KR102652559B1 - 음향실 및 이를 이용한 brir 획득 방법 - Google Patents

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    • H04S7/301—Automatic calibration of stereophonic sound system, e.g. with test microphone

Abstract

일 실시예에 따르면, 바닥, 측벽및 천장을 포함하는 음향실에 있어서, 글래스울층을 포함하는 천장의 내벽; 상기 글래스울층을 포함하는 측벽의 내벽; 및 상기 글래스울층을 포함하는 바닥의 내벽;을 포함하고, 상기 측벽의 외측에 설치된 스피커로부터 출력되는 제1 음향 중 적어도 일부는 상기 측벽에 의해 반사되어 상기 음향실의 임의의 위치에 놓여진 마이크로 입력되고, 상기 천장의 외측에 설치된 스피커로부터 출력되는 제2 음향 중 적어도 일부는 상기 바닥에 의해 반사되어 상기 음향실의 임의의 위치에 놓여진 상기 마이크로 입력되며, 상기 제1 음향의 상기 측벽의 반사율은, 상기 제2 음향의 상기 바닥의 반사율에 비해 큰, 음향실이 제공될 수 있다.

Description

음향실 및 이를 이용한 BRIR 획득 방법{Acoustic room and method for obtaining BRIR using the same}
본 출원은 위치 정확도가 향상된 바이노럴 전달함수를 획득하기 위한 음향실 및 이를 이용한 BRIR획득방법에 관한 것이다.
입체 음향이란 청취자가 음향을 들었을 때 3차원 방향감, 거리감 및 공간감을 지각할 수 있도록 음향에 공간 정보를 부가한 음향을 말한다.
헤드셋이나 이어폰을 통해 제공되는 음향에 공간 정보를 부가하기 위해 바이노럴 렌더링이 이용된다. 바이노럴 렌더링이란 입체 음향 생성을 위해 음향에 머리전달함수를 필터링하는 것을 의미한다.
바이노럴 렌더링을 통해 청취자에게 보다 현실감 있는 입체 음향을 제공하기 위해서는 정확한 머리전달함수 생성이 중요하다. 특히, 머리전달함수를 취득하는 공간의 ‘반사 특성’은 머리전달함수의 품질에 영향을 미치기 때문에, 머리전달함수를 취득하는 공간의 특성은 렌더링된 음원의 외재화 및 위치 정확도에도 큰 영향을 미치게 된다.
구체적으로, 머리전달함수를 취득하는 공간의 건축음향적 특성이 적절한 수준의 반사가 구현되지 못하는 경우(ex., 무향실) 거리감과 방향감, 재현성이 떨어지는 머리전달함수가 생성되는 문제가 발생하고, 머리전달함수를 취득하는 공간의 건축음향적 특성이 과도한 수준의 반사가 발생되는 경우(ex., 잔향실) 이미 많은 반사음을 포함한 특정 머리전달함수를 취득하게 되어 후처리에 의한 다양한 3D 공간 음향 렌더링이 불가하다는 문제가 발생된다.
따라서, 위치 정확도가 향상된 머리전달함수를 획득(예, early reflection 10프레임 만을 포함)하기 위해서, 입체 음향 특성을 고려하여 설계된 음향실이 제공되는 것은 필수적이다.
본 출원에서 해결하고자 하는 일 과제는 위치 정확도가 향상된 바이노럴 전달함수를 획득하기 위한 음향실 및 이를 이용한 BRIR 획득 방법을 제공하는 것에 있다.
해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 출원으로부터 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따르면, 바닥, 측벽 및 천장을 포함하는 음향실에 있어서, 글래스울층을 포함하는 천장의 내벽; 상기 글래스울층을 포함하는 측벽의 내벽; 및 상기 글래스울층을 포함하는 바닥의 내벽;을 포함하고, 상기 천장의 외측에는 하나 이상의 스피커가 설치되고, 상기 측벽의 외측에는 하나 이상의 스피커가 설치되며, 상기 바닥의 내벽에는, 상기 글래스울층의 아래에 모래층이 배치되고, 상기 글래스울층의 위에 코르크층이 배치되고, 상기 글래스울층과 상기 코르크층 사이에는 합판이 배치되고,상기 측벽의 외측에 설치된 스피커로부터 출력되는 제1 음향 중 적어도 일부는 상기 측벽에 의해 반사되어 상기 음향실의 임의의 위치에 놓여진 마이크로 입력되고, 상기 천장의 외측에 설치된 스피커로부터 출력되는 제2 음향 중 적어도 일부는 상기 바닥에 의해 반사되어 상기 음향실의 임의의 위치에 놓여진 상기 마이크로 입력되며, 상기 제1 음향의 상기 측벽의 반사율은, 상기 제2 음향의 상기 바닥의 반사율에 비해 큰, 음향실이 제공될 수 있다.
상기 코르크층의 두께는 상기 글래스울층의 두께에 비해 얇은, 음향실이 제공될 수 있다.
