KR101391199B1

KR101391199B1 - 동적 볼륨 제어 및 다중-공간 처리 보호

Info

Publication number: KR101391199B1
Application number: KR1020117012599A
Authority: KR
Inventors: 크리스토퍼 엠. 한나; 그레고리 베널리스
Original assignee: 댓 코포레이션
Priority date: 2008-11-14
Filing date: 2009-11-16
Publication date: 2014-05-07
Also published as: JP2012509037A; KR20110098905A; EP2362997A1; CN102273223B; JP5368576B2; BRPI0922050A2; US9584918B2; BRPI0921297A2; CA2776484A1; EP2362996B1; KR20110099097A; CN102273223A; US20100128904A1; CA2743874A1; EP2362996A1; JP2012509038A; US8315411B2; WO2010057134A1; AU2009313780A1; US20100158259A1

Abstract

개시된 시스템 및 방법은 왼쪽 및 오른쪽 채널 신호를 포함하는 스테레오 오디오 프로그램의 인지 볼륨을 동적으로 제어한다. 본 시스템은, 스테레오 오디오 프로그램의 인지 볼륨 레벨을 일정하게 유지하도록 구성되고 마련된 동적 볼륨 제어부; 및 오른쪽 채널 신호와 왼쪽 채널 신호의 합의 함수로 생성된 합계 신호의 레벨에 대한, 오른쪽 채널 신호와 왼쪽 채널 신호의 차의 함수로 생성된 차이 신호(L-R)의 레벨을 제어하도록 구성되고 마련된 과도 공간 처리 보호 프로세서를 포함하며; 과도 공간 처리 보호 프로세서는 합계(L+R) 신호에 대하여 차이(L-R) 신호를 제어하도록 오디오 신호를 처리한다. 또한, 왼쪽 및 오른쪽 채널 신호를 포함하는 스테레오 오디오 프로그램의 인지 볼륨을 동적으로 제어하는 시스템 및 방법이 제공되며, 스테레오 오디오 프로그램의 인지 볼륨 레벨을 일정하게 유지하도록 구성되고 마련된 동적 볼륨 제어부; 및 왼쪽 및 오른쪽 채널 신호의 음향 레벨에서의 변화를 예측하도록 왼쪽 및 오른쪽 채널 신호의 볼륨이 적어도 임계 시간 동안 임계 레벨 아래로 떨어진 것을 나타내는 프로그램 변경 신호를 제공하도록 구성되고 마련된 프로그램 변경 검출기를 포함하고; 동적 볼륨 제어부는 상기 프로그램 변경 신호에 응답한다.

Description

동적 볼륨 제어 및 다중-공간 처리 보호{DYNAMIC VOLUME CONTROL AND MULTI-SPATIAL PROCESSING PROTECTION}

[관련 출원]

본 출원은 본 명세서에 참조로서 편입되는 크리스토퍼 엠 한나, 그레고리 베널리스 및 스코트 스키너의 명의로 2008년 11월 1일 출원된 미국 가출원 No. 61/114,684와, 크리스토퍼 엠 한나 및 스코트 스키너의 명의로 2008년 11월 14일 출원된 미국 가출원 No. 61/114,777에 관한 것으로, 그 우선권을 주장한다. 또한, 본 출원은, 크리스토퍼 엠 한나 및 그레고리 베널리스의 이름으로 본 출원과 함께 동시에 출원되고 본 양수인에게 양도된 계류중인 미국 특허 출원 No. _________ (대리인 도켓 No. 56233-428-THAT-27)에 관련된다.

[기술분야]

본 출원은 오디오 신호 처리에 관한 것으로 더욱 상세하게는 오디오 신호 볼륨 제어 및 다중-공간 처리 보호에 관한 것이다.

텔레비전을 시청하는 동안, 볼륨 변동은 성가신 것일 수 있으며, 종종 시청자에 의한 수동 볼륨 조정을 필요로 할 수 있다. 한가지 예는 텔레비전에서 채널을 변경할 때 종종 발생하는 인지 볼륨 변동이다. 다른 예는 텔레비전 프로그램의 방송과 광고 사이에 발생할 수 있는 인지 볼륨 변동이다. 이러한 큰 상대적인 변동은 일반적으로 방송 시점에서의 레벨 제어의 부족 또는 제작하는 동안에 유입된 신호 압축 때문이다. 증가하는 인지된 라우드니스(laudness)의 다소 덜 알려진 이유는 다중 공간(multiple spatial) 처리이다. 일부 프로그램 재료에서의 오디오는, 2 채널 시스템에서 서라운드 공간 효과(의사 서라운드(pseudo-surround))를 도입하기 위하여 스튜디오에서 처리된다. 이러한 종류의 방송 오디오가, 현재 많은 텔레비전 모델에서 수행되는 바와 같이, 2 채널 서라운드 효과를 도입하도록 텔레비전에서 처리된다면, 인지 레벨 변동은 극적일 수 있다. 이러한 추가적인 공간 처리는 중앙 이미지(일반적으로 대화)가 거의 이해할 수 없게 할 수 있다. 모든 경우에, 자동 볼륨 제어 기술이 청취자의 불편함을 최소화할 수 있고 더욱 일정한 볼륨 레벨을 유지할 수 있다. 관심이 방송 시점에서 오디오 볼륨을 레벨링하는데 기울어지는 동안, 문제점을 약화시키는 것에 대하여는 거의 이루어지지 않았다. 사실, 높은 동적 범위의 DTV 방송의 도래로 더 넓은 라우드니스 차이가 텔레비전 시청자에 의해 인지될 수 있다.

개시된 시스템 및 방법의 일 양태에 따르면, 왼쪽 및 오른쪽 채널 신호를 포함하는 스테레오 오디오 프로그램의 인지 볼륨을 동적으로 제어하는 시스템에 있어서, 스테레오 오디오 프로그램의 인지 볼륨 레벨을 일정하게 유지하도록 구성되고 마련된 동적 볼륨 제어부; 및 오른쪽 채널 신호와 왼쪽 채널 신호의 합의 함수로 생성된 합계 신호의 레벨에 대한, 오른쪽 채널 신호를 뺀 왼쪽 채널 신호의 함수로 생성된 차이 신호(L-R)의 레벨을 제어하도록 구성되고 마련된 과도 공간 처리 보호 프로세서를 포함하며; 과도 공간 처리 보호 프로세서는 차이(L-R) 신호 강화를 제어하도록 오디오 신호를 처리하는, 동적 볼륨 제어 시스템이 제공된다.

다른 양태에 따르면, 왼쪽 및 오른쪽 채널 신호를 포함하는 스테레오 오디오 프로그램의 인지 볼륨을 동적으로 제어하는 시스템에 있어서, 스테레오 오디오 프로그램의 인지 볼륨 레벨을 일정하게 유지하도록 구성되고 마련된 동적 볼륨 제어부; 및 왼쪽 및 오른쪽 채널 신호의 음향 레벨에서의 변화를 예측하도록 적어도 왼쪽 및 오른쪽 채널 신호의 볼륨이 적어도 임계 시간 구간 동안 임계 레벨 아래로 떨어진 것을 나타내는 프로그램 변경 신호를 제공하도록 구성되고 마련된 프로그램 변경 검출기를 포함하고; 동적 볼륨 제어부는 프로그램 변경 신호에 응답하는 동적 볼륨 제어 시스템이 제공된다.

또 다른 양태에 따르면, 왼쪽 및 오른쪽 채널 신호를 포함하는 스테레오 오디오 프로그램의 인지 볼륨을 동적으로 제어하는 시스템에 있어서, 스테레오 오디오 프로그램의 인지 볼륨 레벨을 일정하게 유지하도록 구성되고 마련된 동적 볼륨 제어부를 포함하고, 동적 볼륨 제어부는, 적어도, 소리가 작은 인지 볼륨 레벨, 보통 인지 볼륨 레벨 및 소리가 큰 인지 볼륨 레벨을 정의하도록 높고 낮은 어택 및 릴리즈 비에 응답하는 압축기를 포함하는 동적 볼륨 제어 시스템이 제공된다.

또 다른 양태에 따르면, 왼쪽 및 오른쪽 채널 신호를 포함하는 스테레오 오디오 프로그램의 인지 볼륨을 동적으로 제어하는 시스템에 있어서, 왼쪽 채널 신호로부터 오른쪽 채널 신호를 빼서 생성된 차이 신호(L-R)의 레벨을 제어하도록 구성되고 마련된 과도 공간 처리 보호 프로세서, 및 차이 신호를 성형하기 위한 윤곽 필터(countour)를 포함하는, 동적 볼륨 제어 시스템이 제공된다.

또 다른 양태에 따르면, 왼쪽 및 오른쪽 채널 신호를 포함하는 스테레오 오디오 프로그램의 인지 볼륨을 동적으로 제어하는 시스템이 제공된다. 시스템은, 왼쪽 채널 신호로부터 오른쪽 채널 신호를 빼서 생성된 차이 신호의 레벨을 제어하도록 구성되고 마련된 과도 공간 처리 보호 프로세서, 및 차이 신호를 성형하기 위한 윤곽 필터를 포함한다.

도면들은 예시적인 실시예를 개시한다. 이들은 모든 실시예를 설명하지 않는다. 다른 실시예가 추가로 또는 대신에 사용될 수 있다. 자명하거나 불필요할 수 있는 상세 내용은 공간을 절약하기 위하여 또는 더욱 효율적인 도시를 위하여 생략될 수 있다. 바꾸어 말하면, 일부 실시예들은 개시된 상세 내용이 전부 없더라도 실시될 수 있다. 동일한 도면 부호가 상이한 도면에 나타날 때, 이는 동일하거나 또는 유사한 구성 요소 또는 단계를 나타낸다.
개시 내용의 양태들은, 본질적으로 예시적인 것이며 한정이 아닌 것으로 간주되어야 하는 첨부된 도면과 함께 이어지는 설명을 읽음으로써 더욱 완전하게 이해될 것이다. 도면들은 스케일에 맞출 필요는 없으며, 대신에 개시 내용의 원리를 강조한다. 도면들은 다음과 같다:
도 1은 동적 볼륨 제어 시스템의 일 실시예에 대한 간략한 블록도이다;
도 2는 하나의 프로그램 변경 검출의 동작에 대한 일 실시예를 도시하는 상태도이다;
도 3은 동적 볼륨 제어 시스템의 단일 대역의 일 실시예에 대한 간략한 블록도이다;
도 4는 다중 대역 동적 볼륨 제어 시스템의 일 실시예에 대한 간략한 블록도이다;
도 5 내지 7은 다중 대역 동적 볼륨 제어 시스템의 주파수 응답을 그래프로 도시한다;
도 8은 이중 처리 보호 시스템의 일 실시예에 대한 간략한 블록도이다;
도 9는 동적 볼륨 제어 시스템 및 이중 처리 보호 시스템을 모두 포함하는 결합 시스템의 배치의 일 실시예에 대한 간략한 블록도이다; 그리고,
도 10은 동적 볼륨 제어 시스템 및 이중 처리 보호 시스템을 모두 포함하는 결합 시스템의 배치의 제2 실시예에 대한 간략한 블록도이다.

예시적인 실시예가 이제 논의된다. 다른 실시예들이 추가로 또는 대신에 사용될 수 있다. 자명하거나 불필요할 수 있는 상세 내용은 공간을 절약하기 위하여 또는 더욱 효율적인 설명을 위하여 생략될 수 있다. 바꾸어 말하면, 일부 실시예들은 개시된 상세 내용이 전부 없더라도 실시될 수 있다.

동적 볼륨 제어( DVC , Dynamic Volumne Control ) 시스템

오디오 신호의 볼륨을 동적으로 제어하는 DVC 시스템이 설명된다. 본 시스템은 갑작스런 변화가 발생할 때 음향 볼륨을 동적으로 조작하고 수정하도록 구성되고 마련된다. 여기에서 설명된 실시예는 오디오 대역 애플리케이션에 대하여 인지 볼륨 레벨을 일정하게 유지하도록 구성되고 마련된다. 시스템이 전부 아날로그이거나 하이브리드 아날로그/디지털 시스템일 수 있다는 것이 명백하더라도, DVC 시스템은 전부 디지털일 수 있고 소프트웨어(C, 에셈블러 등) 또는 디지털 하드웨어(HDL 종류)로 경제적으로 구현될 수 있다. 시장 애플리케이션은 텔레비전 오디오, DVD 플레이어 오디오, 셋톱 박스 오디오, 라디오 오디오 및 다른 하이파이 및 비하이파이(non-hifi) 오디오 제품을 포함한다. 여기에서 설명된 종류의 DVC 시스템 없이, 주어진 방송/소스 내에서 프로그램 재료가 변화하거나 또는 오디오 방송/소스가 변화함에 따라, 인지 볼륨 레벨은 극적으로 변할 수 있다. 이러한 볼륨 변화는 짜증나는 것일 수 있으며, 종종 시청자에 의한 수동 볼륨 조정을 필요로 할 수 있다. 하나의 특정 예는 텔레비전에서 채널을 변경할 때 발생하는 볼륨 변화일 수 있다. 다른 예는 텔레비전 프로그램과 텔레비전 광고 사이의 볼륨 변화일 수 있다. 두 가지 예 모두에서, DVC 시스템은 시청자의 불편함을 제거하고 더 일정한 볼륨 레벨을 유지할 수 있다.

도 1은 이러한 DVC 시스템(100)의 일 실시예를 도시한다. 시스템(100)은 입력(102)에서의 왼쪽 신호(L)와 입력(104)에서의 오른쪽 신호(R)의 2개의 입력 신호를 수신한다. 설명된 실시예에서, DVC 시스템 구조는 유연성 및 디지털 구현에서만 가능한 추가적인 수정을 갖는 클래식 압축기(ccompressor) 디자인(THAT Corpoeation Desing Note 118)의 디지털 구현예에 기초한다. 시스템(100)은 왼쪽 및 오른쪽 신호(L, R)의 RMS 평균의 합을 나타내는 신호를 제공하는 RMS 레벨 검출기(110), 로그 변환 블록(112), 및 신호 평균화 AVG 블록(114)을 포함한다. 로그 변환 블록(112)은 RMS 레벨 검출기(110)의 출력을 선형에서 로그 도메인으로 변환한다. 시스템(100)은 시스템으로부터의 응답을 필요로 하는 소정의 조건이 존재하는지 여부를 각각 나타내는 다수의 제어 신호에 응답한다. 또한, 시스템(100)은 DVC 시스템(100)의 동작을 수행하도록 구성되고 마련된 호스트 프로세서(미도시)를 포함한다. 도시된 실시예는, 목표 신호 생성 장치(116)에 의해 제공된 목표 레벨 신호, 어택(attack) 임계값 신호 장치(118)에 의해 생성된 어택 임계값 신호, 릴리즈(release) 임계값(미도시), 게이트 임계값 신호 장치(120)에 의해 생성된 게이트 임계값 신호, 어택 비(attack ratio) 임계값(미도시), 릴리즈 비(release ration) 임계값(미도시), 비 신호 장치(122)에 의해 생성된 비 신호, 및 프로그램 변경 검출기(PCD - 미도시)에 응답하는 무음(mute) 유지 장치(124)에 의해 생성된 무음 유지 신호를 포함하는 다수의 제어 신호에 응답한다. 장치(116, 118, 120, 122)는 단순히 사용자가 액세스 가능한 조정 가능 사용자 제어 장치이다. 장치(124)는 채널이 변경될 때 TV 제어로부터 또는 입력(102, 104)이 모두 무음이 되었는지 검출하는 무음 검출기(미도시)로부터 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 목표 신호 레벨(116)은 풀 스케일 입력에 대한 목표 볼륨인 레벨을 dB로 나타낸다. 어택 임계값(118)은 어택 시간이 임의의 수가 될 수 있는 N의 팩터로 감소된 후에, REF가 AVG 이상이어야만 하는 dB의 수를 나타낸다. 하나의 예시된 실시예에서 N = 10이다. 릴리즈 임계값 신호는 릴리즈 시간이 임의의 수가 될 수 있는 M의 팩터로 감소된 후에, REF가 AVG 이하이어야만 하는 dB의 수를 나타내고, 예시된 일 실시예에서 M = 10이다. 게이트 임계값(120)은 모든 왼쪽 및 오른쪽 조정이 동결되기 전에 REF가 AVG 이하로 갈 수 있는 음의 dB 수인 양을 나타낸다. 어택 비 임계값은 볼륨 제어가 입력 신호의 감쇠를 시작하기 전에 REF가 목표 신호 레벨(116) 이상으로 갈 수 있는 절대 양을 dB로 나타낸다. 릴리즈 비 임계값은 볼륨 제어가 입력 신호에 대한 이득의 추가를 시작하기 전에 REF가 목표 신호 레벨(116) 이하로 갈 수 있는 절대 양을 dB로 나타낸다. 비 신호(122)는 원하는 압축비로 AVG 값을 조정한다.

목표 레벨 신호(116)는 신호 평균화 AVG 블록(114), 컴퍼레이터(128) 및 제2 컴퍼레이터(130)에 REF 신호를 제공하도록 신호 가산기(126)에 의해 로그 변환 블록(112)의 출력에서 감산된다. REF 신호는 원하는 청취 임계값에 대한 입력 신호의 볼륨 레벨을 나타낸다. 또한, AVG 신호는 순간적인(어택/릴리즈 처리 이전에) 이상적 이득 추천으로서 간주될 수 있다. 신호 평균화 블록(114)의 출력은 REF 신호의 평균의 함수인 신호인 AVG 신호이다. AVG 신호는 어택 임계값 신호(118)에 가산되는 신호 가산기(132)에 인가된다. 유사한 방법(미도시)으로, AVG 신호는 릴리즈 임계값에 가산된다. 또한, AVG 신호는 게이트 임계값 신호(120)에 가산되는 신호 가산기(134)에 인가된다. 신호 가산기(132)의 출력은 REF 신호에 비교되는 어택 임계값 컴퍼레이터(128)에 인가되고, 신호 가산기(134)의 출력은 REF 신호에 비교되는 게이트 임계값 컴퍼레이터(130)에 인가된다. 또한, AVG 신호는 신호 곱셈기(136)에 의해 비 신호(122)가 곱해진다. 컴퍼레이터(128)의 출력은 어택/릴리즈 선택 블록(138)에 인가되고, 어택/릴리즈 선택 블록(138)은 무음 유지 신호(124)의 상태에 따라 그리고 무음 유지 신호(124)에 응답하여, Att(어택) 신호 또는 Rel(릴리즈) 신호 중 하나를 신호 평균화 블록(114)에 제공한다. 또한, 릴리즈 임계값 AVG 가산기(미도시)의 출력은 REF 신호에 비교되고 어택/릴리즈 선택 블록에 인가된다. 컴퍼레이터(130)는 신호 평균화 블록(114)의 HOLD 입력에 출력을 제공한다. 마지막으로, 신호 곱셈기(136)는 로그-선형 신호 변환기(140)에 출력을 제공하며, 로그-선형 신호 변환기(140)는 신호 곱셈기(142, 144)의 각각에 인가되는 출력을 제공하여, 수정된 왼쪽 및 오른쪽 출력 신호(Lo, Ro)를 제공하도록 대응하는 입력(102, 104)에 제공된 왼쪽 및 오른쪽 신호를 각각 스케일링한다.

도 1을 참조하면, RMS 레벨 검출기(110)는 입력 신호의 음향 레벨을 감지한다. RMS 레벨 검출기가 도시되지만 임의의 종류의 신호 레벨 검출기가 사용될 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 예를 들어, 피크 검출기, 평균 검출기, 인지 기반 레벨 검출기(ITU 1770 라우드니스 검출기 또는 CBS 라우드니스 검출기와 같은) 또는 다른 검출기가 음향 레벨을 감지하는데 사용될 수 있다. 이러한 레벨 검출기들은 일반적으로 동적으로 그리고 독립적으로 조정가능한 시정수를 갖는다. 이러한 시정수를 조정하는 한 방법은 시정수가 신호에 따라 변하도록 입력 신호의 포락선 또는 일반적인 형상에 이것을 기초시키는 것이다. 다른 실시예에서, 시정수는 고정된다. 용이한 데이터 처리를 위하여, 음향 레벨은 로그 변환 블록(112)을 이용하여 도시된 바와 같이 로그 도메인으로 변환될 수 있다. 다중 대역 시스템에서, 개별 RMS 검출기가 각 대역에 대하여 사용될 수 있다. 신호 평균화 블록(114)은 어택 및 릴리즈 시간에 대한 REF의 평균을 계산하도록 구성되고 마련된다. 신호 평균화 블록(114)의 출력 신호(AVG)는 인가될 이득값을 형성하기 위하여 곱셈기(136)을 통하여 원하는 압축비에 의해 조정된다. 마지막으로, 왼쪽 및 오른쪽 신호(L, R)의 인가를 위하여 이득은 로그-선형 변환기(140)에 의해 선형 도메인으로 다시 변환되어, 수정된 왼쪽 및 오른쪽 신호(Lo, Ro)를 생성한다.

목표 레벨 신호(116)로 나타낸 목표 출력 레벨은 실제 음향 레벨과 원하는 음향 레벨 사이의 차이를 판단하기 위하여 로그 변환 블록(112)의 출력에서의 감지된 레벨로부터 감산된다. 목표 레벨 신호(116)에 대한 입력 신호의 레벨을 나타내는 이 차이는, 기준(REF) 신호로 알려진다. 목표 레벨 신호는, 원하는 음향 레벨을 제어하기 위한, 단순한 놉(knob) 또는 다른 프리셋 설정과 같은 사용자 입력일 수 있다. 이 임계값은 고정될 수 있으며, 또는 입력 동적 범위에 대한 압축을 더 양호하게 배치하기 위한 입력 신호 레벨의 함수로서 변경될 수 있다. REF 신호가 획득되면, 평균화 블록(114), 어택 임계값 컴퍼레이터(128) 및 게이트 임계값 컴퍼레이터(130)로의 입력으로서 제공된다. 어택 임계값 컴퍼레이터(128)의 출력은 어택/릴리즈 선택 블록(138)에 인가되고, 어택/릴리즈 선택 블록(138)은 프로그램 변경 검출기로부터 무음 유지 신호(124)를 공급받는다.

현재 평균(AVG)에 더해질 때의 게이트 임계값 신호(120)는, 왼쪽 및 오른쪽 이득 조정(142, 144)이 동결되기 전에 가장 낮은 값(REF)이 획득될 수 있다는 것을 나타낸다. 게이트 임계값 컴퍼레이터(130)는 순간적인 신호 레벨(REF) 신호이고, REF로 나타낸 음향 레벨이 주어진 전술한 임계값 아래로 강하하는지 판단한다. 순간적인 신호 레벨(REF)이 블록(114)의 출력에서 나타나는 평균화된 신호 레벨(AVG) 아래에서 게이트 임계값의 양보다 더 많을 때, 신호 경로에서 신호에 적용된 이득은 신호 레벨이 임계값 이상으로 상승할 때까지 일정하게 유지된다. 의도는 노이즈와 같은 매우 낮은 레벨의 입력 신호에 증가된 이득을 적용하는 것으로부터 시스템(100)을 보호하는 것이다. 무한(infinite) 유지 시스템에서, 이득은 신호 레벨이 상승할 때까지 계속 일정할 수 있다. 누설(leaky) 유지 시스템에서, 이득은 점진적인 페이스로(릴리즈 시간보다 훨씬 더 느리게) 증가될 수 있다. 일 실시예에서, 게이트 유지 임계값은 조정 가능하며, 다른 실시예에서, 게이트 임계값(134)에 의해 설정된 임계값은 고정된다.

프로그램 변경 검출기 또는 무음 유지는, 입력이 "무성인(silent)" 때를 감지한다. 사용자가 텔레비전(TV) 채널을 변경할 때, 2개의 채널 사이의 음향 레벨은 상당히 증가시키거나 또는 감소시키도록 변경될 수 있다. 일반적으로, 텔레비전 제조자는 성가신 오디오 전이로부터 시청자를 보호하기 위하여 채널을 변경하는 동안 오디오를 잠시 동안 무음으로 할 것이다. 프로그램 변경 검출기는 미리 정해진 양의 시간(MuteTime) 동안 미리 정해진 임계값(MuteLev) 아래로 음향 레벨이 강하하는지 여부를 판단함으로써 이 종류의 무음화를 체크하도록 디자인된다. 순간적인 음향 레벨(REF)이 소정의 시간 구간 또는 "무음 시간" 동안 임계값 이하라면, 프로그램 변경이 검출된다. 프로그램 변경이 검출되면, 어택 및 릴리즈 시간의 속도(상세 내용은 후술함)는 증가된다. 이 증가로, 소리가 큰 채널이 소리가 작은 채널로 변경되면, 증가된 릴리즈 시간은 더 빠른 이득 증가가 목표 음향 출력 레벨을 만족하게 허용한다. 반대로, 소리가 작은 채널이 소리가 큰 채널로 변경되면, 증가된 어택 시간은 더 빠른 이득 감소가 목표를 만족하게 허용한다. 음향 레벨이 "무음 시간"이 만료하기 전에 임계값 위로 증가한다면, 프로그램 변경은 검출되지 않는다. 다른 실시예에서, "무음 시간"과 무음 임계값은 고정되거나, 사용자가 조정가능하거나, 가변이거나 또는 기타일 수 있다.

도 2는 프로그램 변경 검출기의 동작에 대한 무음 검출 알고리즘의 상태도의 일 실시예를 도시한다. 동작(200)은 MUTE OFF 상태(202), MUTE ON 상태(208) 및 MUTE HOLD 상태(212)를 포함한다. MUTE OFF 상태(202)에서, 신호 가산기(126)의 출력에서의 REF 신호는 REF > MuteLev인지 또는 REF < MuteLev인지 판단하기 위하여 204에서 MuteLev 임계 레벨에 주기적으로 비교된다. REF > MuteLev이면, 동작은 상태 202를 유지하며, 그 상태에서 계속된다. 이 상태에서, MUTE ON = 0이고, MUTE HOLD = 0이고, 어택 및 릴리즈 시간은 자신들의 정상 설정에 있다. 그러나, REF < MuteLev이면, 무음이 검출되고 동작은 206에서 상태 208로 이동한다. 상태 208로 이동하면, MUTE ON = 1이 되고, 상태 208에서, 프로그램 변경 검출기는 다음으로 무음 상태가 미리 정해진 시간 동안 유지하는지 여부를 판단한다. 무음 상태가 충분히 길게 유지하지 않고 REF > MuteOffLev이 타이머의 만료 이전에 발생한다면, 검출기는 상태 202로 다시 이동한다. 이것은 프로그램에서 오디오 부분이 조용한 중단 부분이 있는 경우에 발생한다. 그러나, 타이머가 무음 시간이 만료되었다고 판단하는 경우에, 프로그램 변경이 발생한다. 이 상태에서, REF > MiteOffLev 라면, 검출기는 210에서 MUTE HOLD 상태 212로 이동한다. 이 상태에서, 어택 및 릴리즈 시간은 미리 정해진 시한(무음 시간) 동안 상대적으로 높은 신호가 더 부드러워지고 상대적으로 부드러운 신호가 더 높아지도록 가속된다. 도 2에서, 상태 208에서의 타이머 설정은 상태 212에서와 동일한 것으로 도시된다. 이들이 다른 값이 될 수 있다는 것이 명백하여야 한다. 상태 212에 있는 동안, Ref가 무음 시간의 만료 이전에 MuteLev 설정 아래로 감소한다면(즉, Ref < MuteLev), 상태는 214에서 상태 208로 다시 이동한다. 그러나, 무음 시간이 만료하지 않으면, 검출기는 216에서 상태 202로 다시 이동한다.

일 구현예에서, 무음 시간 및 MuteLev(무음 레벨)은 조정가능하다. 또한, 무음 시간과 무음 레벨은 주어진 구현예에서 고정될 수 있다. 무음 임계값은 게이트 임계값보다 더 낮게 설정된다. 무음 검출 알고리즘은 자동 또는 수동 모드 모두에서 기능할 수 있다. 자동 모드에서, 시스템(100)은 채널 변경 동안 무음 상태를 검출한다. 또한, 프로그램 변경 검출기는 "무음" 신호가 텔레비전 또는 채널이 변경되고 있다는 것을 나타내는 다른 장치로부터 수신되는 수동 모드에서 동작할 수 있다. 또한, 프로그램 변경 검출기는 사용자가 채널을 변경하고 있는지를 해석하는 사용자 원격 제어로부터 신호를 수신할 수 있다. 또한, 시스템(100)은 어택 및 릴리즈 임계값을 이용하여 동작할 수 있다. 주어진 시간 윈도우에서, 어택 임계값(118)이 통과되는 정도로 음향 레벨이 점프하면, 시스템(100)은 "신속 어택(fass attack)" 모드로 동작할 수 있다. 일 실시예에서, REF가 AVG를 어택 임계값만큼 초과하면, 이 신속 어택 모드는 증가된 음향 레벨의 이득을 신속하게 감소시키도록 어택 시간을 일정하게 증가시킨다. 유사하게, 릴리즈 임계값이 통과되면, 시스템은 이득이 신속하게 증가되는 신속 릴리즈 모드로 동작한다. 이러한 어택 및 릴리즈 시정수는 서로와의 사이에서 그리고 다중 대역 시스템에서 고대역과 저대역 사이에서 독립적으로 조정가능할 수 있다.

일부 구현예에서, 입력 신호에 적용된 최대 이득은 제한될 수 있다. 이것은 조용한 오디오 추이에 적용된 이득의 양을 제한할 수 있다. 강한 추이(영화에서의 천둥)가 조용한 오디오 추이에 바로 뒤따라 온다면, 이득이 어택 시간에 대하여 감소될 수 있기 전에 제한되지 않은 이득이 상당한 오디오 오버슈트를 가져다 줄 수 있다.

평균화 블록(114)은 REF, 어택, 릴리즈 및 유지 신호를 수신하고, 어택, 릴리즈 및 유지 신호에 기초하여 그리고, 어택, 릴리즈 및 유지 신호의 함수로서 REF 신호의 평균(AVG)을 판단한다. 그 다음, AVG 신호는 볼륨 제어를 위하여 원 신호에 적용될 압축비에 의해 조정된다. AVG 신호는 어택/릴리즈 시정수로 처리된 REF 신호를 나타낸다. REF에서의 변화가 AVG 신호에 영향을 주도록 평균화 블록(114)을 통해 리플되면, 먼저 원하는 압축비로 조정될 필요가 있다. 시스템(100)은 무한히 압축하지 않는다는 것이 이해되어야 한다. AVG 신호의 값이 압축비에 의해 조정되면, AVG 신호는 비 설정 장치(122)와 곱셈기(136)를 통해 -(1-비)가 곱해진다. 따라서, 예로써, 4:1 압축비는 AVG 신호에 -(1-1/4) 또는 -3/4를 곱할 것이다. 오디오가 임계값 위로 20dB이라면, AVG 신호는 20dB와 동일할 것이다(어택 시정수가 경과한 후에). 20dB에 -3/4를 곱하면 -15dB의 값을 얻는다. 그 결과, 임계값 위로 20dB인 오디오는 -15dB 이득이 적용된 후에 5dB로 감쇠된다. 4:1 압축비인 20/5=4이다.

신호에 적용된 압축비는 단일 경사의 비일 수 있다. 예를 들어, 4:1 비는 레벨 임계값에 따라 들어오는(incoming) 신호에 적용될 수 있다. AVG가 임계값 위에 있다면, 신호는 4의 팩터(어택 레이트에서)로 감소될 것이다. 반대로, AVG가 임계값 아래에 있다면, 신호는 4의 팩터(릴리즈 레이트에서)로 증폭될 것이다.

다른 실시예에서, AVG 신호가 장치(116)에 의해 제공된 목표 레벨 임계값 위에 있는지 또는 아래에 있는지에 따라 압축비는 상이할 수 있다. 예를 들어, AVG 신호가 목표 레벨 임계값 위에 있다면, 신호는 전술한 예에서와 같이 4의 팩터로 감소된다. 그러나, 대조적으로, AVG가 임계값 아래에 있다면, 상이한 비, 예를 들어 1.5:1의 비가 입력 신호를 증폭하도록 적용될 수 있다. 이러한 결합은 소리가 강한 신호의 압축이 비 임계값 이상에 있도록 하고, 속삭임과 같은 조용한 대화에 대하여 음향 레벨을 보호한다. 전술한 결합은 영화 모드로 간주될 수 있다; 이는 강한 음향의 불쾌한 날카로움(jarring edge)을 없애고, 조용한 음향(낙엽이 바스락하는 음향 등)이 원 레벨을 유지하게 허용한다. 이는 소리가 큰 볼륨 설정에 대하여 좋은 모드이다. 따라서, 소리가 큰 성가신 신호를 여전히 압축하면서도 더 완전한 동적 범위가 획득될 수 있다. 다른 결합은 레벨 임계값 위 및 아래의 AVG 값에 대하여 더 강한 압축(예를 들어 10:1)을 수반할 수 있다. 프로그램에서의 모든 소리(소리가 가하거나 부드러운 것 모두)를 볼륨을 키우거나(부드러운 소리에 대하여) 낮추지(강한 소리에 대하여) 않으면서 들을 수 있기 때문에, 강한 압축은 여기에서 "나이트 모드"로 불린다. 나이트 모드는 늦은 밤시간 동안 텔레비전 시청자가 종종 선호하는 낮은 볼륨 설정에 대하여 좋다.

더하여, 다른 실시예는 높고 낮은 어택 및 릴리즈 비 임계값을 사용하는 것을 고려한다. 이러한 실시예에서, 2개의 임계값은 3개의 라우드니스 공간 영역을 정의한다: 조용(quite), 보통(normal) 및 강함(loud). 이러한 3개의 윈도우의 각각에서, 상이한 압축비가 적용될 수 있다. 예를 들어, 1.5:1의 비가 조용한 신호를 증폭하는데 사용될 수 있으며, 1:1의 비가 정상 신호를 보호하는데 사용될 수 있으며, 4:1의 비가 강한 신호를 감쇠하는데 사용될 수 있다. 이러한 다중 윈도우 시스템에서, 원래의 동적 범위는 더욱 정확하게 보호될 수 있으며, 가장자리의 높고 낮은 신호는 각각 감쇠되거나 증폭될 수 있다.

마지막으로, 처리가 로그 도메인에서 수행되면, 계산된 압축비는 이득을 입력 신호에 적용하기 전에 140에서 "선형화"된다.

도 3은 하나의 DVC 시스템(302)이 입력(304, 306)에 각각 인가된 왼쪽(L) 및 오른쪽(R) 신호의 각각에 동일한 이득을 적용할 수 있는 단일 대역 시스템(300)을 도시한다. 구체적으로는, 도 3에 도시된 바와 같이, DVC 시스템(302)의 출력(로그-선형 신호 변환기(140)에 의해 제공된)은, 증폭기(308, 310) 각각의 이득을 동적으로 설정하며, 증폭기(308, 310) 각각은 시스템(300)의 2개의 입력에 적용되는 대응하는 왼쪽 및 오른쪽 신호를 증폭하여, 출력(316, 318)에서 Lout 및 Rout를 제공한다. DVC 시스템(302)은 L 및 R 신호의 각각의 전체 주파수 범위에 응답하거나, 또는 각각의 L 및 R 신호의 높은 주파수 부분만을 통과시키는 예를 들어 도 3에 도시된 하이 패스 필터(312, 314)의 각각의 선택 대역에만 응답할 수 있으며, 후자는 각 신호의 높은 주파수 성분에만 응답한다.

이 대신에, 선택 대역이 각각 자신의 DVC 시스템에 의해 개별적으로 처리되어 L 및 R 신호가 독립적으로 제어될 수 있도록 다중 대역 시스템이 구성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 2 대역 시스템(400)은 L 및 R 신호 각각에 대하여 2개의 DVC 시스템(406, 408)을 채용하여, 입력(402, 404)에 인가된 L 및 R 신호가 독립 이득 제어를 향유한다. 도시된 바와 같이, L 신호는 하이 패스 필터(410)와 로우 패스 필터(412)에 인가되고, R 신호는 하이 패스 필터(414)와 로우 패스 필터(416)에 인가된다. 높은 대역 및 낮은 대역을 갖는 도 4의 2 대역 시스템에서, DVC 시스템(406, 408)은 하이 패스 필터 및 로우 패스 필터의 각각의 출력에 각 DVC 시스템의 출력을 적용함으로써 높은 대역에서의 L 및 R 신호에 이득을 인가할 수 있다. 구체적으로는, DVC 시스템(406)의 출력은 하이 패스 필터(410, 412)의 높은 주파수 출력을 수신하고 증폭하는 증폭기(418, 420)의 각각의 이득을 제어하도록 적용된다. 유사하게는, DVC 시스템(408)의 출력은 로우 패스 필터(412, 416)의 낮은 주파수 출력을 수신하고 증폭하는 증폭기(422, 424)의 각각의 이득을 제어하도록 적용된다. 증폭기(418, 420)의 출력은 출력(428)에서 출력 신호(Lout)를 생성하도록 신호 가산기(426)에 의해 가산되고, 증폭기(422, 424)의 출력은 출력(432)에서 출력 신호(Rout)를 생성하도록 신호 가산기(430)에 의해 가산된다.

다른 실시예에서, 다중 대역 신호에서의 L 및 R 신호 각각의 독립적인 이득 제어를 원한다면, 개별 DVC 시스템이 L 및 R 신호 각각의 대역에 대하여 사용될 수 있다. 또한, 다중 대역 시스템 대신에, 도 3에 도시된 바와 같은 낮은 주파수에 응답하지 않는 시스템을 위하여 낮은 주파수를 제거하도록 하이 패스 필터가 사용될 수 있다.

다중 대역 DVC 시스템과 함께 사용되는 필터에 관하여, 각각의 인접한 대역(2 대역 시스템에서, 이는 로우 패스 대역과 하이 패스 대역일 수 있다) 사이에서의 크로스오버 주파수는 조정가능할 수 있다. 크로스오버 주파수를 고정되게 유지시키는 것도 가능하다. 일례는 파생 필터(derived filter)의 디지털 구현에 기초한 크로스오버이다. 파생 필터는 매사추세츠 밀포드의 THAT 코포레이션로부터의 THAT 코포레이션 출원 노트와, Bohn. D.(Ed)의 Audio Handbook(National Semiconductor Corporation, 캘리포니아 산타 클라라, 1976) § 5.2.4에서 설명된다. 파생 필터 구현의 일례에서, 크로스오버는 도 5에 도시된 바와 같이 하나로 더해지는 2차 버터워스 LPF 및 파생 HPF이다. 다른 예에서, 크로스오버는 반전된 HPF로 Q=0.5인 일반적인 디지털 2차이며, 도 6에 도시된 바와 같이 대역이 하나로 더해진다. 또 다른 예에서, 크로스오버는 도 7에 도시된 바와 같이 하나로 더해지는 4차 Linkwitz-Riley 필터에 기초한다. 단일 대역 볼륨 제어에서, 하이 패스 필터는 RMS 검출기의 입력을 제어한다.

다중 공간 처리 보호( MPP , Multi - Spatial Processing Protection )

텔레비전 제조자는 종종 2 채널 텔레비전 오디오 출력 경로에서 가상 서라운드(의사 서라운드) 기술(예를 들어, SRS, Tru-Surround, Spatializer 등)을 포함한다. 이 2 채널 텔레비전 오디오는 텔레비전 외부의 스피커 또는 텔레비전 인클로저 내에 장착된 스피커에 갈 수 있다. 이러한 가상 서라운드 기술은 스테레오 방송에서 존재하는 차이 채널 (L-R)을 조작하고 강화하여 서라운드 음향에 대한 착각을 생성한다. 청취자는 여전히 손상되지 않은 (L+R)을 인지하지만, 또한 넓은 사운드 스테이지에 대하여 확장된 또는 스퍼커 위치가 아닌 어딘가에 위치한 점 소스로서 차이 채널 (L-R)을 듣는다. 종종 이러한 공간 강화는 오디오 프로그램의 제작 동안 수행된다. 이는 특히 청취자의 주의를 끌도록 강화된 텔레비전 광고에 대하여 맞다. 오디오 프로그램이 2개의 캐스케이드된 공간 강화 스테이지를 가질 때(예를 들어, 제작 시점에서 그리고 텔리비전 오디오 처리에서), 오디오 품질에서 상당한 열화가 있다. 처리된 오디오는 L+R 에너지에 비하여 상당한 L-R 에너지를 갖는 경향이 있다. 2번째의 캐스케이드된 공간 강화 스테이지의 처리는 L-R 에너지의 양을 훨씬 더 증가시키는 경향이 있다. 최근의 연구는 과도한 양의 L-R 강화는 청취자의 피로에 대한 가장 큰 인자 중 하나이다. 또한, 상당한 볼륨의 증가가 있을 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 양태에 따르면, MPP 시스템이 제공된다. 일 실시예에서, MPP는 텔레비전 스테레오 강화 기술 이전의 텔레비전 오디오 신호 수신 및 재생 시스템의 일부인 이중 처리 보호(DPP, double precossing protection) 시스템이다. 이하, MPP 시스템은 의사 서라운드 신호 프로세서라 한다. 예시적인 DPP 시스템은 제작 시점에 도입된 차이 (L-R) 강화를 최소화하도록(즉, 합 (L+R) 신호에 대한 차이 (L-R) 신호의 에너지 레벨을 최소화하는) 오디오 신호를 처리한다. 이것은 청취자를 음향 심리학적으로 만족시키는 방법으로 음향 신호를 처리하는 것을 허용한다. 텔레비전 공간 강화 오디오 처리 전의 DPP 시스템의 캐스케이드는 이중 공간 처리의 엄격한 효과를 누그러뜨리는데 매우 효율적인 것으로 증명되었다. 일 실시예에서, DPP 시스템은 전부 디지털이며, 소프트웨어(C, 어셈블러 등) 또는 디지털 하드웨어(HDL 종류)로 경제적으로 구현될 수 있다. 또한, DPP 시스템은 모두 아날로그이거나 또는 아날로그와 디지털 구성의 하이브리드일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

일 실시예에서, DPP 시스템은 대응하는 L+R 레벨에 대한 L-R 강화를 감소시킨다. 이 실시예는 다중 2 채널 공간 효과 처리의 효과를 감소시킨다. 이러한 시스템의 일 실시예는 도 8에서 800에 도시된다. 왼쪽 신호 L 및 오른쪽 신호 R은 시스템(800)의 입력(802, 804)에 각각 인가된다. L 및 R 신호는 2개의 신호 가산기(806, 808)로 나타내는 매트릭스에 인가된다. 신호 가산기(806, 808)는 SUM (L+R)과 DIF (L-R) 신호를 제공하는 매트릭스를 구성한다.

합 (L+R) 경로에서, 신호는 일반적으로 그대로이다. SUM 신호는 일반적으로 반드시 지역화될 필요가 없는 오디오 내용을 담고 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 주파수 윤곽(coutour) 성형이 대화와 같은 오디오 내용을 강화하도록 수행될 수 있다. 도시된 바와 같이, SUM 신호는 신호 가산기(812, 814)로 도시된 매트릭스에 제공되기 전에 신호 곱셈기(810)에서 센터(Center) 상수가 곱해진다. 대화의 명료함을 위하여, 원한다면, 센터 상수는 중앙 이미지 (L+R)의 레벨이 조정되게 한다. L+R과 L-R 신호를 더하는 것은 출력(816)에 왼쪽 출력 신호 Lo를 제공하고, L+R과 L-R 신호를 빼는 것은 출력(818)에 오른쪽 출력 신호 Ro를 제공한다.

도 8의 도시된 실시예에서, 대부분의 처리는 DIF 경로에서 발생한다. L+R 및 L-R은 L+R에 대한 L-R 신호의 레벨을 판단하기 위하여 비교된다. 비교 전에, 두개의 SUM 및 DIF 신호는, 스피커 주파수 응답이 낮은 주파수를 포함하지 않는 환경에서와 같이, 각각 해당 하이 패스 필터(820, 822)를 통과할 수 있다. L-R DIF 신호는 L-R 신호의 인지 라우드니스 레벨을 보상하기 위하여, 소위 중간 범위 주파수인 귀에 가장 민감한 주파수를 감쇠하도록 다중 대역 이퀄라이저(824)를 더 통과할 수 있다. 이퀄러이저(824)는 상이한 채널 레벨 검출이 주파수에 의존하게 한다. 예를 들어, 낮은 주파수의 신호는 제한된 베이스(bass) 응답을 갖는 저렴한 텔레비전 스피커에 대하여 처리할 때 최소화될 수 있다. 높은 주파수는 일시적인 오디오 이벤트에 대한 응답을 제한하도록 최소화될 수 있다. 일반적으로 귀가 가장 민감한 중간 범위의 주파수는 차이 레벨 검출을 지배하도록 등화된다(equalized). 차 및 합 신호의 레벨이 계산되면, DIF/SUM 비가 결정된다.

그 다음, 이들 신호의 각각은 해당 신호 레벨 검출기(828, 830)를 지나간다. 임의의 종류의 레벨 검출기(전술한 것과 같은)가 사용될 수 있지만, RMS 레벨 검출기와 같은 위에서 리스트된 검출기가 사용될 수 있다. 또한, 로그 도메인 처리 블록(832, 834)을 통해 처리함으로써 효율적으로 증가하도록 처리는 로그 도메인에서 모두 수행될 수 있다.

블록(832, 834)의 출력은 신호 가산기에 인가되고, 처리된 SUM 신호는 처리된 DIF 신호에서 감산된다. 로그 도메인에서 한 신호에서 다른 신호를 빼는 것은, 선형 도메인에서 DIF 신호에 대한 SUM 신호의 비인 신호를 제공하는 것과 동일하다. L-R 신호 레벨은 중간 범위 주파수를 증가시키기 위하여 레벨 검출 전에 등화될 수 있으며, L+R 신호 레벨과 L-R 신호 레벨이 계산되면, 이 두 신호 레벨은 컴퍼레이터(838)에 의해 프레셋 임계값(840)에 비교된다. 두 신호 사이의 비((L-R)/(L+R))는 추천되는 L-R 신호 이득 조정을 결정하기 위하여 컴퍼레이터(838)에 의해 임계값 비에 비교된다. 리미터 스테이지(842)가 L-R 신호에 적용된 이득의 양과 방향을 제한하는데 사용될 수 있다. 일부 애플리케이션에서 L-R 신호를 증폭하는 것이 바람직할 수 있지만, 도시된 실시예는 이득을 0 dB로 제한하여, L-R 신호의 감쇠만을 허용한다. 평균화 스테이지(844)는, DPP 시스템이 짧은 일시적인 오디오 이벤트를 추적하는 것을 막도록 리미터 스테이지(842)의 출력을 상대적으로 긴 시정수로 평균화한다. 선형 도메인 블록(846)에 의해 선형 도메인으로 다시 변환된 후에, L-R 신호의 레벨은 목표 비를 획득하도록 신호 곱셈기(848)에 의해 상응하여 조정된다.

공간 처리의 다중 스테이지가 없어도, 목표 (L-R)/(L+R)는, 예를 들어, 프로그램 대화의 이해를 증가하도록 낮게 설정될 수 있다.

이중 처리 보호를 위한 다른 방법 및 시스템은 L-R 신호에 수행된 처리를 "예측"하고 그 예측으로부터 처리를 보상하는 것이다. 예를 들어, SRS Tru-Surround가 L-R에 이용되는 것으로 알려지면, 신호는 L-R 강화를 제거하도록 상응하여 보상될 수 있다. 이 대신에, 신호 에너지가 L-R 신호에 수행된 처리를 추론하도록 시간에 대하여 모니터될 수 있다. 이 추론으로부터, L-R 신호는 임의의 이러한 L-R 강화를 제거하도록 보상된다. 처리는 L-R/L+R 비 뿐만 아니라 차이(및 이 사항에 대하여 합) 채널의 주파수 응답을 바꿀 수 있다. 현재의 L-R/L+R 비 조정이 여전히 사용되는 동안, 프리프로세서의 인버스(inverse) 필터가 각 경로에 적용될 수 있다.

또한, 도 8의 DPP 시스템이 DIF 신호가 가변 이득 제어 증폭기(848) 전에 감지되는 피드포워드 시스템으로 도시되지만, 가변 이득 제어 증폭기 후에 합 신호 레벨과 차 신호 레벨이 검출되는 피드백 시스템도 가능하다.

DVC 와 DPP 의 결합

DVC 및 MPP의 각각이 개선된 청취 기술을 제공하기 때문에, 이 둘은 양자의 이점을 결합하기 위하여 결합될 수 있다. DVC와 DPP 블록을 결합하는 다수의 방법이 있다. 유용한 토폴러지의 일례는, 도 9에 도시된 바와 같이, DPP 블록(902)을 배치하고 이어서 캐스케이드된 디자인으로 DVC 블록(904)이 뒤따른다. 본 실시예에서, L 및 R 신호는 DPP 블록(902)의 입력(906, 908)에 인가된다. 출력(910, 912)에서의 DPP 블록(902)의 L' 및 R' 출력은 DVC 블록(904)의 2개의 입력(914, 916)에 인가된다. DVC 블록의 출력(918, 920)은 해당하는 출력 신호 Lo 및 Ro를 제공한다. 캐스케이드된 디자인은 먼저 DPP 블록이 차이 (L-R) 신호 강화를 제거하고 다음으로 주변 에너지가 존재하지 않으면서 DVC 블록으로 스테레오 오디오 프로그램의 인지 레벨을 일정하게 유지하게 한다.

토폴러지의 다른 예는, 도 10에 도시된 바와 같이, DVC 블록(1002)의 피드백 경로에 DPP 블록(1004)을 배치한다. L 및 R 입력은 각각 입력(1006, 1008)에 인가된다. 2개의 신호는 SUM (L+R) 신호와 DIF (L-R) 신호를 생성하도록 매트릭스(신호 가산기(1010, 1012)로 나타냄)에 인가된다. DVC 블록(1002)의 출력(1014, 1016)은 출력 신호 Lo 및 Ro를 제공한다. 2개의 출력(1014, 1016)은 피드백 경로의 2개의 피드백 신호를 제공한다. 구체적으로는, Lo 및 Ro 신호는 신호 가산기(1018, 1020)으로 도시된 매트릭스에 인가되어, Lo + Ro가 DPP 블록(1004)의 한 출력을 형성하고 Lo - Ro는 DPP 블록(1004)의 다른 출력을 형성한다. DPP 블록(1004)의 출력은 보정된 이득을 나타내며, 이는 신호 곱셈기(1022)에 의해 DIF 신호에 적용된다. 후자는 가변 이득 제어 증폭기의 형태일 수 있다. 결합된 DVC 블록 및 DPP 블록에 대한 2개의 실시예가 도 9 및 10에 도시되지만, 다른 결합이 가능하다는 것이 이해되어야 한다.

따라서, 본 개시 내용의 실시예는 오디오 프로그램에서의 원하지 않는 볼륨 변동의 효과를 감소시키는 오디오 신호 재생산에 대한 개선된 성능을 제공할 수 있다.

논의된 구성요소, 단계, 특징, 이점 및 장점은 단지 예시적인 것이다. 이들 및 이들과 관련된 어떤 것도 보호 범위를 어떠한 방법으로도 제한하려고 의도되지 않는다. 또한, 많은 다른 실시예들이 고려된다. 더하여, 본 개시 내용의 실시예는 여기에서 명시적으로 설명된 것보다 더 적은, 추가의 그리고/또는 상이한 구성 요소, 단계, 특징, 이점 및 장점을 가질 수 있다. 또한, 구성 요소 및/또는 단계가 다르게 배치되거나 그리고/또는 다른 순서를 가지는 실시예를 포함한다.

다르게 기재되지 않는다면, 아래의 특허청구범위를 포함하는 본 명세서에서 설명된 모든 측정값, 값, 등급, 위치, 규모, 크기, 및 다른 사양은 대략적이며 정확하지 않다. 이들은 관련되거나 관련된 기술 분야에서 관행인 기능과 일치하는 허용가능한 범위를 가지도록 의도된다.

본 개시 내용에서 인용된 모든 논문, 특허 공보, 특허 출원 공보, 및 기타 간행물은 본 명세서에 참조로서 편입된다.

청구항에서 사용되는 "~하는 수단"이라는 문구는 설명된 대응하는 문구 및 재료와 그 균등물을 포함하는 것으로 의도되고 또한 그렇게 해석되어야만 한다. 유사하게, 청구항에서 사용되는 "~하는 단계"라는 문구는 설명된 대응하는 작용 및 그 균등물을 포함한다. 이러한 문구가 없다는 것은 청구항이 임의의 대응하는 구조, 재료 또는 작용 또는 그 균등물에 제한되는 것으로 의도되지 않으며, 또한 그렇게 해석되어서는 안 된다는 것을 의미한다.

설명되거나 예시된 어떤 것도, 청구항에 언급되는지 여부에 관계없이, 임의의 구성요소, 단계, 특징, 목적, 이점, 장점 또는 그 균등물의 기재가 공공물이 되는 것으로 의도되거나 그렇게 해석되어서는 안 된다.

보호 범위는 이어지는 특허청구범위에 의해서만 제한된다. 그 범위는 명세서 및 이어지는 출원 경과를 고려하여 해석될 때 특허청구범위에서 사용된 언어의 통상적인 의미와 일치하는 넓이로 의도되고 또한 그렇게 해석되어어야 하며, 그리고 모든 구조적이고 기능적인 균등물을 포함하도록 의도되고 또한 그렇게 해석되어어야 한다.

Claims

왼쪽 및 오른쪽 채널 신호를 포함하는 스테레오 오디오 프로그램의 인지 볼륨을 동적으로 제어하는 시스템에 있어서,
상기 스테레오 오디오 프로그램의 인지 볼륨 레벨을 일정하게 유지하도록 구성되고 마련된 동적 볼륨 제어부; 및
상기 오른쪽 채널 신호와 상기 왼쪽 채널 신호의 합의 함수로 생성된 합계 신호의 레벨에 대한, 상기 왼쪽 채널 신호에서 상기 오른쪽 채널 신호를 뺀 함수로 생성된 차이 신호(L-R)의 레벨을 제어하도록 구성되고 마련된 과도 공간 처리 보호 프로세서
를 포함하고,
상기 과도 공간 처리 보호 프로세서는 상기 합계(L+R) 신호에 대한 상기 차이(L-R) 신호를 제어하도록 상기 오디오 신호를 처리하는,
동적 볼륨 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 과도 공간 처리 보호 프로세서는 상기 동적 볼륨 제어부에 직렬로 연결된,
동적 볼륨 제어 시스템.
제2항에 있어서,
상기 과도 공간 처리 보호 프로세서는 상기 합계(L+R) 신호에 대한 상기 차이(L-R) 신호 강화를 제어하도록 상기 동적 볼륨 제어부 앞에 케스케이드되어, 과도한 양의 주변 차이 에너지가 존재하지 않으면서, 상기 동적 볼륨 제어부로 상기 스테레오 오디오 프로그램의 인지 레벨을 일정하게 유지하는,
동적 볼륨 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 과도 공간 처리 보호 프로세서는 상기 동적 볼륨 제어부의 피드백 경로 내 있는,
동적 볼륨 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 동적 볼륨 제어부는,
상기 왼쪽 및 오른쪽 채널 신호 레벨의 합의 평균 레벨을 감지하는 신호 레벨 센서; 및
압축 비에 따른 신호 압축을 가져다 주는 어택 시간 및 릴리즈 시간을 제공하도록 구성되고 마련된 신호 평균화 블록
을 포함하고,
상기 동적 볼륨 제어부는,
상기 왼쪽 및 오른쪽 채널 레벨의 합의 원하는 볼륨 레벨을 나타내는 목표 레벨 신호 - 차이 신호는 감지된 평균 레벨과 목표 레벨 신호 사이의 차이를 나타냄 -;
상기 어택 시간이 N의 팩터로 증가되기 전에 설정점 위로 있어야 하는 상기 차이 신호의 dB 수를 나타내는 어택 임계값 신호;
상기 릴리즈 시간이 M의 팩터로 증가되기 전에 설정점 아래에 있어야 하는 상기 차이 신호의 dB 수를 나타내는 릴리즈 임계값 신호;
상기 동적 볼륨 제어부가 상기 왼쪽 및 오른쪽 채널 신호의 감쇠를 시작하기 전에 상기 차이 신호가 설정점 위로 갈 수 있는 절대 양을 dB로 나타내는 어택 비 임계값 신호;
상기 동적 볼륨 제어부가 상기 왼쪽 및 오른쪽 채널 신호에의 이득 부가를 시작하기 전에 상기 차이 신호가 설정점 아래로 갈 수 있는 절대 양을 dB로 나타내는 릴리즈 비 임계값 신호; 및
감지된 상기 평균 레벨을 원하는 압축비로 조정하는 비 신호
중 하나 이상에 대하여 응답하는,
동적 볼륨 제어 시스템.
제5항에 있어서,
상기 N과 M은 각각 10인,
동적 볼륨 제어 시스템.
왼쪽 및 오른쪽 채널 신호를 포함하는 스테레오 오디오 프로그램의 인지 볼륨을 동적으로 제어하는 방법에 있어서,
볼륨 레벨을 일정한 인지 볼륨 레벨로 유지하도록 스테레오 오디오 프로그램의 상기 볼륨 레벨을 동적으로 제어하는 단계; 및
상기 왼쪽 채널 신호에 더해진 상기 오른쪽 채널 신호의 함수로 생성된 합계 신호에 대한, 상기 왼쪽 채널 신호에서 상기 오른쪽 채널 신호를 뺀 함수로 생성된 차이 신호(L-R)의 레벨을 제어하는 단계
를 포함하고,
상기 제어하는 단계는, 상기 합계 신호(L+R)에 대한 상기 차이 신호(L-R) 강화를 제어하도록 상기 오디오 신호를 처리하는 단계를 포함하는,
동적 볼륨 제어 방법.
왼쪽 및 오른쪽 채널 신호를 포함하는 스테레오 오디오 프로그램의 인지 볼륨을 동적으로 제어하는 시스템에 있어서,
상기 왼쪽 채널 신호에서 상기 오른쪽 채널 신호를 빼서 생성된 차이 신호(L-R)의 레벨을 제어하도록 구성되고 마련된 공간 처리 보호 프로세서; 및
상기 차이 신호를 성형하는 윤곽 필터
를 포함하는,
동적 볼륨 제어 시스템.
제8항에 있어서,
상기 왼쪽 채널 신호에 상기 오른쪽 채널 신호를 더하여 생성된 합계 신호 (L+R)의 성형을 위한 윤곽 필터를 더 포함하는,
동적 볼륨 제어 시스템.
제8항에 있어서,
상기 윤곽 필터는, 미리 정해진 공간 처리 기술을 보상하도록 선택되며, 상기 기술은 상기 차이 신호(L-R)를 포함하는 분석을 통하여 결정되는,
동적 볼륨 제어 시스템.
제8항에 있어서,
상기 윤곽 필터는, 미리 정해진 공간 처리 기술을 보상하도록 선택되며, 상기 기술은 상기 왼쪽 채널 신호에 상기 오른쪽 채널 신호를 더하여 생성된 합계 신호(L+R)를 포함하는 분석을 통하여 결정되는,
동적 볼륨 제어 시스템.