KR101772397B1 - 음향 출력 장치의 배치 방향에 따라 음향 출력을 제어하는 방법 및 배치 방향에 따라 출력되는 음향을 제어하는 음향 출력 장치 - Google Patents

음향 출력 장치의 배치 방향에 따라 음향 출력을 제어하는 방법 및 배치 방향에 따라 출력되는 음향을 제어하는 음향 출력 장치 Download PDF

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Abstract

음향 출력 장치의 배치 방향에 따라 음향 출력을 제어하는 방법은 음향 출력 장치가 스테레오 신호를 입력받는 단계, 상기 음향 출력 장치가 센서를 이용하여 상기 음향 출력 장치의 배치 방향을 검출하는 단계, 상기 음향 출력 장치가 상기 음향 출력 장치에서 두 개의 스피커 유닛이 배치된 전면부를 바라보는 사용자 관점에서 좌측 스피커 유닛 및 우측 스피커 유닛에 스테레오 신호를 출력하는 단계 및 상기 음향 출력 장치가 상기 스테레오 신호를 다운 믹싱하고, 상기 사용자 관점에서 상측 스피커 유닛 또는 하측 스피커 유닛 중 적어도 하나에 상기 다운 믹싱한 신호를 출력하는 단계를 포함한다.

Description

음향 출력 장치의 배치 방향에 따라 음향 출력을 제어하는 방법 및 배치 방향에 따라 출력되는 음향을 제어하는 음향 출력 장치{AUDIO OUTPUT CONTROLLING METHOD BASED ON ORIENTATION OF AUDIO OUTPUT APPARATUS AND AUDIO OUTPUT APPARATUS FOR CONTROLLING AUDIO OUTPUT BASED ON ORIENTATION}
이하 설명하는 기술은 음향 출력 장치가 놓인 방향에 따라 복수의 스피커 유닛에 출력되는 음향을 제어하는 기법에 관한 것이다.
최근 스마트폰과 같은 모바일 기기 등장과 함께 블루투스(bluetooth) 스피커와 같은 무선 스피커 시장이 커지고 있다. 블루투스 스피커는 일반적으로 휴대성을 갖는다.
한국공개특허 제10-2007-0047881호
이하 설명하는 기술은 음향 출력 장치가 배치된 방향에 따라 스피커 유닛에 출력되는 음향을 제어하는 방법을 제공하고자 한다.
음향 출력 장치의 배치 방향에 따라 음향 출력을 제어하는 방법은 음향 출력 장치가 스테레오 신호를 입력받는 단계, 상기 음향 출력 장치가 센서를 이용하여 상기 음향 출력 장치의 배치 방향을 검출하는 단계, 상기 음향 출력 장치가 상기 음향 출력 장치에서 두 개의 스피커 유닛이 배치된 전면부를 바라보는 사용자 관점에서 좌측 스피커 유닛 및 우측 스피커 유닛에 스테레오 신호를 출력하는 단계 및 상기 음향 출력 장치가 상기 스테레오 신호를 다운 믹싱하고, 상기 사용자 관점에서 상측 스피커 유닛 또는 하측 스피커 유닛 중 적어도 하나에 상기 다운 믹싱한 신호를 출력하는 단계를 포함한다.
배치 방향에 따라 출력되는 음향을 제어하는 음향 출력 장치는 음향 출력 장치의 배치 방향을 센싱하는 센서, 프로세서가 처리한 디지털 신호를 아날로그 신호를 변환하는 DAC, 상기 음향 출력 장치의 하우징의 제1 측면에 두 개가 배치되고, 상기 제1 측면에서 일방향으로 연장되는 제2 측면에 한 개가 배치되고, 상기 일측면에서 상기 일방향의 반대 방향으로 연장되는 제3 측면에 한 개가 배치되는 스피커 유닛 및 상기 배치 방향에 따라 상기 제1 측면을 바라보는 사용자 관점에서 좌측 및 우측에 위치한 스피커 유닛에 스테레오 신호를 출력하고, 상기 사용자 관점에서 상측 스피커 유닛 또는 하측 스피커 유닛 중 적어도 하나에 상기 스테레오 신호를 다운 믹싱한 신호를 출력하도록 제어하는 프로세서를 포함한다.
이하 설명하는 기술은 음향 출력 장치의 배치 방향에 따라 사용자에게 음향감이 좋은 소리를 제공한다.
도 1은 음향 출력 장치를 도시한 예이다.
도 2는 음향 출력 장치의 구성을 도시한 블록도의 예이다.
도 3은 음향 출력 장치의 수평 모드에 대한 예이다.
도 4는 음향 출력 장치의 수평 모드에 대한 다른 예이다.
도 5는 음향 출력 장치의 수평 모드에 대한 또 다른 예이다.
도 6은 음향 출력 장치의 수직 모드에 대한 예이다.
도 7은 음향 출력 장치의 수직 모드에 대한 다른 예이다.
도 8은 음향 출력 장치가 스피커 유닛에 출력되는 음향을 제어하는 방법에 대한 순서도의 예이다.
이하 설명하는 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 이하 설명하는 기술의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
이하 설명하는 기술은 음향 출력 장치(스피커)에 관한 것이다. 음향 출력 장치는 육면체, 다른 다면체, 원통형, 구형 등과 같이 다양한 외관 디자인을 가질 수 있다. 이하 설명하는 음향 출력 장치는 다양한 방향으로 배치가 가능한 장치이다. 또한 이하 설명하는 음향 출력 장치는 서로 다른 방향을 갖는 복수의 스피커 유닛을 포함한다.
이하 설명의 편의를 위해 육면체 형태의 음향 출력 장치를 기준으로 설명한다. 도 1은 음향 출력 장치(10)를 도시한 예이다. 음향 출력 장치(10)는 육면체 형태(사각 기둥)의 하우징(housing)을 갖는다. 도 1에서 음향 출력 장치(10)는 음향의 볼륨을 조절하는 버튼을 갖는다. 도 1과 다른 다양한 형태의 입력 장치, 인터페이스 장치 등이 사용될 수 있음은 물론이다.
음향 출력 장치(10)는 하우징 외부로 노출된 4개의 스피커 유닛(S1, S2, S3 및 S4)을 갖는다. 복수의 스피커 유닛 중 적어도 일부는 서로 다른 지향성을 갖는다. 도 1에서 스피커 유닛이 배치된 면을 설명하기 위하여 4개의 측면(제1측면, 제2측면, 제3측면 및 제4 측면)을 도시하였다. 제1측면에는 두 개의 스피커 유닛 S1과 S2가 배치된다. 제1측면에서 연장되는 제2측면에는 스피커 유닛 S3가 배치된다. 제1 측면에서 연장되는 제3측면에는 스피커 유닛 S4가 배치된다. 물론 제2측면이나 제3측면에도 복수의 스피커 유닛이 배치될 수 있다. 제4측면은 음향 출력 장치(10)가 향하는 방향을 설명하기 위해 표시하였다. 사용자는 기본적으로 제1측면을 마주보면서 음악을 듣는다. 이 경우 제1측면은 사용자를 향하는 방향이 된다. 따라서 제1측면을 전면부라고 할 수도 있다.
한편 전술한 바와 같이 음향 출력 장치(10)는 다양한 외관을 가질 수 있다. 도 1에서 음향 출력 장치(10)는 단면이 사각형인 기둥 형태이다. 음향 출력 장치(10)는 단면이 사각형 외에 다른 다각형일 수도 있고, 단면이 원형일 수도 있다. 이 경우에도 음향 출력 장치(10)는 복수의 스피커 유닛이 외부로 향하는 방향이 서로 다를 수 있다. 후술하겠지만 각 스피커 유닛은 음향 출력 장치(10)의 배치 방향에 따라 다양한 형태의 신호를 출력한다. 따라서 각 스피커 유닛은 저음역부터 고음역까지 모두 출력이 가능한 스피커 유닛을 사용하는 것이 바람직하다.
음향 출력 장치(10)는 배치된 방향(orientation)을 검출하고, 배치된 방향에 따라 사용자에 적합한 음향이 출력되도록 조절한다. 음향 출력 장치(10)는 배치된 방향에 따라 복수의 스피커 유닛에 서로 다른 신호가 출력되도록 제어할 수 있다. 구체적인 예는 후술한다.
도 2는 음향 출력 장치(100)의 구성을 도시한 블록도의 예이다. 도 2는 도 1에 도시한 음향 출력 장치(10)의 구조를 도시한 예이다. 도 2에서 음향 출력 장치(100)는 입력단(111), 통신 인터페이스(112), 입력 인터페이스(120), 프로세서(130), 메모리(140), 센서(150), DAC(160), AMP(170) 및 스피커 유닛(180)을 포함한다.
입력단(111)은 유선으로 디지털 오디오 신호를 입력받는 구성이다. 통신 인터페이스(112)는 무선으로 디지털 오디오 신호를 수신하는 구성이다. 통신 인터페이스(112)는 블루투스, Wi-Fi 내지 기타 근거리 통신 프로토콜에 기반한 장치일 수 있다. 입력단(111) 내지 통신 인터페이스(112)가 입력받는 오디오 신호는 I2S(Integrated Interchip Sound), S/PDIF(Sony/Philips Digital Interface Format) 등과 같은 포맷일 수 있다. I2S는 디지털 오디오 신호 전송을 위한 표준 방식이다. S/PDIF는 Sony/Philips에서 제안한 디지털 오디오 신호 전송 규격이다. 오디오 신호는 기본적으로 디지털화된 스테레오 신호이다.
입력 인터페이스(120)는 음향 출력 장치(100)에 일정한 제어 명령을 전달하는 장치이다. 예컨대, 입력 인터페이스(120)는 볼륨 조절 장치, 이퀄라이저, 전원 스위치 등과 같은 장치 중 어느 하나일 수 있다. 한편 사용자는 통신 인터페이스(112)를 통해서도 무선으로 일정한 제어 명령을 음향 출력 장치(100)에 전달할 수도 있다.
센서(150)는 음향 출력 장치(100)의 배치 방향을 센싱하는 장치이다. 센서(150)는 가속도 센서, 자이로 센서, 지자기 센서 중 적어도 하나일 수 있다. 센서(150)는 3차원 공간에서 음향 출력 장치(100)가 배치된 방향(orientation)을 검출한다.
