KR101543535B1 - 입체 음향 제공 시스템, 장치 및 방법 - Google Patents

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광운대학교 산학협력단
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본 발명은 입체 음향 제공 시스템, 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 사용자로부터 스피커 단말기의 위치와 오디오 신호의 음상 형성 위치를 입력 받고, 상기 입력된 정보에 기초하여 입체 음향을 제공하는 입체 음향 제공 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 오디오 신호를 조절하는 음향 제어 정보를 생성하는 마스터 단말기 및 상기 음향 제어 정보를 수신하고, 상기 음향 제어 정보에 따라 오디오 신호를 처리하여 출력하는 복수의 스피커 단말기를 포함하되, 상기 마스터 단말기는, 사용자의 조작을 입력 받는 입력부, 상기 스피커 단말기와 정보를 송수신하는 통신부 및 상기 사용자의 조작에 기초하여 음향 제어 정보를 연산하고 단말기의 각 부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 스피커 단말기는, 상기 마스터 단말기와 정보를 송수신하는 통신부, 상기 음향 제어 정보에 따라 상기 오디오 신호를 처리하는 신호 처리부 및 상기 오디오 신호를 출력하는 출력부를 포함하고, 상기 마스터 단말기의 제어부는, 상기 입력부를 통해 복수의 스피커 단말기의 위치 정보와 음상 형성 위치를 입력 받고, 상기 스피커 단말기의 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보에 기초하여 상기 선택된 스피커 단말기의 출력을 조절하는 상기 음향 제어 정보를 생성하며, 상기 통신부를 통하여 상기 음향 제어 정보를 상기 각 스피커 단말기로 전송하되, 상기 음향 제어 정보는 상기 스피커 단말기 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보 중 적어도 하나를 변경하는 사용자 조작에 의해서 조정되는 것을 특징으로 하는 입체 음향 제공 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 사용자의 조작을 입력 받는 입력부, 적어도 하나의 스피커 단말기와 정보를 송수신하는 통신부 및 상기 사용자의 조작에 기초하여 음향 제어 정보를 연산하고 입체 음향 제공 장치의 각 부를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 입력부를 통해 복수의 스피커 단말기의 위치 정보와 음상 형성 위치를 입력 받고, 상기 스피커 단말기의 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보에 기초하여 상기 선택된 스피커 단말기의 출력을 조절하는 상기 음향 제어 정보를 생성하며, 상기 통신부를 통하여 상기 음향 제어 정보를 상기 각 스피커 단말기로 전송하되, 상기 음향 제어 정보는 상기 스피커 단말기 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보 중 적어도 하나를 변경하는 사용자 조작에 의해서 조정되는 것을 특징으로 하는 입체 음향 제공 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 입체 음향 재생에 사용되는 복수의 스피커 단말기의 위치 정보를 입력 받는 단계, 공간 상에서 오디오 신호의 음상이 형성될 위치에 대한 정보를 입력 받는 단계, 상기 스피커 단말기 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보에 기초하여 상기 스피커 단말기의 출력을 조절하는 음향 제어 정보를 연산하는 단계, 상기 음향 제어 정보를 각 스피커 단말기로 전송하는 단계, 상기 각 스피커 단말기에서 상기 음향 제어 정보에 따라 오디오 신호를 처리하는 단계, 상기 각 스피커 단말기에서 상기 오디오 신호를 출력하는 단계를 포함하되, 상기 음향 제어 정보를 연산하는 단계는, 상기 스피커 단말기 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보 중 적어도 하나를 변경하는 사용자 조작에 의해서 조정되는 음향 제어 정보를 생성하고, 상기 오디오 신호를 상기 음상 형성 위치에 출력하기 위한 적어도 하나의 스피커 단말기를 선택하는 단계 및 상기 선택된 스피커 단말기에서 출력되는 상기 오디오 신호의 음량 비율을 함수적 관계에 따라 조절하는 패닝 이득(panning gain)을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 음향 제공 방법이 제공될 수 있다.

Description

입체 음향 제공 시스템, 장치 및 방법{A system, an apparatus, and a method for providing stereophonic sound}
본 발명은 입체 음향 제공 시스템, 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 사용자로부터 스피커 단말기의 위치와 오디오 신호의 음상 형성 위치를 입력 받고, 상기 입력된 정보에 기초하여 입체 음향을 제공하는 입체 음향 제공 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 IT 기술의 발달에 힘입어 스마트폰, 타블렛 등의 무선 단말기가 급속도로 발전되고 있다. 근래에 출시된 무선 단말기는 각종 멀티미디어를 재생할 수 있는 연산 능력을 갖추고 있으며, 대다수의 무선 단말기 사용자들은 무선 통신망을 통해 실시간으로 전송되는 음악 또는 동영상을 즐긴다.
무선 단말기는 대부분의 경우, 크기가 작고 무게가 가볍기 때문에 원활하게 위치를 이동시킬 수 있으며, 자체적으로 구비되어있는 터치 스크린 등의 입력 수단을 통해 용이하기 기기를 조작할 수 있다는 장점을 지니고 있다. 최근, 이와 같은 무선 단말기의 장점을 이용하여 복수의 무선 단말기를 이용한 입체 음향 시스템을 구현하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이에 대한 구체적인 예로써, 각 단말기별로 서로 다른 악기 신호를 연주함으로써 마치 오케스트라가 연주되는 듯한 효과를 얻을 수 있다.
하지만, 기존의 무선 단말기를 이용한 입체 음향 시스템은 여러 가지 측면에서 많은 한계점을 가지고 있다. 우선, 기존의 입체 음향 시스템은 사용자의 조작을 통한 패닝(panning) 기법을 수행할 수 없다. 즉, 각 단말기 사이에 특정 오디오 신호의 음상을 위치 시킬 방안을 가지고 있지 않으며, 음상을 이동시키기 위해서는 해당 오디오 신호를 출력하는 단말기 자체를 이동시켜야 한다는 불편함을 내포하고 있다. 이 문제는 각 단말기별 출력을 유기적으로 연산하는 수단을 구비하고 있지 않기 때문에 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 스피커 단말기 사이에 위치하는 음상을 형성하기 위한 목적을 가지고 있다.
이에 더하여, 사용자의 조작에 의해 오디오 신호의 음상 위치를 변경하는 경우, 상기 변경된 음상 위치에 맞게 각 스피커 단말기의 출력을 즉각적으로 조절하기 위한 목적도 가지고 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따르면, 오디오 신호를 조절하는 음향 제어 정보를 생성하는 마스터 단말기; 및 상기 음향 제어 정보를 수신하고, 상기 음향 제어 정보에 따라 오디오 신호를 처리하여 출력하는 복수의 스피커 단말기; 를 포함하되, 상기 마스터 단말기는, 사용자의 조작을 입력 받는 입력부, 상기 스피커 단말기와 정보를 송수신하는 통신부 및 상기 사용자의 조작에 기초하여 음향 제어 정보를 연산하고 단말기의 각 부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 스피커 단말기는, 상기 마스터 단말기와 정보를 송수신하는 통신부, 상기 음향 제어 정보에 따라 상기 오디오 신호를 처리하는 신호 처리부 및 상기 오디오 신호를 출력하는 출력부를 포함하고, 상기 마스터 단말기의 제어부는, 상기 입력부를 통해 복수의 스피커 단말기의 위치 정보와 음상 형성 위치를 입력 받고, 상기 스피커 단말기의 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보에 기초하여 상기 선택된 스피커 단말기의 출력을 조절하는 상기 음향 제어 정보를 생성하며, 상기 통신부를 통하여 상기 음향 제어 정보를 상기 각 스피커 단말기로 전송하되, 상기 음향 제어 정보는 상기 스피커 단말기 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보 중 적어도 하나를 변경하는 사용자 조작에 의해서 조정되는 것을 특징으로 하는 입체 음향 제공 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 사용자의 조작을 입력 받는 입력부; 적어도 하나의 스피커 단말기와 정보를 송수신하는 통신부; 및 상기 사용자의 조작에 기초하여 음향 제어 정보를 연산하고 입체 음향 제공 장치의 각 부를 제어하는 제어부; 를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 입력부를 통해 복수의 스피커 단말기의 위치 정보와 음상 형성 위치를 입력 받고, 상기 스피커 단말기의 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보에 기초하여 상기 선택된 스피커 단말기의 출력을 조절하는 상기 음향 제어 정보를 생성하며, 상기 통신부를 통하여 상기 음향 제어 정보를 상기 각 스피커 단말기로 전송하되, 상기 음향 제어 정보는 상기 스피커 단말기 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보 중 적어도 하나를 변경하는 사용자 조작에 의해서 조정되는 것을 특징으로 하는 입체 음향 제공 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 입체 음향 재생에 사용되는 복수의 스피커 단말기의 위치 정보를 입력 받는 단계; 공간 상에서 오디오 신호의 음상이 형성될 위치에 대한 정보를 입력 받는 단계; 상기 스피커 단말기 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보에 기초하여 상기 스피커 단말기의 출력을 조절하는 음향 제어 정보를 연산하는 단계; 상기 음향 제어 정보를 각 스피커 단말기로 전송하는 단계; 상기 각 스피커 단말기에서 상기 음향 제어 정보에 따라 오디오 신호를 처리하는 단계; 상기 각 스피커 단말기에서 상기 오디오 신호를 출력하는 단계; 를 포함하되, 상기 음향 제어 정보를 연산하는 단계는, 상기 스피커 단말기 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보 중 적어도 하나를 변경하는 사용자 조작에 의해서 조정되는 음향 제어 정보를 생성하고, 상기 오디오 신호를 상기 음상 형성 위치에 출력하기 위한 적어도 하나의 스피커 단말기를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 스피커 단말기에서 출력되는 상기 오디오 신호의 음량 비율을 함수적 관계에 따라 조절하는 패닝 이득(panning gain)을 계산하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 음향 제공 방법이 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 오디오 신호의 음상을 스피커 단말기 사이에 위치시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 사용자의 조작에 의해 스피커 단말기의 위치와 음상의 형성 위치 중 적어도 하나가 변경된 경우 자동적으로 각 스피커 단말기의 출력을 조절할 수 있다.
또한, 사용자가 입력한 음상 형성 위치와 스피커 단말기가 배치된 공간 상에서 실제로 형성되는 음상 간의 차이를 줄일 수 있는 정밀한 입체 음향을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입체 음향 제공 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 입체 음향 제공 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 사용자의 조작을 입력 받는 입력부를 도시한 도면이다.
도 4는 스피커 단말기의 출력을 조절하는 음향 제어 신호를 계산하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 입체 음향 제공 방법을 나타낸 도면이다.
본 발명은 사용자로부터 공간 상에 자유롭게 배치된 스피커 단말기의 위치와 오디오 신호의 음상 형성 위치를 입력 받고, 상기 입력된 정보에 기초하여 입체 음향을 제공하는 입체 음향 제공 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다. 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입체 음향 제공 시스템(1000)을 나타낸 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 입체 음향 제공 시스템(1000)은, 오디오 신호를 조절하는 음향 제어 정보를 생성하는 마스터 단말기(200)와 음향 제어 정보를 수신하고, 상기 음향 제어 정보에 따라 오디오 신호를 처리하여 출력하는 복수의 스피커 단말기(300a, 300b, 300c, 300d, 300e, 300f)를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 각 단말기(200, 300a, 300b, 300c, 300d, 300e, 300f)들은 스마트폰으로 구비될 수 있으며 사용자의 설정에 의해서 마스터 단말기 또는 스피커 단말기로 사용될 수 있다. 하지만 이와 같은 구성에 한정되지 않으며, 특히 스피커 단말기(300a, 300b, 300c, 300d, 300e, 300f)는 신호를 수신하고, 수신된 신호를 제어 정보에 따라 처리한 뒤 출력하거나, 마스터 단말기로부터 전송된 오디오 신호를 곧바로 출력하는 단순한 구성으로 구비될 수도 있다.
마스터 단말기(200)는 사용자의 조작을 입력 받아 상기 사용자의 조작에 따른 음향 제어 정보를 생성한다. 특히 마스터 단말기(200)는 스피커 단말기의 위치 정보와 음상 형성 위치 정보를 입력 받을 수 있고, 상기 스피커 단말기 위치 정보와 음상 형성 위치 정보에 기초하여 음향 제어 정보를 생성할 수 있다. 여기서, 스피커 단말기 위치 정보는 오디오 신호의 재생에 사용되는 적어도 하나의 스피커 단말기의 위치를 포함한다. 그리고, 음상 형성 위치 정보는 각 오디오 신호의 음상 위치를 포함하며, 스피커 단말기가 차지하고 있는 공간 내에서 사용자 임의대로 설정될 수 있다. 스피커 단말기 위치 정보와 음상 형성 위치 정보 중 적어도 하나는 사용자의 조작에 의해 자유롭게 변경될 수 있다. 마스터 단말기(200)는 상기 두 위치 정보 중 적어도 하나가 변경되면 음향 제어 정보를 다시 연산할 수 있다. 마스터 단말기(200)는 복수의 스피커 단말기 중 오디오 신호 출력에 사용될 적어도 하나의 스피커 단말기를 선택할 수 있다. 마스터 단말기(200)는 생성된 음향 제어 정보를 각 스피커 단말기로 전송할 수 있다. 이 때, 마스터 단말기(200)는 상기 선택된 단말기에만 상기 음향 제어 정보를 전송할 수 있다.
한편, 오디오 신호는 마스터 단말기(200)에서 스피커 단말기로 전송될 수 있으며 각 스피커 단말기에 포함된 저장 공간에 미리 저장되어 있을 수 있다.
각 스피커 단말기(300a, 300b, 300c, 300d, 300e, 300f)는 수신된 음향 제어 정보에 따라 오디오 신호를 처리하고 각자의 출력 수단을 통해 상기 처리된 오디오 신호를 출력하고, 이를 통해 사용자는 사용자 조작에 따라 변경되는 입체 음향을 감상할 수 있다.
한편, 마스터 단말기(200)는 자체적으로 오디오 신호를 처리한 다음, 상기 처리된 오디오 신호를 각 스피커 단말기로 전송할 수 있으며, 각 스피커 단말기(300a, 300b, 300c, 300d, 300e, 300f)는 별도의 신호 처리 과정 없이 곧바로 수신된 오디오 신호를 출력할 수도 있다. 마스터 단말기(200)가 스피커 등의 출력 수단을 포함하는 경우, 마스터 단말기(200) 또한 스피커 단말기의 한 일부로서 오디오 신호를 출력할 수도 있다.
각 단말기의 상세한 구성과 작동 원리는 도 2를 통해 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 입체 음향 제공 장치(100)를 나타낸 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 입체 음향 제공 장치(100)는 입력부(110), 통신부(120), 제어부(130), 신호 처리부(140) 및 출력부(150)를 포함할 수 있다.
입력부(110)는 사용자의 조작을 입력 받는다. 바람직하게는, 상기 입력부(110)는 화면을 통해 문자 및 이미지를 표시하고 사람의 신체 접촉을 감지하는 터치식 디스플레이로 구비될 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 키보드, 마우스, 버튼, 핸들, 레버, 마이크 등의 다양한 입력 수단을 통해 구비될 수 있다.
상기 입력부(110)는 사용자로부터 입체 음향과 연관된 정보를 입력 받을 수 있다. 입체 음향 제공 장치(100)는 입력부(110)를 통해 오디오 신호를 출력하는 스피커 단말기의 위치, 오디오 신호의 음상이 형성될 위치를 입력 받을 수 있다. 사용자는 상기 스피커 단말기의 위치와 음상의 위치를 실시간으로 변화시킬 수 있는데, 입력부(110)는 상기 위치 정보의 변화를 연속적으로 입력 받아서 입체 음향 제공 장치(100)의 각 부로 전송한다.
이에 더하여, 입력부(110)는 사용자로부터 오디오 신호에 변경을 가하는 각종 음향 효과정보도 입력 받을 수 있다. 상기 음향 효과에 대해서는 후술하는 제어부(130)를 설명할 때 보다 상세히 다루도록 한다.
통신부(120)는 입체 음향 제공 장치(100)의 외부와 정보를 송수신한다. 도 1을 다시 참조하면, 마스터 단말기(200)와 스피커 단말기(300a, 300b, 300c, 300d, 300e, 300f)들은 상기 통신부를 통해 입체 음향 재생에 필요한 정보를 송수신할 수 있다. 바람직하게는, 각 단말기는 정보를 송수신할 때, 블루투스(Bluetooth) 무선 통신 방식을 이용할 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 기타 WiFi, 적외선 통신, 외부 무선 통신망을 경유한 3G 및 4G 등의 데이터 통신 방식도 포함할 수 있다.
제어부(130)는 사용자의 조작에 기초하여 음향 제어 정보를 연산하고 단말기의 각 부를 제어할 수 있다. 제어부(130)는 상기 입력부(110)를 통해 스피커 단말기의 위치 정보와 오디오 신호의 음상 형성 위치 정보를 입력 받는다. 제어부(130)는 오디오 신호의 음상이 상기 입력부(110)를 통해 입력된 음상 형성 위치 정보가 지시하는 공간상의 실제 위치에서 형성되도록 각 스피커 단말기의 출력을 제어하는 음향 제어 정보를 생성할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 상기 스피커 단말기의 위치 정보를 참조한다. 즉, 상기 음상 형성 위치 정보가 지시하는 오디오 신호의 음상 위치가 그대로인 경우에도, 스피커 단말기의 위치가 변경되면 각 스피커 단말기의 출력이 변경되어야 한다. 스피커 단말기의 위치가 고정되어있는 상태에서 음상 형성 위치가 변경되더라도, 앞의 경우와 마찬가지로 각 스피커 단말기의 출력이 변화되어야 한다. 제어부(130)는 스피커 단말기 위치 정보와 음상 형성 위치 정보 중 적어도 하나의 변경이 감지되면, 상기 음향 제어 정보를 재연산할 수 있으며, 이를 통해 사용자 조작에 따른 입체 음향을 실시간으로 제공할 수 있다.
한편, 상기 오디오 신호는 1개의 채널(channel)로 구성된 모노(mono) 신호일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 오디오 신호는 SAOC(Spatial Audio Object Coding)에 의해 부호화된 오디오 신호 및 기타 일반적인 스테레오 또는 다채널 오디오 신호도 포함할 수 있다. 여기서, 상기 다채널 오디오 신호는 5.1 채널, 7.1 채널, 9.1 채널, 및 10.2 채널 오디오 신호 등을 포함할 수 있다.
제어부(130)는 상기 오디오 신호를 상기 음상 형성 위치에 출력하기 위한 적어도 하나의 스피커 단말기를 선택할 수 있다.
만약 사용자가 입력한 스피커 단말기 위치와 음상 형성 위치가 동일한 경우, 제어부(130)는 상기 음상 형성 위치와 동일한 1개의 스피커 단말기만 선택할 수 있으며, 해당 스피커 단말기만 이용하여 상기 음상 신호를 출력하는 음향 제어 정보를 생성할 수 있다.
하지만, 사용자가 입력한 음상 형성 위치가 두 스피커 단말기 사이에 위치하는 경우, 음상을 정확하게 형성하기 위해서는 사용자가 지정한 음상 형성 위치로 스피커 단말기를 옮기거나, 2개 이상의 스피커 단말기를 이용하여 오디오 신호를 출력하되 각 스피커 단말기의 출력을 조절해야 한다. 3 개 이상의 스피커 단말기를 이용하여 오디오 신호를 출력하는 경우, 각 스피커 단말기의 출력을 조절하기 위한 연산이 매우 복잡해지기 때문에, 제어부(130)는 바람직하게는, 2 개의 스피커 단말기를 선택할 수 있다. 하지만 이에 한정되지 않는다.
제어부(130)가 오디오 신호 출력을 위한 스피커 단말기를 선택하는 방식은 다양하게 마련될 수 있으며, 바람직하게는, 사용자가 입력한 음상 형성 위치로부터 거리가 가까운 순서대로 스피커 단말기를 선별할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 이처럼, 제어부(130)가 음상의 위치와 인접한 스피커 단말기를 선택하여 오디오 신호를 출력함으로써, 사용자가 입력한 음상 형성 위치와 실제로 형성될 음상의 위치 간의 차이를 줄일 수 있다.
제어부(130)는 상기 선택된 스피커 단말기의 위치 정보와 음상 형성 위치 정보에 기초하여 상기 선택된 스피커 단말기의 출력을 조절하는 음향 제어 정보를 생성할 수 있는데, 이때, 상기 음향 제어 정보는 상기 선택된 스피커 단말기에서 출력되는 상기 오디오 신호의 음량 비율을 함수적 관계에 따라 조절하는 패닝 이득(panning gain)을 포함할 수 있다. 패닝 이득은 2 개 이상의 출력 장치를 이용하여 오디오 신호를 출력할 때, 각 출력 장치에 적용되는 가중치로써, 상기 패닝 이득을 조절함으로써 다양한 스테레오 효과를 구현할 수 있다. 각 출력 장치에 적용되는 패닝 이득 값들은 서로 수학적으로 긴밀한 연관성을 지니며, 각 출력 장치와 음상의 위치 관계에 따라서 패닝 이득은 변화될 수 있다. 바람직하게는, 상기 패닝 이득은 출력 장치에서 사람의 귀까지의 소리의 전달 경로를 근사화 한 탄젠트 법칙(Tangent Law)를 통해 계산될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 탄젠트 법칙을 통한 패닝 이득의 계산은 도 4에서 상세히 다루도록 한다.
한편, 제어부(130)는 선택되지 못한 스피커 단말기의 출력 음량을 0으로 조절하는 음향 제어 정보를 생성할 수 있다. 도 1에서, 오디오 신호 A의 음상이 가장 좌측에 있는 스피커 단말기(300a)와 그 다음 스피커 단말기(300b) 사이에 위치하는 경우를 가정할 수 있다. 이 때, 제어부(130)는 오디오 신호 A를 출력하기 위한 스피커 단말기로 상기 두 스피커 단말기(300a, 300b)를 선택할 수 있다. 이 경우, 나머지 스피커 단말기(300c, 300d, 300e, 300f)들은 오디오 신호 A의 출력에 영향을 전혀 주지 않으므로, 제어부(130)는 해당 스피커 단말기의 출력을 0으로 조절할 수 있다.
각 오디오 신호는 해당 오디오 신호를 재생하기 위한 고유의 음향 제어 정보를 구비할 수 있으며, 특정 오디오 신호의 음향 제어 정보는 다른 오디오 신호에 영향을 미치지 않는다. 예를 들어, 위의 예시에서 동일한 시간에 다른 오디오 신호 B가 좌측에서 네 번째 스피커 단말기(300d)에서 출력되는 경우를 생각할 수 있다. 오디오 신호 A와 관련된 음향 제어 정보에서는 상기 좌측 네 번째 스피커 단말기(300d)의 출력 음량을 0으로 설정할 수 있으나 해당 정보는 오디오 신호 B와 연관된 음향 제어 정보에는 영향을 미치지 않는다. 즉, 상기 제어부(130)에서 각 오디오 신호마다 독립된 음향 제어 정보가 생성될 수 있으며, 이에 따라 각 오디오 신호의 음상의 변화가 다른 오디오 신호의 음상 변화에 영향을 주지 않는다. 상기의 예에서, 모든 오디오 신호의 출력과 연관된 음향 제어 정보를 하나로 취합해보면, 오디오 신호 A와 연관된 스피커 단말기(300a, 300b)와 좌측에서 네 번째 스피커 단말기(300d)의 출력 음량에 0이 아닌 값이 부가되고, 나머지 스피커 단말기의 출력 음량에는 0이 부가될 수 있다.
전술한 바와 같이, 입력부(110)는 연속적으로 변화하는 스피커 단말기 위치와 음상 형성 위치를 입력 받을 수 있는데, 제어부(130)는 입력부(110)로부터 전송된 상기 위치 정보의 변화가 감지되는 경우, 각 위치 정보의 변화에 따른 음향 제어 정보를 새롭게 연산할 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 위치 정보의 변화는 아래의 4가지로 분류할 수 있다. 우선, 스피커 단말기 위치와 음상 형성 위치가 모두 고정되어 움직이지 않는 경우, 제어부(130)는 기생성된 음향 제어 정보를 그대로 유지한다.
스피커 단말기의 위치만 이동되는 경우, 스피커 단말기의 위치의 변화에 따라 스피커 단말기와 음상 형성 위치 사이의 거리가 변화되므로, 오디오 신호를 출력하는 스피커 단말기가 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 우측에서 두 번째 스피커 단말기(300e) 위치에 음상이 존재하여 해당 스피커 단말기(300e)만 오디오 신호를 출력하고 있는 상태에서, 상기 스피커 단말기(300e)가 우측에서 세 번째 스피커 단말기(300d) 좌측으로 이동하는 경우를 가정할 수 있다. 이 경우, 제어부(130)는 상기 오디오 신호를 우측에서 첫 번째 스피커 단말기(300f)와 상기 우측에서 세 번째 스피커 단말기(300d)를 이용해서 출력하는 음향 제어 정보를 생성할 수 있다.
그 다음으로, 음상의 위치만 변화되는 경우에도 상기 음상의 위치 이동에 따라 음상과 스피커 단말기 사이의 거리가 변화되어 오디오 신호 출력에 사용되는 스피커 단말기가 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 좌측 첫 번째 스피커 단말기(300a)와 좌측 두 번째 스피커 단말기(300b) 사이에 음상이 존재하다가 사용자의 조작에 의하여 좌측 두 번째 스피커 단말기(300b)와 좌측 세 번째 스피커 단말기(300c) 사이로 이동될 수 있다. 이 경우, 제어부(130)는 상기 오디오 신호를 좌측 두 번째 스피커 단말기(300b)와 좌측 세 번째 스피커 단말기(300c)를 이용해서 출력하는 음향 제어 정보를 생성할 수 있다.
마지막으로, 스피커 단말기의 위치와 음상의 위치가 동시에 변하는 경우가 발생할 수 있는데, 이 때에도 전술한 바와 마찬가지로 상기 제어부에 기 설정된 스피커 단말기 선택 방식에 따라서 각 상황에 적절한 스피커 단말기가 선택될 수 있다.
한편, 제어부(130)는 입력부(110)를 통해 사용자로부터 오디오 신호에 변경을 가하는 각종 음향 효과 정보도 입력 받을 수 있으며, 음향 제어 정보에 상기 음향 효과가 포함될 수 있다. 제어부(130)는 입력된 음향 효과를 해당 오디오 신호에 적용하는 음향 제어 정보를 생성할 수 있다.
여기서 상기 음향 효과는 오디오 신호의 음상 변화를 제외한 나머지 오디오 신호 처리 기법을 다 포함할 수 있다. 음향 효과는 오디오 신호의 음량 변화, 오디오 신호의 주파수 변화, 오디오 신호의 주파수별 에너지 분포 변화 및 잔향 효과 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
사용자는 각 오디오 신호마다 별도의 음향 효과를 개별적으로 부가할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 오디오 신호 A에 콘서트 홀에서 음악이 연주되는 것과 같은 잔향 효과를 부가할 수 있고, 같은 시간에 출력되는 오디오 신호 B에 LPF(Low Pass Filter)를 적용하여 고주파 성분을 감쇄시킬 수 있다.
사용자는 이를 통해 자신이 원하는 음향 효과가 적용된 오디오 신호를 감상할 수 있다.
신호 처리부(140)는 제어부(130)가 생성한 음향 제어 정보에 따라 오디오 신호를 처리할 수 있다. 제어부(130)에서 오디오 신호 재생을 위한 스피커 단말기를 2 개 선택한 경우, 신호 처리부(140)는 신호 처리의 결과물로써 각 스피커 단말기에서 출력될 두 오디오 신호를 생성할 수 있다.
출력부(150)는 오디오 신호를 출력하며, 바람직하게는 스피커로 구비될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 각 스피커 단말기에 복수의 출력부(150)가 구비될 수 있으며, 이 경우, 제어부는 스피커 단말기의 각 출력부(150)의 출력을 제어하는 음향 제어 정보를 생성할 수 있다.
도 1의 마스터 단말기(200)와 각 스피커 단말기(300a, 300b, 300c, 300d, 300e, 300f)는 전술한 입체 음향 제공 장치(100)로 구비될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 다른 실시예로, 도 1의 마스터 단말기(200)는 사용자의 조작을 입력 받는 입력부, 상기 스피커 단말기와 정보를 송수신하는 통신부 및 상기 사용자의 조작에 기초하여 음향 제어 정보를 연산하고 단말기의 각 부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있으며, 스피커 단말기(300a, 300b, 300c, 300d, 300e, 300f)는, 상기 마스터 단말기와 정보를 송수신하는 통신부, 상기 음향 제어 정보에 따라 상기 오디오 신호를 처리하는 신호 처리부 및 상기 오디오 신호를 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.
도 2의 신호 처리부(140)와 출력부(150)는 바람직하게는 스피커 단말기에 포함되는 구성요소이지만, 상기 두 구성요소가 마스터 단말기에 포함될 수도 있다. 이 경우, 마스터 단말기는 음향 제어 정보에 따라 자체적으로 오디오 신호를 처리할 수 있고, 상기 처리된 오디오 신호를 스피커 단말기로 전송할 수 있다. 또는, 마스터 단말기는 상기 처리된 오디오 신호를 마스터 단말기에 포함된 출력부(150)를 통해 출력할 수 있다. 이 경우, 오디오 신호를 출력하는 마스터 단말기는 다채널 음향 시스템에서의 센터 채널(center channel) 스피커와 유사한 역할을 담당할 수 있지만 이에 한정되지 않는다.
마스터 단말기와 스피커 단말기의 구성요소는 각 단말기 종류마다 다르게 구비될 수 있으며, 특정 구송요소는 생략될 수도 있다. 예를 들어, 통신부(120)와 출력부(150)만으로 구성된 스피커 단말기가 존재할 수 있다. 상기 스피커 단말기는 마스터 단말기로부터 이미 신호 처리가 완료된 오디오 신호를 수신하고 이를 그대로 출력한다. 이와 같은 구성의 스피커 단말기는 포함하고 있는 구성요소가 적으므로 상대적으로 매우 낮은 생산 단가를 가질 수 있다.
도 3은 사용자의 조작을 입력 받는 입력부(110)를 도시한 도면이다. 도 3에서 상기 입력부(110)는 스마트폰의 터치 디스플레이 화면으로 구비되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다.
도 3에 따르면, 입체 음향 제공 장치(100)의 입력부(110)는 오디오 신호 선택 모듈(111a, 111b, 111c, 111d, 111e, 111f)과 음향 효과 선택 모듈(112)과 스피커 단말기 위치 변경 모듈(113a, 113b, 113c, 113d, 113e, 113f)과 음상 형성 위치 변경 모듈(114a, 114b, 114c, 114d, 114e, 114f)을 포함할 수 있다. 이에 더하여 마스터 단말기 위치 변경 모듈(115)도 포함할 수 있다.
사용자는 오디오 신호 선택 모듈(111a, 111b, 111c, 111d, 111e, 111f)의 조작을 통해 오디오 신호를 선택하거나 출력되는 오디오 신호의 종류를 변경할 수 있다. 사용자는 특정 오디오 신호를 선택하고, 선택된 오디오 신호에 대하여 음향 효과를 적용하거나 음상의 위치를 이동시킬 수 있다. 도 3에서는 6 개의 오디오 신호를 조작하는 것으로 도시하였으나 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 이에 한정되지 않는다.
음향 효과 선택 모듈(112)은 오디오 신호에 적용될 음향 효과를 조작한다. 사용자는 음향 효과 선택 모듈(112)를 통해 자신이 원하는 음향 효과를 오디오 신호에 적용할 수 있다.
스피커 단말기 위치 변경 모듈(113a, 113b, 113c, 113d, 113e, 113f)은 각 스피커 단말기의 위치를 조작한다. 사용자는 스피커 단말기 위치 변경 모듈(113a, 113b, 113c, 113d, 113e, 113f)을 통해 각 스피커 단말기의 위치를 변경할 수 있다. 물론, 사용자가 설정한 위치에서 음상이 형성되기 위해서는 입력부(110)에서 표시되는 스피커 단말기의 위치와 실제 스피커 단말기의 위치가 일치될 필요가 있다. 이를 위해, 마스터 단말기를 중심축으로 한 반원의 경로 위에 실제 스피커 단말기들이 위치하고, 상기 반원의 경로를 입력부(110)를 통해 표시하는 방법을 사용할 수 있다. 또는, 실제 스피커 단말기의 위치가 바닥에 마련된 레일 등을 통해서만 이동되고, 상기 레일의 경로를 입력부(110)를 통해 표시하는 경우, 보다 용이하게 실제 스피커 단말기의 위치와 입력부(110) 상의 스피커 단말기 위치를 일치시킬 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
음상 형성 위치 변경 모듈(114a, 114b, 114c, 114d, 114e, 114f)은 각 오디오 신호의 음상 형성 위치를 표시하며, 각 오디오 신호별 음상의 위치를 변경할 수 있다. 도 3에서는 각 음상이 반원의 태두리 경로를 따라 이동 가능한 것으로 도시되어있으나, 이에 한정되지 않으며, 각 음상은 마스터 단말기(200)에서 가까워지거나 멀어지는 방식으로 거리를 변경할 수 도 있으며, 이를 위해 제어부(130)는 오디오 신호의 출력 음량을 조절하거나 신호의 고주파 성분을 감쇄하거나 증강하는 음향 제어 정보를 생성할 수 있다.
마스터 단말기 위치 변경 모듈(115)는 마스터 단말기의 위치를 표시하고 마스터 단말기의 위치를 변경하는 조작을 입력 받는다.
사용자는 전술한 바와 같이 구비된 입력부(110)를 통해 용이하게 오디오 신호를 조작할 수 있으며 이를 통해 사용자가 원하는 입체 음향을 즐길 수 있다.
도 4는 스피커 단말기의 출력을 조절하는 음향 제어 신호를 계산하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 4에서 각 스피커 단말기(300a, 300b, 300c, 300d, 300e, 300f)는 마스터 단말기를 지니고 있는 사용자(30)를 중심으로 한 반원의 경로 상에 위치하고 있는데, 상기 반원의 경로는 파선으로 표시되었다. 도 4에서 오디오 신호의 음상(40)의 위치는 실선의 원으로 표시되었으며, 상기 음상(40)은 좌측에서 세 번째 스피커 단말기(300c)와 좌측에서 네 번째 스피커 단말기(300d) 사이에 존재한다. 한편, 도 4에는 사용자(30)의 머리 중심과 상기 좌측에서 세 번째 스피커 단말기(300c)를 잇는 점선과, 사용자(30)의 머리 중심과 상기 좌측에서 네 번째 스피커 단말기(300d)를 잇는 점선도 함께 표시되어있다. 여기서, 두 점선이 이루는 각도를 반으로 구분하는 선분을 1점 쇄선으로 표시하였으며, 상기 반으로 나누어진 두 각 φ 0(10)은 굵은 실선으로 각각 표시되었다. 한편, 사용자(30)의 머리 중심과 음상(40)을 잇는 2점 쇄선과 상기 1점 쇄선이 이루는 각 φ(20)은 가는 실선으로 표시되었다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 마스터 단말기의 제어부는 선택된 두 스피커 단말기(300c, 300d)와 음상(40)의 위치에 기초하여 상기 스피커 단말기(300c, 300d)의 출력을 조절하는 음향 제어 정보를 생성할 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 음향 제어 정보는 상기 선택된 스피커 단말기(300c, 300d)에서 출력되는 상기 오디오 신호의 음량 비율을 함수적 관계에 따라 조절하는 패닝 이득을 포함할 수 있으며, 상기 패닝 이득은 탄젠트 법칙을 이용해서 구할 수 있다.
마스터 단말기의 제어부는 특정 오디오 신호에 각기 다른 패닝 이득을 적용하고 이를 둘 이상의 스피커 단말기(300c, 300d)를 통해 출력함으로써 입체 음향을 위한 스테레오(stereo) 신호를 생성할 수 있다. 이 때, 오디오 신호에 적용되는 패닝 이득에 따라서 사용자(30)가 느끼는 음상(40)의 위치가 달라진다. 두 스피커를 이용하여 오디오 신호를 출력하는 경우, 상기 패닝 이득을 통해 만들어지는 스테레오 신호는 다음의 식을 통해 나타낼 수 있다.
Figure 112014062630310-pat00001
여기서, aL, aR이 패닝 이득이고, M는 오디오 신호를 말하며 XL, XR는 각각 좌측 및 우측 스테레오 신호를 의미한다. 탄젠트 법칙을 이용하면 도 4의 각도 φ 0(10)와 φ(20) 로부터 두 패닝 이득을 구할 수 있으며, 이와 관련된 수식은 다음과 같다.
Figure 112014062630310-pat00002
제어부(130)는 상기 수식을 통해 두 스피커 단말기(300c, 300d)에 적용될 패닝 이득을 구할 수 있고, 이를 통해 사용자(30)는 자신이 원하는 위치에 음상(40)을 위치시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 입체 음향 제공 방법을 나타낸 도면이다.
도 5에서 파선으로 표시된 부분(a)은 마스터 단말기에서 처리되는 단계이고, 1점 쇄선으로 표시된 부분(b)은 스피커 단말기에서 처리되는 단계이다.
본 발명의 실시예에 따른 입체 음향 제공 방법은, 입체 음향 재생에 사용되는 복수의 스피커 단말기의 위치 정보를 입력 받는 단계(S100), 공간 상에서 오디오 신호의 음상이 형성될 위치에 대한 정보를 입력 받는 단계(S110), 상기 스피커 단말기 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보에 기초하여 상기 스피커 단말기의 출력을 조절하는 음향 제어 정보를 생성하는 단계(S130), 상기 음향 제어 정보를 각 스피커 단말기로 전송하는 단계(S140), 상기 각 스피커 단말기에서 상기 음향 제어 정보에 따라 오디오 신호를 처리하는 단계(S180), 상기 각 스피커 단말기에서 상기 오디오 신호를 출력하는 단계(S190)를 포함할 수 있다.
복수의 스피커 단말기의 위치 정보를 입력 받는 단계(S100)는 사용자로부터 입체 음향 재생시 오디오 신호를 출력하는 각 스피커 단말기의 위치를 입력 받는다. 사용자는 마스터 단말기의 입력부를 통해 공간 상에서 자유롭게 배치되는 적어도 하나의 스피커 단말기의 위치를 입력한다.
오디오 신호의 음상이 형성될 위치에 대한 정보를 입력 받는 단계(S110)는 사용자로부터 오디오 신호의 음상이 형성될 위치를 입력 받는다. 사용자는 각 오디오 신호마다 개별적인 음상의 위치 정보를 지정할 수 있다.
음향 제어 정보를 생성하는 단계(S130)는 상기 스피커 단말기 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보에 기초하여 각 스피커 단말기의 출력을 조절하는 음향 제어 정보를 형성한다. 음향 제어 정보를 생성하는 단계(S130)는 상기 스피커 단말기 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보 중 적어도 하나를 변경하는 사용자 조작에 의해서 조정되는 음향 제어 정보를 생성할 수 있다.
한편, 상기 음향 제어 정보를 생성하는 단계(S130)는 오디오 신호를 음상 형성 위치에 출력하는 적어도 하나의 스피커 단말기를 선택하는 단계(S132)와 선택된 단말기에서 출력되는 오디오 신호의 음량 비율을 함수적 관계에 따라 조절하는 패닝 이득을 계산하는 단계(S134)를 더 포함할 수 있다.
스피커 단말기를 선택하는 단계(S132)는 음상 형성 위치로부터 거리가 가까운 순서대로 스피커 단말기를 특정 개수만큼 선택할 수 있으며, 여기서 특정 스피커 단말기 개수는 2 개 이지만 이에 한정되지 않는다. 스피커 단말기는 음상 형성 위치에서 가까운 스피커 단말기를 통해 오디오 신호를 출력함으로써 정확한 음상의 구현이 가능하다.
한편, 사용자는 상기 패닝 이득을 이용한 스피커 단말기의 출력 조절을 통해, 보다 정확한 위치에서 형성되는 음상을 즐길 수 있다. 바람직하게는 상기 패닝 이득은 탄젠트 법칙을 통해 계산될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
음향 제어 정보를 각 스피커 단말기로 전송하는 단계(S140)에서 각 마스터 단말기는 음향 제어 정보를 각 스피커 단말기로 전송한다. 이 때, 상기 통신을 위해 블루투스 무선 통신 방식이 사용될 수 있다.
스피커 단말기에서 상기 음향 제어 정보에 따라 오디오 신호를 처리하는 단계(S180)는 각 스피커 단말기에서 수신한 상기 음향 제어 정보를 참조하여 오디오 신호를 처리하는 단계이며, 이때, 상기 오디오 신호는 마스터 단말기에서 전송된 것이거나 스피커 단말기가 자체적으로 저장하고 있던 것일 수 있다.
스피커 단말기에서 오디오 신호를 출력하는 단계(S190)는 상기 처리된 오디오 신호를 각 스피커 단말기에서 출력하는 단계로, 이를 통해 사용자는 입체 음향을 제공받을 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 입체 음향 제공 방법은, 오디오 신호의 재생 및 변형과 관련된 사용자 제어 정보 입력 받는 단계(S120)를 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 사용자 제어 정보는 오디오 신호 선택, 오디오 신호 재생 및 중단, 오디오 신호에 변형을 가하는 음향 효과 선택 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 사용자 제어 정보 입력 받는 단계(S120)에서 수집된 사용자 제어 정보는 마스터 단말기의 제어부로 전송되고, 상기 음향 제어 정보를 생성하는 단계(S130)에서 사용된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 입체 음향 제공 방법은, 마스터 단말기에서 상기 오디오 신호를 상기 음향 제어 정보에 따라 처리하는 단계(S150), 마스터 단말기에서 상기 처리된 오디오 신호를 출력하는 단계(S170), 상기 스피커 단말기로 상기 처리된 오디오 신호를 전송하는 단계(S160)를 더 포함할 수 있다.
마스터 단말기에서 오디오 신호를 음향 제어 정보에 따라 처리하는 단계(S150)는 마스터 단말기에 신호 처리부가 포함된 경우, 상기 음향 제어 정보를 오디오 신호에 적용하는 단계이다.
마스터 단말기에서 처리된 오디오 신호를 출력하는 단계(S170)는 오디오 신호를 음향 제어 정보에 따라 처리하는 단계(S150)에서 생성된 오디오 신호를 마스터 단말기에 포함된 출력 수단을 통해 출력하는 단계이다. 이 과정을 통해 사용자는 마스터 단말기의 출력 신호를 다채널 음향 시스템의 센터 스피커처럼 활용할 수 있다.
스피커 단말기로 상기 처리된 오디오 신호를 전송하는 단계(S160)는 마스터 단말기에서 처리된 오디오 신호를 스피커 단말기로 전송하는 단계이다. 스피커 단말기가 신호 처리부가 없는 간략한 구성으로 구비된 경우, 스피커 단말기는 본 단계를 통해 음향 제어 정보가 이미 적용된 오디오 신호를 수신할 수 있다.
이상에서 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경을 할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명이 속하는 기술분야에 속한 사람이 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 입체 음향 제공 장치
110 : 입력부
120 : 통신부
130 : 제어부
140 : 신호 처리부
150 : 출력부
200 : 마스터 단말기
300 : 스피커 단말기
1000 : 입체 음향 제공 시스템

Claims (12)

  1. 오디오 신호를 조절하는 음향 제어 정보를 생성하는 마스터 단말기; 및
    상기 음향 제어 정보를 수신하고, 상기 음향 제어 정보에 따라 오디오 신호를 처리하여 출력하는 복수의 스피커 단말기; 를 포함하되,
    상기 마스터 단말기는,
    사용자의 조작을 입력 받는 입력부,
    상기 스피커 단말기와 정보를 송수신하는 통신부 및
    상기 사용자의 조작에 기초하여 음향 제어 정보를 연산하고 단말기의 각 부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 스피커 단말기는,
    상기 마스터 단말기와 정보를 송수신하는 통신부,
    상기 음향 제어 정보에 따라 상기 오디오 신호를 처리하는 신호 처리부 및
    상기 오디오 신호를 출력하는 출력부를 포함하고,
    상기 마스터 단말기의 제어부는,
    상기 입력부를 통해 복수의 스피커 단말기의 위치 정보와 음상 형성 위치를 입력 받고,
    상기 복수의 스피커 단말기 중 상기 음상 형성 위치에 상기 오디오 신호의 음상을 생성하기 위한 적어도 하나의 스피커 단말기를 선택하되, 상기 음상 형성 위치로부터 거리가 가까운 순서대로 상기 스피커 단말기를 특정 개수만큼 선택하고,
    상기 선택된 스피커 단말기의 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보에 기초하여 상기 선택된 스피커 단말기의 출력을 조절하는 상기 음향 제어 정보를 생성하며,
    상기 통신부를 통하여 상기 음향 제어 정보를 상기 각 스피커 단말기로 전송하되,
    상기 음향 제어 정보는 상기 스피커 단말기 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보 중 적어도 하나를 변경하는 사용자 조작에 의해서 조정되는 것을 특징으로 하는 입체 음향 제공 시스템.
  2. 사용자의 조작을 입력 받는 입력부;
    적어도 하나의 스피커 단말기와 정보를 송수신하는 통신부; 및
    상기 사용자의 조작에 기초하여 음향 제어 정보를 연산하고 입체 음향 제공 장치의 각 부를 제어하는 제어부; 를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 입력부를 통해 복수의 스피커 단말기의 위치 정보와 음상 형성 위치를 입력 받고,
    상기 복수의 스피커 단말기 중 상기 음상 형성 위치에 오디오 신호의 음상을 생성하기 위한 적어도 하나의 스피커 단말기를 선택하되, 상기 음상 형성 위치로부터 거리가 가까운 순서대로 상기 스피커 단말기를 특정 개수만큼 선택하고,
    상기 선택된 스피커 단말기의 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보에 기초하여 상기 선택된 스피커 단말기의 출력을 조절하는 상기 음향 제어 정보를 생성하며,
    상기 통신부를 통하여 상기 음향 제어 정보를 상기 각 스피커 단말기로 전송하되,
    상기 음향 제어 정보는 상기 스피커 단말기 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보 중 적어도 하나를 변경하는 사용자 조작에 의해서 조정되는 것을 특징으로 하는 입체 음향 제공 장치.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 음향 제어 정보는,
    상기 선택된 스피커 단말기에서 출력되는 상기 오디오 신호의 음량 비율을 조절하는 패닝 이득(panning gain)을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 음향 제공 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 패닝 이득은 탄젠트 법칙(Tangent Law)을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 입체 음향 제공 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 스피커 단말기를 선택 할 때, 상기 음상 형성 위치와 상기 스피커 단말기 위치가 동일한 경우 그 스피커 단말기만 선택하고, 해당 스피커 단말기만 이용하여 상기 오디오 신호를 출력하는 상기 음향 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 입체 음향 제공 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 스피커 단말기 중 선택되지 못한 스피커 단말기의 출력 음량을 0으로 조절하는 상기 음향 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 입체 음향 제공 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 음향 제어 정보를 참조하여 상기 오디오 신호를 처리하는 신호 처리부; 및
    상기 오디오 신호를 출력하는 음향 출력부; 를 더 포함하되,
    상기 신호 처리부는 상기 오디오 신호를 상기 음향 제어 정보에 따라 처리하고,
    상기 제어부는 상기 음향 출력부를 통해 상기 처리된 오디오 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 입체 음향 제공 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 음향 제어 정보는 상기 오디오 신호에 변형을 가하는 음향 효과를 더 포함하고,
    상기 음향 효과는 상기 오디오 신호의 음량 변화, 주파수 변화, 주파수별 에너지 분포 변화 및 잔향 효과 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 음향 제공 장치.
  10. 입체 음향 재생에 사용되는 복수의 스피커 단말기의 위치 정보를 입력 받는 단계;
    공간 상에서 오디오 신호의 음상이 형성될 위치에 대한 정보를 입력 받는 단계;
    상기 스피커 단말기 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보에 기초하여 상기 스피커 단말기의 출력을 조절하는 음향 제어 정보를 연산하는 단계;
    상기 음향 제어 정보를 각 스피커 단말기로 전송하는 단계;
    상기 각 스피커 단말기에서 상기 음향 제어 정보에 따라 오디오 신호를 처리하는 단계; 및
    상기 각 스피커 단말기에서 상기 오디오 신호를 출력하는 단계; 를 포함하되,
    상기 음향 제어 정보를 연산하는 단계는,
    상기 스피커 단말기 위치 정보와 상기 음상 형성 위치 정보 중 적어도 하나를 변경하는 사용자 조작에 의해서 조정되는 음향 제어 정보를 생성하고,
    상기 복수의 스피커 단말기 중 상기 음상 형성 위치에 상기 오디오 신호의 음상을 생성하기 위한 적어도 하나의 스피커 단말기를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 스피커 단말기에서 출력되는 상기 오디오 신호의 음량 비율을 조절하는 패닝 이득(panning gain)을 계산하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 음향 제공 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    오디오 신호의 재생 및 변형과 관련된 사용자 제어 정보 입력 받는 단계; 를 더 포함하고,
    상기 사용자 제어 정보는 오디오 신호 선택, 오디오 신호 재생 및 중단, 오디오 신호에 변형을 가하는 음향 효과 선택 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 음향 제공 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    마스터 단말기에서 상기 오디오 신호를 상기 음향 제어 정보에 따라 처리하는 단계;
    마스터 단말기에서 상기 처리된 오디오 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 스피커 단말기로 상기 처리된 오디오 신호를 전송하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 음향 제공 방법.
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