KR101735416B1 - 오디오 라우드니스 제어 시스템 - Google Patents

오디오 라우드니스 제어 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101735416B1
KR101735416B1 KR1020157012633A KR20157012633A KR101735416B1 KR 101735416 B1 KR101735416 B1 KR 101735416B1 KR 1020157012633 A KR1020157012633 A KR 1020157012633A KR 20157012633 A KR20157012633 A KR 20157012633A KR 101735416 B1 KR101735416 B1 KR 101735416B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
loudness
audio
audio signal
signal
adjustment
Prior art date
Application number
KR1020157012633A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150086263A (ko
Inventor
길버트 아써 조셉 소울로드리
Original Assignee
하만인터내셔날인더스트리스인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 하만인터내셔날인더스트리스인코포레이티드 filed Critical 하만인터내셔날인더스트리스인코포레이티드
Publication of KR20150086263A publication Critical patent/KR20150086263A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101735416B1 publication Critical patent/KR101735416B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G5/00—Tone control or bandwidth control in amplifiers
    • H03G5/005—Tone control or bandwidth control in amplifiers of digital signals
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G5/00—Tone control or bandwidth control in amplifiers
    • H03G5/16—Automatic control
    • H03G5/165—Equalizers; Volume or gain control in limited frequency bands
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G7/00—Volume compression or expansion in amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G9/00—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control
    • H03G9/005—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control of digital or coded signals
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G9/00—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control
    • H03G9/02—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers
    • H03G9/025—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers frequency-dependent volume compression or expansion, e.g. multiple-band systems

Landscapes

  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Abstract

오디오 라우드니스 제어 시스템은 오디오 신호와 연관된 파라미터들에 기초하여 오디오 신호의 레벨을 조정하도록 구성된 라우드니스 조정기 모듈을 포함한다. 파라미터들은 오디오 신호의 소스의 식별을 포함할 수 있다. 오디오 신호와 연관된 파라미터들은 오디오 신호와 연관된 메시지에서 라우드니스 조정기에 제공될 수 있다. 오디오 라우드니스 제어 시스템은 또한 라우드니스 조정기 모듈과 통신하는 데이터베이스를 포함할 수 있다. 라우드니스 조정기 모듈은 오디오 신호의 소스와 연관되는 데이터베이스로부터 라우드니스 관련 설정들 또는 파라미터들을 추출하도록 구성될 수 있다.

