KR102571908B1 - 인밴드 온채널 라디오 시스템에서의 오디오 신호 블렌딩 시의 레벨 제어 방법 및 장치 - Google Patents

인밴드 온채널 라디오 시스템에서의 오디오 신호 블렌딩 시의 레벨 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

디지털 오디오 방송 신호를 프로세싱하는 방법은, 디지털 오디오 방송 신호의 아날로그 오디오 부분과 디지털 오디오 부분을 분리하는 단계와, 제1 단시간 간격에 걸쳐 상기 아날로그 오디오 부분과 디지털 오디오 부분의 라우드니스를 결정하는 단계와, 상기 아날로그 및 디지털 오디오 부분의 라우드니스를 사용하여 숏텀 평균 이득을 산출하는 단계와, 롱텀 평균 이득을 결정하는 단계와, 상기 장시간 평균 이득 또는 상기 숏텀 평균 이득 중 하나를 dB로 변환하는 단계와, 출력이 디지털로 블렌딩되었다면, 사전 선택된 증분만큼 디지털 이득 파라미터를 조정하여 디지털 이득 파라미터를 생성하는 단계와, 출력이 디지털로 블렌딩되지 않았다면, 상기 디지털 이득 파라미터를 상기 숏텀 평균 이득으로 설정하는 단계와, 상기 디지털 이득 파라미터를 오디오 프로세서에 제공하는 단계와, 제2 단시간 간격을 사용하여 앞의 단계들을 반복하는 단계를 포함한다.

Description

인밴드 온채널 라디오 시스템에서의 오디오 신호 블렌딩 시의 레벨 제어 방법 및 장치
설명하는 방법 및 장치는 디지털 라디오 방송 수신기에 관한 것이며, 구체적으로는 아날로그 라디오 수신기에서의 아날로그 및 디지털 경로의 레벨 정렬을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
디지털 라디오 방송 기술은 디지털 오디오 및 데이터 서비스를 모바일, 휴대용, 및 고정 수신기에 제공한다. 인밴드 온채널(IBOC, in-band on-channel) 디지털 오디오 방송(DAB, igital audio broadcasting)이라고 불리는 디지털 라디오 방송의 한 유형은 기존의 중간 주파수(MF) 및 초고주파수(VHF) 라디오 대역에서 지상 송신기를 사용한다. iBiquity Digital사에서 개발한 HD Radio™ 기술이 디지털 라디오 방송 및 수신을 위한 IBOC 구현의 일례이다.
IBOC 기술은 기존의 아날로그 방송 포맷보다 우수한 디지털 품질 오디오를 제공할 수 있다. 각 IBOC 신호가 기존의 AM 또는 FM 채널 할당의 스펙트럼 마스크 내에서 송신되기 때문에, 새로운 스펙트럼 할당을 필요로 하지 않는다. IBOC는 방송사가 현재 청취자의 베이스에 디지털 품질 오디오를 제공할 수 있게 하면서 스펙트럼의 효율적인 사용을 도모한다.
NAB(National Association of Broadcasters) 및 CEA(Consumer Electronics Association)가 후원하는 표준 설정 기구인 NRSC(National Radio Systems Committee)는 2005년 9월에 NRC-5로 지정된 IBOC 표준을 채택하였다. 개시내용이 본 명세서에 참조로 포함되는 NRSC-5는 AM 및 FM 방송 채널을 통해 디지털 오디오 및 보조 데이터를 방송하기 위한 요건을 명시하고 있다. 표준 및 참조 문서에는 RF/송신 서브시스템과 트랜스포트 및 서비스 멀티플렉스 서브시스템에 대한 자세한 설명이 포함되어 있다. 표준의 사본은 NRSC로부터 http://www.nrscstandards.org/standards.asp에서 입수할 수 있다. iBiquity의 HD Radio 기술은 NRSC-5 IBOC 표준의 구현이다. HD Radio 기술에 관한 추가 정보는 www.hdradio.com과 www.ibiquity.com에서 찾을 수 있다.
IBOC 신호는 복수의 디지털 변조된 반송파와 함께 아날로그 변조된 반송파를 포함하는 하이브리드 포맷으로 또는 아날로그 변조된 반송파는 사용하지 않는 올(all) 디지털 포맷으로 송신될 수 있다. 하이브리드 모드를 사용하면, 방송사는 아날로그 AM 및 FM을 더 높은 품질 및 더 로버스트한 디지털 신호와 동시에 계속 송신할 수 있으므로, 현재의 주파수 할당을 유지하면서 방송사와 청취자는 아날로그에서 디지털로 라디오를 변환할 수 있다.
AM 및 FM 양 인밴드 온채널(IBOC) 하이브리드 방송 시스템은 아날로그 변조된 반송파 및 복수의 디지털 변조된 부반송파를 포함하는 복합 신호를 이용한다. 프로그램 컨텐츠(예컨대, 오디오)는 아날로그 변조된 반송파 및 디지털 변조된 부반송파 상에서 중복 송신될 수 있다. 아날로그 오디오는 다이버시티 지연으로 송신기에서 지연된다.
디지털 오디오 신호가 없는 경우(예컨대, 채널이 최초 동조될 경우) 아날로그 AM 또는 FM 백업 오디오 신호가 오디오 출력에 공급된다. 디지털 오디오 신호가 이용 가능해지면, 블렌드 기능이 유연하게 약해지고 전환이 오디오 프로그램의 일부 연속성을 유지하도록 디지털 오디오 신호로 블렌딩하면서 결국 아날로그 백업 신호를 디지털 오디오 신호로 교체한다. 유사한 블렌딩은 디지털 신호를 손상시키는 채널 중단(channel outage) 시에도 발생한다. 이 경우, 디지털 손상(digital corruption)이 오디오 출력에 나타날 때 오디오가 완전히 아날로그로 블렌딩되도록 디지털 신호를 감쇠시킴으로써 아날로그 신호가 점진적으로 출력 오디오 신호로 블렌딩된다. 디지털 오디오 신호의 손상은 CRC(Cyclic Redundancy Check) 오류 검출 수단 또는 오디오 디코더 또는 수신기 내의 다른 디지털 검출 수단을 통해, 다이버시티 지연 시간 동안 검출될 수 있다.
