KR20010086976A - 채널 다운 믹싱 장치 - Google Patents

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KR20010086976A
KR20010086976A KR1020000011011A KR20000011011A KR20010086976A KR 20010086976 A KR20010086976 A KR 20010086976A KR 1020000011011 A KR1020000011011 A KR 1020000011011A KR 20000011011 A KR20000011011 A KR 20000011011A KR 20010086976 A KR20010086976 A KR 20010086976A
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down mixing
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이교식
류대현
윤재석
박규식
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김규태, 이교식
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Abstract

채널 다운 믹싱 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 채널 다운 믹싱 장치는 레프트(left), 라이트(right), 센터(center), 리어(rear) 레프트 및 리어 라이트 신호로 이루어지는 멀티 채널 오디오 신호중 리어 레프트 신호를 제1소정의 좌표값으로 3차원 맵핑을 수행한 후, 레프트 신호와 믹싱하는 제1다운 믹싱부, 멀티 채널 오디오 신호중 센터 신호와 제1다운 믹싱부에서 출력되는 신호를 믹싱하는 제1가산기 및 멀티 채널 오디오 신호중 리어 라이트 신호를 제2소정의 좌표값에 상응하여 3차원 맵핑을 수행한 후, 라이트 신호와 믹싱하는 제2다운 믹싱부를 포함하고, 제1가산기에서 믹싱된 신호를 레프트 오디오 신호로, 제2다운 믹싱부에서 발생되는 신호를 라이트 오디오 신호로서 출력하는 것을 특징으로 하고, 멀티 채널 오디오 신호중 리어 레프트 신호 및 리어 라이트 신호를 소정의 좌표값에 상응하여 3차원 맵핑한 후, 레프트 신호 및 라이트 신호와 다운 믹싱함으로써, 청취자의 전방에 설치된 2개의 스피커만으로도 3차원의 입체 음향을 재생시킬 수 있다.

Description

채널 다운 믹싱 장치{Channel down mixing apparatus}
본 발명은 오디오 시스템에 관한 것으로, 5채널 또는 5.1채널 등 입체 음향을 재생하기 위한 멀티 채널 오디오 신호를 2채널 오디오 신호로 다운 믹싱하는 채널 다운 믹싱 장치와 이를 이용한 오디오 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 입체 음향을 구현하기 위해 5.1채널을 기본으로 하는 멀티 채널(multi-channel) 재생 방식이 주로 이용된다. 여기서, 5.1채널 재생 방식은 청취자를 중심으로 전방의 좌, 우, 중앙과 후방의 좌, 우에 각각 설치되는 5개의 스피커를 통해 각 채널별 신호를 재생하고, 서브 우퍼(sub-woofer) 스피커를 통해 중저음 대역을 강조하여 보다 현장감 넘치는 음향을 재생한다. 이와 같은 5.1채널 재생 방식은 각 채널이 완전히 분리되어 채널별 신호 전송이 이루어지므로 채널간 신호 간섭 없이 깨끗한 소리를 청취자에게 전달할 수 있다. 한편, 5.1채널을 기본으로 하는 멀티 채널 재생 방식으로 AC-3와 AAC(Advanced Audio Coding) 방식이 대표적으로 이용되고 있다. AC-3 방식은 미국의 돌비(Dolby) 연구소에서 개발한 오디오 디코딩 방식이고, AAC 방식은 MPEG-2를 위한 오디오 디코더이다.
한편, AC-3 또는 AAC 방식과 같은 멀티 채널 재생 방식을 이용하여 입체 음향을 구현하려면, 각 채널별 오디오 신호를 재생하기 위한 5개의 스피커와 서브 우퍼를 위한 스피커등 총 6개의 스피커가 요구된다. 즉, 오디오 시스템을 구축하기 위한 비용이 높아진다. 따라서, 최근 오디오 시스템 구축 비용을 절감하기 위해, 멀티 채널의 오디오 신호를 2채널 오디오 신호로 변환하여, 2개의 스피커만을 이용하면서도 멀티 채널의 오디오 신호를 재생시킬 수 있는 기술이 대두되고 있다. 이처럼, 멀티 채널의 오디오 신호를 적은 채널의 오디오 신호로 변환하기 위한 하나의 기법이 다운 믹싱(down mixing) 기법이다.
