KR101701396B1 - 오디오 신호 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오디오 신호 처리 장치 및 이를 이용한 신호 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력 신호를 가공하여 제어 이득이 반영된 신호를 제공하는 제어 이득 연산부, 상기 제어 이득이 반영된 신호와 상기 입력 신호를 합성하여 출력 신호를 생성하는 멀티플렉서 및 입력 신호와 인덱스의 상관 관계에 대한 정보를 저장하는 메모리를 포함하는 오디오 신호 처리 장치 및 이를 이용한 신호 처리 방법에 관한 것이다.

Description

오디오 신호 처리 장치 및 방법{Device and methodology for audio signal processing}
본 발명은 오디오 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동적 범위 제어(Dynamic Range Control) 기술이 적용되는 오디오 신호 처리 장치에서 오디오 신호를 신속하고 효율적으로 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
오디오에 있어서 동적 범위(dynamic range)란 일반적으로 음향 장치, 악기, 또는 전자 장비 등에서의 가장 약한 소리로부터 가장 큰 소리까지의 비율을 의미하고, 데시벨 단위(dB)로 계측된다. 동적 범위의 척도는 오디오 장비에 있어서 컴포넌트의 최대 출력 신호를 나타내고 시스템의 바닥잡음(noise floor)을 평가하는 데 사용된다.
잡음이 있는 청취 환경에서, 동적 범위 최하위의 작은 오디오 음량 부분은 주위 소음에 의해 불분명해 질 수 있다. 이를 방지하기 위해, 일반적으로, 신호의 작은 음량 부분과 큰 음량 부분의 상대적 레벨이 보다 근접해지도록 마스터링(mastering) 중에 다이나믹스(dynamics)를 압축하는 것이 일반적이다. 예를 들어, 음악 또는 TV 오디오 등의 현대 오디오에서는 일반적으로 동적 범위가 작다. 신호의 동적 범위를 감소시키면, 다이나믹스의 가청도(audibility)가 감소된다. 모든 청취 환경에서 전체 가청도를 극대화하고자 할 때에 동적 범위를 감소시키는 것은 적합하지 않다.
신호가 잡음보다는 크되 불편하지 않을 정도로 하기 위한 요구 조건에 따라 청취 환경의 동적 범위 관용도(DRT: dynamic range tolerance)가 정의되었다. DRT는 오디오에 대한 청취자의 기분과 조건(예컨대, 오디오를 배경 음향으로서 듣는지 또는 적극적으로 청취하는지)에 따라 달라진다. 동적 범위가 크면, 피크(peak) 신호와 평균제곱근(RMS: root-mean-square) 신호 레벨 간의 차이가 크다. 따라서, 양호한 청취 환경에서는, 이들 간의 유사한 정도의 큰 차이는 허용된다.
한편 도 1은 동적 범위 제어를 실행하기 위한 종래의 제어 루프를 나타낸 그림이다. 일반적으로 오디오 신호는 주파수 신호가 지수 단위(logarithm scale)에 비례하는 특성을 가지고 있기 때문에 크기(magnitude)보다 신호 특성에 직관적으로 부합하는 dB 단위를 사용한다. 그래서 오디오 신호의 크기를 조절하거나 신호 특성을 조절하는 과정은 대부분 dB 차원(domain)에서 이루어진다.
종래의 방식은 반드시 로그 연산 및 지수 연산이 필요하다. 그러나 로그/지수 연산은 그 자체로 부하(load)가 많이 소모되는 연산이다.
한국공개특허 2014-0067064호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 로그 연산과 지수 연산을 생략하고도 동적 범위 제어를 반영한 오디오 신호 처리를 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 오디오 신호 처리 장치는 입력 신호를 가공하여 제어 이득이 반영된 신호를 제공하는 제어 이득 연산부, 상기 제어 이득이 반영된 신호와 입력 신호를 합성하여 출력 신호를 생성하는 멀티플렉서 및 입력 신호와 인덱스의 상관 관계에 대한 정보를 저장하는 메모리를 포함하고, 제어 이득 연산부는 입력 신호의 수준을 측정하기 위한 수준 측정 모듈, 상기 수준 측정 모듈에서 측정된 입력 신호의 수준에 대응하는 인덱스를 상기 메모리에서 검색하여 제공하는 인덱스 검색 모듈, 상기 인덱스 검색 모듈에서 검색된 인덱스를 스태틱 커브(static curve)에 반영하여 동적 범위 제어에 따른 제어 이득 인덱스를 연산하는 인덱스 연산 모듈 및 상기 인덱스 연산 모듈에서 연산한 제어 이득 인덱스에 대응하는 신호 수준을 상기 메모리에서 검색하여 제공하는 제어 이득 연산 모듈을 포함할 수 있다.