Description

오디오 라우드니스 제어 시스템{AUDIO LOUDNESS CONTROL SYSTEM}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2012년 11월 19일에 출원된 미국 가 출원 일련 번호 제61/728,234호의 이득을 주장하며, 2013년 3월 15일에 출원된 미국 출원 일련 번호 제13/833,657호에 대한 우선권을 주장하고, 그 개시들은 여기에 전체적으로 참조로서 통합된다.
기술 분야
본 발명은 오디오 시스템들에 관한 것이며, 보다 구체적으로 오디오 라우드니스 제어 시스템에 관한 것이다.
오디오 시스템들은 라우드스피커들을 구동하기 위해 오디오 콘텐트를 포함한 오디오 신호들을 프로세싱한다. 오디오 신호들의 볼륨 제어는 사용자에 의해 수동으로 수행될 수 있다. 또한, 자동차의 경우에, 오디오 신호들의 볼륨 제어는 차량의 속도, 또는 엔진의 분당 회전들과 같은, 외부 입력에 기초하여 오디오 시스템에 의해 자동으로 조정될 수 있다. 오디오 시스템들은 또한 오디오 신호들에 의한 라우드스피커들의 왜곡 또는 손상을 회피하기 위해 몇몇 형태의 과부하 보호를 가질 수 있다.
오디오 라우드니스 제어 시스템은 상이한 오디오 소스들이 오디오 신호들을 제공하기 위해 선택된 것과 실질적으로 동일한 오디오 신호들의 지각된 라우드니스를 유지하기 위해 상기 오디오 신호의 에너지를 동적으로 증가 및 감소시킬 수 있다. 새로운 오디오 소스의 선택의 표시는 새로운 오디오 소스의 각각의 오디오 신호들의 에너지 레벨의 조정을 트리거할 수 있다. 상기 새로운 오디오 소스의 선택의 표시는 상기 새로운 오디오 소스를 고유하게 식별하는 메시지로서 제공될 수 있다. 대안적으로, 또는 그 외에, 다른 파라미터들, 및/또는 오디오 신호들 자체들이 새로운 오디오 신호가 선택되었음을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
상기 오디오 라우드니스 제어 시스템은 실시간으로 오디오 신호들을 신장시키거나 또는 감쇠시키기 위해 라우드니스 이득 값을 생성할 수 있다. 상기 라우드니스 이득 값의 결정은 상기 오디오 신호와 연관된 파라미터들에 기초할 수 있다. 일 예에서, 선택된 오디오 소스들에 대한 상기 오디오 라우드니스 제어 시스템에 의해 생성된 라우드니스 이득 값들은 라우드니스 데이터베이스에 저장될 수 있다. 이전 선택된 오디오 소스를 선택할 때, 대응하는 라우드니스 이득 값은 라우드니스 데이터베이스로부터 검색될 수 있으며 대응하는 라우드니스 이득 값은 상기 오디오 신호에 적용될 수 있다.
오디오 라우드니스 제어 시스템의 일 양상은 그것이 상기 오디오 소스를 식별하기 위해 네트워크 상에 존재하는 적절한 메시지들을 이용할 수 있다는 것이다. 차량 eMOST 버스와 같은, 차량 네트워크의 예에서, 오디오 라우드니스 제어 시스템은 그것의 성능을 가이딩하는 것을 돕기 위해 상기 eMOST 버스로부터 검색된 메시지들을 사용할 수 있다. 그 결과, 상기 오디오 라우드니스 제어 시스템은 때때로 그것이 필요할 때 상기 신호의 라우드니스를 조정할 수 있다. 또한, 상기 오디오 라우드니스 제어 시스템은 사용자의 청취 습관들을 학습하며 그것이 사용될 때마다 이 정보를 보유할 수 있다. 이것은 상기 오디오 라우드니스 제어 시스템으로 하여금 그것이 오디오 신호들 사이에서의 보다 부드러운 전이들을 할 수 있게 하는 특정한 예측들을 하도록 허용한다.
다른 시스템들, 방법들, 특징들 및 이점들은 다음의 도면들 및 상세한 설명의 검사 시 이 기술분야의 숙련자에게 명백할 것이거나 또는 명백하게 될 것이다. 모든 이러한 부가적인 시스템들, 방법들, 특징들 및 이점들은 이러한 설명 내에 포함되고, 본 발명의 범위 내에 있으며, 다음의 청구항들에 의해 보호된다는 것이 의도된다.
시스템은 다음의 도면들 및 설명을 참조하여 보다 양호하게 이해될 수 있다. 도면들에서의 구성요소들은 반드시 일정한 비율이 아니며, 대신에 본 발명의 원리들을 예시하는 것이 강조된다. 게다가, 도면들에서, 유사한 참조 부호들은 상이한 뷰들 전체에 걸쳐 대응하는 부분들을 지정한다.
도 1은 오디오 라우드니스 제어 시스템을 포함하는 예시적인 오디오 시스템의 블록도이다.
도 2는 예시적인 오디오 라우드니스 제어 시스템의 블록도이다.
도 3은 라우드니스 조정기의 예를 포함하는 블록도이다.
도 4는 라우드니스 조정기에 포함된 예시적인 라우드니스 측정 모듈의 블록도이다.
도 5는 선택적 조정 모드에서의 예시적인 동작을 위한 타이밍 도이다.
도 6은 연속적 조정 모드에서의 예시적인 동작을 위한 타이밍 도이다.
도 7은 연속적 조정 모드 동작의 예이다.
도 8은 활성인 제 2 기회 모드를 갖는 선택적 조정 모드에서의 예시적인 동작을 위한 타이밍 도이다.
도 9는 예시적인 컴퓨팅 시스템이다.
도 10은 백색 잡음 테스트 데이터를 사용한 오디오 라우드니스 제어 시스템의 테스트 동작의 예이다.
도 11은 백색 잡음의 주파수 스펙트럼들 중 어떤 것도 오디오 라우드니스 제어 시스템에 의한 프로세싱으로 인해 손실되지 않음을 예시하는 예시적인 플롯 다이어그램이다.
도 12는 테스트 데이터로서 스피치 신호들을 사용한 오디오 라우드니스 제어 시스템의 테스트 동작의 예이다.
도 13은 스피치 신호들의 주파수 스펙트럼들 중 어떤 것도 오디오 라우드니스 제어 시스템에 의한 프로세싱으로 인해 손실되지 않음을 예시하는 예시적인 플롯 다이어그램이다.
도 14는 저장된 데이터의 배열을 예시한 예시적인 32 비트 워드이다.
도 1은 오디오 라우드니스 제어 시스템(100)을 포함하는 오디오 시스템의 블록도 예이다. 오디오 시스템은 통상적으로 다양한 오디오 소스들로부터의 입력들을 수신할 수 있다. 상이한 가능한 소스들의 예들은 CD 프레이어, AM 튜너, FM 튜너, 위성 라디오, 블루투스(Bluetooth), USB 포트, iPod, AUX(보조) 입력 또는 오디오 신호들의 임의의 다른 소스를 포함한다. 또한, 가능한 오디오 소스들은 라디오 스테이션들, 텔레비전 채널들, 인터넷 웹사이트들, 또는 오디오 콘텐트의 임의의 다른 소스와 같은, 오디오 콘텐트의 상이한 채널들을 포함할 수 있다. 많은 상황들에서, 이들 상이한 오디오 소스들에 의해 생성된 오디오 신호들의 라우드니스는 매우 상이할 수 있다. 그 결과, 청취자는 종종 그가 상이한 오디오 소스들 사이에서 스위칭할 때 오디오 시스템에 대한 볼륨 제어를 조정하는 것이 필요하다는 것을 발견할 수 있다. 오디오 라우드니스 제어 시스템은 사용자가 볼륨 제어에 대한 빈번한 조정들을 해야 하지 않도록 청취자가 오디오 소스들 사이에서 스위칭할 때 라우드니스에서의 지각된 차이들을 자동으로 감소시킬 수 있다.
도 2는 오디오 라우드니스 제어 시스템의 예의 블록도이다. 다른 예들에서, 부가적이거나 또는 보다 적은 모듈들이 오디오 라우드니스 제어 시스템의 기능을 설명하기 위해 사용될 수 있다. 게다가, 예시된 모듈들은 독립적일 수 있거나, 또는 모듈들을 생성하기 위해 다양한 조합들 중 임의의 것에서 형성되는 서브 모듈들일 수 있다.
도 2에서, 오디오 소스들(S1 내지 SN)은 오디오 신호들을 소스 선택기 모듈(202)에 제공할 수 있다. 소스 선택기 모듈(202)은 자동차에서의 헤드 유닛, HARMAN KARDON AVR과 같은 홈 스테레오 수신기, 방송 스튜디오 선택기, 라디오 또는 텔레비전 상에서의 채널 선택기, 컴퓨터, 또는 오디오 콘텐트의 상이한 소스들 사이에서 선택할 수 있는 임의의 다른 메커니즘 또는 시스템에 포함될 수 있다. 소스 선택기 모듈(202)은 오디오 소스들(S1 내지 SN) 중 하나를 선택하며 선택된 오디오 소스의 오디오 신호(Sx)를 출력 신호로서 제공하도록 동작할 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 오디오 신호는 달리 설명되지 않는다면, 오디오 콘텐트를 나타내는 전기 신호, 또는 가청 사운드를 나타낼 수 있다.
오디오 신호(Sx)는 라우드니스 이득 조정 모듈(204)에 의해 프로세싱될 수 있다. 이득 조정 모듈(204)은 오디오 신호(Sx)의 감쇠, 증강, 또는 통과에 의해, 라우드니스 조정을 허용하는 조정 가능한 이득 설정을 가질 수 있다. 이후 설명되는 바와 같이, 라우드니스 이득 조정 모듈(204)의 동적 이득 조정은 오디오 신호와 연관된 파라미터들에 기초할 수 있다. 라우드니스 조정된 오디오 신호(Sadj)는 볼륨 이득 조정 제어(206)에 의해 추가로 프로세싱될 수 있으며, 이것은 사용자 볼륨 제어(208)에 의해 제공된 볼륨 이득 제어 신호(Gvc)에 의해 제어된다. 볼륨 이득 조정 제어(206)의 출력은 라우드스피커를 구동하기 위해 오디오 출력 신호로서 제공될 수 있다. 사용자 볼륨 제어(208)는 생성된 가청 사운드의 볼륨의 수동 동작된 사용자 제어일 수 있다.
선택된 소스 오디오 신호(Sx)는 또한 라우드니스 조정기 모듈(210)로의 입력으로서 제공된다. 라우드니스 조정기 모듈(210)은 사용자 볼륨 제어(208)로부터 볼륨 설정 표시, 사용자 설정 모듈(212)로부터 사용자 설정들, 및 소스 선택기(202)로부터 메시지(Dx)를 수신할 수 있다.
메시지(Dx)는 오디오 신호(Sx)를 제공하는 오디오 소스(S1 내지 SN)의 아이덴티티(identity)의 표시자일 수 있다. 메시지(Dx)는 사이드 체인 데이터(side chain data)와 같은, 오디오 신호(Sx)와 함께 포함될 수 있다. 대안적으로, 메시지는 오디오 소스(S1 내지 SN), 또는 소스 선택기(202), 또는 오디오 소스(S1 내지 SN)의 아이덴티티의 지식을 가진 임의의 다른 메시지 생성 디바이스 또는 시스템에 의해 제공된 별개의 메시지일 수 있다.
라우드니스 조정기 모듈(210)은 라우드니스 분석을 수행하며 라우드니스 이득 조정 모듈(204)을 제어할 수 있다. 일 예에서, 라우드니스 분석의 성능을 위한 트리거는 오디오 신호(Sx)에 기초할 수 있다. 이득 조정 신호(Gadj)는 오디오 신호(Sx)의 레벨을 조정하기 위해 라우드니스 조정기 모듈(210)을 이용하여 동적으로 생성될 수 있다. 라우드니스 조정기 모듈(210)은 임의의 조정이 요구되는지 여부, 뿐만 아니라 이러한 라우드니스 조정들을 하기 위한 타이밍을 또한 결정할 때 많은 상이한 파라미터들을 고려할 수 있다. 라우드니스 조정기 모듈(210)은 오디오 신호의 소스가 변할 때, 오디오 신호 자체가 변할 때, 및/또는 임의의 다른 상황들이 오디오 신호의 에너지 레벨이 변할 때 청취자에 의해 지각되는 경우 발생할 때 라우드니스를 조정할 수 있다. 이러한 라우드니스 조정들은 라우드니스 조정기 모듈(210)에 의해 수신된 메시지(Dx) 및/또는 임의의 다른 파라미터들에 기초할 수 있다.
예를 들면, 메시지(Dx), 오디오 신호(Sx), 사용자 볼륨 제어 설정들, 및/또는 사용자 설정들 외에 또는 대안적으로, 라우드니스 조정기 모듈(210)은 또한 마이크로폰 모듈(214), 데이터베이스 모듈(216), 및 외부 리소스들 모듈(218)로부터 파라미터 정보를 수신할 수 있다. 이러한 파라미터 정보는 이득 조정 신호(Gadj)를 생성하기 위해 라우드니스 조정기 모듈(210)에 의해 사용될 수 있다. 데이터베이스 모듈(216)은 라우드니스 조정기 모듈(210)의 부분으로서 포함될 수 있거나, 또는 라우드니스 조정기 모듈(210)의 바깥쪽에 있거나 또는 양쪽 모두의 조합일 수 있다.
마이크로폰 모듈(214)은 라우드니스를 음향학적으로 측정할 수 있다. 또한, 차량에서의 잡음과 같은, 주변 잡음이 또한 측정될 수 있다. 마이크로폰 모듈(214)은 또한 잡음 플로어 추정의 결정에 기초한 것과 같은, 오디오 신호의 주파수, 이용 가능한 잡음 소스들을 표시한 데이터베이스 정보, 및/또는 신호 중에서 잡음을 검출하는 것에 기초한 잡음의 소스들을 식별할 수 있다.
마이크로폰 모듈(214)은 하나 이상의 마이크로폰들(224)로부터 오디오 신호 입력들을 수신할 수 있다. 오디오 신호 입력들은 음향 라우드니스 측정 및 잡음 추정을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 실제 라우드니스 정보는 다른 소스들을 통해 수신된 파라미터들에 기초하여 분석을 확인하기 위해 사용될 수 있거나, 또는 이러한 다른 파라미터들을 대신하여 사용될 수 있다. 마이크로폰 모듈(214)이 청취 공간에서, 또는 심지어 하나 이상의 청취 위치들에서 실제 라우드니스를 제공할 수 있기 때문에, 라우드니스 조정기 모듈(210)은 라우드니스 이득 조정 신호(Gadj)를 보다 정확하게 조정할 수 있다. 따라서, 마이크로폰 블록 모듈(214)은 라우드니스를 조정하기 위해 라우드니스 조정기 모듈(210)에 의해 사용될 수 있는 폐쇄 루프 제어를 제공할 수 있다.
