KR20010023723A - 5-2-5 matrix encoder and decoder system - Google Patents

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KR20010023723A KR1020007002377A KR20007002377A KR20010023723A KR 20010023723 A KR20010023723 A KR 20010023723A KR 1020007002377 A KR1020007002377 A KR 1020007002377A KR 20007002377 A KR20007002377 A KR 20007002377A KR 20010023723 A KR20010023723 A KR 20010023723A
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그리싱거데이비드에이치.
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렉시콘
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    • H04S3/02Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic of the matrix type, i.e. in which input signals are combined algebraically, e.g. after having been phase shifted with respect to each other

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Abstract

적어도 하나의 신호 성분이 지향적으로 인코드되고 상관되며, 적어도 하나의 신호 성분이 지향적으로 인코드되지 않고 2개의 입력 채널에서 비상관되는 2개의 입력 채널의 스테레오 신호를 소수의 출력 채널에 대한 신호로 변환하는 사운드 재생 시스템은At least one signal component is directionally encoded and correlated, and at least one signal component is not directionally encoded and stereo signals of two input channels that are uncorrelated in two input channels to signals for a few output channels. Sound playback system to convert

바람직한 방향으로 입력신호의 상관 성분을 증가시키고, 인코드된 방향과는 연관되지 않은 채널의 신호들의 세기를 감소시키는 동시에, 우측 입력 채널에서 기록된 도구들은 출력 채널의 우측에 유지되고, 좌측에서 기록된 도구들은 좌측에 유지되며, 모든 출력 채널의 모든 도구들의 뚜렷한 소리세기는 입력신호의 지향적으로 인코드된 성분의 방향과는 관계없이 유지되도록 각각의 좌측 및 우측 출력 채널 사이의 분리와, 각각의 출력 채널에서 입력 채널의 비상관 성분의 전체 세기를 유지하는 디코딩 장치 및Increasing the correlation component of the input signal in the desired direction and reducing the strength of the signals of the channel not associated with the encoded direction, while the tools recorded in the right input channel remain on the right side of the output channel and record on the left side. And the separation between each left and right output channel so that the distinct loudness of all the tools of all the output channels is maintained independent of the direction of the directionally encoded components of the input signal. A decoding device for maintaining the overall strength of the uncorrelated component of the input channel at the output channel;

본 발명에 따른 디코더 및 현재의 필름 표준에 따른 디코더에서 보정 방향 및 레벨로 디코드되도록 5개의 입력채널을 인코드하는 인코딩 수단을 포함하고,Encoding means for encoding five input channels to be decoded in a correction direction and level in a decoder according to the invention and a decoder according to the current film standard,

상기 디코딩 장치는 필름 재생에 대하여 입력 신호의 세기 비율 또는 음악 신호에 대하여 좌측 및 우측 전방 출력에서 입력신호의 중앙 성분의 소멸을 유지하기 위해 중앙 채널의 레벨을 최적으로 조정하며, 5개 또는 7개의 스피커 버번에서 측면 및 후방 신호 성분의 재생을 개선하기 위해 서라운드 출력에 주파수 종속 소자를 또한 포함하는 것을 특징으로 한다.The decoding device optimally adjusts the level of the center channel to maintain the disappearance of the center component of the input signal at the intensity ratio of the input signal for film reproduction or the left and right front output for the music signal. It also includes a frequency dependent element at the surround output to improve reproduction of the lateral and rear signal components in the speaker bourbon.

Description

5-2-5 매트릭스 인코더 및 디코더 시스템{5-2-5 MATRIX ENCODER AND DECODER SYSTEM}5-2-5 matrix encoder and decoder system {5-2-5 MATRIX ENCODER AND DECODER SYSTEM}

관련출원 참조See related applications

본 출원은 "5-2-5 매트릭스 인코더 및 디코더 시스템" 이란 제목으로 1997년 9월 5일자로 출원된 미국 가특허출원 60,058,169 호에 기초한 것이다.This application is based on US Provisional Patent Application No. 60,058,169, filed Sep. 5, 1997 entitled “5-2-5 Matrix Encoder and Decoder System”.

본 발명은 입력 신호로 순수한 순방향 또는 역방향 바이어스인 경우, 또는 특정한 방향으로 강한 사운드 성분이 있는 경우에도, 정의된 방향으로 신호의 다양한 출력 사이에 높은 분리도를 유지하고 그리고 입력 오디오 신호의 직접적으로 인코드된 성분의 방향에 관계없이 일정한 음향 레벨에서 무지향성으로 인코드된 성분을 유지하면서, 스테레오 신호의 좌우 성분 사이의 높은 분리도를 유지하는 것을 포함하여 전방 신호와 후방 신호 사이의 균형을 향상시키고 시스템의 7채널 버전 주변의 완만한 사운드 상태를 제공하며, 7채널의 사운드와 더 가까운 5채널의 사운드를 만드는, 모든 상황하에서 스테레오 신호의 좌우 성분 사이의 높은 분리도를 유지하는 것을 포함하는 표준 2채널 성분 뿐만 아니라 인코드된 다채널 성분을 재생하는 최적의 정신음향 성능을 가진 인코딩 매트릭스를 생성하기 위한 설계 기준 및 이들의 향상된 솔루션 세트에 관한 것이다.The present invention maintains high separation between the various outputs of the signal in the defined direction and directly encodes the input audio signal, even when there is pure forward or reverse bias as the input signal, or when there are strong sound components in a particular direction. Improves the balance between the front and rear signals, including maintaining high separation between the left and right components of the stereo signal, while maintaining the omni-directional encoded components at a constant sound level regardless of the direction of the components. Provides a smooth sound condition around the 7-channel version and produces standard 5-channel sound that is closer to the 7-channel sound, as well as the standard 2-channel component, including maintaining high separation between the left and right components of the stereo signal under all circumstances. As well as optimal mental sound to reproduce encoded multichannel components It relates to design criteria and an improved set of solutions for generating encoding matrices with directional performance.

또한, 본 발명은, 다채널 사운드를 본 발명에 따른 디코더에 의해, 표준 2채널 수신기에서의 재생용 2채널로 인코딩하는 인코딩 회로를 생성하기 위한 설계 기준 및 이의 솔루션의 향상된 세트에 관한 것이다.The invention also relates to an improved set of design criteria and solutions for generating encoding circuitry for encoding multichannel sound into two channels for reproduction in a standard two channel receiver by means of a decoder according to the invention.

본 발명은 다채널 오디오 신호를 2개의 분리 채널로 인코딩하여 이 2채널을 추출된 다채널신호로 다시 분리하는 수단이 되는 정제 수단에 대한 연속되는 노력의 일부인 것이다. 이러한 인코드/디코드 처리의 목적중 하나는 가능한한 원래 신호로 동일하게 인식되도록 원래 신호를 다시 만드는 것이다. 이 디코더의 다른 중요한 목적은 원래의 5채널로부터 아직 인코드 되지 않은 2채널 소스로부터 5 또는 그 이상의 분리 채널로 추출하는 것이다. 이렇게 추출된 5채널 표현은 원래의 2채널 표현과 같이 적어도 음악적으로 느껴지고 즐길 수 있어야 한다.The present invention is part of a continuing effort for refinement means which is a means of encoding a multichannel audio signal into two separate channels and again separating these two channels into an extracted multichannel signal. One of the purposes of this encode / decode process is to recreate the original signal so that it is recognized as identically as possible by the original signal. Another important purpose of this decoder is to extract five or more separate channels from a two-channel source that has not yet been encoded from the original five channels. The extracted five channel expression should be at least musically felt and enjoyed like the original two channel expression.

본 발명은 적절하게 사용가능한 매트릭스 계수를 유도하는 것을 향상시키는 것에 관련되어 있다. 이러한 향상에 관한 이해를 돕기 위해서는, 본 명세서에서는 다음과 같은 문헌을 참고하고 있다. 그리싱어(Griesinger)의 미국 특허 4,862,502호(1989)('89특허로 언급함), 미국 특허 5,136,650(1992)('92특허로 언급함), 1996년 7월 그리싱어의 미국 특허출원 08/684,948(96년 7월 출원으로 언급함) 및 그리싱어의 1996년 11월 미국 특허출원 08/742,460(96년 11월 출원으로 언급함)등의 이러한 최신 출원에 기초한 디코더의 상용 버전을 버전 1.11(또는 V1.11)로 언급하기로 한다. 1997년 9월에 출원된 가특허출원 60/058,169에 다른 향상책이 개시되어 있고, 이를 버전 2.01(또는 V2.01)로 언급한다. 이러한 버전 V1.11 및 V2.01 과 본 발명을 합해서 "로직 7" 디코더로 언급하기로 한다.The present invention relates to improving the derivation of appropriately usable matrix coefficients. In order to assist understanding of such an improvement, the following literature is referred to in the present specification. Grisinger, U.S. Patent No. 4,862,502 (1989) (referenced as '89), U.S. Patent 5,136,650 (1992) (referenced as '92), July 1996 Grishinger U.S. Patent Application 08 / 684,948 Commercial versions of decoders based on this latest application, such as the November 1996 U.S. Patent Application 08 / 742,460 (referred to as November, 1996) and Grisinger's November 1996 application V1.11). Another enhancement is disclosed in Provisional Patent Application 60 / 058,169, filed in September 1997, referred to as version 2.01 (or V2.01). These versions, together with the V1.11 and V2.01, will be referred to as "Logic 7" decoders.

다른 기술적 참고 문헌으로는: [1] 데이비드 그리싱어의 1996년 10월 AES preprint #4402의 "Multichannel Matrix Surround Decorders for Two-Eared Linsteners" 및 [2] 데이비드 그리싱어의 1997년 9월 AES preprint #4625의 "Progress in 5-2-5 Matrix Systems" 가 있다.Other technical references include: [1] “Multichannel Matrix Surround Decorders for Two-Eared Linsteners”, October 1996 AES preprint # 4402 by David Grisinger, and [2] September 1997 AES preprint # 4625 by David Grisinger. "Progress in 5-2-5 Matrix Systems".

발명의 요약Summary of the Invention

본 수단은 5개에서 2개 채널로 인코딩된 원래 신호를 재생하고 사람이 물리적으로 그리고 정신음향학적으로 계속 이해가 잘 되도록 하는 5채널 형식의 2채널 성분의 만족스러운 재생을 만드는 2가지 목적을 실현하기 위한 것이다. 앞서 언급한 특허와 특허출원들은 유용한 디코더 장치를 만들어낸 설계 철학을 나타내고 있다.This means fulfills the two objectives of reproducing the original signal encoded in five to two channels and creating a satisfactory reproduction of the two-channel component in the five-channel format, which allows the human to continue to understand physically and psychoacoustically. It is to. The aforementioned patents and patent applications represent the design philosophy of making useful decoder devices.

본 발명은 정신음향학적 성능을 최대로 하는 성질을 가진 액티브 매트릭스를 실현하는 것에 관련되어 있다. 다른 측면에서, 본 명세서에는 상기 액티브 매트릭스로부터 출력의 일부를 주파수에 독립적으로 변조하는 것이 개시되어 있다. 다른 측면에서, 본 발명은 5개 입력 채널을, 표준 2채널 장비와 본 발명에 따른 디코더 모두, 그리고 산업 표준인 "돌리 프로로직(Dolby Pro-Logic)" 디코더 모를 가지고 2개의 출력 채널로 인코드하는 액티브 회로군을 제공한다.The present invention is concerned with the realization of an active matrix having the property of maximizing psychoacoustic performance. In another aspect, disclosed herein is a frequency independent modulation of a portion of the output from the active matrix. In another aspect, the present invention encodes five input channels into two output channels with both standard two-channel equipment and a decoder according to the invention, and with the industry standard "Dolby Pro-Logic" decoder module. An active circuit group is provided.

본 발명은 입력되는 신호의 지향성 성분에 따라 변화하는 매트릭스 소자가 있는 액티브 매트릭스 디코더의 일부인 것이다. 이 매트릭스 소자는 의도한 방향을 보상하는데 포함된 방향내의 신호의 소리세기(loudness)를 향상시키면서, 상기 입력시 동시에 존재할 수 있는 다른 신호의 좌/우 분리를 모든 시간에서 보존하면서, 의도한 방향에 포함되지 않은 출력내의 지향성있게 인코드된 신호의 소리세기를 만들어 내는 것으로 변화한다. 더욱이, 본 발명에 따른 매트릭스 소자는 상기 2개의 입력-예를들어 스테레오 폭 제어등의 2개 입력 사이에 섞이는 것을 증가 또는 감소시켜 지향성있게 인코드된 비상관 2채널 성분의 좌/우 분리를 저장한다. 또한 본 발명에 따른 매트릭스 소자는 입력 신호의 다양한 성분들간의 에너지 균형을 가능한 한 보존하도록 설계하여 목소리와 반주사이의 균형이 디코더 출력에 나타나도록 한다. 따라서 본 발명에 따른 매트릭스 소자는 입력 사운드의 무지향적으로 인코드된 소자의 소리세기와 이들 소자의 좌/우 분리 모두를 보존한다.The present invention is part of an active matrix decoder with matrix elements that change in accordance with the directional component of the input signal. This matrix element improves the loudness of the signal in the direction involved to compensate for the intended direction, while preserving the left / right separation of other signals that may be present at the same time at the same time, while maintaining the desired direction in the intended direction. It changes to produce loudness of a directionally encoded signal in an output that is not included. Moreover, the matrix element according to the invention stores the left / right separation of directionally encoded uncorrelated two-channel components by increasing or decreasing the mixing between the two inputs, for example two inputs such as stereo width control. do. The matrix element according to the invention is also designed to preserve the energy balance between the various components of the input signal as much as possible so that the balance between voice and accompaniment appears at the decoder output. The matrix element according to the invention thus preserves both the loudness of the omni-encoded element of the input sound and the left / right separation of these elements.

또한, 본 발명에 따른 디코더에는 표준 2채널 성분이 플레이되는 경우 상기 디코더 출력의 호환성을 향상시키고, 5채널 디코더용 2채널로부터 7채널 디코더용 4채널로 서라운드 출력을 변화시키고, 그리고 5채널 디코더의 후방 채널의 스펙트럼을 수정하여 상기 사운드 방향이 7채널 디코더로부터 상기 사운드 방향과 같이 되도록 하는 주파수 독립 회로가 포함되어 있다.In addition, the decoder according to the present invention improves the compatibility of the decoder output when standard two-channel components are played, changes the surround output from two channels for five-channel decoder to four channels for seven-channel decoder, and A frequency independent circuit is included to modify the spectrum of the back channel so that the sound direction is the same as the sound direction from the seven channel decoder.

본 발명에 따른 인코더는 5(또는 5개의 전체 범위에 하나의 저주파수 포함)개의 입력 채널을 2개의 출력 채널로 혼합하여 특정 입력의 입력 레벨이 그 입력에 존재하는 에너지가 출력내에 있도록 강하게 되게 하고, 강한 입력의 방향이 출력 신호의 위상/진폭비에서 인코드되도록 하고, 강한 신호가 상기 인코더의 어느 두 입력과 올바르게 지향성있게 인코드될 출력 사이에서 팬(pan)될 수 있도록 한다. 또한, 상기 인코더의 2개의 후방 입력에 인가된 비상관 성분은 2채널로 인코드되어 상기 인코드 출력이 본 발명에 따른 디코더에 의해 디코드 되는 경우 입력의 좌/우 분리가되는 방식으로, 상기 인코더의 후방 채널로의 동위상 입력이 본 발명에 따른 디코더 및 상기 돌비 표준에 따른 디코더의 후방 채널로 디코드될 2채널 출력을 만들도록, 그리고 상기 인코더의 2개의 후방 채널로의 반위상 입력이 본 발명에 따른 인코더요의 무지향성 신호에 대응하는 및 상기 돌비 표준에 따른 디코더에 대응하게되는 출력을 만들도록, 또한 상기 인코더의 2개의 후방 입력에 인가된 저레벨 반향 신호가 상기 2채널 입력내의 레벨에서 3dB 감소로 인코드되도록 보존된다.The encoder according to the invention mixes five input channels (or one low frequency in five full ranges) into two output channels such that the input level of a particular input is strong such that the energy present in that input is within the output, The direction of the strong input is encoded in the phase / amplitude ratio of the output signal, and the strong signal can be panned between any two inputs of the encoder and the output to be directionally encoded correctly. In addition, the uncorrelated component applied to the two rear inputs of the encoder is encoded in two channels so that the encoder output is left / right separated when the encoded output is decoded by the decoder according to the invention. The in-phase input to the rear channel of the output makes a two-channel output to be decoded into the rear channel of the decoder according to the invention and the decoder according to the Dolby standard, and the anti-phase input to the two rear channels of the encoder is In addition, a low level echo signal applied to the two rear inputs of the encoder is 3 dB at a level within the two channel input to produce an output corresponding to an omnidirectional signal of the encoder yaw according to and corresponding to a decoder according to the Dolby standard. Preserved to be encoded as a reduction.

본 발명은 청취자 주변에 배열된 다수의 스피커를 통해 적절히 증폭된 후 재생을 위한 가청 입력 오디오 신호를 다수의 출력 신호로 디코딩할 뿐만 아니라 다중 채널 성분을 2채널로 인코딩하는 것을 포함하는 사운드 재생 시스템에 관한 것이다.The present invention is directed to a sound reproduction system comprising not only decoding an audible input audio signal for reproduction after being amplified through a plurality of speakers arranged around a listener into a plurality of output signals, but also encoding multiple channel components into two channels. It is about.

본 발명의 신규성 있는 특징은 첨부된 특허청구범위에 나타나 있다. 본 발명 및 본 발명의 다른 특성들은 첨부된 도면을 참고로 설명되는 실시예의 상세한 설명을 통해 잘 이해할 수 있을 것이다,The novel features of the invention are set forth in the appended claims. The invention and other features of the invention will be well understood from the detailed description of the embodiments described with reference to the accompanying drawings,

도 1은 도 2 및 도 3에 더 도시된 측면은 포함되지 않은 본 발명에 따른 디코더의 방향 검출 부분 및 2 내지 5채널 매트릭스 부분의 블럭 개략도,1 is a block schematic diagram of a direction detection portion and a 2 to 5 channel matrix portion of a decoder according to the present invention without the aspects further shown in FIGS. 2 and 3;

도 2는 도 1의 상기 매트릭스 섹션의 출력과 상기 디코더 출력간에 연결되기도 하는 5채널 주파수 종속 액티브 신호 프로세서의 블럭 개략도,2 is a block schematic diagram of a five channel frequency dependent active signal processor that is also coupled between the output of the matrix section of FIG. 1 and the decoder output;

도 3은 도 1의 상기 매트릭스 섹션의 출력과 상기 디코더 출력간에 대안적으로 연결될 수 있는 5-7채널 주파수 종속 액티브 신호 프로세서의 블럭 개략도,3 is a block schematic diagram of a 5-7 channel frequency dependent active signal processor that may alternatively be connected between the output of the matrix section of FIG. 1 and the decoder output;

도 4는 본 발명에 따른 액티브 5채널 에서 2채널 인코더의 블럭 개략도,4 is a block schematic diagram of a two-channel encoder in an active five-channel according to the present invention;

도 5는 최대값이 1이 되도록 기준화된 상기 '89특허와 돌비 프로로직으로부터의 종래 LFL(Left Front Left) 매트릭스 소자의 3차원 도식적 표현,5 is a three-dimensional schematic representation of a prior art Left Front Left (LFL) matrix device from the '89 patent and Dolby Pro Logic, referenced to a maximum value of 1;

도 6은 최소값이 -0.5 이고 최대값이 +0.5 가 되도록 .07 기준화된 상기 '89특허와 돌비 프로로직으로부터의 종래 LFR(Left Front Right) 매트릭스 소자의 3차원 도식적 표현,6 is a three-dimensional schematic representation of a prior art Left Front Right (LFR) matrix device from the '89 patent and Dolby Pro Logic, .07 standardized so that the minimum value is -0.5 and the maximum value is +0.5,

도 7은 최대값이 1이 되도록 기준화된 상기 '89특허로부터의 종래 LFL 과 LFR 제곱의 합의 제곱근인 3차원 도식적 표현,7 is a three-dimensional schematic representation of the square root of the sum of the conventional LFL and LFR squares from the '89 patent referenced to a maximum value of 1;

도 8은 최대값이 1이 되도록 기준화된 출원번호 08/742,460 호로부터 상기 LFL 및 LFR 의 합의 제곱근의 3차원 도식적 표현,8 is a three-dimensional graphical representation of the square root of the sum of the LFL and LFR from Application No. 08 / 742,460, standardized to have a maximum value of 1;

도 9는 V1.11 의 LFL 매트릭스 소자의 3차원 도식적 표현,9 is a three-dimensional schematic representation of the LFL matrix device of V1.11,

도 10은 본 발명의 부분적으로 완성된 LFL 매트릭스 소자의 3차원 도식적 표현,10 is a three-dimensional schematic representation of a partially completed LFL matrix device of the present invention,

도 11은 좌측과 후방 전체 사이의 후방 근방을 따라 본 발명의 LFL 과 LFR 의 동작을 보여주는 그래프,11 is a graph showing the operation of the LFL and LFR of the present invention along the posterior vicinity between the left and the entire rear;

도 12는 좌측 후방에서 바라본 본 발명의 완전히 완성된 LFL 매트릭스 소자의 3차원 도식적 표현,12 is a three-dimensional schematic representation of a fully completed LFL matrix element of the present invention as viewed from the left rear;

도 13은 본 발명의 완전히 완성된 LFR 매트릭스 소자의 3차원 도식적 표현,13 is a three-dimensional schematic representation of a fully completed LFR matrix device of the present invention,

도 14는 본 발명에 따른 LFL 과 LFR 의 평균제곱합의 3차원 도식적 표현,14 is a three-dimensional schematic representation of the mean square sum of LFL and LFR in accordance with the present invention;

도 15는 좌측 후방에서 바라본 상기 후방 레벨로의 수정을 포함하는 본 발명에 따른 LFL 과 LFR 제곱의 합의 제곱근의 3차원 도식적 표현,15 is a three-dimensional graphical representation of the square root of the sum of LFL and LFR squares according to the present invention, including correction to the rear level seen from the left rear;

도 16은 CS 의 dB 함수로서 종래 돌비 프로로직 디코더에서 사용되어야 할 중앙 매트릭스 소자인 실선 및 상기 돌비 프로로직 디코더내의 상기 중앙 매트릭스 소자의 실제값인 점선이 도시된 그래프,16 is a graph showing a solid line which is a central matrix element to be used in a conventional Dolby Pro Logic decoder as a dB function of CS and a dotted line which is an actual value of the center matrix element in the Dolby Pro Logic decoder;

도 17은 상기 중앙 매트릭스 소자의 이상적인 값인 실선 및 종래 돌비 프로로직내의 중앙 매트릭스 소자의 실제값인 점선이 도시된 그래프,17 is a graph showing a solid line, which is an ideal value of the center matrix element, and a dotted line, which is an actual value of the center matrix element in the conventional Dolby Pro Logic;

도 18은 V.11 의 종래 소자를 사용하는 LRL 및 LRR 제제곱의 합의 제곱근의 3차원 도식적 표현,18 is a three-dimensional graphical representation of the square root of the sum of the LRL and LRR product products using the conventional device of V.11,

도 19는 cs=0 을 따른 일정한 세기 레벨 및 좌측과 중앙 사이의 경계를 따라 0 출력을 위한 GS(lr) 및 GR(lr)의 여러 솔루션의 도식적 표현,19 is a graphical representation of several solutions of GS (lr) and GR (lr) for zero output along a constant intensity level along cs = 0 and along the boundary between left and center,

도 20은 본 발명에 따른 상기 GR 및 GS 의 값을 사용하는 LRL 및 LRR 제제곱의 합의 제곱근의 3차원 도식적 표현,20 is a three-dimensional graphical representation of the square root of the sum of the LRL and LRR product products using the values of GR and GS according to the present invention,

도 21은 좌우가 바뀐 CR(Center Right) 매트릭스 소자도 나타낼 수 있는 상기 '89특허 4채널 디코더(및 상기 돌비 프로로직 디코더)의 종래 CL(Center Left) 매트릭스 소자의 3차원 도식적 표현,FIG. 21 is a three-dimensional schematic representation of a conventional Center Left (CL) matrix element of the '89 patent 4-channel decoder (and the Dolby Pro Logic decoder), which may also represent a left and right CR (Center Right) matrix element;

도 22는 로직 7 V1.11 디코더내의 상기 CL 매트릭스 소자의 3차원 도식적 표현,22 is a three-dimensional schematic representation of the CL matrix element in a Logic 7 V1.11 decoder;

도 23은 새로운 LFL 및 LFR 을 위해 요구되는 중앙 출력 채널 감쇠인 실선 및 종래 표준 돌비 프로로직 디코더용의 중앙 감쇠인 점선을 보여주는 그래프,23 is a graph showing the solid line which is the center output channel attenuation required for the new LFL and LFR and the dotted line which is the center attenuation for the conventional standard Dolby Pro Logic decoder,

도 24는 본 발명에 다른 "필름" 전략용 이상적인 중앙 감쇠인 실선, 더 나은 작업이 되는 값인 일점쇄선 및 비교를 위한 상기 표준 돌비 디코더용 중앙 감쇠인 점선을 보여주는 그래프,24 is a graph showing a solid line which is an ideal center attenuation for the "film" strategy according to the present invention, a dashed line which is a better working value, and a dotted line which is the center attenuation for the standard Dolby decoder for comparison;

도 25는 본 발명의 "음악" 전략에서 사용되는 중앙 감쇠를 보여주는 도,25 shows the median attenuation used in the “music” strategy of the present invention;

도 26은 앞서의 LFR 소자 sin(cs)인 일점쇄선, 상기 sin(cs) 값인 점선 및 본 발명에 따른 상기 "음악" 감쇠가 있는 일정한 에너지 비에 요구되는 GF 값인 실선을 보여주는 그래프,FIG. 26 is a graph showing a dashed-dotted line as the LFR element sin (cs), a dotted line as the sin (cs) value, and a solid line as the GF value required for a constant energy ratio with the “music” attenuation according to the present invention;

도 27은 lr=0 축을 따라 중앙 레벨용 수정이 포함되는, 본 발명에서의 상기 LFR 의 3차원 도식적 표현,27 is a three-dimensional schematic representation of the LFR in the present invention, including modifications for the center level along the lr = 0 axis,

도 28은 새로운 중앙 증폭기능이 있는 상기 CL 매트릭스 소자의 3차원 도식적 표현 및28 is a three-dimensional schematic representation of the CL matrix device with new central amplifier capability and

도 29는 중앙에서 좌측까지 강한 신호가 팬되는 것처럼 좌측 전방 출력(점선) 및 상기 중앙 출력(실선)으로부터 출력 레벨을 나타내는 그래프이다.Fig. 29 is a graph showing the output level from the left front output (dotted line) and the center output (solid line) as if a strong signal is panned from center to left.

본 명세서에 나타난 설계는 종래 디코더의 설계 철학을 대부분 반영하고 있으나, 실제 설계는 여러 가지로 변화한다. 이 설계의 전개를 완전히 설명하는 완전한 문서로 만들려면 상당히 방대한 양이 된다. 그러한 문서를 명확히 하기 위해 본 출원인은 본 명세서를 통해 알려진 문제점들에 관한 수학적 솔루션을 보이고, 그리고 본 출원의 원래의 솔루션상에서 청구를 하는 상기 설계 철학의 가장 중요한 소자들을 나타내기로 하였다. 이 문제에 관해 앞서의 본 출원인의 출원을 살피는 것이 유용하기도 하겠지만 반드시 필요한 것은 아니다.The design presented here reflects most of the design philosophy of the conventional decoder, but the actual design varies in many ways. It's a tremendous amount to make a complete document that fully describes the evolution of this design. To clarify such a document, Applicant intends to show a mathematical solution to the problems known through this specification and to represent the most important elements of the design philosophy claiming on the original solution of the present application. It may be useful to look at the previous applicant's application on this issue, but it is not necessary.

상기 '96년 7월 및 '96년 11월 출원 및 '97년 9월 가특허출원에서 설명된 바와 같은 디코더와 인코더를 통한 경험은 아직 소개되지 못했던 추가적인 향상을 가져왔다. 본 출원에서는 본 발명의 아직 증명되지 않은 인코더와 디코더에서 가장 필수적인 특성들을 나타내기로 하고 미국 특허출원 08/742,460 이후 부가되어온 신규한 특성들에 청구를 하기로 한다.Experience with decoders and encoders as described in the July '96 and November '96 applications and the September '97 patent application resulted in further improvements that have not yet been introduced. This application will present the most essential features of the still unproven encoders and decoders of the present invention and claim new features that have been added since US patent application 08 / 742,460.

1. 디코더 개론1. Introduction to Decoder

본 출원의 디코더는 2개의 분리 부분으로 구성되는 것으로 설명하도록 하겠다. 그 첫 번째 부분은 매트릭스로서 보통 중상으로 식별되는데 2개의 입력 채널을 5개의 출력 채널로 나눈다. 두 번째 부분은 상기 2개의 후방 출력의 스펙트럼과 레벨에 변형을 주는 일련의 지연(delay) 및 필터(filter)로 구성되어 있다. 상기 두 번째 부분의 기능 중 하나는 디코더의 7채널 버전이 요구되는 경우 출력의 추가 쌍을 좌측과 우측으로 구동시키는 것이다. 08/742,460 출원에서는, 상기 두 번째 부분은 분명하지 않은데, 상기 2개의 추가 채널은 원래 매트릭스내의 추가의 매트릭스 소자 쌍으로부터 유도되었다.The decoder of the present application will be described as being composed of two separate parts. The first part is a matrix, usually identified as medium injuries, which divides two input channels into five output channels. The second part consists of a series of delays and filters that modify the spectrum and level of the two rear outputs. One of the functions of the second part is to drive additional pairs of outputs left and right when a seven channel version of the decoder is required. In the 08 / 742,460 application, the second part is not clear, where the two additional channels were originally derived from an additional pair of matrix elements in the matrix.

상기 디코더와 인코더를 설명하는 수학식에서, 본 명세서에서는 가장 사용가능하고 간단한 변수들을 가장 사용가능한 표준 인쇄체로서 이텔릭체를 사용하기로 하고, 벡터량은 굵은 소문자로 그리고 매트릭스는 굵은 대문자로 표시하기로 한다. 이름을 붙인 입력 채널로부터의 결과가 되는 이름을 붙인 출력 채널로부터의 계수인 매트릭스 소자들은 표준 소문자로 표시하기로 한다. lr 과 cs 등의 몇몇 간단한 변수들은 2개의 분리되는 간단한 변수의 의미가 아닌 2문자로 표시한다. 어느 경우에서는 다른 변수들 l/r 및 c/s 는 좌측-우측의 값 및 중앙-서라운드 비율을 나타내기도 하지만, 이러한 비율로부터 유도된 제어 신호 전압의 형태이기도 하다. 이 규칙에는 본 명세서에서 언급한 앞서의 미국 특허 및 특허 출원들에서도 사용되고 있다. 매트랩(Matlab) 언어의 프로그램 세그먼트들도 다양한 타입과 크기를 사용하고 이들 라인에 표시를 하여 구분하기도 하겠다. 수학식에는 번호를 매겨 매트랩 지정 문장과 구별하고 본 명세서에서 설명된 특정한 특성을 위한 참고를 제공하도록 하겠다.In the equations describing the decoder and the encoder, it is assumed herein that the most usable and simple variables are italicized as the most usable standard prints, and the vector quantities are shown in bold lowercase and the matrix in bold uppercase. Matrix elements that are coefficients from the named output channel resulting from the named input channel will be represented in standard lowercase letters. Some simple variables, such as lr and cs, are represented by two characters rather than the meaning of two separate simple variables. In some cases the other variables l / r and c / s represent left-right values and center-surround ratios, but they are also in the form of control signal voltages derived from these ratios. This rule is also used in the earlier US patents and patent applications mentioned herein. Program segments in the Matlab language will also be distinguished by using various types and sizes and marking these lines. Equations will be numbered to distinguish them from matlab designation sentences and to provide references for specific features described herein.