한편, 입력 신호를 일정 시간 지연시키는 지연부를 더 포함할 수 있고, 이 경우 멀티플렉서는 제어 이득이 반영된 신호와 지연부에서 지연시킨 입력 신호를 합성하여 출력 신호를 생성한다.
상술한 제어 이득 연산 모듈은 제어 이득 인덱스에 대응하는 신호 수준 결과의 편차를 완화하기 위한 완화부를 포함할 수 있고, 인덱스 연산 모듈은 인덱스 차원(index domain)에서 연산을 수행할 수 있다. 한편, 수준 측정 모듈은 입력 신호의 rms(root mean square) 또는 피크 레벨의 크기로 입력 신호의 수준을 측정할 수 있다. 제어 이득 연산 모듈은 상기 신호 수준의 제어 이득을 조절할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 오디오 신호 처리 장치는 제어 이득 연산부에 메모리에 저장된 인덱스의 간격을 조절하는 인덱스 조절 모듈을 더 포함할 수 있고, 이 때 인덱스 조절 모듈은 메모리의 저장 용량 또는 상기 제어 이득 연산부의 처리 용량과 인덱스의 간격이 음의 상관 관계를 가지도록 인덱스 간격을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 신호 처리 방법은 입력 신호를 가공하여 제어 이득이 반영된 신호를 제공하는 단계 및 상기 제어 이득이 반영된 신호와 상기 입력 신호를 합성하여 출력 신호를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 제어 이득 반영 신호 제공 단계는 입력 신호의 수준을 측정하는 단계, 입력 신호의 수준에 대응하는 인덱스를 메모리에서 검색하는 단계, 검색된 인덱스를 스태틱 커브(static curve)에 반영하여 동적 범위 제어(dynamic range control)에 따른 제어 이득 인덱스를 연산하는 단계 및 연산한 제어 이득 인덱스에 대응하는 신호 수준을 상기 메모리에서 검색하여 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 제어 이득 반영된 신호 제공 단계 이전에 입력 신호를 일정 시간 지연시키는 단계를 더 포함할 수 있고, 이 경우 출력 신호 생성 단계는 제어 이득이 반영된 신호와 상기 일정 시간 지연된 입력 신호를 합성하여 출력 신호를 생성할 수 있다.
신호 수준을 제공하는 단계는 제어 이득 인덱스에 대응하는 신호 수준 결과의 편차를 완화시켜 제공할 수 있고, 제어 이득 반영 신호 제공 단계는 인덱스 차원(index domain)에서 연산을 수행할 수 있으며, 입력 신호 수준 측정 단계는 입력 신호의 rms(root mean square) 또는 피크 레벨의 크기로 입력 신호의 수준을 측정할 수 있다. 신호 수준을 제공하는 단계는 신호 수준의 제어 이득을 조절하여 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에서는 메모리 검색 단계 이전에 메모리에 저장된 인덱스의 간격을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있고, 이는 메모리의 저장 용량 또는 제어 이득 연산 처리 용량과 인덱스의 간격이 음의 상관 관계를 가지도록 인덱스 간격을 조절할 수 있다.
상술한 구성에 따르면, 로그/지수 연산을 생략하고도 동적 범위 제어를 반영한 오디오 신호 처리가 가능하다.
오디오 신호 처리를 신속하게 실행할 수 있으며, 그 결과 오디오 신호 처리 장치를 안정적으로 구동할 수 있다.
오디오 신호 처리 장치 내 메모리의 저장 용량 또는 처리 용량을 고려하여 동적 범위 제어를 실행하므로, 상황에 부합하는 품질을 갖는 오디오 신호 처리가 가능하다.
도 1은 동적 범위 제어를 실행하기 위한 종래의 제어 루프를 나타낸 그림이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 신호 처리 장치의 구성을 개념으로 나타낸 블록 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오디오 신호 처리 장치의 구성을 개념적으로 나타낸 블록 다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 신호 처리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오디오 신호 처리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 신호의 동적 범위를 개념적으로 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 완화부의 동작에 따라 신호의 편차가 완화되는 것을 나타낸 그래프이다.
본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 신호 처리 장치의 구성을 개념적으로 나타낸 블록 다이어그램이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 신호 처리 장치는 입력 신호를 가공하여 제어 이득이 반영된 신호를 제공하는 제어 이득 연산부, 상기 제어 이득이 반영된 신호와 입력 신호를 합성하여 출력 신호를 생성하는 멀티플렉서 및 입력 신호와 인덱스의 상관 관계에 대한 정보를 저장하는 메모리를 포함한다.
한편, 입력 신호를 일정 시간 지연시키는 지연부를 더 포함할 수도 있으며, 이 경우 멀티플렉서는 제어 이득이 반영된 신호와 지연부에서 지연시킨 입력 신호를 합성하여 출력 신호를 생성할 수 있다.
지연부는 입력 신호(x(n))를 일정 시간 지연시키기 위한 구성으로, 제어 이득이 반영된 신호(g(n))에 비하여 일정 시간(D) 지연된 입력 신호(x(n-D))는 동적 범위 제어의 수준(level)을 조절하는 정도를 예측할 수 있도록 한다. 여기서 수준이란 신호의 크기(magnitude) 내지 크기의 범위(range)를 의미한다. 입력된 오디오 신호를 조절하여 time-shift시킬 수 있는 구성에 의해 구현될 수 있다.
제어 이득 연산부는 동적 범위 제어를 통해 입력 신호를 적정 범위로 제어하기 위한 제어 이득을 연산하기 위한 구성이다. 후술할 다양한 세부 구성에 의해 동작하며, 종래 로그/지수 차원(dB, exp domain)의 연산을 수행해야만 했던 것과는 달리 본 발명의 제어 이득 연산부는 비지수적인 차원에서 연산을 수행할 수 있다. 이를 위해 본 발명은 신호의 크기와 로그/지수 차원의 수치를 매칭하고 이를 별도의 인덱스와 매칭시켜, 인덱스 차원(index domain)에서 제어 이득을 연산한다. 상기 제어 이득 연산부는 메모리에 저장된 정보를 검색하고, 매칭되는 데이터를 추출하여 제공하는 연산을 수행하는 정보 처리가 가능한 구성, 예를 들면 프로세서 등에 의해 구현할 수 있다.
멀티플렉서는 지연부와 제어 이득 연산부를 각각 거친 신호를 합성하여 동적 범위 제어된 신호를 출력하는 구성이다. 멀티플렉서에서 출력하는 신호를 개념적으로 살펴보면 아래 [수학식 1]과 같다.
[수학식 1]
y(n) = g(n) * x(n-D)
지연된 입력 신호(x(n-D))와 제어 이득이 반영된 신호(g(n))를 곱하여 동적 제어 된 신호 y(n)을 출력한다. 신호의 곱(합성) 연산을 수행할 수 있는 정보 처리 구성에 의해 구현될 수 있다.
한편, 상기 지연부, 제어 이득 연산부, 멀티플렉서는 하나의 물리적 프로세서에 의해 구현될 수도 있고 각각 구분되는 프로세서에 의해 구현될 수도 있다. 이는 설계 상의 선택으로, 어떠한 형태라 하더라도 앞서 언급한 구성들을 포함하여 오디오 신호를 처리하는 장치는 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
이하에서는 상술한 제어 이득 연산부에 대해 상세하게 살펴본다. 본 발명의 제어 이득 연산부는 입력 신호의 수준을 측정하기 위한 수준 측정 모듈, 수준 측정 모듈에서 측정된 입력 신호의 수준에 대응하는 인덱스를 상기 메모리에서 검색하여 제공하는 인덱스 검색 모듈, 인덱스 검색 모듈에서 검색된 인덱스를 스태틱 커브(static curve)에 반영하여 동적 범위 제어에 따른 제어 이득 인덱스를 연산하는 인덱스 연산 모듈 및 인덱스 연산 모듈에서 연산한 제어 이득 인덱스에 대응하는 신호 수준을 상기 메모리에서 검색하여 제공하는 제어 이득 연산 모듈을 포함한다.
