KR100571922B1 - Method and apparatus for using room inverse filter - Google Patents
Method and apparatus for using room inverse filter Download PDFInfo
- Publication number
- KR100571922B1 KR100571922B1 KR1020040000559A KR20040000559A KR100571922B1 KR 100571922 B1 KR100571922 B1 KR 100571922B1 KR 1020040000559 A KR1020040000559 A KR 1020040000559A KR 20040000559 A KR20040000559 A KR 20040000559A KR 100571922 B1 KR100571922 B1 KR 100571922B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- inverse filter
- impulse response
- frequency component
- result
- unit
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 102
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 169
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 31
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 22
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 8
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 7
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 5
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000004886 head movement Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/64—Constructional details of receivers, e.g. cabinets or dust covers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
- F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
- F16M11/20—Undercarriages with or without wheels
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03J—TUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
- H03J1/00—Details of adjusting, driving, indicating, or mechanical control arrangements for resonant circuits in general
- H03J1/06—Driving or adjusting arrangements; combined with other driving or adjusting arrangements, e.g. of gain control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
Abstract
공간 역 필터 이용 방법 및 장치가 개시된다. 이 방법은, 소정의 목표 신호와 측정된 공간 임펄스 응답에 최소 제곱 기법 및 옥타브 이득 제어 기법을 적용하여 역 필터의 저주파 성분 및 고주파 성분을 각각 구하는 단계 및 저주파 성분과 고주파 성분을 합성하여 역 필터를 구하는 단계를 구비하고, 고주파 성분과 저주파 성분은 소정의 기준 주파수를 중심으로 구분되는 것을 특징으로 한다. 그러므로, 설계된 역 필터를 이용하여 청취자가 측정점으로부터 벗어나는 경우에도 균등화된 응답을 제공할 수 있고 기준 주파수 이하의 대역에서는 위상 응답의 특성까지 보정하여 공간에 의해 영향을 받지 않는 결과를 얻을 수 있도록 하고, 특히, 종래의 옥타브 이득 제어 방법이 각 대역내에 존재하는 급격한 전력의 변동을 보상할 수 없는 반면, 본 발명은 측정된 공간 임펄스 응답을 바탕으로 주파수상의 연속적인 평균값을 이용하므로 급격한 전력 변동을 보상할 수 있는 등, 넓은 청취 영역에서 공간 전달 함수의 왜곡을 보정할 수 있는 효과를 갖는다.A method and apparatus for using a spatial inverse filter is disclosed. In this method, the low-frequency and high-frequency components of the inverse filter are obtained by applying the least square technique and the octave gain control technique to the predetermined target signal and the measured spatial impulse response, and the inverse filter is synthesized by synthesizing the low and high frequency components. And a high frequency component and a low frequency component are divided based on a predetermined reference frequency. Therefore, the designed inverse filter can be used to provide an equalized response even when the listener deviates from the measurement point, and in the band below the reference frequency, the characteristics of the phase response can be corrected to obtain a result that is not influenced by space. In particular, while the conventional octave gain control method cannot compensate for abrupt power fluctuations present in each band, the present invention uses a continuous average value in frequency based on the measured spatial impulse response to compensate for abrupt power fluctuations. It is possible to correct the distortion of the spatial transfer function in a wide listening area.
Description
도 1은 본 발명에 의한 공간 역 필터 이용 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.1 is a flowchart illustrating an embodiment of a method for using a space inverse filter according to the present invention.
도 2는 역 필터의 저주파 성분을 구하는 제10 단계의 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.2 is a flowchart for explaining a preferred embodiment of the present invention in the tenth step of obtaining the low frequency component of the inverse filter.
도 3은 역 필터의 고주파 성분을 구하는 제10 단계의 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.3 is a flowchart for explaining a preferred embodiment of the present invention in the tenth step of obtaining the high frequency components of the inverse filter.
도 4는 도 3에 도시된 제80 단계에 대한 본 발명에 의한 일 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.FIG. 4 is a flowchart for explaining an exemplary embodiment of the present invention with respect to
도 5는 도 3에 도시된 제80 단계에 대한 본 발명에 의한 다른 실시예를 설명하기 위한 플로우차트이다.FIG. 5 is a flowchart for explaining another embodiment of the present invention with respect to
도 6은 본 발명에 의한 공간 역 필터 이용 장치의 블럭도이다.6 is a block diagram of an apparatus for using a space inverse filter according to the present invention.
도 7은 도 6에 도시된 저주파 성분 생성부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도이다.FIG. 7 is a block diagram of a preferred embodiment of the present invention of the low frequency component generator shown in FIG. 6.
도 8은 도 7에 도시된 최소 제곱 기법 적용부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도이다.FIG. 8 is a block diagram of a preferred embodiment of the present invention of the least squares technique application shown in FIG.
도 9는 도 8에 도시된 최소 제곱 기법 적용부의 본 발명에 의한 실시예의 블럭도이다.FIG. 9 is a block diagram of an embodiment of the present invention of the least squares technique application shown in FIG. 8.
도 10은 도 6에 도시된 고주파 성분 생성부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도이다.FIG. 10 is a block diagram of a preferred embodiment of the present invention of the high frequency component generating unit shown in FIG. 6.
도 11은 도 10에 도시된 이동 평균 필터의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도이다.FIG. 11 is a block diagram of a preferred embodiment of the present invention of the moving average filter shown in FIG.
도 12는 도 10에 도시된 이동 평균 필터의 본 발명에 의한 다른 실시예의 블럭도이다.12 is a block diagram of another embodiment according to the present invention of the moving average filter shown in FIG.
본 발명은 홈 씨어터(home theater)등에 음질을 개선하기 위해 사용될 수 있는 공간 역 필터(room inverse filter)에 관한 것으로서, 특히, 공간 역 필터를 설계하여 이용하는 공간 역 필터의 이용 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a room inverse filter that can be used to improve sound quality in a home theater and the like, and more particularly, to a method and apparatus for using a space inverse filter for designing and using a space inverse filter. .
일반적으로 입력 신호(x)는 공간에 대한 특성 함수인 공간 전달 함수(G)에 의해 왜곡된다. 이러한 왜곡을 보상하기 위한 종래의 방법들로서, 최소 제곱(LS:Least Square) 기법을 이용한 방법 및 옥타브 이득 제어(Octave gain control) 기법을 이용한 방법등이 있다.In general, the input signal x is distorted by the space transfer function G, which is a characteristic function of space. Conventional methods for compensating for such distortion include a method using a least square (LS) technique and a method using an octave gain control technique.