라우드니스 데이터베이스(216)는 오디오 소스들(S1 내지 SN) 중 적어도 몇몇에 대해 라우드니스 조정기(210)에 의해 결정된 이전 라우드니스 설정들의 형태로 파라미터들의 저장을 제공할 수 있다. 대안적으로, 또는 그 외에, 라우드니스 설정들을 결정하거나, 또는 라우드니스 설정들을 수정하기 위해 라우드니스 조정기 모듈(210)에 의해 사용될 수 있는 파라미터들은 데이터베이스에 저장되며 추출될 수 있다. 따라서, 오디오 소스들(S1 내지 SN) 중 하나가 오디오 신호(Sx)를 제공하기 시작할 것이라고 결정할 때, 라우드니스 조정기 모듈(210)은 라우드니스 데이터베이스(216)로부터 하나 이상의 파라미터들을 추출하며 라우드니스 분석을 수행할 수 있다. 몇몇 예에서, 라우드니스 이득 조정 신호(Gadj)에 대한 조정들은 라우드니스 이득 조정이 먼저 가청 사운드로서 제공될 때 오디오 신호(Sx)에 이미 적용되도록 라우드니스 조정기 모듈(210)에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 청취자는 오디오 신호(Sx)가 라우드스피커를 구동하기 시작한 후 라우드니스에서의 변화를 경험하지 않을 것이다.
라우드니스 데이터베이스(216)에 저장된 파라미터들은 최근에 선택된 소스들로부터 올 수 있으며, 오래된 설정들을 사용하는 것을 회피하기 위해 미리 결정된 시간 기간 후 제거될 수 있다. 대안적으로, 또는 그 외에, 파라미터들 중 단지 몇몇만이, 또는 그 어떤 것도 결정된 시간 기간 후 제거될 수 있거나 또는 제거될 수 없다. 라우드니스 데이터베이스(216)에 저장된 파라미터들은 또한 오디오 소스들(S1 내지 SN)의 식별자에 관련하여 저장되는 사용자 설정들, 특성들, 및/또는 동작 파라미터들을 포함할 수 있다. 예시적인 사용자 설정은 특정한 오디오 소스를 위해 사용자에 의해 설정된 동작의 모드일 것이다. 예시적인 특성은 라우드스피커 조정기 모듈의 동작의 상이한 모드들일 수 있으며, 예시적인 동작 파라미터는 사용자 볼륨 제어 설정과 같은 다른 동작 파라미터들에 의존한 상이한 설정들의 사용일 수 있다.
파라미터들은 시스템들의 파워 다운이 데이터의 손실을 야기하지 않도록 비-휘발성 메모리에서의 라우드니스 데이터베이스(216)에 저장될 수 있다. 이것은 시스템이 규칙적으로 파워 오프되고 다시 온될 가능성이 있는 차량 애플리케이션에서 중요할 수 있다.
외부 리소스들 모듈(218)은 오디오 소스가 변하거나 또는 오디오 소스의 콘텐트가 변한다는 다른 표시들을 라우드니스 조정기 모듈(210)에 제공하는 임의의 외부 소스일 수 있다. 예를 들면, 오디오 신호의 특성들은 외부 소스에 의해 분석되며 라우드니스 분석 및/또는 조정을 트리거하기 위해 제공될 수 있다. 모노 및 스테레오 사이에서 변하는 오디오 신호, 오디오 신호의 중간 대 측면 비, 오디오 신호의 잡음 플로어에서의 변화, 스피치 검출, 음악 검출, 노래의 키 또는 피치에서의 변화, 노래의 템포에서의 변호, 또는 오디오 소스가 변하였거나 또는 오디오 소스의 콘텐트가 변하였다는 것을 표시할 수 있는 임의의 다른 이벤트와 같은 특성들. 또한, 오디오 신호 핑거프린팅, 또는 오디오 신호의 사용자 지각 에너지에서의 변화를 나타내는 임의의 다른 정보가 라우드니스 분석을 트리거하고 및/또는 이를 보조할 때 사용하기 위해 외부 리소스 모듈(218)을 통해 라우드니스 조정기(210)에 제공될 수 있다. 따라서, 외부 리소스들 모듈(218)은 메시지(Dx)를 결론들이 라우드니스 조정기 모듈(210)에 의한 라우드니스 제어에 대하여 내려질 수 있는 하이브리드 메시지로 보충하거나 또는 교체할 수 있다.
도 3은 라우드니스 이득 조정 모듈(204), 볼륨 이득 조정 모듈(206), 사용자 볼륨 제어 모듈(208), 및 사용자 설정 모듈(212)을 또한 예시하는 라우드니스 조정기 모듈(210)의 보다 상세한 예의 블록도이다. 도 3에서, 라우드니스 조정기 모듈(210)은 라우드니스 측정 모듈(302), 조정 이득 산출기 모듈(304), 타겟 라우드니스 모듈(306), 적응화 레이트 모듈(308) 및 조정 제한기 모듈(310)을 포함한다. 다른 예에서, 보다 적거나 또는 보다 많은 수들의 모듈들이 라우드니스 조정기 모듈(210)의 기능을 설명하기 위해 포함될 수 있다.
오디오 신호(Sx)는 측정된 라우드니스 값(L1)을 도출하기 위해 이용될 수 있는 라우드니스 측정 모듈(302)에 제공될 수 있다. 라우드니스 측정 모듈(302)은 레벨 종속 필터(320), 지각 라우드니스 측정 모듈(321), 및 시간 평활화 모듈(322)로 이루어질 수 있다. 상이한 주파수들에 대한 인간 청각 시스템의 민감도는 사운드가 들리는 레벨에 의존한다. 일반적으로 말하면, 보다 낮은 주파수 사운드들 및 보다 높은 주파수 사운드들은 이들 사운드들이 조용한 레벨들에서 재생될 때 중간 주파수 사운드들에 대하여 상당히 덜 들릴 수 있다. 이들 사운드들이 보다 시끄러운 레벨들에서 재생될 때, 상이한 주파수들의 가청도에서의 차이들은 크게 감소될 수 있다. 그 결과, 상이한 신호들의 지각된 라우드니스에서의 차이들은 신호들이 재생되는 레벨에 따라 변한다. 레벨 종속 필터(320)는 사용자 볼륨 제어(208)의 설정에 응답하여 그것의 특성들을 변경함으로써 인간 청각 시스템의 레벨 종속적 민감도를 고려하기 위해 사용될 수 있다. 레벨 종속 필터(320)는 또한 마이크로폰 모듈(214)로부터 수신된 레벨 정보에 기초하여 그것의 응답을 변경할 수 있다. 지각적 라우드니스 측정 모듈(321)은 시간 기간에 걸쳐 신호의 라우드니스의 측정을 제공한다. 지각적 라우드니스 측정 모듈(321)은 그것의 입력으로서 레벨 종속 필터링된 신호(Rx)를 수신할 수 있으며 그것은 시간 기간에 걸쳐 신호의 라우드니스를 나타내는 단일 값(P1)을 제공할 수 있다. 예를 들면, 지각적 라우드니스 측정(321)은 신호의 단순한 평균 제곱근 측정으로 이루어질 수 있다. 대안적으로, 지각적 라우드니스 측정(321)은 국제 표준 권고 ITU-R BS.1770-2에 설명된 것과 같은 가중된 평균 제곱근 측정, 또는 시간 기간에 걸쳐 신호의 지각된 라우드니스의 측정을 제공하는 임의의 다른 방법으로 이루어질 수 있다.
지각된 라우드니스 측정 모듈(321)의 단일 값 출력(P1)은 시간 평활화 모듈(322)에 제공될 수 있다. 도 4는 라우드니스 측정 모듈(302)의 부가적인 세부사항을 예시한 예시적인 블록도이다. 도 4에서, 시간 평활화 모듈(322)은 인간 청각 시스템이 변동하는 오디오 신호의 전체 라우드니스를 지각하려는 경향이 있는 방식을 흉내내기 위해 시간에 걸쳐 (P1) 값들을 평활화할 수 있다. 시간 평활화 모듈(322)은 시간 기간에 걸쳐 오디오 신호(Sx)의 지각된 라우드니스를 나타내는 값인 측정된 라우드니스 값(L1)을 제공한다. 시간 평활화 모듈(322)은 이동 평균 필터(402) 및 IIR(무한 임펄스 응답) 필터(404)의 조합을 포함할 수 있다. 평활화의 레이트는 IIR 필터(404)의 피드-포워드(feed-forward) 및 피드-백(feed-back) 구성요소들의 이득들 양쪽 모두를 결정하는 알파의 값을 변경함으로써 변경될 수 있으며, 알파의 보다 작은 값들은 보다 많은 평활화를 제공한다. 측정된 라우드니스 값(L1)은 이득 조정 값(Gadj)을 도출할 때 사용하기 위한 조정 이득 산출기 모듈(304)에 제공될 수 있다.
조정 이득 산출기 모듈(304)은 오디오 신호(Sx)의 라우드니스를 변경하기 위해 증강시킬지, 감쇠시킬지, 또는 어떤 동작도 취하지 않을지를 결정한다. 조정 이득 산출기 모듈(304)은 라우드니스 측정 모듈(302)에 의해 결정된 측정된 라우드니스 값(L1)을 타겟 라우드니스 모듈(306)에 의해 제공된 타겟 라우드니스 값에 비교할 수 있다. 타겟 라우드니스 모듈(306)은 오디오 신호(Sx)를 위한 메시지(Dx), 오디오 신호(Sx), 또는 선택된 오디오 신호(Sx)에 관련된 임의의 다른 파라미터들에 기초하여 타겟 라우드니스 값을 결정할 수 있다. 대안적으로, 또는 그 외에, 타겟 라우드니스는 오디오 소스 식별자에 관련하여 라우드니스 데이터베이스에 저장될 수 있으며, 타겟 라우드니스 모듈(306)은 저장된 타겟 라우드니스를 검색할 수 있다. 대안적으로, 또는 그 외에, 타겟 라우드니스는 사용자 설정 모듈(212)에 제공된 사용자 설정들에 기초하여 타겟 라우드니스 모듈(306)에 의해 조정될 수 있다.
대안적으로, 또는 그 외에, 타겟 라우드니스는 사용자 볼륨 제어 모듈(208)에 의해 제공된 볼륨 설정에 기초하여 타겟 라우드니스 모듈(306)에 의해 조정될 수 있다. 오디오 신호의 사용자 볼륨 레벨은 라우드니스에 영향을 미친다. 보다 낮은 사용자 볼륨 설정들에서, 약 500Hz에서 약 3000Hz까지와 같은, 중간 범위의 주파수들은 상위 및 하위 주파수 범위들보다 많은 에너지를 포함하는 것으로 지각될 수 있다. 따라서, 타겟 라우드니스 모듈(306)은 단지 특정한 범위들의 주파수에서, 및/또는 지각된 에너지 레벨들을 고려하여, 오디오 신호(Sx)의 증강 또는 감쇠를 제공할 수 있다. 다른 한편으로, 사용자 볼륨 설정이 매우 높다면, 라우드니스 에너지는 비교적 균일한 것으로 지각되며, 타겟 라우드니스 모듈(306)은 비교적 높은 볼륨 설정을 고려하여 그에 따라 타겟 라우드니스를 설정/조정할 수 있다.
조정 이득 산출기 모듈(304)은 라우드니스 이득 조정 모듈(204)을 제어하는 이득 조정 값(Gadj)을 생성할 수 있다. 이득 조정 값(Gadj)의 생성은 측정된 라우드니스의 타겟 라우드니스로의 비교에 기초할 수 있다. 따라서, 측정된 라우드니스 및 타겟 라우드니스의 대응하는 주파수들 사이에서의 차이들이 조정 이득 산출기 모듈(304)에 의해 식별됨에 따라, 식별된 범위(들)의 주파수들에 대한 대응하는 이득 조정 값이 생성될 수 있다. 예를 들면, 측정된 라우드니스 및 타겟 라우드니스는 500Hz 및 3000Hz 사이에서 실질적으로 동일하며 0Hz 및 499Hz 사이 및/또는 3001Hz 및 20,000Hz 사이에서 실질적으로 상이할 수 있다. 주어진 주파수, 또는 주파수 범위에서 측정된 라우드니스 및 타겟 라우드니스 사이에서의 차이들은 에너지 차이 임계치에 기초하여 조정 이득 산출기 모듈(304)에 의해 식별될 수 있다. 에너지 차이 임계치는 에너지 차이 임계치 이상만큼 타겟 라우드니스와 상이한 측정된 라우드니스가 이득 조정 값(Gadj)의 생성을 트리거할 수 있도록 하는 미리 결정된 임계값일 수 있다. 대안적으로, 또는 그 외에, 에너지 임계값은 라우드니스 조정기 모듈(210)에 의해 수신되고 및/또는 그것에 의해 결정된 파라미터들에 기초하여 조정 이득 산출기 모듈(304)에 의해 생성되고 및/또는 변경될 수 있다. 예를 들면, 에너지 임계값은, 보다 높은 볼륨 레벨들에서, 라우드니스에서의 보다 높은 차이들이 청취자에 의해 지각될 가능성이 적기 때문에, 볼륨 레벨이 증가함에 따라 가변적으로 증가되는 주어진 주파수에 대한 미리 결정된 값일 수 있다. 이득 조정 값(Gadj)의 생성 동안, 조정 이득 산출기 모듈(304)은 적응화 레이트 모듈(308) 및 조정 제한기 모듈(310)로부터 입력들을 수신하며 생성된 이득 조정 값(Gadj)을 선택적으로 추가로 조정할 수 있다.
적응화 레이트 모듈(308)은 적응화 레이트 또는 이득 조정 값(Gadj)의 변화의 레이트를 결정한다. 적응화 레이트 모듈(308)은 측정된 라우드니스 값 및 타겟 라우드니스 값을 검토하며 오디오 신호의 라우드니스로의 변화들이 미리 결정된 변화 레이트에서 전이하도록 조정 이득 산출기 모듈(304)에 의해 생성된 이득 조정 값(Gadj)을 조정할 수 있다. 이후 논의되는 바와 같이, 적응화 레이트 모듈(308)의 동작은 선택적 조정 모드의 초기 기간 동안과 같이, 오디오 신호(Sx)의 라우드니스에서의 빠른 변화들이 요구되는 인스턴스들 동안 중지될 수 있다.
조정 제한기 모듈(310)은 조정 이득 산출기 모듈(304)에 의해 생성된 이득 조정 값(Gadj)이 미리 결정된 한계들을 초과하지 않음을 확인할 수 있다. 나중에 논의되는 바와 같이, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 오디오 신호(Sx)의 에너지 레벨의 최대 증강 및 최대 감쇠에 대한 설정들을 포함할 수 있다. 또한, 조정 제한기 모듈(310)은 생성된 이득 조정 값(Gadj)이 오디오 출력 신호의 클리핑을 야기하지 않을 것임을 확인하기 위해 클립 검출을 포함할 수 있다. 조정 제한기 모듈(310)에 의한 클립 검출 및 한계 검사는 동작 동안 진행 중일 수 있다. 또한, 조정 제한기 모듈(310)은 이득 조정 값이 증강 또는 감쇠 한계의 밖에 있을 때, 또는 클리핑 이벤트가 조정 제한기 모듈(310)에 의해 예상될 때 조정 이득 산출기 모듈(304)에 의해 이득 조정 값(Gadj)의 조정을 동적으로 지시할 수 있다.
오디오 라우드니스 제어 시스템은 시스템의 성능을 맞춤화하기 위해 선택/조정될 수 있는 다수의 상이한 동작 모드들 및 설정들을 포함할 수 있다. 파라미터들의 예는 다음을 포함한다:
