KR102347626B1 - 거리에 따른 개인화된 음장을 생성하는 방법 및 장치 - Google Patents

거리에 따른 개인화된 음장을 생성하는 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102347626B1
KR102347626B1 KR1020200080867A KR20200080867A KR102347626B1 KR 102347626 B1 KR102347626 B1 KR 102347626B1 KR 1020200080867 A KR1020200080867 A KR 1020200080867A KR 20200080867 A KR20200080867 A KR 20200080867A KR 102347626 B1 KR102347626 B1 KR 102347626B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
speakers
signal
side channel
speaker
center channel
Prior art date
Application number
KR1020200080867A
Other languages
English (en)
Inventor
최정우
전세운
Original Assignee
한국과학기술원
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 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020200080867A priority Critical patent/KR102347626B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102347626B1 publication Critical patent/KR102347626B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30—Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/302—Electronic adaptation of stereophonic sound system to listener position or orientation
    • H04S7/303—Tracking of listener position or orientation
    • H04S7/304—For headphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/005—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for combining the signals of two or more microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/02—Spatial or constructional arrangements of loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S3/00—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
    • H04S3/002—Non-adaptive circuits, e.g. manually adjustable or static, for enhancing the sound image or the spatial distribution
    • H04S3/004—For headphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2203/00—Details of circuits for transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R3/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2203/12—Beamforming aspects for stereophonic sound reproduction with loudspeaker arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S2420/00—Techniques used stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2420/01—Enhancing the perception of the sound image or of the spatial distribution using head related transfer functions [HRTF's] or equivalents thereof, e.g. interaural time difference [ITD] or interaural level difference [ILD]

Abstract

사용자의 귀 또는 머리 부근에 위치하게 되는 멀티채널 스피커 시스템에서, 사용자로부터 원거리에 해당하는 주변부로의 누설음(sound leakage)을 줄이고 사용자 귀 또는 머리 부근에서의 음압을 유지하여 개인화된 독립 음장(Personal Sound Zone)을 구현하는 신호처리 방법 및 장치가 개시된다. 다양한 실시예들에 따르면, 음향 기기의 스피커에서 재생되는 사운드에 대해 사용자의 귀와 머리에 가까운 근거리(near-field) 영역에서는 음압을 유지하고, 귀와 머리에서 멀리 떨어진 원거리(far-field) 영역에서는 음압을 감쇄할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 유사한 거리로 이격된 세 개의 스피커들을 포함하는 장치에서 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호와 양 옆의 두 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호를 역위상 관계로 만들고, 센터 채널 스피커에 입력되는 신호와 사이드 채널 스피커에 입력되는 신호 간에 주파수 별 레벨차를 만들도록 구성될 수 있다.

Description

거리에 따른 개인화된 음장을 생성하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING PERSONAL SOUND ZONE ACCORDING TO DISTANCE}
다양한 실시예들은 복수의 스피커를 이용하여 소리를 재생하는 개인용 음향 기기에서 주변으로의 누설음(sound leakage)을 줄이고 개인화된 독립 음장(Personal Sound Zone)을 구현하기 위한 신호처리 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음향 기기의 스피커에서 재생되는 사운드에 대해 사용자의 귀 위치에서는 음압을 유지하고, 귀와 멀리 떨어진 주변부 위치에서는 음압을 저감하기 위한 오디오 장치 및 신호처리 방법에 관한 것이다.
이어폰, 헤드폰을 비롯하여 최근에는 블루투스 이어폰과 같은 무선 연결 기능을 제공하는 개인화된 오디오(personal audio) 기기 제품이 범용적으로 사용되고 있다. 이들 제품의 장점은 주변 사람들에게 방해가 될 수 있는 소음 피해를 주지 않으면서 통화 또는 음악 감상을 가능하게 해준다는 점을 들 수 있다. 게다가, 개인용 오디오 기기는 스마트폰의 기능이 다양해지고 성능이 높아지면서 통화뿐만 아니라 음악 또는 영화 감상, 교육 컨텐츠의 활용 등으로 그 용도가 다양해지고 있다. 또한, 스마트폰의 사용 시간은 지속적으로 증가하고 있어서 출퇴근 시간은 물론이고 집이나 공공 장소에서도 사용하는 경우가 많아지고 있다.
하지만 이어폰이나 헤드폰은 장시간 착용시 귀 또는 머리에 압박감이나 통증을 유발할 수 있는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 피하기 위해 개인화된 오디오 기기로서, 이어폰이나 헤드폰을 사용하지 않고 스피커 시스템을 사용하게 되면, 주변으로 방사되는 누설음으로 인해 주변 사람들에게 방해가 되는 소음(noise) 문제가 발생하게 된다. 또한 통화용으로 스피커 시스템을 사용할 경우, 개인의 프라이버시(privacy) 문제가 대두될 수 있기 때문에 그 용도가 제한적일 수밖에 없다. 이러한 문제들을 고려하여 골전도 형태의 헤드폰이 개발되기도 하였으나 음질 측면에서 여전히 한계를 가지고 있고 신체에 미치는 영향에 대해 불안감을 가진 많은 사람들에게는 사용이 꺼려지고 있는 것이 사실이다.
스피커 시스템에서 누설음에 의한 문제는 좁은 공간에서 특히 더 문제가 된다. 예를 들면, 자동차와 같이 좁고 닫힌(closed) 공간의 경우, 한 좌석의 탑승자가 소리를 들을 경우 주변 탑승자들도 모두 원치 않는 소리를 듣게 된다. 이를 방지하기 위해, 만일 운전자가 이어폰이나 헤드폰을 착용할 경우, 운전에 필요한 주변 환경음을 들을 수 없기 때문에, 안전 문제가 발생할 수 있다. 때문에 기본적으로 스피커 시스템을 사용하는 방법이 고려되고 있는데, 오픈형 헤드폰을 착용하거나 좌석 상단에 부착된 헤드레스트(headrest)에 스피커가 삽입된 형태의 오디오 시스템이 사용되기도 한다. 하지만, 이 경우에도 스피커에서 재생된 사운드가 주변 사람들에게 누설음으로 들릴 수 있기 때문에, 이로 인한 소음 문제나 개인 프라이버시 문제가 예상된다.
선행기술1(한국등록특허 제10-0799783호)에서는 복수의 스피커로 지향성(directivity)을 갖는 사운드 빔을 생성하여 타겟 방향을 제외한 방향으로의 누설음(sound leakage)을 감소시키고자 하였다. 그러나, 좁은 공간에서는 지향된 소리의 빔이 더 멀리 전파되므로, 벽면 등에 의해 반사된 빔이 되돌아와 오히려 또다른 방향에서의 누설음을 발생시키는 문제가 있다.
선행기술2(한국등록특허 제10-1877323호)에서는 먼저 서로 다른 영역에서 영역별로 분리하고자 하는 오디오 신호들 간의 마스킹(masking)되는 임계치를 청력(hearing capacity)에 기반하여 계산한 다음, 이를 복수개의 스피커로 영역별로 증폭 또는 감소되도록 하는 사운드 빔을 사용하여 영역별 음원 분리를 구현하고 있다. 해당 방법은 재생 환경에 적응적인(adaptive) 방법으로 사운드 빔을 구현하고 있지만, 여전히 최종적인 사운드 빔은 방향성(directivity)만을 제어하는데 그쳐 반사음이 존재하는 재생 환경에서 성능 제약이 발생하고 음원(sound source)의 주파수 특성에 의해서도 성능 저하가 발생하는 문제가 있다.
선행기술3(한국등록특허 제10-1702330호)에서는 복수의 어레이 스피커로 포커싱 되는 포인트의 거리를 조절하여 근접장과 원거리의 방사패턴을 제어하고자 하였다. 원거리에서의 근접장 음압 감쇄를 고려하여, 원거리장 방사패턴을 결정하는 등의 방법으로, 거리에 따른 영역별 음장 제어를 이루고자 하고 있지만, 빔폭과 빔패턴 제어에 의존하고 있기 때문에, 조건에 맞는 사운드 빔을 발생시키기 위해서는 많은 수의 스피커가 필요하고 스피커 어레이의 크기 등이 충분히 보장되어야 한다. 따라서, 개인용 오디오 기기로서 사용되기에는 구조적으로 부적합하고 성능 제약이 예상된다.
