KR100608024B1 - 다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널 출력으로 재생하기위한 장치 및 방법과 이를 수행하기 위한 프로그램이기록된 기록매체 - Google Patents

다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널 출력으로 재생하기위한 장치 및 방법과 이를 수행하기 위한 프로그램이기록된 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널 출력으로 재생 가능하도록 하기 위한 것으로서, 본 발명에 따른 재생 장치는 다중 채널 오디오 입력 신호중 제1채널 오디오 입력 신호 및 제2채널 오디오 입력 신호의 상관도를 저하시키기 위한 제1필터부를 구비하여, 양 오디오 입력 신호의 상관도를 저하시키며, 제1필터부로부터 출력된 제1채널 오디오 입력 신호 및 제2채널 오디오 입력 신호를 소정 위치에서의 가상 음원으로 변환시키기 위한 가상 음원 생성부를 구비하며, 출력 이득의 변화과 시간 지연이 발생한 제1채널 오디오 입력 신호 및 제2채널 오디오 입력 신호와 나머지 채널 오디오 입력 신호가 서로 맞춰질도록 조절하기 위한 출력 조절부를 구비하여, 2채널 출력만을 이용해서 다채널 스피커 시스템이 주는 입체감을 형성시킬 수 있으며, 사운드의 정위감을 향상시켜주며, 임장감을 형성시켜서, 청취자에게 보다 개선된 입체 음향을 제공하게 된다.

Description

다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널 출력으로 재생하기 위한 장치 및 방법과 이를 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체{Apparatus for regenerating multi channel audio input signal through two channel output}

도 1은 종래의 다운 믹싱(Down-Mixing)기술에 따른 가상 스피커 장치의 개략 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널 출력으로 재생하기 위한 장치의 개략 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 가상 서라운드 필터의 개략 구성도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1필터부의 블록 구성도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1필터부의 블록 구성도이다.

도 6은 본 발명에 따른 가상 음원 생성부의 구성도이다.

도 7은 도 6에 도시된 가상 음원 생성부의 계산 블록도이다.

도 8은 본 발명에 따른 출력 조절부의 블록 구성도이다.

도 9는 본 발명에 따른 다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널 출력으로 재생하기 위한 방법의 흐름도이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호의 상관도를 저하시키기 위한 방법의 흐름도이다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호의 특정 주파수 성분을 그룹 지연시키기 위한 방법의 흐름도이다.

도 12는 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호를 가상 음원으로 변환시키는 방법의 흐름도이다.

도 13은 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호를 제외한 나머지 채널 오디오 입력 신호를 조절하기 위한 방법의 흐름도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 다중 채널 오디오 입력 신호 200 : 가상 서라운드 필터

220 : 제 1 필터부 280 : 가상 음원 생성부

300 : 출력 조절부 400 : 가산기

500 : 좌측 스피커 600 : 우측 스피커

본 발명은 다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널 출력으로 재생하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 5.1 채널 오디오 입력 신호중 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호만 가상 음원을 생성시키고, 나머지 채널 오디오 입력 신호는 출력 이득과 시간 지연을 조절하여 자연스러운 입체감을 형성시켜 주기 위한 오디오 후처리 기술에 관한 것이다.

도 1을 참조하여, 종래의 다운 믹싱(Down-Mixing)기술에 따른 가상 스피커 장치의 개략 구성도를 살펴보면 다음과 같다. 상기 도 1은 국제공개특허 제WO99/49574호에 개재된 돌비 가상 스피커의 블록도이다.

상기 도 1은 2채널 스피커를 통하여 6채널의 입체감을 형성시켜주는 다운 믹싱 기술로서, 머리 전달 함수(HRTF;Head Related Transfer Function)로부터 구한 각 채널에 대한 임펄스 응답, 입력 신호와 임펄스 응답을 컨벌루션하기 위한 수단 및 상기 컨벌루션된 신호들을 2채널로 각각 더하기 위한 수단으로 구성된다.

상기 도 1에 도시된 장치는 좌측 채널, 우측 채널, 중앙 채널, 좌측 서라운드 채널, 우측 서라운드 채널 및 저음역 효과 채널(LFE; Low Frequency Effect) 오디오 입력 신호와 그에 상응하는 임펄스 응답을 각각 컨벌루션하여, 한 채널당 좌측 및 우측 2개의 신호를 생성한다. 그리고 나서, 6개 채널에 대하여 좌측 신호끼리, 우측 신호끼리 가산하여 최종적으로 2채널의 출력 신호가 얻어진다.

2채널의 출력 신호를 재생하면, 가상의 스피커가 청취자를 중심으로 좌측, 우측, 중앙, 좌측 서라운드, 우측 서라운드에 위치한 것과 같은 입체감을 형성시켜준다.

그러나, 상기 도 1에 도시된 종래 기술에 따를 경우, 좌측 서라운드 채널과 우측 서라운드 채널의 상관도(correlation)가 높은 경우에 음상(sound image)이 뒤로 맺히기 어려운 문제점이 발생한다.

여기서, 상관도가 높다라는 것은 사운드 특성이 거의 동일한 경우를 의미하며, 상관도가 높은 경우에 음상이 뒤로 맺히기 어려운 이유는 다음과 같다.

가상 음원을 형성하기 위하여 사람의 머리 및 귀의 형상에 의한 귀에서의 음향 신호의 특성인 머리 전달 함수(HRTF)를 이용한다. 이러한 머리 전달 함수는 두 귀간의 레벨 차이(ILD; Inter-aural Level Difference) 및 두 귀간 음의 시간 차이(ITD; Inter-aural Time Difference)의 단순한 경로 차이뿐만 아니라, 머리표면에서의 회절, 귓바퀴에 의한 반사 등 복잡한 경로상의 특성이 음의 도래 방향에 따라 변화하는 현상에 의해 3차원 오디오를 지각할 수 있다. 수평 및 수직 각 방향에서의 HRTF는 유일한 특성을 갖기 때문에, 이를 이용하면 3차원 오디오를 생성할 수 있게 된다.

머리 전달 함수(HRTF)는 수평면상에서의 좌우 구별은 용이하게 가능하나, 표준 HRTF의 오차로 인하여 전후 구별이 어렵게 된다. 전후 위치의 구별을 위해서는 실제 사용자의 정확한 주파수 특성을 측정 해야하나, 표준 더미헤드를 사용하면, 실제 사용자와의 주파수 특성 차이때문에 프론트/백 혼동 현상(front/back confusion)이 발생하게 된다.

서라운드 채널의 경우 청취자의 좌측 및 우측 후방에 음상이 위치되어야, 서라운드 채널의 효과를 얻을 수 있으나, 좌측 및 우측 서라운드 채널의 오디오 입력 신호의 상관도가 높은 경우에는 후방의 중앙부에 음상이 위치되는 효과가 발생하게 되며, 표준 더미헤드의 사용으로 인하여, 상기에서 논의한 프론트/백 혼동 현상마저 생기므로, 서라운드 채널의 효과를 얻기 어려운 문제점이 발생한다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적 은 본 발명은 다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널 스피커 시스템을 사용하여 재생하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 2채널 스피커 시스템만을 이용해서 다채널 스피커 시스템이 주는 입체감을 형성시켜주며, 특히 서라운드 채널 오디오 입력 신호에 대해서는 청취자의 좌측/우측 후방에 가상 스피커를 생성함으로써 청취자에게 입체감을 효과적으로 형성시켜주기 위한 것이다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 다중 채널 오디오 입력 신호중 소정의 2채널간 오디오 입력 신호의 상관도를 저하시키기 위한 제1필터부; 제1필터부로부터 출력된 2채널의 오디오 입력 신호를 소정 위치에서의 가상 음원으로 변환시키기 위한 가상 음원 생성부; 및 2채널의 오디오 입력 신호를 제외한 나머지 채널 오디오 입력 신호를 가상 음원 생성부로부터 출력된 2채널 오디오 입력 신호의 출력 이득과 시간 지연에 상응하도록 조절하기 위한 출력 조절부를 포함하는 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 다중 채널 오디오 입력 신호중 소정의 2채널간 오디오 입력 신호의 특정 주파수 성분을 그룹 지연시키기 위한 제1필터부; 제1필터부로부터 출력된 2채널의 오디오 입력 신호를 소정 위치에서의 가상 음원으로 변환시키기 위한 가상 음원 생성부 및 2채널의 오디오 입력 신호를 제외한 나머지 채널 오디오 입력 신호를 가상 음원 생성부로부터 출력된 2채널의 오디오 입력 신호의 출력 이득과 시간 지연에 상응하도록 조절하기 위한 출력 조절부를 포함하는 장치가 제공된다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 다중 채널 오디오 입력 신호중 소정의 2채널간 오디오 입력 신호의 상관도를 저하시키는 단계; 2채널 오디오 입력 신호를 소정 위치에서의 가상 음원으로 변환시키기는 단계 및 2채널 오디오 입력 신호를 제외한 나머지 채널 오디오 입력 신호를 상기 가상 음원으로 변환된 2채널 오디오 입력 신호의 출력 이득과 시간 지연에 상응하도록 조절하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 다중 채널 오디오 입력 신호중 소정의 2채널 오디오 입력 신호의 특정 주파수 성분을 그룹 지연시키는 단계; 2채널 오디오 입력 신호를 소정 위치에서의 가상 음원으로 변환시키기는 단계 및 2채널 오디오 입력 신호를 제외한 나머지 채널 오디오 입력 신호를 가상 음원으로 변환된 2채널 오디오 입력 신호의 출력 이득과 시간 지연에 상응하도록 조절하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 2채널 이상의 다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널 출력으로 재생하기 위한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널 출력으로 재생하기 위한 장치의 개략 구성도이다.

상기 도 2에 도시된 장치는 다중 채널 오디오 입력 신호(100), 가상 서라운 드 필터(200), 출력 조절부(300), 가산기(400), 좌측 채널 스피커(500) 및 우측 채널 스피커(600)로 구성된다.

상기 다중 채널 오디오 입력 신호(100)는 좌측 채널(L), 중앙 채널(C), 저음역 효과 채널(LFE), 우측 채널(R), 좌측 서라운드 채널(Ls) 및 우측 서라운드 채널(Rs)로 구성된다. 본 실시예에서는 5.1채널을 예로 설명하고 있으나, 6.1채널 및 7.1채널 등의 다중 채널의 경우도 본 실시예를 적용할 수 있음은 당업자의 측면에서 자명하다할 것이다.

상기 가상 서라운드 필터(200)는 상기 다중 채널 오디오 입력 신호중 좌측 서라운드 채널 오디오 입력신호(Ls) 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력신호(Rs)를 입력 신호로 수신한다.

상기 가상 서라운드 필터(200)는 입력된 좌측 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력신호의 상관도를 저하시키고, 청취자의 좌측 후방 및 우측 후방에 가상 음원을 생성시키는 역할을 수행한다. 이러한 동작은 이하의 도 3 내지 도 7에서 상세히 설명한다.

상기 출력 조절부(300)는 상기 다중 채널 오디오 입력 신호중 좌측 채널(L), 중앙 채널(C), 저음역 효과 채널(LFE) 및 우측 채널(R)을 입력으로 수신한다.

상기 가상 서라운드 필터(200)를 통하여 출력된 좌측 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력신호는 출력 이득이 변화하고, 시간 지연이 발생하게 된다. 상기 출력 조절부는 좌측 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력신호의 출력 이득과 시간 지연에 맞게, 상기 좌측 채널(L), 중앙 채널(C), 저음역 효과 채널(LFE) 및 우측 채널(R) 의 출력 이득과 시간 지연을 조절하는 기능을 수행한다.

상기 가산기(400)는 상기 가상 서라운드 필터(200) 및 상기 출력 조절부(300)로부터 출력된 다중 채널 오디오 입력신호의 좌측 신호끼리 가산하고, 우측 신호끼리 가산한다. 그리고 나서, 가산된 좌측 신호는 상기 좌측 채널 스피커(500)로 출력되고, 가산된 우측 신호는 상기 우측 채널 스피커(600)로 출력된다.

상기에서 언급한 바와 같이, 만약, 6.1 채널 오디오 입력 신호인 경우라면, 5.1채널에 후방 서라운드 채널이 추가된 경우이다. 이런 경우에는, 상기 가상 서라운드 필터(200)와 동일한 또 하나의 가상 서라운드 필터를 구비하고, 후방 서라운드 채널 오디오 입력신호를 둘로 나누어서 입력하면 된다.

만약, 7.1 채널 오디오 입력 신호인 경우라면, 5.1채널에 후방 서라운드 채널이 2개 추가된 경우이다. 이런 경우에는, 상기 가상 서라운드 필터(200)와 동일한 또 하나의 가상 서라운드 필터를 구비하고, 2개의 후방 서라운드 채널 오디오 입력신호를 상기 구비된 가상 서라운드 필터로 입력하면 된다.

도 3은 본 발명에 따른 가상 서라운드 필터의 개략 구성도이다.

상기 도 3에 도시된 가상 서라운드 필터는 제1필터부(220) 및 가상 음원 생성부(280)로 구성된다.

상기 제1필터부(220)는 상기 좌측 서라운드 채널 오디오 입력 신호(Ls)와 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호(Rs)의 상관도를 저하시켜 서라운드 채널 사운드의 정위감을 향상시켜주는 동시에 임장감을 형성시켜주는 기능을 수행한다. 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호의 상관도가 높을 경우에는 음상(Sound Image)이 청취자의 좌/우 뒤쪽에 생기지 않고 청취자의 정중앙 뒤쪽에 환상(Phantom Image)으로 생기게 되고, 프론트/백 혼동(Front/Back Confusion)현상에 의해 음상이 다시 앞쪽으로 넘어올 수가 있으므로, 서라운드 효과를 느끼기 어렵다.

