KR19990076219A - 3차원 사운드 녹화 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라와 마이크를 이용하여 영상 및 음성을 녹화할 때, 보다 입체감있는 사운드를 출력할 수 있도록 피사체의 거리와 방향에 따라 마이크의 음성의 감도를 달리하여 녹화하는 3차원 사운드 녹화 시스템에 관한 것이다. 실제와 같은 음향을 구현하기 위해, 영상을 촬영하는 카메라에 음성을 수신하는 다수개의 마이크와 방향감지센서와 거리감지센서를 장착하여 피사체의 거리의 변화나 방향의 변화가 있을 때, 상기 변화에 따른 실제감을 향상시키기 위하여 거리의 변화에 따라서는 전체적인 마이크의 감도를 원거리시는 감소시키고 근거리시는 증가시키도록 조정하고 방향의 변화에 따라서는 움직이는 방향쪽에 위치한 마이크의 감도를 증가시켜 녹음하도록 하여 스피커가 상기 마이크의 위치와 같이 배열되기만 하면, 녹화할 때와 같은 음향을 출력하여 현장감과 실제감을 가지는 3차원 사운드 녹화 시스템이 제시되어 있다.

Description

3차원 사운드 녹화 시스템

본 발명은 카메라와 마이크를 이용하여 영상 및 음성을 녹화할 때, 보다 입체감있는 사운드를 출력할 수 있도록 피사체의 거리와 방향에 따라 음성의 감도를 달리하여 녹화하는 3차원 사운드 녹화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 영상 및 음성을 녹화할 때, 카메라를 사용하여 피사체에 초점을 맞추고 마이크를 사용하여 음성을 감지하여 녹화를 한다. 상기 음성녹음방식은 마이크로 수신된 음성신호를 테이프(TAPE)에 담기위해 헤드를 사용하며, 헤드로 인가된 음성신호가 자계를 형성하여 테이프를 자화시켜 음성신호가 자기적 신호로 변환된다. 상기 음성신호가 자화된 테이프는 다시 카세트(CASSETE)의 헤드를 통하여 역으로 자화된 테이프의 이동에 의해 음성신호를 출력하도록 한다. 상기 음성녹음방식은 기존의 모노에서 현재는 더욱 발전된 스테레오 방식을 취하고 있고, 스테레오 방식은 음성신호의 주파수 대역을 구분하여 좌, 우 스피커를 통하여 다르게 출력하도록 하여 더욱 생생한 느낌을 주도록 한다.

도 1은 일반적인 영상촬영시 음성의 스테레오 녹음 및 출력과정을 설명하기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 영상녹화의 대상이 되는 피사체(100)와, 상기 피사체(100)의 영상을 촬영하는 카메라(200)와, 상기 피사체(100) 및 주변의 소리를 수신하는 마이크(300)와, 상기 마이크(300)에서 흡수된 음성신호를 일정량 증폭하는 음성증폭부(400)와, 상기 음성증폭부(400)에서 증폭된 음성신호의 주파수 대역을 구분하여 고주파수와 저주파수의 두 대역으로 분리시키는 필터부(500)와, 상기 필터부(500)에서 증폭된 음성신호를 스테레오 헤드를 사용하여 고주파수 음성과 저주파수 음성을 좌, 우 음성신호로 카세트 테이프에 녹화하는 녹음부(600)와, 상기 녹음부(600)에 의해 녹화된 음성신호가 실려져 있는 카세트 테이프에서 스테레오 헤드를 통하여 좌, 우 음성신호를 분리시켜 재생하는 재생부(700)와, 상기 재생부(700)에서 출력된 음성신호를 외부로 출력하기에 적합한 음성신호로 증폭하는 음성증폭부(800)와, 상기 음성증폭부(800)에서 증폭된 음성신호 중에서 좌 음성신호가 출력되는 좌측스피커(900)와, 상기 음성증폭부(800)에서 증폭된 음성신호 중에서 우 음성신호가 출력되는 우측스피커(1000)으로 구성된다. 상기 구성의 작용을 보면, 사용자가 카메라(200)와 마이크(300)를 이용하여 피사체(100)에 초점을 잡고 녹화를 하면, 상기의 음성은 마이크(300)에 의해 수신되고 상기의 수신된 음성신호는 음성증폭부(400)에서 일정량 증폭된다. 필터부(500)는 상기 음성증폭부(400)에서 증폭된 음성신호에서 고주파대역에 속하는 음성신호와 저주파대역에 속하는 음성신호를 분리시킨다. 상기 필터부(500)에서 분리된 고주파 음성신호와 저주파 음성신호는 각각 녹음부(600)의 스테레오 헤드를 통하여 카세트 테이프에 좌, 우 음성신호로 분리되어 독립적인 트랙으로 녹음된다. 상기 녹음부(600)에 의해 녹음된 카세트 테이프를 재생하기 위해, 재생부(700)는 스테레오 헤드를 통하여 상기 카세트 테이프에 녹음된 음성신호에서 좌, 우 음성신호를 각각 분리시켜 출력한다. 상기 재생부(700)에서 출력된 음성신호는 음성증폭부(800)에서 출력하기에 적합한 음성신호로 증폭되고, 상기 증폭된 음성신호에서 좌 음성신호는 좌측스피커(900)를 통하여 출력되고, 우 음성신호는 우측스피커(1000)를 통하여 외부로 출력된다.