선행기술1: 한국등록특허 제10-0799783호 선행기술2: 한국등록특허 제10-1877323호 선행기술3: 한국등록특허 제10-1702330호
다양한 실시예들은 특수한 배치의 세 개의 스피커 시스템 장치 및 그 신호처리 방법을 통해, 근거리 영역에서 사운드의 음압을 유지하되, 원거리 영역에서의 사운드 누설음을 저감하여 개인화된 독립 음장을 제공하고자 한다. 이를 통해, 스피커 시스템에서 발생할 수 있는 소음 문제를 해결하고, 통화용으로 사용시 발생할 수 있는 개인 프라이버시 문제를 완화시키고자 한다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치 및 그의 동작 방법은, 거리에 따른 개인화된 음장을 생성하기 위한 것이다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는, 중앙의 센터 채널 스피커, 상기 센터 채널 스피커로부터 동일한 간격으로 양 옆에 배치되는 두 개의 사이드 채널 스피커들, 및 상기 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호와 상기 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호가 역위상 관계를 갖도록 하고, 이로써 타겟 위치에 대응하는 음장을 생성하도록 구성되는 신호 처리부를 포함하며, 상기 음장은, 상기 타겟 위치로부터 미리 정해진 거리 이하이고, 음압이 유지되는 근거리 영역, 및 상기 타겟 위치로부터 상기 거리를 초과하고, 음압이 감쇄되는 원거리 영역을 포함한다.
다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치의 동작 방법은, 센터 채널 스피커에 입력되는 신호 또는 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 중 적어도 어느 하나를 처리하는 동작, 및 상기 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호 및 상기 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호를 통해, 소리를 재생하는 동작 - 상기 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호와 상기 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호가 역위상 관계를 갖고, 이로써 타겟 위치에 대응하는 음장이 생성됨 -을 포함하고, 상기 음장은, 상기 타겟 위치로부터 미리 정해진 거리 이하이고, 음압이 유지되는 근거리 영역, 및 상기 타겟 위치로부터 상기 거리를 초과하고, 음압이 감쇄되는 원거리 영역을 포함한다.
다양한 실시예들 가운데 적어도 하나에 의하면,
1. 스피커를 장착한 전자 장치, 예컨대 개인용 오디오 기기에서 발생된 소리가 주변 먼거리까지 누설되어 주변 사람들에게 방해가 될 수 있는 소음 문제 줄일 수 있다.
2. 스피커를 이용하여 통화를 할 때, 사용자 귀 또는 머리 부근의 근거리에 비해 상대적으로 먼 거리인 주변부에서는 소리가 잘 들리지 않게 하여 통화음의 노출로 인한 개인 프라이버시 문제를 개선할 수 있다.
3. 입력 신호나 주변 환경의 특성 또는 사용 목적에 따라, 주변으로 방사되는 사운드 누설음의 양을 조절할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치에서의 음장 제어 효과 예시를 나타낸 도면이다.
도 2는 구면 한켈 함수(spherical Hankel function)의 차수(order), 파수(wavenumber), 거리에 따른 크기(magnitude) 변화를 근사화한 도면이다.
도 3은 제 1 실시예에 따른 전자 장치를 도시하는 도면이다.
도 4는 제 2 실시예에 따른 전자 장치를 도시하는 도면이다.
도 5은 제 2 실시예에 따른 전자 장치의 스피커로부터 귀 또는 스피커로부터 주변부 마이크로폰까지의 응답을 나타낸 도면이다.
도 6은 제 2 실시예의 제 1 예시에 따른 전자 장치를 도시하는 도면이다.
도 7은 제 2 실시예의 제 2 예시에 따른 전자 장치를 도시하는 도면이다.
도 8은 제 2 실시예의 제 3 예시에 따른 전자 장치를 도시하는 도면이다
도 9는 다양한 실시예들에 따른 세 개의 스피커를 사용한 전자 장치에서 센터-사이드 채널에 대해 계산된 최적 필터의 시간축에서의 임펄스 응답(impulse response) 및 주파수 응답(frequency response) 예시를 나타낸다.
도 10는 다양한 실시예들에 따른 음향 컨트라스트(Acoustic Contrast)의 주파수별 결과 예시를 나타낸다.
도 11은 다양한 실시예들에 따른 3차원 공간에 대한 주파수별 음압 패턴 예시를 나타낸다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.
다양한 실시예들은, 거리에 따른 개인화된 음장을 생성하기 위한 전자 장치 및 그의 동작 방법을 제공한다.
다양한 실시예들에 따르면,
1. 상기 유사한 거리로 이격된 세 개의 스피커들로 구성되어 있으며, 스피커들은 센터 채널 스피커 및 센터 채널 스피커로부터 동일한 간격으로 양 옆에 배치되는 두 사이드 채널 스피커들로 이루어진다. 또한 센터 채널 스피커는 독립된 입력 신호를 받고, 두 개의 사이드 채널 스피커들은 동일한 신호를 입력 받는다.
2. 센터 채널 스피커의 출력 신호와 두 사이드 채널 스피커들의 출력 신호는 역위상(부호가 반대) 관계에 있다. 일 예로, 전자 장치는 신호 반전부를 더 포함하고, 신호 반전부가 센터 채널 스피커의 출력 신호와 사이드 채널 스피커들의 출력 신호를 서로 역위상이 되도록 만든다. 신호 반전부는 사이드 채널 스피커들에 적용되거나, 센터 채널 스피커에 적용될 수도 있다. 다른 예로, 전자 장치는 스피커 결선을 이용하여, 센터 채널 스피커의 출력 신호와 사이드 채널 스피커들의 출력 신호를 서로 역위상이 되도록 만든다.
3. 전자 장치는 더 레벨 조절부를 포함하고, 레벨 조절부가 센터 채널 스피커의 입력 신호와 사이드 채널 스피커들의 입력 신호 간에 주파수 별 레벨차를 만든다. 이를 통해, 전자 장치에서 재생되는 사운드의 누설량 또는 근거리와 원거리의 음압차 등이 조절된다.
4. 전자 장치는 더 등화(equalization) 필터를 포함하고, 등화 필터가 전자 장치에서 재생되는 소리의 음질을 조절하거나, 타겟 위치, 예컨대 사용자의 귀 또는 머리에 속하는 타겟 위치에서의 음압을 조절한다. 등화 필터는 입력 신호에 적용될 수도 있고, 개별 출력 신호에 적용될 수도 있다. 또는, 레벨 조절부에 포함되어 적용될 수도 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 개인용 오디오 기기에서의 음장 제어 효과 예시를 나타낸 도면이다.
스피커가 장착된 개인용 오디오 기기는 이어폰, 헤드폰 타입의 오디오 기기에 비해 음질 측면에서 더 풍부한 공간감이나 써라운드 효과를 기대할 수 있고, 착용 편의성 측면에서 장시간 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 하지만, 오픈형 헤드폰과 마찬가지로 주변으로 방사되는 사운드 누설음이 발생하기 때문에, 통화중에는 개인 프라이버시 문제가 발생할 수 있고 멀티미디어 감상 시에는 소음 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 다양한 실시예들에서는, 도 1에 도시된 바와 같이 사용자의 머리 주변 근거리(near-field) 영역에서는 재생되는 사운드의 음압을 유지하고 귀 또는 머리로부터 상대적으로 먼 원거리(far-field) 영역에서는 음압을 상쇄시키는 음장 제어 효과를 만든다. 음압 상쇄 필드에 해당하는 원거리 영역은 2차원 또는 3차원 공간상의 단일 지점일 수도 있고 복수의 위치 또는 복수의 위치가 만드는 입체 공간이 될 수도 있다. 음압 유지 필드에 해당하는 근거리 영역 또한 사용자의 귀 위치와 같이 단일 위치가 될 수도 있고, 사용자의 머리로부터 음압 상쇄 필드보다 가까운 2차원 또는 3차원 공간상의 복수의 위치 또는 복수의 위치가 만드는 입체 공간이 될 수 있다.
개인용 오디오 기기의 구조 및 특성으로 사용자의 머리에 의한 소리의 방사 패턴 변화가 예상되지만, 다양한 실시예들에서 해결하고자 하는 문제를 일반화하면 전자 장치로부터 근거리 영역에서의 음압을 유지하고 원거리 영역에서의 음압을 감쇄하는 것으로 볼 수 있다. 즉, 근거리는 사용자의 귀 또는 머리까지의 거리에 해당하고, 원거리는 사용자로부터 일정 거리 이상 떨어진 주변부에 해당한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 후술되는 바와 같이, 먼저 음파의 특성을 수학적인 방법으로 모델링하여 소리의 전파와 거리에 따른 음압(sound pressure) 변화의 상관 관계를 살펴보고 이를 이용하여 다양한 실시예들의 해결 수단을 도출하고자 한다.