따라서, 상기 제1필터부는 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채널(Ls, Rs)의 사운드 상관도를 저하시키고, 임장감을 형성시켜 자연스러운 서라운드 채널 효과를 주는 역할을 한다. 상기 제1필터부의 구성은 이하의 도 4 및 도 5에서 상세히 설명한다.

상기 가상 음원 생성부(280)는 상기 제1필터부(220)에서 출력된 신호를 수신하여, 청취자의 좌측/우측 후방에 가상 음원을 배치하여 입체감을 형성시켜 주는 역할을 수행한다. 상기 가상 음원 생성부(280)의 구성은 이하의 도 6 및 도 7에서 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1필터부의 블록 구성도이다.

상기 제 1필터부는 서로 비대칭인 다수의 지연부, 다수의 이득부 및 다수의 가산부를 이용하여 구현된다.

상기 제1필터부(220)는 제1지연부(221), 제2지연부(222), 제3지연부(223), 제4지연부(224), 제1이득부(225), 제2이득부(226), 제1가산부(227), 제2가산부(228), 제1필터(229), 제2필터(230), 제3필터(231), 제4필터(232), 제5지연부(233), 제6지연부(234), 제3이득부(235), 제4이득부(236), 제3가산부(237) 및 제4가산부(238)로 구성된다.

제1지연부(221)는 좌측 서라운드 채널 오디오 입력 신호를 소정 시간동안 지연시키며, 본 실시예에서 제 1지연부(221)는 전달함수가 Z-mLL 인 지연필터로 구현된다.

제2지연부(222)는 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호를 소정 시간동안 지연시키며, 본 실시예에서 제2지연부(222)는 전달함수가 Z-mRR 인 지연필터로 구현된다.

이러한 제1지연부(221)와 제2지연부(222)는 서로 비대칭이며, 즉 소정 시간이 각각 서로 상이하다.

제3지연부(223)는 좌측 서라운드 채널 오디오 입력 신호를 소정 시간동안 지연시키며, 본 실시예에서 제3지연부(223)는 전달함수가 Z-mLR 인 지연필터로 구현된다.

제4지연부(224)는 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호를 소정 시간동안 지연시키며, 본 실시예에서 제4지연부(224)는 전달함수가 Z-mRL 인 지연필터로 구현된다.

이러한 제3지연부(223)와 제4지연부(224)는 서로 비대칭이며, 즉 소정 시간이 각각 서로 상이하다.

제1이득부(225)는 제3지연부(223)의 출력 이득을 변화시키며, 제2이득부(226)는 제4지연부(224)의 이득을 변화시킨다.

제1가산부(227)는 제1지연부(221)의 출력과 제2이득부(226)의 출력을 가산하며, 제2가산부(228)는 제2지연부(222)의 출력과 제1이득부(225)의 출력을 가산한다.

여기서, 제1이득부(225)부와 제2이득부(226)에서는 소정 시간 지연된 좌측 서라운드 채널 오디오 입력 신호 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호의 출력 이득을 소정 크기만큼 감소시킨다. 이러한 제1이득부(225)와 제2이득부(226)로 인하여 양 채널의 오디오 입력 신호가 서로 혼합되는 것이 방지된다.

제1필터(229)는 제1가산부(227)의 출력 신호를 필터링하며, 제2필터(230)는 제2가산부(228)의 출력 신호를 필터링하게 된다. 제1필터(229) 및 제2필터(230)의 출력 신호는 가상 음원 생성부(280)로 입력된다.

제5지연부(233)는 제1필터(229) 및 제3필터(231)의 출력 신호를 소정 시간동안 지연시키며, 본 실시예에서 제5지연부(233)는 전달함수가 Z-mLLS 인 지연필터로 구현된다.

제6지연부(234)는 제2필터(230) 및 제4필터(232)의 출력 신호를 소정 시간동안 지연시키며, 본 실시예에서 제6지연부(234)는 전달함수가 Z-mRRS 인 지연필터로 구현된다. 이러한 제5지연부(233)와 제 6지연부(234)는 서로 비대칭이며, 즉 소정 시간이 각각 서로 상이하다.

본 실시예에서 사용된 제1필터(229), 제2필터(230), 제3필터(231) 및 제4필터(232)는 고역 부분을 필터링하기 위한 저역 통과 필터(Low Pass Filter)이다.

제3이득부(237)는 제5지연부(233)의 출력 이득을 변화시키며, 제4이득부(236)는 제6지연부(233)의 출력 이득을 변화시킨다.

제3가산부(237)는 제3이득부(237)의 출력 신호와 좌측 서라운드 채널 오디오 입력 신호를 가산하며, 제4가산부(238)는 제4이득부(236)의 출력 신호와 우측 서라운드 채널 오디오 입력신호를 가산한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1필터부의 블록 구성도이다.

상기 도 5에 개시된 제1필터부는 본 발명에 적용될 수 있는 다른 실시예로서로서, 상기 도 4의 제1필터부와 유사한 특성을 나타내지만, 공간의 잔향특성을 인공적으로 모사하기 위해 인공잔향기에 적용되는 전대역 필터를 사용하는 것에 의하여, 상기 도 4의 제1필터부 보다 자연스러운 음장감을 얻을 수 있다. 또한, 전대역 필터는 특정 주파수 성분을 군지연시키는 특성이 있고 이를 응용하는 것에 의해 모노신호의 유사 스테레오화가 가능하다.

도 5에 도시된 제1필터부는 좌측 서라운드 채널과 우측 서라운드 채널에 각각 2개의 전대역 필터를 종속적으로 연결한 형태로 구성된다.

좌측 채널 서라운드 오디오 입력신호는 제1전대역 필터(Z-L0)(251)로 입력되며, 좌측 채널 서라운드 오디오 입력신호는 이득부(GL)(252)를 통하여 출력 이득이 변화된다. 이득부(GL)(252) 및 제1전대역 필터(Z-L0)(251)로부터 출력된 신호가 가산부(253)에 의해 가산된다. 가산부(253)에 의해 가산된 신호는 이득부(-GL)(254)를 통하여 출력 이득이 변화된다. 이득부(-GL)(254)의 출력 신호와 좌측 서라운드 오디오 입력신호는 가산부(255)에 의해 가산된다.

