KR20090023911A - 오디오 신호 처리장치 - Google Patents

오디오 신호 처리장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20090023911A
KR20090023911A KR1020070089027A KR20070089027A KR20090023911A KR 20090023911 A KR20090023911 A KR 20090023911A KR 1020070089027 A KR1020070089027 A KR 1020070089027A KR 20070089027 A KR20070089027 A KR 20070089027A KR 20090023911 A KR20090023911 A KR 20090023911A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
audio signal
signal
harmonic
level
processing apparatus
Prior art date
Application number
KR1020070089027A
Other languages
English (en)
Inventor
남궁문
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020070089027A priority Critical patent/KR20090023911A/ko
Publication of KR20090023911A publication Critical patent/KR20090023911A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/10527—Audio or video recording; Data buffering arrangements
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
    • G11B20/10046—Improvement or modification of read or write signals filtering or equalising, e.g. setting the tap weights of an FIR filter
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/10527—Audio or video recording; Data buffering arrangements
    • G11B2020/10537—Audio or video recording
    • G11B2020/10546—Audio or video recording specifically adapted for audio data
    • G11B2020/10555—Audio or video recording specifically adapted for audio data wherein the frequency, the amplitude, or other characteristics of the audio signal is taken into account
    • G11B2020/10564—Audio or video recording specifically adapted for audio data wherein the frequency, the amplitude, or other characteristics of the audio signal is taken into account frequency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)

Abstract

본 발명은 오디오 재생기기에서 저주파 대역을 강조하기 위한 오디오 신호 처리장치에 관한 것이다.
본 발명의 오디오 신호 처리장치는, 입력 오디오 신호에서 고주파 대역의 성분을 추출하기 위한 고역통과필터; 입력 오디오 신호 레벨에 대하여 미리 설정된 미세신호 범위에 해당되는 오디오 신호를 증폭하는 미세신호 증폭기; 상기 미세신호 증폭된 오디오 신호에서 저주파 대역의 성분을 추출하기 위한 저역통과필터; 상기 저역통과필터에 의하여 추출된 저주파 대역의 오디오 신호에 대한 고조파 신호를 생성하는 고조파 생성기; 상기 생성된 고조파 신호를 상기 고역통과 필터링된 오디오 신호에 합성하여 출력하는 오디오 신호 합성부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Figure P1020070089027
오디오 재생기기, 저역강화

Description

오디오 신호 처리장치{Audio Signal Processing System}
본 발명은 오디오 재생기기에서 저주파 대역을 강조하기 위한 오디오 신호 처리장치에 관한 것이다.
사람의 청각 시스템은 오디오 신호에 대해서 비선형 특성을 가지는 것으로 알려져 있다. 사람의 청각은 기본 주파수(fundamental frequency component) 없이도 그 것의 고조파(harmonic) 성분만 있으면 같은 피치(pitch)로 인지하는 현상을 갖는다. 이와 같은 현상을 바탕으로 특정 고조파 성분을 선택적으로 처리하여 오디오 신호의 저주파 대역을 인위적으로 강조 처리함으로써 풍부한 저음 효과를 낼 수 있다. 이러한 기법은 낮은 주파수 대역의 성분을 재생할 수 없었던 스피커에서도 저주파 성분이 풍부한 효과를 낼 수 있게 한다.