소리의 음압은 하기 [수학식 1]과 같이, 구면 좌표(
Figure 112020068299774-pat00001
)와 공간 주파수(
Figure 112020068299774-pat00002
)의 함수로 표현할 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00003
여기서,
Figure 112020068299774-pat00004
는 제1종 구면 한켈 함수(spherical Hankel function of the first kind)를 나타내고,
Figure 112020068299774-pat00005
는 구면 조화 함수(spherical harmonics)를 의미한다.
Figure 112020068299774-pat00006
과
Figure 112020068299774-pat00007
은 구면 좌표계의 방향 성분을 결정하는 값으로
Figure 112020068299774-pat00008
은 차수(order)를
Figure 112020068299774-pat00009
은 디그리(degree)를 나타내고,
Figure 112020068299774-pat00010
는 파수(wavenumber)를 나타내고,
Figure 112020068299774-pat00011
은 점(point) 소스가 위치한 원점으로부터의 거리를 나타낸다.
Figure 112020068299774-pat00012
은 구면 조화 함수의 기여도를 나타낸다. 구면 한켈 함수는 차수(
Figure 112020068299774-pat00013
)에 따라 정해지는 한켈 함수(Hankel function)
Figure 112020068299774-pat00014
에 관계된 식으로, 하기 [수학식 2]와 같이
Figure 112020068299774-pat00015
)와 차수(
Figure 112020068299774-pat00016
)에 대해서 표현된다.
Figure 112020068299774-pat00017
여기서, 구면 좌표 상에서의 음압의 크기는 구면 한켈 함수의 크기(magnitude), 즉
Figure 112020068299774-pat00018
에 의해 영향을 받는다. 구면 한켈 함수는
Figure 112020068299774-pat00019
)가 커질 수록 감소하는 소멸파(evanescent wave)의 특성을 가지므로, 음압은 음원 위치로부터 거리가 멀어질수록 감소하게 된다.
도 2는 구면 한켈 함수의 차수, 파수, 거리에 따른 크기 변화를 근사화한 도면이다. 여기서, 도 2는 구면 한켈 함수의 차수(n) 및
Figure 112020068299774-pat00020
)에 따른 크기 변화를 근사화한 도면이다.
도 2를 참조하면,
Figure 112020068299774-pat00021
인 영역은 근거리 영역에 해당하며 거리에 따른 감쇄는
Figure 112020068299774-pat00022
에 비례한다. 한편,
Figure 112020068299774-pat00023
인 영역은 원거리 영역에 해당하며 거리에 따른 감쇄는
Figure 112020068299774-pat00024
에 비례한다. 또한 차수에 따라서 근거리 영역에서의 거리에 따른 감쇄는 차수가 클수록 크고, 원거리 영역에서는 차수와 상관없이 수렴하여 거리에 따라 반비례하는
Figure 112020068299774-pat00025
의 기울기로 감쇄한다.
다양한 실시예들에서는 이러한 구면 한켈 함수의 특징을 이용하여, 보다 고차(higher-order)의 구면 한켈 함수의 거리에 따른 음압 감쇄 효과가 발생되도록 스피커 출력 신호를 제어함으로써, 근거리 영역의 음압에 비해 원거리 영역의 음압을 낮추는 효과를 구현할 수 있다. 이를 통해, 사용자의 머리 주변 근거리 영역에서는 레퍼런스 스피커 한 개로 재생되는 경우와 같은 레벨의 음압을 유지하고, 귀 또는 머리로부터 상대적으로 먼 원거리 영역에서는 음압을 상쇄시킴으로써 개인화된 음장(Personal Audio Zone)을 구현하고자 한다.
도 3은 제 1 실시예에 따른 전자 장치(300)를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 제 1 실시예에 따른 전자 장치(300)는 세 개의 스피커들(311, 313, 315)과 신호 처리부(320)를 포함한다. 그리고, 신호 처리부(320)는 역위상 필터(321) 및 게인 조절 필터(323)를 포함한다. 세 개의 스피커들(311, 313, 315)에서 센터 채널 스피커(313)와 나머지 사이드 채널 스피커들(311, 315)이 역위상(out-of-phase)의 관계를 갖는 경우, 전자 장치(300)는 디퍼렌셜 어레이(differential array)의 특성을 갖게 된다. 특히, 브로드사이드(broad-side) 방향의 빔을 생성하는 디퍼렌셜 어레이에서는 센터 채널 스피커(313)와 사이드 채널 스피커들(311, 315) 사이의 레벨을 조절하는 것만으로도 출력 사운드의 빔패턴을 조절할 수 있다. 게인 조절 필터(323)는 센터 채널 스피커(313)에 적용될 수도 있고, 사이드 채널 스피커들(311, 315)에 적용될 수도 있다. 역위상 필터(321)는 출력 채널의 센터 채널 스피커(313)의 스피커 신호와 사이드 채널 스피커들(311, 315)의 스피커 신호 간에 역위상 관계를 만들어 주기 위한 것으로, 역위상 관계를 만들기 위해서는 도 3에 도시된 바와 같이 역위상 필터(321)가 적용될 수도 있지만, 하드웨어적으로는 역위상 출력이 재생되도록 하는 스피커 결선 방법이 사용될 수도 있다. 예를 들면, 신호 케이블과 접지(接地, Ground, GND) 케이블을 바꿔 연결함으로써 간단히 역위상 신호를 재생할 수도 있다.
이러한 방법들을 통해서, 두 사이드 채널 스피커들(311, 315)에 해당하는 스피커 신호는 센터 채널 스피커(313)의 스피커 신호와 레벨 차이를 갖고 역위상의 관계를 갖는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시예들에서 사용자 귀에서 듣고자 하는 소리는 레퍼런스(reference) 스피커 한 개에서 재생된 소리로 가정한다. 이는 사용자 귀에서의 음압이 레퍼런스 스피커 한 개를 이용하여 음원을 재생하였을 때 측정되는 음압과 같아지는 것을 의미한다. 레퍼런스 스피커 한 개로 재생하는 경우의 거리에 따른 음압 감쇄는 도 2에서 0차(
Figure 112020068299774-pat00026
) 구면 한켈 함수로 근사화된 기울기에 해당한다. 반면, 제 1 실시예에 따른 스피커 전자 장치(300)는 도 3에 도시된 바와 같이 세 개의 스피커들(311, 313, 315)을 이용한 디퍼렌셜 어레이이므로, 2차 고차 디퍼렌셜(higher-order differentials)에 해당하므로, 거리에 따른 음암 감쇄는 도 2에서
Figure 112020068299774-pat00027
인 2차 구면 한켈 함수에 해당되는 기울기에 해당한다.
상술한 바와 같이, 세 개의 스피커들(311, 313, 315)을 이용하는 디퍼렌셜 어레이의 타겟 방향으로의 음압과 빔패턴은 게인 조절 필터(323)만을 이용하여 쉽게 조절할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 음압 유지 필드에 해당하는 근거리 영역은 사용자의 귀 또는 머리에 해당하는 근거리에 해당되고, 이는 도 2에서
Figure 112020068299774-pat00028
에 해당되는 영역이다. 먼저, 제 1 실시예에 따른 전자 장치(300)의 근거리 영역에서의 음압을 레퍼런스 스피커 한 개로 재생했을 때(
Figure 112020068299774-pat00029
)의 음압 크기로 설정함으로써 근거리 영역에서는 레퍼런스 스피커 재생시의 음압이 되도록 할 수 있다.
