KR101417065B1 - 가상 입체 음향 구현 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가상 입체 음향 구현 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 가상 입체 음향 구현 방법은, 입력되는 오디오 신호에 대해 HRTF(Head Related Transfer Function)를 이용하여 입체음향을 생성하고 사운드 빔을 이용하여 출력방향을 형성하는 단계; 및 상기 생성된 입체음향 및 출력방향으로 오디오 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
입체음향, HRTF, 사운드 빔

Description

가상 입체 음향 구현 장치 및 방법{apparatus and method for generating virtual sound}
본 발명은 가상 입체 음향 구현 장치 및 방법에 관한 것이다.
저장매체 및 오디오 부호화 기술이 발달함에 따라 기존의 모노 사운드 및 2차원 스테레오 사운드에서 벗어나 다채널의 입체음향을 제공하는 다양한 매체 및 오디오 시스템이 등장하고 있다. 이중, 돌비 AC-3 서라운드(surround) 입체음향 시스템은 중앙(center), 프런트(front) 레프트(좌측), 프런트 라이트(우측), 리어(rear) 레프트(좌측 스테레오), 리어 라이트(우측 스테레오)와, 저음을 내는 중앙의 서브우퍼(sub-woofer)를 추가한 형태 즉, 5개의 스피커와 하나의 우퍼로 이루어진 5.1채널의 음향 데이터를 출력한다. 부호화된 AC-3 데이터는 각 해독 방법에 따라 모노, 스테레오, 돌비 매트릭스(Dolby matrix), 그리고 5 또는 5.1채널의 디지털 서라운드(surround)로 재생할 수 있다. 현재 영화에서는 AC-3방식의 녹음이 보편화 되었으며, 미국의 HDTV와 DVD에서도 AC-3 방식의 오디오를 채택하고 있다.
DTS는 디지털 극장 시스템(Digital Theater Systems)의 약자로 1993년에 개발된 영화나 음악에 사용되는 다채널 서라운드 부호화 기술의 명칭이다. DTS는 높고 유연한 압축 알고리즘을 가지고 있어서 최대 샘플링 주파수로 192kHz, 24bit로 양자화가 가능하여 일반 CD(Compact Disc)의 녹음 방식인 선형 PCM(Pulse Code Modulation) 코딩(44.1kHz,16bit) 방식과 비교하여 완벽에 가까운 원음 재생이 가능하다.
다채널 입체음향을 제공하는 대표적 매체로 점차 대중화되고 있는 DVD는 다채널 음향 신호를 PCM, 돌비 AC-3, MPEG오디오 방식 등으로 압축하고 있으며, 최근 DTS 방식으로 압축하는 타이틀도 점차 증가하고 있는 추세이다.
또한 가정용 극장 시스템(Home Theater System)의 보급으로 일반 가정에서도 영화관 수준의 긴장감 넘치는 입체음향을 체험할 수있다.
최근 들어 초고속 인터넷 및 이동통신단말기가 일반 대중에게 보편적으로 사용되면서, 인터넷 망 및 무선망을 통한 방송 서비스를 포함하여 주문형 오디오 (Audio On Demand) 및 주문형 비디오(Video On Demand) 등의 멀티미디어의 서비스가 보편화되고 있고 3차원 입체영상과 사운드를 제공하는 서비스가 시도되고 있다.
이처럼 일반 대중의 관심이 점점 높아지고 있는 다채널 음향 시스템은 채널 수만큼의 스피커가 필요하게 되므로, 설치 비용과 공간상의 문제가 발생한다.
