KR20060018623A - Apparatus for handling audio using cardioid speaker - Google Patents

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Abstract

지향성 스피커를 이용한 다채널 오디오 장치가 개시된다. 본발명에 따른 다채널 오디오 장치는 채널별 오디오 신호를 각각의 지향성(cardioid) 음파로 변환하여 출력하는 지향성 스피커부, 오디오 스트림을 채널별 오디오 신호로 분리하고 출력된 지향성 음파의 음상이 형성되는 거리를 측정하고 측정된 거리에 따라 채널별 지연시간을 산출하는 오디오 프로세서부 및 분리된 채널별 오디오 신호가 지향성 스피커부에서 출력되는 것을 채널별 지연시간만큼 지연시키는 지연부를 포함한다. 본발명에 따르면 많은 수의 스피커들에 의해 초래되는 공간상의 문제 및 미관상의 문제가 해결된다. Disclosed is a multichannel audio device using a directional speaker. According to the present invention, a multi-channel audio device includes a directional speaker unit for converting an audio signal for each channel into a cardioid sound wave and outputting the same, and a distance in which an audio stream is separated into an audio signal for each channel and a sound image of the output directional sound wave is formed. An audio processor unit for measuring and calculating the delay time for each channel according to the measured distance and a delay unit for delaying the output of the separate channel-specific audio signal from the directional speaker unit by the delay time for each channel. According to the present invention, the spatial and aesthetic problems caused by a large number of speakers are solved.

Description

지향성 스피커를 이용한 다채널 오디오 장치{Apparatus for handling audio using cardioid speaker}Multichannel audio device using directional speakers {Apparatus for handling audio using cardioid speaker}

도1a 내지 도1c는 일반적인 다채널 오디오 시스템의 구성도이다.1A to 1C are configuration diagrams of a general multichannel audio system.

도2는 본발명의 일실시예에 따른 다채널 오디오 장치의 블록도이다. 2 is a block diagram of a multi-channel audio device according to an embodiment of the present invention.

도3은 도2의 다채널 오디오 장치의 구성도이다. FIG. 3 is a configuration diagram of the multichannel audio device of FIG. 2.

도4는 도3의 다채널 오디오 장치가 적용된 청취환경의 구성도이다. 4 is a block diagram of a listening environment to which the multi-channel audio device of FIG. 3 is applied.

도5는 도3의 다채널 오디오 장치가 오디오 스트림을 처리하는 방법의 흐름도이다. 5 is a flowchart of a method of processing an audio stream by the multichannel audio device of FIG.

본발명은 다채널 오디오 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지향성 스피커를 이용한 다채널 오디오 장치가 개시되어 있다. The present invention relates to a multichannel audio device, and more particularly, to a multichannel audio device using a directional speaker.

근래에 다채널 오디오 시스템이 비약적으로 발전하고 있고, 채널도 모노, 스테레오, 4.1채널을 거쳐서 5.1 채널, 7.1 채널 등으로 다채널화되어 가고 있다. In recent years, multi-channel audio systems have been rapidly developed, and channels have been multi-channeled into 5.1, 7.1, and the like through mono, stereo, and 4.1 channels.

도1a 내지 도1c는 일반적인 다채널 오디오 시스템의 구성도이다.1A to 1C are configuration diagrams of a general multichannel audio system.

도1a를 참조하면, 제1 다채널 오디오 시스템은 제1 다채널 오디오 장치 (101), FL(Front Left) 스피커(105), FC(Front Center) 스피커(106), FR(Front Right)스피커(107), SR(Surroud Right) 스피커(108) 및 SL(Surround Left) 스피커(109)로 구성된다. Referring to FIG. 1A, a first multichannel audio system includes a first multichannel audio device 101, a front left speaker 105, a front center speaker 106, a front right speaker (FR). 107), a SR (Surroud Right) speaker 108, and a SL (Surround Left) speaker 109.

제1 다채널 오디오 시스템은 각 채널을 담당하는 스피커들(105 내지 109)을 원하는 곳에 위치시킨다. 그리고, 제1 다채널 오디오 시스템은 제1 다채널 오디오 장치(101)와 각 채널을 담당하는 스피커들(105 내지 109)을 스피커선으로 연결한다. The first multichannel audio system places the speakers 105-109 in charge of each channel where desired. The first multichannel audio system connects the first multichannel audio device 101 and the speakers 105 to 109 in charge of each channel with speaker lines.

채널별 오디오 신호는 각 채널을 담당하는 스피커들(105 내지 109)로 전선을 통하여 이동한다. 청취자는 청취 위치(110)에서 다채널 음향을 감상한다. The channel-specific audio signal travels through the wire to the speakers 105 to 109 in charge of each channel. The listener hears the multichannel sound at the listening position 110.

그러나, 제1 다채널 오디오 시스템에서는 필요한 채널수 만큼의 스피커가 원하는 위치에 위치하여야 하므로 채널이 늘어날수록 스피커가 위치할 수 있는 장소에 대한 제약이 따른다, 또한, 다채널 오디오 장치와 각각의 스피커들이 전선으로 연결되어 있어야 하므로 전선의 연결관계가 복잡해진다. However, in the first multi-channel audio system, as many speakers as needed are required to be positioned at a desired position, as a channel increases, there is a restriction on where the speakers can be located. The connection relationship between the wires becomes complicated because they must be connected by wires.

도1b를 참조하면, 제2 다채널 오디오 시스템은 제2 다채널 오디오 장치(131), FL 스피커(135), FC 스피커(136), FR 스피커(137), SR 스피커(138) 및 SL 스피커(139)로 구성된다. Referring to FIG. 1B, the second multichannel audio system includes a second multichannel audio device 131, an FL speaker 135, an FC speaker 136, an FR speaker 137, an SR speaker 138, and an SL speaker ( 139).

제2 다채널 오디오 시스템은 각 채널을 담당하는 스피커들(135 내지 139)을 원하는 곳에 위치시킨다. 그리고, 제2 다채널 오디오 시스템은 제2 다채널 오디오 장치(131)와 일부 채널을 담당하는 스피커들(135 내지 137)을 스피커선으로 연결하고, 제2 다채널 오디오 장치(131)와 나머지 채널을 담당하는 스피커들(138, 139)을 무선으로 연결한다. The second multichannel audio system places the speakers 135-139 for each channel where desired. In addition, the second multichannel audio system connects the second multichannel audio device 131 and the speakers 135 to 137 in charge of some channels with a speaker line, and the second multichannel audio device 131 and the remaining channels. Wirelessly connect the speakers (138, 139) in charge of.

채널별 오디오 신호는 각 채널을 담당하는 스피커들로(135 내지 139) 전선을 통하여 또는 무선으로 이동한다. 청취자는 청취 위치(110)에서 다채널 음향을 감상한다. The channel-specific audio signal travels wirelessly or through wires to the speakers 135 to 139 for each channel. The listener hears the multichannel sound at the listening position 110.

그러나, 제2 다채널 오디오 시스템에서는 제1 다채널 오디오 시스템에서의 문제점이 여전히 존재하고, 무선 스피커에는 반드시 별도로 전원이 인가되어야 한다. However, in the second multichannel audio system, the problem of the first multichannel audio system still exists, and the wireless speaker must be separately supplied with power.

도1c를 참조하면, 제3 다채널 오디오 시스템은 제3 다채널 오디오 장치(161), FL/RL(Rear Left) 스피커(165), FC 스피커(166) 및 FR/RR(Rear Right) 스피커(167)로 구성된다. Referring to FIG. 1C, the third multichannel audio system includes a third multichannel audio device 161, a rear left (FL / RL) speaker 165, an FC speaker 166, and a rear right (FR / RR) speaker ( 167).

제3 다채널 오디오 시스템은 전면에 다채널을 담당하는 스피커들(165 내지 167)을 위치시킨다. 그리고, 제3 다채널 오디오 시스템은 제3 다채널 오디오 장치(161)와 다채널을 담당하는 스피커들(165 내지 167)을 스피커선으로 연결한다. The third multi-channel audio system places the speakers 165 to 167 in charge of the multi-channel in front. In addition, the third multichannel audio system connects the third multichannel audio device 161 and the speakers 165 to 167 in charge of the multichannel with a speaker line.

채널별 오디오 신호는 다채널을 담당하는 스피커들(165 내지 167)로 전선을 통하여 이동한다. 이때, RL 채널의 오디오 신호는 FL/RL 스피커(165)로 이동하고 RR 채널의 오디오 신호는 FR/RR 스피커(167)로 이동한다. The channel-specific audio signal travels through the wires to the speakers 165 to 167 in charge of the multichannels. At this time, the audio signal of the RL channel is moved to the FL / RL speaker 165 and the audio signal of the RR channel is moved to the FR / RR speaker 167.

RL 채널의 오디오 신호는 FL/RL 스피커(165)에서 재생된 후 좌측 벽면 및 후면 벽면에서 반사되고, RR 채널의 오디오 신호는 FR/RR(167) 스피커에서 재생된 후 우측 벽면 및 후면 벽면에서 반사된다. 청취자는 이러한 반사 음향을 이용하여 청취위치(110)에서 다채널 음향을 감상한다. The audio signal of the RL channel is reflected on the left and rear walls after being played back in the FL / RL speaker 165, and the audio signal of the RR channel is reflected on the right and rear walls after being played back in the FR / RR 167 speakers. do. The listener uses the reflected sound to listen to the multi-channel sound at the listening position 110.

그러나, 제3 다채널 오디오 시스템에서는 반사면이 필수적으로 요구되므로 제3 다채널 오디오 시스템을 구현할 수 있는 장소는 제약이 있고, 다채널 음향의 질이 낮아지며, 5채널을 초과하는 오디오 스트림을 처리하는 것이 곤란하다. However, in the third multichannel audio system, since the reflection surface is required, the place where the third multichannel audio system can be implemented is limited, the quality of the multichannel sound is lowered, and the audio stream that processes more than 5 channels is limited. It is difficult.

이와 같이 종래의 다채널 오디오 장치는 많은 스피커가 위치할 적재적소의 공간이 확보되어야 하고, 배선이 복잡해지므로 사용자에게 경제적 부담 및 설치상의 부담이 따른다는 문제점이 있다. As described above, the conventional multi-channel audio device has a problem in that a place where a large number of speakers are to be placed must be secured, and wiring becomes complicated, resulting in economic burden and installation burden on the user.

본발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다채널 오디오 장치에 있어서 지향성 스피커를 이용함으로써 공간 점유율 및 배선의 복잡성을 감소시키는 다채널 오디오 장치를 제공하는 데 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a multi-channel audio device to reduce the space occupancy and wiring complexity by using a directional speaker in the multi-channel audio device.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본발명의 일실시예에 따른 다채널 오디오 장치는, 채널별 오디오 신호를 각각의 지향성(cardioid) 음파로 변환하여 출력하는 지향성 스피커부, 오디오 스트림을 상기 채널별 오디오 신호로 분리하고 상기 출력된 지향성 음파의 음상이 형성되는 거리를 측정하고 상기 측정된 거리에 따라 채널별 지연시간을 산출하는 오디오 프로세서부 및 상기 분리된 채널별 오디오 신호가 상기 지향성 스피커부에서 출력되는 것을 상기 산출된 채널별 지연시간만큼 지연시키는 지연부를 포함한다. In order to achieve the above technical problem, a multi-channel audio device according to an embodiment of the present invention, the directional speaker unit for converting the audio signal for each channel to a cardioid sound wave, and outputs the audio stream for each channel An audio processor for separating the audio signal, measuring the distance at which the sound image of the directional sound wave is formed, and calculating a delay time for each channel according to the measured distance, and outputting the separated channel-specific audio signal from the directional speaker unit And a delay unit for delaying the calculation by the calculated delay time for each channel.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도2는 본발명의 일실시예에 따른 다채널 오디오 장치의 블록도이다. 도2를 참조하면, 본발명의 일실시예에 따른 다채널 오디오 장치는 오디오 프로세서부(210), 지연부(220), 증폭부(230), 지향성 스피커부(240) 및 수음부(250)를 포함한다. 2 is a block diagram of a multi-channel audio device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, a multi-channel audio device according to an embodiment of the present invention includes an audio processor 210, a delay unit 220, an amplifier 230, a directional speaker unit 240, and a sound receiver unit 250. It includes.

오디오 프로세서부(210)는 채널 분리부(210-1) 및 지연시간 산출부(210-2)를 포함한다. The audio processor 210 includes a channel separator 210-1 and a delay time calculator 210-2.

채널 분리부(210-1)는 오디오 스트림을 채널별 오디오 신호로 분리한다. 즉, 채널 분리부(210-1)는 N채널 오디오 스트림을 입력받아 N개의 채널별 오디오 신호로 분리한다. The channel separator 210-1 separates the audio stream into audio signals for each channel. That is, the channel separator 210-1 receives an N channel audio stream and splits the N channel audio signals into N channel audio signals.

채널별 오디오 신호는 향후 지향성 스피커부(240)에서 채널별 지향성 음파로 변환되어 출력되고, 출력된 채널별 지향성 음파는 채널별 음상을 형성하는데, 수음부(250)는 형성된 채널별 음상이 방사하는 채널별 음파를 입력받는다. The audio signal for each channel is converted into directional sound waves for each channel in the directional speaker unit 240 in the future, and the output directional sound waves for each channel form a channel-specific sound image, and the sound receiving unit 250 emits the sound for each channel. Receives sound waves for each channel.

지연시간 산출부(210-2)는 수음부(250)에 입력된 채널별 음파 정보를 바탕으로 지향성 스피커부(240)에서 출력된 채널별 지향성 음파의 음상이 형성되는 거리를 측정한다. The delay time calculator 210-2 measures a distance at which a sound image of the directional sound waves for each channel output from the directional speaker unit 240 is formed based on the sound wave information for each channel input to the sound receiver 250.

예를 들면, 지연시간 산출부(210-2)는 수음부(250)에 입력된 채널별 음파의 음압, 수음부(250)에 입력된 채널별 음파들 사이의 시간차를 측정하고, 이를 바탕으로 제1 채널 음파의 음상이 형성되는 거리, 제2 채널 음파의 음상이 형성되는 거리, …, 제N 채널 음파의 음상이 형성되는 거리를 각각 측정한다. For example, the delay time calculation unit 210-2 measures the time difference between the sound pressure of the sound waves for each channel input to the sound receiver 250 and the sound waves for each channel input to the sound receiver 250, and based on this, The distance at which the sound image of the first channel sound wave is formed, the distance at which the sound image of the second channel sound wave is formed,. The distances at which the sound images of the N-th channel sound waves are formed are respectively measured.

수음부(250)에 입력된 음파의 음압이 클수록 해당채널의 음상이 형성되는 거 리는 상대적으로 작게 측정된다. 또한, 어느 한 채널의 음파가 동일시간대에 지향성 스피커부(240)에서 출력된 다른 채널의 음파보다 수음부(250)에 먼저 입력될수록 해당채널의 음상이 형성되는 거리는 상대적으로 작게 측정된다. As the sound pressure of the sound wave input to the sound receiver 250 is larger, the distance between the sound images of the corresponding channel is relatively smaller. In addition, as the sound waves of one channel are input to the sound receiver 250 earlier than the sound waves of the other channels output from the directional speaker unit 240 at the same time, the distance at which the sound image of the corresponding channel is formed is measured to be relatively small.

지연시간 산출부(210-2)는 측정된 거리에 따라 채널별 오디오 신호의 채널별 지연시간을 산출한다. 채널별 음상이 형성되는 거리가 짧을수록 지연시간은 상대적으로 길게 산출되고, 채널별 음상이 형성되는 거리가 길수록 지연시간은 상대적으로 짧게 산출된다. The delay time calculator 210-2 calculates a delay time for each channel of the audio signal for each channel according to the measured distance. The shorter the distance that a sound image is formed for each channel is, the longer the delay time is calculated. The longer the distance that a sound image is formed for each channel is, the relatively shorter delay time is calculated.

예를 들면, 음상이 형성되는 거리가 제6 채널> 제4 채널> 제5 채널>제 1채널> 제 3채널> 제 2채널 순이라면, 채널별 지연시간은 거리의 역순으로 제2 채널> 제 3채널> 제 1채널> 제5 채널> 제4 채널> 제6 채널> 순이다. For example, if the distance at which the sound image is formed is in the order of sixth channel> fourth channel> fifth channel> first channel> third channel> second channel, the delay time for each channel is the second channel> first in the reverse order of the distance. 3 channels> 1st channel> 5th channel> 4th channel> 6th channel> in this order.

지연시간 산출부(210-2)는 채널별 지연시간 테스트 신호를 생성하여 채널별 지연시간을 산출할 수도 있다. 생성된 테스트 신호는 지향성 스피커부(240)에서 출력되어 채널별 음상을 형성하고, 수음부(250)는 형성된 채널별 음상이 방사하는 채널별 테스트 음파를 입력받으며, 지연시간 산출부(210-2)는 수음부(250)에 입력된 채널별 테스트 음파 정보를 바탕으로 채널별 지연시간을 산출한다. The delay time calculator 210-2 may generate a delay test signal for each channel to calculate a delay time for each channel. The generated test signal is output from the directional speaker unit 240 to form a sound image for each channel, and the sound receiver 250 receives a test sound wave for each channel radiated by the formed channel sound image, and a delay time calculator 210-2. ) Calculates a delay time for each channel based on the test sound wave information for each channel input to the receiver 250.

지연부(220)는 채널 분리부(210-1)에서 분리된 채널별 오디오 신호가 지향성 스피커부(240)에서 출력되는 것을 지연시간 산출부(210-2)에서 산출된 채널별 지연시간만큼 지연시킨다. 이에 따라, 청취자는 지향성 스피커부(240)에서 동시에 출력된 채널별 음파들을 청취위치에서 동시에 청취할 수 있게 된다. The delay unit 220 delays the audio signal for each channel separated by the channel separator 210-1 from the directional speaker unit 240 by the delay time for each channel calculated by the delay time calculator 210-2. Let's do it. Accordingly, the listener can simultaneously listen to the sound waves for each channel simultaneously output from the directional speaker unit 240 at the listening position.

지연부는 제1 지연부(220-1), 제2 지연부(220-2), …, 제N 지연부(220-6)로 구성된다. 각각의 지연부는 채널별 오디오 신호에 일대일 대응한다. 즉, 각각의 지연부는 어느 한 채널의 오디오 신호가 지향성 스피커부(240)에서 출력되는 것을 그 채널의 지연시간만큼 지연시킨다. The delay unit includes the first delay unit 220-1, the second delay unit 220-2,. , The N-th delay unit 220-6. Each delay unit corresponds one-to-one to a channel-specific audio signal. That is, each delay unit delays the output of the audio signal of one channel from the directional speaker unit 240 by the delay time of the channel.

지연부(220)는 입력받은 채널별 오디오 신호를 채널별 지연시간동안 홀드(hold)한 후에 출력함으로써 채널별 오디오 신호가 지향성 스피커부(240)에서 출력되는 것을 채널별 지연시간만큼 지연시킨다. The delay unit 220 delays the output of the channel-specific audio signal from the directional speaker unit 240 by the channel-by-channel delay time by holding and receiving the input channel-specific audio signal for the channel-specific delay time.

증폭부(230)는 지연부(220)에서 출력된 채널별 오디오 신호를 증폭한다. 증폭부는 제1 증폭부(230-1), 제2 증폭부(230-2), …, 제N 증폭부(230-6)로 구성된다. 각각의 증폭부는 채널별 오디오 신호에 일대일 대응한다. 즉, 각각의 증폭부는 어느 한 채널의 오디오 신호를 증폭한다. The amplifier 230 amplifies the channel-specific audio signal output from the delay unit 220. The amplifying unit includes a first amplifying unit 230-1, a second amplifying unit 230-2,. , The N-th amplification unit 230-6. Each amplifier corresponds one-to-one to an audio signal for each channel. That is, each amplifier amplifies an audio signal of any one channel.

증폭부(230)는 지연시간 산출부(210-2)에서 측정된 채널별 음상까지의 거리에 따라 채널별 오디오 신호의 증폭 강도를 달리한다. 다르게 말하면 증폭부(230)는 지연시간 산출부(210-2)에서 산출된 채널별 지연시간에 따라 채널별 오디오 신호의 증폭 강도를 달리한다. The amplifier 230 varies the amplification intensity of the audio signal for each channel according to the distance to the sound image for each channel measured by the delay time calculator 210-2. In other words, the amplifier 230 varies the amplification intensity of the audio signal for each channel according to the delay time for each channel calculated by the delay time calculator 210-2.

즉, 증폭부(230)는 채널별 음상까지의 거리가 길수록 또는 채널별 지연시간이 짧을수록 그 증폭의 강도를 강하게 한다. 왜냐하면 채널별 지연시간이 짧을수록 또는 채널별 음상까지의 거리가 길수록 그에 따른 음압의 보정이 필요하기 때문이다. 이에 따라 청취자는 채널별 음압이 보정된 채널별 음파들을 청취위치에서 청취할 수 있게 된다. That is, the amplifier 230 increases the intensity of the amplification as the distance to the channel-specific sound image is longer or the channel-by-channel delay time is shorter. This is because the shorter the delay time for each channel or the longer the distance to the sound image for each channel, the more the sound pressure needs to be corrected accordingly. Accordingly, the listener can listen to the sound waves for each channel whose sound pressure for each channel is corrected at the listening position.

지향성 스피커부(240)는 증폭부(230)에서 증폭된 채널별 오디오 신호를 각각 의 지향성(cardioid) 음파로 변환하여 출력한다. 즉, 지향성 스피커부(240)는 N개의 채널별 오디오 신호를 N개의 채널별 지향성 음파로 변환하여 출력하고, 이때 N개의 지향성 음파는 각각 개별적인 지향점을 갖는다. The directional speaker unit 240 converts the audio signal for each channel amplified by the amplifying unit 230 into respective cardioid sound waves and outputs them. That is, the directional speaker unit 240 converts the N channel-specific audio signals into N channel-oriented directional sound waves, and outputs the N directional sound waves each having a separate directing point.

지향성 스피커부(240)는 제1 지향성 스피커(230-1), 제2 지향성 스피커(230-2), …, 제N 지향성 스피커(230-6)로 구성된다. 각각의 지향성 스피커는 채널별 오디오 신호에 일대일 대응한다. 즉, 각각의 지향성 스피커는 어느 한 채널의 오디오 신호를 하나의 지향성 음파로 변환하여 출력한다. 지향성 스피커의 갯수는 청취자가 필요한 수만큼 여러 채널로 확장할 수 있다. The directional speaker unit 240 includes the first directional speaker 230-1, the second directional speaker 230-2,. , The N-th directivity speaker 230-6. Each directional speaker corresponds one-to-one to a channel-specific audio signal. That is, each directional speaker converts an audio signal of one channel into one directional sound wave and outputs it. The number of directional speakers can be extended to as many channels as the listener needs.

지향성 스피커부(240)에서 출력된 채널별 지향성 음파는 채널별 음상을 형성한다. 채널별 음상이 형성되는 곳은 채널별 지향성 음파가 벽면 등에 부딪히는 곳이다. The directional sound waves for each channel output from the directional speaker unit 240 form sound for each channel. The channel image is formed where the directional sound wave of each channel collides with the wall.

이때, 청취자는 원하는 위치에 채널별 음상이 형성되게 한다. 즉, 청취자는 지향성 스피커부(240)에서 채널별 지향성 음파가 지향하는 방향을 조정함으로써 원하는 위치에 채널별 음상이 형성되게 한다. 또한, 청취자는 반드시 벽면이 아니라도 채널별 지향성 음파가 복사되는 길목에 채널별 지향성 음파가 부딪힐 수 있는 물건을 놓아둠으로써 그 곳에 채널별 음상이 형성되게 한다. At this time, the listener allows a channel-specific sound image to be formed at a desired position. That is, the listener adjusts the direction in which the directional sound waves for each channel are directed by the directional speaker unit 240 so that the channel-specific sound image is formed at a desired position. In addition, the listener puts an object on which channel directional sound waves may collide on the road where channel directional sound is radiated even if it is not necessarily a wall, thereby forming a channel-specific sound image there.

결국, N개의 채널별 지향성 음파에 의해 N개의 채널별 음상이 형성되고, 사용자는 N개의 채널별 음상이 형성되는 곳에 N개의 채널별 스피커가 존재하는 것처럼 느낀다.As a result, the N-channel directional sound waves are formed by the N-channel directional sound waves, and the user feels as if the N-channel speakers exist where the N-channel sound images are formed.

지향성 스피커로 초지향성(super cardioid)가 사용될 수 있다. 그리고, 만일 지향성 스피커부(240)로 재생할 수 없는 주파수 영역의 오디오 신호가 있다면, 지향성 스피커부(240)에 일반 스피커를 추가하여 해당 주파수 영역의 오디오 신호를 재생할 수 있다. Super cardioid may be used as the directional speaker. If there is an audio signal in a frequency domain that cannot be reproduced by the directional speaker unit 240, a general speaker may be added to the directional speaker unit 240 to reproduce the audio signal in the corresponding frequency domain.

수음부(250)는 형성된 채널별 음상이 방사하는 채널별 음파를 입력받는다. 수음부(250)는 마이크 또는 음파 센서 등이다. 수음부(250)는 제1 채널의 음상이 방사하는 음파, 제2 채널의 음상이 방사하는 음파, …, 제N 채널의 음상이 방사하는 음파를 입력받는다. The sound receiver 250 receives sound waves for each channel radiated by the formed sound images for each channel. The receiver 250 is a microphone or a sound wave sensor. The sound receiver 250 includes sound waves emitted by sound images of the first channel, sound waves emitted by sound images of the second channel,. The sound wave emitted by the sound image of the N-th channel is received.

도3은 도2의 다채널 오디오 장치의 구성도이다. 도3을 참조하면, 다채널이 6채널인 경우로서 6채널 오디오 장치(300)가 도시되어 있다. 6채널 오디오 장치(300)는 오디오 프로세서부(210), 지연부(220), 증폭부(230), 제1 지향성 스피커 내지 제6 지향성 스피커(240-1 내지 240-6) 및 수음부(250)를 포함한다. FIG. 3 is a configuration diagram of the multichannel audio device of FIG. 2. Referring to FIG. 3, the six-channel audio device 300 is illustrated as a case where the multi-channel is six channels. The six-channel audio device 300 includes an audio processor 210, a delay unit 220, an amplifier 230, first directional speakers to sixth directional speakers 240-1 to 240-6, and a sound receiver 250. ).

6채널 오디오 장치(300)는 하나의 유닛으로 구성되어 있고, 제1 지향성 스피커 내지 제6 지향성 스피커(240-1 내지 240-6)는 그 하나의 유닛에 포함되어 있다. 오디오 프로세서부(210)는 그 하나의 유닛에 포함시킬 수도 있고 별도의 유닛으로 구성할 수도 있으나 도3에서는 그 하나의 유닛에 포함시켰다. The six-channel audio device 300 is composed of one unit, and the first to sixth directional speakers 240-1 to 240-6 are included in one unit. The audio processor 210 may be included in one unit or may be configured as a separate unit, but in FIG. 3, the audio processor 210 is included in the single unit.

제1 지향성 스피커 내지 제6 지향성 스피커(240-1 내지 240-6)는 각각 특정방향을 지향하도록 배치되었다. 청취자는 제1 지향성 스피커 내지 제6 지향성 스피커(240-1 내지 240-6)가 지향하는 특정방향을 조정함으로써 원하는 위치에 채널별 음상이 형성되게 할 수 있다. The first directional speakers to sixth directional speakers 240-1 to 240-6 are arranged to face specific directions, respectively. The listener may adjust the specific direction of the first to sixth directional speakers 240-1 to 240-6 to form a channel-specific sound image at a desired position.

7채널, 8채널 등의 다중 채널이 필요하면 6채널 오디오 장치(300)에 특정 방 향을 지향하는 지향성 스피커를 추가하면 된다. If multiple channels such as 7-channel and 8-channel are required, the directional speakers directed to a specific direction may be added to the 6-channel audio device 300.

도4는 도3의 6채널 오디오 장치가 적용된 청취환경의 구성도이다. 도4의 청취환경은 거실을 상정한 것이나 반드시 이러한 청취환경에 한정되는 것은 아니다. 4 is a block diagram of a listening environment to which the six-channel audio device of FIG. 3 is applied. The listening environment in FIG. 4 assumes a living room, but is not necessarily limited to such a listening environment.

도4를 참조하면, 청취환경은 6채널 오디오 장치(300), 오디오 스트림 제공장치(420), FL(Front Left) 음상(431), FC(Front Center) 음상(432), FR(Front Right) 음상(433), RR(Rear Right) 음상(434), RC(Rear Center) 음상(435) 및 RL(Rear Left) 음상(436)을 포함한다.Referring to FIG. 4, the listening environment includes a six-channel audio device 300, an audio stream providing device 420, a front left (FL) image 431, a front center (FC) image 432, and a front right (FR). Sound image 433, rear right (RR) sound 434, rear center (RC) sound 435, and rear left sound (436).

6채널 오디오 장치(300)는 거실 중앙 천정에 부착되고, 6채널 오디오 장치(300)로부터 출력되는 채널별 지향성 음파는 각각 원하는 위치에 음상을 형성(431 내지 436)함으로써 가상의 음원이 생성된다. 청취자는 6채널 오디오 장치(300)의 지향성 스피커부(240)에서 각 지향성 스피커가 지향하는 특정방향을 조정함으로써 채널별 음상의 위치를 조정할 수 있다. The six-channel audio device 300 is attached to the ceiling of the living room, and the directional sound waves for each channel output from the six-channel audio device 300 form sound images at desired positions, respectively, to generate a virtual sound source. The listener may adjust the position of the sound image for each channel by adjusting a specific direction in which the directional speakers are directed in the directional speaker unit 240 of the six-channel audio device 300.

오디오 스트림 제공장치(420)는 6채널 오디오 장치(300)로 오디오 스트림을 제공한다. CD 플레이어, DVD 플레이어, 셋톱박스 등은 비디오 스트림을 TV(410)로 제공하고, 오디오 스트림을 6채널 오디오 장치(300)로 제공함으로써 오디오 스트림 제공장치(420)가 될 수 있다. The audio stream providing device 420 provides an audio stream to the six channel audio device 300. A CD player, a DVD player, a set top box, etc. may be an audio stream providing device 420 by providing a video stream to the TV 410 and providing the audio stream to the 6 channel audio device 300.

도5는 도3의 6채널 오디오 장치(300)가 오디오 스트림을 처리하는 방법의 흐름도이다. 이하에서는 도3 내지 도5를 참조하여 도3의 6채널 오디오 장치(300)가 오디오 스트림을 처리하는 방법을 설명한다. 5 is a flowchart of a method in which the six-channel audio device 300 of FIG. 3 processes an audio stream. Hereinafter, a method in which the six channel audio device 300 of FIG. 3 processes an audio stream will be described with reference to FIGS. 3 to 5.

오디오 프로세서부(210)는 오디오 스트림 제공장치(420)로부터 입력받은 오 디오 스트림을 채널별 오디오 신호로 분리한다(S510). 즉, 채널 분리부(210-1)는 오디오 스트림을 6개의 채널별 오디오 신호로 분리한다. The audio processor 210 separates the audio stream received from the audio stream providing apparatus 420 into an audio signal for each channel (S510). That is, the channel separator 210-1 separates the audio stream into six audio signals for each channel.

증폭부(230)는 6개의 채널별 오디오 신호를 증폭한다(S520). 지향성 스피커부(240)는 증폭된 6개의 채널별 오디오 신호를 6개의 지향성 음파로 변환하여 출력한다(S530). The amplifier 230 amplifies the six audio signals for each channel (S520). The directional speaker unit 240 converts the amplified six channel-specific audio signals into six directional sound waves and outputs them (S530).

즉, 제1 지향성 스피커(240-1)는 증폭된 제1 채널의 오디오 신호를 지향성 음파로 변환하여 FL 음상(431)이 형성되는 지점으로 출력하고, 제2 지향성 스피커(240-2)는 증폭된 제2 채널의 오디오 신호를 지향성 음파로 변환하여 FC 음상(432)이 형성되는 지점으로 출력한다. That is, the first directional speaker 240-1 converts the amplified audio signal of the first channel into directional sound waves and outputs it to the point where the FL sound image 431 is formed, and the second directional speaker 240-2 is amplified. The audio signal of the second channel is converted into a directional sound wave and output to the point where the FC sound image 432 is formed.

제3 지향성 스피커 내지 제6지향성 스피커(240-3 내지 240-6)도 증폭된 채널별 오디오 신호를 채널별 지향성 음파로 변환하여 각각 FR 음상(433), RR 음상(434), RC 음상(435) 및 RL 음상(436)이 형성되는 지점으로 출력한다. The third to sixth directional speakers 240-3 to 240-6 also convert the amplified channel-specific audio signals into directional sound waves for each channel, so that the FR sound 433, the RR sound 434, and the RC sound 435 respectively. ) And the RL sound image 436 to be formed.

6개의 채널별 음상(431 내지 436)은 6개의 가상 스피커로서 각각 해당 채널의 음파를 방사한다. 수음부(250)는 6개의 채널별 음상(431 내지 436)이 방사하는 채널별 음파를 수음한다(S540).The six channel-specific sound images 431 to 436 are six virtual speakers, each emitting sound waves of the corresponding channel. The sound receiver 250 receives sound waves for each channel emitted by the six sound channels 431 to 436 for each channel (S540).

오디오 프로세서부(210)는 수음부(250)에 입력된 채널별 음파정보를 바탕으로 채널별 음상이 형성된 위치와 수음부(250)의 위치 사이의 거리를 측정한다(S550). 즉, 오디오 프로세서부(210)는 FL 음상(431)과 6채널 오디오 장치(300) 사이의 거리, FC 음상(432)과 6채널 오디오 장치(300) 사이의 거리, …, RL 음상(436)과 6채널 오디오 장치(300) 사이의 거리를 측정한다.  The audio processor 210 measures the distance between the position where the sound image for each channel is formed and the position of the sound receiver 250 based on the sound wave information for each channel input to the sound receiver 250 (S550). That is, the audio processor unit 210 may determine the distance between the FL sound image 431 and the six channel audio device 300, the distance between the FC sound image 432 and the six channel audio device 300. The distance between the RL sound image 436 and the six channel audio device 300 is measured.

또한, 오디오 프로세서부(210)는 측정된 거리에 따라 채널별 지연시간을 산출한다(S560). 즉, 오디오 프로세서부(210)는 측정된 채널별 거리에 따라 제1 채널의 지연시간, 제2 채널의 지연시간, …, 제6 채널의 지연시간을 산출한다. In addition, the audio processor 210 calculates a delay time for each channel according to the measured distance (S560). That is, the audio processor 210 determines the delay time of the first channel, the delay time of the second channel,... According to the measured distance for each channel. The delay time of the sixth channel is calculated.

지연부(220)는 채널별 오디오 신호가 지향성 스피커부(240)에서 지향성 음파로 변환되어 출력되는 것을 채널별 지연시간만큼 지연시킨다(S570). 즉, 지연부(220)는 제1 채널의 오디오 신호를 제1 채널의 지연시간만큼 지연시키고, 제2 채널의 오디오 신호를 제2 채널의 지연시간만큼 지연시키고, …, 제6 채널의 오디오 신호를 제6 채널의 지연시간만큼 지연시켜서 지향성 스피커부(240)로 전송한다. The delay unit 220 delays the audio signal for each channel from the directional speaker unit 240 to the directional sound wave and outputs the delayed signal for each channel by the delay time (S570). That is, the delay unit 220 delays the audio signal of the first channel by the delay time of the first channel, delays the audio signal of the second channel by the delay time of the second channel,. The audio signal of the sixth channel is delayed by the delay time of the sixth channel and transmitted to the directional speaker unit 240.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

상술한 바와 같이 본발명에 따르면, 청취자는 하나의 유닛으로 구성된 다채널 오디오 장치를 벽면 또는 천정면에 부착하는 것만으로 별도의 많은 스피커들을 설치하지 않고도 여러 사람이 동시에 다채널 음향을 청취할 수 있다. As described above, according to the present invention, a listener can attach a multi-channel audio device composed of one unit to a wall or a ceiling, and multiple people can listen to the multi-channel sound simultaneously without installing many separate speakers. .

또한, 종래의 다채널 오디오 시스템에서 다채널 오디오 장치와 각 스피커들 을 연결하는 스피커선 또는 무선 기기 없이도 여러 사람이 동시에 다채널 음향을 청취할 수 있다.  In addition, in the conventional multichannel audio system, several people can listen to the multichannel sound at the same time without the speaker wire or the wireless device connecting the multichannel audio device and the respective speakers.

따라서, 스피커들에 의해 점유되던 공간을 다른 용도로 활용할 수 있고, 스피커들로 인해 초래되는 미관상의 문제를 해결할 수 있으며, 스피커들의 복잡한 배선에 따르는 문제를 해결할 수 있다. Therefore, the space occupied by the speakers can be utilized for other purposes, to solve the aesthetic problem caused by the speakers, and to solve the problem of complicated wiring of the speakers.

Claims (5)

다채널 오디오 장치에 있어서, In a multichannel audio device, 채널별 오디오 신호를 각각의 지향성(cardioid) 음파로 변환하여 출력하는 지향성 스피커부; A directional speaker unit for converting an audio signal for each channel into directional sound waves and outputting the directional sound waves; 오디오 스트림을 상기 채널별 오디오 신호로 분리하고, 상기 지향성 스피커부에서 출력된 지향성 음파에 관한 정보를 바탕으로 채널별 지연시간을 산출하는 오디오 프로세서부;및An audio processor that separates an audio stream into audio signals for each channel and calculates delay time for each channel based on information about the directional sound waves output from the directional speaker unit; and 상기 오디오 프로세서부에서 분리된 채널별 오디오 신호가 상기 지향성 스피커부에서 출력되는 것을 상기 오디오 프로세서부에서 산출된 채널별 지연시간만큼 지연시키는 지연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 장치. And a delay unit configured to delay an audio signal for each channel separated by the audio processor unit from the directional speaker unit by a delay time for each channel calculated by the audio processor unit. 제1항에 있어서, 상기 지향성 스피커부는 According to claim 1, wherein the directional speaker unit 상기 오디오 프로세서부에서 분리된 채널별 오디오 신호에 일대일 대응하는 복수의 지향성 스피커들로 구성되는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 장치. And a plurality of directional speakers corresponding one-to-one to the audio signal for each channel separated by the audio processor. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지향성은 The method according to claim 1 or 2, wherein the directivity 초지향성(super cardioid)인 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 장치. A multichannel audio device, characterized in that it is super cardioid. 제1항에 있어서, 상기 오디오 프로세서부는 The method of claim 1, wherein the audio processor unit 오디오 스트림을 상기 채널별 오디오 신호로 분리하는 채널 분리부;및A channel separator for separating an audio stream into audio signals for each channel; and 상기 지향성 스피커부에서 출력된 지향성 음파의 음상이 형성되는 거리를 측정하고, 상기 측정된 거리에 따라 상기 채널별 오디오 신호의 채널별 지연시간을 산출하는 지연시간 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 장치.And a delay time calculator configured to measure a distance at which a sound image of the directional sound wave output from the directional speaker unit is formed, and calculate a delay time for each channel of the audio signal for each channel according to the measured distance. Audio device. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 오디오 프로세서부에서 측정된 어느 한 채널의 음상 형성 거리가 다른 채널의 음상 형성 거리보다 길면, 상기 어느 한 채널의 오디오 신호를 상기 다른 채널의 오디오 신호보다 더 증폭하는 증폭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 오디오 장치. And amplifying unit for amplifying the audio signal of one channel more than the audio signal of the other channel when the sound shaping distance of one channel measured by the audio processor is longer than the sound shaping distance of another channel. Multichannel audio device.
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