에 의해 점등할 LED를 설정하는 점등LED설정부, 및 상기 LED바를 이루는 다수의 LED의 점등 순서를 설정하는 점등모드설정부가 포함되어 구성되는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 상기 점등LED설정부는 상기 주파수분할부에서 나누어진 재생음향의 각 주파수에 따라 점등되는 LED의 개수와, 색상이 상이하게 되도록 프로그래밍된 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 상기 점등모드설정부는 재생음향에서 나누어진 주파수의 증감에 따라 점등되는 LED가 상기 LED바의 위에서 아래로 점등되는 모드와, 아래에서 위로 점등되는 모드, 및 중앙에서 바깥으로 점등되는 모드가 프로그래밍되어 구성되고, 이러한 LED바의 점등모드가 상기 메인 컨트롤러에서의 제어신호에 의해 조절되는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은, 재생음향을 수신한 마이크와 그 주파수를 분할하여 LED바를 점등하는 점등신호를 생성하는 메인 컨트롤러 간의 거리 증가로 인한 전압강하를 보상하는 전압증폭회로가 더 포함되어 구성되는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 LED를 이용한 그래픽 이퀄라이저는 도 1에 도시된 바와 같이, 음향재생장치에서 출력되는 재생음향이 입력되는 마이크(100)와, 입력된 재생음향을 디지털신호로 변환하는 A/D컨버터(200)와, 재생음향을 구성하는 음향의 주파수를 분할하는 주파수분할부(300)와, 분할된 주파수에 따라 각각 상이하게 점등 할 LED를 설정하는 점등설정부(500)와, 설정된 LED를 점등하는 점등신호를 생성하는 메인 컨트롤러(400)와, 행과 열을 이루며 배열되어 점등신호에 의해 점등되는 다수개의 발광다이오드로 이루어진 LED바(700)가 포함되어 구성된다.

상기 마이크(100)는 오디오장치인 음향재생장치의 스피커(10)에 인접한 위치에 설치되며, 음향재생장치에서 재생되어 사람들이 들을 수 있도록 스피커를 통해 출력되는 음성신호로 이루어진 재생음향이 입력된다. 즉, 종래의 이퀄라이저와 같이 재생되기 전의 음성데이터를 수신하고, 수신한 음성데이터를 재생하기 전에 이퀄라이저 기능을 부가하여 표출하게 하는 것과는 달리, 음향재생장치에서 완전히 재생되어 최종적으로 스피커를 통해 나오는 재생음향을 수신하여 그래픽화한 후 표출하도록 구성된다.

상기 A/D컨버터(200)는 아날로그 신호로 이루어진 신호를 마이크로프로세서와 같은 모듈에서 처리할 수 있는 디지털 신호로 변환하는 장치로서, 상기 마이크(100)로 입력된 아날로그 신호로 이루어진 재생음향을 디지털신호로 변환하도록 마이크(100)에 연결되어 구성된다.

상기 주파수분할부(300)는 상기 A/D변환부에서 디지털신호로 변환된 재생음향을 각 소리를 이루는 파장으로 나누도록 구성된다. 이때, 상기 스피커(10)에서 출력되는 재생음향은 인간의 가청주파수 범위인 20~20,000㎐에 존재하게 되므로, 이러한 가청주파수 범위를 임의로 나누어 다수개의 주파수 영역으로 세분하게 된다. 본 발명에서는 상기 가청주파수 범위를 약 44개의 주파수 범위로 나누도록 구성된다.

그에 따라, 상기 A/D컨버터(200)에서 변환된 재생음향은 각 소리에 따라 상기 44개의 주파수 범위 중 특정 범위의 주파수에 해당하는 것으로 분할되고, 이와 같이 분할된 주파수의 값은 재생음향의 각 소리에 할당된다. 이때, 상기 가청주파수의 범위를 나누는 개수는 다양하게 설정될 수 있음은 물론이다.

상기 점등설정부(500)는 상기 주파수분할부(300)에서 재생음향이 주파수에 따라 분할되어 각 소리에 할당된 주파수의 값에 의해 각각 상이하게 점등할 발광다이오드(LED)를 설정하도록 프로그래밍된 점등LED설정부(510)와, LED바(700)에서 점등되는 발광다이오드(LED)의 위치와 점등이 진행되는 방향에 따른 점등순서를 설정하는 점등모드설정부(520)가 포함되어 구성된다.

