KR19980060755A - 5채널 오디오 데이터의 2채널로의 변환 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 머리전달 함수와 상호간섭 삭제 기법을 사용한 5채널 오디오 데이터의 2채널로의 변환장치에 관한 것으로서, 5채널 오디오 데이터를 2채널 오디오 데이터로 변환하여 2개의 스피커로 전달하는 장치는 2개의 스피커 위치로부터 인간의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터 메트릭스를 C라 할 때, 전방 2채널로부터의 신호에 C^-1을 콘볼루션하여 전방 왼쪽 신호와 전방 오른쪽 신호를 출력하는 전방 역필터; 후방 2채널의 가상적인 스피커 위치로부터 인간의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터 메트릭스를 D라 할 때, 후방 2채널로부터의 신호에 C^-1D를 콘볼루션하여 후방 왼쪽 신호와 후방 오른쪽 신호를 출력하는 후방 역필터; 중앙 채널의 가상적인 스피커 위치로부터 인간의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터 메트릭스를 E라 할 때, 5채널 중 중앙 채널로부터의 신호에 C^-1E를 콘볼루션하여 중앙 신호를 출력하는 중앙 역필터; 전방 왼쪽 신호와 후방 왼쪽 신호와 중앙 신호를 더하여 왼쪽 스피커로 전달하는 제1가산기; 전방 오른쪽 신호와 후방 오른쪽 신호와 중앙 신호를 더하여 오른쪽 스피커로 전달하는 제2가산기를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 단순히 두 개의 스피커만으로 5개의 스피커 재생과 똑같은 효과를 얻을 수 있기 때문에 그만큼 비용 절감도 되고 또한 청취룸의 공간 제약을 크게 받지 않아도 된다.

Description

5채널 오디오 데이터의 2채널로의 변환 장치

본 발명은 5채널 오디오 데이터를 2채널로 변환하는 장치에 관한 것으로서, 특히 머리전달 함수와 상호간섭 삭제 기법을 사용한 5채널 오디오 데이터의 2채널로의 변환장치에 관한 것이다.

종래의 오디오 산업은 청각사건이 1차원적인 전방 혹은 2차원적인 평면 상에서 형성되도록 하여 현장감에 충실한 음향의 재생을 그 목적으로 하였다. 즉, 초창기의 모노 시스템에서 스테레오 시스템을 거쳐 돌비 서라운드 입체음향 시스템도 모두 상기한 현장감이 있는 음향의 재생을 목적으로 하였다.

일반적으로, 재생 스피커의 위치는 고정되므로, 스테레오 음향 신호를 재생할 때 재생되는 신호들에 의해 느낄 수 있는 현장감의 범위는 스피커의 위치에 의해 한정된다. 이에, 현장감의 범위를 보다 확장하기 위하여, 스피커의 재생 능력을 개선하고, 신호처리에 의해 가상 신호들을 만들어 주는 연구들이 진행되었다.

상기 연구의 결과, 대표적인 시스템이 5개의 스피커를 이용한 서라운드 재생 방식의 돌비 서라운드 입체음향 시스템이다. 이것은 후방 스피커로 출력되는 신호를 별도로 처리한다. 가상 신호를 만드는 기존의 방법은 신호의 공간적인 이동에 따른 지연을 주고, 신호의 크기를 줄여서 후방으로 전달하는 것이었다. 즉, 전방 오른쪽 스피커와 왼쪽 스피커로 나가는 신호에 일정한 비율을 곱한 다음, 어느 정도의 시간 지연을 주어, 후방 오른쪽과 왼쪽 스피커용 출력신호를 생성한다. 이 경우, 각각 전방 오른쪽과 왼쪽 채널의 신호들이 지연과 크기 변화를 거쳐 후방 오른쪽과 후방 왼쪽으로 전달이 되기 때문에, 예를 들어 전방 오른쪽에서 후방 왼쪽으로 헬리곱터가 지나가고 있는 경우, 그 효과를 완벽하게 재생하는 가상신호를 생성하는 것은 불가능하다.

