KR20140001289A - 차량용 오디오 출력장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 오디오 출력장치에 관한 것으로, 각종 음원에서 제공되는 오디오 데이터의 음량 및 음질에 대한 신호처리를 수행하는 DSP(Digital Signal Processor), DSP에서 신호처리된 오디오 데이터에 기초하여 공급 전원의 출력레벨을 결정하는 전원결정부, DSP에서 신호처리된 오디오 데이터를 중폭시키는 증폭부 및 전원결정부에서 결정된 공급 전원의 출력레벨에 따른 전원을 증폭부로 공급하는 전원공급부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 출력될 오디오 데이터를 출력 전에 입력받아 오디오 데이터에 기초하여 출력에 필요한 전원을 공급함으로써, 고효율의 오디오 출력이 가능하게 한다.
또한 본 발명은 출력되는 오디오 데이터에 대해 아날로그 전류를 센싱하거나 이 센싱값을 입력받을 필요가 없으므로 시스템의 단순화 및 경량화에 도움이 된다.

Description

차량용 오디오 출력장치 및 그 제어방법{AUDIO OUTPUT DEVICE FOR VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 차량용 오디오 출력장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 출력될 오디오 데이터를 출력 전에 입력받아 오디오 데이터에 기초하여 공급할 전원을 결정함으로써, 출력에 필요한 전원을 공급하는 고효율의 차량용 오디오 출력장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

요즘은 전자장치의 발달로 인하여 자동차의 성능향상을 위해 많은 부분에서 전자장치의 제어에 의존하고 있다. 일례로 엔진의 성능향상을 위해 여러 가지의 센서가 사용되어 최적의 엔진 효율을 발생시키고 있어 차량에 대한 신뢰도 높아지고 있다. 또한 이러한 전자장치의 발달은 실제적인 엔진구동 뿐만 아니라 운전자의 안전을 도모하기 위한 안전장치나 운전의 편의를 위한 갖가지 부가장치, 주행장치 등에 적용되고 있다.

특히, 운전자의 편의와 쾌적한 운행상태를 위해 오디오 출력장치가 설치되어 방송국에서 송신되는 라디오 주파수를 통해 각종 정보나 음악 등을 청취하거나 mp3 파일 또는 CD의 음원을 통해서 음악을 들을 수 있다.

오디오 출력장치가 발전함에 따라서 오디오 품질 및 출력 효율성 등에 대한 소비자들의 기대가 상승하고 있다. 이제는 차량에서 고품질 및 고효율의 오디오 시스템을 기대하는 것이다.

고효율 오디오 시스템이란 같은 출력을 가지더라도 소모전류가 낮아 방열량이 적고 경량화가 가능한 시스템을 의미한다. 이를 위해서 오디오를 증폭하는 Class-AB, Class-D등의 방식에 덧붙여 효율을 높이기 위한 방식들이 신기술로 적용되고 있다.

이러한 종래기술을 구현하기 위해서는 채널마다 전류센서를 이용하여 현재 출력되는 사운드의 크기를 전류로 환산하여 이를 통해서 공급할 전원을 신호처리하는 방식이 도입되어 있다.

그러나 현재 사운드의 크기에 맞춰 전원을 공급하는 방식을 적용하기 위해서는 현재 사운드의 크기에 대해 아날로그 전류 센싱을 하고, 이 센싱값을 입력받아 출력에 필요한 전원을 공급해야 했다.

따라서 이를 구현하기 위해서는 전류센서와 같은 수많은 아날로그 소자들이 필요하고, 아날로그 소자의 사용으로 부품의 편차 등을 고려하는 과정에서 시스템이 복잡하게 구성되는 문제가 발생하였다.

또한 사운드 크기에 대한 아날로그 전류 센싱 및 센싱값을 입력받는 과정에서 오동작으로 인해 전류가 감지되면 음악 신호로 인해 소모되는 전류인지에 대한 구분이 힘들어 시스템이 비효율적으로 구현되는 문제점이 있었다.