이미 IBOC 시스템의 디지털 오디오 신호와 아날로그 오디오 신호 간의 블렌딩 개념은 예컨대 미국 특허 번호 7,546,088; 6,178,317; 6,590,944; 6,735,257; 6,901,242; 및 8,180,470에 설명되어 있으며, 이들 특허문헌의 개시내용은 참조로 본 명세서에 포함된다. 다이버시티 지연 및 블렌드에 의해, 디지털 중단이 발생할 때에 수신기는 디지털 오디오 갭을 아날로그 오디오로 채울 수 있다. 다이버시티 지연은 모바일 환경에서 일시적인 중단이 발생하는 경우(예컨대, 모바일 수신기가 다리 밑을 통과하는 경우) 오디오 출력이 적절한 품질을 갖게 한다. 이것은, 시간 다이버시티에 의해 일시적인 중단이 디지털 및 아날로그 신호에 대한 오디오 프로그램의 상이한 세그먼트에 영향을 미치기 때문이다.
수신기에서는, 아날로그 및 디지털 경로가 따로따로 그래서 비동기적으로 처리될 수 있다. 소프트웨어 구현의 경우, 예컨대 아날로그 및 디지털 복조 프로세스는 상이한 소프트웨어 스레드를 사용하여 별개의 태스크로서 취급될 수 있다. 후속의 아날로그와 디지털 신호의 블렌딩에는, 블렌딩이 이루어지기 전에 신호들이 시간에 따라 정렬될 것이 요구된다.
FM 및 AM 양 하이브리드 인밴드 온채널(IBOC) HD Radio™ 수신기는 디지털 신호를 이용할 수 없는 경우 FM 또는 AM 아날로그 백업 신호로 블렌딩하기 위해 아날로그 블렌드 기능을 필요로 한다. 최대 블렌딩 전환 시간은 다이버시티 지연 및 수신기 디코딩 시간에 의해 제한되는데, 통상 1초 미만이다. 디지털과 아날로그 간의 오디오 차이가 상당한 경우 빈번한 블렌드가 때때로 청취 경험을 열화시킬 수 있다.
통상 블렌딩은 디지털 커버리지의 엣지부에서 그리고 디지털 파형이 손상되는 커버리지 윤곽부 내의 다른 위치에서 일어날 것이다. 다리 밑을 지나는 경우와 같이 짧은 중단이 발생할 경우, 디지털 오디오의 손실이 아날로그 신호로 교체된다. 블렌딩이 일어날 경우, 아날로그 오디오 및 디지털 오디오 채널 상의 컨텐츠가 시간 및 레벨(즉, 라우드니스(loudness)) 양쪽에서 정렬되어 레벨 청취자가 그 전환을 거의 인식하지 못하게 하는 것이 중요하다. 최적으로, 청취자는 이들 블렌드 지점에서 아날로그 및 디지털 오디오의 가능한 본래의 품질차 이외의 것은 거의 인식하지 못할 것이다. 그러나, 방송국에서 아날로그 및 디지털 오디오 신호가 정렬되지 못한다면, 그 결과는 디지털 및 아날로그 오디오 간에 귀에 거슬리는 음향 전환이 될 수 있다. 오정렬은 방송 시설에서 아날로그 오디오와 디지털 오디오 경로 간의 오디오 프로세싱 차이 때문에 발생할 수도 있다. 또한 아날로그 및 디지털 신호는 2개의 개별 신호 생성 경로에서 생성된 다음 결합되어 출력된다. 상이한 아날로그 프로세싱 기술과 상이한 신호 생성 방법을 사용하는 것은 이들 두 신호의 정렬을 중요하게 한다. 블렌딩은 매끄럽고 연속적이어야 하고, 그래서 아날로그 및 디지털 오디오가 시간과 레벨 양쪽에서 정렬되는 경우에만 일어날 수 있다.
오디오 출력의 라우드니스의 급격한 변화 없이 디지털 및 아날로그 성분의 블렌딩을 가능하게 하는 방식으로 디지털 라디오 신호를 처리하는 것이 바람직하다.
일 실시형태에 있어서, 디지털 오디오 방송 신호를 프로세싱하는 방법은, (a) 상기 디지털 오디오 방송 신호의 아날로그 오디오 부분을 상기 디지털 오디오 방송 신호의 디지털 오디오 부분과 분리하는 단계와, (b) 제1 단시간 간격에 걸쳐 상기 아날로그 오디오 부분의 라우드니스를 결정하는 단계와, (c) 상기 제1 단시간 간격에 걸쳐 상기 디지털 오디오 부분의 라우드니스를 결정하는 단계와, (d) 상기 아날로그 오디오 부분의 라우드니스와 상기 디지털 오디오 부분의 라우드니스를 사용하여 숏텀 평균 이득을 산출하는 단계와, (e) 롱텀 평균 이득을 결정하는 단계와, (f) 상기 롱텀 평균 이득 또는 상기 숏텀 평균 이득 중 하나를 dB로 변환하는 단계와, (g) 출력이 디지털로 블렌딩되었다면, 사전 선택된 증분만큼 디지털 이득 파라미터를 조정하여 조정된 디지털 이득 파라미터를 생성하는 단계와, (h) 출력이 디지털로 블렌딩되지 않았다면, 상기 디지털 이득 파라미터를 상기 숏텀 평균 이득으로 설정하는 단계와, (i) 상기 디지털 이득 파라미터를 오디오 프로세서에 제공하는 단계와, (j) 제2 단시간 간격을 사용하여 상기 단계 (a) 내지 (i)를 반복하는 단계를 포함한다.
다른 실시형태에 있어서, 라디오 수신기는 프로세싱 회로를 포함하고, 상기 프로세싱 회로는, (a) 디지털 오디오 방송 신호의 아날로그 오디오 부분을 상기 디지털 오디오 방송 신호의 디지털 오디오 부분과 분리하고, (b) 제1 단시간 간격에 걸쳐 상기 아날로그 오디오 부분의 라우드니스를 결정하며, (c) 상기 제1 단시간 간격에 걸쳐 상기 디지털 오디오 부분의 라우드니스를 결정하고, (d) 상기 아날로그 오디오 부분의 라우드니스와 상기 디지털 오디오 부분의 라우드니스를 사용하여 숏텀 평균 이득을 산출하며, (e) 롱텀 평균 이득을 결정하고, (f) 상기 롱텀 평균 이득 또는 상기 숏텀 평균 이득 중 하나를 dB로 변환하며, (g) 출력이 디지털로 블렌딩되었다면, 사전 선택된 증분만큼 디지털 이득 파라미터를 조정하여 조정된 디지털 이득 파라미터를 생성하고, (h) 출력이 디지털로 블렌딩되지 않았다면, 상기 디지털 이득 파라미터를 상기 숏텀 평균 이득으로 설정하며, (i) 상기 디지털 이득 파라미터를 오디오 프로세서에 제공하고, (j) 제2 단시간 간격을 사용하여 (a) 내지 (i)를 반복하도록 구성된다.
