KR102229033B1 - 우선 순위를 갖는 공간 인식 다이나믹 레인지 제어 시스템 - Google Patents

우선 순위를 갖는 공간 인식 다이나믹 레인지 제어 시스템 Download PDF

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KR102229033B1
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붐클라우드 360, 인코포레이티드
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Abstract

오디오 신호는 다른 오디오 좌표 시스템에서 적용되는 이득 계수를 사용하여 오디오 좌표 시스템에서 제한된다. 제1 오디오 좌표 시스템에서의 제1 성분 및 제2 성분은 제2 오디오 좌표 시스템에서의 오디오 신호의 제3 성분 및 제4 성분으로부터 생성된다. 제3 성분 및 제4 성분의 각각에 대한 최대 레벨을 정의하는 진폭 임계치가 결정된다. 조정된 제3 성분 및 조정된 제4 성분을 생성하기 위해 하나 이상의 이득 계수가 제3 성분 및 제4 성분의 각각에 적용되고, 제2 오디오 좌표 시스템에서의 제1 출력 채널 및 제2 출력 채널이 조정된 제3 및 제4 성분으로부터 생성된다. 제1 및 제2 출력 채널 각각은 하나 이상의 이득 계수의 적용으로부터 진폭 임계치 미만으로 제한된다.

Description

우선 순위를 갖는 공간 인식 다이나믹 레인지 제어 시스템
본원에서 설명되는 주제는 오디오 프로세싱에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 공간 인식 상황(spatially-aware context)에서의 오디오 신호의 다이나믹 레인지 제어(dynamic range control)에 관한 것이다.
레인지 제어(range control)는 임계 양 미만의 오디오 신호의 제한을 지칭한다. 좌측 채널 및 우측 채널을 포함하는 좌-우 공간(left-right space)에서의 스테레오 오디오 신호의 경우, 각각의 채널의 피크가 임계치 미만이 되도록 필요에 따라 좌측 및 우측 채널에 이득(gain)을 적용하는 것에 의해 좌-우 공간에서 레인지 제어가 달성될 수 있다. 그러나, 레인지 제어의 아티팩트(artifact)를 상이한 공간 위치로 이동시키는 것이 바람직하다.
실시형태는 공간 인식 상황에서의 오디오 신호의 레인지 제어를 제공하는 것에 관한 것이다. 오디오 신호는 하드 리미팅(hard limiting)의 아티팩트를 상이한 공간 위치로 이동시키기 위해 다른 오디오 좌표 시스템(예를 들면, 중간-사이드 공간(mid-side space))에서 적용되는 이득 계수(gain factor)를 사용하여 오디오 좌표 시스템(예를 들면, 좌-우 공간)에서 제한된다. 오디오 신호의 제3 성분(예를 들면, 좌측 채널) 및 제4 성분(예를 들면, 우측 채널)으로부터 제1(예를 들면, 중간) 성분 및 제2(예를 들면, 사이드) 성분이 생성된다. 제3 성분 및 제4 성분의 각각에 대한 최대 레벨을 정의하는 제2 오디오 좌표 시스템에서의 진폭 임계치가 결정된다. 제1 오디오 좌표 시스템에서의 조정된 제1 성분 및 조정된 제2 성분을 생성하기 위해 하나 이상의 이득 계수가 제1 성분 및 제2 성분의 각각에 적용된다. 제2 오디오 좌표 시스템에서의 제1(예를 들면, 좌측) 출력 채널 및 제2(예를 들면, 우측) 출력 채널은 조정된 제1 성분 및 조정된 제2 성분으로부터 생성된다. 제1 및 제2 출력 채널 각각은 제1 성분 및 제2 성분의 각각에 적용되는 하나 이상의 이득 계수로부터 진폭 임계치 미만으로 제한된다.
몇몇 실시형태에서, 프로세서에 의해 실행될 때: 제2 오디오 좌표 시스템에서의 오디오 신호의 제3 성분 및 제4 성분으로부터 제1 오디오 좌표 시스템에서의 제1 성분 및 제2 성분을 생성하도록; 제3 성분 및 제4 성분의 각각에 대한 최대 레벨을 정의하는 제2 오디오 좌표 시스템에서의 진폭 임계치를 결정하도록; 제1 오디오 좌표 시스템에서의 조정된 제1 성분 및 조정된 제2 성분을 생성하기 위해 제1 성분 및 제2 성분의 각각에 하나 이상의 이득 계수를 적용하도록; 그리고 조정된 제1 성분 및 조정된 제2 성분으로부터 제2 오디오 좌표 시스템에서의 제1 출력 채널 및 제2 출력 채널을 생성하도록 프로세서를 구성하는 프로그램 코드를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체. 제1 및 제2 출력 채널 각각은 제1 성분 및 제2 성분의 각각에 적용되는 하나 이상의 이득 계수로부터 진폭 임계치 미만으로 제한된다.
몇몇 실시형태에서, 오디오 신호를 프로세싱하기 위한 시스템은 프로세싱 회로부(processing circuitry)를 포함하는데, 프로세싱 회로부는: 제2 오디오 좌표 시스템에서의 오디오 신호의 제3 성분 및 제4 성분으로부터 제1 오디오 좌표 시스템에서의 제1 성분 및 제2 성분을 생성하도록; 제3 및 제4 성분의 각각에 대한 최대 레벨을 정의하는 제2 오디오 좌표 시스템에서의 진폭 임계치를 결정하도록; 제1 오디오 좌표 시스템에서의 조정된 제1 성분 및 조정된 제2 성분을 생성하기 위해 제1 성분 및 제2 성분의 각각에 하나 이상의 이득 계수를 적용하도록; 그리고 조정된 제1 성분 및 조정된 제2 성분으로부터 제2 오디오 좌표 시스템에서의 제1 출력 채널 및 제2 출력 채널을 생성하도록 구성된다. 결합된 제1 및 제2 출력 채널 각각은 제1 성분 및 제2 성분의 각각에 적용되는 하나 이상의 이득 계수로부터 진폭 임계치 미만으로 제한된다.
다른 양태는 컴포넌트, 디바이스, 시스템, 개선, 방법, 프로세스, 애플리케이션, 컴퓨터 판독 가능 매체, 및 상기의 것 중 임의의 것에 관련되는 다른 기술을 포함한다.
도 1은, 몇몇 실시형태에 따른, 오디오 프로세싱 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는, 몇몇 실시형태에 따른, 공간 리미터(spatial limiter)의 개략적인 블록도이다.
도 3(a)는, 몇몇 실시형태에 따른, 사이드 채널 이득 적용(gain application)에 이어 L/R 이득 적용이 후속되는 블록도이다.
도 3(b)는, 몇몇 실시형태에 따른, 중간 채널 이득 적용에 이어 L/R 이득 적용이 후속되는 블록도이다.
도 4는, 몇몇 실시형태에 따른, 병렬의 중간 채널 이득 적용 및 사이드 채널 이득 적용에 이어 L/R 이득 적용이 후속되는 블록도이다.
도 5(a)는, 몇몇 실시형태에 따른, 사이드 채널 이득 적용에 이어, 중간 채널 이득 적용이 후속되고, L/R 이득 적용이 후속되는 블록도이다.
도 5(b)는, 몇몇 실시형태에 따른, 중간 채널 이득 적용에 이어, 사이드 채널 이득 적용이 후속되고, L/R 이득 적용이 후속되는 블록도이다.
도 6은, 몇몇 실시형태에 따른, 오디오 신호를 공간적으로 제한하기 위한 방법의 플로우차트이다.
도 7은, 몇몇 실시형태에 따른, 사이드(또는 중간) 제한을 사용하고 후속하여 좌-우 제한을 사용하여 오디오 신호를 공간적으로 제한하기 위한 프로세스의 플로우차트이다.
도 8은, 몇몇 실시형태에 따른, 병렬의 사이드 및 중간 제한을, 후속하여 좌-우 제한을 사용하여 오디오 신호를 공간적으로 제한하기 위한 프로세스의 플로우차트이다.
도 9는, 몇몇 실시형태에 따른, 직렬의 사이드, 중간 및 좌-우 제한을 사용하여 오디오 신호를 공간적으로 제한하기 위한 프로세스의 플로우차트이다.
도 10은, 몇몇 실시형태에 따라, 다른 오디오 좌표 시스템에서 정의되는 제약을 달성하기 위해 하나의 오디오 좌표 시스템에서의 오디오 신호 성분을 제어하기 위한 프로세스의 플로우차트이다.
도 11은, 몇몇 실시형태에 따른, 사이드 체인 프로세싱(side chain processing)을 위한 공간 리미터의 개략적인 블록도이다.
도 12는, 몇몇 실시형태에 따른, 컴퓨터 시스템의 개략적인 블록도이다.
단지 예시의 목적을 위한 다양한 비제한적인 실시형태를, 도면은 묘사하고, 상세한 설명은 설명한다.
이제, 실시형태에 대한 상세한 참조가 이루어질 것인데, 실시형태의 예는 첨부의 도면에서 예시되어 있다. 다음의 상세한 설명에서, 다양한 설명되는 실시형태의 철저한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정한 세부 사항이 기술된다. 그러나, 설명되는 실시형태는 이들 특정한 세부 사항 없이 실시될 수 있다. 다른 경우에, 널리 공지된 방법, 프로시져, 컴포넌트, 회로, 및 네트워크는 실시형태의 양태를 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 상세하게 설명되지 않는다.
본 개시의 실시형태는 중간-사이드 공간에서 적용되는 이득 계수를 사용한 좌-우 공간에서의 오디오 신호의 레인지 제어에 관한 것이다. 좌측 채널 및 우측 채널을 포함하는 오디오 신호는 중간 성분(mid component) 및 사이드 성분(side component)으로 변환된다. 조정된 중간 성분 및 조정된 사이드 성분을 생성하기 위해 중간 성분 및 사이드 성분의 각각에 이득 계수가 적용된다. 조정된 컴포넌트는, 다시 좌-우 공간으로, 좌-우 공간에서 좌-우 임계치(left-right threshold)를 각각 충족하는 좌측 출력 채널 및 우측 출력 채널로 변환된다.
이득 계수는 중간 성분과 사이드 성분 사이의 공간 제한의 우선 순위에 따라 정의될 수 있다. 공간 제한의 우선 순위는 조정 가능할 수 있고, 좌-우 임계치를 충족하기 위한 상이한 공간 위치로의 아티팩트의 소망되는 이동을 정의한다. 더 낮은 우선 순위 성분에 대한 이득 계수는, 좌-우 임계치의 충족 없이 더 높은 우선 순위 성분의 이득 감소 예산(gain reduction budget)이 도달된 경우에만 더 낮은 우선 순위 성분에 대한 이득 계수가 적용되도록, 더 높은 우선 순위 성분에 대한 이득 계수를 사용하여 정의될 수 있다. 그러한 만큼, 중간 성분과 사이드 성분 사이의 공간 제한의 우선 순위에 따라 좌측 및 우측 출력 채널의 각각에 대해 좌-우 임계치가 충족된다.
예시적인 오디오 프로세싱 시스템
도 1은, 몇몇 실시형태에 따른, 오디오 프로세싱 시스템(100)의 개략적인 블록도이다. 오디오 프로세싱 시스템(100)은, 좌측 입력 채널(112) 및 우측 입력 채널(114)을 포함하는 입력 오디오 신호를 수신하고, 좌-우 임계치(
Figure 112020072911231-pct00001
LR) 아래로 제한되는 피크를 각각 갖는 좌측 출력 채널(132) 및 우측 출력 채널(134)을 포함하는 출력 오디오 신호를 생성하기 위해, 채널(112, 114)의 중간 성분(116) 또는 사이드 성분(118)을 이득 조정한다. 오디오 프로세싱 시스템(100)은 공간 인식 상황에서 입력 오디오 신호의 다이나믹 레인지 제어를 제공한다. 오디오 프로세싱 시스템(100)은, 입력 에너지가 집중되는 위치, 및 오디오 프로세싱 시스템(100)의 동작을 구성하는 설정에 따라 하드 리미팅의 아티팩트를 상이한 공간 위치(예를 들면, 입력 오디오 신호의 중간 또는 사이드 성분)로 이동시킬 수 있다. 설정은 프로그래밍 방식으로 결정될 수 있거나, 또는 사용자에 의해 명시될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템(100)은 L/R 대 M/S 컨버터(102), 공간 리미터(104), L/R 리미터(106), M/S 대 L/R 컨버터(108), 및 컨트롤러(110)를 포함한다. L/R 대 M/S 컨버터(102)는 좌측 입력 채널(112) 및 우측 입력 채널(114)을 수신하고, 입력 채널(112, 114)로부터 중간 성분(116) 및 사이드 성분(118)을 생성한다. 몇몇 실시형태에서, 중간 성분(116)은 좌측 입력 채널(112) 및 우측 입력 채널(114)의 합에 기초하여 생성될 수 있다. 사이드 성분(118)는 좌측 입력 채널(112)과 우측 입력 채널(114) 사이의 차이에 기초하여 생성될 수 있다. 중간 및 사이드 성분은 다른 방식으로, 예컨대 다양한 L/R 대 M/S 변환을 사용하여 생성될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 중간 및 사이드 성분은 다중 채널(예를 들면, 서라운드 사운드) 오디오 신호로부터 생성된다.
공간 리미터(104)는 중간 이득 프로세서(152) 및 사이드 이득 프로세서(154)를 포함한다. 중간 이득 프로세서(152)는 중간 성분(116) 및 사이드 성분(118)을 수신하고, 중간 성분(116)에 대한 중간 이득 계수(αm)를 결정한다. 중간 이득 프로세서(152)는 조정된 중간 성분(120)을 생성하기 위해 중간 이득 계수(αm)를 중간 성분(116)에 적용한다. 사이드 이득 프로세서(154)는 중간 성분(116) 및 사이드 성분(118)을 수신하고, 사이드 성분(118)에 대한 사이드 이득 계수(αs)를 결정한다. 사이드 이득 프로세서(154)는 조정된 사이드 성분(122)을 생성하기 위해 사이드 이득 계수(αs)를 사이드 성분(118)에 적용한다.
몇몇 실시형태에서, 중간 성분(116)과 사이드 성분(118) 사이에 공간 제한의 우선 순위가 존재한다. 예를 들면, 주 이득 계수(primary gain factor)(αI)가 더 높은 우선 순위 성분에 대한 이득 감소 예산에 이르기까지 더 높은 우선 순위 성분에 적용된다. 이득 감소 예산이 소진되지만, 그러나 좌-우 임계치(
Figure 112020072911231-pct00002
LR)가 충족되지 않는 경우, 더 낮은 우선 순위 성분에 대한 이득 감소 예산에 이르기까지 더 낮은 우선 순위 성분에 보조 이득 계수(secondary gain factor)(αII)가 적용된다. 주 성분(primary component)이 중간 성분이고 보조 성분(secondary component)이 사이드 성분인 경우, 중간 이득 계수(αm)는 αI에 의해 정의되고 사이드 이득 계수(αs)는 αII에 의해 정의된다. 주 성분이 사이드 성분이고 보조 성분이 중간 성분인 경우, 중간 이득 계수(αm)는 αII에 의해 정의되고 사이드 이득 계수(αs)는 αI에 의해 정의된다. 더 낮은 우선 순위 성분의 이득 계수는 우선 순위를 명시하기 위해 더 높은 우선 순위 성분의 이득 계수를 사용하여 재귀적으로 정의된다. 더 낮은 우선 순위 성분에 대한 이득 계수의 적용 이후 좌-우 임계치(
Figure 112020072911231-pct00003
LR)가 충족되지 않은 상태로 유지되는 경우, 좌-우 임계치(
Figure 112020072911231-pct00004
LR)를 충족하기 위해 필요에 따라 좌-우 이득 계수(left-right gain factor )(αlr)가 중간 및 사이드 성분의 각각에 적용된다.
L/R 리미터(106)는 L/R 이득 프로세서(156)를 포함한다. L/R 이득 프로세서(156)는 공간 리미터(104)에 의해 조정되는 바와 같은 조정된 중간 성분(120) 및 조정된 사이드 성분(122)을 수신하고, 조정된 중간 성분(120)에 좌-우 이득 계수(αlr)를 적용하여 조정된 중간 성분(124)을 생성하고, 좌-우 이득 계수(αlr)를 사이드 성분(122)에 적용하여 조정된 사이드 성분(126)을 생성한다.
도 3(a) 내지 도 9와 관련하여 하기에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 이득 계수(αm, αs 및 αlr)는 오디오 프로세싱 시스템(100)의 공간 제한의 우선 순위에 따라 변할 수 있다. 공간 제한을 위한 우선 순위는 중간 제한 스테이지(limiting stage)와 사이드 제한 스테이지 사이에서 우선 순위를 정의한다. 예를 들면, 이득 예산 또는 사이드 체인 프로세싱으로, 중간 또는 사이드 이득 감소 계산 중 어느 하나가 제한되는 경우, 중간 및 사이드 성분 둘 모두에 적용되는 L/R 제한 스테이지가 그들에 후속될 수 있다. 이 L/R 제한 스테이지는 컴포넌트 둘 모두에 동일하게 영향을 끼치며, 따라서, 중간-사이드 공간 또는 좌-우 공간에서 결정되어 적용될 수 있다. 더 낮은 우선 순위의 제한 스테이지는, 더 높은 우선 순위의 제한 스테이지에서 적용되는 하나 이상의 이득 계수를 사용하여 정의되는 이득 계수를 적용할 수 있다. 각각의 더 높은 우선 순위 제한 스테이지는 이득 계수에 대한 최소 값을 정의하는 이득 감소 예산(θ)을 포함할 수 있는데, 더 낮은 우선 순위 제한 스테이지는, 더 높은 우선 순위 제한 스테이지에 대한 이득 감소 예산이 소진되고 좌-우 임계치(
Figure 112020072911231-pct00005
LR)가 충족되지 않는 경우 사용된다. 각각의 구성에서, 좌-우 공간에서의 출력 오디오 신호의 좌측 채널(132) 및 우측 채널(134)의 피크가 좌-우 임계치(
Figure 112020072911231-pct00006
LR) 미만이 되는 것을 보장하기 위해, 중간 성분에 대한 적어도 하나의 이득 계수 및 사이드 성분에 대한 적어도 하나의 이득 계수의 적용이 존재한다. 이들 스테이지는 실제로 분리되지 않을 수 있고, 또한, 그들은 본질적으로 반드시 재귀적이지 아닐 수 있다는 것을 유의해야 한다. 별개의 스테이지는 단지 논리적 우선 순위를 나타낼 수 있다. 본원에서 논의되는 실시형태는 재귀적 이득 스테이지 계산의 사용 또는 생략, 또는 각각의 스테이지에 대한 별개의 다이나믹 레인지 컨트롤러를 통한 동작으로 제한되지는 않는다.
M/S 대 L/R 컨버터(108)는 조정된 중간 성분(124) 및 조정된 사이드 성분(126)을 수신하고, 조정된 중간 성분(124) 및 조정된 사이드 성분(126)으로부터 좌측 출력 채널(132) 및 우측 출력 채널(134)을 생성한다. 몇몇 실시형태에서, 좌측 출력 채널(132)은 조정된 중간 성분(124) 및 조정된 사이드 성분(126)의 합에 기초하여 생성될 수 있다. 우측 출력 채널(134)은 조정된 중간 성분(124)과 조정된 사이드 성분(126) 사이의 차이에 기초하여 생성될 수 있다. 중간 및 사이드 성분으로부터 좌측 및 우측 채널을 생성하기 위해 다른 타입의 변환이 사용될 수 있다. M/S 대 L/R 컨버터(108)는 좌측 출력 채널(132)을 좌측 스피커로 출력하고 우측 출력 채널(134)을 우측 스피커로 출력한다. 공간 리미터(104) 및 L/R 리미터(106)에 의해 적용되는 프로세싱의 결과로서, 출력 오디오 신호의 좌측 채널(132) 및 우측 채널(134)의 피크는 좌-우 임계치(
Figure 112020072911231-pct00007
LR) 아래에 있다.
몇몇 실시형태에서, 컨트롤러(110)는 오디오 프로세싱 시스템(100)의 동작을 제어한다. 공간 리미터(104)의 동작, 예컨대 임계치(예를 들면,
Figure 112020072911231-pct00008
LR, 이득 감소 예산, 등등)의 정의, 프로세싱 스테이지의 우선 순위의 결정, 및 결정된 우선 순위 및 임계치에 따른 이득 계수의 결정을 구성하기 위해, 컨트롤러(110)는 공간 리미터(104) 및 L/R에 커플링될 수 있다. 공간 리미터에 의해 사용되는 다양한 파라미터는 본원에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이 사용자 입력에 의해, 프로그래밍 방식으로, 또는 이들의 조합에 의해 정의될 수 있다.
예시적인 공간 리미터
도 2는, 몇몇 실시형태에 따른, 공간 리미터(200)의 개략적인 블록도이다. 공간 리미터(200)는 중간 피크 추출기(202), 사이드 피크 추출기(204), 중간 이득 프로세서(206), 사이드 이득 프로세서(208), 중간 믹서(210) 및 사이드 믹서(212)를 포함한다.
중간 피크 추출기(202)는 중간 성분(116)을 수신하고, 중간 성분(116)의 피크 값을 나타내는 중간 피크(214)를 결정한다. 중간 피크 추출기(202)는 중간 피크(214)를 중간 이득 프로세서(206) 및 사이드 이득 프로세서(208)에 제공한다. 사이드 피크 추출기(204)는 사이드 성분(118)을 수신하고, 사이드 성분(118)의 피크 값을 나타내는 사이드 피크(216)를 결정한다. 사이드 피크 추출기(204)는 사이드 피크(216)를 중간 이득 프로세서(206) 및 사이드 이득 프로세서(208)에 제공한다.
중간 이득 프로세서(206)는 좌-우 공간에서의 중간 피크(214), 사이드 피크(216), 임계치(
Figure 112020072911231-pct00009
LR)에 기초하여 중간 이득 계수(218)(αm)를 결정한다. 사이드 이득 프로세서(208)는 좌-우 공간에서의 중간 피크(214), 사이드 피크(216), 임계치(
Figure 112020072911231-pct00010
LR)에 기초하여 사이드 이득 계수(220)(αs)를 결정한다.
중간 믹서(210)는 중간 성분(116) 및 중간 이득 계수(218)(αm)를 수신하고, 이들 값을 승산하여 조정된 중간 성분(120)을 생성한다. 사이드 믹서(212)는 사이드 성분(118) 및 사이드 이득 계수(220)(αs)를 수신하고, 이들 값을 승산하여 조정된 사이드 성분(122)을 생성한다.
몇몇 실시형태에서, L/R 제한 스테이지는 공간 리미터(200)와 통합된다. 중간 이득 프로세서(206)는 좌-우 이득 계수(αlr)를 중간 이득 계수(218)와 결합하고, 중간 믹서(210)는 그 결과를 중간 성분(116)과 승산하여 조정된 중간 성분(124)을 생성한다. 사이드 이득 프로세서(208)는 좌-우 이득 계수(αlr)를 사이드 이득 계수(220)와 결합하고, 사이드 믹서(212)는 그 결과를 사이드 성분(118)과 승산하여 조정된 사이드 성분(126)을 생성한다.