본 발명과 관련된 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 10-2012-0029015호(2012.03.26.공개, 발명의 명칭 : 하이브리드 차량용 오디오 시스템 및 오디오 신호 증폭 방법)가 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 출력될 오디오 데이터를 출력 전에 입력받아 오디오 데이터에 기초하여 공급할 전원을 결정함으로써, 출력에 필요한 전원을 공급하는 고효율의 차량용 오디오 출력장치 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량용 오디오 출력장치는 각종 음원에서 제공되는 오디오 데이터의 음량 및 음질에 대한 신호처리를 수행하는 DSP(Digital Signal Processor); 상기 DSP에서 신호처리된 상기 오디오 데이터에 기초하여 공급 전원의 출력레벨을 결정하는 전원결정부; 상기 DSP에서 신호처리된 상기 오디오 데이터를 중폭시키는 증폭부; 및 상기 전원결정부에서 결정된 상기 공급 전원의 출력레벨에 따른 전원을 상기 증폭부로 공급하는 전원공급부를 포함한다.

본 발명에서 상기 전원결정부는 상기 오디오 데이터가 출력되는 채널간의 출력값을 비교하여 최대값을 출력하는 채널을 선택하는 채널비교기; 상기 채널비교기에서 선택된 상기 채널의 최대 피크레벨을 검출하는 포락선 검출기; 및 상기 최대 피크레벨에 대응되는 공급 전원의 출력레벨을 결정하는 레벨 전환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 DSP는 신호처리된 상기 오디오 데이터를 일정시간 지연시켜서 상기 증폭부로 전달하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 일정시간은 상기 전원결정부에서의 처리시간인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 차량용 오디오 출력장치의 제어방법은DSP(Digital Signal Processor)를 통해 각종 음원에서 제공되는 오디오 데이터의 음량 및 음질에 대한 신호처리를 수행하는 단계; 전원결정부를 통해 상기 DSP에서 신호처리된 상기 오디오 데이터에 기초하여 공급 전원의 출력레벨을 결정하는 단계; 및 상기 출력레벨에 따른 전원을 증폭부로 공급하고 증폭부를 통해 상기 DSP에서 신호처리된 상기 오디오 데이터를 증폭시켜 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명에서 상기 오디오 데이터에 기초하여 공급 전원의 출력레벨을 결정하는 단계는, 상기 오디오 데이터가 출력되는 채널간의 출력값을 비교하여 최대값을 출력하는 채널을 선택하는 단계; 선택된 상기 채널의 최대 피크레벨을 검출하는 단계; 및 상기 최대 피크레벨에 대응되는 공급 전원의 출력레벨을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 DSP를 통해 각종 음원에서 제공되는 오디오 데이터의 음량 및 음질에 대한 신호처리를 수행하는 단계는 신호처리된 상기 오디오 데이터를 일정시간 지연시켜서 상기 증폭부로 전달하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 일정시간은 상기 전원결정부에서의 처리시간인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 출력될 오디오 데이터를 출력 전에 입력받아 오디오 데이터에 기초하여 출력에 필요한 전원을 공급함으로써, 고효율의 오디오 출력이 가능하게 한다.

또한 본 발명은 출력되는 오디오 데이터에 대해 아날로그 전류를 센싱하거나 이 센싱값을 입력받을 필요가 없으므로 시스템의 단순화 및 경량화에 도움이 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 오디오 출력장치의 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원결정부의 내부 구성을 보여주는 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 오디오 출력장치의 제어방법의 구현 과정을 설명하는 절차 흐름도이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 오디오 출력장치 및 그 제어방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 오디오 출력장치의 기능 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원결정부의 내부 구성을 보여주는 기능 블록도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면 차량용 오디오 출력장치는 DSP(Digital Signal Processor, 이하 DSP)(100), 전원결정부(200), 전원공급부(300), 증폭부(400) 및 스피커(500)를 포함한다.

