KR0172492B1

KR0172492B1 - 음장재생장치

Info

Publication number: KR0172492B1
Application number: KR1019950029908A
Authority: KR
Inventors: 김승호
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-09-13
Filing date: 1995-09-13
Publication date: 1999-04-15
Also published as: KR970017427A

Abstract

본 발명은 보다 효율적인 음장을 생성할 수 있는 음장재생장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 디지탈 음향신호를 입력받기 위한 입력수단과, 입력되는 디지탈 음향신호의 샘플링주파수레이트를 제어하는 제어수단과, 제어수단의 제어에 따라 입력되는 디지탈 음향신호중 특정위치에 해당하는 음향신호만을 저장하는 메모리와, 입력되는 디지탈 음향신호와 메모리에 저장된 디지탈 음향신호를 조합하여 원하는 음장의 음향신호를 생성하는 디지탈신호처리부, 및 생성된 음장의 음향신호를 청취가능한 형태로 출력하는 출력수단으로 구성된다. 따라서, 본 발명은 음장생성에 필요한 메모리의 용량을 줄일 수 있는 효과를 제공한다.

Description

음장재생장치

제1도는 종래의 음장재생장치를 나타낸 구성도.

제2도는 제1도의 장치에서 음장재생수단을 나타낸 상세도.

제3도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음장재생장치를 나타내는 구성도.

제4도는 제3도의 장치에서 메모리의 용량을 줄이는 음향신호 저장방법을 설명하기 위한 개념도.

제5(a) 및 (b)도는 제1도와 제3도 장치의 음장재생을 비교 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

31 : A/D 변환기 32 : DIR(Digital Audio Interface Receiver의 약칭)

33 : 선택기 34 : 음장생성수단

35 : 주기제어부 36 : D/A 변환기

341 : 디지탈신호처리부 342 : 메모리

본 발명은 음향재생시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 음장을 고려한 음향데이터를 저장하는 데 있어 메모리 용량을 줄일 수 있게 음향데이터를 저장하며 재생되는 음향의 음장이 무리없이 이루어질 수 있도록 한 음장재생장치에 관한 것이다.

청취자들은 원음이 기록된 장소에서와 거의 동일한 현장감과 잔향효과 등을 청취할 수 있는 음향시스템을 필요로 한다. 그래서, 음향시스템에는 여러 가지 조정장치, 예를 들면 볼륨조정, 현장감(Liveness)조정, LPF(Low Pass Filter)조정, 잔향효과조정 등의 조정장치가 부착되어 있어서, 이 조정장치들을 적절히 조정하므로서 원음에 가까운 소리를 재생하고 있다. 청취자의 청취조건, 즉 청취공간의 크기, 벽의 재질, 청취자의 위치 등에 따라 스피커에서 출력되어 청취자에 도달하는 직접음, 반사음 및 잔향음 등이 달라지게 된다. 따라서, 이러한 청취조건들을 고려하여 해당 조정장치를 적절히 조정하여야 현장감있는 재생음을 얻을 수 있다.

한편, 위와 같은 음향시스템은 조정장치들을 수동으로 조정하도록 되어 있어서, 전술한 청취조건에 맞게 조정장치들을 조작하여 원음에 가까운 재생음을 얻으려면 음에 대한 지식이 풍부한 전문가인 경우에만 가능하다. 전문가가 아닌 일반 소비자들이 다수의 조정장치를 조작하여 최적의 청취조건을 형성하기에는 어려움이 있을 뿐만 아니라 그 조작에도 많은 시간이 소요된다. 그래서, 근래들어 모든 청취조건에 대해 최적의 청취상태가 이루어지도록 재생음의 음장을 자동으로 조정하는 자동음장조정장치가 제공된다.

위와 같은 음향시스템에서의 종래 음장재생장치가 제1도에 도시되어 있다.

제1도는 종래의 음장재생장치를 나타낸 구성도이다. 제1도에 나타낸 장치는 입력되는 아날로그 음향신호를 디지탈형태로 변환하기 위한 A/D 변환기(11)와, 입력되는 디지탈 음향신호를 그대로 입력받기 위한 DIR(12), 및 A/D변환기(11)와 DIR(12) 사이에 연결되어 아날로그디지탈변환된 음향신호와 디지탈 음향신호중 하나를 선택하여 출력하는 선택기(13)를 구비한다. 선택기(13)에는 선택된 디지탈 음향신호를 입력받아 원하는 음장의 음향신호를 생성하기 위한 음장생성수단(14)이 연결된다. 여기에서 음장생성수단(14)은 입력되는 디지탈 음향신호를 저장하기 위한 메모리(142)와, 메모리(142)로부터 읽어들인 음향신호와 현재 입력되는 음향신호를 디지탈신호 처리하고 조합하여 원하는 음장을 고려한 음향신호를 생성하는 디지탈신호 처리부(DSP; Digital Signal Processor)(141)로 이루어진다. 디지탈신호처리부(141)에는 생성된 음장의 음향신호를 디지탈아날로그변환하여 출력하는 D/A 변환기(15)가 연결되도록 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 음장재생장치는 입력되는 음향신호가 아날로그형태이면 A/D 변환기(11)를 통해 디지탈형태로 변환한다. 디지탈형태로 변환된 음향신호는 선택기(13)를 통해 음장생성수단(14)의 디지탈신호처리부(141)로 입력된다. 입력되는 음향신호가 디지탈형태이면 DIR(12)를 통해 바로 입력받는다. 디지탈 음향신호는 선택기(13)를 통해 음장생성수단(14)의 디지탈신호처리부(141)로 입력된다. 음장생성수단(14)에서는 원하는 공간의 음장을 생성하기 위해서 필요한 직접음과 간접음중 간접음을 얻기 위해 디지탈신호처리부(141)로 입력되는 디지탈 음향신호를 메모리(142)에 저장시킨다. 이때, 메모리(142)는 아날로그신호를 디지탈로 처리할 때에 일정한 시간간격으로 샘플링을 하므로, 샘플링주파수(fs)에 따라 디지탈 음향신호를 저장한다. 예를 들어, 샘플링주파수(fs)가 48㎑이고, 지연시간이 1ms이며, 16비트(bit)단위의 2채널(L,R) 음향데이터를 메모리(142)에 저장하기 위해서는 2×10³×48×10³×16=1536bits의 용량이 필요하다. 이처럼, 메모리(142)는 샘플링주파수(fs)와 밀접한 관계를 갖는다. 디지탈신호처리부(141)는 입력되는 디지탈 음향신호(이하, 직접음이라 함)와 메모리(142)에 저장되어 있는 디지탈 음향신호(이하, 간접음이라 함)를 조합하여 원하는 음장을 생성한다. 좀더 구체적으로 설명하면, 제2도에 도시한 바와같이, 음장생성수단(14)은 직렬로 연결된 다수의 지연소자(D; Delay)들을 통해 입력되는 디지탈 음향신호를 샘플링주파수(fs)단위로 지연시켜 출력한다. 그리고, 원하는 첫 번째 위치의 지연소자에서 출력되는 디지탈 음향신호를 버퍼(BUF1)를 통해 완충시켜 출력하며, 가산기(ADD1)는 버퍼(BUF1)를 통해 출력되는 디지탈 음향신호와 입력되는 디지탈 음향신호를 가산하여 후단에 위치한 가산기(ADD2)로 출력한다. 이 가산기(ADD2)는 원하는 두 번째 위치의 지연소자에서 출력되는 디지탈 음향신호를 완충시키는 버퍼(BUF2)를 통해 출력되는 디지탈 음향신호와 전단의 가산기(ADD1)로부터 인가받은 디지탈 음향신호를 가산하여 후단에 위치한 가산기(ADD3)로 출력한다. 가산기(ADD3)는 원하는 세 번째 위치의 지연소자에서 출력되는 디지탈 음향신호를 완충시키는 버퍼(BUF3)를 통해 출력되는 디지탈 음향신호와 전단의 가산기(ADD2)로부터 인가받은 디지탈 음향신호를 가산하여 후단에 위치한 가산기(ADD4)로 출력한다. 이와 같은 과정을 통해 원하는 음장의 음향신호를 생성한다. 이렇게 생성된 음장과 디지탈 음향신호는 D/A 변환기(15)에 의해 아날로그형태로 변환되어 출력된다.

위와 같이, 종래의 음장재생장치는 음장을 생성함에 있어서 샘플링주파수에 따라 샘플링된 디지탈 음향신호를 메모리에 저장한다. 그래서, 여러 가지의 공간을 재현하는 음장의 경우 그 채널수가 많고 지연시간도 수 10ms∼수백 ms까지 다양하므로 이를 샘플링주파수에 따라 모두 저장하려면 상당한 양의 메모리를 필요로 하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 디지탈 음향신호를 저장하기 위한 데이터레이트(data rate)를 낮추어 메모리용량을 줄이면서 원하는 음장을 생성할 수 있도록 한 음장재생장치를 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음장재생장치는, 음장을 고려한 음향신호를 재생하기 위한 장치에 있어서, 주기제어부의 제어에 따라 입력되는 디지탈 음향신호중 특정위치에 해당하는 음향신호만을 저장하는 메모리와, 주기제어부의 제어에 따라 상기 메모리에 저장된 디지탈 음향신호를 읽어내고, 읽어낸 디지탈 음향신호와 입력되는 디지탈 음향신호를 조합하여 원하는 음장을 생성하는 디지탈 신호처리부, 및 입력되는 디지탈 음향신호에 대한 상기 메모리의 저장주기와 상기 메모리에 저장된 디지탈 음향신호에 대한 상기 디지탈신호처리부의 읽어주기를 제어하기 위한 주기제어부를 포함한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.

제3도는 본 발명에 따른 음장재생장치를 나타내는 구성도이다. 제3도에 나타낸 장치는 종래 제1도의 음장재생장치와 동일하게 구성되며, 음장생성수단(34)을 이루는 메모리(342)와 디지탈신호처리부(341) 사이에서 메모리(342)에 저장되는 디지탈 음향신호의 저장주기와 메모리(342)에 저장된 디지탈 음향신호를 읽어내는 주기를 제어하는 주기제어부(35)가 추가 포함되도록 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 음장재생장치에 대한 동작을 제4도 및 제5도를 참조하여 좀더 구체적으로 설명한다.

제4도는 제3도의 장치에서 메모리(342)의 용량을 줄이는 음향신호 저장방법을 설명하기 위한 개념도이고, 제5도는 제1도와 제3도 장치의 음장생성을 비교 설명하기 위한 도면이다.

제3도에서, A/D변환기(31)는 입력되는 아날로그 음향신호를 디지탈형태로 변환하여 선택기(33)를 통해 디지탈 음향신호를 출력한다. 입력되는 음향신호가 디지탈형태이면 DIR(32)를 통해 바로 입력받아 선택기(33)를 통해 출력한다. 선택기(33)를 통해 출력되는 디지탈 음향신호는 음장생성수단(34)는 음장생성수단(34)의 디지탈신호처리부(341)로 입력된다. 디지탈신호처리부(341)는 간접음을 얻기 위해, 입력되는 디지탈 음향신호를 메모리(342)에 저장한다. 이때, 디지탈신호처리부(341)는 주기제어부(35)에서 제어되는 저장주기에 따라 디지탈 음향신호를 선택적으로 메모리(342)에 저장한다. 즉, 샘플링주파수(fs)에 따라 샘플링된 디지탈 음향신호를 동일한 주파수의 데이터레이트로 메모리(제1도를 참조)(142)에 모두 저장하는 종래와는 달리 주기제어부(35)에 의해 상대적으로 낮은 데이터레이트로 저장주기를 제어하여 제4도에 보여진 바와 같이, ●로 표시한 부분에 해당하는 디지탈 음향신호만을 메모리(342)에 저장한다. 그래서, 메모리(342)의 용량을 줄인다. 디지탈신호처리부(341)는 메모리(342)에 저장되어 있는 디지탈 음향신호를 주기제어부(35)의 제어에 따른 읽기주기로 읽어내어 입력되는 디지탈 음향신호와 조합하여 원하는 음장을 생성한다. 이렇게 생성된 음장의 디지탈 음향신호는 D/A변환기(36)를 통해 아날로그형태로 변환되어 출력된다. 종래와 같이 샘플링주파수에 따라 샘플링된 디지탈 음향신호를 그대로 메모리(제1도를 참조)(142)에 저장하는 경우 제5(a)도와 같이 음장이 생성되며, 본 발명과 같이 샘플링주파수에 따라 샘플링된 디지탈 음향신호를 데이터레이트를 낮추어 메모리(342)에 저장하는 경우 제5(b)도와 같이 음장이 생성된다. 제5(a)도와 (b)도를 살펴보면, 간접음을 만드는 위치 즉, 메모리(142)(342)에 저장된 디지탈 음향신호의 위치에 차이가 있다. 제5(a)도의 경우는 어느 위치에서든지 간접음을 만들 수 있는 반면에 제5(b)도의 경우는 특정위치의 디지탈 음향신호만이 메모리(342)에 저장되므로 위치에 제한을 받는다. 그러나, 실제 음향효과를 내는데는 많은 차이가 나지 않아 무리없이 원하는 음장을 생성할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 음장재생장치에 관한 것으로 샘플링주파수에 따라 샘플링된 디지탈 음향신호를 그대로 메모리에 저장하므로서 용량이 큰 메모리가 필요하던 종래에 비해서 데이터레이트를 낮추어 특정위치에 해당하는 디지탈 음향신호만을 메모리에 저장하므로 메모리 용량을 줄일 수 있어 보다 효율적인 음장을 재생할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

음장을 고려한 음향신호를 재생하기 위한 장치에 있어서, 주기제어부의 제어에 따라 입력되는 디지탈 음향신호중 특정위치에 해당하는 음향신호만을 저장하는 메모리; 주기제어부의 제어에 따라 상기 메모리에 저장된 디지탈 음향신호를 읽어내고, 읽어낸 디지탈 음향신호와 입력되는 디지탈 음향신호를 조합하여 원하는 음장을 생성하는 디지탈신호처리부; 및 입력되는 디지탈 음향신호에 대한 상기 메모리의 저장주기와 상기 메모리에 저장된 디지탈 음향신호에 대한 상기 디지탈신호처리부의 읽기주기를 제어하기 위한 주기제어부를 포함하는 음장재생장치.
제1항에 있어서, 상기 주기제어부는 상기 메모리의 용량을 줄이기 위해, 입력되는 디지탈 음향신호의 샘플링주파수보다 낮은 주파수의 데이터레이트로 저장 및 읽기주기를 제어함을 특징으로 하는 음장재생장치.