KR20010001415A - 음색 변화가 없는 잔향 생성 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음악의 녹음이나 입체 음상 제어 시에 잔향을 부가하여 실내에서 자연스럽게 청취할 수 있도록 음색을 가공하기 위한 음색 변화가 없는 잔향 생성 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따르면, 외부로부터 잔향이 부가되지 않은 신호의 입력을 받아서 초기 반사음을 생성시킨 후에, 공간감을 가변시켜 출력하기 위한 초기 반사음 생성 수단; 외부로부터 잔향이 없는 음원을 받아 들여 잔향 신호를 만들어 출력하기 위한 콤 필터링 수단; 상기 콤 필터링 수단으로부터 생성된 잔향 신호를 입력받아 잔향음의 밀도를 높여 출력하기 위한 저역 통과 올패스 필터링 수단; 및 상기 초기 반사음 생성 수단의 출력과 상기 저역 통과 올패스 필터링 수단의 출력을 합성하여 출력하기 위한 합성 수단을 포함하여 이루어진 잔향 생성 장치가 제공된다.

Description

음색 변화가 없는 잔향 생성 장치 {Colorless reverberation generator}

본 발명은 음악의 녹음이나 입체 음상 제어 시에 잔향을 부가하여 실내에서 자연스럽게 청취할 수 있도록 음색을 가공하기 위한 음색 변화가 없는 잔향 생성 장치에 관한 것이다.

종래 기술로서 잔향이 존재하는 3차원 공간상에서의 시간과 공간 차원의 변화 양상을 포착하기 위해 방향 요인과 결부된 잔향요소를 이용하여 오디오 신호를 처리하는 방법 및 장치가 있었다.

상기 종래 기술은 잔향처리된 오디오 신호에 모델환경의 다양한 영역으로부터 반사되어오는 음들을 시뮬레이션하기위해 귀바퀴 영향과 그 밖의 다른 방향단서들을 활용하여 방향성을 부가한 후 재생한다.

또한, 종래 기술로서 음장에서의 공간감은 일정한 주파수 응답특성을 가지는 필터들을 사용하여 오디오 신호를 필터링하고 음원과 청취자의 위치에 따라 적용된 증폭기의 이득을 이용하여 신호를 증폭시킴으로써 구현하는 방법이 있었다.

상기 종래 기술에서 필터들은 HRTF에 상응하는 주어진 일련의 충격응답들을 근사화하는 가장 최적의 component 충격응답들을 찾기위한 singular value decomposition 과정을 활용하여 유도된다.

또한, 반사효과, 공기흡수에 따른 음의 손실 및 다른 공간감 효과를 렌더링하거나 다중 음원에 대한 공간감효과에 대한 효과적인 구현방법이 제시되었다.

또한, 종래 기술로서 사운드 시스템에 의해 재생된 사운드에 공간감 효과를 가하기 위한 방법 및 시스템이 있었다.

상기 종래 기술의 시스템은 필터들의 조합, 감폭기, 가산기, 감산기로 구성된 잔향기와 사운드 spatialization unit을 포함하고 있다.

그러나, 상기 종래 기술에 의한 잔향 생성 장치는 그 주파수 특성이 일반 실내의 잔향 특성과는 다르게 평탄하여 음색이 부자연스럽다는 문제점이 있었다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자연스러운 잔향음을 생성하기 위해서는 주파수 특성이 일반 실내의 잔향 특성과 유사하게 고역에서는 잔향 시간이 짧아지도록 설계함으로써 자연스러운 잔향음을 생성할 수 있도록 하는 음색 변화가 없는 잔향 생성 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 음색 변화가 없는 잔향 생성 장치의 구성도.

도 2는 도 1의 초기 반사음 생성부의 상세 구성도.

도 3은 도 1의 콤 필터의 상세 구성도.

도 4는 도 1의 저역 통과 올패스 필터의 상세 구성도.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

100 : 합성부 110 : 초기 반사음 생성부

120 : 콤 필터 130 : 저역 통과 올패스 필터

140 : 초기 지연기 150 : 이득 생성기

160 : 지연기 170, 190 : 이득 제어기

180 : 올패스 필터 200 : 저역 통과 필터

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 외부로부터 잔향이 부가되지 않은 신호의 입력을 받아서 초기 반사음을 생성시킨 후에, 공간감을 가변시켜 출력하기 위한 초기 반사음 생성 수단; 외부로부터 잔향이 없는 음원을 받아 들여 잔향 신호를 만들어 출력하기 위한 콤 필터링 수단; 상기 콤 필터링 수단으로부터 생성된 잔향 신호를 입력받아 잔향음의 밀도를 높여 출력하기 위한 저역 통과 올패스 필터링 수단; 및 상기 초기 반사음 생성 수단의 출력과 상기 저역 통과 올패스 필터링 수단의 출력을 합성하여 출력하기 위한 합성 수단을 포함하여 이루어 잔향 생성 장치가 제공된다.

아래에서, 본 발명에 따른 음색 변화가 없는 잔향 생성 장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

본 발명은 초기 반사음 생성부와 후기 반사음 생성부로 구성되며, 초기 반사음의 파라메터 값은 실제 공간의 임펄스 응답을 기반으로 직접음 이후에 20~80ms 사이의 값으로 결정하였고, 후기 반사음 생성부는 반사음이 지수적으로 감쇠하는 특성을 만족하도록 콤 필터 4개와 올패스 필터 3개를 이용하여 설계하였다.

콤 필터 이득은 청감적으로 결정하였고, 필터의 지연 시간은 반사음간의 간격이 일정하지 않도록 소수를 이용하여 결정하였다.

올패스 필터의 이득 및 지연은 변화시켜 가면서 얻은 최적값으로 결정하였다.

잔향기의 평탄한 주파수 특성을 실제 공간의 주파수 특성과 같이 하기 위하여 콤 필터 궤환에 저역 통과 필터를 추가하였다.

도면에서, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 음색 변화가 없는 잔향 생성 장치의 구성도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 음색 변화가 없는 잔향 생성 장치는, 합성부(100), 초기 반사음 생성부(110), 콤 필터(120), 저역 통과 올패스 필터(130)를 구비하고 있다.

이제, 본 발명의 일실시예에 따른 음색 변화가 없는 잔향 생성 장치의 동작을 상세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 초기 반사음 생성부(110)는 잔향이 부가되지 않은 신호의 입력을 받아서 초기 반사음을 생성시켜 공간감을 가변시켜 출력한다.

콤 필터(120)는 잔향이 없는 음원을 받아 들여 잔향 신호를 만들어 출력하며, 저역 통과 올패스 필터(130)는 콤 필터(120)의 출력에서 만들어 내는 잔향음의 밀도를 높여 출력한다.

그리고, 합성부(100)에서는 상기 초기 반사음 생성부(110)로부터 출력된 신호와 상기 저역 통과 올패스 필터(130)를 출력 신호를 합성하여 출력하면 음색 변화가 없는 잔향 신호가 생성되어 출력된다.

도면에서, 도 2는 도 1의 초기 반사음 생성부의 상세 구성도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 도 1의 초기 반사음 생성부는, 초기 지연기(140)와 이득 생성기(150)를 구비하고 있다.

이하, 도 1의 초기 반사음 생성부의 동작을 상세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 초기 지연기(140)는 초기 반사음을 3개까지 만들어 출력한다.

그리고, 이득 생성기(150)는 초기 반사음의 출력 신호의 진폭을 설정된 이득에 따라 결정하여 출력한다.

도면에서, 도 3은 도 1의 콤 필터의 상세 구성도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 도 1의 콤 필터는 지연기(160)과 이득 제어기(170)을 구비하고 있다.

이하, 도 1의 콤 필터의 동작을 상세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 지연기(160)는 원음을 지연시켜 출력하며, 이득 제어기(170)는 지연기(160)의 출력을 지연기(160)의 입력으로 피드백 시켜 이득을 가변시킨다.

도면에서, 도 4는 도 1의 저역 통과 올패스 필터의 상세 구성도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 도 1의 저역 통과 올패스 필터는, 올패스 필터(180), 이득 제어기(190) 및 저역 통과 필터(200)을 구비하고 있다.

이하, 도 1의 저역 통과 올패스 필터의 동작을 상세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 올패스 필터(180)은 잔향음의 밀도를 증가시켜 출력하며, 이득 제어기(190)는 저역 통과 필터(200)를 통과한 올패스 필터(180)의 출력 신호를 올패스 필터(180)의 입력 신호로 피드백 시켜 이득을 제어한다.

그리고, 저역 통과 필터(200)는 잔향음의 주파수 특성을 자연스러운 음으로 만들기 위해 저역 주파수 신호만을 통과시킨다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 음색 변화가 없는 잔향 생성 장치는 실내 잔향음과 같이 자연스러운 잔향을 발생시킬 수 있으며, 녹음이나 음상제어 장치에서 거리감 제어 등에 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 음색 변화가 없는 잔향 생성 장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (4)

1. 외부로부터 잔향이 부가되지 않은 신호의 입력을 받아서 초기 반사음을 생성시킨 후에, 공간감을 가변시켜 출력하기 위한 초기 반사음 생성 수단;

   외부로부터 잔향이 없는 음원을 받아 들여 잔향 신호를 만들어 출력하기 위한 콤 필터링 수단;

   상기 콤 필터링 수단으로부터 생성된 잔향 신호를 입력받아 잔향음의 밀도를 높여 출력하기 위한 저역 통과 올패스 필터링 수단; 및

   상기 초기 반사음 생성 수단의 출력과 상기 저역 통과 올패스 필터링 수단의 출력을 합성하여 출력하기 위한 합성 수단을 포함하여 이루어진 잔향 생성 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 초기 반사음 생성 수단은,

   외부로부터 잔향이 부가되지 않은 신호의 입력을 받아서 다수개의 초기 반사음을 만들어 출력하기 위한 초기 지연기; 및

   상기 초기 지연기로부터의 각각의 출력을 입력받아 각각의 입력신호에 대하여 증폭하여 출력하기 위한 이득 생성기를 포함하여 이루어진 잔향 생성 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 콤 필터링 수단은,

   외부로부터 잔향이 없는 음원을 받아 들여 원음을 지연시켜 출력하기 위한 지연기; 및

   상기 지연기의 출력을 상기 지연기의 입력으로 피드백 시켜 이득을 가변시키기 위한 제1 이득 제어기를 포함하여 이루어진 잔향 생성 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 저역 통과 올패스 필터링 수단은,

   상기 콤 필터링 수단으로부터 잔향음이 생성된 신호를 입력받아 잔향음의 밀도를 증가시켜 출력하기 위한 올패스 필터;

   상기 올패스 필터로부터 출력신호를 입력받아 저역 주파수대 신호만을 통과 시키는 저역 통과 필터링을 수행하기 위한 저역 통과 필터; 및

   상기 저역 통과 필터로부터 출력되는 저역 주파수 신호를 입력받아 상기 올패스 필터의 입력으로 피드백 시켜 이득을 조정하기 위한 제2 이득 제어기를 포함하여 이루어진 잔향 생성 장치.