도 1은 예시적인 디지털 라디오 방송 송신기의 기능 블록도이다.
도 2는 예시적인 디지털 라디오 방송 수신기의 기능 블록도이다.
도 3은 수신기 내의 분리된 디지털 및 아날로그 신호 경로를 보여주는 기능 블록도이다.
도 4는 시간 정렬 모듈의 요소들을 보여주는 기능 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 레벨 정렬 방법의 흐름 블록도이다.
여기에 설명하는 실시형태들은 디지털 라디오 방송 신호의 디지털 및 아날로그 성분의 프로세싱에 관한 것이다. 본 개시내용의 양태들은 예시적인 IBOC 시스템의 문맥에서 제시되지만, 본 개시내용이 IBOC 시스템에 한정되지 않는 것과, 본 명세서의 교시가 다른 형태의 디지털 라디오 방송에도 적용 가능한 것을 이해해야 한다.
도면을 참조하면, 도 1은 디지털 오디오 방송 신호를 방송하는 예시적인 디지털 라디오 방송 송신기(10)의 블록도이다. 예시적인 디지털 라디오 방송 송신기는 예컨대 AM 또는 FM IBOC 송신기와 같은 DAB 송신기일 수 있다. 입력 신호 소스(12)가 송신될 신호를 제공한다. 소스 신호는 다양한 형태, 예컨대 음성 또는 음악을 표현할 수 있는 아날로그 프로그램 신호 및/또는 교통 정보 등의 메시지 데이터를 표현할 수 있는 디지털 정보 신호를 가질 수 있다. 기저대역 프로세서(14)는 소스 코딩, 인터리빙 및 순방향 오류 정정 등의 다양한 공지된 신호 프로세싱 기술에 따라 소스 신호를 처리하여, 라인(16 및 18) 상에 복소 기저대역 신호의 동상 성분 및 직교 성분을 생성하고, 또 송신기 기저대역 샘플링 클록 신호(20)를 생성한다. 디지털-아날로그 컨버터(DAC)는 송신기 기저대역 샘플링 클록(20)을 사용하여 기저대역 신호를 아날로그 신호로 변환하고, 그 아날로그 신호를 라인(24) 상에 출력한다. 아날로그 신호는 업 컨버터 블록(26)에 의해 주파수가 상향 시프트되고 필터링된다. 이것은 라인(28) 상에 중간 주파수(fif)의 아날로그 신호를 생성한다. 중간 주파수 필터(30)는 알리아스 주파수를 거부하여 라인(32) 상에 중간 주파수 신호(fif)를 생성한다. 국부 발진기(34)가 라인(36) 상에 신호(flo)를 생성하고, 그 신호는 믹서(38)에 의해 라인(32) 상의 중간 주파수 신호와 혼합되어 라인(40) 상에 합 신호 및 차 신호를 생성한다. 원치 않는 상호변조 성분 및 노이즈는 이미지 리젝트 필터 (42)에 의해 거부되어 라인(44) 상에 변조된 반송파 신호(fc)를 생성한다. 그런 다음 고출력 증폭기(HPA)(46)가 이 신호를 안테나(48)에 전송된다.
일례에 있어서, DAB 신호의 기본 송신 단위는 통상 듀레이션에 있어서 1초 정도의 모뎀 프레임이다. 예시적인 AM 및 FM IBOC DAB 송신 시스템은 디지털 오디오 및 데이터를 모뎀 프레임 단위로 배열한다. 일부 송신 시스템은 고정된 수의 오디오 프레임을 각 모뎀 프레임에 할당함으로써 단순화되고 또 강화된다. 오디오 프레임 기간은 오디오 프레임 내의 샘플을 렌더링하는데, 예컨대 사용자를 위해 오디오를 재생하는데 필요한 시간 길이이다. 예를 들어, 오디오 프레임이 1024 샘플을 포함하고, 샘플링 주기가 22.67 μsec이면, 오디오 프레임 기간은 대략 23.2 밀리초일 것이다. 스케줄러가 각 모뎀 프레임 내의 오디오 프레임에 할당되는 총 비트 수를 결정한다. 모뎀 프레임 듀레이션은 디지털 오디오 방송 시스템에서 예측될 수 있는 페이딩 및 짧은 중단 또는 노이즈 버스트의 효과를 완화시키기에 충분히 긴 인터리빙 시간을 가능하게 할 수 있기 때문에 유리하다. 이에 메인 디지털 오디오 신호는 모뎀 프레임 단위로 처리될 수 있고, 오디오 프로세싱, 오류 완화 및 인코딩 전략은 추가 패널티 없이 이 상대적으로 긴 모뎀 프레임 시간을 이용할 수 있다.
통상의 구현에서는, 라디오 채널을 통한 IBOC 신호의 송신 및 수신에 대해 보다 효율적이고 로버스트한 방식으로 오디오 샘플을 오디오 프레임으로 압축하는데 오디오 인코더를 사용할 수 있다. 오디오 인코더는 각 모뎀 프레임마다의 비트 할당을 사용하여 오디오 프레임을 인코딩한다. 모뎀 프레임의 나머지 비트들은 통상, 다중화된 데이터 및 오버헤드가 차지한다. Dolby Laboratories사의 Coding Technologies에 의해 개발된 HDC 인코더, AAC(Advanced Audio Coding) 인코더, MPEG-1 오디오 레이어 3(MP3) 인코더, 또는 WMA(Windows Media Audio) 인코더 등의 임의의 적합한 오디오 인코더가 초기에 압축 오디오 프레임을 생성할 수 있다. AAC, MP3 및 WMA 등의 일반적인 손실 오디오 인코딩 방식은 오디오 데이터 압축에 MDCT(Modified Discrete Cosine Transform)를 사용한다. MDCT 기반 방식은 통상적으로 오디오 샘플을 고정된 사이즈의 블록으로 압축한다. 예를 들어, AAC 인코딩의 경우, 인코더는 렝스 1024 샘플의 단일 MDCT 블록 또는 128 샘플의 8 블록을 사용할 수 있다. 따라서, AAC 코더를 사용하는 구현의 경우, 예컨대 각 오디오 프레임은 1024 오디오 샘플의 단일 블록으로 구성될 수 있고, 각 모뎀 프레임은 64 오디오 프레임을 포함할 수 있다. 다른 통상적 구현에서는, 각 오디오 프레임이 2048 오디오 샘플의 단일 블록으로 구성될 수 있고, 각 모뎀 프레임은 32 오디오 프레임을 포함할 수 있다. 모뎀 프레임마다 샘플 블록 사이즈 및 오디오 프레임의 임의의 다른 적절한 조합을 사용할 수 있다.
