KR20070033808A - Audio amplifiers and amplification of audio signals - Google Patents

Audio amplifiers and amplification of audio signals Download PDF

Info

Publication number
KR20070033808A
KR20070033808A KR1020050088358A KR20050088358A KR20070033808A KR 20070033808 A KR20070033808 A KR 20070033808A KR 1020050088358 A KR1020050088358 A KR 1020050088358A KR 20050088358 A KR20050088358 A KR 20050088358A KR 20070033808 A KR20070033808 A KR 20070033808A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
output
audio
preprocessing
condition
frequency band
Prior art date
Application number
KR1020050088358A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
장래혁
조영진
Original Assignee
재단법인서울대학교산학협력재단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인서울대학교산학협력재단 filed Critical 재단법인서울대학교산학협력재단
Priority to KR1020050088358A priority Critical patent/KR20070033808A/en
Publication of KR20070033808A publication Critical patent/KR20070033808A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217Class D power amplifiers; Switching amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/002Damping circuit arrangements for transducers, e.g. motional feedback circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/429Two or more amplifiers or one amplifier with filters for different frequency bands are coupled in parallel at the input or output

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

입력 오디오 신호를 전처리한 후 증폭함으로써 소비 전력을 감소시킨 오디오 앰프 및 오디오 신호의 증폭 방법이 개시된다. 본 발명에 따라, 오디오 앰프는 전처리 조건을 검출하는 조건 판단부; 상기 조건 판단부의 판단 조건에 따라 전처리 조건을 설정하는 제어부; 오디오 신호를 입력받아 상기 제어부의 설정에 따라 전처리를 수행하는 전처리부; 및 전처리된 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 재생 가능한 주파수 영역의 오디오 신호만을 증폭함으로써 증폭 효율을 높이고 그에 따라 전력 소비를 줄일 수 있다.Disclosed are an audio amplifier and a method of amplifying an audio signal, in which power consumption is reduced by preprocessing and amplifying an input audio signal. According to the present invention, an audio amplifier comprises: a condition determining unit detecting a preprocessing condition; A controller configured to set preprocessing conditions according to the determination conditions of the condition determination unit; A preprocessor configured to receive an audio signal and perform preprocessing according to a setting of the controller; And an amplifier for amplifying and outputting the preprocessed signal. Thereby, amplification efficiency can be increased by amplifying only the audio signal in the reproducible frequency domain, thereby reducing power consumption.

Description

오디오 앰프 및 오디오 신호의 증폭 방법 {Audio amplifier and amplifying method of audio signal}Audio amplifier and amplifying method of audio signal

도 1은 스피커에서 재생되는 오디오 신호의 주파수에 따른 소비 전력과의 관계를 도시한 그래프,1 is a graph showing a relationship with power consumption according to a frequency of an audio signal reproduced from a speaker;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오디오 앰프의 블록도,2 is a block diagram of an audio amplifier according to a preferred embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오디오 신호 증폭 방법의 흐름도,3 is a flowchart of an audio signal amplification method according to a preferred embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명에 따라 전처리를 수행하였을 때의 소비 전력의 감소 결과의 실험예를 그래프로 나타낸 도면이다.4 is a graph showing an experimental example of a result of a reduction in power consumption when pretreatment is performed according to the present invention.

본 발명은 오디오 앰프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력 오디오 신호를 전처리한 후 증폭함으로써 소비 전력을 감소시킨 오디오 앰프 및 오디오 신호의 증폭 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an audio amplifier, and more particularly, to an audio amplifier and a method of amplifying an audio signal, which reduce power consumption by preprocessing and amplifying an input audio signal.

반도체 기술의 발달에 따라 고 기능의 휴대용 멀티미디어 기기가 널리 사용되고 있다. 휴대용 멀티미디어 기기에는 LCD와 같은 화면 출력부뿐만 아니라 내부 스피커 또는 이어폰 등으로 출력될 수 있는 오디오 출력부를 갖추고 있는데, 현재 는 휴대용 소형 멀티미디어 기기라고 하더라도 고 화질의 화면과 고품질의 오디오 출력을 요구하여, 수 와트 이상의 스테레오 출력을 지원하는 것이 기본 사양이 되어가고 있는 실정이다. 이에 따라 PDA, 휴대용 DVD 플레이어, Portable Media Player, 심지어는 휴대전화 등의 소형 시스템에서도 동영상 재생 시 오디오 앰프를 포함한 사운드 시스템에서 2~4 와트의 전력을 소비한다. 즉, 이어폰을 사용하는 경우가 아니라면, 기기가 작더라도 화면을 보면서 소리를 귀에 대고 듣는 것이 아니므로 기기의 크기에 관계없이 일정한 정도 이상의 오디오 출력을 갖고 있어야 한다.With the development of semiconductor technology, high-performance portable multimedia devices are widely used. The portable multimedia device has not only a screen output unit such as an LCD, but also an audio output unit that can be output through an internal speaker or earphone, but even a portable small multimedia unit requires a high quality screen and high quality audio output. Supporting stereo outputs above watts is becoming a standard feature. As a result, even small systems such as PDAs, portable DVD players, portable media players, and even cell phones consume 2-4 watts of power in sound systems, including audio amplifiers, for video playback. In other words, unless the earphone is used, even if the device is small, the user does not hear the sound while looking at the screen, so the device should have a certain level of audio output regardless of the size of the device.

한편, 휴대용 멀티미디어 기기의 전체 전력 소비는 화면 표시부인 LCD와 그 백라이트에 크게 좌우 되는데, 큰 크기의 화면을 가질수록 화면 면적의 제곱에 비례하는 전력을 소비한다. 즉, 소형 LCD를 장착한 소형 기기에서는 상대적으로 화면에서 소비되는 전력 값이 작으므로 오디오 장치에서 소비되는 2~4W의 전력 소비는, PDA 전체 전력 소비가 5~10W 정도라는 점과, Portable Media Player나 Portable DVD의 전체 전력 소비가 15~20W 정도라는 점을 고려하면 상당한 비중을 차지하는 것이다. 따라서 소형 화면을 장착한 소형 멀티미디어 기기일수록 사운드 시스템의 전력 소비에 의해서 배터리 사용시간이 크게 영향을 받는다. On the other hand, the overall power consumption of the portable multimedia device is largely dependent on the LCD and the backlight of the screen display unit, the larger the size of the screen consumes power proportional to the square of the screen area. In other words, a small device equipped with a small LCD has relatively low power consumption on the screen, so the power consumption of the audio device is 2 to 4 W. The total power consumption of the PDA is about 5 to 10 W, and the Portable Media Player However, considering that the total power consumption of the Portable DVD is about 15 to 20W, the weight is considerable. Therefore, the smaller the multimedia device equipped with a smaller screen, the longer the battery life is affected by the power consumption of the sound system.

디스플레이 장치의 경우 유기 LED, LED 백라이트 등 점차로 저 소비전력으로 발전한 반면, 오디오 장치에서는, Class-AB에서 Class-D로 발전한 이후 휴대용 멀티미디어 기기에 적합한 오디오 전력 소비 감소 방법에 제시되지 않아 오디오 전력 소비에 따라 멀티미디어 기기의 배터리 수명이 크게 좌우되는 현상이 날로 심해져 가고 있다.In the case of display devices, organic LEDs, LED backlights, etc. have been gradually developed to low power consumption, while in audio devices, since the development from Class-AB to Class-D, audio power consumption is not presented in a method for reducing audio power consumption suitable for portable multimedia devices. As a result, the battery life of multimedia devices is greatly affected.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 출력 장치의 종류나 전원 상태 등에 따라 오디오 품질에 별로 영향을 주지 않는 주파수 대역의 오디오 신호를 필터링하여 제거한 후 증폭함으로써 전력 소비를 줄인 오디오 앰프 및 오디오 신호의 증폭 방법을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to filter and remove the audio signal of the frequency band that does not affect the audio quality very much depending on the type of output device, power supply, etc. It is to provide an amplification method.

상기 기술적 과제는 본 발명에 따라, 전처리 조건을 검출하는 조건 판단부; 상기 조건 판단부의 판단 조건에 따라 전처리 조건을 설정하는 제어부; 오디오 신호를 입력받아 상기 제어부의 설정에 따라 전처리를 수행하는 전처리부; 및 전처리된 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 앰프에 의해 달성된다.According to the present invention, the technical problem detection unit for detecting a pre-processing condition; A controller configured to set preprocessing conditions according to the determination conditions of the condition determination unit; A preprocessor configured to receive an audio signal and perform preprocessing according to a setting of the controller; And an amplifier for amplifying and outputting the preprocessed signal.

상기 전처리부는, 제어부에서의 제어 명령에 따라 소정의 주파수 대역의 신호를 필터링하는 필터인 것이 바람직하다.Preferably, the preprocessor is a filter for filtering a signal of a predetermined frequency band according to a control command from the controller.

상기 조건 판단부는, 출력장치의 종류를 검출하는 출력장치 검출부를 포함하거나, 전원상태를 판단하는 전원상태 판단부를 포함하거나, 외부 노이즈 또는 출력장치의 인클로저 상태를 측정하는 외부 환경 판단부를 포함하는 것이 바람직하다.The condition determining unit may include an output device detecting unit detecting a type of output device, a power state determining unit determining a power supply state, or an external environment determining unit measuring an external noise or an enclosure state of the output device. Do.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 기술적 과제는 출력장치의 종류, 전원의 상태, 외부조건 또는 사용자 설정 상태를 체크하는 단계; 상기 체크 결과에 따라 전처리 조건을 설정하는 단계; 및 오디오 신호를 입력받아 상기 설정 조건에 따라 전처리를 수행하여 이를 증폭하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 증폭 방법에 의해서도 달성된다.On the other hand, according to another field of the present invention, the technical problem is a step of checking the type of output device, the state of the power supply, external conditions or user settings; Setting preprocessing conditions according to the check result; And receiving an audio signal and performing preprocessing according to the set condition to amplify and output the audio signal.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 스피커에서 재생되는 오디오 신호의 주파수에 따른 소비 전력과의 관계를 도시한 그래프이다.1 is a graph showing a relationship with power consumption according to a frequency of an audio signal reproduced in a speaker.

일반적으로 노트북이나 PDA, 휴대용 DVD 플레이어, Portable Media Player 등에 내장된 스피커는 크기의 제약 때문에 소형 스피커를 사용하고 있고, 스피커의 인클로져의 용량도 충분하지 못하기 때문에 스피커의 재생 가능한 주파수 응답 특성이 좋지 못하다. 대개 대부분의 내장 스피커는 저주파수 대역(450Hz 이하)이나 고주파수 대역(15KHz 이상)의 신호는 재생하지 못한다. In general, speakers built into laptops, PDAs, portable DVD players, and portable media players use small speakers because of their size constraints, and the speaker's enclosure does not have enough capacity. . Usually, most built-in speakers cannot reproduce signals in the low frequency band (450Hz and below) or high frequency band (15KHz and above).

그러나, 현재 설계되는 오디오 시스템에서는 이러한 스피커의 재생 능력을 고려하지 않고 일반 오디오 시스템과 동일한 방식으로 설계를 하여, 내장 스피커는 재생이 불가능한 영역의 신호를 그대로 증폭하여 스피커로 전달한다. 또한, 휴대용 기기에 사용되는 음원도 일반 오디오 시스템과 동일하게 고 충실도 음원을 그대로 사용한다. 따라서 스피커에서 재생하지 못하는 음원을 처리하고 이를 증폭하느라 앰프에서는 많은 양의 전력을 소비한다. 보통 제공되는 음원의 주파수 영역은 전 주파수 영역에 분포할 수 있으며 앰프 또한 스피커 보다는 훨씬 넓은 영역대(10Hz~40KHz 이상)에서 증폭을 행할 수 있다. However, in the currently designed audio system, the speaker is designed in the same manner as a general audio system without considering the reproduction capability of the speaker, and the built-in speaker amplifies the signal in the region that cannot be reproduced as it is and delivers it to the speaker. In addition, the sound source used in the portable device uses the high fidelity sound source as it is in the general audio system. Therefore, the amplifier consumes a lot of power to process and amplify a sound source that the speaker cannot reproduce. Usually the frequency range of the provided sound source can be distributed over the entire frequency range, and the amplifier can also amplify in a much wider range (more than 10Hz ~ 40KHz) than the speaker.

재생되지 못하는 주파수 영역에서 스피커는 단순히 저항과 같은 역할을 하여 앰프에서 전달되는 신호를 그대로 열로 전환시킨다. 따라서, 본 발명에서는 재생되지 못하는 주파수 영역의 신호를 필터링하여 제거함으로써 재생되는 소리의 품질에는 영향을 주지 않고 전력소비를 크게 절감할 수 있다.In the non-reproducible frequency range, the speaker simply acts as a resistor, converting the signal from the amplifier into heat. Therefore, in the present invention, power consumption can be greatly reduced without affecting the quality of the reproduced sound by filtering out and removing a signal in a frequency domain that cannot be reproduced.

도 1을 참조하면, 스피커의 공진 주파수(일반적으로 450Hz 내외)에서는 적은 전력으로도 큰 출력을 얻을 수 있지만, 저주파수 대역이나 고주파수 대역에서 동일한 출력을 얻기 위해서 보다 많은 전력이 소비됨을 알 수 있다. 따라서 전력 소비가 작은 영역을 주파수 필터링을 통해 강조하고, 나머지 주파수 대역의 신호는 줄임으로써 적은 전력으로 큰 출력을 얻을 수 있다.Referring to FIG. 1, although a large output can be obtained with a small power at a resonance frequency of a speaker (typically around 450 Hz), more power is consumed to obtain the same output in a low frequency band or a high frequency band. Therefore, the low power consumption area is emphasized through frequency filtering, and the signals in the remaining frequency bands are reduced to obtain a large output with less power.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오디오 앰프의 블록도이다.2 is a block diagram of an audio amplifier according to a preferred embodiment of the present invention.

오디오 앰프는 전처리부(210), 증폭부(220), 제어부(230), 조건 판단부(240) 및 출력장치(250)를 포함하며, 조건 판단부(240)는 출력장치 검출부(241), 전원상태 판단부(242) 및 외부환경 판단부(243)를 더 포함한다. 출력장치(250)에는 내장 스피커(251), 외장 스피커(252) 및 이어폰(253) 등이 있다.The audio amplifier includes a preprocessor 210, an amplifier 220, a controller 230, a condition determiner 240 and an output device 250. The condition determiner 240 includes an output device detector 241, The apparatus further includes a power state determination unit 242 and an external environment determination unit 243. The output device 250 includes an internal speaker 251, an external speaker 252, an earphone 253, and the like.

조건 판단부(240)는 전처리 조건을 판단한다. 즉, 출력장치의 종류를 검출하거나, 전원의 상태를 판단하거나, 외부 환경을 판단한다. 보다 구체적으로 출력장치 검출부(241)는 출력장치로써 내장 스피커(251)가 연결되어 있는지, 외장 스피커(252)가 연결되어 있는지 또는 이어폰(253)이 연결되어 있는지를 체크하여 제어부(230)로 알려준다. 본 발명의 오디오 앰프를 장착한 멀티미디어 기기에 외부 출력 단자 또는 이어폰 단자가 있으면 이들 단자에 외부 스피커 또는 이어폰이 삽입됨을 검출할 수 있다.The condition determiner 240 determines a preprocessing condition. That is, the type of output device is detected, the state of the power supply is judged, or the external environment is determined. More specifically, the output device detector 241 checks whether the internal speaker 251 is connected, the external speaker 252 is connected, or the earphone 253 is connected to the control unit 230 as an output device. . If the multimedia apparatus equipped with the audio amplifier of the present invention has an external output terminal or earphone terminal, it can be detected that the external speaker or earphone is inserted into these terminals.

또한, 전원 상태 판단부(242)는 오디오 앰프를 장착한 멀티미디어 기기가 밧데리를 사용하고 있는지 또는 외부 전원을 사용하고 있는지를 체크하여 제어부(230)로 알려준다. 또한, 밧데리를 사용하고 있는 경우, 현재 남아있는 밧데리의 잔량 정보를 체크하여 제어부(230)에 알려줄 수도 있다. 외부 환경 판단부(243)는 내장 마이크 등과 같은 오디오 센서를 통해 실제 출력 신호의 피드백을 얻거나 외부 소음을 측정 할 수 있으며, 이를 통해서 주변의 잡음을 체크하거나 내장 스피커(251) 또는 외장 스피커(252)의 인클로저에 따른 주파수 특성을 체크하여 제어부(230)로 알려준다.In addition, the power state determination unit 242 checks whether the multimedia device equipped with an audio amplifier is using a battery or an external power source and informs the control unit 230. In addition, when using the battery, it is possible to check the remaining amount of information of the remaining battery to inform the controller 230. The external environment determiner 243 may obtain a feedback of an actual output signal or measure external noise through an audio sensor such as a built-in microphone, thereby checking ambient noise or using the built-in speaker 251 or an external speaker 252. Checks the frequency characteristic according to the enclosure and informs the controller 230.

제어부(230)는 조건 판단부(240)로부터 전달받은 조건에 따라 전처리 조건을 설정한다. 예를 들어, 내장 스피커(251)로 오디오를 출력하는 경우에는 미리 설정된 주파수 대역의 오디오 신호만을 필터링하여 출력하고, 외장 스피커(252) 또는 이어폰(253)으로 출력하는 경우에는 필터링 없이 그대로 출력한다. 또한, 전원이 밧데리인 경우에는 미리 설정된 주파수 대역의 오디오 신호만을 필터링하여 출력하고, 외부 전원을 사용하는 경우에는 필터링 없이 그대로 출력할 수 있다. 그리고, 전원이 밧데리인 경우, 밧데리의 잔량에 비례하여 필터링하여 출력하는 주파수 대역의 폭을 줄일 수도 있다. 밧데리의 잔량이 충분하지 않은 경우에는 재생되는 오디오의 음질을 다소 낮추더라도 소비 전력을 줄이는 것이다. 다른 예로, 주변 잡음이 있는 경우에는 해당 잡음의 주파수 특성을 보상하도록 필터링 주파수를 조정하거나 스피커 인클로저의 특성상 부족한 부분을 보충하도록 필터링 주파수를 조정할 수 있다.The controller 230 sets the preprocessing condition according to the condition received from the condition determiner 240. For example, when audio is output to the internal speaker 251, only the audio signal of a preset frequency band is filtered out, and when output to the external speaker 252 or the earphone 253, the audio signal is output without filtering. In addition, when the power source is a battery, only the audio signal having a predetermined frequency band may be filtered out and output, and when an external power source is used, the output may be performed without filtering. When the power source is a battery, the width of the frequency band that is filtered and output in proportion to the remaining amount of the battery may be reduced. If the battery does not have enough battery power, it will reduce power consumption even if the sound quality of the audio being played back is slightly reduced. As another example, when there is ambient noise, the filtering frequency may be adjusted to compensate for the frequency characteristic of the noise, or the filtering frequency may be adjusted to compensate for the lack of characteristics of the speaker enclosure.

한편, 제어부(230)는 사용자로부터 설정값을 입력받거나 외부 환경판단부로부터 피드백을 받아 필터링 주파수 대역을 변경할 수 있다. 예를 들어, 음성과 같이 그 내용의 전달이 중요한 경우에는 음성의 주파수 대역(300Hz~3.5kHz)은 강조하고 나머지 영역은 필터링을 할 수 있으며, 클래식 음악과 같이 고 충실도가 필요한 경우에는 외부 환경 판단부로부터 얻은 스피커의 주파수 특성을 이용하여 최적의 필터링을 통하여 음악을 최대한 원음에 가깝게 출력하도록 할 수 있다.Meanwhile, the controller 230 may change the filtering frequency band by receiving a setting value from a user or receiving feedback from an external environment determination unit. For example, if the content is important, such as voice, the frequency band (300Hz to 3.5kHz) of the voice can be emphasized and the rest of the area can be filtered out. By using the frequency characteristics of the speaker obtained from the negative, it is possible to output the music as close as possible to the original sound through the optimal filtering.

전처리부(210)는, 오디오 신호를 입력받아 제어부(230)의 설정에 따라 전처리를 수행하고, 증폭부(220)는 이 전처리된 신호를 증폭하여 출력한다. 전술한 바에 따르면, 전처리부는 제어부(230)의 설정에 따라 특정 주파수 대역의 신호를 필터링하는 필터가 될 수 있다. 그리고, 이 특정 주파수 대역은, 출력 장치(250)의 공진 주파수일 수 있다. 도 1을 참조하여 전술한 바와 같이 공진 주파수에서 전력 효율이 가장 좋기 때문에 공진 주파수를 기준으로 하여 필터링을 수행하는 것이 바람직하다.The preprocessor 210 receives an audio signal and performs preprocessing according to the setting of the controller 230, and the amplifier 220 amplifies and outputs the preprocessed signal. As described above, the preprocessor may be a filter for filtering a signal of a specific frequency band according to the setting of the controller 230. The specific frequency band may be a resonance frequency of the output device 250. As described above with reference to FIG. 1, since the power efficiency is the best at the resonance frequency, it is preferable to perform filtering based on the resonance frequency.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오디오 신호 증폭 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of an audio signal amplification method according to a preferred embodiment of the present invention.

우선, 전처리 조건을 판단한다(S310). 즉, 출력 장치의 종류, 전원의 상태 또는 외부 조건을 체크한다. 그리고 그에 따라 전처리를 수행하는 주파수 대역을 설정한다(S320). 전술한 바에 따르면, 출력 장치가 내장 스피커인지, 외장 스피커인지 또는 이어폰인지의 여부에 따라 필터링 조건을 달리할 수 있으며, 전원이 밧데리인지 외부 공급 전원인지, 그리고 밧데리의 잔량에 따라 필터링 조건을 달리할 수 있다. 다음으로 오디오 신호를 입력받아, 이렇게 설정된 전처리 조건에 따라 전처리를 수행하여 이를 증폭하여 출력한다(S330).First, the preprocessing condition is determined (S310). That is, the type of output device, the state of the power supply or the external condition are checked. And, accordingly, a frequency band for performing preprocessing is set (S320). As described above, the filtering conditions may vary depending on whether the output device is an internal speaker, an external speaker, or an earphone, and the filtering conditions may vary depending on whether the power source is a battery or an external supply. Can be. Next, the audio signal is input, preprocessed according to the preprocessing conditions thus set, and amplified and outputted (S330).

도 4는 본 발명에 따라 전처리를 수행하였을 때의 소비 전력의 감소 결과의 실험예를 그래프로 나타낸 도면이다.4 is a graph showing an experimental example of a result of a reduction in power consumption when pretreatment is performed according to the present invention.

입력 오디오 신호는 16 비트 모노 오디오 데이터이고, 앰프는 TPA0222 Class-AB 앰프를 사용하였고, 스피커는 450Hz ~ 20KHz 주파수 대역을 갖는 GF0573을 사용하여 실험하였다. 도 4를 참조하면, 필터링과 같은 전처리를 수행하지 않고 그대로 입력 오디오 신호를 증폭하는데 소비되는 전력(410)이 하이패스 필터 또는 로우패스 필터를 사용하여 저주파수 대역 또는 고주파수 대역의 신호를 통과시켜 중폭하는데 소비되는 전력(420 또는 430)보다 더 큼을 알 수 있다. 따라서 불필요한 특정 주파수 대역의 신호를 필터링하여 제거하면 증폭기의 소비 전력을 낮출 수 있다. 아래 표 1은 도 4의 실험결과를 표로 나타낸 것이다.The input audio signal was 16-bit mono audio data, the amplifier was used TPA0222 Class-AB amplifier, and the speaker was experimented using GF0573 with 450Hz ~ 20KHz frequency band. Referring to FIG. 4, power 410 consumed to amplify an input audio signal without performing preprocessing such as filtering passes through a signal in a low frequency band or a high frequency band using a high pass filter or a low pass filter. It can be seen that it is greater than the power 420 or 430 consumed. Therefore, filtering and removing unnecessary signals in a specific frequency band can lower the power consumption of the amplifier. Table 1 below shows the experimental results of FIG. 4 as a table.

필터filter 평균 소비 전력Average power consumption 비율ratio 필터링하지 않은 경우If you don't filter 1.60W1.60 W 1.001.00 High Pass Filter 사용시When using High Pass Filter 1.25W1.25 W 0.780.78 Low Pass Filter 사용시When using a low pass filter 1.61W1.61 W 1.011.01 Band Pass Filter 사용시When using Band Pass Filter 1.23W1.23 W 0.770.77

한편, 전술한 오디오 신호 증폭 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성 가능하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 오디오 신호 증폭 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체, 및 캐리어 웨이브 매체를 포함한다.On the other hand, the above-described audio signal amplification method can be created by a computer program. Codes and code segments constituting the program can be easily inferred by a computer programmer in the art. In addition, the program is stored in a computer readable media, and read and executed by a computer to implement an audio signal amplification method. The information storage medium includes a magnetic recording medium, an optical recording medium, and a carrier wave medium.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 출력 스피커의 종류, 전원의 상태 및 스피커 시스템의 환경에 따라, 재생 가능한 주파수 영역의 오디오 신호만을 증폭함으로써 증폭 효율을 높이고 그에 따라 전력 소비를 줄일 수 있다.According to the present invention as described above, according to the type of the output speaker, the state of the power supply and the environment of the speaker system, it is possible to increase the amplification efficiency and thereby reduce the power consumption by amplifying only the audio signal in the reproducible frequency range.

Claims (12)

전처리 조건을 검출하는 조건 판단부;A condition determination unit detecting a preprocessing condition; 상기 조건 판단부의 판단 조건에 따라 전처리 조건을 설정하는 제어부;A controller configured to set preprocessing conditions according to the determination conditions of the condition determination unit; 오디오 신호를 입력받아 상기 제어부의 설정에 따라 전처리를 수행하는 전처리부; 및A preprocessor configured to receive an audio signal and perform preprocessing according to a setting of the controller; And 전처리된 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 앰프.And an amplifier for amplifying and outputting a preprocessed signal. 제1항에 있어서, 상기 전처리부는The method of claim 1, wherein the pretreatment unit 제어부에서의 제어 명령에 따라 소정의 주파수 대역의 신호를 필터링하는 필터인 것을 특징으로 하는 오디오 앰프.An audio amplifier, characterized in that the filter for filtering signals of a predetermined frequency band in accordance with a control command from the control unit. 제1항에 있어서, 상기 조건 판단부는The method of claim 1, wherein the condition determination unit 출력장치의 종류를 검출하는 출력장치 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 앰프.An audio amplifier comprising an output device detector for detecting the type of output device. 제3항에 있어서, 상기 전처리부는The method of claim 3, wherein the pretreatment unit 상기 출력장치가 내장 스피커인 경우에는 미리 설정된 주파수 대역의 오디오 신호만을 필터링하여 출력하고, 외장 스피커 또는 이어폰인 경우에는 필터링 없이 그대로 출력하는 것을 특징으로 하는 오디오 앰프.If the output device is a built-in speaker, only the audio signal of the preset frequency band is filtered and output, and in the case of an external speaker or earphone output as it is without filtering. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 주파수 대역은 상기 출력장치의 공진 주파수인 것을 특징으로 하는 오디오 앰프.The frequency band is an audio amplifier, characterized in that the resonant frequency of the output device. 제1항에 있어서, 상기 조건 판단부는The method of claim 1, wherein the condition determination unit 전원상태를 판단하는 전원상태 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 앰프.An audio amplifier comprising a power state determination unit for determining a power state. 제6항에 있어서, 상기 전처리부는The method of claim 6, wherein the pretreatment unit 상기 전원이 밧데리인 경우에는 미리 설정된 주파수 대역의 오디오 신호만을 필터링하여 출력하고, 외부 전원을 사용하는 경우에는 필터링 없이 그대로 출력하는 것을 특징으로 하는 오디오 앰프.When the power source is a battery, the audio amplifier of the predetermined frequency band is filtered out and output, and when using an external power source, the audio amplifier characterized in that the output as it is without filtering. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 전원이 밧데리인 경우에는, 밧데리의 잔량에 비례하여, 필터링하여 출력하는 주파수 대역의 폭을 줄이는 것을 특징으로 하는 오디오 앰프.And when the power source is a battery, reducing the width of the frequency band to be filtered and output in proportion to the remaining battery capacity. 제1항에 있어서, 상기 조건 판단부는The method of claim 1, wherein the condition determination unit 외부 노이즈 또는 출력장치의 인클로저 상태를 측정하는 외부 환경 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 앰프.An audio amplifier comprising an external environment determination unit for measuring the external noise or the enclosure of the output device. 제1항에 있어서, 상기 제어부는The method of claim 1, wherein the control unit 사용자로부터 설정값을 입력받아 필터링 주파수 대역을 변경하는 것을 특징으로 하는 오디오 앰프.An audio amplifier characterized by changing a filtering frequency band by receiving a setting value from a user. 출력장치의 종류, 전원의 상태, 외부조건 또는 사용자 설정 상태를 체크하는 단계;Checking the type of output device, the state of a power supply, an external condition or a user setting state; 상기 체크 결과에 따라 전처리 조건을 설정하는 단계; 및Setting preprocessing conditions according to the check result; And 오디오 신호를 입력받아 상기 설정 조건에 따라 전처리를 수행하여 이를 증폭하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 증폭 방법.Receiving an audio signal and performing preprocessing according to the set condition to amplify and output the audio signal. 제11항에 있어서, 상기 출력 단계는12. The method of claim 11, wherein said output step is 상기 설정된 전처리 조건에 따라 필터링하여 출력하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 증폭 방법.And outputting the filtered signal according to the set preprocessing condition.
KR1020050088358A 2005-09-22 2005-09-22 Audio amplifiers and amplification of audio signals KR20070033808A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050088358A KR20070033808A (en) 2005-09-22 2005-09-22 Audio amplifiers and amplification of audio signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050088358A KR20070033808A (en) 2005-09-22 2005-09-22 Audio amplifiers and amplification of audio signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070033808A true KR20070033808A (en) 2007-03-27