한편, 다운 믹싱 기법으로 SRS 또는 Q-sound등의 알고리듬을 이용할 수 있다. 그러나, 이들 알고리듬은 기존의 멀티 채널 재생 방식인 AC-3 및 AAC 방식과 호환성이 없으며, 입체감만 강조되어 원신호의 복잡한 신호 재처리 과정에서 음질적 열화와 더불어 음의 불균형이나 음상의 손실을 수반한다는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 멀티 채널 오디오 신호를 2채널 오디오 신호로 변환하여도 고품질 입체 음향을 재생할 수 있는 채널 다운 믹싱 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술은 상기 채널 다운 믹싱 장치를 적용한 오디오 시스템을 제공하는 데 있다.
도 1은 5채널 스피커 시스템에 의한 일반적인 입체 음향의 재생을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 채널 다운 믹싱 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 채널 다운 믹싱 장치를 이용한 오디오 시스템을 나타낸다.
상기 과제를 이루기 위해, 레프트(left), 라이트(right), 센터(center), 리어(rear) 레프트 및 리어 라이트 신호로 이루어지는 멀티 채널 오디오 신호중 리어 레프트 신호를 제1소정의 좌표값으로 3차원 맵핑을 수행한 후, 레프트 신호와 믹싱하는 제1다운 믹싱부, 멀티 채널 오디오 신호중 센터 신호와 제1다운 믹싱부에서 출력되는 신호를 믹싱하는 제1가산기 및 멀티 채널 오디오 신호중 리어 라이트 신호를 제2소정의 좌표값에 상응하여 3차원 맵핑을 수행한 후, 라이트 신호와 믹싱하는 제2다운 믹싱부를 포함하고, 제1가산기에서 믹싱된 신호를 레프트 오디오 신호로, 제2다운 믹싱부에서 발생되는 신호를 라이트 오디오 신호로서 출력하는 것이 바람직하다.
상기 다른 과제를 이루기 위해, 입력되는 오디오 신호를 레프트 신호, 라이트 신호, 센터 신호, 리어 레프트 신호 및 리어 라이트 신호로 이루어진 소정의 멀티 채널 오디오 신호 포맷으로 디코딩하는 멀티 채널 오디오 디코더, 입력되는 오디오 신호를 음원과 좌표값을 갖는 3차원 오디오 데이터 포맷으로 디코딩하는 3차원 오디오 디코더, 선택 신호에 응답하여 멀티 채널 오디오 데이터 또는 3차원 오디오 데이터를 선택적으로 출력하는 선택기, 선택 신호에 응답하여, 선택기로부터멀티 채널 오디오 데이터를 2채널의 오디오 데이터로 채널 다운 믹싱하고, 선택기로부터 3차원 오디오 데이터를 이루는 음원 및 좌표값을 컨볼루션하여 2채널의 오디오 데이터를 생성하는 채널 다운 믹싱 장치, 5개의 스피커들로 구현되며, 각 스피커는 레프트 신호, 라이트 신호, 센터 신호, 리어 레프트 신호 및 리어 라이트 신호를 각각 재생하는 5채널 스피커 시스템 및 2개의 스피커들로 구현되며, 각 스피커는 레프트 오디오 신호 및 라이트 오디오 신호를 각각 재생하는 2채널 스피커 시스템을 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 채널 다운 믹싱 장치를 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 1은 5채널 스피커 시스템에 의한 일반적인 입체 음향의 재생을 나타내는 도면이다. 도 1에는 입체 음향 오디오 시스템(10), 청취자(12) 및 제1 내지 제5스피커(14~22)들이 도시된다.
