KR100836662B1 - 무지향성 스피커 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무지향성 스피커 시스템에 있어서, 복수의 단위 스피커와, 상기 각 단위 스피커의 출력방향이 상호 상이한 방향을 지향하게 상기 복수의 단위 스피커를 지지하여 상기 복수의 단위 스피커를 통해 출력되는 음향이 방사상으로 출력되게 하는 스피커 하우징을 갖는 무지향성 스피커와; 적어도 하나의 음원이 갖는 음향의 방사패턴에 대한 정보가 저장된 패턴 저장부와; 오디오 재생장치로부터의 음향신호를 상기 각 단위 스피커가 출력 가능한 신호로 변환하여 상기 각 단위 스피커로 출력하는 음원조절부와; 상기 패턴 저장부에 저장된 상기 방사패턴 중 어느 하나가 선택된 경우, 상기 복수의 단위 스피커가 선택적으로 음향을 출력하도록 상기 음원조절부를 제어하되 상기 선택된 단위 스피커로부터 출력되는 음향이 상기 선택된 방사패턴에 대응하는 패턴으로 출력되도록 상기 음원조절부를 제어하는 스피커 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 무향실에서 녹음된 악기 등의 음원의 음향이 음악 홀이나 극장 내부의 음향 특성을 검사하기 위한 주관적 음향 특성 평가 방법에 사용될 때, 해당 음악 홀이나 극장 내부에서 악기를 직접 연주하는 것과 비슷한 효과를 제공함으로써, 주관적 음향 특성 평가 방법의 신뢰성을 보다 높일 수 있다.

Description

무지향성 스피커 시스템{NON-DIRECTIONAL SPEAKER SYSTEM}
도 1 및 도 2는 종래의 무지향성 스피커의 일 예를 도시한 도면이고,
도 3a는 바이올린을 연주할 때 연주자의 위쪽에서 바라본 음향의 주파수별 방사패턴을 도시한 도면이고,
도 3b는 첼로를 연주할 때 연주자의 우측에서 바라본 음향의 주파수별 방사패턴을 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 무지향성 스피커 시스템의 구성을 도시한 도면이고,
도 5는 도 4의 무지향성 스피커 시스템의 스피커 조절장치의 구성을 도시한 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 무지향성 스피커 시스템의 패턴 선택부의 일 예를 도시한 도면이고,
도 7은 본 발명에 따른 무지향성 스피커 시스템의 구성에 따라 바이올린 연주를 재생할 때, 도 3a에 도시된 바이올린의 방사패턴에 대응하는 방사패턴의 음향이 무지향성 스피커를 통해 출력되는 일 예를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 무지향성 스피커 11 : 단위 스피커
12 : 스피커 하우징
30 : 스피커 조절장치 31 : 음원조절부
32a,32b,32c,32d : 음량조절부
33a,33b,33c,33d : 음색조절부
34 : 제어모듈 35 : 스피커 제어부
36 : 패턴저장부 37 : 패턴선택부
38 : 주파수 판별부 50 : 오디오 재생장치
본 발명은 무지향성 스피커 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 악기 등의 음원이 갖는 음향의 방사특성이 반영되어 입체감 있는 음향의 출력이 가능한 무지향성 스피커 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 음악홀이나 극장 내부의 음향 특성을 검사하고자 하는 경우에는 주관적 음향 특성 평가 방법이 널리 사용된다. 이러한 주관적 음향 특성 평가 방법은 무향실에서 녹음된 음향을 음악홀이나 극장 내부에서 스피커를 통해 출력하고, 지정된 위치에서 측정용 마이크를 이용하여 수음하여 그 음원을 분석하는 방법이다.
여기서, 주관적 음향 특성 평가 방법에 사용되는 스피커로는 지향성 스피커 가 아닌 무지향성 스피커를 사용하게 되는데, 도 1은 무지향성 스피커의 일예를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 무지향성 스피커는 대략 12면체 형태를 가지며, 각 면에 스피커의 출력부분이 노출되어 무지향성 스피커를 중심으로 12개의 방향으로 음향을 출력함으로써, 음악홀이나 극장 내부의 일정 지점에서 전 방향으로 음향을 출력하여 보다 정확한 음향 특성을 검사할 수 있도록 하고 있다.
그런데, 도 1에 도시된 무지향성 스피커를 포함하는 종래의 무지향성 스피커는 무지향성 스피커를 구성하는 각 스피커(이하, '단위 스피커'라 함) 모두가 동일한 음향적 특성으로 출력된다. 이는 도 2에 도시된 바와 같이 CD 플레이어와 같은 음향재생장치로부터의 음향신호가 하나의 라인으로부터 분기되어 각 단위 스피커로 입력되기 때문에 나타나는 현상이다.