Figure 112015046140207-pct00001
오디오 라우드니스 제어 온/ 오프 - 이것은 사용자가 오디오 라우드니스 제어 시스템을 스위치 온 및 오프하도록 허용하는 사용자 파라미터일 수 있다. 오디오 라우드니스 제어 시스템이 오프로 스위칭될 때, 그것은 오디오 신호 경로로부터 전체적으로 제거된다. 그 결과, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 그것이 오프로 설정될 때 오디오 신호에 어떤 영향도 미치지 않는다.
메시지 모드 - 성능을 최적화하기 위한 하나의 메커니즘은 Dx 메시지들을 위한 네트워크를 모니터링하기 위해 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)을 위한 것이다. 예시적인 네트워크들은 홈 네트워크들, 차량 네트워크들, 또는 오디오 소스들이 통신할 수 있는 임의의 다른 네트워크를 포함한다. 일 예에서, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 헤드 유닛으로부터 eMOST 버스 메시지들을 위한 MOST 버스를 차량에서 모니터링하며 오디오 라우드니스 제어 시스템이 어떻게 동작하는지를 가이딩하는 것을 도울 수 있는 오디오 관련 메시지들을 찾을 수 있다. 이 경우에, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 오디오-관련 네트워크 메시지들을 수신 및 프로세싱하기 위해 모니터링할 수 있는 전체_메시지(FULL_MESSAGE) 모드에서 동작하도록 설정될 수 있다. 네트워크 메시지 모드가 불능이거나 또는 이용 가능하지 않을 때, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 직접_메시지(DIRECT_MESSAGE) 모드에서 동작하도록 설정될 수 있다. 직접_메시지 모드에서, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 이전에 논의된 바와 같이, 소스 선택기(202)로부터, 또는 오디오 소스들로부터 메시지들을 수신할 수 있다. 메시지 모드는 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)을 동조시킬 때 설정될 수 있다. 몇몇 예시적인 구성들에서, 일단 이 모드가 동조시킬 때 설정된다면, 그것은 변경될 수 없다.
조정 모드 - 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 신호의 레벨(및 그에 따라 라우드니스)을 어떻게 조정할지에 대한 결정들을 할 때 둘 이상의 모드들 중 하나를 사용하기 위해 설정될 수 있다. 모드들 중 일부는 선택적 조정 모드 및 연속적 조정 모드를 포함한다.
각각의 오디오 소스(예로서, FM 튜너, AM 튜너, CD, AUX 등)에 대해, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 예를 들면, 선택적 조정 모드 및 연속적 조정 모드 중 어느 하나에서, 동작하도록 설정될 수 있다. 조정 모드는 동조할 때와 같이, 각각의 오디오 소스를 위해 설정될 수 있다. 이들 설정들은 동조 프로세스 후 고정된 채로 있을 수 있다.
몇몇 예들에서, 플래그가 또한 오디오 소스들의 각각과 연관될 수 있다. 이러한 플래그는 상기 특정한 오디오 소스에 대해 어떻게 행동할지를 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)에 표시할 수 있다. 특히, 플래그는 선택적 조정 모드에서 동작하는지 또는 연속적 조정 모드에서 동작하는지 여부를 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)에 알릴 수 있다. 별개의 선택적/연속적 조정 플래그는 오디오 소스들의 각각과 연관될 수 있다.
선택적 조정 모드 : 선택적 조정 모드에서, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 오디오 소스 또는 오디오 콘텐트에서 변화가 있을 때 신호의 라우드니스를 선택적으로 조정한다. 몇몇 예들에서, 이러한 선택적 조정들은 오디오 소스 또는 오디오 콘텐트에 변화가 있을 때 발생할 수 있다. 오디오 소스의 변화의 일 예는 청취자가 AM 튜너에서 CD로 스위칭할 때이다. 또 다른 예는 청취자가 FM 튜너 상에서의 스테이션들을 스위칭할 때이다. 이들 경우들의 양쪽 모두에서, 사용자는 라우드니스에서의 변화를 야기할 오디오 소스에서 변화를 개시하였다. 그러므로, 도 5에 예시된 바와 같이, 오디오 소스가 변한 후 3 내지 5초들 후와 같은, 짧은 시간 기간일 수 있는 초기 적응화 기간(502) 동안, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 초기 적응화 기간(502)이 경과할 때까지 필요에 따라 신호의 라우드니스를 조정할 수 있다. 초기 적응화 기간(502) 동안 오디오 신호의 라우드니스의 조정은 이득 조정 값과 연관된 제 1 라우드니스 적응화 레이트일 수 있다. 오디오 소스 또는 오디오 콘텐트의 변화가 발생할 때, 오디오 소스들의 라우드니스에서 매우 큰 차이들이 있을 수 있다는 것이 가능하다. 라우드니스에서의 이러한 큰 차이들은 청취자를 방해할 수 있다. 예를 들면, 새로운 오디오 소스가 오래된 오디오 소스보다 훨씬 더 크다면, 라우드니스에서의 이러한 갑작스런 증가는 청취자에게 거슬릴 수 있다. 이를 해결하기 위해, 초기 적응화 기간(502) 동안, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 매우 빠른 적응화의 레이트를 갖도록 허용될 수 있으며, 큰 조정들을 하도록 허용될 수 있다. 초기 적응화 기간(502) 동안, 오디오 신호의 라우드니스의 조정은 청취자에게 쉽게 들릴 수 있을 것이다. 초기 적응화 기간(502)의 지속 기간은 오래된 오디오 소스 또는 오디오 콘텐트 및 새로운 오디오 소스 또는 오디오 콘텐트 사이에 존재할 수 있는 임의의 큰 라우드니스 차이들을 완전히 보상하기에 충분히 충분하게 길 수 있다. 이러한 조정이 시간 기간 만료로 인해 완료된다면, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 제한된 적응화 기간(504) 동안 라우드니스 이득 조정 모듈(204)을 프리징(freezing)함으로써, 임의의 추가의 빠른 라우드니스 조정들을 하는 것을 억제할 수 있다.
제한된 적응화 기간(504) 동안, 오디오 신호의 라우드니스에서의 변화들은 이득 조정 값과 연관된 제 2 라우드니스 적응화 레이트에서 발생할 수 있다. 제 2 라우드니스 적응화 레이트는 라우드니스가 청취자에 의해 지각된 바와 같이 실질적으로 변하지 않은 채로 있도록 오디오 신호의 라우드니스의 상당히 더 느린 조정들을 포함하고 및/또는 상당히 더 적은 조정들을 포함할 수 있다. 일 예에서, 제한된 적응화 기간(504) 동안, 제 2 라우드니스 적응화 레이트는 라우드니스에 대한 어떤 변화들도 이루지 않을 수 있으며, 라우드니스 이득 조정 신호(Gadj)는 변경되지 않은 채로 있을 수 있다. 또 다른 예에서, 제 2 라우드니스 적응화 레이트에서, 단지 매우 작은 변화들만이, 2 또는 3분들의 기간에 걸친 1 dB(데시벨) 미만의 변화와 같은, 연장된 시간 기간들에 걸쳐 이루어질 수 있다. 제한된 적응화 기간(504) 동안, 적응화 레이트는 청취자가 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)에 의해 이루어질 수 있는 오디오 신호의 라우드니스의 임의의 조정을 쉽게 알 수 없거나 또는 지각할 수 없도록 충분히 느릴 수 있다. 제한된 적응화 기간(504)의 지속 기간은 오디오 신호의 라우드니스의 정확한 측정을 하기 위해 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)에 대해 충분히 길 수 있는 반면, 사용자가 신호의 라우드니스에 대한 수동 변화를 하기 위한 필요성을 느끼도록 너무 길지 않을 수 있다.
제한된 적응화 기간(504)의 완료에 이어서, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 진행 중인 선택적 조정 기간(506)으로서 표시된 제 3 미리 결정된 레이트에서 신호의 라우드니스를 선택적으로 조정할 수 있다. 진행 중인 선택적 조정 기간(506) 동안, 오디오 신호의 라우드니스는 초기 적응화 기간(502)보다 작으며, 제한된 적응화 기간(504)보다 큰 레이트에서 조정될 수 있다. 이와 같이, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 연장된 시간 기간에 걸쳐 느리게 라우드니스 조정들을 할 수 있다. 제 1 적응화 레이트에서, 다른 한편으로, 라우드니스 조정들은 보다 짧은 시간 기간에서 보다 빈번하게 발생할 수 있다. 예에서, 제 3 적응화 레이트에서, 라우드니스 제어 시스템(210)은 분 이상의 기간에 걸쳐 1 내지 5 dB(데시벨들)의 조정들을 허용할 수 있다. 이러한 레이트에서, 라우드니스에서의 작은 변화들이 때때로 청취자에 의해 그것들이 이루어진 것으로서 통지될 수 있다. 진행 중인 선택적 조정 기간(506) 동안 적응화의 레이트는 오디오 신호의 자연적인 라우드니스 역학들이 변경된 것으로서 청취자에 의해 지각되는 레이트보다 더 느릴 수 있다. 대안적으로, 다른 예들에서, 진행 중인 선택적 조정 기간(506)은 생략될 수 있으며, 라우드니스 이득 조정 신호(Gadj)는 프리징된 채로 있을 수 있다.
따라서, 도 5에 예시된 바와 같이, 예를 들면, 오디오 소스로부터 수신된 오디오 신호가, 상기 오디오 소스로 스위칭하거나 또는 오디오 소스의 콘텐트를 변경한 후 5초 이상과 같은, 초기 적응화 기간(502)이 끝나고 제한된 적응화 기간(504)이 시작된 후 라우드니스에서의 상당한 변화를 경험한다면, 오디오 라우드니스 제어 시스템은 어떤 동작도 취하지 않을 수 있다. 이것은 오디오 콘텐트가 예술가의 설계에 의해 에너지 레벨에서 상당한 변화들을 포함하는 것으로 추측되는 경우를 회피한다. 그 결과, 선택적 조정 모드에서 동작할 때, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 여전히 라우드니스 차이들을 다루면서 오디오 신호에 대한 가능한 최소 영향을 미칠 수 있다. 예에서, 선택적 조정 모드는 메시지들이 헤드 유닛, 증폭기, 또는 시스템의 임의의 다른 구성요소로부터 이용 가능할 때 선택될 수 있다. 그러므로, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 그것이 전체_메시지(FULL_MESSAGE) 모드에서 동작하도록 설정될 때 선택적 조정 모드에서 동작할 수 있다.
연속적 조정 모드 : 연속적 조정 모드에서, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 오디오 신호의 콘텐트에서의 변화 또는 오디오 소스에서의 변화와 같은, 오디오 신호에서의 변화가 발생한 후 신호의 라우드니스를 계속해서 조정할 수 있다. 또한, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 초기 적응화 기간(502) 동안 오디오 소스에서의 변화를 실질적으로 바로 따르는 것과 같은, 초기 시간 윈도우 동안 라우드니스에 대한 보다 큰 조정들이 이루어지도록 허용할 수 있다. 도 6에 예시된 예에서, 초기 적응화 기간(502) 시간 윈도우는 새로운 오디오 소스를 선택하거나 또는 오디오 소스를 변경하는 첫 3 내지 5초들 내에 있을 수 있다. 초기 라우드니스 조정들에 이어서, 초기 시간 윈도우가 경과한 후, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 이전 논의된 진행 중인 선택적 조정 기간(506) 동안 오디오 신호의 에너지 레벨을 모니터링함으로써 실질적으로 계속해서 또는 요구 기반으로 이루어진 라우드니스 이득 조정 신호(Gadj)의 보다 작은 조정들을 제공할 수 있다. 연속적 조정 모드에서, 진행 중인 선택적 조정 기간(506) 동안, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 현재 오디오 소스 라우드니스 및 타겟 라우드니스 사이에서의 차이가 도 7에 예시된 바와 같이 미리 결정된 임계치보다 크다면 조정들을 할 수 있다.
그 결과, 연속적 조정 모드에서 동작할 때, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 선택적 조정 모드에 비교하여 오디오 신호에 더 많은 영향들을 미치는 경향이 있을 수 있다. 몇몇 예들에서, 연속적 조정 모드는 메시지들이 헤드 유닛으로부터 이용 가능할 때 선택될 수 있다. 이들 예들에서, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 그것이 전체_메시지 모드에서 동작하도록 설정될 때 연속적 조정 모드에서 동작할 수 있다.
제 2 기회 모드 - 일반적으로, 제 2 기회 모드는 오디오 신호를 변경하는 것과 연관되거나, 또는 초기 적응화 기간(502) 동안 하나의 오디오 소스에서 또 다른 것으로의 초기 변화들에 이어 오디오 신호(Sx)의 에너지 레벨을 조정하기 위한 제 2 기회를 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)에 가능하게 한다. 제 2 기회 모드는 선택적 조정 모드에서 사용될 수 있다. 선택적 조정 모드에서, 제 2 기회 모드는 오디오 소스가 먼저 선택될 때 수행된 조정들이 완료되며 라우드니스에서의 추가 조정들이 제한된 적응화 기간(504) 동안 프리징된 후, 10초들과 같은, 미리 결정된 시간 후 개시된다. 따라서, 예를 들면, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은, 초기 적응화 기간(502) 동안, 첫 5초들과 같은 제 1 시간 기간에서 상당한 변화들을 이루고, 제한된 적응화 기간(504) 동안, 10초들과 같은, 제 2 시간 기간 동안, 모든 추가 조정들을 프리징하며, 그 후 부가적인 조정들이 보장되는지를 결정할 수 있다. 이러한 부가적인 조정들은 예를 들면, 오디오 소스들을 변경할 때로 인해 보장될 수 있으며 새로운 소스가 우연히 노래에서의 조용한 포인트에 있는 것이 가능하다. 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)이 신호에서의 조용한 포인트에 대한 그것의 라우드니스 적응화를 수행한다면, 그것은 신호를 그에 따라 증강시킬 수 있다. 신호(노래)가 이제 더 커지면, 사용자는 신호가 너무 큰 것으로 지각할 수 있다. 제 2 기회 모드는 이러한 오버부스팅을 회피하기 위해 선택적 조정 모드로의 연장일 수 있다. (이러한 오버 부스팅(over boosting)은 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)이 필요에 따라 이득을 조정할 수 있기 때문에 연속적 조정 모드에서 동작할 때 회피될 수 있다.) 대안적으로, 제 2 기회 모드는 예를 들면, 라우드니스 변화들의 침해성을 증가시키기 위해 연속적 조정 모드를 갖고 사용될 수 있으며, 및/또는 라우드니스에서의 보다 큰 변화들을 허용할 수 있다.
도 8은 선택적 조정 모드 동안 활성인 제 2 기회 모드를 갖고 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)의 예시적인 동작을 예시하며, 여기에서 다음의 단계들이 발생할 수 있다:
1) 사용자는 오디오 신호들 또는 오디오 소스들을 변경하며 표시가 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)에 의해 수신되거나 또는 결정된다.
2) 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 유효 신호를 검출하며 초기 적응화 기간(502) 동안 3 내지 5초들과 같은, 제 1 미리 결정된 시간 기간에 걸쳐 초기 적응화를 수행한다.
3) 제 1 미리 결정된 시간 기간이 경과한 후, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 그 후 제한된 적응화 기간(504) 동안 약 10초들과 같은, 제 2 미리 결정된 시간 기간 동안 적응화를 “프리징”한다.
4) 제 2 미리 결정된 기간 동안 >6dB의 증가와 같은, 미리 결정된 임계량만큼 입력 신호의 라우드니스에서의 상당한 증가가 있다면, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 제 2 기회 적응화 기간(802)을 가능하게 할 수 있다. 이러한 제 2 적응화 기간은 약 3초들과 같은, 제 3 미리 결정된 시간 기간을 지속한다. 제 2 기회 적응화 기간(802) 동안, 라우드니스 이득 조정 신호(Gadj)는 다시, 초기 적응화 기간(502) 동안 발생하는 제 1 라우드니스 적응화 레이트와 실질적으로 유사할 수 있는, 이득 조정 값과 연관된 제 4 라우드니스 적응화 레이트 동안 적극적으로 조정될 수 있다. 몇몇 예시적인 구현들에서, 제 2 기회 적응화 기간(802)은 오디오 신호가 초기 적응화 기간(502) 후 상당히 더 커진다면 트리거될 수 있다.
5) 제 2 기회 적응화 기간(802)에 이어서, 적응화 레이트는 진행 중인 선택적-조정 동작 기간(506) 동안 상당히 감소될 수 있다. 그것은 적응화의 레이트가 제 1 적응화 기간(502) 및 제 2 기회 적응화 기간들(802) 동안 적응화의 레이트에 대하여 상당히 더 느릴 수 있다는 것이다. 또 다른 오디오 소스 변화 또는 오디오 신호의 콘텐트에서의 변화는 또 다른 전체 적응화 기간을 트리거할 수 있다.
스피치 검출기 - 스피치 검출기 모드가 가능해질 때, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 오디오 신호에서의 스피치 또는 음악의 검출에 기초하여 오디오 소스에서의 변화 또는 오디오 소스의 콘텐트에서의 변화가 있음을 결정할 수 있다. 몇몇 인스턴스들에서, 특정한 유형들의 오디오 신호들이, 오디오 신호가 스피치 또는 음악인지를 검출하는 것과 같이, 신뢰성 있게 검출될 수 있다. 일단 오디오 신호가 신뢰성 있게 검출될 수 있는 오디오 신호의 유형인 것으로서 검출된다면, 라우드니스에 대한 조정들이 그에 부응하여 수행될 수 있다. 조정들은, 예를 들면, 식별된 유형에 관련하여 라우드니스 데이터베이스에 저장된 값들일 수 있다. 예를 들면, 오디오 신호가 분석되고 스피칭인 것으로 결정될 때, 라우드니스는 미리 결정된 저장된 양만큼 양해도의 이유들을 위해 증강될 수 있다. 대안적으로, 또는 그 외에, 오디오 신호의 유형은 예를 들면, 오디오 신호 자체에, 또는 메시지(Dx)에서의 부가적인 정보로서 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)에 제공될 수 있다.
예들은 오디오 신호에서의 스피치 및 음악 양쪽 모두의 검출이 상업적임을 표시할 수 있음을 포함하며, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 오디오 신호를 미리 결정된 양으로 감쇠시킬 수 있다. 또 다른 예에서, 스피치도 음악도 검출되지 않을 때, 오디오 신호는 방송 중단 라디오 스테이션일 수 있으며, 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)은 오디오 신호를 미리 결정된 양으로 감쇠시킬 수 있거나, 또는 라우드니스 이득(Gadj)에서 임의의 변화들을 프리징할 수 있다.
최대 증강 - 최대 증강은 너무 갑작스러운 변화들을 회피하기 위해, 라우드니스 이득(Gadj) 조정 파라미터에서의 최대 이득 증가일 수 있다. 최대 증강은 조정 제한기에 의해 사용될 수 있다. 일 예에서, 최대 증강은 15dB로 설정될 수 있다.
최대 감쇠 - 최대 감쇠는 너무 갑작스러운 변화들을 회피하기 위해, 라우드니스 이득(Gadj) 조정 파라미터들에서의 최대 이득 감소일 수 있다. 최대 감쇠는 조정 제한기에 의해 사용될 수 있다. 일 예에서, 최대 감쇠는 20dB로 설정될 수 있다.
고정된 소스 이득들 - 고정된 소스 이득들은 미리 결정된 고정 이득의 할당이 적절한 오디오 소스들에 적용될 수 있다. 예를 들면, 오디오 소스들의 각각에 대해, 오디오 소스의 식별자 외에, 0.5 dB 스텝들에서의 +/- 10dB와 같은 고정 이득들이 또한 Dx 메시지, 또는 라우드니스 데이터베이스에 포함될 수 있다. 그것들의 설계로 인한 몇몇 인스턴스들에서, 몇몇 오디오 소스들은 다른 오디오 소스들에 비교하여 훨씬 더 크거나 또는 훨씬 더 조용할 수 있다. 예를 들면, CD 플레이어로부터의 신호 레벨은 다른 오디오 소스들로부터의 레벨들보다 10dB 더 클 수 있다. 고정 이득들의 목적은 사용자 또는 시스템 엔지니어로 하여금 차량 동조 시 설정을 하는 것과 같은, 다양한 오디오 소스들의 레벨들을 등화시키도록 허용하는 것일 수 있다. 별개의 고정 이득은 오디오 소스들의 각각을 위해 사용될 수 있다. 일 예에서, 고정 이득의 디폴트 값은 0.0 dB일 수 있다.
소스 바이패스 플래그 - 소스 바이패스 플래그는 어떤 라우드니스 이득도 요구되지 않음을 표시할 수 있다. 각각의 오디오 소스(예로서, FM 튜너, AM 튜너, CD, AUX 등)에 대해, 소스 바이패스 플래그는 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)이 상기 오디오 소스에 대해 온이기거나 또는 바이패스되도록 설정될 수 있다. 예를 들면, 블루투스 핸즈-프리 호출 동안 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)을 바이패스하는 것이 바람직할 수 있다. 조정 모드는 동조 시와 같이, 각각의 오디오 소스에 대해 설정될 수 있다. 이들 설정들은 동조 프로세스 후 고정된 채로 있을 수 있다.
오디오 라우드니스 제어 시스템은 차량에서의 헤드 유닛, 홈 수신기(HARMAN KARDON AVR과 같은), 텔레비전, 셋 탑 박스, 또는 컴퓨팅 시스템을 포함하는 임의의 다른 오디오 관련 디바이스와 같은, 다양한 종류들의 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스들의 일 부분 또는 모두일 수 있거나 또는 이를 포함할 수 있다.
도 9는 예시적인 컴퓨팅 시스템(900)이다. 컴퓨터 시스템(900)은 컴퓨터 시스템(900)으로 하여금 설명된 방법들 또는 컴퓨터 기반 기능들 중 임의의 하나 이상을 수행하게 하기 위해 실행될 수 있는 지시들의 세트를 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템(900)은 독립형 디바이스로서 동작할 수 있고, 또 다른 디바이스의 일부일 수 있거나, 또는 네트워크를 사용하여서와 같이, 다른 컴퓨팅 시스템들 또는 주변 디바이스들에 연결될 수 있다.
네트워킹된 배치에서, 컴퓨터 시스템(900)은 서버의 용량에서 또는 서버-클라이언트 사용자 네트워크 환경에서 클라이언트 사용자 컴퓨터로서, 피어-투-피어(또는 분배) 네트워크 환경에서의 피어 컴퓨터 시스템으로서, 또는 다양한 다른 방식들로 동작할 수 있다. 컴퓨터 시스템(900)은 또한 예를 들면, 차량에서, 텔레매틱스 시스템과 같은, 다양한 디바이스들로서 구현될 수 있거나 또는 그것으로 통합될 수 있다. 다른 예들에서, 상기 기계에 의해 취해질 동작들을 특정하는 지시들의 세트를 실행할 수 있는(순차적 또는 그 외) 임의의 다른 기계가 사용될 수 있다. 컴퓨터 시스템(900)은 음성, 오디오, 비디오 또는 데이터 통신을 제공하는 전자 디바이스들을 사용하여 구현될 수 있다. 단일 컴퓨터 시스템(900)이 예시되지만, 용어(“시스템”)는 하나 이상의 컴퓨터 기능들을 수행하기 위해 지시들의 세트, 또는 다수의 세트들을 개별적으로 또는 공동으로 실행하는 시스템들 또는 서브-시스템들의 임의의 모음을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(900)은 중앙 프로세싱 유닛(CPU), 그래픽스 프로세싱 유닛(GPU), 디지털 신호 프로세서(DSP), 또는 상이한 또는 동일한 프로세서들의 몇몇 조합과 같은, 프로세서(902)를 포함할 수 있다. 프로세서(902)는 다양한 시스템들에서 구성요소일 수 있다. 예를 들면, 프로세서(902)는 차량에서 헤드 유닛 또는 증폭기의 일부일 수 있다. 프로세서(902)는 하나 이상의 일반 프로세서들, 디지털 신호 프로세서들, 애플리케이션 특정 집적 회로들, 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이들, 디지털 회로들, 아날로그 회로들, 그것의 조합들, 또는 데이터를 분석 및 프로세싱하기 위한 다른 이제 알려진 또는 나중에 개발되는 디바이스들일 수 있다. 프로세서(902)는 수동으로 생성되거나 또는 프로그램된 코드와 같은, 소프트웨어 프로그램을 구현할 수 있다.
프로세서(902)는 오디오 라우드니스 제어 시스템(210)의 적어도 일 부분을 동작시키며 제어할 수 있다. 용어 “모듈”은 하나 이상의 실행 가능한 모듈들을 포함하도록 정의될 수 있다. 모듈들은 하드웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합일 수 있다. 따라서, 모듈들은 프로세서(902)와 같은, 프로세서에 의해 실행 가능한 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 또는 그것의 몇몇 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 모듈들은 프로세서(902) 또는 다른 프로세서에 의해 실행 가능한 지시들을 저장한, 메모리(904)와 같은 메모리, 또는 또 다른 메모리 디바이스일 수 있다. 대안적으로, 또는 그 외에, 모듈들은 프로세서(902)에 의한 성능을 위해 실행 가능하고, 지시되거나 또는 제어되는 다양한 디바이스들, 구성요소들, 회로들, 게이트들, 회로 보드들 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 각각의 모듈은 애플리케이션 특정 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이(FPGA), 회로, 디지털 논리 회로, 아날로그 회로, 이산 회로들의 조합, 게이트들, 또는 임의의 다른 유형의 하드웨어 또는 그것의 조합을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(900)은 버스(908)를 통해 통신할 수 있는 메모리(904)와 같은, 메모리(904)를 포함할 수 있다. 메모리(904)는 메인 메모리, 정적 메모리, 또는 동적 메모리일 수 있다. 메모리(904)는 이에 제한되지 않지만, 랜덤 액세스 메모리, 판독 전용 메모리, 프로그램 가능한 판독-전용 메모리, 전기적으로 프로그램 가능한 판독-전용 메모리, 전기적으로 삭제 가능한 판독-전용 메모리, 플래시 메모리, 자기 테이프 또는 디스크, 광학 미디어 등을 포함한, 다양한 유형들의 휘발성 및 비-휘발성 저장 미디어와 같은 컴퓨터 판독 가능한 저장 미디어를 포함할 수 있다. 일 예에서, 메모리(904)는 프로세서(902)를 위한 캐시 또는 랜덤 액세스 메모리를 포함한다. 대안적인 예들에서, 메모리(904)는 프로세서의 캐시 메모리, 시스템 메모리, 또는 다른 메모리와 같이, 프로세서(902)로부터 분리될 수 있다. 메모리(904)는 데이터를 저장하기 위한 외부 저장 디바이스 또는 데이터베이스를 포함할 수 있다. 예들은 하드 드라이브, 콤팩트 디스크(“CD”), 디지털 비디오 디스크(“DVD”), 메모리 카드, 메모리 스틱, 플로피 디스크, 범용 직렬 버스(“USB”) 메모리 디바이스, 또는 데이터를 저장하도록 동작적인 임의의 다른 디바이스를 포함한다.
컴퓨터 시스템(900)은 액정 디스플레이(LCD), 유기 발광 다이오드(OLED), 플랫 패널 디스플레이, 고체 상태 디스플레이, 음극선관(CRT), 프로젝터, 또는 결정된 정보를 출력하기 위한 다른 이제 알려지거나 또는 나중에 개발되는 디스플레이 디바이스와 같은, 디스플레이 유닛(910)을 더 포함할 수 있거나 또는 포함하지 않을 수 있다. 디스플레이(910)는 프로세서(902)의 기능을 제어하기 위해 사용자에 대한 인터페이스로서, 또는 구체적으로 메모리(904)에 저장된 소프트웨어와의 인터페이스로서 동작할 수 있다.
컴퓨터 시스템(900)은 사용자로 하여금 컴퓨터 시스템의 구성요소들 중 임의의 것과 상호 작용하도록 허용하기 위해 구성된 입력 디바이스(912)를 포함할 수 있다. 입력 디바이스(912)는 마우스, 또는 조이스틱, 터치 스크린 디스플레이, 원격 제어 또는 컴퓨터 시스템(900)과 상호 작용하도록 동작적인 임의의 다른 디바이스와 같은, 음성 명령어들을 수신하기 위한 마이크로폰, 키패드, 키보드, 또는 커서 제어 디바이스일 수 있다. 오디오 라우드니스 제어 시스템의 사용자는 예를 들면, 오디오 라우드니스 제어 시스템 및/또는 텔레매틱스 시스템에 의해 고려될 입력 기준들 또는 조건들일 수 있다.
컴퓨터 시스템(900)은 지시들을 포함하거나 또는 네트워크(926)에 연결된 디바이스가 음성, 비디오, 오디오, 이미지들, 또는 임의의 다른 데이터를 네트워크(926)를 통해 전달할 수 있도록 전파된 신호에 응답하여 지시들을 수신 및 실행하는 컴퓨터-판독 가능한 매체를 포함할 수 있다. 지시들은 통신 포트 또는 인터페이스(920)를 통해, 또는 버스(908)를 사용하여 네트워크(926)를 통해 송신되거나 또는 수신될 수 있다. 통신 포트 또는 인터페이스(920)는 프로세서(902)의 일부일 수 있거나 또는 별개의 구성요소일 수 있다. 통신 포트(920)는 소프트웨어로 생성될 수 있거나 또는 하드웨어에서의 물리적 연결일 수 있다. 통신 포트(920)는 네트워크(926), 외부 미디어, 디스플레이(910), 또는 컴퓨터 시스템(900)에서의 임의의 다른 구성요소들, 또는 그것의 조합들과 연결하도록 구성될 수 있다. 네트워크(926)와의 연결은 유선 이더넷 연결과 같은 물리적 연결일 수 있거나 또는 무선으로 수립될 수 있다. 컴퓨터 시스템(900)의 다른 구성요소들과의 부가적인 연결들은 물리적 연결들일 수 있거나 또는 무선으로 수립될 수 있다. 네트워크(926)는 대안적으로 버스(908)에 직접 연결될 수 있다.
네트워크(926)는 유선 네트워크들, 무선 네트워크들, 이더넷 AVB 네트워크들, 또는 그것의 조합들을 포함할 수 있다. 무선 네트워크는 셀룰러 전화 네트워크, 802.11, 802.16, 802.20, 802.1Q 또는 WiMax 네트워크일 수 있다. 뿐만 아니라, 네트워크(926)는 인터넷과 같은 공공 네트워크, 인트라넷과 같은 사설 네트워크, 또는 그것의 조합들일 수 있으며, 이에 제한되지 않지만 TCP/IP 기반 네트워킹 프로토콜들을 포함하여 이제 이용 가능하거나 또는 나중에 개발되는 다양한 네트워킹 프로토콜들을 이용할 수 있다. 오디오 라우드니스 제어 시스템의 하나 이상의 구성요소들은 네트워크(926)에 의해 또는 그것을 통해 서로와 통신할 수 있다.
테스트 결과들
일련의 객관적 테스트들의 결과들은 오디오 라우드니스 제어 시스템의 유효성을 평가하기 위해 수행되었다. 테스트들은 다양한 오디오 소스들로부터의 오디오 신호들과 같이 변화가 발생할 때 또는 오디오 콘텐트가 변할 때 다양한 오디오 신호들의 라우드니스를 등화시키기 위해, 뿐만 아니라 오디오 라우드니스 제어 시스템이 오디오 신호의 스펙트럼을 변경하지 않음을 검증하기 위해 오디오 라우드니스 제어 시스템의 능력을 평가하기 위해 행해졌다.
도 10은 예시적인 백색 잡음 입력 신호의 다이어그램 플롯이다. 모두가 상이한 레벨들에서 동일한 노래(이 경우에 백색 잡음)를 플레이하는, 라디오 스테이션들(오디오 소스들(S1 내지 S4))과 같은, 4개의 오디오 소스들이 있다고 가정하자. 최상부 곡선은 오디오 라우드니스 제어 시스템을 가진 프로세싱 없이 4개의 라디오 스테이션들(오디오 소스들(S1 내지 S4)) 사이에서의 스위칭의 결과를 도시한다. 이 경우에, 시간에 걸쳐 신호의 라우드니스(레벨)에서의 큰 차이들이 있음이 보여질 수 있다. 최하부 곡선은 이들 동일한 4개의 라디오 스테이션들(오디오 소스들(S1 내지 S4))의 각각의 라우드니스(레벨)가 어떻게 오디오 라우드니스 제어 시스템에 의한 프로세싱을 갖고 변경되는지를 도시한다. 도 10에서, 오디오 라우드니스 제어 시스템은 라우드니스 이득 값(Gadj)을 갖고 오디오 소스(S1)의 오디오 신호를 증강시킬 수 있다. 오디오 소스들(S2, S3, 및 S4)에 대해, 오디오 라우드니스 제어 시스템은 4개의 오디오 소스들로부터 제공된 오디오 신호들의 에너지 레벨을 실질적으로 유사하게 만들기 위해 각각의 오디오 신호들을 감쇠시키기 위해 상이한 라우드니스 이득 값들(Gadj)을 이용할 수 있다. 하부 곡선에서 짧은 드롭아웃들은 소스(라디오 스테이션)가 변경될 때 신호를 간단히 약화시키는 소프트웨어-기반 헤드 유닛 시뮬레이터의 결과이다.
도 11의 예에서의 곡선들은 백색 잡음 신호들의 스펙트럼들을 도시한다. 최상부 곡선(1102)은 오디오 라우드니스 제어 시스템에 의해 프로세싱되지 않은(즉, 시스템 오프) 백색 잡음 신호이며, 최하부 곡선(1104)은 턴 온된 오디오 라우드니스 제어 시스템을 가진 백색 잡음 신호를 묘사한다. 도 11에서, 제 1 곡선(1102) 및 제 2 곡선(1104)은 오디오 라우드니스 제어 시스템이 입력 신호의 스펙트럼을 변경하지 않음을 표시하는 서로에 거의 “완전히” 평행한다. 이 예에서, 수직 스케일은 dB(분할 당 3dB)에 있다는 것을 주의하자.
도 12는 오디오 신호들로서 스피치 입력 신호들을 도시한 예시적인 다이어그램 플롯이다. 모두가 상이한 레벨들에서 동일한 오디오 신호(이 경우에 스피치)를 플레이하는, 라디오 스테이션들(S1 내지 S4)과 같은, 4개의 오디오 소스들이 있다고 가정하자. 최상부 곡선은 오디오 라우드니스 제어 시스템에 의한 프로세싱 없이 4개의 라디오 스테이션들(S1 내지 S4)의 오디오 신호들을 도시한다. 최하부 곡선은 오디오 라우드니스 제어 시스템을 갖고 프로세싱한 후 동일한 오디오 신호들을 도시한다. 최하부 곡선에서, 오디오 신호들(S1 및 S2)은 이득 조정 신호(Gadj)에 의해 증강되고, S4는 감쇠되며, S3은 사용자에 의해 지각된 라우드니스에서 균일성을 획득하기 위해 실질적으로 변경되지 않은 채로 있다. 하부 곡선에서의 짧은 드롭아웃들은 이러한 예시적인 시뮬레이션에 사용된 소프트웨어-기반 헤드 유닛 시뮬레이터의 결과이며, 이것은 소스(라디오 스테이션)가 변경될 때 신호를 간단히 약화시킨다. 그러나, 임의의 약화는 요구되지 않는다.
도 13은 스피치 신호들의 스펙트럼들을 도시한 예시적인 곡선들의 또 다른 세트이다. 제 1 곡선(1302)은 오디오 라우드니스 제어 시스템에 의해 프로세싱되지 않은(시스템이 오프일 때와 같은) 스피치 신호이며 제 2 곡선(1304)은 프로세싱을 갖고 오디오 라우드니스 제어 시스템을 위해 턴 온된다. 곡선들은 오디오 라우드니스 제어 시스템이 입력 신호의 스펙트럼을 실질적으로 변경하지 않음을 표시하는 서로에 대해 거의 “완전히” 평행한다. 이 예에서, 수직 스케일은 dB에(분할 당 12dB)에 있다는 것을 주의하자.
현재 선택된 오디오 소스를 표시하는 메시지들(Dx)의 형태에서의 파라미터들의 일 예시적인 소스는 차량에서의 헤드 유닛이며, 이것은 가청 사운드를 생성하기 위해 증폭기로 오디오 신호들을 제공한다.
표 1 - 헤드 유닛으로부터 오디오 라우드니스 제어 시스템으로의 예시적인 Dx 메시지들
이름:
오디오 소스 정수 [0 내지 63]
서브소스 정수 [0 내지 1023]
여기에서 오디오 소스 파라미터는 어떤 오디오 소스가 헤드 유닛으로부터 증폭기로와 같이, 오디오 신호들을 현재 공급하고 있는지를 식별할 수 있다. 이 예의 오디오 소스들은 다음을 포함할 수 있다:
● AM 라디오,
● FM 라디오,
● CD,
● DVD,
● Aux,
● USB,
● 위성 라디오,
● 블루투스 오디오,
● 블루투스 핸즈프리,
● 임의의 다른 오디오 소스들은 무선에 또는 유선을 통해, 또는 또 다른 인터페이스 또는 디바이스를 통해 헤드 유닛에 연결하였다.
서브소스 Dx 메시지는 오디오 소스들의 각각에 관한 추가 정보를 제공할 수 있다. 오디오 소스가 라디오 대역(AM 또는 FM)인 경우에, 서브소스는 어떤 스테이션이 현재 활성인지를 나타낼 수 있다. 이것은 또한 위성 라디오에 대해서도 참이며, 여기에서 서브소스는 현재 활성 스테이션을 나타낼 수 있다. CD의 경우에, 서브소스는 어떤 CD가 활성인지를 나타낸다(다중-CD 플레이어에서).
특정한 오디오 소스에 대한 서브소스가 없는 경우에, 서브소스는 0(제로)으로 설정될 수 있다. 예로서, 차량이 단지 하나의 Aux 입력을 갖는다면, Aux 입력을 위한 서브소스는 항상 제로로 설정될 수 있다. 다른 예들에서, 서브소스는 생략될 수 있으며, 부가적인 정보가 오디오 소스 메시지를 제공받을 수 있다.
라우드니스 데이터베이스에 저장된 데이터는 32-비트 워드와 같은, 미리 결정된 구성에 저장될 수 있다. 이전에 논의된 바와 같이, 데이터는 비-휘발성 메모리에 저장될 수 있다. 비-휘발성 메모리를 위한 32 비트 워드에 정보를 패킹하는 예가 도 14에 예시된다. 도 14의 예에서, 오디오 라우드니스 제어 시스템에 의해 생성된 정보는 비-휘발성 메모리에 저장되기 위해 32 비트 워드로 패킹될 수 있다. 저장된 데이터는 그것의 태스크들을 보다 양호하게 수행하도록 오디오 라우드니스 제어 시스템을 돕기 위해 정보를 제공한다. 일 예에서, 비-휘발성 메모리로부터 저장되며 검색될 수 있는 64의 이들 32 비트 워드들의 양이 있을 수 있다. 다른 예들에서, 임의의 양의 워드들이 저장될 수 있으며, 64 비트, 128 비트, 또는 256 비트와 같은 다른 워드 크기들이 사용될 수 있다.
오디오 라우드니스 제어 시스템은 이 데이터를 패킹 및 언패킹하는 것을 처리할 수 있다. 그러므로 프로세서의 역할은 적절한 시간에 이 데이터를 저장 및 검색하는 것이다. 시스템이 제일 처음으로 파워 업될 때, 비-휘발성 메모리에서의 값들은 모두 0(제로)으로 설정되어야 한다.
본 발명의 다양한 실시예들이 설명되었지만, 많은 보다 많은 실시예들 및 구현들이 본 발명의 범위 내에서 가능하다는 것이 이 기술분야의 숙련자들에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항들 및 그것의 등가물들을 고려하여 이를 제외하고는 제한되어서는 안 된다.

Claims (21)

  1. 오디오 라우드니스 제어 시스템(audio loudness control system)에 있어서,
    프로세서;
    라우드니스 조정기 모듈에 이용 가능한 오디오 신호에 관련된 파라미터들에 기초하여 상기 오디오 신호의 라우드니스 레벨의 조정 및 상기 조정의 성능의 타이밍을 동적으로 결정하기 위해 상기 프로세서에 의해 실행 가능한 상기 라우드니스 조정기 모듈; 및
    상기 라우드니스 조정기 모듈에 의해 결정된 상기 성능의 타이밍 및 상기 라우드니스 레벨의 상기 조정에 따라 상기 오디오 신호를 동적으로 감쇠, 증강 또는 통과시키도록 상기 프로세서에 의해 실행 가능한 이득 조정 모듈
    을 포함하고,
    상기 라우드니스 조정기 모듈은 상기 프로세서에 의해 상기 오디오 신호를 수신하며 상기 오디오 신호의 측정된 라우드니스를 결정하도록 실행 가능하며, 상기 라우드니스 조정기 모듈은 또한 상기 오디오 신호의 측정된 상기 라우드니스를 타겟 라우드니스와 비교하며, 상기 비교에 기초하여 상기 오디오 신호의 상기 라우드니스 레벨의 상기 타이밍 및 상기 조정을 결정하도록 실행 가능한, 오디오 라우드니스 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 라우드니스 조정기 모듈은 상기 오디오 신호의 초기 수신 시 시작하며 결정된 시간 윈도우가 경과한 후 종료되는 초기 적응화 기간 내에 있는 것으로 상기 오디오 신호의 상기 라우드니스 레벨의 상기 조정의 상기 성능의 타이밍을 결정하도록 실행 가능한, 오디오 라우드니스 제어 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 라우드니스 조정기 모듈은 상기 오디오 라우드니스 제어 시스템이 선택적 조정 모드에 있다는 것에 응답하여 상기 초기 적응화 기간 후 제한된 적응화 기간에 들어가도록 실행 가능하며, 상기 제한된 적응화 기간은 상기 라우드니스 레벨의 상기 조정이 상기 라우드니스 조정기 모듈에 의해 실질적으로 변경되지 않은 채로 있는 결정된 시간 기간인, 오디오 라우드니스 제어 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 라우드니스 조정기 모듈은 상기 제한된 적응화 기간 후 제 2 기회 적응화 기간에 들어가도록 실행 가능하며, 상기 제 2 기회 적응화 기간은 라우드니스 적응화 레이트가 상기 초기 적응화 기간 동안과 실질적으로 유사한 결정된 시간 기간인, 오디오 라우드니스 제어 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 라우드니스 조정기 모듈은 상기 오디오 라우드니스 제어 시스템이 연속적 조정 모드에 있는 것에 응답하여 상기 초기 적응화 기간 후 진행 중인 연속적 조정 기간에 들어가도록 실행 가능하며, 상기 진행 중인 연속적 조정 기간은 상기 라우드니스 레벨의 선택적 동적 조정이 상기 초기 적응화 기간 동안보다 더 낮은 라우드니스 적응화 레이트에서 발생하는 시간 기간인, 오디오 라우드니스 제어 시스템.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 라우드니스 조정기 모듈에 의해 수신된 상기 파라미터들은 상기 오디오 신호, 및 상기 오디오 신호의 소스의 식별을 포함하는, 오디오 라우드니스 제어 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 오디오 신호와 연관된 상기 파라미터들은 상기 오디오 신호에서 또는 상기 오디오 신호와 함께 포함된 메시지에서 상기 라우드니스 조정기에 의해 수신되는, 오디오 라우드니스 제어 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 라우드니스 조정기 모듈과 통신하는 데이터베이스를 더 포함하며, 상기 라우드니스 조정기 모듈은 상기 오디오 신호의 소스와 연관되는 라우드니스 관련 설정들 또는 파라미터들을 상기 데이터베이스로부터 추출하도록 구성되는, 오디오 라우드니스 제어 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 라우드니스 조정기 모듈에 의해 수신된 상기 파라미터들은 적어도 하나의 마이크로폰 신호를 포함하며, 상기 라우드니스 조정기 모듈은 상기 마이크로폰 신호에 기초하여 라우드니스 측정 및 잡음 추정을 수행하도록 실행 가능하고, 상기 라우드니스 측정 및 상기 잡음 추정은 상기 오디오 신호의 조정의 상기 타이밍 및 상기 레벨을 동적으로 결정하기 위해 상기 라우드니스 조정기 모듈에 의해 사용되는, 오디오 라우드니스 제어 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 이득 조정 모듈의 폐쇄 루프 제어에서 상기 마이크로폰 신호를 사용하도록 실행 가능한, 오디오 라우드니스 제어 시스템.
  12. 프로세서에 의해 실행 가능한 지시들을 저장하도록 구성된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서, 상기 컴퓨터 판독 가능한 매체는:
    상기 프로세서에 의해 소스로부터 오디오 신호를 수신하도록 실행 가능한 지시들;
    상기 프로세서에 의해 상기 오디오 신호에 관련된 파라미터들에 기초하여 측정된 라우드니스 값을 결정하도록 실행 가능한 지시들;
    상기 프로세서에 의해 상기 파라미터들에 기초하여 라우드니스 이득 조정 신호를 동적으로 조정하도록 실행 가능한 지시들;
    상기 프로세서에 의해 상기 오디오 신호로의 상기 동적으로 조정된 라우드니스 이득 조정 신호의 적용의 타이밍을 결정하도록 실행 가능한 지시들; 및
    상기 프로세서에 의해 측정된 상기 라우드니스 값과의 비교 전에 타겟 라우드니스 값을 조정하도록 실행 가능한 지시들을 포함하며, 상기 타겟 라우드니스 값은 상기 파라미터들에 기초하여 조정되는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 오디오 신호의 라우드니스의 변화들이 미리 결정된 변화 레이트로 전이하도록 상기 라우드니스 이득 조정 신호의 상기 동적 조정을 변경하기 위한 지시들을 더 포함하는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 프로세서에 의해 오디오 라우드니스 시스템의 동작 모드에 응답하여 상기 미리 결정된 변화 레이트를 야기하기 위해 상기 라우드니스 이득 조정 신호의 상기 동적 조정의 변화를 선택적으로 중지하며 가능하게 하도록 실행 가능한 지시들을 더 포함하는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  15. 삭제
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 이득을 제어하기 위한 상기 지시들은 상기 오디오 신호의 상이한 주파수 범위들에 대해 상기 라우드니스 이득 조정 신호를 상이하게 조정하기 위한 지시들을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 이득을 제어하기 위한 상기 지시들은 예상된 클리핑 임계치에 기초하여 상기 이득을 조정하기 위한 지시들을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  18. 청구항 12에 있어서,
    라우드니스 이득 조정 신호를 동적으로 조정하기 위한 상기 지시들은 측정된 상기 라우드니스 값을 타겟 라우드니스 값과 비교하기 위한 지시들; 및 측정된 상기 라우드니스 값 및 상기 타겟 라우드니스 값 사이의 차이들에 기초하여 상기 라우드니스 이득 조정 신호를 동적으로 조정하기 위한 지시들을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  19. 오디오 라우드니스 제어의 방법에 있어서,
    프로세서를 이용하여 오디오 신호를 수신하는 단계;
    상기 오디오 신호의 라우드니스 레벨을 조정하기 위해 상기 프로세서를 이용하여 라우드니스 이득 조정 신호를 동적으로 조정하는 단계;
    상기 프로세서를 이용하여 상기 오디오 신호가 변화하였음을 검출하는 단계;
    상기 프로세서를 이용하여 상기 라우드니스 이득 조정 신호를 동적으로 조정하는 단계로서, 상기 라우드니스 이득 조정 신호는 상기 변화 이전에 상기 오디오 신호의 상기 라우드니스 레벨과 실질적으로 유사하도록 상기 오디오 신호의 상기 라우드니스 레벨을 조정하기 위해 제 1 미리 결정된 적응화 레이트로 동적으로 조정되는, 상기 단계;
    상기 변화가 검출된 후 미리 결정된 시간 기간에 이어서, 상기 프로세서가 제 2 미리 결정된 적응화 레이트로 상기 라우드니스 이득 조정 신호를 동적으로 조정하는 단계로서, 상기 제 2 미리 결정된 적응화 레이트는 상기 제 1 미리 결정된 적응화 레이트와 상이한, 상기 단계를 포함하는, 오디오 라우드니스 제어의 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 프로세서를 이용하여 상기 오디오 신호가 변화하였음을 검출하는 단계는 상기 오디오 신호의 콘텐트의 변화 또는 상기 오디오 신호의 소스의 변화 중 하나를 검출하는 단계를 포함하는, 오디오 라우드니스 제어의 방법.
  21. 청구항 19에 있어서,
    상기 제 2 미리 결정된 적응화 레이트는 상기 제 1 미리 결정된 적응화 레이트보다 작은, 오디오 라우드니스 제어의 방법.
KR1020157012633A 2012-11-19 2013-11-01 오디오 라우드니스 제어 시스템 KR101735416B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261728234P 2012-11-19 2012-11-19
US61/728,234 2012-11-19
US13/833,657 US9413322B2 (en) 2012-11-19 2013-03-15 Audio loudness control system
US13/833,657 2013-03-15
PCT/US2013/067967 WO2014078096A1 (en) 2012-11-19 2013-11-01 Audio loudness control system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150086263A KR20150086263A (ko) 2015-07-27
KR101735416B1 true KR101735416B1 (ko) 2017-05-29

Family

ID=50727968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157012633A KR101735416B1 (ko) 2012-11-19 2013-11-01 오디오 라우드니스 제어 시스템

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9413322B2 (ko)
EP (1) EP2920880B1 (ko)
JP (1) JP6335914B2 (ko)
KR (1) KR101735416B1 (ko)
CN (1) CN104798301B (ko)
BR (1) BR112015011085B1 (ko)
WO (1) WO2014078096A1 (ko)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9571054B2 (en) * 2013-02-28 2017-02-14 Rovi Guides, Inc. Systems and methods for dynamically adjusting volume based on media content
EP2833549B1 (en) 2013-08-01 2016-04-06 EchoStar UK Holdings Limited Loudness level control for audio reception and decoding equipment
US9391575B1 (en) * 2013-12-13 2016-07-12 Amazon Technologies, Inc. Adaptive loudness control
CN110808723B (zh) * 2014-05-26 2024-09-17 杜比实验室特许公司 音频信号响度控制
US9398392B2 (en) * 2014-06-30 2016-07-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Audio calibration and adjustment
CN112185401B (zh) 2014-10-10 2024-07-02 杜比实验室特许公司 基于发送无关的表示的节目响度
KR101638608B1 (ko) * 2014-12-11 2016-07-11 현대자동차주식회사 블루투스 오디오 볼륨을 조절하기 위한 방법, 헤드 유닛 및 컴퓨터 판독 가능한 기록매체
CN104869503B (zh) * 2015-03-23 2019-01-04 深圳市冠旭电子股份有限公司 一种基于等响曲线的动态低频加强方法及系统
WO2016193033A1 (de) * 2015-05-29 2016-12-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und verfahren zur lautstärkenregulierung
CN104951273B (zh) * 2015-06-30 2018-07-03 联想(北京)有限公司 一种信息处理方法、电子设备及系统
EP3342040B1 (en) * 2015-08-24 2019-12-18 Dolby Laboratories Licensing Corporation Volume-levelling processing
US10136201B2 (en) * 2015-10-28 2018-11-20 Harman International Industries, Incorporated Speaker system charging station
US9947332B2 (en) 2015-12-11 2018-04-17 Ibiquity Digital Corporation Method and apparatus for automatic audio alignment in a hybrid radio system
US9755598B2 (en) 2015-12-18 2017-09-05 Ibiquity Digital Corporation Method and apparatus for level control in blending an audio signal in an in-band on-channel radio system
CN106060714A (zh) * 2016-05-26 2016-10-26 惠州华阳通用电子有限公司 一种降低音源噪声的控制方法及装置
CN109310525B (zh) 2016-06-14 2021-12-28 杜比实验室特许公司 媒体补偿通过和模式切换
EP3479378B1 (en) 2016-07-04 2023-05-24 Harman Becker Automotive Systems GmbH Automatic correction of loudness level in audio signals containing speech signals
KR101898769B1 (ko) * 2016-07-08 2018-09-13 전자부품연구원 오디오 ld 자동 복합 제어 방법 및 시스템
WO2018144367A1 (en) 2017-02-03 2018-08-09 iZotope, Inc. Audio control system and related methods
EP3389183A1 (en) * 2017-04-13 2018-10-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Apparatus for processing an input audio signal and corresponding method
CN110870201B (zh) * 2017-08-18 2023-10-24 Oppo广东移动通信有限公司 音频信号调节方法、装置、存储介质及终端
CN108260045A (zh) * 2017-12-18 2018-07-06 佛山市创思特音响有限公司 一种记录用户使用习惯的音响系统
USD882547S1 (en) 2017-12-27 2020-04-28 Yandex Europe Ag Speaker device
RU2707149C2 (ru) * 2017-12-27 2019-11-22 Общество С Ограниченной Ответственностью "Яндекс" Устройство и способ модифицирования вывода аудиосигнала устройства
US10778168B2 (en) * 2018-01-07 2020-09-15 The Nielsen Company (Us), Llc Methods and apparatus for volume adjustment
US10484115B2 (en) 2018-02-09 2019-11-19 Ibiquity Digital Corporation Analog and digital audio alignment in the HD radio exciter engine (exgine)
US10177729B1 (en) 2018-02-19 2019-01-08 Ibiquity Digital Corporation Auto level in digital radio systems
JP7193772B2 (ja) * 2018-03-23 2022-12-21 ヤマハ株式会社 ダイナミクス処理方法
US10686420B2 (en) * 2018-04-27 2020-06-16 Gaudio Lab, Inc. Audio signal processing method and apparatus for controlling loudness level
KR102643514B1 (ko) * 2019-01-03 2024-03-06 현대자동차주식회사 자동차 및 자동차의 오디오 처리 방법
CN116866816A (zh) 2019-03-14 2023-10-10 高迪奥实验室公司 用于控制响度级的音频信号处理方法和装置
US10674265B1 (en) * 2019-04-26 2020-06-02 Google Llc Background level dependent dynamic volume levels
USD947152S1 (en) 2019-09-10 2022-03-29 Yandex Europe Ag Speaker device
DE102019133289A1 (de) * 2019-12-06 2021-06-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Anpassen der Lautstärke in einem Audiosystem
CN113365142A (zh) * 2020-03-04 2021-09-07 分众(中国)信息技术有限公司 一种基于ebu r.128标准的广告响度均衡方法
US11321047B2 (en) * 2020-06-11 2022-05-03 Sorenson Ip Holdings, Llc Volume adjustments
KR20230107306A (ko) 2020-11-18 2023-07-14 구글 엘엘씨 내비게이션 세션 중 주행 이벤트 사운드 검출 및 처리
US11595730B2 (en) * 2021-03-08 2023-02-28 Tencent America LLC Signaling loudness adjustment for an audio scene
US20240031720A1 (en) * 2022-07-21 2024-01-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Volume controls

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080192958A1 (en) 2004-09-03 2008-08-14 Kazuhiro Nakata Audio System

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05168087A (ja) * 1991-12-17 1993-07-02 Sharp Corp 音響装置及びリモコン
JPH05218769A (ja) * 1992-02-06 1993-08-27 Toyota Motor Corp 自動車用音響装置
GB9513419D0 (en) * 1995-06-30 1995-09-06 Philips Electronics Uk Ltd Audio signal reproduction apparatus
JPH11166835A (ja) * 1997-12-03 1999-06-22 Alpine Electron Inc ナビゲーション音声補正装置
JP4226395B2 (ja) * 2003-06-16 2009-02-18 アルパイン株式会社 音声補正装置
US20080095385A1 (en) * 2004-06-30 2008-04-24 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Method of and System for Automatically Adjusting the Loudness of an Audio Signal
WO2006058361A1 (en) * 2004-12-04 2006-06-08 Dynamic Hearing Pty Ltd Method and apparatus for adaptive sound processing parameters
JP2008141644A (ja) * 2006-12-05 2008-06-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 音声信号増幅装置および音響装置
US8654995B2 (en) * 2007-03-16 2014-02-18 Harman International Industries, Incorporated Audio control system for a vehicle
US8275153B2 (en) 2007-04-16 2012-09-25 Evertz Microsystems Ltd. System and method for generating an audio gain control signal
ATE552690T1 (de) * 2008-09-19 2012-04-15 Dolby Lab Licensing Corp Upstream-signalverarbeitung für client- einrichtungen in einem drahtlosen kleinzellen- netz
CN102257728B (zh) * 2008-10-17 2014-11-26 夏普株式会社 音频信号调节设备及音频信号调节方法
US8422699B2 (en) 2009-04-17 2013-04-16 Linear Acoustic, Inc. Loudness consistency at program boundaries
JP5554624B2 (ja) * 2010-04-27 2014-07-23 富士通テン株式会社 音響装置および信号制御方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080192958A1 (en) 2004-09-03 2008-08-14 Kazuhiro Nakata Audio System

Also Published As

Publication number Publication date
US9413322B2 (en) 2016-08-09
JP6335914B2 (ja) 2018-05-30
CN104798301A (zh) 2015-07-22
KR20150086263A (ko) 2015-07-27
CN104798301B (zh) 2018-09-25
EP2920880A1 (en) 2015-09-23
JP2016506640A (ja) 2016-03-03
WO2014078096A1 (en) 2014-05-22
EP2920880B1 (en) 2019-02-27
BR112015011085A2 (pt) 2017-07-11
US20140140537A1 (en) 2014-05-22
BR112015011085B1 (pt) 2021-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101735416B1 (ko) 오디오 라우드니스 제어 시스템
US10523168B2 (en) Method and apparatus for processing an audio signal based on an estimated loudness
US9557960B2 (en) Active acoustic filter with automatic selection of filter parameters based on ambient sound
EP3369175B1 (en) Object-based audio signal balancing
CN108365827B (zh) 具有动态阈值的频带压缩
US20110002467A1 (en) Dynamic enhancement of audio signals
CN112954115B (zh) 一种音量调节方法、装置、电子设备及存储介质
US9431982B1 (en) Loudness learning and balancing system
CN104918181B (zh) 电平调整装置和方法
JP2017506464A (ja) 周波数依存的減衰段をチューニングするための装置及び方法
CN103746668A (zh) 音量控制方法及系统
WO2021133779A1 (en) Audio device with speech-based audio signal processing
CN114902560B (zh) 具有环境噪音补偿的用于自动音量控制的设备和方法
US10741196B2 (en) Signal quality-based enhancement and compensation of compressed audio signals
CA2721599C (en) Frequency-specific determination of audio dose
CN111264030B (zh) 用于为音频信号的个人适应设置参数的方法
WO2017203677A1 (ja) オーディオ信号処理装置、および音響パラメータ決定方法
KR102718650B1 (ko) 개인용 청각 디바이스의 적응적 사운드 이퀄라이제이션 시스템 및 방법
CN114128307A (zh) 用于个人听取设备中的自适应声音均衡的系统和方法
CN116778949A (zh) 个性化响度补偿方法、装置、计算机设备和存储介质
CN117652159A (zh) 信息处理装置、信息处理方法和程序

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant