KR20000014386U

KR20000014386U - Ac-3 오디오의 지연 시간 조절 장치

Info

Publication number: KR20000014386U
Application number: KR2019980027689U
Authority: KR
Inventors: 윤정익
Original assignee: 전주범; 대우전자 주식회사
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2000-07-25

Abstract

본 고안은 돌비 AC-3 오디오의 디코더에서의 시간 지연하기 위하여 스피커와 사용자의 거리를 입력하면, 이를 계산하여 최적의 지연 시간을 계산하여 음향을 출력하는 돌비 AC-3 오디오 장치에 관한 것이다. 본 고안은 인코딩된 AC-3 신호를 수신한 AC-3 오디오에서의 지연 시간 조절 장치로서, 인코딩된 AC-3 신호를 수신하여 중앙 채널 신호, 우측 채널 신호, 좌측 채널 신호 등의 5.1 채널 신호로 디코딩하는 디코더와, 중앙 스피커와 청취자 간의 거리, 좌측 스피커와 청취자 간의 거리 및 우측 스피커과 청취자간의 거리를 입력하는 조작부와. 디코더로부터 5.1 개의 채널 신호를 수신하고 조작부로부터 거리를 수신받아 중앙 채널 신호, 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호의 지연 시간을 계산하는 제어부와, 서라운드 채널 신호를 계산된 지연된 시간 만큼 지연시키는 지연기를 포함한다. 따라서, 본 고안은 AC-3 시스템에서 스피커에서 출력된 음향이 청취자에게 동일 시점에 도달하도록하여 최상의 서라운드의 입체 음향을 들을 수 있다.

Description

ＡＣ-3 오디오의 지연 시간 조절 장치

본 고안은 돌비 AC-3 오디오의 디코더 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 돌비 AC-3 오디오의 디코더에서의 시간 지연하기 위하여 스피커와 사용자의 거리를 입력하면, 이를 계산하여 음향을 출력하는 돌비 AC-3 오디오 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 음악이나 영화를 재생하는 AV(audio-visual) 기기에 있어서 원음의 재생과 음장의 추구라고 하는 것은 음향 재생에 있어선 영원한 목적이다. 음질에 대해서는 이미 디지털 신호의 기록 기술과 전송 기술의 진보로 큰 개선을 보이고 있다. 또한 음장의 재생이라는 점에서는 영화관에서 볼 수 있는 멀티 채널에 의한 재생이 이전부터 그 해답으로 지적되어 오고 있다.

일반 가정용으로 1970년 무렵 4 채널 재생 방식이 각 세트 메이커에서 제안되어 발매되었지만, 4 스피커의 배치가 번거롭고 가격이 높다는 문제점으로 인하여 시장에서 사라져갔다.

한편, 1963년 벨(bell) 연구소의 슈레이더 박사에 의해 전방의 2 스피커를 이용하여 청취자의 주변 임의의 방향으로 음상을 만들고자하는 제안이 발표되었다. 2개의 스피커를 이용한 방식은 임의의 방향에서 청취자의 양 귀에 대한 전달 특성을 측정하여 상술한 전달 특성을 전방의 두 스피커로 재생하여 실현한다고 하는 것이다.

70년대 중반에 두 개의 스피커를 이용하여 청취자의 주변 임의의 방향으로 음상을 만들고자한 이 원리에 의하여 제품이 출시되었다. 당시의 이 제품은 아날로그 기술에 의해 만들어졌기 때문에 복잡한 반사음을 실현할 수가 없었으므로 현재에 요구되는 충분한 성능을 달성할 수 없었다.

현재의 기술에서는 이와 같은 기능들의 문제점을 극복하기 위하여 많은 기준안들이 제안되었으며, 그중 가장 널리 보급되었으며, 음질의 우수성을 인정 받고 있는 것이 돌비(dolby)사의 AC-3 방식이다. 예를 들어, 극장용 영화에서는 AC-3 서라운드 방식에 의한 음향 처리가 행해지고 있다. 이것은 AC-3 스테레오라고도 불리는 영화용 5.1 채널의 사운드 트랙을 트랙에 인코딩하여 필름에 기록하여 재생한다.

이 인코딩된 비디오 소프트웨어를 가정에서 재생하기 위해서는 디코딩 처리를 한 다음 6개 또는 그 이상의 스피커를 설치하여, 디코딩한 후에 각각의 스피커를 통하여 출력한다.

상술한 돌비사의 AC-3 서라운드는 원래 영화관에서 재생을 목적으로 만들어진 멀티 채널 방식이다. 오디오 신호를 5.1 채널의 비트스트림 형태로 인코딩하여 인코딩된 5.1개의 채널을 디코딩하고 디코딩된 신호를 전방 좌측, 전방 우측, 센터 및 후방의 좌우 스피커와 후방의 벽면에 여러개의 스피커를 통하여 서라운드 출력하는 방식이 돌비사의 AC-3 서라운드(또는 돌비 AC-3 스테레오) 이다. 그리고, 이 필름을 토대로 일반 가정용으로 만들어진 소프트웨어에서는 그대로 인코딩된 사운드 트랙을 가지고 있으므로 AC-3 방식을 지원하는 재생 장치에서 재생이 가능하다.

AC-3 방식으로 인코딩된 비디오 또는 오디오 소프트웨어를 가정에서 재생하기 위해서는 디코딩 처리를 한 다음 6개 또는 그 이상의 스피커를 설치하여, 디코딩한 후에 각각의 스피커를 통하여 출력하여야 한다.

현재 이와 같은 AC-3 방식의 오디오는 고급 오디오 시스템에 채용되어 출시되어 있으며, 이와 같은 고급 오디오의 디코더에서는 서라운드 채널의 신호를 제외한 5개의 채널 신호가 동일 시점에 도달하는 것을 가정하고 있으며, 이와 같은 경우에 있어서 AC-3의 장점인 원음의 재현과 음장의 구현이라는 최대의 목적이 달성될 수 있다. 그러나, 청취자의 위치는 스피커의 위치와는 달리 한 곳에 한정되어 있지 않기 때문에 5개의 채널을 통하여 다수의 스피커를 통하여 출력되는 음이 동시에 청취자에게 도달하지 않는다는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적은 AC-3 방식의 디지털 TV 또는 오디오 기기에서 청취자가 스피커와 청취자와의 거리를 입력하면, 이에 따라 AC-3 오디오의 최적의 입체감을 느낄 수 있는 AC-3 오디오의 지연 시간 조절 장치를 제공하는 데에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 인코딩된 AC-3 신호를 수신한 AC-3 오디오에서의 지연 시간 조절 장치로서, 인코딩된 AC-3 신호를 수신하여 중앙 채널 신호, 우측 채널 신호, 좌측 채널 신호 등의 5.1 채널 신호로 디코딩하는 디코더와, 중앙 스피커와 청취자 간의 거리, 좌측 스피커와 청취자 간의 거리 및 우측 스피커과 청취자간의 거리를 입력하는 조작부와. 디코더로부터 5.1 개의 채널 신호를 수신하고 조작부로부터 거리를 수신받아 중앙 채널 신호, 좌측 채널 신호 및 우측 채널 신호의 지연 시간을 계산하는 제어부와, 서라운드 채널 신호를 계산된 지연된 시간 만큼 지연시키는 지연기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 따라 돌비 AC-3 오디오에서의 지연 시간을 조절하기에 적합한 장치의 블록 구성도,

도 2는 본 고안에 따라 청취실 내에 위치한 스피커와 청취자 간의 거리를 도시한 평면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 디코더 110 : 조작부

120 : 제어부 130 : 지연기

200 : 좌측 스피커 210 : 우측 스피커

220 : 중앙 스피커 230 : 후면 좌측 스피커

240 : 후면 우측 스피커

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따라 돌비사의 AC-3 오디오에서의 지연 시간을 조절하기에 적합한 장치의 블록 구성도를 도시하며, 도 2는 청취실 내에 위치한 스피커와 청취자 간의 거리를 도시한 평면도이다. 도시된 바와 같이, 도 2의 장치는 디코더(100), 조작부(110), 제어부(120) 및 지연기(130)를 포함한다. 이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 고안의 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

상술한 바와 같이 디코더(110)는 전송되어 수신거나 또는 트랙에 수록되어 입력된 비트스트림 형대의 AC-3 신호를 수신하여 5.1 개의 채널 신호로 디코딩한다. 디코딩된 5.1 개의 채널 신호(좌측 채널 신호(L), 우측 채널 신호(R), 중앙 채널 신호(C), 후면 좌측 채널 신호(R_L), 후면 우측 채널 신호(R_R) 및 서라운드 신호(S))는 각각 제어부(120)로 제공된다.

조작부(110)를 통하여 청취자(250)가 제어부(120)에 중앙 스피커(220)와 청취자(250) 간의 거리(D_C)를 입력한다. 그리고, 각각의 좌측과 우측의 스피커(200, 210)와 청취자(250) 간의 거리를 입력한다.

이와 같이, 청취자(250)는 청취자(250)와 중앙 스피커(220)와의 거리(D_C), 청취자(250)와 좌측 스피커(200)와의 거리(D_L) 및 청취자(250)와 우측 스피커(210) 간의 거리(D_R)를 입력한다. 입력된 청취자(250)와 스피커 간의 거리(D_C, D_L, D_R)는 제어부(120)로 제공된다.

제어부(120)는 디코더(100)로부터 각각의 채널 신호를 수신받고 조작부(110)로부터 청취자(250)와 스피커 간의 거리(D_C, D_L, D_R)를 제공받아 최적의 지연 시간을 계산하여 해당 지연 시간에 따라 좌측 채널 신호(L), 우측 채널 신호(R), 또는 중앙 채널 신호(C)에 출력되는 시간을 계산한다.

한편, 이와 같은 지연 시간은 다음의 수학식에 의하여 계산되며, 수학식은 크게 좌측 채널 신호(L)를 시간 지연 시키는 경우, 우측 채널 신호(R)를 시간 지연 시키는 경우, 중앙 채널 신호(C)를 시간 지연 시키는 경우로 분류할 수 있다. 수학식은 다음과 같다.

먼저, 중앙 채널 신호를 시간 지연 시키는 경우에 대하여 알아보면, 이는 청취자(250)와 좌측 스피커(200) 간의 거리(D_L) 또는 청취자(250)와 우측 스피커(210) 간의 거리(D_R)가 청취자(250)와 중앙 스피커(220) 간의 거리보다 큰 경우에 적용된다. 이 경우, 지연 시간은 중앙 스피커(220)에만 해당되며, 다음의 수학식에 의하여 계산된다.

지연 시간 = C(D_L- D_C), 또는 지연 시간 = C(D_R- D_C)

수학식 1에서 지연 시간은 양(+)의 값을 가진다. 그리고, 여기서, C의 값은 실험적으로 도출된 상수이며, 이 상수는 AV 기기의 특성에 따라 변경될 수 있다.

또 다른 경우의 수학식으로, 우측 채널 신호(R)를 시간 지연 시키는 경우에 대하여 알아보면, 다음의 수학식은 청취자(250)와 중앙 스피커(220) 간의 거리(D_C)가 청취자(250)와 우측 스피커(210) 간의 거리(D_R)보다 큰 경우에 적용된다. 시간 지연은 다음의 수학식에 의하여 계산된다.

지연 시간 = C(D_C- D_R)

여기서, C는 앞에서 언급된 C, 즉 상수로서 앞에서와 동일한 값을 가지고, 이 역시 실험적으로 도출된 값이며, 계산된 지연 시간의 값은 양(+)의 값을 가진다.

또 다른 경우의 수학식으로, 좌측 채널 신호(L)를 시간 지연 시키는 경우에 대하여 알아보면, 다음의 수학식은 청취자(250)와 중앙 스피커(220) 간의 거리(D_C)가 청취자(250)와 좌측 스피커(200) 간의 거리(D_L)보다 큰 경우에 적용된다. 시간 지연은 다음의 수학식에 의하여 계산된다.

지연 시간 = C(D_C- D_L)

여기서, C는 앞에서 언급된 C와 동일한 값을 가지고, 이 역시 실험적으로 도출된 값이며, 계산된 지연 시간의 값은 양(+)의 값을 가진다.

상술한 바와 같이, 제어부(120)에서 계산된 지연 시간이 지연기(130)로 전송되면, 지연기(130)는 대응하는 좌측 채널 신호(L), 우측 채널 신호(R) 또는 중앙 채널 신호(C)를 각각 지연시켜 각각의 좌측 스피커(200), 우측 스피커(210) 또는 중앙 스피커(220)로 시간 지연된 음향이 출력되도록 한다.

따라서, 상술한 바와 같이, 본 고안은 AC-3 시스템에서 스피커에서 출력된 음향이 청취자에게 동일 시점에 도달하도록하여 최상의 서라운드의 입체 음향을 들을 수 있는 효과가 있다.

Claims

인코딩된 AC-3 신호를 수신한 AC-3 오디오에서의 지연 시간 조절 장치로서,

상기 인코딩된 AC-3 신호를 수신하여 중앙 채널 신호, 우측 채널 신호, 좌측 채널 신호 등의 5.1 채널 신호로 디코딩하는 디코더;

중앙 스피커와 청취자 간의 거리, 좌측 스피커와 청취자 간의 거리 및 우측 스피커과 청취자간의 거리를 입력하는 조작부;

상기 디코더로부터 5.1개의 채널 신호를 수신하고 상기 조작부로부터 상기 거리를 수신받아 상기 중앙 채널 신호, 상기 좌측 채널 신호 및 상기 우측 채널 신호의 지연 시간을 계산하는 제어부;

상기 서라운드 채널 신호를 상기 계산된 지연된 시간 만큼 지연시키는 지연기를 포함하는 AC-3 오디오의 지연 시간 조절 장치.