KR20170128368A

KR20170128368A - 전방 라우드 스피커에 의해 개별 입체 사운드를 달성하기 위해서 자동차의 재생용 스테레오 신호를 처리하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20170128368A
Application number: KR1020177027111A
Authority: KR
Inventors: 볼프강 헤스; 올리버 헬무트; 스테판 바르가; 엠마누엘 하베츠; 얀 프로그스터어스; 위르겐 헤레
Original assignee: 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베.
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2016-03-24
Publication date: 2017-11-22
Also published as: RU2706581C2; TR201904212T4; BR112017020262A2; ES2717330T3; AU2016240348B2; JP2018514134A; US10257634B2; EP3257270A1; AU2016240348A1; CA2979598A1; PL3257270T3; MX2017012108A; KR102146878B1; US20180014138A1; CA2979598C; BR112017020262B1; EP3257270B1; WO2016156237A1; JP6434165B2; HK1247494B

Abstract

전방 라우드 스피커에 의해 개별 입체 음향을 달성하기 위해 자동차 재생용 스테레오 신호를 처리하는 장치 및 방법.
실시 예는 주변 부분 추출기(102) 및 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)를 포함하는 디지털 프로세서(100)를 제공한다. 주변 부분 추출기(102)는 다중 채널 신호로부터 주변 부분을 추출하도록 구성된다. 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는 다중 채널 신호의 주변 부분에 기초하여 공간 효과 신호를 생성하도록 구성된다. 디지털 프로세서(100)는 다중 채널 신호 또는 그 처리된 버전을 공간 효과 신호와 결합시키도록 구성된다.

Description

전방 라우드 스피커에 의해 개별 입체 사운드를 달성하기 위해서 자동차의 재생용 스테레오 신호를 처리하는 장치 및 방법

실시 예들은 디지털 프로세서에 관한 것으로서, 특히 차량에서의 입체 사운드 재생용 다중 채널 신호를 처리하기 위한 디지털 프로세서에 관한 것이다. 다른 실시 예들은 다중 채널 신호를 처리하는 방법에 관한 것이다. 일부 실시 예는 전방 라우드 스피커에 의해 개별적인 입체 사운드를 달성하기 위해 자동차에서 재생용 스테레오 신호를 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 20 개 이상의 라우드 스피커로 구성된 다중 라우드 스피커 다중 채널 3D 사운드 시스템은, 차량의 입체 사운드 재생을 위해 사용된다. 이러한 다중 라우드 스피커 다중 채널 사운드 시스템은 차량의 전방 영역에 센터 채널 라우드 스피커, 전방 우측 채널 라우드 스피커 및 전방 좌측 채널 라우드 스피커를 포함한다. 센터 채널 라우드 스피커는 대시 보드의 중앙에 배치될 수 있으며, 전방 우측 채널 및 전방 좌측 채널 라우드 스피커는 차량의 전방 도어 또는 대시 보드의 외부 우측 및 좌측 위치에 배치될 수 있다. 또한, 다중 스피커 다중 채널 사운드 시스템은 차량의 후방 영역에서 후방 우측(또는 서라운드 우측) 채널 라우드 스피커 및 후방 좌측(또는 좌측 전방 좌측) 채널 라우드 스피커를 포함한다. 후방 우측 및 후방 좌측 채널 라우드 스피커는 차량의 후방 문 또는 차량의 후방 선반의 외측 우측 및 좌측 위치에 배치될 수 있다. 선택적으로, 다중 스피커 다중 채널 시스템은 적어도 하나의 서브 우퍼를 포함할 수 있다.

그러나, 종래의 다중 스피커 다중 채널 3D 사운드 시스템은 높은 케이블링(cabling) 작업 노력과 많은 개수의 전력 증폭기를 필요로 한다. 또한, 스테레오 신호에 기초하여 다중 라우드 스피커 다중 채널 사운드 시스템의 상이한 채널에 대한 신호를 얻기 위해서는 복잡한 오디오 프로세싱이 요구된다.

따라서, 본 발명의 목적은 집적도의 복잡성이 감소되고, 감소된 라우드 스피커의 개수 및 감소된 오디오 프로세싱 요구 사항들을 가지는 차량에서 다중 채널 신호를 입체적으로 재생하기 위한 개념을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 독립항에 의해 해결된다. 우수한 구현은 종속항들에서 다루어진다.

실시 예는 주변 부분 추출기(ambient portion extractor) 및 공간 효과 프로세싱 단계를 포함하는 디지털 프로세서를 제공한다. 주변 부분 추출기는 다중 채널 신호로부터 주변 부분을 추출하도록 구성된다. 공간 효과 프로세싱 스테이지는 다중 채널 신호의 주변 부분에 기초하여 공간 효과 신호를 생성하도록 구성된다. 디지털 프로세서는 다중 채널 신호 또는 그 처리된 버전을 공간 효과 신호와 결합하도록 구성된다.

본 발명의 개념에 따르면, 공간 효과 오디오 프로세싱 단계는, 개별 다중 채널 사운드 스테이지 신호와 공간 효과 신호를 결합함으로써 개별 다중 채널 사운드 스테이지 신호에, 공간 효과(예를 들어, 청각적 스테이지 치수 및 청각적 포락선 중에서 적어도 하나)를 추가하기 위해서, 다중 채널 신호의 주변 부분에 공간 효과 오디오 프로세싱을 수행하도록 구성될 수 있다.

다른 실시 예는 다음을 포함하는 방법에 관한 것이다.:

- 다 채널 신호로부터 주변 부분(ambient portion)을 추출하는 단계;

- 상기 다중 채널 신호의 주변 부분에 기초하여 공간 효과 신호를 생성하는 단계; 및

- 상기 다중 채널 신호 또는 그 처리된 버전을 상기 공간 효과 신호와 결합하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로하는 방법.

우수한 구현은 종속항들에서 다루어진다.

실시 예에서, 다중 채널(오디오) 신호는, 2 개 이상의, 예를 들어, 적어도 2 개의, (오디오) 채널들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다중 채널(오디오) 신호는 스테레오 신호가 될 수 있다.

실시 예에서, 디지털 프로세서는 다중 채널 신호의 처리된 버전을 얻기 위해 다중 채널 신호를 처리하도록 구성된 다중 채널 프로세싱 스테이지를 포함할 수 있다. 그에 따라, 디지털 프로세서는 처리된 버전의 다중 채널 신호와 공간 효과 신호를 결합하도록 구성될 수 있다.

다중 채널 프로세싱 스테이지는 다중 채널 신호에 기초하여 개별 다중 채널 사운드 스테이지 신호(= 다중 채널 신호의 처리된 버전)를 생성하도록 구성될 수 있다. 개별 다중 채널 사운드 스테이지 신호는 다중 채널 신호보다 적어도 하나 더 많은 채널을 포함할 수 있다. 개별 다중 채널 사운드 스테이지 신호는, 예를 들어 라우드 스피커 재생 시스템에서, 적어도 2 개의 상이한 청취 위치에 대해 적어도 2 개의 개별 다중 채널 사운드 스테이지를 생성하는데 사용될 수 있다.

예를 들어, 다중 채널 프로세싱 스테이지는, 예를 들어 적어도 3 개의 라우드 스피커(예를 들어, 3 또는 4 개의 라우드 스피커)를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템으로 생성하기 위한 스테레오 신호에 기초하여 개별 스테레오 사운드 스테이지 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 적어도 2 개의 상이한 청취 위치에 대해 적어도 2 개의 개별적인 스테레오 사운드 스테이지를 포함한다.

실시 예에서, 공간 효과 프로세싱 스테이지는 공간 바이노럴 필터(또는, 청각 스테이지 치수, 예를 들어 청각 스테이지 폭 및 청각 스테이지 높이 중에서 적어도 하나를 향상시키도록 적응된 바이노럴 필터)를, 다중 채널 신호의 주변부 또는 그 처리된 버전의 신호에 적용하도록 구성된 바이노럴화 스테이지(binauralization stage)를 포함할 수 있다.

공간 바이노럴 필터들은 직접적인 사운드 경로 임펄스 응답에 대응할 수 있다.