프로세서(130)는 음향 출력 장치(100)의 배치 방향에 따라 입력받은 디지털 오디오 신호를 일정하게 처리한다. 프로세서(130)는 DSP(Digital Signal Processor) 또는 CPU(Central Processing Unit)이다. (i) 프로세서(130)는 스테레오 신호(좌 채널 신호 및 우 채널 신호)를 다운 믹스(downmix)할 수 있다. (ii) 프로세서(130)는 다운 믹스한 신호를 일정한 주파수 대역으로 구분할 수 있다. 예컨대, 프로세서(130)는 저음역 신호와 고음역 신호를 구분하는 크로스오버(crossover) 처리를 할 수 있다. 크로스오버는 스피커 유닛 별로 서로 다른 주파수 대역의 신호를 출력하기 위한 것이다. 프로세서(130)는 HPF(High Pass Filter)를 사용하여 좌 채널 또는/및 우 채널의 신호를 고음역 신호로 필터링할 수 있다. 프로세서(130)는 LPF(Low Pass Filter)를 사용하여 좌 채널 또는/및 우 채널의 신호를 저음역 신호로 필터링할 수 있다. (iii) 프로세서(130)는 저음역(Low Frequency) 신호를 일정하게 오버드라이브(overdrive)할 수도 있다. 오버드라이브는 신호를 일정하게 증폭하는 처리를 의미한다. (iv) 프로세서는(130)는 소리의 음량(볼륨)을 조절하는 처리를 할 수도 있다.(v) 프로세서(130)는 처리한 신호를 출력할 스피커 유닛을 결정할 수 있다. (vi) 프로세서(130)는 신호의 위상 및 크기를 제어할 수도 있다. 나아가 프로세서(130)는 각 스피커 유닛에 출력되는 신호의 위상 및 크기를 달리할 수도 있다.
프로세서(130)는 음향 출력 장치(100)의 배치 방향에 따라 사용자에게 보다 좋은 음감을 전달할 수 있도록 오디오 신호를 처리하고, 각 스피커 유닛에서 출력할 신호를 결정한다. 프로세서(130)는 전술한 다양한 오디오 신호 처리를 조합하고, 처리한 신호를 배치 방향에 따라 각 스피커 유닛에 전달한다. 이를 통해 프로세서(130)는 스테레오 와이드닝(stereo widening), 센터 인핸스먼트(center enhancement) 등과 같은 효과를 부여한다. 프로세서(130)가 배치 방향에 따라 오디오 신호를 처리하는 구체적인 예는 후술한다.
메모리(140)는 프로세서(130)가 신호 처리를 위해 사용하는 명령(instruction)을 저장할 수 있다. 메모리(140)가 없이 프로세서(130)가 신호를 처리할 수도 있다.
DAC(160)는 프로세서(130)가 처리한 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털-아날로그 컨버터이다. AMP(170)는 DAC(160)가 출력하는 아날로그 신호를 증폭하는 증폭기(amplifier)이다.
도 2는 복수의 스피커 유닛(180)을 도시한다. 스피커 유닛(180)은 최종적으로 음향을 출력하는 장치이다.
이하 음향 출력 장치(100)의 배치 방향에 따라 오디오 신호가 처리되는 예와 처리된 신호가 출력되는 스피커 유닛에 대해 설명한다. 음향 출력 장치(100)의 배치 방향은 크게 두 가지로 구분된다. 두 가지는 수평 모드와 수직 모드이다. 도 3 내지 도 7은 3차원 공간에서 음향 출력 장치의 일정한 배치 방향을 도시한다. 도 3 내지 도 5는 수평 모드에 해당하는 예에 관한 것이고, 도 6 내지 도 7은 수직 모드에 해당하는 예에 관한 것이다. 도 3 내지 도 7은 도 1에서 도시한 음향 출력 장치(10)와 동일한 형태의 음향 출력 장치(100)를 도시한다.
도 3을 기준으로 먼저 도 3 내지 도 7에 대해 공통된 내용을 설명한다. 음향 출력 장치(100)는 x축, y축 및 z축을 갖는 3차원 공간에 배치된다고 가정한다. 이때 사용자는 ZX 평면을 바라보는 방향이라고 가정한다. 도 3에서 사용자의 시선 방향을 E로 표기한 화살표로 도시하였다.
음향 출력 장치(100)의 배치 방향은 다양한 기준으로 설명할 수 있다. 도 3에서는 제1측면에 배치된 두 개의 스피커 S1와 S2를 연결하는 가상의 직선을 도시하였다. S1과 S2를 연결하는 직선의 방향을 길이 방향(L)이라고 정의한다. 길이 방향 L이 XY 평면과 수평인 경우를 수평 모드라고 정의한다. 나아가 길이 방향 L이 XY 평면과 일정한 내각을 갖는 경우도 수평 모드라고 판단할 수 있다. 예컨대, 길이 방향 L과 XY 평면과 10도 이내의 내각을 갖는 경우 수평 모드라고 할 수 있다. 음향 출력 장치(100)가 놓인 바닥면이 고르지 못하거나, 음향 출력 장치(100)에서 바닥과 닿는 면이 고르지 못하거나, 스피커 유닛 S1과 S2가 제1측면에서 높이 방향(H)를 기준으로 동일한 평면에 놓이지 못한 경우 길이 방향 L과 XY 평면이 정확하게 수평이 아닐 수 있다. 한편 XY 평면은 가상의 수평면일 수도 있고, 음향 출력 장치(100)가 놓이는 바닥면일 수도 있다.
길이 방향 L이 XY 평면과 수직인 경우를 수직 모드라고 정의한다. 나아가 길이 방향 L이 XY 평면에 수직인 직선과 일정한 내각을 갖는 경우도 수직 모드라고 할 수도 있다.