도 2 의 점선이
Figure 112020068299774-pat00030
또는
Figure 112020068299774-pat00031
인 고차 스피커 시스템의 출력 음압 레벨을 레퍼런스(
Figure 112020068299774-pat00032
) 스피커로 재생한 경우의 근거리 타겟 위치(target distance)에서의 음압 크기만큼 높인 결과이다. 이러한 결과로, 근거리 영역에서와는 반대로 원거리 영역에 해당하는
Figure 112020068299774-pat00033
영역에서는 오히려 레퍼런스 스피커의 경우보다 음압이 작아지는 것을 알 수 있다. 이를 통해, 음압 유지 필드인 근거리 영역에서의 음압은 타겟 레퍼런스 스피커 한 개를 사용한 경우의 음압으로 유지하고, 동시에 음압 상쇄 필드에 해당하는 원거리 영역에서는 음압을 타겟 레퍼런스 스피커를 사용한 경우보다 줄임으로써, 사용자에게는 잘 들리지만 주변부로의 누설음은 줄이는 개인화된 독립 음장을 구현하고 있다.
도 4는 제 2 실시예에 따른 전자 장치(400)를 도시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 제 2 실시예에 따른 전자 장치(400)는 세 개의 스피커(411, 413, 415)들과 신호 처리부(420)를 포함한다. 그리고, 신호 처리부(420)는 신호 반전부(421), 레벨 조절부(423), 및 등화(equalization) 필터(425)를 포함한다. 신호 반전부(421)는 센터 채널 스피커(413)의 출력 신호와 두 사이드 채널 스피커들(411, 415)의 출력 신호 사이의 위상을 역위상(out-of-phase) 관계로 바꿔주는 기능을 한다. 신호 반전부(421)는 사이드 채널 스피커들(411, 415)에 적용될 수도 있지만, 센터 채널 스피커(413)에 적용될 수도 있다. 레벨 조절부(423)는 센터 채널 스피커(413)의 입력 신호와 사이드 채널 스피커들(411, 415)들의 입력 신호 간에 주파수별 레벨차를 만드는 기능을 한다. 레벨 조절부(423)는 센터 채널 스피커(413)에 적용될 수도 있지만, 사이드 채널 스피커들(411, 415)에 적용될 수도 있다. 등화 필터(423)는 음질을 조절하거나 타겟 위치에서의 음압 또는 음색을 조절하기 위한 기능을 한다. 등화 필터(423)는 개별 채널 필터에 포함되어 스피커들(411, 413, 415) 별로 따로 적용될 수도 있지만, 도 4에 도시된 바와 같이 모든 스피커들(411, 413, 415)에 대한 등화 필터(423)가 동일한 특성을 갖는 경우, 입력 신호에 적용함으로써 전자 장치(400)의 연산량을 줄일 수도 있다. 전자 장치, 예컨대 개인용 오디오 기기는 무선 디바이스이거나 저전력을 요구하는 장치인 경우가 많기 때문에 연산량을 줄일 수 있는 방법이 요구된다.
도 5은 제 2 실시예에 따른 전자 장치(400)의 스피커들(411, 413, 415)로부터 귀 또는 주변부 마이크로폰까지의 응답을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 멀티채널 필터링(multi-channel filtering)에서 사용되는 멀티채널 필터를 계산하기 위하여, 개별 스피커(411, 413, 415)로부터 타겟 근거리와 원거리에 위치한 복수개의 마이크로폰(510, 520)까지의 응답을 이용할 수 있다. 이를 통해, 도 4에서의 레벨 조절부(423) 및 등화 필터(425)와 관련된 주파수별 레벨 조절값을 계산할 수 있다. 재생하고자 하는 입력 신호를
Figure 112020068299774-pat00034
라 하면, 이 신호는 멀티채널 필터를 거쳐 세 개의 스피커들(411, 413, 415)을 통해서 재생된다.
Figure 112020068299774-pat00035
번째 스피커(411, 413, 415)로부터 양 귀(
Figure 112020068299774-pat00036
)로 시각
Figure 112020068299774-pat00037
에 전달되는 음파의 전달함수를
Figure 112020068299774-pat00038
라 하면, 스피커(411, 413, 415)로부터 귀 위치에 발생된 음압
Figure 112020068299774-pat00039
또는
Figure 112020068299774-pat00040
는 하기 [수학식 3]과 같이 신호
Figure 112020068299774-pat00041
와 전달 함수의 콘볼루션 합(convolution sum)의 형태로 나타낼 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00042
여기서,
Figure 112020068299774-pat00043
는 convolution(
Figure 112020068299774-pat00044
) 연산을 나타낸다.
상기 [수학식 3]은 모든 스피커들(411, 413, 415)에서 동일한 입력 신호
Figure 112020068299774-pat00045
을 재생한 경우이며, 개별 스피커(411, 413, 415)를 제어하기 위한 멀티채널 필터
Figure 112020068299774-pat00046
를 설계하기 위하여, 멀티채널 필터에 의해 필터링된 신호가 재생되는 경우의 귀에서의 음압은 하기 [수학식 4]와 같이 기술할 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00047
멀티채널 필터를 거쳐 재생된 신호의 주변부에서의 음압도 마차가지 방법으로 나타낼 수 있다. 사용자를 중심으로, 원거리에 해당하는 거리에 위치한 가상의 구형 표면에서 복수, 예컨대
Figure 112020068299774-pat00048
개의 써라운드 마이크로폰(520)으로 음압을 측정한다고 가정하면,
Figure 112020068299774-pat00049
번째 써라운드 마이크로폰(520) 위치에서의 음압은 하기 [수학식 5]와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00050
여기서,
Figure 112020068299774-pat00051
는
Figure 112020068299774-pat00052
번째 스피커(411, 413, 415)에서
Figure 112020068299774-pat00053
번째 써라운드 마이크로폰(520)으로 전파하는 음파의 전달함수(transfer function)를 나타낸다.
도 1에서 나타난 것과 같이, 다양한 실시예들에 따르면 음압 유지 필드는 근거리 영역에 해당하는 사용자의 머리 또는 귀 위치가 타겟으로 지정될 수 있다. 도 5에 나타난 것과 같이, 레퍼런스 스피커,
Figure 112020068299774-pat00054
와 타겟 마이크로폰(target microphone)(510)의 위치
Figure 112020068299774-pat00055
가 지정되면 레퍼런스 스피커로부터 타겟 마이크로폰까지의 전달 함수,
Figure 112020068299774-pat00056
를 음압을 유지하고자 하는 타겟 음압,
Figure 112020068299774-pat00057
으로 설정하고, 타겟 위치로부터 상대적으로 떨어진 위치에 놓인 복수의 써라운드 마이크로폰(surround microphone)(520)의 위치를 음압을 상쇄시키고자 하는 원거리 영역으로 설정한다.
전달 함수에 해당하는, 스피커(411, 413, 415)로부터 마이크로폰(510, 520)까지의 응답 데이터는 미리 측정된 것일 수도 있고, 필터를 계산하기 전에 실시간으로 측정된 것이 사용될 수도 있다. 실시간으로 측정된 응답을 적용하거나 필터를 계산할 경우, 전자 장치(400)의 착용 방법, 사용자의 신체 특성, 및 주변 환경의 변화 등 달라지는 환경 조건에 따라 최적의 필터를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 하지만 귀에서의 응답 및 주변부에 위치해야 하는 마이크로폰을 사용하기 어려운 경우가 있기 때문에, 미리 측정된 데이터를 사용할 수도 있다.
멀티채널 필터의 최적값을 계산하는 방법은 스피커(411, 413, 415)로부터 마이크로폰(510, 520)까지의 전달 함수를 이용하게 된다. 음압 유지 필드로 설정된 타겟 위치에서, 레퍼런스 스피커로부터 타겟 마이크로폰(510)까지의 전달 함수에 해당하는 음압을 얻기 위한 역필터(inverse filter)를 설계하는 것이 목표가 된다. 다양한 실시예들에서는 복수의 스피커(411, 413, 415)가 사용된 오디오 전자 장치(400)에 대해 복수의 마이크로폰(510, 520)까지의 전달 함수를 다루고 있으므로, 역필터를 얻는 방법으로 Multiple-Input/Output Inverse Theorem(MINT) 기법 등이 사용될 수 있다.
도 5에서 음압을 유지하기 위한 타겟 마이크로폰(510)을 사용자의 귀 위치로 가정한 경우, 다음과 같은 조건을 적용할 수 있다. 귀 위치에서의 음압은 레퍼런스 스피커로부터 타겟 귀 위치까지의 전달 함수에 대한 음압과 동일해야 한다. 복수의 스피커 중 기준이 되는 레퍼런스 스피커로부터의 전달함수를
Figure 112020068299774-pat00058
라고 하면, 귀 위치의 음압은, 하기 [수학식 6]과 같이 음악 신호가 단위 임펄스(unit impulse) 신호일 때 레퍼런스 스피커의 전달함수와 같아야 한다.
Figure 112020068299774-pat00059
여기서, 세 개의 스피커(411, 413, 415)를 사용(
Figure 112020068299774-pat00060
)하고, 레퍼런스 스피커는 센터 스피커(
Figure 112020068299774-pat00061
)로 설정하고, 타겟 마이크로폰(510)은 왼쪽 귀(
Figure 112020068299774-pat00062
)를 설정한 경우, 하기 [수학식 7]과 같다.
Figure 112020068299774-pat00063
그리고 타겟 응답은 하기 [수학식 8]과 같이 설정될 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00064
도 5에서 좌우 두 개의 귀 가운데 왼쪽 귀를 타겟 위치로 설정한 경우를 나타내었지만, 타겟 위치는 복수의 위치들로 설정될 수도 있으며, 이 경우 좌우 두 귀 위치의 응답을 모두 타겟 음압으로 만족하도록 설정하여 필터를 구할 수도 있다. 양이음량(Binaural loudness) 합을 생각하면 양쪽 귀의 응답을 모두 제어하는 것을 목표로 할 수도 있으나, 스테레오(stereo) 음원의 경우 양쪽 귀에 배분되는 소리는 음원에 따라 달라지기 때문에 레퍼런스 스피커에 가까운 귀의 응답만을 제어하는 것을 목적으로 설정하는게 유리할 수도 있다. 후자의 경우, 이어폰이나 헤드폰으로 스테레오 음원을 들을 경우, 좌우 귀에 스테레오 음원의 좌우 채널 신호가 각각 들리는 원리와 같다.
상기 [수학식 6]을 만족하는 멀티채널 필터
Figure 112020068299774-pat00065
를 얻기 위한 가격함수(cost function)는 하기 [수학시 9]와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00066
상기 [수학식 9]는 레퍼런스 스피커로부터의 타겟 위치까지의 응답,
Figure 112020068299774-pat00067
과 멀티채널필터를 거쳐 재생된 음압의 차의 제곱을 모든 시간에 대해 적분한 양으로, 이를 최소화하는 멀티채널 필터의 계수
Figure 112020068299774-pat00068
를 찾는 것을 목표로 한다.
한편, 도 5에서 음압을 상쇄해야 하는 필드는 사용자의 머리로부터 상대적으로 먼 거리에 해당하는 주변부 위치로, 이러한 주변으로 방사되는 음장은 최대한 억제되어야 하며, 이러한 목적을 달성하기 위한 가격함수는 하기 [수학식 10]과 같이 기술될 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00069
상기 [수학식 9]와 마찬가지로, 상기 [수학식 10]은 모든 스피커로부터 외부로 방사되는 모든 음압의 제곱치를 시간에 대해 적분한 값을 나타낸다.
상기 [수학식 9] 및 [수학식 10]에서 정의된 두 가격함수는 모두 망소(the smaller the better) 특성을 가지므로, 하기 [수학식 11]과 같이 두 가격함수의 합을 최소화하는 필터 계수
Figure 112020068299774-pat00070
을 찾는 것이 목표라 할 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00071
상기 [수학식 11]에서 정의된 가격 함수는 이산화된 신호
Figure 112020068299774-pat00072
에 대하여 하기 [수학식 12]와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00073
상기 [수학식 12]에서
Figure 112020068299774-pat00074
은 전달함수의 길이이며,
Figure 112020068299774-pat00075
은 필터 계수의 길이이다. 이를 최소화하는 문제는 Multiple-Input/Output Inverse Theorem(MINT) 기법을 사용하여, 후술되는 바와 같이 풀 수 있다.
먼저, 하기 [수학식 13]과 같은 전달함수 행렬을 정의한다.
Figure 112020068299774-pat00076
상기 [수학식 13]에서 정의된 전달함수 행렬은 길이
Figure 112020068299774-pat00077
을 갖는
Figure 112020068299774-pat00078
번째 스피커와
Figure 112020068299774-pat00079
번째 마이크로폰의 충격응답을 기본으로 하는 테플리츠 행렬(Toeplitz matrix)이다. 구하고자 하는 다채널 필터의 계수 또한 하기 [수학식 14]와 같이 정의할 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00080
주변부에 위치한
Figure 112020068299774-pat00081
개의 써라운드 마이크로폰에 대해서, 필터 계수와 전달함수 사이의 콘볼루션(convolution)은 하기 [수학식 15]와 같이 정의되는 블록 행렬(block matrix)
Figure 112020068299774-pat00082
와 필터 계수 벡터
Figure 112020068299774-pat00083
의 곱의 형태로, 하기 [수학식 16]과 같이 표현된다.
Figure 112020068299774-pat00084
Figure 112020068299774-pat00085
상기 [수학식 16]에서 좌변의
Figure 112020068299774-pat00086
은 콘볼루션의 결과로 써라운드 마이크로폰 위치에 형성되는 응답을 나타내는 열벡터이다. 이와 마찬가지로, 귀 위치의 응답에 대해서도 하기 [수학식 17]과 같이 전달함수와 필터 행렬의 곱을 정의할 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00087
다양한 실시예들에서는 귀 위치의 음압을 레퍼런스 스피커 하나에 의한 응답으로, 또 외부 마이크로폰 위치의 음압은 0으로 감소시키는 것이 목적이므로, 하기 [수학식 19]과 같은 타겟 응답을 각각 설정할 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00088
상기 [수학식 18]의 두 타겟 응답을 동시에 만족하는 필터를 구하는 것을 목표로, 이하에서는 세 가지의 예시들을 소개한다.
도 6은 제 2 실시예의 제 1 예시에 따른 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(400))(600)를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 제 2 실시예의 제 1 예시에 따른 전자 장치(600)는 세 개의 스피커들(예: 도 4의 스피커들(411, 413, 415))(611, 613, 615)과 신호 처리부(예: 도 4의 신호 처리부(420))(620)를 포함한다. 그리고, 신호 처리부(620)는 신호 반전 필터(예: 도 4의 신호 반전부(421))(621), 주파수별 레벨 조절 필터(예: 도 4의 레벨 조절부(423))(623), 및 등화 필터(예: 도 4의 등화 필터(425))(625)를 포함한다. 센터 채널 스피커(613)에 주파수별 레벨 조절 필터(623)이 적용되고, 사이드 채널 스피커들(611, 615)에 신호 반전 필터(621)가 적용된다. 이 때 센터 채널 스피커(613)에 대한 레벨 조절 필터(623)를 구하기 위하여, 전자 장치(600)의 출력과 타겟 응답은 하기 [수학식 19]와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00089
여기서, 인덱스
Figure 112020068299774-pat00090
와
Figure 112020068299774-pat00091
는 각각 사이드 채널 스피커들(611, 615)과 센터 채널 스피커(613)을 나타내고,
Figure 112020068299774-pat00092
는 센터 채널 스피커(613)의 레벨 조절 필터(623)이다. 다양한 실시예들에 따른 세 개의 스피커(611, 613, 615)를 사용한 전자 장치(600)에서 사이드 채널 스피커들(611, 615)은 동일한 신호를 재생하므로 필터를 구할 때, 사이드 채널 스피커들(611, 615)의 응답은 도 5에서 사이드 채널 스피커들(411, 415)로부터의 전달 함수의 평균값을 사용할 수도 있고 둘 중 대표값을 사용할 수도 있다. 그리고 상기 [수학식 18]의 타겟 응답은 타겟 귀 위치에서 센터 채널 스피커(413)의 전달 함수가 되고 외부에서는 음압이 제거되도록 하기 [수학식 20]과 같이 설정될 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00093
상기 [수학식 19]를 만족하는 센터 채널 필터는 하기 [수학식 21]과 같이 구할 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00094
그리고 상기 [수학식 21]을 최소화하는
Figure 112020068299774-pat00095
는 하기 [수학식22]와 같이 구할 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00096
상기 [수학식 22]에서, +는 의사역행렬(pseudo inverse)을 나타낸다.
의사역행렬 연산으로 인해 구하려는 해가 발산하는 경우가 생길 수 있으므로, 해의 안정성을 위해, 각 주파수 별로 규격화된(regularized) 의사역행렬을 적용할 수도 있다. 규격화된 의사역행렬은 의사역행렬을 구하기 전에 응답의 크기가 작은 주파수 성분의 크기를 키워주거나, 응답의 크기가 높은 주파수 성분의 크기를 줄여주는 주파수-종속적인(frequency-dependent) 가중치(weight)를 곱함으로써, 발산하는 문제를 막거나, 해를 구할 때 파워가 높은 특정 주파수 성분이 지나치게 반영되는 것을 막기 위한 목적을 가지고 있다.
도 7은 제 2 실시예의 제 2 예시에 따른 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(400))(700)를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 제 2 실시예의 제 2 예시에 따른 전자 장치(700)는 세 개의 스피커들(예: 도 4의 스피커들(411, 413, 415))(711, 713, 715)과 신호 처리부(예: 도 4의 신호 처리부(420))(720)를 포함한다. 그리고, 신호 처리부(720)는 신호 반전 필터(예: 도 4의 신호 반전부(421))(721), 주파수별 레벨 조절 필터(예: 도 4의 레벨 조절부(423))(724), 및 등화 필터(예: 도 4의 등화 필터(425))(725)를 포함한다. 사이드 채널 스피커들(711, 715)에 주파수별 레벨 조절 필터(724)와 신호 반전 필터(721)가 적용된다. 사이드 채널 스피커둘(711, 715)에 대한 신호 반전 필터(721)는 레벨 조절 필터(724)와 합쳐져서 하나의 필터로 적용될 수도 있다. 사이드 채널 스피커들(711, 715)에 대한 레벨 조절 필터(724)를 구하기 위하여, 전자 장치(700)의 출력과 타겟 응답은 하기 [수학식 23]과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00097
여기서,
Figure 112020068299774-pat00098
는 사이드 채널 스피커들(711, 715)의 레벨 조절 필터(724)이다. 도 6에서와 마찬가지로, 다양한 실시예들에 따른 세 개의 스피커들(711, 713, 715)을 사용한 전자 장치(700)에서 사이드 채널 스피커들(711, 715)은동일한 신호를 재생하므로 필터를 구할 때, 사이드 채널 스피커들(711, 715)의 응답은 도 5에서 사이드 채널 스피커들(411, 415)로부터의 전달 함수의 평균값을 사용하거나 대표값을 사용한다. 타겟 응답의 조건은 상기 [수학식 20]과 마찬가지로 타겟 응답은 타겟 귀 위치에서 센터 채널 스피커(413)의 전달 함수가 되고 외부에서는 음압이 제거되도록 설정된다.
상기 [수학식 23]을 만족하는 센터 채널 필터는 하기 [수학식24]와 같은 조건을 만족해야 한다.
Figure 112020068299774-pat00099
그리고 상기 [수학식 24]를 최소화하는
Figure 112020068299774-pat00100
는 하기 [수학식 25]와 같이 구할 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00101
도 8은 제 2 실시예의 제 3 예시에 따른 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(400))(800)를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 제 2 실시예의 제 3 예시에 따른 전자 장치(800)는 세 개의 스피커들(예: 도 4의 스피커들(411, 413, 415))(811, 813, 815)들과 신호 처리부(예: 도 4의 신호 처리부(420))(820)를 포함한다. 그리고, 신호 처리부(820)는 신호 반전 필터(예: 도 4의 신호 반전부(421))(821) 및 각각 등화 필터(예: 도 4의 등화 필터(425))(도시되지 않음)를 갖는 주파수별 레벨 필터들(예: 도 4의 레벨 조절부(423) 및 등화 필터(425))(823, 825)을 포함한다. 센터 채널 스피커(813)와 사이드 채널 스피커들(811, 815)에 각각 주파수별 레벨 조절 필터들(823, 825)이 적용된다. 사이드 채널 스피커들(811, 815)에 대한 신호 반전 필터(821)는 사이드 채널 스피커들(811, 815)에 대한 레벨 조절 필터(824)와 합쳐져서 하나의 필터로 적용될 수도 있다. 센터 채널 스피커(813)과 사이드 채널 스피커들(811, 815)에 대한 레벨 조절 필터들(823, 824)을 구하기 위하여, 전자 장치(800)의 출력과 타겟 응답은 하기 [수학식 26]과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00102
여기서,
Figure 112020068299774-pat00103
는 센터 채널 스피커(813)과 사이드 채널 스피커들(811, 815)에 대한 레벨 조절 필터들(823, 824)이다. 도 6에서와 마찬가지로, 다양한 실시예들에 따른 세 개의 스피커들(811, 813, 815)을 사용한 전자 장치(800)에서 사이드 채널 스피커들(811, 815)은 동일한 신호를 재생하므로 필터를 구할 때, 사이드 채널 스피커들(811, 815)의 응답은 도 5에서 사이드 채널 스피커들(811, 815)로부터의 전달 함수의 평균값을 사용한다. 타겟 응답의 조건은 상기 [수학식 20]과 마찬가지로 타겟 응답은 타겟 귀 위치에서 센터 채널 스피커(413)의 전달 함수가 되고 외부에서는 음압이 제거되도록 설정된다.
상기 [수학식 26]을 만족하는 센터 채널 필터는 하기 [수학식 27]과 같이 구할 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00104
그리고 상기 [수학식 27]을 최소화하는
Figure 112020068299774-pat00105
는 하기 [수학식28]과 같이 구할 수 있다.
Figure 112020068299774-pat00106
도 9는 다양한 실시예들에 따른 세 개의 스피커를 사용한 전자 장치에서 센터-사이드 채널에 대해 계산된 최적 필터의 시간축에서의 임펄스 응답(impulse response) 및 주파수 응답(frequency response) 예시를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 세 개의 스피커들을 갖는 전자 장치에 대해서 상기 [수학식 28]로부터 구한 최적 필터와 함께 사이드 채널에 대한 역위상 필터를 포함한 최종 멀티채널 필터 응답을 시간축과 주파수축에서 도시한 결과이다. 사이드 채널 스피커들에 해당하는 1번과 3번 필터 응답은 센터 채널 스피커에 해당하는 2번 필터와 역위상 관계를 가지며, 식(20)의 조건을 만족하도록 계산된 주파수별 레벨 차가 적용된 것을 알 수 있다.
도 10는 다양한 실시예들에 따른 음향 컨트라스트(Acoustic Contrast)의 주파수별 결과 예시를 나타낸다. 음향 컨트라스트는 귀 위치의 음압과 주변부 음압의 비(ratio)로 정의된다. 귀 위치에서 발생되는 음압을
Figure 112020068299774-pat00107
, 주변부 마이크로폰에서 측정된 음압을
Figure 112020068299774-pat00108
라 할 때, 주파수(
Figure 112020068299774-pat00109
) 별 음향 컨트라스트는 하기 [수학식 29]와 같이 정의된다.
Figure 112020068299774-pat00110
다양한 실시예들에 따르면, 도 10에 도시된 바와 같이 음향 컨트라스트는 대략 8kHz 이하 대부분의 주파수 대역에서 증가하는 결과를 보이는데, 이는 음압을 유지하려는 귀 또는 머리 부근 대비 주변부에서의 음압이 현저하게 상쇄된 것을 나타낸다.
도 11은 다양한 실시예들에 따른 3차원 공간에 대한 주파수별 음압 패턴 예시를 나타낸다.
상기 [수학식 28]과 같이 설계된 필터와 측정된 전달 함수를 사용하여, 상기 [수학식 4] 및 [수학식 5]에 따라 귀 위치 또는 주변부 마이크로폰 위치들에서의 음압 패턴을 계산하면, 귀 위치에서 타겟 응답과 얼마나 유사한지, 그리고 외부 방사 소음이 얼마나 감소하는지를 예측할 수 있다. 도 11에서, 왼쪽은 음장 제어 전의 주파수별 방사 패턴을 나타내고, 오른쪽은 음장 제어 후의 주파수별 방사 패턴을 나타낸다. 대략 700Hz 이후에서 방사 음압의 감소가 눈에 띄며, 제어를 하지 않았을 때 주로 방사되는 음압은 귀 방향에서 높게 나타난다. 따라서 스피커에서 발생된 소리가 직접 방사되는 양과 해당 방향의 머리를 맞고 산란되는 양이 크게 외부 방사에 기여하고 있음을 볼 수 있다. 제어후의 방사 패턴은 사람의 머리 앞 또는 뒤쪽을 제외하고 많은 부분 감쇄된 것을 알 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 중앙의 센터 채널 스피커, 센터 채널 스피커로부터 동일한 간격으로 양 옆에 배치되는 두 개의 사이드 채널 스피커들, 및 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호와 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호가 역위상 관계를 갖도록 하고, 이로써 타겟 위치에 대응하는 음장을 생성하도록 구성되는 신호 처리부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 음장은, 타겟 위치로부터 미리 정해진 거리 이하이고, 음압이 유지되는 근거리 영역, 및 타겟 위치로부터 거리를 초과하고, 음압이 감쇄되는 원거리 영역을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 신호 처리부는, 센터 채널 스피커에 입력되는 신호 또는 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 중 적어도 어느 하나를 처리하여, 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호와 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호가 역위상 관계를 갖도록 하는 신호 반전부, 및 센터 채널 스피커에 입력되는 신호 또는 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 중 적어도 어느 하나를 처리하여, 센터 채널 스피커에 입력되는 신호와 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 간 주파수별 레벨차를 만드는 레벨 조절부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 신호 반전부는, 사이드 채널 스피커들에 적용되고, 레벨 조절부는, 센터 채널 스피커에 적용될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 신호 반전부와 레벨 조절부는, 각각 사이드 채널 스피커들에 적용될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 신호 반전부는, 사이드 채널 스피커들에 적용되고, 레벨 조절부는, 센터 채널 스피커에 적용되는 레벨 필터 및 사이드 채널 스피커들에 적용되는 레벨 필터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 신호 처리부는, 입력되는 신호를 처리하여 센터 채널 스피커에 입력되는 신호와 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호로 처리하여, 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호 및 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호의 음질을 조절하거나, 타겟 위치에서의 음압을 조절하는 등화 필터를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 신호 처리부는, 센터 채널 스피커와 사이드 채널 스피커들에 각각 대응하여 배치되고, 센터 채널 스피커에 입력되는 신호와 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호를 각각 처리하여, 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호 및 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호의 음질을 조절하거나, 타겟 위치에서의 음압을 조절하는 복수의 등화 필터들을 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 센터 채널 스피커에 적용되는 레벨 필터는, 센터 채널 스피커에 입력되는 신호를 처리하여, 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호의 음질을 조절하거나, 타겟 위치에서의 음압을 조절하는 등화 필터를 포함하고, 사이드 채널 스피커들에 적용되는 레벨 필터는, 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호를 처리하여, 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호의 음질을 조절하거나, 타겟 위치에서의 음압을 조절하는 등화 필터를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 타겟 위치는, 사용자의 귀 또는 머리에 속할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 센터 채널 스피커에 입력되는 신호 또는 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 중 적어도 어느 하나를 처리하는 동작, 및 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호 및 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호를 통해, 소리를 재생하는 동작 - 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호와 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호가 역위상 관계를 갖고, 이로써 타겟 위치에 대응하는 음장이 생성됨 -을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 음장은, 타겟 위치로부터 미리 정해진 거리 이하이고, 음압이 유지되는 근거리 영역, 및 타겟 위치로부터 거리를 초과하고, 음압이 감쇄되는 원거리 영역을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 센터 채널 스피커에 입력되는 신호 또는 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 중 적어도 어느 하나를 처리하는 동작은, 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호와 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호가 역위상 관계를 갖도록 하기 위해, 센터 채널 스피커에 입력되는 신호 또는 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 중 적어도 어느 하나를 처리하는 동작, 및 센터 채널 스피커에 입력되는 신호와 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 간 주파수별 레벨차를 만들기 위해, 센터 채널 스피커에 입력되는 신호 또는 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 중 적어도 어느 하나를 처리하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 타겟 위치는, 사용자의 귀 또는 머리에 속할 수 있다.
다양한 실시예들 가운데 적어도 하나에 의하면,
1. 스피커를 장착한 개인용 오디오 기기에서 발생된 소리가 주변 먼거리까지 누설되어 주변 사람들에게 방해가 될 수 있는 소음 문제 줄일 수 있다.
2. 스피커를 이용하여 통화를 할 때, 사용자 귀 또는 머리 부근의 근거리에 비해 상대적으로 먼 거리인 주변부에서는 소리가 잘 들리지 않게 하여 통화음의 노출로 인한 개인 프라이버시 문제를 개선할 수 있다.
3. 입력 신호나 주변 환경의 특성 또는 사용 목적에 따라, 주변으로 방사되는 사운드 누설음의 양을 조절할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성 요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성 요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성 요소를 다른 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성 요소가 다른(예: 제 2) 구성 요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성 요소(예: 제 3 구성 요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 기술한 구성 요소들의 각각의 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성 요소들 중 하나 이상의 구성 요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성 요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성 요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성 요소는 복수의 구성 요소들 각각의 구성 요소의 하나 이상의 기능들을 통합 이전에 복수의 구성 요소들 중 해당 구성 요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (12)

  1. 세 개의 스피커들을 포함하는 전자 장치에 있어서,
    중앙의 센터 채널 스피커;
    상기 센터 채널 스피커로부터 동일한 간격으로 양 옆에 배치되는 두 개의 사이드 채널 스피커들; 및
    상기 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호와 상기 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호가 역위상 관계를 갖도록 하고, 이로써 타겟 위치에 대응하는 음장을 생성하도록 구성되는 신호 처리부를 포함하며,
    상기 음장은,
    상기 타겟 위치로부터 미리 정해진 거리 이하이고, 음압이 유지되는 근거리 영역; 및
    상기 타겟 위치로부터 상기 거리를 초과하고, 음압이 감쇄되는 원거리 영역을 포함하고,
    상기 신호 처리부는,
    상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호 또는 상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 중 적어도 어느 하나를 처리하여, 상기 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호와 상기 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호가 역위상 관계를 갖도록 하는 신호 반전부;
    상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호 또는 상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 중 적어도 어느 하나를 처리하여, 상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호와 상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 간 주파수별 레벨차를 만드는 레벨 조절부; 및
    입력되는 신호를 처리하여 상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호와 상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호로 처리하여, 상기 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호 및 상기 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호의 음질을 조절하거나, 상기 타겟 위치에서의 음압을 조절하는 등화 필터
    를 포함하는 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 반전부는,
    상기 사이드 채널 스피커들에 적용되고,
    상기 레벨 조절부는,
    상기 센터 채널 스피커에 적용되는 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 반전부와 상기 레벨 조절부는,
    각각 상기 사이드 채널 스피커들에 적용되는 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 반전부는,
    상기 사이드 채널 스피커들에 적용되고,
    상기 레벨 조절부는,
    상기 센터 채널 스피커에 적용되는 레벨 필터 및 상기 사이드 채널 스피커들에 적용되는 레벨 필터를 포함하는 장치.
  6. 삭제
  7. 세 개의 스피커들을 포함하는 전자 장치에 있어서,
    중앙의 센터 채널 스피커;
    상기 센터 채널 스피커로부터 동일한 간격으로 양 옆에 배치되는 두 개의 사이드 채널 스피커들; 및
    상기 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호와 상기 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호가 역위상 관계를 갖도록 하고, 이로써 타겟 위치에 대응하는 음장을 생성하도록 구성되는 신호 처리부를 포함하며,
    상기 음장은,
    상기 타겟 위치로부터 미리 정해진 거리 이하이고, 음압이 유지되는 근거리 영역; 및
    상기 타겟 위치로부터 상기 거리를 초과하고, 음압이 감쇄되는 원거리 영역을 포함하고,
    상기 신호 처리부는,
    상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호 또는 상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 중 적어도 어느 하나를 처리하여, 상기 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호와 상기 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호가 역위상 관계를 갖도록 하는 신호 반전부;
    상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호 또는 상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 중 적어도 어느 하나를 처리하여, 상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호와 상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 간 주파수별 레벨차를 만드는 레벨 조절부; 및
    상기 센터 채널 스피커와 상기 사이드 채널 스피커들에 각각 대응하여 배치되고, 상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호와 상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호를 각각 처리하여, 상기 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호 및 상기 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호의 음질을 조절하거나, 상기 타겟 위치에서의 음압을 조절하는 복수의 등화 필터들을 포함하는 장치.
  8. 세 개의 스피커들-상기 세 개의 스피커들 각각에는 레벨 필터가 적용됨-을 포함하는 전자 장치에 있어서,
    중앙의 센터 채널 스피커;
    상기 센터 채널 스피커로부터 동일한 간격으로 양 옆에 배치되는 두 개의 사이드 채널 스피커들; 및
    상기 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호와 상기 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호가 역위상 관계를 갖도록 하고, 이로써 타겟 위치에 대응하는 음장을 생성하도록 구성되는 신호 처리부를 포함하며,
    상기 음장은,
    상기 타겟 위치로부터 미리 정해진 거리 이하이고, 음압이 유지되는 근거리 영역; 및
    상기 타겟 위치로부터 상기 거리를 초과하고, 음압이 감쇄되는 원거리 영역을 포함하고,
    상기 신호 처리부는,
    상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호 또는 상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 중 적어도 어느 하나를 처리하여, 상기 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호와 상기 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호가 역위상 관계를 갖도록 하는 신호 반전부; 및
    상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호 또는 상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 중 적어도 어느 하나를 처리하여, 상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호와 상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 간 주파수별 레벨차를 만드는 레벨 조절부
    를 포함하고,
    상기 센터 채널 스피커에 적용되는 레벨 필터는,
    상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호를 처리하여, 상기 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호의 음질을 조절하거나, 상기 타겟 위치에서의 음압을 조절하는 등화 필터를 포함하고,
    상기 사이드 채널 스피커들에 적용되는 레벨 필터는,
    상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호를 처리하여, 상기 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호의 음질을 조절하거나, 상기 타겟 위치에서의 음압을 조절하는 등화 필터를 포함하는 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 타겟 위치는,
    사용자의 귀 또는 머리에 속하는 장치.
  10. 세 개의 스피커들을 포함하는 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 전자 장치는,
    중앙의 센터 채널 스피커; 및
    상기 센터 채널 스피커로부터 동일한 간격으로 양 옆에 배치되는 두 개의 사이드 채널 스피커들을 포함하고,
    상기 전자 장치의 동작 방법은,
    상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호 또는 상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 중 적어도 어느 하나를 처리하는 동작; 및
    상기 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호 및 상기 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호를 통해, 소리를 재생하는 동작 - 상기 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호와 상기 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호가 역위상 관계를 갖고, 이로써 타겟 위치에 대응하는 음장이 생성됨 -을 포함하고,
    상기 음장은,
    상기 타겟 위치로부터 미리 정해진 거리 이하이고, 음압이 유지되는 근거리 영역; 및
    상기 타겟 위치로부터 상기 거리를 초과하고, 음압이 감쇄되는 원거리 영역을 포함하고,
    상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호 또는 상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 중 적어도 어느 하나를 처리하는 동작은,
    상기 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호와 상기 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호가 역위상 관계를 갖도록 하기 위해, 상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호 또는 상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 중 적어도 어느 하나를 처리하는 동작; 및
    상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호와 상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 간 주파수별 레벨차를 만들기 위해, 상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호 또는 상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호 중 적어도 어느 하나를 처리하는 동작; 및
    등화 필터를 이용하여 입력되는 신호를 처리함으로써 상기 센터 채널 스피커에 입력되는 신호와 상기 사이드 채널 스피커들에 입력되는 신호로 처리하여, 상기 센터 채널 스피커에서 출력되는 신호 및 상기 사이드 채널 스피커들에서 출력되는 신호의 음질을 조절하거나, 상기 타겟 위치에서의 음압을 조절하는 동작
    을 포함하는 방법.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 타겟 위치는,
    사용자의 귀 또는 머리에 속하는 방법.
KR1020200080867A 2020-07-01 2020-07-01 거리에 따른 개인화된 음장을 생성하는 방법 및 장치 KR102347626B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200080867A KR102347626B1 (ko) 2020-07-01 2020-07-01 거리에 따른 개인화된 음장을 생성하는 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200080867A KR102347626B1 (ko) 2020-07-01 2020-07-01 거리에 따른 개인화된 음장을 생성하는 방법 및 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102347626B1 true KR102347626B1 (ko) 2022-01-06

Family

ID=79347586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200080867A KR102347626B1 (ko) 2020-07-01 2020-07-01 거리에 따른 개인화된 음장을 생성하는 방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102347626B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117692843A (zh) * 2024-02-02 2024-03-12 江西斐耳科技有限公司 一种声音自动调节方法、系统、存储介质及电子设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005319998A (ja) * 2004-05-04 2005-11-17 Bose Corp 車両マルチチャネルオーディオシステムにおける中央チャネル情報の再生
KR100799783B1 (ko) 2004-05-19 2008-01-31 하르만 인터내셔날 인더스트리즈, 인코포레이티드 차량용 스피커 어레이
WO2009113333A1 (ja) * 2008-03-10 2009-09-17 パイオニア株式会社 信号処理装置及び信号処理方法
KR20120006710A (ko) * 2010-07-13 2012-01-19 삼성전자주식회사 근거리 및 원거리 음장 동시제어 장치 및 방법
JP2013062772A (ja) * 2011-09-15 2013-04-04 Onkyo Corp 音響再生装置およびこれを含む立体映像再生装置
KR101877323B1 (ko) 2013-05-31 2018-08-09 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베. 공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스 및 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005319998A (ja) * 2004-05-04 2005-11-17 Bose Corp 車両マルチチャネルオーディオシステムにおける中央チャネル情報の再生
KR100799783B1 (ko) 2004-05-19 2008-01-31 하르만 인터내셔날 인더스트리즈, 인코포레이티드 차량용 스피커 어레이
WO2009113333A1 (ja) * 2008-03-10 2009-09-17 パイオニア株式会社 信号処理装置及び信号処理方法
KR20120006710A (ko) * 2010-07-13 2012-01-19 삼성전자주식회사 근거리 및 원거리 음장 동시제어 장치 및 방법
KR101702330B1 (ko) 2010-07-13 2017-02-03 삼성전자주식회사 근거리 및 원거리 음장 동시제어 장치 및 방법
JP2013062772A (ja) * 2011-09-15 2013-04-04 Onkyo Corp 音響再生装置およびこれを含む立体映像再生装置
KR101877323B1 (ko) 2013-05-31 2018-08-09 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베. 공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스 및 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117692843A (zh) * 2024-02-02 2024-03-12 江西斐耳科技有限公司 一种声音自动调节方法、系统、存储介质及电子设备
CN117692843B (zh) * 2024-02-02 2024-04-16 江西斐耳科技有限公司 一种声音自动调节方法、系统、存储介质及电子设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2713858C1 (ru) Устройство и способ для обеспечения индивидуальных звуковых зон
US9681246B2 (en) Bionic hearing headset
US8184823B2 (en) Headphone device, sound reproduction system, and sound reproduction method
JP6017825B2 (ja) 特に「ハンズフリー」電話システム向けの近接音声信号を雑音除去するための手段を有するマイクロホンとイヤホンの組合せ型のオーディオ・ヘッドセット
US7889872B2 (en) Device and method for integrating sound effect processing and active noise control
KR100636252B1 (ko) 공간 스테레오 사운드 생성 방법 및 장치
KR20170027780A (ko) 추적되는 사용자 위치의 함수로서의 파라메트릭 스피커 구동
EP2930957B1 (en) Sound wave field generation
US10701505B2 (en) System, method, and apparatus for generating and digitally processing a head related audio transfer function
US10880649B2 (en) System to move sound into and out of a listener's head using a virtual acoustic system
US9749743B2 (en) Adaptive filtering
JP2017514360A (ja) 音波動場生成
US10469945B2 (en) Sound wave field generation based on a desired loudspeaker-room-microphone system
US10547943B2 (en) Adaptive filtering audio signals based on psychoacoustic constraints
US20240021185A1 (en) Gain Adjustment in ANR System with Multiple Feedforward Microphones
EP2930955B1 (en) Adaptive filtering
US10560782B2 (en) Signal processor
KR102347626B1 (ko) 거리에 따른 개인화된 음장을 생성하는 방법 및 장치
US10277977B1 (en) Sound reproduction system, mobile object, and sound reproduction method
CN114422933A (zh) 一种电子设备及其的声场处理方法以及声场处理设备
JP2011259299A (ja) 頭部伝達関数生成装置、頭部伝達関数生成方法及び音声信号処理装置
Rämö Equalization techniques for headphone listening
US11284195B2 (en) System to move sound into and out of a listener's head using a virtual acoustic system
EP4007299A1 (en) Audio output using multiple different transducers
Jones Personal audio in a headrest

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant