KR20150103001A

KR20150103001A - 마이크로폰 어레이 교정을 위한 방법, 장치 및 시스템

Info

Publication number: KR20150103001A
Application number: KR1020157016875A
Authority: KR
Inventors: 스트래티스 이온니디스; 그레고리 찰레스 허레인; 크리스토페 디오
Original assignee: 톰슨 라이센싱
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2015-09-09
Also published as: JP2016506183A; US20150332705A1; WO2014105052A1; CN104937663A; BR112015014626A2; CA2894836A1; EP2939236A1

Abstract

마이크로폰 어레이 교정을 위한 방법, 장치 및 시스템은 마이크로폰들의 어레이를 포함하는 적어도 두 개의 마이크로폰들을 사용하여 오디오를 레코딩하는 것과, 마이크로폰들의 어레이의 타깃 마이크로폰을 사용하여, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오에 대한 감쇠 인자를 결정하는 것과, 마이크로폰들의 어레이의 타깃 마이크로폰을 사용하여, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오에 대한 지연 인자를 결정하는 것과, 타깃 마이크로폰에 의해 포획된 오디오 신호로부터, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오를 제거하기 위해 결정된 감쇠 인자 및 지연 인자를 구현하는 것을 포함한다. 방법, 장치 및 시스템은 빔-포밍 기술들을 사용하여 타깃 마이크로폰에 의해 포획된 오디오 신호로부터 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오를 제거하는 것을 더 포함한다.

Description

마이크로폰 어레이 교정을 위한 방법, 장치 및 시스템{METHOD, APPARATUS AND SYSTEM FOR MICROPHONE ARRAY CALIBRATION}

본 발명은 일반적으로 마이크로폰 교정(microphone calibration)에 관한 것이며, 보다 특히, 마이크로폰들의 어레이(array)에서의 마이크로폰 신호들로부터 주변 잡음을 제거하기 위한 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다.

잡음 억제는 통신 품질 및 미디어 이해력(media comprehension)을 개선시키고자 잡음을 억제하기 위해 많은 통신 시스템들 및 컨텐츠 분배 디바이스들에서 종종 요구된다. 잡음 억제는 다양한 기술들을 사용하여 달성될 수 있으며, 다양한 기술들 중 일부는 단일 마이크로폰 기술들 및 어레이 마이크로폰 기술들로서 분류될 수 있다.

어레이 마이크로폰 잡음 감소 기술들은, 빔(beam)을 형성하도록 몇몇의 최소 거리만큼 서로 분리되며 상이한 위치들에 배치된 다수의 마이크로폰들을 사용한다. 종래에, 빔은 연설(speech)을 픽업(pick up)하도록 사용되며, 연설은 빔 외부에서 픽업된 잡음의 양을 감소시키도록 사용된다. 따라서, 어레이 마이크로폰 기술들은 비-정지된(non-stationary) 잡음을 억제할 수 있다. 하지만, 다수의 마이크로폰들은 또한 자체적으로 보다 더 많은 잡음을 생성한다. 게다가, 이러한 기술들은 본 명세서에 기재된 잡음 제거(noise cancellation)를 가능하게 하기 위해 알려진 오디오 신호들 및 시스템의 구성 파라미터들을 사용하지 않는다.

본 발명은, 종래 기술에 있어서의 다수의 마이크로폰들이 자체적으로 보다 더 많은 잡음을 생성하며, 이러한 종래 기술들이, 본 명세서에 기재된 잡음 제거를 가능하게 하기 위해 알려진 오디오 신호들 및 시스템의 구성 파라미터들을 사용하지 않는다는 단점을 극복할 수 있는 마이크로폰 어레이 교정을 위한 방법, 장치 및 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예들은 마이크로폰 어레이 교정을 위한 방법, 장치 및 시스템을 제공함으로써 종래 기술의 결점들을 다룬다.

본 발명의 한 실시예에서, 마이크로폰 어레이 교정을 위한 방법은 마이크로폰들의 어레이를 포함하는 적어도 두 개의 마이크로폰들을 사용하여 오디오를 레코딩하는 단계와, 마이크로폰들의 어레이의 타깃 마이크로폰을 사용하여, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오에 대한 감쇠 인자(attenuation factor)를 결정하는 단계와, 마이크로폰들의 어레이의 타깃 마이크로폰을 사용하여, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오에 대한 지연 인자(delay factor)를 결정하는 단계와, 타깃 마이크로폰에 의해 포획된 오디오 신호로부터, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오를 제거하기 위해 결정된 감쇠 인자 및 지연 인자를 구현하는 단계를 포함한다.

본 발명의 한 대안적인 실시예에서, 마이크로폰 어레이 교정을 위한 장치는 프로그램 루틴들 및 데이터를 저장하기 위한 메모리와, 프로그램 루틴들을 실행하기 위한 프로세서를 포함한다. 이러한 한 실시예에서, 장치는, 마이크로폰들의 어레이를 포함하는 적어도 두 개의 마이크로폰들을 사용하여 오디오를 레코딩하고, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오에 대한 감쇠 인자를 결정하기 위해 마이크로폰들의 어레이의 타깃 마이크로폰을 사용하고, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오에 대한 지연 인자를 결정하기 위해 마이크로폰들의 어레이의 타깃 마이크로폰을 사용하고, 타깃 마이크로폰에 의해 포획된 오디오 신호로부터, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오를 제거하기 위해 결정된 감쇠 인자 및 지연 인자를 구현하도록 구성된다.

본 발명의 또 하나의 대안적인 실시예에서, 작동자는, 예를 들어 디스플레이의 상태에 관한 정보를 수신하거나 디스플레이를 구성할 목적으로 NFC 통신을 사용하여 디스플레이와 통신할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에서, 근거리 무선 통신(NFC: near-field communication)을 사용하여 디스플레이 디바이스 상에서 컨텐츠와 상호 작용하기 위한 방법은, 디스플레이 디바이스에 근접한 NFC-가능해진 모바일 통신 디바이스의 신원(identity)을 결정하는 단계로서, 디스플레이 디바이스는 근거리 무선 통신 기능들을 포함하는, NFC-가능해진 모바일 통신 디바이스의 신원을 결정하는 단계와, NFC-가능해진 모바일 통신 디바이스의 결정된 신원에 기초하여 디스플레이 디바이스와 통신하기 위해 컨텐츠를 선택하는 단계를 포함한다.

본 발명의 한 대안적인 실시예에서, 근거리 무선 통신(NFC)를 사용하여 디스플레이 디바이스 상에서 컨텐츠와 상호 작용하기 위한 장치는 프로그램 루틴들 및 데이터를 저장하기 위한 메모리와, 프로그램 루틴들을 실행하기 위한 프로세서를 포함한다. 프로그램 루틴들을 실행할 때, 장치의 프로세서는, 디스플레이 디바이스에 근접한 NFC-가능해진 모바일 통신 디바이스의 신원을 결정하는 단계로서, 디스플레이 디바이스는 근거리 무선 통신 기능들을 포함하는, NFC-가능해진 모바일 통신 디바이스의 신원을 결정하는 단계와, NFC-가능해진 모바일 통신 디바이스의 결정된 신원에 기초하여 디스플레이 디바이스와 통신하기 위해 컨텐츠를 선택하는 단계를 수행하도록 구성된다.

본 발명의 한 대안적인 실시예에서, 마이크로폰 어레이 교정을 위한 시스템은 마이크로폰들의 어레이를 포함하는 적어도 두 개의 마이크로폰들과, 적어도 하나의 오디오 소스와, 프로그램 루틴들 및 데이터를 저장하기 위한 메모리 및 프로그램 루틴들을 실행하기 위한 프로세서를 포함하는 장치를 포함한다. 이러한 시스템에서, 장치는, 마이크로폰들의 어레이를 포함하는 적어도 두 개의 마이크로폰들을 사용하여 오디오를 레코딩하고, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오에 대한 감쇠 인자를 결정하기 위해 마이크로폰들의 어레이의 타깃 마이크로폰을 사용하고, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오에 대한 지연 인자를 결정하기 위해 마이크로폰들의 어레이의 타깃 마이크로폰을 사용하고, 타깃 마이크로폰에 의해 포획된 오디오 신호로부터, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오를 제거하기 위해 결정된 감쇠 인자 및 지연 인자를 구현하도록 구성된다.

본 발명의 가르침들은 첨부 도면들과 연계되어 다음의 상세한 설명을 고려하여 쉽게 이해될 수 있다.

본 발명의 마이크로폰 어레이 교정을 위한 방법, 장치 및 시스템을 통해, 종래 기술에 있어서의 다수의 마이크로폰들이 자체적으로 보다 더 많은 잡음을 생성하며, 이러한 종래 기술들이, 본 명세서에 기재된 잡음 제거를 가능하게 하기 위해 알려진 오디오 신호들 및 시스템의 구성 파라미터들을 사용하지 않는다는 단점을 극복할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 분배 시스템의 하이 레벨 블록도를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 한 실시예가 적용될 수 있는 매장-내 광고를 제공하기 위한 매장-내 광고 네트워크의 하이 레벨 블록도를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 마이크로폰 어레이 교정을 위한 장치의 하이 레벨 블록도를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 마이크로폰 어레이 교정을 위한 방법의 흐름도를 도시하는 도면.

도면들은 본 발명의 개념들을 설명하는 것을 목적으로 하며, 이는 반드시 본 발명을 설명하기 위한 유일한 가능한 구성은 아니라는 것이 이해될 것이다. 이해를 촉진하기 위해, 가능하다면, 동일한 참조 부호들은 도면들에 대해 공통적인 동일 요소들을 지정하도록 사용되었다.

유리하게도, 본 발명은 마이크로폰 어레이 교정을 위한 방법, 장치 및 시스템을 제공한다. 본 발명이 매장-내 소매 광고 네트워크 환경 및 광고 컨텐츠 분배 및 구체적으로 체크-아웃 애플리케이션의 컨텍스트 내에서 주로 설명될 것이지만, 본 발명의 특정 실시예들은 본 발명의 범주를 제한하는 것으로서 다루어지지는 않을 것이다. 본 발명의 개념들은 본 명세서에 기재된 바와 같이 마이크로폰들의 어레이를 교정하도록 임의의 컨텐츠 분배 또는 통신 네트워크에 유리하게 적용될 수 있다는 점이 본 발명의 가르침을 통지받는 당업자에 의해 이해될 것이다.

도면들에 도시된 다양한 요소들의 기능들은 전용 하드웨어, 및 적절한 소프트웨어와 결합하여 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어의 사용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 기능들은 단일 전용 프로세서에 의해, 단일 공유 프로세서에 의해, 또는 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별적인 프로세서들에 의해 제공될 수 있다. 또한, 용어 "프로세서" 또는 "제어기"의 명시적인 사용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어만을 배타적으로 언급하는 것으로 간주되지 않을 것이며, 디지털 신호 프로세서 ("DSP") 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 판독-전용 메모리 ("ROM"), 랜덤 액세스 메모리 ("RAM"), 및 비-휘발성 저장소를 제한없이 암시적으로 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 원리들, 양상들, 및 실시예들 뿐만 아니라, 이들의 특정 예시들을 열거하는 본 명세서의 모든 진술들은 이들의 구조적 및 기능적 등가물들 모두를 포괄하도록 의도된다. 추가적으로, 이러한 등가물들은 현재 알려진 등가물들 및 미래에 개발되는 등가물들(즉, 구조에 상관없이 동일한 기능을 수행하는, 개발된 임의의 요소들) 모두를 포함한다는 것이 의도된다.

따라서, 예를 들어 본 명세서에 제시된 블록도들이 본 발명의 원리들을 구체화하는 예시적인 시스템 구성요소들 및/또는 회로의 개념도들을 나타낸다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 유사하게도, 임의의 순서도, 흐름도, 상태 전이도, 및 의사코드 등은, 실질적으로 컴퓨터 판독 가능한 미디어에서 나타내어질 수 있으며 이에 따라 컴퓨터나 프로세서가 명시적으로 도시되었는지의 여부에 상관없이 이러한 컴퓨터나 프로세서에 의해 실행될 수 있는 다양한 프로세스들을 나타낸다는 것이 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예가 적용될 수 있는 컨텐츠 분배 시스템의 하이 레벨 블록도를 도시한다. 도 1의 컨텐츠 분배 시스템(100)은, 예시적으로 하나의 서버(110)와, 동조/디코딩 수단{예시적으로 셋톱 박스들(STBs)(120₁ 내지 120_n)}과 같은 복수의 수신 디바이스들과, 셋톱 박스들(120₁ 내지 120_n) 각각에 대한 각각의 디스플레이(130₁ 내지 130_n)를 포함하는 체크아웃 광고 분배 시스템을 예시적으로 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이(130)는 각각의 마이크로폰(132₁ 내지 132_n) 및 적어도 하나의 스피커(133₁ 내지 133_n)을 각각 포함하며, 각각의 체크아웃 레인(134₁ 내지 134_n)에 근접하여 위치된다. 도 1의 컨텐츠 분배 시스템(100)에서, 디스플레이들(130)의 마이크로폰들(132)은 마이크로폰들의 어레이를 포함한다. 도 1의 시스템(100)과 같은 이러한 시스템에서, 마이크로폰들(132)은 전형적으로 디스플레이들(130) 상에서 컨텐츠의 재생을 검증하도록 사용되며, 잡음 제거 목적을 위해 더 사용될 수 있다.

도 1의 시스템(100)에서, 복수의 셋톱 박스들(120₁ 내지 120_n) 각각이 각각의 한 개의 단일 디스플레이에 예시적으로 연결될지라도, 본 발명의 대안적인 실시예들에서, 복수의 셋톱 박스들(120₁ 내지 120_n) 각각은 두 개 이상의 단일 디스플레이에 연결될 수도 있다. 즉, 본 발명의 대안적인 실시예들에서, 복수의 체크아웃 레인들의 디스플레이들은 단일 셋톱 박스와 통신하도록 제어될 수 있다. 또한, 도 1의 컨텐츠 분배 시스템(100)에서, 동조/디코딩 수단이 셋톱 박스들(120)로서 예시적으로 도시될지라도, 본 발명의 대안적인 실시예들에서, 본 발명의 동조/디코딩 수단은 디스플레이들(130)에 통합된 동조/디코딩 회로 또는 다른 독립형 동조/디코딩 디바이스들 등과 같은 대안적인 동조/디코딩 수단을 포함할 수 있다. 심지어 추가적으로, 본 발명의 수신 디바이스들은 오디오, 비디오, 및/또는 오디오/비디오 컨텐츠와 같은 컨텐츠를 수신할 수 있는 임의의 디바이스들을 포함할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에서, 도 1의 컨텐츠 분배 시스템(100)은 매장-내 광고 네트워크의 일부분일 수 있다. 예를 들어, 도 2는 매장-내 광고를 제공하기 위한 매장-내 광고 네트워크(200)의 하이 레벨 블록도를 도시한다. 도 2의 광고 네트워크(200)에서, 광고 네트워크(200) 및 분배 시스템(100)은, 뮤직 레코딩, 홈 비디오, 제품 설명, 광고 컨텐츠, 및 엔터테인먼트 컨텐츠, 뉴스, 및 매장-내 설정에 있어서의 유사한 소비자 유익 컨텐츠를 포함하는 이러한 다른 컨텐츠에 대한 목록 작성(cataloging), 분배, 프리젠테이션, 및 사용 추적을 제공하는 소프트웨어와 하드웨어의 결합을 활용한다. 본 시스템이 압축된 또는 압축되지 않은 비디오 및 오디오 스트림 포맷(예컨대, MPEG4/MPEG4 파트 10/AVC-H.264, VC-1, 윈도우즈 미디어 등)만을 사용하는 것으로 제한되지는 않을지라도, 컨텐츠는 이러한 포맷으로 제시된 컨텐츠를 포함할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에서, 매장-내 광고 네트워크(200) 및 컨텐츠 분배 시스템(100)의 다양한 요소들을 제어하기 위한 소프트웨어는 윈도우 환경을 사용하는 32-비트 운영 체제(예컨대, MS-Windows^TM 또는 X-Windows 운영 체제) 및 고-성능 컴퓨팅 하드웨어를 포함할 수 있다. 광고 네트워크(200)는 분배된 체계를 이용할 수 있으며, 한 실시예에서 위성{또는 다른 방법, 예컨대 광역 네트워크(WAN), 인터넷, 일련의 마이크로파 링크들, 또는 유사한 메커니즘} 및 매장-내 모듈들을 통해 집중화된 컨텐츠 관리 및 분배 제어를 제공한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 매장-내 광고 네트워크(200) 및 컨텐츠 분배 시스템(100)에 대한 컨텐츠는 광고주(202), 레코딩사(204), 무비 스튜디오(206) 또는 다른 컨텐츠 제공자들(208)로부터 제공될 수 있다. 광고주(202)는 제품 제조업자, 서비스 제공자, 제조업자 또는 서비스 제공자를 나타내는 광고사, 또는 다른 엔티티일 수 있다. 광고주(202)로부터의 광고 컨텐츠는 상업 광고들(commercials), "해설식 광고들(info-mercials)", 제품 정보, 제품 설명 등을 포함하는 시청각 컨텐츠로 구성될 수 있다.

레코딩사(204)는 레코드 라벨, 뮤직 퍼블리셔(music publisher), 라이센싱/퍼블리싱 엔티티(예컨대, BMI 또는 ASCAP), 개별 아티스트, 또는 뮤직-관련 컨텐츠의 다른 소스일 수 있다. 레코딩사(204)는 뮤직 클립들(레코딩된 뮤직의 짧은 단편들) 및 뮤직 비디오 클립들 등과 같은 시청각 컨텐츠를 제공한다. 무비 스튜디오(206)는 무비 스튜디오, 영화 제작사, 홍보사(publicist), 또는 영화 산업과 관련된 다른 소스일 수 있다. 무비 스튜디오(106)는 무비 클립들, 남자 배우 및 여자 배우와의 사전-레코딩된 인터뷰들, 무비 논평들, "비하인드-더-신(behind-the-scenes)" 프리젠테이션들, 및 유사 컨텐츠를 제공할 수 있다.

다른 컨텐츠 제공자(208)는, 예를 들어 도 1의 컨텐츠 분배 시스템(100)을 통해 분배 및 디스플레이될 수 있는 비디오, 오디오 또는 시청각 컨텐츠에 대한 임의의 다른 제공자일 수 있다.

본 발명의 한 실시예에서, 컨텐츠는, 예를 들어 종래의 레코딩된 미디어(테이프들, CD들, 및 비디오들 등)를 사용하여 네트워크 관리 센터(210)(NMC)를 통해 조달된다. NMC(210)에 제공된 컨텐츠는, 예를 들어 국부적 사이트에서 컨텐츠를 분배 및 디스플레이하는 국부적 분배 시스템(100)으로의 분배를 위해 적절한 형태로 컴파일링된다.

NMC(210)는 수신된 컨텐츠를 디지털화하고, 이를 디지털화된 데이터 파일들(222)의 형태로 네트워크 운영 센터(NOC)(220)에 제공할 수 있다. 데이터 파일들(222)은 비록 디지털화된 컨텐츠에 관하여 언급되었지만, 이는 또한 스트리밍 오디오, 스트리밍 비디오, 또는 다른 이러한 정보일 수 있다. NMC(210)에 의해 컴파일링 및 수신된 컨텐츠는 상업 광고들, 범퍼들(bumpers), 그래픽들, 및 오디오 등을 포함할 수 있다. 모든 파일들은 바람직하게 명명되어, 이들은 고유하게 식별될 수 있다. 보다 구체적으로, NMC(210)는, 매장 위치들과 같은 특정 사이트들을 대상으로 하며 예정에 따라 또는 주문할 때마다 하나 이상의 매장들에 전달되는 분배 팩들(distribution packs)을 생성한다. 분배 팩들은, 사용된다면, {사이트의 시스템이 처음으로 초기화되는 중이 아니라면, 이러한 경우에는 전달된 패키지들이 사이트의 초기 컨텐츠의 기초(basis)를 형성할 것임} 이미 현장에 존재하는 기존의 컨텐츠를 대체하거나 향상시키도록 의도되는 컨텐츠를 포함한다. 대안적으로, 파일들은 개별적으로 압축 및 송신될 수 있거나, 또는 일부 유형의 스트리밍 압축 프로그램이 활용될 수 있다.

이 예시에서, NOC(220)는 통신 네트워크(225)를 통해 상업적 판매 할인점(230) 내의 컨텐츠 분배 시스템(100)에 디지털화된 데이터 파일들(222)을 전달한다. 통신 네트워크(225)는 여러 기술들 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 한 실시예에서, 위성 링크는 상업적 판매 할인점(230)의 컨텐츠 분배 시스템(100)에 디지털화된 데이터 파일들(222)을 분배하도록 사용될 수 있다. 이는 컨텐츠를 다양한 위치들에 브로드캐스팅(또는 멀티캐스팅)함으로써 컨텐츠가 쉽게 분배되는 것을 가능하게 한다. 대안적으로, 인터넷은 시청각 컨텐츠를 상업적 판매 할인점(230)에 분배하고, 상업적 판매 할인점(230)으로부터의 피드백을 허용하도록 사용될 수 있다. 전용 회선(leased lines), 마이크로파 네트워크, 또는 다른 이러한 메커니즘들을 사용하는 것과 같이 통신 네트워크(225)를 구현하는 다른 방법들이 또한 본 발명의 대안적인 실시예들에 따라 사용될 수 있다.

컨텐츠 분배 시스템(100)의 서버(110)는 컨텐츠(예컨대, 분배 팩들)를 수신할 수 있으며, 이에 따라 이들을 매장-내에서 셋톱 박스들(120) 및 디스플레이들(130)과 같은 다양한 수신기들에 분배할 수 있다. 즉, 컨텐츠 분배 시스템(100)에서, 컨텐츠는 스트리밍을 위해 수신 및 구성된다. 스트리밍은 함께 또는 일제히 작용하도록 구성된 하나 이상의 서버들에 의해 수행될 수 있다. 스트리밍 컨텐츠는 판매 할인점(230)(예컨대, 매장) 전체에 걸친 다양하고 상이한 위치들 또는 제품들을 위해 구성된 컨텐츠를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 셋톱 박스들(120) 및 디스플레이들(130)은 판매 할인점(230) 전체에 걸친 특정 위치들에 위치될 수 있으며, 각각의 셋톱 박스 및 디스플레이의 위치로부터 미리 결정된 거리 이내에 위치된 제품들에 속하는 오디오를 브로드캐스팅하고 컨텐츠를 디스플레이하도록 각각 구성될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들은 마이크로폰 어레이 교정을 위한 방법, 장치 및 시스템을 제공한다. 즉, 본 명세서에 기재된 본 발명의 다양한 실시예들은, 각각의 체크아웃 카운터에서 유래하는 오디오 또는 사운드가 고립될 수 있도록, 상업적인 체크아웃 환경에 존재하는 마이크로폰의 신호로부터 주변 잡음을 제거하는 것에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 명세서에 기재된 본 발명의 다양한 실시예들은, 디스플레이 스크린들의 어레이 내에서 마이크로폰들에 의해 수신 또는 검출된 잡음이 타깃 디스플레이 스크린에서 검출된 오디오 신호로부터 제거될 수 있도록, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 디스플레이 스크린들에서의 어레이에 포함된 마이크로폰들을 교정하는 것에 관한 것이다. 다시, 본 발명의 다양한 실시예들이 상업적 광고 네트워크 환경 및 광고 컨텐츠 분배의 컨텍스트 내에서 주로 기재될지라도, 본 발명의 특정 실시예들은 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 다루어지지는 않을 것이다. 본 발명의 개념들은 본 명세서에 기재된 바와 같이 마이크로폰들의 어레이를 교정하도록 임의의 컨텐츠 분배 또는 통신 환경에 유리하게 적용될 수 있다는 것이 본 발명의 가르침을 통지받는 당업자에 의해 이해될 것이다.

본 발명의 한 실시예에서, 마이크로폰들의 어레이에서의 적어도 하나의 마이크로폰으로부터 제거될, 도 1의 컨텐츠 분배 시스템의 인접한 체크아웃 레인들 내에서 발생된 사운드들 및 다른 오디오 신호들과 같은 잡음을 결정하기 위한 프로세스는, 본 발명의 한 실시예에서, 빔-포밍(beam-forming) 프로세스/기술을 통해 성취될 수 있다. 본 발명의 한 실시예를 설명하기 위해, t를 마이크로폰들이 (예컨대, 매 msec마다) 사운드를 레코딩하는 타임슬롯이라고 하고, y_i(t)를 타임슬롯 t에 스크린 i에서 마이크로폰에 의해 수신 또는 검출된 신호라고 하고, x_i(t)를 타임슬롯 t에 카운터 i에서 발생된 사운드 신호(예를 들어, 카운터 i에서 점원과 고객 간의 대화, 체크아웃 머신에 의해 발생된 스캐닝 사운드 등을 포함)라고 하고, T_ij를 카운터 i에서부터 카운터 j까지의 시간 지연에 기초한 가중치 값(지연 파라미터)이라고 하고, w_ij를 카운터 i 내지 카운터 j 사이의 거리에 기초한 가중치 값(감쇠 인자)이라고 해본다. 또한, 위치 i에서 마이크로폰은 다음의 수학식 1:

에 따라 결정될 수 있는 모든 카운터들로부터의 사운드를 포함하는 신호 y_i를 수신한다. 다시, 수학식 1에서, w_ji는 카운터 j에서부터 카운터 i까지의 감쇠 인자이고, T_ij는 카운터 j에서부터 카운터 i까지의 지연 파라미터이다. 그 결과로서, 카운터 i로부터 유래하는 사운드를 고립시키기 위해, 다음의 프로세싱이 발생한다. 각각의 디스플레이는 레코딩된 신호들 y_i(t)를, 예를 들어 본 발명의 다양한 실시예들에서 셋톱 박스(120)나, 또는 도 1의 컨텐츠 분배 시스템(100)의 서버(110)와 같은 국부적 또는 원격 서버 또는 도 2의 매장-내 광고 네트워크(200)의 NMC(210) 또는 NOC(220)에 상주할 수 있는 프로세싱 디바이스에 브로드캐스팅한다. 이들 신호들로 하여금, 시간 t에 카운터 i에서 사운드를 고립시키게 한다면{즉, x_i(t)}, 프로세싱 디바이스는 수학식 1의 선형 시스템을 해결한다. 이 시스템에서 알려지지 않은 것은 상이한 타임슬롯 t에서의 신호들 x_i이다.

도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에서 셋톱 박스(120)나, 또는 도 1의 컨텐츠 분배 시스템(100)의 서버(110)와 같은 국부적 또는 원격 서버 또는 도 2의 매장-내 광고 네트워크(200)의 NMC(210) 또는 NOC(220)일 수 있는 프로세싱 장치의 하이-레벨 블록도를 도시한다. 보다 구체적으로, 도 3의 프로세싱 디바이스는 예시적으로 프로세서(310)와, 제어 프로그램들, 파일 정보, 및 저장된 신호들 등을 저장하기 위한 메모리(320)를 포함한다. 프로세서(310)는 전원 공급 장치들, 클록 회로들, 및 캐시 메모리 등 뿐만 아니라, 메모리(320)에 저장된 소프트웨어 루틴들을 실행하는 것을 돕는 회로들과 같은 종래의 지원 회로(330)와 협력한다. 또한, 본 명세서에서 소프트웨어 프로세스들로서 논의된 프로세스 단계들의 일부는, 예를 들어 다양한 단계들을 수행하기 위해 프로세서(310)와 협력하는 회로로서 하드웨어 내에서 구현될 수 있다는 것이 숙고된다. 프로세싱 장치는 또한, 프로세싱 장치와 통신하는 다양한 기능적 요소들 사이의 인터페이스를 형성하는 입력-출력 회로(340)를 포함한다.

도 3의 프로세싱 장치가 본 발명에 따른 다양한 제어 기능들을 수행하도록 프로그래밍되는 일반용 컴퓨터로서 도시될지라도, 본 발명은, 예를 들어 주문형 집적 회로(ASIC: application specified integrated circuit)로서 하드웨어로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 프로세스의 단계들은 프로세서에 의해 실행된 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 결합에 의해 등가적으로 수행되는 것으로서 폭넓게 해석되도록 의도된다. 게다가, 도 3의 프로세싱 장치가 개별적인 구성요소로서 도시될지라도, 본 명세서에 기재된 본 발명의 개념들 및 실시예들에 따른 프로세싱 디바이스의 기능들은 셋톱 박스 및 서버 등과 같은 기존의 시스템 구성요소에 통합될 수 있다.

감쇠 인자 w_ij 및 지연 인자 T_ij를 결정하기 위해, 본 발명의 한 실시예에 있는 앞의 수학식 1로 되돌아가보면, 예를 들어 체크아웃 카운터들에 있는 스캐너들에 의해 발생된 알려진 체크아웃 사운드 또는 음조가 사용된다. 즉, 이러한 실시예에서, 체크아웃 스캐너 음조는 알려진 사운드이고 미리 결정된 음량을 포함한다. 각각의 스캐너가 알려진 시간(t₁)에서 체크아웃 음조를 발생시키는 경우, 타깃 디스플레이의 마이크로폰은 음조를 검출할 수 있고, 앞서 기재된 바와 같이, 한 실시예에서, 예를 들어 본 발명의 프로세싱 디바이스 또는 서버 내의 오디오 회로에 이러한 정보를 전달할 수 있다.

국부적 사운드가 알려지지 않는 (즉, 국부적으로 발생된 오디오의 유형 및 음량이 알려지지 않는) 본 발명의 한 대안적인 실시예에서, 각각의 체크아웃 레인(134₁)의 마이크로폰(132₁)과 같은 국부적 마이크로폰은 그것의 부근에 있는 오디오 신호들을 레코딩하도록 사용될 수 있고, 빔-포밍 기술들 및 다른 오디오 신호 프로세싱 기술들과 같은 알려진 기술들을 사용하여, 어떤 오디오 신호들이 그것의 부근에서 국부적으로 발생되는지를 결정할 수 있고, 또한 이러한 국부적으로 발생된 오디오 신호들의 음량 및 다른 물리적 특성들을 결정할 수 있다. 그리고 나서, 국부적으로 발생된 오디오 신호들의 이러한 결정된 파라미터들은 앞서 기재된 바와 같이 이러한 신호들의 감쇠 및 지연 인자들을 결정하도록 타깃 마이크로폰에 의해 사용될 수 있다. 즉, 이러한 실시예들에서, 어레이의 각각의 마이크로폰들에 의해 결정된 국부적으로 발생된 오디오 신호들은 앞서 기재된 것과 같은 알려진 신호들로서 타깃 마이크로폰에 의해 사용되어, 앞서 기재된 바와 같이 이러한 신호들의 감쇠 및 지연 인자들을 결정할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에서, 오디오 회로는, 예를 들어 본 발명의 디스플레이 또는 서버 내의 이산 회로 카드(discrete circuit card)를 포함할 수 있거나, 또는 계류 중인 미국 특허 출원번호 제12/733,214호에 기재된 네트워크 오디오 프로세서와 같은 전용 디바이스를 포함할 수 있다. 본 발명의 오디오 회로는 체크아웃들에서 발생된 알려진 사운드들에 관한 정보를 갖는 각각의 체크아웃 카운터에 있는 각각의 스캐너에 대한 감쇠 인자 w_ij 및 지연 인자 T_ij를 계산할 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 한 실시예에서, 위치 i에서의 스캐닝 신호가 t₁에서 발생되었다고 가정하면, T_ij는 스캐닝 신호가 마이크로폰 j에서 처음으로 레코딩되는 타임슬롯과 t₁ 사이의 타임슬롯들의 수로서 계산될 수 있다. 대안적으로, 본 발명의 한 대안적인 실시예에서, 신호의 처음(beginning)보다는 오히려, 레코딩된 상이한 신호들에 걸친 제1/가장 높은 피크치(peak) 사이의 타임슬롯들의 차이가 사용될 수 있다.

본 발명의 한 실시예에서, 감쇠 인자 w_ij는 유사하게 계산된다. 특히, w_ij는 모든 i에 대해 1과 동일한 것으로 취해질 수 있다. 인자 w_ij는 시간

에 마이크로폰 i에서의 신호에 대한 시간 t₁+t_ij에 마이크로폰 j에서의 신호의 비(ratio)로서 계산된다. 본 발명의 대안적인 실시예에서, 스캐닝 사운드의 파형의 피크치들 또는 다른 위치들의 비가 사용될 수 있다.

일단 감쇠 인자 w_ij 및 지연 인자 T_ij가 계산되면, 빔 포밍 기술은, 다른 체크아웃 카운터들로부터의 사운드가, 예를 들어 타깃 디스플레이(100) 내의 타깃 마이크로폰에 의해 수신된 오디오 신호로부터 제거되도록 사용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 마이크로폰 어레이 교정을 위한 방법의 흐름도를 도시한다. 도 4의 방법(400)은 단계(402)에서 시작되며, 이 단계(402) 동안에는 주위 환경의 사운드/오디오가 마이크로폰들의 어레이를 포함하는 적어도 두 개의 마이크로폰들에 의해 레코딩된다. 방법(400)은 단계(404)로 진행한다.

단계(404)에서, 교정되는 마이크로폰(즉, 타깃 마이크로폰)과는 다른 어레이의 모든 다른 마이크로폰들로부터의 사운드들에 대한 감쇠 인자는, 예를 들어 어레이의 다른 마이크로폰들의 위치들로부터의 알려진 사운드들을 사용하여 결정된다. 방법(400)은 단계(406)로 진행한다.

단계(406)에서, 교정되는 마이크로폰(즉, 타깃 마이크로폰)과는 다른 어레이의 모든 다른 마이크로폰들로부터의 사운드들에 대한 지연 인자는, 예를 들어 어레이의 다른 마이크로폰들의 위치들로부터의 알려진 사운드들을 사용하여 결정된다. 방법(400)은 단계(408)로 진행한다.

단계(408)에서, 결정된 감쇠 인자 및 지연 인자는, 예를 들어 본 발명의 한 실시예에서, 빔 포밍 프로세스들/기술들을 사용함으로써 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 타깃 마이크로폰에 의해 포획된 오디오 신호로부터 오디오를 제거하기 위해 구현된다. 그리고 나서, 방법(400)은 종료될 수 있다.

본 발명의 대안적인 실시예들에 따라, (매장의 TV 섹션 내의 스크린들의 벽과 같은) 스크린들의 벽이 존재할 때, 빔-포밍 프로세스들/기술들이 또한 사용될 수 있다는 것이 또한 주목될 것이다. 이러한 환경에서, 본 발명의 실시예들은, 예를 들어 시청자/고객이 전방에 서있는(standing) 스크린을 결정하기 위해, 오디오/사운드가 전방에서 나오는 TV를 검출하도록 사용될 수 있다. 또한, 가장 인기있는 디스플레이된 광고들을 결정하기 위해, 가장 많이 시청되는 (예컨대, 전방에 서있는) 스크린들에 관한 데이터가 수집될 수 있다.

(예시적이며 제한적이지 않는 것으로 의도되는) 마이크로폰 어레이 교정을 위한 방법, 장치 및 시스템의 다양한 실시예들이 기재되었지만, 앞의 가르침들의 견지에서 당업자에 의해 수정들 및 변형들이 이루어질 수 있다는 것이 주목된다. 이에 따라, 본 발명의 범주 및 사상 내에 존재하는 개시된 본 발명의 특정 실시예들에서 변경들이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 상기 사항들은 본 발명의 다양한 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 그리고 추가적인 실시예들은 이들의 기초적인 범주로부터 이탈하지 않고도 안출될 수 있다.

100: 컨텐츠 분배 시스템 110: 서버
120₁ 내지 120_n: STB 130₁ 내지 130_n: 디스플레이
132₁ 내지 132_n: 마이크로폰 134₁ 내지 134_n: 체크아웃 레인
133₁ 내지 133_n: 스피커 200: 매장-내 광고 네트워크
202: 광고주 204: 레코딩사
206: 영화 스튜디오 208: 다른 컨텐츠 제공자
210: NMC 220: NOC
225: 통신 네트워크 230: 상업적 판매 할인점

Claims

방법으로서,
마이크로폰들의 어레이를 포함하는 적어도 두 개의 마이크로폰들을 사용하여 오디오를 레코딩하는 단계와;
마이크로폰들의 어레이의 타깃 마이크로폰을 사용하여, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오에 대한 감쇠 인자(attenuation factor)를 결정하는 단계와;
마이크로폰들의 어레이의 타깃 마이크로폰을 사용하여, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오에 대한 지연 인자(delay factor)를 결정하는 단계와;
타깃 마이크로폰에 의해 포획된 오디오 신호로부터, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오를 제거하기 위해 상기 결정된 감쇠 인자 및 지연 인자를 구현하는 단계를
포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 타깃 마이크로폰의 한 위치에서의 오디오에 대한 감쇠 인자를 결정하기 위해 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들에서의 오디오 소스들에 의해 생성된 오디오의 알려진 파라미터들을 사용하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 타깃 마이크로폰의 한 위치에서의 오디오에 대한 지연 인자를 결정하기 위해 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들에서의 오디오 소스들에 의해 생성된 오디오의 알려진 파라미터들을 사용하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 마이크로폰들의 어레이의 각각의 마이크로폰에 국부적으로 유래하는 오디오는 타깃 마이크로폰의 한 위치에서의 오디오에 대한 지연 인자를 결정하기 위한 레코딩의 제1 시간을 확립하도록 각각의 마이크로폰에 의해 레코딩되는, 방법.
제1항에 있어서, 마이크로폰들의 어레이의 각각의 마이크로폰에 국부적으로 유래하는 오디오는 타깃 마이크로폰의 한 위치에서의 오디오에 대한 감쇠 인자를 결정하기 위한 레코딩의 제1 크기(magnitude)를 확립하도록 각각의 마이크로폰에 의해 레코딩되는, 방법.
제1항에 있어서, 감쇠 인자 및 지연 인자는 다음의 수학식:

을 사용하여 결정되는, 방법.
제6항에 있어서, w_ji는 마이크로폰들의 어레이의 하나의 마이크로폰의 위치 j로부터 마이크로폰들의 어레이의 또 다른 마이크로폰의 위치 i로의 감쇠 인자이고, T_ij는 마이크로폰들의 어레이의 하나의 마이크로폰의 위치 j로부터 마이크로폰들의 어레이의 또 다른 마이크로폰의 위치 i로의 지연 파라미터이고, x_i(t)는 타임슬롯 t에서 마이크로폰들의 어레이의 마이크로폰의 위치 i에서 생성된 오디오인, 방법.
제1항에 있어서,
오디오의 소스의 각 위치에 마이크로폰들의 어레이의 하나의 마이크로폰을 위치 지정하는 단계를
포함하는, 방법.
제8항에 있어서, 오디오의 소스는 소매 환경에서의 체크-아웃 카운터(check-out counter)를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
빔-포밍 기술들을 사용하여 타깃 마이크로폰에 의해 포획되는 오디오 신호로부터, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오를 제거하는 단계를
포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 마이크로폰들의 어레이의 마이크로폰의 각각의 위치들에서의 각각의 오디오 소스들로부터 유래하는 오디오의 물리적 특성들을 결정하기 위해 빔-포밍 기술들을 사용하는 단계를 포함하는, 방법.
마이크로폰 어레이 교정(calibration)을 위한 장치로서,
프로그램 루틴들 및 데이터를 저장하기 위한 메모리와;
상기 프로그램 루틴들을 실행하기 위한 프로세서를
포함하며, 상기 장치는:
마이크로폰들의 어레이를 포함하는 적어도 두 개의 마이크로폰들을 사용하여 오디오를 레코딩하고;
마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오에 대한 감쇠 인자를 결정하기 위해 마이크로폰들의 어레이의 타깃 마이크로폰을 사용하고;
마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오에 대한 지연 인자를 결정하기 위해 마이크로폰들의 어레이의 타깃 마이크로폰을 사용하고;
타깃 마이크로폰에 의해 포획된 오디오 신호로부터, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오를 제거하기 위해 상기 결정된 감쇠 인자 및 지연 인자를 구현하도록
구성되는, 마이크로폰 어레이 교정을 위한 장치.
제12항에 있어서, 상기 장치는 오디오 회로를 포함하는, 마이크로폰 어레이 교정을 위한 장치.
제12항에 있어서, 상기 장치는 서버와 셋톱 박스 중 적어도 하나의 통합된 구성요소를 포함하는, 마이크로폰 어레이 교정을 위한 장치.
마이크로폰 어레이 교정을 위한 시스템으로서,
마이크로폰들의 어레이를 포함하는 적어도 두 개의 마이크로폰들과;
적어도 하나의 오디오 소스와;
프로그램 루틴들 및 데이터를 저장하기 위한 메모리 및 상기 프로그램 루틴들을 실행하기 위한 프로세서를 포함하는 장치를
포함하며, 상기 장치는:
마이크로폰들의 어레이를 포함하는 적어도 두 개의 마이크로폰들을 사용하여 오디오를 레코딩하고;
마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오에 대한 감쇠 인자를 결정하기 위해 마이크로폰들의 어레이의 타깃 마이크로폰을 사용하고;
마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오에 대한 지연 인자를 결정하기 위해 마이크로폰들의 어레이의 타깃 마이크로폰을 사용하고;
타깃 마이크로폰에 의해 포획된 오디오 신호로부터, 마이크로폰들의 어레이의 다른 마이크로폰들의 각각의 위치들로부터 유래하는 오디오를 제거하기 위해 상기 결정된 감쇠 인자 및 지연 인자를 구현하도록
구성되는, 마이크로폰 어레이 교정을 위한 시스템.
제15항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 마이크로폰들은 적어도 하나의 네트워크 오디오 프로세서의 마이크로폰들을 포함하는, 마이크로폰 어레이 교정을 위한 시스템.
제15항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 마이크로폰들은 소매 환경의 체크-아웃 레인(check-out lane)에서의 마이크로폰들을 포함하는, 마이크로폰 어레이 교정을 위한 시스템.
제15항에 있어서, 상기 오디오 소스는 스캐너를 포함하는, 마이크로폰 어레이 교정을 위한 시스템.