예를 들어, 바이노럴(binaural) 필터는 청취 위치(또는 청취자 위치)에 배치되거나, 배열된 하나 이상의 마이크로폰을 가지는 더미 헤드에 의해 표현되는 청취 위치(또는 청취자(예를 들어, 청취자의 귀)) 및 청취 위치에 대해 상이한 위치에 배치되거나, 배치된 적어도 2 개의 오디오 소스(예를 들어, 라우드 스피커)를 포함한다. 청취 위치와 측정된 임펄스 응답의 컨볼루션(convolution)의 결정과 관련하여, 바이노럴 필터는, 예를 들어, 30°, 40°, 50°, 60°, 70°, 80°, 90°, 100°, 110° 및 120° 중에서 적어도 2 개의 스테레오 삼각형에 배치된 2 개의 오디오 소스의 임펄스 응답을 측정함으로써 얻어질 수 있다.

바이노럴화 스테이지는, 상이한 청취자 위치에 대응하는 다중 채널 신호의 주변 부분 또는 그 처리된 버전의 채널들에 동일한 바이노럴 필터 또는 바이노럴 필터들을 적용하도록 구성될 수 있다.

실시 예에서, 공간 효과 프로세싱 스테이지는 다중 채널 신호의 주변 부분 또는 처리된 버전에 대해서, 청취자 포락선 바이노럴 필터(또는(청취자)의 청각적 포락선을 향상시키기 위해 적응된 바이노럴 필터)를 적용하도록 구성된 청취자 포락선 변경자를 포함할 수 있다.

청취자 포락선 바이노럴 필터는 바이노럴 룸 임펄스 응답(binaural room impulse response)에 대응할 수 있다.

예를 들어, 바이노럴 필터는, 청취 위치(또는, 예를 들어, 청취 위치에 배치되거나 배열된 한 개 이상의 마이크로폰을 가지는 더미 헤드(dummy head)에 의해 표현되는, 청취자(예를 들어, 청취자의 귀들)) 및 청취 위치에 대해서 상이한 위치들에 배치되거나 배열된 적어도 두 개의 오디오 소스들(예를 들어, 라우드 스피커들) 사이의 소스 경로들의 임펄스 응답들에 대응할 수 있다. 바이노럴 필터는, 예를 들어, 청취 위치에 대해서 30°, 40°, 50°, 60°, 70°, 80°, 90°, 100°, 110° 및 120°중에서 적어도 2 개의 각도의 스테레오 삼각형으로 배치된 2 개의 오디오 소스의 임펄스 응답을 측정하고, 측정된 임펄스 응답의 컨벌루션을 결정하여, 얻어질 수 있다.

바이노럴화 스테이지는, 상이한 청취자 위치에 대응하여, 다중 채널 신호의 주변 부분 또는 그 처리된 버전의 채널들에 대해서 동일한 바이노럴 필터 또는 바이노럴 필터들을 적용하도록 구성될 수 있다.

실시 예에서, 공간 효과 프로세싱 스테이지는, 다중 채널 신호의 주변 부분 또는 그것의 처리된 버전(processed version)에 대해서, 청취자 포락선 바이노럴 필터를(또는(청취자의) 청각적 포락선을 향상시키도록 적응된 바이노럴 필터) 적용하도록 구성된 청취자 포락선 변경자를 포함할 수 있다.

청취자 포락선 바이노럴 필터는 바이노럴 룸 임펄스 응답에 대응할 수 있다.

예를 들어, 바이노럴 필터는 청취 위치(예를 들어, 옆 및/또는 후방)(또는, 예를 들어, 청취 위치에 배치되거나 배열된 한 개 이상의 마이크로폰을 가지는 더미 헤드에 의해 표현되는, 청취자(예를 들어, 청취자의 귀들))를 둘러싸고 있는 방 주변의 임펄스 응답에 대응할 수 있다. 바이노럴 필터는, 예를 들어, 청취 위치의 옆이나 뒤쪽에 배치된 적어도 하나의 오디오 소스(예를 들어, 라우드 스피커) 간의 임펄스 응답을 측정함으로써 획득될 수 있다.

청취자 포락선 변경자는 상이한 청취 위치에 대응하여, 다중 채널 신호 또는 그 처리된 버전의 채널들에 상이한 바이노럴 필터들을 적용하도록 구성될 수 있다.

실시 예에서, 공간 효과 프로세싱 스테이지는, 비상관 신호를 획득하기 위해 다중 채널 신호의 주변 부분을 비상관(decorrelate) 시키도록 구성된 비상관기(decorrelator)를 포함할 수 있다.

비상관 신호는 다중 채널 신호보다 적어도 하나 더 많은 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다중 채널 신호는 스테레오 신호일 수 있고, 여기서 비상관 신호는 3 개 또는 4 개의 채널을 포함할 수 있다.

바이노럴화 스테이지는(예를 들어, 청취자 포락선 변경자에 의해 처리되는) 비상관 신호 또는 그 처리된 버전에 공간 바이노럴 필터를 적용하도록 구성될 수 있다.

청취자 포락선 변경자는 (예를 들어, 바이노럴화 스테이지에 의해 처리되는) 비상관 신호 또는 그 처리된 버전에 포락선 바이노럴 필터를 적용하도록 구성될 수 있다.

실시 예에서, 공간 효과 프로세싱 스테이지는, 다중 채널 신호의 주변 부분의 처리된 버전, 예를 들어, 바이노럴화 스테이지 및 청취자 포락선 변경자 중에서 적어도 하나에 의해 처리된 버전을 지연시키도록 구성된 지연 스테이지를 포함할 수 있다.

실시 예에서, 공간 효과 프로세싱 스테이지는, 예를 들어, 다중 채널 신호의 주변 부분의 처리된 버전, 예를들어, 바이노럴화 스테이지 및 청취자 포락선 변경자 중에서 적어도 하나에 의해 처리된 버전의 공간 효과 강도를 조절하도록 구성된 공간 효과 강도 조절 스테이지를 포함할 수 있다.

실시 예에서, 공간 효과 프로세싱 스테이지는, 다중 채널 신호의 주변 부분의 처리된 버전, 예를 들어 바이노럴화 스테이지에 의해 처리되는 버전의 청각 스테이지 치수 효과 강도를 조절하도록 구성된 청각 스테이지 치수 효과 조절 스테이지(auditory stage dimension effect adjusting stage)를 포함할 수 있다.

실시 예에서, 공간 효과 프로세싱 스테이지는, 다중 채널 신호의 주변 부분의 처리된 버전, 예를 들어 청취자 포락선 변경자에 의해 처리되는 버전의 효과 강도(strength)를 조절하도록 구성된 청취자 포락선 효과 조절 스테이지를 포함할 수 있다.

실시 예에서, 공간 효과 스테이지에 의해 제공된 공간 효과 신호는, 바이노럴화 스테이지 및 청취자 포락선 변경자 중에서 적어도 하나에 의해 처리된 다중 채널 효과 신호의 주변 부분의 처리된 버전이 될 수 있다. 그리고, 선택적으로 지연 스테이지 및 효과 조절 스테이지(예 : 공간 효과 강도 조절 스테이지, 청각 스테이지 치수 효과 조절 스테이지 또는 청취자 포괄 효과 조절 스테이지) 중에서 적어도 하나에 의해 추가적으로 처리될 수 있다.

실시 예에서, 디지털 프로세서는 다중 채널 신호 또는 그 처리된 버전을 공간 효과 신호와 채널 방식으로 결합시키도록 구성될 수 있다.

디지털 프로세서는 공간 효과 신호로 다중 채널 신호 또는 그 처리된 버전을 채널 방식으로 추가하도록 구성된, 가산기를 포함 할 수있다.

