KR970000697Y1 - 오디오 기기의 고음 보상 증폭 회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

오디오 기기의 고음 보상 증폭 회로

제1도는 본 고안 오디오 기기의 고음 보상 증폭 회로도.

제2도는 본 고안의 다른 실시예를 보인 회로도 .

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 4 : 신호 증폭부 2, 5 : 레벨 조정부

3, 7 : 신호 확대 증폭부 7 : 오디오 출력 제어부

OP1-OP4 : 연산증폭기 Q1, Q4 : 트랜지스터

SW1 : 스위치 SP1, SP2 : 스피커

본 고안은 일반적인 오디오 기기가 갖는 고음 영역의 부족을 보상하기 위한 고역 전용 증폭 재생기에 관한 것으로 특히, 차량용 오디요 기기의 스피커 출력 단자에 접속하여 추출된 오디오 신호중 5KHz 이상의 고역음만을 재생할 때 혼입된 고역 잡음을 억압하여 신호대 잡음비를 개선하는 오디오 기기의 고음 보상 증폭 회로에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 재생 고음의 신호대 잡음비를 개선하여 재생 음역을 확대함으로써 좋은 음질의 오디오 음을 제공함에 의해 사용자에게 만족감을 제공하게 한다.

일반적으로 고가품이 아닌 대부분의 오디오 기기는 여러 가지 원인에 의하여 저역과 고역음의 부족감을 대부분 느끼며, 이러한 고역음의 부족감은 라디오 송수신 대역폭의 제한, 테이프의 녹음 및 재생 특성, 오디오 기기의 고역 손실, 재생 스피커의 고역 특성 부존등과 같은 원인에 의하여 발생하게 된다.

이를 보상하기 위하여 종래에는 저역음의 경우 서브 우퍼(sub woofer)라고 하는 보조 음향 기기가 제작 보급되고 있으나 고역음의 경우 특별히 고역음 보상 기기가 보급되지 않았다.

따라서, 기존의 오디오 기기는 재생 고역음의 부족이 심대하여 사용자에게 만족감을 주지 못하며 특히, 차량용 오디오 기기는 더욱 저역음과 고역음의 부족감에 따른 아쉬움을 갖게 되므로 사용자에게 만족감을 주지 못하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 오디오 기기의 스피커 출력단자에 접속하여 라디오 수신기의 백색 접음 (white noise) 또는 테이프의 힛씽 잡음등과 같은 고역 성분의 잡음을 억압함에 의해 고역 전용 스피커(tweeter)로 음질이 개선된 고역음만을 재생하고, 스테레오의 입체 음향 확대 효과를 구현하기 위한 스위치를 온시킴에 의해 스테레오의 분리감을 주는 좌우 차신호(L-R를 확대시키므로써 사용자에게 만족감을 제공하는 오디오 기기의 고역 보상 증폭 회로를 안출한 것으로, 이를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안의 고음 보상 증폭 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 오디오 기기의 좌, 우 오디오 출력 신호(L)(R)를 각기 입력받아 소정 레벨 증폭하는 신호 증폭부(1)(4)와, 이 신호 증폭부(1)(4)의 출력 신호를 입력받아 설정된 레벨의 크기로 조정하는 레벨 조정부(2)(5)와, 이 레벨 조정부(2)(5)의 출력을 소정 레벨 증폭하여 스피커(SP1)(SP2)에 출력하는 신호 확대 증폭부(3)(6)과, 상기 신호 증폭부(1)(4)의 출력된 신호의 합성을 선택하는 스위치(SW1)와, 상기 좌, 우 출력단(L)(R)의 오디오 신호의 레벨을 검출함에 따라 상기 신호 확대 증폭부 (3)(6)의 증폭도를 제어하는 오디오 출력 제어부(7)로 구성한다.

상기 신호 증폭부(1)는 우신호 출력단(R)을 저항(R1)을 통해 접지 저항(R2)에 접속하여 그 접속점을 콘덴서(C1)를 통해 바이어스 저항(R3)에 접속함과 아울러 연산증폭기(OP1)의 비반전 단자(+)에 접속하고 그 연선 증폭기(OP1)의 출력을 레벨 조정부(2)에 접속함과 아울러 병렬 접속된 저항(R5)과 콘덴서(C2)를 통해 상기 연산증폭기(OP1)의 반전 단자(-)에 접속하며 상기 연산증폭기(OP1)의 반전 단자(-)를 저항(R4)과 콘덴서(C3)를 통해 접지함과 아울러 콘덴서(C20)을 통해 스위치(SW1)의 일측 단자에 접속하여 구성하고, 신호 증폭부(4)는 저항(R8-R12), 콘뗀서(C8-C10) 및 연산증폭기(OP3)로 상기 신호 증폭부(1)와 동일하게 구성하여 저항(R25)를 통해 상기 스위치(SW1)의 타측 단자에 접속한다.

상기 레벨 조정부(2)(5)는 콘덴서(C4)(C11)을 통해 신호 증폭부(1)(4)의 출력을 각기 입력받아 설정된 레벨의 크기로 조정한 후 신호 확대 증폭부(3)(6)에 각기 출력하는 가변저항(VR1)(VR2)으로 각기 구성한다.

상기 신호 확대 증폭부(3)는 레벨 조정부(2)의 출력을 콘덴서(C5) 및 바이어스 저항(R6)을 통해 연산증폭기(OP2)의 비반전단자(+)에 인가하고 그 연산증폭기(OP2)의 출력을 콘덴서(C6)를 통해 스피커(SP1)에 접속함과 아울러 상기 연산증폭기(OP2)의 반전단자(-)에 궤환시키며 상기 연산증폭기(OP2)의 반전단자(-)를 콘덴서(C7)와 다이오드(D1)를 순차 통해 접지하고 상기 콘덴서(C7) 및 다이오드(D1)의 접속점을 오디오 출력 제어부(C7)의 저항(R24)에 접속하여 구성하고, 상기 신호 확대 증폭부(6)는 저항(R13)(R14), 콘덴서(C12, C14), 다이오드(D2) 및 출력단자가 스피커(SW2)에 접속된 연산증폭기(OP4)로 상기 신호 확대 증폭부(3)와 동일하게 구성한다.

상기 스피커(SP1)(SP2)는 고역 전용 스피커(tweeter)이다.

상기 오디오 출력 제어부(7)는 좌, 우 출력단(L)(R)에 상기 접속된 저항(R16)(R15)을 일측이 접지된 콘덴서(C15)의 타측에 접속하여 그 접속점을 콘덴서(C16)를 통해 바이어스 저항(R17)에 접속함과 아울러 에미터가 저항(R19)을 통해 접지된 트랜지스터(Q1)의 베이스에 접속하고 부하 저항(R18)에 접속된 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터를 콘덴서(C17)를 통해 에미터가 접지된 트랜지스터(Q2)의 베이스에 접속하며 부하 저항(R21)이 접속됨과 아울러 저항(R20)을 통해 베이스에 접속된 상기 트랜지스터(Q2)의 콜렉터를 저항(R22), 콘덴서(C18)를 순차 통해 애노드가 접지된 다이오드(D3)의 캐소드에 접속하여 그 접속점을 다이오드(D4)를 통해 접지 콘덴서(C19)에 접속하고 그 접속점을 저항(R23)(R24)을 각기 통해 신호 확대 증폭부(3)(6)의 다이오드(D1)(D2)의 애노드에 접속하여 구성한다.

이와같이 구성한 본 고안의 동작 및 작용 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 좌, 우 오디오 신호를 각기 재생하는 고역 재생 신호계의 동작을 설명하면 다음과 같다.

즉, 스위치(SW1)를 오프시켰을 경우에는 신호 증폭부(1)는 저항(R1)을 통해 우측 오디오신호(R)를 입력받아 커플링 콘덴서(C1)에서 직류 성분을 제거한 후 연산증폭기(OP1)의 비반전 단자(+)에 입력시키므로써 상기 연산증폭기(OP1)가 저항(R3)(R4)에 의해 결정된 이득에 따라 증폭하고 그 증폭된 신호는 레벨 조정부(2)에 출력하게 되며, 저항(R8-R12), 콘덴서(C8-C10) 및 연산증폭기(OP3)로 구성된 신호 증폭부(4)는 상기 신호 증폭부(1)와 동일한 동작을 수행하여 저항(R11)(R12)에 의해 결정된 이득으로 좌측 오디오신호(L)를 증폭한 신호를 레벨 조정부(5)에 출력하게 된다.

이때, 레벨 조정부(2)(5)는 각각 다른 진폭과 주파수 성분을 갖는 신호 증폭부(1)(4)의 출력을 콘덴서(C4)(C11)을 통해 각기 입력받아 가변 저항(VR1)(VR2)으로 조정하여 크기가 변환된 신호를 신호 확대 증폭부(3)(5)에 출력하게 된다.

이에 따라, 레벨 조정부(2)(5)에서 크기가 변환된 우측과 좌측 오디오 신호를 각기 이력받은 신호 확대 증폭부(3)(6)는 연산 증폭기(OP2)(OP4)를 통해 소정 레벨 증폭하여 고역 전용 스피커(SP1)(SP2)에 출력함으로써 고음의 좌, 우 오디오 신호를 각기 재생하게 된다.

여기서, 콘덴서 및 저항(C1, R3), (C8, R10), (C5, R6)(C12, R13) 그리고 콘덴서 및 가변 저항(C4, VR1)(C11, VR2)의 시정수를 lms 부근이 되게 설정하고 콘덴서 및 저항(C3, R5)(C7, R7)(C10, R12)(C14, R14)의 시정수도 작게 설정하므로써 약 5KHz 이상의 고역음만을 재생하게 된다.

또한, 입체 음향 확대 스위칭 동작을 설명하면 다음과 같다.

스위치(SW1)을 온시키면 신호 증폭부(1)의 연산증폭기(OP1)의 출력단에서 저항(R5) 및 콘덴서(C2)를 통하여 그 연산증폭기(OP1)의 반전단자(-)에 부귀환되는 우신호가 콘덴서(C20)와 저항(R25)을 통하여 신호 증폭부(4)의 연산증폭기(OP3)의 반전단자(-)에 인가되고 반대로, 상기 연산증폭기(OP3)의 출력단에서 저항(R12) 및 콘덴서(C9)를 통해 그 연산증폭기(OP3)의 반전단자(-)에 부귀환되는 좌신호는 상기 저항(R25)와 콘덴서(C20)을 통해 상기 연산증폭기(OP1)의 반전단자 (-)에 인가되어 진다.

이때, 신호 증폭부(1)(4)는 각각 다른 진폭과 주파수 성분을 갖는 스테레오인 좌, 우 신호의 차신호(L-R)를 각기 출력하게 되고 이 각각의 차신호(L-R)는 레벨 조정부(2)(5)의 가변 저항(VR1)(VR2)에 의해 그 크기가 각기 변환되어진다.

이에 따라, 신호 확대 증폭부(3)(6)는 레벨 조정부(2)(5)의 출력을 연산증폭기(OP2((OP4)에서 소정 레벨 증폭하여 스피커(SP1)(SP2)에 좌, 우 신호의 차신호(L-R)를 출력하므써 고음의 스테레오 입체 음향이 확대됨을 사용자가 느끼게 된다.

한편, 상기와 같은 동작을 수행할 때 고역 잡음 억제 동작을 설명하면 다음과 같다.

좌, 우 입력단(L)(R)으로 정상적인 오디오 신호가 입력되면 즉, 신호대 잡음비가 높은 신호가 입력되면 오디오 출력 제어부(7)는 저항(R16)(R15)를 통해 상기 좌, 우 출력단(L)(R)의 오디오 신호를 검출하여 트랜지스터(Q1)(Q2)를 통해 증폭한 후 배전압 정류 회로인 콘덴서(C18), 다이오드(D3)(D4)를 통해 일정 레벨의 직류 전압으로 정류한 후 콘덴서(C19)에 충전하게 된다.

이때, 배전압 정류 회로에서 정류된 전압은 저항(R23)(R24)을 통해 신호 확대 증폭부(3)(6)의 반전 단자(-)측에 각기 접속된 다이오드(D1)(D2)에 인가되어 진다.

이에 따라, 다이오드(D1)(D2)는 순방향으로 도통되어 내부 저항이 작아지므로 연산증폭기(OP2)(OP4)의 부궤환 전압이 낮은 상태를 유지함에 의해 상기 연산증폭기(OP2)(OP4)가 레벨 조정부(2)(5)의 출력을 소정 레벨 증폭하여 스피커(SP1)(SP2)를 통해 고음을 충분히 재생하게 된다.

반대로, 좌, 우 입력단(L)(R)으로 입력되는 신호의 레벨이 낮으면 즉, 오디오 신호의 레벨이 매우 낮아 상대적으로 신호대 잡음비가 낮은 오디오 신호가 입력되면 오디오 출력 제어부(7)는 고역 잡음의 대부분을 콘덴서(C15)에서 감쇄시키게 된다.

따라서, 트랜지스터(Q1)의 베이스로 입력되는 신호의 레벨이 매우 낮아지므로 배전압 정류 회로인 콘덴서(C18), 다이오드(D3)(D4)를 통해 콘덴서(C19)에 충전되는 직류 전압이 거의 발생하지 않는다.

이때, 신호 확대 증폭부 (3)(6)는 연산증폭기(OP2)(OP4)의 반전 단자(-)측에 접속된 다이오드(D3)(D4)가 순방향으로 바이어스되지 못하여 이들의 내부 저항이 커지므로 상기 연산증폭기(OP2)(OP4)의 부궤한 전압이 커지게 된다.

이에 따라, 연산증폭기(OP2)(OP4)에서 출력되는 신호의 레벨이 작아지게 되므로 스피커(SP1)(SP2)에서 재생되는 신호는 매우 약해져 결국 사용자는 고역 짭음을 느낄 수 없게 된다.

즉, 오디오 출력 제어부(7)의 직류 출력 레벨에 따라 연산증폭기(OP2)(OP4)의 반전 단자(-)에 접속된 다이오드(D1)(D2)의 내부 저항이 변하므로 좌, 우 입력단(L)(R)으로 신호대 잡음비가 낮은 신호가 입력될 때 상기 연산증폭기(OP2)(OP4)의 출력을 감쇠시키므로써 스피커(SP1)(SP2)로 출력되는 오디오 신호의 신호대 잡음비를 획기적으로 개선하게 된다.

그리고, 본 고안의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 다른 실시예는 제2도에 도시한 바와 같이, 신호 확대 증폭부(3)(6)의 다이오드(D1)(D2)를 저항(R31)(R32)이 각기 병렬접속된 트랜지스터(Q3)(Q4)로 대치하고 그 트랜지스터(Q3)(Q4)의 베이스를 콘덴서(C23)을 통해 접지함과 아울러 오디오 출력 제어부(7)의 저항(R33)을 통해 콘덴서(C19)에 접속하여 구성한다.

이와 같은 본 고안의 다른 실시예의 동작 원리는 제1도의 오디오 출력 제어부(7)의 동작과 기본적으로 같으나 다만 다이오드(D1)(D2)의 비직선 특성을 이용한 대신에 트랜지스터(Q3)(Q4)의 비직선 특성을 이용한 것이다.

즉, 좌, 우 입력단(L)(R)으로 입력되는 신호의 레벨에 따라 변동되는 콘덴서(C19) 양단의 직류 전압을 저항(R33)을 통해 신호확대증폭부(3)(6)의 트랜지스터(Q3)(Q4)의 베이스에 인가하여 연산증폭기(OP2)(OP4)의 출력을 가감하게 한 것이다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안은 기존의 오디오 기기의 스피커 출력단자에서 좌(L), 우(R) 신호를 얻어 고역 부분만을 확대 증폭하므로써 충실하게 고음을 제공할 수 있고 선택 스위치(SW1)를 절환시킴에 따라 스테레오의 입체감 확대를 느낄 수 있도록 음향 효과를 실현할 수 있으며 또한, 고역 잡음을 억압하여 고역음의 질을 개선함으로써 사용자에게 획기적으로 만족감을 제공하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 좌, 우 입력단(L)(R)의 오디오 신호에서 고역음만을 추출하여 각기 소정 레벨 증폭하는 제1, 제2 신호 증폭 수단과, 이 제1, 제2 신호 증폭 수단의 출력 신호를 설정된 레벨로 각기 조정하는 제1, 제2 레벨 조정 수단과, 이 제1, 제2 레벨 조정 수단의 출력을 소정 레벨 증폭하여 스피커에 고음의 좌, 우 오디오 신호를 출력하는 제1, 제2 신호 확대 증폭 수단과, 상기 좌, 우 입력단(L)(R)의 오디오 신호의 레벨을 검출하여 상기 제1, 제2 신호 확대 증폭수단의 증폭도를 제어하는 오디오 출력 제어 수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 오디오 기기의 고음 보상 증폭 회로.
2. 제1항에 있어서, 고역음만을 재생하는 경우 제1, 제2 신호 증폭 수단의 출력 단자가 분리되도록 오프시키고 입체 음향 효과를 구현하는 경우 상기 제1, 제2 신호 증폭 수단의 출력 단자가 접속되도록 온시키는 스위칭 수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 오디오 기기의 고음 보상 증폭 회로.
3. 제1항에 있어서, 제1 신호 확대 증폭 수단은 제1 레벨 조정 수단의 출력을 콘덴서(C5)를 통해 바이어스 저항(R6)과 연산증폭기(OP2)의 비반전단자(+)에 접속하고 그 연산증폭기(OP2)의 출력을 콘덴서(C6)를 통해 스피커(SP1)에 접속함과 아울러 저항(R7)을 통해 그 연산증폭기(OP2)의 반전단자(-)에 접속하며 상기 연산증폭기(OP2)의 반전 단자(-)는 콘덴서(C7)와 다이오드(D1)를 순차통해 접지하여 상기 콘덴서(C6)와 다이오드(D1)의 접속점을 오디오 출력 제어 수단에 접속하여 구성하고, 제2 신호 확대 증폭수단은 상기 제1신호 확대 증폭 수단과 동일하게 구성한 것을 특징으로 하는 오디오 기기의 고음 보상 증폭 회로.
4. 제1항에 있어서, 제1, 제2 신호 확대 증폭 수단은 다이오드(D1)(D2)를 저항(R31)(R32)이 병렬 접속된 트랜지스터(Q3)(Q4)로 각기 대치하고 그 트랜지스터(Q3)(Q4)의 베이스를 오디오 출력 제어 수단에 접속하여 구성한 것을 특징으로 하는 오디오 기기의 고음 보상 증폭 회로.
5. 제1항에 있어서, 오디오 출력 제어 수단은 좌, 우 입력단(L)(R)의 신호를 검출하여 고역 잡음을 제거하는 콘덴서(C15)와, 이 콘덴서(C15)에 의해 잡음이 제거된 신호를 순차 증폭하는 트랜지스터(Q1)(Q2)와, 이 트랜지스터(Q1)(Q2)를 통해 증폭된 신호를 정류하는 배전압 정류 회로인 다이오드(D3)(D4)와, 이 다이오드(D3)(D4)에서 정류된 전압을 충전하여 제1, 제2 신호 확대 증폭 수단에 인가하는 콘덴서(C19)로 구성한 것을 특징으로 하는 오디오 기기의 고음 보상 증폭 회로.