KR20010009258A - Virtual multi-channel recoding system - Google Patents

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김균태
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허진호
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Abstract

PURPOSE: A virtual multi-channel recording system is provided to record an audio signal with a direction information on a store media for the audio signal in order to reproduce the audio signal safely and lively. CONSTITUTION: A multi-channel audio source(100) generates a two-channel of multi-channel audio data to which at least 3 channels are compressed. An audio decoder(200) decodes the compressed two-channel of multi-channel audio data and outputs the multi-channel audio data having at least 3 channels. A positioning audio processor(300) adds a direction information to the multi-channel audio data having at least 3 channels and down-mixes it to the 2-channel audio data. A process and store part(400) processes and stores the down-mixed two-channel audio data. The positioning audio processor(300) is a 3D positioning audio processor using HRTF(Head Related Transfer Function).

Description

가상 멀티 채널 레코딩 시스템{Virtual multi-channel recoding system}Virtual multi-channel recoding system

본 발명은 가상 멀티 채널 레코딩 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오디오 신호에 방향감을 부여하여 아날로그 또는 디지털 저장매체에 저장하여 별도의 음장용 DSP없이도 2채널 스테레오 오디오 시스템에서도 가상 채널의 멀티 음향을 구현할 수 있는 가상 멀티 채널 레코딩 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a virtual multi-channel recording system, and more particularly, to give a sense of direction to the audio signal to store in an analog or digital storage medium to implement the multi-sound of the virtual channel in a two-channel stereo audio system without a separate sound field DSP And a virtual multi-channel recording system.

일반적으로 가상 멀티 채널(Virtual Multi-Channel)은 2채널 시스템에 가상의 다중 채널 오디오 신호가 저장된 소프트(상업목적으로 레코딩하여 판매되는 기록된 매체)를 구현해 주는 레코딩 시스템 및 일련의 분배 시스템(Distribution system)이다.Generally, a virtual multi-channel is a recording system and a series of distribution systems that implement a soft (recorded medium sold for commercial recording) in which a virtual multi-channel audio signal is stored in a two-channel system. )to be.

오디오 신호는 레프트 오디오 음원과 라이트 오디오 음원의 2채널의 오디오 신호로 이루어진 오디오 신호에 의해 재생되는데 이러한 오디오 신호에 관련해 간략히 설명하면 다음과 같다.The audio signal is reproduced by an audio signal consisting of two channel audio signals, a left audio sound source and a light audio sound source. The audio signal is briefly described as follows.

가정용 오디오 시스템이나 차량용 오디오 시스템에 적용되는 CD나 LD는 2채널의 오디오 신호를 돌비 디지털 시스템이나, 디지털 극장 시스템(Digital Theater System; 이하 DTS라 칭함)방식 등을 사용한 압축 기법에 의해 6채널로 변환함으로써 현장감과 입체감을 느끼도록 오디오 환경을 제공한다. 또한 극장용 오디오 시스템의 경우는 이보다 더 많은 8채널의 오디오 신호를 사용하므로써 보다 현장감과 입체감, 임장감(Sound field) 등이 부여된 오디오 환경을 제공한다.CD and LD, which are applied to home audio systems and car audio systems, convert two-channel audio signals into six channels by a compression method using a Dolby digital system or a digital theater system (hereinafter referred to as DTS). This provides an audio environment for a realistic and three-dimensional experience. In addition, the theater audio system uses more than eight channels of audio signals to provide an audio environment with realism, three-dimensionality, and sound field.

일반적으로 스테레오(stereo)는 위치감, 거리감 및 임장감의 3가지 요소가 잘 재생되는 입체음향 또는 재생기기를 말하며, 임장감이란 음의 위치감 및 잔향시간을 조절하여 3차원적인 공간감(3-Dimension)을 재현하는 것으로서, 간단하게는 음의 강약과 위상을 더하거나 빼는 방식부터 DSP(Digital Signal Processor)를 이용하여 초기반사음과 잔향음을 적절히 제어하여 다양한 음장감을 만드는 방식이다.In general, stereo refers to a three-dimensional sound or reproducing apparatus that reproduces three elements of position, distance, and presence well, and the sense of presence is a three-dimensional space by adjusting the position and reverberation time of sound. By simply adding or subtracting the intensity and phase of the sound, the system creates various sound fields by appropriately controlling the initial reflection sound and the reverberation sound using a digital signal processor (DSP).