상기 모래층의 두께는 상기 글래스울층의 두께에 비해 얇은, 음향실이 제공될 수 있다.
상기 코르크층의 두께는 상기 모래층의 두께에 비해 얇은, 음향실이 제공될 수 있다.
상기 천장의 글래스울층과, 상기 측벽의 글래스울층과, 상기 바닥의 글래스울층의 두께는 동일한, 음향실이 제공될 수 있다.
상기 글래스울층의 두께는 100T 이하이고, 상기 코르크층의 두께는 20T 이하이고, 상기 모래층의 두께는 50T이하인, 음향실이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 항의 음향실에서 수행되는 BRIR 획득방법에 있어서, 상기 측벽의 외측에 설치된 제1 스피커를 통해 출력되는 임펄스에 따른 상기 음향실내의 사람의 왼쪽 귀에 설치된 제1 마이크를 통한 제1 녹음 음원을 획득하는 단계; 상기 제1 스피커를 통해 출력되는 임펄스에 따른 상기 음향실내의 사람의 오른쪽 귀에 설치된 상기 제1 마이크를 통한 제2 녹음 음원을 획득하는 단계; 상기 제1 녹음 음원 및 상기 제2 녹음 음원에 기초하여, 상기 제1 스피커의 위치에 대응되고, 왼쪽 귀에 대한 제1 BRIR과 오른쪽 귀에 대한 제2 BRIR을 포함하는 제1 BRIR 세트를 획득하는 단계; 상기 천장의 외측에 설치된 제2 스피커를 통해 출력되는 임펄스에 따른 상기 음향실내의 사람의 왼쪽 귀에 설치된 상기 제1 마이크를 통한 제3 녹음 음원을 획득하는 단계; 상기 제2 스피커를 통해 출력되는 임펄스에 따른 상기 음향실내의 사람의 오른쪽 귀에 설치된 상기 제1 마이크를 통한 제4 녹음 음원을 획득하는 단계; 및 상기 제3 녹음 음원 및 상기 제4 녹음 음원에 기초하여, 상기 제2 스피커의 위치에 대응되는 제2 BRIR 세트를 획득하는 단계;를 포함하는, BRIR 획득 방법이 제공될 수 있다.
과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 출원으로부터 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 출원의 실시예에 따르면, 공간감이 향상되고 바이노럴 렌더링 활용도가 향상된 BRIR을 획득할 수 있는 음향실 및 이를 이용한 BRIR 획득 방법이 제공될 수 있다.
본 출원의 실시예에 따르면, 바닥 반사음이 측면 반사음에 비해 적게 발생하도록 설계되어, 최적의 바이노럴 전달함수를 획득할 수 있는 음향실 및 이를 이용한 BRIR 획득 방법이 제공될 수 있다.
발명의 효과가 상술한 효과로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 출원으로부터 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 모노럴 큐에 관한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 바이노럴 전달함수 취득 방법에 관한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 귀의 구조에 관한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 음향실의 구조에 관한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 BRIR의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 일 실시예에 따른 BRIR을 획득하는 음향실 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 바이노럴 전달함수 생성 장치에 관한 도면이다.
본 출원에 기재된 실시예는 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 출원의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 출원에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 출원의 범위는 본 출원의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용되는 용어는 본 출원에서의 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택하였으나 이는 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서 본 출원에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 출원의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.
본 출원의 도면은 본 출원을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 출원의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되어 표시된 것일 수 있으므로 본 출원이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 출원에서 본 출원에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다. 또한, 본 출원의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별 기호에 불과하다.
사람은 소리에 담겨있는 다양한 단서를 통해 소리에 대한 거리감, 방향감, 공간감 등을 인식한다. 상기 단서는 크게 바이노럴 큐(binaural cue)와 모노럴 큐(monaural cue)로 나뉠 수 있다.
바이노럴 큐는 양쪽 귀에 들어오는 신호의 차이를 인지하는 것으로, 양이 신호의 레벨 차이에 대한 양이 레벨차(Interaural Level Difference, ILD), 시간 차이에 대한 양이 시간차(Interaural Time Difference, ITD), 상관관계(correlation)에 대한 양이 코히어런스(Interaural Coherence) 등이 있고,
모노럴 큐는 한 쪽 귀로 신호 자체의 특성을 인지하는 것이다. 동일한 소리라 하더라도 발생하는 고도에 따라 사람의 머리와 귓바퀴, 어깨 등 신체 특성에 의한 필터링 효과에 의해 특정 주파수 영역에서 보강되거나(피크 발생) 감쇄되는(노치 발생) 경향을 보인다. 이러한 주파수 특성의 변화로부터 사람은 소리의 발생 고도를 인지할 수 있다.
바이노럴 전달함수란 사람의 머리와 귓바퀴, 어깨 등 신체 특성에 따른 음향 신호의 상관 관계를 표현한 함수로, 바이노럴 큐 및 모노럴 큐에 대한 정보를 포함한다. 전술한 바와 같이 소리의 고도를 인지하는데 이용되는 모노럴 큐는 바이노럴 전달함수에서 노치와 같은 형태로 나타나게 된다. 예를 들어, 도 1을 참고하면, 정면(0°)에서 발생한 소리와 그보다 높은 위치(+45°) 또는 낮은 위치(-45°)에서 발생한 소리는 바이노럴 전달함수 상에서 노치가 달라지고, 사람은 이러한 노치가 달라지는 특징을 이용하여 소리의 고도를 인지한다.
정확한 바이노럴 전달함수를 이용하여 바이노럴 렌더링을 수행하면 청취자에게 보다 현실감 있는 입체 음향을 제공할 수 있다. 그런데, 사람마다 서로 다른 머리 크기, 얼굴형 및 귓바퀴 모양 등으로 인해 바이노럴 전달함수는 각 개인에 따라 그 특성이 매우 다르다. 개인별로 정확한 바이노럴 전달함수를 이용하기 위해서는 개인별로 바이노럴 전달함수를 취득하여야 하나 현실적으로 개인별로 바이노럴 전달함수를 취득하기는 어려운 상황이다.
따라서 다양한 청취자에게 현실감 있는 입체 음향을 제공하기 위한 하나의, 또는 몇몇 개의 표준 바이노럴 전달함수를 생성하고 이를 이용한 바이노럴 렌더링을 수행하여 입체 음향을 제공하는 것이 일반적이고, 이때 취득의 편리함 및 용이성으로 인해 더미 헤드 또는 사람의 콘차에 마이크를 위치시켜 바이노럴 전달함수를 취득하고 이를 바탕으로 입체 음향을 생성하는 것이 일반적이다.
한편, 바이노럴 전달함수는 머리전달함수(Head Related Transfer Function, HRTF 또는 Head Related Impulse Response, HRIR)와 같이 무향실에서 측정되거나 무향실 상황으로 시뮬레이션되어 머리, 두 귀의 형상과 같이 신체 특성만을 반영하는 전달함수일 수 있다. 또는, 바이노럴 전달함수는 소리의 방향뿐 아니라 재생 공간의 특성이 반영된, 다시 말해 머리전달함수에 재생 공간의 특성까지 반영된 함수인 BRIR(Binaural Room Impulse Response) 또는 BRTF(Binaural Room Transfer Function)일 수 있다. 또는, 바이노럴 전달함수는 머리전달함수, BRIR, BRTF 등과 유사한 다른 전달함수일 수 있다.
공간감이 향상된 바이노럴 전달함수를 획득하기 위한 음향실의 설계 및 그를 이용한 BRIR 획득 방법을 설명하기에 앞서, 바이노럴 전달함수를 취득하는 방법에 대해 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 바이노럴 전달함수 취득 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참고하면, 피실험자는 복수의 스피커가 설치된 소정의 공간(룸) 내에 위치하고, 이때 피실험자의 양 귀 각각의 근처에는 마이크가 위치한다. 상기 스피커를 통해 임펄스, 핑크 노이즈, 화이트 노이즈 등의 소리가 재생되고, 재생된 소리는 반사되지 않고 마이크로 바로 도달하거나(직접음) 벽이나 어떤 물체에 반사된 후 마이크로 도달하여(반사음) 녹음될 수 있다.
스피커별로 소리를 재생하여 녹음하게 되면 각 스피커에 대응하는 바이노럴 전달함수를 취득할 수 있다. 스피커의 위치는 피실험자의 위치에 대한 상대적인 위치(예를 들어, 방위각(azimuth angle), 고도각(elevation angle) 등)로 표현될 수 있고, 따라서 피실험자를 기준으로 특정 위치에 대한 바이노럴 전달함수를 취득할 수 있다. 본 명세서에서는 복수의 위치에 대해 이에 대응하도록 취득한 복수의 바이노럴 전달함수를 바이노럴 전달함수 세트(set)로 지칭한다. 또한, 피실험자의 양 귀 각각에 마이크가 위치하므로, 각 위치별로 왼쪽 귀에 대응하는 바이노럴 전달함수와 오른쪽 귀에 대응하는 바이노럴 전달함수를 취득하게 된다. 본 명세서에서는 왼쪽 귀에 대응하는 바이노럴 전달함수와 오른쪽 귀에 대응하는 바이노럴 전달함수를 총칭하여 바이노럴 전달함수 페어(pair)라고 한다. 즉, 하나의 바이노럴 전달함수 세트는 n개의 위치 각각에 대응하는 n개의 바이노럴 전달함수 페어를 포함하고, 각 바이노럴 전달함수 페어는 왼쪽 귀에 대응하는 바이노럴 전달함수와 오른쪽 귀에 대응하는 바이노럴 전달함수를 포함한다. 예를 들어, 도 2의 경우 하나의 바이노럴 전달함수 세트는 18개의 위치 각각에 대응하는 18개의 바이노럴 전달함수 페어를 포함하고, 각 바이노럴 전달함수 페어는 왼쪽 귀에 대응하는 바이노럴 전달함수와 오른쪽 귀에 대응하는 바이노럴 전달함수를 포함한다.
도 3을 참고하면, 피실험자의 귀의 콘차(concha) 또는 콘차 근처(이하 "콘차 위치"라 함)에 도달하는 소리를 녹음하여 바이노럴 전달함수를 취득할 수 있다. 본 명세서에서는 콘차 위치에 도달하는 소리를 녹음하여 취득한 바이노럴 전달함수를 콘차 바이노럴 전달함수라 지칭한다. 이에 따라 왼쪽 귀에 대응하는 콘차 바이노럴 전달함수와 오른쪽 귀에 대응하는 콘차 바이노럴 전달함수는 콘차 바이노럴 전달함수 페어로 총칭할 수 있을 것이다.
콘차 위치에 도달하는 소리를 녹음하기 위한 마이크는 피실험자가 착용할 수 있는 다양한 형태로 제공될 수 있다. 따로 도시하지는 않았지만, 상기 마이크는 피실험자의 귓구멍에 삽입되는 인-이어 타입으로 제공될 수 있다. 이 경우, 피실험자가 상기 마이크를 포함하는 인-이어 타입의 녹음 장치를 귓구멍에 삽입하여 착용하면 상기 마이크는 피실험자의 콘차 또는 콘차 근처에 위치할 수 있다. 이에 따라, 스피커로부터 재생된 소리는 피실험자의 콘차 또는 콘차 근처에서 상기 마이크를 통해 녹음될 수 있다.
무향실/반무향실에서 설치된 스피커를 통해 출력된 음향을 마이크를 통해 녹음하여 HRTF 데이터베이스를 획득할 수 있는데, ‘반무향실’의 구현을 어떻게 하느냐에 따라 BRIR의 품질이 결정될 수 있다.
이하에서는, BRIR을 획득하는데에 이용될 수 있는 음향실의 구조에 대해서 설명한다. 음상 외재화를 위해서 최적의 BRIR을 획득하여야 이를 렌더링하여 제공하여 청취자의 만족도를 극대화시킬 수 있고, 이에, 음향실을 설계하는 구조는 바이노럴 전달함수의 획득에 있어서 매우 중요한 요소이다.
도 4는 일 실시예에 따른 음향실의 구조에 관한 도면이다.
음향실은 바닥(1000), 측벽(2000) 및 천장(3000)을 포함할 수 있다. 다시 말해, 본 출원서에서 설명하는 음향실은 중력방향으로 형성되는 바닥(1000), 바닥(1000)을 기준으로 형성되는 가장자리에 형성되는 측벽(2000), 측벽(2000) 상에 배치되는 천장(3000)을 포함할 수 있다.
바닥(1000)은 코르크층(1100), 합판층(1200), 글래스울층(1300) 및 모래층(1400)을 포함할 수 있다. 측벽(2000)은 석고보드층(2100), 글래스울층(2200) 및 목모보드층(2300)을 포함할 수 있다. 천장(3000)은 석고보드층(3100), 글래스울층(3200) 및 목모보드층(3300)을 포함할 수 있다.
글래스울층(1300)의 상에는 코르크층(1100)이 위치될 수 있다. 글래스울층(1300)의 하에는 모래층(1400)이 위치될 수 있다. 코르크층(1100)과 글래스울층(1300) 사이에는 합판층(1200)이 위치될 수 있다. 모래층(1400), 글래스울층(1300), 합판층(1200) 및 코르크층(1100)은 순서대로 적층될 수 있다. 여기서, 순서대로 '적층'된다는 것의 의미는, 일예로, 합판층(1200) 상에 코르크층(1100)이 위치된다는 것이지, 합판층(1200)과 코르크층(1100) 사이에 어떠한 물질로 배치되지 않음을 의미하는 것은 아니다.
바닥(1000)에는 측벽(2000)에 포함된 글래스울층(2200)과 실질적으로 동일한 두께의 글래스울층(1300)이 포함될 수 있다. 바닥(1000)에는 천장(2000)에 포함된 글래스울층(3200)과 실질적으로 동일한 두께의 글래스울층(1300)이 포함될 수 있다. 측벽(2000)에는 천장(3000)에 포함된 글래스울층(3200)과 실질적으로 동일한 두께의 글래스울층(2200)이 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 글래스울층(1300, 2200, 3200)의 두께는 50T 이상이고, 150T 이하인 범위에서 선택될 수 있다. 개선된 실시예에 따르면, 글래스울층(1300, 2200, 32000)의 두께는 75T 이상이고, 125T 이하인 범위에서 선택될 수 있다. 공간 음향에 있어서, 글래스울층(1300, 2200, 3200)의 두께는 반사된 음원의 획득 정도를 결정짓는 매우 중요한 요소이고, 1~10T의 차이도 획득된 BRIR의 위치 정확도에 큰 영향을 미칠 수 있다.
구체적인 예를 들어 설명하면, 50cm 정도가 되는 글래스울을 사용하면 음원의 반사가 잘 일어나지 않는 문제가 있다. 20cm 정도가 되는 글래스울을 사용하면 불필요한 반사음을 차단할 수 있다는 장점이 있다. 글래스울의 밀도도 획득되는 공간 음향의 품질에 영향을 미칠 수 있다. 일 예로, 40k 이상 60k 이하의 밀도를 가지는 글래스울을 사용하면 이점이 있다.
바닥(1000)의 코르크층(1100)의 두께는, 바닥(1000), 측벽(2000) 및/또는 천장(3000)의 글래스울층(1300, 2200, 3200)의 두께에 비해 얇을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 코르크층(1100)의 두께는 5T 이상이고, 35T 이하인 범위에서 선택될 수 있다. 개선된 실시예에 따르면, 코르크층(1100)의 두께는 10T 이상이고, 30T 이하인 범위에서 선택될 수 있다.
바닥(1000)의 모래층(1400)의 두께는, 바닥(1000), 측벽(2000) 및/또는 천장(3000)의 글래스울층(1300, 2200, 3200)의 두께에 비해 얇을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 모래층(1400)의 두께는 10T 이상이고, 80T 이하인 범위에서 선택될 수 있다. 개선된 실시예에 따르면, 코르크층(1100)의 두께는 30T 이상이고, 60T 이하인 범위에서 선택될 수 있다.
코르크 및 모래를 바닥에 위치시키는 것은 바닥을 통한 불필요한 반사음이 획득되는 것을 방지하는데에 이점이 있다.
바닥(1000)의 코르크층(1100)의 두께는, 바닥(1000)의 모래층(1400)의 두께에 비해 얇을수 있다.
바닥(1000)의 합판층(1200)의 두께는, 바닥(1000)의 글래스울(1300)의 두께에 비해 얇을수 있다. 바닥(1000)의 합판층(1200)의 두께는, 바닥(1000)의 모래층(1400)의 두께에 비해 얇을수 있다. 바닥(1000)의 합판층(1200)의 두께는, 바닥(1000)의 코르크층(1100)의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 바닥(1000)의 합판층(1200)의 두께는, 바닥(1000)의 코르크층(1100)의 두께에 비해 두꺼울 수 있다.
글래스울층(2200)의 상에는 석고보드층(2100)이 위치될 수 있다. 글래스울층(2200)의 하에는 목모보드층(2300)이 위치될 수 있다. 목모보드층(2300), 글래스울층(2200) 및 석고보드층(2100)은 순서대로 적층될 수 있다.
측벽(2000)의 목모보드층(2300)의 두께는 바닥(1000), 측벽(2000) 및/또는 천장(3000)의 글래스울층(1300, 2200, 3200)의 두께에 비해 얇을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 목모보드층(2300)의 두께는 5T 이상이고, 25T 이하인 범위에서 선택될 수 있다. 개선된 실시예에 따르면, 목모보드층(2300)의 두께는 10T 이상이고, 20T 이하인 범위에서 선택될 수 있다.
측벽(2000)의 목모보드층(2300)의 두께는, 바닥(1000)의 모래층(1400)의 두께에 비해 얇을수 있다. 측벽(2000)의 목모보드층(2300)의 두께는, 바닥(1000)의 코르크층(1100)의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 측벽(2000)의 목모보드층(2300)의 두께는, 바닥(1000)의 코르크층(1100)의 두께에 비해 두꺼울 수 있다.
글래스울층(3200)의 상에는 석고보드층(3100)이 위치될 수 있다. 글래스울층(3200)의 하에는 목모보드층(3300)이 위치될 수 있다. 목모보드층(3300), 글래스울층(3200) 및 석고보드층(3100)은 순서대로 적층될 수 있다.
천장(3000)의 목모보드층(3300)의 두께는 바닥(1000), 측벽(2000) 및/또는 천장(3000)의 글래스울층(1300, 2200, 3200)의 두께에 비해 얇을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 목모보드층(3300)의 두께는 5T 이상이고, 25T 이하인 범위에서 선택될 수 있다. 개선된 실시예에 따르면, 목모보드층(3300)의 두께는 10T 이상이고, 20T 이하인 범위에서 선택될 수 있다.
천장(3000)의 목모보드층(3300)의 두께는, 바닥(1000)의 모래층(1400)의 두께에 비해 얇을수 있다. 천장(3000)의 목모보드층(3300)의 두께는, 바닥(1000)의 코르크층(1100)의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 천장(3000)의 목모보드층(3300)의 두께는, 바닥(1000)의 코르크층(1100)의 두께에 비해 두꺼울 수 있다.
천장(3000) 및/또는 측벽(2000)에는 바닥(1000), 측벽(2000) 및/또는 천장(3000)의 글래스울층(1300, 2200, 3200)의 두께에 비해 얇은 석고보드층(2100, 3100)이 포함될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 BRIR의 특성을 설명하기 위한 도면이다. 도 6는 일 실시예에 따른 BRIR을 획득하는 음향실 구조를 설명하기 위한 도면이다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 클래스울층(1300, 2200, 3200)은 100T의 두께로 설계되고, 코르크층(1100)은 13T의 두께로 설계되며, 모래층(1400)은 50T의 두께로 설계된 음향실이 제공될 수 있다.
측벽(2000)의 외측에 하나 이상의 스피커를 설치하여 BRIR을 획득할 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따른 음향실에서, 상기 천장(3000)의 외측에 하나 이상의 스피커를 설치하여 BRIR을 획득할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 측벽(2000)에는 12개의 스피커가 일정한 간격으로 배치되고, 스피커의 아래에는 소리가 반사되는 정도를 증가시키는 디퓨저(4000)가 배치될 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면, 천장(2000)에는 6개의 스피커가 일정한 간격으로 배치되고, 천장의 중심 아래에는 마이크가 배치될 수 있다.
디퓨저(4000)는 사람의 귀높이에 위치되도록 배치될 수 있다. 디퓨저(4000)는 사람이 앉아있을 때를 기준으로 귀높이에 위치되도록 배치될 수 있다. 디퓨저(4000)는 사람이 서있을 때를 기준으로 귀높이에 위치되도록 배치될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면 앉아있을 때를 기준으로 사람의 귀높이에 제1 너비의 디퓨저(4000)가 배치되고, 서있을 때를 기준으로 사람의 귀높이에 제2 너비의 디퓨저(4000)가 배치되며, 상기 제2 너비가 상기 제1 너비에 비해 클 수 있다.
디퓨저(4000)의 각도는 기정해진 길이마다 변경될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 디퓨저(4000)의 법선과 제2 디퓨저(4000)의 법선의 각도는 90도일 수 있고, 제1 디퓨저(4000)와 제2 디퓨저(4000)는 이웃하여 배치되며 두 디퓨저(4000)의 길이는 1.2m 일 수 있다.
디퓨저(4000)는 타공 영역을 포함하여 '초기 반사음'의 획득량을 감소시킬 수 있다.
디퓨저(4000)의 각도나 위치는 음원에 많은 영향을 미치기 때문에 다양한 요소를 고려하여 설계되어야 한다.
도 6에는 간략히 도시하기 위해 두 측벽(2000)에 디퓨저(4000)가 있는것처럼 도시되었지만, 디퓨저(4000)는 모든 측벽에 설치될 수 있다. 일 예로, 바닥(1000)의 가장자리를 따라 제1 측벽(2000'), 제2 측벽(2000''), 제3 측벽(2000''') 및 제4 측벽(2000'''')이 형성되어 있는 경우, 제1 측벽(2000'), 제2 측벽(2000''), 제3 측벽(2000''') 및 제4 측벽(2000'''')에는 각각 하나이상의 디퓨저(4000)가 배치될 수 있다.
제1 측벽(2000')에 형성된 디퓨저(4000)와 제2 측벽(2000'')에 형성된 디퓨저(4000)는 동일한 높이에 배치될 수 있다. 제2 측벽(2000'')에 형성된 디퓨저(4000)와 제3 측벽(2000''')에 형성된 디퓨저(4000)는 동일한 높이에 배치될 수 있다. 제3 측벽(2000''')에 형성된 디퓨저(4000)와 제4 측벽(2000'''')에 형성된 디퓨저(4000)는 동일한 높이에 배치될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 상기 측벽의 외측에 설치된 스피커로부터 출력되는 제1 음향 중 적어도 일부는 상기 측벽에 의해 반사되어 상기 음향실의 임의의 위치에 놓여진 마이크로 입력되고, 상기 천장의 외측에 설치된 스피커로부터 출력되는 제2 음향 중 적어도 일부는 상기 바닥에 의해 반사되어 상기 음향실의 임의의 위치에 놓여진 상기 마이크로 입력되며, 상기 제1 음향의 상기 측벽의 반사율은, 상기 제2 음향의 상기 바닥의 반사율에 비해 클 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 상기 측벽의 외측에 설치된 제1 스피커를 통해 출력되는 임펄스에 따른 상기 음향실내의 사람의 왼쪽 귀에 설치된 제1 마이크를 통한 제1 녹음 음원을 획득하는 단계; 상기 제1 스피커를 통해 출력되는 임펄스에 따른 상기 음향실내의 사람의 오른쪽 귀에 설치된 상기 제1 마이크를 통한 제2 녹음 음원을 획득하는 단계; 상기 제1 녹음 음원 및 상기 제2 녹음 음원에 기초하여, 상기 제1 스피커의 위치에 대응되는 BRIR 세트를 획득하는 단계-상기 BRIR 세트는 왼쪽 귀에 대한 제1 BRIR과 오른쪽 귀에 대한 제2 BRIR을 포함함-; 상기 천장의 외측에 설치된 제2 스피커를 통해 출력되는 임펄스에 따른 상기 음향실내의 사람의 왼쪽 귀에 설치된 상기 제1 마이크를 통한 제3 녹음 음원을 획득하는 단계; 상기 제2 스피커를 통해 출력되는 임펄스에 따른 상기 음향실내의 사람의 오른쪽 귀에 설치된 상기 제1 마이크를 통한 제4 녹음 음원을 획득하는 단계; 및 상기 제3 녹음 음원 및 상기 제4 녹음 음원에 기초하여, 상기 제2 스피커의 위치에 대응되는 BRIR 세트를 획득하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 출원서에 개시된 음향실에서 획득된 BRIR은 직접음(Direct Sound) 및 초기반사음(Early reflection)을 포함할 수 있다. 일 예로, 본 출원서에 개시된 음향실에서 획득된 BRIR은 초기반사음 들의 일부 프레임(ex., 10ms 이내에 획득된 초기반사음) 및 직접음 들을 포함하는 타겟영역(TAR)에 대응되는 BRIR을 획득할 수 있다.
본 출원서에 개시된 음향실에서 획득된 BRIR은 위치 정확도가 향상된 음원일 수 있다. 구체적으로 설명하면, 마이크를 통해 획득되는 BRIR 페어 중 측벽(2000)에 위치한 스피커에서 출력된 임펄스에 대응되는 BRIR은 난반사된 음원을 다수 포함할 수 있다. 마이크를 통해 획득되는 BRIR 페어 중 천장(3000)에 위치한 스피커에서 출력된 임펄스에 대응되는 BRIR은 바닥 반사된 음원을 적게 포함할 수 있다. 마이크를 통해 획득되는 BRIR 페어 중 천장(3000)에 위치한 스피커에서 출력된 임펄스에 대응되는 BRIR은 초기반사음(early reflection) 간의 간격이 넓어 BRIR를 획득하는데에 이점이 있다.
본 명세서에는, 본 출원인이 실험을 진행하여 본 실제 최적의 물질 및 그 두께에 기초하여 그 발명적 사상을 설명하고, 그 발명의 내용을 상세하게 기술하였다. 다만, 본 명세서에서 개시되어 있는 적어도 하나 이상의 물질 및/또는 두께는 합리적인 범위 내에서 대체되거나 변경될 수 있고, 이 역시 본 명세서의 기술적 사상을 포함하는 한 본 명세서에 개시된 것으로 보아야 할 것이다.
일 예로, 글래스울은 무기 섬유(inorganic fiber)로 구성된 다른 물질로 대체될 수 있다. 구체적인 예로, 글래스울층(1300, 2200, 3200)은 락울(rockwool)층으로 대체될 수 있다. 다른 예로, 코르크는 단열 물질(heat insulating material)로 대체될 수 있다. 구체적인 예로, 코르크층(1100)은 울, 셀룰로스 섬유(cellulose fiber)로 대체될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 바이노럴 전달함수 생성 장치에 관한 도면이다. 도 7을 참고하면, 상기 장치(10)는 통신부(100), 제어부(200) 및 출력부(300)를 포함할 수 있다.
상기 장치(10)는 상기 통신부(100)를 통해 유무선으로 정보나 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 장치(10)는 상기 통신부(100)를 통해 콘차 바이노럴 전달함수, 고막 바이노럴 전달함수 등을 획득할 수 있다. 상기 통신부(100)는 다양한 유형의 통신방식에 따라 다양한 유형의 외부 기기와 통신을 수행할 수 있다. 상기 통신부(100)는 와이파이칩, 블루투스 칩, 무선 통신 칩, NFC 칩을 포함할 수 있다. 상기 제어부(200)는 상기 통신부(100)를 이용하여 각종 외부 기기와 통신을 수행할 수 있다.
상기 장치(10)가 수행하는 동작은 상기 제어부(200)에 의해 수행되거나 상기 제어부(200)가 상기 장치(10)의 다른 구성 요소를 제어하여 수행될 수 있다.
상기 제어부(200)는 상기 장치(10) 내에서 각종 정보의 처리와 연산을 수행할 수 있다. 상기 제어부(200)는 상기 장치(10)를 구성하는 다른 구성 요소를 제어할 수 있다.
상기 제어부(200)는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 따라 컴퓨터나 이와 유사한 장치로 구현될 수 있다. 하드웨어적으로 상기 제어부(200)는 하나 또는 복수의 프로세서(processor)일 수 있다. 또는, 상기 제어부(200)는 물리적으로 이격되어 통신을 통해 협업하는 프로세서들로 제공될 수도 있다. 상기 제어부(200)의 예로는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit, CPU), 그래픽 처리 장치(Graphics Processing Unit, GPU), 디지털 신호 처리 장치(Digital Signal Processor, DSP), 상태 기계(state machine), 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), 무선 주파수 집적 회로(Radio-Frequency Integrated Circuit, RFIC) 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 소프트웨어적으로 상기 제어부(200)는 하드웨어적인 제어부를 구동시키는 프로그램이나 애플리케이션 형태로 제공될 수 있다.
상기 출력부(300)는 상기 제어부(200)의 각종 정보의 처리와 연산 결과를 출력할 수 있다. 상기 출력부(300)의 예로는 디스플레이가 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 장치(10)는 입력부를 더 포함할 수 있다. 상기 장치(10)는 상기 입력부를 통해 외부로부터 정보나 데이터를 입력받을 수 있다. 예를 들어, 상기 입력부는 마이크를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 장치(10)는 상기 마이크를 통해 바이노럴 전달함수를 녹음함으로써 상기 바이노럴 전달함수를 획득할 수 있다.
상기 장치(10)는 저장부를 더 포함할 수 있다. 상기 저장부는 상기 장치(10)의 동작에 필요한 데이터나 동작 중에 발생하는 데이터를 저장한다. 상기 저장부는 상기 데이터를 저장하는 저장 매체일 수 있다. 상기 저장부는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory, RAM), 에스램(static random access memory, SRAM), 롬(read only memory, ROM), 이이피롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 피롬(programmable read only memory, PROM), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨팅 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
상기에서는 실시예를 기준으로 본 출원을 설명하였으나 본 출원은 이에 한정되지 않으며, 본 출원의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 출원이 속하는 기술 분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
1000 : 바닥
2000 : 측벽
3000 : 천장

Claims (7)

  1. 바닥, 측벽 및 천장을 포함하는 음향실에 있어서,
    글래스울층을 포함하는 천장의 내벽; 상기 글래스울층을 포함하는 측벽의 내벽; 및 상기 글래스울층을 포함하는 바닥의 내벽;을 포함하고,
    상기 천장의 외측에는 하나 이상의 스피커가 설치되고, 상기 측벽의 외측에는 하나 이상의 스피커가 설치되며,
    상기 바닥의 내벽에는, 상기 글래스울층의 아래에 모래층이 배치되고, 상기 글래스울층의 위에 코르크층이 배치되고, 상기 글래스울층과 상기 코르크층 사이에는 합판이 배치되고,
    상기 측벽의 외측에 설치된 스피커로부터 출력되는 제1 음향 중 적어도 일부는 상기 측벽에 의해 반사되어 상기 음향실의 임의의 위치에 놓여진 마이크로 입력되고,
    상기 천장의 외측에 설치된 스피커로부터 출력되는 제2 음향 중 적어도 일부는 상기 바닥에 의해 반사되어 상기 음향실의 임의의 위치에 놓여진 상기 마이크로 입력되며,
    상기 제1 음향의 상기 측벽의 반사율은, 상기 제2 음향의 상기 바닥의 반사율에 비해 큰,
    음향실.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 코르크층의 두께는 상기 글래스울층의 두께에 비해 얇은, 음향실.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 모래층의 두께는 상기 글래스울층의 두께에 비해 얇은, 음향실.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 코르크층의 두께는 상기 모래층의 두께에 비해 얇은, 음향실.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 천장의 글래스울층과, 상기 측벽의 글래스울층과, 상기 바닥의 글래스울층의 두께는 동일한, 음향실.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 글래스울층의 두께는 100T 이하이고,
    상기 코르크층의 두께는 20T 이하이고,
    상기 모래층의 두께는 50T이하인, 음향실.
  7. 제1 항의 음향실에서 수행되는 BRIR 획득방법에 있어서,
    상기 측벽의 외측에 설치된 제1 스피커를 통해 출력되는 임펄스에 따른 상기 음향실내의 사람의 왼쪽 귀에 설치된 제1 마이크를 통한 제1 녹음 음원을 획득하는 단계;
    상기 제1 스피커를 통해 출력되는 임펄스에 따른 상기 음향실내의 사람의 오른쪽 귀에 설치된 상기 제1 마이크를 통한 제2 녹음 음원을 획득하는 단계;
    상기 제1 녹음 음원 및 상기 제2 녹음 음원에 기초하여, 상기 제1 스피커의 위치에 대응되고, 왼쪽 귀에 대한 제1 BRIR과 오른쪽 귀에 대한 제2 BRIR을 포함하는 제1 BRIR 세트를 획득하는 단계;
    상기 천장의 외측에 설치된 제2 스피커를 통해 출력되는 임펄스에 따른 상기 음향실내의 사람의 왼쪽 귀에 설치된 상기 제1 마이크를 통한 제3 녹음 음원을 획득하는 단계;
    상기 제2 스피커를 통해 출력되는 임펄스에 따른 상기 음향실내의 사람의 오른쪽 귀에 설치된 상기 제1 마이크를 통한 제4 녹음 음원을 획득하는 단계; 및
    상기 제3 녹음 음원 및 상기 제4 녹음 음원에 기초하여, 상기 제2 스피커의 위치에 대응되는 제2 BRIR 세트를 획득하는 단계;를 포함하는,
    BRIR 획득 방법.
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