KR19990051115A

KR19990051115A - Stereo sound reproducing device

Info

Publication number: KR19990051115A
Application number: KR1019970070356A
Authority: KR
Inventors: 이태현
Original assignee: 전주범; 대우전자 주식회사
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 1999-07-05

Abstract

본 발명은 입체음향 재현장치에 관한 것으로, 음향의 균일한 방사를 위한 공간의 격자점 및 음원과의 콘볼루션 연산부와, 이 콘볼루션 연산부를 거쳐 출력되는 음향신호를 일정시간 딜레이시키고 이를 다시 전역통과필터를 통과시켜 음의 잔향을 생성하는 잔향부가장치로 이루어짐으로써, 음향출력신호가 잔향을 갖도록함에 따라 다수개의 스피커를 이용한 스테레오 음향출력과는 달리, 두 개의 스피커로 보다 생동감있는 음향을 출력시킨다.The present invention relates to a stereophonic sound reproducing apparatus, and more particularly, to a stereophonic sound reproducing apparatus which includes a convolution operation unit for a lattice point and a sound source in a space for uniform emission of sound, and an acoustic signal outputting unit for delaying a sound signal output through the convolution operation unit, And a reverberator for generating a negative reverberation through the filter. Thus, unlike the stereo sound output using a plurality of speakers, the sound output signal is more reverberant than the stereo sound output using a plurality of speakers.

Description

Stereo sound reproducing device

본 발명은 입체음향 재현장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 음향출력신호를 일정 간격으로 딜레이시키고 이를 전역통과필터를 거치도록 함으로써, 음향출력신호가 잔향을 갖도록함에 따라 다수개의 스피커를 이용한 스테레오 음향출력과는 달리, 두 개의 스피커로 보다 생동감있는 음향을 출력시키는 입체음향 재현장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stereophonic sound reproducing apparatus, and more particularly to a stereo sound reproducing apparatus which delays an acoustic output signal by a predetermined interval and passes it through a global pass filter, so that a stereo sound output using a plurality of speakers The present invention relates to a stereophonic sound reproducing apparatus which outputs a more lively sound with two speakers.

일반적으로 카오디오의 고급화에 따라 보다 생생하고 현장감 있게 음악을 청취하기 위한 일환으로, 오디오 신호가 스피커를 통하여 출력되기 전에 몇가지 처리과정을 거치게 되는데, 그 처리과정에는 음상제어와 음장제어등이 있다.Generally, in order to listen to music more vividly and realistically according to the quality of car audio, there are several processing steps before an audio signal is output through a speaker. The processing includes sound image control and sound field control.

먼저 음상제어(Sound Image Control)는 차량의 내부에 장착된 4개의 스피커로 출력되는 오디오 신호에 특정한 지연시간(Delay Time)을 주므로써, 청취자가 위치한 곳에서 최적의 상태로 음악을 들을 수 있도록 하는 것이고, 음장제어(Sound Field Control)는 차량의 내부에 장착된 4개의 스피커로 출력되는 오디오 신호에 특정한 에코(Echo)와 잔향(Reverberation)을 주므로써 음악의 종류에 따라 즉, 클래식인 경우 콘서트 홀에 와 있는 효과를, 록 음악인 경우 라이브 공연장에 와 있는 효과를, 그리고 댄스 뮤직인 경우에는 디스코 텍에 와 있는 것 같은 효과를 주므로써, 현장감을 살릴 수 있도록 하는 것이다.First, the Sound Image Control gives a specific delay time to the audio signal output from the four loudspeakers installed inside the vehicle, so that the user can listen to the music in the optimum state at the position of the listener Sound field control gives a specific echo and reverberation to the audio signal output from the four speakers installed inside the vehicle, so that depending on the type of music, that is, To the effect of being in a live concert in the case of rock music, and in the same way as in a discotheque in the case of dance music.

그러면 이와 같은 종래의 음상제어는 도 1에 나타낸 바와 같이, 광 디스크를 재생시키는 씨디 데크(70)와, 이 씨디 데크(70)로부터 오디오 데이터신호를 입력받는 기능 선택부(73)와, 이 기능 선택부(73)에 제어신호를 출력하여 기능 선택부(73)의 각 입력단을 선택적으로 접속시키고 시스템 전체를 제어하는 마이컴(74)과, 이 마이컴(74)의 제어신호에 따라 상기 기능 선택부(73)로부터 입력되는 오디오 데이터신호를 디지털 신호처리하여 아날로그신호의 음향신호로 전송하는 디지털 신호처리부(DSP ; Digital Signal Processor ; 76)와, 이 디지털 신호처리부(76)로부터 오디오 신호를 입력받아 이를 증폭시키는 파워 앰프(77)와,1, the conventional sound image control includes a CD deck 70 for reproducing an optical disc, a function selector 73 for receiving an audio data signal from the CD deck 70, A microcomputer 74 for outputting a control signal to the selection unit 73 to selectively connect the input terminals of the function selection unit 73 and to control the entire system; A digital signal processor (DSP) 76 for processing an audio data signal input from the audio signal processor 73 and transmitting the audio signal as an analog signal signal, a digital signal processor 76 for receiving the audio signal from the digital signal processor 76, A power amplifier 77 for amplifying,