음의 경로를 분류하면, 음원으로부터 직접 청취자에게 도달하는 음으로 음원의 위치를 알 수 있게 하는 기본음이라 볼 수 있는 직접음(direct sound)과, 벽이나 천장, 마루 등에 반사되어 직접음의 바로 뒤를 따라 도달하는 음(지연량은 20 내지 80ms)으로 확장감을 느끼게 하며 명료도가 좌우되는 초기반사음(Early sound)과, 초기반사음 뒤에 여러 복잡한 경로로 반사되어 천장 바닥 등에 복잡한 경로를 거쳐 감쇄를 거듭하여 사방으로 랜덤하게 도달하는 음(지연량은 초기반사음보다 큼)으로 공간의 특성을 잘 느끼게 하며, 특히 잔향이 많으면 생동감과 장엄한 느낌을 갖게되는 잔향음(Reverberant sound)으로 분류할 수 있다.When the sound paths are classified, the direct sound, which is the basic sound, is a sound that reaches the listener directly from the sound source, and is reflected to walls, ceilings, and floors. The sound that arrives along (the amount of delay is 20 to 80ms) makes sense of expansion, and early reflection sound with clarity is influenced, and it is reflected by various complicated paths after the initial reflection sound and then attenuates through complicated paths on the ceiling floor etc. By randomly reaching the sound (the amount of delay is greater than the initial reflection), the characteristics of the space can be felt well. Especially, if the reverberation has a lot of reverberation, it can be classified into a reverberant sound that has a lively and majestic feeling.

이러한 세 가지 소리를 각종 음장에 따라 적절히 강조함으로써 좁은 공간에서도 원래의 음장과 같은 청취효과를 기대할 수 있다.By properly emphasizing these three sounds according to various sound fields, you can expect the same listening effect as the original sound field even in a narrow space.

멀티미디어의 발달로 인해 오디오 음을 접하게 되는 사용자는 오디오 음의 직접 발생장소에 있지 않더라도 그 오디오 음이 다양한 채널을 통해 전달되는 청취 환경에 의해 현장감과 임장감을 느끼고 있다. 언급한 바와 같이, 극장과 같은 장소에서는 8채널을 사용하여 극장 안의 관객에 전달하고 있으며, 가정용 오디오 시스템이나 카 오디오 시스템을 구비한 사용자도 역시 다양한 경로를 통해 멀티 채널의 오디오 음을 수신하게 되어 현장에 있지 않더라도 그 현장에 있다는 현장감과 임장감을 느끼게되는 가상 현실이 도래하고 있다. 특히, 컴퓨터 게임을 사용하는 게임 매니아들의 경우에는 이러한 오디오 음은 필수적인 것으로 인식되고 있는 실정이다.Due to the development of multimedia, a user who encounters audio sound feels a sense of presence and presence by a listening environment in which the audio sound is transmitted through various channels even though the audio sound is not directly generated. As mentioned, venues such as theaters use eight channels to deliver to audiences in the theater, and users with home audio systems or car audio systems also receive multi-channel audio through various paths. Even if it is not in the world, the virtual reality is coming to feel the presence and presence of the scene. In particular, in the case of game enthusiasts using computer games, such audio sounds are recognized as essential.

그러나 이러한 오디오 환경에도 불구하고, 코스트 및 공간 제약 등을 이유로, 또한 멀티 채널 시스템과 2채널 오디오 시스템과의 비호환성 등을 이유로 하여 멀티 채널의 오디오 환경의 구축이 진전되지 않고 있다.However, in spite of such an audio environment, the construction of a multi-channel audio environment has not progressed due to cost and space constraints and the incompatibility between the multi-channel system and the two-channel audio system.

특히, 휴대용 오디오 시스템에서는 2채널로 구성된 헤드폰이나 이어폰의 멀티 채널 구현 방법의 제약 때문에 멀티 채널의 음향 효과를 구현하기 위한 사실상 불가능하다는 문제점이 있다.In particular, in the portable audio system, there is a problem in that it is virtually impossible to implement sound effects of the multi-channel due to the limitation of the multi-channel implementation of the headphone or earphone composed of two channels.

본 발명의 기술과 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 2채널 스테레오 및 휴대용 오디오 시스템에 있어서, 현장감 있고, 임장감 있는 오디오 신호를 재생하기 위하여 방향 정보가 부가된 오디오 신호를 오디오 신호 저장매체에 레코딩하기 위한 가상 멀티 채널 레코딩 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to add an audio signal with direction information to reproduce a realistic, presence audio signal in a two-channel stereo and a portable audio system. To provide a virtual multi-channel recording system for recording to the audio signal storage medium.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 멀티 채널 레코딩 시스템의 블록도이다.1 is a block diagram of a virtual multi-channel recording system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 HRTF를 이용한 방향감 정보를 부가하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram illustrating an example of adding directional information using an HRTF according to an embodiment of the present invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

100 : 멀티 채널 오디오 소스 200 : 오디오 디코더부100: multi-channel audio source 200: audio decoder

300 : 포지셔닝 오디오 프로세서부 400 : 처리저장부300: positioning audio processor 400: processing storage unit

410 : 오디오 인코더 440 : 디지털 아날로그 변환부410: audio encoder 440: digital-to-analog converter

상기한 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 가상 멀티 채널 레코딩 시스템은,A virtual multi-channel recording system according to one feature for realizing the above object,

적어도 3채널 이상이 압축된 2채널의 멀티 채널 오디오 데이터를 발생하는 멀티 채널 오디오 소스;A multi-channel audio source for generating two-channel multichannel audio data in which at least three channels are compressed;

상기 압축된 2채널의 멀티 채널 오디오 데이터를 복호화하여 적어도 3채널 이상을 포함하는 멀티 채널 오디오 데이터를 출력하는 오디오 디코더부;An audio decoder for decoding the compressed two-channel audio data and outputting multi-channel audio data including at least three channels;

상기 복호화된 적어도 3채널 이상을 포함하는 멀티 채널 오디오 데이터에 방향감 정보를 포함시켜 2채널 오디오 데이터로 다운 믹스하는 포지셔닝 오디오 프로세서부; 및A positioning audio processor including down-direction information in the multi-channel audio data including the decoded at least three channels and downmixing the two-channel audio data; And

상기 다운 믹스된 2채널 오디오 데이터를 처리하여 저장하는 처리저장부를 포함한다.And a processing storage unit for processing and storing the down-mixed two-channel audio data.

이러한 가상 멀티 채널 레코딩 시스템에 의하면, 적어도 3채널 이상이 압축된 2채널의 오디오 신호를 복호화하여 적어도 3채널 이상을 포함하는 멀티 채널 오디오 신호에 방향감 정보를 포함시켜 이를 다시 2채널의 오디오 신호로 변환하여 저장매체에 저장함으로써 2채널 스테레오 및 휴대용 오디오 시스템에서도 현장감과 임장감 있고, 방향감까지 부가한 가상 멀티 채널의 오디오 음을 즐길 수 있다.According to such a virtual multi-channel recording system, at least three channels are decoded and two-channel audio signal is decoded to include direction information in the multi-channel audio signal including at least three channels or more and converts it into two-channel audio signal again. By storing the data in a storage medium, virtual multi-channel audio sound can be enjoyed even in 2-channel stereo and portable audio systems with presence and presence.

그러면, 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 실시예에 관해 설명하기로 한다.Then, embodiments will be described so that those skilled in the art can easily implement the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 멀티 채널 레코딩 시스템의 블럭도이다.1 is a block diagram of a virtual multi-channel recording system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시되어 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 멀티 채널 레코딩 시스템은 멀티 채널 오디오 소스(100), 오디오 디코더부(200), 포지셔닝 오디오 프로세서부(Positioning audio processor; 300) 및 처리저장부(400)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a virtual multi-channel recording system according to an embodiment of the present invention includes a multi-channel audio source 100, an audio decoder unit 200, a positioning audio processor unit 300, and a process storage unit. A portion 400 is included.

멀티 채널 오디오 소스(100)는 적어도 3채널 이상, 바람직하게는 6채널이 암호화된 2채널의 멀티 채널 오디오 데이터를 오디오 디코더부(200)에 제공한다.The multi-channel audio source 100 provides the audio decoder 200 with at least three channels, preferably two channels of multi-channel audio data encrypted with six channels.

오디오 디코더부(200)는 포지셔닝 오디오 프로세서부(100)로부터 제공되는 암호화된 2채널의 멀티 채널 오디오 데이터를 복호화하여 6채널의 오디오 데이터로 변환하고, 복호화된 6채널의 오디오 데이터를 포지셔닝 오디오 프로세서부(300)에 출력한다.The audio decoder unit 200 decodes the encrypted two-channel multi-channel audio data provided from the positioning audio processor unit 100 to convert the six-channel audio data, and converts the decrypted six-channel audio data into the positioning audio processor unit. Output to 300.