가산부(253)에 의해 가산된 출력 신호는 제2전대역 필터(Z-L1)(256)로 입력되며, 가산부(253)의 출력 신호는 이득부(GL)(257)를 통하여 출력 이득이 변화된다. 이득부(GL)(257) 및 제 2전대역 필터(Z-L1)(256)로부터 출력된 신호는 가산부(258)에 의해 가산된다. 가산부(258)에 의해 출력된 신호는 이득부(-GL)(259)를 통하여 출력 이득이 변화된다. 이득부(-GL)(259)의 출력 신호와 가산부(253)의 출력신호는 가산부(260)에 의해 가산된다.

우측 서라운드 채널에 종속적으로 연결된 2개의 전대역 필터 즉, 제3전대역 필터(Z-R0)(261) 및 제4전대역 필터(Z-R1)(266)의 구성은 상기 설명한 좌측 서라운드 채널의 전대역 필터 구성과 동일하게 구성된다.

여기서, 입력신호가 모노인 경우 스테레오화 하기 위하여, 4개의 각 전대역 필터의 지연치는 각각 L0≠L1≠R0≠R1로 서로 다르게 설정하고, 각 채널에서 종속적으로 연결된 2개의 전대역 필터의 지연치는 각각 L0>L1, R0>R1, 혹은 L0<L1, R0<R1의 관계를 갖는다. 이는 상기 도 4의 제1필터부와 같이 비대칭성에 의한 상관도의 저하를 최대화 하기 위한 것이다.

또한, 각 필터의 이득부의 값은 통상 동일한 값을 가지며 경우에 따라 다르게 설정할 수도 있다. 그리고, 위상 이탈(Out of Phase)현상을 막기 위하여, GL과 GR은 서로 같은 부호 혹은 다른 부호를 가질 수 있지만, 2개의 종속적으로 연결된 필터의 이득은 동일한 부호가 되도록 구성된다.

도 6은 본 발명에 따른 가상 음원 생성부의 구성도이다.

상기 도 6에 도시된 가상 음원 생성부는 도 4 및 도 5에서 설명된 제1필터부로부터 출력된 좌측 서라운드 채널 오디오 입력 신호 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호를 좌측 후방 및 우측 후방 위치에서의 가상 음원으로 변환시키는 역할을 수행한다.

가상 음원 생성부(280)는 제1필터부로부터 출력된 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력신호를 입력으로 받아 네 개의 FIR 필터(K11, K12, K 21, K22)와 컨벌루션 연산을 하여 서로 더하는 구조로 구성된다.

좌측 서라운드 채널 오디오 입력 신호와 FIR 필터 K11이 컨벌루션되고, 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호와 K12가 컨벌루션된 후, 두 신호는 서로 더해져 좌측 채널 출력 신호를 생성한다. 좌측 서라운드 채널 오디오 입력 신호와 FIR 필터 K21이 컨벌루션되고, 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호와 K22가 컨벌루션된 후, 두 신호는 서로 더해져 우측 채널 출력 신호를 생성한다.

이러한 좌측 채널 출력 신호와 우측 채널 출력 신호는 이하에서 설명될 출력 조절부(300)의 출력 신호들과 각각 더해져 2채널의 최종 출력 신호가 된다.

도 7은 도 6에 도시된 가상 음원 생성부의 계산 블록도이다.

상기 가상 음원 생성부(280)는 가상 음원과 가상 청취자 사이의 머리 전달 함수 행렬로 구현된 바이노럴(binaural)합성 필터(B11, B12, B21, B 22) 및 가상 청취 자와 2채널 출력 위치 사이의 머리 전달 함수 행렬의 역행렬로 구현된 상호 간섭 소거 필터(C11, C12, C21, C22)에 의해서 계산된다.

상기 바이노럴 합성 필터는 다음과 같이 설계된다. 바이노럴 합성 필터(B11, B12, B21, B22)는 음원과 고막사이의 음향학적 전달함수인 머리 전달 함수(HRTF;Head related transfer function)를 이용하여 구현된다.

머리 전달 함수는 두 귀간의 시간차와 두 귀간의 레벨차, 귓바퀴의 형상(pinna)을 포함하여 소리가 전달되어온 공간의 특성을 나타내는 많은 정보가 담겨 있다. 특히 위와 아래의 음상 정위에 결정적인 영향을 미치는 귓바퀴에 대한 정보가 담겨 있는데, 형상이 복잡한 귓바퀴는 모델링이 쉽지 않은 이유로, 머리 전달 함수는 주로 더미헤드를 이용한 측정을 통해 얻게 된다. 서라운드(surround) 스피커는 일반적으로 90-110도 사이에 위치시키므로, 가상의 스피커를 그 위치에 정위시키기 위해서, 정면에서 왼쪽과 오른쪽으로 90도-110도 사이에서 머리 전달 함수를 측정한다.

왼쪽 90도-110도에 위치한 음원에서부터 더미헤드의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 머리 전달 함수를 각각 B11, B21이라고 하고, 오른쪽 90도-110도 사이에 위치한 음원에서부터 더미헤드의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 머리 전달 함수를 각각 B12, B22라고 한다.

상기 바이노럴 합성 필터의 출력 신호를 헤드폰을 통해 듣게 되면 청취자는 음상이 왼쪽과 오른쪽으로 90도-110도 사이에 맺히는 것처럼 느끼게 된다. 바이노럴 합성 기술은 헤드폰으로 재생했을 때 가장 좋은 성능을 나타낸다.

그러나, 두 개의 스피커를 통해서 재생을 하게 되면 두 개의 스피커와 두 귀 사이에서 상호 간섭(Crosstalk)현상이 발생하여 정위감 성능이 저하된다. 즉, 왼쪽 채널의 사운드는 왼쪽 귀에서만 들리고, 오른쪽 채널의 사운드는 오른쪽 귀에서만 들려야 하는데, 두 채널간에 상호 간섭 현상이 발생하여, 왼쪽 채널의 사운드가 오른쪽 귀에도 들리게 되고, 오른쪽 채널의 사운드는 왼쪽 귀에도 들리게 되어 정위감 성능이 저하되어 음상이 정확히 맺히지 않게 된다.

따라서, 상기 상호 간섭 현상을 제거하기 위한, 상호 간섭 소거 필터(C11, C12, C21, C22)를 설계해야 한다. 이를 설계하기 위해서, 청취자와 두 스피커 사이의 머리 전달 함수를 측정해야 한다. 왼쪽으로 특정위치에 위치한 스피커에서부터 더미헤드의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 머리 전달 함수를 각각 H11, H21이라고 하고, 오른쪽으로 특정위치에 위치한 스피커에서부터 더미헤드의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 머리 전달 함수를 각각 H12, H22이라고 가정하면, 상호 간섭 소거 필터 행렬 C(z)는 다음식과 같이 머리 전달 함수(HRTF) 행렬의 역행렬로 설계된다.

Figure 112005006942707-pat00001

바이노럴 합성 필터 행렬은 가상의 스피커를 좌측 서라운드 스피커와 우측 서라운드 스피커의 위치로 정위시키는 필터 행렬이고, 상호 간섭 소거 필터는 두 스피커와 두 귀 사이의 상호 간섭 현상을 제거하는 필터 행렬로 다음식과 같이 두 행렬을 곱해서 가상 음원 생성부의 행렬 K(z)를 계산한다.

Figure 112005006942707-pat00002

도 8은 본 발명에 따른 출력 조절부의 블록 구성도이다.

도 8에 도시된 출력 조절부(300)는 이득부(310, 320, 330, 340) 및 지연부(315, 325, 335, 345)로 구성된다.

좌측 채널 오디오 입력 신호(L)는 이득부(Ga)(310)를 통하여 출력 이득이 변화되며, 지연부(Z)(315)에 의해 시간 지연이 이루어진다.

중앙 채널 오디오 입력 신호(C)는 이득부(Gb)(320)를 통하여 출력 이득이 변화되며, 지연부(Z)(325)에 의해 시간 지연이 이루어진다.

저음역 효과 채널 오디오 입력 신호(LFE)는 이득부(Gc)(330)를 통하여 출력 이득이 변화되며, 지연부(Z)(335)에 의해 시간 지연이 이루어진다.

우측 채널(R)은 이득부(Ga)(340)를 통하여 출력 이득이 변화되며, 지연부(Z- Δ)(345)에 의해 시간 지연이 이루어진다.

가상 서라운드 필터를 통과하게 되면, 원래의 좌측 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호에 비해 출력 이득과 시간 지연에 변화가 생기게 된다. 따라서, 가상 서라운드 필터가 가지고 있는 특성에 기초하여, 도 8에서와 같이 나머지 채널 즉, 좌측 채널, 중앙 채널, 저음역 효과채널 및 우측 채널의 오디오 입력 신호의 출력 이득과 시간 지연을 조절한다. 여기서, 가상 서라운드 필터가 가지고 있는 특성에 기초한다는 의미는 좌측 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호의 출력 이득과 시간 지연의 변화가 입력 신호의 변화에 따라 좌우된다는 것이 아니라, 가상 서라운드 필터의 구성요소에 따라 좌우된다는 것을 의미하는 것이다.

여기서, 이득부의 값 Ga, Gb, Gc는 출력 이득과 관련된 값으로, 가상 서라운드 필터의 입력 신호와 출력 신호의 RMS 전력을 비교하여 결정하고, 시간 지연 값은 가상 서라운드 필터의 임펄스 응답이나 그룹 지연을 통하여 구한다. 구체적으로, K11의 그룹 지연을 기초로 결정한다.

도 9는 본 발명에 따른 다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널 출력으로 재생하기 위한 방법의 흐름도이다.

우선, 다중 채널 오디오 입력 신호중 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호의 상관도를 저하시킨다(S100). 상관도를 저하시키기 위한 상세한 방법에 대해서는 이하에서 설명한다.

S100단계에 의해 상관도가 저하된 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채 널 오디오 입력 신호를 소정 위치, 즉 좌측 서라운드 및 우측 서라운드에서의 가상 음원으로 변환시킨다(S200).

그리고 나서, 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호를 제외한 나머지 채널(즉, 좌측, 중앙, 저음역 효과 및 우측 채널) 오디오 입력 신호를 상기 S200단계를 거쳐 가상 음원으로 변환된 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호의 출력 이득과 시간 지연에 상응하게 조절한다(S300).

상기 S200 및 S300단계를 거쳐 출력된 다중 채널 오디오 입력 신호를 좌측 채널로 출력될 신호끼리 가산하고, 우측 채널로 출력될 신호끼리 가산하여, 2개 채널 스피커로 출력시킨다(S400).

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호의 상관도를 저하시키기 위한 방법의 흐름도이다.

우선, 좌측 서라운드 채널 오디오 입력 신호를 제1시간동안 지연시키는 과정을 수행한다(S101). 그리고, 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호를 제2시간동안 지연시키는 과정을 수행한다(S102).

좌측 서라운드 채널 오디오 입력 신호를 제3시간동안 지연시키고(S103), 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호를 제4시간동안 지연시킨다(S104).

S103단계에 의해서 지연된 좌측 채널 오디오 입력신호의 출력 이득을 변화시키고(S105), S104단계에 의해서 지연된 우측 채널 오디오 입력신호의 출력 이득을 변화시킨다(S106).

S101단계에 의해서 지연된 신호와 S106단계에 의해서 이득 변화된 신호를 가산하는 과정을 수행하며(S107), S102단계에 의해서 지연된 신호와 S105단계에 의해서 이득 변화된 신호를 가산한다(S108).

S107단계에 의해 가산된 신호의 고역 부분을 필터링하며(S109), S108단계에 의해 가산된 신호의 고역 부분을 필터링하는 과정(S110)을 수행한다.

S109단계에 의해서 필터링된 신호의 출력 이득을 변화시키고(S111), S110단계에 의해서 필터링된 신호의 출력 이득을 변화시킨다(S112).

S111단계에 의해 이득 변화된 신호를 제5시간동안 지연시킨 후(S113), 상기 S101단계로 복귀하며, S112단계에 의해 이득 변화된 신호를 제6시간동안 지연시킨 후(S114), S102단계로 복귀한다.

본 발명의 실시예에서 제1시간 내지 제6시간은 각각 서로 다르다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호의 특정 주파수 성분을 그룹 지연시키기 위한 방법의 흐름도이다. 도 11(a)는 좌측 서라운드 채널 오디오 입력 신호의 특정 주파수 성분을 그룹 지연시키기 위한 방법이며, 도 11(b)는 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호의 특정 주파수 성분을 그룹 지연시키기 위한 방법을 나타낸다.

우선, 도 11(a)를 살펴보면, 좌측 서라운드 채널 오디오 입력 신호를 소정 시간동안 지연시키는 과정을 수행한다(S151).

좌측 서라운드 채널 오디오 입력 신호의 이득을 변화시키는 과정을 수행한다(S152).

그리고 나서, 상기 S151 및 S152단계를 거친 신호를 가산하는 과정을 수행한다(S153). S153단계에 의해 가산된 신호는 이득을 변화시킨 후(S154), S151단계로 복귀한다.

또한, 상기 S153단계에 의해 가산된 신호를 소정 시간동안 지연시키는 과정을 수행한다(S155).

상기 S153단계에 의해 가산된 신호의 이득을 변화시키는 과정을 수행한다(S156).

그리고 나서, 상기 S155 및 S156단계를 거친 신호를 가산하는 과정을 수행한 후(S157), 출력된다. 한편, S157에 의해 가산된 신호의 이득을 변화시킨 후(S158), S155단계로 복귀하게 된다.

도 11b에 도시된 과정도 상기 도 11(a)의 과정과 동일하게 진행된다.

우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호를 소정 시간동안 지연시키는 과정을 수행한다(S161). 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호의 이득을 변화시키는 과정을 수행한다(S162).

그리고 나서, 상기 S161 및 S162단계를 거친 신호를 가산하는 과정을 수행한다(S163). S163단계에 의해 가산된 신호는 이득을 변화시킨 후(S164), S161단계로 복귀한다.

또한, 상기 S163단계에 의해 가산된 신호를 소정 시간동안 지연시키는 과정을 수행한다(S165).

상기 S163단계에 의해 가산된 신호의 이득을 변화시키는 과정을 수행한다 (S166).

그리고 나서, 상기 S165 및 S166단계를 거친 신호를 가산하는 과정을 수행한 후(S167), 출력된다. 한편, S167에 의해 가산된 신호의 이득을 변화시킨 후(S168), S165단계로 복귀하게 된다.

상기에서 설명한 실시예에서, S151, S155, S161 및 S165 단계에서의 소정 시간은 각각 다르게 설정된다. 또한, S151에서의 지연 시간이 S155에서의 지연 시간보다 더 크고, S161에서의 지연 시간이 S165에서의 지연 시간보다 더 크게 설정되거나, 또는 그 반대로 S155에서의 지연 시간이 S151에서의 지연 시간보다 더 크고, S165에서의 지연 시간이 S161에서의 지연 시간보다 더 크게 설정되기도 한다.

또한, 각 단계에서의 이득 변화값은 통상 동일한 값을 가지며 경우에 따라 다르게 설정할 수도 있다.

도 12는 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호를 가상 음원으로 변환시키는 방법의 흐름도이다.

우선, 가상 음원과 가상 청취자간의 머리 전달 함수 행렬(B)을 계산하는 과정을 수행한다(S210).

가상 청취자와 2채널 출력 위치(즉, 좌측 스피커 및 우측 스피커) 사이의 머리 전달 함수 행렬을 구한 후, 그 역행렬(C)을 계산하는 과정을 수행한다(S220).

상기 S210 및 S220에서 계산된 행렬 B와 행렬 C를 곱하는 연산을 수행한다(S230).

그리고 나서, 상기 S100단계에 의해 출력된 신호와 상기 S230을 통해서 구한 행렬의 컨벌루션 연산을 수행한다(S240).

도 13은 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호를 제외한 나머지 채널 오디오 입력 신호를 조절하기 위한 방법의 흐름도이다.

우선, 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호의 RMS 전력과 가상 음원 변환 후 출력된 신호의 RMS 전력을 비교한다(S310).

S310단계에서 비교된 RMS 전력 차이에 기초하여, 나머지 채널(즉, 좌측 채널, 중앙 채널, 저음역 효과 채널, 우측 채널) 오디오 입력 신호의 출력 이득을 조절하는 과정을 수행한다(S320).

그리고 나서, 좌측 서라운드 채널 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호의 가상 음원 변환시의 시간 지연만큼, 나머지 채널 오디오 입력 신호의 시간을 지연하는 과정을 수행한다(S330).

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널로 재생하기 위한 장치 및 방법의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널로 재생하기 위한 장치 및 방법에 따르면, 다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널 출력을 사용 하여 재생 가능하여, 2채널 출력만을 이용해서 다채널 스피커 시스템이 주는 입체감을 형성시킬 수 있다.

또한, 좌측 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호에 대해서는 청취자의 좌측 및 우측 후방에 가상 스피커를 생성함으로써 청취자에게 입체감을 효과적으로 형성시키게 된다.

더욱이, 좌측 및 우측 서라운드 채널 오디오 입력 신호의 상관도가 높은 경우에도, 사운드의 정위감을 향상시켜주며, 임장감을 형성시켜서, 청취자에게 보다 개선된 입체 음향을 제공하게 된다.

Claims (47)

  1. 다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널 출력으로 재생하기 위한 장치에 있어서,
    상기 다중 채널 오디오 입력 신호중 소정의 2채널 오디오 입력 신호들 사이의 상관도를 저하시키기 위한 제 1필터부;
    상기 제1필터부로부터 출력된 상기 2채널의 오디오 입력 신호를 소정 위치에서의 가상 음원으로 변환시키기 위한 가상 음원 생성부 및
    상기 2채널의 오디오 입력 신호를 제외한 나머지 채널 오디오 입력 신호를 상기 가상 음원 생성부로부터 출력된 상기 2채널 오디오 입력 신호의 출력 이득과 시간 지연에 상응하도록 조절하기 위한 출력 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가상 음원 생성부 및 상기 출력 조절부로부터 출력된 상기 다중 채널 오디오 입력 신호를 제1채널 출력으로 출력될 신호끼리 가산하고, 제2채널 출력으로 출력될 신호끼리 가산하기 위한 가산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1필터부는
    상기 소정의 2채널중 제1채널 오디오 입력 신호를 제1시간동안 지연시키기 위한 제1지연부;
    상기 소정의 2채널중 제2채널 오디오 입력 신호를 제2시간동안 지연시키기 위한 제2지연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1필터부는
    상기 소정의 2채널중 제1채널 오디오 입력 신호를 제3시간동안 지연시키기 위한 제3지연부;
    상기 소정의 2채널중 제2채널 오디오 입력 신호를 제4시간동안 지연시키기 위한 제4지연부;
    상기 제3지연부의 출력 이득을 변화시키기 위한 제1이득부;
    상기 제4지연부의 출력 이득을 변화시키기 위한 제2이득부;
    상기 제1지연부의 출력과 상기 제2이득부의 출력을 가산하기 위한 제1가산부 및
    상기 제2지연부의 출력과 상기 제1이득부의 출력을 가산하기 위한 제2가산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1필터부는
    상기 제1가산부의 출력을 필터링하기 위한 제1필터;
    상기 제2가산부의 출력을 필터링하기 위한 제2필터;
    상기 제1필터의 출력을 제5시간동안 지연시키기 위한 제5지연부;
    상기 제2필터의 출력을 제6시간동안 지연시키기 위한 제6지연부;
    상기 제5지연부의 출력 이득을 변화시키기 위한 제3이득부;
    상기 제6지연부의 출력 이득을 변화시키기 위한 제4이득부;
    상기 제1채널 오디오 입력 신호와 상기 제3이득부의 출력을 가산하기 위한 제3가산부 및
    상기 제2채널 오디오 입력 신호와 상기 제4이득부의 출력을 가산하기 위한 제4가산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1시간 내지 상기 제6시간은 각각 서로 다른 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 가상 음원 생성부는 상기 제1필터부로부터 출력된 상 기 제1채널 오디오 입력 신호 및 상기 제2채널 오디오 입력 신호를 소정 위치에 가상 음원을 생성시키기 위한 수단 및
    상호 간섭(cross-talk) 현상을 소거하기 위한 수단을 포함하는 제2필터부로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2필터부는
    상기 가상 음원과 가상 청취자 사이의 머리 전달 함수 행렬로 구현된 바이노럴(binaural)합성 필터 및
    상기 가상 청취자와 상기 2채널 출력 위치 사이의 머리 전달 함수 행렬의 역행렬로 구현된 상호 간섭 소거 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 출력 조절부는
    상기 소정의 2채널 오디오 입력 신호를 제외한 상기 다중 채널 오디오 입력 신호의 이득을 변화시키기 위한 이득부 및
    상기 소정의 2채널 채널 오디오 입력 신호를 제외한 상기 다중 채널 오디오 입력 신호를 소정 시간동안 지연시키기 위한 지연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 이득부의 이득은 상기 가상 음원 생성부의 출력신호와 상기 제1채널 및 제2채널 오디오 입력 신호를 비교하여 결정되는 것을 특징으로 하 는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 이득부의 이득은 상기 가상 음원 생성부의 출력 신호의 RMS 전력과 상기 제1채널 및 제2채널 오디오 입력 신호의 RMS 전력을 비교하여 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 소정 시간은 상기 제2필터부의 그룹 딜레이를 기초로 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 제1필터부는 임장감을 형성시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널 출력으로 재생하기 위한 장치에 있어서,
    상기 다중 채널 오디오 입력 신호중 소정의 2채널의 오디오 입력 신호들 사이의 특정 주파수 성분을 그룹 지연시키기 위한 제1필터부;
    상기 제1필터부로부터 출력된 상기 2채널의 오디오 입력 신호를 소정 위치에서의 가상 음원으로 변환시키기 위한 가상 음원 생성부 및
    상기 2채널의 오디오 입력 신호를 제외한 나머지 채널 오디오 입력 신호를 상기 가상 음원 생성부로부터 출력된 상기 2채널의 오디오 입력 신호의 출력 이득 과 시간 지연에 상응하도록 조절하기 위한 출력 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 가상 음원 생성부 및 상기 출력 조절부로부터 출력된 상기 다중 채널 오디오 입력 신호를 제1채널 출력으로 출력될 신호끼리 가산하고, 제2채널 출력으로 출력될 신호끼리 가산하기 위한 가산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 제1필터부는 전대역 필터로 구성되며, 상기 소정의 2채널중 제1채널 및 제2채널 각각에 n개의 전대역 필터가 종속적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 전대역 필터는
    오디오 입력 신호를 소정 시간동안 지연시키기 위한 전대역 필터 지연부;
    상기 오디오 입력 신호의 이득을 변화시키기 위한 전대역 필터 제1이득부;
    상기 전대역 필터 제1이득부의 출력과 상기 전대역 필터 지연부의 출력을 가산하기 위한 전대역 필터 제1가산부;
    상기 전대역 필터 제1가산부의 출력 이득을 변화시키기 위한 전대역 필터 제2이득부;
    상기 전대역 필터 제2이득부의 출력과 상기 오디오 입력 신호를 가산하기 위 한 전대역 필터 제2가산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1채널 및 상기 제2채널의 각각의 전대역 필터 지연부에서 상기 소정 시간은 각각 서로 다른 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 소정 시간은 상기 제1채널에 종속으로 연결된 전대역 필터 지연부 및 상기 제2채널에 종속으로 연결된 전대역 필터 지연부에서 동시에 순차로 증가하거나, 또는 순차로 감소하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제17항에 있어서, 상기 전대역 필터 제1이득부 및 상기 전대역 필터 제2이득부는 이득은 동일하며, 부호가 반대인 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제16항에 있어서, 상기 가상 음원 생성부는 상기 제1필터부로부터 출력된 상기 제1채널 오디오 입력 신호 및 상기 제2채널 오디오 입력 신호를 소정 위치에 가상 음원을 생성시키기 위한 수단 및
    상호 간섭(cross-talk) 현상을 소거하기 위한 수단을 포함하는 제2필터부로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제2필터부는
    가상 음원과 가상 청취자 사이의 머리 전달 함수 행렬로 구현된 바이노럴 (binaural) 합성 필터 및
    상기 가상 청취자와 상기 2채널 출력 위치 사이의 머리 전달 함수 행렬의 역행렬로 구현된 상호 간섭 소거 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제15항 또는 제21항에 있어서, 상기 출력 조절부는
    상기 소정의 2채널 오디오 입력 신호를 제외한 상기 다중 채널 오디오 입력 신호의 이득을 변화시키기 위한 이득부 및
    상기 소정의 2채널 오디오 입력 신호를 제외한 상기 다중 채널 오디오 입력 신호를 소정 시간동안 지연시키기 위한 지연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 이득부의 이득은 상기 가상 음원 생성부의 출력신호와 상기 소정의 2채널 오디오 입력 신호를 비교하여 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 이득부의 이득은 상기 가상 음원 생성부의 출력 신호의 RMS 전력과 상기 소정의 2채널 오디오 입력 신호의 RMS 전력을 비교하여 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제23항에 있어서, 상기 소정 시간은 상기 제2필터부의 그룹 딜레이를 기초로 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제23항에 있어서, 상기 제1필터부는 임장감을 형성시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널 출력으로 재생하기 위한 방법에 있어서,
    (a) 상기 다중 채널 오디오 입력 신호중 소정의 2채널간 오디오 입력 신호의 상관도를 저하시키는 단계;
    (b) 상기 2채널 오디오 입력 신호를 소정 위치에서의 가상 음원으로 변환시키기는 단계 및
    (c) 상기 2채널 오디오 입력 신호를 제외한 나머지 채널 오디오 입력 신호를 상기 가상 음원으로 변환된 상기 2채널 오디오 입력 신호의 출력 이득과 시간 지연에 상응하도록 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    (d) 상기 (b) 및 (c)단계를 수행한 다중 채널 오디오 입력 신호를 제1채널로 출력될 신호끼리 가산하고, 제2채널로 출력될 신호끼리 가산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 (a)단계는
    (a1) 상기 소정의 2채널중 제1채널 오디오 입력 신호를 제1시간동안 지연시키는 단계 및
    (a2) 상기 소정의 2채널중 제2채널 오디오 입력 신호를 제2시간동안 지연시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 30항에 있어서, 상기 (a)단계는
    (a3) 상기 소정의 2채널중 제1채널 오디오 입력 신호를 제3시간동안 지연시키는 단계;
    (a4) 상기 소정의 2채널중 제2채널 오디오 입력 신호를 제4시간동안 지연시키는 단계;
    (a5) 상기 (a1)단계에 의해 지연된 신호와 상기 (a4)단계에 의해 지연된 신호의 이득을 변화시킨 신호를 가산하는 단계 및
    (a6) 상기 (a2)단계에 의해 지연된 신호와 상기 (a3)단계에 의해 지연된 신호의 이득을 변화시킨 신호를 가산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 31항에 있어서,
    (a7) 상기 (a5)단계에 의해 가산된 신호를 필터링하는 단계;
    (a8) 상기 (a6)단계에 의해 가산된 신호를 필터링하는 단계;
    (a9) 상기 (a7)단계에 의해 필터링된 신호의 이득을 변화시킨 후, 제5시간동안 지연시키는 단계;
    (a10)상기 (a8)단계에 의해 필터링된 신호의 이득을 변화시킨 후, 제6시간동안 지연시키는 단계;
    (a11) 상기 (a9)단계에 의해 지연된 신호를 상기 제1채널 오디오 입력 신호와 가산하는 단계 및
    (a12) 상기 (a10)단계에 의해 지연된 신호를 상기 제2채널 오디오 입력 신호와 가산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 제1시간 내지 상기 제6시간은 각각 서로 다른 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제30항에 있어서, 상기 (b)단계는
    (b1) 가상 청취자와 상기 가상 음원간의 머리 전달 함수 행렬(B)을 계산하는 단계;
    (b2) 상기 가상 청취자와 상기 2채널 출력 위치간의 머리 전달 함수 행렬의 역행렬(C)을 계산하는 단계;
    (b3) 상기 (b1)단계 및 상기 (b2)단계의 결과를 곱하는 단계 및
    (b4) 상기 (a)단계에 의해서 상관도가 저하된 상기 제1채널 오디오 입력 신호 및 상기 제2채널 오디오 입력 신호와 상기 (b3)단계의 결과를 컨벌루션 연산하 는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제28항에 있어서, 상기 (c)단계는
    (c1) 상기 2채널 오디오 입력 신호와 상기 가상 음원 변환 후의 상기 2채널 오디오 입력 신호의 출력 이득을 비교하여, 상기 나머지 채널 오디오 입력 신호의 출력 이득을 조절하는 단계 및
    (c2) 상기 2채널 오디오 입력 신호의 가상 음원 변환시의 시간 지연에 기초하여, 상기 나머지 채널 오디오 입력 신호의 시간을 지연시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 (c1)에서 상기 2채널 오디오 입력 신호의 RMS 전력과 상기 가상 음원 변환 후 상기 2채널 오디오 입력 신호의 RMS 전력을 비교하여, 상기 나머지 채널 오디오 입력 신호의 출력 이득을 조절하는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 다중 채널 오디오 입력 신호를 2채널 출력으로 재생하기 위한 방법에 있어서,
    (a) 상기 다중 채널 오디오 입력 신호중 소정의 2채널의 오디오 입력 신호들 사이의 특정 주파수 성분을 그룹 지연시키는 단계;
    (b) 상기 2채널 오디오 입력 신호를 소정 위치에서의 가상 음원으로 변환시 키기는 단계 및
    (c) 상기 2채널 오디오 입력 신호를 제외한 나머지 채널 오디오 입력 신호를 상기 가상 음원으로 변환된 상기 2채널 오디오 입력 신호의 출력 이득과 시간 지연에 상응하도록 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제37항에 있어서,
    (d) 상기 (b) 및 (c)단계를 수행한 다중 채널 오디오 입력 신호를 제1채널로 출력될 신호끼리 가산하고, 제2채널로 출력될 신호끼리 가산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제38항에 있어서, 상기 (a)단계는
    (a1) 상기 소정의 2채널중 제1채널 오디오 입력 신호를 전대역 필터에 통과시키는 단계 및
    (a2) 상기 소정의 2채널중 제2채널 오디오 입력 신호를 전대역 필터에 통과시키는 단계를 포함하며, 상기 전대역 필터는 n개가 상기 제1채널 및 상기 제2채널 각각에 종속적으로 연결된 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 제39항에 있어서, 상기 (a1)단계는
    (a11) 상기 제1채널 오디오 입력 신호를 소정 시간동안 지연시키는 단계;
    (a12) 상기 (a11)에 의해 지연된 신호와 상기 제1채널 오디오 입력 신호의 이득을 변화시킨 신호를 가산하는 단계;
    (a13) 상기 (a12)에 의해 가산된 신호는 다음 전대역 필터의 입력으로 사용되는 단계 및
    (a14) 상기 (a12)에 의해 가산된 신호는 이득을 변화시킨 후 상기 제1채널 오디오 입력 신호와 가산되는 단계를 포함하며,
    상기 (a2)단계는 (a21) 상기 제2채널 오디오 입력 신호를 소정 시간동안 지연시키는 단계;
    (a22) 상기 (a21)에 의해 지연된 신호와 상기 제2채널 오디오 입력 신호의 이득을 변화시킨 신호를 가산하는 단계;
    (a23) 상기 (a22)에 의해 가산된 신호는 다음 전대역 필터의 입력으로 사용되는 단계 및
    (a24) 상기 (a22)에 의해 가산된 신호는 이득을 변화시킨 후 상기 제2채널 오디오 입력 신호와 가산되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제40항에 있어서, 상기 (a11)단계 및 상기 (a21)단계에서의 소정 시간은 각각 서로 다른 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 제41항에 있어서, 상기 (a11)단계 및 상기 (a21)단계에서의 소정 시간은 동시에 순차로 증가하거나, 또는 동시에 순차로 감소하는 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 제38항에 있어서, 상기 (b)단계는
    (b1) 가상 청취자와 상기 가상 음원간의 머리 전달 함수 행렬(B)을 계산하는 단계;
    (b2) 상기 가상 청취자와 상기 2채널 출력 위치간의 머리 전달 함수 행렬의 역행렬(C)을 계산하는 단계;
    (b3) 상기 (b1)단계 및 상기 (b2)단계의 결과를 곱하는 단계 및
    (b4) 상기 (a)단계에 의해서 상관도가 저하된 상기 2채널 오디오 입력 신호와 상기 (b3)단계의 결과를 컨벌루션 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제38항에 있어서, 상기 (c)단계는
    (c1) 상기 2채널 오디오 입력 신호와 상기 가상 음원 변환 후의 상기 2채널 오디오 입력 신호의 출력 이득을 비교하여, 상기 나머지 채널 오디오 입력 신호의 출력 이득을 조절하는 단계 및
    (c2) 상기 2채널 오디오 입력 신호의 가상 음원 변환시의 시간 지연에 기초하여, 상기 나머지 채널 오디오 입력 신호의 시간을 지연시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  45. 제44항에 있어서, 상기 (c1)에서 상기 2채널 오디오 입력 신호의 RMS 전력과 상기 가상 음원 변환 후 상기 2채널 오디오 입력 신호의 RMS 전력을 비교하여, 상 기 나머지 채널 오디오 입력 신호의 출력 이득을 조절하는 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 제28항 내지 제36항중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  47. 제37항 내지 제45항중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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