일반적으로 입체 음향을 구현하기 위해, 5채널 또는 5.1채널의 멀티 채널 오디오 신호를 이용한다. 여기서, 5채널 및 5.1채널 오디오 신호는 5개의 채널로 레프트(left) 신호(L), 라이트(right) 신호(R), 센터(center) 신호(C), 리어 레프트(rear left) 신호(RL) 및 리어 라이트(rear right) 신호(RR)가 각각 전송된다. 또한, 5개의 채널로 전송되는 신호는 각 채널과 연결된 제1 내지 제5스피커(14~22)를 통해 청취자(12)가 인식할 수 있는 오디오 신호로 재생된다. 즉, 레프트, 라이트 및 센터 신호(L, R, C)는 청취자(12)의 전방에 설치된 제1 내지 제3스피커(14~18)를 통해 각각 재생되고, 리어 레프트 및 리어 라이트 신호(RL,RR)는 청취자(12)의 후방에 설치된 제4 및 제5스피커(20 및 22)를 통해 각각 재생된다. 이처럼, 청취자(12)의 전방 및 후방에 설치된 5개의 스피커들(14~22)을 통해 재생되는 오디오 신호에 의해 청취자(12)는 3차원의 입체 음향을 감상할 수 있다. 즉, 청취자(12)가 3차원의 입체 음향을 감상하기 위해서는 기본적으로 5개의 스피커가 필요하게 된다.
이 때, 도 1에 점선으로 표시된 바와 같이, 청취자(12)의 후방에 설치된 스피커(20,22)에서 재생될 리어 레프트 신호(RL) 및 리어 라이트 신호(RR)를 채널 다운 믹싱 장치에 의해 청취자(12)의 전방에 설치된 스피커(14, 16)에서 재생될 레프트 신호(L) 및 라이트 신호(R)에 각각 믹싱시킬 수 있다. 그러면, 청취자(12)의 전방에 설치된 스피커들(14~18)만으로도 청취자(12)의 후방에서 나는 소리를 듣는 효과를 얻을 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 채널 다운 믹싱 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 본 발명에 따른 채널 다운 믹싱 장치는 제1 및 제2다운 믹싱부(100,110)와 제1가산기(108)를 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명에 따른 채널 다운 믹싱 장치는 제1 및 제2음장 제어부(120,124)와 제1 및 제2크로스톡 제거부(122,126)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1다운 믹싱부(100)는 5채널 또는 5.1채널의 멀티 채널 오디오 신호중 리어 레프트 신호(RL)를 소정의 좌표값(COOR1)으로 음상을 제어한 후, 레프트 신호(L)와 믹싱한다. 즉, 리어 레프트 신호(RL)와 레프트 신호(L)가 하나의 채널로 다운 믹싱된다. 바람직하게는, 제1다운 믹싱부(100)는 제1 3차원 맵핑부(104)와 제2가산기(102)를 포함하여 구성된다. 이하, 설명의 편의를 위해 도 2의 채널 다운 믹싱 장치로 입력되는 신호는 5.1채널 오디오 신호라 가정한다.
제1 3차원 맵핑부(104)는 리어 레프트 신호(RL)를 소정의 좌표값(COOR1)으로 음상을 제어하는 3차원 맵핑을 수행한다. 여기서, 소정의 좌표값(COOR1)은 도 1에서 청취자(12)의 후방 좌측에 설치된 스피커(20)의 좌표값에 대응된다. 즉, 리어 레프트 신호(RL)가 라이트 신호(L)와 믹싱될 때, 리어 레프트 신호(RL)가 청취자(12)의 후방 좌측에서 음상이 재생될 수 있도록, 제1 3차원 맵핑부(104)는 리어 레프트 신호(RL)를 좌표값(COOR1)에 상응하여 3차원 맵핑한다. 이와 같은 3차원 맵핑을 후술되는 음상 정위라 한다.
제2가산기(102)는 제1 3차원 맵핑부(104)에서 출력되는 3차원 맵핑된 신호와 레프트 신호(L)를 믹싱한다.
여기서, 음상 정위란 음상을 공간 상의 원하는 위치에 형성하는 것을 말한다. 즉, 소리가 인간의 청각 기관에 의하여 인지되는 경우, 청각 사건(auditory event)이 발생하게 되는데, 음상은 청각 사건이 지각되는 위치이며, 이 음상은 항상 음원의 위치와 일치하는 것이 아니다. 예컨대, 모노 재생 방식(monophony)은 공간 정보없이 점 음상을 형성하며, 스테레오 재생 방식(stereophony)은 좌우 두 스피커 사이의 공간에 음상이 형성된다. 또한, 최근의 3차원 입체 음향 재생 방식은 3차원 공간상의 임의의 공간에 음상이 자유롭게 형성될 수 있다.
이처럼, 음상을 임의의 공간에서 자유롭게 재생시키기 위해 머리 전달 함수(HRTF:Head Related transfer function)가 이용된다. 여기서, HRTF는 음원의 3차원적 위치 변화에 따른 음원과 사람의 고막(혹은 외이도) 사이의 전달함수를 의미한다. 즉, 3차원 공간의 어떤 위치에서 음이 방사될 때 청취자는 방사 음원의 위치를 지각한다. 예컨대, 청위자의 정면이나 뒤에서 재생되는 음의 위치나 수직면에서의 음원의 고저를 인지하는 과정에는 입사파가 내이에 도달하기까지의 몸통, 머리, 외이와의 상호작용과 직접음의 반사와 회절에 의한 음의 스펙트럼적 변화등 다양한 요인들이 작용하게 된다. 이러한 요인들을 포괄적으로 가지고 있는 것이 HRTF이다. 즉, HRTF에는 두 귀간의 소리의 세기차(ITD)나 사간 지연차(IID) 이외에도 음원의 위치에 의해 달라지는 사람의 머리 및 귀에의한 소리의 주파수별 감쇠 특성등의 정보가 들어있다. 결국, 도 2에 도시된 제1 3차원 맵핑부(104)는 청취자의 좌측 후방에 있는 스피커의 좌표값(COOR1)과 리어 레프트 신호를 HRFT 컨볼루션(convolution)하여 음상 정위를 수행할 수 있다. 또한, 제2 3차원 맵핑부(114)는 청취자의 우측 후방에 있는 스피커의 좌표값(COOR2)과 리어 라이트 신호를 HRFT 컨볼루션하여 음상 정위를 수행할 수 있다.
계속해서, 제1가산기(108)는 센터 신호(C)와 제1다운 믹싱부(100)에서 출력되는 신호를 믹싱하고, 믹싱된 결과를 레프트 오디오 신호(OUTL)로서 출력한다.
또한, 제2다운 믹싱부(110)는 5.1채널 오디오 신호중 리어 라이트 신호(RR)를 소정의 좌표값(COOR2)으로 음상을 제어한 후, 라이트 신호(R)와 믹싱한다. 즉, 리어 라이트 신호(RR)와 라이트 신호(R)가 하나의 채널로 다운 믹싱된다. 바람직하게는, 제2다운 믹싱부(110)는 제2 3차원 맵핑부(114)와 제3가산기(112)를 포함하여 구성된다.
제2 3차원 맵핑부(114)는 리어 라이트 신호(RR)를 소정의 좌표값(COOR2)으로 음상을 제어하는 3차원 맵핑을 수행한다. 여기서, 소정의 좌표값(COOR2)은 도 1에서 청취자(12)의 후방 우측에 설치된 스피커(22)의 좌표값에 대응된다. 즉, 리어 라이트 신호(RR)가 라이트 신호(R)와 믹싱될 때, 청취자(12)의 후방 우측에서 리어 라이트 신호(RR)의 음상이 재생될 수 있도록, 제2 3차원 맵핑부(104)는 리어 라이트 신호(RR)를 좌표값(COOR2)에 상응하여 3차원 맵핑한다.
제3가산기(112)는 제2 3차원 맵핑부(114)에서 출력되는 3차원 맵핑된 신호와 라이트 신호(R)를 믹싱하고, 믹싱된 결과를 라이트 오디오 신호(OUTR)로서 출력한다.
