KR20180025408A - Acoustic vehicle alerting system - Google Patents

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KR20180025408A
KR20180025408A KR1020160110792A KR20160110792A KR20180025408A KR 20180025408 A KR20180025408 A KR 20180025408A KR 1020160110792 A KR1020160110792 A KR 1020160110792A KR 20160110792 A KR20160110792 A KR 20160110792A KR 20180025408 A KR20180025408 A KR 20180025408A
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vehicle
digital
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Application number
KR1020160110792A
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Inventor
한민수
김도경
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만도헬라일렉트로닉스(주)
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Abstract

Disclosed is an acoustic alerting system for a vehicle. According to one embodiment of the present invention, the acoustic alerting system for a vehicle outputs virtual engine sound by a speaker. The acoustic alerting system for a vehicle comprises: a vehicle state sensor unit detecting an operation state of a vehicle; an acoustic source storage unit in which virtual engine sound in accordance with the vehicle operation state is stored in a shape of a digital acoustic source; an acoustic control unit outputting a digital acoustic source of virtual engine sound corresponding to the vehicle operation state detected through the vehicle state sensor unit among the virtual engine sound stored in the acoustic source storage unit; and a full digital amplifier unit allowing the digital acoustic source outputted from the acoustic source control unit in accordance with a control signal of the acoustic source control unit to be changed to a PWM signal to be amplified so as to be outputted by the speaker.

Description

차량 음향 경보 시스템{ACOUSTIC VEHICLE ALERTING SYSTEM}[0001] ACOUSTIC VEHICLE ALERTING SYSTEM [0002]

본 발명은 차량 음향 경보 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소음을 인공적으로 발생시켜 보행자에게 물체 접근을 알림으로써 보행자 사고를 방지하는 차량 음향 경보 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a vehicle sound alarm system, and more particularly, to a vehicle sound alarm system for preventing a pedestrian accident by artificially generating noise and informing a pedestrian of approaching an object.

일반적으로, 전기모터 힘으로 구동하는 전기차, 하이브리드 자동차 등은 주행시 소음이 너무 적어 보행자 추돌 위험이 있다.Generally, electric cars, hybrid cars, etc. driven by electric motor power have too little noise during traveling and there is a risk of pedestrian collision.

차량 음향 경보 시스템, 일예로, 가상 엔진 사운드 시스템은 이를 방지하기 위해 스피커를 이용하여 인위적으로 엔진소음을 발생시켜 보행자 추돌 위험을 방지하기 위한 장치이다.A vehicle sound alarm system, for example, a virtual engine sound system, is a device for preventing the risk of a pedestrian collision by artificially generating engine noise using a speaker to prevent this.

대한민국 등록특허공보 제10-1547938호에 개시된 가상 엔진 사운드 시스템은 입력단에서 받은 신호에 따라, 제어부(400)에서 주행음 등의 음원을 처리하지 못하고, 다른 음원 처리용 DSP(Digital Signal Processor) 소자인 음원 재생부(600)에 음원을 전달하여 신호를 처리한다. 또한, 기존 시스템은 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 추가적인 디지털-아날로그 변환기(Digital Analog Convertor ; DAC)가 필요하다.The virtual engine sound system disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1547938 can not process a sound source such as running sound in the control unit 400 according to a signal received at an input terminal, And transmits the sound source to the playback unit 600 to process the signal. In addition, existing systems require additional digital-to-analog converters (DACs) to convert digital signals to analog signals.

따라서, 기존의 차량 음향 경보 시스템은 음원 처리를 위해 제어부, 음원 처리부, DAC 소자 등이 사용되어 소자의 증가로 시스템이 단순하지 않고 복잡하다.Therefore, in the conventional vehicle sound alarm system, a control unit, a sound source processing unit, a DAC device, and the like are used for sound source processing, and the system is not simple and complicated due to an increase of devices.

또한, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환할 때 여러 중간 신호처리부를 거치기 때문에 음원 신호에 잡음이 발생하거나 왜곡이 생길 수 있다.In addition, when converting a digital signal into an analog signal, noise may be generated or distorted in the sound source signal because it passes through various intermediate signal processing units.

