KR20170010217A - 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템 - Google Patents

어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대기상태에서 발열을 최소화하고, 모든 음원에 대해 지속적인 최대출력을 유지할 수 있으며, 압축드라이버의 파손을 방지하고 수명을 늘릴 수 있는 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템에 관한 것으로서, 입력되는 음원 아날로그신호를 디지털 신호로 변환하고, 펄스폭 데이터로 변조한 후 증폭하고 2채널의 아날로그 신호로 출력하는 디지털 앰프와; 상기 디지털앰프의 각 채널별로 개별적으로 연결되어 각 입력된 아날로그 신호를 출력하는 2개의 압축드라이버;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템{Sound control system in the high performance directional loudspeaker using array system}
본 발명은 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템에 관한 것으로서, 특히, 대기상태에서 발열을 최소화하고, 모든 음원에 대해 지속적인 최대출력을 유지할 수 있으며, 압축드라이버의 파손을 방지하고 수명을 늘릴 수 있는 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템에 관한 것이다.
고출력 지향성 스피커는 민방위 방송, 재난 방송, 대북 방송, 차량에 부착하여 사용하는 이동형 방송 시스템으로. 시위 진압 등 다양한 분야에서 사용된다.
최근에는 지향성 및 출력을 개선하여 시위 진압 및 해산, 선박에 접근하는 해적 퇴치, 공항 등에서의 조류퇴치, 멧돼지 등 유해 동물 퇴치 등의 특수목적분야에서 사용하기 위한 요구가 높아지고 있다.
고출력 지향성 스피커 시스템은 압축 드라이버 다중 입력 방식과 혼 배열 방식으로 구현되고, 모두 한 개의 메인 앰프에 여러 개의 압축드라이버를 병렬로 연결한다. 고출력 지향성 스피커는 통상 마이크방송이나 녹음음성방송, 사이렌 등의 신호음 등을 최대 출력을 유지하며 방사하므로, 일반 방송 장비에 비해 압축 드라이버의 파손이 잦은 편이다.
한 개의 메인 앰프에 여러 개의 압축드라이버를 연결한 경우, 앰프의 출력을 제어하는 것이 아니라 입력 신호를 제어한다. 앰프의 최대 증폭비(Gain)는 정해져 있으며, 입력 신호를 제어함으로 출력을 제어하기 때문에, 압축드라이버 개별로 들어가는 신호를 제어할 수 없다. 각각의 압축드라이버가 완전히 동일한 특성을 가지고 있지 않기 때문에 임피던스가 낮은 압축드라이버부터 파손을 일으키고 연쇄적으로 파손을 일으킨다.
압축드라이버 파손 유무를 검출하는 회로가 구비된 고출력 지향성 스피커 시스템의 경우, 전원을 처음 켤 때나 자가진단을 할 때에 한하여 압축드라이버의 파손 유무를 검출하기 때문에, 방송 중 압축드라이버가 파손되었을 때는 파손 유무를 검출하지 못하고, 병렬로 연결된 압축드라이버 중 한 개가 파손된 상태에서 지속적으로 방송하면 연속적인 파손을 야기할 수 있다.
또한, 압축드라이버를 병렬로 연결하면 임피던스 낮아져 고출력 앰프(2.4kW급 이상)를 필요로 하고, 이러한 고출력 앰프를 항상 최대 증폭비로 설정하기 때문에 기본적인 발열량이 많다.
또한 고출력 방송을 지속적으로 사용하기 때문에 메인 앰프의 발열이 심하여 지속적으로 사용하는 것이 불가능한 상황이다. 예를 들어 8Ω, 300W급 압축드라이버 3개를 앰프의 한 채널에 병렬로 연결하면 앰프 입장에서의 임피던스는 약 2.7Ω이 되어, 900W급 앰프로 출력이 불가하여 1.2kW급의 앰프를 사용해야 한다. 이로 인해 발열이 더 심하게 되는 것이다.
그리고 채널 변경시 발생하는 미세한 펄스는 앰프를 거쳐 큰 펄스성 노이즈를 발생하는 경우가 많다.
고출력 앰프에 병렬로 압축드라이버를 연결하는 방식이어서 압축드라이버를 추가로 확장하는 것은 임피던스 문제로 한계가 있다.
또한, 마이크를 이용한 방송, 음성을 녹음하여 재생하는 방송 그리고 경고음(사이렌 등) 방송 중 경고음 방송의 경우에는 최대 출력이 유지되지만 마이크를 이용한 방송이나 음성 녹음 방송은 최대 출력이 이루어지지 않는 문제가 있다.
그리고 음원 믹싱 기능이 없이 단 채널 방송만 가능한 상황이다. 예를 들어 경고음 방송을 하면서 동시에 마이크로 방송하는 것은 불가능한 것이다.
오디오 재생기를 자체적으로 가지고 있지 않는 경우, 모바일기기나 PC 등을 이용하여 음원을 재생하고 그 신호를 앰프에 입력하게 된다. 하지만, 모바일기기나 PC의 오디오 성능은 제 각각이다. 예를 들어 모바일기기의 최대 볼륨으로 음원을 재생해도 어떤 제품은 1.4Vpp(Peak to Peak Voltage)를, 어떤 제품은 1.6V ~ 2.0Vpp를 출력한다. 따라서 앰프의 최대 출력 게인을 2.0Vpp 입력을 기준으로 설정할 수 밖에 없다. 이 때 1.6Vpp 출력되는 모바일기기를 사용하면 고출력 지향성 스피커를 최대출력으로 방송을 할 수 없게 되는 문제가 있다. 또한, 모바일기기로부터 앰프까지 입력 선이 5m 이상 길어질 경우에는 아날로그 오디오 신호가 노이즈의 영향을 받기가 쉬어진다.
(0001) 등록특허 제1166794호 (0002) 등록특허 제1230004호 (0003) 공개특허 제2010-0114334호
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 대기상태에서 발열을 최소화하고, 모든 음원에 대해 지속적인 최대출력을 유지할 수 있으며, 압축드라이버의 파손을 방지하고 수명을 늘릴 수 있는 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
입력되는 음원 아날로그신호를 디지털 신호로 변환하고, 펄스폭 데이터로 변조한 후 증폭하고 2채널의 아날로그 신호로 출력하는 디지털 앰프와;
상기 디지털앰프의 각 채널별로 개별적으로 연결되어 각 입력된 아날로그 신호를 출력하는 2개의 압축드라이버;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템을 제공한다.
상기 디지털 앰프가 어레이 방식으로 복수 구비되고,
상기 복수의 디지털 앰프에 데이지 체인(daisy chain) 방식의 시리얼 통신으로 각각 연결되어 상기 복수의 디지털 앰프를 제어하는 오디오 제어부가 구비될 수 있다.
특히, 상기 오디오 제어부는,
음원의 아날로그 신호를 설정레벨로 증폭 및 믹싱하는 오디오 프로세서와;
상기 오디오 프로세서로부터 입력받은 아날로그 신호를 특정레벨로 증폭하여 상기 디지털앰프로 출력하는 프로그램 제어앰프와;
입력 명령에 따라 상기 오디오 프로세서와 상기 프로그램 제어앰프를 제어하고, 데이지 체인(daisy chain) 방식의 시리얼 통신으로 각각 연결된 상기 복수의 디지털 앰프를 제어하고 상태를 파악하는 마이크로콘트롤러;를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 오디오 제어부에는 입력되는 음원파일을 재생하여 오디오신호를 생성하는 음원재생기가 구비되고, 상기 오디오 프로세서는 상기 음원재생기로부터 생성된 오디오 신호와 마이크로부터 입력되는 오디오 신호를 각각 설정레벨로 증폭하고 믹싱한다.
아울러, 상기 복수의 디지털 앰프는 상기 오디어 제어부로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 오디오데이터로 변환하는 ADC와, 상기 ADC에 의해 변환된 오디오데이터를 증폭 및 필터링하고 펄스폭 데이터로 변조하는 PWM 프로세서와, 상기 PWM 프로세서에 의해 변조된 펄스폭 데이터를 증폭된 아날로그신호로 상기 복수의 압축드라이버에 출력하는 디지털 메인앰프와, 상기 오디오 제어부의 명령에 따라 상기 PWM 프로세서 및 디지털 메인앰프를 제어하는 마이크로 컨트롤러로 구성된다.
특히, 상기 디지털 앰프에는 연결된 컴퓨터, 모바일기기를 포함하는 단말기로부터 음원의 아날로그 신호를 입력받고 상기 디지털 앰프의 마이크로 컨트롤러에 의해 게인제어되어 입력된 아날로그 신호를 특정레벨로 증폭하는 프로그램 제어앰프와, 상기 프로그램 제어앰프에 의해 증폭된 아날로그 신호를 디지털 오디오데이터로 변환하여 상기 PWM 프로세서로 출력하는 ADC가 더 구비되는 것이 좋다.
상기 복수의 디지털 앰프의 PWM 프로세서는 상기 디지털 메인앰프에 과열 등이 발생하면 자동으로 묵음(mute)을 실행하는 것이 바람직하고, 상기 복수의 디지털 앰프의 디지털 메인앰프는 상기 PWM 프로세서로부터 펄스폭 데이터가 수신되지 않으면 아날로그 신호를 증폭 및 출력하지 않는 것이 좋다.
본 발명의 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템은 대기상태에서 발열을 최소화하고, 모든 음원에 대해 지속적인 최대출력을 유지할 수 있으며, 압축드라이버의 파손을 방지하고 수명을 늘릴 수 있는 효과가 있다.
특히, 상기 디지털 앰프의 디지털 메인앰프는 펄스폭 데이터가 입력된 경우에 한해 증폭회로가 구동되기 때문에, 마이크 방송, 음원 재생 등이 이루어지지 않아 상기 PWM 프로세서로부터 펄스폭 데이터가 입력되지 않은 경우 상기 디지털 메인앰프는 구동되지 않아 디지털 메인앰프의 발열을 줄일 수 있고, 나아가 최대출력으로 지속적으로 사용가능한 효과가 있다.
그리고 상기 디지털 앰프는 ADC에 의해 음원 아날로그 신호가 디지털 오디오데이터로 변환하여 디지털 데이터형태로 오디오 연산수행함에 따라, 종래와 같이 외부 노이즈의 영향을 받지 않는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 2는 오디오 제어부의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이고,
도 3은 오디오 제어부의 구성 중 오디오프로세서의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 4는 디지털 앰프의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이고,
도 5는 PWM프로세서의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
이하, 본 발명의 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템의 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
본 발명의 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템은 도 1과 같이 크게, 오디오 제어부(10), 복수의 디지털 앰프(30) 및 복수의 압축드라이버(50)를 포함한다.
특히, 본 발명은 복수의 압축드라이버(50)가 개별 채널로 연결되는 디지털 앰프(30)가 복수 구비되고, 복수의 디지털 앰프(30)를 하나의 오디오 제어부(10)로 제어하는 것을 특징으로 한다.
도 2는 오디오 제어부의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이고, 도 3은 오디오 제어부의 구성 중 오디오 프로세서(110)의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
상기 오디오 제어부(10)는 음원의 아날로그 신호를 입력받아 신호레벨이 설정값보다 작을 경우 설정값으로 증폭하기 위한 것으로서, 도 2와 같이 오디오 프로세서(110), 프로그램 제어앰프(120) 및 마이크로컨트롤러(140)를 포함하여 구성된다.
상기 오디오 프로세서(110)는 음원의 아날로그 신호를 설정레벨로 증폭 및 믹싱한다. 여기서 음원은 마이크의 음성 아날로그 신호, 음원재생기의 음원 아날로그 신호 등을 포함한다.
상기 오디오 제어부(10)에는 마이크의 음성 아날로그 신호를 입력받기 위한 마이크 접속부와, 음원파일을 재생하기 위한 음원 재생기(130)가 구비되고, 상기 음원 재생기(130)에 음원파일을 입출력하기 위한 USB메모리 등이 접속되기 위한 USB포트 등이 구비되는 것이 바람직하다.
상기 음원 재생기(130)는 USB메모리로부터 WAV, MP3, OGG 파일 등의 음원 파일을 읽어드려 자체 메모리에 저장하고, 재생목록을 형성한다. 그리고 상기 마이크로컨트롤러(140)의 제어에 따라 순차적으로 음원을 재생/정지하거나, 앞 파일이나 뒤 파일로 이동하게 된다.
나아가, 상기 오디오 제어부(10)에는 모바일 기기 등과 블루투스, 지그비, 비콘(beacon) 등의 근거리 통신을 통해 음원 아날로그신호를 입력받기 위한 통신모듈이 더 구비될 수 있다.
상기 오디오 프로세서(110)는 도 3과 같이 상기 마이크의 음성 아날로그 신호와 상기 음원 재생기(130)의 음원 아날로그 신호를 각각 디지털 신호로 변환하고 특정 레벨로 증폭한 후 믹싱하고, 다시 아날로그 신호로 변환하여 상기 프로그램 제어앰프(120)에 출력한다. 즉, 도 3과 같이 상기 마이크의 음성 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 특정 레벨로 증폭하여 출력하기 위한 ADC(111a), 증폭기(112a), 필터(113a) 및 이퀄라이저(114a)와, 상기 음원 재생기(130)의 음원 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 특정 레벨로 증폭하여 출력하기 위한 ADC(111b), 증폭기(112b), 필터(113b) 및 이퀄라이저(114b)가 각각 채널별로 구비되고, 각각 증폭된 디지털 신호를 믹싱하기 위한 믹서(115)와, 믹싱된 디지털 신호를 최대 출력의 볼륨으로 증폭하는 마스터볼륨(116)과, 증폭된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하기 위한 DAC(117)가 구비된다. 이때 믹싱된 아날로그 신호는 2.0 Vpp를 넘지 못하게 된다.
그리고 상기 프로그램 제어앰프(120)는 상기 오디오 프로세서(110)로부터 입력받는 음원의 아날로그 신호를 특정레벨로 증폭하여 상기 복수의 디지털 앰프(30)로 출력한다.
이때, 상기 프로그램 제어앰프(120)는 상기 마이크로컨트롤러(140)의 제어신호에 따라 상기 오디오 프로세서(110)로부터 입력된 음원의 아날로그 신호를 상기 디지털 앰프(30)의 최대 입력전압범위 내로 증폭을 수행한다. 즉, 일반적으로 상기 디지털 앰프(30)의 최대 입력전압범위가 3.0 Vpp이므로, 상기 프로그램 제어앰프(120)는 3.0 Vpp까지 증폭한다.
이와 같이, 상기 오디오 프로세서(110) 및 상기 프로그램 제어앰프(120)에 의해 음원 아날로그신호가 3.0 Vpp까지 증폭되어 상기 디지털 앰프(30)에 출력되기 때문에, 기존방식 대비 SNR(Signal to Noise Ratio)를 높여 5m 이상의 아날로그 신호 전달시 노이즈의 영향을 최소화하였고, 어떤 입력 음원, 즉, 상기 마이크의 음성 아날로그신호 및 상기 음원 재생기(130)의 음원 아날로그 신호 등에 대해서도 최대 출력을 유지할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 상기 마이크로컨트롤러(140)는 입력명령에 따라 상기 오디오 프로세서(110)와 상기 프로그램 제어앰프(120)를 제어하고, 데이지 체인(daisy chain)방식의 시리얼 통신으로 각각 연결된 상기 복수의 디지털 앰프(30)를 제어하고 상태를 판단한다.
이때 상기 마이크로컨트롤러(140)에 입력되는 입력명령은 제어 버튼들(150)을 통해 입력될 수 있다. 상기 제어 버튼들은 모드 버튼, 재생/정지 버튼, 앞으로 버튼, 뒤로 버튼, 볼륨 업 버튼 및 볼륨 다운 버튼 들로 구성될 수 있는 등 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제어 버튼들로부터 입력된 입력명령에 따라 상기 마이크로컨트롤러(140)는 상기 음원 재생기(130), 상기 디지털 오디오 프로세서(110), 상기 프로그램 제어앰프(120) 및 상기 복수의 디지털 앰프(30)를 제어하고, 상기 복수의 디지털 앰프(30)의 상태를 전달받아 캐릭터 LCD 등의 디스플레이부(160)를 통해 디스플레이시킨다.
도 4는 디지털 앰프의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이고, 도 5는 PWM프로세서의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
다음으로 상기 복수의 디지털 앰프(30)는 상기 오디오 제어부(10)와 데이지 체인방식의 시리얼 통신으로 각각 연결되고, 상기 오디오 제어부(10)로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고 펄스폭 데이터로 변조한 후 증폭하고 2채널의 아날로그 신호로 출력한다.
상기 복수의 디지털 앰프(30)는 도 4와 같이 ADC(310), PWM 프로세서(320), 디지털 메인앰프(330) 및 마이크로컨트롤러(140)를 포함하여 구성된다.
특히, 상기 복수의 디지털 앰프(30)에 2개 이상의 스테레오 신호를 입력받을 수 있도록 오디오신호 입력단자가 구비될 경우, 상기 ADC(310)는 상기 오디오신호 입력단자의 수와 대응되도록 구비된다. 도 4에서는 상기 복수의 디지털 앰프(30)가 4채널의 스테레오 신호를 입력받을 수 있도록 상기 ADC가 4개, 즉, ADC1, ADC2, ADC3 및 ADC4로 구성하였다.
상기 ADC(310)는 상기 오디오 제어부(10) 등으로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 오디오데이터로 변환한다. 도 4에서는 상기 ADC 중 ADC1에는 상기 오디오 제어부(10)로부터 입력된 아날로그 신호를 변환하고, ADC4는 PC, 모바일 기기 등의 단말기로부터 입력된 음원 아날로그신호를 디지털 오디오데이터로 변환한다.
상기 ADC에 의해 아날로그 신호가 디지털 오디오데이터로 변환하여 디지털 데이터형태로 오디오 연산수행함에 따라, 종래와 같이 외부 노이즈의 영향을 받지 않는다.
한편, 상기 ADC 중 PC, 모바일 기기 등의 단말기로부터 입력된 음원 아날로그신호를 디지털 오디오데이터로 변환하는 ADC4와 해당 오디오신호 입력단자 사이에는 상기 음원 아날로그 신호를 특정레벨로 증폭하는 프로그램 제어앰프(120)가 별도로 구비되는 것이 바람직하다. 상기 프로그램 제어앰프(120)는 상기 디지털 앰프(30)의 마이크로컨트롤러(340)에 의해 게인제어된다. 상기 프로그램 제어앰프(120)는 PC, 모바일 기기 등의 단말기에 따라 입력 신호가 다르기 때문에, 상기 디지털 앰프(30)의 입력범위 수준, 예를 들면 3.0Vpp까지 증폭하고, 이로서, 연결되는 다양한 단말기의 성능 차이에 의한 출력 차이를 극복할 수 있다. 예를 들어, 연결한 모바일 기기의 출력이 1.4Vpp이면 3.0Vpp까지 증폭하여 어떤 단말기가 연결되더라도 항상 최대출력을 유지할 수 있고, 나아가 상기 오디오 제어부(10)로부터 입력되는 음원 아날로그신호와 최대 출력으로 믹싱할 수 있는 이점이 있다.
그리고 상기 PWM 프로세서(320)는 상기 ADC에 의해 변환된 오디오데이터를 증폭 및 필터링하고 펄스폭 데이터로 변조한다. 상기 PWM 프로세서(320)는 상기 ADC(310)와 시리얼오디오 인터페이스를 통해 오디오 데이터를 획득한다.
상기 PWM 프로세서(320)는 도 5와 같이 상기 ADC(310)를 통해 각각 입력되는 오디오 데이터를 증폭하는 증폭기(321a, 321b), 필터링하는 필터(322a, 322b) 및 밴드별로 증폭을 조절하는 이퀄라이저(323a, 323b)와, 각각 필터링 및 증폭된 오디오 데이터를 믹싱과정을 수행하는 믹서(324)와, 믹싱된 오디오 데이터를 최대 출력의 볼륨으로 증폭하는 마스터 볼륨(325)과, 상기 디지털 메인앰프(330)의 상태에 따라 자동으로 묵음을 실행하는 자동 묵음(Auto mute)(326)과, 상기 마스터 볼륨(325)에 의해 증폭된 오디오 데이터를 펄스폭 데이터로 변조하는 펄스폭 변조기(327)를 포함하여 구성된다.
상기 PWM 프로세서(320) 중 상기 증폭기(321a, 321b), 필터(322a, 322b), 이퀄라이저(323a, 323b)는 상기 오디오 데이터가 입력되는 채널에 대응되도록 구비된다. 예를 들어, 상기 ADC 중 ADC1으로부터 상기 오디오 제어부(10)의 마이크 시리얼 오디오데이터가 입력되고, ADC4로부터 모바일 시리얼 오디오데이터가 입력된 경우 도 5와 같이 마이크 시리얼 오디오데이터를 위한 증폭기(321a), 필터(322a) 및 이퀄라이저(323a)가 구비되고, 모바일 시리얼 오디오데이터를 위한 증폭기(321b), 필터(322b) 및 이퀄라이저(323b)가 구비된다.
그리고 상기 믹서(324)에 의해 상기 오디오 제어부(10)의 마이크 오디오데이터와 상기 모바일기기의 오디오데이터가 믹싱됨으로서, 모바일기기의 음원과 동시에 마이크 방송을 할 수 있다.
상기 자동 묵음(326)은 상기 디지털 메인앰프(330)에 누전, 단선 또는 과열 등이 발생한 경우 자동으로 묵음을 실행한다. 한편, 상기 디지털 메인앰프(330)의 상태는 상기 디지털 앰프(30)의 마이크로컨트롤러(340)가 피드백받고, 상기 디지털 메인앰프(330)의 상태에 따라 상기 디지털 앰프(30)의 마이크로컨트롤러(340)는 상기 PWM 프로세서(320)를 제어한다.
그리고 상기 펄스폭 변조기(327)에 의해 변조된 펄스폭 데이터는 상기 디지털 메인앰프(330)에 입력된다.
상기 디지털 메인앰프(330)는 상기 PWM 프로세서(320)의 펄스폭 변조기(327)로부터 입력된 펄스폭 데이터를 증폭된 아날로그신호로 출력한다. 상기 디지털 메인앰프(330)는 상기 압축드라이버(50)의 출력과 동일한 출력으로 펄스폭 데이터를 증폭된 아날로그신호로 출력하는 것이 바람직하다.
상기 디지털 메인앰프(330)에는 펄스폭 데이터가 입력된 경우에 한해 증폭회로가 구동된다. 이에 따라, 마이크 방송, 음원 재생 등이 이루어지지 않아 상기 PWM 프로세서(320)로부터 펄스폭 데이터가 입력되지 않은 경우 상기 디지털 메인앰프(330)는 구동되지 않기 때문에 상기 디지털 메인앰프(330)의 발열을 효과적으로 줄일 수 있고, 또한 최대출력으로 지속적으로 사용가능한 이점이 있다.
그리고 상기 디지털 앰프(30)의 마이크로컨트롤러(340)는 상기 PWM 프로세서(320), 디지털 메인앰프(330) 및 프로그램 제어앰프(120)를 제어한다. 또한 상기 마이크로컨트롤러(140)는 상기 디지털 메인앰프(330)의 상태를 피드백 받고, 상기 오디오 제어부(10)의 제어신호에 따라 상기 PWM 프로세서(320), 디지털 메인앰프(330) 및 프로그램 제어앰프(120)를 제어한다.
이와 같이 상기 디지털 앰프(30)는 PWM 방식으로 구현되기 때문에, 효율이 높고, 소형으로 제작이 가능함에 따라 병렬 확장이 용이하다.
다음으로, 상기 압축드라이버(50)는 상기 디지털 앰프(30)의 2채널에 각각 개별 채널로 연결된다. 도 1과 같이 상기 복수의 디지털 앰프(30)에 각각 압축드라이버(50) 2개가 연결된다.
상기 압축드라이버(50)가 상기 디지털 앰프(30)의 2채널에 개별 채널로 연결됨에 따라, 압축드라이버(50)의 임피던스가 서로 상이하더라도 상호 영향을 미치지 않아, 압축드라이버(50)의 병렬 방식에 비해 파손 비율이 현저히 감소하는 이점이 있다.
그리고 어느 하나의 상기 디지털 앰프(30)에 연결된 2개의 상기 압축드라이버 중 어느 한 압축드라이버(50)가 파손이 되어 회로가 단선된 경우 그 채널의 상기 디지털 앰프(30)가 자동 묵음(Auto mute) 상태로 실행되고, 파손되는 순간 누전이 발생할 경우 상기 디지털 앰프(30)의 과전류 방지회로가 작동되어 해당 채널만 차단되고 다른 채널은 정상적으로 작동하여 지속적으로 방송을 할 수 있게 된다.
또한, 상기 디지털 앰프(30)의 2 채널은 완전히 개별적으로 작동되어 각각 연결된 압축드라이버(50)를 보호하고, 각각의 압축드라이버(50)의 임피던스에 맞게 출력되기 때문에 압축드라이버(50)를 보호할 수 있다.
10: 오디오 제어부,
30: 디지털 앰프,
50: 압축드라이버

Claims (8)

  1. 입력되는 음원 아날로그신호를 디지털 신호로 변환하고, 펄스폭 데이터로 변조한 후 증폭하고 2채널의 아날로그 신호로 출력하는 디지털 앰프와;
    상기 디지털앰프의 각 채널별로 개별적으로 연결되어 각 입력된 아날로그 신호를 출력하는 2개의 압축드라이버;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디지털 앰프가 어레이 방식으로 복수 구비되고,
    상기 복수의 디지털 앰프에 데이지 체인(daisy chain) 방식의 시리얼 통신으로 각각 연결되어 상기 복수의 디지털 앰프를 제어하는 오디오 제어부가 구비되는 것을 특징으로 하는 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 오디오 제어부는,
    음원의 아날로그 신호를 설정레벨로 증폭 및 믹싱하는 오디오 프로세서와;
    상기 오디오 프로세서로부터 입력받은 아날로그 신호를 특정레벨로 증폭하여 상기 디지털앰프로 출력하는 프로그램 제어앰프와;
    입력 명령에 따라 상기 오디오 프로세서와 상기 프로그램 제어앰프를 제어하고, 데이지 체인(daisy chain) 방식의 시리얼 통신으로 각각 연결된 상기 복수의 디지털 앰프를 제어하고 상태를 파악하는 마이크로콘트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 오디오 제어부에는 입력되는 음원파일을 재생하여 오디오신호를 생성하는 음원재생기가 구비되고,
    상기 오디오 프로세서는 상기 음원재생기로부터 생성된 오디오 신호와 마이크로부터 입력되는 오디오 신호를 각각 설정레벨로 증폭하고 믹싱하는 것을 특징으로 하는 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 디지털 앰프는 상기 오디어 제어부로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 오디오데이터로 변환하는 ADC와, 상기 ADC에 의해 변환된 오디오데이터를 증폭 및 필터링하고 펄스폭 데이터로 변조하는 PWM 프로세서와, 상기 PWM 프로세서에 의해 변조된 펄스폭 데이터를 증폭된 아날로그신호로 상기 복수의 압축드라이버에 출력하는 디지털 메인앰프와, 상기 오디오 제어부의 명령에 따라 상기 PWM 프로세서 및 디지털 메인앰프를 제어하는 마이크로 컨트롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 디지털 앰프에는 연결된 컴퓨터, 모바일기기를 포함하는 단말기로부터 음원의 아날로그 신호를 입력받고 상기 디지털 앰프의 마이크로 컨트롤러에 의해 게인제어되어 입력된 아날로그 신호를 특정레벨로 증폭하는 프로그램 제어앰프와, 상기 프로그램 제어앰프에 의해 증폭된 아날로그 신호를 디지털 오디오데이터로 변환하여 상기 PWM 프로세서로 출력하는 ADC가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 디지털 앰프의 PWM 프로세서는 상기 디지털 메인앰프에 과열 등이 발생하면 자동으로 묵음(mute)을 실행하는 것을 특징으로 하는 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 디지털 앰프의 디지털 메인앰프는 상기 PWM 프로세서로부터 펄스폭 데이터가 수신되지 않으면 아날로그 신호를 증폭 및 출력하지 않는 것을 특징으로 하는 어레이방식을 이용한 고출력 지향성 스피커의 음향제어시스템.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003096529A1 (en) * 2002-05-13 2003-11-20 Dana Innovations Audio distribution system
JP2004167019A (ja) * 2002-11-20 2004-06-17 Aruze Corp 遊技機
KR20100114334A (ko) 2009-04-15 2010-10-25 (주)캠톤 지향성 입체 음향 시스템
KR101166794B1 (ko) 2011-07-08 2012-07-31 주식회사 도담시스템스 압축드라이버 다중 입력 방식의 고출력 지향성 라우드 스피커
KR101230004B1 (ko) 2011-08-08 2013-02-05 주식회사 도담시스템스 압축 드라이버 다중 입력 방식의 라우드 스피커의 음향 능동 제어 시스템 및 음향 능동 제어방법
KR101248574B1 (ko) * 2012-08-14 2013-04-02 동화음향산업주식회사 디지털 앰프
US20130163787A1 (en) * 2011-12-23 2013-06-27 Nancy Diane Moon Electronically Orbited Speaker System

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003096529A1 (en) * 2002-05-13 2003-11-20 Dana Innovations Audio distribution system
JP2004167019A (ja) * 2002-11-20 2004-06-17 Aruze Corp 遊技機
KR20100114334A (ko) 2009-04-15 2010-10-25 (주)캠톤 지향성 입체 음향 시스템
KR101166794B1 (ko) 2011-07-08 2012-07-31 주식회사 도담시스템스 압축드라이버 다중 입력 방식의 고출력 지향성 라우드 스피커
KR101230004B1 (ko) 2011-08-08 2013-02-05 주식회사 도담시스템스 압축 드라이버 다중 입력 방식의 라우드 스피커의 음향 능동 제어 시스템 및 음향 능동 제어방법
US20130163787A1 (en) * 2011-12-23 2013-06-27 Nancy Diane Moon Electronically Orbited Speaker System
KR101248574B1 (ko) * 2012-08-14 2013-04-02 동화음향산업주식회사 디지털 앰프

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