KR100745850B1 - 디지털 그래퍼메트릭 이퀄라이저 - Google Patents

디지털 그래퍼메트릭 이퀄라이저 Download PDF

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KR100745850B1
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텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드
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    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G5/00—Tone control or bandwidth control in amplifiers
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Abstract

그래퍼메트릭 이퀄라이저(graphametric equalizer)는 리던던시가 없는 단일의 시스템에서 그래픽 및 파라메트릭 이퀄라이제이션 기능을 갖는다. 변환 함수 기능은 중심 주파수, 대역폭 및 이득에 대한 사용 자 선택 입력을 전역 통과 필터 파라미터로 변환하여, 진행 중의 그래픽 및/또는 파라메트릭 이퀄라이제이션을 수행할 수 있는 전역 통과 필터 기반 이퀄라이제이션 필터 구조물를 실현한다. 그래퍼메트릭 이퀄라이저는, 사용자 입력을 타이밍하고 필터 파라미터를 점진적으로 증가시켜 그래퍼메트릭 이퀄라이저가 진행 중에 인위적인 가청 잡음을 발생시키지 않고서도 새로운 필터 파라미터를 재특성화할 수 있게 하는 연화 함수 기능을 갖는다.
그래픽 이퀄라이저, 파라메트릭 이퀄라이저, 그래퍼메트릭 이퀄라이저, 필터

Description

디지털 그래퍼메트릭 이퀄라이저{DIGITAL GRAPHAMETRIC EQUALIZER}
도 1은 공지된 전역 통과(allpass) 필터-기반 이퀄라이제이션 필터 구조를 도시한 간략화된 개략도.
도 2는 공지된 2차 전역 통과 필터를 도시한 간략화된 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일반 그래퍼메트릭 이퀄라이저 구조를 도시한 블럭도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 실시간 근처에서 도면에 나타난 2차 전역 통과 필터용
Figure 112001000882744-pat00001
파라미터를 계산하여, 충분히 플렉시블한 그래퍼메트릭 이퀄라이저가 구현될 수 있는 방법을 도시한 순서도.
도 5는 1차 쉐프 필터(shelf filter)를 구현하는 데 적당한 공지된 구조를 도시한 도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 필터 구조
102 : 2차 전역 통과 필터
300 : 그래퍼메트릭 이퀄라이저
302 : 입력 함수
304 : 변환 함수
306 : 연화 함수
308 : 필터링 함수
본 발명은 일반적으로는 오디오 이퀄라이저에 관한 것으로, 특히 단일 디바이스내에 포함된 그래픽 이퀄라이저들 및 파라메트릭한(parametric) 이퀄라이저들 둘 다의 특성을 갖는 그래퍼메트릭 이퀄라이저(graphametric equalizer)에 관한 것이다.
오디오 이퀄라이저는 본 기술 분야에서 잘 공지되어 있다. 오디오 이퀄라이저들 중 2개의 잘 공지된 유형들로 그래픽 이퀄라이저들 및 파라메트릭 이퀄라이저들이 포함된다. 지금까지는, 그래픽 이퀄라이저들 및 파리메트릭한 이퀄라이저들은 별개의 엔티티들(entities)로 고려되어 왔다. 시스템 디자이너는 시스템 필요에 가장 잘 맞는 타입의 이퀄라이저를 선택한다. 그래픽 이퀄라이저들은 고정 중심 주파수, 대역폭들, 및 조정가능한 이득들을 갖는 고정 갯수의 필터들을 가진다. 사용자는 바람직한 청취 환경을 위해 이들 이득들을 조정할 수 있다. 한편, 파라메트릭 이퀄라이저들은 통상, 고정 갯수의 필터들을 가지며, 각 필터는 고정 이득, 대역폭, 및 중심 주파수를 갖는다. 파라메트릭 이퀄라이저들은 특정 확성기에 연관된 주파수 특성에서의 불필요한 변화와 같은 특정 문제를 해결하는 데 사용되었다. 파라메트릭 이퀄라이저들은 예를 들어, 이러한 문제들을 제거하거나 또는 정정하는 데만 필요한 필터들을 구현할 수 있게 한다.
이퀄라이제이션 처리를 수용하기 위한 전역 통과(allpass) 필터 구조의 응용 또한, 본 기술 분야에서 잘 공지되어 있다. 도 1은 예를 들어, A(z)가 2차 전역 통과 필터이고, k는 필터의 피크 이득인 2차 이퀄라이제이션(equalization) 필터들을 구현하는 데 사용될 수 있는 매우 잘 공지된 필터 구조를 도시한다. 도 1에 도시된 2차 전역 통과 필터 A(z)는 또한, 도 2에 나타난 형태를 갖는다. 특정 파라미터들 및 계수들(coefficients) 간에 존재하는 관계처럼 도 1 및 도 2에 도시된 필터 구조의 유용한 특성 또한, 매우 잘 공지되어 있다. 예를 들어, 이러한 필터 구조를 사용할 때, 아래의 수학식 1에 도시된
Figure 112006002619828-pat00002
와 대역폭
Figure 112006002619828-pat00003
간의 관계와, 수학식 2에 도시된
Figure 112006002619828-pat00004
와 중심 주파수
Figure 112006002619828-pat00005
간의 관계를 나타내기 위해 부스트 필터(boost filter)가 공지된다. 또한, 이러한 필터 구조를 사용할 때, 아래의 수학식 3에 도시된
Figure 112006002619828-pat00006
, 대역폭
Figure 112006002619828-pat00007
, 및 이득 k 간의 관계를 나타내기 위해 차단 필터(cut filter)가 공지되어 있다.
<수학식 1>
Figure 112006002619828-pat00008
<수학식 2>
Figure 112006002619828-pat00009
<수학식 3>
Figure 112006002619828-pat00010
도 1 및 도 2에 도시된 필터 구조는 파라메트릭 이퀄라이저 및 그래픽 이퀄라이저를 정형화하기 위해, 본 기술 분야에서의 여러 숙련자들에 의해 사용되어 왔다. 파라메트릭 이퀄라이제이션, 그래픽 이퀄라이제이션, 및 다른 필터링 기능들-이는 기존에 없었거나 달성하기 어렵거나, 또는 저 품질이었음-을 효율적이며 신뢰성 있게 구현하기 위해, 파라메트릭 이퀄라이저 및 그래픽 이퀄라이저 둘 다의 특성들을 단일 시스템으로 조합하는 것이 바람직한 개념이다. 그러나, 1994년, 11월 97th AES에, McGrath의 D.S., A New Approach to Digital Audio Equalization에는, 그래픽 이퀄라이저의 제어가능성을 가지며 파라메트릭 이퀄라이저의 여러 이점들을 제공하기 위해, 긴(long) 유한 임펄스 응답(finite impulse response; FIR)에 그래픽 유저 인터페이스를 결합하는 것이 개시되어 있다. McGrath는 또한, 이러한 방법이 무한 임펄스 응답(IIR) 필터를 통해 달성될 수 있다고 언급하지만, 이러한 구조가 어떻게 구성될 수 있는지는 자세히 설명하지 않았다. 또한, McGrath는 이퀄라이제이션의 거의 실시간 변화에 관한 문제점(issue)도, 이러한 구조로만 달성될 수 있는 응용을 구현하기 위한 그래픽 이퀄라이제이션과 파라메트릭 이퀄라이제이션 간의 완성된 조합도 제기하지 않았다.
앞서의 관점으로부터, 다른 것들 사이에서 거의 실시간으로 조정가능한 파라메트릭 이퀄라이제이션을 구현하기 위해, 그래픽 및 파라메트릭한(그래퍼메트릭) 이퀄라이저들을 단일 시스템으로 결합하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명은 과잉 자원 없이, 그래픽 이퀄라이제이션과 파라메트릭 이퀄라이제이션 특성을 단일 구조로 결합하는 그래퍼메트릭 이퀄라이저에 초점을 둔다. 그래퍼메트릭 이퀄라이저의 일 실시예는 중심 주파수, 대역폭, 및 이득에 연관된 사용자 입력을 수용할 수 있는 입력 기능을 포함한다. 사용자 입력은 변환(translation) 함수를 통과하여, 상기한 수학식 1-3에 적용되어, 중심 주파수, 대역폭, 및 이득을 필터 파라미터(
Figure 112006002619828-pat00011
)로 변환한다. 앞서의 입력 및 변환 기능을 행하기 위해, DSP, 마이크로프로세서, 또는 마이크로-제어기와 같은 범용 프로세서가 스위치, 샤프트(shaft) 인코더, 또는 키보드에 결합될 수 있다. 본 발명의 그래퍼메트릭 이퀄라이저는 팝(pop), 클릭, 또는 다른 불필요한 사운드와 같은 인위적인 가청 잡음 없이 필터 구조에 파라미터들을 적용할 수 있도록 사용자 입력 타이밍을 조정하고, 연화(softening) 함수를 통해 필터 파라미터들을 증가시킴으로써 불필요한 인위적인 가청 잡음 없이 이퀄라이제이션을 제공한다. 연화 함수는 44.1kHz의 샘플링 속도를 사용할 때, 인위적인 가청 잡음을 제거하기 위해 대략 0.05 내지 0.06 정도로, 가장 바람직한 것은 아니더라도 64 샘플마다 한번 이하 정도로 이득(선형) 공간에서의 작은 선형(로그함수형과는 대비하여) 증가 이득(k) 변화를 제공한다. 필터링 함수는 입력 신호(들)를 처리하는 데 적합한 구조로 조합된 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 다중 전역 통과-기반 필터를 포함한다. DSP, 마이크로프로세서, 또는 마이크로-제어기와 같은 범용 프로세서가 상기 모든 함수들을 행하기 위해 스위치, 샤프트 인코더, 또는 키보드에 결합될 수 있으나, Texas, Dallas에 사업 지역을 갖는 Texas Instruments Incorporated로부터 상업적으로 입수 가능한 TAS3xxx 패밀리(family) 디바이스 부재와 같은 오디오 프로세서를 통해 제공될 수 있다.
본 발명에 사용된 바와 같이, 하기의 단어는 다음의 의미를 갖는다. 단어 "알고리즘 소프트웨어"는 컴퓨터 또는 데이터 처리 디바이스에 의해 데이터의 처리를 보내는 데 사용되는 알고리즘 프로그램을 의미한다. 본 발명에 사용되는 바와 같이, 단어 "데이터 처리 디바이스"는 CPU, DSP, 마이크로프로세서, 마이크로-제어기 등과, 인터페이스 시스템을 일컫는다. 인터페이스 시스템은 데이터 처리 디바이스로의 액세싱을 제공하여서, 데이터가 들어가서 데이터 처리 디바이스에 의해 처리될 수 있다. 본 발명에 사용되는 바와 같이, 단어 "이산 데이터"는 본 발명에 사용되는 "디지털화된 데이터"로 대체될 수 있으며, 본 발명에 사용되는 바와 같이, "디지털화된 데이터"는 개개로 분리된 형태, 이산 데이터 또는 디지트로 저장된 데이터를 의미한다.
따라서, 바람직한 일 실시예에 따른 그래프메트릭 이퀄라이저에 대한 구조는,
소정의 오디오 대역폭을 스패닝(spanning)하는 복수의 이퀄라이징 필터와,
데이터 프로세서와,
데이터 프로세서와 통신하는 데이터 입력 디바이스와,
데이터 프로세서를 지시하는 변환 함수 알고리즘 소프트웨어와,
데이터 프로세서를 지시하는 연화 함수 알고리즘 소프트웨어와,
데이터 저장 유닛을 포함할 것이고, 이산 중심 주파수 데이터, 이산 대역폭 데이터, 및 이산 이득 데이터가 저장되고 데이터 프로세서에 제공되어서, 변환 함수 알고리즘 소프트웨어에 의해 지시된 데이터 프로세서는 이산 중심 주파수 데이터, 이산 대역폭 데이터, 및 이산 이득 데이터 간의 알고리즘적으로 규정된 관계를 이용하여, 필터 파라미터를 자동적으로 결정할 수 있고, 따라서 복수의 이퀄라이징 필터들이 필터 파라미터들에 의해 재특징지어질 수 있고, 또한 이산 타이밍 데이터 및 이산 증가 데이터가 저장되고 데이터 프로세서에 제공되어서 연화 함수 알고리즘 소프트웨어에 의해 지시된 데이터 프로세서는 이득 증가 파라미터 및 타이밍 파라미터를 자동적으로 결정할 수 있고, 따라서 복수의 이퀄라이징 필터들이 인위적인 가청 잡음 없이 충분히 재특징지어질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 그래픽 이퀄라이저 및 파라메트릭 이퀄라이저와의 결합은 과잉 자원 없이 단일 시스템에 포함된다.
본 발명의 또 다른 측면으로, 그래퍼메트릭 이퀄라이저는 그래퍼메트릭 이퀄라이제이션을 구현하기 위해
Figure 112006002619828-pat00012
를 근사하기 위한 간단한 방법을 이용함으로써, 디지털 이퀄라이저들에 연관된 현재 기술 상태를 보다 더 진보시켰다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 잘 공지된 필터링 구조는 그래퍼메트릭 이퀄라이제이션을 형성하기 위해 확장된다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 조정가능한 중심 주파수 및 대역폭을 갖는 그래픽 이퀄라이저를 형성하기 위해 그래퍼메트릭 이퀄라이저가 적용된다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 실시간 근처로의 조정가능한 파라메트릭 이퀄라이제이션을 할 수 있는 파라메트릭 이퀄라이저를 형성하기 위해 그래퍼메트릭 이퀄라이저가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 몰핑(morphing)(동작시 이퀄라이제이션 필터들을 부드럽게(gracefully) 변화시킴)을 구현하기 위해 그래퍼메트릭 이퀄라이저가 형성된다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 단순하고, 이동가능한-코너(corner) 주파수 베이스(bass:저음) 및 트레블(treble:고음) 제어에의 응용을 위해, 그래퍼메트릭 이퀄라이저가 형성된다.
본 발명의 다른 측면 및 특징들과, 본 발명으로 인한 많은 이점들은, 도면을 통해 유사한 참조 번호는 유사한 부분을 지정하는 수반하는 도면에 연결하여 고려될 때, 다음의 상세한 설명을 참조하여 쉽고, 보다 더 잘 이해될 수 있을 것이다.
상기 확인된 도면들은 다른 실시예들을 설명하는 한편, 논의에서 주목되는 바와 같이 본 발명의 다른 실시예 또한 예상될 수 있다. 모든 경우에 있어서, 본 발명을 나타내면서 또한 본 발명을 한정시키지 않는 방법으로, 본 발명의 실시예가 도시된다. 본 발명의 원리 내에서, 기술에서의 숙련자에 의해 많은 다른 변형들 및 실시예들이 고안될 수 있다.
도 1은 잘 공지된 전역 통과 필터-기반 이퀄라이제이션 필터 구조(100)를 도시한 간략한 개략도이다. 1995년, 10월, 99th AES Convention, Zolzer, U. and Boltze, T., Parametric Digital Filter structure는 필터 구조(100)를 통해 2차 이퀄라이제이션 필터들의 구현을 개시하며, A(z)는 2차 전역 통과 필터(102)이고, k는 필터 구조(100)의 피크 이득이다. 2차 전역 통과 필터 또한 매우 잘 공지되어 있으며, 예를 들어 도 2에 도시된 형태를 사용하여 구현될 수 있다. 전역 통과 필터-기반 이퀄라이제이션 필터 구조(100)-도 2에 도시된 2차 전역 통과 필터를 구성함-에 연관된 파라미터와 계수들 간의 특정 관계에 의해 유용한 특성이 나타난다. 이들 유용한 특성들 중 몇 개는 상기 본 발명에 나타난 수학식 1 내지 수학식 3에 의해 예시되었으며, 본 발명의 기여도를 보다 더 명백히하기 위해, 추가의 지원 정보를 이용하여 아래에서 반복하여 예시될 것이다. 다음 수학식들은 도 1의 구조가 부스트 필터(boost filter)(1보다 큰 이득을 갖는 필터)로 구성될 때, 상기 언급되고 또한 도 1 및 2에 도시된 파라미터와 계수들 간의 관계를 나타낸다. 부스트 필터의 경우 Ω만이 β에 영향을 주고, 중심 주파수 ω0 만이 α에 영향을 준다.
Figure 112006002619828-pat00013
삭제
Figure 112006002619828-pat00014
삭제
또한, 이득 k는 도 1에 도시된 바와 같이, 계산 (k-1)/2의 작은 양만을 갖고, 필터 구조(100)에 직접 인가된다.
또한,
Figure 112006002619828-pat00015
파라미터는 필터 구조(100)가 차단 필터(cut filter)(1보다 작은 이득)로서 구성될 때, 아래 수학식 3에 나타난 바와 같은 이득 k에 대한 종속성을 갖는다.
Figure 112006002619828-pat00016
삭제
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일반 그래퍼메트릭 이퀄라이저 구조(300)를 도시한 블럭도이다. 앞서 본 명세서에서 설명한 바와 같이, 파라메트릭 이퀄라이제이션과 그래픽 이퀄라이제이션 중 어느 하나를 달성하기 위해 이용되는종래의 작업은 사용을 위한 필터 구조(100)를 개발하였다. 그러나, 하기에 상세히 설명될 본 발명은 전역 통과 필터-기반 이퀄라이제이션 필터 구조(100)를 사용하여서, 과잉 자원을 소모할 필요없이, 파라메트릭 이퀄라이제이션 및 그래픽 이퀄라이제이션 둘다를 선택적으로 달성할 수 있는 단일한 그래퍼메트릭 이퀄라이저(300)를 구성할 수 있다. 블럭 302에 도시된 바와 같이, 그래퍼메트릭 이퀄라이저(300)의 능력을 충분히 개발하기 위해, 몇 개의 사용자 입력 기능(functionality)이 예상된다. 예를 들어, 중심 주파수, 대역폭, 및 이득 데이터를 포함한 사용자 입력(302)은 무엇보다도 스위치, 샤프트 인코더, 또는 키보드에 결합된 DSP, 마이크로프로세서, 또는 마이크로-제어기와 같은 범용 프로세서에 의해 제공될 수 있다. 사용자 입력(302)은 블럭 304에 도시된 바와 같이, 수학식 1 내지 수학식 3과, 상기 표현된 다른 관계들을 사용하여 변환되어서, 필수 필터 파라미터(
Figure 112006002619828-pat00017
)를 생성한다.
그래퍼메트릭 이퀄라이제이션은 가장 바람직하게는, 가청의 팝, 클릭, 또는 다른 불필요한 사운드와 같은 불필요한 인위적인 가청 잡음 없이, 이퀄라이제이션 기능을 제공한다. 인위적인 가청 잡음(artifacts)의 제거 및/또는 감소는 블럭 306에 나타난 바와 같이, 연화 함수를 통해 달성된다. 연화 함수(306)는 인위적인 가청 잡음이 사람 귀에 지각될 수 없도록 하는 방법으로 필터 파라미터(
Figure 112006002619828-pat00018
)를 타이밍하고 증가하는 데 사용된다. 가장 바람직하게는, 이득 k는 dB 공간내의 선형 증가와는 대비되는 이득 공간에서 대략 0.05-0.06 또는 이보다 더 작은 소 선형 증가로 변화된다. 바람직하게는, 44.1 kHz의 샘플링 속도로 64 개의 샘플에 대해 한번 이상으로는 상술된 증가가 발생하지 않는다. 상기 언급된 연화 함수(306)의 보다 상세한 논의는, 본 발명에서 그 전부가 참조로서 일체화된 Digital Graphic Equalizer Control System and Method(Attorney Docket TI-28878)의 제목을 갖는 U.S. 특허 출원 S/N 09/401,422에서 발견될 수 있다.
블럭 308에 도시된 바와 같이, 실제 필터링 함수는 입력 파라미터를 수신하고, 입력 신호(들)에 필수 필터를 제공한다. 필터링 함수(308)는 특히 도 1에 도시된 바와 같이, 다중 전역 통과-기반 필터들을 사용하여 달성되고, 다중 전역 필터-기반 필터들에 입력 신호(들)이 제공되는 구조로 조합된다.
상술된 바와 같이, 도 3에 나타난 일반 그래퍼메트릭 이퀄라이저 구조(300)에 대한 여러 가능한 구현들이 존재한다. DSP, 마이크로프로세서, 또는 마이크로-제어기와 같은 범용 프로세서는 스위치, 샤프트 인코더, 또는 키보드에 결합되어서, 모든 함수들(302, 304, 306, 및 308)을 행할 수 있다. 또한, 부여된 입력 특성을 갖고, 프로세서에 의해 입력 함수(302) 및 변환 함수(304)가 제공될 수 있는 한편, 연화 함수(306) 및 필터링 함수(308)는 Texas Instruments Incorporated로부터 상업적으로 입수 가능한 TAS3xxx 패밀리 부재와 같은 오디오 프로세서에 의해 제공된다.
그러나, 차단 필터들은 그래퍼메트릭 이퀄라이저(300)의 일부를 필연적으로 형성하기 때문에, 그래퍼메트릭 이퀄라이제이션을 구현하는 데 필요한 이득 k를 점진적으로 작게 변화시킬 수 있을 지가 문제이다. 수학식 3에 도시된 바와 같이,
Figure 112006002619828-pat00019
는 이득 k와의 종속성을 갖기 때문에, 가변 이득 k는 그래퍼메트릭 이퀄라이제이션을 하는 데 문제가 있다. 이러한 종속성은 트리고노메트릭(trigonometric) 함수 및 분할 특성 둘 다를 갖는 시스템에서 어떠한 문제도 나타내지 않는 반면, 다른 데에서는 처리하는 데 복잡해질 수 있다. 분할만이 가능하다면, 이득 k가 변할 때, 탄젠트 함수 값은 소정의 필터 파라미터로서 다운로드되고 계산될 수 있다.
Figure 112006002619828-pat00020
파라미터는 그 후, 아래의 수학식 4를 사용하여 결정될 수 있다.
Figure 112001000882744-pat00021
Figure 112006002619828-pat00022
는 대역폭 절반의 탄젠트(tangent)이고, 모든 대역폭 값에 대하여 미리 결정된 상수이다. 구성에 의해 분할 능력이 지원되지 않는다면, 구분 선형 방법(peacewise linearization method)이
Figure 112006002619828-pat00023
파라미터를 결정하기 위해 사용될 수 있고, 대역폭과 이득은 이전에 공지되었거나, 또는 작은 셋트의 가능한 값으로부터 선택될 것이다. 그러나, 충분히 플렉시블한 그래퍼메트릭 이퀄라이저 구조는 중심 주파수 및 대역폭을 각각 설정하고, 필요한 만큼 이득을 변화하기 위해
Figure 112006002619828-pat00024
및
Figure 112006002619828-pat00025
파라미터를 다운로드하는 능력이 필요하다. 따라서, 거의 실시간으로 수학식 4(
Figure 112006002619828-pat00026
는 다운로드될 수 있다고 가정함)를 사용하여,
Figure 112006002619828-pat00027
파라미터를 계산할 수 있는 것이 필요하다. 하기에 논의된 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은, 분할 특성이 이용가능한 구성에 의해 지원되지 않을 때에도, 필요한
Figure 112006002619828-pat00028
파라미터들을 생성하여서, 충분히 플렉서블한 그래퍼메트릭 이퀄라이저 구조(300)를 형성할 수 있다.
본 발명은 향상된 역수(riciprocal)를 형성하는 하나의 처리가 다음과 같이 표현된 단일 공식으로 표현되는 것을 보여준다.
Figure 112006002619828-pat00065
*2-n-2-r*2-2n-1+2-n-1
s는 보통 0.5와 0.6 사이의 값을 가지며, 각 응용에 대하여 상수인 스케일링 파라미터이다. 따라서, s의 역은 그 역 계산을 피하기 위해 표로 만들어져서, 적용될 수 있다. n의 값은 숫자 x의 MSD(최상위 유효 숫자; most significant digit)에 의해 나타나고,
Figure 112006002619828-pat00030
이다. 예를 들어, x=01011001에 의해 나타난 2진 워드를 생각해보자. 그 후, x의 MSD는 MSD(왼쪽부터 셀 때, x의 첫번째 '1' 디지트 위치)에 이를 때, 제로(오른쪽의 최하위 유효 비트)에서부터 세어서 결정된다. 그 후, 숫자 01011001의 MSD에 의해 나타난 n의 값은 6이다. Digital Signal Processing Circuits, System, And Methods Implementing Approximations For Logarithm And Inverse Logarithm이란 제목의, Allred에 의해 1998년 11월 16일 출원된 미국 특허 출원 번호 S/N 09/192,981은 MSD를 결정하기 위해 사용된 특정 방법을 상세히 나타낸다. '981 특허 출원은 본 발명의 양수인인 텍사스 인스트루먼츠 인코퍼레이티드로 양도되었다. 0.54 내지 0.585의 범위내의 s에 대한 고정 값은, 구분 선형 방법(piecewise linearization method)을 사용하여 달성될 수 있는 수학식 4의 정확도를 향상시키는 것으로 알려졌다. 수학식 4는 따라서, 수학식 5를 통해 결정된 그 분수에 그 분수의 역 추정값을 곱합으로써 계산될 수 있다.
앞서의 방법은 정확도 및 계산 속도의 면에서 유리하지만, 수학식 5의 정확도는 2개의 영역(region)에서 부적절한 것으로 알려졌다. 첫번째 영역은 k>1이고, 수학식 1이 적용되는 부스트(boost) 영역이다. 그러나, 수학식 1이 이득에 상관없이, 모든 대역폭에 대하여 일정하기 때문에, 이 영역에서 수학식 5를 사용할 필요가 없다. 따라서, 부스트 영역에 대한
Figure 112006002619828-pat00031
값은 간단히 다운로드될 수 있다. 두번째 영역은 탄젠트의 아규먼트(argument)가 매우 작은 영역이다. 분석으로 만일
Figure 112006002619828-pat00032
이면, 수학식 6은 다음과 같이 근사될 수 있다.
Figure 112001000882744-pat00033
Figure 112006002619828-pat00034
의 역은 캐노니컬 부호 디지트(canonical sign digit; CSD) 표현을 사용하여 표로 작성되거나 또는 근사될 수 있는 상수이다. 상기의 관점에서, 이득 k의 값이 필요한 역일 뿐이며, 이득 k는 수학식 5의 기술을 사용하여 근사될 수 있다. 수학식 6은 수학식 4-기반 근사가 너무 부정확한 영역을 커버하는 데 적합한
Figure 112006002619828-pat00035
가 만족되는 영역에서
Figure 112006002619828-pat00036
를 계산하는 데 충분히 정확한 것이 발견되었다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 실시간 근처에서
Figure 112006002619828-pat00037
파라미터를 계산하여, 충분히 플렉시블한 그래퍼메트릭 이퀄라이저(300)가 상기 논의된 구조 및 기술에 따라 실현될 수 있는 방법을 요약한 순서도(400)를 도시한다. 요약하자면, 우선 블럭 402에 도시된 바와 같이, 호스트 디바이스로부터
Figure 112006002619828-pat00038
및 수학식 1로부터의
Figure 112006002619828-pat00039
파라미터 둘 다를 다운로드함으로써, 정확한
Figure 112006002619828-pat00040
파라미터가 결정될 수 있다. 수학식 3을 참조하여, 상기 차단 영역(cut region)에서
Figure 112006002619828-pat00041
에 대해 근사하는 데,
Figure 112006002619828-pat00042
가 사용되기 때문에,
Figure 112006002619828-pat00043
가 다운로드된다. 수학식 1로부터의
Figure 112006002619828-pat00044
파라미터는 또한, 단순하게 근사되어 보다 정확한 값을 생성할 수 있으며, 정확도 및 비용 간의 트레이드오프(tradeoff)를 고려할 때, 추가 다운로드를 하는 데에 작은 비용만이 든다. 다음으로, 분모의 역을 근사하기 위해 우선 수학식 5를 사용하고, 그 후 블럭 404에 나타난 바와 같이, 분자를 근사화한 것을 곱함으로써, 수학식 3을 근사화한다. 최종적으로,
Figure 112006002619828-pat00045
<0.0625일 지를 결정하고, 그러하다면 그 후 블럭 406에 나타난 바와 같이, 표로 만들어지거나 인코딩된
Figure 112006002619828-pat00046
의 역의 값과 함께, 나중에 수학식 6의 분모에 의해 곱해질 k의 역을 근사화하기 위해 수학식 5를 우선 사용하여서,
Figure 112006002619828-pat00047
를 근사화하기 위해 수학식 6을 사용한다. 앞서의 방법은 충분히 플렉시블한 그래퍼메트릭 이퀄라이저 구조(300)를 실현하는 방법을 제공하기 때문에, 현 기술 상태에서, 중요한 발전이 될 것으로 믿어진다.
그래퍼메트릭 EQ 구조의 응용
파라메트릭한 EQ
도 3에 도시된 일반 그래퍼메트릭 이퀄라이저(EQ) 구조(300)는, 파라메트릭 이퀄라이제이션만을 달성하기 위해, 배타적으로 사용될 수 있다. 파라메트릭 이퀄라이저로서 사용될 때, 필요한 필터 파라미터들(
Figure 112001000882744-pat00048
)은 필터링 함수에 의해 수신되어서, 기술에서의 공지된 분야에서 방식으로 바로 구현된다.
그래픽 EQ
그래픽 이퀄라이제이션은 또한, 그래퍼메트릭 EQ 구조(300)를 사용하여 배타적으로 달성될 수 있다. 그래픽 이퀄라이저로서 사용될 때,
Figure 112001000882744-pat00049
값은 소정의 선택된 중심 주파수에 따라 고정된다.
Figure 112001000882744-pat00050
값은 상기 논의된 바와 같이 그래픽 EQ가 차단 필터들을 포함하는 통상의 경우, 이득 k와 함께 변화해야만 한다. 상기 본 발명에 나타난 근사 방법들은 그래픽 이퀄라이제이션을 달성하도록
Figure 112001000882744-pat00051
에 필요한 변화를 구현하기 위해, 보다 효과적인 방법을 제공함으로써, 현 EQ 기술 상태를 상당히 발전시킨 것으로 믿어진다.
그래퍼메트릭 EQ
상기 논의된 바와 같이, 그래퍼메트릭 이퀄라이저 구조(300)는 현 기술에서 공지된 그래픽 이퀄라이저 또는 파라메트릭 이퀄라이저보다 더 플렉시블한 타입의 이퀄라이저를 나타낸다. 그래퍼메트릭 이퀄라이제이션은 사용자가, 통상의 그래픽 이퀄라이저에서와 같이 이득을 조정할 수 있게 하는 한편, 실시간 근처에서 중심 주파수 및 대역폭을 선택하도록 한다. 따라서, 그래퍼메트릭 EQ는 이득-조정가능한 파라메트릭한 EQ로서 볼 수 있다. 그래퍼메트릭 EQ는 따라서, 그래픽 또는 파라메트릭한 이퀄라이자만을 사용하거나 또는 이들의 조합을 사용하여서는 달성될 수 없거나, 또는 충분히 달성되지 못하는 기능을 달성할 수 있다. 예를 들어, 스피커가 특정 주파수에서 특정 신호 진폭에 대한 정정을 필요로한다고 가정하자. 이러한 태스크(task)를 달성하기 위해 파라메트릭한 EQ가 지정되었다. 그러나, 베이스 또는 트레블 응답(response)인 작은 "하터(hotter)"를 만드는 데 필요한 만큼의 EQ 필터의 추가 셋트가 또한 저장되거나 다운로드되어야만 한다. ㄸ환, 인위적인 가청 잡음을 피하기 위해 폐쇄음(muting)을 만들 수 있다. 그러나, 그래퍼메트릭 EQ 구조는, 다른 파라미터들은 변화시키지 않는 한편, 단지 적당한 필터 이득을 조정함으로써 이러한 태스크를 달성할 수 있다.
한편, 어떤 시스템들에 대해서는 그래픽 EQ 그대로가 필요될 수 있다. 예를들어, 스테레오 시스템은 통상의 10-대역(band) 그래픽 이퀄라이저를 포함할 수 있다. 예를 들어, 중심 주파수는 전체 오디오 대역을 커버하기 위해 추가의 2 옥타브 이상(8372.0, 16744.0 Hertz)을 갖고, 피아노의 C 키(32.7, 65.4, 130.8, 261.6, 523.3, 1046.5, 2093.0, 4186.0 Hertz) 주파수에 고정될 수 있다. 이들 필터의 Q(Q=중심 주파수/대역폭)는 모두, 2의 범위에 있을 것이다. 그러나, 다수의 소형 확성기들은 50㎐ 미만에는 거의 응답하지 않는다. 이 경우, 전술한 그래픽 이퀄라이저의 최저 대역은 무효화되거나 불량해지거나 왜곡을 유발하기 쉬워진다.
대안적으로, 전술한 스테레오 시스템은 중심 주파수의 조절을 용이하게 하는 그래퍼메트릭 이퀄라이저를 이용할 수도 있다. 10개의 대역이 예를 들어 50㎐ 내지 20㎑의 범위에서 균일하게 재분배될 수 있으며, 전술한 소형의 확성기들이 보다 효율적으로 이용되도록 Q가 더 타이트해질 수 있다. 이러한 그래퍼메트릭 이퀄라 이저는, 설계 노력, 계수들을 계산하기 위한 복잡한 소프트웨어, 또는 구현에 소요되는 장기간의 시간을 요구하지 않고서도, 상기의 변경을 실현할 수 있는 구성을 제공한다. 대신에, 상기의 변경은 사용자가 선택된 파라미터들을 다이얼링하여 상술한 바와 같은 α및 β값으로 맵핑함으로써 이루어질 수 있다.
따라서, 본 그래퍼메트릭 이퀄라이저는, 사용자가 자신의 그래픽 이퀄라이저를 소망의 방식으로 쉽게 맵핑 및 재맵핑하는 데에 필요한 유연성을 사용자에게 제공한다. 예를 들어, 특정 확성기는 한 주파수 대역에서는 오류가 있는 반응을 나타내고, 그 외의 대역에서는 거의 문제를 나타내지 않는다. 그래퍼메트릭 이퀄라이저의 능력은, 사용자가 대부분의 중요한 영역에서 수 개의 그래픽 EQ 필터를 하나로 묶을 수 있게 하고, 다른 영역에서 더 적은 수의 필터를 사용하게 한다.
또한, 본 그래퍼메트릭 이퀄라이저는 사용자에게 EQ의 변경(특정 세트의 EQ 필터를 다른 세트의 EQ 필터로 교환)를 달성하는 데에 필요한 툴을 제공한다. 통상적으로, 예를 들어 파라메트릭한 EQ를 이용하는 경우, 우선 음향이 발음되지 않게 한 후에 소망의 계수를 변경한 다음, 마지막으로 다시 음향이 발음되게 함으로써 EQ 몰핑이 달성된다. 다르게는, 본 기술 분야의 숙련된 기술자들에게 익숙한 보다 고가의 방법을 이용하여 EQ 몰핑을 달성할 수도 있다. 그러나, 본 그래퍼메트릭 이퀄라이저를 이용하면, 전술한 것과 같은 비잡음 기술을 이용하여 우선 몰핑될 필터의 이득을 0으로 간단하게 설정함으로써 EQ 몰핑을 달성할 수 있다. 새로운 α및 β값 파라미터가 입력되면, 필터 이득은 다시 부드럽게 적합한 레벨로 조절된다.
이퀄라이저 기술 분야의 숙련된 기술자들에게, 신규한 원리를 적용하고 그와 같은 특별한 구성 요소들을 요구에 따라 구성 및 이용하는 데에 필요한 정보들을 제공하기 위해, 본 발명이 매우 상세하게 설명되었다. 상기 설명들로부터 볼 때, 본 발명이 종래 기술에 비해 구성 및 동작에 있어서 상당한 진보성을 나타낸다는 것은 명백할 것이다. 그러나, 본 명세서에서는 본 발명의 특정한 실시예들이 상세하게 설명되었지만, 첨부된 특허 청구 범위에 정의된 것과 같이, 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않는 다양한 변경, 수정 및 대체가 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 5는 본 기술 분야의 숙련된 기술자들에게 공지되어 있는 1차 쉐프 필터를 구현하는 데에 적합한 구조물(500)을 도시하고 있다. 많은 응용에서, 쉐프 필터는 오디오 대역의 중앙에서 0㏈로 수렴하며, 대역폭 가장자리에서는 소정의 유한값으로 된다. 도 5의 A(z) 블록(502)은 아래의 수학식 (10)에 의해 표현되는 형태를 가질 것이다.
Figure 112001000882744-pat00052
이 때, β는 수학식 (1) 및 (3)에서 정의된 것과 같다. 합산 노드(506)로 진입하는 브랜치(504)의 부호는 저대역(전형적으로 20㎐ 내지 수백 ㎐) 세프에서는 정(+)이고 고대역(5㎑ 이상)에서는 부(-)이어야 한다. 구조물(500)은 범용 그래퍼메트릭 EQ 구조물(300) 내에서 구현되어, 이동 가능 코너 베이스 및 트레블 제어를 허용할 수 있다. 1 또는 -1의 제어 비트 또는 배수 인수를 다운로드함으로써 부호가 조절될 수 있는 한편, β파라미터는 1차 쉐프 필터의 코너 주파수를 조절하도록 구성될 수 있다. 또한, 차단 영역 내의 β값은 전술한 방법을 이용하여 근사될 수 있다. 또한, 본 기술 분야의 숙련된 기술자들은 본 발명이 통상적인 벨형 EQ 필터에 이용되어 트레블 및 베이스 영역에서의 그래픽 이퀄라이제이션을 수용하도록 구성될 수도 있음을 알 것이다. 이러한 접근은, 쉐프 필터와는 달리 로우 엔드 응답이 종래의 벨형 필터에서처럼 롤 오프하기 때문에, 과잉의 베이스 에너지를 소형 확성기로 유도하는 데에 유용한 것으로 입증될 것이다.
본 발명의 그래퍼메트릭 이퀄라이저는 팝(pop), 클릭, 또는 다른 불필요한 사운드와 같은 들려오는 인위적인 가청 잡음 없이 필터 구조에 파라미터들을 인가하도록 사용자 입력을 타이밍하고 연화(softening) 함수를 통해 필터 파라미터들을 증가시킴으로써 불필요한 인위적인 가청 잡음 없이 이퀄라이제이션을 제공한다.

Claims (23)

  1. 삭제
  2. 그래퍼메트릭 이퀄라이저(graphametric equalizer)에 있어서,
    미리 정해진 오디오 대역폭에 걸친 복수의 이퀄라이징 필터;
    데이터 프로세서;
    상기 데이터 프로세서와 통신하는 데이터 입력 장치;
    상기 데이터 프로세서를 지시하는 변환 함수(translation function) 알고리즘 소프트웨어;
    상기 데이터 프로세서를 지시하는 연화 함수(softening function) 알고리즘 소프트웨어; 및
    데이터 저장부 - 상기 데이터 저장부에는, 이산 중심 주파수 데이터, 이산 대역폭 데이터 및 이산 이득 데이터가 저장되고 상기 데이터 프로세서에 공급되어, 상기 변환 함수 알고리즘 소프트웨어에 의해 지시된 상기 데이터 프로세서가 상기 이산 중심 주파수 데이터, 상기 이산 대역폭 데이터 및 상기 이산 이득 데이터들 간에 알고리즘적으로 정의된 관계를 이용하여 필터 파라미터를 자동으로 결정할 수 있어서 상기 복수의 이퀄라이징 필터들이 상기 필터 파라미터에 의해 재특성화될 수 있고, 이산 증가 데이터가 저장되고 상기 데이터 프로세서에 공급되어, 상기 데이터 프로세서가 상기 복수의 이퀄라이징 필터가 실질적으로 인위적인 가청 잡음없이 재특성화될 수 있도록 이득 증가분 파라미터를 자동적으로 결정할 수 있음 - 을 포함하고,
    상기 이퀄라이징 필터들 각각은, 0㏈ 미만의 차단 영역(cut region)에 대해서는 미리 정해진 대역폭 및 미리 정해진 피크 이득에 의존하고 0㏈ 초과의 부스트 영역(boost region)에 대해서는 미리 정해진 대역폭에만 의존하는 승수(multiplier)를 갖는 전역 통과 필터를 포함하는 그래퍼메트릭 이퀄라이저.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 변환 함수 알고리즘 소프트웨어는 0㏈ 미만의 차단 영역에서는 상기 전역 통과 필터 승수에 근사하도록 구성되고, 승수 근사 함수
    Figure 112001000882744-pat00053
    를 포함하며, 여기서 상기 β는 상기 전역 통과 필터 승수이고, BW는 사용자 선택 전역 통과 필터 대역폭이고, Fs는 사용자 선택 샘플링 주파수이며, k는 이퀄라이징 필터의 사용자 선택 피크 이득인 그래퍼메트릭 이퀄라이저.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 변환 함수 알고리즘 소프트웨어는 또한 상수 x의 근사적인 역수값을 구하도록 구성되고, 역수값 근사 함수
    Figure 112007019876776-pat00054
    *2-n-2-r*2-2n-1+2-n-1를 포함하며, 여기서 s는 정상적으로 약 0.5 내지 약 0.6의 값을 가질 스케일링 파라미터로서 각각의 응용에서 상수값이며, n의 값은 상수 x의 최상위 숫자로 표현되며, r=x-2n인 그래퍼메트릭 이퀄라이저.
  5. 디지털 그래퍼메트릭 이퀄라이저에 있어서,
    미리 정해진 오디오 대역폭에 걸친 복수의 이퀄라이징 필터-상기 이퀄라이징 필터 각각은, 0㏈ 미만의 차단 영역에 대해서는 소망의 대역폭 및 소망의 피크 이득에 의존하고 0㏈ 초과의 부스트 영역에 대해서는 소망의 대역폭에만 의존하는 가변 승수를 가짐-; 및
    소망의 피크 이득 k의 근사적인 역수값을 생성하도록 구성되고 역수 근사 함수
    Figure 112006002619828-pat00055
    *2-n-2-r*2-2n-1+2-n-1를 포함하는 변환 알고리즘 소프트웨어-여기서, s는 통상적으로 약 0.5 내지 약 0.6의 값을 가질 스케일링 파라미터로서 각각의 응용에서 상수값이며, n의 값은 소망의 피크 이득 k의 최상위 숫자로 표현되며, r = k - 2n임-
    를 포함하는 디지털 그래퍼메트릭 이퀄라이저.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 변환 알고리즘 소프트웨어는 또한 0㏈ 미만의 차단 영역에서 전역 통과 필터 가변 승수에 근사하도록 구성되며, tan(πBW/Fs)≤약 0.0625에 대하여 승수 근 사 함수
    Figure 112001000882744-pat00056
    를 포함하며, 여기서 β는 전역 통과 필터 승수이고, BW는 미리 정해진 전역 통과 필터 대역폭이고, Fs는 샘플링 주파수이며, k는 이퀄라이징 필터의 미리 정해진 피크 이득인 디지털 그래퍼메트릭 이퀄라이저.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 변환 알고리즘 소프트웨어는 또한 0㏈ 미만의 상기 차단 영역에서 상기 전역 통과 필터 가변 승수에 근사하도록 구성되고, tan(πBW/Fs)≤약 0.0625에 대하여 승수 근사 함수 β= [tan(Ω/2)-1]/[tan(Ω/2)+1]를 포함하며, 여기서 β는 전역 통과 필터 승수이고, BW는 미리 정해진 전역 통과 필터 대역폭이고, Fs는 미리 정해진 샘플링 주파수이며, k는 이퀄라이징 필터의 미리 정해진 피크 이득인 디지털 그래퍼메트릭 이퀄라이저.
  8. 그래퍼메트릭 이퀄라이저에 있어서,
    복수의 오디오 대역폭에 걸친 복수의 디지털 이퀄라이징 필터 -상기 이퀄라이징 필터 각각은, 0㏈ 미만의 차단 영역에 대해서는 소망의 대역폭 및 소망의 피크 이득에 의존하고 0㏈ 초과의 부스트 영역에 대해서는 소망의 대역폭에만 의존하는 가변 승수 파라미터를 가짐-;
    소망의 대역폭 및 소망의 피크 이득을 변환하고, 상기 복수의 디지털 이퀄라이징 필터가 소망의 승수로 재특성화되도록 가변 승수 파라미터를 생성하는 변환 수단; 및
    사용자 입력을 타이밍하고, 상기 복수의 디지털 이퀄라이징 필터가 실질적으로 인위적인 가청 잡음없이 재특성화될 수 있도록 필터 파라미터를 증가시키는 연화 수단
    을 포함하는 그래퍼메트릭 이퀄라이저.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 변환 수단은,
    Figure 112006002619828-pat00057
    *2-n-2-r*2-2n-1+2-n-1의 관계를 이용하여 소망의 피크 이득 k에 대한 근사적인 역수값을 생성하도록 구성된 알고리즘 소프트웨어를 포함하며, 여기서 s는 통상적으로 약 0.5 내지 약 0.6의 값을 갖는 스케일링 파라미터로서 각각의 응용에 대해 상수이며, n의 값은 소망의 피크 이득 k의 최상위 숫자로 표현되고, r = k-2n인 그래퍼메트릭 이퀄라이저.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 변환 수단은 또한 0㏈ 미만의 차단 영역에서 전역 통과 필터 가변 승수 파라미터를 생성하도록 구성되며, tan(πBW/Fs)≤약 0.0625에 대해서 승수 근사 함수
    Figure 112001000882744-pat00058
    를 포함하며,
    여기서 β는 전역 통과 필터 승수이고, BW는 미리 정해진 전역 통과 필터 대 역폭이고, Fs는 미리 정해진 샘플링 주파수이며, k는 상기 이퀄라이징 필터의 피크 이득인 그래퍼메트릭 이퀄라이저.
  11. 제8항에 있어서, 상기 연화 수단은, 이퀄라이저 이득 변동을 선형 공간에서약 44.1㎑의 샘플링 속도에 대해 약 0.05 내지 약 0.06 범위, 매 64개의 샘플마다 한 번을 초과하지 않게 제한하도록 구성되는 그래퍼메트릭 이퀄라이저.
  12. 삭제
  13. 디지털 이퀄라이저 제어 방법에 있어서,
    가변 파라미터 승수를 갖는 전역 통과 필터 기반 이퀄라이제이션 필터를 제공하는 단계;
    상기 이퀄라이제이션 필터와 연관된 전역 통과 필터에 대하여 사용자 선택 이득 및 사용자 선택 대역폭을 수신하는 단계;
    관계식
    Figure 112006002619828-pat00059
    *2-n-2-r*2-2n-1+2-n-1을 이용하여 사용자 선택 피크 이득에 대한 근사적인 역수값을 생성하는 단계 -여기서, s는 통상적으로 약 0.5 내지 약 0.6의 값을 갖는 스케일링 파라미터로서 각각의 응용에서 상수이며, n의 값은 소망의 피크 이득 k의 최상위 숫자로 표현되고, r = k-2n임-;
    tan(πBW/Fs)≤약 0.0625에 대해 β
    Figure 112006002619828-pat00066
    tan(πBW/Fs)/log2(3)ㆍk로 표현되는 승수 근사 함수를 통해, 상기 사용자 선택 이득 및 사용자 선택 대역폭을 전역 통과 필터에 대한 소망의 제1 승수 파라미터 β로 변환하는 단계 -여기서 β는 전역 통과 필터 승수이고, BW는 미리 정해진 전역 통과 필터 대역폭이고, Fs는 샘플링 주파수이며, k는 이퀄라이징 필터의 미리 정해진 피크 이득임-; 및
    상기 이퀄라이징 필터가 0㏈ 미만의 미리 정해진 차단 영역에서 부(-)의 이득을 달성할 수 있도록, 상기 전역 통과 필터를 통해 소망의 입력 신호를 처리하는 단계
    를 포함하는 디지털 이퀄라이저 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    tan(πBW/Fs)≤약 0.0625일 때, 상기 이퀄라이징 필터가 0㏈ 미만의 미리 정해진 차단 영역에서 소망의 입력 신호에 대해 부의 이득을 달성할 수 있도록, β= [tan(Ω/2)-k]/[tan(Ω/2)+k]-여기서 Ω는 사용자 선택 대역폭임-로 표현되는 승수 근사 함수를 통해, 상기 사용자 선택 이득 및 사용자 선택 대역폭을 상기 전역 통과 필터에 대한 소망의 제2 전역 통과 필터 승수 파라미터 β로 변환하는 단계
    를 더 포함하는 디지털 이퀄라이저 제어 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 전역 통과 필터와 연관된 상기 이퀄라이징 필터에 대한 사용자 선택 중심 주파수를 수신하고, 상기 이퀄라이징 필터가 2차 전역 통과 필터를 통해 실현될 수 있도록, 상기 사용자 선택 중심 주파수를 제2 가변 전역 통과 필터 승수 파라미터로 변환하는 단계
    를 더 포함하는 디지털 이퀄라이저 제어 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    입력 신호가 0㏈ 초과의 미리 정해진 부스트 영역에 있는 경우, 상기 이퀄라이저 필터가 소망의 입력 신호에 대해 정(+)의 이득을 달성할 수 있도록, β= [tan(Ω/2)-1]/[tan(Ω/2)+1]로 표현되는 승수 근사 함수를 통해, 상기 사용자 선택 대역폭을 상기 전역 통과 필터에 대한 소망의 전역 통과 필터에 대한 제2 승수 파라미터 β로 변환하는 단계
    를 더 포함하는 디지털 이퀄라이저 제어 방법.
  17. 디지털 이퀄라이저 제어 방법에 있어서,
    전역 통과 필터 기반 이퀄라이제이션 필터를 제공하는 단계;
    사용자 선택 중심 주파수, 사용자 선택 대역폭 및 사용자 선택 이득 설정을 수신하는 단계;
    상기 사용자 선택 이득 설정을 위한 근사적인 역수값을 생성하는 단계;
    상기 사용자 선택 이득 설정을 위한 근사적인 역수값에 부분적으로 기초하여, tan(Ω/2)≤0.0625-여기서, Ω는 사용자 선택 대역폭임-인 영역에서 제1 전역 통과 필터 승수 파라미터를 생성하는 단계;
    상기 제1 필터 승수 파라미터를 통해 전역 통과 필터를 특성화하는 단계; 및
    상기 이퀄라이제이션 필터를 통해 미리 정해진 입력 신호를 처리하여, 0㏈ 미만의 소망의 차단 영역에서 부의 이득을 달성하는 단계
    를 포함하는 디지털 이퀄라이저 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    인위적인 가청 잡음이 실질적으로 감소되도록, 상기 제1 승수 파라미터를 통해 상기 전역 통과 필터의 재특성화를 타이밍하고 증가시키는 단계
    를 더 포함하는 디지털 이퀄라이저 제어 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    tan(Ω/2) > 약 0.0625인 영역에서 제2 전역 통과 필터 승수 파라미터를 생성하는 단계;
    상기 제2 필터 승수 파라미터를 통해 전역 통과 필터를 다시 특성화하는 단계; 및
    미리 정해진 입력 신호를 상기 이퀄라이제이션 필터를 통해 처리하여, 0㏈ 미만의 소망의 차단 영역에서 부의 이득을 달성하는 단계
    를 더 포함하는 디지털 이퀄라이저 제어 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    인위적인 가청 잡음이 실질적으로 감소되도록, 상기 제2 승수 파라미터를 통해 상기 전역 통과 필터의 재특성화를 타이밍하고 증가시키는 단계
    를 더 포함하는 디지털 이퀄라이저 제어 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 사용자 선택 중심 주파수에 기초하여 제3 전역 통과 필터 승수 파라미터를 생성하는 단계;
    상기 제3 승수 파라미터를 통해 상기 전역 통과 필터를 다시 특성화하는 단계; 및
    미리 정해진 입력 신호를 상기 이퀄라이제이션 필터를 통해 처리하여, 0㏈ 초과의 소망의 부스트 영역에서 정(+)의 이득을 달성하는 단계
    를 더 포함하는 디지털 이퀄라이저 제어 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    인위적인 가청 잡음이 실질적으로 감소되도록, 상기 승수 파라미터를 통해 상기 전역 통과 필터의 재특성화를 타이밍하고 증가시키는 단계
    를 더 포함하는 디지털 이퀄라이저 제어 방법.
  23. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 저장부는 이산 타이밍 데이터(discrete timing data)를 또한 저장하고, 상기 그래퍼메트릭 이퀄라이저는 타이밍 파라미터들에 또한 기초해서 이득 증가분 파라미터를 자동으로 결정하기 위한 연화 함수 알고리즘 소프트웨어를 더욱 포함하는 그래퍼메트릭 이퀄라이저.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6643323B1 (en) * 2000-02-02 2003-11-04 Texas Instruments Incorporated Digital filtering method
US7123728B2 (en) 2001-08-15 2006-10-17 Apple Computer, Inc. Speaker equalization tool
US7610553B1 (en) * 2003-04-05 2009-10-27 Apple Inc. Method and apparatus for reducing data events that represent a user's interaction with a control interface
US7328412B1 (en) * 2003-04-05 2008-02-05 Apple Inc. Method and apparatus for displaying a gain control interface with non-linear gain levels
FR2855931A1 (fr) * 2003-06-05 2004-12-10 Claude Carpentier Disposition d'egalisation de phase principalement destine aux installations de reproduction sonore stereophoniques
GB2457705A (en) * 2008-02-22 2009-08-26 Apple Dynamics Intellectual Pr Signal processing means and a method of signal processing
EP2182633A1 (en) 2008-10-30 2010-05-05 University College Cork Circuits for ultrasonic transducers
DE202014101373U1 (de) * 2014-03-25 2015-06-29 Bernhard Schwede Entzerrer zur Entzerrung eines Tongemischs und Audioanlage mit einem solchen Entzerrer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0590856A (ja) * 1991-09-26 1993-04-09 Fujitsu Ten Ltd 自動音響周波数特性補正装置
JPH05152982A (ja) * 1991-11-28 1993-06-18 Kenwood Corp 伝送周波数特性補正装置
JPH0653767A (ja) * 1992-07-28 1994-02-25 Clarion Co Ltd 音場補正におけるイコライザ特性の制御装置及び制御方法
US5541866A (en) * 1991-11-28 1996-07-30 Kabushiki Kaisha Kenwood Device for correcting frequency characteristic of sound field
EP0932253A2 (en) 1998-01-15 1999-07-28 Texas Instruments Incorporated Soft gain update method & apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2840155B2 (ja) * 1992-03-19 1998-12-24 富士通株式会社 等化方法
US5687104A (en) * 1995-11-17 1997-11-11 Motorola, Inc. Method and apparatus for generating decoupled filter parameters and implementing a band decoupled filter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0590856A (ja) * 1991-09-26 1993-04-09 Fujitsu Ten Ltd 自動音響周波数特性補正装置
JPH05152982A (ja) * 1991-11-28 1993-06-18 Kenwood Corp 伝送周波数特性補正装置
US5541866A (en) * 1991-11-28 1996-07-30 Kabushiki Kaisha Kenwood Device for correcting frequency characteristic of sound field
JPH0653767A (ja) * 1992-07-28 1994-02-25 Clarion Co Ltd 音場補正におけるイコライザ特性の制御装置及び制御方法
EP0932253A2 (en) 1998-01-15 1999-07-28 Texas Instruments Incorporated Soft gain update method & apparatus

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