한편, 기존의 차량 음향 경보 시스템은 선형 증폭기를 사용하여 음원을 증폭하기 때문에 전력 효율이 50% 이하로 효율이 나빠, 별도의 열을 방출할 수 있는 방열판이 필요하여 중량이 증가하는 문제점을 갖고 있으며, 스피커와 제어용 유닛이 분리되어 있어, 케이블 등의 부가적인 주변 장치들이 필요하다.On the other hand, the conventional vehicle sound alarm system uses a linear amplifier to amplify a sound source, resulting in a power efficiency of less than 50%, which is inefficient and requires a heat sink capable of emitting a separate heat, , The speaker and the control unit are separated, and additional peripheral devices such as a cable are required.

대한민국 등록특허공보 제10-1547938호Korean Patent Publication No. 10-1547938

본 발명의 실시예는 풀 디지털 앰프를 이용하여 시스템 구성을 단순화하고 가상 엔진 사운드의 왜곡을 최소화하여 음질을 향상시키는 차량 음향 경보 시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a vehicle sound alarm system that uses a full digital amplifier to simplify a system configuration and minimize distortion of a virtual engine sound to improve sound quality.

본 발명의 일 측면에 따르면, 가상 엔진 사운드를 스피커로 출력하는 차량 음향 경보 시스템에 있어서, 차량의 작동 상태를 감지하는 차량 상태 감지부; 상기 차량의 작동 상태에 따른 가상 엔진 사운드가 디지털 음원 형태로 저장된 음원 저장부; 상기 차량 상태 감지부를 통해 감지된 차량 작동 상태에 따라 상기 음원 저장부에 저장된 가상 엔진 사운드 중 그에 대응하는 가상 엔진 사운드의 디지털 음원을 출력하는 음원 제어부; 및 상기 음원 제어부의 제어신호에 따라 상기 음원 제어부로부터 출력된 디지털 음원을 PWM 신호로 변환하여 증폭하여 상기 스피커로 출력하는 풀 디지털 앰프부를 포함하는 차량 음향 경보 시스템이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a vehicle sound alarm system for outputting a virtual engine sound to a speaker, the vehicle sound alarm system comprising: a vehicle state sensing unit for sensing an operating state of the vehicle; A sound source storage unit in which a virtual engine sound according to an operating state of the vehicle is stored in the form of a digital sound source; A sound source control unit for outputting a digital sound source of a virtual engine sound corresponding to the virtual engine sound stored in the sound source storage unit according to the vehicle operation state sensed by the vehicle state sensing unit; And a full digital amplifier unit converting a digital sound source output from the sound source control unit into a PWM signal according to a control signal of the sound source control unit, amplifying the PWM signal, and outputting the amplified signal to the speaker.

또한, 상기 풀 디지털 앰프부는 상기 음원 제어부로부터 출력된 디지털 음원의 데이터 포맷을 변환하는 포맷 컨버터와, 상기 포맷 컨버터로부터 출력된 디지털 신호를 PWM 신호로 변환하는 PWM 컨버터와, 상기 PWM 컨버터로부터 출력된 PWM 신호를 증폭시키는 D-급 출력 스테이지(D-Class Output Stage)와, 상기 D-급 출력 스테이지로부터 출력된 필터링하여 아날로그신호로 변환하여 출력하는 저역통과필터를 포함할 수 있다.The full digital amplifier unit may include a format converter for converting the data format of the digital sound source output from the tone generator control unit, a PWM converter for converting the digital signal output from the format converter to a PWM signal, a PWM A D-class output stage for amplifying a signal and a low-pass filter for filtering and outputting the D-class output stage and converting the D-class output signal into an analog signal.

또한, 상기 스피커와 전기적으로 연결된 PCB 기판; 및 상기 스피커와 상기 PCB 기판을 내부에 수용하는 하우징을 포함하고, 상기 PCB 기판은 상기 음원 제어부, 음원 저장부 및 풀 디지털 앰프부를 포함할 수 있다.A PCB substrate electrically connected to the speaker; And a housing for housing the speaker and the PCB substrate. The PCB substrate may include the sound source control unit, the sound source storage unit, and the full digital amplifier unit.

본 발명의 실시예는 풀 디지털 앰프를 이용하여 시스템 구성을 단순화하고 가상 엔진 사운드의 왜곡을 최소화하여 음질을 향상시킬 수 있다.Embodiments of the present invention can improve the sound quality by using a full digital amplifier to simplify the system configuration and minimize the distortion of the virtual engine sound.

또한, 본 발명의 실시예는 풀 디지털 앰프를 이용하여 가상 엔진 사운드를 출력하는 PCB 기판과 스피커를 일체형으로 구성할 수 있어 기존 시스템에 대비하여 중량과 크기를 줄이고, 보다 간단하고 효율적인 시스템을 만들 수 있다.In addition, the embodiment of the present invention can integrate a PCB substrate and a speaker for outputting a virtual engine sound by using a full digital amplifier, thereby reducing the weight and size of the existing system and making a simple and efficient system have.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 음향 경보 시스템의 제어블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 음향 경보 시스템에서 풀 디지털 앰프부의 제어블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 음향 경보 시스템에서 풀 디지털 앰프부의 신호 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 음향 경보 시스템의 분해사시도이다.1 is a control block diagram of a vehicle sound alarm system according to an embodiment of the present invention.
2 is a control block diagram of a full digital amplifier unit in a vehicle sound alarm system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining a signal flow of a full digital amplifier unit in a vehicle sound alarm system according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view of a vehicle sound alarm system according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달할 수 있도록 하기 위해 예로서 제공하는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정하지 않고 다른 형태로 구체화할 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장하여 표현할 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments to be described below are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the width, length, thickness, etc. of components are exaggerated for the sake of convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 음향 경보 시스템의 제어블록도이다.1 is a control block diagram of a vehicle sound alarm system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 차량 상태 감지부(10), 입력부(20), 음원 제어부(30), 음원 저장부(40), 풀 디지털 앰프(Full Digital Amplifier)부(50) 및 스피커부(60)를 포함할 수 있다.1, a vehicle state sensing unit 10, an input unit 20, a sound source control unit 30, a sound source storage unit 40, a full digital amplifier unit 50, and a speaker unit 60, . ≪ / RTI >

차량 상태 감지부(10)는 차량의 다양한 작동 상태를 감지한다. 차량의 작동 상태에 따라 다양한 가상 엔진 사운드를 발생시킬 수 있기 때문에 차량의 다양한 작동 상태를 감지한다. 예를 들면, 차량 상태 감지부(100)는 차량 속도, 변속기의 기어 상태, 바퀴를 구동시키는 전기모터의 회전수 등의 각종 차량 작동 상태를 감지할 수 있다. 각각의 작동 상태들은 각각 별도의 센서 등을 통해 감지할 수 있도록 구성될 수 있다. 차량 상태 감지부(10)는 차량의 작동 상태에 대응하는 감지 신호를 음원 제어부(30)로 전송한다.The vehicle state detection unit 10 detects various operating states of the vehicle. It can detect various operating states of the vehicle because it can generate various virtual engine sounds depending on the operating state of the vehicle. For example, the vehicle state detection unit 100 can detect various vehicle operating states such as the vehicle speed, the gear state of the transmission, the number of revolutions of the electric motor that drives the wheels, and the like. Each of the operating states can be configured to be sensed through a separate sensor or the like. The vehicle state detection unit 10 transmits a detection signal corresponding to the operating state of the vehicle to the sound source control unit 30.

