KR20040091110A - 사용자 제어 다중-채널 오디오 변환 시스템 - Google Patents

Abstract

오디오 입력 신호를 오디오 출력 모드에서 오디오를 나타내는 오디오 출력 신호로 변환하기 위해 신호 입력과 신호 출력을 가진 오디오 모드 변환 수단을 포함하는 다중-채널 오디오 변환 시스템이 설명되어 있다. 오디오 모드 변환 수단은 오디오 입력 신호로부터 오디오 출력 신호로 사용자 제어 변환을 위해 마련되었다. 오디오 입력 신호로부터 오디오 출력 신호로 변환의 유리한 영향이 청취자에 의해 발생될 수 있다. 이것은 상기 시스템의 오디오 출력 신호 안의 다중-채널 스테레오 및/혹은 써라운드 효과에 관한 평활하고 개인화된 선택의 자유도를 가져온다.

Description

사용자 제어 다중-채널 오디오 변환 시스템{USER CONTROLLED MULTI-CHANNEL AUDIO CONVERSION SYSTEM}

그러한 다중-채널 오디오 변환 시스템 및 방법은 WO 02/07481로부터 알려져 있다. 알려진 시스템은 신호 입력 및 신호 출력을 포함하는 다중-채널 스테레오 변환기에 관한 것이다. 그것에 의해, 스테레오 모드를 가지고 있는 오디오 입력 신호는 써라운드 모드(surround mode)를 가진 오디오 출력 신호로 변환된다. 더 상세하게, 알려진 시스템은 오디오 신호 변환에 영향을 주기 위한 상기 변환기에 연결된 스테레오 진폭 결정 수단을 가지고 있다. 이것은 크로스 톡(cross talk)을 유도하지 않으면서 더 넓은 오디오 모드 변환을 가능하게 한다. 실제로, 모드 변환-특히 스테레오에서 써라운드 모드로의 변환-은 적용될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 특히 음악과 음성이 교대되면, 이것은 출력 오디오의 변화하는 인식에 있어서 다소 불안정한 동작을 초래할 수 있다.

본 발명은, 오디오 입력 신호를 오디오 출력 모드에서 오디오를 나타내는 오디오 출력 신호로 변환하기 위해 신호 입력과 신호 출력을 가진 오디오 모드 변환 수단을 포함한 다중-채널 오디오 변환 시스템에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 오디오 입력 신호를 오디오 출력 모드에서 오디오를 나타내는 오디오 출력 신호로 변환하기 위한 방법과, 거기에 사용되는 신호에 관한 것이다.

도 1은 오디오 시스템(2)의 오디오 변환 수단을 구현하는 5채널 돌비 프로 로직 디코더(1)의 스테레오를 예시하는 도면.

그러므로, 본 발명의 목적은 평활한 다중-채널 모드 기술을 적용할 수 있는 향상된 다중-채널 오디오 변환 시스템을 제공하는 것이다.

게다가, 본 발명에 따른 다중-채널 오디오 변환 시스템은 오디오 모드 변환 수단이 오디오 입력 신호로부터 오디오 출력 신호로 사용자 제어 변환을 위해 제공된다는 것을 특징으로 한다.

비슷하게 본 발명에 따른 방법은 변환이 사용자 제어 오디오 모드 변환이라는 점에서 특징적이다.

사용자가 오디오 변환의 의존성을 제어하는 본 발명에 따른 다중-채널 오디오 변환 시스템 및 방법은, 상기 시스템의 오디오 출력 신호 안의 다중-채널 스테레오 및/혹은 써라운드 효과의 양에 관하여 평활하고 개인에 맞춘 선택의 자유도를 가져오는 장점이 있다. 추가적으로 만약 스테레오나 써라운드 모드가 선택되면, 선택된 출력 모드는 음악에 적합할 수 있으나, 수동으로 혹은 자동으로 적절한 음성 인식을 위한 다른 모드로 최적화되어, 서서히 이 모드로 변한다. 음성부터 시작하여 적절한 음악의 인식에 관하여, 비슷한 장점이 적용된다. 선택된 출력 모드는 부분적인 스테레오 및 부분적인 써라운드 효과를 포함하는 사용자 제어 혼합물일 수 있다. 이러한 부분적인 효과의 백분율은 또한 사용자에 의해 제어될 수 있다.

본 발명에 따른 다중-채널 오디오 변환 시스템의 실시예는 오디오 모드 변환수단이 하나 또는 그 이상의 사용자 제어 함수를 포함하는 변환 행렬을 정의한다는 것이 특징적이다.

예를 들어, 이것은 스테레오나 스테레오 써라운드 신호가 새로운 스테레오 혹은 스테레오 써라운드 신호로 변환될 수 있도록 하고, 이것은 평활하고 개인에 맞춰진 그리고 원하는 인식을 반영하는 개별의 연속적인 함수를 고려한다.

본 발명에 따른 다중-채널 오디오 변환 시스템의 다른 실시예는 사용자 제어 함수가 또한 하나 또는 그 이상의 다음의 양에 의존하는 것이 특징적이다.

(a) 오디오 입력 신호 및/혹은 오디오 출력 신호의 각각의 진폭;

(b) 오디오 입력 신호 및/혹은 오디오 출력 신호의 스펙트럼 요소의 각각의 주파수 스펙트럼 및/혹은 스펙트럼 분포; 및/혹은

(c) 음성, 영화 모드 및 음악의 종류와 같은 오디오의 유형.

실제 상황에서, 이것은 청취자가 자신의 특정 다중-의존 조정을 할 수 있게 만든다. 예를 들어, 이러한 것은 방안의 스피커의 위치와 같은 자신의 주택 상황에 의존할 수 있다.

본 발명에 따른 다중-채널 오디오 변환 시스템의 실질적이고 간단한 실시예는 사용자 제어 함수의 적어도 하나가 하나의 변수에 의존한다는 것이 특징적이다.

이러한 간단한 실시예로, 그러한 효과가 원하는 양만큼 얻어질 때까지 다중-채널 효과의 양을 연속적으로 조정할 수 있는 회로를 구현하기가 간단하다. 예를 들어 0이 완전 스테레오를 나타내고 1이 완전 써라운드를 나타내는 식으로, 하나의 변수의 값이 0에서 1사이에서 변하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게, 하나의 변수의 값이 0.5근처에 머문다.

본 발명에 따른 다중-채널 오디오 변환 시스템은 완전 스테레오 공간 써라운드 시스템을 실현하기 위한 세 개 혹은 그 이상의 오디오 채널을 가질 수 있다.

이제 본 발명에 따른 다중-채널 오디오 변환 시스템 및 방법이, 본 발명에 따른 오디오 변환 시스템의 가능한 실시예를 구현하는 5 채널 오디오 변환 시스템의 개략도를 보여주는 첨부된 하나의 도면을 참조하면서, 추가로 부가적인 장점과 함께 설명될 것이다.

오디오 변환 수단(1)은 신호 입력(3)과 신호 출력(4)를 가진다. 출력(4)은 방(6)안의 각각의 스피커(5)에 연결되어 있다. 다중-채널 울림을 피하기 위한 설비가 시스템(2)안네 마련될 수 있다. 만약 출력 신호가 지정된 Y이고 입력 신호가 지정된 X이면, 일반적인 경우 출력과 입력 신호 사이의 관계는 다음과 같이 주어진다.

Y=FX (1)

여기서, F는 사용자 제어 함수의 형태의 요소를 갖는 행렬이다. 행렬(F)의 열의 수는 입력 신호(X) 안의 신호(x)의 수에 대응하고, 상기 행렬의 행의 수는 출력 신호(Y)의 신호(y)의 수에 대응한다.

식을 간략화하면, 등식(1)은 예를 들어 다음과 같이 정리된다:

(2)

여기서, F₁은 5×7 행렬이고, L_T와 R_T는 신호 입력(3)에 존재하는 것과 같이, 실제 왼쪽 그리고 오른쪽 스테레오 신호이고, L과 R은 왼쪽 그리고 오른쪽 신호이며, C는 중앙 신호, S_L과 S_R은 각각 왼쪽 써라운드 그리고 오른쪽 써라운드 신호이다. 등식(2)는 오디오 시스템(2) 안에서 단일 도면에서 예시된 방식으로 수행될 수 있다. 이제 만약 디코더(1)를 입력(3)의 스테레오를 출력(4)의 5채널 써라운드로 변환하는 알려진 2대5 디코더로 사용하려 하면, 사용자 제어 행렬은-이제 사용자 제어 오디오 변환 수단을 형성하는-표현된 F₁이 단순히 출력(4)과 스피커(5)사이에 연결될 수 있다는 것을 의미한다. 출력(4)의 5 써라운드 채널 신호는 별도로 하고, 원하는 오디오 인식을 평활하게 개인화하기 위해 입력(3)의 두 개의 실제 스테레오 신호는 여기서 또한 사용자 제어 5×7 행렬 수단 F₁에 입력으로 사용된다.

경우에 따라 행렬 F 혹은 F₁의 구성 요소 중 적어도 하나는-이 중 일부는 0이다- 여기서 사용자 제어 함수일 수 있다. 추가적으로, 이것들은 예를 들어 다음의 양에 의존할 수 있다.

(a) 오디오 입력 신호 및/혹은 오디오 출력 신호의 각각의 진폭;

(b) 오디오 입력 신호 및/혹은 오디오 출력 신호의 각각의 주파수 스펙트럼 및/혹은 스펙트럼 요소의 스펙트럼 분포; 및/혹은

(c) 음성, 영화 모드와 같은 오디오의 형태와, 음악의 종류.

예를 들어, 원하면, 스테레오 신호의 지배적인 신호가 중앙 신호(C)에 의해 재생산될 수 있다. 지배적인 신호는, 음악 및 영화에서의 대화와 같이, 보칼을 포함할 수 있다. 지배적인 신호의 구성성분의 차이는, 중앙 신호(C)의 형태의 상기 변환 수단(1)의 적절한 출력 신호가 강조되도록, 위에 나온 양 중 하나에 반영될 수 있다. 대화, 따라서 영화 스크린에 대한 청취자의 시각을 명확하게 하므로 , 이것은 일반적으로 영화에 바람직한 반면, 음악에 있어서, 일종의 합성 효과를 제공하기 때문에, 보칼을 중앙 스피커에 위치시키는 것은 덜 유익해 보인다. 원한다면, 그러한 효과가 유리하게 조정될 수 있다. 마케팅의 대상이 될 수 있는 것은, 소비자가 예를 들어 각각 스테레오와 써라운드 효과의 양과 백분율을 조정할 수 있게 하는 사용자 인터페이스의 종류이다. 이렇게 함으로써, 사용자는 개인적으로 스피커(5)로부터 들리는 보칼의 넓이를 선택할 수 있는 자유를 가지게 된다.

경우에 따라 행렬(F) 혹은 ( F₁)의 사용자 제어 요소 함수는, 왼쪽 항이 오디오 변환 수단(1)의 출력 신호인 다음의 등식에서 설명되는 바와 같이, 단지 하나의 변수에 의존할 수 있다:

L_new= αL_T+ (1-α)L

R_new= αR_T+ (1-α)R

C_new= (1-α)C

S_Lnew= (1-α)S_L

S_Rnew= (1-α)S_R

여기서 0 ≤α≤1 이다.

따라서, 만약 사용자가 α=1이 되게 조정하면, 보통 스테레오가 들리고,만약 α=0이면, 5채널 오디오 써라운드 재생은 보컬이 중앙(C)에 있는 것으로 들린다. 음악에 있어서, 스테레오와 처리된 새로운 써라운드 스테레오 사이의 양호한 균형이 이루어지고 앞 채널에서 더 많은 펼쳐진 보칼을 들을려면, α를 0.5 근처로 설정하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명은 오디오 입력 신호를 오디오 출력 모드에서 오디오를 나타내는 오디오 출력 신호로 변환하기 위해 신호 입력과 신호 출력을 가진 오디오 모드 변환 수단을 포함한 다중-채널 오디오 변환 시스템에 응용될 수 있다.

Claims (10)

1. 다중-채널 오디오 변환 시스템으로서,

   오디오 입력 신호를 오디오 출력 모드에서 오디오를 나타내는 오디오 출력 신호로 변환하기 위한 신호 입력과 신호 출력을 가진 오디오 모드 변환 수단을 포함하는 시스템에 있어서,

   상기 오디오 모드 변환 수단은 오디오 입력 신호로부터 오디오 출력 신호로 사용자 제어 변환을 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 다중-채널 오디오 변환 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 오디오 모드 변환 수단은 하나 또는 그 이상의 사용자 제어 함수를 포함하는 변환 행렬을 정의하는 것을 특징으로 하는 다중-채널 오디오 변환 시스템.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 사용자 제어 함수는 또한 다음 양, 즉

   (a) 오디오 입력 신호 및/혹은 오디오 출력 신호의 각각의 진폭;

   (b) 오디오 입력 신호 및/혹은 오디오 출력 신호의 각각의 주파수 스펙트럼 및/혹은 스펙트럼 구성요소의 스펙트럼 분산; 및/혹은

   (c) 음성, 영화 모드, 음악의 종류와 같은 오디오의 형태 중의 하나 또는 그이상에 의존하는 것을 특징으로 하는 다중-채널 오디오 변환 시스템.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 사용자 제어 함수의 적어도 하나는 하나의 변수에 의존하는 것을 특징으로 하는 다중-채널 오디오 변환 시스템.
5. 제 4항에 있어서, 상기 하나의 변수의 값의 범위는 0에서 1사이인 것을 특징으로 하는 다중-채널 오디오 변환 시스템.
6. 제 5항에 있어서, 상기 하나의 변수의 값은 0.5 근처의 값인 것을 특징으로 하는 다중-채널 오디오 변환 시스템.
7. 제 1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다중-채널 오디오 시스템은 오디오 출력 신호를 제공하기 위한 세 개 혹은 그 이상의 오디오 출력 채널을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 다중-채널 오디오 변환 시스템.
8. 오디오 입력 신호를 오디오 출력 모드에서 오디오를 나타내는 오디오 출력 신호로 변환하기 위한 방법에 있어서,

   상기 변환은 사용자 제어 오디오 모드 변환인 것을 특징으로 하는 오디오 입력 신호의 변환 방법.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 사용자 제어 오디오 모드 변환은 또한 다음 양 즉,

   (a) 오디오 입력 신호 및/혹은 오디오 출력 신호의 각각의 진폭;

   (b) 오디오 입력 및/혹은 오디오 출력 신호의 각각의 주파수 스펙트럼 및/혹은 스펙트럼 성분의 스펙트럼 분산; 및/혹은

   (c) 음성, 영화 모드, 음악의 종류와 같은, 오디오의 형태 중 하나 또는 그 이상에 의존하는 것을 특징으로 하는 오디오 입력 신호의 변환 방법.
10. 제 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 따른 다중-채널 오디오 변환 시스템에 사용되는 신호에 있어서, 상기 신호는 제 8항과 9항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 적용된 사용자 제어 오디오 모드 변환을 반영하는 것을 특징으로 하는, 신호.