KR20050047085A

KR20050047085A - 오디오 처리 시스템

Info

Publication number: KR20050047085A
Application number: KR1020057001535A
Authority: KR
Inventors: 요셉 아. 로게나스; 로이 이르반; 로날두스 엠 아르트스
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-05-19
Also published as: AU2003250413A1; CN1672463A; JP2005535217A; WO2004014105A1

Abstract

사운드 생성 시스템(1)은 정중단면(M) 양측에 나란히 배열된 2개의 라우드스피커(LS_L; LS_R)를 포함한다. 각 라우드스피커는, 비교적 큰 스위트 스팟(sweet spot)이 달성되도록 설계된 방사 특성(R2_L; R2_R)을 가진다. 이 사운드 생성 시스템은, 마이크로폰 입력(16)과 라우드스피커 출력(17;18)을 구비하며 특정 밸런스 비율(ρ_LR)을 가지는 라우드스피커 구동 신호(SD_L; SD_R)를 생성하도록 적응된 오디오 처리 시스템(10)을 더 포함한다. 이 오디오 처리 시스템에는, 마이크로폰(11)의 실제 소스 위치를 나타내는 위치 신호를 생성하는 소스 위치 검출 수단(40)이 연결된다. 오디오 처리 시스템(10)은 소스 위치 검출 수단(40)으로부터 수신된 위치 신호에 응답하여 상기 밸런스 비율(ρ_LR)의 설정값을 보정한다.

Description

오디오 처리 시스템{AUDIO PROCESSING SYSTEM}

본 발명은 일반적으로 특히 청중에게 음악 및/또는 노래를 제공하기 적합한 오디오 처리 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 가라오케에 적합한 오디오 처리 시스템에 관한 것이다.

이하에서, "구동기(driver)"라는 어구는 전기적인 입력 전력을 출력된 음파로 변환할 수 있는 디바이스에 사용된다. 일부 관습에서, 그러한 디바이스는 스피커나 라우드스피커로도 또한 지칭될 수 있으나, 본 발명의 문맥에서 이 "라우드스피커(loudspeaker)"라는 어구는 하우징이나 캐비넷 및 이 하우징에 장착되는 하나 이상의 구동기를 포함하는 조립체에 사용되는 한편, "스피커"라는 어구는 사람, 예를 들어 말하거나 노래하거나 또는 악기를 연주하는 사람에 대해 사용된다. 그러나, 개념의 혼동을 피하기 위해, 통상 그러한 사람에 대해서는 "싱어(singer)"라는 어구가 사용될 것이다.

청중에게 사운드나 노래를 제공하는 스테레오 오디오 처리 시스템은 일반적으로 알려져 있다. 기본적으로, 그러한 시스템은 스테레오 증폭기 디바이스에 의해 구동되는 2개 또는 그 이상의 라우드스피커를 포함하며, 이 증폭기 디바이스는 CD 상의 레코딩(recording)과 같은 종래의 소스(source)로부터 종래의 오디오 신호를 수신할 수 있다. 일반적으로 알려진 바와 같이, 스테레오 시스템은, 청취자가 오디오가 유래하는 방향을 인식할 수 있다는 사실에 관련된 문제를 가지고 있다. 2개의 라우드스피커가 있는 경우에, 청취자는 이 청취자의 위치에 따른 가상 소스 위치를 가지는 가상 소스(virtual source)로부터 유래하는 것으로 사운드를 인식할 수 있다. 대칭적인 구성(setup)으로, 상기 라우드스피커에 대해 정중단면(median plane)에 위치된 청취자는 상기 2개의 라우드스피커 사이의 중앙 위치에서 가상 소스 위치를 인식할 수 있다. 그러나, 상기 정중단면 바깥에 위치된 청취자는 가장 가까운 라우드스피커의 위치에 거의 일치하는 위치에 가상 소스 위치를 인식한다.

오디오 소스가 청취자에게 보이는 경우 이 문제는 다소 더 복잡해진다. 이것은 텔레비전 스크린과 같은 "영상" 오디오 소스의 경우에 적용되며 또한 예를 들어 스피커나 싱어 또는 연주자일 수 있고 스테이지 위에서 자유롭게 이동할 수 있는 마이크로폰을 소지하고 있는 사람과 같이 "실제" 오디오 소스의 경우에도 적용된다. 청취자는, 예를 들어, 상기 2개의 라우드스피커 사이의 중앙에 일치하거나 또는 가장 가까운 라우드스피커의 위치에 거의 일치하는, 공간에서 고정된 위치일 수 있는, 고정된 가상 소스 위치로부터 유래하는 것으로 마이크로폰 생성된 사운드를 인식할 수 있다. 그러나, 스피커나 싱어는 스테이지 등에서 이동할 수 있으므로, 일반적으로 스피커나 싱어의 물리적 위치는 청취자가 인식하는 바와 같은 가상 소스 위치에 대응하지 않는다. 그러한 청취자에 있어, 한 위치에 있는 사람을 보면서 다른 위치에서 유래하는 그 사람의 음성을 인식하는 경험은 이상한 경험이어서 현실성이 떨어진다.

도 1 은 라우드스피커와 청취자의 배열을 도시하는 개략 평면도.

도 2 는 본 발명에 따른 적응가능한 가상 소스 위치를 예시하는 라우드스피커와 청취자의 배열을 도시하는 개략 평면도.

도 3a 및 도 3b 는 마이크로폰 위치 검출 수단을 예시하는 개략 블록도.

도 4 는 오디오 처리 시스템을 예시하는 개략 블록도.

도 5 는 오디오 처리 시스템의 다른 실시예를 예시하는 개략 블록도.

본 발명의 목적은 이 문제를 해결 또는 적어도 경감시키는 것이다.

상기 문제는 독립적으로 이동하는 복수의 오디오 소스, 예를 들어, 싱어 그룹 및/또는 연주자가 청취자에게 보일 수 있는 경우 훨씬 더 복잡해진다. 이제, 모든 사운드가 하나의 고정된 가상 소스 위치로부터 유래하는 것으로 생각하는 한편, 청취자는 다른 위치에서 다른 사람을 볼 수 있다고 생각한다.

본 발명의 목적은 또한 이 문제를 해결 또는 적어도 경감시키는 것이다.

본 발명의 중요한 측면에 따라, 오디오 처리 시스템은, 스피커와 같은 오디오 소스의 실제 위치를 나타내는 신호를 생성하는 실제 소스 위치 검출 수단과, 상기 검출 수단에 응답하여 가상 소스 위치가 검출된 스피커 위치에 거의 대응하도록 이동되게 라우드스피커에 대해 구동 수단의 밸런스를 적응시키는 처리 수단을 포함한다.

일 특정 실시예에서, 상기 실제 소스 위치 검출 수단은 스피커/싱어가 소지하거나 마이크로폰에 연결된 신호 송신기를 포함한다. 이 실시예에서, 검출 수단은 송신기에서 방출하는 신호를 수신하도록 적응된 수신기 시스템과, (예를 들어 삼각법에 의해) 송신기 위치를 결정하기 위해 수신기 신호를 결합하도록 적응된 프로세서를 더 포함할 수 있다.

다른 더 복합한 실시예에서, 상기 오디오 처리 시스템은, 바람직하게는 가청 범위 밖의 주파수를 가지는 마이크로폰 운반 신호를 생성하도록 적응되며 이 마이크로폰 운반 신호는 마이크로폰에 의해 픽업되고 오디오 처리 시스템으로 되송신되며, 이 오디오 처리 시스템은 이 마이크로폰으로부터 각 라우드스피커 까지의 거리를 계산하여 라우드스피커에 의해 한정된 좌표계에 대해 공간 내 마이크로폰의 위치를 계산할 수 있다.

전술된 바와 같은 문제는 배경 음악(background music) 없이 말하거나 노래하거나 또는 연주하는 스피커나 싱어 또는 연주자의 경우에 이미 존재하는 것이다. 이 문제는 (배경) 음악이 동반되는 싱어나 연주자의 경우에는 훨씬 더 복잡해진다. 그러한 경우에, 청취자는 이상적으로는 2개의 가상 소스 위치, 즉 싱어와 연관된 소스 위치와, 음악에 연관된 소스 위치를 인식하여야 한다. 이 음악은 스테이지 위에 고정된 위치를 가지고 있는 라이브 악기 또는 라이브 오케스트라로부터 유래할 수도 있으나, 이 음악은 예를 들어 가상 음악 소스 위치가 레코딩(recording)과 연관된 가라오케의 경우에서와 같이 오디오 디스크와 같은 사운드 매체(sound carrier)로부터 유래할 수도 있다. 종래의 오디오 처리 시스템에서, 상기 2개의 가상 소스 위치의 올바른 위치선정을 보장하기 위한 조치는 없었다. 그러므로, 다른 중요한 측면에 따라, 본 발명은, 2개 또는 그 이상의 가상 소스 위치, 즉 (적어도) 하나의 가상 음악 소스 위치 그리고 (적어도) 하나의 가상 싱어 소스 위치가 생성될 수 있는 방식으로 한 세트의 라우드스피커로 오디오를 생성할 수 있는 오디오 처리 시스템으로서, 여기서 가상 음악 소스 위치는 실제 싱어 위치와는 상관없이 고정된 위치에 있으며, 그리고 가상 싱어 소스 위치는 싱어가 스테이지 주위를 이동하는 대로 이 싱어의 위치에 따라 이동할 수 있는, 오디오 처리 시스템을 제공한다. 일 실시예에서, 오디오 처리 시스템은 적어도 2개의 사운드 처리 채널, 대체로 음악 신호를 포함하는 제 1 주파수 채널, 및 대체로 마이크로폰 신호를 포함하는 제 2 채널을 포함한다. 제 1 채널 내의 오디오 신호는 가상 소스 위치가 고정되어 있도록 처리된다. 이와 대조적으로, 제 2 채널 내의 오디오 신호는 가변하는 싱어 위치에 대응하여 소스 위치가 가변할 수 있도록 처리된다.

다른 문제는 스피커나 싱어 그 자신에 관한 것이다. 이 스피커나 싱어는 자기의 음성이 라우드스피커에서 재생되는 것을 들을 수 있기 때문에, 이 스피커나 싱어는 청취자 중 하나인 것으로 고려될 수 있으며 청취자와 이 스피커나 싱어 사이의 중요한 차이는 스피커나 싱어는 일반적으로 실제 청중보다도 라우드스피커에 더 가까이 위치되어 있다는 점이다. 스피커나 싱어는 또한 가상 소스 위치를 인식할 수 있으나, 자기가 라우드스피커에 가까이 있는 것으로 인해, 싱어가 인식하는 가상 소스 위치는 일반적으로 가장 가까이 있는 라우드스피커의 위치와 일치한다.

본 발명은 또한 이 문제에 대한 해결책을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

일 접근법에서, 싱어가 인식하는 가상 싱어 소스 위치가 예를 들어 2개의 라우드스피커 사이의 중앙 C에 대응하는 고정된 위치에 있도록, 또는 대안적으로 싱어가 인식하는 가상 싱어 소스 위치가 이동하는 싱어와 함께 이동하는 가변하는 위치에 있도록 라우드스피커의 밸런스(balance)가 적응된다.

다른 접근법에서, 싱어는 이어폰 세트를 착용하며, 이 이어폰 세트에 공급되는 신호의 밸런스는 싱어가 인식하는 가상 싱어 소스 위치가 2개의 이어폰 중간의 고정된 위치에 있도록 설정된다.

본 발명의 이들 및 다른 측면, 특징, 및 잇점은, 동일한 참조 번호가 동일하거나 유사한 부분을 지시하는 도면을 참조하여 이하 상세한 설명에서 보다 상세히 설명될 것이다.

본 발명은, 먼저 하나의 스피커/싱어/연주자의 경우에 대해 설명되고, 그 후 복수의 스피커/싱어/연주자의 경우가 논의된다.

도 1을 참조하면, 도 1은 상호 특정 거리만큼 이격되어 서로 나란히 배열되어 있는 2개의 라우드스피커(LS_L 및 LS_R)의 배열을 포함하는 사운드 생성 시스템(1)을 개략적으로 보여준다. 여기서, 각 라우드스피커는 하나 이상의 개별 구동기(driver)를 포함할 수 있다. 상기 2개의 라우드스피커(LS_L 및 LS_R) 사이의 중간에 있는 중앙 위치는 C로 표시되어 있다. 상기 2개의 라우드스피커(LS_L 및 LS_R) 사이의 정중단면은 M으로 표시되어 있다. 보다 구체적으로, 2개의 라우드스피커(LS_L 및 LS_R)는 이 정중단면(M)에 대하여 대칭적으로 배열되어 있다. 아래 첨자 L 및 R은 청취자가 보았을 때 좌측과 우측을 각각 나타낸다. 이 도 1은 상기 중앙 면(M)에 일치하는 위치에 위치된 제 1 청취자(L1)와 상기 정중단면(M)에서 일정 거리만큼 이격되어 상기 제 1 청취자(L1) 옆에 위치된 제 2 청취자(L2)를 보여준다.

이 도 1은 또한 상기 2개의 라우드스피커(LS_L 및 LS_R)의 방사 다이아그램(R1_L 및 R1_R)을 도시한다. 방사 다이아그램은, 모든 사운드가 극 좌표계의 원점으로 정해진 하나의 점(S_L, S_R)에서 각각 유래하는 것으로 가정하여, 대응하는 라우드스피커가 생성하는 사운드의 특정 방향으로의 상대적 세기를 나타낸다. 예를 들어, 좌측 라우드스피커(LS_L)에 대해, 상기 정중단면(M)에 평행하며 상기 점(S_L)을 지나는 라인은 이 좌표계에서 X 축으로 정해진다. 좌측 라우드스피커(LS_L)의 전방에 있는 위치(A)는 극 좌표(r 및 φ)로 한정되며, 여기서 r은 거리이고, φ는 X 축과 라인 AS_L 사이의 각이다.

라우드스피커에서 생성된 사운드의 방향(φ)으로의 세기는 상기 하나의 유래하는 점으로부터 그 대응하는 방사 다이아그램과의 교점까지의 라인 부분의 길이에 의해 표시된다. 예를 들어, 사운드의 제 1 청취자(L1) 방향으로의 상대적 세기는 길이에 의해 표시된다. 제 1 청취자(L1)의 위치에서 수신되는 사운드의 절대 세기를 계산하기 위해, 이 사운드의 세기는 미리 결정된 방식으로 거리에 따라 감소되며, 일반적으로 거리의 제곱에 반비례하여 감소되는 것으로 가정될 수 있다.

그러한 방사 다이아그램의 형태는 해당 라우드스피커의 특성을 나타낸다. 정상적으로, 그러한 다이아그램은 φ=0에 대하여 대칭이다. 예를 들어, 라우드스피커가 균일한 방식으로 방사하는 경우에, 이 방사 다이아그램(R1_L 및 R1_R)은 원(의 일부)을 구성한다.

잘 알려져 있는 바와 같이, 2개의 라우드스피커가 동일한{모노(mono)} 사운드를 생성하는 경우, 청취자는 이 청취자의 위치에 따른 가상 소스 위치(VSL)를 가지고 있는 가상 소스으로부터 유래하는 것으로 사운드를 인식할 수 있다. 2개의 라우드스피커 시스템(LS_L 및 LS_R)은 균일한 방사 다이아그램(R1_L 및 R1_R)을 가지고 있고 그리고 이들 라우드스피커 시스템이 대칭적으로 구동된다고 가정하면, 제 1 청취자(L1)는 상기 중앙 위치 C에서 가상 소스 위치(VSL)를 인식할 수 있는 반면, 제 2 청취자(L2)는 가장 가까이 있는 라우드스피커, 즉 도 1에서 우측 라우드스피커( LS_R)의 위치와 거의 일치하는 위치를 가상 소스 위치로 인식할 수 있다.

그러한 오디오 시스템이 스테레오 음악을 연주하는 경우에 제 1 청취자(L1)는 좌측 채널 사운드와 우측 채널 사운드 사이에 양호한 분리 기능을 수반하는 양호한 스테레오 품질을 인식할 수 있는 반면, 제 2 청취자(L2)는 모든 사운드가 우측 라우드스피커(LS_R)로부터 유래하는 것으로 인식하는데, 이는 스테레오 인식을 심각하게 저해하거나 심지어 스테레오 인식을 할 수 없게 한다.

이것은 주로 2개의 효과에 의해 유발된다. 첫째, 청취자(L2)는 보다 더 먼 라우드스피커(LS_L)로부터 오는 사운드보다 더 일찍 가장 가까운 라우드스피커(LS_R)로부터 오는 사운드를 수신한다. 둘째, 청취자(L2)는 더 멀리 있는 라우드스피커(LS_L)로부터의 사운드보다 더 높은 세기로 가장 가까운 라우드스피커(LS_R)로부터의 사운드를 수신한다.

양호한 스테레오 품질이 인식되는 공간 내 영역은 "스위트 스팟(sweet spot)"이라고 지칭된다. 전술된 종래의 구성에서, 이 스위트 스팟은 대략 정중단면(M)과 일치한다. 개선된 바람직한 구성에서, 이 스위트 스팟은, 정중단면 쪽으로 방사되는 사운드의 세기가 방향 φ=0으로 방사되는 사운드의 세기보다 더 크게 되는, 균일치 않은 방사 특성을 가지는 라우드스피커를 사용하는 것에 의해 확장된다. 이것은 방사 다이아그램 (R2_L 및 R2_R)에 의해 도 1에 각각 개략적으로 도시되어 있다.

다시, 2개의 라우드스피커는 대칭적으로 배열되는 한편, 또한 상기 2개의 균일치 않은 방사 특성은 서로 거울 대칭이어서, 정중단면(M)을 따라 위치된 청취자에 대해서는 그 상황이 변치 않는다.

다시, 제 2 청취자(L2)는 더 먼 라우드스피커(LS_L)로부터의 사운드보다 더 일찍 가장 가까운 라우드스피커(LS_R)로부터 오는 사운드를 수신한다. 그러나, 제 2 청취자(L2)는 더 먼 라우드스피커(LS_L)로부터 수신된 사운드의 세기에 비해 상대적으로 더 약한 세기로 가장 가까운 라우드스피커(LS_R)로부터 오는 사운드를 수신한다. 이 세기의 차이는 10dB를 초과할 수 있다.

그 자체로 알려진 바와 같이, 제 2 청취자(L2)의 위치에서 이 세기의 차이는 가장 가까운 라우드스피커로부터 더 일찍 도달하는 음파의 효과를 상쇄시킬 수 있으며, 그로 청취자(L2)는 또한 C에서 가상 소스 위치를 인식할 수 있다. 그리하여, 효과적으로 모든 청취자가 동일한 가상 소스 위치를 인식할 수 있는 영역(스위트 스팟)의 범위가 증가된다.

시간/세기의 조건으로 표시되는 이 알려진 효과의 보다 상세한 설명에 대해서는, "Spatial hearing: The Psychophysics of Human Sound Localization" (J.Blauert, The MIT Press, 1983)라는 책을 참조하기 바란다.

도 1은 또한 W로 지시되어 있는 이동가능한 오디오 소스를 개략적으로 도시하며, 이 소스는 Y 방향의 화살표로 지시되어 있는 바와 같이 스테이지 위에서 자유롭게 이동할 수 있다. 예를 들어, 이 소스(W)가 말하거나 노래하거나 또는 자기의 악기를 연주하고 있는 사람이라고 가정할 수 있다. 이 사람(W)이 생성하는 사운드는 이 사람(W)이 소지하는 마이크로폰(11)에 의해 픽업된다. 전술된 바와 같이, 이 마이크로폰에서 생성된 오디오 신호는 오디오 처리 시스템에서 처리되며, 사운드는 라우드스피커(LS_L 및 LS_R)로부터 방출된다. 종래의 시스템에서, 마이크로폰 신호(S_M)는 "정상적인" 모노 신호(mono signal)로 처리되며 적절한 증폭 후에 동일한 세기로 두 라우드스피커(LS_L 및 LS_R)에 공급된다. 전술된 바와 같이, 청취자는 공간 내 고정된 위치일 수 있는 고정된 가상 소스 위치(VSL)로부터 유래하는 것으로 마이크로폰이 생성한 사운드를 인식할 수 있다. 그러나, 스피커나 싱어는 스테이지 등의 위에서 이동할 수 있으므로, 일반적으로 스피커나 싱어(W)의 물리적 위치는 청취자가 인식하는 바와 같이 가상 소스 위치(VSL)에 대응하지 않을 수 있다.

본 발명에서, 밸런스 비율 파라미터(ρ_LR)는 비율(G_L/G_R)로 정의될 수 있으며, 여기서 G_L 및 G_R 은 좌측 오디오 채널과 우측 오디오 채널의 이득을 각각 나타낸다. 보다 상세하게는, 밸런스 비율 파라미터(ρ_LR)는 신호 주파수(f)에 좌우될 수 있다. 밸런스 비율 파라미터(ρ_LR)는 특정 주파수에 대해 지정되어 있을 수 있으며, 이 특정 주파수는 ρ_LR(f) = G_L(f)/G_R(f)로 표시될 수 있다. 이 밸런스 비율 파라미터(ρ_LR)는 제 1 주파수(f1)로부터 제 2 주파수(f2)까지의 주파수 범위 내에 있는 모든 주파수에 대해 대체로 일정한 값으로 또한 지정될 수 있으며, 이 주파수 범위는

ρ_LR[f1;f2] = G_L[f1;f2]/G_R[f1;f2]

로 표시될 수 있다.

정상적인 밸런스 모드(balance mode)에서, 이 밸런스 비율 ρ_LR=1이며; 이것은 실제로 모노 신호가 수신되는 경우, 이 신호는 좌측 라우드스피커와 우측 라우드스피커에 동일한 진폭으로 인가된다는 것을 의미한다. 전술된 바와 같이, 이것은, 적어도 스위트 스팟 내의 청취자에 대해 가상 소스 위치(VSL)가 상기 중심 C에 위치되게 한다. 본 발명은, 이 가상 소스 위치(VSL)가 밸런스 비율 파라미터(ρ_LR)를 변경시켜 어느 라우드스피커 쪽으로 이동될 수 있다는 이해에 부분적으로 기초를 두고 있다.

이하에서는, 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 이동가능한 가상 소스 위치를 제공할 수 있는 사운드 생성 시스템(2)이 기술된다. 먼저, 본 발명은 하나의 소스만이 있는 경우에 대해 설명된다. 설명되는 바와 같이, 그러한 사운드 생성 시스템(2)은 오디오의 소스가 이동가능하며 청취자에게 보일 수 있는 경우에 특히 바람직할 수 있다. 그러한 사운드 생성 시스템은 비교적 좁은 스위트 스팟의 경우에 이미 유용하지만, 바람직하게는 이 시스템은 전술된 바와 같이 넓은 스위트 스팟 기술을 구현할 수 있다.

도 2에 예시된 바와 같이, 이 사운드 생성 시스템(2)은, 오디오 처리 시스템(10)의 라우드스피커 출력(17, 18)에 각각 연결된 2개의 라우드스피커(LS_L 및 LS_R)의 배열을 포함한다. 도 2는 스테이지 위에서 자유로이 이동할 수 있는 마이크로폰(11)을 소지하는 사람(W)을 더 나타낸다. 이 마이크로폰(11)은 마이크로폰 신호(S_M)를 생성하며, 이 마이크로폰 신호(S_M)는 그 자체로 알려져 있는 바와 같은 유선 연결 또는 무선 연결 중 어느 하나를 통해 상기 오디오 처리 시스템(10)의 마이크로폰 입력(16)으로 전달된다. 상기 오디오 처리 시스템(10)은 마이크로폰 신호(S_M)를 수신하고 처리하며, 라우드스피커(LS_L 및 LS_R)를 적절히 구동한다. 전술된 바와 같이, 청취자는 가상 소스 위치로부터 유래하는 것으로 마이크로폰 사운드를 인식한다. 본 발명에 따라, 상기 오디오 처리 시스템(10)은 적응성 가상 싱어 소스 위치(AVSSL)를 제공한다. 보다 상세하게, 상기 오디오 처리 시스템(10)은, 청취자가 인식하는 가상 소스 위치가 도 2에 지시된 바와 같이 사람(W)의 실제 위치에 대응되도록 사운드를 생성할 수 있다. 그리하여, 이 사람(W)이 실제 이동하면, 상기 오디오 처리 시스템(10)은 적응성 가상 싱어 소스 위치(AVSSL)가 사실상 상기 사람(W)과 함께 이동하도록 라우드스피커에 대한 자기의 출력 신호를 제어한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 오디오 처리 시스템(10)은, 가상 소스 위치가 최고 높은 사운드의 세기를 갖는 라우드스피커 쪽으로 이동하는 효과를 사용한다. 그리하여, 도 2에 도시된 경우에, 사람(W)이 우측 라우드스피커(LS_R)에 더 가까이 위치하는 경우, 본 발명에 따른 오디오 처리 시스템(10)은 그 우측 출력 구동 신호보다 더 낮은 크기로 좌측 출력 구동 신호를 생성한다. 보다 상세하게는, 본 발명에 따른 오디오 처리 시스템(10)은 사람(W)의 실제 위치에 따라 밸런스 비율(ρ_LR)을 변경시키도록 적응된다.

오디오 처리 시스템(10)은 여러 유형의 라우드스피커와 조합하여 사용될 수 있다는 것을 주목해야 한다. 그러나, 이 라우드스피커는 도 1을 참조하여 전술된 바와 같이, 비대칭 방사 다이아그램(R2_L, R2_R)을 가지는 유형이 바람직하며, 그리하여 가상 소스 위치(AVSSL)의 이동이 비교적 넓은 스위트 스팟 내 모든 청취자에 의해 인식될 수 있게 하는 한편, 이동된 가상 소스 위치가 증가된 스위트 스팟 내 모든 청취자에 대해 거의 동일하게 할 수 있다.

이상적으로, 가상 소스 위치의 이동은, 이동된 가상 소스 위치가 사람(W)의 실제 소스 위치와 거의 일치하도록 할 수 있다. 그렇게 할 수 있기 위해, 오디오 처리 시스템(10)은 실제 소스 위치에 대한 정보를 가지고 있을 필요가 있다. 이를 위해 오디오 처리 시스템(10)은 실제 소스 위치 검출 수단(40)을 구비한다.

도 3a에 예시되어 있는 일 실시예에서, 그러한 실제 소스 위치 검출 수단(40)은 사람(W)이 소지하거나 또는 바람직하게는 마이크로폰(11)에 연결된 송신기(41)와, 상기 오디오 처리 시스템(10)에 연결되며 수신기 신호(S42)를 오디오 처리 시스템(10)에 송신하는 적어도 하나의 수신기(42)를 포함한다. 이 송신기(41)는 미리한정된 신호(S41)를 방출하도록 적응되며, 이 미리한정된 신호(S41)는 수신기(42)에서 수신된다. 상기 미리한정된 신호(S41)는, 수신기(42) 또는 대안적으로 오디오 처리 시스템(10)이 송신기(41)의 실제 위치를 계산할 수 있도록 해준다.

이 실시예를 구현하는 데는 여러 방법이 있다. 예를 들어, 송신기(41)는 GPS 모듈(미도시)에 연결될 수 있으며, 미리 한정된 신호(S41)는 실제로 이 GPS 좌표를 오디오 처리 시스템(10)에 전달할 수 있다.

또 이 시스템이 이 오디오 처리 시스템(10)에 연결된 수신기(42) 배열을 포함하며 그리고 이 송신기(41)가, 광 신호나 무선 신호일 수 있으나, 바람직하게는 사운드 신호, 보다 바람직하게는 초음파 신호인 펄스 신호를 방출하도록 적응되는 것도 가능하다. 방출된 신호(S41)가 수신기(42)에서 수신될 때, 도달 시간은 송신기(41)와 각 수신기(42) 사이의 실제 거리에 의존한다. 따라서, 하나의 방출된 신호 펄스(S41)에 기초하여 오디오 처리 시스템(10)은 복수의 수신기 신호(S42)를 수신하며, 여기서 상대 순서 및 그 시간 차는 수신기(42)에 대하여 송신기(41)의 실제 위치를 나타낸다.

도 3b에 예시된 다른 실시예에서, 오디오 처리 시스템(10)은 라우드스피커(LS_L 및 LS_R)를 통해 미리결정된 마이크로폰 운반 신호(S43), 일반적으로 펄스 신호를 생성하도록 설계된다. 바람직하게는, 이들 위치 운반 신호(S43)는 사람의 귀에 들리지 않으나 라우드스피커와 마이크로폰의 성능 내에 있는 주파수 범위에서 생성된다. 방출된 신호(S43)는 마이크로폰(11)에 의해 픽업되며, 각 도달 시간은 마이크로폰(11)과 각 라우드스피커(LS_L 및 LS_R) 사이의 실제 거리에 의존한다. 마이크로폰(11)에 의해 픽업된 이 신호(S43)는 전기 신호(S44)로 변환되며, 정상 마이크로폰 신호(S_M)의 일부분으로서 정상 마이크로폰 채널(12)(무선 채널일 수 있음)을 통해 오디오 처리 시스템(10)의 입력(16)에 송신된다.

각 라우드스피커(LS_L 및 LS_R)에서 방출되는 신호(S43)는 다른 라우드스피커 사이에 구별을 가능하게 하도록 코딩된다. 그리하여, 오디오 처리 시스템은 특정 상대 순서로 특정 시간 차이를 갖고 도달하는 복수의 마이크로폰 픽업 신호(S44_L 및 S44_R)를 수신한다. 이 오디오 처리 시스템(10)은 방출 시간을 또한 알고 있으며 그 결과 진행 시간(traveling time)을 계산할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 이 오디오 처리 시스템(10)은 마이크로폰 픽업 신호(S44_L 및 S44_R)를 필터링하도록 설계되며, 이들 픽업 신호를 처리하여 이 마이크로폰 픽업 신호(S44_L 및 S44_R)의 각 진행 시간에 기초하여 라우드스피커(LS_L 및 LS_R)의 각 위치에 대하여 검출 마이크로폰(11)의 실제 위치를 계산한다.

이 마이크로폰 운반 신호(S43)의 코딩은 오디오 처리 시스템(10)으로 적절히 구별하기에 적합한 임의의 적합한 코딩일 수 있다. 일 실시예에서, 마이크로폰 운반 신호(S43_L 및 S43_R)는 서로 동일한 것이나 다른 라우드스피커에 대해 다른 시간에 방출될 수 있다. 이런 측면에서, 다른 라우드스피커로부터 방출되는 연속하는 신호들 사이의 반복 시간은 진행 및 처리 시간보다 심지어 더 길어질 수 있다. 다른 실시예에서, 이 마이크로폰 운반 신호(S43_L 및 S43_R)는 서로 다른 반송파 주파수를 가지는 펄스 열(train)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 마이크로폰 운반 신호(S43_L 및 S43_R)는 펄스 폭 코딩이나 펄스 간격 코딩을 포함하는 펄스 열을 포함할 수 있다.

적절한 코딩은, 자동 상관 함수(auto correlation function)가 바커 코드(Barker code)와 같이 가능한 한 많이 펄스를 닮게 하는 코딩이다. 또, 예를 들어, 고레이 코드(Golay code)와 같이 코드의 쌍을 사용하는 것도 가능하며, 이 고레이 코드에 대한 보다 상세한 정보에 대해서는, "The Merit Factor Of Long Low Autocorrelation Binary Sequences" (M.J.E.Golay 著; IEEE Transactions on Information Theory, 1982년 5월, vol. 28, nr. 3, p.543-549)라는 논문을 참조하기 바란다.

어느 경우에도, 이 오디오 처리 시스템(10)은 그 입력(16)에서 수신되는 신호(S42 또는 S44)로부터 사람(W)의 실제 소스 위치를 나타내는 신호나 파라미터 값을 유도하도록 적응된다. 여기서, 상기 신호나 값의 구현은 무관하여, 이 값은 예를 들어 전압 레벨과 같은 아날로그 값이거나 또는 대안적으로 이 값은 디지털 값일 수 있다. 이런 측면에서, 구체적으로 그러한 위치를 실제 계산할 필요는 없다는 것을 주목해야 한다. 이 오디오 처리 시스템(10)이 한편으로는 수신된 마이크로폰 신호(S42 또는 S44)에 대해 그리고 다른 한편으로는 적절한 밸런스 비율(ρ_LR)에 대한 상관관계(relationship)에 대한 액세스를 가지는 것만으로도 충분할 수 있다. 이 상관관계는 예를 들어 변환 테이블의 형태로 오디오 처리 시스템(10)에 연결된 메모리(13)에 저장되어 있을 수 있다. 라우드스피커의 다른 배열을 고려하기 위해, 학습 단계에서 여러 마이크로폰 위치에 대해 적절한 제어 설정값이 결정되고 상기 메모리에 저장될 수 있도록, 이 상관관계는 조정가능한 것이 바람직하다.

명백하게, 픽업 신호(S44)와는 별도로, 이 마이크로폰 신호(S_M)는 또한 음성 신호(SV)로 표시되는 사운드 신호를 포함하며, 이 사운드 신호는 오디오 처리 시스템(10)에 의해 처리되어 라우드스피커(LS_L 및 LS_R)를 통해 재생되며, 이를 위해 오디오 처리 시스템(10)은 그 출력(17 및 18)에 라우드스피커 구동 신호(SD_L 및 SD_R)를 각각 생성한다. 구체적으로, 이들 라우드스피커 구동 신호(SD_L 및 SD_R)는 각각 라우드스피커의 개별 구동기에 대한 개별 구동 신호를 포함한다. 이 오디오 처리 시스템(10)은, 수신되는 마이크로폰 신호(S42 또는 S44)로 표시되는 바와 같이 가상 스폿 위치(AVSSL)가 사람(W)의 실제 소스 위치에 대응하여 인식될 수 있게끔, 라우드스피커(LS_L 및 LS_R)에 대한 라우드스피커 구동 신호(SD_L 및 SD_R)의 밸런스 비율(ρ_LR)을 제어하도록 적응된다. 싱어(W)가 우측 라우드스피커(LS_R)에 더 가까이 있는 도 2에 도시된 상황에서, 오디오 처리 시스템(10)은 우측 라우드스피커(LS_R)에 대한 라우드스피커 구동 신호(SD_R)를 상대적으로 증폭시키거나 또는 좌측 라우드스피커(LS_L)에 대한 라우드스피커 구동 신호(SD_L)를 상대적으로 감쇠시키거나 또는 이 둘 모두를 수행하는 것에 의해 밸런스 비율(ρ_LR)을 감소시킬 수 있다.

상기에서, 본 발명은 청중 내 청취자(L1, L2)의 경우, 즉 라우드스피커로부터 비교적 먼 거리에 있는 청취자의 경우에 대해 설명되었다. 그러한 청취자에게 있어, 본 발명은 사람(W)을 보는 시각적 인식에 사운드 인식을 상관시키게 한다. 그러나, 이와 유사한 문제는 그 사람(W) 자신에 대해서도 존재한다. 이 사람(W)도 또한 라우드스피커 시스템에서 재생되는 자기 자신의 음성(또는 그 악기에 의해 생성되는 음악)을 들을 수 있다는 점에서 청취자이다. 그러나, 여기에서 청취자(W)와 청중 내 청취자(L1, L2) 사이에는 2가지 중요한 차이가 있다. 첫 번째 중요한 차이는, 청취자(W)가 라우드스피커에 비교적 가까이 있다는 사실이다. 두 번째 중요한 차이는, 청취자(W)가 싱어를 보는 시각적 인식을 가지고 있지 않다는 사실이다. 그리하여, 스피커/싱어(W)가 자기 자신의 위치와 일치하지 않는 위치로부터 자기 자신 밖에서 오는 자기의 음성(음악)을 듣는 이상한 인식을 경험한다. 일반적으로, 스피커/싱어(W)는, 자기가 정중단면(M)에 위치되어 있지 않는 한, 가장 가까운 라우드스피커와 일치하는 위치(가상 소스 위치)로부터 오는 것으로 자기 자신의 음성(음악)을 듣게 된다.

일부 경우에, 청중 내 청취자(L1, L2)대신에 스피커/싱어(W)에 대해 이 문제가 해결되는 것이 바람직할 수 있다. 싱어 관련 해결책을 제공하기 위해 제안된 기술적 조치는 청중 관련 해결책을 제공하기 위해 제안된 기술적 조치와는 다르나, 두 경우에, 그 기술적 조치는 동일한 본 발명의 개념에 기초를 두고 있다는 것을 주목해야 한다. 나아가, 싱어 관련 해결책을 제공하기 위해 제안된 기술적 조치를 구현하는 오디오 처리 시스템은 청중 관련 해결책을 제공하기 위해 제안된 기술적 조치를 구현하는 오디오 처리 시스템과는 물리적으로 구분될 수 있다. 그러나, 도시된 바람직한 실시예에서, 오디오 처리 시스템(10)은 선택 스위치(14)를 포함하며, 이 오디오 처리 시스템(10)은 이 선택 스위치(14)로부터 수신되는 신호에 응답하여 전술된 바와 같은 "청중" 모드 또는 후술되는 바와 같은 "싱어" 모드 중 어느 하나에서 동작한다.

간략하게 말하면, "싱어" 모드에서, 이 오디오 처리 시스템(10)은 "청중" 모드와는 반대로 동작한다. 전술된 바와 같이, "청중" 모드에서, 오디오 처리 시스템(10)은 스피커/싱어(W)에 가장 가까운 라우드스피커(LS_R) 쪽으로 밸런스 비율(ρ_LR)을 이동시킨다. 이와 대조적으로, "싱어" 모드에서는, 이 오디오 처리 시스템은 스피커/싱어(W)로부터 가장 멀리 있는 라우드스피커(LS_L) 쪽으로 밸런스 비율(ρ_LR)을 이동시킨다. 이 밸런스 이동은, 예를 들어, 2개의 라우드스피커 사이에 중심 C와 같이 자기의 실제 위치에 상관없이 스피커/싱어(W)가 가상 소스 위치를 인식하도록 할 수 있다. 그러나, 이 밸런스 이동은, 자기 고유의 위치, 즉 자기의 실제 위치에 일치하는 적응성 가상 싱어 소스 위치(AVSSL)로부터 오는 것으로 자기 자신의 음성(음악)을 스피커/싱어(W)가 인식하도록 하는 것이 바람직하다.

두 경우에, 오디오 처리 시스템은, 밸런스 이동이 요구되는 양을 계산할 수 있기 위하여, 위치 검출 수단을 구비할 필요가 있다. 이들 위치 검출 수단과 검출 신호와 밸런스 이동 사이의 상관관계가 결정되는 방식에 대해서는, "청중" 모드에 대해서 전술된 바와 동일하게 적용된다.

다른 바람직한 실시예에서, 오디오 처리 시스템은 청중 내 청취자(L1, L2)에 대해서 뿐만 아니라 스피커/싱어(W)에 대한 문제를 해결할 수 있다. 개략적으로 도 3a에 도시되어 있는 이 바람직한 실시예에서, 스피커/싱어(W)는 이어폰의 헤드셋(48)을 구비하며, 오디오 처리 시스템(10)은 바람직하게는 무선으로 송신하는 출력 신호를 이 헤드셋(48)으로 송신기(47)에 연결된 다른 출력(19)을 구비한다. 선택 스위치(14)는 이 경우에 생략될 수 있다. 라우드스피커(LS_L 및 LS_R)를 구동하는 그 출력(17 및 18)에 대해, 오디오 처리 시스템(10)은 전술된 바와 같이 "청중" 모드에서 동작한다. 그 출력(19)에 대해, 오디오 처리 시스템(10)은 모노 모드에서 동작할 수 있으며, 그리하여 스피커/싱어(W)가 좌측 이어폰 및 우측 이어폰과 동일한 타이밍과 동일한 세기로 자기 자신의 음성을 들을 수 있으며 그리고 자기 자신의 위치로부터 오는 것으로 자기 자신의 음성을 인식할 수 있다. 이 경우에 또한, 스피커/싱어(W)가 인식하는 가상 소스 위치는 실제 소스 위치, 즉 스피커/싱어(W)의 실제 위치와 함께 이동한다.

이 실시예에서, 송신기(41)는 마이크로폰(11) 대신에 헤드셋(48)에 연결될 수 있다는 것을 주목해야 한다.

상기에서, 본 발명은, 하나의 사운드 소스, 즉 스피커/싱어 생성된 신호만에 대해 설명되었다. 이것은 예를 들어, 청중에게 말하는 스피커 또는 음악을 동반하지 않는 싱어의 노래, 또는 악기를 연주하는 단일 연주자에 적용할 수 있다. 이 상황은 2개 이상의 사운드 소스가 있는 경우에는 더 복잡해진다. 몇몇 상황이 고려될 수 있다.

첫 번째 상황으로, 이동하는 소스(스피커/싱어)로부터 오는 단 하나의 사운드 신호만이 있고 그리고, 예를 들어 음악이 동반되는 싱어의 경우에서와 같이 정지해 있는 소스로부터 하나 이상의 신호가 오는 경우이다. 정지 소스는 라이브 오케스트라 또는 예를 들어 CD로부터 플레이되는 레코딩일 수 있다. 이 레코딩은 심지어 노래하는 것을 포함할 수 있다. 이하에서는, 그러한 정지해 있는 오디오는 "배경(background)"이라고 불리우며, 이와 대조적으로, 사람(W)이 생성하는 오디오는 "전경(foreground)"이라고 불리운다.

두 번째 상황으로, 예를 들어 서로 독립적으로 스테이지 위에서 이동하는 2개 이상의 개별 싱어가 있는 경우에서와 같이 이동하는 소스로부터 2개 이상의 사운드 신호가 오는 경우가 있다. 이 경우에 또한 정지해 있는 소스가 있을 수 있다.

본 발명은 또한 이들 다른 복잡한 예에도 해결책을 제공한다.

도 4는, 예를 들어, CD 플레이어로부터 배경 신호를 수신하는 입력(51)을 포함하는 오디오 처리 시스템(10)의 일 실시예를 도시한다. 이 입력(51)은 스테레오 입력이라고 가정되며, 그리하여 2개의 신호 라인이 도시되어 있다. 이 오디오 처리 시스템(10)이 스테레오 마이크로폰으로부터 전경 신호를 수신할 수도 있지만, 이 마이크로폰 입력(16)은 모노 입력인 것으로 가정되며, 그리하여 단 하나의 신호 라인만이 도시되어 있다.

레코드된 배경은 전경과 동일한 특성의 오디오를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사람(W)은 싱어일 수 있으며, 레코드된 배경은 노래하는 것을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 사람(W)은 바이올린 연주자와 같은 연주자일 수 있으며, 레코드된 배경은 바이올린 음악을 포함할 수 있다. 어느 경우이든, 전경과 동일한 특성을 가지고 있는 이 배경 오디오에 대응하는 사운드 신호는 "동일한 특성의 배경 오디오 신호"로 표시될 것이다. 원한다면, 이들 동일한 특성의 배경 오디오 신호는 대역 차단 필터(52)에 의해 억압될 수 있다. 적절한 주파수 범위는 예를 들어 노래하는 것과 같은 음성 오디오의 경우에 300 내지 4500Hz이다. 나아가, 마이크로폰 입력(16)에서 수신되는 마이크로폰 신호는, 예를 들어, 마이크로폰이 동반하는 음악 대역의 사운드를 픽업하기 때문에 배경을 포함할 수 있으며; 원한다면, 이들 배경 신호는 에코 피드백 억압기(53)에 의해 또는 대안적으로 대역 통과 필터에 의해 억압될 수 있다. 사람(W)이 노래하는 것과 같이 음성 오디오를 생성하는 경우에, 적절한 주파수 범위는 예를 들어 300 내지 4500Hz이다.

사람(W)이 악기를 연주하는 경우에, 다른 주파수 범위는 이 기술 분야에 숙련된 사람에게는 명백한 바와 같이, 전술된 주파수 범위 대신에 그 악기의 일반적인 주파수 스펙트럼에 따라 설정될 수 있다.

오디오 처리 시스템(10)은 적절한 방식으로 배경 신호를 처리하는 음악 처리 수단(54)을 포함하며, 이 배경 처리 수단(54)은 종래의 처리 수단일 수 있으며 그리하여 더 상세하게 논의되지 않는다. 이 배경 처리 수단(54)은 출력(56L 및 56R)(스테레오)을 가지고 있다.

오디오 처리 시스템(10)은 적절한 방식으로 마이크로폰 신호(음성, 음악)를 처리하는 전경 처리 수단(55)을 포함하며, 이 전경 처리 수단(55)은 종래 처리 수단일 수 있으며 그리하여 더 상세히 논의되지 않는다. 이 전경 처리 수단(55)은 스테레오 신호를 처리하는 2개의 다른 출력(57L 및 57R)을 구비할 수 있으며; 그러나, 이 실시예에서, 전경 처리 수단(55)은 하나의 출력(57)을 가지고 있다.

오디오 처리 시스템(10)은 2개의 제어가능한 증폭기(59L, 59R)를 더 포함하며, 이들 증폭기는 모두 전경 처리 수단(55)의 출력(57)에 연결된 입력을 구비한다. 이 오디오 처리 시스템(10)은, 가중된 전경 신호(S57_L, S57_R)를 생성하기 위해, 이 기술 분야에 숙련된 사람에게는 명백한 바와 같이, 상기 마이크로폰 운반 신호(S42 또는 S44)에 응답하여 상기 제어가능한 증폭기(59L, 59R)의 이득(G_59L, G_59R), 모드 선택 스위치(14)로부터의 출력 신호, 및 메모리(14) 내의 정보를 설정하기 위해, 제어가능한 증폭기(59L, 59R)에 대한 제어 신호를 생성하는 제어 수단(60)을 포함한다. 제 1 가산기(61)는 배경 처리 수단(54)의 좌측 출력(56L)에 연결된 입력과, 좌측 증폭기(59L)의 출력에 연결된 입력을 구비하며, 그리고 좌측 라우드스피커 구동 신호(SD_L)를 제공하도록 제 1 출력(17)에 연결된 출력을 구비한다. 제 2 가산기(62)는 배경 처리 수단(54)의 우측 출력(56R)에 그리고 우측 증폭기(59R)의 출력에 연결된 입력을 구비하며 우측 라우드스피커 구동 신호(SD_R)를 제공하도록 제 2 출력(18)에 연결된 출력을 구비한다.

상기 2개의 이득의 비율(G_59L/G_59R)은 밸런스 비율(ρ_LR)에 대응한다.

도 4에 도시된 실시예는, 또한 헤드셋 구동 신호(SD_H)를 헤드셋 출력(19)에 제공할 수 있다. 제 3 가산기(63)는 전경 처리 수단(55)의 출력(57)에 그리고 배경 처리 수단(54)의 좌측 출력(56L)과 우측 출력(56R)에 연결된 입력을 구비한다. 이들 모든 신호는 가중치 없이 가산된다. 출력(19)에서의 모노 신호는 헤드셋(48)의 이어폰 사이에 가상 소스 위치를 생성한다.

따라서, 도 4에 도시된 오디오 처리 시스템(10)은 정지해 있는 소스 신호와는 다른 이동가능한 마이크로폰 신호를 처리하는 적어도 2개의 신호 처리 경로를 포함한다. 도 5는 2개 이상의 이동가능한 마이크로폰의 배열을 처리할 수 있는 오디오 처리 시스템(10)의 보다 복잡한 실시예를 개략적으로 도시한다. 일반적으로 도 5는 도 4와 유사하나, 필터(52, 53)와 처리 유닛(54, 55)이 편의를 위해 생략되어 있다. 오디오 처리 시스템(10)은 복수의 마이크로폰 입력 포트(16i)(도시된 예에서는 3개)를 구비하며 그리고 각 마이크로폰 신호에 대한 별도의 신호 처리 경로를 구비하며, 이 신호 처리 경로는 제어가능한 증폭기(59Li 및 59Ri)를 포함한다. 각 개별 신호 처리 경로에서 제어가능한 증폭기의 이득을 제어하기 위해, 오디오 처리 시스템(10)은 대응하는 마이크로폰 위치 검출 수단(미도시)에 응답하여 대응하는 제어 유닛(60i)을 포함할 수 있다. 그리하여, 가산기(61 및 62)에서 가산되기 전에, 각 마이크로폰 신호는 대응하는 마이크로폰의 실제 위치에 따라 이미 전술된 바와 같이 개별적으로 처리된다. 라우드스피커(LS_L 및 LS_R)에 공급되는 전체 신호에서, 각 마이크로폰 신호 성분은, 대응하는 적응성 가상 싱어 소스 위치가 대응하는 싱어의 실제 위치에 사실상 대응하게 되도록 라우드스피커(LS_L 및 LS_R)에 의해 재생된다.

바람직한 실시예에서, 오디오 처리 시스템(10)은 복수의 헤드셋 출력(19i)을 구비하며, 각 헤드셋 출력은 헤드셋 출력 신호(SDHi)를 하나의 각 싱어가 사용하는 헤드셋으로 공급한다. 처리 유닛(70)은 모두 가중된 마이크로폰 신호(S57Li 및 S57Ri)를 수신한다. 모든 헤드셋 출력 신호는 모노일 수 있으며 서로 동일한 것일 수 있다. 그러나, 보다 복잡한 처리에서, 다른 싱어에 관련된 방향의 착각이 각 헤드셋 출력 신호에 유발된다. 이 때문에 모든 헤드셋 출력 신호는 스테레오인 것이 바람직하다. 각 헤드셋 출력 신호(SDHi)에 대해, 대응하는 가중된 마이크로폰 신호(S57Li 및 S57Ri)는 가산되어 모노로 공급된다. 또한 배경 입력(51)으로부터 오는 가능한 배경은 모노로 공급된다. 다른 싱어의 마이크로폰 성분은 좌/우측 가중되어 공급될 수 있어 가상 소스 위치가 다른 싱어의 실제 위치에 대응하여 인식될 수 있다.

본 발명은 전술된 위 예시적인 실시예로 제한되는 것이 아니라 첨부된 청구범위에 한정된 바와 같은 본 발명의 보호 범위 내에 있는 여러 변형과 변경을 포함한다는 것을 이 기술 분야에 숙련된 사람이라면 명백하게 알 수 있을 것이다.

전술된 바와 같이, 본 발명은 청중에게 음악 및/또는 노래를 제공하는 가라오케 등에 이용가능하다.

Claims

사운드 생성 시스템으로서,

마이크로폰과,

상기 마이크로폰으로부터 마이크로폰 신호를 수신하기 위한 마이크로폰 입력을 구비하는 오디오 처리 시스템으로서, 상기 오디오 처리 시스템은, 상기 마이크로폰으로부터 상기 마이크로폰 신호 중 적어도 일부를 재생하는 라우드스피커(loudspeaker) 구동 신호를 출력하기 위한 라우드스피커 출력을 더 구비하는, 오디오 처리 시스템

을 포함하며,

여기서, 상기 오디오 처리 시스템은, 특정 적응가능한 밸런스 비율(adaptable balance ratio)로 상기 라우드스피커 구동 신호들을 생성하도록 적응되며,

상기 사운드 생성 시스템은, 상기 오디오 처리 시스템과 연결되며 상기 마이크로폰의 실제 소스 위치(source location)를 나타내는 위치 신호를 생성하기 위한 소스 위치 검출 수단을 더 구비하며,

여기서, 상기 오디오 처리 시스템은, 상기 소스 위치 검출 수단으로부터 수신된 위치 신호에 응답하여 상기 제 2 밸런스 비율의 설정값을 보정하는,

사운드 생성 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 오디오 처리 시스템은, 한편으로는 상기 위치 신호와 다른 한편으로는 적절한 밸런스 비율 사이의 상관관계에 관한 정보를 포함하는 메모리에 연결되는, 사운드 생성 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 상관관계는 조정가능한, 사운드 생성 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실제 소스 위치 검출 수단은,

미리 한정된 신호를 방출할 수 있는, 마이크로폰 사용자에 의해 소지되는, 이동가능한 송신기와,

상기 오디오 처리 시스템에 연결되는 적어도 하나의 수신기로서, 각 수신기는 상기 미리 한정된 신호를 수신할 수 있으며, 수신기 신호를 상기 오디오 처리 시스템에 송신하는, 적어도 하나의 수신기

를 포함하고,

여기서, 상기 오디오 처리 시스템은, 복수의 수신기로부터 획득된, 상기 수신기 신호로부터, 예를 들어, 상기 수신기 신호의 수신되는 상대 순서와 시간 차로부터 위치 정보를 유도하도록 적응되는,

사운드 생성 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 송신기는 상기 마이크로폰에 연결되는, 사운드 생성 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 송신기는 헤드셋에 연결되는, 사운드 생성 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라우드스피커 출력에 연결되며 상기 라우드스피커 구동 신호에 응답하여 사운드를 생성하도록 적응된 라우드스피커 세트를 더 포함하며,

여기서, 상기 오디오 처리 시스템은 상기 라우드스피커를 통해 미리결정된 마이크로폰 운반 신호(microphone bearing signal)를 생성하도록 설계되며,

그리고 상기 오디오 처리 시스템은, 각 라우드스피커에서 방출되는 상기 마이크로폰 운반 신호에 대응하여, 마이크로폰 픽업 신호의 상기 상대 순서와 시간 차로부터 위치 신호를 유도하도록 설계되는, 사운드 생성 시스템.
제 7 항에 있어서, 상기 위치 운반 신호는 사람의 귀에 들리지 않는 주파수 범위에서 생성되는, 사운드 생성 시스템.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 오디오 처리 시스템은 상기 마이크로폰 운반 신호의 방출 시점(time point)을 고려하여 설계되며 진행 시간(traveling time)을 계산할 수 있는, 사운드 생성 시스템.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사운드 생성 시스템은 청중 모드(audience mode)에서 동작가능하며, 이 청중 모드에서 상기 오디오 처리 시스템은 상기 마이크로폰의 실제 소스 위치에 가장 가까이 있는 라우드스피커 쪽으로 상기 밸런스 비율을 이동시키도록 적응되는, 사운드 생성 시스템.
제 10 항에 있어서, 상기 오디오 처리 시스템은, 적응성 가상 소스 위치(adaptive virtual source location)가 상기 마이크로폰의 실제 소스 위치에 거의 대응하도록, 상기 밸런스 비율의 설정값을 보정하도록 적응되는, 사운드 생성 시스템.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사운드 생성 시스템은 싱어 모드(singer mode)에서 동작가능하며, 이 싱어 모드에서 상기 오디오 처리 시스템은 상기 마이크로폰의 실제 소스 위치에서 가장 먼 라우드스피커 시스템 쪽으로 상기 밸런스 비율을 이동시키도록 적응되는, 사운드 생성 시스템.
제 12 항에 있어서, 상기 오디오 처리 시스템은, 상기 마이크로폰의 사용자에 의해 인식되는 적응성 가상 스폿(spot) 위치가 상기 마이크로폰의 실제 소스 위치에 거의 일치하도록, 상기 밸런스 비율의 설정값을 보정하도록 적응되는, 사운드 생성 시스템.
제 12 항에 있어서, 상기 오디오 처리 시스템은, 상기 마이크로폰의 사용자에 의해 인식되는 가상 스폿 위치가 실제 마이크로폰 위치에 상관없이 거의 일정한 위치, 예를 들어 2개의 라우드스피커 사이의 중심과 같은 위치에 거의 일치하도록, 상기 밸런스 비율의 설정값을 보정하도록 적응되는, 사운드 생성 시스템.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 모드 선택 스위치를 더 포함하며, 상기 오디오 처리 시스템은 상기 스위치로부터 수신된 신호에 응답하여 "청중" 모드 또는 "싱어" 모드 중 어느 하나에서 동작하는, 오디오 처리 시스템.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오디오 처리 시스템은 상기 마이크로폰으로부터 오는 마이크로폰 신호 중 적어도 일부를 재생하는 헤드셋 구동 출력 신호를 출력하기 위한 헤드셋 출력을 더 포함하며, 그리고 상기 오디오 처리 시스템은, 상기 밸런스 비율의 일정한 설정값에 따라 상기 헤드셋 구동 출력 신호를 생성하거나, 또는 상기 헤드셋의 사용자에 의해 인식되는 가상 스폿 위치가 상기 헤드셋 이어폰들 사이의 중심에 거의 일치하도록, 상기 헤드셋 출력에 모노(mono) 출력 신호를 공급하게끔 적응되는, 오디오 처리 시스템.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 마이크로폰 입력과 배경 신호(background signal)를 수신하기 위한 적어도 하나의 배경 입력을 포함하며,

상기 오디오 처리 시스템은, 상기 적어도 하나의 배경 입력에서 수신된 임의의 배경 신호를 처리하며 일정한 제 1 밸런스 비율에서 상기 배경 신호에 대응하는 라우드스피커 구동 신호를 생성하기 위한 제 1 신호 처리 경로를 구비하며,

상기 오디오 처리 시스템은, 상기 적어도 하나의 마이크로폰 입력에서 수신된 임의의 마이크로폰 신호를 처리하며 상기 제 1 밸런스 비율과는 다른 적응가능한 제 2 밸런스 비율에서 상기 마이크로폰 신호에 대응하는 라우드스피커 구동 신호를 생성하기 위한 제 2 신호 처리 경로를 구비하며,

여기서, 상기 오디오 처리 시스템은 상기 소스 위치 검출 수단으로부터 수신된 상기 위치 신호에 응답하여 상기 제 2 밸런스 비율의 설정값을 보정하는,

사운드 생성 시스템.
제 17 항에 있어서, 상기 배경 입력에 연결되며 전경 신호(foreground signal)를 억압하기 위한 대역 차단 필터(band reject filter)를 더 포함하며, 여기서 상기 대역 차단 필터는 상기 전경 신호의 주파수 범위에 대응하는, 예를 들어 300 내지 4500Hz 정도의 차단 대역을 가지고 있는, 사운드 생성 시스템.
제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 상기 마이크로폰 입력에 연결되며 상기 배경 신호를 억압하기 위한 에코 억압기(echo suppressor) 또는 대역 통과 필터를 더 포함하며, 여기서 상기 에코 억압기 또는 대역 통과 필터(band pass filter)는 바람직하게는 상기 전경 신호의 주파수 범위에 대응하는, 예를 들어 300 내지 4500Hz 정도의 통과 대역을 가지고 있는, 사운드 생성 시스템.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 각 마이크로폰에 대응하는 적어도 2개의 소스 위치 검출 수단과 복수의 마이크로폰 입력을 포함하며,

상기 오디오 처리 시스템은 상기 마이크로폰 입력 중 해당 입력에서 수신된 각 마이크로폰 신호를 처리하기 위한 복수의 신호 처리 경로를 구비하며,

상기 오디오 처리 시스템은 상기 라우드스피커에 대한 라우드스피커 구동 신호를 생성하도록 적응되며, 상기 라우드스피커 구동 신호는 복수의 라우드스피커 구동 신호 성분을 포함하며, 각 라우드스피커 구동 신호 성분은 상기 마이크로폰 신호의 해당 신호에 대응하며,

여기서 상기 오디오 처리 시스템은 각 적응가능한 밸런스 비율에서 상기 라우드스피커 구동 신호 성분을 생성하도록 적응되며,

상기 사운드 생성 시스템은, 상기 오디오 처리 시스템에 연결되며 각 마이크로폰의 실제 소스 위치를 나타내는 각 위치 신호를 생성하기 위한 소스 위치 검출 수단을 더 포함하며,

여기서 상기 오디오 처리 시스템은 상기 소스 위치 검출 수단으로부터 수신된 상기 위치 신호에 응답하여 상기 밸런스 비율의 설정값을 보정하는, 사운드 생성 시스템.
제 20 항에 있어서, 상기 오디오 처리 시스템은, 각 적응성 가상 소스 위치가 거의 상기 각 마이크로폰의 각 실제 소스 위치에 거의 대응하도록, 상기 밸런스 비율의 설정값을 보정하도록 적응되는, 사운드 생성 시스템.