KR19990070065A - 다채널 음향장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그 발생 위치에 따라 복수의 채널로 전송되는 오디오 신호를 각각 채널별로 구분재생함으로써 보다 실제 음향에 가까운 입체적인 음향으로 재생할 수 있도록 한 다채널 음향장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 다채널 음향장치를 적용한 두부(頭部)장착형 디스플레이 장치(HMD: Head Mounted Display)(100)는, 사용자의 현재 위치를 기준으로 하여 직전방에서 나는 소리를 주로 재생하는 직전방재생부(130); 좌우측 전방에서 나는 소리를 각각 재생하는 측전방재생부(110,140); 및 좌우측 후방에서 나는 소리를 각각 재생하는 측후방재생부(120,150);를 포함하여 구성되어, 입체적인 음향을 타인에게는 영향을 미치지 않으면서 좁은 공간내에서 간편하고 효과적으로 재생하여 보다 현실감있는 재생을 할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Description

다채널 음향장치

본 발명은 다채널 음향장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 그 발생 위치에 따라 복수의 채널로 전송되는 오디오 신호를 각각 채널별로 구분재생함으로써 보다 실제 음향에 가까운 입체적인 음향으로 재생할 수 있도록 한 다채널 음향장치에 관한 것이다.

일반적으로, 오디오 신호를 재생하는데 사용되는 이어폰이나 헤드폰의 경우 전기적 음성신호가 출력되는 채널의 수에 따라 모노 타입과 스테레오 타입으로 한정되어 있었는 바, 모노 타입의 경우에는 하나의 채널로부터 출력되는 음성신호 만을 재생하여 이어폰이나 헤드폰의 양쪽으로 출력하고, 스테레오 타입의 경우에는 두개의 채널로부터 출력되는 음성신호를 각각 구분재생하여 이어폰이나 헤드폰의 각 쪽으로 구분출력하나, 양자 모두 실제 현실감을 충족시키기에는 부족하였다.

특히, 컴퓨터를 이용한 3차원 게임이나 가상현실 게임 등이 많이 사용되고 있는 요즘같은 경우, 위와 같은 고차원의 시각적 효과를 보다 충족시키기 위해서는 음향효과등도 그에 필적할 만큼 현실감이 있어야 하는 바, 상기와 같은 모노 타입이나 스테레오 타입만으로는 충분한 현실감을 얻을 수 없다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 적어도 세개 이상의 채널을 가진 오디오 신호를 각각 구분재생함으로써 보다 현실에 가까운 입체적인 음향으로 재생할 수 있는 다채널 음향장치를 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.

도1은 본 발명에 따른 다채널 음향장치를 적용한 헤드폰을 개략적으로 도시한 것이고,

도2는 본 발명에 따른 다채널 음향장치를 적용한 두부장착형 디스플레이 장치(HMD)를 착용한 사람을 위에서 투영한 모습을 개략적으로 도시한 것이고,

도3은 도2의 두부장착형 디스플레이 장치와 함께 사용할 수 있는 저음재생부가 구비된 상의를 도시한 것이고,

도4는 본 발명에 따른 다채널 음향장치를 적용한 이어폰의 구성을 개략적으로 도시한 것이고,

도5는 도4의 각 지점에서의 신호파형을 도시한 것이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 전방재생부 20: 후방재생부

30: 상부재생부 100: 두부장착형 디스플레이 장치(HMD)

110, 140: 측전방재생부 120, 150: 측후방재생부

130: 직전방재생부 180: 저음재생부

200: 대역별 필터 300: 복조부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다채널 음향장치은, 전송되는 복수 채널의 신호를 각각의 고유 채널로 분리하는 채널분리수단; 및 상기 분리출력되는 신호를 가청 오디오 신호로 변환하여 한쪽 귀에 청음되도록 하는 복수개의 오디오 재현수단을 포함하여 구성되는 것과, 상기 복수 채널이 소리의 발생 위치에 따라 구분형성되고, 상기 복수의 오디오 재현수단은 그에 대응되는 위치에 각각 구성된 것에 그 특징이 있는 것이며,

본 발명에 따른 다채널 음향장치는. 상기 복수 채널에 저주파 성분만으로 구성된 채널이 적어도 하나 포함된 것과, 상기 저주파 성분만으로 구성된 채널의 오디오 신호가 청음되도록 하는 오디오 재현수단이, 두부(頭部)가 아닌 인체에 부착되어지는 것에 다른 특징이 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 다채널 음향장치는, 두부(頭部)에 장착되어, 임의의 기준 가청 위치의 전후좌우에서 생성된 복수의 채널로 구성된 오디오 신호를 분리하여 해당 생성위치에 대응되는 위치에서 청음되도록 재현하는 복수의 오디오 재현수단을 갖는 것과, 상기 분리되는 오디오 신호에 좌우의 상측에서 생성된 오디오 신호를 더 포함하는 것에 그 특징이 있는 것이다.

상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 다채널 음향장치에서는, 서로 다른 방향에서 발생한 상기 복수 채널을 각각 분리출력한 다음 한쪽 귀마다 그 발생위치에 대응되는 위치에 각각 구비된 오디오 재현수단을 통해 복수개의 가청 오디오 신호로 변환출력함으로써, 사용자는 실제 음향에 보다 가까운 입체적인 오디오 시스템을 즐길 수 있게 되는 것이다.

상기 복수의 채널중에 저주파 성분만으로된 채널을 반드시 한채널 이상 포함시키고, 상기 저주파 채널에 대응되는 오디오 재현수단을 두부가 아닌 인체의 다른 부위 예를 들면, 가슴이나 배 등에 구비하면, 저주파 성분 재생시 발생하는 진동을 몸으로 직접 느낄 수 있게 되어, 3차원 게임이나 가상현실 게임 등을 보다 현실감있게 할 수 있게 되는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 다채널 음향장치의 바람직한 일실시예에 대해, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 다채널 음향장치를 적용한 헤드폰의 사용예를 도시한 것으로서, 사용자의 현재 위치를 기준으로 하여 전방에서 나는 소리를 주로 재생하는 전방재생부(10); 및 후방에서 나는 소리를 주로 재생하는 후방재생부(20);를 포함하여 구성되고, 상기 전방재생부(10) 및 후방재생부(20)는 헤드폰의 위치별로 각각 좌우방향을 구분하여 재생하도록 되어있다. 한편, 역시 사용자의 현재 위치를 기준으로 하여 상부에서 나는 소리를 주로 재생하는 상부재생부(30);를 추가로 구비하는 것도 가능하다.

도2는 본 발명에 따른 다채널 음향장치를 적용한 두부(頭部)장착형 디스플레이 장치(HMD: Head Mounted Display)(100)를 착용한 사람을 위에서 투영한 모습을 나타낸 것으로서, 상기 헤드폰보다 소리의 발생위치를 보다 세분화하여, 사용자의 위치를 기준으로 하여 직전방에서 나는 소리를 주로 재생하는 직전방재생부(130); 좌우측 전방에서 나는 소리를 각각 재생하는 측전방재생부(110,140); 및 좌우측 후방에서 나는 소리를 각각 재생하는 측후방재생부(120,150);를 포함하여 구성되어 있다.

도3은 본 발명에 따른 상기 헤드폰 및 상기 두부장착형 디스플레이 장치와 함께 사용할 수 있도록 한 상의(上衣)를 도시한 것으로서, 소리의 방향과는 관계없이 저음부분만을 구분재생하는 저음재생부(180)를 상의 앞부분 또는 뒷부분에 구비한 것이다.

도4는 본 발명에 따른 다채널 음향장치를 이어폰의 일실시예를 도시한 것으로서, 전송되는 다채널의 오디오 신호를 각각의 전송대역에 따라 구분출력하는 대역별 필터(200); 및 상기 대역별로 구분출력되는 신호를 가청 주파수 대역인 오디오 기저대역으로 복원하는 복조부(300);을 포함하여 구성되어 있다. 상기 도면에서는 스피커부만을 오른쪽 또는 왼쪽의 단일 이어폰부에 포함되는 구성을 취하였으나, 상기 대역별 필터(200) 및 복조부(300)를 포함하여 단일 이어폰부를 구성할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다채널 음향장치를 적용한 헤드폰이나 두부장착형 디스플레이 장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

기존의 헤드폰에 스피커나 이와 유사한 트랜스듀서를 추가하여 간단하게 장착한 다음, 소리의 발생위치에 따라 구분녹음한 다채널 오디오 신호의 출력선과 연결하면 각각의 채널들이 상기 전방재생부(10) 및 후방재생부(20)를 통해 그 위치별로 구분재생됨으로써 사용자는 좌우방향에서 나는 소리를 구분하여 듣는 것은 물론, 실제 전방에서 나는 소리와 후방에서 나는 소리도 함께 구분할 수 있게 되므로 보다 실제 가까운 음향을 접할 수 있게 된다.

이때, 외부에서 전송되는 복수 채널의 오디오 신호는 최초에는 도5의 a에 도시된 바와 같이 그 발생위치에 따라 각각 고유의 반송주파수 f₁,f₂,f₃에 의해 구분가능한 신호인데, 도4에 도시된 바와 같이 상기 발생위치에 따라 구분할당된 상기 대역별 필터(200)에 입력된 후, 상기 대역별 필터(200)에 의해 각각의 대역별로 구분출력되어 상기 복조부(300)에 입력되고, 상기 복조부(300)는 상기 구분출력되는 대역별 오디오 신호를 가청 주파수 대역인 오디오 기저대역 신호(도5의 b 참조)로 복원하여 출력함으로써 사용자가 실제의 오디오 신호를 청취할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 두부 장착형 디스플레이 장치는 상기 헤드폰보다 더 세분화하여 소리의 발생방향을 5군데로 나누었으므로, 거의 실제에 가까운 완벽한 입체음향을 즐길 수 있게 되는 것은 물론, 상기 저음재생부(180)를 구비한 상의와 함께 사용할 경우 저음의 출력시 생기는 진동을 몸으로 직접 느낄 수 있게 됨에 따라, 3차원 게임이나 가상현실 게임등을 할 경우 보다 실제 체험에 가까운 느낌을 가질 수 있다.

한편, 상기 직전방재생부(130)는 좌우측 귀에서 상대적으로 멀리 떨어져 있으므로 상기 측전방재생부(110,140) 및 측후방재생부(120,150)의 재생출력보다 더 크게 재생하여 소리의 균형을 맞추면 보다 실감있는 음향을 즐길 수 있게 되며, 또한 상기 직전방재생부(130)에서 직전방에서 나는 소리를 재생하되 상기 저음재생부(180)에서와 같이 저주파 성분만을 강력하게 재생하면 저음의 진동이 얼굴에 직접 전달되도록 함으로써 역시 실감나는 음향을 즐길 수 있도록 할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다채널 음향장치은, 입체적인 음향을 타인에게는 영향을 미치지 않으면서 좁은 공간내에서 간편하고 효과적으로 재생하여 보다 현실감있는 재생을 할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Claims (6)

1. 전송되는 복수 채널의 신호를 각각의 고유 채널로 분리하는 채널분리수단; 및

   상기 분리출력되는 신호를 가청 오디오 신호로 변환하여 한쪽 귀에 청음되도록 하는 복수개의 오디오 재현수단을 포함하여 구성되는 다채널 음향장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 복수 채널은 소리의 발생 위치에 따라 구분형성되고, 상기 복수의 오디오 재현수단은 그에 대응되는 위치에 각각 구성된 것을 특징으로 하는 다채널 음향장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 복수 채널에는 저주파 성분만으로 구성된 채널이 적어도 하나 포함된 것을 특징으로 하는 다채널 음향장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 저주파 성분만으로 구성된 채널의 오디오 신호가 청음되도록 하는 오디오 재현수단은, 두부가 아닌 인체에 부착되어지는 것을 특징으로 하는 다채널 음향장치.
5. 두부에 장착되어, 임의의 기준 가청 위치의 전후좌우에서 각각 생성된 복수의 채널로 구성된 오디오 신호를 분리하여 해당 생성위치에 대응되는 위치에서 각각 청음되도록 재현하는 복수의 오디오 재현수단을 갖는 다채널 음향장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 분리되는 오디오 신호는 좌상측 및 우상측에서 생성된 오디오 신호를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다채널 음향장치.