DSP(100)는 각종 음원에서 제공되는 오디오 데이터의 음량 및 음질에 대한 신호처리를 수행하여, 신호처리된 오디오 데이터를 전원결정부(200) 및 증폭부(400)로 전달한다.

DSP(100)의 디지털 신호처리는 전술한 데이터의 음량 및 음질의 신호처리에만 한정되지 않으며, 자세한 신호처리 과정에 대한 설명은 생략한다.

전원결정부(200)는 DSP(100)에서 신호처리된 오디오 데이터에 기초하여 공급 전원의 출력레벨을 결정하고, 채널비교기(220), 포락선(Envelop) 검출기(240) 및 레벨 전환기(260)를 포함한다.

채널비교기(220)는 DSP(100)에서 신호처리된 채널간의 출력값을 비교하여 최대값을 출력하는 채널을 선택한다.

포락선(Envelop) 검출기(240)는 단일 매개변수 선 무리의 모두에 접하는 포락선을 검출하는 장치로서 채널비교기(220)에서 선택된 채널의 최대 피크레벨을 검출하고, 레벨 전환기(260)는 검출된 최대 피크레벨에 대응되는 공급 전원의 출력레벨을 결정한다.

즉, 최대 피크레벨이 높을수록 이에 대응되는 공급 전원은 높게 결정되는 것이다. 그리고 최대 피크레벨이 높다는 것은 상기의 오디오 데이터의 음량 크기가 크다는 것을 의미한다.

DSP(100)는 특히 본 실시예에서 신호처리된 오디오 데이터를 일정시간 지연시켜서 증폭부로 전달하는데, 이 때 일정시간은 전원결정부(200)에서의 처리시간이 된다.

본 실시예에서는 전술한 것과 같이 전원결정부(200)를 통해서 DSP(100)에서 신호처리된 오디오 데이터에 기초하여 공급 전원의 출력레벨을 결정하기 때문에, 전원결정부(200)에서의 처리시간을 보상한다.

전원공급부(300)는 전원결정부(200)에서 결정된 공급 전원의 출력레벨에 따른 전원을 증폭부(400)로 공급함으로써, 오디오 데이터에 기초하여 증폭부(400)가 아날로그 신호를 증폭시키도록 한다.

증폭부(400)는 DSP(100)에서 신호처리된 오디오 데이터를 입력받아 전원공급부(300)에서 공급되는 전원에 따라 증폭시키는 역할을 한다. 증폭된 아날로그 신호는 스피커(500)를 통해서 출력된다.

이 때, DSP(100)에서 신호처리된 오디오 데이터는 디지털 신호이고, 전원결정부(200)에서 결정된 공급 전원의 크기 또한 디지털 신호이기 때문에 이 신호들은 DAC(Digital to Analog Converter)(미도시)를 통해 아날로그 신호로 변환되어 각각 증폭부(400) 및 전원공급부(300)로 전달된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 오디오 출력장치의 제어방법의 구현 과정을 설명하는 절차 흐름도이다.

도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 오디오 출력장치의 제어방법을 살펴보면, 먼저 DSP(100)를 통해 각종 음원에서 제공되는 오디오 데이터의 음량 및 음질에 대한 신호처리를 수행한다(S10).

그리고 신호처리된 오디오 데이터에 기초하여 공급 전원의 출력레벨을 결정한다(S20).

이 과정에서 전원결정부(200)의 채널비교기(220)를 통해서 DSP(100)에서 신호처리된 채널간의 출력값을 비교하여 최대값을 출력하는 채널을 선택하고(S22), 포락선(Envelop) 검출기(240)를 통해서 선택된 채널의 최대 피크레벨을 검출하고(S24), 레벨 전환기(260)를 통해 최대 피크레벨에 대응되는 공급 전원의 출력레벨을 결정한다(S26).

다음으로 DSP(100)는 신호처리된 오디오 데이터를 일정시간 지연시켜서 증폭부(400)로 전달한다(S30). 이 때 일정시간은 전원결정부(200)에서의 처리시간이 된다.