예시적인 IBOC DAB 시스템에 있어서, 방송 신호는 메인 프로그램 서비스(MPS) 오디오, MPS 데이터(MPSD), 부가 프로그램 서비스(SPS) 오디오, 및 SPS 데이터(SPSD)를 포함한다. MPS 오디오는 메인 오디오 프로그래밍 소스로서 기능한다. 하이브리드 모드에서는, 아날로그 및 디지털 양 송신에 있어서 기존 아날로그 라디오 프로그래밍 포맷을 유지한다. 프로그램 서비스 데이터(PSD)라고도 알려진 MPSD는 음악 제목, 아티스트, 앨범 이름 등의 정보를 포함한다. 부가 프로그램 서비스는 PSD뿐만 아니라 부가 오디오 컨텐츠를 포함할 수 있다. 호출 부호, 절대 시간, GPS와 관련된 위치, 방송국에서 이용 가능한 서비스를 기술하는 데이터 등의 방송국 정보를 포함하는 스테이션 정보 서비스(SIS)도 제공된다. 특정 실시형태에서는, AM 또는 FM 스펙트럼에서 하나의 채널을 통해 다수의 데이터 서비스 또는 스트림 및 애플리케이션 특정 컨텐트를 전달할 수 있는 기능을 포함하여 방송국이 메인 주파수의 부가 또는 서브채널을 통해 다중 스트림을 방송할 수 있게 하는 고급 애플리케이션 서비스(AAS)가 제공될 수도 있다.
디지털 라디오 방송 수신기는 송신기에 대해 설명한 기능들 중 일부의 반대 기능을 수행한다. 도 2는 예시적인 디지털 라디오 방송 수신기(50)의 블록도이다. 예시적인 디지털 라디오 방송 수신기(50)는 예컨대 AM 또는 FM IBOC 수신기와 같은 DAB 수신기일 수 있다. DAB 신호는 안테나(52)에서 수신된다. 대역통과 사전선택 필터(54)는 (로우 사이드 로브 삽입 국부 발진기에 대해) 주파수(fc)의 원하는 신호를 포함하는 관심의 주파수 대역은 통과시키지만, fc-2fif의 이미지 신호는 거부한다. 저잡음 증폭기(LNA)(56)가 신호를 증폭시킨다. 증폭된 신호는 믹서(58)에서, 조정 가능한 국부 발진기(62)에 의해 라인(60) 상에 공급된 국부 발진기 신호(flo )와 혼합된다. 이것은 라인(64) 상에 합 신호(fc+flo)와 차 신호(fc-flo)를 생성한다. 중간 주파수 필터(66)는 중간 주파수 신호(fif)를 통과시키고 관심의 피변조 신호의 대역 외부의 주파수를 감쇠시킨다. 아날로그-디지털 변환기(ADC)(68)는 프론트 엔드 클록(70)을 이용해 동작하여 라인(72) 상에 디지털 샘플을 생성한다. 디지털 다운 컨버터(74)는 신호를 주파수 시프팅, 필터링 및 데시메이팅하여 라인(76 및 78) 상에 보다 낮은 샘플 레이트의 동상 및 직교 신호를 생성한다. 디지털 다운 컨버터(74)는 수신기의 기저대역 샘플링 클록 신호(80)도 출력한다. 그런 다음, 프론트 엔드 클록(70)과 동일한 발진기로부터 생성되거나 생성되지 않을 수도 있는 마스터 클록(84)을 이용하여 동작하는 기저대역 프로세서(82)가 추가 신호 프로세싱을 제공한다. 기저대역 프로세서(82)는 오디오 싱크(88)로의 출력을 위해 라인(86) 상에 출력 오디오 샘플을 생성한다. 출력 오디오 싱크는 오디오-비디오 수신기 또는 카 스테레오 시스템과 같은, 오디오를 렌더링하기 위한 임의의 적절한 디바이스일 수 있다.
도 3은 수신기 내의 분리된 디지털 및 아날로그 신호 경로를 보여주는 기능 블록도이다. 하이브리드 라디오 방송 신호가 안테나(52) 상에 수신되고 ADC(68)에서 디지털 신호로 변환된다. 그런 다음 하이브리드 신호는 디지털 신호 경로(90)와 아날로그 신호 경로(92)로 분할된다. 디지털 신호 경로(90)에서는, 이하에 더 상세하게 설명하는 바와 같이 디지털 신호가 취득되고 복조되며, 디지털 오디오 샘플로 디코딩된다. 디지털 신호는 디지털 신호 경로(90)에서 TDIGITAL의 시간량을 소비하는데, 이것은 디지털 신호의 취득 시간 및 디지털 신호 경로의 복조 및 디코딩 시간에 의존하는 가변 시간량이다. 취득 시간은 페이딩 및 다중경로 등의 라디오 전파 간섭으로 인해 디지털 신호의 강도에 따라 변할 수 있다.
반면, 아날로그 신호(즉, 디지털화된 아날로그 오디오 샘플)는 아날로그 신호 경로(92)에서 TANALOG의 시간량을 소비한다. TANALOG는 통상, 구현에 따른 일정한 시간량이다. 아날로그 신호 경로(92)는 기저대역 프로세서(82) 상에 디지털 신호 경로와 함께 배치될 수도 또는 독립적인 아날로그 프로세싱 칩 상에 배치될 수도 있음을 알아야 한다. 디지털 신호 경로(TDIGIXAL) 및 아날로그 신호 경로(TANALOG)를 통과하는데 소요되는 시간이 다를 수 있기 때문에, 미리 정해진 양 내에서 디지털 신호로부터의 샘플을 아날로그 신호로부터의 샘플과 정렬하여 이들이 오디오 전환 모듈(94)에서 원활하게 결합될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 정렬 정확도는 바람직하게는 아날로그에서 디지털로 또는 그 반대로 블렌딩할 때 오디오 왜곡의 도입을 최소화하는 것이 선택될 것이다. 디지털 및 아날로그 신호는 결합되어 오디오 전환 모듈(94)을 통과한다. 그런 다음, 결합된 디지털화 오디오 신호는 디지털-아날로그 컨버터(DAC)(96)를 통해 렌더링을 위해 아날로그로 변환된다. 본 명세서에서 사용되는 것인, 본 개시내용에 있어서의 특정 데이터 샘플 스트림에 관한 "아날로그" 또는 "디지털"의 언급은, 양쪽 데이터 스트림 모두 여기에서 설명하는 프로세싱을 위해 디지털 포맷으로 되어 있기 때문에, 샘플 스트림이 추출된 라디오 신호를 의미한다.
