KR101103361B1 - 입체 음향 시스템 및 입체 음향을 구현하는 방법 - Google Patents

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Abstract

개시된 기술은 입체 음향 시스템 및 입체 음향을 구현하는 방법에 관한 것이다. 실시예들 중에서, 입체 음향 시스템은 복수의 스피커들을 포함하는 스피커 어레이; 상기 스피커 어레이가 서로 방향각이 다른 복수의 음향들-상기 복수의 음향들은 상기 스피커 어레이에 의하여 서로 다른 시간에 출력됨-을 출력하도록 상기 스피커 어레이에 음원 신호들을 제공하는 빔계산부; 반사판에 의하여 반사된 상기 복수의 음향들의 복수의 음압들을 획득하는 음향 획득부; 상기 복수의 음압들에 대한 정보를 기초로 상기 스피커 어레이에서 출력되는 음향의 방향각을 결정하는 방향각 결정부를 포함한다.

Description

입체 음향 시스템 및 입체 음향을 구현하는 방법{3D SOUND SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING 3D SOUND}
개시된 기술은 입체 음향 시스템 및 입체 음향을 구현하는 방법에 관한 것이다.
입체 음향이란 일반적으로 방향감, 거리감, 공간감 등 입체적인 인상 및 현장감을 가지는 음향을 일컫는 말로, 청취자가 소리를 들었을 때 이러한 입체감을 인지하도록 하는 기술을 입체 음향 기술이라고 한다.
입체 음향을 구현하기 위하여, 서라운드 채널이라 불리는 분리음대로부터 청취자의 측면이나 후면의 스피커에 연결되어 청취자에 전달되는 서라운드 방식의 음향 효과가 사용될 수 있다.
서라운드 방식이 사용되는 경우에는, 청취자의 측면이나 후면에서 서라운드 채널을 출력하는 다수의 스피커가 필요한데, 공간이나 비용의 제약을 받는 가정에서는 청취자의 측면이나 후면에 다수의 스피커를 설치하는 것이 쉽지 않다. 또한, 비전문가가 정확하고 효과적인 입체 음향 구현을 위한 최적의 스피커 위치를 판단하는 것도 쉽지 않다. 따라서, 일반 가정에서도 쉽고 간편하게 입체음향을 구현할 수 있는 기술이 요구된다.
개시된 기술이 이루고자 하는 기술적 과제는 입체 음향 시스템 및 입체 음향을 구현하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위해 개시된 기술의 제1 측면은 복수의 스피커들을 포함하는 스피커 어레이; 상기 스피커 어레이가 서로 방향각이 다른 복수의 음향들-상기 복수의 음향들은 상기 스피커 어레이에 의하여 서로 다른 시간에 출력됨-을 출력하도록 상기 스피커 어레이에 음원 신호들을 제공하는 빔계산부; 반사판에 의하여 반사된 상기 복수의 음향들의 복수의 음압들을 획득하는 음향 획득부; 상기 복수의 음압들에 대한 정보를 기초로 상기 스피커 어레이에서 출력되는 음향의 방향각을 결정하는 방향각 결정부를 포함하는 입체 음향 시스템을 제공한다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위해 개시된 기술의 제2 측면은 복수의 스피커를 포함하고, 제1 채널의 음향을 출력하는 제1 스피커 어레이; 복수의 스피커를 포함하고, 제2 채널의 음향을 출력하는 제2 스피커 어레이; 상기 제1 채널의 음향이 미리 설정된 각도로 방향성을 가지고 출력되도록 상기 제1 스피커 어레이의 음원 신호들을 발생시키는 빔 계산부; 상기 제1 스피커 어레이에서 출력된 음향이 반사판에서 반사된 음향의 제1 음압 및 제1 도달시간을 측정하고, 상기 제2 스피커 어레이에서 출력된 음향의 제2 음압 및 제2 도달시간을 측정하는 음향 획득부; 및 상기 측정된 제1 및 제2 도달시간을 기초로 상기 제1 채널의 시간지연을 보상하는 시 간지연 제어부를 포함하고, 상기 제1 도달시간은 상기 제1 스피커 어레이에서 출력된 음향이 상기 음향 획득부에 도달할 때까지의 시간이고, 상기 제2 도달시간은 상기 제2 스피커 어레이에서 출력된 음향이 상기 음향 획득부에 도달할 때까지의 시간인 입체 음향 시스템을 제공한다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위해 개시된 기술의 제3 측면은 복수의 스피커들을 포함하는 스피커 어레이와 연결된 입체 음향 구현 장치가 입체 음향을 구현하는 방법에 있어서, (a) 상기 스피커 어레이가 제1 방향각을 가지는 음향을 출력하도록 상기 스피커 어레이에 음원 신호들을 제공하는 단계; (b) 반사판에 의하여 반사된 상기 음향의 음압을 획득하는 단계; (c) 상기 음향의 방향각을 변경하며 상기 (a) 및 상기 (b) 단계를 반복하는 단계; 및 (d) 상기 (b) 단계 및 상기 (c)단계에서 획득된 복수의 음압들에 대한 정보를 기초로 스피커 어레이에서 출력되는 음향의 방향각을 결정하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위해 개시된 기술의 제4 측면은 복수의 스피커들을 포함하는 스피커 어레이와 연결된 입체 음향 구현 장치가 입체 음향을 구현하는 방법에 있어서, (a) 청취자의 위치를 추정하고, 상기 추정된 위치에 따른 상기 스피커 어레이에서 출력되는 음향의 방향각을 설정하는 단계; (b) 상기 청취자의 위치를 추정하여 상기 청취자의 위치가 변경되었는지 판단하는 단계; 및 (c) 상기 청취자의 위치가 변경된 경우, 상기 변경된 위치에서 상기 설정된 음향의 방향각을 갱신하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
개시된 기술의 실시예들은 다음의 장점들을 포함하는 효과를 가질 수 있다. 다만, 개시된 기술의 실시예들이 이를 전부 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
개시된 기술의 입체 음향 시스템은 서라운드 채널의 출력 각도를 최적화 하여 입체 음향의 효과를 증가시킬 수 있다. 또한, 반사판의 각도도 청취자의 위치에 따라 최적화 됨으로써 입체 음향의 효과가 더욱 증가된다.
또한, 개시된 기술에 따른 입체 음향 시스템은 각 채널의 시간 지연을 보상하여 입체 음향의 효과를 보다 정확하게 재현할 수 있으며, 시간 지연을 제어할 수 있어 특정한 공간에 있는 것과 같은 공간감 및 거리감을 생성할 수 있다.
또한, 개시된 기술에 따른 입체 음향 시스템은 실시간으로 청취자의 위치를 추정하여, 청취자의 위치에 최적화된 입체 음향을 제공할 수 있다.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
“제1”, “제2” 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 입체 음향 시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 입체 음향 시스템(100)은 방향성을 가지는 복수의 서라운드 채널을 복수의 반사판을 향하여 출력하여 입체 음향을 구현하는 입체 음향 시스템에서 하나의 채널을 출력하는 입체 음향 시스템이다. 도 1을 참조하면, 입체 음향 시스템(100)은 스피커 어레이(110), 빔 계산부(120), 음향 획득부(130) 및 방향각 결정부(140)를 포함한다.
입체 음향 시스템이 보다 효과적인 입체 음향을 구현하기 위해서는 각각의 채널이 반사판을 향하는 각도를 최적화 할 필요가 있는데, 최적화된 각도는 반사판의 위치 및 청취자의 위치에 따라 달라질 수 있다. 반사판을 향하는 각도는 스피커 어레이 면을 연결한 선(도 2에서, x축)과 서라운드 채널의 방향 벡터 사이의 각도를 말한다. 도 1에서는 입체 음향 시스템(100)이 서라운드 채널의 각도를 최적화하는 방법을 설명한다.
스피커 어레이(110)는 복수의 스피커를 포함하고, 반사판을 향하여 복수의 서라운드 채널 중 하나의 채널의 음향을 출력한다. 반사판은 입체 음향이 구현될 수 있도록 채널의 음향을 반사시키는 물체로, 별도로 설치된 반사판 뿐 아니라 반사벽을 포함한다.
빔 계산부(120)는 스피커 어레이(110)가 출력하는 음향이 제m 채널 각도로 방향성을 가지고 출력되도록 복수의 스피커 각각의 음원 신호를 발생시킨다. 본 명세서에서 빔은 특정 각도로 포커싱되어 출력되는 음향을 말한다.
빔 계산부(120)는 스피커 어레이(110)의 복수의 스피커에서 출력되는 각각의 음원 신호의 시간 지연 및 크기를 조절함으로써, 방향성을 가지는 음향을 생성할 수 있다. 예컨대, 빔 계산부(120)는 채널의 음향 신호를 스피커의 수만큼 복제한 후, 복제된 각각의 음원 신호를 방향각에 맞게 미리 계산된 시간 지연 및 크기 증폭 값을 가지도록 생성함으로써 음향의 방향성을 구현할 수 있다.
방향성을 가지는 음향을 생성하는 구체적인 알고리즘의 예로는, 공개 특허 10-2005-0013323에 개시된 방법을 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 어느 알고리즘을 사용하여도 무관하다.
제m 채널 각도는 제1 채널 각도에서 제n 채널 각도 사이의 값을 가질 수 있으며, 일례로, 제m 채널 각도는 제1 채널 각도부터 제n 채널 각도까지, 제1 채널 각도와 제n 채널 각도 간의 간격을 n-1로 나눈 간격마다 산정될 수 있다. 예컨대, 제1 채널 각도는 30도, n은 5, 제5 채널 각도는 50도라고 가정하면, 빔 계산부(120)는 30도부터 50도까지 5도씩 증가시키며 해당 각도로 방향성을 가지는 음향을 생성하는 음원 신호를 계산하여 발생시킬 수 있다. 발생된 음원 신호는 스피커 어레이(110)로 제공되어 출력된다.
생성되는 음향의 각도 범위는 미리 시스템에 설정된 정해진 값일 수 있으며, 사용자에 의하여 입력되는 값일 수도 있다. 또한, 빔 계산부(120)는 반사판의 위치를 추정하여 생성되는 음향의 각도 범위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 빔 계산부(120)는 초음파를 이용하여 반사판의 위치를 추정할 수 있으며, 추정된 각도 범위 내에서 음향을 발생시킬 수 있다.
음향 획득부(130)는 제m 채널 각도로 출력된 음향이 반사판에서 반사된 음향의 제m 음압을 획득한다. 상술한 예로 계속하여 설명하면, 음향 획득부(130)는 30도 방향으로 출력된 음향이 반사판에서 반사되어 음향 획득부(130)에 도달하면, 음향 획득부(130)에 도달된 음향의 음압인 제1 음압을 획득할 수 있다. 마찬가지로 음향 획득부(130)는 제2 채널 각도 내지 제5 채널 각도 방향으로 출력된 음향의 반사 음향에 대한 제2 내지 제5 음압을 획득할 수 있다.
음향 획득부(130)는 구현예에 따라, 하나 또는 복수의 마이크로폰으로 구현될 수 있으며, 인체 모형(dummy)에 부착된 마이크로폰으로 구현될 수도 있다. 인체 모형의 예로는 GRAS사의 KEMAR(Knowles Electronics Manikin for Acoustic Research) 또는 B&K사의 HATS(Head and Torso Simulator) 등이 있다.
방향각 결정부(140)는 음향 획득부(130)에서 획득된 제1 내지 제n 음압에 대한 정보를 기초로 채널의 최적 각도를 결정한다. 방향각 결정부(140)는 음향 획득부(130)가 제1 내지 제n 음압을 모두 획득하면, 음향 획득부(130)가 획득한 정보를 제공받아 최적 각도를 결정한다. 예를 들어, 채널 각도 결정부(140)는 제1 내지 제n 음압 중 최대 음압을 가지는 각도를 최적 각도로 결정할 수도 있다.
채널 각도 결정부(140)가 최적 각도를 결정하면, 결정된 최적 각도를 상기 빔 계산부(120)에 제공하여 채널 각도의 최적화 과정을 종료한다. 빔 계산부(120)는, 최적 각도를 제공받으면, 다시 채널 각도의 최적화를 하기 전까지, 채널의 음향이 상기 최적 각도로 방향성을 가지고 출력되도록 음원 신호를 발생시킨다.
채널의 최적화 과정은 다른 채널에 대해서도 마찬가지의 방법으로 이루어 질 수 있다. 즉, 입체 음향 시스템이 5채널로 구현되는 경우, 도 1의 입체 음향 시스템(100)이 5개 존재하여 5개 채널에 대하여 각각의 스피커 어레이 출력부가 존재하고, 각각의 스피커 어레이 출력부에서 출력되는 각각의 채널에 대하여 도 1에서 설명된 바와 같은 방법으로 채널 각도의 최적화가 이루어 질 수 있다.
도 2는 도 1의 입체 음향 시스템 5 세트가 서라운드 입체 음향을 구현하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 5개의 입체 음향 시스템(100)이 5개의 스피커 어레이를 이용하여 직접적으로 청취자를 향하여 출력되는 하나의 채널 및 4개의 반사판을 향하여 출력되는 4개의 서라운드 채널을 출력함으로써 5채널의 입체 음향을 구현할 수 있다. 도 2에서는 5채널을 예를 들고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 6.1채널 또는 7.1채널 등의 다중 채널의 경우에 대해서도 본 발명의 기술적 사상을 적용할 수 있을 것이다.
저주파 채널 신호는 물리적 특성상 방향성을 구현하기 어렵다. 따라서 저주파 채널 신호에 대해서는 음향 포커싱 처리를 하지 않고 별도의 우퍼 스피커를 통 하여 음향을 출력한다.
도 3은 개시된 기술의 다른 일 실시예에 따른 입체 음향 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 입체 음향 시스템(300)은 도 1의 스피커 어레이(110), 빔 계산부(120), 음향 획득부(130) 및 방향각 결정부(140)에 반사판(310) 및 반사판 각도 결정부(320)를 더 포함한다.
스피커 어레이(110), 빔 계산부(120), 음향 획득부(130) 및 방향각 결정부(140)에 관하여 도 1에서 설명된 부분은 본 실시예에도 그대로 적용되며, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
반사판 각도 결정부(320)는 반사판(310)을 미리 설정된 기준 각도에서 회전시키며 최적의 반사판 각도를 결정한다. 반사판 각도 결정부(320)는 기준 각도인 제1 반사판 각도에서 도 1에서 설명한 바와 같이 채널 각도를 제1 채널 각도에서 제n 채널 각도까지 변경시키며 최적 채널 각도를 결정하고, 결정된 최적 채널 각도에서의 음압인 제1 음압을 구할 수 있다. 마찬가지로, 반사판 각도 결정부(320)는 제1 반사판 각도에 단위 각도만큼 회전된 제2 반사판 각도에서 최적 채널 각도를 결정하고, 결정된 최적 채널 각도에서의 음압인 제2 음압을 구할 수 있다. 반사판 각도 결정부(320)는 반사판(310)을 미리 설정된 범위까지 회전 시키며, 제k 음압까지 구하고, 제1 내지 제k 음압 중 최대 음압을 가지는 반사판(310)의 각도를 최적의 반사판 각도로 결정한다.
이때, 기준 각도는 반사판(310) 설치시의 초기 각도일 수 있으며, 단위 각도 및 반사판(310)이 회전되는 각도의 범위는 미리 시스템에 설정된 정해진 값일 수 있으며, 사용자에 의하여 입력되는 값일 수도 있다.
최적의 반사판 각도 및 최적의 반사판 각도에서의 채널 최적 각도가 결정되면, 반사판 및 채널의 각도 최적화 과정은 종료되며, 다시 최적화를 하기 전까지 결정된 최적 각도로 반사판 및 채널의 각도가 유지된다.
도 4는 개시된 기술의 다른 일 실시예에 따른 입체 음향 시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 도 4의 입체 음향 시스템(400)은 청취자에게 최적의 입체 음향 시스템을 제공하기 위하여, 청취자의 위치를 실시간으로 추정하고, 청취자의 위치가 변경됨에 따라 채널 경정부(140)에서 결정된 음향의 방향각을 실시간으로 갱신해 주는 입체 음향 시스템(400)이다.
도 4를 참조하면, 입체 음향 시스템(400)은 도 1의 스피커 어레이(110), 빔 계산부(120), 음향 획득부(130) 및 방향각 결정부(140)에 위치 추정부(410), 방향각 갱신부(420) 및 맵 생성부(430)를 더 포함한다. 스피커 어레이(110), 빔 계산부(120), 음향 획득부(130) 및 방향각 결정부(140)에 관하여 도 1에서 설명된 부분은 본 실시예에도 그대로 적용되며, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
위치 추정부(410)는 청취자의 위치를 실시간으로 추정할 수 있다. 일례로, 위치 추정부(410)는 청취자로부터 Wi-Fi(IEEE 802.11b), Zigbee(IEEE 802.15.4), UWB(Ultra Wide Band), 블루투스, RFID, 초음파, 적외선 등의 통신 수단으로 수신 한 신호를 삼각법, 핑거프린팅(fingerprinting) 등의 기법으로 분석하여 청취자의 위치를 추정할 수 있다. 이때, 청취자는 별도의 위치 추정을 위한 신호 송신기를 구비하고 있어 위치 추정부(410)로 신호를 송신할 수 있다. 다른 일례로, 위치 추정부(410)는 청취자를 촬영한 영상을 분석하여 청취자의 위치를 추정할 수도 있으나, 위치 추정 방식은 상술한 방식에 한정되는 것은 아니며, 어떠한 위치 추정 방식을 사용하여도 무관하다.
위치 추정부(410)는 별도의 위치 추정 명령을 수신한 경우에, 청취자의 위치를 추정할 수도 있으며, 별도의 위치 추정 명령 없이 주기적으로 청취자가 구비한 신호 송신기로부터 신호를 수신하여 청취자의 위치를 실시간으로 추정할 수도 있다.
방향각 갱신부(420)는 청취자의 위치가 변경된 경우, 변경된 위치에 따라 음향의 방향각을 갱신한다. 위치 추정부(410)는 일 실시예에 따라, 상기 방향각 맵에 등록된 위치(이하, 등록 위치)들과, 추정된 위치를 비교하여, 추정된 위치에서 가장 가까운 등록 위치가 변경된 경우 청취자의 위치가 변경되었다고 판단할 수 있다. 위치 추정부(410)는 다른 일 실시예에 따라, 위치 추정부(410)에 의하여 추정된 청취자의 위치가 이전에 추정된 청취자의 위치와 비교하여 소정의 범위를 초과하여 변경된 경우, 청취자의 위치가 변경되었다고 판단할 수 있다. 소정의 범위는 위치 추정 시스템(400)에서 미리 설정된 값으로 위치 추정의 감도에 따라 여러 레벨로 나뉘어져 있을 수 있다. 청취자의 위치에 따른 최적의 방향각은, 일례로 맵 생성부(430)이 생성한 방향각 맵에 의하여 결정될 수 있다.
맵 생성부(430)는 음향 획득부(130)의 위치를 변경시키며, 빔계산부(120), 음향 획득부(130), 방향각 결정부(140) 및 위치 추정부(410)를 제어하여 변경된 위치들에서의 음향의 방향각들을 결정하도록 할 수 있다. 음향의 방향각은 도 1에 설명된 방법을 사용하여 결정될 수 있다. 맵 생성부(430)는 상기 변경된 위치들과 상기 결정된 음향의 방향각들을 바인딩하여 저장하여 방향각 맵을 생성한다.
방향각 갱신부(420)는 청취자의 위치가 변경되었다고 판단된 경우, 추정된 청취자의 위치와 가장 가까운 등록 위치에서의 방향각으로 출력되는 음향의 방향각을 갱신할 수 있다. 입체 음향 시스템(400)은 방향각 맵이 생성된 후에는, 음향의 방향각을 갱신하는 경우뿐 아니라, 음향의 방향각을 초기화 하는 경우에도, 방향각 맵을 이용하여 방향각을 설정할 수 있다. 예컨대, 위치 추정부(410)가 청취자의 위치를 추정하면, 추정된 위치와 가장 가까운 등록 위치에서의 방향각으로 출력되는 음향의 방향각이 초기화될 수 있다.
도 4에 도시된 바와는 달리, 입체 음향 시스템(400)은 반사판 각도 갱신부(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 반사판 각도 갱신부는 방향각 갱신부(420)와 마찬가지의 방법으로, 청취자의 위치에 따라 반사판의 각도를 갱신할 수 있다. 이때, 방향각 맵은 복수의 위치들에서 최적의 방향각 및 반사판의 각도를 미리 결정하여 저장할 수 있고, 반사판 각도 갱신부는 청취자의 위치와 가장 가까운 등록 위치에서의 반사판 각도로 반사판의 각도를 설정할 수 있다.
도 5는 개시된 기술의 다른 일 실시예에 따른 입체 음향 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 입체 음향 시스템(500)은 제1 스피커 어레이(510), 제2 스피커 어레이(520), 제1 빔 계산부(530), 제2 빔 계산부(540), 음향 획득부(550) 및 시간지연 제어부(560)를 포함한다. 입체 음향 시스템(500)은 각 서라운드 채널의 시간 지연을 보상하여 입체음향의 효과를 최적화할 수 있다.
제1 스피커 어레이(510)는 다수의 스피커를 포함하고, 반사판을 향하여 제1 채널의 음향을 출력한다. 제2 스피커 어레이(520)는 음향 획득부(550)를 향하여 직접적으로 제2 채널의 음향을 출력한다.
제1 빔 계산부(530)는 제1 채널의 음향이 미리 설정된 각도로 방향성을 가지고 출력되도록 제1 스피커 어레이(510)의 복수의 스피커 각각의 음원 신호를 발생시킨다. 각각의 음원 신호는 제1 채널의 방향각에 맞게 미리 계산된 시간 지연 값 및 크기 값을 가진다.
제2 빔 계산부(540)도 마찬가지로, 제2 채널의 음향이 미리 설정된 각도로 방향성을 가지도록 제2 스피커 어레이(520)의 복수의 스피커 각각의 음원 신호를 발생시킬 수 있다. 또한, 제2 스피커 어레이(520)는 복수의 스피커 각각에 동일한 음원 신호를 발생시켜 제2 채널이 특별한 방향성을 가지지 않도록 할 수도 있다.
음향 획득부(550)는 제1 스피커 어레이(510)에서 출력된 음향이 반사판에서 반사된 음향의 음압을 획득하고 도달 시간을 측정하며, 또한 제2 스피커 어레이(520)에서 출력된 음향의 음압을 획득하고 도달 시간을 측정한다. 시간 지연 보상 과정에서 음향 획득부(550)는 각각의 채널 별로 음압 및 도달시간을 측정하며, 동시에 여러 채널의 음향이 출력되지는 않는다.
이때, 도달 시간은 스피커 어레이들(510, 520)에서 출력된 각각의 음향이 음향 획득부(550)에 도달할 때까지의 시간이다. 도달 시간은 스피커 어레이 출력부에서 음향을 출력한 시각과 음향 획득부(550)에서 음압을 획득한 시각의 차이를 이용하여 측정될 수 있다.
시간지연 제어부(560)는 측정된 도달시간을 기초로 상기 제1 채널의 시간지연을 보상한다.
일례로, 시간지연 제어부(560)는 제1 채널의 도달시간이 a이고, 제2 채널의 도달시간이 b라면, 제2 채널의 음원 신호에 a-b(a가 b보다 큼)만큼의 출력 지연을 주는 방법으로 제1 채널의 시간지연을 보상할 수 있다.
다른 일례로, 시간지연 제어부(560)는 a-b 만큼 제1 채널의 음원 신호를 미리 출력하는 방법으로 제1 채널의 시간지연을 보상할 수도 있다.
다른 일 실시예에 따른 시간지연 제어부(560)는 측정된 도달시간을 기초로 시간지연을 조절하여 가상 공간에 대한 음장을 구현할 수 있다.
예컨대, 시간지연 제어부(560)는 가상 공간에서 발생하는 잔향의 시간지연 값을 미리 산출한다. 잔향은 스피커에서 출력된 음향이 청취자에게 직접 전달되는 직접음이 발생하고 약 80ms 이후에 나타나는 반사음으로 여러 경로를 통해 전달되는 반사음이 중첩된 것이다. 한편, 청취자는 잔향이 있는 환경에서는 잔향 에너지의 크기 및 잔향의 시간지연을 통해 입체음향의 거리감 및 공간감을 느끼게 된다.
직접음의 크기는 거리의 제곱에 반비례하여 감소하지만 잔향의 크기는 거리 가 증가하여도 거의 변화가 없어, 청취자는 직접음과 잔향 에너지의 상대적인 차이에 따라 거리감을 느낄 수 있다. 또한, 잔향의 시간 지연은 대상 공간의 특성에 따라 다르기 때문에 잔향의 시간 지연을 조절하여 입체 음향의 거리감을 제어할 수 있다.
시간지연 제어부(560)는 산출된 잔향의 시간지연 값과 측정된 도달시간의 차이만큼 서라운드 채널의 음원 신호에 출력 지연을 주어 가상공간에 대한 음장을 구현할 수 있다.
예를 들어, 시간지연 제어부(560)는 제1 스피커 어레이에서 잔향이 출력되고, 가상 공간에서의 잔향의 시간지연이 c라고 산출되었다고 가정 하면, 제1 서라운드 채널의 음원 신호에 c-(a-b) 만큼의 출력 지연을 주는 방법으로 잔향의 시간 지연이 c가 되도록 조절할 수 있고, 가상 공간에서의 거리감을 재현할 수 있다.
다른 일 실시예에 따라, 도 1의 입체 음향 구현 시스템(100)은 도 1에 도시된 바와 달리 시간 지연 제어부(560)를 더 포함할 수 있다. 시간 지연 제어부(560)에 대하여 도 3에서 설명된 부분은 본 실시예에서도 유사하게 적용되며, 중복되는 설명은 생략한다.
시간 지연 제어부(560)는 방향각 결정부(140)에서 최적 채널 각도를 결정하면, 결정된 최적 채널 각도에서의 음향의 도달시간을 기초로 채널의 시간 지연을 보상하여 보다 정확한 입체 음향을 구현할 수 있다.
스피커에서 출력된 음향이 음향 획득부(130)에 도달할 때까지의 시간인 도달 시간은 음향 획득부(130)에서 측정될 수 있다. 보상되는 시간지연의 값은 스피커 어레이(110)에서 출력된 음향이 반사판에 의하여 반사되어 음향 획득부(130)에 도달하는 시간과 음향 획득부(130)로 직접 향하는 채널의 직접음이 음향 획득부(130)에 도달하는 시간의 차이로 산출될 수 있다. 시간 지연 값이 산출되면, 시간 지연 제어부(560)는 예컨대, 직접음을 발생시키는 음원 신호에 산출된 시간지연 만큼 출력 지연을 주어 스피커 어레이(110)에서 출력되는 음향의 시간 지연을 보상할 수 있다.
또한, 시간 지연 제어부(560)는 채널의 시간 지연을 조절하여 가상 공간에서의 입체 음향을 구현할 수 있다. 예컨대, 시간지연 제어부(560)는 가상 공간에서 발생하는 잔향의 시간지연 값을 미리 산출하고, 산출된 잔향의 시간지연 값과 음향 획득부(130)에서 측정된 도달시간의 차이만큼 스피커 어레이(110)에서 출력되는 음향의 음원 신호에 출력 지연을 주어 가상공간에 대한 음장을 구현할 수 있다.
본 실시예는 도 5의 다른 일 실시예에 포함되므로, 도 5에서 설명된 부분은 본 실시예에도 적용될 수 있다.
도 6는 개시된 기술의 일 실시예에 따른 입체 음향 구현 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1을 참조하여 도 6의 입체 음향 구현 방법을 설명하면 다음과 같다. 또한, 도 1의 입체 음향 시스템(100)를 시계열적으로 구현하는 경우도 본 실시예에 해당하므로 도 1의 입체 음향 시스템(100)에 대하여 설명된 부분은 본 실시예에도 그대로 적용된다.
입체 음향 구현 장치는 반사판을 향하여 서라운드 채널의 음향을 출력하는 스피커 어레이와 연결되어 입체 음향을 구현한다.
입체 음향 구현 장치는 서라운드 채널의 음향이 제1 각도로 방향성을 가지고 출력되도록 복수의 스피커 각각의 음원 신호를 발생시킨다(S610).
입체 음향 구현 장치는 제1 각도로 출력된 음향이 반사판에서 반사된 음향의 제1 음압을 획득한다(S620).
입체 음향 구현 장치는 S610 단계와 S620 단계를 n번 반복하며 제1 음압에서 부터 제n음압까지 획득하고(S630), 획득된 제1 내지 제n 음압에 대한 정보를 기초로 서라운드 채널의 최적 각도를 결정한다(S640). 예컨대, 입체 음향 구현 장치는 제1 내지 제n 음압 중 가장 큰 음압을 가지는 각도를 최적 각도로 결정할 수 잇다.
도 7은 개시된 기술의 다른 일 실시예에 따른 입체 음향 구현 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 입체 음향 구현 장치는 다른 일 실시예에 따라, 반사판의 각도도 조절할 수 있다. 입체 음향 구현 장치는 반사판을 미리 설정된 기준 각도에서 회전(S710)시키며 S610 단계 내지 S640 단계를 반복하며 음압을 측정함으로써, 최적의 반사판 각도를 결정할 수 있다(S720).
예를 들어, 입체 음향 구현 장치는 반사판을 시계방향으로 10도씩 회전시키며 S610 단계 내지 S640를 반복한다. 입체 음향 구현 장치는 반사판이 설치된 처음 상태(제1 반사판 각도)에서 S610 단계 내지 S640 단계를 수행하여 제1 반사판 각도 에서의 채널의 최적 각도 및 이에 해당하는 음압(제1 음압)을 구할 수 있다. 마찬가지로, 입체 음향 구현 장치는 반사판을 10도 회전한 상태(제2 반사판 각도)에서 S610 단계 내지 S640 단계를 수행하여 제2 반사판 각도에서의 채널의 최적 각도 및 이에 해당하는 음압(제2 음압)을 구할 수 있다. 이렇게 미리 설정된 범위(예컨대, 90도)까지 반사판을 10도씩 회전시키며 채널의 최적 각도 및 이에 해당하는 음압을 구한다. 제1 음압에서부터 제10 음압까지 구하고 나면, 입체 음향 구현 장치는 제1 음압 내지 제10 음압 중 최대 음압을 가지는 반사판의 각도를 최적의 반사판 각도로 결정 수 있다.
도 8은 개시된 기술의 다른 일 실시예에 따른 입체 음향 구현 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6 및 도 8을 참조하면, 다른 일 실시예에 따른 입체 음향 구현 장치는 S640 단계에서 결정된 최적각도에서 채널의 시간지연을 보상하는 단계(S810)를 더 포함할 수 있다. 시간지연은, 반사판에서 반사되어 청취자를 향하는 채널의 음향이 청취자에게 도달되는 시각과 청취자를 바로 향하는 직접음의 음향이 청취자에게 도달되는 시각과의 시간 차이를 말한다.
도달시간은 S620 단계에서 입체 음향 구현 장치가 반사판에서 반사되어 들어오는 음향의 음압을 획득한 시각을 측정하여 음향이 출력된 시각과 비교함으로써 산출될 수 있다.
도 9는 개시된 기술의 다른 일 실시예에 따른 입체 음향 구현 방법을 설명하 기 위한 순서도이다. 도 4를 참조하여 도 9의 입체 음향 구현 방법을 설명하면 다음과 같다. 또한, 도 4의 입체 음향 시스템(400)를 시계열적으로 구현하는 경우도 본 실시예에 해당하므로 도 4의 입체 음향 시스템(400)에 대하여 설명된 부분은 본 실시예에도 그대로 적용된다.
입체 음향 구현 장치는 복수의 스피커들을 포함하는 스피커 어레이와 연결되어 청취자의 위치에 따라 최적화 된 입체 음향을 구현한다. 입체 음향 구현 장치는 청취자의 위치를 추정하고, 추정된 위치에 따라 스피커 어레이에서 출력되는 음향의 방향각을 설정한다(S910). 음향의 방향각은 일 실시예에 따라, 도 6에서 설명된 음향의 방향각 결정 방법을 이용하여 설정될 수 있다.
음향의 방향각은 다른 일 실시예에 따라, 미리 생성된 방향각 맵을 이용하여 설정될 수도 있다. 즉, 입체 음향 시스템은 미리 복수의 위치들에 따른 음향의 방향각들을 등록하는 단계(S940)를 더 포함하고, 입체 음향 시스템은 추정된 청취자의 위치에서 가장 가까운 위치에 등록되어 있는 방향각으로 음향의 방향각을 설정할 수 있다. S940단계에서 상기 복수의 위치들과 상기 복수의 위치들에 따른 음향의 방향각들을 맵핑하여 생성된 것이 방향각 맵이다.
입체 음향 구현 장치는 청취자의 위치를 추정하여 청취자의 위치가 변경되었는지 판단한다(S920). 일례로, 입체 음향 구현 장치는 주기적으로 청취자의 위치를 추정할 수 있으며, 다른 일례로 리모컨 등으로부터 위치 추정 명령을 수신한 경우에 청취자의 위치를 추정할 수도 있다.
입체 음향 구현 장치는 청취자의 위치가 변경된 경우, 변경된 위치에서 상기 설정된 음향의 방향각을 갱신한다(S930). 일례로, 입체 음향 구현 장치는 방향각 맵을 이용하여, 변경된 청취자의 위치에서 가장 가까운 위치에 등록되어 있는 방향각으로 음향의 방향각을 갱신할 수 있다.
입체 음향 구현 장치는 상술한 방법으로, 청취자의 위치가 변경되는 경우에도, 변경되는 청취자의 위치에 최적화된 음향의 방향각을 설정하여 줌으로써 향상된 입체 음향 시스템을 구현할 수 있다.
도 10은 도9의 S940단계를 설명하기 위한 순서도이다. 일 실시예에 따라, 방향각 맵은 다음의 방법으로 생성될 수 있다. 청취자는 방향각의 등록을 원하는 위치로 마이크로폰을 이동시킨다(S1010). 입체 음향 구현 장치는 스피커 어레이가 제1 방향각을 가지는 음향을 출력하도록 스피커 어레이에 음원 신호들을 제공한다(1020). 입체 음향 구현 장치는 반사판에 의하여 반사된 음향의 음압을 획득한다(S1030). 입체 음향 구현 장치는 음향의 방향각을 변경하며 S1020단계 및 S1030 단계를 반복한다(S1040). 입체 음향 구현 장치는 S1030 단계 및 S1040 단계에서 획득된 복수의 음압들에 대한 정보를 기초로 스피커 어레이에서 출력되는 음향의 방향각을 결정한다(S1050). 청취자는 마이크로폰을 등록을 원하는 위치로 이동시키며, S1010 단계 내지 S1050단계를 반복하여, 상기 등록을 원하는 위치와 상기 등록을 원하는 위치에서 결정된 음향의 방향각을 바인딩하여 저장하여 방향각 맵을 생성한다(S1060).
이러한 개시된 기술인 방법 및 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 개시된 기술의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 입체 음향 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1의 입체 음향 시스템 5 세트가 서라운드 입체 음향을 구현하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 개시된 기술의 다른 일 실시예에 따른 입체 음향 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 개시된 기술의 다른 일 실시예에 따른 입체 음향 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 개시된 기술의 다른 일 실시예에 따른 입체 음향 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 입체 음향 구현 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 개시된 기술의 다른 일 실시예에 따른 입체 음향 구현 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 개시된 기술의 다른 일 실시예에 따른 입체 음향 구현 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9는 개시된 기술의 다른 일 실시예에 따른 입체 음향 구현 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 도9의 S940단계를 설명하기 위한 순서도이다.

Claims (21)

  1. 복수의 스피커들을 포함하는 스피커 어레이;
    상기 스피커 어레이가 서로 방향각이 다른 복수의 음향들-상기 복수의 음향들은 상기 스피커 어레이에 의하여 서로 다른 시간에 출력됨-을 출력하도록 상기 스피커 어레이에 음원 신호들을 제공하는 빔계산부;
    반사판에 의하여 반사된 상기 복수의 음향들의 복수의 음압들을 획득하는 음향 획득부;
    상기 복수의 음압들에 대한 정보를 기초로 상기 스피커 어레이에서 출력되는 음향의 방향각을 결정하는 방향각 결정부; 및
    상기 반사판을 기준 각도에서 회전시키며 제1 내지 제n(상기 n은 1보다 큰 정수) 반사판 각도에서 상기 빔계산부, 상기 음향 획득부 및 상기 방향각 결정부를 제어하여 상기 제1 내지 제n 반사판 각도에서 상기 출력되는 음향의 방향각을 결정하도록 하며, 상기 음향의 방향각에서 획득된 음압들을 기초로 상기 반사판의 각도를 결정하는 반사판 각도 결정부를 포함하는 입체 음향 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방향각은,
    제1 방향각과 제2 방향각 사이에서 단위 간격마다 산정되는 각도인 입체 음향 장치.
  3. 삭제
  4. 복수의 스피커들을 포함하는 스피커 어레이;
    상기 스피커 어레이가 서로 방향각이 다른 복수의 음향들-상기 복수의 음향들은 상기 스피커 어레이에 의하여 서로 다른 시간에 출력됨-을 출력하도록 상기 스피커 어레이에 음원 신호들을 제공하는 빔계산부;
    반사판에 의하여 반사된 상기 복수의 음향들의 복수의 음압들을 획득하는 음향 획득부;
    상기 복수의 음압들에 대한 정보를 기초로 상기 스피커 어레이에서 출력되는 음향의 방향각을 결정하는 방향각 결정부; 및
    상기 출력된 음향의 도달시간을 기초로, 상기 음향의 시간지연을 보상하는 시간지연 제어부를 포함하고
    상기 음향 획득부는 상기 도달시간을 측정하고,
    상기 도달시간은 상기 출력된 음향이 상기 음향 획득부에 도달할 때까지의 시간인 입체 음향 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 시간지연은,
    상기 음향이 반사판에 의하여 반사되어 상기 음향 획득부에 도달하는 시각과 직접 음향 획득부로 향하는 직접음이 상기 음향 획득부에 도달하는 시각의 차이인 입체 음향 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 음향 획득부는,
    인체 모형(dummy)에 부착된 마이크로폰으로 구현되는 입체 음향 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 방향각 결정부는,
    상기 복수의 음압들 중 최대 음압을 가지는 방향각을 상기 출력되는 음향의 방향각으로 결정하는 입체 음향 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 방향각 결정부는, 상기 방향각을 상기 빔 계산부에 제공하며,
    상기 빔 계산부는, 상기 방향각을 제공받으면, 상기 음향이 상기 방향각으로 방향성을 가지고 출력되도록 상기 음원 신호를 발생시키는 입체 음향 장치.
  9. 복수의 스피커들을 포함하는 스피커 어레이;
    상기 스피커 어레이가 서로 방향각이 다른 복수의 음향들-상기 복수의 음향들은 상기 스피커 어레이에 의하여 서로 다른 시간에 출력됨-을 출력하도록 상기 스피커 어레이에 음원 신호들을 제공하는 빔계산부;
    반사판에 의하여 반사된 상기 복수의 음향들의 복수의 음압들을 획득하는 음향 획득부;
    상기 복수의 음압들에 대한 정보를 기초로 상기 스피커 어레이에서 출력되는 음향의 방향각을 결정하는 방향각 결정부;
    청취자의 위치를 추정하는 위치 추정부; 및
    상기 청취자의 위치가 변경되었다고 판단된 경우, 상기 변경된 위치에 따라 상기 음향의 방향각을 갱신하는 방향각 갱신부를 포함하는 입체 음향 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 음향 획득부의 위치를 변경시키며, 상기 빔계산부, 상기 음향 획득부, 상기 방향각 결정부 및 상기 위치 추정부를 제어하여 상기 변경된 위치들에서의 음향의 방향각들을 결정하도록 하며, 상기 변경된 위치들과 상기 결정된 음향의 방향각들을 바인딩하여 저장하여 방향각 맵을 생성하는 맵 생성부를 더 포함하고,
    상기 방향각 갱신부는 상기 방향각 맵을 참조하여, 상기 추정된 청취자의 위치가 변경되었다고 판단된 경우, 상기 변경된 위치에 따라 상기 결정된 음향의 방향각을 갱신하는 입체 음향 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    청취자의 위치를 추정하는 위치 추정부;
    상기 음향 획득부의 위치를 변경시키며, 상기 빔계산부, 상기 음향 획득부, 상기 방향각 결정부, 상기 반사판 각도 결정부 및 상기 위치 추정부를 제어하여 상기 변경된 위치들에서의 음향의 방향각 및 반사판의 각도들을 결정하도록 하며, 상기 변경된 위치들과 상기 결정된 음향의 방향각 및 반사판의 각도들을 바인딩하여 저장함으로써 방향각 맵을 생성하는 맵 생성부; 및
    상기 청취자의 위치가 변경되었다고 판단된 경우, 상기 방향각 맵을 참조하여, 상기 변경된 위치에 따라 상기 결정된 반사판의 각도를 갱신하는 반사판 각도 갱신부를 더 포함하는 입체 음향 장치.
  12. 복수의 스피커를 포함하고, 제1 채널의 음향을 출력하는 제1 스피커 어레이;
    복수의 스피커를 포함하고, 제2 채널의 음향을 출력하는 제2 스피커 어레이;
    상기 제1 채널의 음향이 미리 설정된 각도로 방향성을 가지고 출력되도록 상기 제1 스피커 어레이의 음원 신호들을 발생시키는 빔 계산부;
    상기 제1 스피커 어레이에서 출력된 음향이 반사판에서 반사된 음향의 제1 음압 및 제1 도달시간을 측정하고, 상기 제2 스피커 어레이에서 출력된 음향의 제2 음압 및 제2 도달시간을 측정하는 음향 획득부; 및
    상기 측정된 제1 및 제2 도달시간을 기초로 상기 제1 채널의 시간지연을 보상하는 시간지연 제어부를 포함하고,
    상기 제1 도달시간은 상기 제1 스피커 어레이에서 출력된 음향이 상기 음향 획득부에 도달할 때까지의 시간이고, 상기 제2 도달시간은 상기 제2 스피커 어레이에서 출력된 음향이 상기 음향 획득부에 도달할 때까지의 시간인 입체 음향 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 시간지연 제어부는,
    상기 제1 도달시간과 제2 도달시간의 차이만큼 제2 채널의 음원 신호에 출력 지연을 주어 제1 채널의 시간지연을 보상하는 입체 음향 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 시간지연 제어부는,
    상기 측정된 제1 및 제2 도달시간을 기초로 상기 시간지연을 조절하여 가상 공간에 대한 음장을 구현하는 입체 음향 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 시간지연 제어부는,
    상기 가상 공간에서 발생하는 잔향의 시간지연 값을 산출하고, 상기 측정된 제1 및 제2 도달시간 간의 차이 값과 상기 산출된 시간지연 값 사이의 차이 만큼 상기 제1 채널의 음원 신호에 출력 지연을 주어 상기 가상공간에 대한 음장을 구현하는 입체 음향 장치.
  16. 삭제
  17. 복수의 스피커들을 포함하는 스피커 어레이와 연결된 입체 음향 구현 장치가 입체 음향을 구현하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 스피커 어레이가 제1 방향각을 가지는 음향을 출력하도록 상기 스피커 어레이에 음원 신호들을 제공하는 단계;
    (b) 반사판에 의하여 반사된 상기 음향의 음압을 획득하는 단계;
    (c) 상기 음향의 방향각을 변경하며 상기 (a) 및 상기 (b) 단계를 반복하는 단계;
    (d) 상기 (b) 단계 및 상기 (c)단계에서 획득된 복수의 음압들에 대한 정보를 기초로 스피커 어레이에서 출력되는 음향의 방향각을 결정하는 단계;
    (e) 상기 반사판을 기준 각도에서 회전시키며 제1 내지 제n(상기 n은 1보다 큰 정수) 반사판 각도에서 상기 (a)단계 내지 상기 (d)단계를 반복하여, 상기 제1 내지 제n 반사판 각도에서의 상기 출력되는 음향의 방향각을 결정하고, 상기 결정된 음향의 방향각에서 획득된 음압인 제1 내지 제n 음압들을 획득하는 단계; 및
    (f) 상기 제1 내지 제n 음압들을 기초로 반사판의 각도를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  18. 복수의 스피커들을 포함하는 스피커 어레이와 연결된 입체 음향 구현 장치가 입체 음향을 구현하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 스피커 어레이가 제1 방향각을 가지는 음향을 출력하도록 상기 스피커 어레이에 음원 신호들을 제공하는 단계;
    (b) 반사판에 의하여 반사된 상기 음향의 음압을 획득하는 단계;
    (c) 상기 음향의 방향각을 변경하며 상기 (a) 및 상기 (b) 단계를 반복하는 단계; 및
    (d) 상기 (b) 단계 및 상기 (c)단계에서 획득된 복수의 음압들에 대한 정보를 기초로 스피커 어레이에서 출력되는 음향의 방향각을 결정하는 단계; 및
    (e) 상기 음향의 방향각에서의 도달시간을 기초로 상기 음향의 시간지연을 보상하는 단계를 포함하며,
    상기 (b)단계는 상기 출력된 음향이 상기 반사판에 반사되어 음압이 획득될 때까지의 시간인 상기 도달시간을 측정하는 단계를 포함하는 방법.
  19. 삭제
  20. 복수의 스피커들을 포함하는 스피커 어레이와 연결된 입체 음향 구현 장치가 입체 음향을 구현하는 방법에 있어서,
    (a) 청취자의 위치를 추정하고, 상기 추정된 위치에 따른 상기 스피커 어레이에서 출력되는 음향의 방향각을 설정하는 단계;
    (b) 상기 청취자의 위치를 추정하여 상기 청취자의 위치가 변경되었는지 판단하는 단계;
    (c) 상기 청취자의 위치가 변경된 경우, 상기 변경된 위치에서 상기 설정된 음향의 방향각을 갱신하는 단계; 및
    (d) 복수의 위치들에 따른 음향의 방향각들을 결정하여 등록하는 단계를 포함하고,
    상기 (a)단계는, 상기 (d) 단계에서 등록된 음향의 방향각들을 참조하여 상기 출력되는 음향의 방향각을 설정하며,
    상기 (c)단계는, 상기 (d) 단계에서 등록된 음향의 방향각들을 참조하여 상기 음향의 방향각을 갱신하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 (d) 단계는,
    (e) 상기 방향각의 등록을 원하는 위치로 마이크로폰을 이동시키는 단계;
    (f) 상기 스피커 어레이가 제1 방향각을 가지는 음향을 출력하도록 상기 스피커 어레이에 음원 신호들을 제공하는 단계;
    (g) 반사판에 의하여 반사된 상기 음향의 음압을 획득하는 단계;
    (h) 상기 음향의 방향각을 변경하며 상기 (f) 및 상기 (g) 단계를 반복하는 단계;
    (i) 상기 (g) 단계 및 상기 (h)단계에서 획득된 복수의 음압들에 대한 정보를 기초로 스피커 어레이에서 출력되는 음향의 방향각을 결정하는 단계; 및
    상기 (e)단계 내지 상기 (i)단계를 반복하며 등록을 원하는 위치와 상기 위치에서 결정된 음향의 방향각을 바인딩하여 저장하는 단계를 포함하는 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160000466A (ko) * 2014-06-19 2016-01-05 엘지전자 주식회사 오디오 시스템 및 그것의 제어 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021060600A1 (ko) * 2019-09-26 2021-04-01 주식회사 신안정보통신 평면파 합성 기법을 이용하는 수평 어레이형 음향 재생 장치의 음향 제어 시스템 및 음향 제어 인터페이스
KR102132892B1 (ko) * 2019-09-26 2020-07-13 주식회사 신안정보통신 평면파 합성 기법을 이용하는 수평 어레이형 음향 재생 장치의 음향 제어 인터페이스
KR102132889B1 (ko) * 2019-09-26 2020-07-13 주식회사 신안정보통신 평면파 합성 기법을 이용하는 수평 어레이형 음향 재생 장치의 음향 제어 시스템
KR102361605B1 (ko) * 2020-09-28 2022-02-09 (주)보울컴퍼니 실내 음향 제어 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006324943A (ja) 2005-05-19 2006-11-30 Sony Corp 音声出力装置および方法、並びに表示システムおよび方法
JP2007110744A (ja) * 2006-11-27 2007-04-26 Yamaha Corp スピーカアレイ装置
JP2008178000A (ja) 2007-01-22 2008-07-31 Yamaha Corp 音響発生装置
JP2009017137A (ja) * 2007-07-03 2009-01-22 Yamaha Corp スピーカアレイ装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006324943A (ja) 2005-05-19 2006-11-30 Sony Corp 音声出力装置および方法、並びに表示システムおよび方法
JP2007110744A (ja) * 2006-11-27 2007-04-26 Yamaha Corp スピーカアレイ装置
JP2008178000A (ja) 2007-01-22 2008-07-31 Yamaha Corp 音響発生装置
JP2009017137A (ja) * 2007-07-03 2009-01-22 Yamaha Corp スピーカアレイ装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160000466A (ko) * 2014-06-19 2016-01-05 엘지전자 주식회사 오디오 시스템 및 그것의 제어 방법
KR102155092B1 (ko) 2014-06-19 2020-09-11 엘지전자 주식회사 오디오 시스템 및 그것의 제어 방법

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