이처럼, 다운 믹싱된 레프트 오디오 신호(OUTL)는 도 1에 도시된 제1스피커(14)를 통해 청취자(12)에게 재생되며, 라이트 오디오 신호(OUTR)는 제2스피커(16)를 통해 청취자(12)에게 재생된다. 또한, 레프트 오디오 신호(OUTL)에 포함된, 좌표값(COOR1)에 상응하여 3차원 맵핑된 리어 레프트 신호(RL)의 음상은 제4스피커(20)의 위치에서 재생된다. 그리고, 라이트 오디오 신호(OUTR)에 포함된, 좌표값(COOR2)에 상응하여 3차원 맵핑된 리어 라이트 신호(RR)의 음상은 제5스피커(22)의 위치에서 재생된다. 결국, 청취자(12)의 후방에 별도의 스피커를 설치하지 않고 전방에 설치된 2개의 스피커들(14,16)만을 이용하면서도 3차원의 입체 음향을 재생시킬 수 있다.
한편, 도 2에서 센터 신호(C)는 제1가산기(108)에 의해 제1다운 믹싱부(100)에서 출력되는 신호에 믹싱된다. 그러나, 센터 신호(C)는 제1다운 믹싱부(100)에서출력되는 신호 또는 제2다운 믹싱부(110)에서 출력되는 신호에 선택적으로 믹싱될 수 있다. 즉, 제1가산기(108)에 의해 제2다운 믹싱부(110)에서 출력되는 신호에 센터 신호(C)가 가산될 수 있다. 이 경우, 제1다운 믹싱부(100)에서 출력되는 신호가 레프트 오디오 신호(OUTL)이며, 제1가산기(108)에서 출력되는 신호가 라이트 오디오 신호(OUTR)가 된다.
계속해서, 본 발명에 따른 채널 다운 믹싱 장치는 보다 고품질의 오디오 신호를 얻기 위해 제1 및 제2음장 제어부(120.124)와 제1 및 제2크로스톡 제거부(122,126)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
제1 및 제2음장 제어부(120,124)는 제1가산기(108)에서 출력된 레프트 오디오 신호와 제2다운 믹싱부(110)에서 출력되는 라이트 오디오 신호 각각에 인위적인 공간감이 가미되도록 음장을 제어한다. 여기서, 음장 제어 기술은 오디오 신호에 인위적인 공간감을 부가하여 음의 질적 향상을 꾀하기 위한 기술로서, 일반적으로, 잔향(reverberation)을 가미하여 음장 효과(sound field effect)를 이룬다.
또한, 제1 및 제2크로스톡 제거부(122,126)는 레프트 오디오 신호(OUTL)와 라이트 오디오 신호(OUTR)가 스피커를 통해 재생될 때, 발생될 수 있는 크로스톡 현상이 발생되지 않도록 전처리를 한다. 예컨대, 두 개의 스피커를 통해 오디오 신호를 재생할 경우, 두 스피커와 청취자의 위치에 따라 또는 스피커와 청취자가 있는 음장의 특성에 따라 원래의 오디오 신호와 매우 달라질 수 있다. 그 이유는 오른쪽 스피커에서 나온 소리가 오른쪽 귀로만 전달되지 않고 왼쪽 귀로도 전달되며, 왼쪽 스피커에서 나온 소리가 왼쪽 귀로만 전달되지 않고 오른쪽 귀로도 전달되기때문이다. 이처럼, 오른쪽 채널의 음이 왼쪽 귀로 왼쪽 채널의 음이 오른쪽 귀로 전달되는 현상을 크로스톡이라 하며, 이러한 크로스톡 현상은 스피커를 통해 오디오 신호를 재생하기 전에 제거되어야 한다.
도 3은 도 2에 도시된 채널 다운 믹싱 장치를 이용한 오디오 시스템을 나타낸다. 채널 다운 믹싱 장치를 이용한 오디오 시스템은 멀티 채널 오디오 디코더(150), 3D 오디오 디코더(152), 선택기(154), 채널 다운 믹싱 장치(156), 음장 제어부(158), 크로스톡 제거부(160), 5채널 스피커 시스템(162), 2채널 스피커 시스템(164) 및 헤드폰 시스템(166)을 포함하여 구성된다.
도 3을 참조하여, 멀티 채널 오디오 디코더(150)는 입력단자 IN1으로 입력되는 오디오 신호를 소정의 데이터 포맷을 갖는 멀티 채널 오디오 신호로 디코딩한다. 여기서, 멀티 채널 오디오 신호는 전술된 바와 같이 레프트 신호(L), 라이트 신호(R), 센터 신호(C), 리어 레프트 신호(RL) 및 리어 라이트 신호(RR)로 이루어진 5.1채널 또는 5채널 오디오 신호이다. 예컨대, 멀티 채널 오디오 디코더는 AAC 디코더이거나 또는 AC-3 디코더일 수 있다.
3차원 오디오 디코더(152)는 입력단자 IN2로 입력되는 오디오 신호를 음원과 좌표값을 갖는 3차원 오디오 데이터 포맷으로 디코딩한다.
선택기(154)는 선택 신호(SEL1)에 응답하여 멀티 채널 오디오 디코더(150)에서 출력되는 5채널 오디오 신호 또는 3차원 오디오 디코더에서 출력되는 음원과 좌표값중 하나를 선택하여 채널 다운 믹싱 장치(154)로 출력한다.
채널 다운 믹싱 장치(156)는 선택 신호(SEL1)에 응답하여 선택기(154)에서 5채널의 오디오 신호가 출력되면, 5채널의 오디오 신호중 리어 레프트 신호(RL) 및 리어 라이트 신호(RR)를 소정의 좌표값(COOR1,COOR2)으로 각각 3차원 맵핑한다. 또한, 채널 다운 믹싱 장치(150)는 리어 레프트 신호(RL)가 좌표값(COOR1)에 상응하여 3차원 맵핑된 결과와 레프트 신호(L) 및 센터 신호(C)를 다운 믹싱하여 레프트 오디오 신호(OUTL)로서 출력한다. 또한, 채널 다운 믹싱 장치(150)는 리어 라이트 신호(RR)가 좌표값(COOR2)에 상응하여 3차원 맵핑된 결과와 라이트 신호(R)를 다운 믹싱하여 라이트 오디오 신호(OUTR)로서 출력한다. 한편, 센터 신호(C)는 레프트 신호(L) 또는 라이트 신호(R)에 선택적으로 다운 믹싱될 수 있다.
한편, 채널 다운 믹싱 장치(156)는 선택 신호(SEL1)에 응답하여 선택기(154)에서 음원 및 좌표값이 출력되면, 좌표값에 상응하는 공간에 음원이 재생될 수 있도록 음상 정위하고, 음상 정위된 신호를 2 채널 오디오 신호(OUTL,OUTR)로서 각각 출력한다. 도 2를 참조하여, 선택 신호(SEL1)에 응답하여 선택기(154)로부터 출력되는 음원 및 좌표값은 제1 및 제2 3차원 맵핑부(104,114)로 동시에 입력된다. 제1 및 제2 3차원 맵핑부(104,114)는 입력된 음원 및 좌표값을 HRTF 컨볼루션하여 3차원 맵핑된 결과를 3채널의 레프트 오디오 신호(OUTL) 및 라이트 오디오 신호(OUTR)로서 출력한다.
음장 제어부(158)는 채널 다운 믹싱 장치로부터 출력되는 2 채널의 오디오 신호(OUTL,OUTR)에 잔향 효과를 부여한다.
크로스톡 제거부(160)는 음장 제어부(158)에서 잔향이 부가된 2 채널의 오디오 신호가 2채널 스피커 시스템(164)을 통해 재생될 때, 발생될 수 있는 크로스톡현상을 제거한다.
5채널 스피커 시스템(162)은 5개의 스피커들로 구현되며, 멀티 채널 오디오 디코더(150)로부터 5채널 각각으로 발생되는 레프트 신호(L), 라이트 신호(R), 센터 신호(C), 리어 레프트 신호(RL) 및 리어 라이트 신호(RR)를 5개의 스피커들을 통해 재생한다. 또한, 5채널 스피커 시스템(162)은 5개의 스피커 이외에 중저음 대역 전용의 서브 우퍼 스피커를 더 포함할 수 있다.
2채널 스피커 시스템(164)은 2개의 스피커들로 구현되며, 각 스피커는 크로스톡 제거부(160)로부터 크로스톡이 제거된 레프트 오디오 신호 및 라이트 오디오 신호를 각각 재생한다.
헤드폰 시스템(166)은 음장 제어부(158)로부터 발생되는 잔향이 부가된 레프트 오디오 신호 및 라이트 오디오 신호를 각각 재생한다. 헤드폰 시스템(166)은 스피커에서 재생된 오디오 신호가 직접 청취자의 귀로 전달된다. 따라서, 청취자와 떨어진 2채널 스피커 시스템처럼 스피커에서 발생된 오디오 신호가 서로 간섭되는 크로스톡 현상이 발생되지 않는다. 즉, 헤드폰 시스템(166)을 이용하여 오디오 신호를 재생할 경우, 크로스톡 현상이 발생되지 않으므로 음장 제어부(158)에서 출력되는 신호를 그대로 이용할 수 있다.
결국, 도 3에 도시된 오디오 시스템의 경우, 입체 음향을 구현하는 어떠한 포맷의 데이터가 입력되더라도 호환적으로 채널 다운 믹싱을 이룰 수 있다. 또한, 사용자의 선택에 따라서 5채널 스피커 시스템, 2채널 스피커 시스템 또는 헤드폰 시스템등 다양한 형태로 오디오 신호를 재생시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 채널 다운 믹싱 장치는 멀티 채널 오디오 신호중 리어 레프트 신호 및 리어 라이트 신호를 소정의 좌표값에 상응하여 3차원 맵핑한 후, 레프트 신호 및 라이트 신호와 다운 믹싱함으로써, 청취자의 전방에 설치된 2개의 스피커만으로도 3차원의 입체 음향을 재생시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 레프트(left), 라이트(right), 센터(center), 리어(rear) 레프트 및 리어 라이트 신호로 이루어지는 멀티 채널 오디오 신호중 상기 리어 레프트 신호를 제1소정의 좌표값으로 3차원 맵핑을 수행한 후, 상기 레프트 신호와 믹싱하는 제1다운 믹싱부;
    상기 멀티 채널 오디오 신호중 상기 센터 신호와 상기 제1다운 믹싱부에서 출력되는 신호를 믹싱하는 제1가산기; 및
    상기 멀티 채널 오디오 신호중 상기 리어 라이트 신호를 제2소정의 좌표값에 상응하여 3차원 맵핑을 수행한 후, 상기 라이트 신호와 믹싱하는 제2다운 믹싱부를 포함하고,
    상기 제1가산기에서 믹싱된 신호를 레프트 오디오 신호로, 상기 제2다운 믹싱부에서 발생되는 신호를 라이트 오디오 신호로서 출력하는 것을 특징으로 하는 채널 다운 믹싱 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1가산기는 상기 멀티 채널 오디오 신호중 상기 센터 신호와 상기 제2다운 믹싱부에서 출력되는 신호를 믹싱하여 라이트 오디오 신호로서 출력하고, 상기 제1다운 믹싱부에서 믹싱된 신호를 레프트 오디오 신호로서 출력하는 것을 특징으로 하는 채널 다운 믹싱 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 채널 다운 믹싱 장치는 상기 레프트 및 상기 라이트 오디오 신호에 각각 잔향 효과를 주는 음장 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 채널 다운 믹싱 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 채널 다운 믹싱 장치는 상기 레프트 및 상기 라이트 오디오 신호 상호간의 크로스톡을 제거하는 크로스톡 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1다운 믹싱부는
    상기 리어 레프트 신호를 제1소정의 좌표값으로 3차원 맵핑을 수행하는 제1 3차원 맵핑부; 및
    상기 제1 3차원 맵핑부에서 3차원 맵핑된 신호와 상기 레프트 신호를 믹싱하는 제2가산기를 포함하고,
    상기 제2다운 믹싱부는
    상기 리어 라이트 신호를 제2소정의 좌표값으로 3차원 맵핑을 수행하는 제23차원 맵핑부; 및
    상기 제2 3차원 맵핑부에서 3차원 맵핑된 신호와 상기 라이트 신호를 믹싱하는 제3가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 다운 믹싱 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 제1 3차원 맵핑부는 상기 리어 레프트 신호와 상기 제1소정의 좌표값을 HRTF 컨볼루션하고, 상기 제2 3차원 맵핑부는 상기 리어 라이트 신호와 상기 제2소정의 좌표값을 HRTF 컨볼루션하며, 컨볼루션된 결과를 3차원 맵핑 데이터로서 각각 출력하는 것을 특징으로 하는 채널 다운 믹싱 장치.