본 실시예에서는 전술한 것과 같이 전원결정부(200)를 통해서 DSP(100)에서 신호처리된 오디오 데이터에 기초하여 공급 전원의 출력레벨을 결정하기 때문에, 전원결정부(200)에서의 처리시간을 보상한다.

그리고 전원공급부(300)를 통해 전원결정부(200)에서 결정된 공급 전원의 출력레벨에 따른 전원을 증폭부(400)로 공급하고(S40), 증폭부(400)는 신호처리된 오디오 데이터를 전원공급부(300)를 통해 공급되는 전원에 따라 증폭시켜 출력한다(S50).

본 실시예에 따르면, 출력될 오디오 데이터를 출력 전에 입력받아 오디오 데이터에 기초하여 출력에 필요한 전원을 공급함으로써, 고효율의 오디오 출력이 가능하게 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: DSP 200: 전원결정부
220: 채널비교기 240: 포락선 검출기
260: 레벨 전환기 300: 전원공급부
400: 증폭부 500: 스피커

Claims (8)

1. 각종 음원에서 제공되는 오디오 데이터의 음량 및 음질에 대한 신호처리를 수행하는 DSP(Digital Signal Processor);
   상기 DSP에서 신호처리된 상기 오디오 데이터에 기초하여 공급 전원의 출력레벨을 결정하는 전원결정부;
   상기 DSP에서 신호처리된 상기 오디오 데이터를 중폭시키는 증폭부; 및
   상기 전원결정부에서 결정된 상기 공급 전원의 출력레벨에 따른 전원을 상기 증폭부로 공급하는 전원공급부
   를 포함하는 차량용 오디오 출력장치.
   
2. 저 1항에 있어서,
   상기 전원결정부는 상기 오디오 데이터가 출력되는 채널간의 출력값을 비교하여 최대값을 출력하는 채널을 선택하는 채널비교기;
   상기 채널비교기에서 선택된 상기 채널의 최대 피크레벨을 검출하는 포락선 검출기; 및
   상기 최대 피크레벨에 대응되는 공급 전원의 출력레벨을 결정하는 레벨 전환기
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 오디오 출력장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 DSP는 신호처리된 상기 오디오 데이터를 일정시간 지연시켜서 상기 증폭부로 전달하는 것을 특징으로 하는 차량용 오디오 출력장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 일정시간은 상기 전원결정부에서의 처리시간인 것을 특징으로 하는 차량용 오디오 출력장치.
   
5. DSP(Digital Signal Processor)를 통해 각종 음원에서 제공되는 오디오 데이터의 음량 및 음질에 대한 신호처리를 수행하는 단계;
   전원결정부를 통해 상기 DSP에서 신호처리된 상기 오디오 데이터에 기초하여 공급 전원의 출력레벨을 결정하는 단계; 및
   상기 출력레벨에 따른 전원을 증폭부로 공급하고 증폭부를 통해 상기 DSP에서 신호처리된 상기 오디오 데이터를 증폭시켜 출력하는 단계
   를 포함하는 차량용 오디오 출력장치의 제어방법.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 오디오 데이터에 기초하여 공급 전원의 출력레벨을 결정하는 단계는,
   상기 오디오 데이터가 출력되는 채널간의 출력값을 비교하여 최대값을 출력하는 채널을 선택하는 단계;
   선택된 상기 채널의 최대 피크레벨을 검출하는 단계; 및
   상기 최대 피크레벨에 대응되는 공급 전원의 출력레벨을 결정하는 단계
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 오디오 출력장치의 제어방법.
   
7. 제 5항에 있어서,
   상기 DSP를 통해 각종 음원에서 제공되는 오디오 데이터의 음량 및 음질에 대한 신호처리를 수행하는 단계는 신호처리된 상기 오디오 데이터를 일정시간 지연시켜서 상기 증폭부로 전달하는 것을 특징으로 하는 차량용 오디오 출력장치의 제어방법.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 일정시간은 상기 전원결정부에서의 처리시간인 것을 특징으로 하는 차량용 오디오 출력장치의 제어방법.
   

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