포지셔닝 오디오 프로세서부(300)는 오디오 디코더(200)로부터 제공되는 복호화된 멀티 채널 오디오 데이터에 방향감 정보를 포함시켜 2채널 오디오 데이터로 다운 믹스(Down mix) 처리한 후 다운 믹스 처리된 2채널 오디오 데이터를 처리저장부(400)에 출력한다.The positioning audio processor 300 includes the sensed information in the decoded multi-channel audio data provided from the audio decoder 200, down-mixes the 2-channel audio data, and then down-mixes the 2-channel audio data. Output to the processing storage 400.

처리저장부(400)는 포지셔닝 오디오 프로세서부(300)로부터 다운 믹스된 2채널 오디오 데이터를 제공받아 이를 저장한다.The processing storage unit 400 receives down-mixed two-channel audio data from the positioning audio processor unit 300 and stores it.

보다 상세히는, 처리저장부(400)의 일 예는 오디오 인코더부(410)와 제1 저장매체(420)를 포함하며, 오디오 인코더부(410)는 정보율을 1/10 내지 1/20로 낮추어 휴대용 플래쉬 메모리 재생기에 적합한 데이터 형태로 압축한 후 압축된 데이터를 제1 저장매체(420)에 출력한다.In more detail, an example of the processing storage unit 400 includes an audio encoder unit 410 and a first storage medium 420, and the audio encoder unit 410 has an information rate of 1/10 to 1/20. The compressed data is compressed into a data format suitable for a portable flash memory player, and then the compressed data is output to the first storage medium 420.

이때 제1 저장매체(420)에 저장되는 데이터 타입은 MPEG-1 기준의 레이어(Layer) 3에 근거한 MP3, MPEG-2 기준에 의해 정의되는 오디오 압축 포맷의 일종인 AAC(Advanced Audio Coding), 소니(SONY)사의 ATRAC3, 야마하(YAMAHA)의 TwinVQ방식과 같은 디지털 오디오 압축방법들 중 어느 하나를 이용하여 오디오 데이터를 저장한다.At this time, the data type stored in the first storage medium 420 is MP3 based on Layer 3 of MPEG-1 standard, AAC (Advanced Audio Coding), which is a kind of audio compression format defined by MPEG-2 standard, and Sony. Audio data is stored using any one of digital audio compression methods such as ATRAC3 of Sony, and TwinVQ of Yamaha.

이때 오디오 인코더부(410)를 경유하여 제1 저장매체(420)에 저장되는 인코딩된 2채널의 오디오 데이터를 재생하기 위해서는 재생측에서 인코딩된 2채널의 오디오 데이터를 복호화시키는 디코딩부를 갖는 것 또한 자명한 일이다.At this time, in order to reproduce the encoded two-channel audio data stored in the first storage medium 420 via the audio encoder 410, the decoding side having a decoding unit for decoding the encoded two-channel audio data is also self-evident. It's done.

또한 처리저장부(400)의 다른 예는 제2 저장매체(430)로 이루어져, 다운 믹스된 2채널의 오디오 데이터를 저장한다. 이때 제2 실시예로 사용되는 제2 저장매체(430)는 메모리 카드(memory card), 리드/라이트(R/W)가 가능한 CD(Compact Disc), MD(Mini Disc), DVD(Digital Versatile Disc) 및 DAT(Digital Audio Tape)와 같은 디지털 저장매체들 중 어느 하나이다.In addition, another example of the processing storage unit 400 includes a second storage medium 430 to store down-mixed audio data of two channels. In this case, the second storage medium 430 used in the second embodiment may include a memory card, a compact disc capable of read / write (R / W), a mini disc (MD), and a digital versatile disc (DVD). And digital storage media such as DAT (Digital Audio Tape).

또한 처리저장부(400)의 또 다른 예로는 디지털/아날로그 변환부(440)와 제3 저장매체(450)를 포함하여, 6채널이 2채널로 다운 믹스된 오디오 데이터를 아날로그 신호로 변환하고, 변환된 아날로그 오디오 신호를 테이프 타입의 저장매체인 일반 카세트 테이프나 VCR 테이프 등으로 이루어진 저장매체에 저장한다. 이때 디지털/아날로그 변환부(440)의 출력측에 스피커를 연결하는 경우에는 방향감 정보까지 포함하고 있는 오디오 음을 출력하게 된다.In addition, another example of the processing storage unit 400 includes a digital / analog converter 440 and a third storage medium 450, and converts audio data downmixed into two channels of six channels into an analog signal, The converted analog audio signal is stored in a storage medium made of a general cassette tape or a VCR tape, which is a tape type storage medium. In this case, when the speaker is connected to the output side of the digital / analog converter 440, the audio sound including the directional information is output.

본 발명의 일 실시예에 따라, 도 1에 도시된 가상 멀티 채널 레코딩 시스템을 보다 상세히 설명한다.According to one embodiment of the invention, the virtual multi-channel recording system shown in FIG. 1 will be described in more detail.

2채널로 암호화된 적어도 3개 채널 이상, 바람직하게는 6채널 오디오 데이터는 오디오 음이 만들어지는 원음(Original sound)의 현장에 설치된 복수의 마이크를 통해 원음을 제공받아 증폭(녹음)한 다음, 이를 다른 장소에서 재생하기 위해 돌비 디지털(Dolby Digital) 방식, DTS방식, MPEG-2방식 등을 통해 2채널로 암호화한 멀티 채널 오디오 데이터이다.At least three or more channels, preferably six channel audio data, encrypted with two channels, are amplified (recorded) by receiving the original sound through a plurality of microphones installed in the field of the original sound from which the audio sound is made. Multi-channel audio data encrypted in two channels through Dolby Digital, DTS, MPEG-2, etc. for playback in other locations.

그중, 돌비 디지털 방식은 돌비(Dolby)연구소에서 발표한 이산 디지털(Discrete Digital) 방식의 멀티 채널 서라운드 음향 시스템으로서, 스테레오 프론트 L/R(Stereo front Left sound/Right sound), 프론트 센터(Front center), 스테레오 리어 L/R(Stereo rear Left sound/Right sound), 서브우퍼(Subwoofer))로 이루어진 6개 채널을 채용하여 음향 효과를 실현할 수 있다.Among them, Dolby Digital is a discrete digital multi-channel surround sound system presented by Dolby Laboratories, which includes Stereo front L / R (Front center) and Front center. Sound effects can be realized by adopting six channels consisting of stereo rear left sound (Right sound) and subwoofer (Subwoofer).

이러한 돌비 디지털 방식은 디지털의 독립적인 6채널 서라운드 음장을 다음 표 1과 같이 갖고 있다.This Dolby Digital system has a digital independent six-channel surround sound field as shown in Table 1 below.

채 널channel 모 드mode ±0.5dB 밴드± 0.5 dB band 3dB 밴드3 dB band Front L/RFront L / R StereoStereo 20㎐ ~ 20㎑20㎐ to 20㎑ 3㎐ ~2030㎐3㎐ ~ 2030㎐ Front CenterFront center DialogDialog 20㎐ ~ 20㎑20㎐ to 20㎑ 3㎐ ~2030㎐3㎐ ~ 2030㎐ Rear L/RRear L / R StereoStereo 20㎐ ~ 20㎑20㎐ to 20㎑ 3㎐ ~2030㎐3㎐ ~ 2030㎐ SubwooferSubwoofer 0.1 CH0.1 CH 20㎐ ~ 120㎐20㎐ to 120㎐ 3㎐ ~121㎐3㎐ to 121㎐

또한 포지셔닝 오디오 프로세서부(300)를 통해 방향감 정보를 포함시키는 일련의 과정은 그 일 예로서 에이치. 알. 티. 에프(Head-Related Transfer Function; 이하 HRTF라 칭함)를 이용한 3D 포지셔닝 서라운드 프로세서를 이용하여 방향감 정보를 포함시킬 수 있다. 이때 3-D 포지셔닝 오디오 프로세서는 6채널의 오디오데이터를 6채널의 위치(Position)정보를 유지한 채 2채널로 다운-믹싱(Down-mixing)하는 프로세서로서, 보다 상세히는 HRTF를 사용하여 각각의 위치의 정보를 만든 다음 2채널로 믹싱 처리한다.In addition, a series of processes for including the directional information through the positioning audio processor 300 is an example. egg. tea. Orientation information may be included using a 3D positioning surround processor using a head-related transfer function (hereinafter referred to as HRTF). At this time, the 3-D positioning audio processor is a down-mixing process of 6-channel audio data to 2 channels while maintaining the 6-channel position information. In detail, each 3-D positioning audio processor uses an HRTF. Create location information and mix it into two channels.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 HRTF를 이용한 방향감 정보를 부가하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram illustrating an example of adding directional information using an HRTF according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하여, 돌비 디지털(Dolby Digital), DTS일 때의 채널 구성을 예로 들어 설명하면 청취자를 기준으로 6개의 스피커를 설치하는데, 각각의 스피커는 전면 좌측 스피커(Front Left Speaker; FLS), 중앙 스피커(Center Speaker; CS), 전면 우측 스피커(Front Right Speaker; FRS), 서브 우퍼(Subwooper; SW), 서라운드 좌측 스피커(Surround Left Speaker; SLS) 및 서라운드 우측 스피커(Surround Right Speaker; SRS)이다.Referring to FIG. 2, a channel configuration in the case of Dolby Digital and DTS will be described. For example, six speakers are installed based on the listener. Each speaker includes a front left speaker (FLS), Center Speaker (CS), Front Right Speaker (FRS), Subwooper (SW), Surround Left Speaker (SLS) and Surround Right Speaker (SRS) .

이러한 구성에서 나타나는 HRTF, 즉 6개의 스피커로부터 출력되어 청취자의 좌.우측 귀에 전달되는 임펄스 응답(Impulse Response)을 열거하면 다음과 같다.The HRTF that appears in this configuration, that is, the impulse response outputted from six speakers and delivered to the left and right ears of the listener is as follows.

FLSL(z) : 전면 좌측 스피커에서부터 좌측 귀까지의 임펄스 응답.FLS L (z): Impulse response from the front left speaker to the left ear.

FLSR(z) : 전면 좌측 스피커에서부터 우측 귀까지의 임펄스 응답.FLS R (z): Impulse response from the front left speaker to the right ear.

FRSL(z) : 전면 우측 스피커에서부터 좌측 귀까지의 임펄스 응답.FRS L (z): Impulse response from the front right speaker to the left ear.

FRSR(z) : 전면 우측 스피커에서부터 우측 귀까지의 임펄스 응답.FRS R (z): Impulse response from the front right speaker to the right ear.

SLSL(z) : 서라운드 좌측 스피커에서부터 좌측 귀까지의 임펄스 응답.SLS L (z): Impulse response from the surround left speaker to the left ear.

SLSR(z) : 서라운드 좌측 스피커에서부터 우측 귀까지의 임펄스 응답.SLS R (z): Impulse response from the surround left speaker to the right ear.

SRSL(z) : 서라운드 우측 스피커에서부터 좌측 귀까지의 임펄스 응답.SRS L (z): Impulse response from the surround right speaker to the left ear.

SRSR(z) : 서라운드 우측 스피커에서부터 우측 귀까지의 임펄스 응답.SRS R (z): Impulse response from the surround right speaker to the right ear.

CSL(z) : 중앙 스피커에서부터 좌측 귀까지의 임펄스 응답.CS L (z): Impulse response from the center speaker to the left ear.

CSR(z) : 중앙 스피커에서부터 우측 귀까지의 임펄스 응답.CS R (z): Impulse response from the center speaker to the right ear.

SWL(z) : 서브 우퍼 스피커에서부터 좌측 귀까지의 임펄스 응답.SW L (z): Impulse response from the subwoofer speaker to the left ear.

SWR(z) : 서브 우퍼 스피커에서부터 우측 귀까지의 임펄스 응답.SW R (z): Impulse response from the subwoofer speaker to the right ear.

멀티 채널 음향 시스템은 대부분의 음향 효과를 직접음에 의존하므로 위에서 정의한 HRTF를 이용하여 방향감을 포함하는 가상의 2채널 음향으로 다운 믹스할 수 있다.Multi-channel sound systems rely on direct sound for most of the sound effects, so you can use the HRTF defined above to down mix into a virtual two-channel sound with a sense of direction.

다운 믹스된 2채널 스테레오 음향 중 좌측 신호를 L(z), 우측 신호를 R(z)라 하면 다음 수학식 1 내지 2와 같이 정의된다.When the left signal is L (z) and the right signal is R (z) among the down-mixed two-channel stereo sounds, Equations 1 to 2 are defined.

L(z)=fl(z)·FLSL(z)+fr(z)·FRSL(z)+sl(z)·SLSL(z)+sr(z)·SRSL(z)+c(z)·CSL(z)+sw(z)·SWL(z)L (z) = fl (z) FLS L (z) + fr (z) FRS L (z) + sl (z) SLS L (z) + sr (z) SRS L (z) + c (z) CS L (z) + sw (z) SW L (z)

R(z)=fl(z)·FLSR(z)+fr(z)·FRSR(z)+sl(z)·SLSR(z)+sr(z)·SRSR(z)+c(z)·CSR(z)+sw(z)·SWR(z)R (z) = fl (z) FLS R (z) + fr (z) FRS R (z) + sl (z) SLS R (z) + sr (z) SRS R (z) + c (z) CS R (z) + sw (z) SW R (z)

이때, fl(z)은 전면 좌측 스피커로 재생되어지는 신호이고, fr(z)은 전면 우측 스피커로 재생되어지는 신호이고, sl(z)은 서라운드 좌측 스피커로 재생되어지는 신호이고, sr(z)은 서라운드 우측 스피커로 재생되어지는 신호이고, c(z)는 중앙 스피커로 재생되어지는 신호이고, sw(z)은 서브 우퍼로 재생되어지는 신호이다.In this case, fl (z) is a signal reproduced by the front left speaker, fr (z) is a signal reproduced by the front right speaker, sl (z) is a signal reproduced by the surround left speaker, and sr (z ) Is a signal reproduced by the surround right speaker, c (z) is a signal reproduced by the center speaker, and sw (z) is a signal reproduced by the subwoofer.

즉, 일정한 배치를 가지고 있는 n채널의 멀티 채널 음향은 방향감을 포함하는 2채널 스테레오 음향으로 다운 믹스(Down mix)될 수 있으며, 이를 일반화하면 다음 수학식 3 내지 4와 같다.That is, the n-channel multichannel sound having a certain arrangement may be down mixed into a two-channel stereo sound including a sense of direction, which is generalized as in Equations 3 to 4 below.

이때, fk(z)는 k번째 채널의 신호이고, FLk(z)는 k번째 채널의 스피커 배치에서 청취자의 좌측 귀까지의 HRTF이고, FRk(z)는 k번째 채널의 스피커 배치에서 청취자의 우측 귀까지의 HRTF이다.Where f k (z) is the signal of the k-th channel, F Lk (z) is the HRTF from the k-channel speaker arrangement to the listener's left ear, and F Rk (z) is the k-channel speaker arrangement. HRTF to the listener's right ear.

이러한 방식을 이용하여 3-D 포지셔닝 오디오 프로세서는 제공되는 6채널의 오디오 신호에 방향 정보를 부가시켜 2채널의 오디오 신호로 다운 믹싱 처리할 수 있다.Using this method, the 3-D positioning audio processor can add down direction information to the provided six-channel audio signal and downmix the two-channel audio signal.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 가상 멀티 채널의 장점을 포터블 시장과 개인 청취 환경을 대상으로 하는 레코딩 시스템에 적용할 수 있어, 기존 2채널 스테레오 오디오 시스템은 물론 워크맨(Workman)등의 휴대용 오디오 청취 시스템으로도 DTS 등과 같이 멀티 채널 음장 방식으로 녹음된 가상의 다채널 소프트를 가상적으로 청취가 가능하다.As described above, according to the present invention, the advantages of the virtual multi-channel can be applied to a recording system for a portable market and a personal listening environment, thereby allowing portable audio listening such as a Walkman as well as a conventional two-channel stereo audio system. The system can also virtually listen to virtual multichannel software recorded in a multichannel sound field method such as DTS.

또한 다채널 소프트인 메모리 카드 류 등의 저장 매체에 적합하게 오디오 신호를 저장할 수 있다.In addition, the audio signal can be stored suitably for a storage medium such as a multi-channel soft memory card.

또한 입체 음향으로 디코딩 해주는 특별한 장치나 기술 없이도 일반 입체 음향 DSP나 알고리즘을 거치지 않는 오디오 시스템에서도 방향감을 느낄 수 있게 오디오 매체에 저장할 수 있다.It can also be stored on audio media for a sense of direction even in audio systems that do not go through normal stereo DSP or algorithms, without the need for special devices or techniques to decode stereo sound.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

이상 설명한 바와 같이, 기존의 2채널 스테레오 및 휴대용 오디오 시스템에서는 그 기본이 좌/우(L/R)의 2채널로 이루어져 별도의 부가 장치가 필요한 다채널 오디오 소스의 청취가 불가능하였으나, 본 발명에서는 가상 멀티 레코딩 시스템을 이용하여 오디오 재생장치에 사용하기 위한 저장매체에 소프트 제작 시나 녹음 시에 적용하므로써 기존 2채널 스테레오 및 휴대용 오디오 시스템에서도 저가로 공간 제약 없이 가상의 다채널 오디오 청취 환경이 제공되어 방향감 있는 다채널 오디오 음을 청취할 수 있다.As described above, in the conventional two-channel stereo and portable audio system, the base is composed of two channels of left and right (L / R), and it is impossible to listen to a multichannel audio source requiring a separate additional device. The virtual multi-recording system is applied to storage media for use in audio playback devices during soft production or recording, providing a virtual multi-channel audio listening environment at low cost without any space constraints even in existing 2-channel stereo and portable audio systems. You can listen to multichannel audio.

Claims (6)

적어도 3채널 이상이 압축된 2채널의 멀티 채널 오디오 데이터를 발생하는 멀티 채널 오디오 소스;A multi-channel audio source for generating two-channel multichannel audio data in which at least three channels are compressed; 상기 압축된 2채널의 멀티 채널 오디오 데이터를 복호화하여 적어도 3채널 이상을 포함하는 멀티 채널 오디오 데이터를 출력하는 오디오 디코더부;An audio decoder for decoding the compressed two-channel audio data and outputting multi-channel audio data including at least three channels; 상기 복호화된 적어도 3채널 이상을 포함하는 멀티 채널 오디오 데이터에 방향감 정보를 포함시켜 2채널 오디오 데이터로 다운 믹스하는 포지셔닝 오디오 프로세서부; 및A positioning audio processor including down-direction information in the multi-channel audio data including the decoded at least three channels and downmixing the two-channel audio data; And 상기 다운 믹스된 2채널 오디오 데이터를 처리하여 저장하는 처리저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 멀티 채널 레코딩 시스템.And a processing storage unit for processing and storing the down-mixed two-channel audio data. 제1항에 있어서, 상기 포지셔닝 오디오 프로세서부가 HRTF(Head Related Transfer Function)를 이용하는 3D 포지셔닝 서라운드 프로세서인 것을 특징으로 하는 가상 멀티 채널 레코딩 시스템.The virtual multi-channel recording system according to claim 1, wherein the positioning audio processor is a 3D positioning surround processor using a head related transfer function (HRTF). 제2항에 있어서, 상기 포지셔닝 오디오 프로세서부로부터 출력되는 다운 믹스된 2채널 오디오 데이터는과,(이때, fk(z)는 k번째 채널의 신호이고, FLk(z)는 k번째 채널의 스피커 배치에서 청취자의 좌측 귀까지의 HRTF이고, FRk(z)는 k번째 채널의 스피커 배치에서 청취자의 우측 귀까지의 HRTF이다.)인 것을 특징으로 하는 가상 멀티 채널 레코딩 시스템.The downmixed two-channel audio data output from the positioning audio processor unit is further included. and, Where f k (z) is the signal of the k-th channel, F Lk (z) is the HRTF from the k-channel speaker layout to the listener's left ear, and F Rk (z) is the k-channel speaker layout Is the HRTF from the right ear to the listener. 제1항에 있어서, 상기 처리저장부가The method of claim 1, wherein the processing storage unit 상기 포지셔닝 오디오 프로세서부로부터 다운 믹스된 오디오 데이터의 정보율을 낮추어 암호화하는 오디오 인코더부; 및An audio encoder for lowering and encrypting an information rate of down mixed audio data from the positioning audio processor; And 상기 암호화된 오디오 데이터를 저장하는 저장매체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 멀티 채널 레코딩 시스템.And a storage medium for storing the encrypted audio data. 제4항에 있어서, 상기 오디오 인코더부의 암호화가 휴대용 플래쉬 메모리 플레이어에 적합한 압축 데이터 형태로 암호화하는 것을 특징으로 하는 가상 멀티 채널 레코딩 시스템.5. The virtual multi-channel recording system according to claim 4, wherein the encryption of the audio encoder unit encrypts the compressed data in a form suitable for a portable flash memory player. 제1항에 있어서, 상기 처리저장부가The method of claim 1, wherein the processing storage unit 상기 포지셔닝 오디오 프로세서부로부터 다운 믹스된 2채널 오디오 데이터를 아날로그 오디오 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부; 및A digital / analog converter for converting down-mixed two-channel audio data from the positioning audio processor to an analog audio signal; And 상기 아날로그 변환된 오디오 신호를 저장하는 저장매체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 멀티 채널 레코딩 시스템.And a storage medium storing the analog converted audio signal.
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