Family

ID=49290876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050088358A KR20070033808A (en) 2005-09-22 2005-09-22 Audio amplifiers and amplification of audio signals

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20070033808A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102804598B (en) Method and circuit for controlling an output of an audio signal of a battery-powered device
US8014539B2 (en) Method and apparatus to control output power of a digital power amplifier optimized to a headphone and a portable audio player having the same
JP4505423B2 (en) Noise canceling headphones and noise canceling control switching method
TWI539830B (en) Electronic device and audio output control method
KR20100132247A (en) Method and apparatus for ouputing audio signal in portable terminal
US20110305349A1 (en) Reproduction device and reproduction method
US9780739B2 (en) Device and method for reproducing an audio signal
US20120033820A1 (en) Audio player
CN112385143B (en) Dynamic volume level dependent on background level
CN110113694B (en) Method and apparatus for controlling audio playback in an electronic device
WO2011034520A1 (en) System and method for modifying an audio signal
KR100678020B1 (en) Apparatus and method for improved playing sound source
KR20070033808A (en) Audio amplifiers and amplification of audio signals
JP2008103877A (en) Volume control device and method, audio signal amplifier circuit using the same, and electronic equipment
KR20080076080A (en) Method for controlling output level of audio signal of portable audio device and apparatus therefor
US20070009131A1 (en) Portable audio system
KR100708158B1 (en) Portable sound player for driving loud speaker and audio system
KR101169793B1 (en) Automatic power off digital amp in non input signal
JP2007174384A (en) Audio reproducing apparatus
CN102724348A (en) Mobile terminal with power amplifier function
KR100701736B1 (en) Apparatus and method for controlling audio woofer operation in personal computer
KR20020065404A (en) apparatus for controlling digital amp output using a automatic load detecting in audio equipment and method thereof
KR20020089884A (en) Method for automatically adujusting level of audio output signal
Lee et al. High-level power management of audio power amplifiers for portable multimedia applications
JP2006270583A (en) Connection device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application