본 발명의 목적은 오디오 재생기기에서 저주파 대역을 강조하기 위한 오디오 신호 처리장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 오디오 재생기기에서 복수의 오디오 채널 각각에 대 하여 저주파 대역을 강조처리 함으로써 원음에 보다 충실하고 풍부한 오디오 신호의 재생 및 출력이 가능하게 하는 오디오 신호 처리장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 오디오 재생기기에서 미약한 레벨의 저주파 대역의 오디오 신호에 대해서 이를 강조 처리하여 줌으로써 원음에 보다 충실하고 풍분한 오디오 신호 재생 및 출력이 가능하게 하는 오디오 신호 처리장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오디오 신호 처리장치는, 입력 오디오 신호에서 고주파 대역의 성분을 추출하기 위한 고역통과필터; 입력 오디오 신호 레벨에 대하여 미리 설정된 미세신호 범위에 해당되는 오디오 신호를 증폭하는 미세신호 증폭기; 상기 미세신호 증폭된 오디오 신호에서 저주파 대역의 성분을 추출하기 위한 저역통과필터; 상기 저역통과필터에 의하여 추출된 저주파 대역의 오디오 신호에 대한 고조파 신호를 생성하는 고조파 생성기; 상기 생성된 고조파 신호를 상기 고역통과 필터링된 오디오 신호에 합성하여 출력하는 오디오 신호 합성부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 오디오 신호 처리장치에서, 상기 고역통과 필터링, 미세신호 증폭, 저역통과 필터링, 고조파 생성, 합성 과정은 복수의 오디오 신호 채널 각각에 대하여 수행함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 오디오 신호 처리장치에서, 상기 생성된 고조파 신호를 선택하여 합성부에 전달하는 고조파 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 오디오 신호 처리장치에서, 상기 고역통과 필터링된 오디오 신호, 저역통과 필터링된 오디오 신호, 생성된 고조파 신호 각각에 대하여 상기 합성부에 전달될 신호 레벨을 조정하기 위한 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 오디오 신호 처리장치에서, 상기 고역통과 필터링을 위한 차단 주파수와 상기 저역통과 필터링을 위한 차단 주파수는 동일한 차단 주파수를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 오디오 신호 처리장치에서, 상기 입력 오디오 신호 레벨에 대하여 설정되는 미세신호 범위는 입력 오디오 신호 레벨에 대하여 비교될 하한 레벨(VL)과 상한 레벨(VH)로 설정되는 범위인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 오디오 신호 처리장치에서, 상기 입력 오디오 신호 레벨이 상기 설정된 하한 레벨(VL)보다 작거나 상기 설정된 상한 레벨(VH) 보다 큰 경우에는 입력 오디오 신호를 증폭하지 않고 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 저급 스피커나 저주파 대역의 신호가 미약한 경우에서도 저역을 충분하고 풍부하게 강조한 오디오 신호 재생이 가능하게 하며, 이러한 경우에도 스테레오 형태를 유지하고 미세한 성분의 신호로도 오디오 신호의 저주파 대역을 강조 처리하여 출력할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 오디오 신호 처리장치의 실시예를 설명한다. 이하에서 설명되는 오디오 신호 처리장치는 스테레오 오디오 신호 처리장치의 경우를 그 실시예로 하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 모노 오디오 신호 처리장치 뿐만 아니라, 복수의 오디오 신호 채널을 갖는 오디오 재생기기에 공히 적용될 수 있고, 이는 당업자에 의하여 용이하게 변형하여 실시할 수 있을 것이다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리장치의 구성을 보여준다. 도1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리장치는 좌 채널 오디오 신호 처리부(100)와 우 채널 오디오 신호 처리부(200)로 나뉘어 있다.
좌 채널 오디오 신호 처리부(100)는 입력되는 좌 채널 오디오 신호(Lin)에 대하여 그 레벨이 설정된 미세신호 범위에 해당되는 경우 이를 증폭하기 위한 미세신호 증폭기(110), 상기 미세신호 증폭기(110)에서 출력되는 좌 채널 오디오 신호에서 저주파 성분을 추출하기 위한 저역통과필터(120), 상기 저역통과필터(120)를 통과한 저주파 대역의 오디오 신호를 증폭하기 위한 증폭기(130), 상기 저역통과필터(120)를 통과한 저주파 대역의 오디오 신호에 대하여 고조파 신호를 생성하기 위한 고조파 생성기(140), 상기 고조파 생성기(140)에 의해서 생성된 고조파 신호 중에서 실제 원음에 합성할 고조파 성분만을 선택하기 위한 고조파 선택부(160), 상기 선택된 고조파 신호를 증폭하는 증폭기(160), 상기 좌 채널 오디오 신호(Lin)에서 고주파 대역의 오디오 신호를 추출하기 위한 고역통과필터(170), 상기 고역통과 필터(170)를 통과한 고주파 대역의 오디오 신호를 증폭하기 위한 증폭기(180), 상기 증폭기(130, 160, 180)에 의해서 증폭된 신호들을 합성하여 좌 채널 오디오 신호(Lout)를 출력하는 합성부(190)를 포함한다.