다른 실시 예는 차량용 라우드 스피커 재생 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 상기 디지털 프로세서 및 상기 디지털 프로세서에 의해 제공된 신호를 재생하도록 구성된 적어도 3 개의 전방 라우드 스피커를 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 해결 수단에 의하면, 종래에 비해, 집적도의 복잡성이 감소되며, 라우드 스피커의 개수 및 오디오 프로세싱 요구 사항들이 감소되어 있는 차량에서는, 다중 채널 신호가 입체적으로 재생될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 첨부된 도면을 참조하여 본 출원에서 설명된다.
도 1은 일 실시 예에 따르는 디지털 프로세서의 개략적인 블록도이다.
도 2는 또 다른 실시 예에 따르는 디지털 프로세서의 개략적인 블록를 도시하고 있다.
도 3은 또 다른 실시 예에 따르는 디지털 프로세서의 개략적인 블록도를 도시하고 있다.
도 4는 일 실시 예에 따라, 청취자 포락선 변경자의 바이노럴 필터를 얻기 위한 측정 장치를 도시한 개략도이다.
도 5는 일 실시 예에 따라, 디지털 프로세서 및 4 개의 라우드 스피커를 포함하는 스피커 재생 시스템을 가지는 차량의 개략적인 평면도이다.
도 6은 청각 스테이지 치수 및 청취자 포락선을 추가로 나타내는 라우드 스피커 재생 시스템을 가지는 차량의 개략적인 평면도이다.
도 7은 바이노럴화의 필터 프로세싱 구조 및 공간 효과 프로세싱 스테이지의 포락선 수정 스테이지들을 도시한 개략도이다.
도 8은 일 실시 예에 따르는 신호 프로세싱 방법의 흐름도를 도시하고 있다.
동일하거나 등가인 구성 요소들 또는 동일한 또는 등가적인 기능을 가진 구성 요소들은, 다음 설명에서 동일하거나 등가인 참조 번호로 표시된다.
다음의 설명에서, 본 발명의 실시 예에 대해 좀 더 완전한 설명을 제공하기 위해 다수의 세부 사항이 설명된다. 그러나, 본 발명의 실시 예가 이러한 특정 세부 사항 없이도 실시될 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 다른 예들에서, 공지된 구조들 및 장치들은 본 발명의 모호한 실시 예들을 피하기 위해 상세한 설명보다는 블록도 형태로 도시된다. 또한, 이하에 기술하는 상이한 실시 예의 특징은 특별히 언급하지 않는한, 서로 결합될 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따르는 디지털 프로세서(100)의 개략적인 블록도를 도시하고 있다. 디지털 사운드 프로세서(100)는 주변 사운드 부분 추출기(102) 및 공간 효과 사운드 프로세싱 스테이지(104)를 포함한다. 주변 사운드 부분 추출기(102)는 다중 채널 신호(106)로부터 주변 부분을 추출하도록 구성된다. 공간 효과 사운드 프로세싱 스테이지(104)는, 다중 채널 신호의 주변 부분(110)에 기초하여 공간 효과 신호(108)를 생성한다. 디지털 프로세서(100)는 다중 채널 신호(106) 또는 다중 채널 신호의 처리된 버전(112)을 공간 효과 신호(108)와 결합하도록 구성된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 디지털 프로세서(100)는 다중 채널 신호의 처리된 버전(112)을 얻기 위해서, 다중 채널 신호(106)를 처리하도록 구성된 다중 채널 오디오 프로세싱 스테이지(114)를 선택적으로 포함할 수 있다. 따라서, 디지털 프로세서(100)는 예를 들어 결합 스테이지(116)를 사용하여, 다중 채널 신호의 처리된 버전(112) 및 공간 효과 신호(108)를 결합하도록 구성될 수 있다.

다중 채널 오디오 프로세싱 스테이지(114)는 다중 채널 신호(106)에 기초하여 각각의 다중 채널 사운드 스테이지 신호(112)(= 다중 채널 신호의 처리된 버전)를 생성하도록 구성될 수 있다. 각각의 다중 채널 사운드 스테이지 신호(112)는, 예를 들어, 라우드 스피커 재생 시스템으로, 적어도 2 개의 상이한 청취 위치에 대해 적어도 2 개의 개별적인 다중 채널 사운드 스테이지를 생성하는데 사용될 수 있다.

공간 효과 오디오 프로세싱 스테이지(104)는 공간 효과(예를 들어, 청각 스테이지 치수 및 청각적 포락선 중 적어도 하나)를 공간 효과에 부가하기 위해 다중 채널 신호(106)의 주변 부분에 공간 효과 오디오 프로세싱을 수행하도록 구성될 수 있다. 개별 다중 채널 사운드 스테이지 신호(112) 및 공간 효과 신호(108)를 결합함으로써 개별 다중 채널 사운드 스테이지 신호(112)를 생성한다.

청각 스테이지 치수(ASD)는 청각 스테이지 폭(청취자 전방의 음장(sound field)의 수평 범위)과 청각 스테이지 높이(청취자 앞 음장의 수직 공간 범위)의 조합을 나타낸다.

청취자 포락선(LEV : Listener Envelopment)은 청취자의 옆쪽과 뒤쪽에서 감지된 청취자의 소리에 의해 청각 포락선(주변)을 묘사한다.

다음에는, 차량에서 스테레오 신호를 재생하는 것에 관한 실시 예가 설명된다. 그러므로, 다중 채널 프로세싱 스테이지(114)는 적어도 2 개의 상이한 청취 위치들, 즉 운전자 위치 및 전방 승객 위치에 대해서 적어도 2 개의 개별적인 스테레오 사운드 스테이지들을 라우드 스피커 재생 시스템을 이용하여 생성하기 위해서, 스테레오 신호(106)에 기초하여 개별 스테레오 사운드 스테이지 신호(112)를 발생시키도록 구성될 수 있다.

자세히 말하면, 차량(예 : 자동차)에서 입체 사운드 신호와 같은 스테레오 입력 신호를 재생하는 것은 청취자 앞의 대시 보드에 설치된 두 개의 라우드 스피커들 쌍(또는 세 개의 라우드 스피커들 = 대시 보드의 A의 근처에 장착된 한 개의 중앙 스피커와 두 개의 라우드 스피커들)으로 구현할 수 있다. 청취자 전방의 음향 스테이지의 청각적 공간 범위는, 폭이 수평으로, 높이는 수직으로 감지될 수 있고, 청각적 공간 포락선은 측면 및 후면에서 감지된다. 즉, 공간 깊이 및 공간 주변이 생성된다.

기본 개념은 입체 음장을 추가하여 주변 사운드 프로세싱을 통해,(독립형 : standalone) 스테레오 신호로 재생될 수 있는, 안정적인 최첨단 표준 스테레오 사운드 스테이지를 오버레이하는(overlay) 것이다. 주변 사운드 정보는(스테레오 신호로부터 공간 정보를 추출함으로써) 원래의 스테레오 신호(106)로부터 계산될 수 있고, 변형된 측정된 임펄스 응답 및 스펙트럼 처리에 의해 바이노럴화(binauralize)되고 공간적으로 형성될 수 있다. 그러므로, 적어도 하나의 청각 스테이지 높이, 청각 스테이지 폭 및 엔벨로프(enveloping) 사운드는 소스 신호와 정적 디지털 필터의 혼합에 따라 처리될 수 있다. 이러한 믹싱은 스테이지 폭과 높이 및 포락의 관점에서 최적의 개별 공간 인식을 위해 조절될 수 있다.

하나 이상의 지연 스테이지 이후에, 이러한 신호(108)가 스테레오 사운드 전방 스테이지(front stage) 오디오 신호(112)의 상부에서 믹싱되기 전에, 입체 효과의 강도가 조절될 수 있다(또는 가중된다). 출력 생성 유닛은 신호들을 자동차의 대시 보드 내의 두 개의 앞 좌석 앞에 설치된 2 쌍의 라우드 스피커들 또는 3 개의 라우드 스피커들로 출력할 수 있다.

이하, 입체 알고리즘의 직렬 처리는, 도 2와 관련하여 설명되고, 입체 사운드 필드의 더욱 우수한 확장성(scalability)을 가능하게 하는, 입체 알고리즘의 병렬 처리는, 도 2와 관련하여 기술된다.

도 2는 또 다른 실시 예에 따르는 오디오 프로세서(100)의 개략적인 블록도를 도시하고 있다. 사운드 프로세서(100)는 주변 소리 부분 추출기(직접 사운드/주변 분해 : ambient decomposition)(102), 공간 효과 프로세싱 스테이지(104) 및 결합 스테이지(116)를 포함한다.

2 개의 입력 채널의 비상관 관계(decorrelation)는 단지 중앙 채널만을 위해 또는 4 개의 모든 채널에 대해 사용될 수 있다. 전방 스테이지에 대한 바이노럴화는 측정된 및 조절된, 즉 표준 거실, 예를 들어, 스튜디어 방 또는 거실 내에서 측정된, 바이노럴(binaural) 실내 임펄스 응답에 의해 수행될 수 있다.

상세하게는, 도 2에 도시된 바와 같이, 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는 비상관 신호(decorrelated signal : 122)를 얻기 위해서, 스테레오 신호의 주변 부분(110)을 비상관을 수행하도록(decorrelate) 구성된 비상관기(decorrelator : 120)를 포함할 수 있다. 비상관 신호(122)는 4 개의 채널들을 포함할 수 있다.

또한, 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는 바이노럴화 스테이지(binauralization stage : 124)를 포함할 수 있다. 바이노럴화 스테이지(124)는 공간적 바이노럴 필터(binaural filters)(또는 청각 스테이지 치수, 예를 들어 청각 스테이지 폭 및 청각 스테이지 높이 중 적어도 하나를 향상시키도록 적응된 바이노럴 필터)를, 스테레오 신호의 주변 부분(110) 또는 그 처리된 버전, 예를 들어 도 2에 도시된 실시 예의 비상관 신호(122)에 적용하도록 구성될 수 있다.

바이노럴화 스테이지(124) 또는 바이노럴화 블록은 운전자 좌석 및 공동 운전자 좌석에 대해서는 동일한, 바이노럴(binaural) 필터로 구성될 수 있다. 동일한 공간 필터와 대칭 라우드 스피커 위치로 인해, 두 좌석의 설정이 동일하기 때문에 음향 조절 프로세스가 매우 단순하다. 이러한 바이노럴 필터는 위에서 설명한 바와 같이, 방에서 음향적으로 측정될 수 있다. 바이노럴화 스테이지에서는, 표준 거실 또는 차량을 측정에 사용할 수 있다. 두 개의 라우드 스피커는 몸통이나 사용자에 장착된 더미 헤드 앞에 대칭적으로 배치할 수 있다. 이러한 라우드 스피커의 임펄스 응답을 측정할 수 있다. 이러한 라우드 스피커 쌍은 청취자의 정면 방향에 대해 30°, 40°, 50°, 60°, 70°, 80°, 90°, 100°, 110° 또는 120°의 스테레오 삼각형으로 배치할 수 있다. 그러나, 음향실 시뮬레이션에 의해 생성된 모의 필터(simulated filters)도 사용될 수 있다. 유한 임펄스 응답 필터(바이노럴 거실 임펄스 응답과 동등한 FIR) 형태의 이러한 임펄스 응답의 컨볼루션은 시간 도메인, 주파수 도메인(중첩-가산의 중첩의 저장 : overlap-save of overlap add) 또는 QMF 필터 뱅크 도메인에서 수행될 수 있다(QMR = quadrature mirror filter). 도 7의 필터 프로세싱 구조 참조.

스테레오 신호의 주변 부분(110)의 처리된 버전(126)은 스테레오 신호보다 적어도 하나 이상의 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 바이노럴화 스테이지(124)에 의해 처리되는 신호(126)는, (예를 들어, 3 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대해서는) 3 개의 채널 또는 (예를 들어, 4 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템 및 추가 처리에 대해서는) 4 개의 채널을 포함할 수 있다.

또한, 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는 다중 채널 신호의 주변 부분(110), 또는 그 처리된 버전, 예를 들어, 도 2에 도시된 실시 예의 바이노럴화 스테이지(124)에 의해 처리된 신호(126)에 대해, 청취자 포락선 바이노럴 필터(또는(청취자의 청각적 포락선을 향상시키도록 적응된 바이노럴 필터)를 적용하도록 구성된 청취자 포락선 변경자(envelopment modifier : 128)를 포함할 수 있다.

포락선 변경자(128)(또는 포락선 변경 블록 또는 포락 단계)에 대해서는, 청취자 후방의 라우드 스피커로부터의 임펄스 응답을 측정하는 차량 내부의 측정이 사용될 수 있다. 이러한 측정에서는, 몸통(torso)에 더미 머리[Hess, W. and Weishaupl, "기계적 결합에 의한 입체에서 인간 머리 움직임의 복제", in Proc. ICSA International Conference on Spatial Acoustics, Erlangen, Germany, 2014.], 스피어형 마이크로폰 또는 배플(a sphere microphone or a baffle)[Jecklin, J .: "클래식 음악을 녹음하는 다른 방법", J. Audio Eng. Soc, Vol. 29 issue 5 pp., 329 - 332, 1981]가 사용되어 좌우측 귀 측정 채널의 오디오 채널 분리를 확실히 하기 위해 사용될 수 있다. 자동차의 경우, 더미 헤드 또는 마이크를 앞 좌석에 놓을 수 있다. 각각의 앞 좌석에서 측정을 수행할 수 있으므로, 두 가지의 다른 바이노럴 실내 충격 반응을 측정할 수 있다. 하나의 라우드 스피커가 측정될 수 있거나 하나 이상의 라우드 스피커가 결합될 수 있다(도 4 참조). 도 7의 필터 프로세싱 구조 참조.

포락선 변경자(128)에 의해 처리된 스테레오 신호의 주변 소리 부분(110)의 처리된 버전(130)은 스테레오 신호보다 적어도 하나 이상의 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 포락선 변경자(128)에 의해 처리된 신호(126)는 3 개의 채널(예를 들어, 3 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템 용) 또는 4 개의 채널(예를 들어, 4 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템 용 또는 추가 처리용)을 포함할 수 있다.

또한, 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는 스테레오 신호의 주변 부분(110)의 처리된 버전, 예를 들어, 바이노럴화 스테이지(124) 및 청취자 포락선 변경자(128) 중 적어도 하나에 의해 처리된 버전, 예를 들어, 도 2에 도시된 실시 예에서 포락선 변경자(128)에 의해 처리된 신호(130)를 지연시키도록 구성된 지연 스테이지(132)를 포함할 수 있다.

지연 스테이지(132)에 의해 처리된 스테레오 신호의 주변 부분(110)의 처리된 버전(134)은 스테레오 신호보다 적어도 하나 이상의 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지연 스테이지에 의해 처리된 신호(134)는, (예를 들어, 3 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한) 3 개의 채널 또는(예를 들어 4 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한) 4 개의 채널을 포함할 수 있다.

또한, 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는 스테레오 신호의 주변 부분(110)의 처리된 버전의 공간 효과 강도, 예를 들어, 바이노럴화 스테이지(124) 및 청취자 포락선 변경자(128), 또는 추가 처리된 버전 중에서 적어도 하나에 의해 처리된 버전, 예를 들어, 도 2에 도시된 실시 예에서 지연 스테이지(132)에 의해 처리된 신호(134)의 공간 효과 강도를 조절하도록 구성된 공간 효과 강도 조절 스테이지(136)를 포함할 수 있다.

공간 효과 강도 조절 스테이지(136)에 의해 처리된 스테레오 신호의 주변 부분(110)의 처리된 버전(138)은 스테레오 신호보다 적어도 하나 이상의 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, (예를 들어, 3 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대해서는) 공간 효과 강도 조절 스테이지(136)에 의해 처리된 신호(138)는, 3 개의 채널 또는(예를 들어, 4 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템 또는 추가 처리를 위한) 4 개의 채널을 포함할 수 있다.

공간 효과 스테이지(104)에 의해 제공되는 공간 효과 신호(108)는 바이노럴화 스테이지(124) 및 청취자 포락선 변경자(128) 중에서 적어도 하나에 의해 처리된 스테레오 신호의 주변 부분(110)의 처리된 버전이 될 수 있다. 그리고 상기 공간 효과 신호(108)는, 선택적으로 지연 스테이지(132) 및 공간 효과 강도 조절 스테이지(136) 중 적어도 하나에 의해 처리될 수 있으며, 예를 들어 공간 효과 강도 조절 스테이지(136)에 의해 처리된 신호(138)가 될 수 있다.

사운드 프로세서(100)는, 적어도 2 개의 상이한 청취 위치, 예를 들어 운전자 위치 및 전방 승객 위치에 대한 적어도 2 개의 개별 스테레오 사운드 스테이지에서, 3 개 또는 4 개의 라우드 스피커를 가지는 라우드 스피커 재생 시스템을 이용하여 생성용 스테레오 신호(106)에 기초하여 개별 스테레오 사운드 스테이지 신호(112)를 생성하도록 구성된 스테레오 프로세싱 스테이지(전방 스테이지 발생)(114)를 추가로 포함할 수 있다.

스테레오 프로세싱 스테이지(114)에 의해 제공된 개별 스테레오 사운드 스테이지 신호(112)는 스테레오 신호보다 적어도 하나 이상의 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 개별 스테레오 사운드 스테이지 신호(112)는, (예를 들어, 3 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한) 3 개의 채널 또는(예를 들어 4 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한) 4 개의 채널을 포함할 수 있다.