입력부(20)는 음원 제어부(30)의 제어에 의해 풀 디지털 앰프부(50)를 통해 출력되는 가상 엔진 사운드의 출력 방식이나 종류 등을 사용자로부터 입력받을 수 있다. 예를 들면, 입력부(20)는 사용자로부터 가상 엔진 사운드의 음원 종류, 음량, 주파수, 출력 방식 등을 입력받을 수 있다.The input unit 20 can receive the output method and type of the virtual engine sound output through the full digital amplifier unit 50 from the user under the control of the tone generator control unit 30. [ For example, the input unit 20 can receive a sound source type, a volume, a frequency, an output method, and the like of a virtual engine sound from a user.

음원 저장부(40)는 차량의 작동 상태에 따라 다양한 형태의 가상 엔진 사운드를 음원 데이터 형식으로 저장한다. 예를 들면, 차량의 시동이나 정차시 발생하는 가상 엔진 사운드가 음원 데이터 형태로 각각 저장되어 있고, 주행 중인 차량의 가속이나 감속시 발생하는 가상 엔진 사운드가 음원 데이터 형태로 각각 저장되어 있다.The sound source storage unit 40 stores various types of virtual engine sounds in the sound source data format according to the operating state of the vehicle. For example, the virtual engine sound generated when the vehicle starts or stops is stored in the form of sound source data, and the virtual engine sound generated when the vehicle is accelerated or decelerated is stored in the form of sound source data, respectively.

음원 저장부(40)에 저장된 음원 데이터는 가상 엔진 사운드로서, 디지털 음원이다. 디지털 음원은 MP3(MPEG Audio Layer-3), OGG(Ogg Vorbis), FLAC(Free Lossless Audio Codec), WAVE, APE(Monkey's Audio) 등 디지털로 구현되거나 압축된 음원을 포함할 수 있다.The sound source data stored in the sound source storage unit 40 is a virtual engine sound, and is a digital sound source. The digital sound source may include a digital sound source such as MP3 (MPEG Audio Layer-3), OGG (Ogg Vorbis), FLAC (Free Lossless Audio Codec), WAVE, APE (Monkey's Audio)

풀 디지털 앰프부(50)는 디지털 음원을 입력받는 디지털 D급 증폭기로서, 음원 제어부(30)의 제어신호에 따라 음원 제어부(30)에 의해 제공된 디지털 음원을 PWM(Pulse Width Modulation) 컨버터를 이용하여 PWM 신호로 변환시키고, 변환된 PWM 신호를 스위칭출력스테이지(switching output stage)를 이용하여 증폭시키고, 저역 통과 필터(LPF: Low Pass Filter)를 통해 아날로그 신호로 변환하여 스피커부(60)로 출력한다.The full digital amplifier unit 50 is a digital class-D amplifier that receives a digital sound source, and uses a PWM (Pulse Width Modulation) converter to convert the digital sound source provided by the sound source control unit 30 according to a control signal of the sound source control unit 30 Converts the PWM signal into a PWM signal, amplifies the converted PWM signal using a switching output stage, converts the converted PWM signal into an analog signal through a low pass filter (LPF), and outputs the analog signal to the speaker unit 60 .

스피커부(60)는 풀 디지털 앰프부(40)로부터 출력된 가상 엔진 사운드를 출력한다. 스피커부(60)는 가상 엔진 사운드가 보행자에게 전달되도록 차량의 외부와 설치될 수 있고 이와 함께 운전자에게 전달 가능하도록 차량의 내부에도 설치될 수 있다.The speaker unit 60 outputs the virtual engine sound output from the full digital amplifier unit 40. The speaker unit 60 may be installed outside the vehicle so that the virtual engine sound is transmitted to the pedestrian, and may also be installed inside the vehicle so that it can be delivered to the driver.

음원 제어부(30)는 마이크로컨트롤러유닛(Micro Controller Unit ; MCU)을 포함한다. 음원 제어부(30)는 캔(CAN) 통신을 통해 차량 상태 감지부(10)로부터 감지신호를 수신 가능하도록 마련된다.The sound source control unit 30 includes a micro controller unit (MCU). The sound source control unit 30 is capable of receiving a detection signal from the vehicle state sensing unit 10 via CAN communication.

음원 제어부(30)는 가상 엔진 사운드에 대한 디지털신호처리, 음원변조, 음원제어 등을 수행한다.The sound source control unit 30 performs digital signal processing, sound source modulation, and sound source control on the virtual engine sound.

음원 제어부(30)는 차량 상태 감지부(10)에 의해 감지된 다양한 감지 신호를 수신하고, 수신된 감지 신호들을 이용하여 차량의 각각의 작동 상태를 인식하고, 인식된 각 작동 상태들을 이용하여 차량 시동, 차량 정차, 차량 가속도, 차량 감속도 등의 차량 주행 상태를 판단하며, 판단된 차량 주행 상태에 적합한 형태의 가상 엔진 사운드를 풀 디지털 앰프부(50)를 통해 출력시킨다.The sound source control unit 30 receives various sensing signals sensed by the vehicle state sensing unit 10, recognizes the respective operating states of the vehicle using the received sensing signals, And outputs a virtual engine sound of a form suitable for the determined vehicle running state through the full digital amplifier unit 50. The full digital amplifier unit 50 outputs the virtual engine sound,

음원 제어부(30)는 입력부(20)를 통해 입력된 사용자 명령에 따라 차량 주행 상태에 대응하는 가상 엔진 사운드를 변경시킬 수 있다.The tone generator control unit 30 may change the virtual engine sound corresponding to the vehicle running state according to the user command inputted through the input unit 20. [

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 음향 경보 시스템에서 풀 디지털 앰프부의 제어블록도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 음향 경보 시스템에서 풀 디지털 앰프부의 신호 흐름을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a control block diagram of a full digital amplifier unit in a vehicle sound alarm system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a flowchart illustrating a signal flow of a full digital amplifier unit in a vehicle sound alarm system according to an embodiment of the present invention FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 풀 디지털 앰프부(50)는 포맷 컨버터(51), PWM 컨버터(52), D-급 출력 스테이지(D-Class Output Stage)(53) 및 저역통과필터(Low Pass Filter ; LPF)(54)를 포함할 수 있다.2 and 3, the full digital amplifier unit 50 includes a format converter 51, a PWM converter 52, a D-class output stage 53, and a low-pass filter (Low Pass filter (LPF)

포맷 컨버터(51)는 디지털 음원인 가상 엔진 사운드의 디지털 데이터 포맷을 변환한다. 포맷 컨버터(51)는 예를 들면, 디지털 음원 신호에 대해서 전자 볼륨 등의 신호 처리를 한 후, 오버 샘플러에 의해 신호의 샘플링 주파수를 16배나 32배 등의 값으로 상승시키고, 변조기에 의해 5비트라든지 6비트 등이 낮은 분해능으로 양자화하고, 양자화한 신호를 PWM 컨버터(52)로 출력할 수 있다.The format converter 51 converts the digital data format of the virtual engine sound, which is a digital sound source. For example, the format converter 51 performs signal processing such as an electronic volume on a digital sound source signal, then raises the sampling frequency of the signal to 16 or 32 times by the oversampler, 6 bits or the like can be quantized with a low resolution and the quantized signal can be output to the PWM converter 52. [

PWM 컨버터(52)는 포맷 컨버터(51)로부터 출력된 디지털 신호를 PWM 신호로 변환하여 출력한다.The PWM converter 52 converts the digital signal output from the format converter 51 into a PWM signal and outputs the PWM signal.

D-급 출력 스테이지(D-Class Output Stage)(53)는 PWM 컨버터(52)로부터 출력된 PWM 신호를 증폭시킨다. 예를 들면, D-급 출력 스테이지(D-Class Output Stage)(53)는 피모스 트랜지스터(PMOS Transistor)와 엔모스 트랜지스터(NMOS Transistor)를 포함하고, 피모스 트랜지스터와 엔모스 트랜지스터를 구동하여 PWM 신호를 증폭시킨다. D-급 출력 스테이지(D-Class Output Stage)(53)는 PWM신호를 버퍼링하고, 버퍼링된 신호를 출력하는 방식으로 PWM 신호를 증폭시킬 수 있다.The D-Class Output Stage 53 amplifies the PWM signal output from the PWM converter 52. For example, the D-Class Output Stage 53 includes a PMOS transistor and an NMOS transistor, and drives a PMOS transistor and an NMOS transistor to generate a PWM Amplifies the signal. The D-Class Output Stage 53 can amplify the PWM signal by buffering the PWM signal and outputting the buffered signal.