본 발명은 다채널 음향 시스템에서 발생하는 설치 비용과 공간상의 문제를 해경결하기 위한 것으로 다수개의 스피커로 구성되는 하나의 전면 배치 스피커 어레이를 이용하여 가상 입체 음향 구현 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 가상 입체 음향 구현 방법은, 입력되는 오디오 신호에 대해 HRTF(Head Related Transfer Function)를 이용하여 입체음향을 생성하고 사운드 빔을 이용하여 출력방향을 형성하는 단계; 및 상기 생성된 입체음향 및 출력방향으로 오디오 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 다른 가상 입체 음향 구현 장치는, 오디오 신호를 입력받아 입체음향을 생성하는 HRTF(Head Related Transfer Function)생성 모듈; 오디오 신호를 입력받아 그 출력방향을 형성하는 사운드 빔 생성 모듈; 상기 HRTF 및 사운드 빔으로 생성된 오디오 신호가 스피커로 출력되도록 제어하는 출력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 가상 입체 음향 구현 장치 및 방법에 의하면, 다수개의 스피커 어레이로 구성되는 하나의 스피커를 이용하여 가상 입체 음향을 구현함으로써, 다채널 음향 시스템에서 발생하는 설치 비용과 다양한 위치에 여러개의 스피커를 배치해야하는 공간상의 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 사용자가 청취 위치를 변경하여도 최적의 음향을 들을 수 있도록 오디오 신호의 진행방향을 조절할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 가상 입체 음향 구현 방법은, 입력되는 오디오 신호에 대해 HRTF(Head Related Transfer Function)를 이용하여 입체음향을 생성하고 사운드 빔을 이용하여 출력방향을 형성하는 단계; 및 상기 생성된 입체음향 및 출력방향으로 오디오 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 생성된 입체음향을 전면방향으로 출력하고 입력된 오디오 신호를 사운드 빔을 통해 형성된 방향으로 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 생성된 입체음향을 전면방향 및 사운드 빔을 통해 형성된 방향으로 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 사운드 빔을 형성하는 지연시간을 선택적으로 조절하여 출력방향을 변경할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 오디오 신호를 출력하는 스피커는 복수개의 스피커 어레이로 구성된 하나의 스피커인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 스피커는 입체음향 및 출력방향에 따라 하나 이상의 서로 다른 스피커어레이로 그룹핑되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 그룹핑되는 스피커 어레이를 선택적으로 변경할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 다른 가상 입체 음향 구현 장치는, 오디오 신호를 입력받아 입체음향을 생성하는 HRTF(Head Related Transfer Function)생성 모듈; 오디오 신호를 입력받아 그 출력방향을 형성하는 사운드 빔 생성 모듈; 상기 HRTF 및 사운드 빔으로 생성된 오디오 신호가 스피커로 출력되도록 제어하는 출력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 스피커는 복수개의 스피커 어레이를 포함하는 하나의 스피커인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 스피커는 소정 갯수로 그룹핑되고 HRTF 출력용 스피커 및 사운드 빔 출력용 스피커로 구분되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 출력제어부는 생성된 입체음향이 전면방향으로 출력되도록 하고 입력된 오디오 신호를 사운드 빔을 통해 형성된 방향으로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 출력제어부는 생성된 입체음향을 전면방향 및 사운드 빔을 통해 형성된 방향으로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 출력제어부는 그룹핑하기 위한 스피커 및 그 갯수, 오디오 신호를 출력하기 위한 스피커의 위치를 선택할 수 있는 메뉴가 표시되도록 제어하고 그 선택에 따라 오디오 신호 출력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 출력제어부는 사운드 빔을 형성하기 위한 지연시간을 선 택할 수 있는 메뉴가 표시되도록 제어하고 그 선택에 따라 오디오 신호 출력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가상 입체 음향 구현 장치를 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, HRTF(Head Related Transfer Function)를 이용하여 가상입체 음향을 생성하는 HRTF 생성모듈(110)과; 사운드 빔(Sonund Beam)을 형성하여 음향의 방향을 조절하는 사운드 빔 생성모듈(120)과; 상기 HRTF 및 사운드 빔으로 생성된 오디오 신호가 스피커 어레이(140)로 출력되도록 제어하는 출력 제어부(130)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 HRTF 생성모듈(110) 및 사운드 빔 생성모듈(120)은 복수개로 구성될 수 있으며 아래 도 2에서 자세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가상 입체 음향 구현 장치의 상세한 구성도이다.
도 2를 참조하면, HRTF를 이용하여 가상입체 음향을 생성하는 복수개의 HRTF 생성모듈(111,112,113,114)과; 전방 좌측 채널의 사운드 빔을 생성하는 SFL(Sound beam Front Left) 모듈(121)과, 전방 우측 채널의 사운드 빔을 생성하는 SFR(Sound beam Front Right) 모듈(122)과, 후방 좌측 채널의 사운드 빔을 생성하는 SRL(Sound beam Rear Left) 모듈(123)과, 후방 우측 채널의 사운드 빔을 생성하는 SRR(Sound beam Rear Right) 모듈(124)을 포함하는 사운드 빔 생성모듈(120)을 포 함하여 구성된다.
자세히 설명하면, HRTF 생성모듈(110)은 입력되는 오디오 신호에 대해 전방 채널 및 후방 채널의 음상을 정위하고, 다시 전방 채널 및 후방 채널의 누화를 제거하여 입체음향을 생성한다.
여기서, 상기 입력되는 오디오 신호는 4채널 오디오 신호를 일실시예로 설명하였으며 이에 한정되지 않고 2채널 또는 다수개의 오디오 채널 입력에 대해서 입체 음향을 처리할 수 있다.
또한, 상기 HRTF에 대해 설명하면 음원으로부터 발생한 소리가 사람의 두 귀에 도달하기까지의 경로를 나타내는 개념으로서, 음원에서 고막까지 소리가 전파될 때 소리의 전달경로에 의한 단위충격응답(impulse response)으로 정의된다. 내포된 공간적 음향 특성을 헤드폰이나 오디오에 쉽게 인가하기 위해서는 대개 시간영역에서의 값을 사용하는데, 이러한 HRTF에는 방향감을 지각할 수 있는 채널간 시간차 및 레벨차 정보와 함께 사람이 음원의 위치를 파악하는 단서가 되는 음원에서 고막까지의 경로에 존재하는 머리, 몸통, 귀 등에서의 반사와 회절에 대한 정보가 포함되어 있다. 이를 이용하면 입체화되지 않은 단순음에 원하는 3차원 위치에 해당하는 공간적 정보가 부가된 HRTF를 적용시킴으로써 바이노럴 타입의 입체음을 생성할 수 있다.
그런데, 스테레오 스피커를 통하여 입체음향을 청취하면, 좌/우 스피커에서 발생한 음향신호가 청취자의 귀까지 진행하면서 공간상에서 간섭에 의해 섞이게 되므로, 스피커에서 발생할 때의 2채널 음향신호가 청취지점에서 그대로 보존되지 못 하게 된다. 이로 인하여 2채널 형태로 녹음되거나 생성된 입체 음향은 3차원 정보가 손상되므로 입체감을 느낄 수가 없게 된다. 이와 같이 청취지점에서 각 채널의 음향신호 중에서 원래의 신호외에 추가된 섞인 신호를 누화(crosstalk)라고 하며 일반적으로 트랜스오럴 필터를 이용하여 제거한다.
따라서, 상기 HRTF 생성모듈(110)은 도 3과 같이 전방채널 음상정위부를 통해 전방채널(FL,FR)을 음상정위하여 바이노럴 타입의 입체음을 생성하고, 전방채널 누화제거부를 통해 원래의 신호외에 추가된 신호에 대해 오디오 신호를 출력하는 스피커에 적합한 형태로 누화를 제거한다.
마찬가지로, 후방채널 음상정위부를 통해 후방채널(RL,RR)을 음상정위하여 바이노럴 타입의 입체음을 생성하고, 후방채널 누화제거부를 통해 원래의 신호외에 추가된 신호에 대해 오디오 신호를 출력하는 스피커에 적합한 형태로 누화를 제거한다.
즉, 도 3 및 도 4와 같이 4채널의 전방채널(FL,FR)과 후방채널(RL,RR)의 오디오 입력신호에 대해 HRTF를 이용하여 입체음향을 생성하여 이를 다시 4채널의 오디오 신호로 출력하고 이를 4개씩 그룹핑된 스피커들에 각각 1:1로 매칭시켜 출력되도록 한다. 즉, 제1 가상 입체 음향이 생성된 오디오 신호는 H1의 각각 스피커에 서 FL,FR,RL,RR 오디오 신호가 출력된다.