결합 스테이지(116)는, 예컨대 가산기는, 개별적인 스테레오 사운드 스테이지 신호(112) 및 공간 효과 신호(108)를 채널 형태로 결합하도록 구성될 수 있다. 즉, 개별 스테레오 사운드 스테이지 신호(112) 및 공간 효과 신호(108)는 동일한 개수의 채널들을 포함할 수 있다.

결합 스테이지(116)에 의해 제공된 신호(140)는 스테레오 신호보다 적어도 하나 이상의 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 결합 스테이지(116)에 의해 제공된 신호(140)는(예를 들어, 3 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한) 3 개의 채널 또는(4 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한) 4 개의 채널을 포함할 수 있다.

사운드 처리기(100)는, 결합 스테이지(116)에 의해 처리된 신호(140)에 기초하여,(예를 들어, 4 개의 라우드 스피커들을 포함하는 스피커 재생 시스템에 대한) 4 개의 채널들(좌측(LL), 좌측 우측(LR), 우측 좌측(RL), 우측 우측(RR))을 포함하는 4-채널 출력 신호(144)를 발생하는 4-채널 출력 생성 유닛(142)을 포함할 수 있다.

선택적으로, 사운드 프로세서(100)는, 결합 스테이지(116)에 의해 처리된 신호(140)에 기초하여, (예를 들어, 3 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한) 3 개의 채널들(좌측(LL), 센터(CNTR), 우측(RR))을 포함하는 3-채널 출력 신호(148)를 생성하도록 구성된 3-채널 출력 생성 유닛(146)을 포함할 수 있다.

도 3은 또 다른 실시 예에 따르는 오디오 프로세서(100)의 개략적인 블록도를 도시하고 있다. 오디오 프로세서(100)는 주변 소리 부분 추출기(직접 사운드/주변 분해)(102), 공간 효과 프로세싱 스테이지(104) 및 결합 스테이지(116)를 포함한다.

직접 사운드(direct sound)/주변 분해 유닛(102)은 동적인 입력 신호 의존 프로세싱 유닛으로서 동작한다. 이러한 알고리즘은 문헌으로부터 잘 알려져 있다. [WALTHER ANDREAS ET AL : "직접 주변 분해 및 서라운드 신호의 업 믹싱", 오디오 및 음향 효과(WASPAA)에 대한 신호 프로세싱, 2811 IEEE 워크샵 온, IEEE, 2011 년 10 월 16 일] 및 [GAMPP PATRICK; HABETS EMANUEL; KRATZ MICHAEL; UHLE CHRISTIAN : 오디오 신호 프로세싱를 위한 다중 채널 직접 - 직교 분해를 위한 장치 및 방법, 특허 번호 : 57367305(WO14135235A1), 20131023 공개]. 모든 다음의 알고리즘은 정적인 특성을 지니고 있다. "바이노럴화" 및 "포락선 수정(Envelopment modification)" 블록에서 디지털 무한 임펄스 응답 필터를 통한 신호 형성을 위해 정적 필터 및 저 지연 블록 컨볼루션(convolution)(예 : 중첩-가산 또는 중첩-저장)만 사용된다.

상세하게는, 도 3에 도시된 바와 같이, 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는 비상관 신호(122)를 획득하기 위해 스테레오 신호의 주변 부분(110)을 비상관하도록 구성된 비상관기(120)를 포함할 수 있다. 비상관 신호(122)는 4 개의 채널들을 포함할 수 있다.

또한, 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는 바이노럴화 스테이지(124)를 포함할 수 있다. 바이노럴화 스테이지(124)는, 공간적 바이노럴 필터(또는 청각 스테이지 치수, 예를 들어 청각 스테이지 폭과 청각 스테이지 높이 중에서 적어도 하나를 향상시키도록 적응된 바이노럴 필터)를, 스테레오 신호의 주변 부분(110) 또는 그 처리된 버전, 예를 들어, 도 3에 도시된 실시 예의 비상관 신호(122)에 적용시키도록 구성될 수 있다.

바이노럴화 스테이지(124) 또는 바이노럴화 블록은 운전자 좌석 및 공동 운전자 좌석에 대해서는, 동일한 바이노럴(binaural) 필터로 구성될 수 있다. 이러한 필터는 상기 설명된 방에서 음향적으로 측정될 수 있다. 바이노럴화 스테이지에 대해서는, 표준 방(room)을 사용하여 측정할 수 있다. 두 개의 라우드 스피커는 몸통이나 사용자 위에 장착된 더미 헤드 앞에 대칭적으로 배치할 수 있다. 이러한 라우드 스피커의 임펄스 응답을 측정할 수 있다. 이러한 라우드 스피커 쌍은 청취자의 정면 방향에 대해 30°, 40°, 50°, 60°, 70°, 80°, 90°, 100°, 110° 또는 120°의 스테레오 삼각형으로 배치할 수 있다. 유한 임펄스 응답 필터(FIR = 바이노럴 방(room) 임펄스 응답)의 컨볼루션은, 시간 도메인, 주파수 도메인(중첩-가산의 중첩-저장) 또는 QMF-필터 뱅크 도메인(QMR = quadrature mirror filter)에서 수행될 수 있다. 필터 프로세싱 구조 참조(도 7).

스테레오 신호의 주변 소리 부분(110)의 처리된 버전(126)은 스테레오 신호보다 적어도 하나 이상의 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 바이노럴화 스테이지(124)에 의해 처리되는 신호(126)(예를 들어, 3 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한)는, 3 개의 채널 또는(4 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한 또는 다른 프로세싱에 대해서) 4 개의 채널을 포함할 수 있다.

또한, 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는, 다중 채널 신호 또는 그것의 처리된 버전, 예를 들면, 도 3에 도시된 실시 예의 비상관 신호(122)의 주변 부분(110)에 청취자 포락선 바이노럴 필터(또는(청취자의 청각적 포락선을 향상시키도록 적응된 바이노럴 필터)를 적용하도록 구성된 청취자 포락선 변경자(128)를 포함할 수 있다.

포락선 변경자(128)(또는 포락선 변경 블록 또는 포락 단계)에 대해서, 청취자 후방의 라우드 스피커로부터의 임펄스 응답을 측정하는 차량 내부의 측정이 사용될 수 있다. 이러한 측정에서는, 몸통에 더미 머리[Hess, W. and Weishaupl, "기계적 결합에 의한 입체에서 인간 머리 움직임의 복제", in Proc. ICSA International Conference on Spatial Acoustics, Erlangen, Germany, 2014.], 스피어형 마이크로폰 또는 배플(a sphere microphone or a baffle)[Jecklin, J .: "클래식 음악을 녹음하는 다른 방법", J. Audio Eng. Soc, Vol. 29 issue 5 pp., 329 - 332, 1981]가 사용되어 좌우측 귀 측정 채널의 오디오 채널 분리를 확실히 하기 위해 사용될 수 있다. 자동차의 경우, 더미 헤드 또는 마이크를 앞 좌석에 배치할 수 있다. 각각의 앞 좌석에서 측정을 수행할 수 있으므로, 두 가지의 다른 바이노럴 실내 충격 반응을 측정할 수 있다. 하나의 라우드 스피커가 측정될 수 있거나 하나 이상의 라우드 스피커가 결합될 수 있다(도 4 참조). 도 7의 필터 프로세싱 구조 참조.

또한, 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는, 예를 들어 도 3에 도시된 실시 예의 바이노럴화 스테이지(124)에 의해 처리되는, 스테레오 신호의 주변 부분(110)의 처리된 버전을 지연시키도록 구성된 제 1 지연 스테이지(132_1) 그리고 도 3에 도시된 실시 예에서 포락선 변경자(128)에 의해 처리된, 스테레오 신호의 주변 부분(110)의 처리된 버전을 지연시키도록 구성된 제 2 지연 스테이지(132_2)를 포함할 수 있다.

제 1 지연 스테이지(132_1)에 의해 처리된 스테레오 신호의 주변 소리 부분(110_1)의 처리된 버전(134_1) 및 제 2 지연 스테이지(132_4)에 의해 처리된 스테레오 신호의 주변 소리 부분(110)의 처리된 버전(134_2)은 각각 스테레오 신호에 비해 적어도 하나 이상의 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 지연 스테이지(132_1, 132_2)에 의해 처리된 신호(134_1, 134_2)는(예를 들어, 3 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한) 3 개의 채널 또는(예를 들어 4 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한) 4 개의 채널을 포함할 수 있다.

또한, 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는, 예를 들어, 바이노럴화 스테이지(124)에 의해 처리된, 스테레오 신호의 주변부(110)의 처리된 버전, 또는 제 1 지연 스테이지(132_1)에 의해 처리된 신호(134_1)와 같은 추가 처리된 버전의 청각 스테이지 치수 효과 강도를 조절하도록 구성된 청각 스테이지 치수 효과 조절 스테이지(136_1)를 포함할 수 있다.

청각 스테이지 치수 효과 조절 스테이지(136_1)에 의해 처리된 스테레오 신호의 주변 소리 부분(110)의 처리된 버전(138_1)은 스테레오 신호보다 적어도 하나 이상의 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 청각 스테이지 치수 효과 조절 스테이지(136_1)에 의해 처리된 신호(138_1)는(예를 들어, 3 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한) 3 개의 채널 또는(4 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한) 4 개의 채널을 포함할 수 있다.

또한, 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는, 예를 들어 청취자 포락선 변경자(128)에 의해 처리된, 스테레오 신호의 주변 부분(110)의 처리된 버전 또는 추가 처리된 버전, 예를 들어, 도 3에 도시된 실시 예에서 제 2 지연 스테이지(132_2)에 의해 처리된 신호(134_2)의 효과 강도를 조절하도록 구성된 청취자 포락선 효과 조절 스테이지(136_2)를 포함할 수 있다.

청취자 포락 효과 조절 스테이지(136_2)에 의해 처리된스테레오 신호의 주변 소리 부분(110)의 처리된 버전(138_2)은 스테레오 신호보다 적어도 하나 이상의 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 청취자 포락 효과 조절 단계(136_2)에 의해 처리된 신호(138_2)는(예를 들어, 3 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한) 3 개의 채널 또는(예를 들어, 4 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한)4 개의 채널을 포함할 수 있다.

공간 효과 스테이지(104)에 의해 제공되는 공간 효과 신호(108)는 바이노럴화 스테이지(124) 및 청취자 포락선 변경자(128) 중에서 적어도 하나에 의해 프로세싱 된 스테레오 신호의 주변 부분(110)의 처리된 버전이 될 수 있다. 그리고, 선택적으로 제 1 지연 스테이지(132_1), 제 2 지연 스테이지(132_2), 청각 스테이지 치수 효과 조절 스테이지(136_1) 및 청취자 포락선 효과 조절 스테이지(136_2) 중 적어도 하나에 의해 추가적으로 처리될 수 있거나, 또는 상기 신호의 조합, 예를 들어, 도 3에 도시된 실시 예에서 청각 스테이지 치수 효과 조절 스테이지(136_1) 및 청취자 포락선 효과 조절 스테이지(136_2)에 의해 처리된 신호들(138_2 및 138_2)의 조합이 될 수 있다. 상이한 신호 경로들에 의해 발생되는, ASD 및 LEV 효과 강도는 독립적으로 조절될 수 있으므로, 정면 3-D 효과와 주변(또는 측면과 후면으로부터 포위하는) 3-D 효과를 포함하는 개별적인 3-D 효과가 조절될 수 있다.

사운드 프로세서(100)는, 적어도 2 개의 상이한 청취 위치, 예를 들어 운전자 위치 및 전방 승객 위치에 대한 적어도 2 개의 개별 스테레오 사운드 스테이지에서, 3 개 또는 4 개의 라우드 스피커를 가지는 라우드 스피커 재생 시스템을 이용하여 생성하기 위한 스테레오 신호(106)에 기초하여 개별 스테레오 사운드 스테이지 신호(112)를 생성하도록 구성된 스테레오 프로세싱 스테이지(전방 스테이지 발생)(114)를 추가로 포함할 수 있다.

스테레오 프로세싱 스테이지(114)에 의해 제공된 개별 스테레오 사운드 스테이지 신호(112)는 스테레오 신호보다 적어도 하나 이상의 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 개별 스테레오 사운드 스테이지 신호(112)는, (예를 들어, 3 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한) 3 개의 채널 또는 (예를 들어 4 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한) 4 개의 채널을 포함할 수 있다.

결합 스테이지(116)에 의해 제공된 신호(140)는 스테레오 신호보다 적어도 하나 이상의 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 결합 스테이지(116)에 의해 제공된 신호(140)는, (예를 들어, 3 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한) 3 개의 채널 또는(4 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한) 4 개의 채널을 포함할 수 있다.

사운드 처리기(100)는, 결합 스테이지(116)에 의해 처리된 신호(140)에 기초하여(예를 들어, 4 개의 라우드 스피커들을 포함하는 스피커 재생 시스템에 대한), 4 개의 채널들(좌측(LL), 좌측 우측(LR), 우측 좌측(RL), 우측 우측(RR))을 포함하는 4-채널 출력 신호(144)를 생성하는 4-채널 출력 생성 유닛(142)을 포함할 수 있다.

선택적으로, 사운드 프로세서(100)는, 결합 스테이지(116)에 의해 처리된 신호(140)에 기초하여, (예를 들어, 3 개의 라우드 스피커를 포함하는 라우드 스피커 재생 시스템에 대한) 3 개의 채널들(좌측(LL), 센터(CNTR), 우측(RR))을 포함하는 3-채널 출력 신호(148)를 생성하도록 구성된 3-채널 출력 생성 유닛을 포함할 수 있다.

도 4는 일 실시 예에 따라, 청취자 포락선 변경자의 바이노럴 필터를 얻기 위한 측정 장치의 개략도를 도시하고 있다.

즉, 도 4는 청취자 포락선(LEV) 경로에 대한 필터(FIR = 바이노럴 룸 임펄스 응답)의 측정을 도시하고 있다. 더미 헤드는 전방 좌석(150_1, 150_2) 중 하나에 배치될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 측정을 위해 전방 좌석(150_1, 150_2) 후방의 라우드 스피커가 측정 프로세스에 사용될 수 있다. 차량의 후방 도어(152_1,152_2)에서는, 라우드 스피커가 전방과 상부를 향해, 측방으로부터 방사하는 후방 좌석(156), 후방 좌석(156)의 등받이 상단, 전방 또는 후방으로 방사하는 후방 선반(158)의 상부, 후방 선반의 내부 또는 상부로 방사하는 그것의 상부(160)에 배치된다.

도 5는, 디지털 프로세서(100) 및 4개의 라우드 스피커(204. 206, 208, 210)로 구성되는 라우드 스피커 재생 시스템(200)을 가지는 차량(200)의 개략적인 평면도를 도시하고 있다.

라우드 스피커 재생 시스템(200)은, 4 개의 라우드 스피커(204, 206, 208, 210)를 사용하여, 디지털 프로세서(100)에 의해 처리된 신호 즉, 4 채널 발생 출력 유닛(142)에 의해 제공된 신호를 재생하도록 구성될 수 있다. 라우드 스피커(204, 206, 208, 210)는 디지털 프로세서(100)에 의해 그 처리된 신호의 채널들 중 하나를 재생하는데 사용될 수 있다.

라우드 스피커(204,206,208,210)의 각각은, 하나의 라우드 스피커 드라이버(예를 들어, 풀 레인지(full-range) 드라이버 또는 와이드 레인지(wide-range) 드라이버) 또는 상이한 주파수 대역에 대한 복수의 라우드 스피커 드라이버들(예를 들어, 고주파 드라이버(트위터(tweeter)) 및 중간 주파수 드라이버; 또는 고주파 드라이버(트위터) 및 우퍼; 또는 고주파 드라이버(트위터), 중간 주파수 드라이버 및 우퍼)를 포함할 수 있다.

2 개의 라우드 스피커(204 및 206)는 제 1 청취 위치(예를 들어, 드라이버 위치)(212)를 향하여 지향될 수 있고, 제 1 청취 위치(212)에 대한 제 1 사운드 필드(216)를 생성함으로써 스테레오 전방 스테이지의 우측 및 좌측 채널을 재생하는데 사용될 수 있다. 2 개의 라우드 스피커(208 및 210)는 제 2 청취 위치(예를 들어, 승객 위치)(214)를 향하여 지향될 수 있고 제 2 청취 위치(214)에 대한 제 2 음장(218)을 생성함으로써 스테레오 전방의 우측 및 좌측 채널을 재생하는데 사용될 수 있다.

도 5에 예시적으로 도시된 바와 같이, 차량(200)은 자동차가 될 수 있다. 상기 자동차는 운전자 좌석(220) 및 전방 승객 좌석(222)을 적어도 포함할 수 있다. 이에 의해, 운전자 위치(212)는 운전자 좌석(220)의 위치에 의해 정의될 수 있다. 전방 승객 위치(214)는 전방 승객 좌석(222)의 위치에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 운전자 위치(212)는 운전자 좌석(220)에 앉아 있는 운전자의 머리가 배치되어 있는 위치에 대응할 수 있다(또는 위치가 될 수 있다). 이와 같이, 전방 승객 위치(214)는 전방 승객 좌석(222)에 앉아 있는 전방 승객의 머리가 배열되는 위치에 대응할 수 있다(또는 위치가 될 수 있다).

당연히, 자동차는 적어도 2 명 이상의 승객을 위해 적어도 2 개의 후방 좌석 또는 적어도 하나의 후방 벤치 좌석을 추가적으로 포함할 수 있다. 도 5로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 이 경우에는, 제 1 및 제 2 음장(216, 218)이 역시 운전자 및 전방 승객 위치(212, 214)의 뒤쪽에 배치된 후방 승객 위치로 향한다. 예를 들면, 운전자(좌석)와 전방 승객(좌석) 뒤에 앉아 있는 후방 승객을 각각 향하게 된다.

또한, 운전자 및 전방 승객 뒤의 좌석에서는, 사운드를 제공하는 라우드 스피커에 대한 위치가 앞 좌석과 같이 대칭적이기 때문에, 가상 입체 사운드 신호가 인지될 수 있지만, 거리가 더욱 멀어지게 된다. 양쪽 좌석은 앞에 있는 스피커 시스템과 관련하여 연속적으로 배치된다.

라우드 스피커(204, 206, 208, 210)는 예를 들어 차량(200)의 대시 보드(224)에 배치될 수 있다.

즉, 도 5는 차량의 청취 행렬을 도시하고 있으며, 대시 보드에 4 개의 라우드 스피커를 사용하고 있는 실시 예가 도시되어 있다. 2 개의 중앙 라우드 스피커를 하나의 중앙 라우드 스피커로 교체할 수도 있다.

도 6은 도 5에 도시된 라우드 스피커 재생 시스템(202)을 가지는 차량(200)의 개략적인 평면도를 도시하고 있다. 도 5에 부가하여, 도 6에서 청각 스테이지 치수 및 청취자 포락선은 각각 화살표(230 및 232)로 표시되어 있다. 다시 말해서, 도 6은 입체 오디오를 도시하고 있다. ASD 및 LEV 청각 공간 차원, 정면 폭 및 높이에 대한 ASD(청각 스테이지 치수), 공간 깊이에 대한 LEV가 도시되어 있다.

도 7은 공간 효과 프로세싱 스테이지의 바이노럴화 및 포락선 수정 단계의 필터 프로세싱 구조의 개략도를 도시하고 있다. 제 1 음원(250)(예를 들면, 제 1라우드 스피커)과 청취자(254)의 제 1 귀(252) 사이의 제 1 사운드 경로는, 계수(H₁₁)에 의해 기재될 수 있으며, 청취자의 제 1 음원(250)과 청취자(254)의 제 2 귀(256) 사이의 제 2 음향 경로는, 계수(H₂₁)에 의해 기재될 수 있으며, 제 2 음원(258)(예를 들면, 제 2 라우드 스피커)과 청취자(254)의 제 1 귀(252)사이의 제 3 음향 경로는, 계수(H₁₂)에 의해 기재될 수 있으며, 제 2 음원(258)과 청취자(254)의 제 2 귀(256)사이의 제 4 음향 경로는, 계수(H₂₂)에 의해 기재될 수 있다.

도 8은 일 실시 예에 따라, 신호를 처리하기 위한 방법(300)의 흐름도를 도시하고 있다. 상기 방법(300)은 다중 채널 신호로부터 주변 부분을 추출하는 단계(302);상기 다중 채널 신호의 주변 부분에 기초하여 공간 효과 신호를 생성하는 단계(304); 및 상기 다중 채널 신호 또는 그 처리된 버전을 상기 공간 효과 신호와 결합하는 단계(306)를 포함한다.

몇몇 양태들이 장치의 맥락에서 기술되었지만, 이러한 양태들은 대응하는 방법의 기재를 나타내고 있는 것이 명백하다. 블록 또는 장치는 단계 또는 방법 단계의 특징에 대응한다. 이와 같이, 방법 단계의 문맥에서 기술된 양태는 대응하는 블록 또는 항목 또는 대응하는 장치의 특징의 설명을 나타낸다. 방법 단계들의 일부 또는 전부는 예를 들어 마이크로 프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 그것을 사용하여) 실행될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 가장 중요한 방법 단계들 중 하나 이상은 그러한 장치에 의해 실행될 수 있다.

특정 구현 요건에 따라, 본 발명의 실시 예는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 구현은 전자적으로 판독 가능한 제어 신호가 저장된 디지털 저장 매체, 예를 들어 플로피 디스크, DVD, 블루 레이, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM 또는 플래시 메모리를 사용하여 수행 될 수 있다. 그것들은 각각의 방법이 수행되도록 프로그램 가능한 컴퓨터 시스템과 협력(또는 협력 가능)할 수 있다. 따라서, 디지털 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능하다.

본 발명에 따르는 일부 실시 예는 본 명세서에 설명된 방법 중 하나가 수행되도록, 프로그램 가능한 컴퓨터 시스템과 협력할 수 있는, 전자 판독 가능 제어 신호를 가지는 데이터 캐리어를 포함한다.

일반적으로, 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터 프로그램 제품이 컴퓨터상에서 실행될 때 상기 방법들 중 하나를 수행하도록 동작하는 프로그램 코드를 가지는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수있다. 프로그램 코드는 예를 들어 기계 판독 가능 캐리어에 저장될 수 있다.

다른 실시 예들은 기계 판독 가능 캐리어 상에 저장되고, 본 명세서에서 설명된 방법 중에서 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함한다.

즉, 본 발명의 방법의 실시 예는, 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터상에서 실행될 때, 본 명세서에 기술된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 프로그램 코드를 가지는 컴퓨터 프로그램이다.

따라서, 본 발명의 방법의 또 다른 실시 예는 본 명세서에 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 데이터 캐리어(또는 디지털 저장 매체 또는 컴퓨터 판독 가능 매체)이다. 데이터 캐리어, 디지털 저장 매체 또는 기록 매체는 전형적으로 유형 및/또는 비일시적이다.

그러므로, 본 발명의 방법의 또 다른 실시 예는 본 명세서에 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 나타내는 데이터 스트림 또는 일련의 신호이다. 데이터 스트림 또는 신호들의 시퀀스는 예를 들어 인터넷을 통해 데이터 통신 접속을 통해 전송되도록 구성될 수 있다.

다른 실시 예는 여기에 설명된 방법들 중 하나를 수행하도록 구성되거나 적응된 프로세싱 수단, 예를 들어 컴퓨터 또는 프로그램 가능한 논리 장치를 포함한다.

다른 실시 예는 여기에 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 설치된 컴퓨터를 포함한다.

본 발명에 따르는 또 다른 실시 예는 본 명세서에 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 수신기에 전송(예를 들어, 전자적으로 또는 광학적으로)하도록 구성된 장치 또는 시스템을 포함한다. 수신기는 예를 들어 컴퓨터, 모바일 장치, 메모리 장치 등이 될 수 있다. 상기 장치 또는 시스템은 예를 들어 컴퓨터 프로그램을 수신기에 전송하기 위한 파일 서버를 포함할 수 있다.

일부 실시 예에서, 프로그램 가능한 논리 장치(예를 들어, 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이)는 여기에 설명된 방법의 일부 또는 모든 기능을 수행하는데 사용될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이는 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위해 마이크로 프로세서와 협력할 수 있다. 일반적으로, 상기 방법들은 임의의 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.

여기에서 설명된 장치는 하드웨어 장치를 사용하거나 컴퓨터를 사용하거나 또는 하드웨어 장치와 컴퓨터의 조합을 사용하여 구현될 수 있다.

본 명세서에 기재된 장치 또는 여기에 설명된 장치의 임의의 구성 요소는 적어도 부분적으로 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현될 수 있다.

여기에 기술된 방법들은 하드웨어 장치를 사용하거나, 컴퓨터를 사용하거나, 또는 하드웨어 장치와 컴퓨터의 조합을 사용하여 수행될 수 있다.

여기에 설명된 방법들 또는 본 명세서에 설명된 장치의 임의의 구성 요소들은 하드웨어 및/또는 소프트웨어에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있다.

전술한 실시 예는 본 발명의 원리를 설명하기 위해 기재된 것이다. 본 명세서에 설명된 구성 및 세부 사항의 변경 및 변형은 당업자에게 명백한 것이다. 따라서, 중요한 특허 청구 범위의 범위에 의해서만 제한되고, 본 명세서의 실시 예에 대한 설명 및 설명에 의해 제공된 특정 세부 사항에 의해서만 한정되는 것은 아니다.

102 : 주변 사운드 부분 추출기
104 : 공간 효과 사운드 프로세싱 스테이지
114 : 다중 채널 오디오 프로세싱 스테이지
116 : 결합 스테이지
120 : 비상관기
124 : 바이노럴화 스테이지
128 : 청취자 포락선 변경자
132 : 지연 스테이지
136 : 공간 효과 강도 조절 스테이지
142 : 4-채널 출력 생성 유닛
146 : 3-채널 출력 생성 유닛
132_1 : 지연 스테이지
132_2 : 지연 스테이지
136_1 : 청각 스테이지 치수 효과 조절 스테이지
136_2 : 청취자 포락선 효과 조절 스테이지

Claims

디지털 프로세서(100)에 있어서,
다중 채널 신호(106)로부터 주변 부분(ambient portion)을 추출하도록 구성된 주변 부분 추출기(102); 및
상기 다중 채널 신호(106)의 주변 부분(110)에 기초하여 공간 효과 신호(108)를 생성하도록 구성된, 공간 효과 프로세싱 스테이지(104);로 구성되며,
상기 디지털 프로세서(100)는, 상기 다중 채널 신호(106) 또는 그 처리된 버전(112)을 상기 공간 효과 신호(108)와 결합시키도록 구성되는 디지털 프로세서(100).
제 1 항에 있어서,
상기 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는, 상기 다중 채널 신호의 주변 부분(110) 또는 그 처리된 버전(122,130)에 공간적 바이노럴 필터들을 적용하도록 구성된 바이노럴화 스테이지((binauralization stage : 124)를 포함하는 디지털 프로세서(100).
제 2 항에 있어서,
상기 바이노럴화 스테이지(124)의 상기 공간 바이노럴 필터는 바이노럴 직접 사운드 경로 임펄스 응답에 대응하는 디지털 프로세서(100).
제 2 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 바이노럴화 스테이지(124)는, 상이한 청취 위치에 대응하여, 상기 다중 채널 신호(106)의 주변 부분(110) 또는 상기 처리된 버전(122, 130)의 채널들에 동일한 바이노럴 필터들을 적용하도록 구성되는 디지털 프로세서(100).
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는, 청취자 포락선 바이노럴 필터를 상기 다중 채널 신호(106)의 상기 주변 부분(110) 또는 그 처리된 버전(122, 126)에 적용하도록 구성된 청취자 포락선 변경자(128)를 포함하는 디지털 프로세서(100).
제 5 항에 있어서,
상기 청취자 포락선 변경자(128)의 청취자 포락선 바이노럴 필터는 바이노럴 룸 임펄스 응답에 대응하는 디지털 프로세서(100).
제 5 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 청취자 포락선 변경자(128)는, 상이한 청취 위치들에 대응하여, 상기 다중 채널 신호(106)의 상기 주변 부분(110) 또는 상기 처리된 버전(122, 126)의 채널들에 대해서 상이한 바이노럴 필터들을 적용하도록 구성되는 디지털 프로세서(100).
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는, 비상관 신호(122)를 획득하기 위해서, 상기 다중 채널 신호의 주변 부분(110)을 비상관(decorrelate)하도록 구성된 비상관기(decorrelator)를 포함하며,

제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따르는 상기 바이노럴화 스테이지(124)는, 상기 비상관 신호(122) 또는 그 처리된 버전(130)에 상기 공간적 바이노럴 필터를 적용하도록 구성되거나; 또는

제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따르는 청취자 포락선 변경자(128)는 상기 포락선 바이노럴 필터를 상기 비상관 신호(122) 또는 그 처리된 버전(126)에 적용하도록 구성되는 디지털 프로세서(100).
제 8 항에 있어서,
상기 비상관 신호(122)는 상기 다중 채널 신호(106)보다 적어도 하나 더 많은 채널을 포함하는, 디지털 프로세서(100).
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는,
제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따르는 상기 바이노럴화 스테이지(124)에 의해 처리된 신호(126), 또는
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따르는 청취자 포락선 변경자(128)에 의해 처리되는 신호(130) 또는
그의 추가적으로 처리된 버전을 지연시키도록 구성된 지연 스테이지(132,132_1,132_2)를 포함하는 디지털 프로세서(100).
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따르는 상기 바이노럴화 스테이지(124) 및 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따르는 상기 청취자 포락선 변경자(128)는 직렬로 연결되어 있으며;

상기 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는 상기 바이노럴화 스테이지(124) 및 상기 청취자 포락선 변경자(128)의 직렬 연결에 의해 제공되는 공간 효과 강도(strength)를 조절하도록 구성된 공간 효과 강도 조절 스테이지(136)를 포함하는 디지털 프로세서(100).
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따르는 상기 바이노럴화 스테이지(124) 및 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따르는 청취자 포락선 변경자(128)는 병렬로 연결되어 있으며;

상기 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는 상기 바이노럴화 스테이지(124)에 의해 처리된 신호(126) 또는 그 추가 처리된 버전(134_1)의 효과 강도를 조절하도록 구성된 청각 스테이지 치수 효과 조절 스테이지(136_1)를 포함하며;

상기 공간 효과 프로세싱 스테이지(104)는 상기 청취자 포락선 변경자(128)에 의해 제공되는 신호(130) 또는 그 추가 처리된 버전(134_2)의 효과 강도를 조절하도록 구성된 청취자 포락선 효과 조절 스테이지(136_2)를 포함하는 디지털 프로세서(100).
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디지털 프로세서(100)는 상기 다중 채널 신호(106) 또는 그 처리된 버전(112)을 상기 공간 효과 신호(108)와 채널 방식으로 결합시키도록 구성되는 디지털 프로세서(100).
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디지털 프로세서(100)는 상기 다중 채널 신호(106) 또는 그 처리된 버전(112)을 공간 효과 신호(108)와 함께 채널 방식으로 가산하도록 구성된 가산기를 포함하는, 디지털 프로세서(100).
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디지털 프로세서(100)는 상기 다중 채널 신호의 상기 처리된 버전(112)을 생성하도록 구성된 다중 채널 프로세싱 스테이지(114)를 포함하며;

상기 디지털 프로세서(100)는 상기 처리된 버전의 상기 다중 채널 신호 및 상기 공간 효과 신호(108)를 결합하도록 구성되는 디지털 프로세서(100).
제 15 항에 있어서,
상기 다중 채널 신호의 상기 처리된 버전(112)은 상기 다중 채널 신호(106)보다 적어도 하나 더 많은 채널을 포함하는 디지털 프로세서(100).
차량용 라우드 스피커 재생 시스템(202)에 있어서,
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따르는 디지털 프로세서(100);및
다중 채널 신호 또는 그 처리된 버전과 공간 효과 신호의 결합에 의해 얻어진 신호를 재생하도록 구성된 적어도 3 개의 전방 라우드 스피커(204,206,208,210)를 포함하는, 차량용 라우드 스피커 재생 시스템(202)
방법(300)에 있어서,
다중 채널 신호로부터 주변 부분을 추출하는 단계(302);
상기 다중 채널 신호의 주변 부분에 기초하여 공간 효과 신호를 생성하는 단계(304); 및
상기 다중 채널 신호 또는 그 처리된 버전을 상기 공간 효과 신호와 결합하는 단계(306);를 포함하는 방법.
제 18 항에 따르는 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램.