KR20060088295A - 음향 재생 수단을 구비한 단말기 및 입체음향 재생방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음원데이터가 저장되는 메모리와, 상기 메모리에 저장된 음원데이터가 재생되는 2개 이상의 스피커로 구성된 음원출력부와, 3차원 입체음향 구현이 가능하도록 상기 메모리에 저장된 음원데이터를 시간차를 두고 상기 2개 이상의 스피커를 통해 재생하는 음원재생부를 포함하여 구성되는 음향 재생 수단을 구비한 단말기에 관한 것으로서, 상기 단말기에 구비된 2개 이상의 스피커에 의해 단말기 사용자에게 게임이나 동영상 재생 등의 경우에 단순한 소리의 출력이 아니라 화면과 일치하는 공간적 깊이감을 가지는 3차원 입체적 음향을 제공함과 아울러 소비자의 구매력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

입체음향, 이동통신, 단말기, 평판스피커

Description

음향 재생 수단을 구비한 단말기 및 입체음향 재생방법{terminal for playing 3D-sound And Method for the same}

도 1은 종래의 일반적인 이동통신 단말기의 구성이 도시된 도면,

도 2는 본 발명에 따른 음향 재생 수단을 구비한 단말기의 일실시예인 이동통신단말기의 구성이 도시된 블록도,

도 3은 본 발명에 사용되는 평판 스피커의 단면이 도시된 도면,

도 4는 본 발명에 따른 음향 재생 수단을 구비한 이동통신단말기에 중앙/좌측/우측스피커가 탑재된 일실시예가 도시된 도면,

도 5는 일반적인 오디오 시스템에서의 스피커와 청취자가 배치된 모습이 도시된 도면이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 음원출력부 11: 좌측보조스피커

12: 우측보조스피커 13: 중앙스피커

20: 음원재생부 30: 메모리

100: 진동자 101: 압전필름

102a,102b: 투명전극 103a,104b: 신호라인

본 발명은 음향 재생 수단이 구비된 단말기에 관한 것으로서, 특히 단말기에 구비된 2개 이상의 스피커를 이용하여 3차원 입체음향효과를 가지도록 음원데이터를 재생하는 음향 재생 수단을 구비한 단말기에 관한 것이다.

음향 재생 수단이 구비된 단말기의 일례로 도 1 은 종래의 이동통신 단말기의 구조를 도시하고 있는데, 종래의 폴더형 이동통신 단말기는 크게 폴더(1)와 본체(2)로 구성되고 상기 폴더(1)와 상기 본체(2)를 결합시키는 힌지부(3)로 구성된다.

상기 폴더(1)는 상대방의 음성을 청취할 수 있는 수화부 스피커(4)와 각종 문자나 숫자, 부호, 그리고 영상이 출력되는 액정표시부(5)를 포함하여 구성되고 있으며, 상기 본체(2)는 전화번호나 각종 문자를 입력하는 2개 이상의 키버튼(6)과 사용자의 음성메시지를 수집하는 송화부 마이크(7)와 전파를 송,수신하는 안테나(8)를 포함하여 구성된다.

셀룰라(Cellular) 폰이나 PCS (Personal Communication Services) 폰과 같은 이동통신 단말기는 벨소리(beep sound)나 경보음(alert sound)을 스피커를 통해 외부로 송출함으로써 사용자가 단말기를 사용하면서 호의 착신 여부 등을 알 수 있게 된다. 통신 및 음향 처리 기술의 발달과 사용자의 요구에 따라 소형의 통신 단말기에서 보다 풍부한 음향이나 음악을 재생하도록 하기 위한 여러 가지 연구가 진행되고 있다.

최근에는 단말기에 2개 이상의 스피커들을 장착하여 3차원 입체음향 효과를 주기 위한 시도가 이루어지고 있다. 입체음향이란 청취자가 음향을 들었을 때 방향성과 거리감을 지각할 있도록 공간정보가 부가된 음향 신호를 말한다. 최근에는 이동통신 분야에서도 3차원 입체음향 효과를 적용하고 있어 보다 현장감(공간정보 및 움직임 정보)이 증대된 음향 신호 재생기술이 요구되고 있고, 3차원 음향효과에 대한 효과적인 제어가 필요한 상황이다. 이는 최근의 가정용 홈 시어터가 대중적인 인기를 끌고 있고, 각종 오디오 기기 등에서도 멀티 스피커를 사용한 입체적 음향 재생 기능이 각 제품의 성능을 표상하고 있는 경향과 발맞추어 이동통신단말기를 포함한 음향 재생 수단이 구비된 단말기를 소비자들이 선택함에 있어 구매력을 향상시키는데 중요한 영향을 미치고 있다.

그러나, 종래의 단말기는 음원데이터 자체에서 입체음향 재생을 위한 정보를 담고 있지 않는 한 2개 이상의 스피커를 구비하고 있더라도 이와 같은 사용자들의 요구를 만족시켜줄 만한 수준의 입체음향 재생할 수 없다. 즉, 특수하게 코딩되지 않은 일반 음원데이터의 경우 상기 2개 이상의 스피커로 동일한 타이밍에 동일한 음이 출력되기 때문에 입체감을 느낄 수 없다. 만약, 각 음원데이터에 입체음향을 재생시키기 위한 정보를 수록한다면 그 용량이 너무 커져 이동통신단말기와 같은 소형 단말기에서는 데이터를 저장/처리하기에 문제가 있다. 따라서 종래의 이동통신 단말기는 사용자가 게임이나 영화감상 등을 하는 경우, 단말기에 내장된 스피커를 통해 사운드를 듣게 되는데 단일 스피커를 사용한다면 화면에 나타나는 영상과 사운드의 일치감 없이 단순한 사운드만 출력할 뿐이고 복수의 스피커를 구비하더라도 동일한 타이밍에 동일한 소리를 재생하기 때문에 음향의 공간감과 깊이감을 느낄 수는 없는 단점이 있다.

또 한 가지의 문제점은 입체적으로 음향을 재생시키기 위해서는 이동통신 단말기에는 적어도 2개 이상의 스피커가 필요하다. 따라서, 2개 이상의 스피커를 탑재하도록 설계되어야 하는데 기존의 이동통신단말기 같은 소형 단말기는 라우드 스피커를 사용하기 때문에 다수의 스피커 내장시 스피커가 탑재되는 공간이 그 만큼 더 필요하다. 그러나 상기 이동통신단말기는 그 크기가 갈수록 작아지는 추세에 있으므로, 스피커의 탑재 공간을 무제한으로 늘릴 수는 없다.

즉, 이러한 공간적인 한계에 부딪히게 되어 입체 음향을 재생하기 위해 다수의 스피커를 내장해야 하므로 단말기 자체의 부피가 커져야 하는 문제와 함께 기존의 일반 이동통신단말기로서는 입체 음향을 재생하기에는 구조적 한계가 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 음향 재생 수단이 구비된 단말기에 탑재된 2개 이상의 스피커를 시간차를 두고 구 동함으로써 단말기 사용자로 하여금 입체적 음향을 느낄수 있도록 하고, 또한 평판 스피커를 사용하여 2개 이상의 스피커 탑재에 따른 공간적 한계를 극복하여 단말기 사용자에게 입체 음향 재생 기능을 구비한 단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 음향 재생 수단을 구비한 단말기는 음원데이터가 저장되는 메모리와, 상기 메모리에 저장된 음원데이터가 재생되는 2개 이상의 스피커로 구성된 음원출력부와, 3차원 입체음향 구현이 가능하도록 상기 메모리에 저장된 음원데이터를 시간차를 두고 상기 2개 이상의 스피커를 통해 재생하는 음원재생부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 입체음향 재생방법은 2개 이상의 스피커를 구비하는 단말기의 입체음향 재생 방법에 있어서, 3차원 입체음향구현이 가능하도록 음원데이터를 시간차를 두고 상기 2개 이상의 스피커를 통해 재생시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 음향 재생 수단이 구비된 단말기에 관한 것으로 음향 재생 수단이 구비된 개인휴대통신단말기(PCS), 개인용디지털단말기(PDA), 스마트폰, 차세대이동통신단말기(IMT-2000), 무선랜단말기 등의 이동통신단말기뿐만 아니라 음향재생 수단이 구비된 유/무선 단말기를 포함하며, 그 명칭에 상관없이 음향 재생 수단이 구 비된 단말기에 모두 적용가능하다. 이하 본 발명의 일실시예로 이동통신단말기를 예로 들어 설명하겠다.

도 2 는 본 발명에 따른 음향 재생 수단을 구비한 단말기의 일실시예인 이동통신단말기의 블록도이다.

본 발명에 따른 음향 재생 수단을 구비한 이동통신단말기는 재생하고자하는 음원데이터가 저장되는 메모리(30)와, 상기 메모리(30)에 저장된 음원데이터가 출력되는 2개 이상의 스피커로 구성된 음원출력부(10)와, 상기 메모리(30)에 저장된 음원데이터를 3차원 입체음향효과를 가지도록 시간차를 두고 상기 2개 이상의 스피커를 통해 재생하는 음원재생부(20)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 메모리(30)는 이동통신단말기가 재생하고자 하는 음원데이터를 저장한다. 상기 음원데이터는 단일화음정보를 가지거나 다중화음정보를 가진 모바일 게임용 사운드 데이터, MP3음악파일, 기타 다양한 포맷을 가진 데이터를 포함한다.

상기 메모리(30)는 이동통신단말기에 내장된 메모리거나 이동통신단말기에 착탈 가능한 외장메모리를 포함한다.

상기 음원출력부(10)는 상기 메모리(30)에 저장된 음원데이터를 상기 음원재생부(20)의 스피커제어신호에 의해 동작이 제어되는 2 이상의 2개 이상의 스피커로 구성된다. 본 발명의 일실시예로 상기 음원출력부(10)는 이동통신단말기에 스피커가 장착되는 위치에 따라 중앙스피커(10)와, 좌측보조스피커(11)와, 우측보조스피커(12)로 구성될 수 있다.

상기 좌측보조스피커(11)는 이동통신단말기의 좌측부에 위치하고, 일반적으 로 이동통신단말기에 사용되는 라우드 스피커로 구현될 수 있다. 상기 좌측보조스피커(11)는 일반 오디오 시스템의 좌측 서라운드 스피커의 역할을 수행한다.

상기 우측보조스피커(12)는 이동통신단말기의 우측부에 위치하고, 일반적으로 이동통신단말기에 사용되는 라우드 스피커로 구현될 수 있다. 상기 우측보조스피커(12)는 일반 오디오 시스템의 우측 서라운드 스피커의 역할을 수행한다.

상기 중앙스피커(13)는 이동통신단말기의 중앙부위에 위치하는 스피커로 기존의 이동통신단말기에서 음성이 출력되는 스피커(도1의 4)로 구성될 수 있으며, 음성통화기능을 수행하는 스피커외에 따로 입체음향 재생을 위해 구비된 스피커로 구성될 수 있다.

본 발명은 바람직한 실시예로 입체음향 재생을 위해 음성통화를 위한 스피커 이외에 상기 중앙스피커(13)를 따로 구비할 수 있으며, 이 경우 상기 중앙스피커(13)는 스피커가 탑재 공간을 줄이기 위해 평판 스피커로 구성될 수 있다.

상기 평판 스피커는 얇은 판 형태의 스피커로 특히, 투명 평판 스피커의 경우 액정디스플레이, 유기EL디스플레이, PDP등의 사용자가 시각적으로 정보를 확인할 수 있는 디스플레이부에 장착시킬 수 있어 스피커가 탑재되는 공간을 절약할 수 있다. 도 3 은 평판 스피커의 단면도를 나타낸 도면인데 이를 참고로 하여 일반적인 평판 스피커의 구조를 살펴보면, 일반적으로 평판 스피커는 진동자(100)로서 압전필름(101)을 사용하는데 상기 압전필름은 전기적 신호를 음파로 변화시키는 기능을 하고 상기 압전필름의 양쪽에 전극(102a)(102b)을 형성하고 상기 전극에 신호라 인(103a)(103b)을 형성하여 제어모듈에 연결하여 전기적 신호에 따라 진동을 발생시켜 상기 진동을 진동판에 전달시켜 음파를 발생시키도록 구성된다. 상기 압전필름에는 일반적으로 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF:Polyvinylidene fluoride)가 사용되고, 상기 전극은 금속전극과 투명전극이 사용될 수 있다.

상기 평판 스피커를 이동통신단말기의 디스플레이부에 장착시키는 일실시예는 디스플레이부의 전면에 장착시키는 것이다. 이 경우 상기 평판 스피커는 투명 평판 스피커를 사용하여 액정 디스플레이의 내용이 투과되어 보이도록 구성된다. 이러한 투명 평판 스피커는 그 진동폭이 미크론 단위로 매우 작아 이동통신단말기의 액정 디스플레이 위에 장착해도 화면이 떨려 보이지 않으며, 엄지손가락만한 넓이의 사이즈라도 100Hz에서 17KHz 이상 초고역대까지 평탄한 음질재생이 가능해 동일한 크기의 콘타입 스피커보다 훨씬 뛰어난 기능을 착용한다. 투명 평판 스피커는 광투과성을 가지는 압전필름과 투명전극을 사용한다.

도 4 는 본 발명에 따른 음향 재생 수단을 구비한 이동통신단말기의 좌/우측에 보조스피커(11)(12)가 탑재되고 상기 이동통신단말기의 중앙 액정디스플레이 전면에 중앙스피커(13)로 상기 투명 평판 스피커(13)를 탑재시킨 일실시예가 도시된 도이다.

상기 음원재생부(20)는 상기 메모리(30)에 저장된 음원데이터 재생시 상기 좌측보조스피커(11)와 우측보조스피커(12)를 먼저 구동시켜 상기 음원데이터를 재생하고, 소정시간 경과 후에 상기 중앙스피커(13)를 구동시켜 시간차에 의한 입체 음향재생이 이루어지도록 동작한다. 이를 통하여 출력되는 음의 공간적 깊이감을 통해 이동통신단말기 사용자로 하여금 3차원입체음향을 느끼도록 구현할 수 있다.

상기 음원재생부(20)는 이동통신단말기의 MPU(Micro Processing Unit)로 구현될 수 있으며, 상기 음원데이터를 이용하여 구현하고자 하는 음향효과의 목적에 맞게 상기 좌측보조스피커(11)를 먼저 구동시킨 후 시간차를 두고 차례적으로 중앙스피커(13) 및 우측보조스피커(12)를 구동시켜 좌측에서 우측으로 음향이 지나가는 듯한 효과를 주도록 상기 2개 이상의 스피커를 제어할 수 있다. 또한 이와 반대방향으로 제어하여 우측에서 좌측으로 음향이 지나가는 효과를 줄 수도 있다.

상기 2개 이상의 스피커간 구동시 적용되는 시간차는 이동통신단말기의 크기와 상기 2개 이상의 스피커간의 거리에 따라 각 스피커간 출력된 소리가 이동통신단말기 사용자의 귀에 도달하는 시간을 고려하여 적절하게 결정할 수 있다.

또 다른 실시예는 상기 이동통신단말기에 센서를 구비하여, 상기 2개 이상의 스피커간 구동시 적용되는 시간차를 이동통신단말기와 사용자간의 거리에 따라 적절하게 결정되도록 구현될 수 있다. 즉, 단말기와 사용자간의 거리가 멀어질수록 동일 음원에서 출력되는 것처럼 들릴 수 있으므로 좀더 시간차를 크게 하여 재생하도록 구성될 수 있다.

상기 음원재생부(20)는 기타 다양한 형태로 상기 2개 이상의 스피커를 시간차로 구동시켜 제어할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 입체음향 재생방법을 살펴보면 다음과 같다.

도 5 는 일반적인 오디오 시스템이나, 텔레비전 시스템에서 입체 음향감을 느끼기 위한 스피커의 배치를 나타낸 도면이다. 완벽한 서라운드 입체 음향을 느끼기 위해서는 청취자의 후면에도 스피커가 있어야 하나 본 실시예에서는 3개의 스피커로 입체음향을 구현하기 위한 시스템을 고려해 보겠다.

이 경우, 좌측 스피커가 중앙 스피커로부터 30~45도 정도 떨어져 있는것이 이상적이다. 각 스피커에서 동일한 음이 재생된다고 가정할 경우, 중앙에 위치한 청취자는 각 스피커의 위치와 거리에 따라서 음의 공간감을 지각하여 입체 음향을 느끼게 된다. 즉, 좌측 스피커에서 청취자의 귀까지의 거리(a)와 중앙 스피커의 청취자의 귀까지의 거리(b)를 비교해 보면 상기 좌측 스피커에서의 거리(a)보다 중앙 스피커에서의 거리(b)가 더 길다. 즉, 소리가 중앙 스피커에서 청취자의 귀에 다다르는 시간이 더 길어지게 되고, 시간적으로 아주 적은 간격의 차이로 인해 입체적 음향을 인지할 수 있게 된다.

본 발명의 입체음향 재생방법은 출력하고자 하는 음원데이터를 3차원 입체음향효과를 가지도록 시간차를 두고 상기 2개 이상의 스피커를 구동시켜 음원데이터를 재생시키는 것이다.

그 일실시예로 음향 재생 수단을 가진 단말기가 좌측보조스피커와 우측보조스피커와 중앙스피커를 구비하고 있다면 상술한 일반적인 오디오 시스템과는 달리, 비록 좌/우측 스피커를 구분하여 탑재하고 있어도 그 거리는 실제 오디오 시스템에 비해 아주 짧고, 또한 청취 각도 또한 상기의 30~45도가 되지 못한다.

이를 해결하기 위해 본 발명에서는 음원재생부를 사용하여 좌측과 우측의 스피커가 음을 재생하는 것과 중앙의 스피커가 음을 재생하는 것과의 시간지연(Time Delay)을 발생시켜 입체 음향을 재생한다. 즉, 단말기의 좌우에 설치된 스피커를 먼저 구동시켜 음원데이터를 재생하고, 소정시간 경과 후에 단말기의 중앙에 설치된 스피커를 구동시켜 소리의 공간적 깊이감을 느끼도록 동작하는 것이다.

상기 소정시간은 단말기의 크기와 상기 2개 이상의 스피커간의 거리에 따라 적절하게 결정될 수 있다. 또한 상기 좌측보조스피커와 우측보조스피커가 각각 설정된 범위에 해당하는 주파수의 음을 구분하여 출력하도록 제어하거나, 좌측에서 우측으로 옮겨가듯이 시간차를 두고 스피커를 구동시키거나 소리의 크기를 조정하여 입체적인 느낌을 가질 수 있도록 제어될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의한 음향 재생 수단을 구비한 단말기를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 음향 재생 수단을 구비한 단말기는 단말기에 구비된 2개 이상의 스피커에 의해 단말기 사용자에게 게임이나 동영상 재생 등의 경우에 단순한 소리의 출력이 아니라 화면과 일치하는 공간적 깊이감을 가지는 3차원 입체적 음향을 제공함과 아울러 소비자의 구매력을 향상시킬 수 있는 효 과가 있다.

Claims (8)

1. 음원데이터가 저장되는 메모리와;

   상기 메모리에 저장된 음원데이터가 재생되는 2개 이상의 스피커로 구성된 음원출력부와;

   3차원 입체음향 구현이 가능하도록 상기 메모리에 저장된 음원데이터를 시간차를 두고 상기 2개 이상의 스피커를 통해 재생하는 음원재생부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음향 재생 수단을 구비한 단말기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 음원출력부는 상기 단말기에 스피커가 장착되는 위치에 따라 중앙스피커와; 좌측보조스피커와; 우측보조스피커로 구성되는 것을 특징으로 하는 음향 재생 수단을 구비한 단말기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 음향 재생 수단을 구비한 단말기는 디스플레이부를 구비하는 단말기로 구성되며,

   상기 음원출력부는 상기 중앙스피커가 평판스피커인 것을 특징으로 하는 음 향 재생 수단을 구비한 단말기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 평판스피커는 상기 단말기의 디스플레이부 전면에 장착되며,

   투명전극과 진동자를 사용하여 음향을 재생시키는 투명 평판 스피커인 것을 특징으로 하는 음향 재생 수단을 구비한 단말기.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 음원재생부는 상기 메모리에 저장된 음원데이터 재생시 상기 좌측보조스피커와 우측보조스피커를 먼저 구동시켜 상기 음원데이터를 재생하고, 소정시간 경과 후에 상기 중앙스피커를 구동시켜 시간차에 의한 입체음향재생이 이루어지도록 동작하는 것을 특징으로 하는 음향 재생 수단을 구비한 단말기.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 시간차는 상기 단말기의 크기와 상기 2개 이상의 스피커간의 거리에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 음향 재생 수단을 구비한 단말기.
7. 2개 이상의 스피커를 구비하는 단말기의 입체음향 재생 방법에 있어서,

   3차원 입체음향구현이 가능하도록 음원데이터를 시간차를 두고 상기 2개 이상의 스피커를 통해 재생시키는 것을 특징으로 하는 입체음향 재생방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 입체음향 재생방법은 단말기의 좌우에 설치된 스피커를 먼저 구동시켜 음원데이터를 재생하고, 소정시간 경과 후에 상기 단말기의 중앙에 설치된 스피커를 구동시키는 것을 특징으로 하는 입체음향 재생 방법.

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