상기 사운드 빔 생성모듈(120)은 입력되는 오디오 신호가 스피커에 인가될 때 그 오디오 신호를 지연시켜 음향의 방향을 조절하여 입체 음향을 구현한다.
자세히 설명하면, 도 5와 같이 복수개의 사운드 빔 생성모듈(120)은 다수개, 즉 8개로 그룹핑된 스피커에서 일정 시간 지연량을 주고 동일한 신호를 인가하여 상기 일정 시간의 지연량에 해당하는 각도로 음향이 전파되도록한다.
예를 들면, 도 6는 다수개의 스피커를 일렬로 배치하는 스피커 어레이를 통해 사운드 빔을 형성하는 예시를 보여주고 있다.
도 6을 참조하면, 0에서 7까지의 레이블이 붙은 8개의 스피커에서 동일한 소리를 발생시키고, 일정한 지연량 d1~d7을 사용하여 각 스피커에 인가되는 신호를 지연시키면 정면으로부터 theta 만큼의 각도로 사운드 빔이 형성되어 출력되는 오디오 신호의 방향이 변경되게 된다.
즉, HRTF 생성모듈(110)을 이용하여 입력되는 오디오 신호에 대해 전방 채널 및 후방 채널의 음상을 정위하고, 다시 전방 채널 및 후방 채널의 누화를 제거하여 입체음향을 생성하고, 사운드 빔 생성모듈(120)을 이용하여 출력되는 오디오 신호의 방향을 변경시킨다.
예를 들어, 상기 입력되는 오디오 신호가 다채널 오디오 소스의 대표적인 5.1채널이라고 한다면 입체 음향 생성에 중요한 전방좌측(Front Left)채널, 전방우측(Front Right)채널, 후방좌측(Rear Left)채널, 후방우측(Rear Right)채널의 4개의 오디오 채널을 입력으로 HRTF를 이용한 입체음향을 생성하여 출력하고, 사운드 빔을 형성하여 사용자를 둘러싸고 있는 벽의 좌우 코너를 향하는 방향으로 그리고 사용자의 좌우측 벽 또는 반사면의 적절한 구역을 향하는 방향으로 출력되고, 그 반사음이 사용자가 위치한 지점으로 출력됨으로써 사용자는 마치 청취 지점에 위치한 스피커에서 투영되는 것과 흡사한 입체 음향을 들을 수 있다.
또한, 상기 4채널 오디오 신호에 한정되지 않고 2채널 또는 그 이상의 오디오 채널 입력에 대해서 HRTF를 이용한 입체음향 및 사운드 빔을 생성할 수 있다.
상기 출력제어부(130)는 HRTF 생성모듈(110) 및 사운드 빔 생성모듈(120)에서 생성된 오디오 신호가 해당 스피커에서 출력되도록 제어한다.
예를 들면, 도 7a는 다수개의 스피커 어레이로 구성되는 하나의 스피커를 도시하고 있으며, 도 7b는 HRTF 생성모듈(110) 및 사운드 빔 생성모듈(120)에서 생성된 오디오 신호를 출력하는 스피커 어레이의 구성을 도시한다.
상기 출력제어부(130)는 도 7b와 같이 소정갯수, 즉 4개씩 그룹핑된 스피커에 HRTF로 생성된 오디오 신호를 출력하도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 그룹핑된 4개의 스피커 각각에 도 3에서 출력되는 RL,FL,FR,RR에 대한 오디오 신호가 1:1로 매칭되어 출력되거나, 그룹핑된 4개의 스피커 전체에 RL,FL,FR,RR에 대한 오디오 신호가 매칭되어, 즉 그룹핑된 H1에 RL에 대한 오디오 신호가 출력되고, H2에는 FL, H3에는 FR, H4에는 RR에 대한 오디오 신호가 출력되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 출력제어부(130)는 소정갯수, 즉 8개씩 그룹핑된 스피커에서 입력된 오디오 신호를 SFL, SFR, SRL, SRR 방향으로 출력되도록 제어한다.