좌-우 공간 대 중간-사이드 공간 좌표 변환
이득 적용은 입력 오디오 신호의 중간 성분(116) 또는 사이드 성분(118) 중 하나에 적용될 수 있다. 중간 성분(116) 및 사이드 성분(118)을 생성하기 위해, 좌-우 공간으로부터 중간-사이드 공간으로 신호를 변환하기 위한 변환(M)은 식 1에 의해 정의될 수 있다:
Figure 112020072911231-pct00011
중간-사이드 공간에서, 하위 대역 공간 프로세싱, 크로스토크 프로세싱(예를 들면, 크로스토크 제거 또는 크로스토크 시뮬레이션), 크로스토크 보상(예를 들면, 크로스토크 프로세싱에 의해 야기되는 스펙트럼 아티팩트에 대한 조정), 및 중간 또는 사이드 성분에서의 이득 적용을 포함하는 다양한 프로세싱이 수행될 수 있다. 프로세싱된 중간 및 사이드 성분은, 좌측 스피커에 대한 좌측 출력 채널 및 우측 스피커에 대한 우측 출력 채널로서, 좌-우 공간으로 변환된다.
신호를 중간-사이드 공간으로부터 좌-우 공간으로 변환하기 위한 역변환(M-1)은 식 2에 의해 정의될 수 있다:
Figure 112020072911231-pct00012
좌-우 공간 및 중간-사이드 공간은 직교 오디오 좌표 시스템의 예이다. 실제로, 식 1 및 2는 실제 직교 형태보다 바람직할 수 있는데, 여기서 순방향 변환 및 역변환 둘 모두는 계산 복잡도에서의 감소를 위해 2의 제곱근에 의해 스케일링된다.
사이드(또는 중간) 대 좌-우 우선 순위 제한
오디오 프로세싱 시스템(100)은, L/R 이득이 후속되는, 사이드 성분(m2) 또는 중간 성분(m1) 중 하나에 적용되는 이득을 우선 순위화하는 것에 의해 오디오 신호의 공간 우선 순위 제한을 수행할 수 있다. 예를 들면, 좌-우 공간에서의 오디오 신호에 대한 임계 레벨을 정의하는 좌-우 공간에서의 좌-우 임계치(
Figure 112020072911231-pct00013
LR)가 결정된다. 좌측 출력 채널(132) 및 우측 출력 채널(134) 각각은 임계치(
Figure 112020072911231-pct00014
LR)를 초과하지 않아야 한다. 임계치(
Figure 112020072911231-pct00015
LR)를 충족하기 위해, 오디오 프로세싱 시스템은 중간 또는 사이드 성분 사이의 중간-사이드 공간에서의 이득을 우선 순위화할 수 있다.
사이드 성분의 감소를 최소화하기 위해, 사이드 성분에 대한 이득 감소 예산(θs)이 사용될 수 있다. 이득 감소 예산(θs)은 사이드 성분에 적용될 수 있는 이득 감소의 최대 양을 정의하고, 사이드 성분에 대한 이득 계수(αs)를 결정하기 위해 사용된다. 좌-우 이득 계수(αlr)는 이득 계수(αs)에 기초하여 결정된다. 사이드 성분에 대한 사이드 이득 계수(αs)의 적용, 및 중간 및 사이드 성분 둘 모두에 대한 좌-우 이득 계수(αlr)의 적용은, 오디오 신호에 대한 임계치(
Figure 112020072911231-pct00016
LR)의 충족으로 귀결된다.
이득 계수(αs)의 결정 이후, αs가 사이드 성분에 적용된다. 좌-우 이득 계수(αlr)는 중간 성분 및 사이드 성분의 각각에(또는 동일한 전역적 축척 계수(global scale factor)가 동일한 결과를 가지면서 좌표의 임의의 직교 회전에 적용될 수 있기 때문에, 좌-우 공간으로의 변환 이후 좌측 및 우측 채널의 각각에) 적용된다. 여기서, 사이드 이득 감소 예산(θs)에 이르기까지 임계치(
Figure 112020072911231-pct00017
LR)를 충족시키기 위해 사이드 성분에 대한 이득 제어의 우선 순위화가 존재한다. 이득 감소 예산(θs)이 사이드 성분에 적용되지만 그러나 임계치(
Figure 112020072911231-pct00018
LR)가 충족되지 않는 경우, 적절한 αlr이 중간 성분 및 사이드 성분 둘 모두에 적용된다. 이것은 중간-사이드 공간에서 결정되는 이득 계수를 사용한 임계치(
Figure 112020072911231-pct00019
LR)를 충족으로 귀결된다.
사이드 이득 감소 예산(θs)에 이르기까지 사이드 성분(m2)에 대한 이득 제어를 우선 순위화하기 위해, 사이드 성분(m2)에 적용되는 이득 계수(αs)는 식 3에 의해 정의될 수 있다:
Figure 112020072911231-pct00020
여기서 |m1|은 중간 성분(m1)의 피크이며, |m2|는 사이드 성분(m2)의 피크이다.
좌-우 이득 계수(αlr)는 사이드 이득 계수(αs)를 사용하여 재귀적으로 정의될 수 있다. 좌-우 이득 계수(αlr)는 식 4에 의해 정의되는데:
Figure 112020072911231-pct00021
여기서 PLR은 사이드 성분(m2)에 대한 사이드 이득 계수(αs)의 적용 이후의 좌-우 공간에서의 최악의 경우의 피크이다.
PLR은 식 5에 의해 정의될 수 있다:
Figure 112020072911231-pct00022
일단 이득 계수(αs 및 αlr)가 결정되면, 그들은 식 6에 의해 도시되는 바와 같이 중간 성분(m1) 및 사이드 성분(m2)에 적용된다:
Figure 112020072911231-pct00023
식 2에 의해 정의되는 바와 같은 역변환은, 그 다음, 식 6의 결과에 적용되어, 좌-우 임계치(
Figure 112020072911231-pct00024
LR)를 각각 충족하는 좌측 출력 채널(132) 및 우측 출력 채널(134)을 생성할 수 있다.
식 3에서, 주어진 피크에 대해 αs = 0이면, 이것은 사운드스테이지(soundstage)를 모노로 완전히 붕괴시킬 것이다는 것을 유의한다. 그러나 θs에 대한 넌제로 값을 명시하는 것에 의해 이 효과를 완화할 수 있다. 예산(θs)이 사이드 성분에서 소진되는 경우, 또는 중간 채널에서 클리핑이 있는 경우, αlr을 통해 사이드 및 중간 성분 둘 모두에 적용되는 피크 제한의 일부 성분이 있을 것이다.
식 3 내지 6은 도 3(a)에서 도시되는 바와 같이 이득 감소 스테이지의 우선 순위를 암시하는데, 여기서 먼저 사이드 리미터 스테이지(302)가 존재하고, 그 다음, 좌-우 리미터 스테이지(304)가 존재한다. 유사한 형태의 프로세싱이 도 3(b)에서 도시되는 바와 같이 중간 성분(m1)에 적용될 수 있는데, 여기서는 먼저 중간 리미터 스테이지(306)가 존재하고, 그 다음, 좌-우 리미터 스테이지(304)가 존재한다. 여기서, 중간 성분의 알고리즘 제어는, 중간 이득 계수(αm)의 적용 이후 임계치(
Figure 112020072911231-pct00025
LR)를 충족하기 위해 필요에 따라 좌-우 이득 계수(αlr)의 사용과 함께, 중간 이득 계수(αm)을 정의하기 위한 이득 감소 예산(θm)을 사용하여 달성된다.
중간 이득 감소 예산(θm)에 이르기까지 중간 성분(m1)에 대한 이득 제어를 우선 순위화하기 위해, 중간 성분(m1)에 적용되는 중간 이득 계수(αm)는 식 7에 의해 정의될 수 있다:
Figure 112020072911231-pct00026
여기서 |m1|은 중간 성분(m1)의 피크이고, |m2|는 사이드 성분(m2)의 피크이다.
좌-우 이득 계수(αlr)는 중간 이득 계수(αm)를 사용하여 재귀적으로 정의될 수 있다. 좌-우 이득 계수(αlr)는 식 8에 의해 정의되는데:
Figure 112020072911231-pct00027
여기서 PLR은 사이드 성분(m1)에 대한 중간 이득 계수(αm)의 적용 이후의 좌-우 공간에서의 최악의 경우의 피크이다.
PLR은 식 9에 의해 정의될 수 있다:
Figure 112020072911231-pct00028
일단 이득 계수(αm 및 αlr)가 결정되면, 그들은 식 10에 의해 도시되는 바와 같이 중간 성분(m1) 및 사이드 성분(m2)에 적용된다:
Figure 112020072911231-pct00029
식 2에 의해 정의되는 바와 같은 역변환은, 그 다음, 식 10의 결과에 적용되어, 좌-우 임계치(
Figure 112020072911231-pct00030
LR)를 각각 충족하는 좌측 출력 채널 및 우측 출력 채널을 생성할 수 있다.
병렬의 중간 및 사이드 대 좌-우 우선 순위 제한
오디오 프로세싱 시스템(100)은, 좌-우 이득 계수(αlr)보다 이득 계수(αm 및 αs)를 여전히 우선 순위화하면서, 중간 성분과 사이드 성분 사이에서 병렬(균일한) 우선 순위를 사용할 수 있다. 이득 감소 스테이지의 우선 순위는 도 4에서 도시되는데, 여기서, 먼저, 중간 리미터 스테이지(404)와 병렬로 사이드 리미터 스테이지(402)가 있고, 병렬 스테이지(402 및 404)에 후속하는 L/R 리미터 스테이지(406)가 있다.
이 경우, 사이드 이득 감소 예산(θs) 및 중간 이득 감소 예산(θm)이 둘 모두 사용된다. 사이드 이득 계수(αs)는 식 3을 사용하여 결정될 수 있고, 중간 이득 계수(αm)는 식 7을 사용하여 결정될 수 있다. 여기서, 사이드 및 중간 이득 계수에 대한 정의는 중간 및 사이드 성분의 병렬 우선 순위 때문에 독립적이다.
좌-우 이득 계수(αlr)는 중간 이득 계수(αm) 및 사이드 이득 계수(αs)를 사용하여 정의된다. 좌-우 이득 계수(αlr)는 상기에서 나타내어지는 식 8에 의해 정의되며, 여기서 최악의 경우의 피크(PLR)는 식 11에 의해 정의된다:
Figure 112020072911231-pct00031
일단 이득 계수(αm, αs, 및 αlr)가 결정되면, 그들은 식 12에 의해 도시되는 바와 같이 중간 성분(m1) 및 사이드 성분(m2)에 적용된다:
Figure 112020072911231-pct00032
αm은 이 구성에서, θm = 0이다는 것을 가정하여, 출력(|m'| ≤
Figure 112020072911231-pct00033
LR)을 유지하기 위해 0의 값이 되도록 허용될 수 있다는 것을 유의한다. 이것은, 비록 중간 채널 정보가 클리핑되는 것을 이 추가적인 스테이지가 방지하였지만, 결과적으로 나타나는 사운드스테이지는 여전히 지각적으로 모노로 감소될 수 있다는 것을 의미한다. αm에 대한 더 낮은 경계를 제공하는 것이 이 문제를 해결할 것이지만, 그러나, 이제는, 20log10(θs) + 20log10(θm)으로 구성되는 이득 감소 예산이 유한하기 때문에, 불완전한 이득 감소 전략으로 귀결될 것이다. 그러한 만큼, αlr의 계산 및 적용은 좌-우 임계치(
Figure 112020072911231-pct00034
LR)의 충족을 보장하기 위해 사용된다.
직렬 사이드, 중간, 및 좌-우 우선 순위 제한
오디오 프로세싱 시스템은, L/R 리미터 스테이지가 후속되는 중간 스테이지와 사이드 스테이지 사이에서 직렬의 우선 순위 관계를 사용할 수 있다. 도 5(a)에서 도시되는 바와 같이, 먼저, 사이드 성분(m2)이 제한을 위한 주 성분이 되도록 하는 사이드 리미터 스테이지(502), 그 다음, 중간 성분(m1)이 제한을 위한 보조 성분이 되도록 하는 중간 리미터 스테이지(504), 그 다음, L/R 리미터 스테이지(506)가 존재한다. 도 5(b)에서 도시되는 다른 예에서, 먼저, 중간 성분(m1)이 제한을 위한 주 성분이 되도록 하는 중간 리미터 스테이지(504), 그 다음, 사이드 성분(m2)이 제한을 위한 보조 성분이 되도록 하는 사이드 리미터 스테이지(502), 그 다음, L/R 리미터 스테이지(506)가 존재한다. 스테이지(502, 504, 및 506)는 반드시 별개의 프로세싱 스테이지인 것은 아니며 단지 논리적 우선 순위만을 나타낼 수 있다는 것을 유의한다. 바꿔 말하면, 모든 이득 감소는, 상이한 이득 계수가 논리적 우선 순위에 기초하여 사용되는 것과 동시에 계산될 수 있다. 재귀적 이득 스테이지 계산은, 이득 계수가 별개의 스테이지에서 적용될 때 사용될 수 있다.
어느 경우든, mI이 주 성분(중간 성분(m1) 또는 사이드 성분(m2) 중 어느 하나)을 나타내고 mII가 보조 성분(중간 성분(m1) 또는 사이드 성분(m2) 중 다른 하나)을 나타낸다고 하자. 오디오 프로세싱 시스템은 프로그래밍 방식으로 또는 사용자 입력에 기초하여 중간 성분과 사이드 성분 사이의 우선 순위 순서를 결정할 수 있는데, 더 높은 우선 순위 성분은 주 성분(mI)으로서 지정되고 더 낮은 우선 순위 성분은 보조 성분(mII)으로서 지정된다.
주 이득 계수(αI)는 주 성분(mI)에 적용되고 보조 이득 계수(αII)는 보조 성분(mII)에 적용된다. 우선 순위를 명시하기 위해 보조 이득 계수(αII)는 주 이득 계수(αI)에 재귀적으로 정의된다. 이것은 주 이득 계수(αI)의 경우 식 13 그리고 보조 이득 계수(αII)의 경우 식 14에 의해 나타내어진다:
Figure 112020072911231-pct00035
Figure 112020072911231-pct00036
여기서 |mI|은 주 성분(mI)의 피크이고, |mII|는 보조 성분(mII)의 피크이고, θI는 주 성분(mI)의 이득 감소 예산이고, θII는 보조 성분(mII)의 이득 감소 예산이다.
좌-우 이득 계수(αlr)는 중간 이득 계수(αm) 및 사이드 이득 계수(αs)를 사용하여 재귀적으로 정의될 수 있다. 주 성분이 중간 성분이고 보조 성분이 사이드 성분인 경우, 중간 이득 계수(αm)는 αI에 의해 정의되고 사이드 이득 계수(αs)는 αII에 의해 정의된다. 주 성분이 사이드 성분이고 보조 성분이 중간 성분인 경우, 중간 이득 계수(αm)는 αII에 의해 정의되고 사이드 이득 계수(αs)는 αI에 의해 정의된다. 좌-우 이득 계수(αlr)는 식 15에 의해 정의되는데:
Figure 112020072911231-pct00037
여기서 PLR은 식 16에 의해 정의된다:
Figure 112020072911231-pct00038
일단 이득 계수(αm, αs, 및 αlr)가 결정되면, 그들은 식 17에 의해 도시되는 바와 같이 중간 성분(m1) 및 사이드 성분(m2)에 적용된다:
Figure 112020072911231-pct00039
몇몇 실시형태에서, L/R 제한 스테이지(506)는 사이드 제한 스테이지(502) 및 중간 제한 스테이지(504)의 각각과 통합된다. L/R 리미터는, 가능한 오버슈트의 관련된 위험을 가지면서, 사소하지 않은 이득 감소 예산 또는 사이드 체인 프로세싱 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 오버슈트가 문제가 될 수 있는 이들 경우를 제어하기 위해, 그러한 실시형태는 신호 경로의 끝에 추가적인 L/R 리미터 스테이지를 필요로 할 것이다.
제어 신호 평활화(Control Signal Smoothing)
상기에서 설명되는 이득 제어 식은 순간 이득 값에 관한 것이다. 이들 값이 평활화(smoothing) 없이 샘플 단위로 적용되는 경우, 결과는 적절한 부분 공간에서의 효과적으로 제어된 하드 클리핑일 것이다. 결과적으로 나타나는 아티팩트는 본질적으로 이득 제어 기능(gain-control function)의 고주파 변조(high frequency modulation)이다. 이들 아티팩트를 감소시키기 위해, 비선형 저역 통과 필터가 이득 제어 기능의 기울기를 제한할 수 있다. 완전히 인과적인 이득 제어 응답이 소망되는 경우, 하향 클램핑이 즉시 발생할 수 있지만, 그러나 상향 이동은 어떤 최대 경사로 제한된다. 제어 버퍼에서 예견하는 것이 가능한 경우, 최대 음의 하향 기울기 한계(예견된 길이에 의해 결정됨)가 적용될 수 있으며 적절한 피크 값에서 타겟 제어 이득에 여전히 이를 수 있다. 어느 변형이든 아티팩트를 음악적 사운드의 과도 스테이지로 이동시키는데, 여기서 그들은 지각적으로 마스킹되고, 동시에 그들의 대역폭을 감소시킨다.
예시적인 프로세스
도 6은, 몇몇 실시형태에 따른, 오디오 신호를 공간적으로 제한하기 위한 프로세스(600)의 플로우차트이다. 프로세스(600)는 오디오 신호의 중간 및 사이드 성분을 이득 조정하는 것에 의해 좌-우 공간에서 오디오 신호를 임계치(
Figure 112020072911231-pct00040
LR) 미만으로 제한하는 것을 제공한다. 프로세스(600)는 더 적은 또는 추가적인 단계를 가질 수 있고, 단계는 상이한 순서로 수행될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, L/R 대 M/S 컨버터(102))은 좌측 채널 및 우측 채널을 포함하는 오디오 신호로부터 중간 성분 및 사이드 성분을 생성한다(605). 중간 성분 및 사이드 성분은 식 1에서 정의되는 바와 같이 결정될 수 있다. 중간 성분 및 사이드 성분은 오디오 신호를 중간-사이드 공간에서 나타내고, 좌측 채널 및 우측 채널은 오디오 신호를 좌-우 공간에서 나타낸다. 중간 성분은 좌측 채널 및 우측 채널의 합을 포함할 수 있다. 사이드 성분은 좌측 채널과 우측 채널 사이의 차이를 포함할 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, 공간 리미터(104) 또는 컨트롤러(110))은 좌-우 임계치를 결정한다(610). 좌-우 임계치(
Figure 112020072911231-pct00041
LR)는 좌우 채널의 각각에 대해 허용되는 최대 레벨을 정의한다. 예를 들면, 좌측 채널의 절대 값도 또는 우측 채널의 절대 값도 좌-우 임계치(
Figure 112020072911231-pct00042
LR)를 초과하지 않아야 한다. 임계치(
Figure 112020072911231-pct00043
LR)는 사용자 입력에 의해, 또는 프로그래밍 방식으로 정의될 수 있다. 이하에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 좌측 채널 및 우측 채널의 피크가 임계치(
Figure 112020072911231-pct00044
LR) 미만이 되는 것을 보장하기 위해 중간-사이드 공간의 오디오 신호에 이득 감소가 적용된다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, 공간 리미터(104) 및/또는 L/R 리미터(106))은, 조정된 중간 성분 및 조정된 사이드 성분을 생성하기 위해, 중간 성분 및 사이드 성분의 각각에 하나 이상의 이득 계수를 적용한다(615). 하나의 예에서, 중간 성분에 대한 하나 이상의 이득 계수는, 중간 성분에 적용되는 중간 이득 계수, 및 중간 성분 및 사이드 성분의 각각에 적용되는 L/R 이득 계수를 포함할 수 있다. 사이드 성분에 대한 하나 이상의 이득 계수는, 사이드 성분에 적용되는 사이드 이득 계수, 및 L/R 이득 계수를 포함할 수 있다. 각각의 성분에 대해 사용되는 하나 이상의 이득 계수는 중간 성분과 사이드 성분 사이의 공간 제한의 우선 순위에 의존할 수 있는데, 더 낮은 우선 순위 성분에 대한 이득 계수는 더 높은 우선 순위 성분을 사용하여 재귀적으로 정의된다. 유사하게, L/R 이득 계수는 중간 및/또는 사이드 성분에 대한 이득 계수를 사용하여 재귀적으로 정의될 수 있다. 공간 제한에 대한 상이한 우선 순위에 대한 이득 계수에 관한 추가적인 세부 사항은 도 7, 도 8, 및 도 9와 관련하여 하기에서 논의된다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, M/S 대 L/R 컨버터(108))은 조정된 중간 성분 및 조정된 사이드 성분으로부터 좌측 출력 채널 및 우측 출력 채널을 생성한다(620). 좌측 및 우측 출력 채널 각각은 중간 성분 및 사이드 성분의 각각에 적용되는 하나 이상의 이득 계수로부터 좌-우 임계치 미만으로 제한된다.
도 7은, 몇몇 실시형태에 따른, 사이드(또는 중간) 제한 및 후속하여 좌-우 제한을 사용하여 오디오 신호를 공간적으로 제한하기 위한 프로세스(700)의 플로우차트이다. 프로세스(700)는 도 3(a) 또는 도 3(b)에서 도시되는 이득 감소 스테이지의 우선 순위를 구현하기 위해 프로세스(600)에 대한 단계(615)에서 수행될 수 있다. 도 3(a)에서, 사이드 성분은 제한을 위한 선택된 성분이고, 중간 성분은 제한을 위한 선택되지 않은 성분이다. 도 3(b)에서, 중간 성분은 선택된 성분이고 사이드 성분은 선택되지 않은 성분이다. 프로세스(700)는 더 적은 또는 추가적인 단계를 가질 수 있고, 단계는 상이한 순서로 수행될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, 공간 리미터(104) 또는 컨트롤러(110))은, 중간 성분 또는 사이드 성분 중 하나를 선택된 성분으로서, 그리고 중간 성분 또는 사이드 성분 중 다른 하나를 보조 성분으로서 정의하는 중간 성분과 사이드 성분 사이의 공간 제한을 위한 우선 순위를 결정한다(705). 공간 제한을 위한 우선 순위는 프로그래밍 방식으로, 또는 사용자 입력에 기초하여 결정될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, 공간 리미터(104) 또는 컨트롤러(110))은 선택된 성분에 대한 이득 계수를 결정한다(710). 예를 들면, 이득 계수는 사이드 성분이 선택된 성분인 경우 식 3에 의해 정의될 수 있거나, 또는 이득 계수는 중간 성분이 선택된 성분인 경우 식 7에 의해 정의될 수 있다. 어느 경우든, 이득 계수는 이득 감소 예산(θ)에 이르기까지 정의된다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, 공간 리미터(104))은 선택된 성분에 대한 이득 계수를 선택된 성분에 적용한다(715). 선택된 성분은 이득 계수에 의해 승산될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, L/R 리미터(106) 또는 컨트롤러(110))은 선택된 성분에 대한 이득 계수를 사용하여 선택된 성분 및 선택되지 않은 성분에 대한 좌-우 이득 계수를 결정한다(720). 선택된 성분이 사이드 성분인 경우, 좌-우 이득 계수(αlr)는 식 4 및 5를 사용하여 결정될 수 있다. 선택된 성분이 중간 성분인 경우, 좌-우 이득 계수(αlr)는 식 8 및 9를 사용하여 결정될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, L/R 리미터(106))은, 좌-우 이득 계수를, 조정된 선택된 성분을 생성하기 위해 선택된 성분에 그리고 조정된 선택되지 않은 성분을 생성하기 위해 선택되지 않은 성분에 적용한다(725). 하나는 조정된 중간 성분이고 다른 하나는 조정된 사이드 성분인, 조정된 선택된 및 선택되지 않은 성분은 좌우 출력 채널을 생성하기 위해 사용될 수 있다.
도 8은, 몇몇 실시형태에 따른, 병렬의 사이드 및 중간 제한을, 후속하여 좌-우 제한을 사용하여 오디오 신호를 공간적으로 제한하기 위한 프로세스(800)의 플로우차트이다. 프로세스(800)는 도 4에서 도시되는 이득 감소 스테이지의 우선 순위를 구현하기 위해 프로세스(600)에 대한 단계(615)에서 수행될 수 있다. 프로세스(800)는 더 적은 또는 추가적인 단계를 가질 수 있고, 단계는 상이한 순서로 수행될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, 공간 리미터(104) 또는 컨트롤러(110))은, 중간 및 사이드 성분을 동등한 우선 순위 성분으로서 정의하는 중간 성분과 사이드 성분 사이의 공간 제한을 위한 우선 순위를 결정한다(805). 공간 제한을 위한 우선 순위는 프로그래밍 방식으로, 또는 사용자 입력에 기초하여 결정될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, 공간 리미터(104) 또는 컨트롤러(110))은 중간 성분에 대한 중간 이득 계수를 결정한다(810). 예를 들면, 중간 이득 계수는 식 7에 의해 정의될 수 있는데, 여기서 중간 이득 계수는 이득 감소 예산(θm)에 이르기까지 정의된다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, 공간 리미터(104))은 중간 이득 계수를 중간 성분에 적용한다(815). 중간 성분에 중간 이득 계수에 의해 승산될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, 공간 리미터(104))은 사이드 성분에 대한 사이드 이득 계수를 결정한다(820). 예를 들면, 사이드 이득 계수는 식 7에 의해 정의될 수 있는데, 여기서 사이드 이득 계수는 이득 감소 예산(θs)에 이르기까지 정의된다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, 공간 리미터(104))은 사이드 이득 계수를 사이드 성분에 적용한다(825). 사이드 성분은 사이드 이득 계수에 의해 승산될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, L/R 리미터(106) 또는 컨트롤러(110))은 중간 이득 계수 및 사이드 이득 계수를 재귀적으로 사용하여 중간 성분 및 사이드 성분에 대한 좌-우 이득 계수를 결정한다(830). 좌-우 이득 계수(αlr)는 식 8 및 11에 의해 정의된 바와 같이 중간 이득 계수(αm) 및 사이드 이득 계수(αs)를 사용하여 결정될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, L/R 리미터(106))은, 좌-우 이득 계수를, 조정된 중간 성분을 생성하기 위해 중간 성분에 그리고 조정된 사이드 성분을 생성하기 위해 사이드 성분에 적용한다(835). 조정된 중간 및 사이드 성분은 좌측 및 우측 출력 채널을 생성하기 위해 사용될 수 있다.
도 9는, 몇몇 실시형태에 따른, 직렬의 사이드, 중간 및 좌-우 제한을 사용하여 오디오 신호를 공간적으로 제한하기 위한 프로세스(900)의 플로우차트이다. 프로세스(900)는 도 5(a) 또는 도 5(b)에서 도시되는 이득 감소 스테이지의 우선 순위를 구현하기 위해 프로세스(600)에 대한 단계(615)에서 수행될 수 있다. 도 5(a)에서, 사이드 성분은 더 높은 우선 순위를 갖는 제한을 위한 주 성분이고, 중간 성분은 주 성분보다 더 낮은 우선 순위를 갖는 제한을 위한 보조 성분이다. 도 5(b)에서, 중간 성분은 주 성분이고 사이드 성분은 보조 성분이다. 프로세스(900)는 더 적은 또는 추가적인 단계를 가질 수 있고, 단계는 상이한 순서로 수행될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, 공간 리미터(104) 또는 컨트롤러(110))은, 중간 성분 또는 사이드 성분 중 하나를 주 성분으로서, 그리고 중간 성분 또는 사이드 성분 중 다른 하나를 보조 성분으로서 정의하는 중간 성분과 사이드 성분 사이의 공간 제한을 위한 우선 순위를 결정한다(905). 공간 제한을 위한 우선 순위는 프로그래밍 방식으로, 또는 사용자 입력에 기초하여 결정될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템은 공간 제한을 위한 하나 이상의 파라미터를 추가로 결정할 수 있다. 예를 들면, 주 이득 감소 예산(θI) 및 보조 이득 감소 예산(θII)은 프로그래밍 방식으로 또는 사용자 입력으로부터 결정될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, 중간 이득 프로세서(152) 또는 사이드 이득 프로세서(154))은 주 성분에 대한 주 이득 계수를 결정한다(910). 주 이득 계수(αI)는 식 13에 의해 정의될 수 있다. 여기서, 주 성분의 피크(|mI|)는 mI로부터 결정되고, 보조 성분의 피크(|mII|)는 mII로부터 결정된다. 보조 성분의 피크(|mII|)는 임계치(
Figure 112020072911231-pct00045
LR)로부터 감산되고, 주 성분의 피크(|mI|)에 의해 제산되어 결과를 결정한다. 결과와 1 사이의 최소 값이 결정된다. 주 이득 계수(αI)는 결과와 주 이득 감소 예산(θI) 사이의 최대 값으로부터 결정된다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, 중간 이득 프로세서(152) 또는 사이드 이득 프로세서(154))은 주 이득 계수를 주 성분에 적용한다(915). 예를 들면, 주 이득 계수(αI)는 주 성분(mI)과 승산될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, 중간 이득 프로세서(152) 또는 사이드 이득 프로세서(154) 중 다른 하나)은 주 이득 계수를 재귀적으로 사용하여 보조 성분에 대한 보조 이득 계수를 결정한다(920). 보조 이득 계수는, 오디오 신호의 중간 성분과 사이드 성분 사이의 공간 제한을 위한 직렬의 우선 순위를 구현하기 위해, 주 이득 계수를 사용하여 정의된다.
보조 이득 계수(αII)는 식 14에 의해 정의될 수 있다. 주 성분의 피크(|mI|)는 주 이득 계수(αI)에 의해 승산되고, 승산의 결과는 임계치(
Figure 112020072911231-pct00046
LR)로부터 감산된다. 감산의 결과는 주 성분의 피크(|mI|)에 의해 제산되어 결과를 결정한다. 결과와 1 사이의 최소 값이 결정된다. 보조 이득 계수(αII)는 결과와 보조 이득 감소 예산(θII) 사이의 최대 값으로부터 결정된다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, 중간 이득 프로세서(152) 또는 사이드 이득 프로세서(154) 중 다른 하나)은 보조 이득 계수를 보조 성분에 적용한다(925). 예를 들면, 보조 이득 계수(αII)는 보조 성분(mII)과 승산될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, L/R 리미터(106) 또는 컨트롤러(110))은 주 이득 계수 및 보조 이득 계수를 사용하여 주 성분 및 보조 성분에 대한 좌-우 이득 계수를 결정한다(930). 좌-우 이득 계수(αlr)는 식 15 및 16을 사용하여 정의될 수 있다. 식 15에서, 좌-우 임계치(
Figure 112020072911231-pct00047
LR)는 좌-우 공간(PLR)에서의 최악의 경우의 피크에 의해 제산되고, 좌-우 이득 계수(αlr)는 제산의 결과와 1 사이의 최소 값으로서 결정된다. 식 16에서, PLR은 중간 성분의 피크(|m1|)를 중간 이득 계수(αm)로 승산하는 것, 사이드 성분의 피크(|m2|)를 사이드 이득 계수(αs)로 승산하는 것, 및 승산의 결과를 가산하는 것에 의해 결정된다. 중간 성분과 사이드 성분 사이의 우선 순위의 순서에 따라, 이득 계수(αm 또는 αs) 중 하나는 주 이득 계수(αI)일 수 있고, 이득 계수(αm 또는 αs) 중 다른 하나는 보조 이득 계수(αII)일 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템(예를 들면, L/R 리미터(106))은, 조정된 주 성분을 생성하기 위해 좌-우 이득 계수를 주 성분에, 그리고 조정된 보조 성분을 생성하기 위해 좌-우 이득 계수를 보조 성분에 적용한다(935). 예를 들면, 좌-우 이득 계수(αlr)는, 조정된 주 성분을 생성하기 위해, (공간 리미터(140)에 의해 수정될 수 있는 바와 같은) 주 성분과 승산된다. 좌-우 이득 계수(αlr)는, 조정된 보조 성분을 생성하기 위해, (공간 리미터(104)에 의해 수정될 수 있는 바와 같은) 보조 성분과 승산된다. 조정된 주 성분 및 보조 성분은 좌측 및 우측 출력 채널을 생성하기 위해 사용될 수 있다.
도 10은, 몇몇 실시형태에 따라, 다른 오디오 좌표 시스템에서 정의되는 제약을 달성하기 위해 하나의 오디오 좌표 시스템에서의 오디오 신호 성분을 제어하기 위한 프로세스(1000)의 플로우차트이다. 프로세스(1000)는 각각 도 6 내지 도 9에서 각각 도시되는 프로세스(600 내지 900)의 일반화인데, 여기서 진폭 임계치는 중간-사이드 오디오 좌표 시스템(mid-side audio coordinate system) 또는 좌-우 오디오 좌표 시스템(left-right audio coordinate system)에서 정의될 수 있고, 이득 계수는 진폭 임계치를 충족하도록 다른 오디오 좌표 시스템에서의 성분에 적용된다. 프로세스(1000)는 더 적은 또는 추가적인 단계를 가질 수 있고, 단계는 상이한 순서로 수행될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템은 제2 오디오 좌표 시스템에서의 오디오 신호의 제3 성분 및 제4 성분으로부터 제1 오디오 좌표 시스템에서의 제1 성분 및 제2 성분을 생성한다(1005). 하나의 예에서, 제1 오디오 좌표 시스템은 중간-사이드 오디오 좌표 시스템이고, 제1 성분은 중간 성분이고, 제2 성분은 사이드 성분이다. 제2 오디오 좌표 시스템은 좌-우 오디오 좌표 시스템이고, 제3 성분은 좌측 성분이고, 제4 성분은 우측 성분이다. 다른 예에서, 제1 오디오 좌표 시스템은 좌-우 오디오 좌표 시스템이고, 제1 성분은 좌측 성분이고, 제2 성분은 우측 성분이다. 제2 오디오 좌표 시스템은 중간-사이드 오디오 좌표 시스템이고, 제3 성분은 중간 성분이고, 제4 성분은 사이드 성분이다. 오디오 좌표 시스템 사이의 변환은, 도 1에서 도시되는 바와 같이, L/R 대 M/S 컨버터(102) 또는 M/S 대 L/R 컨버터(108)에 의해 수행될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템은 제3 성분 및 제4 성분의 각각에 대한 최대 레벨을 정의하는 제2 오디오 좌표 시스템에서의 진폭 임계치를 결정한다(1010). 제2 오디오 좌표 시스템이 좌-우 오디오 좌표 시스템인 경우, 진폭 임계치는 LR 임계치(
Figure 112020072911231-pct00048
LR)일 수 있으며, 오디오 신호의 좌측 및 우측 성분에 대한 최대 레벨을 정의할 수 있다. 제2 오디오 좌표 시스템이 중간-사이드 오디오 좌표 시스템인 경우, 진폭 임계치는 MS 임계치(
Figure 112020072911231-pct00049
MS)일 수 있으며, 오디오 신호의 중간 및 사이드 성분에 대한 최대 레벨을 정의할 수 있다. 하기에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 제3 및 제4 성분의 피크가 진폭 임계치 미만이 되는 것을 보장하기 위해 제2 오디오 좌표 시스템의 오디오 신호에 이득 감소가 적용될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템은 제1 오디오 좌표 시스템에서의 조정된 제1 성분 및 조정된 제2 성분을 생성하기 위해 제1 성분 및 제2 성분의 각각에 하나 이상의 이득 계수를 적용한다(1015). 하나 이상의 이득 계수는 제1 성분에 적용되는 하나 이상의 제1 이득 계수 및 제2 성분에 적용되는 하나 이상의 제2 이득 계수를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 사이드 체인 프로세싱은 도 1과 관련하여 하기에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이 수행될 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 성분의 각각에 대해 단일의 이득 계수가 결정되어 적용된다.
몇몇 실시형태에서, 각각의 성분에 대해 사용되는 하나 이상의 이득 계수는 제1 성분과 제2 성분 사이의 공간 제한의 우선 순위에 의존할 수 있는데, 더 낮은 우선 순위의 성분에 대한 이득 계수는 더 높은 우선 순위 성분을 재귀적으로 사용하여 정의된다. 하나 이상의 이득 계수는 이득 감소 예산에 의해 제한될 수 있다. 아티팩트를 감소시키기 위해 평활화 함수(smoothing function)가 적용될 수 있다. 제1 오디오 좌표 시스템이 좌-우 오디오 좌표 시스템인 예에서, 이득 계수는, 중간-사이드 오디오 좌표 시스템에서의 이득 계수에 대해 본원에서 논의되는 것과 유사한 기술을 사용하여 생성될 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 오디오 프로세싱 시스템은, 하나 이상의 이득 계수를 제1 성분 및 제2 성분의 각각에 적용하는 것으로부터 진폭 임계치가 충족되는지의 여부를 결정한다. 예를 들면, 이득 계수 중 일부 또는 모두는 이득 감소 예산을 포함할 수 있다. 이득 감소 예산이 소진되지만 진폭 임계치가 충족되지 않는 경우, 진폭 임계치를 충족하기 위해 전역적 이득 계수(global gain factor)(예를 들면, 좌-우 이득 계수(αlr))가 오디오 신호에 적용될 수 있다. 전역적 이득 계수는 제1 좌표 시스템의 제1 및 제2 성분에, 또는 제2 좌표 시스템의 제3 및 제4 성분에 적용될 수 있다.
오디오 프로세싱 시스템은, 조정된 제1 성분 및 조정된 제2 성분으로부터 제2 오디오 좌표 시스템에서의 제1 출력 채널 및 제2 출력 채널을 생성한다(1020). 제1 및 제2 출력 채널 각각은 제1 성분 및 제2 성분의 각각에 적용되는 하나 이상의 이득 계수로부터 진폭 임계치 미만으로 제한된다. 제2 오디오 좌표 시스템이 좌-우 오디오 좌표 시스템인 예에서, 제1 및 제2 출력 채널은 좌우 출력 채널이다.
사이드 체인 프로세싱
도 11은, 몇몇 실시형태에 따른, 사이드 체인 프로세싱을 위한 공간 리미터(1100)의 개략적인 블록도이다. 공간 리미터(1100)는 도 3(a), 도 3(b), 도 4, 도 5(a), 또는 도 5(b)에서 도시되는 다양한 리미터 스테이지의 중간 및 사이드 성분에 대해 수행되는 프로세싱을 단일의 제한 스테이지로 통합한다. 그런 의미에서, 공간 리미터(1100)는 L/R 대 M/S 컨버터(102) 및 M/S 대 L/R 컨버터(108)와 함께 동작하는 오디오 프로세싱 시스템(100)의 컴포넌트일 수 있고, 도 1에서 도시되는 2 스테이지 공간 리미터(104) 및 L/R 리미터(106)를 대체할 수 있다.
사이드 체인 프로세싱은 저주파수에 의해 야기되는 펌핑 아티팩트(pumping artifact)가 교차 스테이지(cross stage)에 존재하는 경우에 특히 유용하다. 오디오 믹싱에서의 일반적인 관례가 저(예를 들면, 베이스) 주파수를 중심에 두는 것을 포함할 수 있기 때문에, 중간 성분의 저주파수는 사이드 성분의 저주파수보다 더 많은 이득 감소를 필요로 할 수 있다.
공간 리미터(1100)는 중간 피크 추출기(1102), 사이드 피크 추출기(1104), 중간 이득 프로세서(1106), 사이드 이득 프로세서(1108), 중간 믹서(1110), 및 사이드 믹서(1112)를 포함한다.
중간 피크 추출기(1102)는 중간 성분(116)을 수신하고, 중간 성분(116)의 피크 값을 나타내는 중간 피크(214)를 결정한다. 중간 피크 추출기(1102)는 중간 피크(214)를 중간 이득 프로세서(1106) 및 사이드 이득 프로세서(1108)에 제공한다. 사이드 피크 추출기(1104)는 사이드 성분(118)을 수신하고, 사이드 성분(118)의 피크 값을 나타내는 사이드 피크(216)를 결정한다. 사이드 피크 추출기(1104)는 사이드 피크(216)를 중간 이득 프로세서(1106) 및 사이드 이득 프로세서(1108)에 제공한다.
중간 이득 프로세서(1106)는 좌-우 공간에서의 중간 피크(214), 사이드 피크(216), 임계치(
Figure 112020072911231-pct00050
LR)에 기초하여 중간 이득 계수(1118)(αm)를 결정한다. 사이드 이득 프로세서(1108)는 좌-우 공간에서의 중간 피크(214), 사이드 피크(216), 임계치(
Figure 112020072911231-pct00051
LR)에 기초하여 사이드 이득 계수(1120)(αs)를 결정한다.
사이드 체인 프로세싱은 중간 이득 계수(αm) 및 사이드 이득 계수(αs)에 대해 사용되는 계산에 기초하여 중간 또는 사이드 성분을 제한하기 위한 상이한 우선 순위를 통합할 수 있다. 추가적인 사이드 체인 프로세싱을 제어 신호에 적용하는 것에 의해, 다음 연산자 매트릭스(operator matrix)를 유도할 수 있는데:
Figure 112020072911231-pct00052
여기서 각각의 엔트리는 독립적인 연산자이다. 연산자 매트릭스는 광대역 공간 특성뿐만 아니라, 주파수 성분(frequency content), 등등과 같은 방대한 수의 다른 특성에 기초하여 이득 제어를 우선 순위화하는 능력을 제공한다. 엔트리(MM)는 중간 성분(214)에 의한 중간 이득 계수(αm)의 제어를 정의하는 연산자이다. MS는 중간 성분(214)에 의한 사이드 이득 계수(αs)의 제어를 정의하는 연산자이다. SM은 사이드 성분(216)에 의한 중간 이득 계수(αm)의 제어를 정의하는 연산자이다. 마지막으로, SS는 사이드 성분(216)에 의한 사이드 이득 계수(αs)의 제어를 정의하는 연산자이다.
우선 순위가 사이드 체인 프로세싱을 사용하여 구현되는 예에서, 중간 이득 프로세서(1106)는 중간 이득 계수를 결정하고, 사이드 이득 프로세서(1108)는, 중간 제한 스테이지와 사이드 제한 스테이지 사이의 소망되는 우선 순위에 따라, 식 13 또는 14를 사용하여 사이드 이득 계수(αs)를 결정하고, 식 15 및 16을 사용하여 좌-우 이득 계수를 결정한다. 중간 이득 프로세서(1106)는 중간 이득 계수를 좌-우 이득 계수와 결합하여 중간 이득 계수(1118)를 생성한다. 사이드 이득 프로세서(1106)는 사이드 이득 계수를 좌-우 이득 계수와 결합하여 최종 중간 이득 계수(1118)를 생성한다.
중간 믹서(1110)는 중간 성분(116) 및 중간 이득 계수(1118)(αm)를 수신하고, 이들 값을 승산하여 조정된 중간 성분(124)을 생성한다. 사이드 믹서(212)는 사이드 성분(118) 및 사이드 이득 계수(1120)(αs)를 수신하고, 이들 값을 승산하여 조정된 사이드 성분(126)을 생성한다. 조정된 중간 성분(124) 및 조정된 사이드 성분(126)은, 예컨대 도 1에서 도시되는 바와 같이 M/S 대 L/R 컨버터(108)에 의해, 좌측 출력 채널(132) 및 우측 출력 채널(134)을 생성하기 위해 사용될 수 있다.
예시적인 컴퓨터
도 12는, 하나의 실시형태에 따른, 컴퓨터(1200)의 개략적인 블록도이다. 컴퓨터(1200)는 오디오 프로세싱 시스템을 구현하는 회로부의 예이다. 칩셋(1204)에 커플링되는 적어도 하나의 프로세서(1202)가 예시된다. 칩셋(1204)은 메모리 컨트롤러 허브(1220) 및 입력/출력(input/output; I/O) 컨트롤러 허브(1222)를 포함한다. 메모리(1206) 및 그래픽 어댑터(1212)는 메모리 컨트롤러 허브(1220)에 커플링되고, 디스플레이 디바이스(1218)는 그래픽 어댑터(1212)에 커플링된다. 스토리지 디바이스(1208), 키보드(1210), 포인팅 디바이스(1214), 및 네트워크 어댑터(1216)는 I/O 컨트롤러 허브(1222)에 커플링된다. 컴퓨터(1200)는 다양한 타입의 입력 또는 출력 디바이스를 포함할 수 있다. 컴퓨터(1200)의 다른 실시형태는 상이한 아키텍쳐를 갖는다. 예를 들면, 메모리(1206)는 몇몇 실시형태에서 프로세서(1202)에 직접적으로 커플링된다.
스토리지 디바이스(1208)는 하드 드라이브, 컴팩트 디스크 리드 온리 메모리(compact disk read-only memory; CD-ROM), DVD, 또는 솔리드 스테이트 메모리 디바이스와 같은 하나 이상의 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함한다. 메모리(1206)는 프로그램 코드(하나 이상의 명령어로 구성됨) 및 프로세서(1202)에 의해 사용되는 데이터를 유지한다. 프로그램 코드는 도 1 내지 도 11과 함께 설명되는 프로세싱 양태에 대응할 수 있다.
포인팅 디바이스(1214)는 컴퓨터 시스템(1200)에 데이터를 입력하기 위해 키보드(1210)와 조합하여 사용된다. 그래픽 어댑터(1212)는 디스플레이 디바이스(1218)에 이미지 및 다른 정보를 디스플레이한다. 몇몇 실시형태에서, 디스플레이 디바이스(1218)는 사용자 입력 및 선택을 수신하기 위한 터치스크린 성능을 포함한다. 네트워크 어댑터(1216)는 컴퓨터 시스템(1200)을 네트워크에 커플링한다. 컴퓨터(1200)의 몇몇 실시형태는 도 12에서 도시되는 것과는 상이한 및/또는 다른 컴포넌트를 갖는다.