상기 미세신호 증폭기(110)는 입력되는 오디오 신호(Lin)의 레벨에 대하여 미세신호라고 판정할 신호 레벨의 범위를 갖고 그 범위 내의 오디오 신호는 증폭하여 출력하고, 그 범위 이외의 오디오 신호는 증폭하지 않고 그대로 출력한다. 여기서 설정되는 신호 레벨의 범위는 예를 들면 하한 레벨(VL)과 상한 레벨(VH)로 사전에 정해지며, 입력 오디오 신호(Lin)의 레벨이 하한 레벨(VL) 보다 작거나 상한 레벨(VH) 보다 큰 경우에는 이를 증폭하지 않고 그대로 출력하며, 입력 오디오 신호(Lin)의 레벨이 하한 레벨(VL) 이상 ~ 상한 레벨(VH) 이하의 범위에 있다면 이는 미세신호인 것으로 간주하여 증폭 처리한다.
상기 저역통과필터(120)에 의하여 추출되는 저주파 대역과 상기 고역통과필터(170)에 의하여 추출되는 고주파 대역의 오디오 신호는 종단에 합성될 것이므로, 저역통과필터(120)의 상한 주파수(즉, 차단 주파수)와 고역통과필터(170)의 하한 주파수(즉, 차단 주파수)는 서로 같은 값을 갖도록 하였다.
그리고, 상기 증폭기(130, 160, 180)의 증폭도는 각각 G1,G2,G3로 표현하였다.
한편, 우 채널 오디오 신호 처리부(200)는 입력되는 우 채널 오디오 신호(Rin)에 대하여 그 레벨이 미리 설정된 미세신호 범위에 해당되는 경우 이를 증 폭하기 위한 미세신호 증폭기(210), 상기 미세신호 증폭기(210)에서 출력되는 우 채널 오디오 신호에서 저주파 성분을 추출하기 위한 저역통과필터(220), 상기 저역통과필터(220)를 통과한 저주파 대역의 오디오 신호를 증폭하기 위한 증폭기(230), 상기 저역통과필터(220)를 통과한 저주파 대역의 오디오 신호에 대하여 고조파 신호를 생성하기 위한 고조파 생성기(240), 상기 고조파 생성기(240)에 의해서 생성된 고조파 신호 중에서 실제 원음에 합성할 고조파 성분만을 선택하기 위한 고조파 선택부(260), 상기 선택된 고조파 신호를 증폭하는 증폭기(260), 상기 우 채널 오디오 신호(Rin)에서 고주파 대역의 오디오 신호를 추출하기 위한 고역통과필터(270), 상기 고역통과필터(270)를 통과한 고주파 대역의 오디오 신호를 증폭하기 위한 증폭기(280), 상기 증폭기(230, 260, 280)에 의해서 증폭된 신호들을 합성하여 우 채널 오디오 신호(Rout)를 출력하는 합성부(290)를 포함한다.
상기 미세신호 증폭기(210)는 입력되는 오디오 신호(Rin)의 레벨에 대하여 미세신호라고 판정할 신호 레벨의 범위를 갖고 그 범위 내의 오디오 신호는 증폭하여 출력하고, 그 범위 이외의 오디오 신호는 증폭하지 않고 그대로 출력한다. 여기서 설정되는 신호 레벨의 범위는 예를 들면 하한 레벨(VL)과 상한 레벨(VH)로 사전에 정해지며, 입력 오디오 신호(Rin)의 레벨이 하한 레벨(VL) 보다 작거나 상한 레벨(VH) 보다 큰 경우에는 이를 증폭하지 않고 그대로 출력하며, 입력 오디오 신호(Lin)의 레벨이 하한 레벨(VL) 이상 ~ 상한 레벨(VH) 이하의 범위에 있다면 이는 미세신호인 것으로 간주하여 증폭 처리한다.
상기 저역통과필터(220)에 의하여 추출되는 저주파 대역과 상기 고역통과필터(270)에 의하여 추출되는 고주파 대역의 오디오 신호는 종단에 합성될 것이므로, 저역통과필터(220)의 상한 주파수(즉, 차단 주파수)와 고역통과필터(270)의 하한 주파수(즉, 차단 주파수)는 서로 같은 값을 갖도록 하였다.
그리고, 상기 증폭기(230, 260, 280)의 증폭도는 각각 G1,G2,G3로 표현하였다.
도1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리동작을 설명한다. 도1에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 스테레오 오디오 신호(L/R)에 대하여 저음을 강조하며, 좌 채널 오디오 신호와 우 채널 오디오 신호의 처리 과정은 동일하고, 그 내부 구성요소 또한 동일하다. 따라서, 좌 채널 오디오 신호에 대하여 저주파 대역을 강조 처리하는 과정을 먼저 설명하고, 우 채널 오디오 신호에 대한 저주파 대역 강조 처리 과정은 그 설명을 간략히 한다.
입력되는 좌 채널 오디오 신호(Lin)는 미세신호 증폭기(110)와 고역통과필터(170)에 입력된다. 미세신호 증폭기(110)는 좌 채널 오디오 신호(Lin)를 증폭하는데, 그 증폭은 다음과 같은 조건 아래서 수행된다. 입력 오디오 신호(Lin)의 레벨이 설정된 하한 레벨(VL) 보다 작은 값이면 증폭하지 않고 그대로 출력한다. 입력 오디오 신호(Lin)의 레벨이 설정된 상한 레벨(VH) 보다 큰 값이면 증폭하지 않고 그대로 출력한다. 입력 오디오 신호(Lin)의 레벨이 하한 레벨(VL) 이상 ~ 상한 레벨(VH) 이하의 범위에 있다면 이를 증폭하여 출력한다. 이와 같이 미세신호라고 판 정되는 범위에 속하는 신호 레벨에 대해서만 증폭을 수행하는 이유는 다음과 같다.
저주파 대역의 오디오 신호를 보강하는 방법은 고조파들을 발생시킬 수 있는 저주파 신호가 존재해야 한다는 가정이 필요하다. 만약 저주파 신호가 없다면 이로부터 고조파 또한 생성시킬 수 없다. 또한, 저주파 신호의 크기(레벨)가 상당히 작을 경우에도 이 신호로부터 생성되는 고조파의 크기(레벨) 또한 작을 수 밖에 없다. 이러한 경우에는 비록 저주파 신호를 증폭시킨다고 해도 그 크기(레벨)가 작기 때문에 사람의 청각 특성을 고려할 때 여전히 들리지 않게 되는 현상이 발생한다. 그러므로, 오디오 신호의 레벨이 일정 범위에 속하는 작은 신호라면 그 신호를 사람의 청각으로 지각할 수 있는 정도의 크기로 증폭시키고, 그렇지 않고 너무 작은 신호에 대해서는 증폭 처리를 하지 않는 것이다.
이를 정리하면, 다음과 같은 의미가 된다.
출력신호 = 입력신호 (단, 입력신호 레벨 ≤ VL)
출력신호 = F(입력신호) (단, VL ≤ 입력신호 레벨 ≤ VH)
출력신호 = 입력신호 (단, 입력신호 레벨 > VH)
여기서, VL은 증폭하고자 하는 신호의 가장 작은 값, VH는 증폭하고자 하는 신호의 가장 큰 값, F는 증폭하고자 하는 신호에 대한 증폭률의 함수이다. 증폭 범위의 하한값 이하에서 입력신호를 그대로 내보내는 것은 증폭률 하한값에서도 증폭을 할 경우 '0'에 가까운 값들은 거의 잡음에 가까운 소리가 나기 때문이며, 일정 하한 값 이하에서는 들어온 신호를 그대로 출력해 줌으로써 보다 더 깨끗한 음질의 오디오 신호 처리를 할 수 있기 때문이다. 상한 레벨(VH) 이상의 신호에 대해서도 과도하게 증폭된 오디오 신호는 오히려 역효과가 나기 때문에 이를 그대로 출력 해주는 것이다.
도2는 이와 같은 미세신호 증폭 처리 과정을 보여준다. 오디오 신호가 입력되고(S110), 입력된 오디오 신호의 레벨을 판단하며(S120,S130), 판단된 결과에 따라 미세 신호의 경우에는 증폭단계(S140)를 거치고, 과도하게 낮은 레벨의 신호이거나 큰 레벨의 신호인 경우에는 증폭처리하지 않고 그대로 출력한다(S150).
미세신호 증폭기(110)에 의해서 증폭된 신호는 저역통과필터(120)를 통과한다. 저역통과필터(120)는 미세신호 증폭기(110)를 통과한 입력 오디오 신호(Lin)에서 저주파 대역의 주파수 성분만 추출한다. 이 때 필터의 차단 주파수(fc_LOW)는 고역통과필터(170)의 차단 주파수(fc_HIGH)와 밀접한 관련이 있다. 저역통과필터(120)는 입력된 오디오 신호의 주파수 성분 중에서 차단 주파수(fc_LOW) 보다 높은 주파수의 오디오 신호는 차단시키고, 차단 주파수(fc_LOW) 보다 낮은 주파수의 오디오 신호는 통과시킨다. 여기서 차단 주파수(fc_LOW)는 스피커의 특성상 재생되지 않는 주파수이거나, 특히 고려하여 보강하고자 하는 저주파 신호 대역을 포함하는 주파수로 결정한다.
저역통과필터(120)를 통과한 저주파 대역의 오디오 신호는 증폭기(130)를 거쳐서 증폭된 후 합성부(190)에 입력되고, 또한 고조파 발생기(140)에도 입력된다.
한편, 입력되는 좌 채널 오디오 신호(Lin)는 고역통과필터(170)를 통과한다. 고역통과필터(170)는 입력된 좌 채널 오디오 신호(Lin)에서 고주파 대역의 주파수 성분을 추출하기 위한 것이다. 고역통과필터(170)는 입력된 오디오 신호의 주파수 성분 중에서 차단 주파수(fc_HIGH) 보다 낮은 주파수의 오디오 신호는 차단시키고, 차단 주파수(fc_HIGH) 보다 높은 주파수의 오디오 신호는 통과시킨다. 고역통과필터(170)를 통과한 오디오 신호는 고조파의 생성 후에 원음으로 합성할 것이기 때문에 고역통과필터(170)의 차단 주파수(fc_HIGH)는 저역통과필터(120)의 차단 주파수(fc_LOW)와 같은 주파수로 설정한다. 고역통과필터(170)를 통과한 고주파 대역의 오디오 신호는 증폭기(180)를 거쳐서 증폭된 후 합성부(190)에 입력된다.
고조파 발생기(140)는 저역통과필터(120)를 통과한 저주파 대역의 오디오 신호에 대하여 고조파를 생성한다. 고조파를 생성하는 방법은 여러가지가 있을 수 있다. 예를 들면 비선형 소자나 비선형 함수를 이용해서 고조파를 생성할 수 있다. 대표적인 비선형 함수로는 구형파, 톱니파 등을 들 수 있고, 이 외에도 일반적인 비선형 함수를 이용해서 고조파를 생성할 수 있다. 구형파의 경우는 홀수배의 고조파를 생성하는데 이용되고, 톱니파의 경우는 모든 배수의 고조파를 생성하는데 이용될 수 있다. 고조파를 생성하는 다른 방법으로 반파정류, 전파정류, 적분기 등을 이용하는 방법도 있다. 각각의 신호처리 방법에 따라서 생성되는 고조파의 종류 또한 달라지게 되는데, 반파정류의 경우에는 기본 주파수를 포함한 짝수배의 고조파들을 생성하는데 이용할 수 있고, 전파정류의 경우는 기본 주파수를 포함하지 않고 짝수배의 고조파를 생성하는데 이용할 수 있다. 고조파를 생성하는 또 다른 방법으로는 직접 기본 주파수의 정수배의 정현파를 이용해서 고조파를 합성하는 방법도 있다. 즉, 원하는 고조파들의 정현파를 생성하여 이 정현파들의 선형 혹은 비선형 합성을 통해 고조파를 생성하는 것이다.
이와 같이 고조파 발생기(140)를 이용해서 고조파를 생성하는 방법은 다양하게 구현될 수 있으며, 이는 이미 널리 알려진 기법에 근거하면 무방하다. 다만, 고조파를 생성하는 방법은 저주파 대역의 보강시 원하는 형태의 저주파 강조 특성을 고려해서 선택한다. 저주파의 고조파를 생성할 때 가능한 조합으로는 짝수배의 고조파만을 생성하거나, 홀수배의 고조파만을 생성하거나, 모든 고조파를 생성하거나, 특정 부분의 고조파만을 생성하는 등의 방법을 사용할 수 있는데, 이러한 방법들은 그 들의 조합이 지니는 청각상의 느낌과 특징이 모두 다르므로, 오디오 재생기기에서 구현하고자 하는 목표에 적합한 것을 선택하여 사용하면 무방하다.
고조파 발생기(140)에서 저주파 대역의 주파수 성분에 대한 고조파를 생성하였고, 생성된 고조파 성분은 고조파 선택부(150)에 의해서 선택되어 증폭기(160)를 거쳐 증폭된 후 합성부(190)로 전달된다. 여기서 고조파 선택부(150)는 고조파 발생기(140)에서 생성된 고조파 성분 중에서 원음에 합성할 고조파 성분을 선택하는 역할을 한다. 이는 필터로 간단하게 구현될 수 있다. 앞단에서 생성된 고조파가 저역통과 필터링된 오디오 신호의 기본 주파수에 대해서 짝수배의 고조파일 수도 있고, 홀수배의 고조파일 수도 있고, 양쪽 모두일 수도 있으므로 이에 대응하여 적절한 고조파 성분을 선택하는 것이다.
합성부(190)는 저역통과 필터링된 좌 채널 오디오 신호, 고역통과 필터링된 좌 채널 오디오 신호, 그리고 저주파 대역에 대해서 고조파 생성을 통해 강조처리된 오디오 신호를 합성하여 출력(Lout)는데, 그 전에 상기 각각의 신호들은 증폭기(130, 160, 180)를 거쳐서 적절한 값으로 증폭된다.
G1은 저주파 신호, G2는 고조파 신호, G3는 고주파 신호의 증폭률을 표현하고 있는데, 최종 출력(Lout)되는 오디오 신호에서 고주파 성분을 그대로 유지하고자 한다면 G3 = '1'로 설정하고 G1, G2 값은 조정하면 된다. 만약, 스피커의 특성이 저주파 대역의 재생 충실도가 현저히 떨어지는 경우라면 저주파 대역의 신호가 없어도 문제가 되지 않을 경우 G1 = '0'으로 설정하여 고주파 신호와 고조파 신호만을 이용해서 오직 저주파 대역이 강조된 오디오 신호를 출력하게 할 수도 있다.
즉, 각 단의 증폭기의 증폭률을 적절한 값으로 설정함으로써, 어떤 부분이 강조된 형태의 오디오 재생을 수행하게 할 것인지를 결정할 수 있는 것이다. 이러한 증폭률의 조정은 사전에 고정된 값으로 정해질 수도 있고, 필요하다면 사용자가 일종의 이퀄라이져 기능의 형태로 가변적으로 설정하게 할 수도 있을 것이다.
한편, 필터(120,170)는 고조파를 생성하는 과정에 의해서 발생되는 신호 지연으로 인한 동시성의 문제(각각의 신호처리 과정을 거친 신호들이 합성될 때 동일 시점이 신호가 동일 시점에서 정확하게 합성되어야 하는 문제)를 해결해 주는 역할도 한다. 즉, 필터(120, 170)에 의해서 지연 효과가 발생하기 때문에 이 것이 고조파 발생기(140)와 고조파 선택부(150)를 통과하면서 생기는 지연 시간을 상쇄시켜 3개의 신호들의 동시성이 확보되도록 하는 것이다.
지금까지, 좌 채널 오디오 신호 처리부(100)의 동작을 살펴보았다. 이러한 일련의 신호처리 과정은 우 채널 오디오 신호 처리부(200)에서도 동일하게 이루어진다. 즉, 입력되는 우 채널 오디오 신호(Rin)가 미세신호 증폭기(210)를 통과하면서 미세신호 범위의 오디오 신호에 대한 증폭이 이루어지고, 저역통과필터(220)에 의해서 저주파 대역의 오디오 신호가 추출되며, 고조파 발생기(240)에 의해서 고조파 성분이 생성되고, 이 고조파 성분은 고조파 선택부(250)에 의해서 선택되며, 입력 우 채널 오디오 신호(Rin)가 고역통과필터(270)를 통과하여 고주파 대역의 신호가 추출된다. 그리고 각각의 신호들은 증폭기(230, 260, 280)를 통해서 적절하게 증폭되어 합성부(290)에서 합성됨으로써, 저역이 강조된 우 채널 오디오 신호(Rout)가 출력된다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리장치의 블록 구성도
도2는 본 발명의 실시예에 따른 오디오 신호 처리장치에서 미세신호 처리과정을 나타낸 플로우차트

Claims (7)

  1. 입력 오디오 신호에서 고주파 대역의 성분을 추출하기 위한 고역통과필터;
    입력 오디오 신호 레벨에 대하여 미리 설정된 미세신호 범위에 해당되는 오디오 신호를 증폭하는 미세신호 증폭기;
    상기 미세신호 증폭된 오디오 신호에서 저주파 대역의 성분을 추출하기 위한 저역통과필터;
    상기 저역통과필터에 의하여 추출된 저주파 대역의 오디오 신호에 대한 고조파 신호를 생성하는 고조파 생성기;
    상기 생성된 고조파 신호를 상기 고역통과 필터링된 오디오 신호에 합성하여 출력하는 오디오 신호 합성부;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고역통과 필터링, 미세신호 증폭, 저역통과 필터링, 고조파 생성, 합성 과정은 복수의 오디오 신호 채널 각각에 대하여 수행함을 특징으로 하는 오디오 신호 처리장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 생성된 고조파 신호를 선택하여 합성부에 전달하는 고조파 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 고역통과 필터링된 오디오 신호, 저역통과 필터링된 오디오 신호, 생성된 고조파 신호 각각에 대하여 상기 합성부에 전달될 신호 레벨을 조정하기 위한 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 고역통과 필터링을 위한 차단 주파수와 상기 저역통과 필터링을 위한 차단 주파수는 동일한 차단 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 입력 오디오 신호 레벨에 대하여 설정되는 미세신호 범위는 입력 오디오 신호 레벨에 대하여 비교될 하한 레벨(VL)과 상한 레벨(VH)로 설정되는 범위인 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 입력 오디오 신호 레벨이 상기 설정된 하한 레벨(VL)보다 작거나 상기 설정된 상한 레벨(VH) 보다 큰 경우에는 입력 오디오 신호를 증폭하지 않고 출력하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리장치.
KR1020070089027A 2007-09-03 2007-09-03 오디오 신호 처리장치 KR20090023911A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070089027A KR20090023911A (ko) 2007-09-03 2007-09-03 오디오 신호 처리장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070089027A KR20090023911A (ko) 2007-09-03 2007-09-03 오디오 신호 처리장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090023911A true KR20090023911A (ko) 2009-03-06

Family

ID=40693062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070089027A KR20090023911A (ko) 2007-09-03 2007-09-03 오디오 신호 처리장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090023911A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10009705B2 (en) Audio enhancement for head-mounted speakers
JP5488389B2 (ja) 音響信号処理装置
CA2382842A1 (en) Acoustic correction apparatus
KR20140145097A (ko) 협대역폭 디지털 신호 처리 시스템 및 방법
JP2009044268A (ja) 音声信号処理装置、音声信号処理方法、音声信号処理プログラム、及び、記録媒体
CN106162432A (zh) 一种音频处理器装置及其声音补偿架构处理实现方法
JP2010518452A (ja) オーディオ信号の処理方法及び装置
JP5472258B2 (ja) 音声信号処理装置
KR101035070B1 (ko) 고음질 가상 공간 음향 생성 장치 및 방법
US20190020966A1 (en) Sub-band Spatial Audio Enhancement
JP2006324786A (ja) 音響信号処理装置およびその方法
KR20090023911A (ko) 오디오 신호 처리장치
EP3477965A1 (en) Signal processing device, signal processing method, and speaker device
JP4427672B2 (ja) 音響信号の明瞭度、弁別性能向上技術
JP5983835B2 (ja) 音声信号処理装置
JP2005278158A (ja) 低音強調回路および低音強調処理プログラム
JP5786981B2 (ja) 音声信号処理装置
JP2946884B2 (ja) 低音域特性補正回路
KR970058321A (ko) 주파수 선택적 공간감 향상 및 대역 보강 시스템
JPH05145991A (ja) 低音域特性補正回路
KR100921708B1 (ko) 입체 음향 시스템
CN218416645U (zh) 一种多功能前级效果器
DE102021200553B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Ansteuern eines Schallerzeugers mit synthetischer Erzeugung des Differenzsignals
JP6908833B2 (ja) 信号処理装置、信号処理方法、及び、スピーカー装置
US20140376725A1 (en) Sound enhancement for powered speakers

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination