KR100582258B1

KR100582258B1 - 오디오 시스템에 대한 피크 투 피크 신호 검출기

Info

Publication number: KR100582258B1
Application number: KR1020007006158A
Authority: KR
Inventors: 알란 앤더슨 후버
Original assignee: 톰슨 라이센싱
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1998-12-08
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2018-12-08
Also published as: JP4276380B2; AU1811099A; EP1040728B1; EP1040728A1; CN1149901C; JP2001526513A; CN1285133A; WO1999030534A1; KR20010032835A

Abstract

오디오 시스템에서 이용되는 피크 투 피크 검출기 회로는, L+R 교류 오디오 신호를 수신하는 입력단자와 축전기와 직렬인 저항기에 직렬 접속된 출력 단자를 갖는 제 1 증폭기를 포함하고, 상기 제 1 증폭기는 입력 L+R 교류 오디오 신호에 따른 시간 대 진폭 관계를 갖는 가변 직류 전압을 생성한다. 기준 전위에 접속된 음전극과 축전기에 접속된 양전극을 갖는 클램핑 다이오드는, 가변 직류 전압과 관련된 음의 진폭 변동을 미리 설정된 최소 값으로 제한하도록 동작한다. 정류 다이오드는, 클램핑 다이오드의 양전극에 접속된 음전극과, 상기 가변 직류 전압의 진폭에 따른 제 2 축전기를 충전하기 위하여 제 2 축전기에 접속된 양전극을 가지고, 상기 L+R 오디오 신호의 피크 진폭에 비례하는 직류 출력 신호를 생성하도록 동작한다.

Description

오디오 시스템에 대한 피크 투 피크 신호 검출기{PEAK TO PEAK SIGNAL DETECTOR FOR AUDIO SYSTEM}

본 출원은 "오디오 압축기를 위한 피크 투 피크 신호 검출기(peak to peak signal detector for audio compressor)"라는 제목의, 1997년 12월 8일에 출원된 가 특허출원(provisional patent application) 일련 번호 60/067,807에 관한 것으로, 그 내용은 전부 참조 문헌으로 본 출원에 병합된다.

본 발명은 일반적으로 오디오 신호를 검출하는 신호 검출 장치를 갖는 오디오 시스템 분야에 관한 것인데, 좀더 자세히는 이중 채널 L+R 스테레오 오디오 신호를 검출하는 피크 투 피크 신호 검출기에 관한 것이다.

미국에서 텔레비전에 대한 멀티 채널 또는 스테레오 사운드 프로그램 방송은 전자 공업 협회(EIA : Electronic Industries Association)의 방송 시스템 텔레비전 위원회(BTSC : Broadcast System Television Committee)에 의해 채택된 시스템에 따른다. 이 텔레비전 멀티 채널 사운드 시스템은, 모노포닉(monophonic) 오디오 신호(mono)가 이미 차지한 텔레비전 신호의 스펙트럼 영역에 있는 주요 오디오 채널에서 왼편과 오른편의 스테레오 오디오 정보의 합(L+R)을 송신한다. 이것은 새로운 스테레오 신호가 현재의 모노포닉 텔레비전 수신기와 호환 가능하게 하기 위함이다. 텔레비전 멀티 채널 사운드 시스템은 또한, 부반송파에 변조된 왼편과 오른편의 스테레오 오디오 정보의 차(L-R)의 송신을 제공한다.

고충실도 VHS 비디오 테이프나 레이저 디스크를 포함하는 매체에 녹음된 라우드(loud) 사운드 효과와 함께 텔레비전 수신기 같은 현재의 가전 오디오 유닛에 채택된 큰 규모의 멀티 채널 사운드 시스템은 오디오 신호가 와이드(wide) 다이내믹 범위의 특성을 가지게 하는데 기여한다. 상기 시스템의 다이내믹 범위 성능은 현재 시중에 나와있는 홈 씨어터 오디오/비디오 시스템에 있어, 꽤 매력적인 특징이고, 일반적으로 전체적인 음질이나 청취자의 만족도에 기여한다. 그러나, 일반적으로 이것은 사실이지만, 큰 진폭의 과도(transient) 신호로 구성된 사운드는 교란될 수 있고 그리하여 지나친 잡음을 유발할 수 있다. 이점은 아이들이 잠잘 때와 같은 특정 경우에 있어서 대부분 바람직하지 못할 수 있다. 당연히, 이런 상황 아래서는, 오디오 신호 범위에 걸쳐서, 와이드 다이내믹 범위의 성능을 제한하기 위하여 자동 다이내믹 볼륨(volume) 제어 압축 시스템을 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 다이내믹 볼륨 제어 프로세스를 수행하기 위해 먼저 상기 양 또는 음의 진폭의 오디오 신호를 정확히 검출하고 추적(track)해야 한다.

피크(peak) 신호 검출기는 오디오 신호와 연관된 피크 진폭을 검출하는데 사용되고 검출기 전압을 제공하기 위해 이용되는데, 이때 이 검출기 전압은 고진폭의 과도 신호를 나타내는 세기(loudness)를 제한하기 위하여 볼륨 세팅(setting)을 제어하는데 사용된다. 그러나, 오디오 신호는 종종 비대칭 신호이다. 그러므로, 오디오(교류) 신호의 한 부분만을 검출하고 검사하는 것은 너무 작은(또는 너무 큰) 피크를 검출할 수 있으며 이로 검출된 과도 신호의 진폭을 정확히 나타내지 못할 수 있다. 다시 말해, 양(+)의 피크 검출기가 교류 오디오 신호를 검출하는데 사용된다면, 단지 양의 과도 신호만을 검출하게 된다. 음(-)의 변동(excursion)의 과도 신호에 대해서는, 양의 피크 검출기는 상기 음의 과도 신호를 검출할 수 없게 되고, 그러므로, 상기 검출기는 텔레비전 수신기 유닛에 의해 라우드 신호가 수신되고 컴팬드(companded)되어, 결국 청취자는 바람직하지 못한 라우드 오디오 신호를 인식하게된다. 두 극성(양과 음)의 신호 진폭을 검출하기 위해 정밀한 정류기와 증폭기의 사용을 양 또는 음으로 진행하는 과도 교류 신호를 모두 검출하기 위해 채택할 수 있다. 그러나, 상기 정류기는 다소 복잡하게 되는 경향이 있고, 그 기능을 수행하기 위해 상대적으로 더 많은 전자 구성 소자가 필요하다. 이러한 특성은, 요즘같이 매우 경쟁이 치열한 시장에 있어서, 텔레비전 수신기 같은 가전 제품에 포함되는 회로로서 바람직하지 못하다. 이와 같은 이유에서, 텔레비전 제조사들은, 오디오 신호의 와이드 다이내믹 범위의 제한에 있어 다이내믹 볼륨 제어 프로세싱을 형성하기 위해, 오디오 신호의 두 극성(양과 음)의 진폭을 모두 정확히 검출하기 위한 저 비용이면서 매우 믿을만한 대안을 조사해 왔다.

본 발명에 따르면, 오디오 시스템에서 사용하기 위한 피크 투 피크 회로는 제 1 증폭기를 포함한다. 상기 증폭기는 L+R(교류) 오디오 신호를 수신하는 입력단자와 축전기에 직렬로 접속된 저항기와 직렬 연결된 출력 단자를 구비하며, 입력 L+R(교류) 오디오 신호에 대응하는 시간 대 진폭 관계를 갖는 가변 직류 전압을 생성한다. 클램핑 다이오드는 기준 전위에 접속된 음전극(cathode electrode)과 축전기에 접속된 양전극(anode electrode)을 갖는데, 상기 클램핑 다이오드는 가변 직류 전압과 관련된 음의 진폭 변동을 미리 예정된 최소값으로 제한하도록 동작한다. 정류 다이오드는 클램핑 다이오드의 양전극에 접속된 음전극과 상기 가변 직류 전압의 진폭에 응답하여 제 2 축전기를 충전하기 위하여 제 2 축전기에 접속된 양전극을 갖는데, 상기 정류 다이오드는 상기 L+R 오디오 신호의 피크 투 피크 진폭에 비례하여 직류 출력 신호를 생성한다. 상기 검출기 회로는 정류 다이오드의 양전극에서의 전압값에 응답하는 클램핑 회로를 추가로 포함하는데, 상기 클램핑 회로는 직류 출력신호를 최대값으로 클램핑한다.

도 1은 본 발명에 따른, 오디오 시스템을 위한 피크 투 피크 검출기의 도식적인 회로도.

도 2a 내지 도 2c는 도 1 회로의 동작으로부터 발생하는 가변 파형과, 입력 L 및 R 오디오 신호 진폭과 합산된 L 및 R 오디오 신호와 연관된 직류 출력 전압을 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따라, 도 1의 피크 투 피크 검출기 회로를 사용한 볼륨 제어 시스템의 블록도.

도 1은, 본 발명에 따라, 예를 들어 출원인인 톰슨 콘슈머 일렉트로닉스(Thomson Consumer Electronics, Inc.)가 제조한 MM101 오디오 시스템 같은, 텔레비전 수신기의 오디오 압축기 시스템을 위한 본 발명에 따른 검출기 회로(10)를 도시한다. 도면에 걸쳐서, 같은 참조 번호는 같은 부분을 지시하기 위해 사용됐다. 도 1은 본 발명의 검출기 회로에 대한 동작 실시예에 대응하는, 저항과 축전기 회로 요소와 관련된 공급 전압과 성분 값을 도시하는데, 상기 공급 전압과 성분 값들은 단지 예시적으로 나타낸 것이며, 당업자라면 특정 애플리케이션과 연관된 요구 조건에 따라 성분 값과 공급 전압을 조정할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 검출기 회로(10)는, 프로세서 모듈(20)로부터 출력된 멀티 채널 사운드 신호의 L+R 스테레오 오디오 신호 성분(즉, 교류 신호)에 응답하여, 출력 단자(90)에 직류 출력 신호(100)를 형성하는 피크 투 피크 검출기이다. 직류 출력신호(100)의 진폭은 L 및 R 채널 입력 오디오 신호의 피크 투 피크 진폭의 합에 비례한다. 다수의 오디오 파형은 비대칭이기 때문에, 피크 투 피크 검출기 회로는 입력 L+R 교류 오디오 신호의 양과 음의 부분을 모두 검출하도록 동작한다. 그러므로, 효율적이고 저 비용 검출기를 제공하기 위하여 최소한의 수의 전자 소자를 사용하면서, 검출기 회로(10)는 양 또는 음으로 진행하는 과도 신호를 모두 검출하도록 동작한다. 검출기 출력은 오디오 시스템의 볼륨 제어에 대한 설정을 제어하기 위한 오디오 시스템 마이크로프로세서에 의해 샘플링(sampled)될 수 있다.

계속 도 1을 참조하면, 왼편(L)과 오른편(R)의 스테레오 오디오 채널은, 각 저항(R1, R2)을 통하여 교류 동작 증폭기(U1-A)의 반전 입력 또는 합산(summing) 입력{핀(pin) 2}에 인가된다. 증폭기(U1-A)의 비반전 입력(non-inverting)(핀 3)은 저항(R5)을 경유해 공급 전압(V_c)에 접속된다. 증폭기(U1-A)의 출력 단자(1)에서의 출력 신호는 반전된 L+R 신호의 합(inverted sum of signals)이다. 저항(R6)은 증폭기(U1-A)의 출력 단자(1)와 반전단자(2)사이에 접속되어, 음의 피드백을 선형 동작하는 증폭기에 제공하기 위함이다. 출력 단자(1)는 또한 저항(R3)의 제 1 단자에 접속되는데, 상기 저항(R3)의 제 2 단자는 축전기(C1)의 양극(+)단자에 접속된다. 다시 말해, 저항(R3)과 축전기(C1)의 결합은 서로 직렬로 접속된다. 클램핑 다이오드(CR1)는 축전기(C1)의 음극(-)단자에 접속된 양전극(anode electrode)과 기준 또는 접지 전위에 접속된 음전극(cathode electrode)을 갖는다. 다이오드(CR1)에 의해 클램핑되는 L+R 신호는 저항(R3)과 축전기(C1)를 통과한다. R3과 C1의 RC 결합과 클램핑 다이오드(CR1)로 구성된 클램핑 회로는, L+R 신호의 음의 부분을 항상 기준 전위(즉, 접지 전위) 이하의 하나의 다이오드 드롭(drop)에서 동작하도록 하게 한다. 도시된 바와 같이, 노드80에서 L+R 신호는, 이제 오실로스코프에서 볼 수 있는 바와 같이, 직류 오프셋을 제외하고 본래의 오디오 신호와 거의 같은 시간 대 진폭 관계를 갖는 가변 직류 신호이다. 노드(80)에서 신호는 약 -0.6 V(하나의 다이오드 드롭에 대응하는 값)의 최소 직류 전압과 L과 R 신호의 피크 투 피크 진폭에서 위에서 언급한 다이오드 드롭을 뺀 최대 전압값을 갖는다. 이것은 가변 직류 전압 신호(40)와 연관된 음의 진폭 변동을 미리 설정된 최소값 -0.6V로 제한한다.

다이오드(CR2)는, 병렬로 접속된 축전기(C2)와 저항(R4)을 포함하는 시정수 회로(30)를 형성하는, 노드(80)에서 다이오드(CR1)의 클램핑 회로 장치와 노드(90)의 직류 검출기 출력 사이에 접속된다. 노드(80)에서의 가변 직류 신호(40)는 다이오드(CR2)를 통과하고 노드(80)에서의 전압이 하나의 다이오드 드롭 만큼 노드(90)의 전압을 초과하는 경우 축전기(C2)를 충전한다. 축전기(C2)의 충전에 관련된 시정수는 주로 저항(R3)의 값에 의해 결정된다. 인입되는 L+R 오디오신호의 진폭이 0(zero)이 될 때, 축전기는 시정수(R2×C4)에 따라 저항(R4)을 통해 방전하기 시작한다. L+R 신호에서 양 또는 음의 과도 신호에 빠르게 응답하기 위하여, 축전기(C2)의 충전 시간은 축전기(C2)의 방전 시간보다 훨씬 더 짧아야 한다. 따라서 R3과 R4에 관한 저항 값은, 저항(R4)이 저항(R3)과 연관된 대응값 보다 훨씬 더 크도록 선택된다. 상기 저항 값은 많은 오디오 검출기에 대표적인 "빠른 상승/느린 감소(fast attack/slow decay)" 특성을 이 검출기에 제공한다. 특정 시스템 요구조건에 따라 다수의 저항기/축전기 조합이 이용될 수 있지만, 바람직한 실시예에서는, 저항값의 비(R4/R3)가 20:1이 되는 것이 바람직하다. 축전기(C2)의 방전 시간은 또한, 마이크로프로세서(110)의 입력 임피던스에 의해 결정되는 것을 주의해야 하며, 여기서 상기 임피던스는, 저항(R4)에 비해 일반적으로 매우 높다. 그러므로, 저항(R4)은 지배적인 방전 임피던스를 나타낸다.

도 3과 함께 도 1을 참고하면, 제한된 빠른 상승/느린 감소 직류 검출기 전압(100)은 오디오 시스템 마이크로프로세서(110)의 아날로그 디지털 변환기(아날로그를 디지털로 변환)의 입력에 인가된다. 단위 이득(unity gain) 연산 증폭기(U1-B)와 다이오드(CR3)를 포함하는 클램핑 회로(50)(도 1)는 직류 출력 신호(100)의 최대 진폭을 미리 결정된 상위 경계로 제한하거나 클램핑 하도록 동작한다. 증폭기(U1-B)의 단자(7)에서의 전압 출력은 그 자신의 비반전 입력(핀 5)에서의 전압에 의해 결정된다. 이 전압은 R7과 R8 전압 분배기의 결과로 생성되는데, 상기 분배기는 상기 두 저항 사이의 직류 전력 공급 전압(V_p)을 분할한다. 저항(R7)과 병렬로 동작하는 축전기(C3)는 필터 작용을 한다. 그러므로, 핀(7)에서의 증폭기(U1-B)의 출력 전압은 핀(5)에서 상기 증폭기의 입력 전압에 따라 고정되고, 그래서 노드(25)에서 일정한 전압을 제공한다. 클램핑 다이오드(CR3)는 출력 핀(7)에 접속된 양전극과 검출기 출력 단자(90)에서 CR2의 양전극에 접속된 음전극을 가진다. 이러한 배치는 검출기 출력 전압을 최대값으로 제한하거나 클램핑하는데, 상기 최대값은 핀(7){노드(25)}에서의 전압에, 다이오드 CR3 양단의 전압 강하를 더한 값에 대응한다. 즉, 노드(90)에서의 검출기 전압이 증폭기(U1-B)의 출력전압과 하나의 다이오드에서의 전압 강하를 더한 값에 도달하면, 다이오드(CR3)는 도통 상태가 된다. 증폭기(U1-B)는 낮은 임피던스를 갖는 장치이므로, 검출기 출력은 효과적으로 제한된다. 바람직한 실시예에서, 검출기 출력 전압 진폭은 증폭기(U1-B)와, 이와 관련된 회로로 구성된 클램핑 회로에 의해 대략 5V로 제한된다. 이러한 실시예에서, U1-B의 출력은 대략 직류 4.3V로 고정되어, 노드(90)에서의 검출기 전압이 직류 4.3V와 하나의 다이오드에서의 전압 강하의 합에 해당하는 진폭에 도달할 때, 다이오드(CR3)가 도통 상태가 된다. 이와 같은 방법으로, 클램핑 회로(50)는, 직류 5V의 전력 전압으로 동작하는 마이크로 프로세서(110) 내의 A/D 변환기를 보호하도록 동작된다. A/D 변환기가 동작 전압 5V를 초과하는 입력신호를 수신하는 것은 바람직하지 못하기 때문에, 클램핑 회로는, 출력 검출기 전압을, 출력 직류 신호(100)를 수신하여 동작하는 상기 프로세서의 동작 전압보다 크지 않은 전압으로 제한하는 기능을 한다.

도 3을 참조하여, A/D 변환기는 5ms 내지 10ms 사이의 미리 설정된 시간 간격 범위 내에서 직류 검출기 전압 신호(100)를 샘플링한다. 그 다음에, 마이크로 프로세서는 샘플링된 검출기 전압 진폭에 기초하여 프로세싱을 결정하기 위하여 샘플링된 입력을 사용한다. 프로세서는, MM101 오디오 시스템 같은 오디오 시스템의 마이크로 컴퓨터에 의해 제어되는 볼륨 제어에 대한 볼륨 설정을 제어하기 위하여, 상기 결정들을 이용한다. 즉, 프로세서는 샘플링된 직류 신호 전압(100)의 진폭의 절대치와 미리 결정된 임계값을 비교하고, 그 상대적 차이값에 비례하여 볼륨 제어를 조정을 하거나 감소시킬 것이다.

앞에서 언급한 바와 같이, 많은 오디오 파형의 진폭이 비대칭이기 때문에 본원의 피크 투 피크 검출은 교류 오디오 신호의 양 또는 음의 부분을 모두 검출하기 위하여 사용된다. 도 1의 검출기 회로와 관련해서 주목할 것은, 양(+)으로 진행하는 과도 신호가 핀(1)에서 증폭기(U1-A)로부터 출력되면, 양(+)으로 진행하는 과도 신호는 빠르게 다이오드(CR2)를 순방향 바이어스 시킬 것이다. 마찬가지로, 양(+)으로 진행하는 펄스가 높은 진폭을 가지면, 축전기(C2)는 빠르게 충전되므로, 양으로 진행하는 과도 펄스의 검출은 상대적으로 짧은 시간 간격 동안에 일어난다. 축전기(C2)가 완전히 방전될 때, 음(-)으로 진행하는 과도 펄스가 증폭기(U1-A)의 핀에서 출력되면, 노드(80)에서의 전압이 노드(90)에서의 전압을 초과하지 않기 때문에, 다이오드(CR2)는 도통되지 않을 것이다. 따라서, 검출기는 축전기(C2)의 충전에 의해, 음으로 향하는 과도 펄스에 즉시 응답하지 않는다. 대신, 다이오드(CR1)가 도통 상태가 될 것이고, 축전기(C1)는 충전되기 시작한다. 따라서, 음으로 향하는 과도 펄스의 검출을 위해서는 검출기 출력이 L+R 신호의 피크 투 피크 진폭에 비례하는 직류 신호 진폭을 생성하도록 축전기(C1)를 충전하는데 충분한 시간을 갖는 L+R 파형 신호를 필요로 한다.

도 2a, 도 2b 및 도 2c는 위에서 기술된 검출기 프로세싱의 예시적인 파형도를 도시한다. 이제 도 1과 함께 도 2a를 참조하면, 파형(1)은 2.5 V 직류 오프셋을 갖는 4.5V 피크 투 피크 신호를 나타낸다. 파형(2)은 0.2 V 직류 오프셋을 가진 2.4V 피크 투 피크 신호를 나타낸다. 이들 신호들은 각각 오른편과 왼편(R, L)의 스테레오 오디오 채널 신호를 나타낸다. 노드(80)(도 1에서 보는 바와 같이)에서의 가변 직류 신호 출력은 파형(3)으로 표기된 각 파형에 의해 표시된다. 이것은 파형(1) 및 파형(2)의 피크 투 피크 전압의 합을 나타낸다. 도 2a의 파형(3)은 리미팅 회로(50)가 동작하지 않는 경우에 노드(80)에서의 직류 가변 전압을 나타낸다. 그러므로, 이 합의 음의 피크 전압이 -0.6V인데 반하여, 이 합의 양의 피크 전압은 +6.3V이다. 도 2b는 도 2a에 도시된 파형의 동일한 설정을 도시하는데, 이 번에는 도 1의 +5V의 리미팅 회로(50)가 동작하는 경우이다. 이 경우에서, 5.6V 피크 투 피크 전압을 갖는 합산된 L+R 신호 파형(3)의 피크는 5.0 V에서 절단되어 도시되어 있다. CR1의 클램핑 회로는, 도 2a에 또한 도시된 바와 같이 -0.6 V 의 최소 전압 레벨을 생성하도록 동작한다.

도 2c는 왼편과 오른편의 스테레오 오디오 채널 신호를 나타내는 입력 파형의 제 2 쌍을 도시하는데, 여기서 각 신호는 직류 오프셋을 갖지 않는 동일한 2V 피크 투 피크 신호이다. 그러므로, L+R 합산된 신호 파형(3)은 각각 +3.4V와 -0.6V의 피크 값을 가지는 4V 피크 투 피크 신호이다. 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 도시되지는 않았지만, 노드(90)에서의 직류 진폭 값은, 다이오드(CR2) 양단의 0.6V 다이오드 전압 강하보다 합산된 파형(3)의 양(+)의 피크 값만큼 작게 나타나 있는 것을 확인할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 텔레비전 수신기 같은 오디오 장치의 볼륨 제어 시스템 내의 작동에 있어, 피크 투 피크 검출기는 출력 단자에서 직류 전압 신호를 출력하는데, 상기 출력 단자는 직류 출력 신호를 일련의 디지털 샘플들로 변환하는 A/D 변환기를 갖는 마이크로콘트롤러 같은 프로세서에 접속할 수 있다. 이 프로세서는 볼륨을 제어하기 위하여 상기 디지털 샘플들에 응답하여, 폭발음, 대포 소리, 총의 발사 소리 및 이와 유사한 소리와 같은 라우드 오디오 L+R 신호와 관련된 높은 진폭의 과도 신호 특성을 제거하도록 동작한다. 상기 신호의 압축은 디지털로 제어된 볼륨 제어기의 소프트웨어 제어를 통해 일어난다.

본 발명에서 기술된 검출기 회로는 다양한 오디오 시스템에서 이용 될 수 있는데, 상기 오디오 시스템은 VCR같은 디스플레이 장치가 없는 텔레비전 수신기 뿐 아니라 디스플레이 장치(일반적으로 텔레비전으로 알려진)에서 사용되는 텔레비전 수신기를 포함하는 것임을 주목한다. 그리하여 일부 FM 라디오는 텔레비전 사운드 신호를 수신하고 재생성할 수 있다는 능력을 가지고 있음을 또한 주목해야 한다. 상기와 같이, 본 발명에서 구현된 피크 투 피크 검출기는, 왼편과 오른편 스테레오 오디오 채널 신호의 피크 투 피크 진폭에 대응하여 볼륨을 제어하기 위한 프로세서에 대한 입력으로 상기 FM 라디오에 이용될 수 있다.

Claims

텔레비전 수신기에 사용되는 피크 투 피크(peak to peak) 검출기 회로에 있어서,

왼편(L)과 오른편(R)의 스테레오 오디오 채널 신호들을 수신하고, 상기 왼편과 오른편의 스테레오 오디오 채널 신호들의 합을 나타내는 L+R 오디오 신호를 형성하기 위한 수단과,

상기 L+R 오디오 신호에 응답하여, 상기 L+R 오디오 신호에 대응하는 시간과 진폭의 관계를 갖는 가변 직류 신호(variable dc signal)를 생성하기 위한 클램핑 수단(clamping means)으로서, 상기 가변 직류 신호와 관련된 최소 진폭을 미리 설정된 최소 값으로 제한하는, 클램핑 수단, 및

상기 가변 직류 신호에 응답하여, 상기 L+R 오디오 신호의 피크 투 피크 진폭에 비례하는 진폭을 갖는 직류 출력 신호를 생성하기 위한 정류 수단

을 포함하는, 피크 투 피크 검출기 회로.
제 1 항에 있어서, 상기 클램핑 수단은, 상기 L+R 오디오 신호를 수신하기 위한 입력 단자와, 저항의 제 1 단자에 접속된 출력 단자를 갖는 합산(summing) 증폭기를 포함하며, 상기 저항의 제 2 단자에는 제 1 및 제 2 단자를 갖는 커패시터의 제 1 단자가 접속되고, 상기 커패시터의 제 2 단자에는 다이오드의 양전극에 접속되는, 피크 투 피크 검출기 회로.
제 1 항에 있어서, 상기 정류 수단은 제 2 다이오드와 기준 전위 사이에 접속된 제 2 축전기를 포함하며, 상기 제 2 다이오드가 도통 상태일 때, 상기 제 2 축전기는 상기 직류 출력 신호에 따라 충전되는, 피크 투 피크 검출기 회로.
제 3 항에 있어서, 상기 정류 수단은, 상기 제 2 축전기와 병렬 접속된 제 2 저항을 더 포함하여, 상기 L+R 오디오 신호가 실질적으로 0(zero)의 진폭일 때, 주어진 방전 시간 값에 따라 상기 검출기 회로를 방전시키도록 동작하는 방전 회로를 형성하는, 피크 투 피크 검출기 회로.
제 4 항에 있어서, 상기 제 2 축전기는 주어진 충전 시간 값에 따라 충전되는, 피크 투 피크 검출기 회로.
제 5 항에 있어서, 상기 방전 시간 값은 대체로 상기 충전 시간 값보다 더 큰, 피크 투 피크 검출기 회로.
제 1 항에 있어서, 상기 출력 직류 신호를 수신하도록 동작하는 프로세서의 동작 전압보다 더 크지 않는 전압에 대응하여 상기 출력 직류 신호와 관련된 최대 진폭을 미리 설정된 최대값으로 제한하기 위한 제 2 클램핑 수단을 더 포함하는, 피크 투 피크 검출기 회로.
제 7 항에 있어서, 상기 제 2 클램핑 수단은 출력 단자에서 일정한 출력 전압을 생성하기 위한 증폭기와 상기 증폭기 출력 단자에 접속된 양전극을 갖는 제 3 다이오드를 포함하며, 이에 의해 상기 제 3 다이오드의 음전극에서의 전압이 주어진 양만큼 상기 증폭기 출력 전압을 초과하면, 상기 제 3 다이오드는 상기 출력 직류 신호와 관련된 최대 전압 진폭을 제한하도록 상기 증폭기를 통해 도통되는, 피크 투 피크 검출기 회로.
제 8 항에 있어서, 상기 주어진 양이 상기 제 3 다이오드 양단의 전압 강하에 대응하는, 피크 투 피크 검출기 회로.
오디오 시스템에 사용되는 피크 투 피크 검출기 회로에 있어서,

L+R 교류 오디오 신호를 수신하는 입력 단자와, 축전기와 직렬로 접속된 저항기에 직렬로 접속된 출력 단자를 갖는 제 1 증폭기로서, 상기 입력 L+R 교류 오디오 신호에 대응하는 시간 대 진폭의 관계를 갖는 가변 직류 전압을 생성하기 위한 제 1 증폭기와,

기준 전위에 접속된 음전극과 상기 축전기에 접속된 양전극을 갖고, 상기 가변 직류 전압과 관련된 음의 진폭 변동(negative amplitude excursion)을 미리 설정된 최소 값으로 제한하기 위한 클램핑 다이오드 및

상기 클램핑 다이오드의 상기 양전극에 접속된 음전극과 제 2 축전기에 접속된 양전극을 갖고, 상기 가변 직류 전압의 진폭에 응답하여 상기 L+R 오디오 신호의 피크 투 피크 진폭에 비례하는 직류 출력 신호를 생성하도록 상기 제 2 축전기를 충전하기 위한 정류 다이오드

를 포함하는, 피크 투 피크 검출기 회로.
제 10 항에 있어서, 상기 정류 다이오드의 양전극에서의 전압 값에 응답하여, 상기 직류 출력 신호를 최대 값으로 클램핑하기 위한 리미팅 회로를 더 포함하는, 피크 투 피크 검출기 회로.
제 11 항에 있어서, 상기 최대 전압 값은, 상기 출력 직류 신호를 수신하도록 동작하는 프로세서의 동작 전압보다 더 크지 않은 전압에 대응하는, 피크 투 피크 검출기 회로.
제 11 항에 있어서, 상기 리미팅 회로는 제 2 클램핑 다이오드에 접속된 제 2 증폭기를 포함하는, 피크 투 피크 검출기 회로.
제 13 항에 있어서, 상기 제 2 증폭기는 출력 단자에 일정한 전압을 생성하도록 동작하고, 상기 제 2 클램핑 다이오드는 상기 제 2 증폭기 출력 단자에 접속된 양전극과 상기 정류 다이오드의 양전극에 접속된 음전극을 가지며, 이에 의해 상기 정류 다이오드의 양전극에서의 전압이 상기 제 2 클램핑 다이오드 양단의 전압 강하 만큼 상기 증폭기 출력 전압을 초과하면, 상기 출력 직류 신호와 관련된 최대 진폭을 제한하도록 제 2 클램핑 다이오드가 상기 제 2 증폭기를 통해 도통되는, 피크 투 피크 검출기 회로.
제 10 항에 있어서, 상기 제 2 축전기와 관련된 상기 충전 시간은 상기 저항기와 제 2 축전기와 관련된 파라미터(parametric) 값에 따라 결정되는, 피크 투 피크 검출기 회로.
L+R 스테레오 오디오 신호의 레벨을 제어하기 위한 볼륨 제어 시스템에 있어서,

상기 L+R 스테레오 오디오 신호를 수신하고 반전된 L+R 스테레오 오디오 신호에 대응하는 신호를 생성하기 위한 수단과; 상기 L+R 오디오 신호에 응답하여, 상기 L+R 오디오 신호에 대응하는 시간 대 진폭의 관계를 갖는 가변 직류 신호를 생성하고, 상기 가변 직류 신호의 음의 진폭 변동을 최소 전압 값으로 제한하기 위한 클램핑 회로와; 상기 가변 직류 신호에 응답하여, 상기 L+R 오디오 신호의 상기 피크 투 피크 진폭에 비례하는 진폭을 갖는 직류 출력 신호를 생성하기 위한 정류 수단을 포함하는 피크 투 피크 검출기 회로와;

상기 출력 직류 신호에 응답하여, 상기 출력 직류 신호와 관련된 진폭을 임계값과 비교하여 그 차이 값을 결정하고, 상기 차이 값에 따라 상기 L+R 스테레오 오디오 신호와 관련된 진폭을 조정하기 위한 프로세서

를 포함하는, 볼륨 제어 시스템.
제 16 항에 있어서, 상기 피크 투 피크 검출기 회로는 상기 출력 직류 신호의 양의 진폭 변동을 최대 전압 값으로 제한하기 위한 리미터 회로(limiter circuit)를 더 포함하는, 볼륨 제어 시스템.
제 17 항에 있어서, 상기 프로세서는, 미리 결정된 시간 간격으로 상기 출력 직류 신호를 샘플링하기 위한 아날로그-디지털 변환기를 갖는 마이크로 컴퓨터와, 상기 차이 값에 따라 상기 L+R 스테레오 오디오 신호와 관련된 상기 진폭을 조정하기 위한 압축기를 포함하는, 볼륨 제어 시스템.
제 18 항에 있어서, 상기 최대 값은, 상기 출력 직류 신호를 수신하도록 동작하는 상기 아날로그-디지털 변환기의 동작 전압보다 더 크지 않은 전압에 대응하는, 볼륨 제어 시스템.
제 16 항에 있어서, 상기 가변 직류 신호와 관련된 상기 최소 전압은 대체로 -0.6V인, 볼륨 제어 시스템.