KR20060118170A - 잔향효과 오디오 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오디오 시스템에 관한 것으로서, 특히 카네기 홀과 같은 음악당, 극장 및 강당 등에 직접 가서 듣는 듯한 음악적 가상 음향을 생성하여 출력하는 오디오 시스템에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 음악당, 극장 및 강당 등과 같은 장소들 각각의 음향적 조건을 오디오 시스템에 적용하여 청취자에게 음악당, 극장 및 강당 등에서 듣는 듯한 음악적 가상현실을 제공한다.

오디오, 잔향

Description

잔향효과 오디오{REVERBERATION EFFECT AUDIO}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잔향효과 오디오의 블록구성도,

도 2는 도 1의 잔향효과 오디오를 적용하여 변화된 청취환경을 보인 개념도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 오디오데이터 저장매체 20: 음성출력부

100: 잔향효과 오디오 110: 오디오데이터 재생부

120: 임펄스응답 저장부 130: 컨벌루션부

본 발명은 오디오에 관한 것으로서, 특히 극장, 음악당, 강당 등에서 듣는 풍부한 음향을 가정용 오디오나 차량용 오디오에서 청취자에게 제공하기 위한 잔향효과 오디오에 관한 것이다.

임의의 음원(音源)에서 나온 음파는 물체면에 반사하여 되돌아오는 반향(反 響, Echo)현상이 있다. 감각적으로 직접음보다 약0.05초 이상 늦게 도달하는 반사음은 직접음과 구별할 수 있게 들린다.

그러나 극장, 음악당, 강당 등의 실내나 동굴 안과 같이 반사면을 가진 구조물의 내부에서는 반사가 여러 차례 반복될 뿐 아니라 반사파의 방향도 제각각이어서 복잡하게 울리게 된다. 이것이 다중반향 즉, 잔향(殘響)이다.

잔향은 실내 벽이나 천장의 반향에 따른 것으로서 음향효과에 큰 영향을 미친다. 음원이 진동을 멈춘 순간부터 음이 들리지 않게 된 순간까지의 잔향시간은 음의 에너지가 처음의 100만분의 1이 되기까지의 시간에 해당한다.

실내는 음향효과의 목적에 따라 알맞은 잔향시간을 유지해야 하는데, 음악일 경우에는 1.5-2.5초, 강연일 경우에는 1-1.5초가 가장 적당하다고 한다. 잔향이 이보다 길게 계속되면 소리가 뒤섞여서 똑똑히 들리지 않거나 소리의 단락이 나빠지고, 반대로 잔향의 정도가 작으면 야외연주나 야외강연에서처럼 소리가 건조하여 삭막한 느낌을 주게 된다.

잔향시간은 주로 실내 용적과 흡음력에 따라 변하는데 음이 너무 울리는 것은 잔향시간이 길기 때문이며, 반대로 음이 잘 들리지 않는 것은 잔향시간이 짧기 때문이다.

실내의 음원에서 나오는 소리는 벽, 천장, 마루 등에서 여러 번 반사되므로 옥외에서 듣는 것보다 소리가 강해져서 음원의 발음을 멈추어도 얼마 동안 소리가 계속해서 들린다.

잔향은 방의 음향특성을 결정하는 중요한 요소이며, 특히 극장이나 음악당 등 잔향효과가 중요시되는 건물에서는 잔향의 정도가 설계의 성패를 결정하는 하나의 요소가 된다. 잔향효과를 주기 위하여 실내 벽에 적당한 흡음재를 사용함으로써 그 정도를 가감할 수 있으나, 잔향시간은 소리의 진동수에 따라서 다르므로 전주파수에 대해서 잔향시간을 균일하게 하는 것은 실제 음향설계에서는 매우 어려운 문제이다.

따라서 잔향효과가 적절히 조화되어 있는 몇몇 첨단 음향시설을 갖춘 극장이나 음악당 등이 청중들의 많은 호응을 얻고 있으며, 많은 사람들이 불필요한 반사음 없이 현장감을 충분히 느낄 수 있는 곳에서 음악을 감상하고자 한다.

그러나 이러한 극장이나 음악당을 찾아 음악을 감상하는 것 이외에 가정이나 차량 등 생활환경에서 이러한 풍부한 음악을 청취하기에는 어려움이 있다. 고가의 스피커 시스템을 집안 곳곳에 설치하거나 차 값에 버금가는 음향시스템을 따로 설치해야 한다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 종래의 오디오에는 DSP(Digital Signal Processing)기술을 이용하여 실내에서와 유사한 음향효과를 구현코자 하고 있다. 이것은 신호처리 기술을 이용하는 것으로서 임의로 시간지연(Time Delay)을 실내공간이 가지고 있는 고유의 잔향시간을 비슷하게 설정하여 그 효과를 발생시키는 방식이다.

또한 현재 발매되는 음반에는 스테레오 효과 등 음향효과를 지원하는 기술이 접목되어 청취자들이 한층 풍부한 음악을 즐길 수 있게 되었으나, 극장이나 음악당 또는 콘서트홀에서 음악을 듣는 듯한 현장감과 풍부한 음악을 감상하기에는 아직 부족한 점이 많다.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 가정용 오디오나 차량용 오디오를 이용하여 일반 오디오데이터 저장매체를 재생하는 경우에, 극장, 음악당, 콘서트홀에서 음악을 듣는 것과 같은 풍부한 현장감을 줄 수 있는 음악적 가상현실을 실현하는 잔향효과 오디오를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 CD, VCD, DVD 등의 오디오데이터 저장매체로부터 오디오데이터를 재생하여 스피커나 이어폰으로 출력하는 오디오에 있어서,

극장, 음악당, 콘서트 홀 등 다양한 실내음장의 임펄스 응답을 각각 저장하는 임펄스응답저장부와;

상기 오디오데이터 저장매체로부터 오디오데이터를 재생하는 오디오데이터 재생부와;

상기 오디오데이터 재생부에서 오디오데이터를 재생할 시 상기 임펄스응답저장부로부터 해당 실내음장의 임펄스응답을 상기 오디오데이터와 실시간 컨벌루션하는 컨벌루션부;로 구성됨을 특징으로 하는 잔향효과 오디오를 제공한다.

또한 본 발명에 따른 상기 잔향효과 오디오는 상기 오디오데이터와 실내음장 의 임펄스응답을 컨벌루션한 음성신호를 이어폰으로 제공함이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 상기 잔향효과 오디오에 있어서 상기 오디오데이터 저장매체는 음악을 연주하는 순수한 악기의 소리만이 무향실에서 녹음된 음원을 저장한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 상기 잔향효과 오디오는 차량의 RES(Rear Entertainment System)에 적용됨으로써 그 효과가 극대화 될 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잔향효과 오디오의 블록구성도이고, 도 2는 도 1의 잔향효과 오디오를 적용하여 변화된 청취환경을 보인 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 잔향효과 오디오는 음향적으로 잘 설계된 저명한 극장, 음악당, 콘서트홀의 실제 임펄스응답(Impulse Response)과 무향실 음원을 컨벌루션(Convolution)하는 기법을 오디오에 적용하여 실제로 극장이나 음악당 또는 콘서트홀에서 음악을 듣는 듯한 음악적 가상현실을 구현한다.

선형시불변(LTI : Linear Time Invariant)시스템에서는 모든 물리량은 임펄스응답에 포함되어 있다. 즉, 선형시불변시스템의 입력신호로 임펄스함수(Impulse Function)가 들어왔을 때의 출력신호는 임펄스응답이므로, 선형시불변시스템에서 임펄스답을 알고 있으면 그 시스템에 임의의 신호를 입력했을 때의 출력은 컨벌루션 적분으로 정확히 구할 수 있는 것이다.

임의의 콘서트홀의 실내음장은 선형시불변 시스템이므로 콘서트홀에 관한 모든 파라미터들을 알려면 해당 콘서트홀 내부의 임펄스응답을 구하면 된다. 이 임펄스응답과 무향실에서 녹음한 음원(다른음의 정보가 포함되어 있지 않은 순수한 악기의 소리)을 컨벌루션하면 가정이나 차안에서도 마치 콘서트홀에 와 있는 듯한 분위기로 음악을 들을 수 있게 된다.

이에 따라, 본 발명에 따른 잔향효과 오디오는 유명한 콘서트홀이나 극장, 음악당, 교회, 연주장의 고유 임펄스응답의 정보를 저장하고 있는 임펄스응답 저장부(120)를 구비하고, 무향실에서 녹음된 CD, VCD, DVD 등의 오디오데이터 저장매체(10)를 오디오에서 재생시킬 때 청취하고자 하는 장소를 선택하면, 선택된 장소의 임펄스응답과 오디오데이터 저장매체(10)에 저장된 오디오데이터가 컨벌루션부(130)에서 실시간으로 컨벌루션되어 음성출력부(20)를 통하여 출력된다.

본 발명에 따른 잔향효과 오디오는 특히 헤드폰이나 이어폰을 통해 감상하는 경우에 실제 가상현실을 충분히 경험할 수 있다. 가정이나 차량에서 스피커로 감상하는 경우에는 집안 내부나 차안의 공간특성이 콘서트홀 정보에 같이 섞여 재생되기 때문에 원래의 음향효과가 변화하게 된다.

따라서 본 발명에 따른 잔향효과 오디오가 차량에 설치되는 경우에는 RES(Rear Entertainment System)가 적용된 차량에 특히 유용하게 사용될 수 있다. RES가 적용된 차량은 뒷좌석 승객들의 편의를 위해 따로 차량용 헤드폰이 제공되고, 앞좌석과 달리 뒷좌석에서 원하는 음악을 선택하여 즐기기에 용이하기 때문이다.

도 2에 보인 바와 같이, 본 발명에 따른 잔향효과 오디오는 청취자에게 실제상황에서 음원인 연주자로부터 수음점에 위치한 청취자에게 전달되는 잔향효과가 풍부한 음악을 그대로 전달함으로써 가정이나 차량에 있는 청취자가 마치 연주회장에 있는 것처럼 가상현실의 음악을 체험케 한다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 가정용 오디오나 차량용 오디오를 이용하여 일반 오디오데이터 저장매체를 재생하는 경우에, 극장, 음악당, 콘서트홀에서 음악을 듣는 것과 같은 풍부한 현장감을 줄 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. CD, VCD, DVD 등의 오디오데이터 저장매체로부터 오디오데이터를 재생하여 음성 출력하는 오디오에 있어서,

   극장, 음악당, 콘서트 홀 등 다양한 실내음장의 임펄스 응답을 각각 저장하는 임펄스응답저장부와;

   상기 오디오데이터 저장매체로부터 오디오데이터를 재생하는 오디오데이터 재생부와;

   상기 오디오데이터 재생부에서 오디오데이터를 재생할 시 상기 임펄스응답저장부로부터 해당 실내음장의 임펄스응답을 상기 오디오데이터와 실시간 컨벌루션하는 컨벌루션부;로 구성됨을 특징으로 하는 잔향효과 오디오.
2. 제 1항에 있어서, 상기 오디오데이터 저장매체는,

   음악을 연주하는 순수한 악기의 소리만이 무향실에서 녹음된 음원을 저장한 것을 특징으로 하는 잔향효과 오디오.
3. 제1항에 있어서, 상기 잔향효과 오디오는,

   차량의 RES(Rear Entertainment System)에 적용됨을 특징으로 하는 잔향효과 오디오.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 잔향효과 오디오는,

   상기 오디오데이터와 실내음장의 임펄스응답을 컨벌루션한 음성신호를 이어폰으로 제공함을 특징으로 하는 잔향효과 오디오.

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