KR100607999B1 - 양 스피커들 상호간의 지연시간 검출방법 및 그 장치 - Google Patents

양 스피커들 상호간의 지연시간 검출방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

양 스피커들 상호간의 지연시간 검출방법 및 그 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 지연시간 검출방법은 MLS(Maximum Length Sequence) 신호들 중의 어느 한 신호를 상기 양 스피커들로 재생하고 재생된 양 신호들을 임의의 청취 지점에서 수음하는 과정, 수음된 양 신호들을 하이패스 필터링하는 과정, 필터링된 양 신호들의 음압레벨비를 검출하는 과정 및 소정 지점으로부터 상기 양 스피커들 위치 지점까지의 거리를 바탕으로 생성된 지연시간함수에 검출된 음압레벨비를 대입하여 양 스피커들 상호간의 지연시간을 검출하는 과정을 포함한다. 본 발명에 따르면 실내 주파수응답 검출을 위하여 양 스피커들이 재생하는 신호만으로 실내 주파수응답 검출은 물론이고 양 스피커 상호간의 지연시간도 검출할 수 있다.

Description

양 스피커들 상호간의 지연시간 검출방법 및 그 장치{Method and Appatatus for detecting inter-speaker-delay-time}
도1은 일반적인 스테레오 오디오 청취환경의 구성도이다.
도2는 일반적인 지연시간 검출방법을 설명하는 도면이다.
도3은 본발명의 일실시예에 따른 지연시간 검출장치의 블록도이다.
도4는 본발명의 일실시예에 따른 지연시간 검출방법의 흐름도이다.
도5는 도4의 지연시간 검출방법에서 지연시간함수 생성방법의 흐름도이다.
도6은 도5의 지연시간함수 생성방법에서 청취 지점 및 양 스피커들 위치 지점에 따른 기하학적 도면이다.
도7은 도6에서 BD의 길이, OC의 범위, α의 범위를 설명하는 도면이다.
도8은 도5의 지연시간함수 생성방법에서 시간차함수의 그래프이다.
도9는 도5의 지연시간함수 생성방법에서 음압레벨비함수의 그래프이다.
도10은 도5의 지연시간함수 생성방법에서 지연시간함수의 그래프이다.
도11은 도5의 지연시간함수로 검출된 지연시간과 실제 지연시간 사이에 예측되는 오차의 그래프이다.
본발명은 양 스피커들 상호간의 지연시간 검출방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양 스피커들의 재생신호가 청취위치에 도달하는 시간차를 이용하여 양 스피커들 상호간의 지연시간을 검출하는 방법 및 그 장치가 개시되어 있다.
도1은 일반적인 스테레오 오디오 청취환경의 구성도이다. 도1을 참조하면, 제1청취 지점(110)과 제1스피커(130)간 거리 및 제1청취 지점(110)과 제2스피커(140)간 거리는 같다. 그러나, 제2청취 지점(120)과 제1스피커(130)간 거리 및 제2청취 지점(120)과 제2스피커(140)간 거리는 다르다.
이러한 거리차는 제1스피커(130)에서 재생되어 제2청취 지점(120)에서 청취되는 오디오 신호와 제2스피커(140)에서 재생되어 제2청취 지점(120)에서 청취되는 오디오 신호의 음압레벨차 및 시간차를 초래한다.
음압레벨차는 주파수 응답을 검출하여 보상할 수 있다. 주파수 응답은 먼저 양 스피커들로 MLS(Maximum Length Sequence) 신호를 재생하고, 제1스피커(130)에서 재생된 신호 및 제2스피커(140)에서 재생된 신호를 제1청취 지점(110) 또는 제2청취 지점(120)에서 녹음하며, 녹음된 신호를 분석함으로써 검출된다.
MLS는 펄스들의 의사 랜덤 시퀀스(pseudo random sequence)이다. MLS 신호는 어떠한 시간 정보 또는 위상 정보도 갖고 있지 않다. MLS 신호의 위상 정보는 랜덤하고 MLS 신호의 크기는 모든 주파수 영역에 있어서 일정하다. 재생되는 MLS 신호는 가청 주파수 영역인 20Hz~20KHz의 주파수 영역을 포함한다.
