KR20220061710A - Pll에 의한 주파수 변조를 이용한 연주 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

PLL에 의한 주파수 변조를 이용한 연주 장치 및 그 제어 방법이 제공된다. 연주 장치는 사용자에 의해 입력 가능한 복수의 키를 포함하고, 상기 복수의 키에 대한 사용자의 입력에 따라 서로 다른 키 입력 선택 신호를 생성하는 키 입력부, 상기 키 입력 선택 신호에 대응하는 주파수를 갖는 발진 신호인 원음 입력을 출력하는 원음 생성부, 상기 원음 입력을 PLL(Phase Locked Loop)에 통과시켜 제1 주파수 변조 신호, 제2 주파수 변조 신호 및 상기 원음 입력과 동일한 원음 신호 중 어느 하나를 선택적으로 출력하는 주파수 변조부, 및 상기 주파수 변조부로부터 출력을 제공받아 소리 신호의 형태로 출력하는 출력부를 포함한다.

Description

PLL에 의한 주파수 변조를 이용한 연주 장치 및 그 제어 방법{PLAYING APPARATUS USING FREQUENCY MODULATION BY PHASE LOCKED LOOP AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 PLL(Phase Locked Loop)을 이용하여 주파수 변조를 수행하는 연주 장치 및 그 제어 방법에 관한 발명이다.

PLL (Phase Locked Loop)은 입력 신호와 출력신호에서 되먹임된 신호와의 위상차를 이용하여 출력 신호를 제어하는 시스템을 의미한다. 즉 PLL회로는 입력 신호에 주파수 디바이더를 조절함으로써 출력 신호의 주파수를 조절할 수 있다.

한편, 음계는 7개의 음도를 포함하며 하나의 음보다 한 옥타브 높은 음은 2배의 주파수를 갖고, 한 옥타브 낮은 음은 1/2배의 주파수를 갖도록 구성된다. 따라서 어떠한 음향 신호에 대하여 정수배의 주파수를 갖도록 신호를 분주하는 회로를 이용하여 옥타브씩 차이가 나는 음향 신호를 생성할 수 있을 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, PLL을 이용하여 입력 신호를 분주하여 한옥타브씩 차이 나는 변조 주파수 출력을 생성하는 연주 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, PLL을 이용하여 입력 신호를 분주하여 한옥타브씩 차이 나는 변조 주파수 출력을 생성하는 연주 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 PLL에 의한 주파수 변조를 이용한 연주 장치는, 사용자에 의해 입력 가능한 복수의 키를 포함하고, 상기 복수의 키에 대한 사용자의 입력에 따라 서로 다른 키 입력 선택 신호를 생성하는 키 입력부, 상기 키 입력 선택 신호에 대응하는 주파수를 갖는 발진 신호인 원음 입력을 출력하는 원음 생성부, 상기 원음 입력을 PLL(Phase Locked Loop)에 통과시켜 상기 원음 입력의 주파수의 2배 또는 1/2배의 주파수를 갖는 출력을 선택적으로 제공하는 주파수 변조부, 및 상기 주파수 변조부로부터 출력을 제공받아 소리 신호의 형태로 출력하는 출력부를 포함한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서,

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 따른 PLL에 의한 주파수 변조를 이용한 연주 장치의 제어 방법은, 복수의 키 중 어느 하나에 대한 사용자의 입력에 따라 키 입력 선택 신호를 생성하는 단계, 상기 키 입력 선택 신호에 대응하는 주파수를 갖는 발진 신호인 원음 입력을 출력하는 단계, 상기 원음 입력을 PLL에 통과시켜 상기 원음 입력의 주파수의 2배 또는 1/2배의 주파수를 갖는 출력을 선택적으로 제공하는 단계, 및 상기 주파수 변조부로부터 출력을 제공받아 소리 신호의 형태로 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명의 몇몇 실시예에서,