먼저, 최소 제곱 기법을 이용하여 왜곡을 보상하는 종래의 방법이 "Further Investigations of Inverse Filtering"이라는 제목으로 'S.G.Norcross', 'G.A. Soulodre' 및 'M.C.Lavoie'에 의해 저술되고 미국 Audio Engineering Society에 의해 2003년도에 출간된 '115th Audio Engineering Society Convention, preprint 5923' 또는 "Digital Filter Design for Inversion Problems in Sound Reproduction"라는 제목으로 'O.Kirkeby' 및 'Ph.A.Nelson'에 의해 저술되고 미국 Audio Engineering Society에 의해 1999년도 7월에 출간된 'Journal of Audio Engineering Society, Volumn 47, No. 7/8(pp.583-595)'에 개시되어 있다. 이에 수반하는 기초적인 사항은 "Discrete-Time Signal Processing"이라는 제목으로 'Oppenheim. A. V' 및 'Schafer.A.W.'에 의해 저술되고 Englewood Cliffs에 위치한 Prentice-Hall 출판사에 의해 1989년도에 출간된 책 또는 "Adaptive Filter Theory"라는 제목으로 'Haykin.S'에 의해 저술되고 NJ의 Englewood Cliffs에 위치한 Prentice-Hall라는 출판사에 의해 3판(3rd)로 1996년도에 출간된 책에 개시되어 있다.First, conventional methods for compensating distortion using least squares techniques have been titled "Further Investigations of Inverse Filtering". Soulodre and MCLavoie and published in 2003 by the American Audio Engineering Society, "115th Audio Engineering Society Convention, preprint 5923" or "Digital Filter Design for Inversion Problems in Sound Reproduction." The Journal of Audio Engineering Society, Volumn 47, No., published by Kirkeby and Ph.A.Nelson and published in July 1999 by the American Audio Engineering Society. 7/8 (pp. 583-595) '. The basics that accompany it are entitled "Discrete-Time Signal Processing" under the title 'Oppenheim. A. V 'and' Schafer.AW ', published in 1989 by Prentice-Hall Publishers in Englewood Cliffs, or by the author, Haykin.S under the title "Adaptive Filter Theory," The book is published in 1996 in 3rd edition by Prentice-Hall, based in Englewood Cliffs.
여기에 개시된 종래의 방법은 시간에 따라 음향 소스, 청취자의 위치 또는 사물의 배치등의 환경적 변화가 거의 없다는 가정하에서, 음향 소스가 공간 역 필터를 통과하였을 때 이상적인 목표 신호와 실제 목표 신호간의 에러의 제곱을 최소화시킨다. 이러한 종래의 방법은 혼합 위상(mixed-phase) 특성을 지닌 임펄스 응답의 위상도 보상할 수 있는 장점을 갖는다. 그러나, 이러한 종래의 방법은 역 필터를 생성하기 위해 많은 계산량을 요구할 뿐만 아니라 소스나 청취자의 위치가 바뀔 경우 오히려 신호를 더 많이 왜곡할 수 있는 문제점을 갖는다. 결국, 청취중에 약간의 머리 이동은 필수적인 것을 고려할 때, 이러한 종래의 방법을 이용하여 어느 정도 이상의 고주파 대역까지 청취 공간의 위상 특성을 보정하면 오히려 음질의 손실을 유발시킬 수 있는 문제점이 있다. The conventional method disclosed herein provides an error between the ideal target signal and the actual target signal when the sound source passes through the spatial inverse filter, assuming that there is little environmental change such as the sound source, the position of the listener, or the arrangement of objects over time. Minimize the square of. This conventional method has the advantage of compensating for the phase of the impulse response with mixed-phase characteristics. However, this conventional method not only requires a large amount of computation to generate an inverse filter, but also has a problem of distorting the signal more when the source or the listener's position changes. As a result, considering that a slight head movement is essential during listening, there is a problem in that sound quality may be lost if the phase characteristics of the listening space are corrected to a certain high frequency band by using the conventional method.
다음으로, 옥타브 이득 제어 기법을 이용하여 왜곡을 보상하는 종래의 방법이 "Frequency-Warped Signal Processing for Audio Applications"라는 제목으로 'Harma, A.' 및 'Karjalainen,M.'에 의해 2000년도에 발표된 Audio Engineering Society의 108th AES Convention preprint 5171 논문집에 개시되어 있다. 여기에 개시된 종래의 방법은 신호를 밴드별로 구분한 후, 각 밴드의 전력에 따라 밴드별로 이득을 달리 설정하여 전체 주파수 응답을 평활화시킨다. 이러한 종래의 방법은 필터의 길이가 짧고 계산량을 많이 요구하지 않으며 신호 처리 과정을 최소화하여 음질 손상을 방지할 수 있다. 그러나, 이러한 종래의 방법은 주파수 해상도가 매우 낮기 때문에 음향 청취 공간의 특성을 세밀하게 보정할 수가 없고 위상 특성에 대한 고려를 전혀 할 수 없는 문제점을 갖는다.Next, a conventional method of compensating distortion using the octave gain control technique is entitled "Harma, A." entitled "Frequency-Warped Signal Processing for Audio Applications." And it is disclosed in Journal of the Audio Engineering Society's 108 th AES Convention preprint 5171 presented in 2000 by the 'Karjalainen, M.'. In the conventional method disclosed herein, after dividing a signal into bands, the gain is set differently for each band according to the power of each band to smooth the overall frequency response. This conventional method has a short filter length, does not require a large amount of computation, and minimizes signal processing to prevent sound quality damage. However, this conventional method has a problem in that the frequency resolution is so low that the characteristics of the acoustic listening space cannot be precisely corrected, and the consideration of phase characteristics cannot be taken into account at all.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 주파수 성분별로 역 필터를 달리 생성할 수 있고, 나아가 생성된 역 필터를 이용하여 음향 신호의 청취자가 이동하는 경우에도 균등화된 응답을 제공할 수 있고 저 주파수 대역에서는 음향 신호의 위상 응답의 특성까지 보정할 수 있는 공간 역 필터 이용 방법을 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to generate an inverse filter for each frequency component differently, and to provide an equalized response even when the listener of the acoustic signal moves by using the generated inverse filter. The present invention provides a method of using a spatial inverse filter that can correct the characteristics of a phase response of an acoustic signal.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 주파수 성분별로 역 필터를 달리 생성할 수 있고, 나아가 생성된 역 필터를 이용하여 음향 신호의 청취자가 이동하는 경우에도 균등화된 응답을 제공할 수 있고 저 주파수 대역에서는 음향 신호의 위상 응답의 특성까지 보정할 수 있는 공간 역 필터 이용 장치를 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to generate an inverse filter differently for each frequency component, and to provide an equalized response even when a listener of an acoustic signal moves by using the generated inverse filter. An object of the present invention is to provide an apparatus for using a spatial inverse filter capable of correcting characteristics of phase response of an acoustic signal.
상기 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 공간 역 필터 이용 방법은, 소정의 목표 신호와 측정된 공간 임펄스 응답에 최소 제곱 기법 및 옥타브 이득 제어 기법을 적용하여 역 필터의 저주파 성분 및 고주파 성분을 각각 구하는 단계 및 상기 저주파 성분과 상기 고주파 성분을 합성하여 상기 역 필터를 구하는 단계로 이루어지고, 고주파 성분과 상기 저주파 성분은 소정의 기준 주파수를 중심으로 구분되는 것이 바람직하다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a method of using a spatial inverse filter, by applying a least square technique and an octave gain control technique to a predetermined target signal and measured spatial impulse response to obtain low and high frequency components of an inverse filter, respectively. And obtaining the inverse filter by synthesizing the low frequency component and the high frequency component, wherein the high frequency component and the low frequency component are divided based on a predetermined reference frequency.