  7. 입력되는 오디오 신호를 레프트 신호, 라이트 신호, 센터 신호, 리어 레프트 신호 및 리어 라이트 신호로 이루어진 소정의 멀티 채널 오디오 신호 포맷으로 디코딩하는 멀티 채널 오디오 디코더;
    입력되는 오디오 신호를 음원과 좌표값을 갖는 3차원 오디오 데이터 포맷으로 디코딩하는 3차원 오디오 디코더;
    선택 신호에 응답하여 상기 멀티 채널 오디오 데이터 또는 상기 3차원 오디오 데이터를 선택적으로 출력하는 선택기;
    상기 선택 신호에 응답하여, 상기 선택기로부터 상기 멀티 채널 오디오 데이터를 2채널의 오디오 데이터로 채널 다운 믹싱하고, 상기 선택기로부터 상기 3차원 오디오 데이터를 이루는 음원 및 좌표값을 컨볼루션하여 2채널의 오디오 데이터를 생성하는 채널 다운 믹싱 장치;
    5개의 스피커들로 구현되며, 각 스피커는 상기 레프트 신호, 상기 라이트 신호, 상기 센터 신호, 상기 리어 레프트 신호 및 상기 리어 라이트 신호를 각각 재생하는 5채널 스피커 시스템; 및
    2개의 스피커들로 구현되며, 각 스피커는 상기 레프트 오디오 신호 및 상기 라이트 오디오 신호를 각각 재생하는 2채널 스피커 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 채널 다운 믹싱 장치는
    상기 선택 신호에 응답하여 상기 멀티 채널 오디오 신호가 입력되면 상기 멀티 채널 오디오 신호중 상기 리어 레프트 신호를 제1소정의 좌표값으로 3차원 맵핑을 수행한 후, 상기 레프트 신호와 믹싱하여 믹싱된 결과를 출력하고, 상기 선택 신호에 응답하여 상기 3차원 오디오 데이터가 입력되면 음원 및 좌표값을 컨볼루션하여 3차원 맵핑하고 맵핑된 결과를 라이트 오디오 신호로서 출력하는 제1다운 믹싱부;
    상기 선택 신호에 응답하여 상기 멀티 채널 오디오 신호중 상기 센터 신호와 상기 제1다운 믹싱부에서 출력되는 신호를 믹싱하고, 믹싱된 결과를 상기 라이트 오디오 신호로서 출력하는 제1가산기; 및
    상기 선택 신호에 응답하여 상기 멀티 채널 오디오 신호가 입력되면 상기 멀티 채널 오디오 신호중 상기 리어 라이트 신호를 제2소정의 좌표값으로 3차원 맵핑을 수행한 후, 상기 라이트 신호와 믹싱하여 믹싱된 결과를 라이트 오디오 신호로서 출력하거나 또는, 상기 선택 신호에 응답하여 상기 3차원 오디오 데이터가 입력되면 음원 및 좌표값을 컨볼루션하여 3차원 맵핑하고 맵핑된 결과를 상기 라이트 오디오 신호로서 출력하는 제2다운 믹싱부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 상기 오디오 시스템은
    상기 채널 다운 믹싱 장치로부터 출력되는 2채널의 오디오 신호에 잔향 효과를 주는 음장 제어부; 및
    상기 음장 제어부에서 출력되는 2채널의 오디오 신호 상호간의 크로스톡을 제거하는 크로스톡 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 오디오 시스템은 상기 음장 제어부에서 출력되는 2 채널의 오디오 신호를 재생하는 헤드폰 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 시스템.
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