도 3은 음향 출력 장치(100)의 수평 모드에 대한 예이다. 도 3에서 길이 방향(L)과 XY 평면은 수평이라고 가정한다. 길이 방향(L)과 XY 평면은 수평인 상태를 이루기 위해 두 가지 방향이 가능하다. 도 3은 수평 모드 중 가능한 하나의 모드에 대한 예이다. 도 3은 제4 측면이 X축과 같은 방향을 갖는 경우이다. 도 3에 도시한 수평 모드를 제1 수평 모드라고 정의한다.
제1 수평 모드에서 각 스피커 유닛에 출력되는 신호에 대해 설명한다. 제1측면에 배치된 스피커 유닛 S1(181)과 S2(182)는 기본적으로 스테레오 신호를 출력한다. 사용자의 시선 관점에서 왼쪽에 위치한 S2(182)는 좌측 채널 신호(Left)를 출력하고, 사용자의 시선 관점에서 오른쪽에 위치한 S1(181)은 우측 채널 신호(Right)를 출력한다. 제2측면에 배치된 스피커 유닛 S3(183)은 스테레오 신호(좌우 채널 신호)를 다운 믹싱한 신호(L/R downmix)를 출력한다. 한편 제3 측면에 배치된 스피커 유닛 S4(184)는 신호를 출력하지 않는다. 스피커 유닛 S4(184)는 바닥면과 맞닿아 있는 상태이므로 음향을 출력하지 않는다. 다만 경우에 따라서는 이 경우에서 스피커 유닛 S4(184)가 스테레오 신호를 다운 믹싱한 신호를 출력할 수도 있다.
도 4는 음향 출력 장치(100)의 수평 모드에 대한 다른 예이다. 도 4는 수평 모드 중 가능한 하나의 모드에 대한 예이다. 도 4는 제4 측면이 X축과 반대 방향을 갖는 경우이다. 도 4에 도시한 수평 모드를 제2 수평 모드라고 정의한다. 제1측면에 배치된 스피커 유닛 S1(181)과 S2(182)는 기본적으로 스테레오 신호를 출력한다. 다만 도 3과 달리 사용자의 시선 관점에서 왼쪽에 위치한 S1(181)은 좌측 채널 신호(Left)를 출력하고, 사용자의 시선 관점에서 오른쪽에 위치한 S2(182)는 우측 채널 신호(Right)를 출력한다.
제3측면에 배치된 스피커 유닛 S4(184)는 스테레오 신호(좌우 채널 신호)를 다운 믹싱한 신호(L/R downmix)를 출력한다. 한편 제2 측면에 배치된 스피커 유닛 S3(183)은 신호를 출력하지 않는다. 스피커 유닛 S3(183)는 바닥면과 맞닿아 있는 상태이므로 음향을 출력하지 않는다. 다만 경우에 따라서는 이 경우에서 스피커 유닛 S3(183)가 스테레오 신호를 다운 믹싱한 신호를 출력할 수도 있다.
도 3 내지 도 4를 살펴보면, 스피커 유닛이 출력하는 신호는 스피커 유닛의 지향 방향과 상대적인 위치에 따라 달라진다. 도 3 내지 도 4에서는 기본적으로 사용자 관점에서 전면(제1측면)에 있는 스피커 유닛은 스테레오 신호를 출력하고, 상측 및 하측 중 적어도 어느 하나의 스피커 유닛은 다운믹싱한 신호를 출력한다. 사용자 관점에서 전면에서 좌측에 위치한 스피커 유닛을 좌측 스피커 유닛이라고 한다. 사용자 관점에서 전면에서 우측에 위치한 스피커 유닛을 우측 스피커 유닛이라고 한다. 사용자 관점에서 상측면에 위치한 스피커 유닛을 상측 스피커 유닛이라고 한다. 사용자 관점에서 하측면에 위치한 스피커 유닛을 하측 스피커 유닛이라고 한다.
도 5는 음향 출력 장치(100)의 수평 모드에 대한 또 다른 예이다. 도 5에서 음향 출력 장치(100)는 도 3과 같은 지향 방향을 갖는다. 다만 도 5에서 음향 출력 장치(100)는 XY 평면과 제3측면이 일정한 각도(θ)를 형성한다. 도 5는 음향 출력 장치(100)가 제3측면에 일정한 형태의 받침대 위에 위치하여 XY 평면과 각도를 형성한 예를 도시한다. 제1측면에 배치된 스피커 유닛 S1(181)과 S2(182)는 기본적으로 스테레오 신호를 출력한다. 사용자의 시선 관점에서 왼쪽에 위치한 S2(182)는 좌측 채널 신호(Left)를 출력하고, 사용자의 시선 관점에서 오른쪽에 위치한 S1(181)은 우측 채널 신호(Right)를 출력한다. 제2측면에 배치된 스피커 유닛 S3(183)은 스테레오 신호(좌우 채널 신호)를 다운 믹싱한 신호(L/R downmix)를 출력한다. 제3 측면에 배치된 스피커 유닛 S4(184)는 스테레오 신호를 다운 믹싱한 신호(L/R downmix)를 출력한다. 스피커 유닛 S4(184)에서 출력되는 신호는 바닥면에 반사되면서 사용자에게 전달된다. 따라서 스피커 유닛 S4(184)에서 출력되는 신호는 XY 평면과 형성하는 각도(θ)의 값에 따라 달라질 수 있다. 프로세서(130)는 각도(θ)의 값에 따라 스피커 유닛 S4(184)에 출력되는 신호를 다르게 프로세싱할 수 있다. 전술한 바와 같이 프로세서(130)는 각도(θ)의 값을 고려하여 사용자를 중심으로 센터 인핸스먼트와 같은 효과가 잘 나타나도록 각 스피커에 출력되는 신호를 처리할 수 있다.
