KR20150027699A

KR20150027699A - 통합 헤드셋의 크로스토크 감소 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20150027699A
Application number: KR20140113039A
Authority: KR
Inventors: 페테르 예. 홀츠만
Original assignee: 누보톤 테크놀로지 코포레이션
Priority date: 2013-09-04
Filing date: 2014-08-28
Publication date: 2015-03-12
Also published as: US20150063585A1; CN104427441A; CN104427441B; KR101710174B1; US9549248B2

Abstract

본 발명의 오디오 시스템은 제1입력 신호를 받고 제1스피커를 구동하는 제1채널과 제2입력 신호를 받고 제2스피커를 구동하는 제2채널을 구비하며, 제1피드포워드 회로는 제2채널 회로의 입력을 제1채널 회로의 입력에 연결하고, 제2피드포워드 회로는 제1채널 회로의 입력을 제2채널 회로의 입력에 연결하며, 제1피드포워드 회로 및 제2피드포워드 회로의 회로 파라미터는 제1입력 신호가 제로가 아니고 제2입력 신호가 제로일 때 제1검출 출력 신호가 제로가 되며 제2입력 신호가 제로가 아니고 제1입력 신호가 제로일 때 제2검출 출력 신호가 제로가 되도록 결정되며, 오디오 시스템은 제1 및 제2 피드포워드 회로에 대해 결정된 회로 파라미터를 이용하여 작동한다.

Description

통합 헤드셋의 크로스토크 감소 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR REDUCING CROSSTALK IN AN INTEGRATED HEADSET}

본 발명은 기본적으로 오디오 시스템을 위한 전자 회로에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 실시예들은 오디오 애플리케이션을 위한 헤드셋의 크로스토크를 감소시키기 위한 회로 및 시스템에 관한 것이다.

전자 공학 및 집적 회로의 발전으로, 오락, 컴퓨터 시스템, 통신, 전자 게임 및 이동형 컴퓨팅 장치 등에 사용되는 오디오 시스템의 대단한 진전이 또한 실현되었다. 스테레오 사운드, 3차원 음향, 및 잡음 소거와 같은 특징을 갖는 향상된 오디오 시스템에 있어서, 품질에 대한 요구도 심지어 더 높아졌다. 오디오 시스템의 품질은 예를 들면, 주파수 응답, 고조파 왜곡, 출력 전력, 잡음, 크로스토크 등과 같은 수많은 파라미터에 의해 측정된다.

전자 제품에서, 크로스토크는, 시스템의 하나의 회로 혹은 채널에 전달된 신호가 또 다른 회로 혹은 채널에 있어서 원치 않는 효과를 발생시키는 경우에 발생된다. 크로스토크는 보통 회로 간의 원치 않는 결합에 의해 발생된다. 크로스토크는 특히 다수의 스피커를 포함하는 오디오 시스템에서 성행할 수 있다. 예를 들면, 헤드폰은 사용자의 귀에 꼽도록 설계된 작은 한 쌍의 스피커이다. 헤드폰은 오디오 증폭기, 라디오, CD 플레이어, 휴대용 미디어 플레이어 혹은 휴대폰과 같은 신호원에 연결을 위한 와이어 혹은 무선 수신기중 하나를 구비한다. 현대적인 헤드폰은 스테레오 녹음을 듣기 위해 특별히 널리 판매되고 사용된다. 헤드폰은 3차원 위치 음향 처리 알고리즘을 이용한 비디오 게임에 또한 유용하며, 헤드폰은 선수들에게 실제 음원의 위치를 보다 더 잘 판단하게 할 수 있다.

다수의 스피커는, 청취자를 둘러싸는 스피커로부터 추가적인 오디오 채널을 구비한 오디오 사운드의 사운드 재생 품질을 향상시키는 기술인 서라운드 사운드에, 또한 사용된다. 일반적으로, 이것은 스피커의 배열로 라우팅되는 다수의 별개의 오디오 채널을 이용함으로써 성취된다.

아래 기재된 바와 같이, 두 개 이상의 스피커를 구비한 오디오 시스템에서는 크로스토크 잡음이 빈번히 발생한다. 그러므로, 오디오 시스템에 있어서 크로스토크 잡음을 감소시키기 위한 향상된 기법이 크게 요구된다.