저역통과필터(Low Pass Filter ; LPF)(54)는 인덕터와 커패시터를 포함하고, 증폭된 PWM 신호를 필터링하여 아날로그신호로 변환하여 출력되게 한다.A low pass filter (LPF) 54 includes an inductor and a capacitor, filters the amplified PWM signal, and converts the PWM signal into an analog signal to be output.

포맷 컨버터(51), PWM 컨버터(52) 및 D-급 출력 스테이지(53)의 작동은 음원 제어부(30)의 제어신호에 따라 작동하는 디지털 신호 프로세서에 의해 제어될 수 있다.The operation of the format converter 51, the PWM converter 52 and the D-class output stage 53 can be controlled by a digital signal processor operating in accordance with the control signal of the tone generator control unit 30. [

음원 제어부(30)는 이러한 디지털 신호 프로세서의 기능을 포함할 수 있다.The sound source control unit 30 may include the functions of such a digital signal processor.

또한, 음원 제어부(30)와 디지털 신호 프로세서는 각각 다른 칩으로 구현될 수도 있고, 하나의 칩으로 구현될 수 있다.In addition, the sound source controller 30 and the digital signal processor may be implemented as different chips or as a single chip.

이하에서는 상기한 구성을 갖는 풀 디지털 앰프부(50)의 작동을 설명한다.Hereinafter, the operation of the full digital amplifier section 50 having the above configuration will be described.

풀 디지털 앰프부(50)는 음원 제어부(30)로부터 제공된 가상 엔진 사운드의 디지털 음원을 수신하고, 수신된 디지털 음원에 대한 샘플링, 양자화 등을 디지털신호처리하여 디지털 데이터 포맷을 변환하고, 변환된 디지털 신호에 대하여 PWM 변환동작을 통해 PWM 신호로 변환한다. PWM 신호는 디지털 음원 신호를 다양한 길이의 펄스를 형성하는 0과 1의 숫자 열이 나열한다. 이 PWM 신호가 길면 길수록 신호의 증폭도는 점점 높아진다. 이러한 PWM 신호는 D급 출력 스테이지(53)의 출력 트랜지스터들을 구동시킨다. 출력 트랜지스터들은 PWM 신호에 의해 매우 빠른 동작으로 켜지고 꺼지는 동작을 반복한다. 이때, 온 상태에 있는 출력 트랜지스터에 의해 PWM 신호의 증폭이 이루어진다.The full digital amplifier unit 50 receives the digital sound source of the virtual engine sound provided from the sound source control unit 30 and performs digital signal processing on sampling and quantization of the received digital sound source to convert the digital data format, Signal into a PWM signal through a PWM conversion operation. The PWM signal lists the digital tone signal as a sequence of numbers 0 and 1, which form pulses of varying lengths. The longer the PWM signal is, the higher the amplification of the signal becomes. This PWM signal drives the output transistors of the D class output stage 53. The output transistors repeat the operation of turning on and off very quickly by the PWM signal. At this time, the PWM signal is amplified by the output transistor in the ON state.

출력 트랜지스터는 온 일 때 증폭된 PWM 신호가 출력하지만, 오프일 때 증폭된 PWM 신호가 출력되지 않는다. 이러한 패턴이 가상 엔진 사운드 파형을 나타내는 디지털 부호 0과 1의 흐름 패턴과 동일하게 나타낸다. 출력 트랜지스터에서 발생하는 펄스의 열은 가상 엔진 사운드 파형을 복원하도록 커패시터와 인덕터로 이루어진 저역통과필터(54)에 의해 매끄럽게 다듬어지는 과정을 거친다. 그리고 최종적으로 스피커부(60)로 출력하면서 가상 엔진 사운드가 출력된다.The output transistor outputs the amplified PWM signal when turned on, but does not output the amplified PWM signal when turned off. This pattern is the same as the flow pattern of digital codes 0 and 1 representing the virtual engine sound waveform. The row of pulses generated in the output transistor is smoothed by a low-pass filter 54 comprised of a capacitor and an inductor to restore the virtual engine sound waveform. Finally, the virtual engine sound is output while outputting to the speaker unit 60. [

기존의 일반적인 앰프의 증폭방식은 연속적으로 변화하는 파형을 가진 아날로그 신호에 의해서만 작동한다. 하지만, 본 발명의 일실시예에서는 풀 디지털 앰프부(50)는 출력 트랜지스터가 켜지고 꺼지는 동작만으로 신호 증폭이 이루어진다. 따라서, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 과정없이 모든 신호처리가 디지털 상태에서 이루어지기 때문에 신호의 왜곡을 최소화할 수 있다.Conventional amplifier amplification works only with analog signals with continuously changing waveforms. However, in the embodiment of the present invention, the full digital amplifier unit 50 performs signal amplification only by turning on and off the output transistor. Therefore, since all the signal processing is performed in the digital state without converting the digital signal into the analog signal, the distortion of the signal can be minimized.

즉, 기존에는 신호처리소자들을 연결하는 여러 케이블과 DAC 소자를 거쳐야 가상 엔진 사운드가 스피커에서 출력되기 때문에 각 케이블과 DAC 소자를 거칠 때마다 사운드가 왜곡되는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명의 일실시예에서는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 과정없이 모든 신호처리가 디지털 상태에서 이루어지기 때문에 각 케이블과 DAC 소자가 필요없고 신호 왜곡이 최소화할 수 있고, 시스템 구성도 단순할 수 있다.In other words, there is a problem that the sound is distorted every time the cable runs through the DAC device because the virtual engine sound is output from the speaker through various cables and DAC devices connecting the signal processing elements. However, in the embodiment of the present invention, since all the signal processing is performed in the digital state without converting the digital signal into the analog signal, each cable and the DAC element are not required, the signal distortion can be minimized, .

상술한 바와 같이, 기존의 선형 증폭기를 사용한 기존 시스템은 전력 효율이 나빠서 방열판이 필요하기 때문에 중량이 증가하고, DAC 소자와 각종 케이블 등이 필수적이므로 제품 사이즈가 크며, 스피커와 제어용 유닛이 분리되어 있어, 케이블 등의 부가적인 주변 장치들이 필요하다.As described above, the conventional system using the conventional linear amplifier has a large size because the power efficiency is poor and the heat sink is required, and the DAC device and various cables are necessary. Therefore, the speaker and the control unit are separated from each other , Cables, and so on.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 음향 경보 시스템의 분해사시도이다.4 is an exploded perspective view of a vehicle sound alarm system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 차량 음향 경보 시스템은 스피커부(60)와 PCB 기판(100) 2부분으로 구성된다.Referring to FIG. 4, the vehicle sound alarm system includes a speaker unit 60 and a PCB substrate 100.

PCB 기판(100)은 음원 제어부(30), 음원 저장부(40) 및 풀 디지털 앰프부(50)를 포함한다.The PCB substrate 100 includes a sound source control unit 30, a sound source storage unit 40, and a full digital amplifier unit 50.

PCB 기판(100)에는 스피커부(60)가 전기적으로 연결된다.The speaker unit 60 is electrically connected to the PCB substrate 100.

PCB 기판(100)과 스피커부(60)는 하우징(110,120) 내부에 수용된다. 하우징(110,120)은 하부 하우징(110)과 상부 하우징(120)으로 이루어진다.The PCB substrate 100 and the speaker unit 60 are accommodated in the housings 110 and 120. The housings 110 and 120 include a lower housing 110 and an upper housing 120.

따라서, PCB 기판에서 음원을 처리하며, 풀 디지털 앰프로 음원을 스피커로 출력함으로써 전체 시스템을 간단하게 구성할 수 있고 기존 시스템에 대비하여 중량과 크기를 줄이고, 보다 간단하고 효율적으로 구성할 수 있다.Therefore, it can process the sound source from the PCB board and output the sound source to the speaker with the full digital amplifier, so that the whole system can be configured easily, and the weight and the size can be reduced for the existing system, and the configuration can be made simple and efficient.

10 : 차량 상태 감지부 20 : 입력부
30 : 음원 제어부 40 : 음원 저장부
50 : 풀 디지털 앰프부 60 : 스피커부
100 : PCB 기판 110 : 하부 하우징
120 : 상부 하우징10: Vehicle condition detection unit 20: Input unit
30: sound source control unit 40: sound source storage unit
50: full digital amplifier section 60: speaker section
100: PCB substrate 110: Lower housing
120: upper housing

Claims (3)

가상 엔진 사운드를 스피커로 출력하는 차량 음향 경보 시스템에 있어서,
차량의 작동 상태를 감지하는 차량 상태 감지부;
상기 차량의 작동 상태에 따른 가상 엔진 사운드가 디지털 음원 형태로 저장된 음원 저장부;
상기 차량 상태 감지부를 통해 감지된 차량 작동 상태에 따라 상기 음원 저장부에 저장된 가상 엔진 사운드 중 그에 대응하는 가상 엔진 사운드의 디지털 음원을 출력하는 음원 제어부; 및
상기 음원 제어부의 제어신호에 따라 상기 음원 제어부로부터 출력된 디지털 음원을 PWM 신호로 변환하여 증폭하여 상기 스피커로 출력하는 풀 디지털 앰프부를 포함하는 차량 음향 경보 시스템.1. A vehicle sound alarm system for outputting a virtual engine sound to a speaker,
A vehicle state detecting unit for detecting an operating state of the vehicle;
A sound source storage unit in which a virtual engine sound according to an operating state of the vehicle is stored in the form of a digital sound source;
A sound source control unit for outputting a digital sound source of a virtual engine sound corresponding to the virtual engine sound stored in the sound source storage unit according to the vehicle operation state sensed by the vehicle state sensing unit; And
And a full digital amplifier unit converting a digital sound source output from the sound source control unit into a PWM signal according to a control signal of the sound source control unit, amplifying the digital sound source, and outputting the amplified signal to the speaker. 제1항에 있어서,
상기 풀 디지털 앰프부는 상기 음원 제어부로부터 출력된 디지털 음원의 데이터 포맷을 변환하는 포맷 컨버터와, 상기 포맷 컨버터로부터 출력된 디지털 신호를 PWM 신호로 변환하는 PWM 컨버터와, 상기 PWM 컨버터로부터 출력된 PWM 신호를 증폭시키는 D-급 출력 스테이지(D-Class Output Stage)와, 상기 D-급 출력 스테이지로부터 출력된 필터링하여 아날로그신호로 변환하여 출력하는 저역통과필터를 포함하는 차량 음향 경보 시스템.The method according to claim 1,
The full digital amplifier unit includes a format converter for converting the data format of the digital sound source output from the sound source control unit, a PWM converter for converting the digital signal output from the format converter into a PWM signal, A D-class output stage for amplifying the output signal of the D-class output stage, and a low-pass filter for filtering the analog signal output from the D-class output stage and outputting the analog signal. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 스피커와 전기적으로 연결된 PCB 기판;
상기 스피커와 상기 PCB 기판을 내부에 수용하는 하우징을 포함하고,
상기 PCB 기판은 상기 음원 제어부, 음원 저장부 및 풀 디지털 앰프부를 포함하는 차량 음향 경보 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
A PCB substrate electrically connected to the speaker;
And a housing for receiving the speaker and the PCB substrate therein,
Wherein the PCB substrate includes the sound source control unit, the sound source storage unit, and the full digital amplifier unit.
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CN117896654A (en) * 2024-03-11 2024-04-16 南京达道电子科技有限公司 Method for generating chime sound effect and control system
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