여기서, 상기 하나의 스피커에 배열되어 구성되는 스피커 갯수는 변경가능하며, 전방 또는 후방 신호를 출력하는 스피커의 위치 및 그룹핑되는 스피커의 갯수는 변경가능하다.
즉, 상기 출력제어부(130)는 상기 입체음향을 전면방향으로 출력하고 입력된 오디오 신호를 사운드 빔을 통해 형성된 방향으로 출력되도록 제어하거나, 상기 생성된 입체음향을 전면방향 및 사운드 빔을 통해 형성된 방향으로 출력되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 출력제어부(130)는 그룹핑하기 위한 스피커의 갯수, 오디오 신호를 출력하기 위한 스피커 위치가 변경되도록 제어한다.
예를 들면, 리모콘 등으로 변경 메뉴 등이 입력되면 상기 스피커의 전면부 등에 구비된 디스플레이부 또는 스피커가 연결된 디스플레이 기기 등에 OSD를 디스플레이하여 그룹핑하기 위한 스피커 및 그 갯수, 오디오 신호를 출력하기 위한 스피커의 위치를 선택할 수 있도록 제어한다
또한, 상기 출력제어부(130)는 사운드 빔을 형성하기 위한 지연시간 즉, theta 각도를 조절하여 오디오 신호의 출력방향을 선택할 수 있도록 제어한다.
예를 들면, 리모콘 등으로 사운드 빔 변경 메뉴가 입력되면, 사운드 빔이 출력되는 방향 및 각도값을 OSD로 표시하여 선택할 수 있도록 한다.
이를 통해, 사용자는 청취 위치를 옮기더라도 최상의 입체 음향을 들을 수 있도록 오디오 신호의 출력 방향을 선택할 수 있게 된다.
여기서, 상기 선택된 그룹핑된 스피커 및 갯수, 오디오 신호를 출력하기 위한 스피커의 위치 및 theta 각도 등은 저장될 수 있다.
따라서, 본 발명은 다수개의 스피커 어레이로 구성되는 하나의 스피커만을 배치하여 가상 입체 음향을 구현함으로써, 다채널 음향 시스템에서 발생하는 설치 비용 및 다양한 위치에 여러개의 스피커를 배치해야 하는 공간상의 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 가상 입체 음향 구현 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 입력되는 오디오 신호에 대해 HRTF를 생성 및 사운드 빔을 생성한다(S710).
예를 들면, HRTF 생성모듈(110)을 이용하여 입력되는 오디오 신호에 대해 전방 채널 및 후방 채널의 음상을 정위하고, 다시 전방 채널 및 후방 채널의 누화를 제거하여 입체음향을 생성한다.
여기서, 상기 입력되는 오디오 신호가 다채널 오디오 소스의 대표적인 5.1채널이라고 한다면 입체음향 생성에 중요한 전방좌측(FL:Front Left)채널, 전방우측(FR:Front Right)채널, 후방좌측(RL:Rear Left)채널, 후방우측(RR:Rear Right)채널의 4개의 오디오 채널을 입력으로 하여 HRTF를 이용한 입체음향을 생성하여 전면 방향으로 출력하고, 상기 입력되는 4개의 오디오 채널은 사운드 빔으로 형성된 방향으로 출력하여 그 반사음이 사용자가 위치한 지점으로 출력되도록 한다.
또한, 상기 4채널 오디오 신호에 한정되지 않고 2채널 또는 그 이상의 오디오 채널 입력에 대해서 HRTF를 이용한 입체음향 및 사운드 빔을 생성할 수 있다.
예를 들면, 2채널인 경우에는 HRTF을 이용하여 생성된 입체음향을 전면방향 및 사운드 빔을 통해 형성된 방향으로 출력한다.
이후, 상기 HRTF 및 사운드 빔으로 생성된 오디오 신호를 출력하기 위한 스피커를 선택한다(S720).
예를 들면, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 가상 입체 음향의 진행 방향을 보여주는 도면이다.
도9를 참조하면, HRTF 생성모듈(110)을 통해 생성된 입체 음향은 전면 방향으로 출력되고, 사운드 빔 생성모듈(120)을 통해 형성된 음향은 각각 SFL, SFR, SRL, SRR과 같이 사용자를 둘러싸고 있는 벽의 좌우 코너를 향하는 방향으로 그리고 사용자의 좌우측 벽 또는 반사면의 적절한 구역을 향하는 방향으로 출력되고, 그 반사음이 사용자가 위치한 지점으로 출력됨으로써 사용자는 마치 청취 지점에 위치한 스피커에서 투영되는 것과 흡사한 입체 음향을 들을 수 있게 된다.
또한, 사용자의 입력 명령에 따라 스피커의 갯수, 오디오 신호를 출력하기 위한 스피커 위치를 변경시켜 오디오 신호를 출력할 수 있다.
예를 들면, 리모콘 등으로 변경 메뉴 등이 입력되면 스피커 어레이의 일부분에 표시되는 디스플레이부 또는 스피커가 연결된 디스플레이 기기 등에 OSD를 디스플레이하여 그룹핑하기 위한 스피커 및 갯수, 오디오 신호를 출력하기 위한 스피커의 위치를 선택할 수 있도록 한다
또한, 사용자의 입력 명령에 따라 사운드 빔을 형성하기 위한 지연시간 즉, theta 각도를 조절하여 오디오 신호의 출력방향을 변경할 수 있다.
예를 들면, 리모콘 등으로 사운드 빔 변경 메뉴가 입력되면, 사운드 빔이 출력되는 방향 및 각도값을 OSD로 표시하여 선택할 수 있도록 한다.
이를 통해 사용자는 청취 위치를 옮기더라도 최상의 입체 음향을 들을 수 있도록 오디오 신호의 출력 방향을 선택할 수 있게 된다.
여기서, 상기 선택된 그룹핑된 스피커 및 갯수, 오디오 신호를 출력하기 위한 스피커의 위치 및 theta 각도 등은 저장될 수 있다.
이후, 상기 HRTF 및 사운드 빔으로 생성된 오디오 신호를 스피커로 출력한다(S730). 상기 스피커의 선택 단계를 거치지 않으면 디폴트로 저장된 스피커로 오디오 신호를 출력하거나, 사용자가 저장한 스피커로 오디오 신호를 출력할 수 있다.
예를 들면, 다수개의 스피커 어레이에서 소정 갯수로 스피커를 그룹핑하여 HRTF로 생성된 입체음향을 출력하는 스피커 및 사운드 빔으로 형성된 오디오 신호를 출력하는 스피커로 구분하여 오디오 신호를 출력한다.
자세히 설명하면, 도 6b와 같이 다수개의 스피커 어레이에서 4개씩 그룹핑된 스피커 각각에 도 3에서 출력되는 RL,FL,FR,RR에 대한 오디오 신호를 매칭시켜 출력하거나, 그룹핑된 4개의 스피커 전체에 RL,FL,FR,RR에 대한 오디오 신호를 매칭시켜, 즉 그룹핑된 H1에 RL 오디오 신호가 출력되고, H2에는 FL, H3에는 FR, H4에는 RR에 대한 오디오 신호가 출력되도록 한다.
또한, 8개씩 스피커를 그룹핑하고, 그룹핑된 스피커에서 사운드 빔 형태로 SFL, SFR, SRL, SRR에 대한 오디오 신호가 출력되도록 제어한다.
이와 같이, 본 발명은 다수개의 스피커 어레이로 구성되는 하나의 스피커를 이용하여 가상 입체 음향을 구현함으로써, 다채널 음향 시스템에서 발생하는 설치 비용과 다양한 위치에 여러개의 스피커를 배치해야하는 공간상의 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 사용자가 청취 위치를 변경하여도 최적의 음향을 들을 수 있도록 오디오 신호의 진행방향을 조절할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가상 입체 음향 구현 장치를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가상 입체 음향 구현 장치의 상세한 구성도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 HRTF 생성모듈을 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 HRTF 생성모듈을 통한 스피커 출력을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 사운드 빔 생성모듈을 통한 스피커 출력을 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 다수개의 스피커를 이용한 사운드 빔 형성을 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 다수개의 스피커 어레이로 구성되는 가상 입체 음향 구현 스피커를 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 가상 입체 음향 구현 방법을 나타내는 흐름도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 가상 입체 음향의 진행 방향을 보여주는 도면.

Claims (14)

  1. 입력되는 오디오 신호에 대해 HRTF(Head Related Transfer Function)를 이용하여 입체음향을 생성하고 사운드 빔을 이용하여 출력방향을 형성하는 단계;
    상기 생성된 입체음향 및 출력방향으로 오디오 신호를 출력하는 단계;
    상기 오디오 신호를 출력하는 스피커의 개수, 상기 오디오 신호를 출력하는 스피커의 위치 및 상기 오디오 신호의 출력방향을 표시하는 OSD를 표시하는 단계;
    상기 오디오 신호를 출력하는 스피커의 개수, 상기 오디오 신호를 출력하는 스피커의 위치 및 상기 오디오 신호의 출력방향 중 적어도 어느 하나를 선택하는 사용자의 입력 명령을 수신하는 단계; 및
    상기 사용자 입력 명령에 기초하여 상기 오디오 신호를 출력하는 스피커의 개수, 상기 오디오 신호를 출력하는 스피커의 위치 및 상기 오디오 신호의 출력방향 중 적어도 어느 하나 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 입체 음향 구현 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 생성된 입체음향을 전면방향으로 출력하고 입력된 오디오 신호를 사운드 빔을 통해 형성된 방향으로 출력하는 것을 특징으로 하는 가상 입체 음향 구현 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 생성된 입체음향을 전면방향 및 사운드 빔을 통해 형성된 방향으로 출력하는 것을 특징으로 하는 가상 입체 음향 구현 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 오디오 신호를 출력하는 스피커는 복수개의 스피커 어레이로 구성된 하나의 스피커인 것을 특징으로 하는 가상 입체 음향 구현 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 스피커는 입체음향 및 출력방향에 따라 하나 이상의 서로 다른 스피커어레이로 그룹핑되는 것을 특징으로 하는 가상 입체 음향 구현 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 그룹핑되는 스피커 어레이를 선택적으로 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 가상 입체 음향 구현 방법.
  8. 오디오 신호를 입력받아 입체음향을 생성하는 HRTF(Head Related Transfer Function)생성 모듈;
    오디오 신호를 입력받아 그 출력방향을 형성하는 사운드 빔 생성 모듈;
    상기 HRTF 및 사운드 빔으로 생성된 오디오 신호가 스피커로 출력되도록 제어하고, 상기 오디오 신호를 출력하는 스피커의 개수, 상기 오디오 신호를 출력하는 스피커의 위치 및 상기 오디오 신호의 출력방향을 표시하는 OSD를 표시하고, 상기 오디오 신호를 출력하는 스피커의 개수, 상기 오디오 신호를 출력하는 스피커의 위치 및 상기 오디오 신호의 출력방향 중 적어도 어느 하나를 선택하는 사용자의 입력 명령을 수신하고, 상기 사용자 입력 명령에 기초하여 상기 오디오 신호를 출력하는 스피커의 개수, 상기 오디오 신호를 출력하는 스피커의 위치 및 상기 오디오 신호의 출력방향 중 적어도 어느 하나 변경하는 는 출력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 입체 음향 구현 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 스피커는 복수개의 스피커 어레이를 포함하는 하나의 스피커인 것을 특 징으로 하는 가상 입체 음향 구현 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 스피커는 소정 갯수로 그룹핑되고 HRTF 출력용 스피커 및 사운드 빔 출력용 스피커로 구분되는 것을 특징으로 하는 가상 입체 음향 구현 장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 출력제어부는 생성된 입체음향이 전면방향으로 출력되도록 하고 입력된 오디오 신호를 사운드 빔을 통해 형성된 방향으로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가상 입체 음향 구현 장치.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 출력제어부는 생성된 입체음향을 전면방향 및 사운드 빔을 통해 형성된 방향으로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가상 입체 음향 구현 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
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