따라서, 이와 같은 무지향성 스피커를 통해 출력되는 특정 악기의 음향과, 해당 악기를 직접 음악홀이나 극장 내부에서 연주함에 따라 발생하는 음향은 큰 차이를 갖게 된다.
일 예로, 도 3a는 바이올린을 연주할 때 연주자의 위쪽에서 바라본 음향의 주파수별 방사패턴을 도시한 도면이고, 도 3b는 첼로를 연주할 때 연주자의 우측에서 바라본 음향의 주파수별 방사패턴을 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 음원인 각 악기에 따라 주파수별 방사각도 및 방사방향이 상이함을 알 수 있으나, 무향실에서 녹음되어 무지향성 스피커를 통해 출력되는 음향은 모든 주파수에 대해 무지향성 스피커의 각 단위 스피커가 동일하게 출력하여 실제 현장에서 연주하는 경우에서의 평가와 차이를 갖게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 악기 등의 음원이 갖는 음향의 방사특성이 반영되어 입체감 있는 음향의 출력이 가능한 무지향성 스피커 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 무지향성 스피커 시스템에 있어서, 복수의 단위 스피커와, 상기 각 단위 스피커의 출력방향이 상호 상이한 방향을 지향하게 상기 복수의 단위 스피커를 지지하여 상기 복수의 단위 스피커를 통해 출력되는 음향이 방사상으로 출력되게 하는 스피커 하우징을 갖는 무지향성 스피커와; 적어도 하나의 음원이 갖는 음향의 방사패턴에 대한 정보가 저장된 패턴 저장부와; 오디오 재생장치로부터의 음향신호를 상기 각 단위 스피커가 출력 가능한 신호로 변환하여 상기 각 단위 스피커로 출력하는 음원조절부와; 상기 패턴 저장부에 저장된 상기 방사패턴 중 어느 하나가 선택된 경우, 상기 복수의 단위 스피커가 선택적으로 음향을 출력하도록 상기 음원조절부를 제어하되 상기 선택된 단위 스피커로부터 출력되는 음향이 상기 선택된 방사패턴에 대응하는 패턴으로 출력되도록 상기 음원조절부를 제어하는 스피커 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무지향성 스피커 시스템에 의해 달성된다.
여기서, 상기 방사패턴은 상기 음원으로부터 출력되는 음향의 주파수 대역별 방사각도 및 방사방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 오디오 재생장치로부터의 음향신호의 주파수 대역을 판별하는 주파수 판별부를 더 포함하며; 상기 스피커 제어부는 상기 주파수 판별부에 의해 판별된 상기 음향신호의 주파수 대역에 기초하여, 상기 복수의 단위 스피커로부터 선택적으로 음향이 출력되어 상기 무지향성 스피커로부터 출력되는 음향이 상기 선택된 방사패턴에 대응하는 방사각도 및 방사방향으로 출력되도록 상기 음원조절부를 제어할 수 있다.
그리고, 상기 음원조절부는, 상기 각 단위 스피커에 대응하여 마련되어 상기 각 단위 스피커의 음량을 조절하는 복수의 음량조절부와; 상기 각 단위 스피커에 대응하여 마련되어 상기 각 단위 스피커의 음색을 조절하는 복수의 음색조절부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 음원에 대한 상기 방사패턴에 대한 정보는 적어도 하나의 악기로부터 음향의 방사패턴에 대한 정보를 포함하며; 상기 악기 중 어느 하나를 선택하기 위한 악기선택버튼이 마련된 패턴 선택부를 더 포함하며; 상기 스피커 제어부는 상기 악기선택버튼 중 어느 하나가 선택되는 경우, 상기 선택된 악기선택버튼에 대응하는 악기의 방사패턴에 기초하여 상기 음원조절부를 제어할 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 무지향성 스피커 시스템은, 도 4에 도시된 바와 같이, 무지향성 스피커(10), 스피커 조절장치(30)를 포함한다.
무지향성 스피커(10)는 복수의 단위 스피커(11)와, 각 단위 스피커(11)를 지지하는 스피커 하우징(12)을 포함할 수 있다. 여기서, 스피커 하우징(12)은 각 단위 스피커(11)의 출력방향이 상호 상이한 방향을 지향하도록 각 단위 스피커(11)를 수용하는데, 복수의 단위 스피커(11)가 동시에 음향을 출력하는 경우에는 무지향성 스피커(10)를 통해 출력되는 음향이 방사상으로 출력되도록 각 단위 스피커(11)를 지지한다.
여기서, 본 발명에 따른 무지향성 스피커(10)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 12면체의 형상의 스피커 하우징(12)을 가지며 각 면으로부터 음향이 출력되도록 각 단위 스피커(11)가 스피커 하우징(12)에 수용되는 것을 일 예로 한다.
본 발명에 따른 스피커 조절장치(30)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 음원조절부(31) 및 제어모듈(34)을 포함한다.
음원조절부(31)는 CD 플레이어와 같은 오디오 재생장치(50)로부터의 음향신호를 각 단위 스피커(11)가 출력 가능한 신호로 변환하여 각 단위 스피커(11)로 출력한다. 여기서, 음원조절부(31)는 제어모듈(34)의 제어에 따라 각 단위 스피커(11)가 선택적으로 음향을 출력하도록 제어할 수 있다.
제어모듈(34)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 패턴저장부(36) 및 스피커 제어부(35)를 포함할 수 있다.
패턴저장부(36)에는 적어도 하나 이상의 음원이 갖는 음향의 방사패턴에 대한 정보가 저장된다. 여기서, 각 음원에 대한 방사패턴에 대한 정보는 음원으로부터 출력되는 음향의 주파수 대역별 방사각도 및 방사방향에 대한 정보를 포함할 수 있다.
그리고, 음원으로는 바이올린, 비올라, 첼로, 베이스, 플롯, 바순, 트럼본, 피아노 등과 같은 악기나, 성악가의 음향에 대한 방사패턴에 대한 정보를 포함할 수 있다. 도 3a 및 도 3b는 바이올린 및 첼로의 주파수 대역별 방사각도 및 방사방향의 일 예임은 전술한 바와 같다.
스피커 제어부(35)는 패턴저장부(36)에 저장된 방사패턴 중 어느 하나가 선택된 경우, 무지향성 스피커(10)의 단위 스피커(11)들 중 선택된 방사패턴에 대응하는 음향이 출력되도록 음원조절부(31)를 제어한다. 여기서, 스피커 제어부(35)는 선택된 방사패턴에 대응하여 선택된 단위 스피커(11)로부터 출력되는 음향이 선택된 방사패턴에 대응하는 패턴으로 출력되도록 음원조절부(31)를 제어한다.
여기서, 본 발명에 따른 제어모듈(34)은 패턴저장부(36)에 저장된 방사패턴 중 어느 하나를 선택하기 위한 선택버튼이 마련된 패턴선택부(37)를 더 포함할 수 있다. 도 6은 본 발명에 따른 패턴선택부(37)의 일 예를 도시한 도면으로, 각 악기나 성악가의 음향을 선택하기 위한 악기선택버튼들이 마련되어 오디오 재생장치(50)를 통해 바이올린 연주를 재생할 때 패턴선택부(37)에서 바이올린 버튼을 선택함으로써, 바이올린의 방사패턴을 선택할 수 있게 된다.
상기와 같은 구성을 통해, 오디오 재생장치(50)로부터의 음향신호가 무지향성 스피커(10)를 통해 출력될 때, 패턴선택부(37)에 의해 선택된 음원의 방사패턴에 따라 단위 스피커(11)가 선택적으로 음향을 출력함으로써, 악기의 경우 실제 연주할 때와 유사한 음향을 출력할 수 있게 된다. 여기서, 도 7은 본 발명에 따른 무지향성 스피커 시스템의 구성에 따라 바이올린 연주를 재생할 때, 도 3a에 도시된 바이올린의 방사패턴에 대응하는 방사패턴의 음향이 무지향성 스피커(10)를 통해 출력되는 일 예를 도시한 도면이다.
다시, 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 무지향성 스피커 시스템의 제어모듈(34)은 오디오 재생장치(50)로부터의 음향신호의 주파수 대역을 판별하기 위한 주파수 판별부(38)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 스피커 제어부(35)는 주파수 판별부(38)에 의해 판별된 음향신호의 주파수 대역에 기초하여, 음원조절부(31)를 제어한다. 예컨대, 바이올린의 예로 설명하면, 동일한 바이올린의 경우에도, 도 3a에 도시된 바와 같이 주파수 대역별도 출력되어야 할 단위 스피커(11)가 상이한 바, 오디오 재생장치(50)로부터 출력되는 바이올린의 연주와 관련된 음향신호의 주파수를 판별하여 출력될 단위 스피커(11)를 선택하게 된다.
이에 따라, 주파수 판별부(38)에 의해 판별된 주파수에 따라 복수의 단위 스피커(11)로부터 선택적으로 음향이 출력되어 무지향성 스피커(10)로부터 출력되는 음향이 해당 음원의 방사패턴에 대응하는 방사각도 및 방사방향으로 출력될 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 음원조절부(31)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 각 단위 스피커(11)를 제어하는 음량조절부(32a,32b,32c,32d) 및 음색조절부(33a,33b,33c,33d)를 포함할 수 있다. 음량조절부(32a,32b,32c,32d)는 각 단위 스피커(11)로부터 출력되는 음향의 음량을 조절하고, 음색조절부(33a,33b,33c,33d) 는 각 단위 스피커(11)로부터 출력되는 음향의 음색을 조절한다.
여기서, 패턴저장부(36)에 각 음원에 대해 저장된 방사패턴에 대한 정보는 각 음원의 음색에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이에 따라, 바이올린이나 첼로 등과 같은 악기의 음색이 반영되어 출력됨으로써, 실제 현장에서 연주하는 것과 같은 효과를 더 얻을 수 있게 된다.
전술한 실시예에서는 본 발명에 따른 무지향성 스피커 시스템이 무지향성 스피커(10) 및 스피커 조절장치(30)로 구분되고, 패턴저장부(36), 음원조절부(31) 및 스피커 제어부(35)가 스피커 조절장치(30)의 일 구성인 것으로 설명되었다. 여기서, 패턴저장부(36), 음원조절부(31) 및 스피커 제어부(35)가 스피커 조절장치(30)의 일 구성인 것을 설명한 것은 일 예에 불과할 뿐, 무지향성 스피커(10) 및 스피커 조절장치(30)의 구성들이 물리적으로 분리되는 것을 의미하지 않는다. 예컨대, 음원조절부(31)가 무지향성 스피커(10)의 스피커 하우징(12) 내부에 배치될 수도 있다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 악기 등의 음원이 갖는 음향의 방사특성이 반영되어 입체감 있는 음향의 출력이 가능한 무지향성 스피커 시스템이 제공된다.
특히, 본 발명에 따르면, 무향실에서 녹음된 악기 등의 음원의 음향이 음악 홀이나 극장 내부의 음향 특성을 검사하기 위한 주관적 음향 특성 평가 방법에 사용될 때, 해당 음악 홀이나 극장 내부에서 악기를 직접 연주하는 것과 비슷한 효과를 제공함으로써, 주관적 음향 특성 평가 방법의 신뢰성을 보다 높일 수 있게 된다.

Claims (5)

  1. 무지향성 스피커 시스템에 있어서,
    복수의 단위 스피커와, 상기 각 단위 스피커의 출력방향이 상호 상이한 방향을 지향하게 상기 복수의 단위 스피커를 지지하여 상기 복수의 단위 스피커를 통해 출력되는 음향이 방사상으로 출력되게 하는 스피커 하우징을 갖는 무지향성 스피커와;
    적어도 하나의 음원이 갖는 음향의 방사패턴에 대한 정보가 저장된 패턴 저장부와;
    오디오 재생장치로부터의 음향신호를 상기 각 단위 스피커가 출력 가능한 신호로 변환하여 상기 각 단위 스피커로 출력하는 음원조절부와;
    상기 패턴 저장부에 저장된 상기 방사패턴 중 어느 하나가 선택된 경우, 상기 복수의 단위 스피커가 선택적으로 음향을 출력하도록 상기 음원조절부를 제어하되 상기 선택된 단위 스피커로부터 출력되는 음향이 상기 선택된 방사패턴에 대응하는 패턴으로 출력되도록 상기 음원조절부를 제어하는 스피커 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무지향성 스피커 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방사패턴은 상기 음원으로부터 출력되는 음향의 주파수 대역별 방사각도 및 방사방향에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무지향성 스피커 시스 템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 오디오 재생장치로부터의 음향신호의 주파수 대역을 판별하는 주파수 판별부를 더 포함하며;
    상기 스피커 제어부는 상기 주파수 판별부에 의해 판별된 상기 음향신호의 주파수 대역에 기초하여, 상기 복수의 단위 스피커로부터 선택적으로 음향이 출력되어 상기 무지향성 스피커로부터 출력되는 음향이 상기 선택된 방사패턴에 대응하는 방사각도 및 방사방향으로 출력되도록 상기 음원조절부를 제어하는 것을 특징으로 하는 무지향성 스피커 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 음원조절부는,
    상기 각 단위 스피커에 대응하여 마련되어 상기 각 단위 스피커의 음량을 조절하는 복수의 음량조절부와;
    상기 각 단위 스피커에 대응하여 마련되어 상기 각 단위 스피커의 음색을 조절하는 복수의 음색조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무지향성 스피커 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음원에 대한 상기 방사패턴에 대한 정보는 적어도 하나의 악기로부터 음향의 방사패턴에 대한 정보를 포함하며;
    상기 악기 중 어느 하나를 선택하기 위한 악기선택버튼이 마련된 패턴 선택부를 더 포함하며;
    상기 스피커 제어부는 상기 악기선택버튼 중 어느 하나가 선택되는 경우, 상기 선택된 악기선택버튼에 대응하는 악기의 방사패턴에 기초하여 상기 음원조절부를 제어하는 것을 특징으로 하는 무지향성 스피커 시스템.
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