한편 도시하지 않았지만 도 4와 같은 배치 방향(제4측면이 x축에 반대 방향)에서도 XY 평면과 제2측면이 일정한 각도를 형성할 수 있다. 이 경우 제2측면에 배치된 스피커 유닛 S3는 스테레오 신호(좌우 채널 신호)를 다운 믹싱한 신호(L/R downmix)를 출력한다. 프로세서(130)는 각도(θ)의 값에 따라 스피커 유닛 S3(183)에 출력되는 신호를 다르게 프로세싱할 수 있다.
도 6은 음향 출력 장치(100)의 수직 모드에 대한 예이다. 도 6은 길이 방향(L)이 XY 평면에 수직인 상태라고 가정한다. 수직 모드도 두 가지 모드가 가능하다. 도 6은 수직 모드 중 제4 측면이 z축 방향인 수직 모드이다. 도 6과 같은 수직 모드를 제1 수직 모드라고 명명한다.
제1 수직 모드에서 각 스피커 유닛에 출력되는 신호에 대해 설명한다. 제1측면에 배치된 스피커 유닛 S1(181)과 S2(182)는 기본적으로 스테레오 신호를 다운 믹싱한 신호(L/R downmix)를 출력한다. 제1측면에서 사용자의 시선 관점에서 상측에 위치한 스피커 유닛 S1(181)는 고음역 신호(HF)를 출력한다. 제1측면에서 사용자의 시선 관점에서 하측에 위치한 스피커 유닛 S2(182)는 저음역 신호(LF)를 출력한다. 제1 측면을 바라보는 사용자의 시선 관점에서 오른쪽 측면인 제3측면에 위치한 S4(184)는 우측 채널 신호(Right)를 출력한다. 사용자의 시선 관점에서 왼쪽 측면인 제2측면에 위치한 S3(183)은 좌측 채널 신호(Left)를 출력한다.
도 7은 음향 출력 장치(100)의 수직 모드에 대한 다른 예이다. 도 7은 수직 모드 중 제4 측면이 z축과 반대 방향인 수직 모드이다. 도 7과 같은 수직 모드를 제2 수직 모드라고 명명한다.
제2 수직 모드에서 각 스피커 유닛에 출력되는 신호에 대해 설명한다. 제1측면에 배치된 스피커 유닛 S1(181)과 S2(182)는 기본적으로 스테레오 신호를 다운 믹싱한 신호(L/R downmix)를 출력한다. 제1측면에서 사용자의 시선 관점에서 상측에 위치한 스피커 유닛 S2(182)는 고음역 신호(HF)를 출력한다. 제1측면에서 사용자의 시선 관점에서 하측에 위치한 스피커 유닛 S1(181)은 저음역 신호(LF)를 출력한다. 제1 측면을 바라보는 사용자의 시선 관점에서 오른쪽 측면인 제2측면에 위치한 S3(183)은 우측 채널 신호(Right)를 출력한다. 사용자의 시선 관점에서 왼쪽 측면인 제3측면에 위치한 S4(184)는 좌측 채널 신호(Left)를 출력한다.
도 6 내지 도 7를 살펴보면, 스피커 유닛이 출력하는 신호는 스피커 유닛의 지향 방향과 상대적인 위치에 따라 달라진다. 도 6 내지 도 7에서는 기본적으로 사용자 관점에서 전면(제1측면)에 있는 스피커 유닛은 다운믹싱한 신호를 출력한다. 사용자 관점에서 전면에 연장된 우측면과 좌측면에 있는 스피커 유닛은 스테레오 신호를 출력한다. 사용자 관점에서 전면을 기준으로 좌측면에 위치한 스피커 유닛을 좌측 스피커 유닛이라고 한다. 사용자 관점에서 전면에서 우측면에 위치한 스피커 유닛을 우측 스피커 유닛이라고 한다. 사용자 관점에서 전면에서 상측에 위치한 스피커 유닛을 상측 스피커 유닛이라고 한다. 사용자 관점에서 전면에서 하측에 위치한 스피커 유닛을 하측 스피커 유닛이라고 한다.
도 8은 음향 출력 장치가 스피커 유닛에 출력되는 음향을 제어하는 방법(200)에 대한 순서도의 예이다.
음향 출력 장치(100)는 음향 출력 장치(100)의 배치 방향을 검출한다(210). 음향 출력 장치는 검출한 배치 방향에 따라 신호 처리를 크게 3가지로 구분하여 처리한다. 음향 출력 장치(100)는 현재 배치 방향이 수평 모드인지 수직 모드인지 판단한다(220).
수직 모드인 경우 음향 출력 장치(100)는 다음과 같은 신호 처리를 수행할 수 있다(240). 수직 모드인 경우 ① 음향 출력 장치(100)는 입력된 좌우 채널(LR) 신호를 다운 믹싱한다. 음향 출력 장치(100)는 수직 모드에서 제1측면에 배치된 스피커 유닛 S1과 S2에 다운 믹싱한 신호를 출력할 수 있다. ② 나아가 음향 출력 장치(100)는 좌측 및/또는 우측 채널 신호를 다운 믹싱한 신호를 고음역 신호와 저음역 신호로 크로스 오버 처리할 수 있다. 음향 출력 장치(100)는 고음역 신호를 제1 측면에서 상측에 있는 스피커 유닛에 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(100)는 저음역 신호를 제1 측면에서 하측에 있는 스피커 유닛에 출력할 수 있다. ③ 또한 음향 출력 장치(100)는 저음역 신호(LF)를 일정하게 오버드라이브 처리할 수 있다. 음향 출력 장치(100)는 오버드라이브 처리한 저음역 신호를 제1 측면에서 하측에 있는 스피커 유닛에 출력할 수 있다. ④ 음향 출력 장치(100)는 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호를 처리하여 각각 사용자 관점에서 좌측면에 위치한 스피커 유닛과 사용자 관점에서 우측면에 위치한 스피커 유닛에 출력할 수 있다.
음향 출력 장치(100)는 현재 배치 방향이 수평 모드인 경우 음향 출력 장치가 바닥면과 일정한 경사를 형성하고 있는 상태(경사 모드)인지 여부를 판단한다(230).
경사 모드인 경우 음향 출력 장치(100)는 다음과 같은 신호 처리를 수행할 수 있다(250). 경사 모드인 경우 ① 음향 출력 장치(100)는 입력된 좌우 채널(LR) 신호를 다운 믹싱한다. 음향 출력 장치(100)는 경사 모드에서 제1측면에서 연장된 상측면에 배치된 스피커 유닛에 다운 믹싱한 신호를 출력할 수 있다. ② 음향 출력 장치(100)는 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호를 처리한다. 음향 출력 장치(100)는 제1 측면에서 사용자 관점을 기준으로 좌측에 위치한 스피커 유닛에 좌측 채널 신호를 출력한다. 음향 출력 장치(100)는 제1 측면에서 사용자 관점을 기준으로 우측에 위치한 스피커 유닛에 우측 채널 신호를 출력한다. ③ 나아가 음향 출력 장치(100)는 음향 출력 장치와 XY 평면(바닥면)이 형성한 각도의 값에 따라 스피커 유닛이 출력할 신호를 다르게 처리할 수 있다. 음향 출력 장치(100)는 각도의 값에 따라 다운 믹싱한 신호를 일정하게 처리할 수 있다. 이를 통해 센터 인핸스먼트 등과 같은 효과를 부여할 수 있다.
경사 모드가 아닌 일반 수평 모드인 경우 음향 출력 장치(100)는 다음과 같은 신호 처리를 수행할 수 있다(260). 수평 모드인 경우 ① 음향 출력 장치(100)는 입력된 좌우 채널(LR) 신호를 다운 믹싱한다. 음향 출력 장치(100)는 제1측면에서 연장된 상측면에 배치된 스피커 유닛에 다운 믹싱한 신호를 출력할 수 있다. ② 음향 출력 장치(100)는 좌측 채널 신호와 우측 채널 신호를 처리한다. 음향 출력 장치(100)는 제1 측면에서 사용자 관점을 기준으로 좌측에 위치한 스피커 유닛에 좌측 채널 신호를 출력한다. 음향 출력 장치(100)는 제1 측면에서 사용자 관점을 기준으로 우측에 위치한 스피커 유닛에 우측 채널 신호를 출력한다.
음향 출력 장치(100)는 기본적인 오디오 신호 처리가 종료된 후에 다음과 같은 부가적인 처리를 수행할 수 있다(270). 음향 출력 장치(100)는 입력된 볼륨 레벨에 따라 일정한 소리의 크기로 출력되도록 신호를 처리할 수 있다. 음향 출력 장치(100)는 처리한 신호를 출력할 스피커 유닛을 매칭하여, 각 스피커 유닛에 서로 다른 신호가 전달되도록 할 수 있다. 나아가 음향 출력 장치(100)는 수평 모드에서 바닥면에 맞닿아 있는 스피커 유닛은 음향을 출력하지 않도록(mute) 할 수 있다.
최종적으로 음향 출력 장치는 각 스피커 유닛을 통해 음향을 출력한다(280).
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 전술한 기술에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 전술한 기술의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 전술한 기술의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
10 : 음향 출력 장치
100 : 음향 출력 장치
111 : 입력단
112 : 통신 인터페이스
120 : 입력 인터페이스
130 : 프로세서
140 : 메모리
150 : 센서
160 : DAC
170 : AMP
180 : 복수의 스피커 유닛
181, 182, 183, 184 : 스피커 유닛

Claims (19)

  1. 음향 출력 장치가 스테레오 신호를 입력받는 단계;
    상기 음향 출력 장치가 센서를 이용하여 상기 음향 출력 장치의 배치 방향을 검출하는 단계;
    상기 음향 출력 장치가 상기 스테레오 신호를 다운 믹싱한 신호를 생성하는 단계;
    상기 음향 출력 장치가 제1 측면에서 두 개의 스피커 유닛이 수평방향이 되게 배치된 경우 상기 두 개의 스피커 유닛 중 상기 제1 측면을 바라보는 관점에서 좌측에 위치한 스피커 유닛에 상기 스테레오 신호 중 좌 채널 신호를 출력하고, 우측에 위치한 스피커 유닛에 상기 스테레오 신호 중 우 채널 신호를 출력하고, 제2 측면 또는 제3 측면에 위치한 스피커 유닛 중 적어도 하나에 상기 다운 믹싱한 신호를 출력하는 제1 모드로 동작하는 단계;
    상기 음향 출력 장치가 상기 제1 측면에서 두 개의 스피커 유닛이 상하방향이 되게 배치된 경우 상기 두 개의 스피커 유닛 중 적어도 하나에 상기 다운 믹싱한 신호를 출력하고, 상기 제2 측면 또는 상기 제3 측면에 위치한 스피커 유닛 중 상기 제1 측면을 바라보는 관점에서 좌측에 위치한 측면의 스피커 유닛에 상기 스테레오 신호 중 좌 채널 신호를 출력하고, 상기 제1 측면을 바라보는 관점에서 우측에 위치한 측면의 스피커 유닛에 상기 스테레오 신호 중 우 채널 신호를 출력하는 제2 모드로 동작하는 단계를 포함하되,
    상기 음향 출력 장치의 하우징의 상기 제1 측면에 두 개의 스피커 유닛이 배치되고, 상기 제1 측면에서 일방향으로 연장되는 상기 제2 측면에 한 개의 스피커 유닛이 배치되고, 상기 제1 측면에서 상기 일방향의 반대 방향으로 연장되는 상기 제3 측면에 한 개의 스피커 유닛이 배치되는 음향 출력 장치의 배치 방향에 따라 음향 출력을 제어하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 음향 출력 장치는 상기 제1 측면에 배치된 두 개의 스피커 유닛을 연결하는 길이 방향이 상기 음향 출력 장치가 위치한 바닥면에 대해 수평 방향인지 또는 수직 방향인지에 따라 상기 스테레오 신호를 출력하는 스피커 유닛 및 상기 다운 믹싱한 신호를 출력하는 스피커 유닛을 결정하는 음향 출력 장치의 배치 방향에 따라 음향 출력을 제어하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 음향 출력 장치는 상기 제1 측면에 배치된 두 개의 스피커 유닛을 연결하는 길이 방향이 상기 음향 출력 장치가 위치한 바닥면에 대해 수평 방향이거나 상기 바닥면과 기준 각도 내의 내각을 이루는 경우 상기 제1 모드로 동작하는 음향 출력 장치의 배치 방향에 따라 음향 출력을 제어하는 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 음향 출력 장치는 상기 제1 측면에 배치된 두 개의 스피커 유닛을 연결하는 길이 방향이 상기 음향 출력 장치가 위치한 바닥면에 대해 수평 방향이거나 상기 바닥면과 기준 각도 내의 내각을 이루는 경우 상기 제2 측면 또는 상기 제3 측면 중 상기 제1 측면을 바라보는 관점에서 아래쪽에 위치한 측면의 스피커 유닛에는 신호를 출력하지 않는 음향 출력 장치의 배치 방향에 따라 음향 출력을 제어하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 음향 출력 장치는 상기 제1 측면에 배치된 두 개의 스피커 유닛을 연결하는 길이 방향이 상기 음향 출력 장치가 위치한 바닥면에 대해 수평 방향이거나 상기 바닥면과 기준 각도 내의 내각을 이루는 경우이고,
    상기 제2 측면 또는 상기 제3 측면 중 상기 제1 측면을 바라보는 관점에서 아래쪽에 위치한 측면이 상기 음향 출력 장치가 배치된 바닥면을 기준으로 일정한 각도를 갖는 경우 상기 아래쪽에 위치한 측면의 스피커 유닛에 상기 다운믹싱한 신호를 출력하는 음향 출력 장치의 배치 방향에 따라 음향 출력을 제어하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 음향 출력 장치는 상기 제1 측면에 배치된 두 개의 스피커 유닛을 연결하는 길이 방향이 상기 음향 출력 장치가 위치한 바닥면에 대해 수직 방향이거나 상기 바닥면에 수직인 직선과 기준 각도 내의 내각을 이루는 경우 상기 제2 모드로 동작하는 음향 출력 장치의 배치 방향에 따라 음향 출력을 제어하는 방법.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 음향 출력 장치는 상기 제1 측면에 배치된 두 개의 스피커 유닛을 연결하는 길이 방향이 상기 음향 출력 장치가 위치한 바닥면에 대해 수직 방향이거나 상기 바닥면에 수직인 직선과 기준 각도 내의 내각을 이루는 경우 상기 두 개의 스피커 유닛 중 상측에 위치한 스피커 유닛에 상기 다운 믹싱한 신호 중 고음역 신호를 출력하고, 하측에 위치한 스피커 유닛에 상기 다운 믹싱한 신호 중 저음역 신호를 출력하는 음향 출력 장치의 배치 방향에 따라 음향 출력을 제어하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 음향 출력 장치는 상기 제1 측면에 배치된 두 개의 스피커 유닛을 연결하는 길이 방향이 상기 음향 출력 장치가 위치한 바닥면에 대해 수직 방향이거나 상기 바닥면에 수직인 직선과 기준 각도 내의 내각을 이루는 경우 상기 다운 믹싱한 신호를 고음역 신호와 저음역 신호로 크로스 오버 처리하는 음향 출력 장치의 배치 방향에 따라 음향 출력을 제어하는 방법.
  11. 음향 출력 장치의 배치 방향을 센싱하는 센서;
    프로세서가 처리한 디지털 신호를 아날로그 신호를 변환하는 DAC;
    상기 음향 출력 장치의 하우징의 제1 측면에 두 개가 배치되고, 상기 제1 측면에서 일방향으로 연장되는 제2 측면에 한 개가 배치되고, 상기 제1 측면에서 상기 일방향의 반대 방향으로 연장되는 제3 측면에 한 개가 배치되는 스피커 유닛; 및
    상기 배치 방향에 따라 제1 측면에서 두 개의 스피커 유닛이 수평방향이 되게 배치된 경우 상기 두 개의 스피커 유닛 중 상기 제1 측면을 바라보는 관점에서 좌측에 위치한 스피커 유닛에 스테레오 신호 중 좌 채널 신호를 출력하고, 우측에 위치한 스피커 유닛에 상기 스테레오 신호 중 우 채널 신호를 출력하고, 제2 측면 또는 제3 측면에 위치한 스피커 유닛 중 적어도 하나에 상기 스테레오 신호를 다운 믹싱한 신호를 출력하는 제1 모드로 동작하도록 제어하고,
    상기 배치 방향에 따라 상기 제1 측면에서 두 개의 스피커 유닛이 상하방향이 되게 배치된 경우 상기 두 개의 스피커 유닛 중 적어도 하나에 상기 다운 믹싱한 신호를 출력하고, 상기 제2 측면 또는 상기 제3 측면에 위치한 스피커 유닛 중 상기 제1 측면을 바라보는 관점에서 좌측에 위치한 측면의 스피커 유닛에 상기 스테레오 신호 중 좌 채널 신호를 출력하고, 상기 제1 측면을 바라보는 관점에서 우측에 위치한 측면의 스피커 유닛에 상기 스테레오 신호 중 우 채널 신호를 출력하는 제2 모드로 동작하도록 제어하는 프로세서를 포함하는 배치 방향에 따라 출력되는 음향을 제어하는 음향 출력 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 측면에 배치된 두 개의 스피커 유닛을 연결하는 길이 방향이 상기 음향 출력 장치가 위치한 바닥면에 대해 수평 방향이거나 상기 바닥면과 기준 각도 내의 내각을 이루는 경우 상기 제1 모드로 동작하도록 제어하는 배치 방향에 따라 출력되는 음향을 제어하는 음향 출력 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 측면에 배치된 두 개의 스피커 유닛을 연결하는 길이 방향이 상기 음향 출력 장치가 위치한 바닥면에 대해 수평 방향이거나 상기 바닥면과 기준 각도 내의 내각을 이루는 경우 상기 DAC에서 출력되는 신호 중 스테레오 신호를 상기 두 개의 스피커 유닛이 출력하도록 제어하는 배치 방향에 따라 출력되는 음향을 제어하는 음향 출력 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 측면에 배치된 두 개의 스피커 유닛을 연결하는 길이 방향이 상기 음향 출력 장치가 위치한 바닥면에 대해 수평 방향이거나 상기 바닥면과 기준 각도 내의 내각을 이루는 경우 스테레오 신호를 다운 믹싱하고, 상기 제2 측면 및 상기 제3 측면 중 상기 제1 측면을 바라보는 관점에서 위쪽에 위치한 측면의 스피커 유닛에 상기 다운 믹싱한 신호를 출력하도록 제어하는 배치 방향에 따라 출력되는 음향을 제어하는 음향 출력 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 측면에 배치된 두 개의 스피커 유닛을 연결하는 길이 방향이 상기 음향 출력 장치가 위치한 바닥면에 대해 수평 방향이거나 상기 바닥면과 기준 각도 내의 내각을 이루는 경우 상기 제2 측면 및 상기 제3 측면 중 상기 제1 측면을 바라보는 관점에서 아래쪽에 위치한 측면의 스피커 유닛에 신호를 출력하지 않도록 제어하는 배치 방향에 따라 출력되는 음향을 제어하는 음향 출력 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 측면에 배치된 두 개의 스피커 유닛을 연결하는 길이 방향이 상기 음향 출력 장치가 위치한 바닥면에 대해 수직 방향이거나 상기 바닥면에 수직인 직선과 기준 각도 내의 내각을 이루는 경우 상기 제2 모드로 동작하도록 제어하는 배치 방향에 따라 출력되는 음향을 제어하는 음향 출력 장치.
  17. 삭제
  18. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 프로세서는 상기 제1 측면에 배치된 두 개의 스피커 유닛을 연결하는 길이 방향이 상기 음향 출력 장치가 위치한 바닥면에 대해 수직 방향이거나 상기 바닥면에 수직인 직선과 기준 각도 내의 내각을 이루는 경우 상기 두 개의 스피커 유닛 중 상측에 위치한 스피커 유닛에 상기 다운 믹싱한 신호 중 고음역 신호를 출력하고, 하측에 위치한 스피커 유닛에 상기 다운 믹싱한 신호 중 저음역 신호를 출력하도록 제어하는 배치 방향에 따라 출력되는 음향을 제어하는 음향 출력 장치.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 배치 방향에 따라 상기 프로세서가 상기 디지털 신호를 처리하는 명령을 저장하는 메모리를 더 포함하는 배치 방향에 따라 출력되는 음향을 제어하는 음향 출력 장치.
KR1020160041509A 2016-04-05 2016-04-05 음향 출력 장치의 배치 방향에 따라 음향 출력을 제어하는 방법 및 배치 방향에 따라 출력되는 음향을 제어하는 음향 출력 장치 KR101772397B1 (ko)

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KR1020160041509A KR101772397B1 (ko) 2016-04-05 2016-04-05 음향 출력 장치의 배치 방향에 따라 음향 출력을 제어하는 방법 및 배치 방향에 따라 출력되는 음향을 제어하는 음향 출력 장치
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