KR100293494B1 - Multi-channel sound device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A multi-channel sound device is provided to replay stereo sound close to a real sound by replaying audio signals transmitted through a plurality of channels according to each channel. CONSTITUTION: A multi-channel sound device installed in a HMD(Head Mounted Display) is formed with a directly forward replay portion(130), a laterally forward relay portion(110,140), and a laterally backward relay portion(120,150). The directly forward replay portion(130) is used for replying a directly forward sound from a user's current position on the basis of the user's current position. The laterally forward replay portion(110,140) is used for replying a laterally forward sound from the user's current position on the basis of the user's current position. The laterally backward replay portion(130) is used for replying a laterally backward sound from the user's current position on the basis of the user's current position.

Description

다채널 음향장치Multichannel sound system

본 발명은 다채널 음향장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 그 발생 위치에 따라 복수의 채널로 전송되는 오디오 신호를 각각 채널별로 구분재생함으로써 보다 실제 음향에 가까운 입체적인 음향으로 재생할 수 있도록 한 다채널 음향장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-channel sound device, and more particularly, to multi-channel audio that can be reproduced in a three-dimensional sound closer to the actual sound by reproducing the audio signal transmitted to the plurality of channels according to the generated position for each channel, respectively. It relates to a sound device.

일반적으로, 오디오 신호를 재생하는데 사용되는 이어폰이나 헤드폰의 경우 전기적 음성신호가 출력되는 채널의 수에 따라 모노 타입과 스테레오 타입으로 한정되어 있었는 바, 모노 타입의 경우에는 하나의 채널로부터 출력되는 음성신호 만을 재생하여 이어폰이나 헤드폰의 양쪽으로 출력하고, 스테레오 타입의 경우에는 두개의 채널로부터 출력되는 음성신호를 각각 구분재생하여 이어폰이나 헤드폰의 각 쪽으로 구분출력하나, 양자 모두 실제 현실감을 충족시키기에는 부족하였다.In general, in the case of earphone or headphone used to reproduce an audio signal, the electric voice signal is limited to the mono type and the stereo type according to the number of output channels. In the mono type, the audio signal is output from one channel. It reproduces only and outputs to both of earphone and headphone, and in case of stereo type, it separately reproduces audio signals output from two channels and outputs them to each side of earphone or headphone, but both are insufficient to satisfy real reality. .

특히, 컴퓨터를 이용한 3차원 게임이나 가상현실 게임 등이 많이 사용되고 있는 요즘같은 경우, 위와 같은 고차원의 시각적 효과를 보다 충족시키기 위해서는 음향효과등도 그에 필적할 만큼 현실감이 있어야 하는 바, 상기와 같은 모노 타입이나 스테레오 타입만으로는 충분한 현실감을 얻을 수 없다는 문제점이 있었다.In particular, in the case of a computer-based three-dimensional game or a virtual reality game is used a lot these days, in order to meet more of the high-level visual effects such as sound effects must be realistic enough to match the bar, as described above There was a problem in that the type or stereo type alone could not get enough realism.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 적어도 세개 이상의 채널을 가진 오디오 신호를 각각 구분재생함으로써 보다 현실에 가까운 입체적인 음향으로 재생할 수 있는 다채널 음향장치를 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a multi-channel sound device that can be reproduced in a more realistic three-dimensional sound by separately reproducing an audio signal having at least three or more channels, respectively, to solve the above problems. Is there.

도1은 본 발명에 따른 다채널 음향장치를 적용한 헤드폰을 개략적으로 도시한 것이고,1 schematically shows a headphone to which a multichannel acoustic apparatus according to the present invention is applied,

도2는 본 발명에 따른 다채널 음향장치를 적용한 두부장착형 디스플레이 장치(HMD)를 착용한 사람을 위에서 투영한 모습을 개략적으로 도시한 것이고,FIG. 2 is a schematic view showing a projection of a person wearing a head mounted display device (HMD) to which the multi-channel sound device according to the present invention is applied.

도3은 도2의 두부장착형 디스플레이 장치와 함께 사용할 수 있는 저음재생부가 구비된 상의를 도시한 것이고,FIG. 3 illustrates a top with a bass reproducing unit usable with the head mounted display device of FIG.

도4는 본 발명에 따른 다채널 음향장치를 적용한 이어폰의 구성을 개략적으로 도시한 것이고,Figure 4 schematically shows the configuration of the earphone to which the multi-channel sound device according to the present invention,

도5는 도4의 각 지점에서의 신호파형을 도시한 것이다.FIG. 5 shows signal waveforms at each point in FIG.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

10: 전방재생부 20: 후방재생부10: front playback section 20: rear playback section

30: 상부재생부 100: 두부장착형 디스플레이 장치(HMD)30: upper playback unit 100: head mounted display device (HMD)

110, 140: 측전방재생부 120, 150: 측후방재생부110, 140: front and rear playback section 120, 150: rear and rear playback section

130: 직전방재생부 180: 저음재생부130: immediately preceding playback section 180: bass playback section

200: 대역별 필터 300: 복조부200: band-specific filter 300: demodulator

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다채널 음향장치은, 전송되는 복수 채널의 신호를 각각의 고유 채널로 분리하는 채널분리수단; 및 상기 분리출력되는 신호를 가청 오디오 신호로 변환하여 한쪽 귀에 청음되도록 하는 복수개의 오디오 재현수단을 포함하여 구성되는 것과, 상기 복수 채널이 소리의 발생 위치에 따라 구분형성되고, 상기 복수의 오디오 재현수단은 그에 대응되는 위치에 각각 구성된 것에 그 특징이 있는 것이며,According to an aspect of the present invention, there is provided a multichannel acoustic apparatus, including: channel separation means for separating signals of a plurality of channels to be transmitted into respective unique channels; And a plurality of audio reproducing means for converting the separated output signal into an audible audio signal so as to be audible to one ear, wherein the plurality of channels are separately formed according to a position where sound is generated. Is characterized in that each is configured in the corresponding position,

본 발명에 따른 다채널 음향장치는. 상기 복수 채널에 저주파 성분만으로 구성된 채널이 적어도 하나 포함된 것과, 상기 저주파 성분만으로 구성된 채널의 오디오 신호가 청음되도록 하는 오디오 재현수단이, 두부(頭部)가 아닌 인체에 부착되어지는 것에 다른 특징이 있는 것이다.Multi-channel acoustic device according to the present invention. The plurality of channels include at least one channel composed of only low frequency components, and audio reproducing means for listening to audio signals of channels composed only of the low frequency components is attached to the human body, not the head. It is.

또한, 본 발명에 따른 다채널 음향장치는, 두부(頭部)에 장착되어, 임의의 기준 가청 위치의 전후좌우에서 생성된 복수의 채널로 구성된 오디오 신호를 분리하여 해당 생성위치에 대응되는 위치에서 청음되도록 재현하는 복수의 오디오 재현수단을 갖는 것과, 상기 분리되는 오디오 신호에 좌우의 상측에서 생성된 오디오 신호를 더 포함하는 것에 그 특징이 있는 것이다.In addition, the multi-channel sound system according to the present invention is mounted on the head, and separates the audio signal consisting of a plurality of channels generated in front, rear, left and right of any reference audible position and at a position corresponding to the corresponding generation position. It is characterized by having a plurality of audio reproducing means for reproducing to be heard, and further comprising an audio signal generated on the upper left and right sides in the separated audio signal.

상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 다채널 음향장치에서는, 서로 다른 방향에서 발생한 상기 복수 채널을 각각 분리출력한 다음 한쪽 귀마다 그 발생위치에 대응되는 위치에 각각 구비된 오디오 재현수단을 통해 복수개의 가청 오디오 신호로 변환출력함으로써, 사용자는 실제 음향에 보다 가까운 입체적인 오디오 시스템을 즐길 수 있게 되는 것이다.In the multi-channel sound apparatus according to the present invention made as described above, the plurality of audible through the audio reproduction means provided in the position corresponding to the position where each of the plurality of channels generated in different directions are separated and output each By converting and outputting the audio signal, the user can enjoy a three-dimensional audio system closer to the actual sound.

상기 복수의 채널중에 저주파 성분만으로된 채널을 반드시 한채널 이상 포함시키고, 상기 저주파 채널에 대응되는 오디오 재현수단을 두부가 아닌 인체의 다른 부위 예를 들면, 가슴이나 배 등에 구비하면, 저주파 성분 재생시 발생하는 진동을 몸으로 직접 느낄 수 있게 되어, 3차원 게임이나 가상현실 게임 등을 보다 현실감있게 할 수 있게 되는 것이다.When one or more channels including only low frequency components are included among the plurality of channels, and audio reproducing means corresponding to the low frequency channels is provided in another part of the human body, for example, the chest or the stomach, the low frequency component is reproduced. The vibrations generated by the body can be felt directly, thereby making the 3D game or the virtual reality game more realistic.

이하, 본 발명에 따른 다채널 음향장치의 바람직한 일실시예에 대해, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.Best Mode for Carrying Out the Invention A preferred embodiment of a multichannel acoustic apparatus according to the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명에 따른 다채널 음향장치를 적용한 헤드폰의 사용예를 도시한 것으로서, 사용자의 현재 위치를 기준으로 하여 전방에서 나는 소리를 주로 재생하는 전방재생부(10); 및 후방에서 나는 소리를 주로 재생하는 후방재생부(20);를 포함하여 구성되고, 상기 전방재생부(10) 및 후방재생부(20)는 헤드폰의 위치별로 각각 좌우방향을 구분하여 재생하도록 되어있다. 한편, 역시 사용자의 현재 위치를 기준으로 하여 상부에서 나는 소리를 주로 재생하는 상부재생부(30);를 추가로 구비하는 것도 가능하다.1 shows an example of the use of a headphone to which a multi-channel sound device according to the present invention is applied, and includes a front playback unit 10 which mainly reproduces sound from the front of the user based on the current position of the user; And a rear playback unit 20 which mainly plays back sounds from the rear, and the front playback unit 10 and the rear playback unit 20 are separately played in the left and right directions for each headphone position. have. On the other hand, it is also possible to further include; an upper reproducing unit 30 for reproducing the sound mainly from the upper side based on the current position of the user.

도2는 본 발명에 따른 다채널 음향장치를 적용한 두부(頭部)장착형 디스플레이 장치(HMD: Head Mounted Display)(100)를 착용한 사람을 위에서 투영한 모습을 나타낸 것으로서, 상기 헤드폰보다 소리의 발생위치를 보다 세분화하여, 사용자의 위치를 기준으로 하여 직전방에서 나는 소리를 주로 재생하는 직전방재생부(130); 좌우측 전방에서 나는 소리를 각각 재생하는 측전방재생부(110,140); 및 좌우측 후방에서 나는 소리를 각각 재생하는 측후방재생부(120,150);를 포함하여 구성되어 있다.FIG. 2 is a view illustrating a person wearing a head mounted display (HMD) 100 to which a multi-channel sound device according to the present invention is applied, and generating sound more than the headphones. The front and rear playback unit 130 for subdividing the position, mainly to reproduce the sound from the previous front based on the position of the user; Side front and rear playback units 110 and 140 for reproducing sound from left and right fronts, respectively; And side rear playback units 120 and 150 for reproducing sound from left and right rears, respectively.

도3은 본 발명에 따른 상기 헤드폰 및 상기 두부장착형 디스플레이 장치와 함께 사용할 수 있도록 한 상의(上衣)를 도시한 것으로서, 소리의 방향과는 관계없이 저음부분만을 구분재생하는 저음재생부(180)를 상의 앞부분 또는 뒷부분에 구비한 것이다.FIG. 3 illustrates a top for use with the headphone and the head mounted display device according to the present invention, and shows a bass player 180 for reproducing and reproducing only a bass part irrespective of the direction of sound. It is provided at the front or the back of the image.

도4는 본 발명에 따른 다채널 음향장치를 이어폰의 일실시예를 도시한 것으로서, 전송되는 다채널의 오디오 신호를 각각의 전송대역에 따라 구분출력하는 대역별 필터(200); 및 상기 대역별로 구분출력되는 신호를 가청 주파수 대역인 오디오 기저대역으로 복원하는 복조부(300);을 포함하여 구성되어 있다. 상기 도면에서는 스피커부만을 오른쪽 또는 왼쪽의 단일 이어폰부에 포함되는 구성을 취하였으나, 상기 대역별 필터(200) 및 복조부(300)를 포함하여 단일 이어폰부를 구성할 수도 있다.4 is a diagram illustrating an embodiment of an earphone of a multichannel acoustic apparatus according to the present invention, and a band-specific filter 200 for separately outputting a multichannel audio signal transmitted according to each transmission band; And a demodulation unit 300 for restoring the signals output by the bands to an audio base band which is an audible frequency band. In the drawing, only the speaker unit is configured to include a single earphone unit on the right or left side, but the single earphone unit may be configured to include the band-specific filter 200 and the demodulator 300.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다채널 음향장치를 적용한 헤드폰이나 두부장착형 디스플레이 장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the headphone or head mounted display device to which the multi-channel sound device according to the present invention configured as described above is as follows.

기존의 헤드폰에 스피커나 이와 유사한 트랜스듀서를 추가하여 간단하게 장착한 다음, 소리의 발생위치에 따라 구분녹음한 다채널 오디오 신호의 출력선과 연결하면 각각의 채널들이 상기 전방재생부(10) 및 후방재생부(20)를 통해 그 위치별로 구분재생됨으로써 사용자는 좌우방향에서 나는 소리를 구분하여 듣는 것은 물론, 실제 전방에서 나는 소리와 후방에서 나는 소리도 함께 구분할 수 있게 되므로 보다 실제 가까운 음향을 접할 수 있게 된다.By simply adding a speaker or similar transducer to existing headphones, and then connecting it to the output line of the multi-channel audio signal recorded according to the location of sound, each channel is connected to the front playback unit 10 and the rear. By reproducing by the position by the playback unit 20, the user can listen to the sound coming from the left and right direction, as well as the sound coming from the front and the sound coming from the rear can be closer to the actual sound closer. Will be.

이때, 외부에서 전송되는 복수 채널의 오디오 신호는 최초에는 도5의 a에 도시된 바와 같이 그 발생위치에 따라 각각 고유의 반송주파수 f1,f2,f3에 의해 구분가능한 신호인데, 도4에 도시된 바와 같이 상기 발생위치에 따라 구분할당된 상기 대역별 필터(200)에 입력된 후, 상기 대역별 필터(200)에 의해 각각의 대역별로 구분출력되어 상기 복조부(300)에 입력되고, 상기 복조부(300)는 상기 구분출력되는 대역별 오디오 신호를 가청 주파수 대역인 오디오 기저대역 신호(도5의 b 참조)로 복원하여 출력함으로써 사용자가 실제의 오디오 신호를 청취할 수 있게 되는 것이다.At this time, the audio signal of the plurality of channels transmitted from the outside is a signal that can be distinguished by inherent carrier frequencies f 1 , f 2 , and f 3 , respectively, according to the occurrence position thereof as shown in a of FIG. 5. As shown in the input to the band-specific filter 200 assigned according to the generation position, and then output by the band-specific filter 200 for each band is input to the demodulator 300 and The demodulator 300 restores the separated audio band-specific audio signal to an audio baseband signal (see FIG. 5 b) that is an audible frequency band so that the user can listen to the actual audio signal. .

또한, 상기 두부 장착형 디스플레이 장치는 상기 헤드폰보다 더 세분화하여 소리의 발생방향을 5군데로 나누었으므로, 거의 실제에 가까운 완벽한 입체음향을 즐길 수 있게 되는 것은 물론, 상기 저음재생부(180)를 구비한 상의와 함께 사용할 경우 저음의 출력시 생기는 진동을 몸으로 직접 느낄 수 있게 됨에 따라, 3차원 게임이나 가상현실 게임등을 할 경우 보다 실제 체험에 가까운 느낌을 가질 수 있다.In addition, the head-mounted display device is further subdivided than the headphone, thereby dividing the direction of sound generation into five places, and thus, it is possible to enjoy almost three-dimensional sound that is almost real, and of course, the bass reproducing unit 180 is provided. When used in conjunction with the top, you can directly feel the vibrations generated during the output of the bass, so you can have a more realistic experience when playing 3D games or virtual reality games.

한편, 상기 직전방재생부(130)는 좌우측 귀에서 상대적으로 멀리 떨어져 있으므로 상기 측전방재생부(110,140) 및 측후방재생부(120,150)의 재생출력보다 더 크게 재생하여 소리의 균형을 맞추면 보다 실감있는 음향을 즐길 수 있게 되며, 또한 상기 직전방재생부(130)에서 직전방에서 나는 소리를 재생하되 상기 저음재생부(180)에서와 같이 저주파 성분만을 강력하게 재생하면 저음의 진동이 얼굴에 직접 전달되도록 함으로써 역시 실감나는 음향을 즐길 수 있도록 할 수도 있다.On the other hand, since the front and rear playback unit 130 is relatively far from the left and right ears, it is more realistic than the playback outputs of the front and rear playback units 110 and 140 and the rear and rear playback units 120 and 150 to balance the sound. The sound can be enjoyed, and the sound generated in the front and rear of the front and rear playback unit 130 is reproduced, but when only the low frequency component is strongly played as in the bass and playback unit 180, the vibration of the bass is transmitted directly to the face. You can also enjoy realistic sound.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다채널 음향장치은, 입체적인 음향을 타인에게는 영향을 미치지 않으면서 좁은 공간내에서 간편하고 효과적으로 재생하여 보다 현실감있는 재생을 할 수 있는 유용한 발명인 것이다.The multi-channel acoustic device according to the present invention configured as described above is a useful invention that can reproduce the three-dimensional sound in a narrow space simply and effectively without affecting others.

Claims (6)

전송되는 복수 채널의 신호를 각각의 고유 채널로 분리하는 채널분리수단; 및Channel separation means for separating the signals of the plurality of channels to be transmitted to each unique channel; And 상기 분리출력되는 신호를 가청 오디오 신호로 변환하여 한쪽 귀에 청음되도록 하는 복수개의 오디오 재현수단을 포함하여 구성되는 다채널 음향장치.And a plurality of audio reproducing means for converting the separated output signal into an audible audio signal so as to be heard in one ear. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수 채널은 소리의 발생 위치에 따라 구분형성되고, 상기 복수의 오디오 재현수단은 그에 대응되는 위치에 각각 구성된 것을 특징으로 하는 다채널 음향장치.The plurality of channels are formed separately according to the position where the sound is generated, and the plurality of audio reproducing means are each configured in a position corresponding thereto. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수 채널에는 저주파 성분만으로 구성된 채널이 적어도 하나 포함된 것을 특징으로 하는 다채널 음향장치.And the at least one channel consisting of only low frequency components in the plurality of channels. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 저주파 성분만으로 구성된 채널의 오디오 신호가 청음되도록 하는 오디오 재현수단은, 두부가 아닌 인체에 부착되어지는 것을 특징으로 하는 다채널 음향장치.The audio reproducing means for listening to the audio signal of the channel consisting of only the low-frequency components, multi-channel sound system, characterized in that attached to the human body, not the head. 두부에 장착되어, 임의의 기준 가청 위치의 전후좌우에서 각각 생성된 복수의 채널로 구성된 오디오 신호를 분리하여 해당 생성위치에 대응되는 위치에서 각각 청음되도록 재현하는 복수의 오디오 재현수단을 갖는 다채널 음향장치.Multi-channel sound having a plurality of audio reproducing means mounted on the head to separate the audio signal consisting of a plurality of channels respectively generated at the front, rear, left and right of an arbitrary reference audible position and to be reproduced so as to be audibly listened at the position corresponding to the generated position. Device. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 분리되는 오디오 신호는 좌상측 및 우상측에서 생성된 오디오 신호를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 음향장치.The separated audio signal further comprises an audio signal generated on the upper left and upper right.
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