추가적인 고려 사항
개시된 구성의 몇몇 예시적인 이익 및 이점은, 하드 리미팅의 아티팩트를 상이한 공간 위치로 이동시키기 위해 중간-사이드 공간에서 적용되는 이득 계수, 및 사용자에 의해 명시되는 환경설정(preferences)을 사용하여 좌-우 공간에서 오디오 신호를 제한하는 것을 포함한다. 오디오 신호의 중간 또는 사이드 성분의 프로세싱은 다양한 타입의 오디오 프로세싱에서 사용되며, 본원에서 논의되는 바와 같은 공간 우선 순위 제한은 중간/사이드 공간에서 그러한 프로세싱 기술과의 더욱 계산적으로 효율적인 통합을 제공한다. 이들 환경설정은, 리미터가 상이한 체계의 동작에 진입하는 임계치로서, 가장 낮은 레벨에서, 명시된다. 더 높은 레벨에서, 이것은 다양한 사운드스테이지 왜곡의 아티팩트와 전통적인 피크 제한의 아티팩트 사이의 절충으로 이해될 수 있다.
특정한 실시형태 및 애플리케이션이 예시되고 설명되었지만, 본 발명은 본원에서 개시되는 정확한 구성 및 컴포넌트로 제한되지 않으며, 본 개시의 취지 및 범위를 벗어나지 않으면서, 본원에서 개시되는 방법 및 장치의 배열, 동작 및 세부 사항에서, 기술 분야의 숙련된 자에게 명백할 다양한 수정, 변경 및 변형이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (31)

  1. 오디오 신호를 프로세싱하기 위한 방법으로서,
    제2 오디오 좌표 시스템에서의 상기 오디오 신호의 제3 성분 및 제4 성분으로부터 제1 오디오 좌표 시스템에서의 제1 성분 및 제2 성분을 생성하는 단계와,
    상기 제3 성분 및 상기 제4 성분의 각각에 대한 최대 레벨을 정의하는 상기 제2 오디오 좌표 시스템에서의 진폭 임계치를 결정하는 단계와,
    상기 제1 오디오 좌표 시스템에서의 조정된 제1 성분 및 조정된 제2 성분을 생성하기 위해 상기 제1 성분 및 상기 제2 성분의 각각에 하나 이상의 이득 계수(gain factor)를 적용하는 단계와,
    상기 조정된 제1 성분 및 상기 조정된 제2 성분으로부터 상기 제2 오디오 좌표 시스템에서의 제1 출력 채널 및 제2 출력 채널을 생성하는 단계 - 상기 제1 출력 채널 및 상기 제2 출력 채널 각각은 상기 제1 오디오 좌표 시스템에서의 상기 제1 성분 및 상기 제2 성분의 각각에 적용되는 상기 하나 이상의 이득 계수로부터 상기 제2 오디오 좌표 시스템에서 정의된 상기 진폭 임계치 미만으로 제한됨 - 를 포함하는
    오디오 신호를 프로세싱하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 성분 및 상기 제2 성분의 각각에 상기 하나 이상의 이득 계수를 적용하는 단계는,
    상기 제1 성분 또는 상기 제2 성분 중 하나를 주 성분(primary component)으로서 정의하고 상기 제1 성분 또는 상기 제2 성분 중 다른 하나를 보조 성분(secondary component)으로서 정의하는 상기 제1 성분과 상기 제2 성분 사이의 공간 제한을 위한 우선 순위를 결정하는 단계와,
    상기 주 성분에 대한 주 이득 계수(primary gain factor)를 결정하는 단계와,
    상기 주 이득 계수를 상기 주 성분에 적용하는 단계와,
    상기 주 이득 계수를 사용하여 상기 보조 성분에 대한 보조 이득 계수(secondary gain factor)를 결정하는 단계와,
    상기 보조 이득 계수를 상기 보조 성분에 적용하는 단계를 포함하는,
    오디오 신호를 프로세싱하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 이득 계수는 이득 감소 예산(gain reduction budget)에 의해 제한되는,
    오디오 신호를 프로세싱하기 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    평활화 함수(smoothing function)를 상기 하나 이상의 이득 계수에 적용하는 단계를 더 포함하는
    오디오 신호를 프로세싱하기 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 오디오 좌표 시스템은 중간-사이드 오디오 좌표 시스템(mid-side audio coordinate system)이고,
    상기 제1 성분은 중간 성분이고,
    상기 제2 성분은 사이드 성분이고,
    상기 제2 오디오 좌표 시스템은 좌-우 오디오 좌표 시스템(left-right audio coordinate system)이고,
    상기 제3 성분은 상기 오디오 신호의 좌측 성분이고,
    상기 제4 성분은 상기 오디오 신호의 우측 성분이고,
    상기 제1 출력 채널은 좌측 출력 채널이며,
    상기 제2 출력 채널은 우측 출력 채널인,
    오디오 신호를 프로세싱하기 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 성분 및 상기 제2 성분의 각각에 상기 하나 이상의 이득 계수를 적용하는 단계는,
    상기 중간 성분 또는 상기 사이드 성분 중 하나를 주 성분으로서 정의하고 상기 중간 성분 또는 상기 사이드 성분 중 다른 하나를 보조 성분으로서 정의하는 상기 중간 성분과 상기 사이드 성분 사이의 공간 제한을 위한 우선 순위를 결정하는 단계와.
    상기 주 성분에 대한 주 이득 계수를 결정하는 단계와,
    상기 주 이득 계수를 상기 주 성분에 적용하는 단계와,
    상기 주 이득 계수를 사용하여 상기 보조 성분에 대한 보조 이득 계수를 결정하는 단계와,
    상기 보조 이득 계수를 상기 보조 성분에 적용하는 단계와,
    상기 주 이득 계수 및 상기 보조 이득 계수를 사용하여 상기 주 성분 및 상기 보조 성분에 대한 좌-우 이득 계수를 결정하는 단계와,
    상기 좌-우 이득 계수를 상기 주 성분에 적용하여 조정된 주 성분을 생성하고 상기 좌-우 이득 계수를 상기 보조 성분에 적용하여 조정된 보조 성분을 생성하는 단계를 포함하는,
    오디오 신호를 프로세싱하기 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 주 이득 계수는
    Figure 112020111408371-pct00053
    에 의해 정의되고,
    상기 보조 이득 계수는
    Figure 112020111408371-pct00054
    에 의해 정의되고,
    αI는 상기 주 이득 계수이고;
    θI는 상기 주 성분에 대한 주 이득 감소 예산이고,
    θII는 상기 주 성분에 대한 보조 이득 감소 예산이고,
    Figure 112020111408371-pct00055
    LR은 좌-우 임계치이고;
    |mI|는 상기 주 성분의 피크이고,
    |mII|는 상기 보조 성분의 피크인,
    오디오 신호를 프로세싱하기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 좌-우 이득 계수는
    Figure 112020111408371-pct00056
    에 의해 정의되고,
    Figure 112020111408371-pct00057
    LR은 상기 좌-우 임계치이고,
    PLR은 상기 주 성분에 대한 상기 주 이득 계수 및 상기 보조 성분에 대한 상기 보조 이득 계수의 적용 이후의 상기 오디오 신호의 최악의 경우의 피크(worst-case peak)인,
    오디오 신호를 프로세싱하기 위한 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제1 성분 및 상기 제2 성분의 각각에 상기 하나 이상의 이득 계수를 적용하는 단계는,
    상기 중간 성분 또는 상기 사이드 성분 중 하나를 선택된 성분으로서 정의하고 상기 중간 성분 또는 상기 사이드 성분 중 다른 하나를 선택되지 않은 성분으로서 정의하는 상기 중간 성분과 상기 사이드 성분 사이의 공간 제한을 위한 우선 순위를 결정하는 단계와,
    상기 선택된 성분에 대한 이득 계수를 결정하는 단계와,
    상기 이득 계수를 상기 선택된 성분에 적용하는 단계와,
    상기 선택된 성분에 대한 상기 이득 계수를 사용하여 상기 선택된 성분 및 상기 선택되지 않은 성분에 대한 좌-우 이득 계수를 결정하는 단계와,
    상기 좌-우 이득 계수를 상기 선택된 성분에 적용하여 조정된 선택된 성분을 생성하고 상기 좌-우 이득 계수를 상기 선택되지 않은 성분에 적용하여 조정된 선택되지 않은 성분을 생성하는 단계를 포함하는,
    오디오 신호를 프로세싱하기 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 선택된 성분에 대한 상기 이득 계수는
    Figure 112020111408371-pct00058
    에 의해 정의되고,
    θss는 상기 선택된 성분에 대한 이득 감소 예산이고,
    Figure 112020111408371-pct00059
    LR은 좌-우 임계치이고,
    |mss|는 상기 선택된 성분의 피크이고,
    |mns|는 상기 선택되지 않은 성분의 피크인,
    오디오 신호를 프로세싱하기 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 좌-우 이득 계수는
    Figure 112020072911231-pct00060
    에 의해 정의되고,
    Figure 112020072911231-pct00061
    LR은 상기 좌-우 임계치이고,
    PLR은 상기 선택된 성분에 대한 상기 이득 계수의 적용 이후의 상기 오디오 신호의 최악의 경우의 피크인,
    오디오 신호를 프로세싱하기 위한 방법.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 제1 성분 및 상기 제2 성분의 각각에 상기 하나 이상의 이득 계수를 적용하는 단계는,
    상기 중간 성분 및 상기 사이드 성분을 동일한 우선 순위 성분으로서 정의하는 상기 중간 성분과 상기 사이드 성분 사이의 공간 제한을 위한 우선 순위를 결정하는 단계와,
    상기 중간 성분에 대한 중간 이득 계수를 결정하는 단계와,
    상기 중간 이득 계수를 상기 중간 성분에 적용하는 단계와,
    상기 사이드 성분에 대한 사이드 이득 계수를 결정하는 단계와,
    상기 사이드 이득 계수를 상기 사이드 성분에 적용하는 단계와,
    상기 중간 이득 계수 및 상기 사이드 이득 계수를 사용하여 상기 중간 성분 및 상기 사이드 성분에 대한 좌-우 이득 계수를 결정하는 단계와,
    상기 좌-우 이득 계수를 상기 중간 성분에 적용하여 조정된 중간 성분을 생성하고 상기 좌-우 이득 계수를 상기 사이드 성분에 적용하여 조정된 사이드 성분을 생성하는 단계를 포함하는,
    오디오 신호를 프로세싱하기 위한 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 중간 이득 계수는
    Figure 112020111408371-pct00062
    에 의해 정의되고,
    상기 사이드 이득 계수는
    Figure 112020111408371-pct00063
    에 의해 정의되고,
    Figure 112020111408371-pct00064
    LR은 좌-우 임계치이고,
    θm은 상기 중간 성분에 대한 중간 이득 감소 예산이고,
    θs는 상기 사이드 성분에 대한 사이드 이득 감소 예산이고,
    |m1|은 상기 중간 성분의 피크이고,
    |m2|는 상기 사이드 성분의 피크인,
    오디오 신호를 프로세싱하기 위한 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 좌-우 이득 계수는
    Figure 112020072911231-pct00065
    에 의해 정의되고,
    Figure 112020072911231-pct00066
    LR은 상기 좌-우 임계치이고,
    PLR은 상기 중간 성분에 대한 상기 중간 이득 계수 및 상기 사이드 성분에 대한 상기 사이드 이득 계수의 적용 이후의 상기 오디오 신호의 최악의 경우의 피크인,
    오디오 신호를 프로세싱하기 위한 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 이득 계수를 적용하는 것으로부터 상기 진폭 임계치가 충족되는지의 여부를 결정하는 단계와,
    상기 진폭 임계치가 충족되지 않는다는 것을 결정하는 것에 응답하여, 상기 진폭 임계치를 충족하기 위해, 상기 제1 오디오 좌표 시스템 또는 상기 제2 오디오 좌표 시스템에서의 상기 오디오 신호에 전역적 이득 계수(global gain factor)를 적용하는 단계를 더 포함하는
    오디오 신호를 프로세싱하기 위한 방법.
  16. 프로그램 코드를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서, 상기 프로그램 코드는 프로세서에 의해 실행될 때,
    제2 오디오 좌표 시스템에서의 오디오 신호의 제3 성분 및 제4 성분으로부터 제1 오디오 좌표 시스템에서의 제1 성분 및 제2 성분을 생성하고,
    상기 제3 성분 및 상기 제4 성분의 각각에 대한 최대 레벨을 정의하는 상기 제2 오디오 좌표 시스템에서의 진폭 임계치를 결정하고,
    상기 제1 오디오 좌표 시스템에서의 조정된 제1 성분 및 조정된 제2 성분을 생성하기 위해 상기 제1 성분 및 상기 제2 성분의 각각에 하나 이상의 이득 계수를 적용하고,
    상기 조정된 제1 성분 및 상기 조정된 제2 성분으로부터 상기 제2 오디오 좌표 시스템에서의 제1 출력 채널 및 제2 출력 채널을 생성 - 상기 제1 출력 채널 및 상기 제2 출력 채널 각각은 상기 제1 오디오 좌표 시스템에서의 상기 제1 성분 및 상기 제2 성분의 각각에 적용되는 상기 하나 이상의 이득 계수로부터 상기 제2 오디오 좌표 시스템에서 정의된 상기 진폭 임계치 미만으로 제한됨 - 하도록
    상기 프로세서를 구성하는,
    비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 성분 및 상기 제2 성분의 각각에 상기 하나 이상의 이득 계수를 적용하도록 상기 프로세서를 구성하는 상기 프로그램 코드는 또한,
    상기 제1 성분 또는 상기 제2 성분 중 하나를 주 성분으로서 정의하고 상기 제1 성분 또는 상기 제2 성분 중 다른 하나를 보조 성분으로서 정의하는 상기 제1 성분과 상기 제2 성분 사이의 공간 제한을 위한 우선 순위를 결정하고,
    상기 주 성분에 대한 주 이득 계수를 결정하고,
    상기 주 이득 계수를 상기 주 성분에 적용하고,
    상기 주 이득 계수를 사용하여 상기 보조 성분에 대한 보조 이득 계수를 결정하고,
    상기 보조 이득 계수를 상기 보조 성분에 적용하도록
    상기 프로세서를 구성하는,
    비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 하나 이상의 이득 계수는 이득 감소 예산에 의해 제한되는,
    비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 프로그램 코드는 또한, 상기 하나 이상의 이득 계수에 평활화 함수를 적용하도록 상기 프로세서를 구성하는,
    비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 제1 오디오 좌표 시스템은 중간-사이드 오디오 좌표 시스템이고,
    상기 제1 성분은 중간 성분이고,
    상기 제2 성분은 사이드 성분이고,
    상기 제2 오디오 좌표 시스템은 좌-우 오디오 좌표 시스템이고,
    상기 제3 성분은 상기 오디오 신호의 좌측 성분이고,
    상기 제4 성분은 상기 오디오 신호의 우측 성분이고,
    상기 제1 출력 채널은 좌측 출력 채널이며,
    상기 제2 출력 채널은 우측 출력 채널인,
    비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 성분 및 상기 제2 성분의 각각에 상기 하나 이상의 이득 계수를 적용하도록 상기 프로세서를 구성하는 상기 프로그램 코드는 또한,
    상기 중간 성분 또는 상기 사이드 성분 중 하나를 주 성분으로서 정의하고 상기 중간 성분 또는 상기 사이드 성분 중 다른 하나를 보조 성분으로서 정의하는 상기 중간 성분과 상기 사이드 성분 사이의 공간 제한을 위한 우선 순위를 결정하고,
    상기 주 성분에 대한 주 이득 계수를 결정하고,
    상기 주 이득 계수를 상기 주 성분에 적용하고,
    상기 주 이득 계수를 사용하여 상기 보조 성분에 대한 보조 이득 계수를 결정하고,
    상기 보조 이득 계수를 상기 보조 성분에 적용하고,
    상기 주 이득 계수 및 상기 보조 이득 계수를 사용하여 상기 주 성분 및 상기 보조 성분에 대한 좌-우 이득 계수를 결정하고,
    상기 좌-우 이득 계수를 상기 주 성분에 적용하여 조정된 주 성분을 생성하고 상기 좌-우 이득 계수를 상기 보조 성분에 적용하여 조정된 보조 성분을 생성하도록
    상기 프로세서를 구성하는,
    비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 주 이득 계수는
    Figure 112020111408371-pct00067
    에 의해 정의되고,
    상기 보조 이득 계수는
    Figure 112020111408371-pct00068
    에 의해 정의되고,
    αI는 상기 주 이득 계수이고,
    θI는 상기 주 성분에 대한 주 이득 감소 예산이고,
    θII는 상기 주 성분에 대한 보조 이득 감소 예산이고,
    Figure 112020111408371-pct00069
    LR은 좌-우 임계치이고,
    |mI|는 상기 주 성분의 피크이고,
    |mII|는 상기 보조 성분의 피크인,
    비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 좌-우 이득 계수는
    Figure 112020111408371-pct00070
    에 의해 정의되고,
    Figure 112020111408371-pct00071
    LR은 상기 좌-우 임계치이고,
    PLR은 상기 주 성분에 대한 상기 주 이득 계수 및 상기 보조 성분에 대한 상기 보조 이득 계수의 적용 이후의 상기 오디오 신호의 최악의 경우의 피크인,
    비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 제1 성분 및 상기 제2 성분의 각각에 상기 하나 이상의 이득 계수를 적용하도록 상기 프로세서를 구성하는 상기 프로그램 코드는 또한,
    상기 중간 성분 또는 상기 사이드 성분 중 하나를 선택된 성분으로서 정의하고 상기 중간 성분 또는 상기 사이드 성분 중 다른 하나를 선택되지 않은 성분으로서 정의하는 상기 중간 성분과 상기 사이드 성분 사이의 공간 제한을 위한 우선 순위를 결정하고,
    상기 선택된 성분에 대한 이득 계수를 결정하고,
    상기 이득 계수를 상기 선택된 성분에 적용하고,
    상기 이득 계수를 사용하여 상기 선택된 성분 및 상기 선택되지 않은 성분에 대한 좌-우 이득 계수를 결정하고,
    상기 좌-우 이득 계수를 상기 선택된 성분에 적용하여 조정된 선택된 성분을 생성하고 상기 좌-우 이득 계수를 상기 선택되지 않은 성분에 적용하여 조정된 선택되지 않은 성분을 생성하도록
    상기 프로세서를 구성하는,
    비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 선택된 성분에 대한 상기 이득 계수는
    Figure 112020111408371-pct00072
    에 의해 정의되고,
    θss는 상기 선택된 성분에 대한 이득 감소 예산이고,
    Figure 112020111408371-pct00073
    LR은 좌-우 임계치이고,
    |mss|는 상기 선택된 성분의 피크이고,
    |mns|는 상기 선택되지 않은 성분의 피크인,
    비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 좌-우 이득 계수는
    Figure 112020072911231-pct00074
    에 의해 정의되고,
    Figure 112020072911231-pct00075
    LR은 상기 좌-우 임계치이고,
    PLR은 상기 선택된 성분에 대한 상기 이득 계수의 적용 이후의 상기 오디오 신호의 최악의 경우의 피크인,
    비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  27. 제20항에 있어서,
    상기 제1 성분 및 상기 제2 성분의 각각에 상기 하나 이상의 이득 계수를 적용하도록 상기 프로세서를 구성하는 상기 프로그램 코드는 또한,
    상기 중간 성분 및 상기 사이드 성분을 동일한 우선 순위 성분으로서 정의하는 상기 중간 성분과 상기 사이드 성분 사이의 공간 제한을 위한 우선 순위를 결정하고,
    상기 중간 성분에 대한 중간 이득 계수를 결정하고,
    상기 중간 이득 계수를 상기 중간 성분에 적용하고,
    상기 사이드 성분에 대한 사이드 이득 계수를 결정하고,
    상기 사이드 이득 계수를 상기 사이드 성분에 적용하고,
    상기 중간 이득 계수 및 상기 사이드 이득 계수를 사용하여 상기 중간 성분 및 상기 사이드 성분에 대한 좌-우 이득 계수를 결정하고,
    상기 좌-우 이득 계수를 상기 중간 성분에 적용하여 조정된 중간 성분을 생성하고 상기 좌-우 이득 계수를 상기 사이드 성분에 적용하여 조정된 사이드 성분을 생성하도록
    상기 프로세서를 구성하는,
    비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 중간 이득 계수는
    Figure 112020111408371-pct00076
    에 의해 정의되고,
    상기 사이드 이득 계수는
    Figure 112020111408371-pct00077
    에 의해 정의되고,
    Figure 112020111408371-pct00078
    LR은 좌-우 임계치이고,
    θm은 상기 중간 성분에 대한 중간 이득 감소 예산이고,
    θs는 상기 사이드 성분에 대한 사이드 이득 감소 예산이고,
    |m1|은 상기 중간 성분의 피크이고,
    |m2|는 상기 사이드 성분의 피크인,
    비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 좌-우 이득 계수는
    Figure 112020072911231-pct00079
    에 의해 정의되고,
    Figure 112020072911231-pct00080
    LR은 상기 좌-우 임계치이고,
    PLR은 상기 중간 성분에 대한 상기 중간 이득 계수 및 상기 사이드 성분에 대한 상기 사이드 이득 계수의 적용 이후의 상기 오디오 신호의 최악의 경우의 피크인,
    비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  30. 제16항에 있어서,
    상기 프로그램 코드는 또한,
    상기 하나 이상의 이득 계수를 적용하는 것으로부터 상기 진폭 임계치가 충족되는지의 여부를 결정하고,
    상기 진폭 임계치가 충족되지 않는다는 것을 결정하는 것에 응답하여, 상기 진폭 임계치를 충족하기 위해, 상기 제1 오디오 좌표 시스템 또는 상기 제2 오디오 좌표 시스템에서의 상기 오디오 신호에 전역적 이득 계수를 적용하도록
    상기 프로세서를 구성하는,
    비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  31. 오디오 신호를 프로세싱하기 위한 시스템으로서,
    프로세싱 회로부(processing circuitry)를 포함하되, 상기 프로세싱 회로부는,
    제2 오디오 좌표 시스템에서의 오디오 신호의 제3 성분 및 제4 성분으로부터 제1 오디오 좌표 시스템에서의 제1 성분 및 제2 성분을 생성하고,
    상기 제3 성분 및 상기 제4 성분의 각각에 대한 최대 레벨을 정의하는 상기 제2 오디오 좌표 시스템에서의 진폭 임계치를 결정하고,
    상기 제1 오디오 좌표 시스템에서의 조정된 제1 성분 및 조정된 제2 성분을 생성하기 위해 상기 제1 성분 및 상기 제2 성분의 각각에 하나 이상의 이득 계수를 적용하고,
    상기 조정된 제1 성분 및 상기 조정된 제2 성분으로부터 상기 제2 오디오 좌표 시스템에서의 제1 출력 채널 및 제2 출력 채널을 생성 - 상기 제1 출력 채널 및 상기 제2 출력 채널 각각은 상기 제1 오디오 좌표 시스템에서의 상기 제1 성분 및 상기 제2 성분의 각각에 적용되는 상기 하나 이상의 이득 계수로부터 상기 제2 오디오 좌표 시스템에서 정의된 상기 진폭 임계치 미만으로 제한됨 - 하도록 구성되는,
    오디오 신호를 프로세싱하기 위한 시스템.
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