미국 특허출원 08/742,460의 도 4와 동일한 도 1에는 디코더의 첫 번째 부분인 5채널 매트릭스(90)의 2채널의 블럭도가 도시되어 있다. 수직 점선으로 구분된 도 4의 왼편의 반쪽은 2개의 조향 전압(l/r 및 c/s)을 유도하는 수단을 보여주고 있다. 이 전압은 입력 신호가 고유성을 가지고 있거나 또는 각각 좌측/우측 또는 전방/후방 방향내의 인코드된 지향성 성분들을 나타낸다. 도면에서의 이 부분의 설명은 본 명세서에서 참고로 하고 있는 상기 특허출원에 충분히 설명되어 있으므로 별도의 설명은 하지 않겠다.1, which is the same as FIG. 4 of US patent application 08 / 742,460, shows a two-channel block diagram of a five-channel matrix 90, which is the first part of the decoder. The left half of FIG. 4, divided by a vertical dotted line, shows the means for inducing two steering voltages l / r and c / s. This voltage indicates that the input signal has uniqueness or represents encoded directional components in the left / right or forward / rear directions, respectively. The description of this part in the drawings is sufficiently explained in the above-mentioned patent application referred to in this specification and will not be described separately.

도 1에서, 디코더(90)의 방향 검출 수단은 상기 수직 점선의 우측에 5×2 매트릭스에 이어지는 소자들(98-138)로 구성되어 있다. 이 매트릭스 소자들(140-158)은 다른 입력 채널과 선형적으로 결합되어 각각의 출력 채널을 형성하는 각각의 입력 채널의 양을 결정한다. 이 매트릭스 소자들은 실수인 것으로 가정한다. (복소수 매트릭스 소자의 경우는 미국 특허출원 08/742,460에 설명되어 있으며 본 명세서에서는 설명하지 않음.) 상기 매트릭스 소자들은 2개의 조향 전압(l/r 및 c/s)의 기능을 한다. 미국 특허출원 08/742,460에는 이 기능의 수학 공식들이 나타나 있다. 본 출원에서의 신규성 부분은 이러한 공식들을 그래프적으로 표현하고 어떻게 그런 모양이 되는지를 설명하는 것에 있는 것이다.In Fig. 1, the direction detecting means of the decoder 90 is composed of elements 98-138 that follow a 5x2 matrix to the right of the vertical dotted line. These matrix elements 140-158 are linearly coupled with other input channels to determine the amount of each input channel forming each output channel. These matrix elements are assumed to be real. (The case of complex matrix devices is described in US patent application 08 / 742,460 and not described herein.) The matrix devices function as two steering voltages l / r and c / s. US patent application 08 / 742,460 shows mathematical formulas for this function. The novelty part of the present application lies in graphically expressing these formulas and explaining how they are shaped.

2. 조향 전압의 간단한 설명2. Brief description of steering voltage

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 조향 전압(c/s, l/r)은 터미널(92)에서의 좌측 입력에서부터 터미널(94)에서의 우측 입력진폭까지의 비의 대수값 및 상기 진폭합과 다른 진폭과의 비의 대수값으로부터 유도된다. 매트릭스 소자를 설명하는 데 있어서, l/r 및 c/s 를 +45°에서 -45°로 변화하는 각으로 설명하는 것이 효과적이다. V1.11 및 V2.01의 디코더에서는, 이들 전압에는 설명 유닛이 있다. 이 조향 매개변수를 다음과 같은 각도로 변환할 수 있겠다:As shown in FIG. 1, the steering voltages c / s and l / r are the logarithm of the ratio from the left input at terminal 92 to the right input amplitude at terminal 94 and the sum of the amplitudes. Derived from the logarithm of the ratio of In describing the matrix element, it is effective to describe l / r and c / s at angles varying from + 45 ° to -45 °. In the decoders of V1.11 and V2.01, these voltages have an explanation unit. You can convert this steering parameter to the following angles:

lr = 90-arctan(10^((lr)/20))lr = 90-arctan (10 ^ ((lr) / 20))

cs = 90-arctan(10^((c/s)/20))cs = 90-arctan (10 ^ ((c / s) / 20))

이 각도(lr, cs)는 입력 신호가 지향성 성분을 가지는 정도를 결정한다. 예를들어, 디코더로의 입력이 비상관이라면, lr 과 cs는 모두 0이 된다. 중앙에서 들어오는 신호의 경우에는 오직 lr만이 0이 되고 cs 는 45°의 값을 가지게 된다. 후방에서 들어오는 신호의 경우에는, lr이 0이고 cs 는 -45°가 된다. 비슷하게, 좌측에서 들어오는 신호는 45°의 lr 값 및 0의 cs 값을 가지며, 우측에서 들어오는 신호는 -45°의 lr 값 및 0의 cs 값을 가진다. 우리는 설계에 있어서 인코드된 신호를 만드는 인코더에 좌측 후방 신호를 lr=22.5°, cs=22.5°로 인코드 하는 경우의 특성을 가지는 것으로 가정하도록 한다. 비슷하게, 인코더로 상기 우측 후방 입력이 인가된 신호는 lr=22.5°, cs=22.5°의 값을 가지는 것으로 가정한다.These angles lr and cs determine the extent to which the input signal has a directional component. For example, if the input to the decoder is uncorrelated, both lr and cs are zero. For the signal coming from the center, only lr is zero and cs has a value of 45 °. For a signal coming in from the back, lr is 0 and cs is -45 °. Similarly, the signal coming from the left has an lr value of 45 ° and a cs value of 0, and the signal coming from the right has an lr value of -45 ° and a cs value of 0. We assume that the design has the characteristics of encoding the left rear signal to lr = 22.5 ° and cs = 22.5 ° to the encoder that produces the encoded signal. Similarly, it is assumed that the signal to which the right rear input is applied to the encoder has values of lr = 22.5 ° and cs = 22.5 °.

l/r 및 c/s의 정의 및 lr 및 cs의 유도로부터 lr 과 cs의 절대값의 합은 45°보다 더 커질 수 없다는 것을 알 수 있다. 이 허용된 lr 및 cs의 값은 abs(lr)-abs(cs)=45°라는 식에 의해 경계가 지워진 면이다. 이 면의 경계를 따라 놓여있는 lr 과 cs 값을 만들어내는 어떠한 입력 신호는 완전히 국지적이 되는데, 즉 특정 방향으로부터 들어오도록 인코드 되는 단일 사운드로 구성된다.From the definition of l / r and c / s and the derivation of lr and cs, it can be seen that the sum of the absolute values of lr and cs cannot be greater than 45 °. The allowed values of lr and cs are planes delimited by the formula abs (lr) -abs (cs) = 45 °. Any input signal that produces lr and cs values along the boundary of this plane is completely local, ie composed of a single sound that is encoded to come from a particular direction.

본 출원에서는 상기 매트릭스 소자를 이 2개의 차원면상에서의 함수로서 그래프로 사용하도록 하겠다. 일반적으로 상기 매트릭스 소자를 유도하는 것은 이 면의 4개의 사분원에서는 어렵다. 다시 말하면, 상기 매트릭스 소자를 상기 조향이 순방향인지에 따라, 그리고 이것이 좌측인지 우측인지에 따라 설명하는 것이 어렵다는 것이다. 상기 면이 사분원 사이의 경계를 연속적으로 지나가는 것을 보증하기 위한 고려할 수 있는 노력을 기울였다. 그러한 연속성의 간헐적인 부족이 본 출원에서 설명될 V1.11 디코더가 가지고 있는 문제 중 하나인 것이다.In this application we will use the matrix element as a graph as a function on these two dimensional planes. It is generally difficult to derive the matrix element in the four quadrants on this side. In other words, it is difficult to describe the matrix element depending on whether the steering is forward and whether it is left or right. Considerable efforts have been made to ensure that the face passes continuously through the boundaries between the quadrants. Such intermittent lack of continuity is one of the problems with the V1.11 decoder to be described in this application.

3. 주파수 종속 소자3. Frequency dependent device

도 1에 도시된 매트릭스 소자는 실수이어서 주파수에 독립이다. 입력되는 모든 신호들은 상기 유도된 각도(lr, cs)에 따른 출력으로 향하게 된다. (현재 기술에서는 도 1에 도시되지 않은 필터에 의해 상기 입력에서의 상기 lr 및 cs 유도에서 저주파수와 고주파수는 감쇠된다. 그러나 매트릭스 자체는 광대역이다.)The matrix element shown in FIG. 1 is real and independent of frequency. All input signals are directed to the output according to the derived angles lr and cs. (In the current technology, low and high frequencies are attenuated at the lr and cs induction at the input by a filter not shown in FIG. 1, but the matrix itself is wideband.)

우리는 매트릭스 이후의 신호에 주파수 종속 회로를 인가하는 것이 여러 장점이 있다는 것을 알아내었다. 이러한 주파수 종속 회로 중 하나-도 1의 출력(180)의 우측의 위상 시프트 네트워크(170)-가 미국 특허출원 08/742,460에 설명되어 있고, 본 명세서에서는 더 이상 설명하지 않는다.We found that applying frequency-dependent circuits to the signal after the matrix has several advantages. One of such frequency dependent circuits-the phase shift network 170 on the right side of the output 180 of FIG. 1-is described in US patent application 08 / 742,460, which is no longer described herein.

도 2에는 추가의 주파수 종속 회로의 5채널 버전이 도시되어 있다. 이 회로들에는 고정 매개변수가 없다. 주파수 및 레벨 작동은 상기 조향 값(lr, cs)에 따라 달라진다. 이 회로는 여러 목적을 수행한다. 먼저, 5채널 및 7채널 디코더 모두에서, 상기 추가 소자는 상기 조향이 중립(lr 및 cs가 0)이거나 또는 전방으로 향하는(cs〉0)인 경우 후방 채널의 명백한 소리세기가 조정되도록 한다. 미국 특허출원 08/742,460에서는 이 감쇠는 매트릭스 자체의 일부로서 수행되고 주파수에 독립적이다. 우리는 청취자쪽에서 재생될 저주파수에 가장 적합한 이론적인 연구를 하고 청취 테스트를 해왔다. 그래서 본 명세서에 나타난 디코더는 가변 저역통과필터(182, 184, 188, 190)에 의해 오직 고주파수만을 감쇠시킨다.2 shows a five channel version of an additional frequency dependent circuit. There are no fixed parameters in these circuits. Frequency and level operation depends on the steering values lr, cs. This circuit serves several purposes. First, in both 5-channel and 7-channel decoders, the additional element allows the apparent loudness of the rear channel to be adjusted if the steering is neutral (lr and cs are zero) or forward facing (cs> 0). In US patent application 08 / 742,460 this attenuation is performed as part of the matrix itself and is frequency independent. We have done the theoretical research and listening tests that are best suited for the low frequencies to be reproduced on the listener side. Thus, the decoder shown herein attenuates only high frequencies by the variable low pass filters 182, 184, 188, 190.

이것은 조향이 거의 항상 중립이거나 순방향인 경우, 본 명세서에서 후술할 백그라운드 제어신호(186)를 사용하여 소자(188,190)에 의해 후방 채널에서 500Hz 이상 및 소자(182, 184)에 의해 4kHz 이상의 주파수를 감쇠시키는 것에 의해 이루어 진다. 가끔식 나타나는 후방으로 조향되는 사운드는 통상적인 2채널 성분으로부터 인코드된 주위의 성분들을 자동적으로 구별하는 특성인 상기 감쇠를 줄여준다.This attenuates frequencies above 500 Hz in the back channel by elements 188 and 190 and above 4 kHz by elements 182 and 184 using the background control signal 186, which will be described later herein, if steering is almost always neutral or forward. Is done by letting The rear steered sound, which sometimes appears, reduces the attenuation, which is a property that automatically distinguishes the encoded surrounding components from conventional two channel components.

상기 5채널 버전의 다른 소자(192, 194)는 조향이 상기 c/s 신호(196)을 사용하여 후방으로 향하는 경우(cs〈0)에 사운드의 스펙트럼을 변화시켜 스피커가 실제 측면에 위치해 있는 경우에도 청취자의 후방에 있는 것처럼 되게한다. 상기 변화된 좌측 서라운드 및 우측 서라운드 신호는 각각 터미널(198, 200)에서 나타난다. 이 회로에 대한 더 자세한 설명은 다음 장에서 하도록 하겠다.The other five-channel versions of the elements 192, 194 change the spectrum of the sound when steering is directed backwards using the c / s signal 196 (cs < 0) so that the speaker is located on the actual side. Let it be as if you are behind the listener. The changed left surround and right surround signals appear at terminals 198 and 200, respectively. A more detailed description of this circuit will be given in the next chapter.

도 3에는 상기 주파수 종속 소자의 7채널 버전이 도시되어 있다. 제 1 필터 세트(182, 184, 188, 120)이 상기 조향이 중립이거나 순방향인 경우 상기 측면 및 후방 출력의 상위 주파수를 감쇠시켰던 것처럼, 상기 백그라운드 제어신호(168)에 의해 다시 제어된다. 이 감쇠도 더 많은 순방향 사운드 이미지가 있게하고 청취자의 기호에 맞게 조정될 수 있게한다. c/s 신호(196)에 의해 표현된 상기 조향을 후방으로 이동시킴에 따라, 추가 회로(202, 204, 206, 208)는 상기 후방 출력으로부터 측면 출력은 다르게 동작한다. 조향을 후방으로 이동시킴에 따라 앞에서 측면 스피커에서 언급한 감쇠는 소자(204, 206)에 의해 가장 먼저 제거되어 측면쪽 사운드를 만들어낸다. 조향을 후방으로 더 이동시킴에 따라 소자(204, 206)의 감쇠는 회복되고 증가하게 된다. 이 결과는 사운드가 전방 스피커에서 측면 스피커(들)까지 그래서 후방 스피커 까지도 완만하게 변화하게 된다는 것인데, 지연 소자(202, 208)에 의해 만들어진 약 10ms의 지연이 있다. 저주파수는 이 회로에 의해 영향을 받지 않기 때문에, 측면 스피커의 저주파 소리세기(광범위한 인식을 하게 함)는 상기 사운드의 변화에 영향을 받지 않는다. 다시, 본 출원의 다음 장에서는 도 3의 회로군의 추가의 세부사항을 설명하도록 하겠다.3 shows a seven-channel version of the frequency dependent device. The first filter set 182, 184, 188, 120 is again controlled by the background control signal 168, as if the steering was neutral or forward attenuating the upper frequencies of the side and rear outputs. This attenuation also allows for more forward sound images and can be adjusted to the listener's preferences. By moving the steering represented by the c / s signal 196 backwards, the additional circuits 202, 204, 206, 208 operate differently from the rear outputs to the side outputs. As the steering is moved backwards, the attenuation previously mentioned in the side speakers is first removed by the elements 204 and 206 to produce the side sound. As the steering is moved further to the rear, the attenuation of the elements 204 and 206 recovers and increases. The result is that the sound will vary slowly from the front speaker to the side speaker (s) and thus to the rear speaker, with a delay of about 10 ms made by the delay elements 202 and 208. Since low frequencies are not affected by this circuit, the low frequency loudness of the side speakers (giving wider perception) is not affected by changes in the sound. Again, further details of the circuit group of FIG. 3 will be described in the next chapter of the present application.

4. 인코더에 대한 일반적인 설명4. General description of the encoder

도 4는 5개의 입력 채널을 2개의 입력 채널로 자동 믹싱하도록 설계된 인코더의 블록도를 도시한다. 이 구성은 미국특허출원 08/742,460호에 기재된 인코더와는 매우 다르다. 이 새로운 설계의 목적은 최초의 5개 채널의 음향 밸런스를 보존하기 위한 것으로, 최초의 5개 채널이 디코더에 의해 추출되도록 하는 위상/진폭신호를 제공한다. 이전의 인코더는 유사한 목적을 가졌지만, 이들 목적을 달성하는데 사용되는 방법에 있어서 개선점을 가지고 있었다. 음향 밸런스의 보존은 인코더에 있어서 매우 중요하다. 인코더의 주요 목적중의 하나는 최초의 5개 채널과 동일한 예술적인 성능을 갖는 보통의 2채널 시스템으로 연주하는 5채널 레코딩에 대한 2채널 믹싱을 자동적으로 발생시키는 것이다. 이 새로운 인코더 설계는 음향 밸런스가 보존되는 것을 확실하게 하는 액티브 소자를 포함한다.4 shows a block diagram of an encoder designed to automatically mix five input channels into two input channels. This configuration is very different from the encoder described in US patent application Ser. No. 08 / 742,460. The purpose of this new design is to preserve the sound balance of the first five channels, providing a phase / amplitude signal that allows the first five channels to be extracted by the decoder. Previous encoders had a similar purpose, but had improvements in the method used to achieve these goals. Preservation of sound balance is very important for encoders. One of the main objectives of the encoder is to automatically generate two-channel mixing for five-channel recordings played on a common two-channel system with the same artistic performance as the first five channels. This new encoder design includes an active element that ensures that sound balance is preserved.

1997 출원의 인코더와는 다르게, 새로운 설계는 입력 신호가 인코더의 5개 입력중의 어떠한 것 사이로 팬되는 것을 허용한다. 예를 들면, 사운드는 전방 좌측 입력으로부터 후방 우측 입력으로 팬될 수 있다. 2채널 신호가 이 출원에서 기술된 디코더에 의해 디코더되면, 원래의 사운드에 매우 가깝게 될 것이다. 또한 최초 서라운드 디코더를 통한 디코딩은 원래와 유사하게 될 것이다.Unlike the encoder of the 1997 application, the new design allows the input signal to be panned between any of the five inputs of the encoder. For example, the sound can be panned from the front left input to the rear right input. If the two-channel signal is decoded by the decoder described in this application, it will be very close to the original sound. Also, decoding through the original surround decoder will be similar to the original.

인코더의 상세한 설명은 추후에 설명될 것이다.Detailed description of the encoder will be described later.

5. 디코더 액티브 매트릭스 소자를 위한 설계 목적5. Design Objectives for Decoder Active Matrix Devices

본 발명의 가장 기본적인 목적은 본 발명자들의 이전 디코더, 특히 미국특허출원 08/742,460호에 기술된 디코더의 목적과 동일하다. 이 발명은 의도한 방향으로 출력을 재생하는 것과 직접 관련되지 않는 출력의 지향적으로 인코드된 오디오 성분을 감소시키고, 상기 신호의 전체 세기를 일정하게 유지하기 위해 의도한 방향으로 출력을 재생하는 것과 직접 관련되는 출력의 지향적으로 인코드된 오디오 성분을 증가시키는 동시에, 조향 신호와는 관계없이 미지향성 신호의 좌측 및 우측 채널 성분 사이의 높은 분리를 유지하고, 지향적으로 인코드된 신호가 존재하든지 그렇지 않든지, 또는 존재하는 경우에 의도한 방향과는 관계없이 미지향성의 전체 오디오 세기 레벨로 정의된 소리세기를 효율적으로 일정하게 유지하도록 구성된 가변 매트릭스 값을 갖는 서라운드 사운드 디코더이다.The most basic object of the present invention is the same as that of our previous decoder, in particular the decoder described in US patent application Ser. No. 08 / 742,460. The present invention is directed to reducing the directionally encoded audio component of the output that is not directly related to reproducing the output in the intended direction, and directly reproducing the output in the intended direction to keep the overall strength of the signal constant. While increasing the directionally encoded audio component of the associated output, while maintaining a high separation between the left and right channel components of the non-directional signal independent of the steering signal, whether or not a directionally encoded signal is present or not. Or, if present, a surround sound decoder having a variable matrix value configured to efficiently maintain a constant loudness defined by the omnidirectional overall audio intensity level, regardless of the intended direction.

이들 목적의 대부분은 표면상으로 모든 매트릭스 디코더에 의해 공유된다. 본 출원에서의 새로움은 부분적으로 상기 규칙을 어떻게 보다 명확하게 구성하는가를 아는 것 및 부분적으로 상기 규칙을 언제 적용하지 않는지를 아는 것에 달려있다. 그러나, 미국특허출원 08/742,460호의 방법론의 대부분이 존속되고 있다. 이전 목적의 가장 중요한 것 중의 하나는 모든 조건하에서 디코더의 좌우측 채널 사이의 높은 분리의 명백한 유지이다. 이전의 모든 4채널 디코더는 단지 신호 후방 채널만이 제공되기 때문에 후방에서의 분리를 유지하는 것은 불가능하였다. 다른 구성으로의 5채널 디코더는 많은 방식의 분리를 절충한 것이다. 이 출원에 기술된 디코더는 V1.11과 유사한 방식으로 이 목적에 근접하지만 부가적인 목적과는 잘 맞지 않는다.Most of these purposes are superficially shared by all matrix decoders. What is new in this application depends, in part, on how to more clearly compose the rule and in part when it does not apply the rule. However, much of the methodology of US patent application Ser. No. 08 / 742,460 continues. One of the most important of the previous objectives is the apparent maintenance of high separation between the left and right channels of the decoder under all conditions. It was not possible to maintain separation at the back because all previous four channel decoders were provided with only the signal back channel. The 5-channel decoder in other configurations is a compromise between many schemes of separation. The decoder described in this application approaches this purpose in a similar manner to V1.11 but does not fit the additional purpose well.

미국특허출원 08/742,460호는 또한 조향 신호의 정확성을 개선하기 위한 회로의 설계 및 강한 후방 조향 동안 후방 채널 중의 하나의 위상을 전환하도록 가변 위상 시프트 네트워크의 설계에 대한 많은 유사한 개선을 기술한다. V1.11 디코더의 이들 특징은 새로운 설계에 존속되지만 이 출원으로 완전한 것은 아니다.US patent application 08 / 742,460 also describes many similar improvements to the design of circuits to improve the accuracy of steering signals and to the design of variable phase shift networks to switch the phase of one of the rear channels during strong rear steering. These features of the V1.11 decoder remain in the new design but are not complete with this application.

도 4에 있어서, 전방 입력신호 L, C 및 R은 입력 단자(50, 52, 54)에 각각 가해지고 있다. L과 R은 가산기(278, 282)로 각각 향하며, C는 쌍방의 가산기(278, 282)의 입력에 가해지기 전에 감쇠기(372)의 지수에 의해 첫번째로 감쇠된다. 저주파수 유효신호(LFE)는 소자(374)의 이득 2.0을 통과하여 쌍방의 가산기(278, 282)에 가해진다.In Fig. 4, the front input signals L, C, and R are applied to the input terminals 50, 52, and 54, respectively. L and R are directed to adders 278 and 282 respectively, and C is first attenuated by the exponent of attenuator 372 before being applied to the inputs of both adders 278 and 282. The low frequency effective signal LFE passes through a gain 2.0 of the element 374 and is applied to both adders 278 and 282.

서라운드 입력신호(LS, RS)는 2개의 입력 단자(62, 64)를 통하여 각각 가해지며, LS신호는 이득 fs(l,ls)를 갖는 감쇠기(278)을 통과하며, RS신호는 이득 fs(r,rs)를 갖는 감쇠기(380)을 통과한다. 이들의 출력은 정상적으로 0.383의 crx의 이득 인수를 갖는 교차결합소자(384, 386)내로 통과된다. 합산기(392, 394)의 출력은 가산기(278, 282)의 입력에 가해진다. 이들 소자는 디코드된 공간내의 중앙 후방의 40°좌우측에 각각 위치한다.The surround input signals LS and RS are applied through two input terminals 62 and 64, respectively, and the LS signal passes through an attenuator 278 having gains fs (l, ls), and the RS signal is gain fs ( pass through an attenuator 380 with r, rs). Their output is normally passed into cross-coupled devices 384 and 386 with a gain factor of crx of 0.383. The outputs of summers 392 and 394 are applied to the inputs of adders 278 and 282. These elements are located 40 ° left and right, respectively, behind the center in the decoded space.

다른 신호 분기부는 이득 fc(l,ls)를 갖는 감쇠기(376)와 이득 fc(r,rs)를 갖는 감쇠기(382)를 각각 통하여 LS 및 RS신호를 통과하며, 그 후 전술한 바와 같이 중앙 후방의 좌우측 45°에서 후방 좌측 및 후방 우측 입력을 나타내는 출력을 갖는 교차결합 소자(396, 398, 402, 404, 406, 408)의 유사한 배치를 통과한다. 그러나, 이들 신호는 위상 시프터 소자(234, 246)를 각각 통과하며 가산기(278, 282)로부터의 좌우측 신호는 위상 시프터 소자(286, 288)을 각각 통과한다. 이들 위상 시프터 소자의 각각은 전역통과 필터이며, 위상은 소자(286, 288)에 대한 φ(f)-90°와 소자(234, 246)에 대한 φ(f)-90°를 나타낸다. 이들 필터에 요구되는 구성요소의 계산은 종래기술로 잘 알려져 있으며, 여기서는 상세히 기술하지 않는다. 합산기(406, 408)의 출력결과는 도 4에 도시된 바와 같이 전역통과 필터 네트워크를 통과한 후의 모든 주파수에서의 90°에 의해 가산기(278, 282)에 지체를 일으킨다. 전역통과 네트워크(234, 286)의 출력은 합산기(276)에 조합되어 단자(44)에서의 A(또는 좌측) 출력 신호를 생산하며, 필터(246, 288)의 출력은 합산기(28)에 의해 조합되어 단자(46)에서 B(또는 우측) 출력 신호를 생산한다.The other signal branch passes the LS and RS signals through an attenuator 376 with a gain fc (l, ls) and an attenuator 382 with a gain fc (r, rs), respectively, and then center back as described above. Passes a similar arrangement of crosslinking elements 396, 398, 402, 404, 406, 408 with outputs representing the rear left and rear right inputs at 45 ° left and right. However, these signals pass through the phase shifter elements 234 and 246, respectively, and the left and right signals from the adders 278 and 282 pass through the phase shifter elements 286 and 288, respectively. Each of these phase shifter elements is a full pass filter, and the phases represent φ (f) -90 ° for elements 286 and 288 and φ (f) -90 ° for elements 234 and 246. The calculation of the components required for these filters is well known in the art and is not described in detail here. The outputs of summers 406 and 408 cause delays in adders 278 and 282 by 90 ° at all frequencies after passing through the all-pass filter network as shown in FIG. The output of global pass network 234, 286 is combined with summer 276 to produce an A (or left) output signal at terminal 44, and the output of filter 246, 288 is summer 28. Are combined to produce a B (or right) output signal at terminal 46.

이득 함수 fs 및 fc는 다른 사운드를 갖는 위상으로 표시되는 강한 서라운드 신호를 허용하도록 설계되며, 약한 서라운드 신호는 감속된 "음악" 신호에 대한 일정한 세기를 유지하도록 90°위상 시프트된 경로를 통과한다. 또한 crx값은 변경되며, 서라운드 신호가 청취되는 것으로부터 각도를 변화한다.The gain functions fs and fc are designed to allow strong surround signals represented by phases with different sounds, with weak surround signals passing through a 90 ° phase shifted path to maintain a constant intensity for the slowed "music" signal. The crx value also changes, changing the angle from which the surround signal is heard.

6. 미국특허출원 제08/742,460호 이후의 설계 개선6. Design improvements after US patent application Ser. No. 08 / 742,460

미국특허출원 08/742,460호에 대한 본 발명의 가장 현저한 개선중의 하나는 신호가 중앙 방향으로 조향될 때 중앙 매트릭스와 전방 좌우측 매트릭스 소자의 변화이다. 본 발명자들은 미리 인코드 및 디코드 되었을 때 중앙 채널에 2가지 문제점이 있다는 것을 발견하였다. 5채널 매트릭스 시스템에서의 가장 중요한 문제점은 중앙 채널의 사용은 좌/우 분리량 만큼의 목적 유지에 본질적인 모순이 생길 수 있다는 것이다. 매트릭스가 종래의 2채널 스트레오 성분으로부터 민감성 출력을 생성하도록 하면, 2개의 입력 채널이 좌우측 구성요소 없이 중앙 채널이 좌우측 입력 채널의 합계로 구동되어야만 한다. 따라서, 양 좌측 디코더 입력과 우측 디코더 입력은 중앙 스피커에 의해 재생될 것이며, 단지 좌측(또는 우측) 채널에서의 원래의 사운드는 중앙으로부터 재생될 것이다. 이 결과는 이들 사운드의 위치가 실의 중간으로 끌어당겨질 것이다. 이 발생정도는 중앙 채널의 소리세기에 따라 발생한다.One of the most significant improvements of the present invention to US patent application Ser. No. 08 / 742,460 is the change in the center matrix and front left and right matrix elements when the signal is steered in the center direction. The inventors have discovered that there are two problems with the central channel when they have been previously encoded and decoded. The most important problem in a five-channel matrix system is that the use of a central channel can create inherent contradictions in maintaining the purpose of left / right separation. If the matrix is to produce a sensitive output from conventional two-channel stereo components, the two input channels must be driven by the sum of the left and right input channels without the left and right components. Thus, both left decoder inputs and right decoder inputs will be played by the center speaker and only the original sound in the left (or right) channel will be played from the center. The result is that these sounds will be pulled into the middle of the thread. This degree of occurrence occurs according to the loudness of the center channel.

미국특허 4,862,502호 및 5,136,650호에는 좌우측 채널과 비교하여 3dB의 최소값을 갖는 매트릭스 소자가 사용되었다. 디코더로의 입력이 감소되었을 때 중앙 채널의 소리세기는 좌우측 채널의 소리세기와 동일하였다. 중앙 매트릭스쪽의 전방으로 이동된 조향은 3dB로 증가되었다. 이 높은 소리세기의 효과는 전방 이미지의 폭을 강하게 감소시킨다. 사운드 이미지의 좌우측에서 울려진 악기는 항상 사운드 이미지의 중앙쪽으로 끌어당겨진다.In US Pat. Nos. 4,862,502 and 5,136,650, matrix elements having a minimum value of 3 dB compared to the left and right channels are used. When the input to the decoder was reduced, the loudness of the center channel was the same as that of the left and right channels. The forward steer towards the center matrix was increased by 3 dB. This high loudness effect strongly reduces the width of the front image. Instruments played on the left and right sides of the sound image are always drawn towards the center of the sound image.

미국특허출원 08/742,460호에는 초기 값보다 적은 4.5dB의 최소값을 갖는 중앙 매트릭스 소자가 사용되었다. 이 최소값은 청취 테스트의 기초로 선택되었다. 이 감쇠는 입력 성분이 오케스트라 음악으로써 상관없을 때 전방 이미지로 유쾌하게 퍼져나간다. 전방 이미지는 심하게 좁아지지 않는다. 미국특허출원 08/742,460호에 있어서 이들 매트릭스 소자의 전방으로 이동된 조향은 돌비 매트릭스에 사용된 값에 결국 영향을 미친다.In US patent application Ser. No. 08 / 742,460, a central matrix element having a minimum value of 4.5 dB less than the initial value was used. This minimum value was chosen as the basis for the listening test. This attenuation spreads pleasantly to the front image when the input component is irrelevant to orchestral music. The forward image is not severely narrowed. In US patent application Ser. No. 08 / 742,460, the forward shifted steering of these matrix elements eventually affects the values used in the Dolby matrix.