그러나, 시간차 보상을 위해 양 스피커들 상호간의 지연시간을 검출하기 위해서는 MLS 신호와는 별도로 의사 임펄스 신호(pseudo impulse signal)를 재생하고, 재생된 의사 임펄스 신호가 청취위치에 도달하는 시간을 측정하여야 한다.
도2는 일반적인 양 스피커들 상호간의 지연시간 검출방법을 설명하는 도면이다. 제1스피커(130) 및 제2스피커(140)는 의사 임펄스 신호(150)를 재생한다. 양 스피커들이 재생한 의사 임펄스 신호는 각각 제2청취 지점(120)에서 녹음된다. 그리고, 제1스피커(130)에서 재생되어 제2청취 지점(120)에 도달한 신호(170)의 도달시간 t2와 제2스피커(140)에서 재생되어 제2청취 지점(120)에 도달한 신호(180)의 도달시간 t1이 측정된다. 측정된 t2와 t1의 차 (t2-t 1)을 구함으로써 시간차가 검출된다.
시간차의 검출은 양 스피커들 상호간의 지연시간 검출과 같다. 즉, 양 스피커들 중에서 제2청취 지점(120)과 더 가까이 있는 제2스피커(140)의 오디오 신호 재생을 검출된 시간차만큼 지연시킨다. 이에 따라 제2청취 지점(120)과 양 스피커간 거리차에 의한 시간차를 보상할 수 있다.
그러나, 종래의 지연시간 검출방법은 주파수 응답 검출에 사용되는 MLS 신호와 별도로 의사 임펄스 신호를 재생하여야 하고 재생된 의사 임펄스 신호가 청취위치에 도달하는 시간을 별도로 측정하여야 하므로, 청취위치와 양 스피커간 거리차를 보상하는 절차가 길고 복잡해지며 보상에 소요되는 시간이 길어진다는 문제점이 있다.
본발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 양 스피커들 상호간의 지연시간 검출방법에 있어서 소정의 지연시간 함수를 이용함으로써 별도의 신호 재생이나 별도의 시간 측정을 요하지 않는 지연시간 검출방법을 제공하는 데 있다.
삭제
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본발명의 일실시예에 따른 지연시간 검출방법은 MLS(Maximum Length Sequence) 신호들 중의 어느 한 신호를 상기 양 스피커들로 재생하고 상기 재생된 양 신호들을 임의의 청취 지점에서 수음하는 과정, 상기 수음된 양 신호들을 하이패스 필터링하는 과정, 상기 필터링된 양 신호들의 음압레벨비를 검출하는 과정 및 소정 지점으로부터 상기 양 스피커들 위치 지점까지의 거리를 바탕으로 생성된 지연시간함수에 상기 검출된 음압레벨비를 대입하여 상기 양 스피커들 상호간의 지연시간을 검출하는 과정을 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본발명의 일실시예에 따른 지연시간 검출장치는 MLS(Maximum Length Sequence) 신호들을 발생시키는 MLS 발생부, 상기 MLS 발생부에서 발생된 신호들 중의 어느 한 신호를 상기 양 스피커들로 재생하고 상기 재생된 양 신호들을 청취위치에서 수음하는 MLS 입출력부, 상기 MLS 입출력부에서 수음된 양 신호들을 하이패스 필터링하는 필터링부, 상기 필터링부에서 필터 링된 양 신호들의 음압레벨비를 검출하는 음압레벨비 검출부 및 양 스피커 재생신호들의 음압레벨비와 양 스피커들 상호간의 지연시간을 맵핑하는 지연시간함수로부터 상기 음압레벨비 검출부에서 검출된 음압레벨비에 대응하는 지연시간을 검출하는 지연시간 검출부를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도3은 본발명의 일실시예에 따른 지연시간 검출장치의 블록도이다. 도3을 참조하면, 도3은 지연시간 검출장치(300), 재생 지연부(390) 및 주파수응답 검출부(395)로 구성된다. 지연시간 검출장치(300)는 MLS 발생부(310), MLS 입출력부(320), MLS 녹음부(350), 필터링부(360), 음압레벨비 검출부(370) 를 지연시간 검출부(380)를 포함한다.
MLS 발생부(310)는 MLS 신호를 발생시킨다. MLS는 펄스들의 의사 랜덤 시퀀스(pseudo random sequence)이다. 따라서, MLS 신호는 랜덤하게 발생되는 펄스 신호에 해당한다.
MLS 입출력부(320)는 MLS 출력부(330) 및 MLS 입력부(340)를 포함한다. MLS 출력부(330)는 제1스피커(330-1) 및 제2스피커(330-2)를 포함하고, MLS 입력부(340)는 제1수음부(340-1) 및 제2수음부(340-2)를 포함한다.
MLS 출력부(330)는 MLS 발생부(310)에서 발생된 MLS 신호들 중의 어느 한 신호를 양 스피커로 재생한다. 즉, 제1스피커(330-1)및 제2스피커(330-2)는 MLS 발생부(310)에서 발생된 MLS 신호들 중의 어느 한 신호를 재생한다.
MLS 입력부(340)는 MLS 출력부(330)에서 재생된 양 신호들을 청취 지점에서 수음한다. 즉, 제1수음부(340-1)는 제1스피커(330-1)에서 재생된 신호들을 청취 지점에서 수음하고, 제2수음부(340-2)는 제2스피커(330-2)에서 재생된 신호를 청취 지점에서 수음한다. 예를 들면, 제1수음부(340-1) 및 제2수음부(340-2)는 제1마이크 및 제2마이크에 해당한다.
MLS 녹음부(350)는 제1수음부(340-1)에서 수음된 신호 및 제2수음부(340-2)에서 수음된 신호를 녹음한다.
필터링부(360)는 MLS 녹음부(360)에서 녹음된 양 신호들을 하이패스 필터링한다.
음압레벨비 검출부(370)는 필터링부(360)에서 필터링된 양 신호들의 음압레벨비를 검출한다. 즉, 음압레벨비 검출부(370)는 제1수음부(340-1)에서 수음된 신호의 음압레벨과 제2수음부(340-2)에서 수음된 신호의 음압레벨을 측정하고, 측정된 양 음압레벨 사이의 비를 검출한다.
지연시간 검출부(380)는 지연시간함수를 구비한다. 지연시간함수는 양 스피커 재생신호들의 음압레벨비와 양 스피커들 상호간의 지연시간을 맵핑하는 함수이다. 지연시간함수는 소정 지점으로부터 제1스피커(330-1) 및 제2스피커(330-2)까지의 거리를 바탕으로 생성된다. 지연시간함수에 대한 자세한 설명은 후술한다.
지연시간 검출부(380)는 지연시간함수로부터 음압레벨비 검출(370)부에서 검출된 음압레벨비에 대응하는 지연시간을 검출한다.
재생 지연부(390)는 제1스피커(330-1) 및 제2스피커(330-2) 중에서 청취 지 점과 더 가까이 있는 스피커의 오디오 신호 재생을 지연시간 검출부(380)에서 출력된 지연시간만큼 지연시킨다.
주파수응답 검출부(395)는 MLS 녹음부(350)에서 녹음된 신호들을 이용하여 MLS 발생부(310)에서 발생된 MLS 신호에 대한 주파수 응답을 검출한다.
도4는 본발명의 일실시예에 따른 지연시간 검출방법의 흐름도이다. 도4를 참조하면, MLS 발생부(310)는 MLS 신호들을 발생시킨다(S410). 제1스피커(330-1) 및 제2스피커(330-2)는 발생된 신호들 중의 어느 한 신호를 재생한다(S420). MLS 입력부(340)는 재생된 양 신호들을 청취 지점에서 수음하고, MLS 녹음부(350)는 수음된 양 신호들을 녹음한다(S430).
필터링부(360)는 녹음된 양 신호들을 하이패스 필터링한다.
일반적인 실내의 청취위치에서 스피커 재생 신호의 음압레벨을 측정하는 데 있어서는 반향 효과(reverberation effects)가 고려된다. 반향 효과는 고주파수 영역의 오디오 신호보다 저주파수 영역의 오디오 신호에서 더 현저하다. 왜냐하면, 고주파수 영역의 오디오 신호는 저주파수 영역의 오디오 신호보다 실내의 벽 등에 의하여 더 흡수가 잘 되기 때문에, 발생된 고주파수 오디오 신호들의 에너지는 대부분이 실내의 벽 등에 흡수되기 때문이다.
그러므로, 하이패스 필터링부(360)에서 필터링된 신호들로부터 검출된 음압레벨비는 MLS 녹음부(350)에서 녹음된 신호들로부터 직접 검출된 음압레벨비에 비하여 거리 인자(factor)에 대한 의존성이 더 강하고, 거리 이외의 다른 인자의 영향은 받지 않는다. 이것은 고주파수 영역의 오디오 신호에 있어서는 일반적인 실내 에서 측정한 음압레벨도 거의 자유 공간(free space)에서 측정한 음압레벨과 같다고 가정할 수 있다.
후술할 지연시간함수는 거리 인자를 바탕으로 검출된다. 지연시간은 이러한 지연시간함수에 실제로 검출된 음압레벨비를 대입함으로써 검출된다. 따라서, 실제로 검출된 음압레벨비가 보다 더 거리 인자에 의존적일수록 지연시간함수에 의하여 검출되는 지연시간과 실제 지연시간 사이의 오차는 작아진다.
역으로 하이패스 필터링된 신호들의 음압레벨차를 이용하면, 청취 지점으로부터 제1스피커(330-1) 위치 지점까지의 거리와 청취지점으로부터 제2스피커(330-2) 위치 지점까지의 거리에 있어서의 차이를 더 정확히 근사할 수 있다.
이러한 방법을 사용하기 위해서는 양 스피커 위치 지점간 거리를 알고 있어야 한다. 따라서, 이러한 방법은 TV 및 스피커가 장식장 등에 놓여져서 위치가 고정된 경우 등에 쉽게 적용된다.
음압레벨비 검출부(370)는 필터링된 양 신호들의 음압레벨비를 검출한다(S450). 지연시간 검출부(380)는 미리 준비된 지연시간함수에 검출된 음압레벨비를 대입하여 양 스피커들 상호간의 지연시간을 검출한다(S460).
도5는 도4의 지연시간 검출방법에서 지연시간함수 생성방법의 흐름도이다. 도5를 참조하면, 먼저 소정 지점으로부터 양 스피커들 위치 지점까지의 거리를 소정 각도에 따라 산출하는 거리함수들을 생성한다(S510).
도6은 도5의 지연시간함수 생성방법에서 청취 지점 및 양 스피커들 위치 지점에 따른 기하학적 도면이다. 도6을 참조하면, 제1스피커(330-1) 위치 지점은 A, 제2스피커(330-2) 위치 지점은 B, 소정 지점은 C, 선분AB를 양 스피커 위치 지점간 거리(선분AB의 길이)의 절반만큼 연장했을 때 연장된 끝점은 D, 양 스피커들 위치 지점의 중간지점은 O이다. 즉, AO=OB=BD이고, 여기서 AO, OB, BD는 각각 선분AO, 선분OB, 선분BD의 길이를 나타낸다(이하 다른 선분에 대해서도 같다).
그리고, 양 스피커들 위치 지점의 중간지점(O)과 소정 지점(C)을 연결한 선분OC가 양 스피커들 위치 지점을 연결한 선분AB의 수직선(직선OP)과 이루는 각도는 α이다. 즉, ∠AOP=∠BOP=90°, ∠POC=∠OCD=α이다.
소정 지점 C는 가상의 청취 지점이다. 소정 지점 C는 양 스피커들 위치 지점을 모두 통과하는 직선(직선AB)의 수직선상에 위치한 지점이고, 이때의 수직선은 D를 통과하는 직선이다.
AO=OB=BD, AD=OD+BD, ∠POC=α, CD=OC*cosα, OD=OC*sinα, AC2=CD2+AD2 이므로, 아래의 수학식1이 성립한다.
AC2=CD2+AD2
AC2=CD2+(OD+BD)2
AC2=(OC*cosα)2+(OC*sinα+BD)2
AC=(OC2+BD2+2*OC*BD*sinα)1/2
또한, 상기 수학식1과 유사한 방법으로 아래의 수학식2가 성립한다.
BC2=CD2+BD2
BC2=CD2+(OD-BD)2
BC2=(OC*cosα)2+(OC*sinα-BD)2
BC=(OC2+BD2-2*OC*BD*sinα)1/2
테일러 급수 전개 (1+x)1/2=1+x/2-x2/8+x3/16…를 이용하면, 상기 수학식1로부터 아래의 수학식3이 성립한다.
AC=(OC2+BD2+2*OC*BD*sinα)1/2
AC=OC*{1+(BD/OC)2+2*(BD/OC)*sinα}1/2
AC=OC*(1+2*(BD/OC)*sinα}1/2 (∵ BD≪OC)
AC=OC+BD*sinα-{BD2/(2*OC)}*sin2α+… (∵ 테일러 급수 전개)
AC≒OC+BD*sinα (∵ {BD2/(2*OC)}*sin2α+…≒0)
AC(α)=OC+BD*sinα
도7은 도6에서 BD의 길이, OC의 범위, α의 범위를 설명하는 도면이다. 도7을 참조하면, TV(710)의 위치가 양 스피커들 위치 지점의 중간 지점 0를 중심으로 고정되어 있고 TV(710)의 오디오 신호가 제1스피커(330-1) 및 제2스피커(330-2)에서 재생된다. 이때, 제1스피커(330-1) 위치 지점 A와 제2스피커(330-2) 위치 지점 B는 보통 1.25m 정도 떨어져 있다. 그러므로, 상기 수학식3에서 BD=1.25/2=0.625m이다.
그리고 일반적인 시청 지역에서, TV(710) 시청 지점에 해당하는 소정 지점 C는 TV가 위치한 지점 O로부터 보통 2m 내지 4m 떨어진 지점에 위치하므로 2m≤OC≤4m이다. 또한 소정 각도 α는 보통 -45°≤α ≤45°이다.
상기 수학식3 및 도7을 참조하면, 소정 지점 C로부터 제1스피커(330-1) 위치 지점 A까지의 거리를 소정 각도 α에 따라 산출하는 거리함수 AC(α)=OC+BD*sinα가 생성된다.
또한, 상기 수학식3과 유사한 방법으로, 상기 수학식2로부터 아래의 수학식4가 성립한다.
BC=(OC2+BD2-2*OC*BD*sinα)1/2
BC=OC*{1+(BD/OC)2-2*(BD/OC)*sinα}1/2
BC=OC*(1-2*(BD/OC)*sinα}1/2 (∵ BD≪OC)
BC=OC-BD*sinα-{BD2/(2*OC)}*sin2α+… (∵ 테일러 급수 전개)
BC≒OC-BD*sinα (∵ {BD2/(2*OC)}*sin2α+…≒0)
BC(α)=OC-BD*sinα
상기 수학식 4 및 도7을 참조하면, 소정 지점 C로부터 제2스피커(330-2) 위치 지점 B까지의 거리를 소정 각도 α에 따라 산출하는 거리함수 BC(α)=OC-BD*sinα가 생성된다.
다시 도5를 참조하면, 상기 수학식3의 거리함수 AC(α) 및 상기 수학식4의 거리함수 BC(α)를 바탕으로 소정 지점 C로부터 양 스피커 위치지점까지의 거리차를 산출하는 거리차함수 ｜AC-BC｜(α)를 생성한다(S520).
AC(α)=OC+BD*sinα이고, BC(α)=OC-BD*sinα이므로, AC(α)-BC(α)=2*BD*sinα이다. 따라서, 거리차함수 ｜AC-BC｜(α)는 아래의 수학식5와 같다.
｜AC-BC｜(α)=｜2*BD*sinα｜
이때, BD=0.625m이므로, 0 ≤｜AC-BC｜(α) ≤ 0.9m이다.
상기 수학식5의 거리차 함수 ｜AC-BC｜(α) 및 음속정보 340m/s를 바탕으로 양 스피커들 재생신호가 소정지점 C에 도달하는 시간차를 소정 각도 α에 따라 산출하는 시간차함수 T[AC-BC](α)를 생성한다(S530).
｜AC-BC｜(α)=｜2*BD*sinα｜이므로, 1s:340m=T[AC-BC](α):｜2*BD*sinα｜의 비례식으로 시간차함수 T[AC-BC](α)를 구하면 아래의 수학식6과 같다.
T[AC-BC](α)=BD*sinα/170
이때, 0 ≤｜AC-BC｜(α) ≤ 0.9m이므로 0≤T[AC-BC](α)≤2.7ms이다.
도8은 도5의 지연시간함수 생성방법에서 시간차함수 T[AC-BC](α)의 그래프이다. 도8을 참조하면, 좌표축은 소정 각도 α의 가로축에 대한 시간차 T[AC-BC]의 세로축으로 구성되어 있다.
그래프 곡선들 중에서 가장 아랫쪽에 위치한 곡선(810)은 OC가 2m일 때 소정 각도 α에 따른 시간차 T[AC-BC]의 곡선이고, 그 위에 위치한 곡선(820)은 OC가 2.5m일 때 소정 각도 α에 따른 시간차 T[AC-BC]의 곡선이고, 그 위에 위치한 곡선(830)은 OC가 3m일 때 소정 각도 α에 따른 시간차 T[AC-BC]의 곡선이고, 그 위에 위치한 곡선(840)은 OC가 3.5m일 때 소정 각도 α에 따른 시간차 T[AC-BC]의 곡선이고, 가장 윗쪽에 위치한 곡선(850)은 OC가 4m일 때 소정 각도 α에 따른 시간차 T[AC-BC]의 곡선이다.
다시 도5를 참조하면, 수학식5의 거리함수 AC(α) 및 수학식6의 거리함수 BC(α)를 바탕으로, 소정 지점 C에 도달하는 양 스피커 재생 신호들의 음압레벨비를 소정각도 α에 따라 산출하는 음압레벨비함수를 생성한다(S540).
소정 지점C에서 녹음된 제1스피커(330-1) 재생 신호 및 제2스피커(330-2) 재생 신호의 음압레벨은 각각 제1스피커(330-1) 위치 지점 A와 소정 지점 C 사이의 거리 AC및 제2스피커(330-2) 위치 지점 B와 소정 지점 C 사이의 거리 BC에 반비례한다. 즉 P(AC)=β*AC-1, P(BC)=β*BC-1 이다.
따라서, 제1스피커(330-1) 위치 지점 A와 소정 지점 C 사이의 거리 AC를 산출하는 상기 수학식3의 거리함수 AC(α)및 제2스피커(330-2) 위치 지점 B와 소정 지점 C 사이의 거리 BC를 산출하는 상기 수학식4의 거리함수 BC(α)로부터 음압레벨비함수 LevelBC/LevelAC(α)를 생성할 수 있다. 음압레벨비함수 LevelBC /LevelAC(α)는 아래의 수학식7과 같다.
LevelBC/LevelAC(α) = {(OC2+BD2+2*OC*BD*sinα)/(OC 2+BD2-2*OC*BD*sinα)]1/2
도9는 도5의 지연시간함수 생성방법에서 음압레벨비함수 LevelBC/LevelAC(α)의 그래프이다. 도9를 참조하면, 좌표축은 소정 각도 α의 가로축에 대한 음압레벨비 LevelBC/LevelAC의 세로축으로 구성되어 있다.
그래프 곡선들 중에서 가장 아랫쪽에 위치한 곡선(910)은 OC가 4m일 때 소정 각도 α에 따른 음압레벨비 LevelBC/LevelAC의 곡선이고, 그 위에 위치한 곡선(920)은 OC가 3.5m일 때 소정 각도 α에 따른 음압레벨비 LevelBC/LevelAC의 곡선이고, 그 위에 위치한 곡선(930)은 OC가 3m일 때 소정 각도 α에 따른 음압레벨비 LevelBC/LevelAC의 곡선이고, 그 위에 위치한 곡선(940)은 OC가 2.5m일 때 소정 각도 α에 따른 음압레벨비 LevelBC/LevelAC의 곡선이고, 가장 윗쪽에 위치한 곡선(950)은 OC가 2m일 때 소정 각도 α에 따른 음압레벨비 LevelBC/LevelAC의 곡선이다.
소정 각도 α가 작은 경우, 그에 대한 각 곡선들의 음압레벨비 LevelBC/LevelAC들은 서로간에 편차가 매우 작다.
다시 도5를 참조하면, 상기 수학식6의 시간차함수 T[AC-BC](α) 및 상기 수학식7의 음압레벨비함수 LevelBC/LevelAC(α)를 바탕으로 음압레벨비에 따라 지연시간을 산출하는 지연시간함수Tdelay(LevelBC/LevelAC)를 생성한다(S550).
지연시간함수 Tdelay(LevelBC/LevelAC)를 생성하기 위하여, 상기 수학식6의 시간차함수 T[AC-BC](α) 및 상기 수학식7의 음압레벨비함수 LevelBC/LevelAC(α)에서 α를 소거하면서 양 식을 하나의 식으로 합친다. 그리고, 합쳐진 식에서 T[AC-BC]를 구하여 함수 T[AC-BC](LevelBC/LevelAC)를 생성한다. 또는 도8 및 도9를 이용하여 T[AC-BC](LevelBC/LevelAC)를 생성할 수도 있다.
시간차 T[AC-BC]는 양 스피커들 상호간의 지연시간과 같다. 따라서, 지연시간 함수 Tdelay(LevelBC/LevelAC)=T[AC-BC](LevelBC/Level AC)이다.
도10은 도5의 지연시간함수 생성방법에서 지연시간함수의 그래프이다. 도10을 참조하면, 좌표축은 음압레벨비 LevelBC/LevelAC의 가로축에 대한 지연시간 T delay의 세로축으로 구성되어 있다.
그래프 곡선들 중에서 가장 아랫쪽에 위치한 곡선(1010)은 OC가 2m일 때 음압레벨비 LevelBC/LevelAC에 따른 지연시간 Tdelay의 곡선이고, 그 위에 위치한 곡선(1020)은 OC가 2.5m일 때 음압레벨비 LevelBC/LevelAC에 따른 지연시간 Tdelay 의 곡선이고, 그 위에 위치한 곡선(1030)은 OC가 3m일 때 음압레벨비 LevelBC/LevelAC에 따 른 시간차 지연시간 Tdelay의 곡선이고, 그 위에 위치한 곡선(1040)은 OC가 3.5m일 때 음압레벨비 LevelBC/LevelAC에 따른 지연시간 Tdelay의 곡선이고, 가장 윗쪽에 위치한 곡선(1050)은 OC가 4m일 때 음압레벨비 LevelBC/LevelAC에 따른 지연시간 T delay의 곡선이다.
OC=2.5m에 대한 곡선(1020)은 모든 곡선들에 대한 좋은 근사치가 된다. 따라서, OC=2.5m에 대한 곡선(1020)이 나타내는 함수를 기준 지연시간함수로 삼고, 음압레벨비 검출부(370)에서 검출된 음압레벨비를 OC=2.5m에 대한 곡선(1020)에 대입하여 지연시간을 검출한다.
도11은 도5의 지연시간함수로 검출된 지연시간과 실제 지연시간 사이에 예측되는 오차의 그래프이다. 도11을 참조하면, 좌표축은 소정 각도 α의 가로축에 대한 오차의 세로축으로 구성되어 있다.
그래프 곡선들 중에서 가장 아랫쪽에 위치한 곡선(1110)은 OC가 2.5m일 때 소정 각도 α에 따라 예측되는 오차의 곡선이고, 그 위에 위치한 곡선(1120)은 OC가 3m일 때 소정 각도 α에 따라 예측되는 오차의 곡선이고, 그 위에 위치한 곡선(1130)은 OC가 3.5m일 때 소정 각도 α에 따라 예측되는 오차의 곡선이고, 가장 윗쪽에 위치한 곡선(1140)은 OC가 4m일 때 소정 각도 α에 따라 예측되는 오차의 곡선이다.
기준 지연시간함수에서 예측되는 오차를 보여주는 곡선(1110)을 참조하면, 소정 각도 α가 45°이하일 때 예측되는 오차는 0.5ms를 넘지 않는다. 그리고, 도 11의 곡선들(1110 내지 1140)을 참조하면, 예측되는 최대 오차는 약 1.5ms이고, 1.5ms는 청취지점으로부터 양 스피커들까지의 거리차 ｜AC-BC｜가 0.5m 정도 잘못 계산된 것에 상응하는 정도이다. 이 정도의 오차는 명백히 허용 한도 이내의 오차이다.
다시 도4를 참조하면, 재생 지연부(390)는 제1스피커(330-1) 및 제2스피커(330-2) 중에서 청취 지점과 더 가까이 있는 스피커의 오디오 신호 재생을 지연시간함수에서 검출된 지연시간만큼 지연시킨다.
MLS 녹음부(350)에서 녹음된 신호들은 상기와 같이 지연시간 검출에 이용되는 한편 주파수응답 검출부(395)가 실내 주파수응답을 검출하는 데도 사용된다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 청취 지점에서의 양 스피커 재생 신호 음압레벨비를 대입하면 양 스피커 상호간의 지연시간을 검출하는 지연시간함수를 생성할 수 있다.
지연시간 함수를 이용함으로써, 양 스피커들이 재생한 신호가 청취 지점에 도달하는 시간을 별도로 측정하지 않고도 양 스피커 상호간의 지연시간을 검출할 수 있다.
이에 따라, 실내 주파수응답 검출을 위하여 양 스피커들이 재생하는 신호만으로 실내 주파수응답 검출은 물론이고 양 스피커 상호간의 지연시간도 검출할 수 있다.

Claims (5)

  1. 양 스피커들 상호간의 지연시간 검출방법에 있어서,
    a)MLS(Maximum Length Sequence) 신호들 중의 어느 한 신호를 상기 양 스피커들로 재생하고, 상기 재생된 양 신호들을 임의의 청취 지점에서 수음하는 과정;
    b)상기 수음된 양 신호들을 하이패스 필터링하는 과정;
    c)상기 필터링된 양 신호들의 음압레벨비를 검출하는 과정;및
    d)소정 지점으로부터 상기 양 스피커들 위치 지점까지의 거리를 바탕으로 생성된 지연시간함수에 상기 검출된 음압레벨비를 대입하여 상기 양 스피커들 상호간의 지연시간을 검출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 지연시간 검출방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 d)과정의 소정 지점은
    상기 양 스피커들 위치 지점을 모두 통과하는 직선의 수직선상에 위치한 지점이고, 상기 수직선은 상기 양 스피커들 위치 지점을 연결한 선분을 상기 양 스피커 위치 지점간 거리의 절반만큼 연장했을 때 상기 연장된 끝점을 통과하는 직선인 것을 특징으로 하는 지연시간 검출방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 d)과정은
    d1)상기 양 스피커들 위치 지점의 중간 지점과 상기 소정 지점을 연결한 선분이 상기 양 스피커들 위치 지점을 연결한 선분의 수직선과 이루는 각도에 따라 상기 소정 지점으로부터 상기 양 스피커들 위치 지점까지의 거리를 산출하는 거리함수들을 생성하는 과정;
    d2)상기 거리함수들을 바탕으로, 상기 양 스피커들의 재생신호가 상기 소정 지점에 도달하는 시간차를 상기 각도에 따라 산출하는 시간차함수 및 상기 소정 지점에 도달한 상기 양 스피커 재생신호들의 음압레벨비를 상기 각도에 따라 산출하는 음압레벨비함수를 생성하는 과정;및
    d3)상기 시간차함수 및 상기 음압레벨비함수에서 상기 소정 각도에 관한 변수를 소거하여 상기 양 스피커들의 재생신호가 상기 소정 지점에 도달하는 시간차를 상기 양 스피커 재생신호들의 음압레벨비에 따라 산출하는 상기 지연시간함수를 생성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지연시간 검출방법.
  4. 양 스피커들 상호간의 지연시간 검출장치에 있어서,
    MLS(Maximum Length Sequence) 신호들을 발생시키는 MLS 발생부;
    상기 MLS 발생부에서 발생된 신호들 중의 어느 한 신호를 상기 양 스피커들로 재생하고, 상기 재생된 양 신호들을 임의의 청취 지점에서 수음하는 MLS 입출력부;
    상기 MLS 입출력부에서 수음된 양 신호들을 하이패스 필터링하는 필터링부;
    상기 필터링부에서 필터링된 양 신호들의 음압레벨비를 검출하는 음압레벨비 검출부;및
    양 스피커 재생신호들의 음압레벨비와 양 스피커들 상호간의 지연시간을 맵핑하는 지연시간함수로부터 상기 음압레벨비 검출부에서 검출된 음압레벨비에 대응하는 지연시간을 검출하는 지연시간 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지연시간 검출장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 지연시간 검출부가 구비한 지연시간함수는
    소정 지점으로부터 상기 양 스피커들 위치 지점까지의 거리를 바탕으로 생성 된 것을 특징으로 하는 지연시간 검출장치.
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