KR20230086151A - 스피커 체크 유닛 및 이를 구비한 방송 시스템 - Google Patents

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KR20230086151A
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Abstract

본 발명은 각 스피커의 크로스오버 주파수 대역별로 측정 주파수를 변경하여 인가하고 스피커의 임피던스를 측정하여 기준값과 비교하는 스피커 체크 유닛을 구비함으로써 시스템 동작과 함께 스피커 상태를 감시하고 문제 발생시 외부로 표시하여 최상의 청음 상태를 유지하도록 한 스피커 체크 유닛 및 이를 구비한 방송 시스템에 관한 것으로서, 적어도 하나의 스피커 네트워크를 구비한 각 스피커의 크로스오버 주파수 대역별로 측정 주파수를 변경하여 발생하는 주파수 발생부와, 상기 주파수 발생부로부터 발생된 주파수에 포함된 노이즈를 필터링하는 필터부와, 상기 필터부를 통해 필터링된 주파수를 증폭하여 출력하는 증폭부와, 상기 증폭부를 통해 증폭된 주파수를 파워 앰프와 스피커의 연결을 차단하고 상기 스피커 네트워크에 출력하는 제어부와, 상기 각 스피커 네트워크에 공급되는 대역별 크로스오버 주파수를 통해 상기 각 스피커의 임피던스를 측정하여 미리 설정된 기준값과 비교하는 비교부와, 상기 비교부의 결과를 전달받아 표시 또는 외부로 전달하는 표시부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

스피커 체크 유닛 및 이를 구비한 방송 시스템{A speaker check device and broadcasting system having the same}
본 발명은 방송 시스템에 관한 것으로, 특히, 시스템 동작과 함께 스피커 상태를 체크하고 문제 발생시 외부로 표시하여 최상의 청음 상태를 유지하도록 한 스피커 체크 유닛 및 이를 구비한 방송 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 생음을 전달하기 힘든 장소에 전기적으로 소리를 확성하여 청중에게 소리를 전달하기 위해서는 방송 장치(PA)들을 사용하게 된다. 상기 방송 장치 중 전기적인 신호를 물리적인 신호로 변환하여 주는 스피커는 필수적으로 사용되고 있으며 청음 공간에 따라 여러 형태로 복수개의 스피커가 설치된다.
상기 스피커는 물리적인 운동을 하는 장치이기 때문에 오랜 시간 사용 또는 외부의 충격, 과한 전기 신호 등에 의하여 파손이 되고 있다.
이러한 일부 스피커의 파손으로 작아진 물리적인 신호는 인간이 바로 감지하기 매우 어려워 스피커의 파손을 방치하게 된다. 스피커 단락 파손의 경우 스피커와 연결된 앰프의 파손 위험성이 높아지며 청중들은 일그러진 소리는 물론 소리 위치 변화 등으로 청음의 질이 떨어지게 된다.
특히, 스피커의 경우 스피커 네트워크를 통해 주파수 대역별로 스피커 유니트가 분리되어 있는데, 고음부의 파손이 발생하였을 경우 저음부를 통해서 일부 청음이 가능하기 때문에 일반 청음자들은 고음부 소리의 음량이 적어 답답한 소리를 청음하게 된다.
그러나 이상을 감지한 음향 전문가의 경우에도 복수개의 스피커 중 파손된 스피커를 찾기는 어렵다. 이와 같이 고장난 스피커를 찾기 위해서는 하나 하나의 스피커를 개별 체크함으로서 많은 시간과 인력이 필요하게 된다.
한편, 일반적인 방송 시스템은 입력부, 제어부, 파워 앰프 및 스피커로 구분할 수 있다.
상기 입력부는 물리적인 신호를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 마이크, CD 플레이어 튜너, 및 멀티미디어 소스 플레이어 등으로 구성된다.
상기 제어부는 상기 입력부로부터 인가되는 서로 다른 전기적인 신호의 레벨(Level)을 미리 정한 기준의 전기적인 신호의 레벨로 조정하여 전체 방송을 원활하게 운영할 수 있도록 하는 오디오 믹싱 콘솔, 입력된 신호의 음 높낮이를 조정하는 이퀄라이져, 입력 신호의 측정 주파수를 제거하나 주파수 별로 전기적인 신호를 분리하는 디지털 신호 처리 프로세서 등을 포함한다.
상기 제어부에서는 오디오 신호의 레벨을 프리앰프 신호 레벨로 통일되도록 한 후 이를 후술하는 파워 앰프에 전달한다. 상기 제어부는 전체 방송 시스템의 전원을 안정적으로 공급하기 위해 순차 전원 장치를 포함하는 실시 예도 가능하다.
상기 파워 앰프는 상기 제어부로의 프리앰프로부터 출력되는 오디오신호를 스피커에 포함되는 스피커가 구동할 수 있는 신호 레벨로 증폭하는 장치이다. 파워 앰프의 용량이 스피커의 구동력을 결정한다.
상기 스피커는 파워 앰프로부터 수신한 전기신호를 물리적인 신호로 변환하여 공기의 진동을 청중에게 전달하는 스피커를 포함한다.
한편, 많은 에너지를 소비하는 부분은 대부분 파워 앰프와 스피커에 집중되고 있다. 그러므로 다른 장비에 비하여 고장 확률도 그 만큼 높다.
상기 파워 앰프의 경우 사람이 접근하기 용이한 방송실에 설치가 되며 각종 이상을 표시하는 램프들이 장착되어 있어 문제 발생시 바로 사람이 인지하고 조치할 수 있으나 스피커의 경우에는 설치되는 위치가 일반적인 사람이 접근하기 어려운 인테리어 내부에 매립되거나 공중에 매달아 사용하는 경우가 대부분이다.
이러한 상기 스피커는 오랜 시간 사용하거나 외부의 약한 충격 또는 과도한 전기 신호 등에 의해 쉽게 파손된다. 스피커 파손의 유형으로는 스피커와 파워 앰프의 단순 연결 전선의 단선, 단락 또는 스피커 보이스 코일의 단선, 단락을 들 수 있다. 이는 청음시 복수개의 스피커 중 일부 스피커 유닛에 발생되었을 경우 소리에 예민한 청중은 바로 일그러진 소리 등 청음의 질이 떨어진다는 느낌을 받을 수는 있지만, 대부분의 청중들은 본인도 모르게 집중도 저하와 피로감을 느끼게 된다.
이와 같이 일부 스피커의 파손으로 변형된 물리적인 신호는 음향 전문가가 아닌 일반인이 이를 감지하는 것은 거의 불가능하다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 각 스피커의 크로스오버 주파수 대역별로 측정 주파수를 변경하여 인가하고 스피커의 임피던스를 측정하여 기준값과 비교하는 스피커 체크 유닛을 구비함으로써 시스템 동작과 함께 스피커 상태를 감시하고 문제 발생시 외부로 표시하여 최상의 청음 상태를 유지하도록 한 스피커 체크 유닛 및 이를 구비한 방송 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 스피커 체크 유닛은 적어도 하나의 스피커 네트워크를 구비한 각 스피커의 크로스오버 주파수 대역별로 측정 주파수를 변경하여 발생하는 주파수 발생부와, 상기 주파수 발생부로부터 발생된 주파수에 포함된 노이즈를 필터링하는 필터부와, 상기 필터부를 통해 필터링된 주파수를 증폭하여 출력하는 증폭부와, 상기 증폭부를 통해 증폭된 주파수를 파워 앰프와 스피커의 연결을 차단하고 상기 스피커 네트워크에 출력하는 제어부와, 상기 각 스피커 네트워크에 공급되는 대역별 크로스오버 주파수를 통해 상기 각 스피커의 임피던스를 측정하여 미리 설정된 기준값과 비교하는 비교부와, 상기 비교부의 결과를 전달받아 표시 또는 외부로 전달하는 표시부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템은 물리적인 신호를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 입력부와, 상기 입력부로부터 인가되는 서로 다른 전기적인 신호의 레벨을 미리 정한 기준의 전기적인 신호의 레벨로 조정하여 전체 방송을 제어하는 제어부와, 상기 제어부로의 프리앰프로부터 출력되는 오디오신호를 증폭하여 출력하는 