공간문제를 해결한 중앙 채널 소리세기의 감소를 보여준 V1.11 디코더는 놀라운 것이지만, 입력 신호에서의 세기 밸런스는 매트릭스를 통하여 보존되지 않았다. 수학적 분석은 V1.11 오차를 단지 나타내지 않지만 돌비 디코더와 이전 디코더도 또한 오차를 가진다. 역설적으로, 중앙 채널이 전방 이미지의 폭을 재생하는 관점에서는 너무 강하여, 세기 밸런스 보존을 너무 약하게 한다. 이 문제는 맨댈의 디코더-표준 돌비 디코더에 대해 특히 심하다. 표준 돌비 디코더에 있어서, 후방 채널은 미국특허 4,862,502호의 본 발명자들의 디코더보다 더 강하다. 그 결과, 중앙 채널은 세기 밸런스를 보존하도록 강해야만 한다. 중앙 채널에서의 세기 밸런스의 결핍은 돌비 디코더에 대한 연속적인 문제점을 가진다. 사운드 믹스 기술자가 매트릭스를 통하여 항상 밸런스를 청취해야 하며, 이에 따라 매트릭스의 세기 밸런스의 결핍은 믹싱 처리 동안 보상될 수 있다고 돌비는 권고한다. 불행히도, 현대 영화는 5채널 릴리즈에 대해 믹스되며, 2채널로의 자동 인코딩은 대화 레벨을 갖는 문제점이 나타날 수 있다.The V1.11 decoder, which has shown a reduction in the center channel loudness that solves the spatial problem, is surprising, but the intensity balance in the input signal is not preserved through the matrix. Mathematical analysis does not merely show the V1.11 error, but the Dolby and older decoders also have errors. Paradoxically, the center channel is too strong in terms of reproducing the width of the front image, making the intensity balance preservation too weak. This problem is particularly acute for Mandaly's decoder-standard Dolby decoder. In a standard Dolby decoder, the back channel is stronger than our decoder in US Pat. No. 4,862,502. As a result, the center channel must be strong to preserve the intensity balance. The lack of intensity balance in the center channel has a continuous problem for Dolby decoders. Dolby recommends that sound mix technicians should always listen to the balance through the matrix, so that the lack of intensity balance of the matrix can be compensated for during the mixing process. Unfortunately, modern movies are mixed for five channel releases, and automatic encoding to two channels can lead to problems with dialogue levels.

영화 및 음악에 대한 추가적인 분석 및 청취 테스트는 밸런스 문제에 대해 다른 해결책을 요구한다. 영화에 대해, 본 발명자들은 미국특허출원 08/742,460호로부터 전방 좌우측 매트릭스 소자를 보존하는 것이 가장 유용하다는 것을 발견하였다. 이들 소자는 전방 좌우측 채널로부터 중앙 채널 정보를 제거하는 것이 가능하다. 이는 전방 좌우측 채널로의 대화 누설을 최소화한다. 새로운 "영화" 설계에 있어서, 세기 밸런스는 중앙 매트릭스 소자를 변경시키는 것에 의해 보정되어 중앙 채널 소리세기는 전방으로 이동하는 조향(cs가 0 이상)과 같은 표준 디코더보다 더욱 빠르게 증가한다. 특히, 중앙 매트릭스 소자의 최종값이 표준 디코더보다 더 높을 필요는 없으며, 이 조건은 단지 중앙 채널이 활성일 때 도달된다. 중앙 채널과 좌우측 채널에 대략 동일한 레벨일 때 중앙 채널은 표준 디코더보다 더 강하면 된다.Further analysis and listening tests on movies and music require different solutions to the balance problem. For the movie, the inventors found from US patent application Ser. No. 08 / 742,460 that it is most useful to preserve the front left and right matrix elements. These devices are capable of removing center channel information from the front left and right channels. This minimizes talk leakage into the front left and right channels. In the new "film" design, the intensity balance is corrected by changing the center matrix element so that the center channel loudness increases more rapidly than standard decoders, such as steering moving forward (cs is zero or more). In particular, the final value of the center matrix element need not be higher than the standard decoder, and this condition is only reached when the center channel is active. The center channel needs to be stronger than the standard decoder when it is at about the same level as the center channel and left and right channels.

"영화" 전략으로, 중앙 채널 소리세기는 입력 신호내의 세기 밸런스를 보존하도록 증가되며, 다른 모든 출력에서의 중앙 채널 구성요소는 최소화한다. 이 전략은 영화에 대해 이상적인 것으로 생각되며, 중앙 채널의 주요한 사용은 대화에 대한 것이며, 중앙보다 다른 위치의 대화는 생각하지 않는다. 이 전략의 주요한 결점은 대중 음악의 많은 형태에서 발생하는 것과 같은 전방 이미지가 좁아지는 현저한 중앙 조향을 수시로 하는 것이다. 그러나, 영화에 대한 이점은 전방 채널로의 대화 누설의 최소화 및 우수한 세기 밸런스로, 이 결점보다 가치있다.With the "film" strategy, the center channel loudness is increased to preserve the intensity balance in the input signal, minimizing the center channel component at all other outputs. This strategy is considered ideal for film, the main use of the central channel is for dialogue, and does not think of dialogue in locations other than the center. The main drawback of this strategy is the frequent central steering, which narrows the forward image, such as occurs in many forms of pop music. However, the advantage for the film is more valuable than this drawback, due to the minimization of talk leakage to the front channel and a good intensity balance.

음악에 대해, 본 발명자들은 다른 전략을 시도하였다. 이 경우에 있어서, 본 발명자들은 미국특허출원 08/742,460에서와 같이 동일한 비율로 중앙 채널 소리세기를 cs 22.5°의 조향의 중간 값까지 증가시켰다. 음향 밸런스를 복원하기 위해, 본 발명자들은 입력 신호의 중앙 구성요소가 완전히 제거되지 않도록 전방 좌우측 매트릭스 소자를 교대로 하였다. 전방 좌우측 내의 중앙 채널 구성요소의 수는 디코더의 모든 출력으로부터의 사운드 세기가 중앙에서의 과도한 소리세기 없이 입력 신호내의 사운드 세기와 매치되도록 조정된다.For music, we tried different strategies. In this case, we increased the center channel loudness to the median value of steering of cs 22.5 ° at the same rate as in US patent application 08 / 742,460. In order to restore the sound balance, the inventors alternated the front left and right matrix elements so that the center component of the input signal was not completely removed. The number of center channel components in the front left and right is adjusted so that the sound intensity from all outputs of the decoder matches the sound intensity in the input signal without excessive loudness at the center.

이 전략으로, 모든 3개의 전방 스피커는 원래의 인코드된 성분에 존재하는 중앙 채널 정보를 재생한다. 이 전략의 가장 유용한 버전은 입력의 중앙 구성요소 2개의 다른 전방 입력중 어느 것보다 중앙 출력이 더 강한 6dB인 지점에서 조향 작용을 제한하는 것이다. 이는 cs값을 제한하는 것에 의해 간단하게 달성된다.With this strategy, all three front speakers reproduce the center channel information present in the original encoded component. The most useful version of this strategy is to limit the steering action at the point where the center output is 6 dB stronger than any of the other two front inputs. This is accomplished simply by limiting the cs value.

이 새로운 전략은 3개의 모든 전방 스피커로부터 중앙 채널 구성요소가 도입되도록 하며, 중앙이 전방 좌우측 보다 더 강한 6dB일 때 조향 작용을 제한하여 모든 음악형태에 대해 우수함을 제공한다. 인코드된 5채널 믹스와 원래의 2채널 믹스의 양쪽은 안정된 중앙으로 디코드하며, 중앙 채널과 좌우측 사이의 분리를 충족시킨다. 이전 디코더와는 틀리게, 중앙과 좌우측 사이의 분리는 계획적으로 완성하지 않았다. 좌측으로부터 오는 의도된 신호는 중앙 채널로부터 제거되는 것으로 다른 방식도 있다. 음악에 대해, 높은 측면 분리 및 안정한 전방 이미지의 음악에 대해, 이 전략은 완전한 분리의 이 누설보다 더 가치있다. 영화에의 이 설정에 대한 청취 테스트는 전방 좌우측 스피커로부터 오는 어떠한 대화가 있더라도 얻어진 사운드 이미지의 안정성은 매우 양호하다. 이 결과는 만족스러운 것으로 산만하지는 않다. 음악용 디코더 세트를 갖는 영화를 청취하는 청취자에 대해 영화의 예술적 가치를 흐트리지 않는다. 필름용 디코드 세트를 갖는 음악 녹음에 대한 청취는 매우 불확실하다.This new strategy allows the center channel component to be introduced from all three front speakers and provides superiority for all music types by limiting steering when the center is 6 dB stronger than the front left and right. Both the encoded five-channel mix and the original two-channel mix decode into a stable center, satisfying the separation between the center channel and the left and right sides. Unlike previous decoders, the separation between center and left and right was not intentionally completed. The intended signal coming from the left is removed from the center channel in another way. For music, for high side separation and stable front image music, this strategy is more valuable than this leakage of complete separation. Listening tests for this setting in the movie show that the stability of the sound image obtained is very good no matter what dialogue comes from the front left and right speakers. This result is not distracting to be satisfactory. It does not obscure the artistic value of the movie for the listener who listens to the movie with the decoder set for music. Listening to music recordings with a decode set for film is very uncertain.

이 출원에서의 다음의 가장 중요한 개선은 신호가 전방 좌측 또는 후방 우측방향으로 조향될 때 전방 채널과 후방 채널 사이의 분리의 증가이다. 미국특허 4,862,502호의 매트릭스 소자가 사용된 V1.11 디코더는 이들 조건하에서의 전방 채널에 대한 것이다. 이들 매트릭스 소자는 완전 후방 위치-후방 좌측과 후방 우측 사이의 중간 방식으로 조향되더라도 후방 조향된 신호를 완전하게 제거하지 않는다. 조향이 후방 좌측 또는 후방 우측(완전 후방 아님)으로 되었을 때 전방 좌측 또는 우측 출력은 대응 후방 출력보다 적은 9dB 출력을 가졌다. 본 발명에 있어서, 전방 매트릭스 소자는 조향이 후방 좌측과 후방 우측 사이의 어느곳으로 되었을 때 전방으로부터 사운드를 제거하도록 변형된다.The next most important improvement in this application is the increase in separation between the front and rear channels when the signal is steered in the front left or rear right direction. The V1.11 decoder with the matrix element of US Pat. No. 4,862,502 is for the front channel under these conditions. These matrix elements do not completely remove the rear steered signal even if steered in the intermediate way between the fully rear position-rear left and rear right. The front left or right output had less 9dB output than the corresponding rear output when the steering went to rear left or rear right (not full rear). In the present invention, the front matrix element is modified to remove sound from the front when the steering is somewhere between the rear left and rear right.

7. 후방 매트릭스 소자의 개선7. Improvement of rear matrix element

후방 매트릭스 소자의 개선은 전형적인 청취자에 대해서는 바로 분명하지는 않다. 이들 개선은 사분원 사이의 경계를 가로질러 매트릭스 소자의 연속적인 다양한 오차를 보정한다. 또한, 다양한 조건하에서의 조향된 신호와 미조향된 신호 사이의 세기 밸런스를 개선한다. 매트릭스 소자의 수학적 묘사는 이들 개선을 포함한 후에 주어질 것이다.Improvements in the rear matrix element are not immediately apparent for typical listeners. These improvements compensate for the continuous varying error of the matrix element across the boundaries between the quadrants. It also improves the intensity balance between the steered and unsteered signals under various conditions. A mathematical description of the matrix device will be given after including these improvements.

8. 활성 매트릭스 소자의 상세한 설명8. Detailed description of active matrix device

매트랩 언어Matlab language

매트릭스 소자를 기술하는데 사용된 수학은 변수 cs 및 lr의 연속함수에 기초하지 않는다. 일반적으로, 식에 대해 조건 절대값 및 다른 비선형 수정등이 있다. 이 이유에 대해, 프로그래밍 언어를 사용하는 매트릭스 소자를 설명한다. 매트랩 언어는 그래픽 식을 검사하는 간단한 방법을 제공한다. 매트랩은 포트란 또는 C 언어와 매우 유사하다. 주요한 차이점은 매트랩에서의 변수는 벡터이며, 각 변수는 시퀀스에서의 어레이 번호를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 하기에서 변수 x는The mathematics used to describe the matrix element is not based on the continuous function of the variables cs and lr. In general, there are absolute conditions and other nonlinear corrections to the equation. For this reason, a matrix element using a programming language will be described. Matlab language provides a simple way to examine graphical expressions. Matlab is very similar to Fortran or C language. The main difference is that the variables in Matlab are vectors, and each variable can represent an array number in the sequence. For example, in the following, the variable x is

x = 1:10;x = 1: 10;

본 명세서에 있어서, 매트랩은 9의 값을 갖는 10자리 수의 무리를 발생시킨다. 변수 x는 모두 10의 값을 포함한다. 1∼10 매트릭스 벡터를 가지는 것으로 기술된다. 각 벡터내의 각각의 수는 액세스되거나 또는 조작될 수 있다. 예를 들면, 식In the present specification, the mat wrap generates a ten-digit bunch having a value of nine. The variables x all contain values of 10. It is described as having 1 to 10 matrix vectors. Each number in each vector can be accessed or manipulated. For example, an expression

x(4) = 4;x (4) = 4;

는 벡터 x의 4번째 수를 값 4로 설정할 것이다. 또한, 변수는 2개의 크기 매트릭스를 나타낼 수 있다. 매트릭스내의 각각의 소자는 유사한 방식으로 할당될 수 있다.Will set the fourth number of the vector x to the value 4. The variable can also represent two magnitude matrices. Each device in the matrix can be assigned in a similar manner.

X(2.3) = 10;X (2.3) = 10;

값 10은 매트릭스 X의 제 2 행과 제 3 열을 할당할 것이다.A value of 10 will assign the second row and third column of matrix X.

매트릭스 소자의 상세한 설명은 이하의 참조문헌 [2]로 공개된 설명에 거의 동일하다. 문헌은 약간 개선되어 있다. 주요한 차이점은The detailed description of the matrix element is almost identical to the description disclosed in Reference [2] below. The literature is slightly improved. The main difference is

1. 참조문헌 [2]는 "tv 매트릭스" 특징을 포함한다. 이 특징은 조향이 전방 또는 중립일 때 후방 출력의 레벨을 감소시킨다. 이 적용에 있어서, 이 특징은 주파수 독립 회로를 통하여 달성된다. 따라서, 본 발명자들은 "tv 매트릭스" 보정을 생략하였다.1. Reference [2] includes the "tv matrix" feature. This feature reduces the level of rear output when steering is forward or neutral. In this application, this feature is achieved through a frequency independent circuit. Thus, we have omitted the "tv matrix" correction.

2. 중앙 매트릭스 소자부는 "영화" 전략, "음악" 전략 및 "음악" 세팅의 작용을 제한하는 전략을 포함하도록 수정되었다. 참조문헌 [2]는 단지 영화없이 "음악" 세팅만을 기술한다.2. The central matrix element portion has been modified to include a strategy that limits the action of the "movie" strategy, the "music" strategy, and the "music" setting. Reference [2] only describes the "music" setting without a movie.

9. 식 및 도식적 표현에서의 매트릭스 디코더9. Matrix Decoder in Expressions and Schematic Representations

참조문헌 [1]에 있어서, 본 발명자들은 n x 2 매트릭스의 소자(여기에서 n은 출력 채널의 수)로 기술될 수 있는 매트릭스 디코더를 나타내었다. 각각의 출력은 2개의 입력의 선형 조합으로 볼 수 있다. 선형 조합의 효과는 매트릭스내의 소자에 의해 주어진다. 본 명세서에 있어서, 소자는 문자의 간단한 조합에 의해 확인된다. 참조문헌 [1]은 5채널과 7채널 디코드를 기술한다. 5채널로부터 7채널로의 변환은 디코더의 주파수 독립으로 실행되며, 여기서는 5채널 디코더만을 기술한다.In reference [1], the present inventors have shown a matrix decoder that can be described in terms of n x 2 matrix elements, where n is the number of output channels. Each output can be viewed as a linear combination of two inputs. The effect of linear combination is given by the elements in the matrix. In this specification, elements are identified by simple combinations of letters. Reference [1] describes 5-channel and 7-channel decode. The conversion from 5-channel to 7-channel is performed independently of the frequency of the decoder, and only the 5-channel decoder is described here.

단지 6개의 소자-중앙 소자, 2개의 전방 좌측 소자 및 2개의 후방 좌측 소자의 작용을 기술한다. 우측 소자는 동일한 좌우측을 간단하게 변경하는 것에 의해 좌측으로부터 발견될 수 있다. 이들 소자는Only six element-center elements, two front left elements and two rear left elements are described. The right element can be found from the left side by simply changing the same left and right sides. These devices

CL : 중앙 출력으로의 좌측 입력 채널용 매트릭스 소자CL: Matrix element for left input channel to center output

CR : 중앙 출력으로의 우측 입력 채널용 매트릭스 소자CR: Matrix element for the right input channel to the center output

LFL : 전방 좌측 출력으로의 좌측 입력 채널LFL: Left input channel to front left output

LFR : 전방 좌측 출력으로의 우측 입력 채널LFR: Right input channel to front left output

LRL : 후방 좌측 출력으로의 좌측 입력 채널LRL: Left input channel to rear left output

LRR : 후방 좌측 출력으로의 우측 입력 채널LRR: Right input channel to rear left output

이들 소자는 일정하지 않다. 그들의 값은 입력 사운드의 출현 방향의 2개의 크기 함수에 따라 변하다. 위상/진폭 디코더는 입력 신호의 진폭의 비율을 비교하는 것에 의해 입력의 출현 방향을 결정한다. 예를 들면, 우/좌측 방향으로의 조향 정도는 좌측 입력 채널 진폭의 우측 입력 채널 진폭으로의 비율로부터 결정된다. 유사한 방식에 있어서, 전/후 방향으로의 조향 정도는 입력 채널의 진폭 합과 차의 비율로부터 결정된다. 본 발명자들은 이들 조향 방향을 결정하기 위한 방법을 여기에서는 논의하지 않지만, 논리 7 디코더는 표준 디코더와는 현저하게 다르다. 본 발명자들은 조향 방향이 결정된 것으로 가정한다. 본 발명자들은 각도-좌/우 방향(lr)에 대한 각도, 전/후(중앙/서라운드) 방향(cs)에 대한 각도로 이들 방향을 나타낼 것이다. 2개의 조향 방향은 가변이다. lr 및 cs 양쪽이 0이면, 입력 신호는 미조향, 즉 2개의 입력 채널이 비상관된 것이다.These devices are not constant. Their value varies according to two magnitude functions in the direction of appearance of the input sound. The phase / amplitude decoder determines the direction of appearance of the input by comparing the ratio of the amplitudes of the input signals. For example, the degree of steering in the right / left direction is determined from the ratio of the left input channel amplitude to the right input channel amplitude. In a similar manner, the degree of steering in the forward / backward direction is determined from the ratio of the sum of the amplitudes of the input channels to the difference. We do not discuss methods for determining these steering directions here, but the logic 7 decoder is significantly different from the standard decoder. We assume that the steering direction is determined. We will represent these directions in degrees with respect to the angle-left / right direction (lr) and with respect to the front / rear (center / surround) direction (cs). The two steering directions are variable. If both lr and cs are zero, the input signal is unsteered, i.e., the two input channels are uncorrelated.

단일 신호로 구성된 입력이 바로 인코드되었을 때, 2개의 조향 방향은 그들의 최대값을 가진다. 그러나, 이들 조건하에서 그들은 독립이 아니다. 조향 값을 각도로서 나타내는 것의 이점은 단지 단일 신호일 때이며, 2개의 조향 값의 절대값은 합계 45°이어야 한다. 입력이 강하게 조향된 신호를 따라 어떠한 미보정된 성분을 포함할 때 조향값의 절대값의 합계는 45°미만이어야 한다.When an input consisting of a single signal is encoded directly, the two steering directions have their maximums. However, under these conditions they are not independent. The advantage of representing the steering value as an angle is only when it is a single signal and the absolute value of the two steering values should be 45 ° in total. When the input contains any uncorrected components along a strongly steered signal, the sum of the absolute values of the steering values should be less than 45 °.

lr - cs < 45lr-cs <45

매트릭스 소자의 값이 조향값에 의해 형성된 2차원 평면 이상이면, 평면의 중앙은 값(0.0)을 가질 것이며, 조향값의 합계에 대한 논리값은 45를 초과하지 않을 것이다. 특히, 비선형 필터의 거동에 의해, 합계가 45를 초과할 가능성이 있다. 미국특허출원 08/742,460호는 그들의 합계가 45°를 초과하지 않도록 lr 또는 cs의 임대를 제한하는 회로를 청구하고 있다. 이 청구범위는 여기에서 더 이상 기술하지 않을 것이다. 본 발명자들은 오버런동안 매트릭스 소자에 대한 수학적인 거동이 잘 이루어진 것으로 가정할 것이다. 입력 변수의 논리합이 초과되었을 때 값을 임의수 0으로 매트릭스 소자를 그래프로 만들었다. 이는 경계 궤적-강하게 조향된 신호에 의해 생긴 궤적을 따라 소자의 거동을 직접 관찰할 수 있게 한다. 그래프는 매트랩으로 만들어졌다. 매트랩 언어에 있어서, 미조향된 위치는 매트랩이 실제 각도값보다 더 큰 각도 변수를 요구하기 때문에 (46.46)이다. 이는 과도한 혼란을 일으키지 않을 것이다.If the value of the matrix element is greater than or equal to the two-dimensional plane formed by the steering value, the center of the plane will have a value (0.0) and the logical value for the sum of the steering values will not exceed 45. In particular, there is a possibility that the total exceeds 45 due to the behavior of the nonlinear filter. US patent application Ser. No. 08 / 742,460 claims a circuit for restricting the lease of lr or cs so that their sum does not exceed 45 °. This claim will not be described herein any further. We will assume that the mathematical behavior of the matrix element is well done during the overrun. The matrix device was graphed with a random number of zeros when the OR of the input variables was exceeded. This makes it possible to directly observe the behavior of the device along the trajectory produced by the boundary trajectory-strongly steered signal. The graph is made of matlab. In Matlab language, the unsteered position is (46.46) because Matlab requires an angle variable that is larger than the actual angle value. This will not cause excessive confusion.

매트릭스 디코더에 대한 이전 설계는 강하게 조향된 신호로의 매트릭스의 거동, 즉 표면 경계를 둘러싸는 매트릭스 소자의 동작만을 고려하는 경향을 갖는다. 이는 견해에 있어서 근본적인 오차이다. 실제, 신호를 공부할 때-영화 또는 음악-표면의 경계가 매우 드물게 찾아지는 것을 발견하게 된다. 신호의 대부분은 평면의 중간-중앙의 약간 전방을 둘러싸며 흔들린다. 이들 조건하에서의 매트릭스의 거동은 사운드에 매우 중요하다. 본 발명의 소자와 이전 소자를 비교할 때, 중간 영역에서의 표면의 복잡성이 증가하는 것을 볼 수 있을 것이다. 이 복잡성은 사운드에서의 개선을 위한 반응이다.Previous designs for matrix decoders tend to consider only the behavior of the matrix into the strongly steered signal, i.e. the operation of the matrix element surrounding the surface boundary. This is a fundamental error in opinion. In fact, when studying the signal, we find that the boundary between the film or the music is very rarely found. Most of the signals sway around the mid-center of the plane slightly ahead. The behavior of the matrix under these conditions is very important for the sound. When comparing the device of the present invention with the previous device, it can be seen that the complexity of the surface in the intermediate region is increased. This complexity is a response for improvement in sound.

이러한 복잡성은 대가를 가진다. 본 발명자들의 최초 1987 설계-1980 특허 참조-는 아날로그 구성요소를 갖는 설비로 간단하였다. 새로운 소자는 디지털 설비로 이동되는 1차원 룩업 테이블로 거의 완전하게 기술되지도록 설계되어 있다. 유사한 실행성능을 갖는 아날로그 버전을 설계하는 것이 가능하다.This complexity has a price. Our first 1987 design—see 1980 patent—was simple with a facility with analog components. The new device is designed to be almost completely described as a one-dimensional lookup table that is moved to a digital installation. It is possible to design analog versions with similar performance.

본 출원에 있어서, 본 발명자들은 매트릭스 소자의 다수의 다른 버전을 대조한다. 본 발명자들의 가장 빠른 소자는 1989 특허이다. 이들 소자는 제 1 서라운드 프로세서에 사용되었으며, 좌측, 중앙 및 우측 채널(서라운드 채널)에서의 표준(돌비) 서라운드 프로세서의 소자와 동일하다. 본 발명자들의 설계에 있어서, 서라운드 채널은 중앙 채널에 대칭적으로 처리된다. 표준(돌비) 디코더에 있어서, 서라운드 채널은 다르게 처리되며 이는 본 출원에서 후술될 것이다.In the present application, we contrast many different versions of the matrix device. Our fastest device is the 1989 patent. These devices were used in the first surround processor and are identical to those of standard (Dolby) surround processors in the left, center and right channels (surround channels). In our design, the surround channel is symmetrically processed to the center channel. In a standard (Dolby) decoder, the surround channel is handled differently and will be described later in this application.

여기에 나타낸 소자는 항상 보정된 축척는 아니다. 일반적으로, 그들은 주어진 채널에 대한 비영 매트릭스 소자의 미조향된 값이 1이도록 존재한다. 특히, 소자는 각 소자의 최대값이 1 또는 그 이하이도록 축척된다. 어떠한 경우에 있엇, 최종 제품에서 소자의 축척은 보정처리로 추가적으로 변한다. 여기에 나타낸 매트릭스 소자는 일정하게 축척되는 것으로 가정되었다.The device shown here is not always a calibrated scale. In general, they are present so that the unsteered value of the non-zero matrix element for a given channel is one. In particular, the elements are scaled such that the maximum value of each element is one or less. In some cases, the scale of the device in the final product is further changed by the calibration process. It is assumed that the matrix elements shown here are constantly scaled.

10. 1989 특허에서의 전방 좌측 매트릭스 소자10. Front left matrix element in 1989 patent

cs 및 lr은 각각 중앙 서라운드 및 좌우측 축에서의 조향 방향인 것으로 가정한다.It is assumed that cs and lr are steering directions in the center surround and left and right axes, respectively.

1989 특허에 있어서, 전방 매트릭스 소자에 대한 식은 아래와 같이 주어진다.In the 1989 patent, the equation for the front matrix device is given by

전방 좌측 사분원에 대하여About the front left quadrant

LFL = 1-0.5*G(cs)-0.41*G(lr)LFL = 1-0.5 * G (cs) -0.41 * G (lr)

LFR = -0.5*G(cs)LFR = -0.5 * G (cs)

전방 우측 사분원에 대하여About the front right quadrant

LFL = 1-0.5*G(cs)LFL = 1-0.5 * G (cs)

LFR = -0.5*G(cs)LFR = -0.5 * G (cs)

후방 좌측 사분원에 대하여(cs는 음수)For rear left quadrant (cs is negative)

LFL = 1-0.5*G(cs)+0.41*G(lr)LFL = 1-0.5 * G (cs) + 0.41 * G (lr)

LFR = -0.5*G(cs)LFR = -0.5 * G (cs)

후방 우측 사분원에 대하여About the rear right quadrant

LFL = 1-0.5*G(cs)LFL = 1-0.5 * G (cs)

LFR = -0.5*G(cs)LFR = -0.5 * G (cs)

함수 G(x)는 1989 특허에서 실험적으로 결정되었으며, 1991 특허에서 수학적으로 특정되었다. x로서 0∼1의 변수는 0∼45°로 변한다. 조향이 전방 좌측 사분원호(lr 및 cs가 모두 양)일 때 G(x)는 1-|r|/|l|(여기에서, | r| 및 |l|은 좌우측 입력 진폭)과 동일하게 나타낼 수 있다. 또한, G(x)는 가변 식을 이용하여 조향 각도의 형태로 기술될 수 있다. 이들 중의 하나는 1991 특허에 주어져 있으며, 다른 것은 본 명세서에서 후술한다. 도 5 및 도 6은 lr 및 cs에 대한 3차원 도해된 LFL 및 LFR 매트릭스 소자의 그래프이다.The function G (x) was determined experimentally in the 1989 patent and mathematically specified in the 1991 patent. As x, a variable of 0 to 1 varies from 0 to 45 degrees. G (x) is 1- | r | / | l | where steering is forward left quadrant (both lr and cs are both positive) r | and | l | may be expressed in the same manner as the left and right input amplitudes). In addition, G (x) may be described in the form of steering angle using a variable equation. One of these is given in the 1991 patent, the other is described later in this specification. 5 and 6 are graphs of three-dimensional illustrated LFL and LFR matrix devices for lr and cs.

참조문헌 [1]에 있어서, 이들 소자는 미조향된 성분의 소리세기가 조향 방향에 관계없이 일정할 것의 요구를 부가하는 것에 의해 개선되었다. 수학적으로 이는 LFL 및 LFR 매트릭스 소자의 합계의 제곱근이 상수일 것을 의미한다. 참조문헌에 있어서 이 목적은 조향 방향-즉 이들 소자의 제곱의 합계가 3dB로 상승하도록 전체 좌측으로 조향될 때 변경되어야 한다는 관점이다. 도 7은 이들 소자의 제곱의 합계를 도시하며, 상기 매트릭스 소자는 일정한 소리세기의 요구를 충족하지 못한다. 도 7에서, 값은 우측으로의 미조향된 것으로부터 축을 따라 .71로 일정하다. 좌측으로의 미조향은 값 1로 3dB로 상승하며, 중앙 또는 후방으로의 미조향은 값 0.5로 3dB로 떨어진다. 그래프의 이 부분은 좌측에서의 피크에 의해 감춰진다. 후방 방향 레벨은 중앙 방향에서의 레벨과 동일하다.In Reference [1], these elements were improved by adding a requirement that the sound intensity of the unsteered components be constant regardless of the steering direction. Mathematically this means that the square root of the sum of the LFL and LFR matrix elements is constant. In the literature this objective is a view that the steering direction—that is, the sum of the squares of these devices should be changed when steered to the left all the way up to 3 dB. Fig. 7 shows the sum of the squares of these devices, which do not meet the requirements of constant loudness. In FIG. 7, the value is constant at .71 along the axis from unsteer to the right. Unsteer to the left rises to 3 dB with a value of 1, while unsteer to the center or rear drops to 3 dB with a value of 0.5. This part of the graph is hidden by the peak on the left. The rearward level is the same as the level in the central direction.

미국특허출원 08/742,460호 및 참조문헌 [1]에 있어서, 본 발명자들은 사인 및 코사인을 갖는 매트릭스 식으로 함수 G(x)를 교체하는 것에 의해 도 7의 진폭 오차를 보정하였다. 도 8은 이하의 식으로 기술되는 보정된 소자 LFL 및 LFR의 합계 제곱의 그래프를 도시한다.In US patent application Ser. No. 08 / 742,460 and reference [1], the inventors corrected the amplitude error of FIG. 7 by replacing the function G (x) with a matrix equation with sine and cosine. 8 shows a graph of the sum square of the corrected elements LFL and LFR described by the following equation.