상기 다른 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 공간 역 필터 이용 장치는, 소정의 목표 신호와 측정된 공간 임펄스 응답에 최소 제곱 기법을 적용하여 역 필터의 저주파 성분을 생성하는 저주파 성분 생성부와, 상기 목표 신호와 상기 측정된 공간 임펄스 응답에 옥타브 이득 제어 기법을 적용하여 상기 역 필터의 고주파 성분을 생성하는 고주파 성분 생성부 및 상기 저주파 성분과 상기 고주파 성분을 합성하고, 합성된 결과를 상기 역 필터로서 출력하는 합성부로 구성되고, 상기 고주파 성분과 상기 저주파 성분은 소정의 기준 주파수를 중심으로 구분되는 것이 바람직하다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for using a spatial inverse filter, including: a low frequency component generator for generating a low frequency component of an inverse filter by applying a least square technique to a predetermined target signal and a measured spatial impulse response; A high frequency component generator for generating a high frequency component of the inverse filter by applying an octave gain control technique to a signal and the measured spatial impulse response, and synthesizing the low frequency component and the high frequency component and outputting the synthesized result as the inverse filter The high frequency component and the low frequency component are preferably divided around a predetermined reference frequency.
이하, 본 발명에 의한 공간 역 필터 이용 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.Hereinafter, a method of using a space inverse filter according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 공간 역 필터 이용 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 플로우차트로서, 역 필터를 구하는 단계(제10 및 제12 단계들) 및 입력 음향 신호를 필터링하는 단계(제14 및 제16 단계들)로 이루어진다.1 is a flowchart illustrating an embodiment of a method for using a spatial inverse filter according to the present invention, comprising: obtaining an inverse filter (10th and 12th steps) and filtering an input acoustic signal (14th and Sixteenth steps).
본 발명에 의한 공간 역 필터 이용 방법은 먼저, 공간 역 필터(이하, 역 필터라 한다.)의 고주파 성분과 저주파 성분을 구한다(제10 단계). 여기서, 소정의 목표 신호 및 측정된 공간 임펄스 응답에 전술한 최소 제곱 기법을 적용하여 역 필터의 저주파 성분을 구한다. 여기서, 소정의 목표 신호는 측정된 공간 임펄스 응답에 본 발명에 의한 공간 역 필터 이용 방법에 의해 생성될 역 필터를 적용하여 최종적으로 얻고자 하는 신호로서, 사용자에 의해 주어질 수 있다. 또한, 소정의 목표 신호 및 측정된 공간 임펄스 응답에 전술한 옥타브 이득 제어 기법을 적용하여 역 필터의 고주파 성분을 구한다. 이 때, 제10 단계에서 구해지는 역 필터의 고주파 성분과 저주파 성분은 소정의 기준 주파수를 중심으로 구분된다.In the method for using a space inverse filter according to the present invention, first, a high frequency component and a low frequency component of a space inverse filter (hereinafter referred to as an inverse filter) are obtained (step 10). Here, the low-frequency component of the inverse filter is obtained by applying the least square technique described above to the predetermined target signal and the measured spatial impulse response. Here, the predetermined target signal may be given by the user as a signal to be finally obtained by applying the inverse filter to be generated by the spatial inverse filter using method according to the present invention to the measured spatial impulse response. In addition, the high frequency component of the inverse filter is obtained by applying the above-described octave gain control technique to the predetermined target signal and the measured spatial impulse response. At this time, the high frequency component and the low frequency component of the inverse filter obtained in the tenth step are divided around a predetermined reference frequency.
본 발명에 의하면, 기준 주파수(fref)는 다음 수학식 1과 같이 구해질 수 있다.According to the present invention, the reference frequency f ref may be obtained as in Equation 1 below.
여기서, b는 변수로서 예를 들면 '1'이 되고, fs는 샘플링 주파수를 의미하 고, N은 웨이브릿 분석 차수(wavelet analysis order)를 나타낸다. 예를 들어, 샘플링 주파수(fs)가 44.1㎑이고, 웨이브릿 분석을 4번 하였을 경우(N=4), 기준 주파수(fref)는 1.378㎑가 된다.Here, b is, for example, '1' as a variable, fs means sampling frequency, and N indicates wavelet analysis order. For example, when the sampling frequency fs is 44.1 Hz and the wavelet analysis is performed four times (N = 4), the reference frequency f ref is 1.378 Hz.
도 2는 역 필터의 저주파 성분을 구하는 제10 단계의 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 설명하기 위한 플로우차트로서, 소정의 목표 신호와 측정된 공간 임펄스 응답을 분해하여 역 필터의 저역 부 밴드 역 필터 응답을 구하는 단계(제40 ~ 제46 단계들), 역 필터의 임펄스 응답을 구하는 단계(제48 단계) 및 역 필터의 임펄스 응답을 평활화(smoothing)한 후에 저역 통과 필터링하는 단계(제50 및 제52 단계들)로 이루어진다.FIG. 2 is a flowchart for explaining a preferred embodiment of the present invention in a tenth step of obtaining a low frequency component of an inverse filter, by decomposing a predetermined target signal and a measured spatial impulse response. Obtaining a response (
도 2를 참조하면, 소정의 목표 신호에 웨이브릿 분석 기법을 적용하여, 소정의 목표 신호를 웨이브릿 영역(wavelet domain)으로 표현하고, 그 웨이브릿 영역에서 가장 낮은 밴드의 신호를 저역 부밴드 목표 응답으로서 분리해낸다(제40 단계). 여기서, 웨이브릿 분석 기법은 "Wavelets and SubbandCoding. Signal Processing Series"라는 제목으로 'Vetterli.M' 및 'Kovacevic.J'에 의해 저술되고 NJ의 Englewood Cliffs에 위치한 Prentice-Hall에 의해 1995년도에 출간된 책에 개시되어 있다.Referring to FIG. 2, a wavelet analysis technique is applied to a predetermined target signal to represent a predetermined target signal in a wavelet domain, and the signal of the lowest band in the wavelet region is a low-pass subband target. Separate as a response (step 40). Here, the wavelet analysis technique is authored by 'Vetterli.M' and 'Kovacevic.J' entitled "Wavelets and SubbandCoding.Signal Processing Series" and published in 1995 by Prentice-Hall, located in Englewood Cliffs, NJ. Disclosed in the book.
제40 단계후에, 측정된 공간 임펄스 응답에 웨이브릿 분석 기법을 적용하여 측정된 공간 임펄스 응답을 웨이브릿 영역으로 표현하고, 그 웨이브릿 영역에서 가장 낮은 밴드의 신호를 저역 부밴드 공간 임펄스 응답으로서 분리해낸다(제42 단 계).After
제42 단계후에, 단위 임펄스 신호에 웨이브릿 분석 기법을 적용하여 단위 임펄스 신호를 웨이브릿 영역으로 표현하고, 그 웨이브릿 영역에서 가장 낮은 밴드를 제외한 높은 밴드의 신호를 고역 부밴드 단위 임펄스 응답으로서 분리해낸다(제44 단계).After
전술한 제40, 제42 및 제44 단계들은 순서에 관계없이 수행될 수도 있고, 동시에 수행될 수도 있다. 이 때, 제40, 제42 및 제44 단계들 각각에서 웨이브릿 변환이 한 번 적용될 때마다 각 서브 밴드의 대역폭은 1/2씩 줄어든다.The above forty-fourth, twenty-fourth, and forty-fourth steps may be performed in any order, or may be performed simultaneously. In this case, each time the wavelet transform is applied once in each of the 40th, 42nd and 44th steps, the bandwidth of each subband is reduced by 1/2.
제44 단계후에, 저역 부밴드 목표 응답을 목표 신호로 하는 최소 제곱 기법을 이용하여 웨이브릿 영역에서 저역 부밴드 공간 임펄스 응답에 대한 역 필터의 저역 부밴드 역 필터 응답을 구한다(제46 단계).After the 44th step, the lowpass subband inverse filter response of the inverse filter for the lowpass subband spatial impulse response in the wavelet region is obtained using a least square technique using the lowpass subband target response as the target signal (step 46).
제46 단계후에, 저역 부밴드 역 필터 응답과 고역 부밴드 단위 임펄스 응답에 웨이브릿 재건(wavelet reconstruction) 기법을 적용하여 시간 영역상에서 역 필터의 임펄스 응답을 구한다(제48 단계).After
제48 단계후에, 역 필터의 임펄스 응답을 평활화한다(제50 단계). 제50 단계후에, 평활화된 역 필터의 임펄스 응답의 저역 성분을 필터링하고, 필터링된 결과를 역 필터의 저주파 성분으로서 결정한다(제52 단계).After
본 발명에 의하면, 도 2에 도시된 제10 단계는 제50 단계를 마련하지 않을 수도 있다. 이 경우, 제48 단계후에 역 필터의 임펄스 응답의 저역 성분을 필터링하고, 필터링된 결과를 역 필터의 저주파 성분으로서 결정한다(제52 단계).According to the present invention, the tenth step shown in FIG. 2 may not be provided with the fifty step. In this case, after
도 3은 역 필터의 고주파 성분을 구하는 제10 단계의 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 설명하기 위한 플로우차트로서, 측정된 공간 임펄스 응답을 이동 평균 필터링하는 단계(제80 단계) 및 이동 평균 필터링된 결과를 이용하여 구한 역 필터의 임펄스 응답을 고역 통과 필터링하는 단계(제82 및 제84 단계들)로 이루어진다.3 is a flowchart illustrating a preferred embodiment of the present invention in a tenth step of obtaining a high frequency component of an inverse filter, comprising: moving average filtering the measured spatial impulse response (step 80) and moving average filtered High pass filtering the impulse response of the inverse filter obtained by using the result (82 th and 84 th steps).
도 3을 참조하면, 측정된 공간 임펄스 응답을 이동 평균 필터링한다(제80 단계). 여기서, 이동 평균 필터링이란, 측정된 공간 임펄스 응답의 전력값을 그 측정된 공간 임펄스 응답의 주변에 위치한 특정 대역의 평균 전력값으로 대체하는 것을 의미한다. 여기서, 특정 대역의 길이는 인간의 청각 특성을 감안하여 낮은 주파수 대역에서 좁게 설정되고, 높은 주파수 대역에서 길게 설정된다.Referring to FIG. 3, moving average filtering of the measured spatial impulse response is performed (operation 80). Here, moving average filtering means replacing the measured power value of the spatial impulse response with the average power value of a specific band located around the measured space impulse response. Herein, the length of the specific band is set narrow in the low frequency band and long in the high frequency band in consideration of human hearing characteristics.
도 4는 도 3에 도시된 제80 단계에 대한 본 발명에 의한 일 실시예(80A)를 설명하기 위한 플로우차트로서, 공간 임펄스 응답의 전력을 구하는 단계(제100 및 제102 단계들) 및 전력을 윈도우 신호와 순환 콘볼루션하는 단계(제104 단계)로 이루어진다.FIG. 4 is a flowchart for describing an
본 발명의 일 실시예에 의하면, 이동 평균 필터링의 길이는 낮은 주파수 대역에서 짧게 설정되고, 높은 주파수 대역에서 길게 주파수 의존적으로 설정된다. 이 경우, 이동 평균 필터링하기 위해, 먼저, 측정된 공간 임펄스 응답을 주파수 영역으로 표현한다(제100 단계). 이를 위해, 측정된 공간 임펄스 응답을 고속 푸리에 변환(FFT:Fast Fourier Transform)한다. 제100 단계후에, 주파수 영역으로 표현된 공간 임펄스 응답의 전력을 구한다(제102 단계).According to one embodiment of the present invention, the length of the moving average filtering is set short in the low frequency band and is set frequency dependent in the high frequency band. In this case, first, in order to perform moving average filtering, the measured spatial impulse response is expressed in the frequency domain (step 100). For this purpose, fast Fourier transform (FFT) of the measured spatial impulse response is performed. After
여기서, 제100 단계보다 제102 단계가 먼저 수행될 수도 있다. 이 경우, 측 정된 공간 임펄스 응답의 전력을 구하고, 공간 임펄스 응답의 전력을 주파수 영역으로 표현한다. 즉, 공간 임펄스 응답의 전력을 고속 푸리에 변환한다.Here,
제102 단계후에, 공간 임펄스 응답의 전력을 다음 수학식 2와 같이 윈도우 신호와 순환 콘볼루션하고, 순환 콘볼루션된 결과를 이동 평균 필터링된 결과로서 결정한다(제104 단계). 여기서, 저역 통과 필터인 윈도우 신호에 대해서는 "Generalized Fractional-Octave Smoothing of Audio and Acoustic Responses"라는 제목으로 'P.D. Hatziantoniou' 및 'J.N. Mourjopoulos'에 의해 Journal of Audio Engineering Society라는 잡지의 Vol.48, No.4에 2000년도에 발표된 논문에 개시되어 있다.After
여기서, 는 이동 평균 필터링된 결과를 나타내고, 는 주파수로 표현되는 공간 임펄스 응답의 전력을 나타내고, Wsm(i)는 윈도우 신호를 나타내고, 는 순환 콘볼루션을 나타내고, M은 이동 평균 필터링의 길이를 나타낸다.here, Represents the moving average filtered result, Denotes the power of the spatial impulse response expressed in frequency, W sm (i) denotes the window signal, Denotes cyclic convolution and M denotes the length of the moving average filtering.
도 5는 도 3에 도시된 제80 단계에 대한 본 발명에 의한 다른 실시예(80B)를 설명하기 위한 플로우차트로서, 측정된 공간 임펄스 응답의 전력을 구하는 단계(제110 및 제112 단계들), 전력을 로그 척도(log scale)로 변환하여 보간하는 단계(제114 및 제116 단계들) 및 보간된 결과를 윈도우 신호와 순환 콘볼루션한 후 주파 수 척도로 환원하는 단계(제118 및 제120 단계들)로 이루어진다.FIG. 5 is a flowchart for explaining another
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 이동 평균 필터링의 길이는 고정된다. 즉, 이동 평균 필터링의 대역폭은 상수로 설정된다. 이 경우, 이동 평균 필터링하기 위해 먼저, 측정된 공간 임펄스 응답의 전력을 주파수 영역으로 표현하여 구한다(제110 및 제112 단계들). 도 5에 도시된 제110 및 제112 단계들은 도 4에 도시된 제100 및 제102 단계들에 각각 해당하며 동일한 기능을 수행하므로 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.According to another embodiment of the present invention, the length of the moving average filtering is fixed. In other words, the bandwidth of the moving average filtering is set to a constant. In this case, first, in order to perform moving average filtering, the power of the measured spatial impulse response is expressed by expressing the frequency domain (
제112 단계후에, 주파수 척도로 표현되는 공간 임펄스 응답의 전력을 로그 척도로 표현한다(제114 단계). 제114 단계후에, 로그 척도로 표현되는 공간 임펄스 응답의 전력을 보간(interpolation)한다(제116 단계). 제116 단계후에, 보간된 결과를 윈도우 신호와 전술한 수학식 2와 같이 순환 콘볼루션한다(제118 단계). 이 경우, 수학식 2에서, 는 로그 척도로 표현되고 보간된 전력을 의미한다.After
제118 단계후에, 로그 척도로 표현되는 순환 콘볼루션된 결과를 주파수 척도로 표현하고, 주파수 척도로 표현되는 순환 콘볼루션된 결과를 이동 평균 필터링된 결과로서 결정한다(제120 단계).After
한편, 도 3에 도시된 제80 단계후에, 다음 수학식 3과 같이 이동 평균 필터링된 결과()의 크기(Gps)에 역(1/Gps)과 소정의 목표 신호(p)를 승산하고, 승산된 결과를 역 필터의 임펄스 응답(h")의 크기()로서 결정한다(제82 단계).On the other hand, after the 80th step shown in Figure 3, the moving average filtered result as shown in the following equation (3) ) Multiplies the magnitude (G ps ) by the inverse (1 / G ps ) and the predetermined target signal p, and multiplies the result by the magnitude of the impulse response (h ") of the inverse filter ( (Step 82).
제82 단계에서 결정된 크기()와 선형 위상을 갖는 역 필터의 임펄스 응답의 고역 성분을 필터링하고, 필터링된 결과를 역 필터의 고주파 성분으로서 결정한다(제84 단계).The size determined in step 82 ( And the high frequency component of the impulse response of the inverse filter having a linear phase and determine the filtered result as the high frequency component of the inverse filter (step 84).
전술한 도 2 및 도 3에 도시된 방법들은 동시에 수행될 수도 있고, 서로 순차적으로 수행될 수도 있다. 따라서, 도 2에 도시된 제52 단계가 수행된 후에 도 2에 도시된 바와 같이 제12 단계로 진행할 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 달리 제52 단계후에 도 3에 도시된 제80 단계로 진행할 수도 있다. 이와 비슷하게, 도 3에 도시된 제84 단계가 수행된 후에 도 3에 도시된 바와 같이 제12 단계로 진행할 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 달리 저주파 성분을 구하는 도 2에 도시된 제40 단계로 진행할 수도 있다.2 and 3 described above may be performed simultaneously or sequentially. Therefore, after the 52nd step shown in FIG. 2 is performed, the process may proceed to the twelfth step as shown in FIG. 2, and unlike the FIG. 2 step, the 52nd step may be performed after the 52nd step shown in FIG. It may be. Similarly, after the 84th step shown in FIG. 3 is performed, the process may proceed to the twelfth step as shown in FIG. 3, and the 40th step shown in FIG. You can also proceed.
한편, 제10 단계후에, 저주파 성분과 고주파 성분을 합성하고, 합성된 결과를 역 필터로서 출력한다(제12 단계),On the other hand, after the tenth step, a low frequency component and a high frequency component are synthesized, and the synthesized result is output as an inverse filter (step 12).
제12 단계후에, 저주파 성분과 고주파 성분을 합성한 결과인 역 필터를 평활화시킨다(제14 단계). 따라서, 역 필터의 저주파 성분과 고주파 성분이 합성될 때 겹쳐지는 부분의 왜곡이 제14 단계의 평활화에 의해 최소화될 수 있다.After the twelfth step, the inverse filter resulting from the synthesis of the low frequency component and the high frequency component is smoothed (step 14). Therefore, the distortion of the overlapping portion when the low frequency component and the high frequency component of the inverse filter are synthesized can be minimized by the smoothing of the fourteenth step.
제14 단계후에, 입력 음향 신호(Xi)에 평활화된 역 필터(hi)를 다음 수학식 4와 같이 콘볼루션(convolution)하고, 콘볼루션된 결과를 출력 음향 신호(Xo)로서 결정한다(제16 단계).After the fourteenth step, the inverse filter hi smoothed to the input acoustic signal Xi is convolved as in Equation 4 below, and the convoluted result is determined as the output acoustic signal Xo (16). step).
여기서, *는 콘볼루션을 나타내는 기호이다.Where * is a symbol representing a convolution.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 본 발명에 의한 공간 역 필터 이용 방법은 전술한 바와 같이 도 1에 도시된 제10 ~ 제16 단계들을 모두 마련한다.According to an embodiment of the present invention, the method for using a space inverse filter according to the present invention provides all the tenth to sixteenth steps shown in FIG. 1 as described above.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 의한 공간 역 필터 이용 방법은 도 1에 도시된 바와 달리, 제10, 제12 및 제16 단계들을 마련하고 제14 단계를 마련하지 않는다. 이 경우, 입력 음향 신호(Xi)에 평활화되지 않은 역 필터(hi)를 콘볼루션(convolution)하고, 콘볼루션된 결과를 출력 음향 신호(Xo)로서 결정한다(제16 단계).According to another embodiment of the present invention, the method for using the space inverse filter according to the present invention, unlike FIG. 1, provides the tenth, twelfth and sixteenth steps, and does not provide the fourteenth step. In this case, an inverse filter hi not smoothed to the input acoustic signal Xi is convolved, and the convoluted result is determined as the output acoustic signal Xo (step 16).
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 의한 공간 역 필터 이용 방법은 도 1에 도시된 바와 달리, 제10, 제12 및 제14 단계들을 마련하고 제16 단계를 마련하지 않는다.According to another embodiment of the present invention, the method of using the space inverse filter according to the present invention, unlike FIG. 1, provides the tenth, twelfth and fourteenth steps, and does not provide the sixteenth step.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 본 발명에 의한 공간 역 필터 이용 방법은 도 1에 도시된 바와 달리, 제10 및 제12 단계들만을 마련하고 제14 및 제16 단계들을 마련하지 않는다.According to another embodiment of the present invention, the method of using the space inverse filter according to the present invention, unlike FIG. 1, provides only the tenth and twelfth steps and does not provide the fourteenth and sixteenth steps.
이하, 본 발명에 의한 공간 역 필터 이용 장치의 구성 및 동작을 첨부한 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the apparatus for using a space inverse filter according to the present invention will be described as follows.
도 6은 본 발명에 의한 공간 역 필터 이용 장치의 블럭도로서, 저주파 성분 생성부(200), 고주파 성분 생성부(202), 합성부(204), 제1 평활화부(206) 및 음향 신호 콘볼루션부(208)로 구성된다.6 is a block diagram of the apparatus for using a space inverse filter according to the present invention, wherein a low
도 6에 도시된 공간 역 필터 이용 장치는 도 1에 도시된 공간 역 필터 이용 방법을 수행하는 역할을 한다.The apparatus for using a space inverse filter illustrated in FIG. 6 serves to perform the method for using a space inverse filter illustrated in FIG. 1.
도 6에 도시된 저주파 성분 생성부(200) 및 고주파 성분 생성부(202)는 도 1에 도시된 제10 단계를 수행하는 역할을 한다. 즉, 저주파 성분 생성부(200)는 입력단자 IN1을 통해 입력한 소정의 목표 신호(p)와 입력단자 IN2를 통해 입력한 측정된 공간 임펄스 응답(g)에 최소 제곱 기법을 적용하여 역 필터의 저주파 성분(h'L)을 생성하고, 생성된 역 필터의 저주파 성분(h'L)을 합성부(204)로 출력한다. 고주파 성분 생성부(202)는 입력단자 IN1을 통해 입력한 소정의 목표 신호(p)와 입력단자 IN2를 통해 입력한 측정된 공간 임펄스 응답(g)에 옥타브 이득 제어 기법을 적용하여 역 필터의 고주파 성분(h"H)을 생성하고, 생성된 고주파 성분(h"
H)을 합성부(204)로 출력한다.The low
제12 단계를 수행하기 위해, 합성부(204)는 저주파 성분 생성부(200)로부터 입력한 저주파 성분(h'l)과 고주파 성분 생성부(202)로부터 입력한 고주파 성분(h"H)을 합성하고, 합성된 결과를 역 필터로서 제1 평활화부(206)로 출력한다.In order to perform the twelfth step, the
제14 단계를 수행하기 위해, 제1 평활화부(206)는 합성부(204)의 출력인 역 필터를 평활화시키고, 평활화된 역 필터를 음향 신호 콘볼루션부(208)로 출력한다.In order to perform the fourteenth step, the
제16 단계를 수행하기 위해, 음향 신호 콘볼루션부(208)는 입력단자 IN3을 통해 입력한 입력 음향 신호에 제1 평활화부(206)로부터 입력한 평활화된 역 필터를 콘볼루션하고, 콘볼루션된 결과를 출력 음향 신호로서 출력단자 OUT1을 통해 출력한다.In order to perform the sixteenth step, the acoustic
전술한 바와 같이, 도 1에 도시된 공간 역 필터 이용 방법이 제14 단계를 마련하지 않을 경우, 도 6에 도시된 공간 역 필터 이용 장치는 제1 평활화부(206)를 마련하지 않는다. 이 경우, 제16 단계를 수행하기 위해, 음향 신호 콘볼루션부(208)는 입력단자 IN3을 통해 입력한 입력 음향 신호에 합성부(204)로부터 입력한 역 필터를 콘볼루션하고, 콘볼루션된 결과를 출력 음향 신호로서 출력단자 OUT1을 통해 출력한다.As described above, when the space inverse filter using method shown in FIG. 1 does not provide the fourteenth step, the space inverse filter using device shown in FIG. 6 does not provide the
또한, 도 1에 도시된 공간 역 필터 이용 방법이 제16 단계를 마련하지 않을 경우, 도 6에 도시된 공간 역 필터 이용 장치는 음향 신호 콘볼루션부(208)를 마련하지 않는다.In addition, when the method for using the space inverse filter illustrated in FIG. 1 does not provide the sixteenth step, the apparatus for using the space inverse filter illustrated in FIG. 6 does not provide the acoustic
이하, 본 발명에 의한 공간 역 필터 이용 장치의 실시예들 각각의 구성 및 동작을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of each embodiment of the apparatus for using a space inverse filter according to the present invention will be described as follows.
도 7은 도 6에 도시된 저주파 성분 생성부(200)의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예(200A)의 블럭도로서, 최소 제곱 기법 적용부(220), 제2 평활화부(222) 및 저역 통과 필터(224)로 구성된다.FIG. 7 is a block diagram of a
도 7에 도시된 저주파 성분 생성부(200A)는 도 2에 도시된 제40 ~ 제52 단계들을 수행하는 역할을 한다.The low
도 2에 도시된 제40 ~ 제48 단계들을 수행하기 위해, 도 7에 도시된 최소 제곱 기법 적용부(220)는 입력단자 IN4를 통해 입력한 소정의 목표 신호(p)와 입력단자 IN5를 통해 입력한 측정된 공간 임펄스 응답(g)에 최소 제곱 기법을 적용하고, 최소 제곱 기법이 적용된 결과(h')를 제2 평활화부(222)로 출력한다.In order to perform the 40 th to 48 th steps shown in FIG. 2, the least-square
도 8은 도 7에 도시된 최소 제곱 기법 적용부(220)의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예(220A)의 블럭도로서, 목표 응답 분해부(240), 공간 임펄스 응답 분해부(242), 단위 임펄스 응답 분해부(244), 최소 제곱 기법 역 필터(246) 및 임펄스 응답 합성부(248)로 구성된다.FIG. 8 is a block diagram of a
도 8에 도시된 최소 제곱 기법 적용부(220A)는 도 2에 도시된 제40 ~ 제48 단계들을 수행하는 역할을 한다.The least squares
제40 단계를 수행하기 위해, 목표 응답 분해부(240)는 입력단자 IN6을 통해 입력한 소정의 목표 신호(p)에 웨이브릿 분석 기법을 적용하여 소정의 목표 신호(p)를 웨이브릿 영역으로 표현하고, 웨이브릿 영역에서 가장 낮은 밴드의 신호를 저역 부밴드 목표 응답(pk)으로서 분리하고, 분리된 저역 부밴드 목표 응답(pk)을 최소 제곱 기법 역 필터(246)로 출력한다.In order to perform
제42 단계를 수행하기 위해, 공간 임펄스 응답 분해부(242)는 입력단자 IN7을 통해 입력한 측정된 공간 임펄스 응답(g)에 웨이브릿 분석 기법을 적용하여 공간 임펄스 응답(g)을 웨이브릿 영역으로 표현하고, 웨이브릿 영역에서 가장 낮은 밴드의 신호를 저역 부밴드 공간 임펄스 응답(gk)으로서 분리하고, 분리된 저역 부 밴드 공간 임펄스 응답(gk)을 최소 제곱 기법 역 필터(246)로 출력한다.In order to perform the forty-second step, the spatial impulse
제44 단계를 수행하기 위해, 단위 임펄스 응답 분해부(244)는 입력단자 IN8을 통해 입력한 단위 임펄스 신호 즉, 델타 신호(δ)에 웨이브릿 분석 기법을 적용하여 단위 임펄스 신호(δ)를 웨이브릿 영역에서 표현하고, 생성된 웨이브릿 영역에서 가장 낮은 밴드를 제외한 높은 밴드의 신호를 고역 부밴드 단위 임펄스 응답(δ1, δ2, ... 및 δk-m)(여기서, 1≤m≤k-1)으로서 분리하고, 분리된 고역 부밴드 단위 임펄스 응답(δ1, δ2, ... 및 δk-m)을 임펄스 응답 합성부(248)로 출력한다.In order to perform the 44th step, the unit impulse
제46 단계를 수행하기 위해, 최소 제곱 기법 역 필터(246)는 목표 응답 분해부(240)로부터 입력한 저역 부밴드 목표 응답(pk)을 목표 신호로 하는 최소 제곱 기법에 의해 저역 부밴드 공간 임펄스 응답(gk)에 대한 역 필터의 저역 부밴드 역 필터 응답(hk)을 다음 수학식 5와 같이 생성하고, 생성된 저역 부밴드 역 필터 응답(hk)을 임펄스 응답 합성부(248)로 출력한다.In order to perform the forty-seventh step, the least square technique
여기서, gk T는 gk의 전치 행렬(transpose)을 의미한다.Here, g k T means a transpose of g k .
제48 단계를 수행하기 위해, 임펄스 응답 합성부(248)는 최소 제곱 기법 역 필터(246)로부터 입력한 저역 부밴드 역필터 응답(hk)과 단위 임펄스 응답 분해부(244)로부터 입력한 고역 부밴드 단위 임펄스 응답(δ1, δ2, ... 및 δ
k-m)에 웨이브릿 재건 기법을 적용하여 시간 영역상에서 역 필터의 임펄스 응답(h')을 생성하고, 생성된 역 필터의 임펄스 응답(h')을 출력단자 OUT3을 통해 출력한다.In order to perform the 48 th step, the
도 9는 도 8에 도시된 최소 제곱 기법 적용부(220A)의 본 발명에 의한 실시예의 블럭도로서, 목표 응답 분해부(240A), 공간 임펄스 응답 분해부(242A), 단위 임펄스 응답 분해부(244A), 최소 제곱 기법 역 필터(246) 및 임펄스 응답 합성부(248A)로 구성된다.FIG. 9 is a block diagram of an embodiment of the present invention of the least square
도 9에 도시된 목표 응답 분해부(240A)는 도 8에 도시된 목표 응답 분해부(240)와 동일한 역할을 수행한다. 이를 위해, 목표 응답 분해부(240A)는 분해(decomposition)부들(260, 262, 264, 266, ..., 268 및 270)과 다운 샘플러(down sampler)들(310, 312, ..., 314 및 316)로 구성된다. 여기서, 두 개의 분해부들(260 및 262)과 하나의 다운 샘플러(310)는 하나의 셀(cell)(250)을 형성한다. 따라서, 목표 응답 분해부(240A)는 다수개의 셀들을 갖는다.The
공간 임펄스 응답 분해부(242A)는 도 8에 도시된 공간 임펄스 응답 분해부(240)와 동일한 역할을 수행한다. 이를 위해, 공간 임펄스 응답 분해부(242A)는 분해부들(272, 273, 274, 276, ..., 278 및 280)과 다운 샘플러들(318, 320, ..., 322 및 324)로 구성된다.The spatial impulse
단위 임펄스 응답 분해부(244A)는 도 8에 도시된 단위 임펄스 응답 분해부(244)와 동일한 역할을 수행한다. 이를 위해, 단위 임펄스 응답 분해부(244A)는 분해부들(282, 284, 274, 286, 288, ..., 290 및 292)과 다운 샘플러들(326, 328, 330, 332, ..., 334 및 336)로 구성된다.The unit impulse
임펄스 응답 합성부(248A)는 도 8에 도시된 임펄스 응답 합성부(248)와 동일한 역할을 수행한다. 이를 위해, 임펄스 응답 합성부(248A)는 재건(reconstruction)부들(294, 296, ..., 298, 300, 302 및 304)과 업 샘플러들(338, 340, ..., 342, 344, 346 및 348)로 구성된다.The
도 9에 도시된 다운 샘플러들 각각은 샘플링 주파수를 q배로 낮출 수 있고, 업 샘플러들 각각은 샘플링 주파수를 q배로 높일 수 있다. 여기서, q는 예를 들면 2가 될 수 있다. 이러한 다운 샘플러들, 분해부들 및 재건부들의 세부적인 동작은, "Wavelets and SubbandCoding. Signal Processing Series"라는 제목으로 'Vetterli.M' 및 'Kovacevic.J'에 의해 저술되고 NJ의 Englewood Cliffs에 위치한 Prentice-Hall에 의해 1995년도에 출간된 책에 개시되어 있다.Each of the down samplers illustrated in FIG. 9 may lower the sampling frequency by q times, and each of the up samplers may increase the sampling frequency by q times. Here, q may be, for example. The detailed operation of these down samplers, disassembly and reconstructions is Prentice, written by 'Vetterli.M' and 'Kovacevic.J' under the title "Wavelets and SubbandCoding.Signal Processing Series" and located in Englewood Cliffs, NJ. It is published in a book published in 1995 by Hall.
도 2에 도시된 제50 단계를 수행하기 위해, 도 7에 도시된 제2 평활화부(222)는 최소 제곱 기법 적용부(220)의 출력을 평활화하고, 평활화된 결과를 저역 통과 필터(224)로 출력한다.In order to perform the 50th step shown in FIG. 2, the
제52 단계를 수행하기 위해, 저역 통과 필터(224)는 제2 평활부(222)에서 평활화된 결과의 저역 성분을 필터링하고, 필터링된 결과를 역 필터의 저주파 성분(h'L)으로서 출력단자 OUT2를 통해 합성부(204)로 출력한다.In order to perform the fifty-second step, the
도 2에 도시된 방법이 제50 단계를 마련하지 않을 경우, 도 7에 도시된 저주 파 성분 생성부(200A)는 제2 평활화부(222)를 마련하지 않는다. 이 경우, 저역 통과 필터(224)는 최소 제곱 기법이 적용된 결과 즉, 임펄스 응답 합성부(248)로부터 출력되는 역 필터의 임펄스 응답(h')의 저역 성분을 필터링하고, 필터링된 결과를 역 필터의 저주파 성분(h'L)으로서 결정하며, 결정된 역 필터의 저주파 성분(h'L)을 출력단자 OUT2를 통해 출력한다.When the method illustrated in FIG. 2 does not provide the fifty step, the low
도 10은 도 6에 도시된 고주파 성분 생성부(202)의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예(202A)의 블럭도로서, 이동 평균 필터(400), 크기 생성부(402) 및 고역 통과 필터(404)로 구성된다.FIG. 10 is a block diagram of a
도 10에 도시된 고주파 성분 생성부(202A)는 도 3에 도시된 제80 ~ 제84 단계들을 수행하는 역할을 한다.The high
제80 단계를 수행하기 위해, 이동 평균 필터(400)는 입력단자 IN9를 통해 입력한 측정된 공간 임펄스 응답을 이동 평균 필터링하고, 이동 평균 필터링된 결과를 크기 생성부(402)로 출력한다.In order to perform
도 11은 도 10에 도시된 이동 평균 필터(400)의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예(400A)의 블럭도로서, 전력 계산부(420) 및 제1 순환 콘볼루션부(422)로 구성된다.FIG. 11 is a block diagram of a
도 11에 도시된 이동 평균 필터(400A)는 도 4에 도시된 제80A 단계를 수행하는 역할을 한다.The moving
제100 및 제102 단계들을 수행하기 위해, 전력 계산부(420)는 입력단자 IN12 를 통해 입력한 측정된 공간 임펄스 응답의 전력을 주파수 영역으로 표현하여 계산하고, 주파수 영역으로 표현되는 계산된 전력을 제1 순환 콘볼루션부(422)로 출력한다.In order to perform the
제104 단계를 수행하기 위해, 제1 순환 콘볼루션부(422)는 전력 계산부(420)로부터 입력한 공간 임펄스 응답의 전력을 윈도우 신호와 순환 콘볼루션하고, 순환 콘볼루션된 결과를 이동 평균 필터링된 결과로서 출력단자 OUT5를 통해 크기 생성부(402)로 출력한다.In order to perform
도 12는 도 10에 도시된 이동 평균 필터(400)의 본 발명에 의한 다른 실시예(400B)의 블럭도로서, 전력 계산부(440), 척도 변환부(442), 보간부(444), 제2 순환 콘볼루션부(446) 및 척도 환원부(448)로 구성된다.12 is a block diagram of another
도 12에 도시된 이동 평균 필터(400B)는 도 5에 도시된 제80B 단계를 수행하는 역할을 한다.Moving
제110 및 제112 단계들을 수행하기 위해, 전력 계산부(440)는 입력단자 IN13을 통해 입력한 측정된 공간 임펄스 응답의 전력을 주파수 영역으로 표현하여 계산하고, 주파수 영역으로 표현된 공간 임펄스 응답의 전력을 척도 변환부(442)로 출력한다.In order to perform
제114 단계를 수행하기 위해, 척도 변환부(442)는 전력 계산부(440)로부터 입력한 주파수 척도로 표현되는 공간 임펄스 응답의 전력을 로그 척도로 표현하고, 로그 척도로 표현되는 공간 임펄스 응답의 전력을 보간부(444)로 출력한다.In order to perform
제116 단계를 수행하기 위해, 보간부(444)는 척도 변환부(442)로부터 입력한 로그 척도로 표현되는 공간 임펄스 응답의 전력을 보간하고, 보간된 결과를 제2 순환 콘볼루션부(446)로 출력한다.In order to perform
제118 단계를 수행하기 위해, 제2 순환 콘볼루션부(446)는 보간부(444)로부터 입력한 보간된 결과를 윈도우 신호와 순환 콘볼루션하고, 순환 콘볼루션된 결과를 척도 환원부(448)로 출력한다.In order to perform
제120 단계를 수행하기 위해, 척도 환원부(448)는 로그 척도로 표현되는 제2 순환 콘볼루션부(446)에서 순환 콘볼루션된 결과를 주파수 척도로 표현하고, 주파수 척도로 표현되는 순환 콘볼루션된 결과를 이동 평균 필터링된 결과로서 출력단자 OUT6을 통해 크기 생성부(402)로 출력한다.In order to perform
한편, 제82 단계를 수행하기 위해, 크기 생성부(402)는 이동 평균 필터(400)에서 이동 평균 필터링된 결과의 크기의 역과 입력단자 IN10을 통해 입력한 소정의 목표 신호를 승산하고, 승산된 결과를 역 필터의 임펄스 응답의 크기로서 고역 통과 필터(404)로 출력한다.In order to perform
제84 단계를 수행하기 위해, 고역 통과 필터(404)는 크기 생성부(402)에서 결정된 크기와 선형 위상을 갖는 역 필터의 임펄스 응답의 고역 성분을 필터링하고, 필터링된 결과를 역 필터의 고주파 성분(h"H)으로서 출력단자 OUT4를 통해 합성부(204)로 출력한다. 이를 위해, 고역 통과 필터(404)는 역 필터의 임펄스 응답의 선형 위상을 입력단자 IN11을 통해 외부로부터 입력할 수도 있고, 내부에서 자체적으로 생성할 수도 있다.In order to perform
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 공간 역 필터 이용 방법 및 장치는 기준 주파수 이하의 대역에서는 위상까지 고려한 최소 제곱 기법을 이용하고 기준 주파수보다 큰 대역에서는 공간의 위치에 의존적이지 않은 옥타브 이득 제어 기법을 이용하여 역 필터를 설계하며, 설계된 역 필터를 이용하여 청취자가 측정점으로부터 벗어나는 경우에도 균등화된 응답을 제공할 수 있고 기준 주파수 이하의 대역에서는 위상 응답의 특성까지 보정하여 공간에 의해 영향을 받지 않는 결과를 얻을 수 있도록 하고, 특히, 종래의 옥타브 이득 제어 방법이 각 대역내에 존재하는 급격한 전력의 변동을 보상할 수 없는 반면, 본 발명은 측정된 공간 임펄스 응답을 바탕으로 주파수상의 연속적인 평균값을 이용하므로 급격한 전력 변동을 보상할 수 있는 등, 넓은 청취 영역에서 공간 전달 함수의 왜곡을 보정할 수 있는 효과를 갖는다.As described above, the method and apparatus for using a spatial inverse filter according to the present invention use a least square method considering phases in a band below a reference frequency and an octave gain control scheme not dependent on the position of a space in a band larger than the reference frequency. The inverted filter is designed using, and the designed inverse filter can be used to provide an equalized response even when the listener deviates from the measurement point. In particular, while the conventional octave gain control method cannot compensate for the sudden power fluctuations present in each band, the present invention uses a continuous average value in frequency based on the measured spatial impulse response. So it can compensate for sudden power fluctuations The distortion of the spatial transfer function in the listening area can be corrected.
Claims (20)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040000559A KR100571922B1 (en) | 2004-01-06 | 2004-01-06 | Method and apparatus for using room inverse filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040000559A KR100571922B1 (en) | 2004-01-06 | 2004-01-06 | Method and apparatus for using room inverse filter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20050072514A KR20050072514A (en) | 2005-07-12 |
KR100571922B1 true KR100571922B1 (en) | 2006-04-17 |
Family
ID=37261891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040000559A KR100571922B1 (en) | 2004-01-06 | 2004-01-06 | Method and apparatus for using room inverse filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100571922B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100957303B1 (en) | 2007-11-26 | 2010-05-12 | 현대자동차주식회사 | Poly propylene resin composition for interior materials of automobile |
-
2004
- 2004-01-06 KR KR1020040000559A patent/KR100571922B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20050072514A (en) | 2005-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK2337224T3 (en) | Filter unit and method for generating subband filter pulse response | |
US8315859B2 (en) | Efficient filtering with a complex modulated filterbank | |
JP5013863B2 (en) | Encoding apparatus, decoding apparatus, communication terminal apparatus, base station apparatus, encoding method, and decoding method | |
RU2484579C2 (en) | Low delay modulated filter bank | |
RU2668060C2 (en) | Method and apparatus for compressing and decompressing a higher order ambisonics representation | |
CN104584588B (en) | The method and apparatus for audio playback is represented for rendering audio sound field | |
JP2007535849A (en) | Information signal processing by transformation in spectral / modulated spectral domain representation | |
KR101970080B1 (en) | Method and apparatus for low bit rate compression of a higher order ambisonics hoa signal representation of a sound field | |
EP2720477B1 (en) | Virtual bass synthesis using harmonic transposition | |
CN103384901B (en) | Improve the filtering in transform domain | |
KR100571922B1 (en) | Method and apparatus for using room inverse filter | |
JP2021071599A (en) | Noise suppression device, noise suppression method and audio input equipment | |
Bruschi et al. | Linear-Phase Octave Graphic Equalizer | |
JPWO2019203127A1 (en) | Information processing device, mixing device using this, and latency reduction method | |
US6009385A (en) | Speech processing | |
US20040264718A1 (en) | Acoustic signal processing unit | |
Bai et al. | Multirate synthesis of reverberators using subband filtering | |
JPH07273656A (en) | Method and device for processing signal | |
JP2007110451A (en) | Speech signal adjustment apparatus, speech signal adjustment method, and program | |
MX2008009527A (en) | Efficient filtering with a complex modulated filterbank |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment | ||
FPAY | Annual fee payment | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160330 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |