KR20080022131A - 레벨 의존 베이스 관리 - Google Patents

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KR20080022131A
KR20080022131A KR1020077030592A KR20077030592A KR20080022131A KR 20080022131 A KR20080022131 A KR 20080022131A KR 1020077030592 A KR1020077030592 A KR 1020077030592A KR 20077030592 A KR20077030592 A KR 20077030592A KR 20080022131 A KR20080022131 A KR 20080022131A
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조엘 맥키 쿠퍼
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사이러스 로직, 인코포레이티드
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    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H—ELECTRICITY
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Abstract

신호 처리 시스템은 레벨 의존 베이스 관리 시스템을 포함한다. 이 레벨 의존 베이스 관리 시스템은, 하나 이상의 출력 신호를 오디오 입력 신호로부터 생성하기 위해 다중의 이용가능한 베이스 관리 솔루션 중 적어도 하나를 적용하기 위해 오디오 입력 신호 레벨 정보를 이용한다. 적어도 일실시예에 있어서, 초기에 레벨 의존 베이스 관리 시스템은 신호 처리 시스템의 하나 이상 수용가능한 제한을 초과할 필요없이 제 1 스피커의 저주파수 감쇠를 적어도 부분적으로 보상하기 위해 충분한 양만큼 저주파수 범위내에 있는 오디오 입력 신호의 성분을 부스팅한다. 만일 부스팅 단독으로 신호 처리 시스템의 하나 이상 수용가능한 제한을 초과할 필요없이 제 1 스피커의 저주파수 감쇠를 완전하게 보상하지 못한다면, 레벨 의존 베이스 관리 시스템은 교체 저주파수 관리 솔루션을 사용하여 오디오 입력 신호를 처리한다.
Figure P1020077030592
오디오, 스피커, 채널, 베이스, 주파수

Description

레벨 의존 베이스 관리{LEVEL DEPENDENT BASS MANAGEMENT}
본 출원은 35 U.S.C §119(e)에 따라 2005.6.30일자로 출원되고, "Levle Dependent Bass Management"라고 명칭된 미국 가출원 제60/695,731호의 이익을 주장한다. 가출원 제60/695,731호는 예시적인 시스템을 포함하고, 참조에 의해 그 전체 내용이 본 명세서에 병합된다.
본 발명은 일반적으로, 정보 처리 분야에 대한 것으로, 더 상세하게는 베이스 오디오 신호의 레벨 의존 관리를 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 예시적인 "비-이상적" 스피커 및 "이상적" 스피커에 대한 진폭 주파수 응답(100)을 기술한다. "이상적" 스피커("스피커")에 대한 주파수 응답선(102)은 일반적으로 20Hz 내지 20kHz가 되는 것을 받아들여지는 인간의 전체 청취 범위에 걸쳐 평활 주파수 응답(flat frequency response)을 갖는다. 수개의 하이 엔드(high-end) 스피커의 주파수 응답은 평활 주파수 응답(102)을 획득하는 목표에 도달한다. 그러나, 로우 엔드 내지 미드-엔드 내지 미드-엔드(low - to - mid - end) 스피커의 주파수 응답은 이상적인 평활 응답에 근접하지 못하고 있다. 모든 로우-엔드 내지 미드-엔드 스피커를 포함하는 실제 대다수의 스피커에 대한 주파수 응답은 인간의 청취 범위를 가진 여러 개의 주파수 범위에 있는 평활 응답으로부터 편향된다. 주파수 응답 곡선(104)은 예시적인 비-이상적 스피커의 주파수 응답을 나타낸다. 이상적인 평활 주파수 응답 곡선(104)으로부터 가장 심한 편향은 대부분 항시 더 낮은 주파수에 있으며, 이는 또한 사람들이 가장 쉽게 비-평활되고, 감쇠된 주파수 응답을 목격하는 곳에서 발생한다. 대부분의 사용자들은 의식적으로 또는 잠재의식적으로 저주파수 오디오 출력의 큰소리(roudness) 및 맑음에 기반한 스피커 품질을 평가한다. 더 큰소리이고, 뚜렷한 저주파수("베이스") 응답은 일반적으로 인식된 "더 좋은" 스피커로 평가된다. 따라서, 주파수 응답 곡선(104)에 표시된 것과 같이, 감쇠된 저주파수 응답을 보상하기 위한 한 가지 솔루션은 더 평활한 주파수 응답을 획득하기 위해 저주파수의 이득을 부스팅시키는 것이다. 저레벨 입력 신호를 위해, 부스팅(boosting)은 실행가능한 옵션이다. 그러나, 저레벨 주파수를 부스팅시키는 오디오 시스템의 능력은 입력 신호 레벨이 부스팅함에 따라 감소한다. 평활 응답으로부터 일반적인 20dB/10 주파수 응답의 감소(fall-off)는 평활 응답으로 복귀하기 위해 10이라는 이득 부스팅 인자(gain boost factor)를 요구할 수 있다. 따라서, 고레벨 신호를 부스팅시키는 것은 쉽게 최대 이용 전력을 초과할 수 있다. 추가적으로, 고 레벨 신호를 부스팅시키는 것은 회로 성분이 클리핑(clip)되고, 디지털-아날로그 컨버터가 클리핑되도록 야기할 수 있어 물리적으로 스피커에 손상을 입힐 수 있다.
일반적으로 저주파수 응답은 크고, 비싼 구동기를 요구하며, 일반 시장용 홈 오디오는 저가 및 미적 디자인에 의해 움직인다. 따라서, 더 평활한 주파수 응답 및 저가에 대한 2가지 목표는 본래 양립할 수 없다.
비-평활 주파수 응답의 문제는 스피커가 일반적으로 최저가의 별도 스피커보더 심지어 더 작고 싼 텔레비젼에서 한층 악화된다. 음극선 텔레비젼은 저주파수 스피커 구동기에서 보통 사용되는 큰 자석 구조가 비디오 이미지를 왜곡하지 않도록 심하게 차폐될 필요가 있다는 사실에 의해 텔레비젼 스피커에서 더 평활한 저주파수 응답의 달성을 방해받는다.
비이상적 스피커의 본래 불량한 저주파수 응답을 보상하기 위한 다양한 솔루션이 채택되고 있다. 한 가지 예시적인 솔루션은 고정 주파수 베이스 관리 시스템이다. 도 2는 종래의 5:1 스피커 구성을 갖는 오디오 시스템(200)을 도시한다. 이 5:1 스피커 구성은 6개의 스피커를 구동하기 위해 6개의 별도 오디오 신호 채널을 갖는다. 5:1 스피커 구성은 좌측 메인 스피커(202), 우측 메인 스피커(204), 좌측 위성 스피커(206), 우측 위성 스피커(208), 및 프론트 센터 스피커(210)을 포함한다. 다른 특징에 덧붙여, 5:1 스피커 배열은 오디오 디자인 설계자에게 사운드 발생 위치를 오디오 사운드트랙에 병합하는 것을 허용한다. 메인 스피커(202 및 204) 및 프론트 센터 스피커는 일반적으로 위성 스피커(206 및 208)보다 더 크다. 따라서, 메인 스피커(202 및 204)와 전면 중앙 스피커(210)의 저주파수 응답은 일반적으로 위성 스피커(206 및 208) 보다 더 낮은 베이스 주파수에서 더 평활하다. 5:1 스피커 배열은 또한 서브우퍼 베이스 스피커(212)와 같은 저주파수 장비("LFE(Low Frequency equipment)")를 포함한다. 이 서브우퍼 스피커(212)는 20 - 100Hz 주파수 범위에서 더 이상적인 응답을 가지도록 설계된다. 100Hz이하의 오디오 주파수는 비-방향적(non-directional)인 것으로 여겨지며, 이는 대부분의 사람들이 만일 주파수가 약 100Hz이하에 있다면 사운드가 어떤 로케이션로부터 기원하는 지를 분별할 수 없기 때문이다. 따라서, 서브우퍼 스피커(212)의 로케이션은 5:1 스피커 배열에 결정적이지 않다.
또한, 오디오 시스템(200)은 스피커를 구동하여 사운를 생성하는 오디오 구동 신호를 제공하는 신호 처리 시스템(214)을 포함한다. 이 신호 처리 시스템(214)은 예를 들면, 텔레비젼, DVD 플레이어, 비디오 카세트 레코더, 스테레오 시스템, 또는 오디오 성분이거나 오디오 성분을 포함하는 다른 시스템이다.
오디오 시스템(200)은 고정 주파수 베이스 관리 시스템(216)을 포함한다. 베이스 관리는 시스템 레벨에서 저주파수 응답을 최대화하기 위해 저주파수 콘텐츠의 필터링, 라우팅, 및 믹싱을 참조한다. 단지 2개의 스피커를 갖는 스테레오 시스템의 경우, 베이스 관리는 특히 유용하지 못한데, 이는 스피커가 재생할 수 없는 저주파수 콘텐츠를 라우팅할 장소가 없기 때문이다. 그러나, 오디오 시스템(200)과 같은 전형적인 홈 씨어터 시스템에 있어서, 베이스 관리 시스템(216)은 위성 스피커(206 및 208)로부터 저주파수 콘텐츠를 필터링하고 저주파수 콘텐츠를 각 메인 스피커(202 및 204)에 더한다. 이러한 방식에서, 비록 이제 원래 의도된 것이외의 다른 스피커에 의해 콘텐츠가 재생되고 있을 지라도, 위성 스피커를 위하여 의도된 이 전체 콘텐츠는 보존된다. 만약 100Hz미만이라면 사람이 보통 사운드가 오는 방 향을 분별할 수 없으므로, 사람은 만일 저주파수 콘텐츠가 위성 스피커(206 및 208)(의도된 바와 같이) 또는 메인 스피커(202 및 204)에 의해, 또는 서브우퍼 스피커(212)에 의해 재생되고 있다면, 차이를 주목하지 못할 것이다. 서브우퍼 스피커(212)가 저주파수 사운드를 재생하도록 전용되므로, 서브우퍼 스피커(212)는 모든 저주파수가 라우팅될 수 있는 단일 포인트를 제공한다. 따라서, 위성 스피커(206 및 208) 와 메인 스피커(202 및 204)는 더 작고 더 저렴할 수 있어, 최적 주파수보다 낮은 저주파수 응답을 갖는다.
베이스 관리 시스템(216)의 셋업(setup) 동안, 크로스-오버 주파수 또는 주파수들이 선택된다. 이 크로스-오버 주파수는 베이스 관리 시스템(216)이 저주파수 사운드 재생에 더 적합한 하나의 스피커로부터 또다른 스피커로 저주파수 오디오 신호를 믹싱 및/또는 라우팅하는 주파수이다. 크로스-오버 주파수는 청취 레벨(예를 들면, 로우, 명목상, 라우드)의 일부 정의된 세트를 위한 고정값이 되거나, 또는 바람직하게는 출력 레벨의 함수로서 지속적으로 가변적일 수 있다. 적어도 일실시예에 있어서, 베이스 관리 시스템(216)의 필터 구조 및 제어는 바람직하지 않은 오디오 결함(예를 들면, 클릭, 방해음(thumps), 지퍼-노이즈(zipper-noise) 등)을 유입하는 것 없이 필터를 변화시킨다. 현재, 고정 주파수 베이스 관리 시스템(216)에 있어서, 베이스 관리는 정적이다. 즉, 필터링, 라우팅 및 믹싱은 시스템 셋업 동안 한 번 구성되고, 이후 홀로 남겨진다. 이러한 상황은 시스템 셋업이 사용자에 의해 수동적으로 실행되든지, 또는 CirrusLogic사의 IntelligentRoom Calibration("IRC"), ADI사의 Auto Room Tuner("ART"), Yamaha사의 Yamaha Parametric Room Acoustic Optimizer("YPAO"), Audyssey Lab사의 MultEQ, 및 Bose사의 AdaptiQ 등과 같은 기술을 사용하는 시스템에 의해 자동적으로 실행되든지간에 사실이다. 크로스-오버 주파수는 모든 오디오 신호 레벨을 위하여 고정되고 신호 처리 시스템(214)를 위하여 정적으로 남아있다. 이러한 셋업 방식은 최적이 아닌데, 왜냐하면 스피커의 주파수 응답은 청취 레벨 전체에 걸쳐 일정하지 않기 때문이다. 예를 들면, 베이스 관리는 셋업되어 100Hz 미만의 저주파수 콘텐츠를 좌 및 우측 메인 스피커(202 및 204)로부터 서브우퍼 스피커(212)로 라우팅할 수 있다. 명목상의 청취 레벨에서, 이러한 셋업은 최적화될 수 있지만, 볼륨이 부스팅됨에 따라, 소형 메인 스피커는 100Hz보다 더 높은 주파수를 왜곡하기 시작할 수 있다. 고 볼륨에서의 이러한 왜곡은 크로스-오버 주파수를 120Hz까지 부스팅시킴으로써 방지될 수 있지만, 그러나 더 낮은 청취 레벨에서 지향성(directionality)의 일부 손실을 희생하게 된다.
텔레비젼 신호 처리 시스템은 전형적으로 200Hz만큼 높게 울리는(roll off) 매우 작은 저주파수 응답을 갖는 매우 소형 스피커를 가지며, 그리고 일반적으로 서브우퍼 스피커를 구비하지 않는다. 이들 경우에 있어서, 베이스 관리는 스피커를 보호하기 위해 저주파수 콘텐츠를 단지 필터링하고, 임의의 라우팅 또는 믹싱을 수반하지 않는다. 고정 필터 주파수는 이상적이지 못한데, 왜냐하면 스피커는 더 높은 청취 레벨에서 보다 더 낮은 볼륨에서 더 낮은 주파수를 안전하게 재생할 수 있을 것이기 때문이다.
비-이상적 스피커의 본래 불량한 저주파 응답을 보상하기 위해 채택된 다른 해결책은 심리-음향적(psycho-acoustic) 베이스 확장("PBE(Psycho-Acoustic Bass Extension)")이다. PBE 이면의 이론은 사람들이 자신들은 원하는 저주파 사운드의 더 높은 주파수 고조파(harmonics)의 일부 조합을 합성하고 원 주파수 대신에 고조파(harmonics)를 재생함으로써 저주파 사운드를 청취한다는 생각으로 "기만(tricked)"될 수 있다는 점이다. "실제의 일"과 마찬가지는 아니지만, PBE 기술은 놀랍게도 효과적일 수 있다. PBE의 구현은 적어도 수백년전으로 거슬러올라 10Hz 저주파 사운드를 대체하기 위해 교회에서 20Hz 및 40Hz 파이프의 사용으로 거슬러 올라간다. 몇가지의 심리-음향적 베이스 확장(PBE) 알고리즘은 Knoxville에 사무실을 가지고 있는 Wave Audio Ltd.에 의한 Waves MaxxBass® , 캘리포니아의 Santa Ana에 있는 SRS Labs사에 의한 TN 및 SRS TruBassTM와 같이 오늘날 시장에서 존재한다.
베이스 관리에 대해서도, 그러나, 실제 저주파수가 필터링되고 합성된 고조파로 대체되는 고정 크로스-오버 주파수 또는 영역을 가지는 PBE 알고리즘을 이용하는 오디오 시스템의 셋업은 정적이다. 동일한 문제는 이상적인 크로스-오버 주파수가 고요(quiet), 정상(normal), 라우드(loud) 청취 레벨을 위하여 다르다는 점에서 발생한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 신호 처리 시스템에서 레벨 의존 저주파수 관리를 제공하는 방법은, 적어도 제 1 스피커와 연관된 오디오 입력 신호를 수신하는 단계로서, 상기 제 1 스피커는 저주파수 범위에서 신호를 감쇠하는, 오디오 입력 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 또한, 이 방법은 상기 신호 처리 시스템의 하나 이상 수용가능한 제한을 초과하지 않고 상기 제 1 스피커의 저주파 감쇠를 적어도 부분적으로 보상하기 위해 충분한 양까지 상기 저주파수 범위에서 상기 오디오 입력 신호의 성분을 부스팅(boosting)하는 단계와, 만일 상기 오디오 입력 신호의 저주파수 레벨 및 상기 신호 처리 시스템의 하나 이상 제한이 실질적으로 상기 제 1 스피커의 저주파수 감쇠를 보상하기 위해 저주파수를 부스팅시키는 것을 제한한다면, 교체(alternate) 저주파수 관리 솔루션을 사용하여 상기 오디오 입력 신호를 처리하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 있어서, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하기 위한 신호 처리 시스템은 적어도 제 1 스피커와 연관된 오디오 입력 신호를 수신하는 입력과, 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템을 포함한다. 상기 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템은, 상기 오디오 입력 신호의 레벨에 응답하는 레벨 검출기 및 증폭기를 포함한다. 또한, 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템은, 상기 증폭기가, 상기 신호 처리 시스템의 하나 이상 수용가능한 제한을 초과할 것 없이 상기 제 1 스피커의 저주파 감쇠를 적어도 부분적으로 보상하기 위해 충분한 양까지 상기 저주파수 범위에서 상기 오디오 입력 신호의 성분을 부스팅(boosting)하도록 야기하고, 상기 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템이, 만일 상기 오디오 입력 신호의 저주파수 레벨 및 상기 신호 처리 시스템의 하나 이상 제한이 실질적으로 상기 제 1 스피커의 저주파수 감쇠를 보상하기 위해 저주파수를 부스팅시키는 것을 제한한다면, 교체(alternate) 저주파수 관리 솔루션을 사용하여 상기 오디오 입력 신호를 처리하도록 야기하기 위한 제어 로직을 포함한다.
본 발명의 추가 실시예에 있어서, 신호 처리 시스템은 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템을 포함한다. 이 레벨 베이스 의존 주파수 관리 시스템은, 적어도 제 1 오디오 출력 디바이스와 연관된 오디오 입력 신호를 수신하는 입력과 등화기를 포함한다. 또한, 이 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템은 제어 로직을 포함하되, 상기 제어 로직은, 상기 입력에 연결되고, 상기 등화기가, (i) 만일 상기 오디오 입력 신호가 제 1 레벨 이하의 레벨을 갖고, 상기 제 1 오디오 출력 디바이스의 감쇠된 저주파수 응답 영역에 존재하는 주파수를 갖는 주파수 성분을 포함한다면, 상기 감쇠된 주파수 응답을 적어도 부분적으로 보상하기 위해 상기 오디오 입력 신호의 주파수 성분을 부스팅하도록 야기하고, (ii) 만일 상기 주파수 성분이 상기 제 1 레벨 보다 더 큰 레벨을 가지며 상기 감쇠된 주파수 응답을 실질적으로 보상하기 위한 상기 주파수 성분의 부스팅이 상기 신호 처리 시스템의 하나 이상 한계에 제한된다면, 교체(alternate) 저주파수 관리 솔루션을 사용하여 상기 오디오 입력 신호의 주파수 성분을 처리하도록 야기하기 위한 제어 로직을 포함한다.
본 발명의 추가 실시예에 있어서, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하는 장치는 적어도 제 1 스피커와 연관된 오디오 입력 신호를 수신하는 수신 수단으로서, 상기 제 1 스피커는 저주파수 범위에서 신호를 감쇠하는, 오디오 입력 신호를 수신하는 수신 수단을 포함한다. 또한, 이 장치는 상기 신호 처리 시스템의 하나 이상 수용가능한 제한을 초과할 것 없이 상기 제 1 스피커의 저주파 감쇠를 적어도 부분적으로 보상하기 위해 충분한 양까지 상기 저주파수 범위에서 상기 오디오 입력 신호의 성분을 부스팅(boosting)하는 부스팅 수단을 포함한다. 또한, 이 장치는 만일 상기 오디오 입력 신호의 저주파수 레벨 및 상기 신호 처리 시스템의 하나 이상 제한이 실질적으로 상기 제 1 스피커의 저주파수 감쇠를 보상하기 위해 저주파수를 부스팅시키는 것을 제한한다면, 교체(alternate) 저주파수 관리 솔루션을 사용하여 상기 오디오 입력 신호를 처리하는 처리 수단을 포함한다.
첨부된 도면을 참조함으로써, 당업자에게 명백해진 본 발명의 다수의 목적, 특징 및 이점, 본 발명이 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 수개 도면 전체에 걸쳐 동일 참조번호의 사용은 동일 또는 유사 구성요소를 나타낸다.
도 1은 예시적인 이상적 스피커 및 비상적 스피커의 진폭 주파수 응답을 기술하는 도면(종래 기술로 표시됨).
도 2는 고정 주파수 베이스 관리 프로세스를 갖는 오디오 시스템을 기술하는 도면(종래 기술로 표시됨).
도 3은 레벨 의존 베이스 관리 시스템을 갖는 오디오 시스템을 기술하는 도면.
도 4는 스피커 주파수 응답 그래프를 기술한 도면.
도 5a, 5b 및 5c(총괄적으로 "도 5"임)는 다양한 주파수 및 이득을 위하여 스피커의 총 고조파 왜곡 레벨을 기술한 도면.
도 6은 레벨 의존 베이스 관리 시스템을 기술한 도면.
도 7은 레벨 의존 베이스 관리 시스템을 기술한 도면.
도 8은 방향성 및 밸런스 보존 성분을 갖는 레벨 의존 베이스 관리 시스템을 기술한 도면.
신호 처리 시스템은 레벨 의존 베이스 관리 시스템을 포함한다. 따라서, 모든 오디오 입력 신호 레벨을 위하여 고정된 솔루션과 베이스 관리 시스템을 병합하기 보다는 오히려, 레벨 의존 베이스 관리 시스템은 다중, 이용 가능한 베이스 관리 솔루션 중 적어도 하나를 적용하여 오디오 입력 신호로부터 하나 이상의 출력 신호를 생성하기 위해 오디오 입력 신호 레벨 정보를 이용한다. 적어도 일실시예에 있어서, 초기에, 레벨 의존 베이스 관리 시스템은 신호 처리 시스템의 하나 이상 수용가능한 제한을 초과할 필요없이 제 1 스피커의 저주파 감쇠를 적어도 부분적으로 보상하기 위해 충분한 양만큼 저주파수 범위에서 오디오 입력 신호의 성분을 부스팅(boost)한다. 만일 부스팅 단독으로 신호 처리 시스템의 하나 이상 수용가능한 제한을 초과할 필요없이 제 1 스피커의 저주파수 감쇠를 완전하게 보상할 수 없다면, 레벨 의존 베이스 관리 시스템은 교체(alternate) 저주파수 관리 솔루션을 사 용하여 오디오 입력 신호를 처리한다.
적어도 일실시예에 있어서, 대안적인 저주파수 관리 솔루션은 (1) 이득 조정을 통한 등화, (2) 목적 스피커보다 더 좋은 저주파수 응답을 가지는 스피커로 저주파 신호의 라우팅, 및 (3) 심리-음향적 베이스 확장 알고리즘의 이용의 임의 조합을 포함한다.
레벨 의존 베이스 관리 시스템은 오디오 입력 신호의 레벨 및 오디오 시스템에서 스피커의 기지(또는 적어도 추정된) 특성에 의존한 적절한 베이스 관리 솔루션을 적용한다. 예를 들면, 만일 오디오 신호가 스피커 A를 향해 의도된 저주파수 성분을 포함하고, 스피커 A가 저주파수 성분을 에워싸는 비-평활이고, 감쇠된 주파수 응답을 갖는다면, 레벨 의존 베이스 관리 시스템은 오디오 입력 신호 레벨이 등화 솔루션을 저주파수 성분에 적용하여 더 평활한 주파수 응답을 달성하기 위해 저주파수 성분의 이득을 부스팅하기에 충분이 낮은지를 결정할 수 있다. 이 레벨 의존 베이스 관리 시스템은 오디오 시스템의 제한에 도달할 때까지, 오디오 입력 신호의 이득을 부스팅할 수 있다.
위에 기술한 바와 같이, 오디오 시스템의 제한은 파워 서프라이, 디지털-아날로그 컨버터, 증폭기와 같은 하나 이상 오디오 시스템 성분의 역량 초과를 포함한다. 오디오 시스템의 제한에 도달하자마자, 레벨 의존 베이스 관리 시스템은 등화 베이스 관리 솔루션과 하나 이상 교체 베이스 관리 솔루션을 결합하거나 또는 하나 이상의 교체 베이스 관리 솔루션을 선택할 수 있다. 만일 오디오 입력 신호 레벨이 초기에 너무 높으면, 오디오 시스템은 제 1 실시예에서 오디오 입력 신호를 부스팅할 역량을 가질 수 없으며, 레벨 의존 베이스 관리 시스템은 초기에 비-등화 베이스 관리 솔루션으로부터 선택한다.
만일 오디오 입력 신호의 이득을 증가시키는 것이 가능하지 않거나 또는 스피커 A의 비-평활하고, 감쇠된 주파수 응답을 완전히 보상하기에 충분하지 못하면, 레벨 의존 베이스 관리 시스템은, 예를 들면 더 좋은 저주파수 응답을 갖는 하나 이상 스피커로 라우팅하고/하거나 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템은 불량 저주파수 스피커 성능, 예를 들면 낮은 이득 및/또는 수용불가한 주파수 응답을 보상하고 따라서 스피커의 사운드 품질을 향상시키기 위한 PBE 알고리즘과 같은 사운드 향상 기술을 적용할 수 있다. 레벨 의존 베이스 관리 시스템은 오디오 입력 신호 레벨을 보존하길 시도한다. 따라서, 적어도 일실시예에 있어서, 바람직하게는, 저주파수 오디오 입력 신호의 총 레벨은 레벨 의존 베이스 관리 시스템이 베이스 관리 솔루션의 조합 중 어떤 베이스 관리 솔루션을 선택하는 지에 관계없이 동일한 채로 있게 된다. 추가적으로, 저주파수 신호를 다른 스피커로 라우팅하는 경우, 레벨 의존 베이스 관리 시스템은 방향성 및 밸런스를 보존하기를 시도한다. 예를 들면, 만일 좌측 채널 저주파 오디오 입력 신호 성분이 라우팅되면, 레벨 의존 베이스 관리 시스템은 바람직하게는 저주파수 신호 성분을 또 다른 좌측 스피커로 라우팅하여 방향을 유지하게 되어 상보(complementary) 우측 채널 저주파수 성분을 좌측 스피커에 대응하는 우측 스피커로 라우팅하여 밸런스를 유지하게 될 것이다. 적어도 일실시예에 있어서, 만일 방향성이 유지될 수 없다면, 좌측 채널 및 상보 우측 채널 오디오 입력 신호는 서브우퍼와 같은 평활한 저주파수를 갖는 스피커에 라 우팅될 것이다.
도 3은 레벨 의존 베이스 관리 시스템(302)을 갖는 오디오 시스템(300)을 도시한다. 오디오 시스템(300)은 좌측 메인 스피커(304), 우측 메인 스피커(306), 좌측 위성 스피커(308), 우측 위성 스피커(310), 프론트 센터 스피커(312), 및 서브우퍼 스피커(314)로 구성된 5:1 스피커 구성(configuration)으로 구성된다. 다른 실시예에 있어서, 오디오 시스템(300)은 네 개 스피커 구성(예를 들면, 센터 또는 서브우퍼 스피커가 없는 5:1 스피커 구성), 또는 좌측 및 우측 스피커를 위한 단지 좌측 및 우측 채널을 갖는 두 개 스피커 구성, 7:1 스피커 구성과 같은 임의의 다른 스피커 구성으로 구성될 수 있다.
또한, 오디오 시스템(300)은 신호 처리 시스템(316)을 포함한다. 이 신호 처리 시스템(316)은 오디오 신호를 처리하는, 텔레비젼, 스테레오, DVD 플레이어, 홈 씨어터 시스템, 및 비디오 카셋트 레코더와 같은 임의 시스템을 나타낸다. 오디오 시스템(300)의 각 스피커는 일반적으로 채널을 할당받으며, 각 채널은 일반적으로 별도 오디오 입력 신호로서 처리된다. 스피커를 구동하기 위해 사용된 오디오 출력 신호는 오디오 입력 신호로부터 각 채널에 대해 생성된다. 따라서, 채널을 위한 오디오 출력 신호는 채널을 위한 대응하는 오디오 입력 신호함수이다. 오디오 입력 신호의 처리는 대응하는 오디오 출력 신호 및, 따라서, 대응하는 스피커의 사운드 출력에 영향을 미친다.
레벨 의존 베이스 관리 시스템(302)은 오디오 시스템(300)의 스피커에 의해 더 좋은 사운드 재생을 얻기 위해 하나 이상의 스피커를 위한 오디오 입력 신호의 레벨에 기반한 오디오 입력 신호를 수정한다. 오디오 입력 신호가 스피커의 주파수 응답의 감쇠된 부분내에 있는 레벨의 베이스 주파수를 포함한다면, 레벨 의존 베이스 관리 시스템(302)은 베이스 관리 솔루션을 적용하며, 베이스 관리 솔루션에 따른 오디오 입력 신호를 처리하고, 적어도 일실시예에 있어서, 오디오 입력 신호에 의해 의도된 방향성(사운드 기점)을 유지하고, 오디오 입력 신호에 의해 의도된 신호 출력 레벨을 유지하며, 실질적으로 평활한 저주파수 응답을 생성하는 출력 신호를 발생시킨다.
각 베이스 관리 솔루션은 오디오 입력 신호의 콘텐츠를 보존하려는 의도로 하나 이상의 오디오 출력 신호를 적절하게 발생시키기 위해 오디오 입력 신호 레벨의 레벨에 기반한 하나 이상의 베이스 주파수 관리 솔루션을 포함한다. 오디오 입력 신호를 처리하기 위하여 특정 베이스 관리 솔루션의 응용은 오디오 입력 신호의 레벨에 의존하며, 오디오 입력 신호의 주파수 성분이 스피커의 수용불가한 주파수 응답 범위내에 있는 지에 의존한다. 적어도 일실시예에 있이서, 레벨 의존 베이스 관리 시스템은, 즉 (1) 이득 조정을 통한 등화, (2) 의도된 스피커보다 더 좋은 저주파수 응답을 갖는 스피커로 저주파수 신호의 라우팅, 및 (3) 심리-음향적 베이스 확장 알고리즘의 이용을 별도로 또는 조합으로 사용될 수 있는 3개의 다른 베이스 관리 솔루션을 포함한다.
적어도 일실시예에 있어서, 레벨 의존 베이스 관리 시스템(302)은 적어도 오디오 입력 신호의 레벨 및 의도된 스피커의 주파수 응답에 기반한 베이스 관리 솔루션을 적용하여 왜곡을 최소화하고, 만일 가능하다면 사운드 기점 인텐트(sound origination intent) 및 사운드 밸런스를 보존한다. 레벨 의존 베이스 관리 시스템(302)은 또한 더 정확하게 적합한 베이스 관리 솔루션을 결정하기 위해 오디오 시스템(300)의 시스템 이득 데이터를 이용할 수 있다. 추가적으로, 레벨 의존 베이스 관리 시스템(302)은 오디오 입력 신호의 총 피크 레벨에 오디오 출력 신호의 발생을 부분적으로 근거할 수 있고/있거나, 레벨 의존 베이스 관리 시스템(302)은 특정 주파수를 위한 신호 레벨에 오디오 출력 신호의 발생을 근거할 수 있다.
레벨 의존 베이스 관리 시스템(302)은 오디오 입력 신호를 수정하는 경우, 스피커의 오디오 입력 신호 레벨 및 주파수 응답을 이용한다. 도 4를 참조하면, 전형적인 중저가 스피커의 주파수 응답 그래프(400)는 스피커의 주파수 응답이 전체 인간 인식가능 오디오 주파수 범위에 걸쳐 평활하지 못함을 예시한다. 주파수 응답 그래프는 실질적으로 2,000Hz 내지 20,000Hz 주파수 범위내에서 비교적 마이너 왜곡을 갖는 300Hz 내지 2,000Hz 주파수 범위에서 더 평활하다. 0Hz 내지 200Hz의 저주파수 범위에서, 스피커의 주파수 응답은 주파수가 감소됨에 따라 상당히 감소된다. 0Hz 내지 200Hz의 저주파수 범위에서, 오디오 출력 신호의 레벨은 예를 들면, 오디오 시스템의 제한이 초과되지 않는한, 스피커에 의해 손실 이득을 보상하기 위해 등화기 회로를 사용하여 부스팅될 수 있다. 예를 들면, 전형적인 중저가 스피커에서의 사운드 왜곡은 또한 오디오 출력 신호 레벨의 함수가 된다. 따라서, 레벨 의존 사운드 왜곡은 만약 있다면, 손실 이득을 보상하기 위해 이용가능한 이득 부스팅 양을 제한한다. 추가적으로, 출력 신호의 이득을 부스팅하는 것은 이용가능한 파워보다 더 많이 요구할 수 있거나 또는 결국 오디오 시스템(300)의 성분을 과열 하는 것이 될 수 있다.
도 5a, 5b 및 5c(집합적으로 "도 5")를 참조하면, 스피커의 총 고조파 왜곡("THD: Total Harmonic Distortion")은 스피커와 연관된 오디오 입력 신호의 레벨 함수 및 오디오 입력 신호의 주파수 함수이다. 도 5는 아홉개 쌍의 나란한 그래프를 기술한다. 도 5에서 그래프는 도 4에서의 주파수 응답 그래프와 동일한 스피커에 대한 것이다. 그래프(502 및 504)는 둘 다 모두 100Hz의 기본 주파수에서 주파수 응답으로 최소화된, 열개의 다른 출력 레벨에서의 사인파에 대한 스피커의 제 1 열두개 고조파를 위한 고조파 주파수 응답을 보여준다. 그래프(502 및 504)는 정규화되어, 기본 주파수 응답은 0dB가 된다. 그래프(504)는 스피커의 THD 퍼센트 대 사운드 출력 레벨을 기술한다. THD는 기본(즉, 진폭 정규화)에 더하여 모든 고조파의 거듭 제곱 합에 대한 모든 고조파의 거듭 제곱 합의 퍼센트로서 정의된다. THD를 위한 공식이 수학식1에 설명된다.
Figure 112007093940635-PCT00001
여기서, Hn = N번째 고조파의 고조파 응답이고, H1 = 기본 응답이다. 그래프(504)의 THD는 스피커 오버 로드으로 인해 왜곡의 온셋을 더 좋게 기술하기 위해 5번째-13번째 고조파(H5 - H13)만을 고려한다. 주파수 응답 그래프(502 및 504)로부터, 100Hz에서, 출력 레벨이 -18 dB를 지나 증가하므로, 스피커의 THD는 증가하 여 0dB의 최대 레벨의 최대 THD에 도달한다. 도 5의 모든 주파수 그래프(505 - 520)는 주파수 그래프(502 및 504)와 동일한 방식으로 해석된다. 따라서, 그래프(504 - 520)는 250Hz 이상에서, 스피커의 THD가 -3dB 스피커 출력 레벨 미만에서 매우 낮다는 것을 나타낸다. -3dB 이상에서, 스피커는 극적으로 증가하는 THD으로 인해 불량하게 실행한다. 그러나, 주파수가 250Hz 미만으로 떨어지면, 스피커는 비교적 로우 출력 레벨에서 불량하게 실행하기 시작한다.
도 6은 레벨 의존 베이스 관리 시스템(302)와 같은 레벨 의존 베이스 관리 시스템(600)의 일실시예를 도시한다. 적어도 일실시예에 있어서, 레벨 의존 베이스 관리 시스템(600)은 도 7에 기술된 레벨 의존 베이스 관리 프로세스(700)에 따라 동작한다. 레벨 의존 베이스 관리 시스템(600)은 제어 로직(602)을 포함하여 오디오 시스템(300)에 레벨 의존 베이스 곤리를 제공하는 제어 신호를 생성한다. 적당한 제어 신호를 제공하기 위해, 동작(702)은 신호 처리 시스템(316)에서 각 스피커 또는 선택된 스피커의 주파수 응답 및 왜곡 프로파일을 획득하거나 또는 검출한다. 추가적으로, 동작(702)은 또한 이용가능한 파워 임의의 디지털-아날로그 컨버터와 같은 성분을 위한 클리핑 데이터, 및 온도 제한와 같은 오디오 시스템(300)의 다른 제한에 관계된 데이터를 획득하거나 또는 검출한다. 주파수 응답, 왜곡 프로파일, 및 동작 제한 데이터는, 예를 들면 오디오 시스템(300) 내에 데이터로 저장된 제조 정보로부터 획득될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 신호 처리 시스템(316)은 오디오 시스템(300)에서 스피커를 검출하고 입력 신호가 레벨 의존 베이스 관리 시스템(600)에 의해 영향을 받게 될 적어도 이들 스피커를 위한 주파수 응답 및 왜곡 프로파일을 결정한다. 오디오 시스템(300)에서 스피커를 검출하고 주파수 응답 및 왜곡 프로파일을 결정하는 것은 예를 들면, 오디오 시스템(300)이 온된 경우와 같은 미리설정된 이벤트의 발생시 성취될 수 있다.
동작(704)은 제어 로직(602)을 구성하여 적당한 제어 신호(604)를 제공한다. 적어도 일실시예에 있어서, 제어 로직(602)은 스피커에서 평활(0dB) 주파수 응답를 발생시켜, 스피커에 의해 사운드의 왜곡을 방지하고 사운드 기원 방향성을 보존하는 목표로 구성된다. 일실시예에 있어서, 제어 로직(602)는 구성 데이터(606)에 액세스하여 제어 신호(604)를 결정하는 프로세서를 포함한다. 또 다른 실시예에 있어서, 제어 로직(602)은 유선(hard-wired) 회로, 프로그래밍가능한 로직, 또는 다른 기술 또는 이들의 조합을 사용하여 구성 데이터(606)에 따라 구성된다.
제어 로직은 오디오 입력 신호 레벨을 포함하는 데이터에 기반된 제어 신호(604)를 생성한다. 레벨 검출기(616)은 오디오 입력 신호의 레벨을 검출한다. 바람직하게는, 로우 패스 필터 또는 밴드 패스 필터(620)는 오디오 입력 신호를 사전에 필터링하여 레벨 검출기(616)가 필터링된 신호만의 레벨을 검출한다. 로우 패스 필터의 컷오프 주파수는 바람직하게는 스피커에 의해 감쇠된 저주파수 응답을 야기할 수 있는 주파수를 통과하는 주파수로 설정된다. 만일 일부 주파수가 자동적으로 스피커 출력 신호로부터 제거되는 것으로 알려져 있다면, 제어 로직이 관심있는 신호 대역만을 처리하도록 밴드 패스 필터가 사용될 수 있다. 적어도 일실시예에 있어서, 레벨 검출기(616)는 사전 결정된 시간 구간에 걸쳐 오디오 입력 신호의 평균 레벨을 검출한다. 사전 결정된 시간 구간을 제어 로직(602)이 레벨 의존 베이스 관 리를 제공하기에 적절한 응답 시간을 허용하도록 설정될 수 있다. 시스템 이득(608)은 또한 제어 로직(602)에 의해 사용되어 더 좋은 베이스 관리를 제공할 수 있다. 적어도 일실시예에 있어서, 시스템 이득(608)은 오디오 시스템(300)의 볼륨 레벨을 나타낸다. 또 다른 실시예에 있어서, 시스템 이득(608)은 임의의 사후 처리 증폭을 포함한다.
레벨 의존 베이스 관리 시스템(600)은 각 사전 식별된 스피커를 위한 오디오 입력 신호를 처리한다. 적어도 일실시예에 있어서, 사전 식별된 스피커는 베이스 관리로부터 혜택을 보고/보거나 레벨 의존 베이스 관리 시스템(600)에 의해 사용되어 베이스 관리를 제공하는 스피커이다. 일실시예에 있어서, 사전 식별된 스피커는 오디오 시스템(300)에 있는 모든 스피커이다. 오디오 입력 신호i는 i번째 스피커를 위하여 오디오 입력 신호 레벨을 나타내며, 여기서 "i"는 비이상적 저주파수 응답을 가질 수 있는 모든 사전 식별된 스피커의 다수 세트가 된다. 하이 패스 필터(610) 및 로우 패스 필터(612)는 오디오 입력 신호i를 필터링한다. 하이 패스 필터(610) 및 로우 패스 필터(612)의 컷오프 주파수는 크로스-오버 신호에 의해 설정된다.
크로스-오버 신호는 필터(610 및 612)의 컷오프 주파수를 결정된 크로스-오버 주파수로 설정한다. 제어 로직은 크로스-오버 신호 이상의 신호가 오디오 시스템(300)의 임의 성분 역량을 초과할 필요없이 부스팅될 수 있는지를 결정한다. 만일 신호i가 크로스-오버 주파수 이상에서 부스팅될 수 있다면, 오디오 입력 신호는 베이스 등화기 제어 신호(EQ)에 따라 등화기(615)에 의해 부스팅된다. 베이스 등화기 제어 신호(EQ)는 오디오 입력 신호에 대한 저주파수(예를 들면, 0 - 200Hz) 부스팅을 제어하며, i번째 스피커의 평활 주파수 응답을 유지하길 시도한다. 만일 평활 주파수 응답이 오디오 입력 신호i의 이득을 부스팅함으로써 달성될 수 없다면, 제어 로직(602)은 다른 베이스 관리 솔루션을 적용하여 방향성 및 밸런스의 유지를 시도하면서도 출력 신호의 총 의도된 레벨을 위한 평활한 주파수 응답을 달성한다. 크로스-오버 주파수 미만의 오디오 입력 신호는 따라서, (i) PBE 알고리즘(618)을 사용하여 향상되고 오디오 입력 신호에 추가되거나, 또는 (ii) 만일 왜곡없이 사운드를 생성할 수 있는, 서브우퍼와 같은 저주파수가 가능한 스피커가 사용가능하다면 저주파수 인코딩(LFE: Low Frequency Encoding) 입력 신호에 추가된다. 일실시예(도시된 바와 같은)에 있어서, 저주파수가 가능한 스피커를 위한 입력 신호는 서브우퍼를 위한 LFE 채널이다. 또 다른 실시예에 있어서, 만일 좌측 및 우측 메인 스피커와 같은 방향성을 갖는 스피커가 사용가능하다면, 레벨 의존 베이스 관리 시스템(600)은 방향성을 보존할 메인 스피커의 출력 신호에 저주파수 신호를 더함으로써 방향성을 보존하길 시도할 수 있다. 스위치(614)는 제어 신호(S1)에 따라 동작하여 PBE 알로리즘(618)이 사용되거나 또는 크로스-오버 주파수 미만의 신호 주파수가 또 다른 스피커로 라우팅되는 지를 결정한다. 이득(g1 및 g2)은 설계 선택의 문제이고 PBE 알고리즘으로 생성된 신호 및 LFE 스피커로 라우팅된 신호에 얼마의 이득을 적용하는 지를 제어한다.
추가적으로, 레벨 의존 베이스 관리 시스템(600)은 오디오 시스템(300)내에서 밸런스의 유지를 시도한다. 레벨 의존 베이스 관리 시스템(600)은 상보(complementary) 채널을 위하여 동일한 베이스 관리 솔루션을 적용함으로써 오디오 시스템(300)에서 밸런스를 유지한다. 예를 들면, 만일 좌측 채널 저주파수 오디오 입력 신호 성분이 라우팅된다면, 레벨 의존 베이스 관리 시스템은 바람직하게는 저주파수 신호 성분으로 다른 좌측 스피커로 라우팅하여 방향을 유지할 것이고 상보 우측 채널 저주파수 성분을 좌측 스피커에 대응하는 우측 스피커로 라우팅할 것이다. 만일 방향성이 유지될 수 없다면, 좌측 채널 및 상보 우측 채널 오디오 입력 신호는 서브우퍼와 같은 평활 저주파수 응답을 갖는 스피커로 둘 다 모두 라우팅될 것이다.
동작(706)에서, 레벨 검출기(616)는 오디오 입력 신호의 레벨을 검출한다. 동작(708)에서, 제어 로직은 오디오 입력 신호의 구성 데이터(606) 및 검출된 레벨을 사용하여 적당한 제어 신호(604)를 생성한다. 구성 데이터(606)는 주파수 응답 그래프(400) 및 주파수 그래프(502 - 520)에 포함된 지식을 나타낸다. 주파수 그래프(502 - 520)로부터, 스피커 특정 주파수와 스피커 출력 레벨의 THD가 결정될 수 있다. 주파수 응답 그래프(400)로부터, 가청 주파수 범위에 대한 스피커의 이득이 결정될 수 있다. 도 4 및 도 5로부터 데이터를 사용하여, 오디오 입력 신호 레벨, 및 선택적으로, 시스템 이득, 수용불가 주파수 범위가 결정되고, 크로스-오버 주파수가 결정될 수 있다. 예를 들면, 주어진 주파수에 대하여, i번째 스피커를 위한 오디오 입력 신호 레벨 더하기 시스템 이득 더하기에 i번째 스피커를 위한 스피커 이득의 더하기가 수용불가한 THD의 영역 내에 있으면, 크로스-오버 주파수는 소정의 주파수 이상에서 설정된다. 크로스-오버 주파수는 바람직하게는 오디오 시스템(300)에서의 스피커 왜곡을 피하고, 방향성을 유지하며, 실질적으로 평활 주파수 응답을 획득하도록 설정된다.
표 1은 평균 피크 오디오 입력 신호 및 예시적인 시스템 이득을 위하여 예시적인 제어 신호 데이터(EQ) 및 크로스-오버를 나타낸다. 제 1 예시에 있어서, 총 신호 이득은 -24dB이다. 그래프(504)로부터 100Hz에서, 100Hz에서의 총 신호 이득의 이득은 등화기(615)를 사용하여 +6 dB만큼 증가되어 주파수 응답 그래프(400)에 표시된 바와 같이, 스피커에 의해 이득에 있어 -6dB 손실을 보상위다. 약 90Hz 이하의 주파수를 위한 주파수 응답은 스피커에서의 급격한 이득 감소 및 THD의 온셋(onset) 때문에 수용불가하다. 90 Hz 미만(< 90Hz) 주파수를 향상시키는 라우팅 또는 PBE는 역으로 방향성에 악영향을 미치지 않을 것이다. 제 3 실시예에 있어서, 총 신호 이득은 -18dB이다. 도 5로부터, -18dB에서, THD의 온셋은 150Hz 미만의 주파수를 위하여 가파른 증가로 시작한다. 따라서, 크로스-오버 주파수는 150Hz로 설정된다. 주파수 응답 그래프(400)는 베이스 주파수를 위하여 평활 주파수 응답을 나타내며, 따라서 베이스 등화 보상이 필요하지 않다. 나머지 예시에 대한 설명은 동일한 방법론에 따른다. 따라서, 레벨 의존 베이스 관리를 이용함으로써, 오디오 시스템(300)은 왜곡을 피하고, 방향성을 보존하며, 실질적으로 평활한 주파수 응답을 획득한다.