상기의 문제점은 데이터 재생에 사용되는 채널의 수를 늘려줌으로서 개선된다. 그래서, 최근 채널수를 늘림으로써 보다 현장감을 느낄 수 있는 음향 재생을 위한 연구들이 수행되고 있고, 특히 고화질 TV(HDTV)를 응용 대상으로 하는 5채널 오디오 데이터 처리 방식들에 대한 연구가 활발히 수행되고 있다(ISO/IEC IS 13818-3).

상기한 바와 같이, 채널수를 증가시킴으로써 보다 현장감에 충실한 음향 재생 효과를 얻기 위해서는, 각 채널별로 별도의 앰프와 스피커를 구비하고, 청취자를 중심으로 상기 5개의 스피커를 도 1과 같이 원형으로 배치하여야 한다. 이를 위해서는 우선 5개의 스피커를 배치할 수 있는 충분한 공간이 확보되어야 하고, 5개의 스피커를 구비하는 데 드는 비용도 감수하여야 한다. 따라서, 5개의 스피커를 구비하는 상기의 방법은 사용자의 입장에서는 결코 실용적이지 못하다.

그리하여, 5채널 오디오 데이터를 기존에 존재하는 2채널 재생 장치에 의해 재생하여 주는 다운 믹싱(down mixing) 방식들에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 그런데, 상기 다운 믹싱 방식들의 거의 대부분은 각 채널 데이터에 어떤 상수값을 곱한 값들을 적당히 결합하는 방식을 취하고 있다. 이와 같은 선형변환 방식에서는 각 가상채널에 해당하는 신호값들이 쉽게 구하여지고, 이전의 방식에 비하여 어느 정도 음질도 개선되지만, 음질 재생 성능에 있어서 실제 상황과는 차이가 있다는 것이 현재까지의 음악 매니아들의 평가이다. 여기서, 실제 상황과 다른 재생 효과를 갖는 이유는 인간이 갖는 소리 음원의 공간적인 위치에 따른 인식 차이를 단순히 어떤 채널에 같은 상수값을 곱해 처리해 주었기 때문이다. 즉, 실제 상황에 대한 고려가 제대로 되지 않았기 때문이다.

또한, 일반적으로 스피커를 이용한 음향 재생은 상호 간섭(cross-talk) 현상이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 기존의 2개의 스피커에 적용될 수 있고, 보다 현장감에 충실한 음향 재생 능력을 지닌 5채널 오디오 데이터의 2채널로의 변환 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 상호 간섭이 없는 이상적인 5채널 오디오 데이터를 재생하기 위한 스피커의 위치를 도시한 것이다.

도 2는 5채널 스피커의 표준 재생 위치를 도시한 것이다.

도 3은 일반적인 재생 시스템의 블럭 구성도를 도시한 것이다.

도 4는 스피커 위치 보상 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 스피커 위치 보상 장치의 블럭 구성도이다.

도 6은 본 발명에 의한 5채널 오디오 데이터의 2채널로의 변환 장치의 블럭 구성도이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 5채널 오디오 데이터를 2채널 오디오 데이터로 변환하여 2개의 스피커로 전달하는 장치는 상기 2개의 스피커 위치로부터 인간의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터 메트릭스를 C라 할 때, 상기 5채널 중 전방 2채널로부터의 신호에 C^-1을 콘볼루션하여 전방 왼쪽 신호와 전방 오른쪽 신호를 출력하는 전방 역필터; 상기 5채널 중 후방 2채널의 가상적인 스피커 위치로부터 인간의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터 메트릭스를 D라 할 때, 상기 5채널 중 후방 2채널로부터의 신호에 C^-1D를 콘볼루션하여 후방 왼쪽 신호와 후방 오른쪽 신호를 출력하는 후방 역필터; 상기 5채널 중 중앙 채널의 가상적인 스피커 위치로부터 인간의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터 메트릭스를 E라 할 때, 상기 5채널 중 중앙 채널로부터의 신호에 C^-1E를 콘볼루션하여 중앙 신호를 출력하는 중앙 역필터; 상기 전방 왼쪽 신호와 상기 후방 왼쪽 신호와 상기 중앙 신호를 더하여 상기 2개의 스피커 중 왼쪽 스피커로 전달하는 제1가산기; 상기 전방 오른쪽 신호와 상기 후방 오른쪽 신호와 상기 중앙 신호를 더하여 상기 2개의 스피커 중 오른쪽 스피커로 전달하는 제2가산기를 포함함을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