디지털 및 아날로그 경로에서의 신호들 간의 시간 정렬을 결정하는 한 기술은 두 오디오 스트림의 샘플들 간에 상관을 수행하여 그 상관성의 피크를 찾는다. 디지털 및 아날로그 오디오의 시간 샘플들은 한 샘플 스트림이 다른 샘플 스트림에 대해 타임 시프트될 때에 비교된다. 정렬 오류는 상관관계의 피크까지 샘플 스트림에 오프셋을 연속적으로 적용함으로써 산출될 수 있다. 피크 상관성에서의 두 샘플 간의 타임 오프셋이 정렬 오류이다. 정렬 오류가 결정되면, 디지털 및 아날로그 오디오의 블렌딩을 매끄럽게 하도록 디지털 및/또는 아날로그 오디오 샘플의 타이밍이 조정될 수 있다.
도 3에 도시하는 기존의 블렌드 기술의 설명은 특정 오디오 압축 코덱에 사용되는 1024 샘플 오디오 프레임을 사용하지만, 이 기술은 다른 코덱에서 사용되는 2048 샘플 오디오 프레임에 적용될 수 있음을 인식해야 한다.
도 4는 다운샘플링된 오디오 스트림을 이용하여 원하는 정확도 내에서 아날로그 및 디지털 오디오 스트림 간의 타이밍 오프셋을 결정하는 장치의 기능 블록도이다. 도 4의 시스템은 2015년 9월 23일에 출원한 공동 소유의 미국 특허 출원 제14/862,800호에 보다 충분히 설명되어 있으며, 이 특허문헌은 참조로 본 명세서에 포함된다. 도 4의 실시형태에서는, 디지털 신호 경로(90)가 라인(100) 상에, 수신된 디지털 피변조 신호의 컨텐츠를 나타내는 제1 샘플 스트림을 공급한다. 제1 샘플 스트림으로부터의 샘플들은 버퍼(102)에 저장된다. 라인(104) 상의 제1 샘플 스트림은 안티-알리아싱 필터(106)에 의해 필터링되고 블록(108)에 나타내는 바와 같이 다운샘플링(데시메이팅)되어 라인(110) 상에 제1 데시메이팅된 샘플 스트림을 생성한다. 아날로그 신호 경로(92)는 라인(112) 상에, 수신된 아날로그 피변조 신호의 컨텐츠를 나타내는 제2 샘플 스트림을 공급한다. 제2 샘플 스트림으로부터의 샘플들은 버퍼(114)에 저장된다. 라인(116) 상의 제2 샘플 스트림은 안티-알리아싱 필터(118)에 의해 필터링되고 블록(120)에 나타내는 바와 같이 다운샘플링(데시메이팅)되어 라인(122) 상에 제2 데시메이팅된 샘플 스트림을 생성한다. 상관기(124)는 제1 및 제2 데시메이팅된 샘플 스트림의 샘플들에 대해 상호상관을 수행하고, 피크 검출기(126)는 상관성이 가장 강한 데시메이팅된 스트림의 샘플들 간의 오프셋을 결정한다. 입력 신호의 데시메이션으로 인해, 피크 검출기 출력은 실제로 가능한 스트림 오프셋 범위를 나타낸다. 그런 다음, 이 오프셋 범위는 블록(128)에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2 샘플 스트림 중 하나에 대한 시프트 값을 결정하는데 사용된다. 이어서, 시프트된 샘플 스트림은 데시메이팅되고 시프트되지 않은 스트림으로부터의 데시메이팅된 샘플과 상관된다. 시프트된 입력으로 추정을 여러번 실행함으로써, 유효한 결과 범위는 이제 첫번째 추정의 유효 결과 범위와 두번째 추정의 유효 결과 범위의 교차점으로 제한된다. 제1 및 제2 샘플 스트림의 시간 정렬의 원하는 정확도가 달성될 때까지 시프팅, 데시메이팅, 상관 및 피크 검출 단계가 반복될 수 있다. 그 시점에, 제어 신호가 라인(130) 상에 출력된다. 그런 다음, 블렌드 제어부(132)가 제어 신호를 사용하여 아날로그 및 디지털 신호 경로를 블렌딩할 수 있다.
상관기에 의해 수행되는 상관 동작은 각 스트림으로부터의 데시메이팅된 데이터를 함께 곱하는 것을 포함할 수 있다. 곱셈의 결과는 데이터 스트림이 시간 정렬될 때에 피크가 큰 노이즈로서 보일 수도 있다.
도 4의 시스템에서, 피크 검출기는 시간에 따라 상관 결과를 분석하여 디지털 데이터 스트림이 시간 정렬되어 있음을 나타내는 피크를 검색할 수 있다. 일부 실시형태에서는, 피크를 더 강조하기 위해 제곱 함수가 상관기에 의한 곱 출력(product output)을 제곱할 수도 있다. 수신된 데이터에 기초하여, 피크 검색 유닛은 아날로그 데이터 스트림과 디지털 데이터 스트림 간의 상대 지연의 표시를 출력할 수 있다. 상대 지연의 표시는 두 데이터 스트림 중 하나가 다른 것을 앞서 있다는 표시를 포함할 수 있다.
아날로그 및 디지털 데이터 스트림이 충분히 정렬되면, 블렌드 동작이 시작될 수 있다. 블렌드 동작은, 예컨대 출력 오디오에서의 아날로그 데이터 스트림의 기여도를 감소시키면서 디지털 데이터 스트림이 독점 소스가 될 때까지 디지털 데이터 스트림의 기여도를 증가시킴으로써 수행될 수 있다.
아날로그 및 디지털 오디오 출력 간의 전환 시간은 일반적으로 1초 미만인데, 이것은 다이버시티 지연 및 수신기 디코딩 시간에 의해 제한된다. 상대적으로 짧은 블랜딩 전환 시간은 블렌딩 시스템을 설계할 때에 과제를 제공한다. 디지털 오디오와 아날로그 오디오 사이에서 오디오 품질 및 라우드니스의 차이가 상당한 경우에는 아날로그 오디오와 디지털 오디오 간의 빈번한 전환이 다소 성가신 것으로 관찰되고 있다. 이것은, 디지털 신호가 아날로그 신호보다 넓은 오디오 대역폭을 갖고, 또 아날로그 신호는 모노이지만 디지털 신호가 스테레오인 경우에 특히 심각하다. 이 현상은 고속도로 육교(또는 AM을 위한 파워 라인)를 빈번히 만날 경우에 프린지 커버리지 영역 내의 모바일 수신기에서 발생할 수 있다.
이하에서 ITU 1770이라 칭하는 국제전기통신연합권고 ITU-R BS.1770-3 규격(specification)이 라우드니스 측정의 일차 표준이다. ITU 1770 알고리즘은 오디오 프로그램 라우드니스 및 실제 피크 오디오 레벨을 측정하는데 사용될 수 있다. ITU 1770의 경우, 등가의 사운드 레벨(Equivalent Sound Level), 즉 Leq는 간단히 기준 사운드 파워에 대한 신호의 RMS 사운드 파워로서 정의된다. 이 산출은 최소의 메모리 및 MIPS(초당 수백만 개의 명령어)로 쉽게 달성된다. 사운드 파워 산출에 앞서, -100 Hz에서는 단순한 저역통과인 "RLB" 필터에, 약 2 kHz보다 높은 주파수에 4 dB 부스트를 적용하는 필터가 이어지는 것으로서 선택적인 주파수 가중이 지정된다. RLB 가중 필터에 필터 연산을 추가해도 훨씬 더 많은 MIPS/메모리를 필요로 하지 않는다.
아날로그 및 디지털 오디오 간의 라우드니스 차이는 동적으로 변할 수 있다. 예를 들어, 동일한 프로그램의 다양한 지점에서 아날로그 및 디지털 오디오를 비교할 때에 최대 10 dB까지의 라우드니스 차이가 측정되었다. 디지털로 블렌딩할 때에 라우드니스 차이가 작고, 나중에 프로그램에서 그 차이가 어쩌면 10 dB 이상으로 더 커진다면, 아날로그로의 재블렌딩으로 인한 라우드니스의 급격한 변화를 허용할 수 없게 될 것이다. 이것은 주로, 단일 프로그램 내에서의 디지털 및 아날로그 오디오 간의 라우드니스 차이의 동적인 특성 때문이다. 이 라우드니스 차이는 아날로그 및 디지털 오디오에 상이하게 적용되는 프로세싱, 불량한 신호 조건 등을 비롯한 다수의 이유로 인해 존재한다.
블렌드 동작이 수행될 때에, 디지털 오디오의 롱텀(long term) 라우드니스 이퀄라이제이션과 결합되는 숏텀(short term) 라우드니스 매칭이 이러한 근본적인 문제를 해결할 수 있다.
HD 라디오 시스템에서 아날로그 및 디지털 라우드니스를 설정할 때 상충되는 요건이 존재한다. "롱텀 라우드니스 차이"라고 하는 첫번째 요건은, 아날로그 스트림을 청취하든 디지털 스트림을 청취하든 프로그램의 듀레이션 동안 지각되는 라우드니스는 일정해야 한다는 것을 요구한다. "숏텀 라우드니스 차이"라고 하는 두번째 요건은 두 스트림 간의 전환 시간에 발생한다. 이 전환 시간은 일반적으로 짧고(예컨대, < 1초), 라우드니스는 비교적 동일해야 하며(예컨대, ± 2dB), 그렇지 않으면 청취자가 그 차이를 지각할 것이다. 측정결과에 의하면, 프로그램의 컨텐츠가 변할 때에 숏텀 및 롱텀 라우드니스 값이 크게 달라질 수 있다. 이에, 블렌드의 지점에서는 전환 시간이 매끄럽게 들리도록 숏텀 값이 사용된다. 숏텀 라우드니스는 단시간 간격(short time interval)에 걸쳐 결정될 수 있다. 단시간 간격은 1초 내지 5초 범위 내의 시간이다. 일 실시형태에 있어서, 단시간 간격은 2.97초이다. 특정 용도에 대한 이상적인 단시간 간격은 인간의 청력에 의해 순식간에 지각되는 것과 같은 오디오 지각 및 지각 기억에 기초하여 결정될 수 있다.
아날로그 또는 디지털 오디오 스트림이 재생중인지 여부에 관계 없이 주어진 프로그램의 전체 지각 라우드니스가 동일하도록 프로그램이 계속될 때에 숏텀 라우드니스 값이 천천히 롱텀 라우드니스 값으로 램프될 수 있다. 롱텀 라우드니스는 장시간 간격(long time interval)에 걸쳐 결정될 수 있다. 롱텀 라우드니스는 장시간 간격에 걸쳐 결정될 수 있다. 장시간 간격은 5초 내지 30초 범위 내의 시간이다. 일 실시형태에 있어서, 장시간 간격은 5.94초 내지 29.72초 범위 내이다. 장시간 간격은 항상 단시간 간격보다 길다.
일반적으로, 단시간 간격은 수초이어야 하며, 항상 장시간 간격보다 짧아야 한다. 일부 실시형태에서는, 장시간 간격이 단시간 간격의 정수배로 측정된다. 이것은 프로세스에 대한 엄격한 요건이 아니며, 구현을 단순화하기 위해 선택되었다.
디지털 오디오 스트림의 레벨이 아날로그 오디오 스트림의 레벨과 매칭될 때에, 이들 스트림이 블렌딩되어 오디오 출력 신호를 생성할 수 있다. 숏텀 라우드니스 측정치가 산출되며, 롱텀 이동 평균 라우드니스 값을 업데이트하는데 사용된다. 레벨 제어가 가능할 때에 블렌드가 이루어지기 전의 최소 시간이 단시간 간격이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 레벨 정렬 방법의 흐름 블록도이다. 프로세스는 블록(150)에 나타내는 바와 같이 단시간 간격에 걸쳐 오디오 샘플을 수신함으로써 시작된다. 블록(152 및 154)에 나타내는 바와 같이 아날로그 및 디지털 신호 스트림이 분리된다. 이 분리는 도 3의 요소들을 이용하여 달성될 수 있다. 아날로그 및 디지털 오디오 신호는 결과를 향상시키기 위해 지각 필터를 이용하여 필터링될 수 있다.
블록(156 및 158)에 나타내는 바와 같이, 각 스트림마다 숏텀 평균 파워(라우드니스)가 산출된다. 이 산출은 ITU-1770에 명시된 알고리즘을 사용하여 행해질 수 있다. 그런 다음 블록(160)에 나타내는 바와 같이 숏텀 평균 이득이 산출된다. 숏텀 평균 이득은 아날로그 오디오 파워와 디지털 오디오 파워의 선형 비율로서 산출된다. 블록(162)은 이어서 직접 또는 숏텀 이득을 사용하여 롱텀 평균 이득이 산출되는 것을 보여준다. 숏텀 평균 이득은 단시간 간격에 걸쳐 결정되는 이득이다. 롱텀 평균 이득은 장시간 간격에 걸쳐 결정되는 이득이다.
다음 단계는 블록(164)에 나타내는 바와 같이 장시간 간격이 충족되는지의 여부에 달려 있다. 일 구현예에 있어서, 장시간 간격은 단시간 간격의 정수배로 구성되고, 롱텀 이득은 숏텀 이득의 이동 평균(running average)을 사용하여 산출된다. 다른 구현예에서는 상이한 간격에 걸쳐 독립적으로 숏텀 및 롱텀 이득을 산출할 수 있다. 단시간 및 장시간 간격 각각이 충족되는 때를 결정하기 위해 오디오 프레임 카운터가 사용될 수 있다.
장시간 간격이 충족되면, 블록(166)에 나타내는 바와 같이 완전한 장시간 간격에 걸친 롱텀 이득(이동 평균)이 사용된다. 장시간 간격이 충족되지 않으면, 블록(168)에 나타내는 바와 같이 숏텀 이득이 사용된다. 숏텀 이득은 이전에 산출된 숏텀 이득 측정치와 함께 평균화되어 부분적 롱텀 이득을 생성할 수 있지만, 이것은 엄격한 요건이 아니다. 어느 경우든, 이득은 블록(170)에 도시하는 바와 같이 선형 비율로부터 정수 dB(항상 반올림됨)로 변환되고, 아날로그 오디오와의 보다 나은 매칭으로 블렌드 동안의 디지털 오디오 라우드니스를 조정하기 위해 호스트 프로세서에 제공된다. 적용될 수 있는 디지털 이득 보정의 범위는 -8 dB 내지 7 dB이며, 1 dB씩 증가된다.
다음 단계는 블록(172)에 나타내는 바와 같이 수신기의 출력이 이미 디지털로 블렌딩되었는지에 달려 있다. 수신기의 출력이 이미 디지털로 블렌딩되었다면, 블록(174)에 나타내는 바와 같이 디지털 이득은 산출된 롱텀 이득에 대해 미리 결정된 양(예컨대, 1 dB)만큼 조정된다. 출력 볼륨에서의 순식간에 지각할 수 있는 변화를 피하려면 조정 스텝 사이즈는 1.5 dB 미만이어야 한다. 수신기의 출력이 디지털로 블렌딩되지 않았다면, 블록(176)에 나타내는 바와 같이, 디지털 이득은 산출된 이득으로 설정된다. 업데이트된 디지털 이득 파라미터는 블록(178)에 나타내는 바와 같이, 외부 오디오 프로세서에 제공된다. 그런 다음, 블록(180)에 나타내는 바와 같이 단시간 간격이 끝나고, 새로운 단시간 간격이 블록(150)에 도시하는 바와 같이 프로세스의 후속 반복에 사용된다.
도 5에 예시하는 방법은 롱텀 디지털 라우드니스가 롱텀 아날로그 라우니스와 매칭하도록 디지털 스트림 라우드니스를 조정하기 위해 호스트에 의해 사용될 수 있는 이득 파라미터를 주기적으로 제공한다. 매 디지털로의 블렌딩 전에 최소 간격의 숏텀 측정치/조정치를 사용하여 블렌드 지점에서의 라우드니스 차이가 최소가 되게 할 수 있다. 그 시점에서, ITU-1770에 정의된 기술 등의 공지된 유형의 라우드니스 측정법을 사용하여, 아날로그 및 디지털 오디오 스트림 레벨의 연속 측정이 이루어질 수 있다. 라우드니스 측정은 항상 디코더로부터 제공되는 오리지널 디지털 오디오 스트림에서 수행된다. 디지털 오디오 이득은 호스트 상의 외부 오디오 프로세서로 전송되는 파라미터이다. 호스트는 출력 오디오에 라우드니스 조정을 적용하는 책임이 있다. 이 시스템은 어떤 식으로든 아날로그 또는 디지털 오디오를 직접 수정하지 않는다.
디지털 오디오 신호의 이득을 이 롱텀 라우드니스 차이 값으로 업데이트하는 것은 디지털의 롱텀 평균 라우드니스를 아날로그의 것과 매칭시키게 할 수 있다. 스텝 사이즈를 작게 유지하고(예컨대, 1 dB), 업데이트 속도가 충분히 길면(예컨대, 3, 5 또는 10초), 오디오 레벨 차이가 청취자에게 지각되지 않을 수 있다. 시간이 지나면 라우드니스 측정치가 안정화되고 디지털 볼륨이 아날로그 볼륨을 확실하게 추적할 것이다. 이에, 재생중에 디지털 볼륨에 큰 변화를 일으키지 않고서 다음 아날로그로의 블렌드에서 잠재적인 볼륨 차이를 최소화할 수 있다.
일 실시형태에서는, 숏텀 레벨 측정이 시간 정렬 이후에 발생하는 샘플에서 수행되어 블렌딩에 더 긴 지연을 초래할 수 있다. 그러나 시간 정렬 알고리즘은 일관성을 보장하기 위해 여러 번 실행될 수 있다. 그런 다음 숏텀 레벨 정렬 기능은, 첫번째 실행에서의 정렬 값을 사용하여 시간 정렬 알고리즘의 두번째(또는 후속) 실행과 동시에 실행될 수 있다. 또한, 숏텀 레벨 정렬이 시간 정렬과 별도로 실행될 수 있기 때문에, 시간 정렬 범위에 관계 없이 레벨 정렬 알고리즘은 연속적으로 (예컨대, 3초 샘플 윈도우 동안) 실행될 수 있다.
도 5에 도시하는 기능들은 예컨대, 여기에 설명하는 기능들을 수행하도록 프로그래밍되거나 달리 구성된 하나 이상의 프로세서를 사용하여, 라디오 수신기의 회로에서 구현될 수 있다. 설명하는 방법(들)을 구현하기 위해 다른 하드웨어 실시형태뿐만 아니라 소프트웨어 실시형태 및 이들의 조합도 사용될 수 있다.
본 발명이 바람직한 실시형태에 관하여 설명되었지만, 당업자에게는, 이하의 청구범위에 의해 한정되는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 설명한 실시형태들에 다양한 변형이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다.

Claims (20)

  1. 디지털 오디오 방송 신호를 프로세싱하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 디지털 오디오 방송 신호의 아날로그 오디오 부분을 상기 디지털 오디오 방송 신호의 디지털 오디오 부분과 분리하는 단계와,
    (b) 제1 단시간 간격에 걸쳐 상기 아날로그 오디오 부분의 라우드니스(loudness)를 결정하는 단계와,
    (c) 상기 제1 단시간 간격에 걸쳐 상기 디지털 오디오 부분의 라우드니스를 결정하는 단계와,
    (d) 상기 제1 단시간 간격에 걸친 상기 아날로그 오디오 부분의 라우드니스와 상기 제1 단시간 간격에 걸친 상기 디지털 오디오 부분의 라우드니스를 사용하여 숏텀 평균 이득을 산출하는 단계와,
    (e) 롱텀 평균 이득을 결정하는 단계 - 상기 롱텀 평균 이득은, 장시간 간격에 걸친 상기 아날로그 오디오 부분의 라우드니스 및 상기 장시간 간격에 걸친 상기 디지털 오디오 부분의 라우드니스에 기초하여 상기 숏텀 평균 이득과는 독립적으로 결정되거나 상기 숏텀 평균 이득의 이동 평균(running average)을 포함함 - 와,
    (f) 하이브리드 오디오 방송 신호를 수신하는 수신기의 출력이 디지털로 블렌딩되었다면, 상기 롱텀 평균 이득에 대해 사전 선택된 증분만큼 디지털 이득 파라미터를 조정하여 조정된 디지털 이득 파라미터를 생성하는 단계와,
    (g) 상기 수신기의 상기 출력이 디지털로 블렌딩되지 않았다면, 상기 디지털 이득 파라미터를 상기 숏텀 평균 이득으로 설정하는 단계와,
    (h) 단계 (f) 또는 단계 (g)에 의해 조정된 상기 디지털 이득 파라미터를 오디오 프로세서에 제공하는 단계와,
    (i) 제2 단시간 간격을 사용하여 단계 (a) 내지 (h)를 반복하는 단계
    를 포함하는 디지털 오디오 방송 신호 프로세싱 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 숏텀 평균 이득은 상기 제1 단시간 간격에 걸친 상기 아날로그 오디오 부분의 라우드니스와 상기 제1 단시간 간격에 걸친 상기 디지털 오디오 부분의 라우드니스의 선형 비율인 것인 디지털 오디오 방송 신호 프로세싱 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사전 선택된 증분은 1 dB인 것인 디지털 오디오 방송 신호 프로세싱 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 롱텀 평균 이득 또는 상기 숏텀 평균 이득 중 하나는 dB로 변환되고,
    상기 롱텀 평균 이득은 장시간 간격이 충족된 경우에 dB로 변환되고, 상기 숏텀 평균 이득은 상기 장시간 간격이 충족되지 않은 경우에 dB로 변환되는 것인 디지털 오디오 방송 신호 프로세싱 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 장시간 간격은 상기 단시간 간격의 정수배를 포함하는 것인 디지털 오디오 방송 신호 프로세싱 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단시간 간격은 1초 내지 5초의 범위 내이고, 상기 장시간 간격은 5초 내지 30초의 범위 내인 것인 디지털 오디오 방송 신호 프로세싱 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 아날로그 오디오 부분은 아날로그 변조된 프로그램 자료 샘플의 스트림을 포함하고,
    상기 디지털 오디오 부분은 디지털 변조된 프로그램 자료 샘플의 스트림을 포함하는 것인 디지털 오디오 방송 신호 프로세싱 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 아날로그 오디오 부분 및 상기 디지털 오디오 부분의 레벨의 측정은 ITU 1770 규격(specification)에 따라 수행되는 것인 디지털 오디오 방송 신호 프로세싱 방법.
  9. 라디오 수신기에 있어서,
    프로세싱 회로를 포함하고,
    상기 프로세싱 회로는,
    (a) 디지털 오디오 방송 신호의 아날로그 오디오 부분을 상기 디지털 오디오 방송 신호의 디지털 오디오 부분과 분리하고, (b) 제1 단시간 간격에 걸쳐 상기 아날로그 오디오 부분의 라우드니스를 결정하며, (c) 상기 제1 단시간 간격에 걸쳐 상기 디지털 오디오 부분의 라우드니스를 결정하고, (d) 상기 제1 단시간 간격에 걸친 상기 아날로그 오디오 부분의 라우드니스와 상기 제1 단시간 간격에 걸친 상기 디지털 오디오 부분의 라우드니스를 사용하여 숏텀 평균 이득을 산출하며, (e) 롱텀 평균 이득을 결정하고 - 상기 롱텀 평균 이득은, 장시간 간격에 걸친 상기 아날로그 오디오 부분의 라우드니스 및 상기 장시간 간격에 걸친 상기 디지털 오디오 부분의 라우드니스에 기초하여 상기 숏텀 평균 이득과는 독립적으로 결정되거나 상기 숏텀 평균 이득의 이동 평균(running average)을 포함함 - , (f) 상기 수신기의 출력이 디지털로 블렌딩되었다면, 상기 롱텀 평균 이득에 대해 사전 선택된 증분만큼 디지털 이득 파라미터를 조정하여 조정된 디지털 이득 파라미터를 생성하고, (g) 상기 수신기의 상기 출력이 디지털로 블렌딩되지 않았다면, 상기 디지털 이득 파라미터를 상기 숏텀 평균 이득으로 설정하며, (h) 단계 (f) 또는 단계 (g)에 의해 조정된 상기 디지털 이득 파라미터를 오디오 프로세서에 제공하고, (i) 제2 단시간 간격을 사용하여 단계 (a) 내지 (h)를 반복하도록 구성되는 것인 라디오 수신기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 숏텀 평균 이득은 상기 아날로그 오디오 부분의 라우드니스와 상기 디지털 오디오 부분의 라우드니스의 선형 비율인 것인 라디오 수신기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 사전 선택된 증분은 1 dB인 것인 라디오 수신기.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 롱텀 평균 이득 또는 상기 숏텀 평균 이득 중 하나는 dB로 변환되고,
    상기 롱텀 평균 이득은 장시간 간격이 충족된 경우에 dB로 변환되고, 상기 숏텀 평균 이득은 상기 장시간 간격이 충족되지 않은 경우에 dB로 변환되는 것인 라디오 수신기.
  13. 제9항에 있어서, 상기 장시간 간격은 상기 단시간 간격의 정수배를 포함하는 것인 라디오 수신기.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 단시간 간격은 1초 내지 5초의 범위 내이고, 상기 장시간 간격은 5초 내지 30초의 범위 내인 것인 라디오 수신기.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 아날로그 오디오 부분은 아날로그 변조된 프로그램 자료 샘플의 스트림을 포함하고,
    상기 디지털 오디오 부분은 디지털 변조된 프로그램 자료 샘플의 스트림을 포함하는 것인 라디오 수신기.
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