수준 측정 모듈은 입력 신호의 수준을 측정하기 위한 구성이다. 본 발명에서는 입력 신호의 제곱 평균 제곱근(root mean square, rms)를 이용하거나 또는 피크(peak)의 레벨을 이용하여 입력 신호의 수준, 보다 상세하게는 입력 신호의 크기를 결정한다.
인덱스 검색 모듈은 입력 신호의 수준에 대응하는 인덱스를 획득하기 위하여 메모리에 저장된 신호 수준 - 인덱스 매칭 정보를 검색하는 구성이다. 입력 신호의 수준에 대응하는 저장된 신호 수준 정보를 도출하고, 도출된 신호 수준 정보에 매칭되어 있는 인덱스를 추출한다.
입력 신호의 수준에 대응하는 저장된 신호 수준 정보를 도출하는 과정은 다양한 검색 알고리즘에 의해 구현될 수 있다. 한편, 메모리에 저장된 신호 수준 - 인덱스의 매칭 관계는 모든 신호 수준에 대해 저장되어 있지 않을 수도 있다. 즉 신호 수준 사이에 간격이 있어, 모든 입력 신호에 매칭되지 않을 수 있다. 경우에 따라 신호 수준의 간격이 넓을 수도 있고, 좁을 수도 있다. 아래 [표 1]은 신호 수준 - 인덱스의 관계를 예시적으로 나타낸 것으로 0.25 dB 간격으로 정의되었다.
[표 1]
Figure 112014103509872-pat00001
상대적으로 신호 수준의 간이 넓을수록 입력 신호의 수준과 저장된 신호의 수준이 매칭되지 않을 수 있다. 이 경우, 본 발명의 인덱스 검색 모듈은 입력 신호와 가장 근접한 신호 수준을 검색하여 여기에 매칭된 인덱스를 추출할 수 있다. 즉, 반드시 일치하지 않더라도 근접값을 추출하여 인덱스를 검색하는 것이 가능하다.
인덱스 연산 모듈은 인덱스 검색 모듈에서 검색된 인덱스를 스태틱 커브(static curve)에 반영하여 제어 이득 인덱스를 연산하는 구성이다. 스태틱 커브(static curve)는 입력 신호의 수준과 게인(weighting level)의 상관 관계를 나타내는 곡선이다. 동적 범위 제어를 위해서는 입력 신호를 제한(limiting)하거나, 압축(compressing)하거나, 확장(expanding)하거나 노이즈를 제거(noise gating)하는데, 스태틱 커브는 이와 같은 처리 방식을 결정하는 기준이다. 입력 신호와 동적 제어에 따른 출력 신호의 범위가 스태틱 커브의 어느 지점에 해당하는지에 따라 처리 방식이 결정된다.
[발명의 배경이 되는 기술]에서 설명한 종래의 방식은 static curve가 로그 차원(dB domain)에서 정의되었으나, 본 발명의 스태틱 커브는 이를 인덱스 차원에서 정의하여 로그 연산 없이도 동적 범위 제어가 가능하도록 한다. 그 예가 도 6에 나타나 있다. 도 6은 본 발명의 일 실시예 따른 오디오 신호의 동적 범위를 개념적으로 나타낸 그래프로, 입출력 신호의 레벨이 인덱스 단위에서 정의되어 있음을 확인할 수 있다.
제어 이득 연산 모듈은 인덱스 연산 모듈에서 연산한 제어 이득 인덱스에 대응하는 신호 수준을 메모리에서 검색하여 제공하는 구성으로 앞서 설명한 인덱스 검색 모듈과 유사하나 반대의 동작(인덱스 검색 모듈은 신호 수준을 이용하여 인덱스를 추출, 제어 이득 연산 모듈은 인덱스를 이용하여 신호 수준을 추출)을 하는 구성이다.
본 발명의 제어 이득 연산부는 이와 같은 세부 구성의 동작에 의해 제어 이득이 반영된 신호를 제공하고 이를 멀티플렉서가 지연된 입력 신호와 합성하여 출력 신호를 생성함으로써 동적 범위 제어가 실현된다.
도 6을 참고하여 상기 제어 이득 연산부에서 연산하는 과정을 구체적으로 살펴본다. 제어 이득 연산부의 동작에 따른 연산, 입력 신호와 출력 신호의 상관 관계는 아래 수학식으로 표현할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112014103509872-pat00002
도 6 및 [수학식 1]을 기초로 출력 신호 수준에 해당하는 인덱스에 대한 관계식은 아래 [수학식 2], [수학식 3]을 이용하여 표현할 수 있다.
[수학식 2]
X index (n) = dB -> Index[ Level rms or Level peak ]
[수학식 3]
Y index (n) = ( X index (n) - X dBindex (n-1)) * ratio + Y dBIndex (n-1)
= ( X index (n) * ratio ) + ( Y dBIndex (n-1) - X dBIndex (n-1) * ratio )
= ( X index (n) * ratio ) + offset
여기서 offset = Y dBIndex (n-1) - X dBIndex (n-1) * ratio
위와 같은 수학적 관계에 부합하도록 제어 이득 연산부는 인덱스 차원에서 동적 범위 제어를 위한 연산을 수행한다.
본 발명의 다른 실시예에서 제어 이득 연산 모듈은 제어 이득 인덱스에 대응하는 신호 수준 결과의 편차를 완화(smooth)하기 위한 완화부를 포함할 수 있다. 완화부의 동작은 도 7을 통해 살펴본다. 완화부는 출력 신호가 스태틱 커브에 따른 목표 신호 수준이 되도록 입력 신호에 반영할 이득의 크기를 조정한다. 도 7에 입력 신호는 청색 실선으로, 출력 신호는 적색 실선으로 표시되어 있다. A, E 구간에서는 입력 신호와 출력 신호(제어 이득이 반영된 신호)가 동일하나, C 구간에서는 입력신호는 9dB, 목표 출력 신호는 6dB로 다르므로 입력 신호에 반영해야 할 이득이 -3dB임을 알 수 있다. 이 때, 출력 신호의 수준을 급격하게 변화(이득을 바로 반영)하지 않고, 도 7의 B, D 구간에서와 같이 이득을 서서히 변화되도록 완화부가 동작한다. 이러한 동작에 따라 오디오 신호 처리 장치의 품질을 향상시킬 수 있다.
한편, 제어 이득 연산 모듈은 구체적으로 신호 수준의 제어 이득을 조절하는 동작을 통해 지연부, 제어 이득 연산부, 멀티플렉서를 거쳐 동적 범위 제어가 가능하도록 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오디오 신호 처리 장치의 구성을 개념적으로 나타낸 블록 다이어그램이다. 본 실시예에 따른 오디오 신호 처리 장치는 제어 이득 연산부에 메모리에 저장된 인덱스의 간격을 조절하는 인덱스 조절 모듈을 더 포함한다.
본 실시예는 오디오 신호 처리 장치에서 제어 이득 연산부의 처리 용량 또는 메모리의 저장 용량에 따라 인덱스의 간격을 조절하여, 처리 용량, 저장 용량이 클수록 간격을 좁혀 정확한 연산이 가능하도록 하고, 처리 용량, 저장 용량이 작은 경우에는 간격을 넓혀, 작은 경우에도 신속하게 연산할 수 있도록 한다. 처리 용량, 저장 용량은 결국 제어 이득 연산부, 메모리의 크기 및 system clock을 결정하므로, 오디오 신호 처리 장치의 전체적인 성능에 맞추어 인덱스 간격을 조절할 수 있으며, 각 장치의 필요에 부합하도록 상기 인덱스 조절 모듈은 인덱스 간격을 조절할 수 있다.
인덱스 간격을 조절하는 일 예로, 저장 용량, 처리 용량에 따라 기본적으로 제공되는 인덱스 중 일부를 선별하여 이용함으로써 인덱스 간격을 넓힐 수 있고 반대의 동작으로 인덱스 간격을 좁힐 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 오디오 신호 처리 장치를 이용한 신호 처리 방법에 대하여 살펴본다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 신호 처리 방법을 나타낸 순서도이다.
본 실시예에서는 입력 신호를 가공하여 제어 이득이 반영된 신호를 제공하는 단계 및 상기 제어 이득이 반영된 신호와 상기 입력 신호를 합성하여 출력 신호를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 제어 이득 반영 신호 제공 단계는 입력 신호의 수준을 측정하는 단계, 입력 신호의 수준에 대응하는 인덱스를 메모리에서 검색하는 단계, 검색된 인덱스를 스태틱 커브(static curve)에 반영하여 동적 범위 제어(dynamic range control)에 따른 제어 이득 인덱스를 연산하는 단계 및 연산한 제어 이득 인덱스에 대응하는 신호 수준을 상기 메모리에서 검색하여 제공하는 단계를 포함한다. 신호 지연 단계와, 제어 이득 반영된 신호를 제공하는 단계의 순서는 바뀌어도 무방하다. 즉, 출력 신호를 생성하는 단계 이전에 신호 지연 단계와 제어 이득 반영된 신호 제공 단계가 완료되기만 하면 된다.
한편, 제어 이득 반영된 신호 제공 단계 이전에 입력 신호를 일정 시간 지연시키는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 출력 신호 생성 단계는 제어 이득이 반영된 신호와 상기 일정 시간 지연된 입력 신호를 합성하여 출력 신호를 생성할 수 있다.
입력 신호를 일정 시간 지연시키는 단계는 오디오 처리 장치의 지연부에서 수행하고, 제어 이득이 반영된 신호를 제공하는 단계는 제어 이득 연산부에서, 출력 신호 생성 단계는 멀티플렉서에서 수행한다. 각 단계의 세부적인 동작은 앞서 설명하였으므로 중복하여 기재하지 아니한다.
한편, 제어 이득 반영 신호 제공 단계의 각 세부적인 동작 또한 제어 이득 연산부의 수준 측정 모듈, 인덱스 검색 모듈, 인덱스 연산 모듈 및 제어 이득 연산 모듈에 의해 이루어진다.
신호 수준 제공 단계는 제어 이득 인덱스에 대응하는 신호 수준 결과의 편차를 완화된 형태(smooth)의 신호를 출력할 수 있도록 한다. 한편, 제어 이득 반영 신호 제공 단계는 인덱스 차원에서 연산을 수행함으로써 종래에 비하여 신속한 연산이 가능하다. 이와 관련한 상세한 내용은 도 6 및 [수학식 1] 내지 [수학식 3]을 통해 설명하였다.
상술한 입력 신호 수준 측정 단계는 입력 신호의 rms(root mean square) 또는 피크 레벨의 크기로 입력 신호의 수준을 측정하며, 신호 수준을 제공하는 단계는 신호 수준의 제어 이득을 조절하여 제공한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오디오 신호 처리 방법을 나타낸 순서도이다.
본 실시예는 앞서 설명한 실시예에서 메모리 검색 단계 이전에 상기 메모리에 저장된 인덱스의 간격을 조절하는 단계를 더 포함하며, 인덱스 간격 조절 단계는 메모리의 저장 용량 또는 제어 이득 연산 처리 용량과 인덱스의 간격이 음의 상관 관계를 가지도록 인덱스 간격을 조절하여 오디오 신호 처리 장치의 성능에 따라 인덱스 연산의 부하를 조절하여, 장치를 효율적으로 이용할 수 있도록 제공한다.
본 발명의 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것으로 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 수정, 변경, 부가가 가능한 부분까지 본 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 입력 신호를 가공하여 제어 이득이 반영된 신호를 제공하는 제어 이득 연산부;
    상기 제어 이득이 반영된 신호와 상기 입력 신호를 합성하여 출력 신호를 생성하는 멀티플렉서; 및
    입력 신호와 인덱스의 상관 관계에 대한 정보를 저장하는 메모리;
    를 포함하고,

    상기 제어 이득 연산부는
    상기 입력 신호의 수준을 측정하기 위한 수준 측정 모듈;
    상기 수준 측정 모듈에서 측정된 입력 신호의 수준에 대응하는 인덱스를 상기 메모리에서 검색하여 제공하는 인덱스 검색 모듈;
    상기 인덱스 검색 모듈에서 검색된 인덱스를 스태틱 커브(static curve)에 반영하여 동적 범위 제어에 따른 제어 이득 인덱스를 연산하는 인덱스 연산 모듈;및
    상기 인덱스 연산 모듈에서 연산한 제어 이득 인덱스에 대응하는 신호 수준을 상기 메모리에서 검색하여 제공하는 제어 이득 연산 모듈;
    을 포함하되,
    상기 제어 이득 연산 모듈은
    출력 신호가 스태틱 커브에 따른 목표 신호 수준이 되도록 입력 신호에 반영할 이득의 크기를 조정하되, 이득을 바로 반영하지 않고 상기 제어 이득 인덱스에 대응하는 신호 수준 결과의 편차를 완화하는 완화부를 포함하는 오디오 신호 처리 장치
  2. 청구항 1에 있어서
    입력 신호를 일정 시간 지연시키는 지연부;
    를 더 포함하고,
    상기 멀티플렉서는 제어 이득이 반영된 신호와 지연부에서 지연시킨 입력 신호를 합성하여 출력 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 장치
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 인덱스 연산 모듈은 인덱스 차원(index domain)에서 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 장치
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 수준 측정 모듈에서 측정하는 입력 신호의 수준은 입력 신호의 rms(root mean square) 또는 피크 레벨의 크기인 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 장치
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 이득 연산 모듈은 상기 신호 수준의 제어 이득을 조절하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 장치
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 제어 이득 연산부는
    상기 메모리에 저장된 인덱스의 간격을 조절하는 인덱스 조절 모듈;
    을 더 포함하는 오디오 신호 처리 장치
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 인덱스 조절 모듈은
    상기 메모리의 저장 용량 또는 상기 제어 이득 연산부의 처리 용량과 인덱스의 간격이 음의 상관 관계를 가지도록 인덱스 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 장치
  9. 입력 신호를 가공하여 제어 이득이 반영된 신호를 제공하는 단계; 및
    상기 제어 이득이 반영된 신호와 입력 신호를 합성하여 출력 신호를 생성하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 제어 이득 반영 신호 제공 단계는
    입력 신호의 수준을 측정하는 단계;
    입력 신호의 수준에 대응하는 인덱스를 메모리에서 검색하는 단계;
    검색된 인덱스를 스태틱 커브(static curve)에 반영하여 동적 범위 제어(dynamic range control)에 따른 제어 이득 인덱스를 연산하는 단계; 및
    연산한 제어 이득 인덱스에 대응하는 신호 수준을 상기 메모리에서 검색하여 제공하는 단계;
    를 포함하되,
    상기 신호 수준을 제공하는 단계는
    출력 신호가 스태틱 커브에 따른 목표 신호 수준이 되도록 입력 신호에 반영할 이득의 크기를 조정하되, 이득을 바로 반영하지 않고 상기 제어 이득 인덱스에 대응하는 신호 수준 결과의 편차를 완화하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 방법
  10. 청구항 9에 있어서, 제어 이득 반영된 신호 제공 단계 이전에
    입력 신호를 일정 시간 지연시키는 단계;
    를 더 포함하고,
    상기 출력 신호 생성 단계는 제어 이득이 반영된 신호와 상기 일정 시간 지연된 입력 신호를 합성하여 출력 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 방법
  11. 삭제
  12. 청구항 9에 있어서, 상기 제어 이득 반영 신호 제공 단계는
    인덱스 차원(index domain)에서 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 방법
  13. 청구항 9에 있어서, 상기 입력 신호 수준 측정 단계는
    입력 신호의 rms(root mean square) 또는 피크 레벨의 크기로 입력 신호의 수준을 측정하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 방법
  14. 청구항 9에 있어서, 상기 신호 수준을 제공하는 단계는
    신호 수준의 제어 이득을 조절하여 제공하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 방법
  15. 청구항 9에 있어서, 메모리 검색 단계 이전에
    상기 메모리에 저장된 인덱스의 간격을 조절하는 단계;
    를 더 포함하는 오디오 신호 처리 방법
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 인덱스 간격 조절 단계는
    메모리의 저장 용량 또는 제어 이득 연산 처리 용량과 인덱스의 간격이 음의 상관 관계를 가지도록 인덱스 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 방법
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