KR20040034705A

KR20040034705A - 오디오 재생 장치

Info

Publication number: KR20040034705A
Application number: KR10-2004-7003370A
Authority: KR
Inventors: 이르완로이; 라르센에릭
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2004-04-28
Also published as: US6914988B2; CN1552171A; US20030044032A1; JP2005502247A; EP1430749A2; WO2003022003A3; WO2003022003A2

Abstract

오디오 재생 장치는 n-채널 입력 신호를 수신하기 위한 입력, l-채널 출력 신호를 l확성기들에 공급하기 위한 출력, 및 상기 입력 신호를 처리하기 위한 오디오 처리 유닛을 구비한다. 상기 오디오 처리 유닛은 상기 n-채널 입력 신호의 m-채널 신호 부분을 개선시키는 개선 수단을 포함하고, m≤n이며, 상기 개선 수단은 상기 m-채널 신호 부분의 각 채널 신호 부분마다 비선형 반대칭 단조 전달 함수를 갖는다. 상기 오디오 재생 장치는 음성-음악 판별기를 더 구비하며, 상기 음성-음악 판별기는 음성을 위해 지정된 상기 m-채널 신호 부분의 상기 채널 신호 부분들 중 하나에 응답하여, 상기 채널 신호 부분들 중 상기 하나가 음성 신호들을 포함하는 확률(p)을 나타내는 제어 신호를 생성한다. 상기 제어 신호에 의해 개선 수단이 제어된다.

Description

오디오 재생 장치{Audio reproducing device}

초기에 제출된 사전 미공개된 특허 출원 PHNL000696EPP에는 그러한 오디오 재생 장치가 공지되어 있다. 상기 공지된 오디오 재생 장치는 다채널 음성 재생을 개선하는데 사용된다. 특히, 중심 및 서라운드 채널들은 음성의 명료성을 개선하고 미묘한 서라운드 효과를 증대시키기 위해 비선형 장치에 의해 처리된다.

하지만, 상기 채널들은 흔히 다채널 재생의 음성의 명료성을 향상시키기 위해서만 바람직하다. 서라운드 효과는 이러한 경우에 처리될 필요가 없을 수도 있다. 매우 간단한 해결책으로는 서라운드 채널들이 아닌, 보통 음성을 위해 사용되는 중심 채널에만 상기 개선을 적용시키는 것이다. 이는 중심 채널에서 음성이 아닌 신호들이 여전히 처리될 것이라는 문제를 갖는다.

본 발명은 n-채널 입력 신호를 수신하기 위한 입력, l-채널 출력 신호를 l확성기들에 공급하기 위한 출력, 및 상기 입력 신호를 처리하기 위한 오디오 처리 유닛을 갖는 오디오 재생 장치로서, 상기 오디오 처리 유닛은 상기 n-채널 입력 신호의 m-채널 신호 부분을 개선시키는 개선 수단을 포함하고, m≤n이며, 상기 개선 수단은 상기 m-채널 신호 부분의 각 채널 신호 부분마다 비선형 반대칭 단조 전달 함수(non-linear anti-symmetric monotone transfer function)를 갖는 오디오 재생 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 오디오 재생 장치를 개략적으로 도시하는 도면.

본 발명의 목적은 상기한 문제를 해결하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명에 따라, 서두에 기재된 오디오 재생 장치에 있어서, 상기 오디오 재생 장치는 음성-음악 판별기를 구비하며, 상기 음성-음악 판별기는 음성을 위해 지정된 상기 m-채널 신호 부분의 상기 채널 신호 부분들 중 하나에 응답하여, 상기 채널 신호 부분 중 상기 하나가 음성 신호들을 포함하는 확률(p)을 나타내는 제어 신호를 제공하며, 상기 제어 신호는 상기 개선 수단을 제어하는 것을 특징으로 한다.

음성-음악 판별기는 자체에 공지되고, Ronald M. Aarts 및 Robert Toonem Dekker에 의해 J. Audio Eng. Soc., 47권, 9호, 1999년 9월, 페이지 720 내지 725의 "실시간 음성-음악 판별기(A Real-time Speech-Music Discriminator)"에 기재되어 있다. 상기 문헌에 기재된 장치는 신호-채널 오디오 신호에 응답하여, 오디오 입력 신호가 음성을 포함하는 확률을 나타내는 0 및 1 사이의 값(p)을 갖는 신호를 공급한다. 본 발명에 따르면, 예컨대 상기 문헌에 기재된 유형의 음성-음악 판별기는 예컨대 PHNL000696EPP에 기재된 유형의 음성 개선 장치와 결합된다. 음성 개선이 채널 신호 부분들 중 하나, 예컨대 확륙값(p)이 판별되는 채널에서 음성 이외의 서라운드 음 또는 개선음의 작용없이 실현되는 정도는 확률(P)의 값에 의존하였다.

보다 실질적인 실시예에서, 오디오 재생 장치는 n-채널 입력 신호가 음성을 위해 특별히 지정된 중심 채널 신호 부분 및 서라운드 채널 신호 부분들을 포함하고, 상기 음성-음악 판별기가 상기 중심 채널 신호 부분에 응답하여 상기 제어 신호를 제공하고, 상기 제어 신호가 상기 중심 채널 신호 부분 및 상기 서라운드 채널 신호 부분들을 개선시키는 개선 수단을 제어하는 것을 특징으로 한다. 특히 오디오 재생 장치는 상기 입력 신호가 중심 채널 신호 부분(C), 좌 및 우 채널 신호 부분(L, R), 및 좌 및 우 서라운드 채널 신호 부분(L_s, R_s)를 포함하고, 상기 음성-음악 판별기가 상기 중심 채널 신호 부분(C)에 응답하여 상기 제어 신호를 공급하고, 상기 개선 수단이 상기 중심 채널 신호 부분(C) 및 상기 서라운드 채널 신호 부분들(L_s, R_s)만을 위해 제공되고, 상기 제어 신호에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.

특허 출원 PHNL000696EPP에는 각각의 m-채널 신호 부분들마다의 개선 수단의 전달 함수의 예가 제공되며; 상기 전달 함수는 관련된 음성 신호들의 개선을 제어하기 위해 적절치 않다. 본 발명에 따라면, 상기 전달 함수는 확률(p)에 의존한다. 그 예들은 이하의 설명에 제공된다.

본 발명은 오디오 재생 장치에 관한 것이고, 특히 음성이 개선되는 n-채널 오디오 신호의 m-채널 부분을 처리하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 상기 m-채널 신호 부분의 상기 채널 신호 부분들 중 하나에 응답하여, 상기 채널 신호 부분들 중 상기 하나가 음성 신호들을 포함하는 확률을 나타내는 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호의 도음으로 상기 m-채널 오디오 신호 부분을 개선하는 처리를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한 상기 방법에 기재된 음성이 개선되는 n-채널 오디오 신호의 m-채널 부분을 처리하는 컴퓨터 프로그램에 관한 것으로, 상기 컴퓨터 프로그램은 명세서에 기재된 오디오 재생 장치를 갖는 오디오 재생기의 신호 처리 수단을 실행할 수 있다. 그와 관련하여, 본 발명은 또한 상기 컴퓨터 프로그램을 갖는 정보 캐리어에 관한 것이다.

본 발명은 또한 오디오 신호들을 생성하거나 수신하는, 상기 기재된 오디오 재생 장치를 포함하는 오디오 재생기에 관한 것으로, 상기 오디오 신호들은 상기 오디오 재생 장치 및 상기 오디오 재생 장치에 접속된 확성기들에 공급된다.

본 발명은 이하에 기재된 예들과 수반하는 도면을 참조로 명백하고 명료해질 것이다.

도 1의 블록 다이어그램은 5개의 분리된 입력 채널들, 즉 좌(L), 우(R), 중심(C), 좌 서라운드(L_s) 및 우 서라운드(R_s)를 갖는 오디오 재생 장치(1)를 도시한다. 출력 신호들은 대응하는 프라임 부호들로 주어진다. 5개의 입력 채널들은 예컨대, 2 대 5 디코더를 사용하는 5개의 채널들보다 적게 유도되어도 된다는 것에 주의한다. 또한, 5개의 출력 신호들은 예컨대, 5 대 2 변환 수단을 사용하여 감소될 수 있다. 상기 오디오 재생 장치(1)는 음성-음악 판별기(2) 및 개선 수단(3)을 포함한다. 상기 음악 판변기(2)는 이전에 언급된 J.Audio Eng. Soc.의 Ronald M. Aarts 및 Robert Toonem Dekker의 문헌에 기재된 유형의 것이고, 입력 신호에 응답하여, 상기 입력 신호가 음성으로 간주될 수 있는 확률(p)을 나타내는 출력 신호를 중심 채널(C)을 통해 공급한다. p는 0과 1 사이의 값을 가질 수 있다. 입력 신호가 음성인 확률이 클수록, p는 1에 가깝다. 입력 신호가 음성중에 작은 변화를 갖는다면, p는 0에 가깝다. 음성-음악 판별기(2)의 출력 신호는 개선 수단에 대하여 제어 신호를 형성한다.

본 실시예에서, 개선 수단은 중심 채널 및 서라운드 채널들에 도입된다. 모든 3개의 채널들은 동일한 방식으로 처리된다. 하지만, 재생 설정의 요건에 의존하여, 음성-음악 판별기에 의해 제어된 개선 수단이 중심 채널에만 도입되거나, 또는 음성-음악 판별기에 의해 제어된 개선 수단이 중심 채널에 도입되고, 고정된 개선 수단이 서라운드 채널들에 도입되도록 구현이 변경될 수 있다.

상기 개선 수단은 특허공보 PHNL000696EPP에 기재된 유형의 것이지만, 본 실시예에서, 전달 함수는 확률(p)에 의존한다. 중심 및 서라운드 채널들에서 개선 수단의 입력(x) 및 출력(y) 사이의 관계에 대한 특정예는 y(x,p)=(l=p)x+pc tgh(ax/c)이다.

p=o에 대해, 상기 관계는 y=x이도록 단순화한다. 이는 중심 채널마다의 입력 신호가 음성중에 작은 변화를 갖는다면, 개선 수단이 영향을 끼치지 않았음을 의미한다. p=1에 대해, y=c tgh(ax/c)이도록 단순화한다. x가 비교적 작다면(y=ax), 개선 수단에서 이득(a)은 입력 신호에 적용된다(통상 a=2). x가 비교적 크다면, 출력신호(y)는 c에 공급된다. p의 중간값들에 대해, 2개의 영역들 간의 유연한 전이가 얻어진다. p의 모든 값들에 대해, 선형 영역에서, y=[l+(a-l)p]x 다. 전달 함수에서 입력 신호 음성일 확률이 클수록 이득이 크다. 이는 중심 채널에서 음성이 개선되지만, 서라운드 채널들에서 음악 및 잡음이 다소 부정적으로 영향을 끼친다는 것을 의미한다. y가 공급되는 비선형 영역에서, 중심 채널에서 음성 개선은 불필요한 반면에, 서라운드 채널들에 가능한 음 변형은 받아들여질 수 있다.

중심 및 서라운드 채널들에서 개선 수단의 입력(x) 및 출력(y) 간의 관계에 대한 다른 예는 y(x,p)=c tgh(l+ap)x/c]이다. x의 작은 값들에 대해, 상기 관계는 y=(l+ap)x이도록 단순화한다. a=1에 대하여, 작은 신호들에 대한 이득은 a=2에 대해 처음 언급된 전달 함수와 같다. 비교적 큰 신호들에 대해, y는 다시 c(c≠0)에 공급된다. 다른 전달 함수들이 가능하다는 것이 명백해진다.

음성-음악 판변기의 성질로 인해, p의 값은 시변한다. 이것이 성가신 음들을 야기한다고 예상될 수도 있지만, p에서의 변화가 관련된 오디오 신호들의 변화하는 개선에 실제로 반영될 것이기 때문에, 그러한 성가신 음들은 발생하지 않는다. 총체적인 효과는 높은 명료성을 주는 음성이 개선된다는 것이다. 비음성 음들은 처리되지 않는다.

게다가 비록 음성-음악 판별기가 제어 신호에 관한, 예컨대 p가 0에 가깝다는 부정확한 결정을 할지라도, 입력 오디오 신호가 음성으로서 또는 그 반대로서 간주되어야 하지만, 성가신 인공산물들을 야기하지 않는다. 단지, 최적이기 보다 중심 및 서라운드 채널들의 서로 다른 출력 진폭이 얻어진다.

상술된 실시예들은 알고리즘에 의해 실현되며, 상기 알고리즘의 적어도 일부는 오디오 재생기에서 신호 처리 수단을 실행할 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태일 수 있다. 지금까지 도면의 부분은 어떤 프로그램가능한 기능들을 수행하기 위해 유닛들을 도시하고, 상기 유닛들은 컴퓨터 프로그램의 부부분들로 간주될 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예들에 제한되지 않는다. 수정들이 가능하다. 따라서, 다른 음성-음악 판별기들 예컨대, 입력 신호에 관한 "어려운" 결정, 즉 중간에 가능성이 없는 음성(p=1) 또는 음악/비음성(p=0)을 하는 판별기가 사용될 수 있다. 이는 음성 개선간에 온/오프의 어려운 스위칭을 야기할 것이다. 이러한 경우에 음성-음악 판별기의 출력 신호를 저역 통과 필터링함으로써 향상을 얻을 수 있다. 또한, 상술한 함수 행위를 하는 다른 전달 함수들이 가능할 수 있다.

Claims

n-채널 입력 신호를 수신하기 위한 입력, l-채널 출력 신호를 l확성기들에 공급하기 위한 출력, 및 상기 입력 신호를 처리하기 위한 오디오 처리 유닛을 갖는 오디오 재생 장치로서, 상기 오디오 처리 유닛은 상기 n-채널 입력 신호의 m-채널 신호 부분을 개선시키는 개선 수단을 포함하고, m≤n이며, 상기 개선 수단은 상기 m-채널 신호 부분의 각 채널 신호 부분에 대해 비선형 반대칭 단조 전달 함수(non-linear anti-symmetric monotone transfer function)를 갖는, 상기 오디오 재생 장치에 있어서,

음성-음악 판별기를 구비하고, 상기 음성-음악 판별기는 음성을 위해 지정된 상기 m-채널 신호 부분의 상기 채널 신호 부분들 중 하나에 응답하여, 상기 채널 신호 부분의 상기 하나가 음성 신호들을 포함하는 확률(p)을 나타내는 제어 신호를 제공하며, 상기 제어 신호는 상기 개선 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는, 오디오 재생 장치.
제1항에 있어서, 상기 n-채널 입력 신호는 음성을 위해 특별히 지정된 중심 채널 신호 부분 및 서라운드 채널 신호 부분들을 포함하고, 상기 음성-음악 판별기는 상기 중심 채널 신호 부분에 응답하여 상기 제어 신호를 제공하고, 상기 제어 신호는 상기 중심 채널 신호 부분 및 상기 서라운드 채널 신호 부분들을 개선시키는 개선 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는, 오디오 재생 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 입력 신호는 중심 채널 신호 부분(C), 좌 및 우 채널 신호 부분(L, R), 및 좌 및 우 서라운드 채널 신호 부분(L_s, R_s)을 포함하고, 상기 음성-음악 판별기는 상기 중심 채널 신호 부분(C)에 응답하여 상기 제어 신호를 공급하고, 상기 개선 수단은 상기 중심 채널 신호 부분(C) 및 상기 서라운드 채널 신호 부분들(L_s, R_s)만을 위해 제공되고, 상기 제어 신호에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는, 오디오 재생 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 상기 m-채널 신호 부분들에 대해 상기 개선 수단의 전달 함수는 상기 확률(p)에 의존하는 것을 특징으로 하는, 오디오 재생 장치.
제4항에 있어서, 상기 개선 수단의 전달 함수는

y(x,p)=(l-p)x+pc tgh(ax/c)이며, 여기서 a 및 c는 조정 상수들인 것을 특징으로 하는, 오디오 재생 장치.
제4항에 있어서, 상기 개선 수단의 전달 함수는

y(x,p)=c tgh[(l+ap)x/c]이며, 여기서 a 및 c는 조정 상수들인 것을 특징으로 하는, 오디오 재생 장치.
음성이 개선되는 n-채널 오디오 신호의 m-채널 부분을 처리하는 방법에 있어서,

상기 m-채널 신호 부분의 상기 채널 신호 부분들 중 하나에 응답하여, 상기 채널 신호 부분들 중 상기 하나가 음성 신호들을 포함하는 확률을 나타내는 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호의 도음으로 상기 m-채널 오디오 신호 부분을 개선하는 처리를 제어하는 것을 특징으로 하는, 오디오 재생 장치.
청구항 7의 방법에 기재된 음성이 개선되는 n-채널 오디오 신호의 m-채널 부분을 처리하는 컴퓨터 프로그램에 있어서,

청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 오디오 재생 장치를 갖는 오디오 재생기의 신호 처리 수단을 실행할 수 있는, 컴퓨터 프로그램.
청구항 8에 따른 컴퓨터 프로그램을 갖는 정보 캐리어.
오디오 신호들을 생성하거나 수신하는, 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 따른 오디오 재생 장치를 포함하는 오디오 재생기로서,

상기 오디오 신호들은 상기 오디오 재생 장치 및 상기 오디오 재생 장치에 접속된 확성기들에 공급되는, 오디오 재생기.