이때, 상기 점등LED설정부(510)는 특정 범위로 할당된 주파수를 갖는 소리가 마이크를 통해 입력되었음이 메인 컨트롤러(400)에서 인지되면 점등할 LED의 개수와 LED의 색상을 미리 설정하도록 프로그래밍된다. 따라서 낮은 주파수 범위에 해당하는 재생음향일 경우에는 적은 개수의 LED만이 점등되고, 높은 주파수 범위에 해당하는 재생음향일 경우에는 보다 많은 개수의 LED가 점등되도록 프로그래밍되어, 점등되는 LED를 시각적으로 확인함으로써 스피커(10)를 통해 출력되는 음향의 주파수 범위를 알 수 있게 된다.

또한, 상기 점등모드설정부(520)는 상기 주파수분할부(300)에서 분할된 재생음향에서의 주파수 증감에 따라 점등되는 발광다이오드의 LED바(700) 상에서의 위치를 다양하게 설정하도록 프로그래밍되어 구성된다. 그에 따라, 사용자의 설정 조작에 의하거나 재생되는 음성신호의 변경에 따라 자동적으로 상기 LED바(700)에서 점등되는 발광다이오드의 위치가 다양하게 변경되어 보다 향상된 시각적인 미감을 구현할 수 있게 된다.

이때, LED바 상에서의 점등모드는 재생음향을 이루는 소리의 주파수 범위가 증가함에 따라 점등되는 LED의 개수가 상기 LED바(700)의 아래에서부터 위로 증가되는 모드와, 점등되는 LED의 개수가 상기 LED바(700)의 위에서부터 아래로 증가되는 모드, 및 중앙에서부터 바깥쪽으로 방사형을 이루면서 점등되는 모드를 포함하여 구성되며, 이러한 다양한 점등모드가 사용자의 설정이나 재생되는 음성신호의 변경에 따라 변경되도록 프로그래밍되어 구성된다. 이와 같이, 상기 점등모드를 변경하는 제어신호는 사용자의 조작신호를 수신하거나 재생되는 음성신호의 변경을 인지한 메인 컨트롤러(400)에 의해 생성되도록 구성됨은 물론이다.

상기 메인 컨트롤러(400)는 발광다이오드의 점등신호를 생성하여 상기 점등설정부(500)에서 재생음향의 주파수에 따라 점등할 것으로 설정된 발광다이오드의 개수와 색상 등을 표출할 수 있도록 LED바(700)를 이루는 다수의 LED에 점등신호를 공급하도록 구성된다. 이때, 연속적으로 재생되는 재생음향의 지속적인 주파수 변화에 따라 상기 LED의 점등 및 소등이 변경되면서 상기 LED바에 연속적으로 표출할 수 있도록 점등된 발광다이오드를 짧은 시간 경과후 바로 소등하는 소등신호를 상기 LED에 함께 공급하도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 LED바(700)는 다수의 발광다이오드가 행과 열을 이루어 다양한 모양으로 배열되어 구성되며, 상기 메인 컨트롤러에서 공급되는 점등신호와 소등신호에 의해 반복적으로 점소등되면서 재생음향의 주파수 변화를 시각적으로 표현하여 시 각적인 미감을 구현할 수 있게 된다.

또한, 음향재생장치에서 출력되는 재생음향을 보다 확실히 수신하기 위해 스피커(10)에서 인접한 위치에 설치되는 마이크(100)와, 주파수 변화에 따라 변동하는 그래픽 이퀄라이저에 의한 미감이 잘 보이도록 스피커(10)에서 일정 거리 이격된 위치에 설치되는 메인 컨트롤러(400)와의 거리가 멀어지게 되면, 마이크에서 수신한 재생신호가 메인 컨트롤러로 전송되는 과정에서 발생되는 전압강하가 발생하게 된다. 그에 따라, 강하된 전압을 증폭시키는 전압증폭회로(600)가 상기 마이크(100)와 메인 컨트롤러(400) 사이에 더 포함되어 구성되는 것이 바람직하다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 LED를 이용한 그래픽 이퀄라이저의 작용을 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 음향재생장치의 스피커(10)와 인접한 위치에 마이크(100)가 설치되고, 사용자가 잘 볼 수 있는 위치에 다수의 발광다이오드가 행과 열을 이루며 배열된 LED바(700)가 설치된다.

상기 스피커(10)를 통해 출력되는 사용자가 들을 수 있는 가청주파수 범위의 재생음향은 마이크(100)를 통해 입력되어 A/D컨버터(200)에서 디지털신호로 변환된다. 그리고, 이러한 재생음향은 주파수분할부(300)에서 각 소리의 주파수에 따라 44개로 나누어진 주파수범위 중 어느 영역에 해당하는지 나뉘어서 분할된다. 이때, 상기 주파수분할부(300)에서 나뉜 주파수의 각 영역은 재생음향을 이루는 각 소리의 음향데이터에 할당된다.

그리고, 점등LED설정부(510)에서 각 주파수에 따라 점등할 것으로 설정된 LED의 개수와 색상에 대한 설정값과, 점등모드설정부(520)에서 설정될 LED의 점등위치와 점등방향에 관한 점등모드 설정값에 의해, 메인 컨트롤러에서 행과 열로 배열되고 각 배열위치에 대한 발광다이오드의 위치값 중에서 점등할 것으로 결정된 LED바(700) 상의 발광다이오드 점등위치를 결정하고, 그 점등위치에 대한 발광다이오드의 점등신호를 생성하여 공급한다. 그에 따라 상기 LED바(700) 상에서 각 주파수에 따라 일정한 수의 발광다이오드만 점등되며 재생음향에 의해 지속적으로 변경되는 주파수 값에 의해 점등되는 발광다이오드가 지속적으로 변하게 되어 시각적인 미감을 표출하게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 실시예나 도면에 기재된 내용에 그 기술적 사상이 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 본 발명의 청구범위 내에 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 특유한 효과는, 음향재생장치에서 출력되는 재생음향의 주파수에 따라 점등되는 발광다이오드의 개수와 색상을 상이하게 변경함으로써 다양한 시각적인 미감을 얻을 수 있게 함과 더불어, 그래픽 이퀄라이저의 크기를 용이하게 확대할 수 있고, 음향재생장치의 스피커에 연결하여 재생음향을 수신함으로써 간편하게 설치할 수 있는 것이다.

Claims (6)

1. 음량 변동 상태를 가시화하여 표출하는 그래픽 이퀄라이저에 있어서,

   음향재생장치의 스피커를 통해 출력되는 재생음향이 입력되는 마이크;

   상기 마이크로 입력된 재생음향의 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 A/D컨버터;

   상기 디지털신호로 변환된 재생음향을 구성하는 소리의 주파수를 추출하여 다수의 주파수별로 나누는 주파수분할부;

   상기 주파수분할부에서 나누어진 특정 주파수에 따라 각각 상이하게 점등할 LED를 설정하는 점등설정부;

   상기 설정된 LED를 점등하는 점등신호를 생성하여 다수의 LED바로 전송하는 메인 컨트롤러; 및

   다수의 LED가 열(列)배열되어 상기 점등설정부에서의 설정값에 따라 상기 점등신호에 의해 점등되고 일정시간 경과 후 자동으로 소등되는 LED바가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 그래픽 이퀄라이저.
2. 제1항에 있어서,

   상기 주파수분할부는 가청주파수 범위인 20 ~ 20,000㎐에서 재생되는 재생음향을 44개의 주파수영역으로 나누도록 프로그래밍되어 구성된 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 그래픽 이퀄라이저.
3. 제2항에 있어서,

   상기 점등설정부는,

   상기 메인 컨트롤러에 의해 점등할 LED를 설정하는 점등LED설정부; 및

   상기 LED바를 이루는 다수의 LED의 점등 순서를 설정하는 점등모드설정부가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 그래픽 이퀄라이저.
4. 제3항에 있어서,

   상기 점등LED설정부는 상기 주파수분할부에서 나누어진 재생음향의 각 주파수에 따라 점등되는 LED의 개수와, 색상이 상이하게 되도록 프로그래밍된 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 그래픽 이퀄라이저.
5. 제3항에 있어서,

   상기 점등모드설정부는 재생음향에서 나누어진 주파수의 증감에 따라 점등되는 LED가 상기 LED바의 위에서 아래로 점등되는 모드와, 아래에서 위로 점등되는 모드, 및 중앙에서 바깥으로 점등되는 모드가 프로그래밍되어 구성되고, 이러한 LED바의 점등모드가 상기 메인 컨트롤러에서의 제어신호에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 그래픽 이퀄라이저.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   재생음향을 수신한 마이크와 그 주파수를 분할하여 LED바를 점등하는 점등신호를 생성하는 메인 컨트롤러 간의 거리 증가로 인한 전압강하를 보상하는 전압증폭회로가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 LED를 이용한 그래픽 이퀄라이저.

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