상기와 같은 영상촬영시 음성녹음 방식은 스테레오를 실현함에 있어서 하나의 마이크를 설치하여 녹화하고, 재생시 음성의 주파수 대역과 세기를 좌, 우를 분리하는 한계값을 설정하여 분리하여 재생하도록 하여 3차원 음향을 구현하고 있으나, 이는 실질적인 3차원 음향이 아니다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 음향의 실질적 3차원 효과를 구현하기 위해 카메라에 다수의 마이크와 방향감지센서, 거리감지센서를 장착하여 카메라 렌즈의 초점거리에 따라 거리감지센서가 작동하며, 음원의 위치에 따라 방향감지센서가 작동하여 음원쪽으로 향하는 마이크의 감도를 증가시켜 거리 및 방향에 따른 음성의 감도를 향상시키고, 각각의 마이크에서 수신된 음성도 독립적으로 녹화하도록 하여, 출력시에 각 방향에 대한 음성의 특성을 보호하도록 하는 3차원 사운드 녹화 시스템을 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 영상촬영시 음성의 스테레오 녹음 및 출력과정을 설명하기 위한 블록도

도 2는 3차원 사운드 녹화 시스템을 설명하기 위한 블록도

도 3은 3차원 사운드 녹화 시스템을 구현하기 위한 카메라의 구조도

도 4는 카메라의 마이크 설치위치를 나타내는 예시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 마이크1 10a: 감도조정부1

15 : 마이크2 15a: 감도조정부2

20 : 마이크3 20a: 감도조정부3

25, 40 : 음성증폭부 30 : 녹음부

35 : 재생부 45 : 스피커1

50 : 스피커2 55 : 스피커3

60 : 방향감지센서 65 : 거리감지센서

70 : 마이컴 75 : 카메라다리

80 : 렌즈통 85 : 카메라본체

이하에서는 상기의 목적을 달성하기 위한 실시예 및 작용에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 설명하고자 한다.

도 2는 3차원 사운드 녹화 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.

도 3은 3차원 사운드 녹화 시스템을 구현하기 위한 카메라의 구조도이다.

도 4는 카메라의 마이크 설치위치를 나타내는 예시도이다.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명은 3웨이(3WAY) 방식을 구현하기 위해 카메라의 상부의 세개의 방향에 장착되어 음성을 수신하는 세 개의 마이크인 마이크1(10), 마이크2(15), 마이크3(20)와, 상기 마이크1(10), 마이크2(15), 마이크3(20)에 장착되어 마이컴(70)의 제어에 따라 음성의 수신 감도(SENSITIVITY)를 조정하는 감도조정부1(10a), 감도조정부2(15a), 감도조정부3(20a)와, 상기 마이크1(10), 마이크2(15), 마이크3(20)에 접속되어, 상기 마이크에서 인가된 음성신호를 일정량 증폭하는 음성증폭부(25)와, 상기 음성증폭부(25)에서 출력된 음성신호를 녹화테이프에 3웨이(3WAY) 방식으로 녹음시키는 녹음부(30)와, 상기 녹화테이프에 녹음된 음성신호를 출력하기 위해 재생하는 재생부(35)와, 상기 재생부(35)에서 출력된 음성신호를 일정량 증폭하는 음성증폭부(40)와, 상기 음성증폭부(40)에서 증폭된 음성신호를 3웨이(3WAY) 방식으로 출력하도록 각각의 마이크에서 녹음된 음성을 독립적으로 출력하는 스피커1(45), 스피커2(50), 스피커3(55)와, 카메라에 장착되어 카메라의 회전에 따라 방향을 감지하여 마이컴(70)에 인가하는 방향감지센서(60)와, 카메라에 장착되어 카메라 렌즈의 초점거리에 따른 피사체까지의 거리의 근, 원을 감지하여 마이컴(70)에 인가하는 거리감지센서(65)와, 상기 방향감지센서(60)와 거리감지센서(65)에 접속되어, 상기 방향감지센서(60), 거리감지센서(65)에서 출력된 각 데이터에 따라서 마이크에 장착된 감도조정부의 감도(SENSITIVITY)를 조정하는 마이컴(70)으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도2, 도3, 도4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에서 사용되는 카메라의 구조를 살펴보면, 도 3에 제시된 도면에 나타난 그림처럼 보통의 영상을 촬영하는 카메라에 그림과 같이 마이크1(10), 마이크2(15), 마이크3(20)를 카메라의 상단에 세개의 방향으로 부착하여 음성을 수신하도록 하고, 방향감지센서(60)는 카메라다리(75)와 카메라본체(85) 사이에 부착하여 카메라본체(85)의 회전에 따른 방향을 감지하며, 거리감지센서(65)는 렌즈통(80) 내부에 장착하여 피사체까지의 거리의 근, 원을 렌즈의 초점거리 변화로 감지한다. 상기 카메라에 부착된 마이크의 부착상태를 위에서 보면, 도 4에 나타난 도면과 같이 카메라의 정면을 기준으로 일정한 각도를 두어 배치되어 있다. 상기 도4에서 중앙의 마이크2(15)는 항시 정면을 향하고 있으며, 마이크1(10), 마이크3(15)는 마이크2(20)를 중심으로 일정각도 대칭되어 설치되어 있다. 상기와 같이 마이크와 방향감지센서(60), 거리감지센서(65)가 장착된 카메라에서, 피사체의 영상 및 음성을 촬영하기 위해 카메라의 초점을 피사체에 일치시키면, 피사체에서 발생하는 음성은 마이크를 통하여 수신되는데, 상기 카메라의 초점을 피사체에 일치시키는 과정에서 중앙을 중심으로 거리의 변화가 있거나, 방향의 변화가 생기면 거리감지센서(65)와 방향감지센서(60)는 상기 변화를 감지하여 마이컴(70)에 상기 결과를 인가한다. 상기에서 만약, 거리는 줄어들고 방향은 오른쪽으로 회전했다고 가정하면, 상기 거리감지센서(65)는 상기 거리의 변화가 생긴 것에 대한 데이터를 마이컴(70)에 출력한다. 또한, 방향감지센서(60)는 상기 방향의 변화가 생긴 것에 대한 데이터를 역시 마이컴(70)에 출력한다. 상기 거리감지센서(65)와 방향감지센서(60)에서 데이터를 인가받은 마이컴(70)은 상기 거리와 방향의 변화에 대해서, 마이크의 감도조정장치를 제어한다. 상기 제어방법은 두가지로서 첫째, 거리에 대한 제어는 다음과 같다. 거리가 가까워진다는 것은 사용자가 시청할 때도 역시 거리의 가까움을 느끼게 되기 때문에 음성의 감도가 커지는 것이 일반적이다. 그러한 현장감을 느끼도록 하기 위해 마이컴(70)은 마이크1(10), 마이크2(15), 마이크3(20)의 감도조정부1(10a), 감도조정부2(15a), 감도조정부3(20a)의 음성의 감도(SESITIVITY)를 증가시킨다. 반대의 경우는 즉, 거리가 멀어지게 되면 마이컴(70)은 반대로 마이크의 감도조정부의 음성의 감도(SESITIVITY)를 감소시킨다. 둘째, 방향에 대한 제어는 다음과 같다. 상기와 같이 오른쪽으로 이동하게 되면 사용자의 입장에서 보면 화면이 오른쪽으로 이동하기 때문에 좀더 나은 현장감을 위해서는 실제의 음성도 오른쪽에서 출력되어야 하며, 세 개의 마이크에서 오른쪽 부분에 해당하는 마이크의 감도가 높아져야 한다. 그리고, 3웨이(3WAY) 방식에서는 각각의 음성이 녹음되는 마이크가 세 개라면, 출력되는 스피커의 개수도 세 개이기 때문에 상기 오른쪽 마이크에서 녹화된 음성은 출력시에도 오른쪽 스피커를 통하여 출력된다. 상기에서 오른쪽에서 녹화된 음성이 오른쪽 스피커로 출력되도록 하기 위해 사용자는 녹화시의 마이크에 해당하는 방향에 맞게 스피커가 배치되도록 각 녹화 마이크에 해당하는 스피커의 위치를 설정하고 여러 가지 수단을 이용하여 녹화테이프에 표시하여야 한다. 이와 같이, 스피커의 위치가 마이크의 녹화위치와 같도록 설정되면, 상기와 같이 오른쪽으로 이동하는 경우는 마이컴(70)이 오른쪽 마이크 즉, 마이크1(10)의 감도조정부1(10a)의 감도(SENSITIVITY)를 증가시키고, 마이크2(15), 마이크3(20)의 감도조정부2(15a), 감도조정부3(20a)의 감도(SENSITIVITY)를 감소시켜서 사용자가 녹화테이프 시청시 오른쪽 스피커를 통하여 더욱 생생한 음성을 들을 수 있도록 하여 현장감이 증대된다. 또한, 방향이 왼쪽으로 전환되게 되면 마이컴(70)은 마이크3(20)의 감도조정부3(20a)의 감도(SENSITIVITY)를 증가시키고 마이크1(10), 마이크2(15)의 감도조정부1(10a), 감도조정부2(15a)의 감도(SENSITIVITY)를 감소시킨다. 상기와 같은 과정으로 감도가 조정되면, 음원에서 발생하는 음성은 마이크로 수신되고, 상기 수신된 음성신호는 음성증폭부(25)에서 일정량 증폭된다. 상기 음성증폭부(25)에서 증폭된 음성신호는 녹음부(30)에서 3웨이(3WAY) 방식으로 녹음되고, 상기 녹음된 녹화테이프를 재생하기 위해 재생부(35)는 상기 녹화테이프에 녹음된 음성신호를 검출하여 음성증폭부(40)에 인가한다. 상기 음성증폭부(40)는 음성신호를 일정량 증폭하여 스피커를 통하여 출력한다. 상기 스피커는 스피커1(45), 스피커2(50), 스피커3(55)의 세 개가 설치되어 있으며, 각각 마이크1(10), 마이크2(15), 마이크3(20)에 대응하고, 각각의 마이크로 인가된 음성신호는 각 스피커로 출력되며, 방향 및 거리에 따라 감도를 달리하여 녹음된 음성은 실제와 비슷한 위치에서 출력되어 실제감을 더욱 배가 시킨다.

상기의 모든 과정을 거쳐서 본 발명이 의도하는데로 3차원 사운드 녹화 시스템이 구현된다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 실제와 같은 음향을 구현하기 위해, 영상을 촬영하는 카메라에 음성을 수신하는 다수개의 마이크와 방향감지센서와 거리감지센서를 장착하여 피사체의 거리의 변화나 방향의 변화가 있을 때, 상기 변화에 따른 실제감을 향상시키기 위하여 거리의 변화에 따라서는 전체적인 마이크의 감도를 원거리시는 감소시키고 근거리시는 증가시키도록 조정하고 방향의 변화에 따라서는 움직이는 방향쪽에 위치한 마이크의 감도를 증가시켜 녹음하도록 하여 스피커가 상기 마이크의 위치와 같이 배열되기만 하면, 녹화할 때와 같은 음향을 출력하여 현장감 있고 방향성 있는 3차원 입체음향을 출력할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 카메라를 사용하여 영상을 촬영하고 음성을 녹음하는 녹화시스템에 있어서,

   카메라 상단에 부착되어 각 방향의 음성을 수신하기 위한 다수개의 마이크와,

   상기 마이크의 음성의 감도(SENSITIVITY)를 조정하는 감도조정수단과,

   카메라 렌즈통에 부착되어 렌즈에 초점거리의 변화에 의해서 피사체의 근원을 감지하는 거리감지수단과,

   카메라 다리와 카메라 본체 사이에 부착되어 카메라 본체의 회전에 의해서 방향의 변화를 감지하는 방향감지수단과,

   상기 거리감지수단과 방향감지수단에서 감지된 결과에 따라서 상기 감도조정수단을 제어하는 제어수단과,

   상기 감도조정수단에 의해 감도가 조정된 음성신호를 녹음하는 녹음수단과,

   상기 녹음수단에 의해 녹음된 음성신호를 재생하는 재생수단과,

   상기 재생수단에서 재생되는 음성신호를 출력하는 스피커를 포함하는 3차원 사운드 녹음 시스템.