KR960006480B1 - 2채널로 된 오디오 서라운드 시스템 - Google Patents

2채널로 된 오디오 서라운드 시스템 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

2 채널로 된 오디오 서라운드 시스템
제1도는 종래의 4채널로 된 오디오 서라운드 시스템의 구성도이고,
제2도는 이 발명에 실시예에 따른 2채널로 된 오디오 서라운드 프로세서를 포함하는 오 디오 서라운드 시스템의 구성도이고,
제3도는 이 발명에 실시예에 따른 2채널로 된 오디오 서라운드 프로세서의 입출력 관계 를 나타내 도시하고 있고,
제4도는 이 발명의 실시예에 따른 제3도에 도시된 오디오 서라운드 프로세서의 상세회로 도이다.
이 발명은 2채널로 된 오디오 서라운드 시스템에 관한 것으로써, 특히 메인 2채널로써 서라운드 프로세서시스템(Surround Audio System)을 구현할 수 있는 2채널로 된 오디오 서라운드 시스템에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 4채널로 된 오디오 서라운드 시스템에 대하여 설명하기로 한다.
제1도는 종래의 4채널로 된 오디오 서라운드 시스템의 구성도이다.
제1도에 도시되어 있는 바와 같이, 종래의 4채널로 된 오디오 서라운드 시스템의 구성 은, 제1입력신호(R)와 제2입력신호(L)를 수신하여, 서라운드 프로세싱을 하여 제1서라운드 신호(SR)와 제2서라운드 신호(SL)를 출력하는 서라운드 프로세서(100)와, 상기의 서라운드 프로세서(l00)의 온/오프와 서라운드 모드를 제어하는 모드제어부로 이루어져 있다.
상기의 구성에 의한 종래의 4채널로 된 오디오 서라운드 시스템 동작은 다음과 같다.
최근, 오디오 시스템이 급속도로 발전하고 있으며, 또한 휴대용 소형 카세트의 보급율은 매우 높다.
종래의 오디오 제품은 가정용 오디오 시스템인 경우에 4채널 이상으로 구성되어 있고,4채널인 경우 2개의 메인 채널과 2개의 서라운드 채널로 구성된다.
제1도에 도시된 바와 같이, 제1입력신호(R) 및 제2입력신호(L)는 각각의 와이어를 통해서라운드 프로세서(100)로 인가된다. 인가된 제1입력신호(R) 및 제2입력신호(L)는 상기의 서라운드 프로세서(100)에 의해 제1서라운드 신호(SR)과 제2서라운드신호(SL)로 변환되어 출력된다.
따라서, 메인 입력신호인 제1입력신호(R) 및 제2입력신호(L)와 서라운드 신호인 제1서 라운드 신호(SR) 및 제2서라운드 신호(SL)가 출력되고, 출력된 상기의 4신호에 각각 스피커를 연결하게 되면, 결국4채널로 된 오디오 서라운드 시스템이 된다. 그리고, 모드제어부는 상기의 서라운드 프로세서(100)의 온/오프와 서라운드 모드를 제어하게 된다.
여기에서, 상기의 서라운드 프로세서(100)는, 음장 조성장치로써, 사용자가 음악의 현장에 있는 듯한 울림, 즉 잔향이나 입체 음향효과를 만들어내는 장치를 말하며, 서라운드 프로세싱이란, 임력된 원음을 상기의 서라운드 프로세서(100)인 신호처리 전자회로에 의해 낮은 소리부터 높은 소리에 이르기까지 여러 갈래로 세밀하게 세기를 조절함으로써, 사람에 따라 듣는 취향을 맞추고 분위기에 알맞게 소리를 제어하고 선택하는 것을 말한다.
그러나, 상기한 종래의 4채널로 된 오디오 서라운드 시스템은 4개의 스피커가 필요함으로써, 스피커 추가에 따른 비용 증가 및 설치 장소의 제약이 있고, 휴대용 카세트의 경우에 서라운드 시스템을 전혀 적용할수가 없다는 문제점이 있다.
그러므로, 이 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로,2개의 메인 입력신호를 이용하여 서라운드 음장효과를 갖는 서라운드 신호를 출력함으로써, 메인 2채널로 서라운드 프로세싱을 수행하는 2채널로 된 오디오 서라운드 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로써, 이 발명의 구성은, 제1입력신호와 제2입력신호를 수신하여, 두 입력신호들의 합신호와 차신호를 연산하고, 이 결과를 지연회로를 이용하여 다수의 지연데이타를 만들고, 각각의 지연데이타의 크기를 달리하는 서라운드 프로세싱을 하여 출력하는 2채널 서라운드 프로세서와, 상기의 2채널로 서라운드 프로세서의 서라운드 모드를 제어하는 모드제어부와, 상기의 2채널 서라운드 프로세서의 온/오프를 제어하는 서라운드 온/오프 제어부로 이루어진다.
상기의 구성에 의한 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 설명하면 다음과 같다.
제2도는 이 발명에 실시예에 따른 2채널로 된 오디오 서라운드 프로세서를 포함하는 오디오 서라운드 시스템의 구성도이고, 제3도는 이 발명에 실시예에 따른 2채널로 된 오디오 서라운드 프로세서의 입출력 관계를 나타낸 도시하고 있고, 제4도는 이 발명의 실시예에 따른 제3도에 도시된 오디오 서라운드 프로세서의 상세회로도이다.
첨부한 제2도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 2채널로 된 오디오 서라운드시스템의 구성은, 제 1입력신호(R)와 제 2 입력신호(L)를 수신하여, 이를 증폭하여 출력하는 전치증폭기(201)와, 상기의 전치증폭기(201)의 두 출력을 수신하여, 두 입력신호들의 합신호(R+L)와 차신호(R-L)를 연산하고, 이결과를 지연회로를 이용하여 다수의 지연데이타를 만들고, 각각의 지연데이타의 크기를 달리하는 서라운드프로세싱을 하여 출력하는 2채널 서라운드 프로세서(202)와, 상기의 2채널 서라운드 프로세서(202)의 서라운드 모드를 제어하는 모드제어부(210)와, 상기의 2채널 서라운드 프로세서(202)의 온/오프를 제어하는 서라운드 온/오프 제어부(220)와, 상기의 2채널 서라운드 프로세서(202)의 두 출력을 증폭 하여 제1출력신호및 제2출력신호를 출력하는 파워증폭기(203)와, 상기의 파워증폭기(203)의 제l출력신호를 음성신호로 출력하는 제1스피커/이어폰과, 상기의 파워증폭기(203)의 제2출력신호를 음성신호로 출력하는 제2스피커/이어폰으로 이루어진다.
또한, 상기의 2채널 서라운드 프로세서(202)의 구성은, 메인 입력단자로부터 입력되는 제1입력신호(R), 제2입력신호(L)로 연산을 행하는 제1서라운드 연산부(421)와, 상기의 제1 서라운드 연산부(421)로부터제공되는 신호를 각각 지연시간을 달리한 신호를 출력하는 지연회로(422)와, 상기의 지연회로(422)의 출력신호를 각각 볼륨조절을 행한 후 이웃하는 2개의 신호를 합산하는 제2서라운드 연산부(430)와, 상기의 메인 입력단자로부터 입력되는 제1입력신호(R)와 제2입력신호(L)와 상기의 제2서라운드 연산부(430)의 출력신호의 볼륨을 조절한 후 이웃하는 2개의 신호를 다시 합산하는 제3서라운드 연산부(440)와, 상기의 제3서라운드 연산부(440)의 서라운드 출력신호와 상기의 메인 입력단자의 입력신호를 서라운드 온/오프 제어부(420)의 제어신호에 의해 선택을 행하는 선택부(450,460)로 이루어진다.
상기의 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 2채널로 된 오디오 서라운드 시스템의 작용은 다음과 같다. 제2도에 도시된 바와 같이, 2채널 서라운드 프로세서(202) 전단 및 후단에 각각 전치증폭단(201) 및 파워증폭단(203)이 있으며, 상기의 파워증폭단(203)의 출력신호가 스피커를 통하여 음성신호로 출력되도록 되어 있다.
제3도는 상기의 설명한 바 있는 종래의 구성에 따른 4채널로 된 서라운드 프로세서 구성과 대조되는 2채널로 된 서라운드 프로세서의 입출력 관계를 나타내고 있다. 여기에서, 종래의 출력단이 4채널인데 반하여 이 발명은 2채널로 이루어져 있다. 즉, 2채널 서라운드 프로세서의 출력신호 제1출력신호(Rt), 제2출력신호(Lt)는 상술한 종래의 4채널로 이루어진 입체음향과 동일한 효과를 가진다.
또한, 2채널 프로세서에는 사용자의 선택에 의해 조정할 수 있도록 모드선택부(410)와 서라운드 온/오프제어부(420)가 연결되어 있다.
제4도는 제3도에 도시된 2채널 서라운드 프로세서(200)의 상세회로도로써, 메인 입력단 자로부터 입력되는 제1입력신호(R), 제2입력신호(L)로 연산을 행하는 제1서라운드 연산부(421)는 연산기를 이용하여 합신호(R+L) 또는 차신호(R-L)로 발생시킨다.
이것은 서라운드 모드(Surround Mode)에서 홀 서라운드(Hal1 Surround)와 같은 효과를 내기 위해서는 합신호(R+L), 돌비 서라운드(Dolby Surround)와 같은 효과를 내기 위해서는 차신호(R-L), 모노(Mono)음을 의사 스테레오로 만드는 효과를 내기 위해서는 합신호(R+L)의 연산을 해야 하기 때문이다.
이렇게 연산된 신호인 합신호(R+L)와 차신호(R-L)는 지연회로(422)로 입력된다. 상기 지연회로(422)는 각각 지연시간을 달리한 신호를 각 출력단자(d1,d2,d3,d4)를 통하여 출력된다·
여기에서, 시스템 전체를 디지탈 회로로 구성할 경우 램(RAM)을 사용하면 손쉽게 각각 다른 딜레이 신호를 얻을 수 있다.
다음, 상기의 지연회로(422)의 출력단자(d1,d2,d3,d4)로부터 출력된 지연신호는 다수의 볼륨 조절수단(431,432,433,434) 및 가산기(435,436)로 된 제2서라운드 연산부(430)로 입력되고, 각각의 볼륨조절수단에의해 볼륨이 조절된 후 2개씩 쌍을 이루어 2개의 가산기 (435,436)에서 연산이 행해진 후 제3서라운드 연산부(440)로 입력된다.
또한, 제 3 서라운드 연산부(440)는 복수개의 볼륨조절기(44l,442,443,444) 및 가산기 (445,446)로 구성되어 있으며, 그 입력신호는 상기의 메인 제1입력신호(R) 및 제2입력신호[L)와 상기의 제2서라운드 연산부(430)의 가산기의 출력신호로 하고 있다. 이를 상세히 설명하면 제1볼륨조절기(441)의 입력신호는 메인 제1입력신호(R)이고, 제2볼륨조절기(442)는 상기의 제2서라운드 연산부(430)의 가산기중 하나인 제1가산기(435), 제 3 볼륨조절기 (443)는 상기의 제 2 서 라운드 연산부(430)의 제 2 가산기(436), 그리고 제 4 볼륨조절기(444)는 상기의 메인신호 제2입력신호(L)이다, 이들 입력신호들은 각각의 볼륨조절기에서 적절히 볼륨을 조절된 후, 상기의 제1 및 제2볼륨조절기(441,442)의 출력신호는 가산기(445)에서 가산이 행해지고, 상기의 제3 및 제4볼륨조절기(443,444)의 출력신호는 가산기(446)에서 가산이 행해진 후, 사용자의 선택에 따른 서라운드 제어신호에 의해 서라운드 효과가 온/오프되는 제1선택부(450) 및 제2선택부(460)에 입력되고, 그곳에서 선택된 최종 출력신호 제1출력신호(Rt) 및 제2출력신호(Lt)가 출력된다.
상기의 출력신호를 식으로 표현하면,
Rt=R*a1=[S(d1)*C1=S(d2)*C2]*a2
Lt=L*a3=[S(d3)*C3=S(d4)*C4]*a4
이고, 여기에서 제1출력신호(Rt) 및 제2출력신호(Lt)는 각각 상기의 제2도에 도시된 파워증폭단(103)에 입력되는 최종 출력이며, S(dl),S(d2),S(d3),S(d4)는 합신호(R+L) 또는 차신호(R-L)로 처리되어 각각 다른 값으로 지연되어진 신호이다. 또한 "C1","C2""C3","C4" 는 서라운드 특성을 결정하는 레벨 조정치이며, "a1" , "a2","a3","a4" 는 메인신호와 서라운드 신호의 비율을 조정하는 조정계수이다.
한편, 상술한 서라운드 프로세서부(300)는 하나의 집적회로(Integrated Circuit)에 집적화 할 수 있다.
제 2도에서, 전치증폭기(201)는 제1입력신호(R)와 제 2 입력신호(L)를 수신하여, 이를 증폭하여 출력하고, 2채널 서라운드 프로세서(202)는 상기의 전치증폭기(201)의 두 출력을 수신하여 서라운드 프로세싱을 하여 출력하게 되고, 모드제어부(210)는 상기의 2채널 서라운드 프로세서(202)의 서라운드 모드를 제어하게된다.
여기에서, 2채널 서라운드 프로세서(202)는, 제4도를 참고로 하여, 제1서라운드 연산부(421)에서 메인입력단자로부터 입력되는 제 1입력신호(R), 제 2 입력신호(L)로 연산을 수행하고, 지연회로(422)는 상기의 제1서라운드 연산부(421)로부터 제공되는 신호를 각각 지연시간을 달리한 신호를 출력하며, 제2서라운드 연산부(430)와는 상기의 지연회로(422)의 출력신호를 각각 볼륨조절을 행한 후 이웃하는 2개의 신호를 합산하게 된다. 그리고 제3서라운드 연산부(440)는 상기의 메인 입력단자로부터 입력되는 제1입력신호(R)와 제2입력신호(L)와 상기의 제2서라운드 연산부(430)의 출력신호의 볼륨을 조절한 후 이웃하는 2개의 신호를 다시 합산하게 되며, 선택부(450,460)는 상기의 제3서라운드 연산부(440)의 서라운드 출력신호와 상기의 메인 입력단자의 입력신호를 서라운드 온/오프 제어부(420)의 제어신호에 의해 선택을 행하게 된다.
또한, 서라운드 온/오프 제어부(220)는 상기의 2채널 서라운드 프로세서(202)의 온/오프 를 제어하고, 파워증폭기(203)는 상기의 2채널 서라운드 프로세서(202)의 두 출력을 증폭 하여 제1출력신호 및 제2출력신호를 출력하며, 제1스피커/이어폰은 상기의 파워증폭기 (203)의 제1출력신호를 음성신호로 출력하고, 제2스피커/이어폰은 상기의 파워증폭기(203)의 제2출력신호를 음성신호로 출력하게 된다.
그러므로 상기와 같이 동작하는 이 발명의 효과는, 2채널로써 4채널과 같은 다양한 음장효과를 얻을 수있기 때문에, 비용의 감소와 설치장소의 제약을 감소시키고, 휴대용 카세트의 경우에도 서라운드 시스템을 적용할 수 있는 2채널로 된 오디오 서라운드 시스템을 제공할 수 있다.

Claims (4)

  1. 오디오 서라운드 시스템에 있어서, 제1입력신호와 제2입력신호를 수신하여, 두 입력신호들의 합신호와 차신호를 연산하고, 이 결과를 지연회로를 이용하여 다수의 지연데이타를 만들고, 각각의 지연데이타의 크기를 달리하는 서라운드 프로세싱을 하여 출력하는 2채널 서라운드 프로세서와, 상기의 2채널 서라운드프로세서의 서라운드 모드를 제어하는 모드제어부와, 상기의 2채널 서라운드 프로세서의 온/오프를 제어하는 서라운드 온/오프제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 2채널로 된 오디오 서라운드 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기의 2채널 서라운드 프로세서는 메인 입력단자로부터 입력되는 제1입력신호, 제2입력신호로 연산을 행하는 제1서라운드 연산부와, 상기의 제1서라운드 연산부로부터 제공되는 신호를 각각 지연시간을 달리한 신호를 출력하는 지연회로와, 상기의 지연회로의 출력단자들로부터 제공된 신호를 각 볼륨조절을 행한 후 이웃하는 2개의신호를 합산하는 제2서라운드 연산부와, 상기의 메인 입력단자로부터 입력되는 신호와 상기의 제2서라운드 연산부의 출력신호의 볼륨을 조절한 후 이웃하는 2개의 신호를 다시 합산하는 제3서라운드 연산부와, 상기의 제3서라운드 연산부의 서라운드 출력과 상기의 메인 입력단자의 입력신호를 서라운드 온/오프 제어부의 제어신호에 의해 선택을 행하는 선택부로 된 것을 특징으로 하는 2채널로 된 오디오 서라운드 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기의 2채널 서라운드 프로세서의 두 출력을 증폭하여 제1출력신호 및 제2출력신호를 출력하는 파워증폭기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 2채널로 된 오디오 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기의 제 1입력신호와 제 2 입력신호를 수신하여, 이를 중폭하여 상기의 2채널 서라운드 프로세서로 입력하는 전치증폭기로 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 2채널로 된 오디오 시스템.
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