종래의 다운믹싱 방식이 지니는 문제점은 실제 상황에 대한 고려가 제대로 되지 않았다는 것이다. 이러한 문제는 인간이 삼차원 공간에 존재하는 소리를 듣고 느끼는 것에 대한 연구 결과를 적용시킴으로써 개선이 가능하다. 특히, 인간의 소리에 대한 연구들 가운데 양쪽 귀를 함께 고려한 연구들이 삼차원 공간에서의 음원 인식에 중대한 영향을 미치는 것이다. 상기 양쪽 귀에 대한 연구는 양쪽 귀에 들어오는 입력 신호의 상호 영향에 대한 연구, 즉 오른쪽 귀와 왼쪽 귀로 느끼는 소리 신호의 크기 차이(Interaural Intensity Difference) 또는 소리의 전달 시간의 차이(Interaural Time Difference)로 발생하는 오른쪽 귀와 왼쪽 귀에 들어오는 소리의 위상 차이에 대한 연구들이다.

이러한 양쪽 귀에 대한 연구 결과, 인간이 공간상의 한 점에서 존재하는 음원을 인식하는 인식 특성이 모델링되었다. 이러한 특성을 머리전달 함수(Head Related Transfer Function : 이하 HRTF로 표기한다)라고 불린다. HRTF는 음원으로부터 귀의 고막으로 전달되는 경로를 모델링한 필터 계수로서, 자유음장(free field)에서 음원으로부터 인간의 귀의 외이도(ear canal)에 이르기까지의 음의 전파를 나타내는 주파수 평면 상에서의 전달 함수를 의미하며, 또한 인간의 머리 부분, 귓바퀴, 그리고 몸통으로 인한 주파수 왜곡의 정도라고 볼 수 있다. 귀의 구조 측면에서 보면, 귓바퀴의 불규칙한 모양으로 인해 외이도로 소리가 들어가기 전에 귀에 도달하는 신호의 주파수 스펙트럼이 왜곡된다. 이러한 왜곡은 소리의 방향이나 거리 등에 따라서 그 양상이 달라지므로, 인간이 소리의 방향을 인지하는데 있어 이러한 주파수 성분의 변화가 큰 역할을 한다. 이러한 주파수 왜곡의 정도를 나타내는 것이 바로 HRTF이다.

결국 HRTF는 음원의 위치에 따라 크게 좌우되며, 같은 음원의 위치라도 왼쪽 귀와 오른쪽 귀의 HRTF는 달라질 수 있다. 또한 사람마다 귓바퀴, 얼굴 모양이 모두 다르기 때문에 개인에 따라 이 HRTF는 차이가 생기게 된다. 이 HRTF는 공간 상의 어떤 한 점에 음원이 존재할 때, 그 신호가 양 귀로 전송될 때의 특징에 대한 중이(middle ear)에서의 임펄스 응답 또는 전달함수로 표현된다. 이러한 HRTF를 응용하여 3차원 입체 음장을 재현해 줄 수 있는데, 그 기본 원리는 특정한 위치의 HRTF와 입력 오디오 신호를 콘볼루션 처리해 주면, 그 특정한 위치에서 소리가 나는 것처럼 느끼게 된다.

일반적으로 두 신호 h[n], x[n]의 시간 영역에서의 콘볼루션은 수학식 1에서 보는 것과 같이 FFT(Fast Fourier Transform)처리한 두 신호 H[k], X[k]의 주파수 영역에서의 곱을 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)하는 것과 같다. 통상적으로, 시간 영역에서의 콘볼루션 계산보다 주파수 영역에서의 곱이 그 처리 속도가 더 빠르기 때문에 이 방법을 택한다.

스피커의 초기 위치정보에 해당하는 HRTF를 구한 다음, 사용자가 듣고자 하는 위치에 해당하는 HRTF를 구하여 매트릭스 연산을 한다. 이 매트릭스 연산은 스피커 위치와 듣고자 하는 위치 사이에 상호 연관성을 맺어준다. 따라서, 어떠한 위치에 있는 스피커라도 상기 매트릭스 연산을 통하여 서로의 관계를 얻을 수 있으므로, 재생되는 음향의 성능은 스피커의 위치와 무관하다.

우선, 5채널 데이타를 재생하여 들을 때 이상적인 조건을 살펴보면 도 1에서 보는 것과 같은 형태로 인간의 두 귀에 전달이 되어야 할 것이다. 이렇게 하기 위해서는 전방과 후방 모두 마찬가지로 왼쪽 스피커에서 출력되는 신호는 오른쪽 귀로 전달이 되지 않아야 하고, 오른쪽 스피커에서 출력되는 신호는 왼쪽 귀로 전달이 되지 않아야 한다. 도 2는 5채널 스피커의 표준 재생 위치를 도시한 것이다. 도 2에 의하면, 전방 두 개의 스피커는 청취자를 중심으로 좌우 30^o에 위치하고, 후방 두 개의 스피커는 좌우 110^o에 위치한다. 이것은 아이.티.유(ITU) 국제 위원회에서 추천하는 공식 위치이다.

먼저, 일반적인 2채널 스테레오 입력 재생시 가상의 음원을 만들어 주기 위한 처리 방법은 다음과 같다. 도 3에 의하면, C는 설치된 두 스피커로부터 인간의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터 메트릭스이고, D는 사용자가 듣고자 하는 가상의 음원으로부터 인간의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터 메트릭스이다. 그리고, H는 상기 가상의 음원과 상기 설치된 두 스피커 사이의 관계를 보상해 주는 역할을 하는 역필터(inverse filter)의 메트릭스로서, 스피커 출력전에 입력 신호와 콘볼루션 처리된다. 도 4는 상기 관계를 개념적으로 설명한 도면이다.

상기 역필터(H)의 계산 방식은 도 5에 도시된 바와 같이 매트릭스 표현에 의한다. 상기 매트릭스 연산의 기본 원리는 다음과 같다. 두 입력신호를 각각 L, R이라 할 때, 스피커를 거쳐 두 귀에 전달되는 최종 출력 신호Y_L, Y_R은 각각 다음과 같이 표현이 될 수 있다.

또한, 듣고자 하는 위치에서의 가상 출력값을 V_L, V_R로 두면 다음과 같이 표현이 된다.

결국, 이상적인 상태라면 수학식 2와 수학식 3이 같아야 하지만, 실제로는 상기 두 식 사이의 에러가 작을수록 좋다. 이에, 상기 두 식이 같다고 놓고 보면, 역필터 H 매트릭스는 다음과 같이 구해진다.

본 발명에서는 입력신호를 5개의 채널로 구성된 다채널 신호로 받아들여 최종 출력단에는 2개의 스피커로 재생하기 위해 2채널 출력 신호를 생성하게 된다. 전체적으로 볼 때, 각각의 채널에 대한 필터처리가 기본 핵심이다. 전방 왼쪽과 오른쪽 채널에 대한 처리부분은 왼쪽 채널 신호는 왼쪽 귀에만 전달되고 오른쪽 채널 신호는 오른쪽 귀에만 전달이 되도록 즉, 상호간섭 상쇄(cross-talk cancellation) 기법을 적용한 필터를 설계한다. 중앙 채널 신호는 양 귀에 동시에 전달이 되게 필터를 설계하고, 후방의 왼쪽, 오른쪽 채널 신호는 전방의 양 채널 신호와 같은 원리로 필터를 설계한다. 이렇게 처리된 각각의 필터들을 5개의 채널별로 각각 입력신호들과 콘볼루션(convolution) 처리한 다음 두 개의 채널로 더하여 두 스피커로 출력시켜 주면 5채널 재생과 같은 효과를 얻을 수 있다.

도 6은 본 발명에 의한 5채널 오디오 데이터의 2채널로의 변환 장치의 블럭 구성도이다. 도 6에 의하면, 전방 역필터(600), 후방 역필터(610), 중앙 역필터(620), 제1 가산기(650) 및 제2 가산기(660)로 구성된다. 도 6에서의 입력신호들은 5채널 입력신호들로서, R, L신호는 전방 2개의 채널 신호이며, C신호는 중앙 채널 신호이고, RS, LS는 후방 2개의 채널 신호이다. 그리고, 참조 번호 630은 도 2의 C 위치에서 청취자의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터이고, 참조 번호 640는 도 2의 LS, RS 위치에서 청취자의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터이고, 참조 번호 670은 도 2의 L, R 위치에서 청취자의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터이다. 도 6은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 상기 가상적인 필터(630, 640, 670)를 함께 도시하고 있다.

상기 전방 역필터(600)는 상기 2개의 스피커 위치로부터 인간의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터(670)의 메트릭스를 C라 할 때, 상기 5채널 중 전방 2채널로부터의 신호(R,L)에 C^-1을 콘볼루션하여 전방 왼쪽 신호와 전방 오른쪽 신호를 출력한다. 즉, 전방 두 채널에 대해서는 상호간섭 상쇄 처리만 하여 주면 되므로, 결국 수학식 3에서

로 두면 된다. 따라서, 수학식 4는 다음과 같이 바뀐다.

이것은 전방 두 채널에 대한 상호간섭를 제거하기 위한 필터값이다.

상기 후방 역필터(620)는 상기 5채널 중 후방 2채널의 가상적인 스피커 위치로부터 인간의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터(640)의 메트릭스를 D라 할 때, 상기 5채널 중 후방 2채널로부터의 신호(RS,LS)에 C^-1D를 콘볼루션하여 후방 왼쪽 신호와 후방 오른쪽 신호를 출력한다. 즉, 처리 방식은 상기 전방 역필터(600)에 대하여 기술한 방법과 똑같다. 단지 듣고자 하는 가상의 음원의 위치가 좌우 110^o위치이므로, 수학식 3에서 D 필터 매트릭스를 이것에 대한 것으로 대치하면 된다.

여기서 D_LL은 왼쪽 후방 스피커에서 왼쪽 귀로 전달되는 경로를 모델링한 것이고, D_RR은 오른쪽 후방 스피커에서 오른쪽 귀로 전달되는 경로를 모델링한 필터이다. 여기에도 전방 두 채널처리와 마찬가지로 상호간섭 상쇄의 개념이 포함되어 있다. 수학식 7과 수학식 4를 이용하여 H 필터 매트릭스가 계산되어지면, 입력 후방 두 채널 신호와 콘볼루션처리하여 출력한다.

상기 중앙 역필터(610)는 상기 5채널 중 중앙 채널의 가상적인 스피커 위치로부터 인간의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터(630)의 메트릭스를 E라 할 때, 상기 5채널 중 중앙 채널(C)로부터의 신호에 C^-1E를 콘볼루션하여 중앙 신호를 출력한다. 즉, 중앙의 스피커로부터 청취자의 두 귀로 전달되는 경로를 모델링한 함수는 좌,우 두 개가 존재하므로, 상기 수학식 7의 D 필터 메트릭스에 이것을 대입하면 된다. 다른 과정들은 상기 전, 후방 채널의 처리 방법과 같다. 모노 중앙 채널 신호를 상기와 같이 구해진 H 필터 매트릭스를 이용하여 처리하면 두 개의 출력신호가 생성되는데, 이렇게 생성된 두 개의 출력 신호를 각각 두 개의 스피커로 출력한다.

상기 제1 가산기(650)는 상기 전방 왼쪽 신호와 상기 후방 왼쪽 신호와 상기 중앙 신호를 더하여 상기 2개의 스피커 중 왼쪽 스피커로 전달한다.

왼쪽 스피커 = 전방 왼쪽 + 중앙 + 후방 왼쪽

상기 제2 가산기(660)는 상기 전방 오른쪽 신호와 상기 후방 오른쪽 신호와 상기 중앙 신호를 더하여 상기 2개의 스피커 중 오른쪽 스피커로 전달한다.

오른쪽 스피커 = 전방 오른쪽 + 중앙 + 후방 오른쪽

본 발명에 의하면, 단순히 두 개의 스피커만으로 5개의 스피커 재생과 똑같은 효과를 얻을 수 있기 때문에 그만큼 비용 절감도 되고 또한 청취룸의 공간 제약을 크게 받지 않아도 된다.

Claims (4)

1. 5채널 오디오 데이터를 2채널 오디오 데이터로 변환하여 2개의 스피커로 전달하는 장치에 있어서,

   상기 2개의 스피커 위치로부터 인간의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터 메트릭스를 C라 할 때, 상기 5채널 중 전방 2채널로부터의 신호에 C^-1을 콘볼루션하여 전방 왼쪽 신호와 전방 오른쪽 신호를 출력하는 전방 역필터;

   상기 5채널 중 후방 2채널의 가상적인 스피커 위치로부터 인간의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터 메트릭스를 D라 할 때, 상기 5채널 중 후방 2채널로부터의 신호에 C^-1D를 콘볼루션하여 후방 왼쪽 신호와 후방 오른쪽 신호를 출력하는 후방 역필터;

   상기 5채널 중 중앙 채널의 가상적인 스피커 위치로부터 인간의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터 메트릭스를 E라 할 때, 상기 5채널 중 중앙 채널로부터의 신호에 C^-1E를 콘볼루션하여 중앙 신호를 출력하는 중앙 역필터;

   상기 전방 왼쪽 신호와 상기 후방 왼쪽 신호와 상기 중앙 신호를 더하여 상기 2개의 스피커 중 왼쪽 스피커로 전달하는 제1가산기;

   상기 전방 오른쪽 신호와 상기 후방 오른쪽 신호와 상기 중앙 신호를 더하여 상기 2개의 스피커 중 오른쪽 스피커로 전달하는 제2가산기를 포함함을 특징으로 하는 5채널 오디오 데이터의 2채널로의 변환 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 각 역필터는

   상기 각 역필터에 입력되는 신호와 상기 각 역필터 메트릭스를 퓨리에 변환하고, 주파수 영역에서 곱한 다음, 퓨리에 역변환하는 콘볼루션 처리기를 구비함을 특징으로 하는 5채널 오디오 데이터의 2채널로의 변환 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 후방 역필터는

   상기 5채널 중 후방 2채널의 가상적인 스피커 위치로부터 인간의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터 메트릭스를

   (여기에서, 첫번째 첨자는 스피커의 위치를 표시하고, 두번째 첨자는 귀의 위치를 나타내고, L은 왼쪽이고, R은 오른쪽이다.)

   라 할 때, D_RL과 D_LR을 0으로 두고,

   상기 중앙 역필터는

   상기 5채널 중 중앙 채널의 가상적인 스피커 위치로부터 인간의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터 메트릭스를

   (여기에서, 첫번째 첨자는 스피커의 위치를 표시하고, 두번째 첨자는 귀의 위치를 나타내고, L은 왼쪽이고, R은 오른쪽이다.)

   라 할 때, E_RL과 E_LR을 0으로 두는 것을 특징으로 하는 5채널 오디오 데이터의 2채널로의 변환 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 전방 역필터는

   상기 2개의 스피커 위치와 상기 5채널 중 전방 2채널의 가상적인 스피커 위치가 다른 경우에는, 상기 전방 2채널의 가상적인 스피커 위치로부터 인간의 두 귀로 전달되는 음의 경로를 모델링한 필터 메트릭스를 F라 할 때, 상기 5채널 중 전방 2채널로부터의 신호에 C^-1F을 콘볼루션하여 전방 왼쪽 신호와 전방 오른쪽 신호를 출력하는 전방 역필터임을 특징으로 하는 5채널 오디오 데이터의 2채널로의 변환 장치.