.71의 상수값은 평면의 우측 절반에 해당하며, 좌측 정점쪽으로 상승한다.The constant value of .71 corresponds to the right half of the plane, rising towards the left vertex.

전방 좌측 사분원에 대하여About the front left quadrant

LFL = cos(cs) + 0.41*G(lr)LFL = cos (cs) + 0.41 * G (lr)

LFR = -sin(cs)LFR = -sin (cs)

전방 우측 사분원에 대하여About the front right quadrant

LFL = cos(cs)LFL = cos (cs)

LFR = -sin(cs)LFR = -sin (cs)

후방 좌측 사분원에 대하여Against the rear left quadrant

LFL = cos(-cs)-0.41*G(lr)LFL = cos (-cs) -0.41 * G (lr)

LFR = sin(-cs)LFR = sin (-cs)

후방 우측 사분원에 대하여About the rear right quadrant

LFL = cos(-cs)LFL = cos (-cs)

LFR = sin(-cs)LFR = sin (-cs)

11. 전방 좌측 매트릭스 소자의 개선11. Improvement of front left matrix element

1996년 3월에, 본 발명자들은 이들 매트릭스 소자를 다수 변경시켰다. 기본 함수 의존은 유지하였지만 전방으로 cs축을 따라 추가적인 상승이 부가되었다. 상승의 이유는 스트레오 음악으로 성능을 개선하기 위한 것으로 전방으로 팬되었다. 후방에서의 절단 목적은 스트레오 음악이 후방으로 팬되었을 때 전방 채널과 후방 채널 사이의 분리를 증가시키기 위한 것이었다.In March 1996, we made many changes to these matrix devices. The basic function dependence was maintained but an additional rise was added along the cs axis forward. The reason for the boost was to improve performance with stereo music, which was panned forward. The purpose of cutting at the rear was to increase the separation between the front and rear channels when stereo music was fanned backwards.

전방 좌측 사분원에 대하여About the front left quadrant

LFL = cos(cs)-0.41*G(lr)*boost1(cs)LFL = cos (cs) -0.41 * G (lr) * boost1 (cs)

LFR = (-sin(cs))*boost1(cs)LFR = (-sin (cs)) * boost1 (cs)

전방 우측 사분원에 대하여About the front right quadrant

LFL = (cos(cs))*boost1(cs)LFL = (cos (cs)) * boost1 (cs)

LFR = (-sin(cs))*boost1(cs)LFR = (-sin (cs)) * boost1 (cs)

후방 좌측 사분원에 대하여Against the rear left quadrant

LFL = cos(-cs)+0.41*G(lr)/boost(cs)LFL = cos (-cs) + 0.41 * G (lr) / boost (cs)

LFR = (sin(cs))/boost(cs)LFR = (sin (cs)) / boost (cs)

후방 우측 사분원에 대하여About the rear right quadrant

LFL = (cos(cs))/boost(cs)LFL = (cos (cs)) / boost (cs)

LFR = (sin(cs))/boost(cs)LFR = (sin (cs)) / boost (cs)

함수 G(x)는 1989 특허에서의 하나와 동일하다. 입력으로서 각도로 표현될 때 이하 식과 동일하게 나타낼 수 있다.The function G (x) is identical to one in the 1989 patent. When expressed in degrees as an input, it can be expressed in the same manner as the following expression.

G(x) = 1-tan(45 - x)G (x) = 1-tan (45-x)

1997년 3월에 사용된 것과 같은 함수 boost1(cs)는 첫 번째 22.5°의 조향 이상으로 적용된 전체 3dB의 선형 상승이었다. 매트랩 코드에서의 corr(x)로 주어진 boost(cs)는 아래와 같다(공통라인은 부호 %로 나타냄).The function boost1 (cs), like the one used in March 1997, was a total 3dB linear rise applied over the first 22.5 ° steering. The boost (cs) given by corr (x) in the Matlab code is shown below (common lines are indicated by the sign%).

% 22.5°에서 -3dB의 상승 함수 계산Rise function calculation of -3 dB at% 22.5 °

% corr(x)는 3dB까지 상승하여 정지. corr1(x)는 상승한 후, 다시 하강% corr (x) rises to 3 dB and stops. corr1 (x) rises and then falls again

for x = 1:24; % x는 0 내지 23°를 나타내는 1 내지 24의 값을 갖는다for x = 1:24; % x has a value from 1 to 24 representing 0 to 23 °.

corr(x) = 10^(3*(x-1)/(23*20); % 이 범위에 대하여 3dB까지 상승corr (x) = 10 ^ (3 * (x-1) / (23 * 20);% up to 3 dB over this range

corr1(x) = corr(x);corr1 (x) = corr (x);

endend

for x = 25:46; % corr1은 24 내지 45°의 범위에 걸쳐 다시 하강for x = 25:46; % corr1 descends again over a range of 24 to 45 °

corr(x) = 1:41;corr (x) = 1:41;

corr1(x) = corr(48-x);corr1 (x) = corr (48-x);

endend

도 9에는 LFL의 도해에 대해 상기 식으로부터 얻어진 결과를 도시한다. 중앙쪽으로 이동하는 조향시의 상승은 lr = 0 축 및 중앙 경계로 좌측을 따라 양쪽에 가해진다. 또한, 조향시의 레벨 감소는 후방으로 이동한다.9 shows the results obtained from the above equation for the illustration of the LFL. The rise in steering moving towards the center is applied to both sides along the left with the lr = 0 axis and the center boundary. In addition, the level reduction during steering moves backwards.

1997년 3월의 회로 성능은 개선될 수 있다. 첫 번째 문제점은 좌측과 중앙 사이 및 우측과 중앙 사이의 경계를 따른 조향의 거동이다. 좌측으로부터 중앙으로 강한 단일 신호를 팬할 때 도 9에 도시된 바와 같이 LFL 매트릭스 소자의 값이 좌측과 중앙 사의 최대 절반으로 증가할 수 있다. 이 값의 증가는 중앙 신호가 스트레오 음악에 부가되는 것과 같이 좌우측 주 출력에 대한 값의 계획적인 상승의 의도하지 않은 결과이다.Circuit performance in March 1997 may be improved. The first problem is steering behavior along the boundary between left and center and between right and center. When panning a single strong signal from the left to the center, the value of the LFL matrix element can increase to a maximum of half of the left and center yarns as shown in FIG. This increase in value is an unintended consequence of a deliberate rise in value for the left and right main outputs as the center signal is added to stereo music.

스트레오 신호가 전방으로 팬될 때 전방 좌우측 출력은 이들 출력으로부터 보정된 구성요소의 매트릭스에 의한 제거를 위해 상쇄되는 레벨로 되어야 한다. 그러나, 이들 조건하에서 레벨을 증가시키는데 사용된 방법은 입력의 lr 구성요소가 최소일 때, 즉 좌측 또는 우측 조향이 없을 때 단지 발생되어야 한다. 1997년 3월에서의 이 증가 설비를 선택하는 방법은 lr 값의 독립이며, 강한 신호가 경계를 가로질러 팬될 때 레벨로 증가하는 결과가 얻어진다.When the stereo signal is panned forward, the front left and right outputs should be at levels that cancel out for removal by the matrix of corrected components from these outputs. However, the method used to increase the level under these conditions should only occur when the lr component of the input is minimal, ie there is no left or right steering. The method of selecting this incremental facility in March 1997 is independent of the lr value, resulting in an increase in level when a strong signal is panned across the boundary.

상승은 단지 lr=0 축을 따라 필요하다, lr이 0이 이닐 때, 매트릭스 소자는 상승되면 안된다. 이 문제점은 다중화 대신에 매트릭스 소자로의 부가적인 형태를 사용하는 것에 의해 해소될 수 있다. 본 발명자들은 이하의 매트랩 코드를 갖는 한정된 cs값의 새로운 조향 인덱스를 한정한다.Rise is only needed along the lr = 0 axis, when lr is zero, the matrix element must not rise. This problem can be solved by using an additional form of matrix element instead of multiplexing. We define a new steering index of defined cs values with the following Matlab code.

lr 및 cs>0 으로 가정-전방 좌측 사분원Assume lr and cs> 0-front left quadrant

(cs 및 lr는 1 내지 46에서 변화하는 매트랩 변환을 따른다)(cs and lr follow matlab transforms varying from 1 to 46)

% bounded c/s 검색% bounded c / s search

if(cs<24)if (cs <24)

bcs = cs-(lr-1);bcs = cs- (lr-1);

if(bcs<1)% 이것은 최대값을 제한한다if (bcs <1)% This limits the maximum

bcs = 1;bcs = 1;

endend

elseelse

bcs = 46-cs-(lr-1)bcs = 46-cs- (lr-1)

if(bcs<1)if (bcs <1)

bcs = 11bcs = 11

endend

endend

cs<22.5 및 lr = 0(매트랩 전환 cs<24 및 lr = 1)이면, bcs는 cs와 동일하다. 그러나, lr이 증가할 때 bcs가 0으로 감소할 것이다. cs>22.5이면 lr이 증가할 때 또한 bcs도 감소한다.If cs <22.5 and lr = 0 (matlab switchover cs <24 and lr = 1), bcs is equal to cs. However, when lr increases, bcs will decrease to zero. If cs> 22.5, bcs also decreases as lr increases.

보정 함수를 찾는 것이 필요하다. 본 발명자들은 상승된 내트릭스 소자와 미상승된 하나 사이의 차를 lr = 0을 따라 발견한다. 본 발명자들은 이 차이점을 cos-tbl-plus 및 sin-tbl-plus라 한다. 매트랩 코드를 사용한다.It is necessary to find the correction function. We find the difference between lr = 0 and the raised matrix element and the unrised one. We call this difference cos - tbl - plus and sin - tbl - plus. Use matlab code.

a = 0:45; %는 1°단계에서 벡터 한정. α는 0 내지 45°의 값을 가진다.a = 0: 45; % Is a vector only in 1 ° steps. α has a value of 0 to 45 °.

a1은a1 is

%는 사인 및 코사인 테이블 뿐만 아니라 상승 테이블을 한정한다.The% defines the rising table as well as the sine and cosine tables.

sin-tbl = sin(a1);sin - tbl = sin (a1);

cos-tbl = cos(a1);cos - tbl = cos (a1);

cos-tbl_plus = cos(a1)*corr1(a+1);cos - tbl_plus = cos (a1) * corr1 (a + 1);

cos-tbl-plus = cos-tbl-plus-cos-tbl: % 이것이 우리가 사용하는 것이다cos - tbl - plus = cos - tbl - plus-cos - tbl:% This is what we use

cos-tbl-minus = cos(a1)/corr(a+1);cos - tbl - minus = cos (a1) / corr (a + 1);

sin-tbl-plus = sin(a1)*corr1(a+1)sin - tbl - plus = sin (a1) * corr1 (a + 1)

sin-tbl-plus = sin-tbl-plus-sin-tbl: % 이것이 우리가 사용하는 것이다sin - tbl - plus = sin - tbl - plus-sin - tbl:% This is what we use

sin-tbl-minus = sin(a1)*corr(a+1);sin - tbl - minus = sin (a1) * corr (a + 1);

벡터 sin-tbl-plus 및 cos-tbl-plus는 사인과 코사인 사이의 차이이며, 상승된 사인 및 코사인이다.The vectors sin - tbl - plus and cos - tbl - plus are the difference between sine and cosine, which are elevated sine and cosine.

LFL = cos(cs)-0.41*G(lr)+cos-tbl-plus(bcs)LFL = cos (cs) -0.41 * G (lr) + cos - tbl - plus (bcs)

LFR = -sin(cs)c-sin-tbl-plus(bcs)LFR = -sin (cs) c-sin - tbl - plus (bcs)

전방 우측 사분원호에서의 LFL 및 LFR은 유사하지만 +0.41*G(lr) 형태는 없다. 이들 새로운 한정은 도 10에 도시된 매트릭스 소자를 이끌어낸다.LFL and LFR in the anterior right quadrant are similar but without the + 0.41 * G (lr) form. These new limitations lead to the matrix device shown in FIG.

도 10에 있어서, 새로운 소자는 중앙 경계로 좌측 뿐만 아니라 우측 경계로 중앙을 따른 보정 진폭을 가진다.In FIG. 10, the new device has a correction amplitude along the center at the right border as well as the left at the center border.

후방 사분원호에서의 조향은 최적이지는 않다. 조향이 후방쪽일 때 상기 매트릭스 소자는 이래와 같이 주어진다.Steering in the rear quadrant is not optimal. The matrix element is given as follows when the steering is rearward.

LFL = cos-tbl-minus(-cs)+0.41*G(-cs)LFL = cos - tbl - minus (-cs) + 0.41 * G (-cs)

LFR = sin-tbl-mimus(-cs)LFR = sin - tbl - mimus (-cs)

이러한 매트릭스 소자는 '89특허에서의 소자와 거의 동일하다. 강력한 신호가 좌측에서 후방으로 팬될 때의 경우를 고려해보자. '89소자는 이 신호가 후방에서 충분해질때에만(cs=-15, lr=0) 전방 좌측 출력으로부터 출력의 소거가 완전해지도록 설계된다. 그러나, 로직 7 디코더에서는 인코드된 신호가 왼쪽 후방 방향(cs=-22.5 및 lr=22.5)에 도달할 때 왼쪽 전방 출력에서의 출력이 0가 되는 것이 바람직하다. 신호가 후방에서 더욱 충분해지도록 팬되면 좌측 전방 출력은 0으로 유지될 수 있다. 1997년 3월에 사용된 매트릭스 소자에서 전방 좌측 채널의 출력은 신호가 좌측 후방 위치에서 팬될 때 약 -9dB가 된다. 이러한 레벨의 차이는 매트릭스의 양호한 성능을 얻는데 충분하지만, 사실 양호한 것은 아니다.This matrix device is almost identical to the device in the '89 patent. Consider the case when a strong signal is panned from left to back. The '89 device is designed so that the cancellation of the output from the front left output is complete only when this signal is sufficient at the rear (cs = -15, lr = 0). However, in a Logic 7 decoder, it is desirable for the output at the left front output to be zero when the encoded signal reaches the left back direction (cs = -22.5 and lr = 22.5). If the signal is panned to be more sufficient at the rear, the left front output can remain zero. In the matrix device used in March 1997, the output of the front left channel is about -9 dB when the signal is panned in the left rear position. This level difference is sufficient to achieve good performance of the matrix, but in fact is not good.

이 성능은 좌측 후방 사분원에서 LFL 및 LFR 매트릭스 소자를 바꾸는 것에 의해 향상될 수 있다. 매트릭스 소자가 좌측과 후방사이에서 경계를 따라 변경되는 방법에 대하여 주목해야 한다. 참조문[1]에 주어진 수학적 방법은 경계에 따른 소자의 작용을 찾는데 사용된다. 좌측 전방 출력의 진폭이 t가 0(좌측)에서 -22.5°(좌측 후방) 변경되었을 때 함수 F(t)와 함께 감소된다고 가정하자. 방법은 매트릭스 소자에서 주어진다.This performance can be improved by replacing the LFL and LFR matrix devices in the left rear quadrant. Note how the matrix element is changed along the boundary between left and rear. The mathematical method given in Ref. [1] is used to find the behavior of devices along boundaries. Assume that the amplitude of the left front output decreases with the function F (t) when t changes from 0 (left) to -22.5 ° (left rear). The method is given in matrix elements.

LFL=cos(t)*F(t)-/+sin(t)*(sqrt(1-F(t)^2))LFL = cos (t) * F (t)-/ + sin (t) * (sqrt (1-F (t) ^ 2))

LFR=(sin(t)*F(t)+/-cos(t)*(sqrt(1-F(t)^2))LFR = (sin (t) * F (t) +/- cos (t) * (sqrt (1-F (t) ^ 2))

만일 F(t)=cos(4*t)와 정정신호를 선택하면 이것은 하기와 같이 간단하게 된다.If F (t) = cos (4 * t) and the correction signal are selected, this is simplified as follows.

LFL=cos(t)*cos(4*t)+sin(t)*sin(4*t)LFL = cos (t) * cos (4 * t) + sin (t) * sin (4 * t)

LFR=(sin9t)*cos(4*t)-cos(t)*sin(4*t)LFR = (sin9t) * cos (4 * t) -cos (t) * sin (4 * t)

도 11에서는 t에 대한 계수 LFL(직선으로된 곡선) 및 LFR(점선으로된 곡선)의 도표가 도시된다. (중간에서 약간의 결함은 22.5°지점에서 모든 각도가 정수로 존재하기 때문이다.)In FIG. 11 a plot of the coefficients LFL (straight line curve) and LFR (dashed curve) versus t is shown. (Some defects in the middle are due to the fact that all angles are integers at 22.5 °.)

이러한 소자는 전방 좌측 출력이 0에서 22.5°로 완만하게 감소되면 양호하게 작동한다. 22.5°에서 45°까지 계속적으로 조향될 때 출력은 0으로 유지되어야 한다. 경계의 이 부분을 따라, 하기와 같이 된다.These devices work well if the front left output is gently reduced from 0 to 22.5 °. The output should remain zero when steered continuously from 22.5 ° to 45 °. Along this part of the boundary, it becomes as follows.

LFL = -sin(t)LFL = -sin (t)

LFR = cos(t)LFR = cos (t)

매트릭스 소자는 lr=0경계에 따른 매트릭스 소자로부터 상당한 거리에 있다는 점을 주목하자. 참조문[1]에서 값은 하기와 같이 된다.Note that the matrix element is at a considerable distance from the matrix element along the lr = 0 boundary. In Ref. [1], the values are as follows.

LFL = cos(cs)LFL = cos (cs)

LFR = sin(cs)LFR = sin (cs)

이러한 매트릭스 소자는 강하게 조향된 신호와 적절하게 작용되도록 설계되어지고-여기서 cs 및 lr은 최대값을 가진다. 이전 매트릭스 소자는 신호용으로 유용하고 여기서 lr은 거의 0이며, 스테레오 신호는 후방에서 팬된다. lr 및 cs가 경계에 도달할 때 최초 매트릭스 소자가 새로운 매트릭스 소자로 변형되는 방법이 필요하다. 선형 삽입 방법이 사용된다. 레시콘 프로덕츠에서 사용된 프로세서에서는, 멀티플은 비용이 많이들고 더 좋은 계획을 새롭게 형성할 수 있고-마트랩 세그먼트에 의해 형성되는 최소의 lr 및 cs는 아래와 같다.Such matrix elements are designed to work properly with strongly steered signals—where cs and lr have maximum values. The previous matrix element is useful for signals where lr is nearly zero and the stereo signal is panned backwards. There is a need for a method in which the original matrix element is transformed into a new matrix element when lr and cs reach the boundary. Linear insertion method is used. In the processors used in Recicon Products, multiples can be costly and form new better plans—the minimum lr and cs formed by the martlab segment are:

% 새로운 경계 매개변수 검색% New boundary parameter search

bp=x;bp = x;

if(bp〉y)if (bp> y)

bp=y;bp = y;

endend

그리고, bp에 종속하는 새로운 보정함수 검색And, search for new correction function dependent on bp

for x=1:24for x = 1: 24

ax = 2*pi*46*360;ax = 2 * pi * 46 * 360;

front_boundary_tbl(x)=(cos(ax)-sin(ax))/(cos(ax)-sin(ax));front_boundary_tbl (x) = (cos (ax) -sin (ax)) / (cos (ax) -sin (ax));

endend

for x = 25:46for x = 25:46

ax=2*pi*(x-1)*360;ax = 2 * pi * (x-1) * 360;

front_boundary_tbl(x)=(cos(ax)-sin(ax))/(cos(ax)+sin(ax));front_boundary_tbl (x) = (cos (ax) -sin (ax)) / (cos (ax) + sin (ax));

endend

그때 이 사분원에서 하기와 같이 LFL 및 LFR를 정의한다.In this quadrant, then LFL and LFR are defined as follows.

LFL=cos(cs)/(cos(cs)+sin(cs)-front_boundary_tbl(bp)+0.41*G(lr)LFL = cos (cs) / (cos (cs) + sin (cs) -front_boundary_tbl (bp) + 0.41 * G (lr)

LFR=sin(cs).(cos(cs)+sin(cs))-front_boundary_tbl(bp)LFR = sin (cs). (Cos (cs) + sin (cs))-front_boundary_tbl (bp)

cos(cs)+sin(cs)를 수정하는데 주목하자. 이 소자에 의해 cos(cs)을 분할하면 이 사분원에서 돌비 매트릭스와 동일한 함수 1-0.5*G(cs)를 얻는다. 이 소자에 의해 sin(cs)를 나누면, 최초 함수 -0.5*G(cs)를 얻는다.Note the modification to cos (cs) + sin (cs). Dividing cos (cs) by this device yields the same function 1-0.5 * G (cs) as the Dolby matrix in this quadrant. Dividing sin (cs) by this element yields the initial function -0.5 * G (cs).

우측 후방 사분원에서도 유사하게 얻어진다.Similarly obtained in the right rear quadrant.

LFL=cos(cs)/(cos(cs)+sin(cs))=1-0.5*G(cs)LFL = cos (cs) / (cos (cs) + sin (cs)) = 1-0.5 * G (cs)

LFR=sin(cs)/(cos(cs)+sin(cs))=0.5*G(cs)LFR = sin (cs) / (cos (cs) + sin (cs)) = 0.5 * G (cs)

이러한 값의 도식적 표현이 도 12 및 13에서 도시된다. 좌측 후방 경계에 따른 큰 수정에 주목하자. 이것은 조향이 좌측에서 좌측 후방으로 이동할 때 전방 좌측 출력이 0이 되도록 한다. 출력은 조향이 점차적으로 후방으로 최대일 때 0으로 남는다. lr=0축을 따라 우측 후방 사분원에서의 기능은 돌비 매트릭스와 동일하게 된다.Schematic representations of these values are shown in FIGS. 12 and 13. Note the large correction along the left rear boundary. This causes the front left output to be zero when the steering moves from left to left rear. The output remains at zero when steering is gradually peaking backwards. The function in the right rear quadrant along the lr = 0 axis is equivalent to the Dolby matrix.

도 13에서는, 후방 경계의 좌측에 큰 피크를 주목하자. 이것은 조향이 좌측 후방에서 최대 후방까지 이동할 때 이 경계를 따라 전방 출력을 0으로 유지하는 LFL 매트릭스 소자와 결합하여 작용한다. 다시 말하면 lr=0에 따른 후방 방향과 후방 좌측 사분원에서 소자는 돌비 매트릭스와 동일하다.In Fig. 13, notice the large peak on the left side of the rear boundary. This works in conjunction with the LFL matrix element, which maintains the front output at zero along this boundary as the steering moves from left rear to maximum rear. In other words, in the rearward direction and rear left quadrant according to lr = 0, the device is identical to the Dolby matrix.

로직 7 매트릭스의 설계의 주 목적중 하나는 디코더의 입력으로 비조향된 성분에서 출력되는 소리 세기를 동시에 존재하는 조향된 신호의 방향에 관계없이 일정하게 하는 것이다. 앞서 설명한 바와같이, 이러한 수단은 각 출력용 매트릭스 소자의 합의 제곱이 조향 방향에 관계없이 1이 되어야 한다. 앞서 설명한 바와같이, 이 필요조건은 출력방향에서 강하게 조향될 때 변경되어야 한다. 즉 다시말하면 만일 좌측 전방 출력쪽에서 본다면, 조향이 최대의 좌측으로 이동될 때 매트릭스 소자의 합의 제곱은 3dB로 증가되어야 한다.One of the main goals of the design of the Logic 7 matrix is to make the loudness output from the non-steered components at the input of the decoder constant regardless of the direction of the steered signals present at the same time. As described above, this means requires that the square of the sum of the matrix elements for each output be 1 regardless of the steering direction. As explained above, this requirement must be changed when steered strongly in the output direction. In other words, if looking from the left front output, the square of the sum of the matrix elements should be increased to 3 dB when the steering is shifted to the maximum left.

그러나 아직도 매트릭스 소자의 합의 제곱은 루트를 플롯하는 것에 의해 설계의 성공여부를 테스트할 수 있다. 이러한 플롯으로 변경된 설계인 도 14 및 도 15를 보자. 도 14에서는 좌측 방향에서의 3dB피크와 중앙 방향에서 신호가 비조향된 곳에서 22.5°까지 이동된 어느정도 적은 피크에 주목하자(이러한 플롯을 위해 후방 사분원에서 1/(sin(cs)+cos(cs))를 삭제하면, 유도된 합이 정확하게 하나임을 볼 수 있다)However, the square of the sum of the matrix elements can still be tested for success by plotting the route. See FIG. 14 and FIG. 15, a design modified with this plot. In Fig. 14, note the 3 dB peak in the left direction and some small peaks shifted to 22.5 ° from where the signal is not steered in the center direction (1 / (sin (cs) + cos (cs) in the rear quadrant for this plot). If you remove)), you can see that the derived sum is exactly one)

이 피크는 반-전방 조향동안에 좌측 및 우측 출력의 계획적인 부스트의 결과이다. 이렇게 설계될 때 또 다른 사분원에서 rms 합이 매우 크다는 것을 주목하자. 후방 좌측 사분원에서의 값은 소자에 사용된 방법과 동일하지는 않지만 매치는 매우 양호하다.This peak is the result of deliberate boost of the left and right outputs during half-forward steering. Note that in this design, the rms sum is very large in another quadrant. The value in the rear left quadrant is not the same as the method used for the device, but the match is very good.

도 15에서는, 좌측에서 비조향된 하나의 값을 구비한다. 중심 정점은 0.71값을 구비하고, 후방 정점은 0.5값을 구비하고 좌측 정점은 1.41값을 구비한다. 중심축 중간에서의 피크를 주목하자.In FIG. 15, it has one value which is not steered on the left side. The center vertex has a value of 0.71, the back vertex has a value of 0.5 and the left vertex has a value of 1.41. Note the peak in the middle of the central axis.

12. 전방 조향동안에 후방 매트릭스 소자12. Rear Matrix Element During Forward Steering

89특허(표준 교정 절차의 효과를 보여주기 위하여 여기에서는 0.71에 의한 기준화를 도입하는것을 제외하는)에서의 후방 매트릭스 소자가 하기와 같이 주어진다.The back matrix element in the 89 patent (except for introducing a reference according to 0.71 here to show the effectiveness of the standard calibration procedure) is given as follows.

전방 좌측 사분원에 대하여About the front left quadrant

LRL=0.71*(1-G(lr))LRL = 0.71 * (1-G (lr))

LRR=0.71*-1LRR = 0.71 * -1

후방 좌측 사분원에 대하여Against the rear left quadrant

LRL=0.71*(1-G(lr)+0.41*G(-cs))LRL = 0.71 * (1-G (lr) + 0.41 * G (-cs))

LRR=-0.71*(1+0.41*G(-cs))LRR = -0.71 * (1 + 0.41 * G (-cs))

(평면의 우측 반은 동일하지만 LRL 및 LRR로 교체된다.)(The right half of the plane is the same, but replaced by LRL and LRR.)

돌비 프로로직에서 후방 매트릭스 소자는 하기와 같다.The rear matrix elements in Dolby Pro Logic are as follows.

전방 좌측 사분원에 대하여About the front left quadrant

LRL=1-G(lr)LRL = 1-G (lr)

LRR=-1LRR = -1

후방 좌측 사분원에 대하여Against the rear left quadrant

LRL=1-G(lr)LRL = 1-G (lr)

LRR=-1LRR = -1

(평면의 우측 반은 동일하지만 LRL 및 LRR은 교체된다.)(The right half of the plane is the same, but LRL and LRR are swapped.)

돌비 소자 및 '89소자는 cs=-45°일 때 후방 좌측 사분원에서 동일하게 되도록 수정된다.The Dolby element and the '89 element are modified to be identical in the rear left quadrant when cs = -45 °.

13. 돌비 프로로직에서 서라운드 레벨에 대한 간단한 설명13. A Brief Description of Surround Levels in Dolby Pro Logic

돌비 소자는 후방 cs상에서 독립적인 부스트가 없다는 것을 제외하고는 '89특허 소자와 유사하다. 이러한 차이는 표준 수정 절차후에 소자가 비조향된 신호에 대하여 다른 값을 구비할 때 매우 중요해진다. 일반적으로 본 발명의 매트릭스 소자에서는 이러한 디코더에 대한 수정절차를 고려하지 않는다. 상대적으로 임의의 스케링을 가지는 모든 매트릭스 소자를 얻을 수 있다. 가장 좋은 경우는, 소자가 최대값 1.41로 존재하는 것이다. 사실 기술적인 이유때문에 매트릭스 소자는 동등하게 모두 기준화되어 1.41보다 적은 최대값을 가진다. 게다가, 디코더가 마지막으로 사용되면, 확성기에서 각 출력의 이득이 조절된다. 이것을 조절하기 위해, 동일한 사운드 세기를 가지면서 좌측, 중앙, 우측 및 서라운드의 4방향으로 인코드된 신호가 플레이되고, 각 출력의 이득은 사운드 세기가 듣는 위치에서 동일할 때까지 조절된다. 사실 이러한 수단은 매트릭스 소자의 실제값이 기준화되어 디코더의 4개의 출력이 완전 조향 상태에서 동일하게 된다. 상기의 후방 소자 방정식에서 이러한 수정이 포함된다.The Dolby element is similar to the '89 patent element except that there is no independent boost on the rear cs. This difference becomes very important when the device has different values for the unsteered signal after the standard modification procedure. In general, the matrix device of the present invention does not consider the modification procedure for such a decoder. All matrix elements with relatively arbitrary scaling can be obtained. In the best case, the device is present at a maximum value of 1.41. In fact, for technical reasons, the matrix elements are all equally equal and have a maximum value less than 1.41. In addition, when the decoder is last used, the gain of each output in the loudspeaker is adjusted. To adjust this, signals encoded in four directions of left, center, right and surround with the same sound intensity are played, and the gain of each output is adjusted until the sound intensity is the same at the listening position. In fact, this means that the actual values of the matrix elements are referenced so that the four outputs of the decoder are identical in full steering. This modification is included in the back element equation above.

전방으로 조향되거나 또는 조향되지 않은 상태에서 소자의 3dB차이는 매우 크다. 비조향된 상태에서 '89특허에서의 소자는 0.71값을 구비하고 소자의 값의 제곱은 1의 값을 값는다. 이것은 수정될 때 돌비 후방 소자의 실제값은 아니다. LRL은 비조향된 1의 값을 구비하고 합의 제곱이 '89출력보다 2 또는 3dB 더 높아진다. 매트릭스에서 수정절차는 매트릭스가 비조향될 때 "돌비 서라운드" 수동 매트릭스에 대응하지 않음을 주목하자. 돌비 서라운드 수동 매트릭스는 후방 출력이 0.71*(Ain-Bin)의 값을 구비하고 프로로직 매트릭스는 이러한 값을 구비하지 않음에 주목하자. 그 결과 A 및 B 입력이 서로 연관되지 않으면 후방 출력은 다른쪽보다 3dB 더 강해진다. 만일 2개의 스피커가 후방에서 분리된다면 각 스피커는 하나의 후방 스피커보다 3dB 더 완만하게 조절되고, 이것은 디코더 입력이 서로 연관되지 않을때 다섯개의 모든 스피커에서 동일한 사운드 세기를 구비하도록 한다. '89특허에서의 매트릭스 소자를 사용하고 디코터 입력이 서로 연관되지 않으면, 동일한 수정 절차는 후방에서의 사운드 세기보다 3dB 더 작아진다.With the steered forward or not steered, the 3dB difference of the device is very large. In the non-steered state the device in the '89 patent has a value of 0.71 and the square of the value of the device has a value of one. This is not the actual value of the Dolby rear element when modified. LRL has a non-steered value of 1 and the sum of squares is 2 or 3 dB higher than the '89 output. Note that the modification procedure in the matrix does not correspond to a "Dolby Surround" passive matrix when the matrix is unsteered. Note that the Dolby Surround passive matrix has a rear output of 0.71 * (A in -B in ) and the prologic matrix does not have this value. As a result, if the A and B inputs are not related to each other, the rear output is 3dB stronger than the other. If the two speakers are separated at the rear, each speaker is adjusted 3 dB more slowly than one rear speaker, which ensures that all five speakers have the same sound intensity when the decoder inputs are not related to each other. If the matrix element in the '89 patent is used and the decoder inputs are not related to each other, the same modification procedure is 3 dB smaller than the sound intensity at the rear.

취향의 문제로서 입력이 서로 연관되지 않을때 후방 채널에서 존재하는 소리크기의 방법이 문제가 된다. 서라운드 인코드된 레코딩이 플레이되면 프로듀서는 혼합된 레코딩이 균형을 이루면 재생되기를 원한다. 이러한 균형을 얻기 위해서는 디코더와 인코더가 결합되도록 설계되어야 한다. 그러나 표준 스테레오 성분에서는 최초의 레코딩에서 세기 균형을 재생시키는 것을 목적으로 하는 반면, 취향에 맞는 서라운드를 발생시킨다. 돌비 매트릭스 소자가 가지는 문제점은 종래의 2채널 레코딩에서 세기 균형이 매트릭스를 통해 보존되지 않는다는 것이다. 서라운드 채널은 너무 강하고 중심 채널은 너무 약하기 때문이다.As a matter of taste, the problem is how the loudness exists in the rear channel when the inputs are not related to each other. When a surround encoded recording is played, the producer wants to play when the mixed recording is balanced. To achieve this balance, the decoder and encoder must be designed to combine. Standard stereo components, however, aim to reproduce the intensity balance in the first recording, while producing a surround that suits your taste. The problem with the Dolby Matrix element is that in conventional two-channel recording the intensity balance is not preserved through the matrix. The surround channel is too strong and the center channel is too weak.

서로 연관되지 않은 좌측 및 우측 구성요소 및 분리되고 서로 연관되지 않은 중심 구성요소로 구성되는 디코더에서 입력을 가질때 발생하는 문제점을 보기로 하자.Let's look at the problem that occurs when you have inputs in a decoder that consists of left and right components that are not related to each other and a central component that is separate and not related to each other.

Ain=Lin+0.71*Cin A in = L in + 0.71 * C in

Bin=Rin+0.71*Cin B in = R in + 0.71 * C in

Ain및 Bin가 종래의 스테레오 시스템을 통하여 플레이되면, 실내에서 사운드 세기는 Lin 2+Rin 2+Cin 2에 비례한다. 만일 모든 3개의 구성요소가 동일한 진폭을 가지면, 좌측과 우측을 더한 구성요소와 중심 구성요소의 세기 비율은 1:2가 된다.If A in and B in are played through a conventional stereo system, the sound intensity in the room is proportional to L in 2 + R in 2 + C in 2 . If all three components have the same amplitude, the intensity ratio of the left and right components plus the central component is 1: 2.

디코더는 Cin과 Lin및 Rin의 세기 비율에 관계없이 스테레오와 같은 거의 동일한 세기 비율을 가지고 실내에서 사운드 세기를 재생한다. 이것은 수학적으로 표현할 수 있다. 필수적으로 동등한 세기 비율의 필수조건은 cs축에 따른 중심 매트릭스 소자의 함수 형태로 기재할 수 있다. 만일 모두 다른 매트릭스 소자가 주어진다면, 돌비 매트릭스 소자는 매트릭스가 완전히 조향될 때 후방 사운드 세기가 다른 3개의 출력보다 3dB작게 수정되게 할 수 있다. 즉 다시 말하면 3dB는 표준 수정보다 작고 그때 중심 매트릭스 소자는 도 16에 도시된 형상을 구비할 수 있다. 표준 수정은 동일하게 할 수 있고, 그 결과는 도 17에서 나타난다.The decoder reproduces the sound intensity indoors with almost the same intensity ratio, such as stereo, regardless of the intensity ratio of C in , L in, and R in . This can be expressed mathematically. Essentially the equivalent condition of the intensity ratio can be described as a function of the central matrix element along the cs axis. If all other matrix elements are given, the Dolby Matrix element can cause the rear sound intensity to be modified to be 3 dB smaller than the other three outputs when the matrix is fully steered. In other words, 3dB is smaller than the standard crystal and then the central matrix element may have the shape shown in FIG. Standard modifications can be made identical and the results are shown in FIG. 17.

도 16에서, 디코더 출력에서의 세기 비율이 스테레오에서의 세기 비율과 동일하다고 가정하면, 일반적으로 사용되는 레벨보다 3dB작게 수정된다. 비조향된 신호와 완전하게 조향된 신호에 대한 결과로 주어지는 실제 값은 중간에서 1.5dB이상 낮게 존재한다.In FIG. 16, assuming that the intensity ratio at the decoder output is the same as the intensity ratio at stereo, it is modified to be 3 dB smaller than the level normally used. The actual value resulting from the unsteered signal and the fully steered signal is less than 1.5 dB in the middle.

도 17에서, 매트릭스 소자에 주어진 스테레오의 세기 비율과 돌비 프로로직(점선 곡선)에서 사용된 수정이 동일하다고 가정하면, 실제값은 cs의 모든 값이 낮아지도록 3dB이상이 된다.In FIG. 17, assuming that the intensity ratio of the stereo given to the matrix element and the correction used in Dolby Pro Logic (dotted curve) are the same, the actual value is 3 dB or more so that all values of cs are lowered.

이러한 두 형상은 어떤것을 믹스하여 도시되는데, 이것은 돌비 프로로직 시스템상에서 플레이백에 대한 준비된 믹스가 스테레오에서 플레이백에 대한 준비된 믹스보다 중심에서 소리 세기가 더 크다는 것을 알 수 있다. 반대로, 스테레오에 대한 준비된 믹스는 프로로직 디코더에서 플레이될 때 음색의 맑음이 손실된다. 빗대어 말하면, 이것은 수동 돌비 서라운드 데코더가 아니다. 이 문제는 중심 매트릭스 소자가 언급될 때 다시 한번 언급될 것이다.These two shapes are shown to mix something, which shows that on a Dolby Pro Logic system, the ready mix for playback is louder in the center than the ready mix for playback in stereo. Conversely, a prepared mix for stereo loses timbre clarity when played on a prologic decoder. In short, this is not a manual Dolby Surround decoder. This problem will be mentioned once again when the central matrix element is mentioned.

14. 2개의 독립적 후방 출력 생성14. Generate two independent rear outputs

돌비 소자 및 '89 소자 모두가 가진 주요 문제점은 단일 후방 출력만이 있다는 것이었다. '91 미국특허는 2개의 독립적 측면 출력을 생성하기 위한 방법을 개시했고, 상기 특허에서의 수학식은 미국특허출원 제08/742,460호 및 1996년의 참조[1]에서의 FL 사분원에서 구현되었다. 이 사분원에서 소자의 목적은 동일한 시간에 존재하는 비조향 성분을 위해 LR 채널로부터의 일부 출력을 유지하는 동안 좌측에서 중앙으로 조향된 신호의 출력을 제거하는 것이었다. 이러한 목적을 달성하기 위해, LRL 매트릭스 소자가 다음의 형태를 가지는 것으로 가정했다.The main problem with both Dolby and '89 devices was that there was only a single rear output. The '91 US patent discloses a method for generating two independent lateral outputs, the equations in which are embodied in the FL quadrant in US patent application Ser. No. 08 / 742,460 and reference [1], 1996. The purpose of the device in this quadrant was to eliminate the output of the steered signal from left to center while maintaining some output from the LR channel for non-steer components present at the same time. In order to achieve this object, it is assumed that the LRL matrix element has the following form.

LF 사분원에서,In the LF quadrant,

LRL = 1-GS(lr)-0.5*G(cs)LRL = 1-GS (lr) -0.5 * G (cs)

LRR = -0.5*G(cs)-G(lr)LRR = -0.5 * G (cs) -G (lr)

보이는 바와 같이, 이들 매트릭스 소자는 '89 소자와 매우 유사하지만, LRR에 G(lr)항을, 그리고 LRL에 GS항을 추가로 갖는다. 조향된 신호가 제거됨에 따라 일부 비조향된 신호 세기를 제공하기 위해서, G(lr)은 디코더의 B 입력 채널로부터의 신호를 LR 출력에 추가하도록 포함되었다. 좌측으로부터 중앙으로 이동하는 완전 조향된 신호를 가진 신호 출력이 없어야하는 기준을 이용하여, 함수 GS(lr)에 관해 설명했다. GS(lr)에 대한 수학식이 G2(lr)와 동일한 것으로 나타났지만, 상기 수학식의 좀더 복잡한 표현이 '91 미국특허에 제공되어 있다. 2개 표현은 동일한 것으로 볼 수 있다.As can be seen, these matrix elements are very similar to the '89 elements, but additionally have a G (lr) term in the LRR and a GS term in the LRL. In order to provide some unsteered signal strength as the steered signal is removed, G (lr) has been included to add the signal from the B input channel of the decoder to the LR output. The function GS (lr) has been described using the reference that there should be no signal output with a fully steered signal moving from left to center. Although the equation for GS (lr) has been shown to be the same as G 2 (lr), a more complex representation of this equation is provided in the '91 US patent. The two representations can be seen as identical.

참조[1]에서, 이들 소자는 (sin(cs)+cos(cs))의 부스트가 제공됨으로써 그들을 비조향된 성분에 대해 일정한 소리세기에 근접하도록 하기 위해 수정된다. RF 사분원에서 완벽하게 성공적었지만, LF 사분원에서는 수정이 그다지 성공적이지 않다. 도 18 참조.(RF 사분원에서 매트릭스 소자는 '89 미국특허에서의 LRL 및 LRR 소자와 동일하다.)In reference [1], these devices are modified to provide a boost of (sin (cs) + cos (cs)) to bring them closer to a constant loudness for the non-steered components. Although perfectly successful in the RF quadrant, modifications are not very successful in the LF quadrant. See Figure 18. (The matrix elements in the RF quadrant are the same as the LRL and LRR elements in the '89 US patent.)

도 18에서, FL 사분원에서 중간에서 좌측 정점까지의 선을 따라 3㏈ 딥이 있고, 좌측과 중앙 사이의 경계를 따른 레벨에서 거의 3㏈ 부스트가 있는 것을 주목해야 한다. 후방 사분원에서의 산맥이 후술될 것이다. 상기 도면에서, 도 20에서 본 발명과의 더 나은 비교를 위해 V1.11인 "tv 매트릭스" 보정이 제거되었다.In Fig. 18, it should be noted that there is a 3 ms dip along the line from the middle to the left vertex in the FL quadrant, and there is almost a 3 ms boost at the level along the boundary between the left and center. The mountain range in the rear quadrant will be described later. In this figure, the “tv matrix” correction, V1.11, has been removed for better comparison with the present invention in FIG. 20.

도 18은 사운드 세기가 가진 여러 문제점을 나타내고 있다. 먼저, cs=0축을 따른 제곱의 합에서의 딥을 생각해보자. LRR에서 G(lr)의 함수 형태가 최적이 아니기때문에 딥이 존재한다. G(lr)의 선택은 임의적이다-이전 설계에서, 이러한 함수가 이미 디코더내에 존재했고, 아나로그 회로에서의 그 구현이 용이하다.18 illustrates various problems with sound strength. First, consider the dip in the sum of squares along the cs = 0 axis. Dip exists because the functional form of G (lr) in LRR is not optimal. The choice of G (lr) is arbitrary—in previous designs, such a function had already existed in the decoder, and its implementation in analog circuits is easy.

이상적으로, 상기 수학식에서 함수 GR(lr)를 가지고, cs=0축을 따라서 LRL과 LRR의 제곱의 합을 일정하게 유지하기 위한 방법으로 GS(lr) 및 GR(lr)을 선택하며, 좌변과 중앙 사이의 경계를 따라서 출력을 0으로 유지하고자 한다. 이것은 수행될 수 있다. lr=0축을 따라서 RF 사분원에서의 매트릭스 소자와 상기 매트릭스 소자가 동일하도록 하고자한다. 따라서,Ideally, we choose GS (lr) and GR (lr) as a way to keep the sum of the squares of LRL and LRR constant along the cs = 0 axis with the function GR (lr) in the equation, We want to keep the output at 0 along the boundaries between. This can be done. It is intended that the matrix element in the RF quadrant and the matrix element be the same along the lr = 0 axis. therefore,

LRL = cos(cs)-GS(lr)LRL = cos (cs) -GS (lr)

LRR = -sin(cs)-GR(lr)LRR = -sin (cs) -GR (lr)

로 가정한다.Assume

cs=0축을 따라서 제곱의 합이 1이 되기를 원한다.We want the sum of squares along cs = 0 to be equal to one.

(1-GS(lr))2+ (GR(lr))2= 1(1-GS (lr)) 2 + (GR (lr)) 2 = 1

그리고, 조향된 신호에 대해서는 출력이 0이 되길 원하거나, 또는 t가 0 내지 45도까지 변화하면서,And for the steered signal, we want the output to be zero, or t changes from 0 to 45 degrees,

LRL*cos(t) + LRR*sin(t) = 0LRL * cos (t) + LRR * sin (t) = 0

상기 수학식은 숫적으로 설명되고 도 19에 그래프로 나타난 GR 및 GS에 대한 산만한 2차방정식을 만들어낸다. 도시된 바와 같은 GS 및 GR의 사용하면 의도된 바와 같이 cs=0축을 따라서 세기의 합계에서 크게 개선된다. 그러나, 좌변과 중앙 사이의 경계를 따른 제곱의 합에서 피크가 유지된다.The equation produces a scattering quadratic equation for GR and GS which is numerically explained and graphed in FIG. The use of GS and GR as shown greatly improves the sum of the intensities along the cs = 0 axis as intended. However, the peak is maintained at the sum of squares along the boundary between the left side and the center.

실제적인 설계에서, 이러한 오차에 대해 보상하는 것이 그다지 중요하지 않겠지만, 다음의 전략을 이용하여 그렇게 하고자 한다. cs 및 lr에 기초한 새로 결합된 변수에 종속된 인수로 양쪽 매트릭스 소자를 나눌 것이다. 새로운 변수를 xymin라고 한다. (실제로는 나눗셈을 이용하지 않지만, 후술된 인수의 역수로 곱한다.) 매트랩(Matlab) 표시법에서,In a practical design, it may not be important to compensate for these errors, but we will do so using the following strategy. We will divide both matrix elements into arguments dependent on the newly combined variable based on cs and lr. The new variable is called xymin. (You don't actually use division, but multiply by the inverse of the arguments described below.) In Matlab notation,

% x 또는 y중 최소값 찾기Find the minimum of% x or y

xymin = x;xymin = x;

if(xymin 〉 y)if (xymin> y)

xymin = y;xymin = y;

endend

if(xymin 〉 23)if (xymin〉 23)

xymin = 23;xymin = 23;

endend

% xymin은 0 내지 22.5도까지 변화% xymin varies from 0 to 22.5 degrees

xymin을 이용하여 경계를 따라 매트릭스 소자에 대한 수정을 찾는다.Use xymin to find modifications to the matrix device along the boundary.

전방 좌측 사분원에서,In the anterior left quadrant,

LRL = (cos(cs) - GS(lr))/(1 + .29*sin(4*xymin))LRL = (cos (cs)-GS (lr)) / (1 + .29 * sin (4 * xymin))

LRR = (-sin(cs) - GR(lr))/(1 + .29*sin(4*xymin))LRR = (-sin (cs)-GR (lr)) / (1 + .29 * sin (4 * xymin))

전방 우측 사분원에서In the front right quadrant

LRL = cos(cs)LRL = cos (cs)

LRR = -sin(cs)LRR = -sin (cs)

참조[2]에서, 이들 소자들에 추가적으로 "tv 매트릭스" 보정이 승산된다. 본 출원서에서 도 20은 "tv 매트릭스" 보정없이 매트릭스 소자를 나타내고 있다. 본 출원서에서, 상기 행렬을 따르는 주파수 종속 회로에 의해 이러한 수정이 처리된다.In reference [2], these elements are additionally multiplied with the "tv matrix" correction. In this application, FIG. 20 shows a matrix element without "tv matrix" correction. In this application, this modification is handled by a frequency dependent circuit that follows the matrix.

도 20에서, 상기 제곱의 합이 1에 가깝고, 후방에서의 레벨의 완만한 상승을 제외하고 연속적이다.In FIG. 20, the sum of squares is close to 1 and is continuous except for a gentle rise of the level at the rear.

15. 후방 조향동안의 후방 매트릭스 소자15. Rear Matrix Elements During Back Steering

'91 미국특허에 제공된 후방 매트릭스 소자는 5채널 디코더에 부적절했고, 본 출원인의 CP-3 생산품에서 수정되었다. 참조[1] 및 미국특허출원 제08/742,460호에서는 LR 사분원의 경계를 따라서 이들 소자를 유도하기 위한 수학적 방법을 제공했다. 상기 방법은 경계를 따라 작용했지만, lr=0축 및 cs=0축을 따른 불연속성을 발생시켰다. 1997년 3월, 이들 불연속성이 매트릭스 소자에 대한 추가 수정에 의해 (거의) 보상되었고, 조향 경계를 따라서 그 작용이 유지되었다.The back matrix element provided in the '91 US patent was inadequate for a five channel decoder and was modified in Applicants' CP-3 product. Reference [1] and US patent application Ser. No. 08 / 742,460 provide a mathematical method for deriving these devices along the boundaries of the LR quadrant. The method worked along the boundary but produced discontinuities along the lr = 0 axis and the cs = 0 axis. In March 1997, these discontinuities were (nearly) compensated for by further modifications to the matrix device, maintaining their behavior along the steering boundary.

본 출원서에 개시된 소자에서, 이들 오차는 보간법에 의해 수정되었다. 1차 보간법은 LRL을 위해 cs=0 경계에 따른 불연속성을 수리한다. 상기 보간법은 cs=0일 때 상기 값이 GS(lr)의 값에 부합하도록 하고, cs가 후방을 향해 음으로 증가하면서 상기 값이 상기 수학식에 의해 주어진 값까지 원활하게 상승하도록 한다. 2차 보간법은 cs=0축을 따라서 LRR이 GR(lr)의 값으로 보간되도록 한다.In the devices disclosed in this application, these errors were corrected by interpolation. First-order interpolation repairs discontinuities along the cs = 0 boundary for LRL. The interpolation method ensures that the value corresponds to the value of GS (lr) when cs = 0, and allows the value to rise smoothly to the value given by the equation as cs increases negatively toward the rear. Quadratic interpolation causes LRR to be interpolated to the value of GR (lr) along the cs = 0 axis.

16. 우측에서 RR로의 후방 조향동안의 좌측면 후방 출력16. Left side rear output during rear steer from right to RR

먼저 조향이 중립되거나 또는 완전 우측과 RR 사이의 임의의 위치에서 있는 경우의 LR 및 LRR 매트릭스 소자를 생각해보자. 즉, lr은 0 내지 -45도까지 변화할 수 있고, cs는 0 내지 -22.5도까지 변화할 수 있다.Consider first the LR and LRR matrix elements when the steering is neutral or at any location between the full right and RR. That is, lr can vary from 0 to -45 degrees and cs can vary from 0 to -22.5 degrees.

이러한 조건에서, 입력의 조향된 성분은 좌측 출력으로부터 제거되어야 한다-우측 또는 RR를 향해 조향이 있는 경우 RL 채널로부터의 출력이 전혀 없어야 한다.Under these conditions, the steered component of the input must be removed from the left output-there must be no output from the RL channel if there is steering towards the right or RR.

'91 미국특허에 제공된 매트릭스 소자는 이러한 목적을 달성한다. 그들은 비조향 소리세기를 위한 sin(cs)+cos(cs) 수정이 추가된 4채널 디코더내 후방 매트릭스 소자와 본래 동일하다. 이것이 수행될 때 매트릭스 소자는 간단한 사인 및 코사인이 된다:The matrix element provided in the '91 US patent achieves this purpose. They are essentially the same as the rear matrix elements in a four-channel decoder with the addition of sin (cs) + cos (cs) modifications for non-steer loudness. When this is done, the matrix element becomes simple sine and cosine:

LRL = cos(-cs) = sri(-cs)LRL = cos (-cs) = sri (-cs)

LRR = sin(-cs) = sric(-cs)LRR = sin (-cs) = sric (-cs)

0 내지 22.5도의 범위에서 sin(x)과 동일한 sric(x), 및 cos(x)와 동일한 sri(x)의 새로운 함수를 정의했다. 좌측 조향동안 LR 매트릭스 소자를 정의할 때 이들 함수들을 다시 이용할 것이다.A new function of sric (x) equal to sin (x) and sri (x) equal to cos (x) was defined in the range of 0 to 22.5 degrees. We will use these functions again when defining LR matrix elements during left steering.

17. RR에서 우측으로의 후방 조향동안의 좌측/좌측 후방 출력17. Left / Left Rear Output During Rear Steering from RR to Right

이제 cs가 -22.5도 이상이 됨에 따른 동일한 매트릭스 소자를 생각해보자. 참조[1] 및 2개 특허출원에서 개시한 바와 같이, LRL은 이러한 범위에서 1 이상까지 상승해야 하고, LRR은 0까지 감소해야 한다. 간단한 함수가 이것을 충족시킨다. (이 수학식에서 cs는 음이 되고 -22.5 내지 -45도까지 변화한다는 것을 기억하자):Now consider the same matrix device as cs is above -22.5 degrees. As disclosed in Reference [1] and in two patent applications, the LRL must rise to at least 1 in this range and the LRR must decrease to zero. Simple functions satisfy this. (Remember that cs becomes negative in this equation and varies from -22.5 to -45 degrees):

LRL = (cos(45+cs)+rboost(-cs)) = (sri(-cs) + rboost(-cs))LRL = (cos (45 + cs) + rboost (-cs)) = (sri (-cs) + rboost (-cs))

LRR = sin(45+cs) = sric(-cs)LRR = sin (45 + cs) = sric (-cs)

참조[1] 및 미국특허출원 제08/742,460호에 rboost(cs)가 정의되어 있다. 그것은 rboost(cs)가 0 〉 cs 〉 -22.5에서 0이 된다는 것을 제외하고 앞선 매트릭스 소자에서의 함수 0.41*G(cs)와 거의 동등하고, cs가 -22.5도 내지 -45도까지 변화함에 따라서 0 내지 0.41로 변화한다. 그 정확한 함수 형태는 LR에서 완전 후방까지 사운드가 팬되면서 후방 출력의 소리세기를 일정하게 유지하려는 요구에 의해 결정된다.Rboost (cs) is defined in reference [1] and US patent application Ser. No. 08 / 742,460. It is almost equivalent to the function 0.41 * G (cs) in the matrix element above, except that rboost (cs) goes from 0> cs> -22.5, and 0 as cs changes from -22.5 degrees to -45 degrees. To 0.41. The exact function shape is determined by the need to keep the loudness of the rear output constant while the sound pans from LR to full rear.

우측 조향동안의 LR 매트릭스 소자는 이제 완벽하다.The LR matrix device during right steering is now perfect.

18. 좌측에서 좌측 후방로의 조향동안의 LR 소자18. LR element during steering from left to left rear

LRL 및 LRR 소자의 작용은 훨씬 복잡하다. LRL 소자는 lr이 45에서 22.5 또는 0까지 감소하면서 0에서 거의 최대값까지 빠르게 상승해야한다. 참조[1]에 주어진 매트릭스 소자는 이것을 수행해야 하지만, 상기한 바와 같이 cs=0 경계에서의 연속성이 갖는 문제점이 있다.The operation of the LRL and LRR devices is much more complicated. The LRL device needs to rise quickly from zero to near maximum, with lr decreasing from 45 to 22.5 or zero. The matrix element given in reference [1] must do this, but there is a problem with continuity at the cs = 0 boundary as described above.

1997년 3월, 하나의 변수와 여러 조건문의 함수를 이용하는 것으로 밝혀진 해답을 공개했다. 참조[1]에서, 경계의 전방에서(cs≥0) LRL 매트릭스 소자가 GS(lr)로 주어지기 때문에 cs=0 경계에서 문제점이 발생했다. 후방면(cs〈0)에서 참조[1]에 의해 주어진 함수는 동일한 종점을 가지지만, lr이 0이 아니거나 45도인 경우에는 다르다.In March 1997, I published an answer that turned out to be a function of one variable and several conditional statements. In reference [1], a problem occurred at the cs = 0 boundary because the LRL matrix element in front of the boundary (cs ≧ 0) is given by GS (lr). The function given by reference [1] in the rear face (cs <0) has the same end point, but is different if lr is nonzero or 45 degrees.

참조[1]에서의 수학적 방법은 범위 22.5 〈 lr 〈 45에서 LR 매트릭스 소자를 위한 다음의 수학식을 제공한다. (참조[1]로부터 이들 수학식을 고쳐쓸 때 t=45-lr이라는 것을 기억해야 한다)The mathematical method in reference [1] provides the following equation for the LR matrix element in the range 22.5 &lt; lr &lt; 45. (Remember that t = 45-lr when rewriting these equations from reference [1].)

LRL = cos(45-lr)*sin(4*(45-lr))-sin(45-lr)*cos(4*(45-lr)) = sra(lr)LRL = cos (45-lr) * sin (4 * (45-lr))-sin (45-lr) * cos (4 * (45-lr)) = sra (lr)

LRR =-(sin(45-lr)*sin(4*(45-lr))+cos(45-lr)*cos(4*(45-lr)))=-srac(lr)LRR =-(sin (45-lr) * sin (4 * (45-lr)) + cos (45-lr) * cos (4 * (45-lr))) =-srac (lr)

이 범위에서 새로운 함수 sra(lr) 및 srac(lr)을 정의했다.In this range, new functions sra (lr) and srac (lr) are defined.

만일 cs≥22.5라면, lr은 0 내지 45까지 변화할 수 있다. 참조[1]에서는 (lr이 0 〈 lr 〈 22.5의 범위를 가지는 경우) LRL 및 LRR을 정의한다.(참조[1]에서 도 6 참조)If cs ≧ 22.5, lr can vary from 0 to 45. Reference [1] defines LRL and LRR (when lr has a range of 0 &lt; lr &lt; 22.5) (see FIG. 6 in Reference [1]).

LRL = cos(lr) = sra(lr)LRL = cos (lr) = sra (lr)

LRR = -sin(lr) = -srac(lr)LRR = -sin (lr) = -srac (lr)

이제 이들 2개 함수 sra(x) 및 srac(x)가 0 〈 lr 〈 45에서 정의된다.These two functions sra (x) and srac (x) are now defined at 0 <lr <45.

19. 1997년 3월 버전19. March 1997 version

1997년 3월 버전은 상기 경계에 따라서 LRR을 수정하기 위해 보간법을 이용한다. 본 명세서에서 2개의 불연속이 있다. cs=0 경계를 따라서, 후방에서 LRR은 전방 방향에 대한 LRR과 부합해야 하고, 이것은 cs=0 경계를 따른 LRR=-G(lr)을 나타낸다.The March 1997 version uses interpolation to modify the LRR according to the boundary. There are two discontinuities herein. Along the cs = 0 boundary, the LRR at the rear must match the LRR for the forward direction, which represents LRR = -G (lr) along the cs = 0 boundary.

1997년 3월에 사용된 선택은-약간 계산적으로 강조되지만-0 내지 15도의 번위에서 cs의 값에 기초한 보간법을 이용하는 것이다. 다시 말해서, cs가 0인 경우 LRR을 찾기 위해 G(lr)을 이용한다. cs가 15도까지 증가하면서 srac(lr)의 값을 보간한다.The choice used in March 1997 is to use an interpolation method based on the value of cs in the range of 0 to 15 degrees but with some computational emphasis. In other words, when cs is 0, G (lr) is used to find LRR. Interpolate the value of srac (lr) with cs increasing to 15 degrees.

lr=0축을 따른 불연속이 있을 수도 있다. 1997년 3월, 새로운 변수 cs_bounded를 이용함으로써 발견된, LRR에 항을 추가함으로써 이러한 불연속성이 (약간) 수정되었다. 수정 항은 간단하게 sric(cs_bounded)가 된다. 이 항은 lr=0축상에서 연속성을 보장할 것이다.There may be a discontinuity along the lr = 0 axis. In March 1997, this discontinuity was (slightly) corrected by adding a term to the LRR, found by using the new variable cs_bounded. The modification term is simply sric (cs_bounded). This term will ensure continuity on the lr = 0 axis.

먼저 다음의 매트랩(Matlab) 표시법으로 cs_bounded를 정의한다.First, cs_bounded is defined by the following Matlab notation.

cs_bounded = lr-cs;cs_bounded = lr-cs;

if(cs_bounded 〈 1) % 이것은 최대값을 제한한다if (cs_bounded <1)% this limits the maximum

cs_bounded = 0;cs_bounded = 0;

endend

if(45-|lr| 〈 cs_bounded) % 2개 값중 작은 값을 이용if (45- | lr | 〈cs_bounded)% Use the smaller of the two values

cs_bounded = 45 - lr;cs_bounded = 45-lr;

endend

for cs = 0 to 15for cs = 0 to 15

LRR = (-(srac(lr)+(srac(lr)-G(lr))*(15-cs)/15)+sric(cs_bounded));LRR = (-(srac (lr) + (srac (lr) -G (lr)) * (15-cs) / 15) + sric (cs_bounded));

for cs = 15 to 22.5for cs = 15 to 22.5

LRR = (-srac(lr)÷sric(cs_bounded));LRR = (-srac (lr) ÷ sric (cs_bounded));

20. '97 8월에서와 같은 로직 7(Logic 7)으로 구현된 LRL20. LRL implemented with Logic 7 as in '97 August

본 발명에서, LRL은 LRR에서와 같은 보간법으로 계산된다.In the present invention, LRL is calculated by the same interpolation method as in LRR.

for cs = 0 to 15for cs = 0 to 15

LRL = ((sra(lr)+(sra(lr)-GS(lr))*(15-cs)/15)+sri(-cs));LRL = ((sra (lr) + (sra (lr) -GS (lr)) * (15-cs) / 15) + sri (-cs));

for cs = 15 to 22.5for cs = 15 to 22.5

LRL = (sra(lr)+sri(-cs));LRL = (sra (lr) + sri (-cs));

21. LR에서 완전 후방으로의 조향 동안 후방 출력21.Rear output during steering from LR to full rear

LR에서 완전 후방로 조향이 움직이면서, 상기 소자는 후방 소리세기에 대한 수정을 추가하여, 참조[1]에 제공된 것을 따른다.As the steering moves completely back in the LR, the device adds a modification to the rear loudness, following what is provided in reference [1].

매트랩(Matlab) 표시법에서,In Matlab notation,

For cs 〉 22.5, lr 〈 22.5For cs〉 22.5, lr 〈22.5

LRL = (sra(lr) + sri(cs) ÷ rboost(cs))LRL = (sra (lr) + sri (cs) ÷ rboost (cs))

LRR = -srac(lr) - sric(cs_bounded)LRR = -srac (lr)-sric (cs_bounded)

이것은 좌측 조향동안 LRL 및 LRR 매트릭스 소자를 완성한다. 우측 조향에 대한 값은 상기 정의에서 좌측과 우측을 바꿈으로써 발견될 수 있다.This completes the LRL and LRR matrix elements during left steering. The value for right steering can be found by swapping left and right in the above definition.

22. 중앙 매트릭스 소자22. Central Matrix Device

'89 미국특허 및 돌비 프로로직 모두는 다음의 매트릭스 소자를 갖는다.Both the '89 US patent and Dolby Pro Logic have the following matrix elements.

전방 조향에 대하여About forward steering

CL = 1 - G(lr) + 0.41*G(cs)CL = 1-G (lr) + 0.41 * G (cs)

CR = 1 + 0.41*G(cs)CR = 1 + 0.41 * G (cs)

후방 조향에 대하여About rear steering

CL = 1 - G(lr)CL = 1-G (lr)

CR = 1CR = 1

매트릭스 소자가 좌-우축에 대한 대칭성을 가지기 때문에, 우측 조향에 대한 CL 및 CR의 값은 CL과 CR을 교환함으로써 발견될 수 있다. 이러한 소자의 도식적 표현에 대해서는 도 21 참조.Since the matrix element has symmetry with respect to the left-right axis, the values of CL and CR for right steering can be found by exchanging CL and CR. See FIG. 21 for a schematic representation of such a device.

도 21에서, 그래프의 중간 및 우측 및 후방 정점은 값 1을 가진다. 중앙 정점은 값 1.41을 가진다. 실제로 이러한 소자는 최대값이 1이 되도록 기준화된다.In Figure 21, the middle and right and back vertices of the graph have a value of 1. The central vertex has a value of 1.41. In practice, these devices are referenced so that the maximum value is one.

미국특허출원 제08/742,460호 및 참조[1]의 출원서에서, 이들 소자는 사인 및 코사인으로 대체된다.In the application of US patent application Ser. No. 08 / 742,460 and reference [1], these devices are replaced with sine and cosine.

전방 조향에 대하여About forward steering

CL = cos(45-lr)*sin(2*(45-lr))-sin(45-lr)*cos(2*(45-lr))+0.41*G(cs)CL = cos (45-lr) * sin (2 * (45-lr))-sin (45-lr) * cos (2 * (45-lr)) + 0.41 * G (cs)

CR = sin(45-lr)*sin(2*(45-lr))+cos(45-lr)*cos(2*(45-lr))+0.41*G(cs)CR = sin (45-lr) * sin (2 * (45-lr)) + cos (45-lr) * cos (2 * (45-lr)) + 0.41 * G (cs)

이들 수학식은 결코 구현되지 않았다. 1997년 3월 생산물은 '89 미국특허에서의 소자를 사용했지만, G(cs)가 아닌 다른 기준화 및 다른 부스트 함수를 이용했다. 중앙 출력의 비조향 레벨을 감소시키기 것이 중요하다는 것을 발견했고, 프로로직 레벨 이하인 값 4.5㏈이 선택되었다. 1997년 3월 버전에서 부스트 함수는 청취 테스트를 통해 선택되었다.These equations were never implemented. In March 1997, the product used the device in the '89 US patent, but used other standardization and other boost functions than G (cs). It was found that it was important to reduce the non-steer level of the center output, and a value of 4.5 dB below the prologic level was chosen. In the March 1997 version, the boost function was selected by listening tests.

1997년 3월의 버전에서 cs의 부스트 함수는 전과 같이 0에서 시작하고, cs가 0에서 22.5도까지 움직이면서 CL과 CR이 증가되는 방법으로 cs와 함께 상승한다. 상기 증가는 cs에서의 증가의 각각의 ㏈를 위해 ㏈의 일정한 값이 된다. 다음 20도에서 매트릭스 소자가 또다른 3㏈만큼 상승하고 일정하게 유지되도록 부스트 함수는 경사를 변경한다. 따라서, 조향이 "절반 전방"으로 있는 경우(8㏈ 또는 23도), 새로운 매트릭스 소자는 이전 매트릭스 소자의 중간값과 동일하다. 조향이 전방으로 움직이면서, 새로운 매트릭스 소자 및 이전 매트릭스 소자는 동일하게 된다. 따라서 중앙 채널의 출력은 조향이 중립인 경우 이전 출력보다 4.5㏈ 작지만, 조향이 완전히 중앙을 향하는 경우 이전 값까지 상승하나. 이러한 소자의 3차원적 플롯에 관한 도 22를 참조.In the March 1997 version, cs's boost function starts at zero as before, and rises with cs in such a way that CL and CR increase as cs moves from 0 to 22.5 degrees. The increase is a constant value of k for each k of increase in cs. At the next 20 degrees, the boost function changes the slope so that the matrix element rises and remains constant by another 3 ms. Thus, if the steering is "half front" (8 ms or 23 degrees), the new matrix element is equal to the median of the previous matrix element. As the steering moves forward, the new matrix element and the old matrix element become identical. Thus, the output of the center channel is 4.5㏈ smaller than the previous output if the steering is neutral, but rises to the previous value if the steering is completely centered. See FIG. 22 for a three-dimensional plot of this device.

도 22에서, 중간값 및 우측 후방 정점이 4.5㏈만큼 감소되었다는 것을 주목해야 한다. cs가 증가하면서 중앙은 2개 경사에서 1.41의 값까지 상승한다.In Figure 22, it should be noted that the median and the right rear vertex have been reduced by 4.5 ms. As cs increases, the center rises to a value of 1.41 on two slopes.

1997년 3월에 사용된 중앙 소자가 최적이지 않다는 것을 발견했다. 실제로 스테레오 (2채널) 재생과 매트릭스를 통한 재생 사이에서 스위치하는 경우 대중음악 레코딩의중앙 위치 및 일부 영화에서의 대화가 손실되는 경향이 있을 수 있다는 것을 디코더를 이용한 상당한 실험에서 도시하였다. 또한, 중앙 채널 레벨이 변화하면서, 전방 스피커로부터 등거리에 있지 않는 청취자는 중앙 음성 이동의 정확한 위치를 인식할 수 있다. 본 명세서에 표시된 새로운 중앙 매트릭스 소자를 전개할 때 이러한 문제점이 광범위하게 분석되었다. 후술되는 바와 같이, 경계를 따라서 신호가 좌측에서 중앙으로, 또는 우측에서 중앙으로 팬하는 경우에도 문제가 있다. 미국특허출원 제08/742,460호의 매트릭스 소자는 팬이 사이 중간에 있는 경우 중앙 스피커로부터의 출력을 매우 낮게 제공한다.We found that the central element used in March 1997 was not optimal. Indeed, significant experiments with decoders have shown that switching between stereo (two-channel) playback and playback through the matrix may tend to lose the central location of popular music recordings and dialogue in some movies. Also, as the center channel level changes, listeners who are not equidistant from the front speakers can recognize the exact location of the center voice movement. This problem has been extensively analyzed when deploying the new central matrix device presented herein. As will be described later, there is also a problem when the signal pans from left to center or right to center along the boundary. The matrix element of US patent application Ser. No. 08 / 742,460 provides very low output from the center speaker when the fan is in between.

23. 새로운 설계의 중앙 채널23. Central channel of the new design

매트릭스 방법을 이용한 중앙 채널 출력으로부터 강하게 조향된 신호를 제거하는 것이 가능한 동안, 전방에서 조향이 있지만 좌측 또는 우측으로 바이어스되지 않는 임의의 시간에서, 중앙 채널은 일부 이득 인수를 가진 A와 B 입력의 합을 재생해야 한다. 다시 말해서, 중앙 채널로부터 비상관관계 좌측 및 우측 성분을 제거하는 것이 불가능하다. 유일한 선택권은 중앙 스피커의 소리세기를 조절하는 것이다. 얼마나 커야할까?While it is possible to remove strongly steered signals from the center channel output using the matrix method, at any time there is steering in front but not biased left or right, the center channel is the sum of the A and B inputs with some gain factor. Should play. In other words, it is impossible to remove the uncorrelated left and right components from the central channel. The only option is to adjust the loudness of the center speaker. How big should it be?

이러한 질문은 좌측 및 우측 주요 출력의 작용에 달려있다. 상기 LFL 및 LFR에서 제공된 매트릭스 값은 조향이 전방으로 움직이면서 입력 신호의 중앙 성분을 제거하도록 설계된다. 만일 입력신호가 스테레오 너비(width) 제어와 같은, 크로스 믹서를 이용함으로써 전방으로부터 나타나도록 인코딩된 경우, 상기한 매트릭스 소자('89 소자, 1996 AES지 소자, 1997년 3월 소자 및 상기 문서에서 먼저 제공된 소자)는 모두 원래의 분리를 완벽하게 복구한다.This question depends on the action of the left and right main outputs. The matrix values provided in the LFL and LFR are designed to remove the center component of the input signal as the steering moves forward. If the input signal is encoded to appear from the front by using a cross mixer, such as stereo width control, the matrix element ('89 element, 1996 AES element, March 1997 element, and the document first described above) The devices provided) all completely restore the original separation.

그러나, 만일 디코더로의 입력이 비상관관계 중앙 채널이 추가된 비상관관계 좌측 및 우측 채널로 구성된다면, 즉However, if the input to the decoder consists of uncorrelated left and right channels with the addition of the uncorrelated central channel, i.e.

Ain= Lin+ 0.71*Cin A in = L in + 0.71 * C in

Bin= Rin+ 0.71*Cin B in = R in + 0.71 * C in

Cin의 레벨이 Lin및 Rin과 관련하여 증가되면서, 디코더의 L과 R 전방 출력의 C성분은 Cin이 Lin및 Rin와 비교하여 크지 않다면 완전하게 제거되지 않는다. 일반적으로, L과 R 전방 출력에 남아있는 약간의 Cin이 있다. 청취자가 무엇을 들을까?As the level of C in is increased in relation to L in and R in , the C components of the L and R front outputs of the decoder are not completely removed unless C in is large compared to L in and R in . In general, there is some C in remaining in the L and R forward outputs. What will the listeners hear?

청취자가 듣는 것을 계산하는 2가지 방법이 있다. 만일 청취자가 좌측, 우측, 및 중앙 스피커로부터 정확히 등거리에 있는 경우, 청취자들은 각각의 스피커로부터 사운드 압력의 합을 들을 것이다. 이것은 3개 전방 출력을 합산하는 것에 상당하는 것이다. 이러한 조건하에서, 좌측 및 우측 스피커의 중앙 성분의 어떠한 감소가 중앙 스피커의 진폭에 관계없이 중앙 성분으로부터의 사운드 압력의 절대손실을 발생시키는 것을 나타내는 것이 용이하다. 이것은 중앙 스피커가 항상 A와 B 입력의 함계로부터 유도되고, 그 진폭이 증가되면서 Lin및 Rin신호의 진폭이 Cin신호의 진폭과 함께 증가해야하기 때문이다.There are two ways to calculate what the listener hears. If the listener is exactly equidistant from the left, right, and center speakers, the listeners will hear the sum of the sound pressures from each speaker. This is equivalent to summing three forward outputs. Under these conditions, it is easy to indicate that any reduction in the center component of the left and right speakers produces an absolute loss of sound pressure from the center component regardless of the amplitude of the center speaker. This is because the center speaker is always derived from the A and B inputs, and as its amplitude increases, the amplitude of the L in and R in signals must increase with the amplitude of the C in signal.

그러나, 만일 청취자가 각각의 스피커로부터 등거리에 있지 않는 경우, 청취자는 3개 전방 출력의 제곱의 합과 동등한 각각의 스피커로부터의 사운드 세기의 합을 들을 가능성이 매우 높다. 사실, 광범위한 청취가 모든 스피커의 세기의 합이 실제로 중요하므로, 후방 출력을 포함한 디코더의 모든 출력의 제곱의 합을 고려해야 한다는 것을 나타냈다.However, if the listener is not equidistant from each speaker, the listener is very likely to hear the sum of the sound intensities from each speaker equal to the sum of the squares of the three front outputs. In fact, extensive listening has shown that the sum of the intensity of all speakers is really important, so the sum of the squares of all outputs of the decoder, including the rear output, must be considered.

만일 스테레오 재생과 매트릭스 재생 사이에서 스위칭하는 경우 Lin, Rin, 및 Cin의 진폭의 비율이 보유되도록 매트릭스를 설계하기 원한다면, 중앙 출력으로부터의 Cin 성분의 사운드 세기는 좌측 및 우측 출력으로부터의 그 사운드 세기에서의 감소와 후방 출력에서의 그 감소에 비례하여 정확하게 상승해야한다. 추가로 복잡해지는 것은 좌측 및 우측 전방 출력이 상기한 최대 3㏈까지의 레벨 부스트를 가진다는 것이다. 이것은 상기 비율을 일정하게 유지하기 위해 중앙이 약간 더 소리가 세도록 할 것이다. 사운드 세기에 대한 한 세트의 수학식으로서 이러한 요구를 기재할 수 있다. 이들 수학식은 중앙 스피커를 위해 필요로 하는 이득 함수로 설명될 수 있다.If you want to design the matrix so that the ratio of the amplitudes of L in , R in , and C in is retained when switching between stereo reproduction and matrix reproduction, the sound intensity of the Cin component from the center output is determined by It should rise precisely in proportion to the decrease in sound intensity and its decrease in rear output. Further complicating is that the left and right front outputs have a level boost up to 3 dB above. This will cause the center to be slightly louder to keep the ratio constant. This requirement can be described as a set of equations for sound intensity. These equations can be explained by the gain function required for the center speaker.

다양한 조건하에서 돌비 프로로직 디코더에 대한 에너지 관계를 나타내는 그래프를 미리 보였다. 상기 프로로직 디코더는 최적이지 않다. 본 출원의 새로운 디코더에서 동일하게 할 수 있다.A graph showing the energy relationship for the Dolby Pro Logic decoder under various conditions was previewed. The prologic decoder is not optimal. The same can be done in the new decoder of the present application.

도 23은 만일 전방을 향해 조향이 증가하면서 입력 신호의 중앙 성분의 에너지가 전방 3채널에서 유지되는 경우 필요한 중앙 이득을 나타내고 있다(연속하는 곡선). 보이는 바와 같이, 중앙 채널의 레벨에서 필요한 증가는 매우 가파르다. 상기 증가는 조향값의 진폭당 ㏈의 다수의 ㏈가 된다. 또한 표준 디코더에서의 이득을 나타내고 있다(점선 곡선).FIG. 23 shows the required center gain if the energy of the center component of the input signal is maintained in the three front channels as steering increases toward the front (continuous curve). As can be seen, the necessary increase in the level of the center channel is very steep. The increase is a multiplicity of milliseconds per millimeter of steering value. It also shows the gain in the standard decoder (dashed curve).

상기한 바와 같이, 이러한 문제에 대한 2가지 해결안이 있다. 먼저 "필름" 해결안을 설명할 것이다. 상기 해결안은 완전히 수학적인 것이 아니다. 실제로 도 23에 도시된 함수가 매우 가파르게 상승하는 것을 발견했다. 중앙 채널의 레벨에서의 변화가 매우 명백하다. 이상적인 것보다 약 1㏈ 작은 중심까지 약하게 세기 요구를 늦추기로 했다. 만일 중앙값을 재계산한다면, 도 24의 직선으로 도시된 결과를 얻는다. 실제로 도 24에서 대시선으로 도시된 곡선의 앞부분에 선형 상승을 대신할 수 있다. 실제로 이들 중앙값을 가진 결과는 필름에 대해 우수했다.As mentioned above, there are two solutions to this problem. First, the "film" solution will be explained. The solution is not entirely mathematical. In fact it was found that the function shown in FIG. 23 rose very steeply. The change in the level of the center channel is very obvious. We decided to slow down the counting demands weakly to about a centimeter smaller than the ideal. If the median is recalculated, the result shown by the straight line in FIG. 24 is obtained. Indeed, a linear rise can be substituted for the beginning of the curve shown by dashed lines in FIG. In fact, these median results were excellent for the film.

도 24를 참조하면, 실제 중단없는 곡선이 매우 가파르게 상승한다. 대시선으로 주어진 선형 슬로프가 더 우수하게 작용한다.Referring to FIG. 24, the curve without actual interruption rises very steeply. Linear slopes given by dashed lines work better.

음악은 다른 해결안을 요구한다. 도 23 및 도 24에 도시된 중앙 감쇠는 LFL 및 LFR을 위해 미리 주어진 매트릭스 소자를 가정하여 유도된다. 사용한다면 어떤 다른 소자를 사용할까? 특히, 좌측 및 우측 전방 출력으로부터 중앙 성분을 제거하는 것에 대해 적극적일 필요가 있을까?Music requires a different solution. The central attenuation shown in FIGS. 23 and 24 is derived assuming matrix elements given in advance for LFL and LFR. If so, what other devices do you use? In particular, do you need to be aggressive about removing the central component from the left and right front outputs?

청취 테스트는 이전 좌측 및 우측 전방 매트릭스 소자가 음악을 재생하는 동안 중앙 성분을 제거하는 것에 관해 적극적일 필요가 없다는 것을 나타내고 있다. 청각적으로, 그렇게 해야할 필요가 없다. 좌측 및 우측 전압으로부터 제거된 에너지가 중앙 확대기에 제공되어야 한다. 만일 이러한 에너지를 제거하지 않는다면, 좌측 및 우측 전방 스피커로부터 에너지가 나오고, 중앙 스피커는 강하게 될 필요가 없다. 방안의 사운드 세기는 동일하다. 전방 좌측 및 우측 스피커로부터 등거리에 있는 청취자를 위해 스테레오 너비의 감소를 최호화하는 동안 축 외부의 청취자를 위해 설득력있는 전방 이미지를 생성하기 위해서 중앙 스피커에 충분한 에너지를 두는 것이 비결이다.Listening tests indicate that the previous left and right front matrix elements need not be aggressive about removing the center component while playing music. Acoustic, you don't have to. Energy removed from the left and right voltages should be provided to the central expander. If this energy is not removed, energy comes from the left and right front speakers, and the center speaker does not need to be strong. The sound intensity in the room is the same. The key is to put enough energy in the center speaker to produce a convincing front image for listeners outside the axis while minimizing the reduction in stereo width for listeners equidistant from the front left and right speakers.

미국특허출원 제08/742,460호에서와 같이, 오차 및 시도에 의해 최적의 중앙 소리세기를 찾을 수 있다. 그리고, 방안에서 Cin성분의 세기를 유지하기 위해 전방 좌측 및 우측에서 필요한 매트릭스 소자에 대해 설명할 수 있다. 전과 같이, 중앙 채널이 -0.75㏈ 전체 감쇠 또는 본 출원인의 '89 미국특허 디코더에서의 레벨 이하로 4.5㏈만큼 레벨 감소된다고 가정한다. -7.5㏈은 0.42와 같다. 중앙에서의 매트릭스 소자는 이 인수로 승산될 수 있고, 새로운 중앙 부스트 함수(GC)가 정의될 수 있다.As in US patent application Ser. No. 08 / 742,460, errors and trials can find the optimal median loudness. And, it can be described for the matrix elements required in the front left and right to maintain the strength of the C in component in the solution. As before, it is assumed that the center channel is level reduced by 4.5 dB below the -0.75 dB overall attenuation or below the level at Applicants''89 US patent decoder. -7.5 ㏈ is equivalent to 0.42. The matrix element at the center can be multiplied by this factor, and a new center boost function GC can be defined.

전방 조향에 대하여About forward steering

CL = 0.42*(1-G(lr))+GC(cs)CL = 0.42 * (1-G (lr)) + GC (cs)

CR = 0.42+GC(cs)CR = 0.42 + GC (cs)

후방 조향에 대하여About rear steering

CL = 0.42*(1-G(lr))CL = 0.42 * (1-G (lr))

CR = 0.42CR = 0.42

GC(cs)를 위해 여러 함수가 시도되었다. 후술된 한 함수는 이상적이지 않을 수도 있지만, 충분히 좋은 것으로 생각된다. 그것은 각도(cs)에 대해서 도(°)로 지정되고, 일부 시행오차를 걸쳐 얻어졌다.Several functions have been tried for GC (cs). One function described below may not be ideal, but is considered good enough. It is specified in degrees with respect to the angle (cs) and is obtained over some trial errors.

매트랩(MATLAB) 표시법으로:In MATLAB notation:

center_max = 0.65;center_max = 0.65;

center_rate = 0.75;center_rate = 0.75;

center_max2 = 1;center_max2 = 1;

center_rate2 = 0.3;center_rate2 = 0.3;

center_rate3 = 0.1;center_rate 3 = 0.1;

if(cs〈12)if (cs <12)

gc(cs-1) = 0.42*10^(db*center_rate/(20));gc (cs-1) = 0.42 * 10 ^ (db * center_rate / (20));

tmp = gc(cs÷1);tmp = gc (cs ÷ 1);

elseif(cs〈30)elseif (cs <30)

gc(cs+1) = tmp*10^((cs-11)*center_rate3/(20));gc (cs + 1) = tmp * 10 ^ ((cs-11) * center_rate3 / (20));

if(gc(cs-1) 〉 center_max)if (gc (cs-1)> center_max)

gc(cs+1) = center_max;gc (cs + 1) = center_max;

endend

elseelse

gc(cs+1) = center_max*10^((cs-29)*center_rate2/(20));gc (cs + 1) = center_max * 10 ^ ((cs-29) * center_rate2 / (20));

if(gc(cs÷1) 〉 center_max2)if (gc (cs ÷ 1)〉 center_max2)

gc(cs+1) = center_max2;gc (cs + 1) = center_max2;

endend

endend

함수 (0.42+GC(cs))가 도 25에 구상되어 있다. 값 0.42(돌비 서라운드보다 4.5㏈ 낮음)까지 신속하게 상승하고, 완만하게 상승하다가, 마지막으로 값 1까지 가파르게 상승한다는 것을 주목한다.The function (0.42 + GC (cs)) is envisioned in FIG. Note that it quickly rises to a value of 0.42 (4.5 dB lower than Dolby Surround), then rises slowly, and finally rises steeply to value 1.

LFL, LRL, 및 LRR을 위한 함수를 가정한다면, LFR을 위해 필요한 함수에 대해 설명할 수 있다. 좌측 및 우측 출력에서 Cin성분이 감소해야하는 비율에 대해 설명하고자 한다. 이들 매트릭스 소자는 또한 Lin과 Rin성분의 일부 부스트를 제공해야 하고, 우측대 중심 경계뿐만 아니라 좌측대 중심 경계에서 현재 형태를 가져야 한다.Assuming functions for LFL, LRL, and LRR, the functions needed for LFR can be described. The ratio of the C in component to the left and right outputs should be explained. These matrix elements must also provide some boost of the L in and R in components and must have a current shape at the left-side center boundary as well as the right-side center boundary.

LFL = GP(cs)LFL = GP (cs)

LFR = GF(cs)LFR = GF (cs)

CL = 0.42*(1-G(LR))+GC(cs)CL = 0.42 * (1-G (LR)) + GC (cs)

CR = 0.42+GC(cs)CR = 0.42 + GC (cs)

로 가정한다.Assume

전방 좌측 및 우측으로부터의 세기는 다음과 같이 계산될 수 있다:The intensity from front left and right can be calculated as follows:

PLR = (GR2+GF2)*(Lin 2+Rin 2)+(GP-GF)2*Cin 2 PLR = (GR 2 + GF 2 ) * (L in 2 + R in 2 ) + (GP-GF) 2 * C in 2

중심으로부터의 세기는The intensity from the center

PC = GC2*(Lin 2+Rin 2)+2*GC2*Cin 2 PC = GC 2 * (L in 2 + R in 2 ) + 2 * GC 2 * C in 2

후방로부터의 세기는 사용하는 매트릭스 소자에 달려있다. 후방 채널이 전방 조향동안 3㏈만큼 감쇠되고, LRL은 cos(cs)이며, LRR은 sin(cs)라고 가정할 것이다. 단일 스피커로부터,The intensity from the back depends on the matrix element used. We will assume that the rear channel is attenuated by 3 dB during forward steering, LRL is cos (cs) and LRR is sin (cs). From a single speaker,

PREAR = (0.71*(cos(cs)*(Lin+0.71*Rin)-sin(cs)*(Rin+0.71*Cin)))2 PREAR = (0.71 * (cos (cs) * (L in + 0.71 * R in ) -sin (cs) * (R in + 0.71 * C in ))) 2

만일 Lin 2≒Rin 2라면, 2개 스피커에서,If L in 2 ≒ R in 2 , on two speakers,

PREAR = 0.5*Cin 2*((cos(cs)-sin(cs))2)+Lin 2 PREAR = 0.5 * C in 2 * ((cos (cs) -sin (cs)) 2 ) + L in 2

3개 모든 스피커로부터의 전체 세기는 PLR+PC+PREAR이 된다.The total intensity from all three speakers is PLR + PC + PREAR.

PT = (GP2+GF2+GC2)*(Lin 2+Rin 2)+((GP-GF)2+2*GC2)*Cin 2+PREARPT = (GP 2 + GF 2 + GC 2 ) * (L in 2 + R in 2 ) + ((GP-GF) 2 + 2 * GC 2 ) * C in 2 + PREAR

Cin세기대 Lin과 Rin세기의 비율은(Lin 2=Rin 2가정)C in intensity for L and R in the ratio of intensity in the (L in 2 = R in 2 family)

RATIO = (((GP(cs)-GF(cs))2+ 2*(GC(cs)2) + 0.5*(cos(cs)-sin(cs))2))RATIO = (((GP (cs) -GF (cs)) 2 + 2 * (GC (cs) 2 ) + 0.5 * (cos (cs) -sin (cs)) 2 ))

* Cin 2/ ((2*(GP(cs)2+ GC(cs)2+ GF(cs)2) + 1) * Lin 2)* C in 2 / ((2 * (GP (cs) 2 + GC (cs) 2 + GF (cs) 2 ) + 1) * L in 2 )

RATIO = (Cin 2/Lin 2)*((GP(cs)-GF(cs))2+2*(GC(cs)2)+0.5*(cos(cs)RATIO = (C in 2 / L in 2 ) * ((GP (cs) -GF (cs)) 2 + 2 * (GC (cs) 2 ) + 0.5 * (cos (cs)

-sin(cs))2)/(2*(GP(cs)2+GC(cs)2+GF(cs)2)+1)-sin (cs)) 2 ) / (2 * (GP (cs) 2 + GC (cs) 2 + GF (cs) 2 ) +1)

정상적인 스테레오에서 GC=0, GP=1, GF=0이다. 중심대 LR 세기 비율은In normal stereo, GC = 0, GP = 1, GF = 0. Center LR strength ratio is

RATIO = (Cin 2/Lin 2)*0.5RATIO = (C in 2 / L in 2 ) * 0.5

만일 본 출원서의 매트릭스 소자에 대한 Cin 2/Lin 2의 값에 상관없이 이러한 비율이 일정하다면,If this ratio is constant regardless of the value of C in 2 / L in 2 for the matrix device of this application,

((GP(cs)-GF(cs))2+2*(GC(cs)2)+0.5*(cos(cs)-sin(cs))2)((GP (cs) -GF (cs)) 2 + 2 * (GC (cs) 2 ) + 0.5 * (cos (cs) -sin (cs)) 2 )

= ((GP(cs)2+GC(cs)2+GF(cs)2)+0.5)= ((GP (cs) 2 + GC (cs) 2 + GF (cs) 2 ) +0.5)

상기 수학식은 숫적으로 설명될 수 있다. 만일 이전과 같이 상기 GC 및 GP=LFL로 가정한다면 도 26에서 그 결과를 볼 수 있다.The equation can be explained numerically. If we assume the GC and GP = LFL as before, the result can be seen in FIG.

도 26에서, 연속곡선은 새로운 "음악" 중앙 감쇠(GC)를 갖는 일정한 에너지 비율에 필요한 GF 그래프이다. 대시 곡선은 '97년 3월의 LFR 소자, sin(cs)*corr1이다. 점선 곡선은 sin(cs), 상관관계 항 corr1이 없는 LFR 소자이다. cs가 30도에 도달할 때까지 GF는 0에 가깝고, 급격하게 증가한다는 것에 주의한다. 실제로 약 33도에서 값을 제한하는 것이 최상이라는 것을 알 수 있었다. 실제로 이들 곡선에서 유도된 LFR은 음부호를 가진다.In FIG. 26, the continuous curve is the GF graph required for a constant energy ratio with a new “music” median attenuation (GC). The dashed curve is the LFR device, sin (cs) * corr1 from March '97. The dashed curve is an LFR device without sin (cs), the correlation term corr1. Note that GF is close to zero and increases rapidly until cs reaches 30 degrees. In fact, we found that it was best to limit the value at about 33 degrees. In fact, the LFRs derived from these curves have a negative sign.

GF는 cs가 0에서 중앙까지 증가하면서, lr=0축을 따라 LFR 매트릭스 소자의 형태를 제공한다. 우측에서 중앙으로뿐만 아니라, 좌측과 중앙 사이의 경계를 따라서 유지되어야 하는, 이전 LFR 소자의 작용에 이러한 작용을 혼합하는 방법이 필요하다. cs≤22.5도인 경우 이것을 수행하는 방법은 GF와 sin(cs) 사이에서 다른 함수를 정의하는 것이다. 그리고, 이러한 함수를 여러가지 방법으로 제한한다. 매트랩(Matlab) 표시법으로:GF provides the shape of the LFR matrix device along the lr = 0 axis, with cs increasing from 0 to the center. There is a need for a method of mixing this action with the action of the previous LFR element, which must be maintained not only from right to center, but also along the boundary between left and center. If cs≤22.5 degrees, the way to do this is to define a different function between GF and sin (cs). And we limit these functions in several ways. In Matlab notation:

gf_diff = sin(cs)-gf(cs);gf_diff = sin (cs) -gf (cs);

for cs = 0:45;for cs = 0: 45;

if(gf_diff(cs) 〉 sin(cs))if (gf_diff (cs)〉 sin (cs))

gf_diff(cs) = sin(cs);gf_diff (cs) = sin (cs);

endend

if(gf_diff(cs) 〈 0)if (gf_diff (cs) <0)

gf_diff(cs) = 0);gf_diff (cs) = 0);

endend

endend

% 제한된 c/s 검색% Limited c / s search

if(y〈24)if (y <24)

bcs = y-(x-1);bcs = y- (x-1);

if(bcs〈1) % 최대값을 제한if (bcs <1)% limit maximum

bcs = 1;bcs = 1;

endend

elseelse

bcs = 47-y-(x-1);bcs = 47-y- (x-1);

if(bcs〈1) % 〉46)if (bcs <1)%〉 46)

bcs = 1; % 46;bcs = 1; % 46;

endend

endend

이제 LFR 소자를 매트랩(Matlab) 표시법으로 표기할 수 있다:LFR devices can now be marked with Matlab notation:

% 이러한 적절한 비결이 경계로 보간을 수행한다% Such proper trick is to perform interpolation to the boundary

% 물론 비용도 분할된다!!!% Of course the cost is also split !!!

if(y〈23) % 이것은 영역의 절면에서 용이한 방법이다if (y <23)% This is an easy way to intersect a region.

lfr3d(47-x,47-y) = -sin_tbl(y)+gf_diff(bcs);lfr3d (47-x, 47-y) =-sin_tbl (y) + gf_diff (bcs);

elseelse

tmp = ((47-y-x)/(47-y)*gf_diff(y);tmp = ((47-y-x) / (47-y) * gf_diff (y);

lfr3d(47-x,47-y) = -sin_tbl(y)+tmp;lfr3d (47-x, 47-y) =-sin_tbl (y) + tmp;

endend

상기 수학식에서 gf_diff의 부호가 양이 되는 것에 주의한다. 따라서 gf-diff는 sin(cs)의 값을 취소하여, lr=0축의 제 1 부분을 따라서 상기 소자의 값을 0까지 감소시킨다. 도 27 참조.Note that the sign of gf_diff becomes positive in the above equation. Gf-diff thus cancels the value of sin (cs), reducing the value of the device to zero along the first portion of the lr = 0 axis. See FIG. 27.

도 27에서, 상기 값은 평면의 중간에서 0이 되고(조향 없음), lr=0축을 따라서 cs가 ~30도까지 증가하면서 0으로 유지된다. 그리고, 상기 값은 좌측에서 중앙으로, 그리고 우측에서 중앙으로의 경계를 따라서 이전 값과 부합되도록 하락된다.In FIG. 27, the value is zero in the middle of the plane (no steering) and remains at 0 with cs increasing to ˜30 degrees along the lr = 0 axis. The value is then lowered to match the previous value along the boundary from left to center and from right to center.

24. 중앙 출력에서의 패닝(panning) 오차24. Panning Error at Center Output

나타나는 바와 같이, 새로운 중앙 함수는, 이러한 방법으로 그것을 기재한다면,As you can see, the new central function, if you describe it this way,

CL = 0.42*(1-G(lr))+GC(cs)CL = 0.42 * (1-G (lr)) + GC (cs)

CR = 0.42+GC(cs)CR = 0.42 + GC (cs)

lr=0축을 따라서 작용하지만, 좌측과 중앙 사이의 경계를 따라서 패닝 오차를 발생시킨다. (전혀 구현되지 않은) 1996년의 참조[1]에서의 값은 좌측 경계를 따라서 cos(2*cs)의 평탄한 함수를 제공한다. 이들 값은 좌측와 중앙 사이에 평탄한 패닝을 생성한다. 이 경계를 따라서 새로운 중앙 함수가 유사한 작용을 하도록 하고자한다.lr = 0 acts along the axis, but produces a panning error along the boundary between left and center. The value in reference [1] of 1996 (not implemented at all) gives a flat function of cos (2 * cs) along the left boundary. These values create flat panning between the left and center. Along this boundary, we want the new central function to act similarly.

xymin의 추가 함수를 추가함으로써 작업을 할 매트릭스 소자에 대한 수정을 할 수 있다(매트랩(Matlab) 표시법으로).By adding an additional function of xymin, you can modify the matrix device you are working with (in Matlab notation).

center_fix_tbl = .8*(corr1-1);center_fix_tbl = .8 * (corr1-1);

그리고,And,

CL = 0.42-0.42*G(lr)+GC(cs)+center_fix_table(xymin)CL = 0.42-0.42 * G (lr) + GC (cs) + center_fix_table (xymin)

CR = 0.42+GC(cs)+center_fix_table(xymin)CR = 0.42 + GC (cs) + center_fix_table (xymin)

CL 매트릭스 소자의 3차원적 표시를 위해 도 28을 참조한다. 완전하지 않지만, 실제로 이러한 수정이 잘 작용한다.See FIG. 28 for a three-dimensional representation of the CL matrix device. It's not perfect, but it actually works.

도 28에서, 상당히 평탄한, 좌측과 중앙 사이의 경계를 따른 패닝에 대한 수정에 주의한다.In Fig. 28, note the correction for panning along the boundary between the left and center, which is fairly flat.

좌측 전방(점선 곡선)과 중앙(연속 곡선) 출력의 그래프인 도 29에서, 중앙 조향이 구성의 좌측에서 일어나고, 완전 좌측 조향은 우측에서 일어난다. "음악" 전략에서, 중앙이 좌측보다 약 6㏈ 더 강한 경우, 손쉽게 cs의 값을 약 33도까지(식별된 바와 같이 상기 축에서 약 13) 제한한다.In FIG. 29, which is a graph of left front (dashed curve) and center (continuous curve) outputs, center steering takes place on the left side of the configuration and full left steering takes place on the right side. In the "music" strategy, when the center is about 6 dB stronger than the left, it is easy to limit the value of cs to about 33 degrees (about 13 in the axis as identified).

25. 인코더의 기술적인 세부사항25. Technical details of the encoder

로직 7 인코더(Logic 7 encoder)의 2가지 중 목적이 있다. 첫째, 인코딩된 버전을 최소의 주관적 변화를 가진 로직 7 디코더(Logic 7 decoder)에 의해 디코딩하도록 하는 방법으로 5.1 채널 테이프를 인코딩할 수 있어야 한다. 둘째로, 인코딩된 출력은 스테레오 호환성이어야 한다. 즉, 동일한 성분의 수동 2채널 믹스와 가능한한 근접하게 소리를 내야한다. 이러한 스테레오 호환성에서의 한가지 인수는 표준 스테레오 시스템에서 재생되는 경우, 인코더의 출력이 최초 5채널 믹스에서의 각각의 사운드 소스를 위해 동일 감지 소리세기를 제공해야하는 것이다. 스테레오에서 사운드 소스의 정확한 위치는 또한 최초 5채널에서의 정확한 위치에 대해 가능한한 근접하게 있어야 한다.There are two purposes of the Logic 7 encoder. First, it must be able to encode a 5.1 channel tape in such a way that the encoded version is decoded by a Logic 7 decoder with minimal subjective change. Second, the encoded output must be stereo compatible. That is, it should sound as close as possible to a manual two-channel mix of the same components. One factor in this stereo compatibility is that when played back on a standard stereo system, the encoder's output must provide the same sense loudness for each sound source in the first 5 channel mix. The exact position of the sound source in stereo should also be as close as possible to the exact position in the first five channels.

뮌헨의 IRT(Institute for Broadcast Technique)에 대한 논의에서, 상기한 바와 같이 스테레오 신호의 스테레오 호환성의 목적이 수동 인코더에 의해 만족될 수 없다는 것이 명확해졌다. 모든 채널이 동일한 포그라운드(foreground) 중요성을 가진 경우 5채널 레코딩은 상기한 바와 같이 인코딩되어야 한다. 이러한 인코딩에서는 에너지가 유지되는 것과 같은 그러한 방법으로 인코더의 출력으로 서라운드 채널이 믹스되기를 요구한다. 즉, 인코더 출력의 전체 에너지는 동일해야 한다. 모든 5개 확성기에 동일하게 기구가 지정된 경우 5채널 음악 소스 및 대부분의 필름 소스에 이러한 일정한 에너지 설정이 필요할 것이다. 그러한 음악 소스가 현재 공통적인 것은 아니지만, 미래에는 공용이 될 것이라 생각한다. 후방 채널에서 본래 반향성을 가진, 전방 3채널 포그라운드 기구가 위치되는 경우 음악 레코딩에는 다른 인코딩이 필요하다.In the discussion of the Institute for Broadcast Technique (IRT) in Munich, it became clear that the purpose of stereo compatibility of stereo signals, as described above, cannot be met by a passive encoder. If all channels have the same foreground importance, the five channel recording should be encoded as described above. This encoding requires the surround channels to be mixed at the output of the encoder in such a way as to maintain energy. In other words, the total energy of the encoder outputs must be the same. If all five loudspeakers have the same instrumentation, then this constant energy setting will be required for five-channel music sources and most film sources. Such music sources are not common now, but I think they will be common in the future. Music recording requires a different encoding if a front three-channel foreground instrument is located, which is inherently reflective in the rear channel.

(IRT 및 다른 장소에서) 일련의 테스트후, 이러한 타입의 음악 레코딩은 서라운드 채널이 다른 채널보다 3㏈ 작은 세기로 믹스된 경우 스테레오 호환 형태로 성공적으로 인코딩되었다. 이러한 -3㏈ 레벨이 유럽에서 서라운드 인코딩을 위한 표준으로 채용되어왔지만, 상기 표준은 다른 서라운드 레벨이 특수 목적을 위해 사용될 수 있다고 지정했다. 새로운 인코더는 서라운드 채널에서 강한 신호를 검출하는 능동회로를 포함한다. 그러한 신호가 때때로 존재하는 경우, 인코더는 완전 서라운드 레벨을 이용한다. 만일 서라운드 입력이 일관되게 -6㏈이거나 또는 전방 채널과 비교하여 더 작은 경우, 서라운드 이득은 유럽 표준에 대응하기 위해 3㏈로 차츰 낮아진다.After a series of tests (in IRT and elsewhere), this type of music recording was successfully encoded in stereo-compatible form when the surround channels were mixed at less than 3 dB less intensity than the others. Although this -3 dB level has been adopted as a standard for surround encoding in Europe, the standard specifies that other surround levels can be used for special purposes. The new encoder includes active circuitry to detect strong signals in the surround channel. If such a signal is sometimes present, the encoder uses the full surround level. If the surround input is consistently -6 dB or smaller compared to the front channel, the surround gain is gradually lowered to 3 dB to meet European standards.

이들 능동회로는 또한 미국특허출원 제08/742,460호에서의 인코더에 존재했다. 그러나, 뮌헨 Ⅰ의 IRT에서의 이전 인코더를 이용한 테스트로 일부 사운드 소스가 부정확하게 인코딩되었다는 것을 밝여냈다. 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 구성이 개발되었다. 새로운 인코더는 다수의 까다로운 성분에서의 그 성능에 있어서 분명히 우수하다. 수동 인코더로서 먼저 최초 인코더가 개발되었다. 새로운 인코더 또한 수동 모드로 작동할 것이지만, 원래 능동 인코더로서 작동하려고 했다. 능동회로는 상기 설계에 고유한 여러 작은 오차들을 수정한다. 그러나, 능동 수정없이도 이전 인코더보다 성능이 우수하다.These active circuits also existed in the encoder in US patent application Ser. No. 08 / 742,460. However, tests using previous encoders at Munich I's IRT revealed that some sound sources were incorrectly encoded. To solve this problem, a new configuration has been developed. The new encoder is clearly superior in its performance in many difficult components. As a passive encoder, the first encoder was first developed. The new encoder will also operate in passive mode, but originally intended to act as an active encoder. Active circuitry corrects for many small errors inherent in the design. However, it performs better than previous encoders without active modification.

광범위 청취에서, 제 1 인코더가 가진 여러 다른 작은 문제점들이 발경되었다. 이들 문제의 (전부가 아닌) 대부분이 새로운 인코더에서 제기되었다. 예를 들어, 스테레오 신호가 동시에 인코더의 전방 및 후방 단자 모두에 적용되는 경우, 결과적인 인코더 출력은 전방으로부터 매우 멀리 바이어스된다. 새로운 인코더는 후방 바이어스를 약간 증가시킴으로써 이러한 효과를 보상한다. 유사하게, 필름이 실질적인 서라운드 내용으로 인코딩될 때 대화가 때때로 손실될 수 있다는 것을 발견했다. 이러한 문제는 상기한 세기 균형에 대한 변경에 의해 크게 개선되지만, 상기 인코더를 또한 표준 (돌비) 디코더와 함께 이용하려 한다. 새로운 인코더는 이러한 조건하에서 인코더로의 중앙 채널 입력을 약간 증가시킴으로써 이러한 효과를 보상한다.In widespread listening, several other small problems have arisen with the first encoder. Most (but not all) of these issues were raised in the new encoder. For example, if a stereo signal is applied to both the front and rear terminals of the encoder at the same time, the resulting encoder output is biased very far from the front. The new encoder compensates for this effect by slightly increasing the rearward bias. Similarly, it has been found that dialogue can sometimes be lost when the film is encoded with substantial surround content. This problem is greatly improved by the above mentioned changes in intensity balance, but the encoder is also intended to be used with a standard (Dolby) decoder. The new encoder compensates for this effect by slightly increasing the center channel input to the encoder under these conditions.

26. 설계에 대한 설명26. Description of the design

감쇠함수 fcn이 0.71 또는 -3㏈과 동일하면, 새로운 인코더는 좌측, 중앙 및 우측 신호를 이전의 설계 및 돌비 인코더와 동일하게 처리한다.If the attenuation function fcn is equal to 0.71 or -3 dB, the new encoder treats the left, center and right signals the same as the previous design and Dolby encoder.

서라운드 채널은 더 복잡해 보인다. 함수 fc() 및 fs()는 전방 채널에 대하여 90°의 위상 시프트를 갖는 경로 또는 위상 시프트가 없는 경로로 서라운드 채널을 향하게 한다. 인코더 fc의 기본 동작에서, fc는 1이고, fs는 0이다. 즉, 90°의 위상 시프트를 사용하는 경로만이 활성화된다.The surround channel looks more complicated. The functions fc () and fs () direct the surround channel to a path with a phase shift of 90 ° relative to the front channel or to a path without phase shift. In the basic operation of encoder fc, fc is 1 and fs is 0. That is, only paths using a phase shift of 90 ° are activated.

crx의 값은 통상 0.38이다. 이것은 각 서라운드 채널에 대한 네거티브 크로스피드의 양을 제어한다. 서라운드 채널중 하나에 대한 입력만이 존재할 때, A 및 B 출력은 -.38:.91의 진폭비를 갖고, 이것은 후방으로 22.5°의 조향각을 갖는다. 일반적으로, 2개의 출력 채널의 전체 세기는 1이다. 즉, .91과 .38의 제곱의 합은 1이다.The value of crx is normally 0.38. This controls the amount of negative crossfeed for each surround channel. When only the input to one of the surround channels is present, the A and B outputs have an amplitude ratio of -.38: .91, which has a steering angle of 22.5 ° backwards. In general, the total intensity of the two output channels is one. That is, the sum of the squares of .91 and .38 is 1.

다만 하나의 채널이 구동될 때 인코더의 출력이 비교적 단순하지만, 양자의 서라운드 입력이 동시에 구동될 때는 문제가 된다. 동일 신호(필름에서 함께 나타남)로 LS 및 RS 입력을 구동하면, 합산 노드에서의 모든 신호들은 위상이 일치하며, 따라서 각 출력 채널의 전체 레벨은 .38+.91 또는 1.29이다. 이 출력은 지수 1.29 또는 2.2㏈ 더 강하다. 2개의 서라운드 채널이 유사한 레벨을 갖고 일치하는 위상을 갖을 때, 함수 fc의 값을 2.2㏈ 감소시키기 위해 인코더에 활성 회로가 포함된다.Although the output of the encoder is relatively simple when only one channel is driven, it becomes a problem when both surround inputs are driven simultaneously. Driving the LS and RS inputs with the same signal (shown together on the film), all signals at the summation node are in phase, so the overall level of each output channel is .38 + .91 or 1.29. This output is stronger than the index 1.29 or 2.2 ms. When the two surround channels have similar levels and coincident phases, an active circuit is included in the encoder to reduce the value of the function fc by 2.2 dB.

2개의 서라운드 채널이 유사한 레벨을 갖고, 어긋나는 위상을 갖을 때, 다른 오차가 발생한다. 이 경우에, 2개의 감쇠지수가 감산되며, 따라서 A 및 B 출력은 동일한 진폭 및 위상을 갖고, .91-.38 또는 .58의 레벨이다. 이 오차는 심각하다. 이전의 인코더 설계는 이런 상태에서 미조향 신호를 발생하였고, 이는 합리적이다. 후방 입력 단자에 인가된 신호들이 중앙 지향 신호로 되는 것은 합리적이지 못하다. 따라서, 2개의 후방 채널이 유사한 레벨을 갖고, 정반대의 위상을 갖을 때, fs의 값을 증가시키는 활성 회로가 제공된다. 후방 채널에 대한 실제 경로와 위상 시프트된 경로를 믹싱한 결과는 출력 채널 A와 B 사이에 90°의 위상 차이를 갖는다. 이 결과는 미조향 신호이고, 이는 본 발명자가 바라는 것이다.When the two surround channels have similar levels and out of phase, different errors occur. In this case, two attenuation indices are subtracted, so the A and B outputs have the same amplitude and phase and are at levels of .91-.38 or .58. This error is serious. Previous encoder designs generated unsteer signals in this state, which makes sense. It is not reasonable for the signals applied to the rear input terminals to become center-oriented signals. Thus, an active circuit is provided which increases the value of fs when the two rear channels have similar levels and have opposite phases. The result of mixing the actual path and phase shifted path for the back channel has a 90 ° phase difference between output channels A and B. This result is an unsteer signal, which is what the inventors desire.

앞에서 언급한 바와 같이, 본 발명자는 뮤니크의 IRT에서의 토론 동안 유럽형 표준 서라운드 인코더가 존재한다는 것을 발견하였다. 이 인코더는 단순히 2개의 서라운드 채널을 3㏈ 감소시키고, 이 채널들을 전방 채널에 부가한다. 따라서, 좌측 후방 채널은 감쇠되어, 좌측 전방 채널에 가산된다. 서라운드 채널에 특정 도구를 갖는 상기 인코더는 다채널 필름 사운드를 인코딩 또는 레코딩할 때 많은 이점을 갖는다. 소리 세기와 이런 도구들의 방위는 부정확하게 인코드된다. 그러나, 이 인코더는 오히려 고전 음악과는 잘 어울리고, 여기서 2개의 서라운드 채널은 기본적으로 잔향(reverberation)이다. 3㏈ 감쇠는 스테레오 호환 인코딩을 형성하기 위해 청취 테스트를 통해 주의깊게 선택된다. 본 발명자는 인코더가 고전음악이 인코드될 때 이 3㏈ 감쇠를 포함해야 하고, 인코더의 전방 채널과 서라운드 채널의 상대적인 레벨을 통해 상기 상태를 검출할 수 있다고 하였다.As mentioned earlier, the inventors discovered that there was a European standard surround encoder during the discussion at Munique's IRT. The encoder simply reduces the two surround channels by 3 ms and adds these channels to the front channel. Thus, the left rear channel is attenuated and added to the left front channel. The encoder with specific tools in the surround channel has many advantages when encoding or recording multichannel film sound. Loudness and orientation of these instruments are incorrectly encoded. However, this encoder goes well with classical music, where the two surround channels are basically reverberation. 3 kHz attenuation is carefully selected through listening tests to form a stereo compatible encoding. The inventors said that the encoder should include this 3 dB attenuation when classical music is encoded, and can detect this condition through the relative levels of the front and surround channels of the encoder.

서라운드 채널에서 함수 fc의 주요 기능은 서라운드 채널이 전방 채널보다 훨씬 더 완만할 때 출력 믹싱에서 서라운드 채널의 레벨을 3㏈ 감소시키는 것이다. 전방 및 후방 채널을 비교하기 위해 회로가 제공되고, 후방이 3㏈ 적을 때, fc의 값은 최대 3㏈ 감소된다. 최대 감쇠는 후방 채널이 전방 채널보다 8㏈ 덜 강할 때 도달된다. 이 활성 회로는 잘 동작하는 것으로 보인다. 이것은 새로운 인코더를 고전음악에 대한 유럽형 표준 인코더와 호환하도록 한다. 활성 회로의 동작은 후방 채널에서 강해지도록 의도한 도구들이 완전한 레벨로 인코드되도록 한다.The main function of the function fc on the surround channel is to reduce the level of the surround channel by 3 dB in output mixing when the surround channel is much slower than the front channel. Circuitry is provided to compare the front and rear channels, and when the rear is 3 ms less, the value of fc is reduced by a maximum of 3 ms. Maximum attenuation is reached when the rear channel is 8 dB less intense than the front channel. This active circuit seems to work well. This makes the new encoder compatible with European standard encoders for classical music. The operation of the active circuit allows the tools intended to be strong in the back channel to be encoded at full level.

서라운드 채널에 대한 실수 계수 믹싱 경로 fs의 다른 함수가 존재한다. 사운드가 좌측 전방 입력에서 좌측 후방 입력으로 이동할 때, 활성 회로는 이들 2개의 입력의 레벨이 유사하고, 위상이 일치한다는 것을 검출한다. 이런 상태에서, fc는 0으로 감소되고, fs는 1로 증가된다. 이러한 인코딩에서의 실수 계수의 변화는 이런 팬 형태의 보다 정밀한 디코딩을 초래한다. 실제로 이 함수는 반드시 필요한 것은 아니지만, 훌륭한 것이다.There is another function of the real coefficient mixing path fs for the surround channel. As the sound moves from the left front input to the left rear input, the active circuitry detects that the levels of these two inputs are similar and in phase. In this state, fc is reduced to 0 and fs is increased to 1. Changes in the real coefficients in this encoding result in more precise decoding of this fan type. This function isn't really necessary, but it's great.

제품에서 아직 제거되지 않은 부가적인 활성 회로가 있다. 레벨검출회로는 중앙 채널과 전방 좌측 및 우측 사이의 위상 관계를 검사한다. 5개의 채널을 사용하는 몇몇 대중 음악 레코딩은 3개의 전방 채널 전부에 보컬을 믹싱한다. 3개의 입력 모두에 강한 신호가 존재하면, 4개의 전방 채널의 위상이 서로 가산되기 때문에 인코더 출력은 과도한 보컬 세기를 가질 것이다. 이것이 발생하면, 활성 회로는 인코더 출력의 세기 밸런스를 복원하기 위해 중앙 채널의 감쇠를 3㏈까지 증가시킨다.There is an additional active circuit that has not yet been removed from the product. The level detection circuit checks the phase relationship between the center channel and the front left and right sides. Some pop recordings using five channels mix vocals to all three front channels. If there is a strong signal on all three inputs, the encoder output will have excessive vocal strength because the phases of the four front channels are added together. If this occurs, the active circuitry increases the attenuation of the center channel by 3 dB to restore the strength balance of the encoder output.

요약해서 말하면, 활성 회로는In summary, the active circuit

1. 2개의 채널의 위상이 일치할 때, 서라운드 채널의 레벨을 2.2㏈ 감소시키고,1.When the phases of two channels match, reduce the level of the surround channel by 2.2㏈,

2. 2개의 후방 채널의 위상이 어긋날 때 미조향 상태를 형성하기 위해 후방 채널에 대한 실수 계수 믹싱 경로를 충분히 증가시키고,2. Increase the real coefficient mixing path for the rear channel sufficiently to form an unsteered state when the two rear channels are out of phase,

3. 서라운드 레벨이 전방 레벨보다 훨씬 적을 때 서라운드 레벨을 3㏈ 감소시키고,3. Reduce the surround level by 3㏈ when the surround level is much lower than the front level,

4. 후방 채널의 레벨이 전방 채널과 유사할 때 후방 채널의 레벨 및 음의 위상을 증가시키고,4. Increase the rear channel level and negative phase when the level of the rear channel is similar to the front channel,

5. 음원이 대응하는 전방 입력에서 후방 입력으로 팬될 때 서라운드 채널이 실수 계수를 사용하도록 구성하고,5. Configure the surround channel to use real number coefficients when the sound source is panned from the corresponding front input to the rear input,

6. 중앙 레벨과 전방 서라운드 입력의 레벨이 대략 동일할 때 인코더의 중앙 채널의 레벨을 증가시키며,6. Increase the level of the center channel of the encoder when the level of the center level and the front surround input are approximately equal,

7. 3개의 전방 입력에 모두 공통 신호가 존재할 때 인코더의 중앙 채널의 레벨의 감소시키기 위해 제공된다.7. Provided to reduce the level of the center channel of the encoder when all three front inputs have a common signal.

인코더에 대한 다른 개선은 전방 채널에 대한 상기의 특징 2와 유사한 특징을 포함할 수 있다. 현재의 인코더에서, 2개의 전방 채널이 어긋난 위상을 갖을 때 인코딩은 디코더로 하여금 후방에 사운드가 위치하도록 한다. 본 발명자는 이러한 상태를 검출하고, 생성된 출력은 미조향으로 구성하고자 한다.Other improvements to the encoder may include features similar to feature 2 above for the front channel. In current encoders, the encoding causes the decoder to place the sound behind when the two front channels have out of phase. We would like to detect this condition and configure the generated output with no steering.

27. 디코더에서의 주파수 종속 회로27. Frequency dependent circuit at the decoder

도 2는 디코더의 5개 채널 버전을 추종하는 주파수 종속 회로의 블럭도이다. 가변 저역통과 필터, 가변 쉘프 필터 및 HRTF(헤드 관련 전송함수) 필터의 3부분이 있다. HRTF 필터는 후방 조향 전압 c/s에 따라 그의 특성을 변경한다. 처음 2개의 필터는 강하게 조향된 신호 사이의 간격 동안 디코더로의 입력신호의 평균 방위를 표시하기 위한 신호에 응답하여 자신들의 특성을 변경한다.2 is a block diagram of a frequency dependent circuit that follows a five channel version of a decoder. There are three parts: the variable lowpass filter, the variable shelf filter, and the HRTF (head related transfer function) filter. The HRTF filter changes its characteristics in accordance with the rear steering voltage c / s. The first two filters change their characteristics in response to the signal to indicate the average orientation of the input signal to the decoder during the interval between the strongly steered signals.

28. 백그라운드 제어신호28. Background control signal

현재의 디코더의 주목적 중 하나는 최초의 2채널 스테레오 신호로부터 5채널 서라운드 신호를 최적으로 형성할 수 있도록 하기 위한 것이다. 또한 디코더가 본 출원의 일부로서 기술된 인코더에 의해 2채널로 인코드되었던 5채널 서라운드 레코딩을 재형성하는 것이 매우 바람직하다. 이들 2개의 응용은 서라운드 채널이 인지되는 방식이 다르다. 일반적인 스테레오 입력에 있어서, 사운드의 대부분은 청취자의 전면에 있어야 한다. 서라운드 스피커는 기분 좋은 둘러싸임과 분위기에 기여는 하지만, 눈에 띄어서는 안된다. 인코드된 서라운드 레코딩은 보다 강하고 보다 공격적인 서라운드 스피커를 필요로 한다.One of the main objectives of current decoders is to be able to optimally form a five channel surround signal from the first two channel stereo signal. It is also highly desirable for the decoder to reconstruct the 5-channel surround recording that was encoded in two channels by the encoder described as part of this application. These two applications differ in how surround channels are perceived. For a typical stereo input, most of the sound should be in front of the listener. Surround speakers contribute to a pleasant surround and ambience, but should not be noticeable. Encoded surround recording requires stronger and more aggressive surround speakers.

사용자의 조정없이 최적으로 쌍방의 입력 형태를 플레이하기 위해 2채널 레코딩과 인코드된 5채널 레코딩 사이를 판별하는 것이 필요하다. 백그라운드 제어신호는 이러한 판별을 행하도록 설계된다. 백그라운드 제어신호(BCS)는 후방 조향 신호 cs와 유사하고, 이로부터 도출된다. BCS는 cs의 음의 피크값을 나타낸다. 즉, cs가 BCS보다 더 음일 때, BCS는 cs와 동일하도록 구성된다. cs가 BCS보다 더 양일 때, BCS 값은 천천히 소멸한다. 그러나, BCS의 소멸은 다른 계산을 포함한다.It is necessary to discriminate between 2-channel recording and encoded 5-channel recording in order to optimally play both input types without user adjustment. The background control signal is designed to make this determination. The background control signal BCS is similar to and derived from the rear steering signal cs. BCS represents the negative peak value of cs. That is, when cs is more negative than BCS, the BCS is configured to be equal to cs. When cs is more positive than BCS, the BCS value slowly dies out. However, the disappearance of the BCS involves other calculations.

여러 가지 형태의 음악은 일련의 강한 포그라운드 음색 또는 노래의 경우에는 노래말로 구성된다. 포그라운드 음색 사이에 백그라운드가 존재한다. 백그라운드는 다른 음색을 연주하는 도구로 구성되거나 잔향으로 구성될 수 있다. BCS 신호를 도출하는 회로는 포그라운드 음색의 피크 레벨의 트랙을 유지한다. 현재 레벨이 포그라운드의 피크 레벨보다 ∼7㏈ 적을 때, cs의 레벨이 측정된다. 포그라운드 피크 사이의 갭 동안 cs의 값은 BCS의 소멸을 제어하는데 사용된다. 음색 사이의 갭에 존재하는 성분이 잔향이면, 최초 5채널을 인코딩함으로써 구성되었던 레코딩에 최종 후방 바이어스(net rearward bias)를 갖는 경향이 있다. 이것은 최초의 후방 채널상의 잔향이 후방 바이어스로 인코딩되기 때문이다. 최초의 2채널 레코딩에서 잔향은 최종 후방 바이어스를 갖지 않는다. 이 잔향에 대한 cs는 0이거나 약하게 전위가 될 것이다.Different types of music consist of a series of strong foreground tones or, in the case of a song, the words. There is a background between the foreground tones. The background can be composed of instruments that play different tones or reverberation. The circuit which derives the BCS signal keeps track of the peak level of the foreground timbre. When the current level is ˜7 dB less than the peak level in the foreground, the level of cs is measured. The value of cs during the gap between the foreground peaks is used to control the disappearance of the BCS. If the component present in the gap between the timbres is reverberation, there is a tendency to have a net rearward bias in the recording that was constructed by encoding the first five channels. This is because the reverberation on the first rear channel is encoded with back bias. In the first two-channel recording the reverberation has no final back bias. Cs for this reverberation will be zero or weakly potential.

이런 방식으로 도출된 BCS는 레코딩 형태를 반사하는 경향이 있다. 유효한 후방 조향된 성분이 존재할 때, BCS는 항상 강하게 음이 된다. 그러나, 레코딩의 잔향이 최종 후방 바이어스를 갖으면, BCS는 후방으로의 강한 조향이 없는 경우에도 음이 될 수 있다. 스테레오-서라운드 입력에 대하여 디코더를 최적화하는 필터를 조정하기 위해 BCS를 사용할 수 있다.The BCS derived in this way tends to reflect the recording form. When there is a valid rear steered component, the BCS is always strongly negative. However, if the reverberation of the recording has a final back bias, the BCS can be negative even if there is no strong steering back. You can use BCS to adjust the filter to optimize the decoder for stereo-surround input.

29. 주파수 종속 회로: 5채널 버전29. Frequency dependent circuit: 5-channel version

도 2의 필터에서 첫번째는 조정 가능한 차단주파수를 갖는 간단한 형태의 옥타브 당 6㏈의 저역통과 필터이다. BCS가 양 또는 0일 때, 이 필터는 사용자가 조정 가능한 값으로 세트되지만, 통상 약 4㎑이다. BCS가 음이 될 때, 차단주파수는 BCS가 22°보다 더 후방에 있을 때 필터가 동작하지 않을 때까지 상승된다. 이 저주파 필터는 최초의 스테레오 성분이 플레이될 때 후방 출력이 덜 강제하는 것으로 한다. 이 필터는 적어도 V1.11 이후로 디코더의 일부분이었지만, 최초의 디코더에서는 BCS가 아니라 cs에 의해 제어되었다.The first in the filter of FIG. 2 is a simple type low pass filter of 6 Hz per octave with adjustable cutoff frequency. When the BCS is positive or zero, this filter is set to a user adjustable value, but is typically about 4 Hz. When the BCS is negative, the cutoff frequency is raised until the filter is inactive when the BCS is behind 22 °. This low frequency filter assumes that the rear output is less forced when the first stereo component is played. This filter has been part of the decoder since at least V1.11, but in the original decoder it was controlled by cs, not BCS.

두번째 필터는 가변 쉘프 필터이다. 이 필터의 저주파 부분(극점)은 500㎐로 고정되어 있다. 고주파 부분(영점)은 사용자 조정 및 BCS에 따라 변화한다. 이 필터는 현재의 디코더에서 "사운드스테이지" 제어를 구현한다. 미국특허출원 No. 08/742,460에서, "사운드스테이지"는 "tv 매트릭스" 보정을 사용하는 매트릭스 소자를 통하여 구현된다. 이러한 작업에 기초한 최초의 디코더들은 조향이 중립 또는 순방향이었을 때 후방 채널의 전체 레벨을 감소시켰다. 여기에 제시된 새로운 디코더에서, 매트릭스 소자들은 "tv 매트릭스" 보정을 포함하지 않는다.The second filter is a variable shelf filter. The low frequency part (pole) of this filter is fixed at 500 Hz. The high frequency part (zero point) changes with user adjustment and BCS. This filter implements "sound stage" control in the current decoder. U.S. Patent Application No. In 08 / 742,460, the "sound stage" is implemented via a matrix element using "tv matrix" correction. The first decoders based on this work reduced the overall level of the rear channel when steering was neutral or forward. In the new decoder presented here, the matrix elements do not include a "tv matrix" correction.

새로운 디코더에서, 사운드스테이지 제어는 "후방"으로 세트될 때, 쉘프 필터의 고주파 부분이 저주파 부분과 동일하게 세트된다. 다시 말하면, 쉘프는 감쇠가 없고, 필터는 균일한 응답을 갖는다.In the new decoder, when the sound stage control is set to "rear", the high frequency portion of the shelf filter is set equal to the low frequency portion. In other words, the shelf has no attenuation, and the filter has a uniform response.

사운드스테이지 제어가 "중립"으로 세트될 때, 고주파 영점에 대한 세팅은 변화한다. BCS가 양 또는 0일 때, 영점은 710㎐로 이동하고, 고주파에서 3㏈ 감쇠가 일어난다. 고주파에 대하여, 결과는 최초의 디코더와 동일하다. 조향이 중립 또는 순방향일 때 3㏈ 감쇠가 있다. 그러나, 저주파는 감쇠되지 않는다. 이들은 완전한 레벨로 실내의 측면에서 나온다. 그 결과로 후방에서 고주파를 산란하지 않으면서 보다 큰 저주파 충만과 둘러싸임이 나타난다. BCS가 음이 될 때 고주파 영점은 극점을 향하여 이동하며, 그 결과 BCS가 후방에 대하여 약 22°일 때 쉘프 필터는 감쇠 상태를 갖는다.When the sound stage control is set to "neutral", the setting for the high frequency zero point changes. When the BCS is positive or zero, the zero shifts to 710 Hz and 3 Hz attenuation occurs at high frequencies. For high frequencies, the result is the same as for the original decoder. There is a 3 dB attenuation when the steering is neutral or forward. However, low frequencies are not attenuated. These come from the side of the room to the fullest level. The result is greater low frequency fullness and encirclement without scattering high frequencies behind the scenes. The high frequency zero moves towards the pole when the BCS is negative, so that the shelf filter has attenuation when the BCS is about 22 ° to the rear.

사운드스테이지 제어가 "전방"으로 세트될 때, 동작은 유사하지만, BCS가 0 또는 양일 때 영점은 1㎑로 이동한다. 이에 따라 고주파는 6㏈ 감쇠된다. 다시 한번, BCS가 음으로 갈 때, 감쇠는 제거된다.When the sound stage control is set to "forward", the operation is similar, but the zero moves to 1 ms when the BCS is zero or positive. As a result, the high frequency is attenuated by 6 Hz. Once again, when the BCS goes negative, the attenuation is removed.

세번째 필터는 BCS가 아니라 cs에 의해 제어된다. 이 필터는 음원이 청취자의 전면으로부터 대략 150°의 방위각을 가질 때 사람의 머리와 귓바퀴의 주파수 응답을 에뮬레이트하도록 설계된다. 이런 형태의 주파수 응답 곡선은 "헤드 관련 전송함수" 또는 "HRTF"라 불린다. 이런 주파수 응답 함수들은 서로 다른 많은 사람들에 대하여 많은 각도에서 측정되었다. 일반적으로 음원이 전면으로부터 대략 150°일 때, 약 5㎑의 주파수 응답에서 강한 노치(notch)가 존재한다. 음원이 청취자의 전면에 있을 때 유사한 노치가 존재한다. 다만 이 경우에는 노치는 약 8㎑에 있다. 청취자의 측면에 대한 음원은 이런 노치를 발생하지 않는다. 사람의 뇌는 음원이 청취자의 배후에 있다고 검출하는 방법 중 하나로서 5㎑에서의 노치의 존재를 사용한다.The third filter is controlled by cs, not BCS. This filter is designed to emulate the frequency response of the human head and the auricle when the sound source has an azimuth of approximately 150 ° from the front of the listener. This type of frequency response curve is called "head related transfer function" or "HRTF". These frequency response functions have been measured at many angles for many different people. In general, when the sound source is approximately 150 ° from the front, there is a strong notch at a frequency response of about 5 kHz. A similar notch exists when the sound source is in front of the listener. In this case, the notch is at about 8 ms. Sound sources on the listener's side do not generate this notch. The human brain uses the presence of a notch at 5 Hz as one way of detecting that the sound source is behind the listener.

5채널 사운드 재생에 대한 현재의 표준은 2개의 후방 스피커가 청취자의 약간 뒤에 전면으로부터 +/-110 또는 120°에 있어야 한다고 권고한다. 이 스피커 위치는 저주파에서 양호한 둘러싸임을 제공한다. 그러나, 청취자의 측면으로부터의 사운드는 완전히 청취자의 배후에 위치한 사운드와 동일한 레벨의 자극을 발생하지 않는다. 매우 자주 있는 일로서, 영화 감독들은 사운드 효과가 청취자의 측면이 아니라 배후에서 나오기를 바란다.The current standard for 5-channel sound reproduction recommends that the two rear speakers should be at +/- 110 or 120 ° from the front slightly behind the listener. This speaker position provides good envelopment at low frequencies. However, the sound from the listener's side does not generate the same level of stimulus as the sound located completely behind the listener. Very often, film directors want sound effects to come from behind, not from the listener's side.

청취실이 스피커를 완전히 청취자의 배후에 위치시키기에 적당한 크기 또는 형태를 갖지 않는 경우가 종종 있고, 측면 위치는 달성될 수 있는 최선의 것이다.Often the listening room does not have the proper size or shape to place the speaker completely behind the listener, and the lateral position is the best that can be achieved.

디코더의 HRTF 필터는 후방 음원의 주파수 노치를 부가하고, 그 결과 청취자는 사운드를 들을 때 스피커가 실제 위치보다 더 멀리 있는 것처럼 느낀다. 필터는 cs에 따라 변화하도록 설계된다. cs가 양 또는 0일 때, 필터는 최대이다. 이 때문에 주변 사운드와 잔향이 청취자의 더 뒤에 있는 것처럼 느껴진다. cs가 음이 될 때, 필터는 감소된다. cs가 대략 -15°일 때, 필터는 완전히 제거되고, 음원은 완전히 측면으로부터 나오는 것처럼 느껴진다. cs가 보다 더 음으로 갈 때, 필터는 다시 한번 적용되고, 따라서 음원은 청취자 배후에 있는 것처럼 느껴진다. cs가 완전히 후방에 있을 때 완전한 후방으로의 사운드에 대한 HRTF에 대응하기 위해 필터는 약간 변형된다.The HRTF filter of the decoder adds a frequency notch of the rear sound source, so that the listener feels as if the speaker is farther than the actual position when listening to the sound. The filter is designed to change with cs. When cs is positive or zero, the filter is maximum. Because of this, the ambient sound and reverberation are felt behind the listener. When cs becomes negative, the filter is reduced. When cs is approximately -15 °, the filter is completely removed and the sound source feels like coming completely out of the side. When cs goes more noteworthy, the filter is applied once again, so the sound source feels like it is behind the listener. The filter is slightly modified to correspond to the HRTF for sound in full rear when the cs is completely in the rear.

30. 주파수 종속 회로: 7채널 버전30. Frequency dependent circuit: 7 channel version

도 3은 7채널 버전 디코더에서의 주파수 종속 회로를 나타낸다. 이들은 실제 구현에서는 2번째의 2개 부분이 한 회로로 결합될 수 있지만 3개 부분으로 구성된 것으로 도시되어 있다.3 shows a frequency dependent circuit in a seven channel version decoder. They are shown as being composed of three parts, although in practice the second two parts can be combined into one circuit.

최초의 2부분은 5채널 디코더의 2개 부분과 동일하고, 동일한 기능을 수행한다. 3번째 부분은 7채널 디코더에만 있는 것이다. V1.11 및 미국특허출원 No. 08/742,460에서, 측면 및 후방 채널은 개별적인 매트릭스 소자들을 갖는다. 이 소자들은 cs가 양 또는 중립일 때 측면 및 후방 출력이 지연을 제외하고 동일하도록 동작한다. 2개의 출력은 cs가 22°보다 더 음이 될 때까지 동일하도록 유지하였다. 조향이 후방으로 더 이동하면, 측면 출력은 6㏈ 감쇠되고, 후방 출력은 2㏈ 증가된다. 이 때문에 사운드는 청취자의 측면에서 후방으로 이동하는 것처럼 느껴진다.The first two parts are identical to the two parts of the five channel decoder and perform the same function. The third part is only in the 7-channel decoder. V1.11 and US patent application no. In 08 / 742,460 the side and rear channels have separate matrix elements. These devices operate so that the lateral and rear outputs are the same except for delay when cs is positive or neutral. The two outputs remained the same until cs became more negative than 22 °. As the steering moves further to the rear, the side output is attenuated by 6 dB and the rear output is increased by 2 dB. Because of this, the sound feels like moving backwards on the listener's side.

본 디코더에서, 측면 출력과 후방 출력 사이의 판별은 측면 출력의 가변 쉘프 필터에 의해 달성된다. 도 3의 제 3 쉘프 필터는 cs가 순방향 또는 0일 때 감쇠를 갖지 않는다. cs가 22°보다 더 음이 될 때, 쉘프 필터의 영점은 1100㎐를 향해 빠르게 이동하고, 고주파에서 약 7㏈의 감쇠를 초래한다. 이 쉘프 필터는 "사운드스테이지" 기능을 제공하는 쉘프 필터와는 분리된 필터로 기술되었지만, 이 2개의 쉘프 필터의 동작은 적당한 제어회로를 통하여 단일 쉘프로 결합될 수 있다.In the present decoder, the discrimination between the side output and the rear output is achieved by the variable shelf filter of the side output. The third shelf filter of FIG. 3 has no attenuation when cs is forward or zero. When cs becomes more negative than 22 °, the zero point of the shelf filter moves rapidly toward 1100 Hz, resulting in attenuation of about 7 Hz at high frequencies. Although this shelf filter is described as a filter separate from the shelf filter providing the "sound stage" function, the operation of these two shelf filters can be combined into a single shelf via suitable control circuitry.

본 발명의 바람직한 실시예가 여기에 기술되고 도시되었지만, 다른 많은 가능한 실시예가 존재하고, 이들 및 다른 변형 및 수정들은 본 발명의 취지를 벗어나지 않고 당업자에게는 명백할 것이다.While the preferred embodiments of the invention have been described and illustrated herein, many other possible embodiments exist, and these and other variations and modifications will be apparent to those skilled in the art without departing from the spirit of the invention.

Claims (23)

지향적으로 인코드된 성분과 무지향성 성분을 포함하는 한 쌍의 좌측 및 우측 오디오 입력신호를 청취 영역을 둘러싸는 스피커를 통한 재생을 위해 복수의 출력 채널에 재분산하고, 상기 좌측 및 우측 오디오 신호의 방향성 성분을 결정하고, 이로부터 적어도 좌측-우측 조향 신호 및 중앙-서라운드 조향 신호를 발생하는 수단을 보간하는 서라운드 사운드 디코더에 있어서,A pair of left and right audio input signals comprising directionally encoded components and non-directional components is redistributed into a plurality of output channels for playback through a speaker surrounding the listening area, and the left and right audio signals A surround sound decoder for determining a directional component and interpolating means for generating at least a left-right steering signal and a center-surround steering signal therefrom. 상기 대응하는 좌측 및 우측 오디오 입력신호를 수신하는 좌측 및 우측 입력단자,Left and right input terminals for receiving the corresponding left and right audio input signals, 상기 좌측 및 우측 오디오 입력신호에서 지연된 좌측 및 우측 오디오 신호를 발생하는 좌측 및 우측 지연수단,Left and right delay means for generating a left and right audio signal delayed from the left and right audio input signals, 상기 지연된 좌측 오디오 신호를 수신하는 제 1 소자와, 상기 지연된 우측 오디오 신호를 수신하는 제 2 소자의 쌍으로 이루어진 상기 복수의 출력 채널의 수의 2배와 동일한 수이고, 각각이 출력신호를 제공하기 위해 자신의 입력 오디오 신호에 상기 조향 신호 중 한쪽 또는 양쪽 모두에 의해 제어되는 가변 매트릭스 계수를 곱하는 복수의 승산기 수단 및A number equal to twice the number of the plurality of output channels consisting of a pair of a first element receiving the delayed left audio signal and a second element receiving the delayed right audio signal, each providing an output signal; A plurality of multiplier means for multiplying their input audio signal by a variable matrix coefficient controlled by one or both of the steering signals and 상기 복수의 출력채널의 각각에 대하여 하나씩이고, 각각이 상기 승산기 수단 중 한 쌍의 출력 신호를 수신하고, 그 출력에서 상기 복수의 출력신호 중 하나를 발생하는 복수의 합산수단을 포함하고,One for each of the plurality of output channels, each including a plurality of summation means for receiving a pair of output signals of the multiplier means and generating one of the plurality of output signals at its output; 상기 디코더는 상기 신호에 대한 전체 세기를 일정하게 유지하기 위해 의도한 방향으로 재생하는데 직접 관련되지 않은 출력에서 지향적으로 인코드된 오디오 성분을 감소시키고, 의도한 방향으로 재생하는데 직접 관련된 출력에서 지향적으로 인코드된 오디오 성분을 증가시키도록 구성된 상기 가변 매트릭스값을 갖고, 상기 조향 신호와는 관계없이 무지향성 신호의 좌측 및 우측 채널 성분 사이의 높은 분리를 보존하고, 지향적으로 인코드된 신호가 존재하든지 그렇지 않든지, 또 존재하는 경우에는 의도한 방향과는 관계없이 무지향성 신호의 전체 오디오 세기 레벨로서 정의된 소리 세기를 효율적으로 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 서라운드 사운드 디코더.The decoder reduces directionally encoded audio components at the output not directly related to playback in the intended direction to maintain a constant overall intensity for the signal, and directed at the output directly related to playback in the intended direction. Having the variable matrix value configured to increase the encoded audio component, preserving high separation between the left and right channel components of the omni-directional signal independent of the steering signal, and whether there is a directionally encoded signal Otherwise, and if present, a surround sound decoder that effectively maintains a constant loudness defined as the overall audio intensity level of the omni-directional signal, regardless of the intended direction. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 출력 채널은 5개이고, 좌측 전방, 중앙, 우측 전방, 좌측 서라운드 및 우측 서라운드로 식별되는 것을 특징으로 하는 디코더.Wherein the plurality of output channels is five and is identified as left front, center, right front, left surround and right surround. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 기술된 방법으로 상기 출력의 주파수 응답과 위상 응답을 변경하기 위해 상기 좌측 서라운드 및 우측 서라운드 출력을 추종하는 주파수 종속 가변 필터를 또한 포함하고, 상기 변경은 상기 좌측 및 우측 오디오 입력신호에서 검출된 서라운드 또는 백그라운드 주변 성분의 존재에 응답하는 다수의 제어신호에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 디코더.And further comprising a frequency dependent variable filter that follows the left and right surround outputs to change the frequency response and phase response of the output in the described manner, wherein the change is a surround or detected signal in the left and right audio input signals. Decoder controlled by a plurality of control signals responsive to the presence of a background peripheral component. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 기술된 방식으로 몇몇 출력의 주파수 및 위상 응답을 변경하기 위해 각각의 서라운드 출력으로부터 측면 및 후방 출력 채널을 제공하기 위한 상기 좌측 및 우측 서라운드 출력을 추종하는 주파수 종속 가변 필터 수단과 부가적인 지연 수단을 또한 포함하고, 상기 변경은 상기 좌측 및 우측 오디오 입력신호에서 검출된 서라운드 또는 백그라운드 주변 성분의 존재에 응답하는 다수의 제어신호에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 디코더.There is also a frequency dependent variable filter means and additional delay means for following the left and right surround outputs for providing side and rear output channels from each surround output to change the frequency and phase response of several outputs in the manner described. Wherein the modification is controlled by a plurality of control signals responsive to the presence of surround or background peripheral components detected in the left and right audio input signals. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 제어신호는The control signal is 상기 좌측 및 우측 오디오 입력신호에 포함된 서라운드 또는 역위상 신호와, 위상이 일치하는 중앙 신호 성분의 비율에 응답하는 중앙-서라운드 제어신호이고,A center-surround control signal responsive to a ratio of a surround or anti-phase signal included in the left and right audio input signals and a center signal component whose phase coincides; 강하게 조향된 신호가 존재하지 않는 기간 동안, 상기 좌측 및 우측 오디오 입력신호에 포함된 역위상 신호 성분의 존재에 응답하는 백그라운드 제어신호인 것을 특징으로 하는 디코더.And a background control signal responsive to the presence of an antiphase signal component included in the left and right audio input signals during a period when no strongly steered signal is present. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 적어도 2개의 서로 다른 동작 모드가 제공되고, 매트릭스 계수는 서로 다른 동작 모드로 상기 조향 신호에 의해 서로 상이하게 제어되는 것을 특징으로 하는 디코더.At least two different operating modes are provided, and matrix coefficients are controlled differently from each other by said steering signal in different operating modes. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 필름 동작 모드는 필름 사운드트랙 및 다른 비디오 소스에서 도출된 서라운드 인코드된 오디오 신호의 재생을 위해 최적화되고, 음악 동작 모드는 음악 레코딩 또는 방송의 재생을 위해 최적화되는 것을 특징으로 하는 디코더.The film operation mode is optimized for playback of surround encoded audio signals derived from film soundtracks and other video sources, and the music operation mode is optimized for playback of music recordings or broadcasts. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 필름 소스의 디코딩에 대하여, 좌측 및 우측 전방 출력에 대한 매트릭스 값은 입력신호의 중앙 성분을 가능한한 많이 제거하도록 구성되고, 중앙 출력에 대한 매트릭스 값은 중앙 출력의 감쇠가 이전의 표준 디코더보다 적어도 4㏈ 크게 시작하여, 중앙/서라운드 조향 신호가 더 양이 될 때 빠르게 감소하도록 구성되며, 그 중간의 매트릭스 값은 디코더의 출력에서 입력신호의 비상관 성분과 중앙 성분의 세기 비율을 일정하게 유지해야 하는 필요 조건에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 디코더.For decoding of film sources, the matrix values for the left and right front outputs are configured to remove as much of the center component of the input signal as possible, wherein the matrix values for the center outputs have attenuation of the center output of at least 4 than the previous standard decoder. ㏈ start large, and are configured to rapidly decrease as the center / surround steering signal becomes more positive, the intermediate matrix value of which must maintain a constant ratio of the uncorrelated and center components of the input signal at the output of the decoder. A decoder characterized by the requirement. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 음악 소스의 디코딩에 대하여, 중앙 출력의 매트릭스 값은 중앙 감쇠가 표준 디코더보다 적어도 4㏈ 크게 시작하여, 약 20°의 중앙/서라운드 조향 신호 값까지 도달되는 표준 디코더에 대한 최대값까지 점진적으로 감소하도록 구성되고, 조향 값이 증가할 때 감쇠는 비교적 일정하게 유지되며, 좌측 및 우측 전방 매트릭스 값은 입력신호의 중앙 성분이 이들 출력에서 최대한으로 제거되지 않도록 구성되지만, 디코더의 출력에서 입력신호의 비상관 성분과 중앙 성분의 세기 비율을 유지하도록 신중하게 조정되고, 중앙과 좌측 및 우측 전방 소자들의 동작은 중앙 출력과 좌측 또는 우측 전방 출력 사이에서 대략 6㏈ 레벨 차이를 발생하는 중앙/서라운드 조향값으로 부가적으로 제한되는 것을 특징으로 하는 디코더.For decoding of a music source, the matrix value of the center output is such that the center attenuation begins at least 4 dB greater than the standard decoder, gradually decreasing to the maximum value for the standard decoder reaching a center / surround steering signal value of about 20 °. Attenuation is relatively constant when the steering value is increased, and the left and right front matrix values are configured such that the center component of the input signal is not removed as much as possible from these outputs, but is uncorrelated with the input signal at the output of the decoder. Carefully adjusted to maintain the intensity ratio of the component and the center component, the operation of the center, left, and right front elements adds to the center / surround steering value, which produces a roughly 6 dB level difference between the center output and the left or right front output. Decoder which is limited in general. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 좌측 및 우측 전방 매트릭스 소자는 좌측 후방과 우측 후방 사이에 방위가 위치하도록 후방으로 인코드된 입력신호가 전방 출력으로부터 어떤 출력도 발생하지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 디코더.And the left and right front matrix elements are configured such that a backward encoded input signal does not produce any output from the front output such that the orientation is located between the left rear and the right rear. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 좌측 및 우측 전방 매트릭스 소자는 약 22°의 중앙/서라운드 조향값을 갖으면서, 최종 좌측/우측 성분을 갖지 않는 신호에 대하여 약 3㏈의 레벨 증가가 존재하도록 구성되고, 상기 레벨 증가는 중앙/서라운드 조향값이 0으로 감소하고, 45°로 증가하거나 좌측/우측 조향값이 0에서 +-45°까지 증가할 때 0으로 감소하는 것을 특징으로 하는 디코더.The left and right front matrix elements are configured such that there is a level increase of about 3 dB for signals that do not have a final left / right component with a center / surround steering value of about 22 °, the level increase being center / surround. Decoder, characterized in that the steering value decreases to zero and increases to 45 ° or decreases to zero when the left / right steering value increases from zero to + -45 °. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 입력 성분의 음색 또는 음절 사이의 백그라운드 사운드의 방향을 검출하여 백그라운드 제어신호를 형성하는 부가적인 회로를 또한 포함하고, 상기 백그라운드 제어신호는 중앙-서라운드 조향신호가 음일 때 상기 중앙-서라운드 조향신호의 값으로 빠르게 세트되고, 상기 백그라운드 제어신호는 음색 및 음절 사이의 백그라운드 사운드의 방향이 순방향일 때 천천히 양으로 세트되며, 상기 백그라운드 제어신호는 서라운드 인코딩 성분이 재생될 때 음의 값 또는 표준 2채널 성분이 재생될 때 양 또는 0의 값을 유지하는 경향이 있는 것을 특징으로 하는 디코더.And further circuitry for detecting the direction of the background sound between the timbre or syllable of the input component to form a background control signal, wherein the background control signal is a value of the center-surround steering signal when the center-surround steering signal is negative. And the background control signal is slowly set to positive when the direction of the background sound between the timbre and syllable is forward, and the background control signal is set to the negative value or the standard two channel component when the surround encoding component is reproduced. Decoder which tends to maintain a positive or zero value when played back. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 백그라운드 제어신호는 음색 사이의 백그라운드가 중립 또는 양의 방향일 때 후방 출력의 소리세기가 감소되도록 전방 및 후방 출력의 상대적인 소리세기를 제어하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 디코더.And the background control signal is used to control the relative loudness of the front and rear outputs so that the loudness of the rear output is reduced when the background between the tones is in neutral or positive direction. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 백그라운드 제어신호는 차단주파수를 백그라운드 지향 신호가 양 또는 0일 때에는 사용자 조정 가능 값으로, 백그라운드 지향 신호가 음일 때에는 높은 값으로 상승하도록 세트되도록 후방 출력의 가변 저역통과 필터를 제어하고, 이에 따라 최초의 2채널 성분이 재생될 때 서라운드 출력은 덜 강제적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디코더.The background control signal controls the variable lowpass filter of the rear output so that the cutoff frequency is set to rise to a user adjustable value when the background directed signal is positive or zero and to a high value when the background directed signal is negative. A surround output is less compulsorily formed when the two-channel component of is played back. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 백그라운드 제어신호는 백그라운드 제어신호가 양 또는 0일 때 후방 출력의 500㎐ 위의 주파수는 사용자 조정가능 값만큼 감쇠되고, 백그라운드 제어신호가 음일 때 이 감쇠는 0으로 감소되도록 가변 쉘프 필터를 제어하고, 이에 따라 서라운드 출력은 최초의 2채널 성분이 재생될 때 덜 강제적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디코더.The background control signal controls the variable shelf filter so that the frequency above 500 Hz of the rear output is attenuated by a user adjustable value when the background control signal is positive or zero, and this attenuation is reduced to zero when the background control signal is negative. And thus the surround output is less forcedly formed when the first two-channel component is reproduced. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 매트릭스의 후방 출력은 후방 출력의 부가적인 지연과 측면 출력의 가변 저역통과 필터의 결합에 의해 측면 출력과 후방 출력으로 분리되고, 상기 저역통과 필터는 상기 중앙-서라운드 조향신호가 -22°보다 더 양일 때 고주파로 세트되고, 중앙-서라운드 조향신호가 -22°보다 더 음이 될 경우에, 중앙-서라운드 조향신호가 -45°의 최소값에 도달할 때 저역통과 주파수는 500㎐의 최종값으로 감소되는 것을 특징으로 하는 디코더.The rear output of the matrix is separated into the lateral output and the rear output by the combination of the additional delay of the rear output and the variable lowpass filter of the side output, wherein the lowpass filter is positive for the center-surround steering signal to be greater than -22 °. When the center-surround steering signal becomes more negative than -22 °, the lowpass frequency is reduced to a final value of 500 Hz when the center-surround steering signal reaches a minimum value of -45 °. Decoder, characterized in that. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 5채널 버전 디코더의 좌측 및 우측 서라운드 출력은 상기 중앙-서라운드 조향신호가 0 또는 양일 때 필터가 최대 효과를 갖도록 전방으로부터 150°이상의 방위각에 위치하는 음원에 대한 사람의 머리/귓바퀴 체계의 주파수 응답을 에뮬레이트하는 가변 필터를 부가적으로 갖고 있고, 중앙-서라운드 조향신호가 0에서 -15°로 변화할 때, 필터 동작은 0으로 감소하고, 중앙-서라운드 조향이 더 음이 될 때 필터는 다시 한번 최대한으로 동작하며, 중앙-서라운드 조향신호가 -45°의 최소값에 도달할 때 음원에 대한 사람의 머리-귓바퀴 체계의 주파수 응답에 약간 대응하도록 완전히 후방으로 수정하는 것을 특징으로 하는 디코더.The left and right surround outputs of the five-channel version decoder output the frequency response of the human head / wheel system to a sound source located at an azimuth of more than 150 ° from the front so that the filter has maximum effect when the center-surround steering signal is zero or positive. With an additional variable filter that emulates, when the center-surround steering signal changes from 0 to -15 °, the filter operation decreases to 0, and when the center-surround steering becomes more negative, the filter is once again maximized. And a full rearward correction to correspond slightly to the frequency response of the human head-wheel system to the sound source when the center-surround steering signal reaches a minimum value of -45 °. 입력신호의 세기 비율이 출력신호에 유지되고, 입력신호의 방향이 출력신호의 서로 다른 성분의 위상 및 진폭 관계에 보존되며, 입력신호가 입력 채널에서 다른 입력 채널로 팬될 때, 출력신호의 위상/진폭 관계가 제 1 항에 따른 디코더를 통해 가능한한 최초의 방향에 가깝게, 또한 표준 필름 디코더를 통해 디코드될 때는 가능한한 최초의 방향에 가깝게 디코드하도록 오디오 입력신호의 5채널을 2개의 출력채널에 자동적으로 믹싱하는 인코더 회로에 있어서,The intensity ratio of the input signal is maintained in the output signal, the direction of the input signal is preserved in the phase and amplitude relationship of the different components of the output signal, and when the input signal is panned from the input channel to another input channel, the phase / Automatically the five channels of the audio input signal to the two output channels so that the amplitude relationship is decoded as close to the original direction as possible through the decoder according to claim 1 and as close to the original direction as possible when decoded via a standard film decoder. In the encoder circuit for mixing with 각각 좌측, 중앙, 우측, 좌측 서라운드 및 우측 서라운드로 식별되는 5개의 오디오 입력신호를 수신하는 5개의 입력단자,5 input terminals for receiving 5 audio input signals respectively identified as left, center, right, left surround and right surround, 상기 2개의 출력채널 중 하나는 외부 장치에 제공하는 2개의 출력 단자,One of the two output channels is two output terminals provided to an external device, 상기 5개의 오디오 입력신호 사이의 진폭/위상 관계를 결정하고, 이로부터 제어신호를 발생하는 수단 및Means for determining an amplitude / phase relationship between the five audio input signals and generating a control signal therefrom; 상기 2개의 출력 채널 중 하나에 각각의 입력채널의 고정 또는 상기 제어신호에 응답하는 가변 비율을 믹싱하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디코더 회로.Means for mixing a fixed ratio of each input channel or a variable ratio responsive to the control signal to one of the two output channels. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 회로는 동일한 신호가 동일 위상 또는 역위상으로 후방 입력에 기해질 때 출력신호의 세기가 입력신호의 세기와 일치하도록 믹싱 값을 능동적으로 보정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디코더 회로.And the circuit comprises means for actively correcting the mixing value such that the intensity of the output signal matches the intensity of the input signal when the same signal is based on the rear input in the same phase or antiphase. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 회로는 동일한 신호가 역위상으로 후방 출력에 가해질 때 인코더의 출력이 디코더에 대한 미조향 상태를 나타내는 90°의 상대 위상을 갖도록 믹싱 값을 능동적으로 보정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디코더 회로.The circuitry comprises means for actively correcting the mixing value such that when the same signal is applied to the rear output in antiphase, the output of the encoder has a relative phase of 90 ° representing an unsteered state to the decoder. Circuit. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 회로는 신호가 동일 측면의 전방 입력 중 하나와 후방 입력 사이, 예를 들어 전방 좌측 입력에서 후방 좌측 입력으로 팬 될 때 후방 채널의 위상 시프트 네트워크를 능동적으로 제거하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디코더 회로.The circuitry comprises means for actively canceling the phase shift network of the rear channel when the signal is panned between one of the front side inputs and the rear input, for example from the front left input to the rear left input. Decoder circuit. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 회로는 3개의 전방 입력 모두에서 공통 신호의 존재를 능동적으로 결정하고, 인코더의 출력에서의 이런 공통 신호의 전체 세기를 유지하기 위해 중앙 채널의 믹싱 레벨을 조정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디코더 회로.The circuitry comprises means for actively determining the presence of a common signal at all three front inputs and for adjusting the mixing level of the center channel to maintain the overall strength of this common signal at the output of the encoder. Decoder circuit. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 회로는 후방 채널의 레벨과 3개의 전방 채널의 레벨을 비교하는 수단을 포함하고, 후방 레벨이 전방 레벨보다 작을 때, 활성 회로는 후방 채널의 믹싱 레벨을 3㏈ 감소시키고, 상기 회로는 후방 채널이 대부분 잔향을 포함하는 경우에 인코더가 음악을 최적으로 인코드할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 디코더 회로.The circuit comprises means for comparing the level of the rear channel with the level of the three front channels, and when the rear level is less than the front level, the active circuit reduces the mixing level of the rear channel by 3 dB and the circuit A decoder circuit which allows the encoder to optimally encode music when this includes most of the reverberation.
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