파워 앰프와, 상기 파워 앰프로부터 수신한 전기적인 신호를 물리적인 신호로 변환하여 공기의 진동을 통해 외부로 전달하는 적어도 하나의 스피커와, 상기 적어도 하나의 스피커에 부착되어 상기 각 스피커에 전달되는 상기 전기적인 신호를 적어도 하나의 웨이로 분리하여 공급하는 적어도 하나의 스피커 네트워크와, 상기 적어도 하나의 스피커 네트워크에 주파수 대역별로 측정 주파수를 변경하여 공급하여 임피던스를 측정하고, 상기 측정된 임피던스와 설정된 기준값을 비교하여 상기 각 스피커의 상태를 체크하는 스피커 체크 유닛을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스피커 체크 유닛 및 이를 구비한 방송 시스템은 각 스피커의 크로스오버 주파수 대역별로 측정 주파수를 변경하여 인가하고 스피커의 임피던스를 측정하여 기준값과 비교하는 스피커 체크 유닛을 구비함으로써 시스템 동작과 함께 스피커 상태를 감시하고 문제 발생시 외부로 표시하여 최상의 청음 상태를 유지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 스피커 체크 유닛을 개략적으로 나타낸 구성도
도 2는 본 발명에 따른 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템의 일 실시 예이다.
도 3은 본 발명에 의한 스피커 체크 유닛을 통해 스피커의 이상 상태를 체크하기 위한 측정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템에서 주파수 변경 임피던스 측정 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템을 나타낸 다른 실시예(스피커 체크 유닛과 스피커 모니터 일체형)이다.
도 6은 본 발명의 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템을 나타낸 다른 실시예(스피커 체크 유닛과 파워 앰프 일체형)이다.
도 7은 본 발명의 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템을 나타낸 또 다른 실시예(스피커 체크 유닛과 스피커 일체형)이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 의한 스피커 체크 유닛을 이용한 방송 시스템의 스피커 체크 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 각 실시예에 의한 방송 시스템에서 스피커 체크 유닛을 각각 장착한 상태를 나타낸 예시이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명에 따른 스피커 체크 유닛을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
본 발명에 따른 스피커 체크 유닛(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 스피커 네트워크를 구비한 각 스피커의 크로스오버 주파수 대역별로 측정 주파수를 변경하여 발생하는 주파수 발생부(110)와, 상기 주파수 발생부(110)로부터 발생된 주파수에 포함된 노이즈를 필터링하는 필터부(120)와, 상기 필터부(120)를 통해 필터링된 주파수를 증폭하여 출력하는 증폭부(130)와, 상기 증폭부(130)를 통해 증폭된 주파수를 파워 앰프와 스피커의 연결을 차단하고 상기 스피커 네트워크에 출력하는 제어부(140)와, 상기 각 스피커 네트워크에 공급되는 대역별 크로스오버 주파수를 통해 상기 각 스피커의 임피던스를 측정하고 미리 설정된 기준값과 비교하는 비교부(150)와, 상기 비교부(150)의 결과를 전달받아 표시 또는 외부로 전달하는 표시부(160)를 포함하여 이루어진다.
한편, 상기와 같이 구성된 스피커 체크 유닛(100)은 방송 시스템에서 파워 앰프 또는 스피커에 설치되어 시스템에 전원 공급시 동작하여 스피커(200)의 상태를 체크한다.
상기 스피커 체크 유닛(100)은 본 발명의 실시예에서는 스피커(200)에 부착 또는 내장되는 것을 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 파워 앰프에 부착 또는 내장되게 구성할 수도 있다.
또한, 상기 스피커 체크 유닛(100)은 상기 스피커(200)의 외부에 부착하여 스피커의 상태를 외부에서 확인할 수 있거나, 외부로 전달하여 스피커 모니터를 통해 스피커의 현 상태를 확인할 수도 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 스피커 체크 유닛(100)은 주파수 발생부(110)를 통해 크로스오버 주파수 대역별로 측정 주파수를 변경하여 스피커 유닛의 전단에 구성된 고음부와 저음부를 분리하는 스피커 네트워크에 공급하면, 상기 크로스오버 주파수 대역별로 스피커의 임피던스를 측정하고, 상기 비교부(150)에서 측정된 스피커(200)의 임피던스를 미리 설정된 기준값과 비교하여 오차 범위 내인가를 판단하며 상기 표시부(160)에 이상 발생 여부를 표시하거나 외부로 전달한다.
한편, 상기 표시부(160)는 UART를 통해 외부로 결과를 전송하거나 LED로 현재 스피커의 상태를 표시할 수 있다.
상기 표시부(160)는 상기 스피커 체크 유닛(100)에 일체형으로 구성할 수도 있지만, 상기 UART만을 구성하여 현 상태를 외부로 전송하여 스피커 모니터에서 확인할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템의 일 실시 예이다.
본 발명에 따른 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 입력부(210), 제어부(220), 파워 앰프(230), 스피커 모니터(240) 및 스피커(200)를 포함하고, 상기 스피커(200)의 상태를 체크하는 스피커 체크 유닛(100)을 포함한다.
상기 입력부(210)는 물리적인 신호를 전기적인 신호로 변환하며, 예를 들면, 마이크, CD 플레이어 튜너, 및 멀티미디어 소스 플레이어 등을 포함한다.
상기 제어부(220)는 상기 입력부(210)로부터 인가되는 서로 다른 전기적인 신호의 레벨(Level)을 미리 정한 기준의 전기신호의 레벨로 조정하여 전체 방송을 원활하게 운영할 수 있도록 하며, 오디오 믹싱 콘솔, 이퀄라이져, 디지털 신호 처리 프로세서 등을 포함한다.
상기 파워 앰프(230)는 상기 제어부(220)로의 프리앰프로부터 출력되는 오디오신호를 스피커(200)에 포함되는 스피커가 구동할 수 있는 신호 레벨로 증폭하는 파워 앰프를 포함한다. 파워 앰프의 용량이 스피커의 구동력을 결정한다.
상기 스피커(200)는 상기 파워 앰프(230)로부터 수신한 전기적인 신호를 물리적인 신호로 변환하여 공기의 진동을 청중에게 전달한다.
상술한 바와 같이, 상기 스피커 체크 유닛(100)을 제외한 나머지 입력부(210), 제어부(220), 파워 앰프(230) 및 스피커(200)의 기능은 종래의 기술과 동일하다.
한편, 상기 스피커(200)는 전단에 스피커 네트워크를 구비하고 있는데, 상기 스피커 네트워크는 상기 스피커(200)에 전달되는 물리적인 신호를 전달받아 고음과 저음으로 분리하는 역할을 한다.
상기 파워 앰프(230)에는 복수의 파워 앰프가 있고 스피커(200)도 복수개 존재하므로 도면이 복잡하다. 이해를 돕기 위해, 도 2에 도시된 스피커 체크 유닛(100)를 단순화하여 설명한다.
즉, 오디오 입력신호가 입력부(210)로부터 제어부(220)로 인가되고, 상기 제어부(220)에서 사전 증폭된 오디오 입력신호가 파워 앰프(230)에 전달되어 스피커(200)에서 사용될 정도의 레벨을 가지는 신호로 증폭한다.
상기 스피커 모니터(240)의 전원을 ON시켰을 때 1웨이 내지 3웨이의 스피커 네트워크를 구비한 스피커에 크로스오버 주파수 대역별로 측정 주파수를 변경하여 인가하고, 상기 측정 주파수는 각 크로스오버 주파수 대역별로 인가되면서 상기 각 스피커(200)의 임피던스를 측정하고 이를 전달받아 기준값과 비교하여 스피커의 이상 유무를 체크한다.
이하에서는, 본 발명의 핵심 아이디어인 스피커의 동작 특성 변화를 체크하는 기술에 대해 설명한다.
한편, 방송 시스템에 사용되거나 음향 시스템에 사용되는 모든 스피커는 코일, 콘덴서 및 저항으로 구현된 스피커 네트워크를 포함하고 있다.
도 3은 본 발명에 의한 스피커 체크 유닛을 통해 스피커의 이상 상태를 체크하기 위한 측정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 스피커 네트워크의 RLC를 이용하며 고정 크기의 측정 주파수(V0)를 인가하여 스피커의 임피던스(Z1)를 측정한다. 아래의 수학식 1을 기초로 하여 임피던스를 측정한다.
Figure pat00001
상기 수학식 1을 기초하여 측정 주파수의 고정 전압값(V0)을 스피커에 인가하면 스피커 유닛의 임피던스(Z1)와 기준값(Z0)에 걸리는 출력 전압(V1)은 스피커 유닛의 임피던스(Z1)에 따라 값이 다르게 측정된다. 이때 측정된 값을 정상적 임피던스(Z1) 일 때 저장된 저장값과 비교하면 현재 스피커 유닛의 임피던스가 정상인지 확인할 수 있다.
이를 수학식 2로 표현하면 아래와 같다.
Figure pat00002
한편, 1웨이의 경우 이외에 스피커들은 스피커 네트워크의 크로스오버 주파수로 인하여 하나의 주파수로는 각각의 스피커 유닛 이상시 스피커의 임피던스 변화를 측정할 수 없기 때문에 2웨이의 경우 두 개의 서로 다른 측정 주파수를 인가하고, 3웨이의 경우 세 개의 서로 다른 측정 주파수를 스피커에 인가하여 각 스피커의 임피던스를 측정한다.
한편, 상기 스피커에 주파수 변경 임피던스 측정 방식을 설명하면 다음과 같다.
즉, 도 4는 본 발명에 의한 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템에서 주파수 변경 임피던스 측정 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에서와 같이, 스피커의 스피커 네트워크 회로는 다양하게 존재(1웨이, 2웨이, 3웨이)하지만 주파수를 분리하는 원리는 모두 같다
각 유닛은 L값으로 이루어져 있기 때문에 단락 혹은 단선이 발생할 경우 임피던스가 변하게 되고 이는 측정을 위해 출력한 주파수의 크기(V1) 변화로 임피던스를 알 수 있다.
일반적인 임피던스 측정기는 1kHz로 임피던스를 측정함으로 2웨이 스피커의 네트워크 크로스오버 주파수가 2.5kHz의 경우 Hight unit쪽의 HPF값에 못미치기 때문에 LPF쪽인 Low unit의 임피던스 변화만을 체크 할 수 있다. 결국 Hight unit의 이상을 체크 할 수 없다.
그리고 3웨이 스피커의 네트워크도 같은 구조이기 때문에 각 유닛에 해당하는 주파수값 이외의 주파수로는 유니트의 이상 유무를 체크 할 수 없다.
이를 해결하기 위하여 본 발명은 측정 주파수를 크로스오버 주파수에 맞추어 High와 Low로 나누어진 2웨이 스피커의 경우 크로스오버 주파수를 기준으로 하이패스 필터의 하이 유니트 측정시에는 크로스오버 주파수보다 높은 주파수를 출력하고 로우패스 필터의 로우 유니트 측정시에는 크로스오버 주파수보다 낮은 주파수를 출력하여 임피던스를 측정한다.
이와 같이, 3웨이 스피커의 경우도 하이패스, 밴드패스, 로우패스 필터의 각 필터 주파수에 따라 측정 주파수를 출력하여 같은 방법으로 측정한다.
한편, 다수의 스피커의 임피던스 경우 스피커 마다 상이 하기 때문에 사용자가 지정하거나 초기 설치시 기준값을 저장하여 고정값으로 셋팅된 기준값과 비교하여 스피커의 임피던스 상태를 통해 스피커의 이상 유무를 체크한다.
정상적일 경우 스피커의 임피던스는 항상 고정되어 있기 때문에, 스피커로 음원 신호의 측정 주파수를 공급하면, 공급되는 측정 주파수에 따라 스피커의 임피던스를 출력한다. 따라서 스피커의 임피던스가 고정되어 있다고 가정할 때, 정상적인 스피커의 경우 동일한 임피던스를 출력하게 된다.
그러나 스피커에 이상이 발생하게 되면 스피커의 임피던스가 변하게 되고, 변한 스피커의 임피던스로 인해 측정 주파수에 의해 변화된 스피커의 임피던스를 출력하게 되고, 출력된 임피던스와 기준값과 비교하여 미리 설정해 놓은 오차 범위 이상으로 차이가 나는 경우 스피커 또는 파워 앰프에 이상이 있다고 판단하는 것은 당연하다.
본 발명에 따른 방송 시스템의 실제 사용 전에, 정상적인 파워 앰프 및 정상적인 스피커를 설치한 후 기준 비율 생성과정을 시작한다. 기준 비율 및 오차 범위를 생성하고 저장하는 과정을 기준 비율 생성 & 저장단계라고 할 때, 방송 시스템을 가동하고 대상 비율을 측정한 후 기준 비율과 대상 비율의 차이가 오차 범위에 포함되는가 여부를 판단하는 과정을 동작 감시 단계라고 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템을 나타낸 다른 실시예(스피커 체크 유닛과 스피커 모니터 일체형)이다.
본 발명의 도 2의 실시예에서는 스피커 체크 유닛(100)이 스피커에 부착되는 것을 설명하고 있지만, 도 5에서는 상기 스피커 체크 유닛(100)을 상기 스피커 모니터(240)에 일체형으로 구성한 상태에서 상기 스피커(200)에 도 2와 같이, 스피커 네트워크의 크로스오버 주파수를 인가하여 스피커의 상태를 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템을 나타낸 다른 실시예(스피커 체크 유닛과 파워 앰프 일체형)이다.
본 발명의 도 5의 실시예에서는 스피커 체크 유닛(100)을 상기 스피커 모니터(240)에 일체형으로 구성한 것을 설명하고 있지만, 도 6의 실시예에서는 스피커 체크 유닛(100)을 파워 앰프(230)에 일체형으로 구성한 상태에서 상기 스피커(200)에 도 4와 같이, 스피커 네트워크의 크로스오버 주파수를 인가하여 스피커의 상태를 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명의 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템을 나타낸 또 다른 실시예(스피커 체크 유닛과 스피커 일체형)이다.
본 발명의 도 6의 실시예에서는 스피커 체크 유닛(100)을 파워 앰프(230)에 일체형으로 구성한 것을 설명하고 있지만, 이에 도 7의 실시예에서는 상기 스피커 체크 유닛(100)을 상기 스피커(200)의 내부에 일체형으로 구성한 상태에서 상기 스피커(200)에 도 4와 같이, 스피커 네트워크의 크로스오버 주파수를 인가하여 스피커의 상태를 상기 스피커 모니터(240)를 통해 확인할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 의한 스피커 체크 유닛을 이용한 방송 시스템의 스피커 체크 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명에 의한 스피커 체크 유닛을 이용한 방송 시스템의 스피커 체크 방법은 도 8a에 도시된 바와 같이, 1웨이, 2웨이, 3웨이 각 스피커의 크로스오버 주파수 대역별로 측정 주파수를 변경하여 임피던스를 측정하여 기준값과 비교하고 비교 결과를 UART, LED등으로 표출하여 현재 스피커의 상태를 알려준다.
즉, 일반 청음 모드 시에는 앰프와 스피커로 연결하여(제어 = 스피커) 스피커를 통하여 음원을 청음할 수 있도록 한다. 외부입력(I/O)이나 통신 입력(UART)을 통하여 설정 모드 또는 점검 모드 진행이 없을 경우 대중에게 정상적인 청음 환경을 제공한다.
이어서, 정상 청음 모드 중 사용자가 현재 스피커 유닛의 상태를 확인 하기 위해 외부입력(I/O) 혹은 통신(UART)이 있는지를 판단한다(I/O키값 = ok).
이때 현재 스피커 유닛의 상태를 확인 하고자 하는 외부입력(I/O) 혹은 통신(UART)이 있으면 앰프와 스피커의 연결을 즉시 차단한다(제어 = 주파수).
이어서, 측정 주파수를 스피커로 보낼 수 있도록 물리적으로 연결을 변경하고 저장된 크로스오버용 측정 주파수를 순서대로(n주파수 출력 DA) 출력하고 위에서(도 3 및 도 4)와 같이 연결된 방식으로 전달된 전압을(주파수n = 입력 AD) 기준으로 설정모드에서 저장된 값과 비교하여(주파수n = 기준값n) 현재 입력된 값이 정상인지(표시값n = 정상) 비정상인지(표시값n = 에러)를 결정한다.
이때 사용된 크로스오버 주파수가 여러개 있으면 이를 반복 실행하고(n = 주파수 갯수) 표시값에 저장된 정상 또는 에러 표시를 외부에서 알 수 있도록 표시하고(I/O, UART = 표시값) 앰프와 스피커의 연결을 다시 연결하여 대중에게 방송 음원을 청음 할 수 있도록 한다.
이어서, 상기 설정모드는 도 8b에서와 같이, 스피커 유닛에서 사용할 주파수와 주파수 갯수를 설정하고 현재 연결된 스피커 유닛의 기준값을 저장한다. 외부입력(I/O) 혹은 통신(UART)으로 설정모드에 진입하게 되면 외부 키입력값(I/O키값 = ok) 혹은 통신(UART = ok)으로 주파수 갯수와 각 주파수값을 저장한다(주파수 갯수, n주파수=I/O, 주파수 갯수, n주파수=UART).
그리고 상기 저장된 측정 주파수 값을 스피커로 보낼 수 있도록 연결하고 측정 주파수 출력하여(n주파수 출력DA) 스피커 유닛으로부터 전달된 기준값을 현재 측정 주파수와 함께 저장하여 기준값으로(기준값n = 입력AD) 사용할 수 있도록 저장하고 이를 측정 주파수만큼 반복하여 기준값을 저장하고 일반 청음 모드로 돌아 간다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 각 실시예에 의한 방송 시스템에서 스피커 체크 유닛을 각각 장착한 상태를 나타낸 예시이다.
즉, 도 9 및 도 10은 스피커 모니터에 스피커 체크 유닛을 내장 및 장착한 상태를 각각 나타낸 도면이고, 도 11은 파워 앰프에 스피커 체크 유닛을 내장한 상태를 나타낸 도면이며 그리고 도 12는 스피커에 스피커 체크 유닛을 내장한 상태를 나타낸 도면이다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.
100 : 스피커 체크 유닛
200 : 스피커
210 : 입력부
220 : 제어부
230 : 파워 앰프
240 : 스피커 모니터

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 스피커 네트워크를 구비한 각 스피커의 크로스오버 주파수 대역별로 측정 주파수를 변경하여 발생하는 주파수 발생부와,
    상기 주파수 발생부로부터 발생된 주파수에 포함된 노이즈를 필터링하는 필터부와,
    상기 필터부를 통해 필터링된 주파수를 증폭하여 출력하는 증폭부와,
    상기 증폭부를 통해 증폭된 주파수를 파워 앰프와 스피커의 연결을 차단하고 상기 스피커 네트워크에 출력하는 제어부와,
    상기 각 스피커 네트워크에 공급되는 대역별 크로스오버 주파수를 통해 상기 각 스피커의 임피던스를 측정하여 미리 설정된 기준값과 비교하는 비교부와,
    상기 비교부의 결과를 전달받아 표시 또는 외부로 전달하는 표시부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스피커 체크 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스피커 체크 유닛은 상기 파워 앰프 또는 스피커에 내장되거나 외부에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 스피커 체크 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기준값과 고정된 값이고 상기 스피커의 임피던스 변화에 따라 스피커의 이상 유무를 체크하는 것을 특징으로 하는 스피커 체크 유닛.
  4. 물리적인 신호를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 입력부와,
    상기 입력부로부터 인가되는 서로 다른 전기적인 신호의 레벨을 미리 정한 기준의 전기적인 신호의 레벨로 조정하여 전체 방송을 제어하는 제어부와,
    상기 제어부로의 프리앰프로부터 출력되는 오디오신호를 증폭하여 출력하는 파워 앰프와,
    상기 파워 앰프로부터 수신한 전기적인 신호를 물리적인 신호로 변환하여 공기의 진동을 통해 외부로 전달하는 적어도 하나의 스피커와,
    상기 적어도 하나의 스피커에 부착되어 상기 각 스피커에 전달되는 상기 전기적인 신호를 적어도 하나의 웨이로 분리하여 공급하는 적어도 하나의 스피커 네트워크와,
    상기 적어도 하나의 스피커 네트워크에 주파수 대역별로 측정 주파수를 변경하여 공급하여 임피던스를 측정하고, 상기 측정된 임피던스와 설정된 기준값을 비교하여 상기 각 스피커의 상태를 체크하는 스피커 체크 유닛을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 파워 앰프와 스피커 사이에 구성되어 상기 스피커 체크 유닛으로부터 결과를 전달받아 모니터링하는 스피커 모니터를 구비한 것을 특징으로 하는 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 스피커 체크 유닛은 파워 앰프, 스피커, 스피커 모니터 중에서 어느 하나에 부착 또는 내장되게 구성되는 것을 특징으로 하는 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 파워 앰프는 복수의 파워 앰프를 포함하고, 상기 스피커는 상기 복수의 파워 앰프와 전기적으로 연결된 복수의 스피커를 포함하며,
    상기 스피커 체크 유닛은, 하나의 파워 앰프 또는 파워 앰프와 대응되게 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 스피커 네트워크는 1웨이, 2웨이, 3웨이 중에서 어느 하로 구성되는 것을 특징으로 하는 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 스피커 체크 유닛과 스피커 모니터는 유선 또는 무선으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템.
  10. 제 4 항에 있어서, 상기 스피커 체크 유닛은
    적어도 하나의 스피커 네트워크를 구비한 각 스피커의 크로스오버 주파수 대역별로 측정 주파수를 변경하여 발생하는 주파수 발생부와,
    상기 주파수 발생부로부터 발생된 주파수에 포함된 노이즈를 필터링하는 필터부와,
    상기 필터부를 통해 필터링된 주파수를 증폭하여 출력하는 증폭부와,
    상기 증폭부를 통해 증폭된 주파수를 파워 앰프와 스피커의 연결을 차단하고 상기 스피커 네트워크에 출력하는 제어부와,
    상기 각 스피커 네트워크에 공급되는 대역별 크로스오버 주파수를 통해 상기 각 스피커의 임피던스를 측정하여 미리 설정된 기준값과 비교하는 비교부와,
    상기 비교부의 결과를 전달받아 표시 또는 외부로 전달하는 표시부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스피커 체크 유닛을 구비한 방송 시스템.
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