이 파워 앰프(77)의 출력신호를 인가받아 음향의 위상을 제어하는 음향위상제어부(HRTF ; 78)와, 이 음향위상제어부(78)의 출력단에 접속된 스피커(79)와, 상기 기능 선택부(73)에 연결되며 라디오 전파를 수신하여 원하는 채널의 주파수에 동조시키는 튜너(71)와, 상기 기능 선택부(73)에 연결되며 카세트 테이프를 재생시키는 테이프 데크(72)와, 상기 마이컴(74)으로부터 제어신호와 데이터를 입력받아 표시하는 표시부(75)로 구성된다.An acoustic phase control unit (HRTF) 78 for receiving the output signal of the power amplifier 77 and controlling the phase of sound, a speaker 79 connected to the output terminal of the acoustic phase control unit 78, A tuner 71 connected to the tuner 73 and tuned to a desired channel frequency by receiving radio waves, a tape deck 72 connected to the function selector 73 for reproducing a cassette tape, And a display unit 75 for receiving and displaying the control signal and data.

그러면 이와 같은 구성의 작용을 설명하면 먼저, 사용자로부터 전원인가신호를 마이컴(74)에 입력시키면, 이 마이컴(74)은 카오디오에 전원이 공급되도록 함과 동시에 사용자로부터 모드선택에 따른 데이터 입력을 기다리는 것이다.When a power supply signal is input from the user to the microcomputer 74, the microcomputer 74 supplies power to the car audio and simultaneously inputs data according to the mode selection from the user It is waiting.

이때 사용자가 상기한 씨디 데크(70)를 선택할 경우, 마이컴(74)은 기능 선택부(73)를 제어하여, 씨디로부터 유입되는 디지트털 신호가 디지털 신호처리부(76)로 공급되도록 한다. 그러면 이 디지털 신호처리부(76)는 입력되는 데이터를 아날로그의 음향신호로 변환출력시키는데, 이때 출력되는 음향신호는 파워앰프(77)를 통해 소정치의 레벨로 증폭출력되는 것이다.At this time, when the user selects the CD deck 70, the microcomputer 74 controls the function selecting unit 73 to supply the digital signal inputted from the CD to the digital signal processor 76. [ The digital signal processor 76 converts the input data into an analog sound signal. The sound signal output from the digital signal processor 76 is amplified to a predetermined level through the power amplifier 77.

그리고 이 증폭신호는 상기한 음향위상제어부(78)로 인가되어, 입력되는 음향의 위상을 제어토록 하는데, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The amplified signal is applied to the acoustic phase control unit 78 to control the phase of the input sound, which will be described in detail as follows.

우선 차내의 일정공간을 수평면을 균일하게 N개로 나누고, 수직면을 균일하게 M개로 나눔으로써, N×M개의 격자점을 형성토록 한다. 그리고 이러한 격자점에 대응되도록 머리전달함수(HRTF)의 임펄스 쌍을 연산하는 것이다.First, a certain space in the vehicle is divided into N pieces uniformly in the horizontal plane, and N pieces of grid points are formed by dividing the vertical plane uniformly into M pieces. And computes the impulse pair of the HRTF to correspond to this lattice point.

즉, 수평면(θ)과 수직면(Ø) 및 격자점수(n)에 따른 머리전달함수의 임펄스 쌍 h_L(θ_i, φ_{j ,}n) 과 h_R(θ_{i ,}φ_{j ,}n) 를 구하는데, 이는 왼쪽 스피커 및 오른쪽 스피커의 각 임펄스인 것이다. 그러면 이와 같은 머리전달함수의 임펄스 쌍 h_L(θ_i, φ_{j ,}n) 과 h_R(θ_{i ,}φ_{j ,}n) 은 음원 u(m) 과 각각으로 콘볼루션 연산을 수행토록 함으로써, 왼쪽 스피커 및 오른쪽 스피커의 출력치인 O_L(θ_{i ,}φ_{j ,}m) 및 O_R(θ_{i ,}φ_{j ,}m) 을 연산출력시키는 것이다.That is, the impulse pair of the head transfer function according to the horizontal plane (?), The vertical plane (?) And the lattice point (n) h _L (? _i ,? _j, n) and h _R (? _i ,? _j, n) Which is the impulse of the left speaker and the right speaker, respectively. Then the impulse pair of such a head transfer function h _L (? _i ,? _j, n) and h _R (? _i ,? _j, n) A sound source u (m) And the output of the left speaker and the right speaker, respectively, O _L (? _I ,? _J, m) And O _R (? _I ,? _J, m) .

이를 수학식으로 나타내면,By expressing this in a mathematical expression,

와 같다. 따라서 상기한 수학식의 출력값은 스피커의 음압조절에 사용토록 함으로써, 차내에서 사용자의 탑승위치에 관계 없이 음향이 균일하게 전달되는 것이다.. Therefore, the output value of the above equation is used for adjusting the sound pressure of the speaker, so that the sound is uniformly transmitted regardless of the boarding position of the user in the vehicle.

이와 같이 종래의 음상이동에 따른 음향출력 즉, 일정 공간을 균일한 간격으로 분배를 하고, 다수개의 분배점과 음원과의 콘볼루션을 수행토록 하여, 공간내로 방사되는 음향이 골고루 전달되도록 하는 것이지만, 이러한 음향전달은 탑승자의 위치에 관계 없이 원음이 전달되도록 하기 위한 것으로, 청취감도만을 높일 뿐이지 결국, 음향의 질을 향상시키지 못한다는 문제가 있다.In this way, the sound output according to the conventional sound image movement, that is, the predetermined space is distributed at uniform intervals, and the plurality of distribution points and the sound source are convoluted, so that the sound radiated into the space is uniformly transmitted. Such sound transmission is intended to transmit the original sound regardless of the position of the occupant, and only raises the listening sensitivity, which results in a problem that the sound quality can not be improved.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 음상이동 방법에 의한 음향출력신호를 소정의 딜레이회로 및 전역통과필터를 거치도록 함으로써, 최종출력되는 스피커의 음향신호가 잔향을 갖도록 하여, 음향의 질을 향상시키고 청취감도를 높이는 입체음향 재현장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide a sound output method and a sound output method in which sound output signals by a sound image moving method are passed through a predetermined delay circuit and a global pass filter, The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a stereophonic sound reproducing apparatus which improves the quality of sound and enhances the listening sensitivity.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 음향의 균일한 방사를 위한 공간의 격자점 및 음원과의 콘볼루션 연산부와, 이 콘볼루션 연산부를 거쳐 출력되는 음향신호를 일정시간 딜레이시키고 이를 다시 전역통과필터를 통과시켜 음의 잔향을 생성하는 잔향부가장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a speaker apparatus including a convolution operation unit with a lattice point and a sound source in a space for uniform emission of sound, an acoustic signal output from the convolution operation unit, And a reverberation device for generating a negative reverberation through the filter.

도 1은 종래 음상이동장치를 나타내는 블록도이고,1 is a block diagram showing a conventional sound image moving apparatus,

도 2는 본 발명을 나타내는 블록도이며,2 is a block diagram illustrating the present invention,

도 3a, 3b, 3c는 본 발명의 주요부분을 설명하기 위한 다이어그램이다.3A, 3B and 3C are diagrams for explaining a main part of the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉Description of the Related Art

1 : 씨디데크 2 : 튜너1: CD deck 2: tuner

3 : 테이프 데크 4 : 기능 선택부3: Tape deck 4: Function selector

5 : 마이컴 6 : 표시부5: Microcomputer 6: Display

7 : 디지털 신호처리부 8 : 파워앰프7: Digital signal processor 8: Power amplifier

9 : 음향위상제어부 10 : 잔향부가회로9: acoustical phase control unit 10:

11 : 스피커 CF : 잔향재생회로11: speaker CF: reverberation reproduction circuit

APF : 전역통과필터APF: Global Pass Filter

이와 같이 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 도 2는 본 발명의 구성을 나타내는 블록도로써, 광 디스크를 재생시키는 씨디 데크(1)와, 이 씨디 데크(1)로부터 오디오 데이터신호를 입력받는 기능 선택부(4)와, 이 기능 선택부(4)에 제어신호를 출력하여 기능 선택부(4)의 각 입력단을 선택적으로 접속시키고 시스템 전체를 제어하는 마이컴(5)과, 이 마이컴(5)의 제어신호에 따라 상기 기능 선택부(4)로부터 입력되는 오디오 데이터신호를 디지털 신호처리하여 아날로그신호의 음향신호로 전송하는 디지털 신호처리부(DSP ; Digital Signal Processor ; 7)와, 이 디지털 신호처리부(7)로부터 오디오 신호를 입력받아 이를 증폭시키는 파워 앰프(8)와,FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the present invention, which includes a CD deck 1 for reproducing an optical disc, a function selector 4 for receiving audio data signals from the CD deck 1, A microcomputer 5 for outputting a control signal to the microcomputer 5 and selectively controlling the input terminals of the function selector 4 and controlling the entire system; A digital signal processor (DSP) 7 for digitally processing the audio data signal input from the digital signal processor 4 and transmitting the digital data signal as an analog signal sound signal, A power amplifier 8,

이 파워 앰프(8)의 출력신호를 인가받아 음향의 위상을 제어하는 음향위상제어부(HRTF ; 9)와, 이 음향위상제어부(9)의 출력단에 접속되어 잔향신호를 부가시키기 위한 잔향부가회로(10)와, 이 잔향부가회로(10)를 통해 출력되는 신호를 방사기키기 위한 스피커(11)와, 상기 기능 선택부(4)에 연결되며 라디오 전파를 수신하여 원하는 채널의 주파수에 동조시키는 튜너(2)와, 상기 기능 선택부(4)에 연결되며 카세트 테이프를 재생시키는 테이프 데크(3)와, 상기 마이컴(5)으로부터 제어신호와 데이터를 입력받아 표시하는 표시부(6)로 구성된다.An acoustic phase control unit (HRTF) 9 for receiving the output signal of the power amplifier 8 to control the phase of the sound, a reverberation circuit (not shown) connected to the output terminal of the acoustic phase control unit 9 for adding the reverberation signal A tuner (10) connected to the function selector (4) for tuning a frequency of a desired channel to a radio wave received from the speaker (11) A tape deck 3 connected to the function selector 4 for reproducing a cassette tape and a display 6 for receiving and displaying control signals and data from the microcomputer 5. [

그러면 이와 같은 구성의 작용을 설명하면 먼저, 사용자로부터 전원인가신호를 마이컴(5)에 입력시키면, 이 마이컴(5)은 카오디오에 전원이 공급되도록 함과 동시에 사용자로부터 모드선택에 따른 데이터 입력을 기다리는 것이다.When a power supply signal is input from the user to the microcomputer 5, the microcomputer 5 supplies power to the car audio and simultaneously inputs data according to the mode selection from the user It is waiting.

이때 사용자가 상기한 씨디 데크(1)를 선택할 경우, 마이컴(5)은 기능 선택부(4)를 제어하여, 씨디로부터 유입되는 디지트털 신호가 디지털 신호처리부(7)로 공급되도록 한다. 그러면 이 디지털 신호처리부(7)는 입력되는 데이터를 아날로그의 음향신호로 변환출력시키는데, 이때 출력되는 음향신호는 파워앰프(8)를 통해 소정치의 레벨로 증폭출력되는 것이다.At this time, when the user selects the CD deck 1, the microcomputer 5 controls the function selecting unit 4 to supply the digital signal inputted from the CD to the digital signal processing unit 7. The digital signal processor 7 converts the input data into an analog sound signal. The sound signal output from the digital signal processor 7 is amplified and output through the power amplifier 8 at a predetermined level.

그리고 이 증폭신호는 상기한 음향위상제어부(9)로 인가되어, 입력되는 음향의 위상을 제어토록 하는데, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The amplified signal is applied to the acoustic phase control unit 9 to control the phase of the input sound, which will be described in detail as follows.

와 같다. 그리고 상기한 수학식에 따른 출력신호는 잔향부가회로(10)를 거침으로써, 스피커(11)를 통해 방사되는 음향신호가 잔향을 갖도록 하는데, 이는 도 3a에 도시된 바와 같이 딜레이소자(C1-C3)를 거쳐 전역통과필터(APF)를 통하도록 하여, 입력되는 음향신호가 다수개의 딜레이소자에 의해 소정의 잔향을 갖는 것과 동일효과를 갖게 하는 것이다.. The output signal according to the above equation causes the reverberation part 10 to go through the circuit 10 so that the acoustic signal radiated through the speaker 11 has a reverberation, which corresponds to a delay element C1-C3 Pass filter (APF) through a plurality of delay elements so that an input acoustic signal has the same effect as a predetermined reverberation by a plurality of delay elements.

그러면 상기한 잔향부가회로(10)를 전달함수로 표현하면, 도 3b 및 도 3c로 나타낼 수 있으며, 이는 다음과 같다.If the reverberation circuit 10 is expressed as a transfer function, it can be expressed by FIGS. 3B and 3C as follows.

먼저 세 개의 딜레이소자를 이용하여 세 개파형의 잔향을 부가시키는 것을 예로 설명할 경우, 잔향재생회로(CF)의 출력Y(n)은 g1X(n)+g2X(n)으로 표현되며, 다음 수학식과 같은 전달함수를 얻을 수 있다.The output Y (n) of the reverberation circuit CF is represented by g1X (n) + g2X (n), and the following mathematical expression A transfer function such as an expression can be obtained.

그리고 이와 같은 전달함수는 전역통과필터(APF)를 거치는데, 이는 상기한 수학식2의 결과치X(n)에 비례상수(g)가 연산되고, 이 연산결과치Y(n)에 비례상수(-g)가 상기한 결과치X(n)과 피드백으로 재연산을 수행토록 한 후, 딜레이된 후 다시 합성되는 것이다.The transfer function passes through a global pass filter (APF), which calculates a proportionality constant g to the resultant value X (n) of the above equation (2) g) perform the re-operation with the above-described result X (n) and feedback, and then synthesized after being delayed.

즉, 다음의 수학식과 같이;That is, as shown in the following equation:

Y(n) = gX(n) + X(n)⋅Z^-1+ Y(n)⋅(-g)⋅Z^-1 Y (n) = gX (n ) + X (n) ⋅Z -1 + Y (n) ⋅ (-g) ⋅Z -1

Y(n)(1+g⋅Z^-1) = X(n)(g+Z^-1)Y (n) (1 + g⋅Z -1) = X (n) (g + Z -1)

나타낼 수 있다. 따라서 상기한 수학식의 출력값은 스피커를 통한 음향출력에 잔향을 부가토록 함으로써, 청취자의 청취감도가 향상되도록 하는 것이다. 그리고 이러한 음향출력을 투채널 즉, 좌우스피커를 통해 서로다른 잔향신호가 방사되도록 하여 스테레오 사운드가 보다 생동감있도록 함은 물론이며, 이와 같은 경우에는 생동감을 위해 다수개의 스피커를 사용함을 배제할 수 있어, 스피커의 개 수를 대폭줄일 수 있는 효과 또한 기대할 수 있는 것이다.. Therefore, the output value of the above-mentioned equation is to increase the listening sensitivity of the listener by adding reverberation to the sound output through the speaker. In this case, it is possible to exclude the use of a plurality of loudspeakers for the liveliness. In this case, the loudspeakers may be used for the loudspeakers, The effect of reducing the number of speakers can also be expected.

이와 같이 본 발명은, 음상이동 방법에 의한 음향출력신호를 소정의 딜레이회로 및 전역통과필터를 거치도록 함으로써, 최종출력되는 스피커의 음향신호가 잔향을 갖도록 함에 따라, 차내의 탑승자의 탑승위치에 관계 없이 균일한 음향이 골고루 전달될 뿐만 아니라, 잔향에 의한 음향의 질이 향상되어 보다 생동감있고 청취감도가 향상되며, 음향신호를 재생함에 있어 현장감을 가미시키기 위한 다수개의 스피커가 필요하지 않아, 차내에 설치되는 스피커사용이 억제되어 자재절감의 효과를 가져온다.As described above, according to the present invention, the acoustic output signal by the sound image moving method is passed through the predetermined delay circuit and the global pass filter, so that the acoustic signal of the finally outputted speaker has a reverberation, Not only a uniform sound is uniformly transmitted but also the quality of sound due to the reverberation is enhanced to provide more liveliness and improved listening sensitivity and a large number of loudspeakers for realizing a sense of presence in reproducing a sound signal are not required, The use of the installed speaker is suppressed, and the effect of material reduction is brought about.

Claims

And an acoustic phase control section (9) connected to the output terminal of the power amplifier (8) for controlling the phase of the output sound, the acoustic output circuit comprising:

Wherein a reverberation circuit (10) is connected to an output terminal of the acoustic phase control unit (9) so that the sound radiated through the speaker (11) has a reverberation.

3. The reverberation circuit (10) according to claim 1, characterized in that the reverberation circuit (10) comprises a delay element (C1, C2, C3)

_{H (Z) = g 1 +} g 2 ⋅Z -3

A reverberation circuit CF having a transfer function of the reverberation circuit CF, Pass filter (APF) to which an acoustic signal is output according to a transfer function of the stereo sound reproducing apparatus.