본 발명은 오디오 시스템을 위한 전자회로에 관한 것이다. 좀더 구체적으로, 본 발명의 실시예는 두 개의 스피커를 구비한 오디오 시스템의 크로스토크를 감소시키기 위한 회로 및 시스템에 관한 것이다. 일례로서 본 발명의 실시예는 접지 접속을 공유하는 두 개의 스피커를 구비한 헤드셋에 적용되지만, 본 발명은 더 넓은 적용 범위를 가지며, 기타 오디오 시스템에도 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 통합 오디오 신호 처리 회로는, 제1입력 신호를 받고 제1스피커를 구동하는 제1채널 회로와, 제2입력 신호를 받고 제2스피커를 구동하는 제2채널 회로를 구비하는 오디오 시스템에서 크로스토크를 감소시키기 위한 것이다. 제1피드포워드 회로는 제2채널 회로의 입력을 제1채널 회로의 입력에 결합한다. 제2피드포워드 회로는 제1채널 회로의 입력을 제2채널 회로의 입력에 결합한다. 제1피드포워드 회로의 회로 파라미터는 제1채널 회로에 대한 제2채널 회로의 출력에 의해 발생되는 크로스토크를 측정함으로써 결정된다. 제2피드포워드 회로의 회로 파라미터는 제2채널 회로에 대한 제1채널 회로의 출력에 의해 발생되는 크로스토크를 측정함으로써 결정된다. 구체적인 일 실시예에서, 회로 파라미터는, 제2입력 신호가 제로가 아니고 제1입력 신호가 제로일 때, 제1검출 출력 신호는 제로가 되고, 제1입력신호가 제로가 아니고 제2입력 신호가 제로일 때, 제2검출 출력 신호는 제로가 되도록 결정된다. 오디오 시스템은 제1피드포워드 회로 및 제2피드포워드 회로를 위해 결정된 회로 파라미터를 이용하여 작동하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 오디오 시스템이 제공된다. 이러한 오디오 시스템은 제1스피커 및 제2스피커를 포함하며, 여기서 제1스피커 및 제2스프커는 공통 접지단자를 서로 공유한다. 오디오 시스템은 제1스피커 및 제2스피커를 구동하는 통합 오디오 신호 처리 회로를 또한 포함한다. 통합 오디오 신호 처리 회로의 일례는 위에서 설명되었고, 더 자세한 사항은 아래 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제1입력 신호를 접수하고 제1스피커를 구동하는 제1채널 회로, 및 제2입력 신호를 접수하고 제2스피커를 구동하는 제2채널 회로를 구비한 오디오 시스템의 크로스토크 잡음을 감소시키는 방법이 제공된다. 이 방법은 제2채널 회로의 입력을 제1채널 회로의 입력에 결합하는 제1피드포워드 회로를 제공하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 제1채널 회로의 입력을 제2채널 회로의 입력에 결합하는 제2피드포워드 회로를 제공하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 제1채널 회로에 대한 제2채널 회로의 출력에 의해 발생되는 크로스토크를 측정함으로써 제1피드포워드 회로의 회로 파라미터를 결정하는 단계를 포함한다. 이 방법은 제2채널 회로에 대한 제1채널 회로의 출력에 의해 발생되는 크로스토크를 측정함으로써 제2피드포워드 회로의 회로 파라미터를 결정하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은 제1피드포워드 회로 및 제2피드포워드 회로를 위해 결정된 회로 파라미터를 이용하여 오디오 시스템을 작동시키는 단계를 포함한다. 구체적인 일 실시예에서, 회로 파라미터는, 제2입력 신호가 제로가 아니고 제1입력 신호가 제로일 때, 제1검출 출력 신호가 제로가 되고, 제1입력 신호가 제로가 아니고 제2입력 신호가 제로일 때, 제2검출 출력 신호가 제로가 되도록 결정된다.

본 발명의 특성 및 장점은 명세서의 나머지 부분과 도면을 참조하여 좀 더 이해될 수 있다.

본 발명에 의하면, 두 개의 스피커를 구비한 오디오 시스템의 크로스토크를 감소시키는 회로 및 시스템을 제공할 수 있다. 기본적으로 접지 접속을 공유하는 두 개의 스피커를 구비한 헤드셋에 적용되지만, 본 발명은 더 넓은 적용 범위를 가지며, 기타 오디오 시스템에도 적용될 수 있다.

도 1은 두 개의 스피커를 구비한 종래 오디오 시스템을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 오디오 신호 처리 회로를 도시한 간단한 개략도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 스피커 시스템의 크로스토크를 감소시키기 위한 방법을 도시하고 있다.
도 5a 및 도 5c는 도 2 내지 도 4의 회로 블록의 가능한 구현 예를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 두 개의 스피커 시스템의 크로스토크를 감소시키는 방법을 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 헤드셋과 같은 두 개의 스피커 오디오 시스템의 크로스토크를 감소시키는 방법을 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 두 개의 스피커 오디오 시스템의 크로스를 감소시키는 방법을 도시한 흐름도이다.

후술하는 설명은 상기 나열된 일련의 도면을 참조한다. 이러한 도면들은 예에 불과하며, 청구항의 범위를 지나치게 한정해서는 안 된다. 도시되고 설명된 다양한 측면과 관련하여, 기술 분야의 통상의 기술자라면 기타 변경, 변형 및 수정이 가능하다.

도 1은 두 개의 스피커를 구비한 종래 오디오 시스템을 도시한 개략도이다. 도시된 바와 같이, 오디오 시스템(100)은 제1증폭기(112) 및 제2증폭기(114)를 구비한 오디오 구동기에 의해 구동되는 두 개의 스피커(102, 104)를 포함한다. 몇몇 적용에서, 이동 기기를 위한 헤드셋과 같은, 이어폰을 위한 두 개의 스피커는 종종 접지 접속을 공유한다. 때때로, 헤드셋은 마이크로 폰과 결합된 헤드폰으로서 지칭된다. 그렇지만, 본 설명에서, 헤드셋 및 헤드폰은 서로 교체 가능하게 사용된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스피커(102, 104)는 저항(124)을 통해 지면(GND)에 연결된 공통 노드(122)를 공유한다. 저항(124)은 회로의 물리적 저항기 혹은 기생 저항일 수 있다. 이러한 배치는, 회로를 간소화 할 수 있으며, 핀 개수 및 비용을 감소시킬 수 있어 바람직하다. 그렇지만, 이러한 배치는 크로스토크 잡음을 빈번히 발생시킨다. 예를 들면, 스피커(102)를 위한 회로의 전기 신호는 저항(124)에 적체된 전압을 발생시킬 수 있고, 노드(122)의 발생된 전압은 스피커(104)에 크로스토크 잡음을 발생시킬 수 있다. 반대로, 스피커(104)의 회로의 전기 신호는 스피커(102)에 크로스토크 잡음을 발생시킬 수 있다. 이와 같은 크로스토크 잡음은, 특히 3차원 음향 혹은 잡음 소거에 있어서 대단히 바람직하지 못하다.

그러므로, 오디오 시스템의 크로스토크 잡음을 감소시키기 위한 개선된 방법이 요구된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통합 오디오 신호 처리 회로를 도시한 간단한 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 오디오 신호 처리 회로(230)는 제1스피커(242) 및 제2스피커(244)를 구동하기 위해 구성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1스피커 및 제2스피커는 저항기(247)를 통해 전기 접지에 결합되는 공통 접지 단자를 서로 공유한다. 저항기(247)는 회로의 물리적 저항기 부재 혹은 기생 저항일 수 있다. 본 실시예에서, 오디오 신호 처리 회로(230)는 제1스피커(242)에 결합된 제1채널 회로(210) 및 제2스피커(244)에 결합된 제2채널 회로(220)을 포함한다. 제1채널 회로(210)는 제1입력 신호(211)를 접수하고 제1스피커(242)를 구동하기 위해 구성된다. 구체적인 실시예에서, 제1채널 회로(210)는 제1구동 회로(213)에 결합된 제1믹서 회로(212)를 포함한다. 마찬가지로, 제2채널 회로(220)는 제2입력 신호(221)를 접수하고 제2스피커(244)를 구동하기 위해 구성된다. 제2채널 회로(220)는 제2구동 회로(223)에 결합된 제2믹서 회로(222)를 포함한다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 오디오 신호 처리 회로(230)는 또한 제1신호 검출 회로(214) 및 제2신호 검출 회로(224)를 포함한다. 제1신호 검출 회로(214)는 제1구동 회로(213)의 출력(216)에 결합되고, 제1검출 출력 신호(217)를 제공하기 위해 구성된다. 제2신호 검출 회로(224)는 제2구동 회로(223)의 출력(226)에 결합되고, 제2검출 출력 신호(227)을 제공하기 위해 구성된다. 게다가, 오디오 신호 처리 회로(230)는 또한 제1입력 신호(211)에 결합되고, 제2신호 검출 회로(224)에 의해 제공되는 제2 검출 출력 신호(227) 및 제1입력 신호(211)를 근거로 제2믹서 회로(222)에 제1보정 신호(218)를 제공하기 위해 구성되는 제1신호 감쇠 회로(215)를 포함하고, 오디오 신호 처리 회로(230)는 또한 제2입력 신호(221)에 결합되고, 제1신호 검출 회로(214)에 의해 제공되는 제1검출 출력 신호(217) 및 제2입력 신호(221)를 근거로 제1믹서 회로(212)에 제2보정 신호(228)를 제공하기 위해 구성되는 제2신호 감쇠 회로(225)를 포함한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예를 따른 두 개의 스피커 시스템의 크로스토크를 감소시키기 위한 방법을 도시하고 있다. 도 2에 도시된 오디오 시스템과 유사하게, 도 3의 오디오 신호 처리 회로(230)는 제1스피커(242)에 결합된 제1채널 회로(210) 및 제2스피커(244)에 결합된 제2채널 회로(220)을 포함한다. 두 개의 스피커는 몇몇 적용에서 두 개의 헤드폰을 나타낼 수 있다. 오디오 신호 처리 회로(230)는 제1스피커(232) 및 제2스피커(244)를 구동하기 위해 구성된다. 제1스피커 및 제2스피커는, 저항기(247)을 통해 전기 접지에 결합된 공통 접지 단자(246)를 공유한다. 기타 구성요소는 도 2의 구성요소와 동일하여, 여기서는 열거되지 않는다.

본 실시예에서, 두 개의 헤드폰 시스템의 크로스토크를 감소시키기 위한 방법은 오디오 신호 처리 회로(230)의 회로 블록, 예를 들면, 신호 감쇠 회로 및 믹서 회로를 위한 작동 파라미터를 결정하는 단계를 포함한다. 우선, 스피커 중의 하나, 예를 들면, 제1스피커(242)는 신호 입력(211)(제로가 아님)에 의해 구동된다. 제2스피커(244)는, 지면에 연결된 입력(221)과 함께 나타난 바와 같이, 제로의 입력(무 신호)을 접수한다. 입력 신호를 갖지 않는 제2구동기(223)의 출력 신호는 신호 검출 회로(224)에 의해 측정된다. 이러한 신호 전류는 직접적인 입력 신호 없이, 따라서, 크로스토크 없이, 헤드폰을 통과한 신호를 나타낸다. 신호 탐색 회로(224)로부터의 출력 신호(227)는, 비활성 채널의 믹서 회로(222)로 피드포워드 신호(218)을 제공하는 신호 감쇠 회로(215)에 의해 처리된다. 신호 감쇠 회로(215) 및 믹서 회로(222)의 파라미터는, 검출 출력 신호(227)가 제로가 될 때까지, 조절된다. 일부 실시예에서, 제1보정 신호(218)는 활성 채널 입력 신호(211)의 일부를 포함한다. 예를 들면, 일 실시예에서, 제1보정 신호(218)는 제1채널 회로(210)에 대한 입력 신호(211)의 역 분율을 포함한다. 도면을 참조하면, 제1입력 신호 211의 전압 값(Vin)과 제1보정 신호(218)의 전압 값(Vff)는 Vff=-(a×Vin)이고, 여기서 a는 0과 1 사이의 임의의 계수이다. 제로 검출 출력 신호(227)에 도달하기 위한 신호 감쇠 회로(215) 및 믹서 회로(222)의 파라미터가 추후 사용을 위해 결정된다.

기타 다른 채널의 크로스토크를 제거하기 위하여, 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 동일한 과정이 기타 채널에 대하여 수행된다. 도 4는 3 도 3의 구성요소와 유사한 구성요소를 갖지만, 두 개의 파선에 나타나 있는 채널을 위한 피드포워드 경로 및 비 제로(non-zero) 입력 신호(221) 및 제로 입력 신호(211)를 구비한다. 이러한 과정에서, 신호 감쇠 회로(225) 및 믹서 회로(212)의 파라미터는, 제1검출 출력 신호(217)가 제로가 될 때까지 조절된다. 오디오 시스템, 예를 들면, 헤드셋의 작동 중에, 양 채널을 위한 제로 검출 출력 신호에 도달하기 위한 신호 감쇠 회로(215) 및 믹서 회로(222)가 사용된다.

도 3 및 도 4에서, 비 제로 입력 신호(211 혹은 221)는, 크로스토크가 신호 검출 회로에 의해 잡음 레벨 이상으로 적당히 측정될 수 있도록 충분히 크게 선정된다. 예를 들면, 신호 대 잡음비가 90㏈이고, 출력 레벨이 0㏈이고, 크로스토크가 70㏈일 경우, 크로스토크의 에너지는 잡음 에너지 보다 더 높은 20㏈가 될 것이고, 이리하여, 크로스토크는 상기 설명된 회로를 이용하여 쉽게 검출될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 신호 대 잡음비가 90㏈이고, 출력 레벨이 -40㏈이고, 크로스토크가 -70㏈일 경우에, 크로스토크의 에너지는 잡음 에너지 보다 더 낮은 20㏈가 될 것이다. 이러한 경우에, 특별한 여과 기법이 크로스토크를 검출하기 위해 사용된다.

실시예에 따라서, 도 2 내지 도 4에 도시된 회로는 다른 회로 요소를 사용하여 실시될 수 있다. 도 5a 내지 5c는 도 2 내지 도 4의 회로 블록의 가능한 구현 예를 도시하고 있다. 예를 들면, 각각의 구동 회로(예컨대, 제1구동 회로 213)는 디지털 아날로그 변환기(DAC) 및 증폭기(Amplifier)를 포함할 수 있다. 각각의 신호 검출 회로(예컨대, 제2신호 검출 회로 224)는 아날로그 디지털 변환기(ADC) 및 실효치(RMS) 신호 검출기 혹은 최대 신호(Peak) 검출기를 포함할 수 있다. 구체적인 실시예에서, 각각의 신호 검출 회로(214, 224)는 전류 검출 회로 혹은 전압 검출 회로를 포함할 수 있다. 전류 검출을 위해, 구동 회로와 스피커 사이에 연결되는 전류 감지 저항기가 사용될 수 있다. 전압 검출 방법의 예가 이하 설명될 것이다. 더욱이, 각각의 신호 감쇠 회로는 프로그램이 가능한 이득 증폭기를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 설명된 방법에서, 믹서 회로의 계수 인자 및 프로그램이 가능한 이득 증폭기의 이득과 같은 회로 파라미터는 크로스토크 잡음을 감소시키기 위해 조절된다. 물론, 다른 기타 공지된 회로 기법도 또한 사용될 수 있다.

디지털 아날로그 변환기(DAC) 및 아날로그 디지털 변환기(ADC)가 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이 사용된 실시예에서, PGA(programmable gain amplifier), 신호 검출 및 믹서가 디지털 방식으로 설계된다. 그와 같은 설계는, 아날로그 구현 예에 비해, 보다 예측 가능하고, 면적이 더 협소해지고, 보다 정확하다. 몇몇 실시예에서, 아날로그 디지털 변환기(ADC) 및 디지털 아날로그 변환기(DAC)가 존재하지 않고, PGA, 믹서 및 신호 검출이 아날로그 회로에 의해 구현되는, 아날로그 해결책이 또한 사용될 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서 두 개의 스피커 시스템의 크로스토크를 감소시키기 위한 방법을 도시하고 있다. 도 3과 마찬가지로, 도 6은, 오디오 신호 처리 회로(230)가 제1스피커(242)에 결합된 제1채널 회로(210) 및 제2스피커(244)에 결합된 제2채널 회로(220)를 포함하는 것을 나타내고 있다. 제1스피커 및 제2스피커는, 저항기(247)를 통해 전기 접지에 결합된 공통 접지 단자(246)를 공유한다. 회로 블록은 도 3의 회로 블록과 유사하며, 여기서 상세한 설명은 생략된다. 이러한 방법에 있어서, 크로스토크 신호는, 입력 신호를 제1채널에 적용하고, 입력을 제2채널에 접지시키고, 제2채널의 출력을 절단하고, 제2채널의 개방 출력(226)의 두 개의 단자(231, 232)로부터 차동 신호를 측정함으로써 결정된다. 도시된 바와 같이, 단자(232)는 스피커(244)에 연결된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제1스피커(242)는 신호 입력(211)에 의해 구동된다. 제2스피커(244)는, 지면에 연결하는 입력(221)과 함께 나타난 바와 같이, 제로(무 신호)의 입력을 접수한다. 입력 신호를 갖지 않는 제2구동기(223)의 출력(226)은 절단되고, 절단된 출력(231, 232)의 양측의 차동 신호가 신호 검출 회로(224)에 의해 측정된다. 이러한 신호는 크로스토크 잡음을 나타낸다. 신호 검출 회로(224)로부터의 출력 신호(227)는, 제1보정 신호(218)를 비활성 채널의 믹서 회로(222)에 제공하는 신호 감쇠 회로(215)에 의해 처리된다. 신호 감쇠 회로(215) 및 믹서 회로(222)의 파라미터는, 검출 출력 신호(227)가 제로가 될 때까지 조절된다. 제1보정 신호(218)는 제1채널 회로(210)에 대한 제1입력 신호(211)의 역 분율을 포함한다. 제로 검출 출력 신호(227)에 도달하기 위한 신호 감쇠 회로(215) 및 믹서 회로(222)의 파라미터가 결정되고, 헤드셋의 작동 중에 이용될 것이다. 제2채널의 개방 출력(226)의 두 개의 단자(231, 232)로부터 차동 신호를 측정하기 위해서, 신호 검출 회로(224)는 예를 들면, 차동 감지 증폭기를 포함할 수 있다.

기타 다른 채널의 크로스토크 잡음을 제거하기 위해서, 동일한 과정이 기타 채널에 대하여 수행된다. 이러한 과정에서, 제2신호 감쇠 회로(225) 및 제1믹서 회로(212)의 파라미터는, 제1검출 출력 신호(217)가 제로가 될 때까지 조절된다. 제1채널의 개방 출력(216)의 두 개의 단자로부터 차동 신호를 측정하기 위해서, 신호 검출 회로(214)는, 공지된 회로 기법을 이용하여 구현 될 수 있는, 예를 들면, 차동 감지 증폭기를 포함 할 수 있다. 헤드셋의 작동 중에, 제로 검출 출력 신호에 도달하기 위한 신호 감쇠 회로 및 믹서 회로의 파라미터가 사용된다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 헤드셋과 같은 두 개의 스피커 오디오 시스템의 크로스토크를 감소시키기 위한 방법을 도시하고 있다. 도 3 및 도 6과 마찬가지로, 도 7은 오디오 신호 처리 회로(230)가 제1스피커(242)에 결합된 제1채널 회로(210) 및 제2스피커(244)에 결합된 제2채널 회로(220)를 포함하는 것을 나타내고 있다. 제1스피커 및 제2스피커는 저항기(247)를 통하여 전기 접지에 결합된 공통 접지 단자(246)를 공유한다. 회로 블록은 도 3 및 도 6의 회로 블록과 유사하고, 여기서 그에 대한 자세한 설명은 생략된다. 이러한 방법에서, 크로스토크 신호는, 제1채널 회로(210)에 제1입력 신호(211)를 적용하고, 제2채널 회로(220)에 입력을 접지시키고, 제2채널 회로(220)의 출력(226)을 차단하고, 제2스피커(244)에 연결된 제2채널 회로(220)의 출력(226)으로부터 신호를 측정함으로써 결정된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제1스피커(242)는 (비 제로) 신호 입력(211)에 의해 구동된다. 제2스피커(244)는, 지면에 연결되는 입력(221)과 함께 나타난 바와 같이, 제로(무 신호)의 입력을 접수한다. 입력 신호를 갖지 않는 제2구동기(223)의 출력(226)이 절단되고, 스피커(244)에 대한 입력인 절단된 출력(233)의 스피커 쪽의 신호가 신호 검출 회로(224)에 의해 측정된다. 이러한 신호는 크로스토크 잡음을 나타낸다. 신호 검출 회로(224)로부터의 출력 신호(227)는, 제1보정 신호(218)을 비활성 채널의 믹서 회로(222)로 제공하는 신호 감쇠 회로에 의해 처리된다. 회로 파라미터, 예컨대 신호 감쇠 회로(215) 및 제2믹서 회로(222)의 파라미터는, 공통 접지 단자(246)의 신호와 크기와 위상이 같은 출력(226)에서 신호를 생성하기 위하여 제2검출 출력 신호(227)로부터 결정된다. 정상적인 작동 (예컨대, 출력 216 및 226 폐쇄) 중에 이러한 회로 파라미터를 이용하면, 제1스피커(242)와 제2스피커(244)상의 신호로부터의 크로스토크는 제거된다. 몇몇 실시예에서, 제1보정 신호(218)는 활성 채널 입력 신호(211)의 일부를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1보정 신호(218)는 제1채널 회로(210)에 대한 제1입력 신호(211)의 역 분율을 포함한다. 그리고 나서, 제로 검출 출력 신호(227)에 도달하기 위한 신호 감쇠 회로(214) 및 믹서 회로(222)의 파라미터는 결정되고, 헤드셋의 작동 중에 사용된다.

기타 다른 채널의 크로스토크 잡음을 제거하기 위해서, 동일한 과정이 기타 채널에 대하여 수행된다. 이러한 과정에서, 제2신호 감쇠 회로(225) 및 제1믹서 회로(212)의 파라미터는 제1검출 출력 신호(217)을 토대로 조정되거나 결정된다. 오디오 시스템의 작동 중에, 제로 검출 출력 신호에 도달하기 위한 신호 감쇠 회로 및 믹서 회로의 파라미터가 사용된다.

오디오 시스템의 크로스토크 잡음을 감소시키기 위해 상기 설명된 다양한 방법들이 도 8의 흐름도로 요약될 수 있다. 그러한 방법들은 예를 들어 오디오 시스템의 크로스토크 잡음을 감소시키기 위한 것이다. 여기서, 오디오 시스템은 제1입력 신호를 접수하고 제1스피커를 구동하는 제1채널 회로, 및 제2입력 신호를 접수하고 제2스피커를 구동하는 제2채널 회로를 구비한다. 도 8에 도시된 바와 같은 방법(800)은 제1채널 회로의 입력에 제2채널 회로의 입력을 연결하는 제1피드포워드 회로를 제공하는 단계(802)를 포함한다. 본 방법은, 제2채널 회로의 입력에 제1채널 회로의 입력을 연결하는 제2피드포워드 회로를 제공하는 단계(804)를 포함한다. 본 방법은 또한 제1채널 회로의 출력에 대한 제2채널 회로의 출력에 의해 발생되는 크로스토크를 측정함으로써 제1피드포워드 회로의 회로 파라미터를 결정하는 단계(806)를 포함한다. 본 방법은 제2채널 회로의 출력에 대한 제1채널 회로의 출력에 의해 발생되는 크로스토크를 측정함으로써 제2피드포워드 회로의 회로 파라미터를 결정하는 단계(808)을 포함한다. 구체적인 실시예에서, 그 파라미터는, 제2입력 신호가 제로가 아니고, 제1입력 신호가 제로일 때, 제1검출 출력 신호가 제로가 되고, 제1입력 신호가 제로가 아니고, 제2입력 신호가 제로일 때, 제2검출 출력 신호가 제로가 되도록 선정된다. 본 방법은 제1 및 제2피드포워드 회로를 위해 결정된 회로 파리미터를 이용하여 오디오 시스템을 작동시키는 단계(810)을 포함한다.

도 2 내지 도 7과 관련하여 상기 기재된 실시예에서, 제1피드포워드 회로는 신호 검출 회로(214), 신호 감쇠 회로(225) 및 믹서(212)를 포함한다. 마찬가지로, 제2피드포워드 회로는 신호 검출 회로(224), 신호 감쇠 회로(215) 및 믹서(222)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 제1 및 제2스피커는 공통 접지 단자에 연결된다. 또 다른 실시예에서, 각각의 신호 검출 회로는 각각의 채널 회로의 출력에서 전류 신호를 검출하기 위해 구성된 전류 검출 회로를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 각각의 신호 검출 회로는, 각각의 채널 회로 및 각각의 스피커 사이의 두 개의 단자로부터 차동 전압 신호를 검출하는 전압 검출 회로를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 각각의 신호 검출 회로는 각각의 채널 회로 및 각각의 스피커 사이의 단자에서 전압 신호를 검출하는 전압 검출 회로를 포함한다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명되었지만, 상기 설명은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 정해져서는 안 된다. 설명된 예 및 실시예는 설명을 위한 목적일 뿐이며, 그것의 견지에서 다양한 변형 혹은 변경은 통상의 기술자들에 의해 제안될 수 있으며, 본 출원의 정신과 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

112, 114: 증폭기
213, 223: 구동기
214, 224: 신호 검출 회로
215, 225: 신호 감쇄 회로

Claims

제1스피커 및 제2스피커를 구동하기 위한 통합 오디오 신호 처리 회로에 있어서, 상기 제1 및 제2 스피커들은 공통 접지 단자를 공유하고, 상기 통합 오디오 신호 처리 회로는,
제1입력 신호를 받고 제1스피커를 구동하며, 제1구동 회로에 결합된 제1믹서 회로를 포함하는 제1채널 회로;
제2입력 신호를 받고 제2스피커를 구동하며, 제2구동 회로에 결합된 제2믹서 회로를 포함하는 제2채널 회로;
상기 제1구동 회로의 출력에 연결되고, 제1검출 출력 회로를 제공하는 제1신호 검출 회로;
상기 제2구동 회로의 출력에 연결되고, 제2검출 출력 회로를 제공하는 제2신호 검출 회로;
상기 제1입력 신호를 받고, 상기 제2신호 검출 회로에 의해 제공되는 상기 제2검출 출력 신호를 근거로 제1보정 신호를 상기 제2믹서 회로에 제공하는 제1신호 감쇠 회로; 및
상기 제2입력 신호를 받고, 상기 제1신호 검출 회로에 의해 제공되는 상기 제1검출 출력 신호를 근거로 제2보정 신호를 상기 제1믹서 회로에 제공하는 제2신호 감쇠 회로;를 포함하는 통합 오디오 신호 처리 회로.
청구항 1에 있어서,
상기 제1신호 감쇠 회로 및 상기 제2믹서 회로는, 상기 제1입력 신호가 제로가 아니고, 상기 제2입력 신호가 제로일 때, 상기 제2검출 출력 신호가 제로가 되도록 구성되고,
상기 제2신호 감쇠 회로 및 상기 제1믹서 회로는, 상기 제2입력 신호가 제로가 아니고, 상기 제1입력 신호가 제로일 때, 상기 제1검출 출력 신호가 제로가 되도록 구성되는 통합 오디오 신호 처리 회로.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 및 제2 신호 검출 회로 각각은 상기 제1구동 회로의 출력 및 상기 제2구동 회로의 출력에서 전류 신호를 검출하는 전류 검출 회로를 포함하는 통한 오시도 신호 처리 회로.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 및 제2 신호 검출 회로 각각은 상기 구동 회로와 상기 스피커 사이를 연결하는 저항기를 포함하는 통합 오디오 신호 처리 회로.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 및 제2 신호 검출 회로 각각은 상기 제1구동 회로와 상기 제1스피커 사이 및 상기 제2구동 회로와 상기 제2스피커 사이의 두 개의 단자에서 차동 전압 신호를 검출하는 전압 검출 회로를 각각 포함하는 통합 오디오 신호 처리 회로.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 및 제2 신호 검출 회로 각각은 상기 제1구동 회로와 상기 제2스피커 사이 및 상기 제2구동 회로와 상기 제2스피커 사이의 단자에서 전압 신호를 검출하는 전압 검출 회로를 각각 포함하는 통합 오디오 신호 처리 회로.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 및 제2 신호 검출 회로 각각은 전류 검출 회로, 아날로그 디지털 변환기(analog-to-digital converter, ADC) 및 실효치(root-mean-square, RMS) 신호 검출기를 포함하고, 상기 제1 및 제2 신호 감쇠 회로 각각은 프로그램이 가능한 이득 증폭기(programmable gain amplifier, PGA)를 포함하는 통합 오디오 신호 처리 회로.
청구항 1에 있어서,
상기 제 및 제2 구동 회로 각각은 디지털 아날로그 변환기(digital-to-analog converter, DAC) 및 증폭기를 포함하는 통합 오디오 신호 처리 회로.
제1스피커 및 제2스피커; 및
상기 제1스피커 및 상기 제2스피커를 구동하는 통합 오디오 신호 처리 회로;
를 포함하며,
여기서, 상기 제1스피커 및 제2스피커는 공통 접지 단자를 공유하고,
상기 통합 오디오 신호 처리 회로는,
제1입력 신호를 받고 상기 제1스피커를 구동하며, 제1구동 회로에 결합된 제1믹서 회로를 포함하는 제1채널 회로;
제2입력 신호를 받고 상기 제2스피커를 구동하며, 제2구동 회로에 결합된 제2믹서 회로를 포함하는 제2채널 회로;
상기 제1구동 회로의 출력에 연결되고 제1검출 출력 신호를 제공하는 제1신호 검출 회로;
상기 제2구동 회로의 출력에 연결되고 제2검출 출력 신호를 제공하는 제2신호 검출 회로;
상기 제1입력 신호에 결합되고, 상기 제2신호 검출 회로에 의해 제공되는 상기 제2검출 출력 신호를 근거로 상기 제2믹서 회로에 제1보정 신호를 제공하는 제1신호 감쇠 회로; 및
상기 제2입력 신호에 결합되고, 상기 제1신호 검출 회로에 의해 제공되는 상기 제1검출 출력 신호를 근거로 상기 제1믹서 회로에 제2보정 신호를 제공하는 제2신호 감쇠 회로를 포함하는 오디오 시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 제1신호 감쇠 회로 및 상기 제2믹서 회로들은, 상기 제1입력 신호가 제로가 아니고, 상기 제2입력 신호가 제로일 때, 상기 제2검출 출력 신호가 제로가 되도록 구성되고,
상기 제2신호 감쇠 회로 및 상기 제1믹서 회로들은, 상기 제2입력 신호가 제로가 아니고, 상기 제1입력 신호가 제로일 때, 상기 제1검출 출력 신호가 제로가 되도록 구성되는 오디오 시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 및 제2 신호 검출 회로 각각은 상기 제1구동 회로의 출력 및 상기 제2구동 회로의 출력에서 전류 신호를 검출하는 전류 검출 회로를 각각 포함하는 오디오 시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 및 제2 신호 검출 회로 각각은 상기 제1구동 회로와 상기 제1스피커 사이 및 상기 제2구동 회로와 상기 제2스피커 사이의 두 개의 단자에서 차동 전압 신호를 검출하는 전압 검출 회로를 각각 포함하는 오디오 시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 및 제2 신호 검출 회로 각각은 상기 제1구동 회로와 상기 제2스피커 사이 및 상기 제2구동 회로와 상기 제2스피커 사이의 단자로부터 전압 신호를 검출하는 전압 검출 회로를 각각 포함하는 오디오 시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 및 제2 신호 검출 회로 각각은 전류 검출 회로, 아날로그 디지털 변환기(analog-to-digital converter, ADC) 및 실효치(root-mean-square, RMS) 신호 검출기를 포함하고, 상기 제 및 제2 신호 감쇠 회로 각각은 프로그램이 가능한 이득 증폭기(programmable gain amplifier, PGA)를 포함하는 오디오 시스템.
제1입력 신호를 받고 제1스피커를 구동하는 제1채널 회로와 제2입력 신호를 받고 제2스피커를 구동하는 제2채널 회로를 구비하는 오디오 시스템의 크로스토크 잡음 감소 방법에 있어서,
상기 제2채널 회로의 입력을 상기 제1채널 회로의 입력에 결합하는 제1피드포워드 회로를 제공하며,
상기 제1채널 회로의 입력을 상기 제2채널 회로의 입력에 결합하는 제2피드포워드 회로를 제공하며,
제1채널 회로의 출력에 대한 제2채널 회로의 출력에 의해 발생하는 크로스토크를 측정하여 상기 제1피드포워드 회로의 회로 파라미터를 결정하며,
제2채널 회로의 출력에 대한 제1채널 회로의 출력에 의해 발생하는 크로스토크를 측정하여 상기 제2피드포워드 회로의 회로 파라미터를 결정하며,
상기 제1피드포워드 회로 및 상기 제2피드포워드 회로에 대하여 결정된 상기 회로 파라미터를 이용하여 상기 오디오 시스템을 작동시키는, 오디오 시스템의 크로스토크 잡음 감소 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 제1피드포워드 회로 및 상기 제2피드포워드 회로의 회로 파라미터 결정 단계는,
상기 제2입력 신호가 제로가 아니고 상기 제1입력 신호가 제로일 때, 상기 제1검출 출력 신호가 제로가 되도록 하고, 상기 제1입력 신호가 제로가 아니고 상기 제2입력 신호가 제로일 때, 상기 제2검출 출력 신호가 제로가 되도록 하는 회로 파라미터 결정 단계를 포함하는 오디오 시스템의 크로스토크 잡음 감소 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 제1스피커 및 상기 제2스피커는 공통 접지 단자에 연결되는 오디오 시스템의 크로스토크 잡음 감소 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 제1 및 제2 피드포워드 회로 각각은 믹서 회로, 신호 검출 회로 및 신호 감쇠 회로를 포함하는 오디오 시스템의 크로스토크 잡음 감소 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 신호 검출 회로인 제1 및 제2 신호 검출 회로는 각각의 상기 제1 및 제2 채널 회로의 출력에서 전류 신호를 검출하는 전류 검출 회로를 포함하는 오디오 시스템의 크로스토크 잡음 감소 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 신호 검출 회로인 제1 및 제2 신호 검출 회로는 상기 제1구동 회로와 상기 제1스피커 사이 및 상기 제2구동 회로와 상기 제2스피커 사이의 두 개의 단자에서 차동 전압 신호를 검출하는 전압 검출 회로를 각각 포함하는 오디오 시스템의 크로스토크 잡음 감소 방법.
청구항 18에 있어서,
상기 신호 검출 회로인 제1 및 제2 신호 검출 회로는 상기 제1구동 회로와 상기 제2스피커 사이 및 상기 제2구동 회로와 상기 제2스피커 사이의 단자에서 전압 신호를 검출하는 전압 검출 회로를 각각 포함하는 오디오 시스템의 크로스토크 잡음 감소 방법.