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 PLL을 이용한 주파수 변조를 이용한 연주 장치는 복수의 키입력 중 하나에 대한 입력을 제공받고, PLL을 통한 주파수 변조를 통해 한옥타브 높거나 한옥타브 낮은 소리를 출력으로써 제공할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공유 이동 수단의 헬멧 이용 유도 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 및 2b는 은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공유 이동 수단의 헬멧 이용 유도 시스템에 포함되는 공유 이동 수단의 예시적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공유 이동 수단의 헬멧 이용 유도 시스템에 포함되는 헬멧의 예시적인 도면이다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공유 이동 수단의 헬멧 이용 유도 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 공유 이동 수단의 헬멧 이용 유도 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "직접 연결된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소 일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 PLL에 의한 주파수 변조를 이용한 연주 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연주 장치(100)는 키 입력부(110), 원음 생성부(120), 주파수 변조부(130) 및 출력부(140)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서 설명하는 연주 장치(100)는 예를 들어 복수의 음계를 표현할 수 있는 키를 포함하고, 사용자의 키 입력으로부터 해당하는 음을 음향 신호로 생성하여 스피커를 통해 사용자에게 출력할 수 있는 전자 피아노를 포함할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 연주 장치(100)는 미리 정해진 음역대를 표현할 수 있도록 복수의 스위치로 구현되는 임의의 연주 장치일 수 있다.

키 입력부(110)는 사용자로부터 키 입력을 제공받을 수 있다. 키 입력부(110)는 예를 들어, 미리 정해진 음역대를 출력할 수 있도록 지정된 복수의 키를 포함할 수 있으며, 상기 키는 예를 들어 건반 입력이나 스위치 입력을 포함할 수 있다.

키 입력부(110)는 인접하는 음끼리 서로 2^(1/12)배의 주파수를 갖도록 지정된 복수의 키를 포함할 수 있다. 후술하는 것과 같이 본 발명의 실시예에 따른 연주 장치(100)는 하나의 음에 대해 2배의 주파수를 갖는 제1 변조 주파수 출력과 1/2배의 주파수를 갖는 제2 변조 주파수 출력을 생성할 수 있도록 구성되므로, 키 입력부(110)는 적어도 25개의 키를 포함하고 이를 통해 사용자의 키 입력을 제공받을 수 있다(예시적으로 3옥타브 도 내지 5옥타브 도까지의 음을 표현하는 경우).

키 입력부(110)는 사용자의 키 입력에 대응하여 키 입력 선택 신호를 원음 생성부(120)에 제공할 수 있다.

키 입력부(110)로부터 키 입력 선택 신호를 제공받고 원음 입력 신호를 출력하는 원음 생성부(120)의 구성과 관련하여 도 2를 이용하여 더욱 자세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 PLL에 의한 주파수 변조를 이용한 연주 장치에 포함된 원음 생성부의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 원음 생성부(120)는 타이머부(121)와 저항부(122)를 포함할 수 있다. 원음 생성부(120)는 일정한 주파수를 갖는 신호를 생성하는 발진회로의 일종일 수 있다.

타이머부(121)는 외부로부터 전원을 입력받고 입력 전압의 상태에 따라 출력을 '하이(high)' 또는 '로우(low)'로 제공할 수 있다. 이를 통해 타이머부(121)는 주파수 입력 신호를 생성할 수 있다.

타이머부(121)는 예를 들어, 발진 장치로 구동할 수 있는 타이머 칩과 주변 회로를 포함할 수 있다.

타이머부(121)로부터 출력된 주파수 입력 신호는 저항부(122)를 통해 원음 입력으로 출력될 수 있다. 저항부(122)는 예를 들어 복수의 저항을 포함하고, 키 입력 선택 신호에 따라 하나의 주파수 입력 신호를 선택하여 원음 입력으로 출력할 수 있다. 즉, 원음 입력은 복수의 음계에 대응하도록 주파수가 구성된 음성 신호를 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 PLL에 의한 주파수 변조를 이용한 연주 장치에 포함된 주파수 변조부를 설명하기 위한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 주파수 변조부(130)는 원음 생성부(120)로부터 원음 입력을 제공받고, 주파수 선택 신호에 따라 제1 변조 주파수 출력, 원음 출력, 제2 변조 주파수 출력 중 어느 하나를 선택하여 출력할 수 있다.

주파수 변조부(130)는 예를 들어, 원음 입력 신호의 주파수를 2배로 하여 제1 변조 주파수 출력을 생성하고, 원음 입력 신호의 주파수를 1/2배로 하여 제2 변조 주파수 출력을 생성하는 PLL 회로를 포함할 수 있다.

예를 들어, 입력된 원음 입력 신호가 440Hz의 주파수를 갖는 4옥타브 라(A4)인 경우, 제1 변조 주파수 출력은 5옥타브 라(A5)이고 제2 변조 주파수 출력은 3옥타브 라(A3)일 수 있다.

주파수 변조부(130)에 포함된 PLL 회로는 내부에 예를 들어 발진기와, 발진기로부터 출력된 주파수와 피드백 입력된 출력신호의 주파수를 비교하는 위상 비교기, 펄스-전압 변환기, 주파수 필터, 전압제어 발진기 및 디바이더를 포함할 수 있다. 상술한 것과 같이 주파수 선택 신호에 따라 원음 입력 신호의 주파수를 2배로 하여 제1 변조 주파수 출력을 생성하고, 원음 입력 신호의 주파수를 1/2배로 하여 제2 변조 주파수 출력을 생성하도록 디바이더가 구성될 수 있다. 또는 주파수 변조부(130)는 상술한 구성들이 모두 포함되고, 디지털 입력에 의해 신호의 변조 배수를 변화시키는 디지털 PLL을 포함할 수도 있다.

주파수 변조부(130)로부터 선택적으로 출력된 제1 변조 주파수 출력, 원음 출력, 및 제2 변조 주파수 출력 중 어느 하나는 출력부(140)로 제공될 수 있다. 출력부(140)는 제1 변조 주파수 출력, 원음 출력, 및 제2 변조 주파수 출력 중 제공된 어느 하나를 소리 신호의 형태로 출력하는 스피커를 포함할 수 있다.

설명한 것과 같이 본 발명의 PLL을 이용한 주파수 변조를 이용한 연주 장치는 복수의 키입력 중 하나에 대한 입력을 제공받고, PLL을 통한 주파수 변조를 통해 한옥타브 높거나 한옥타브 낮은 소리를 출력으로써 제공할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

110: 키 입력부
120: 원음 생성부
130: 주파수 변조부
140: 출력부

Claims (4)

1. 사용자에 의해 입력 가능한 복수의 키를 포함하고, 상기 복수의 키에 대한 사용자의 입력에 따라 서로 다른 키 입력 선택 신호를 생성하는 키 입력부;
   상기 키 입력 선택 신호에 대응하는 주파수를 갖는 발진 신호인 원음 입력을 출력하는 원음 생성부;
   상기 원음 입력을 PLL(Phase Locked Loop)에 통과시켜 제1 주파수 변조 신호, 제2 주파수 변조 신호 및 상기 원음 입력과 동일한 원음 신호 중 어느 하나를 선택적으로 출력하는 주파수 변조부; 및
   상기 주파수 변조부로부터 출력을 제공받아 소리 신호의 형태로 출력하는 출력부를 포함하는,
   PLL에 의한 주파수 변조를 이용한 연주 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 주파수 변조 신호는 상기 원음 입력의 주파수의 2배의 주파수를 갖는 신호이고, 상기 제2 주파수 변조 신호는 상기 원음 입력의 주파수의 1/2배 주파수를 갖는 신호인,
   PLL에 의한 주파수 변조를 이용한 연주 장치.
3. 복수의 키 중 어느 하나에 대한 사용자의 입력에 따라 키 입력 선택 신호를 생성하는 단계;
   상기 키 입력 선택 신호에 대응하는 주파수를 갖는 발진 신호인 원음 입력을 출력하는 단계;
   상기 원음 입력을 PLL에 통과시켜 제1 주파수 변조 신호, 제2 주파수 변조 신호 및 상기 원음 입력과 동일한 원음 신호 중 어느 하나를 선택적으로 출력하는 단계; 및
   상기 주파수 변조부로부터 출력을 제공받아 소리 신호의 형태로 출력하는 단계를 포함하는,
   PLL에 의한 주파수 변조를 이용한 연주 장치의 제어 방법.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제1 주파수 변조 신호는 상기 원음 입력의 주파수의 2배의 주파수를 갖는 신호이고, 상기 제2 주파수 변조 신호는 상기 원음 입력의 주파수의 1/2배 주파수를 갖는 신호인,
   PLL에 의한 주파수 변조를 이용한 연주 장치의 제어 방법.
   

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