Figure 112007093940635-PCT00002
도 8를 참조하면, 레벨 의존 베이스 관리 시스템(800)은 레벨 의존 베이스 관리 동작 동안 2개의 오디오 신호 채널 사이에서 밸런스를 유지하는 시스템의 일실시예를 기술한다. 동일한 기술이 임의의 수의 채널 중에서 밸런스를 유지하기 위해 확장될 수 있다. 레벨 검출기(802)는 오디오 입력 신호i 채널 A("채널 A")의 신호 레벨을 검출하고, 레벨 검출기(804)는 오디오 입력 신호i 채널 B("채널 B")의 신호 레벨을 검출한다. 마지막 일실시예에 있어서, 레벨 검출기(802 및 804)는 레벨 검출기(616)와 동일하게 기능한다. 로우 패스 필터와 같은 필터(미도시)는 오디오 입력 신호i 채널 A 및 B를 사전에 필터링하기 위해 사용되어 레벨 검출기(802 및 804)는 저주파수 범위와 같은 흥미있는 주파수 범위의 레벨을 검출할 수 있다. 적어도 일실시예에 있어서, 채널 A 및 B는 각 좌측 및 우측 오디오 채널과 같은 상보 채널(complementary channel)을 나타낸다.
결정 로직(806)은 레벨 검출기(802 및 804)에 의해 결정된 레벨 정보를 수신한다. 일실시예에 있어서, 결정 로직(806)은 채널 A와 B 중에서 어느 것이 최대 신호 레벨을 갖는지를 결정한다. 결정 로직(806)은 이러한 결정을 이용하여 최대로 검출된 신호 레벨에 따라 동일하게 채널 A 및 B를 처리하기 위해 신호 처리 채널 A 성분(808) 및 신호 처리 채널 B 성분(810)에 명령한다. 신호 처리 채널 A 및 B 성분(808 및 810)은 필수적으로 레벨 의존 베이스 관리 시스템(600)에 동일하다. 그러나, 채널 A 및 B의 신호 레벨을 개별적으로 검출하기 보다는 오히려, 결정 로직(806)에 의해 결정된 최대 신호 레벨은 제어 로직(602)에 대한 입력으로서 사용된다.
신호 처리 채널 A 및 B 성분(808 및 810)은 적어도 일실시예에 있어서, 개별 스피커를 구동하기 위해 제공된 개별 출력 A 및 B 신호를 생성한다. 만일 저주파 신호가 출력 디바이스에 의해 저주파수 감쇠를 보상하기 위해 부스팅된다면, 신호 처리 채널 A 및 B 성분(808 및 810)은 또한 또 다른 베이스 관리 솔루션에 따라 신호를 생성한다. 일실시예에 있어서, 신호 처리 채널 A 및 B 성분(808 및 810)은 각기 각 LFE 아웃 신호 A 및 B를 생성한다. LFE 아웃 신호는 출력 A 및 B 신호에서 로우 신호 주파수 응답의 손실을 보상위다. 일반적으로, 서브우퍼와 같은 하나의 LFE 출력 디바이스가 있으므로, LFE 아웃 A 및 B 신호는 LFE 디바이스를 위해 원래 의도된 LFE 입력 신호와 믹싱(예를 들면, 합산됨)되어 LFE 아웃 신호를 생성한다. LFE 아웃 신호는 서브우퍼와 같은 저주파수 출력 디바이스에 제공된다.
레벨 의존 베이스 관리 시스템(800)은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 만일 처리 속도가 충분하다면, 레벨 의존 베이스 관리 시스템(800)은 단지 하나의 신호 처리 성분으로 구현될 수 있으며, 시분할이 채널 A 및 B를 처리하기 위해 사용될 수 있다.
따라서, 신호 처리 시스템의 레벨 의존 베이스 관리 시스템은 적어도 일실시예에 있어서, 저주파수를 위한 평활 주파수 응답을 생성하고 오디오 출력 디바이스에 의한 왜곡을 방지하고 사운드 방향성을 유지하도록 설계된다.
비록 본 발명이 상세하게 설명되었을 지라도, 다양한 변화, 대체 및 변경이 첨부된 청구항에 의해 한정된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서도 이로부터 이루어질 수 있음을 이해해야만 한다.
본 발명은 일반적으로, 정보 처리 분야에 이용가능하며, 더 상세하게는 베이스 스튜디오의 레벨 의존 관리를 제공하는 시스템 및 방법에 이용가능하다.

Claims (43)

  1. 신호 처리 시스템에서 레벨 의존 저주파수 관리를 제공하는 방법으로서,
    적어도 제 1 스피커와 연관된 오디오 입력 신호를 수신하는 단계로서, 상기 제 1 스피커는 저주파수 범위에서 신호를 감쇠하는, 오디오 입력 신호를 수신하는 단계;
    상기 신호 처리 시스템의 하나 이상 수용가능한 제한을 초과하지 않고 상기 제 1 스피커의 저주파 감쇠를 적어도 부분적으로 보상하기에 충분한 양까지 상기 저주파수 범위에서 상기 오디오 입력 신호의 성분을 부스팅(boosting)하는 단계; 및
    만일 상기 오디오 입력 신호의 저주파수 레벨 및 상기 신호 처리 시스템의 하나 이상 제한이 실질적으로 상기 제 1 스피커의 저주파수 감쇠를 보상하기 위해 저주파수를 부스팅시키는 것을 제한한다면, 교체(alternate) 저주파수 관리 솔루션을 사용하여 상기 오디오 입력 신호를 처리하는 단계
    를 포함하는, 신호 처리 시스템에서 레벨 의존 저주파수 관리를 제공하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 교체 저주파수 관리 솔루션은,
    제 2 스피커로 라우팅하는 신호를 생성하기 위해 상기 저주파수 범위내에 있 는 상기 입력 신호의 성분을 처리하는 단계를 포함하는, 신호 처리 시스템에서 레벨 의존 저주파수 관리를 제공하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 오디오 입력 신호의 성분은 제 1 레벨로 부스팅되고, 상기 제 2 스피커로 라우팅하는 신호는 제 2 레벨을 가지며, 상기 제 1 및 제 2 레벨의 합은 상기 저주파수 범위내에 있는 상기 오디오 입력 신호의 레벨과 같은, 신호 처리 시스템에서 레벨 의존 저주파수 관리를 제공하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 교체 저주파수 관리 솔루션은,
    상기 오디오 입력 신호의 레벨을 위하여 상기 제 1 스피커의 수용불가한 주파수 응답 범위에서 오디오 입력 신호의 주파수 성분에 심리-음향적 베이스 확장 알고리즘을 적용하는 단계를 포함하는, 신호 처리 시스템에서 레벨 의존 저주파수 관리를 제공하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 교체 저주파수 관리 솔루션은,
    (i) 제 2 스피커로 라우팅하는 출력 신호를 생성하기 위해 상기 저주파수 범위내에 있는 오디오 입력 신호의 성분을 처리하는 단계;
    (ii) 상기 오디오 입력 신호의 레벨을 위하여 제 1 스피커의 수용불가한 주파수 응답 범위내에 있는 상기 오디오 입력 신호의 주파수 성분에 심리-음향적 베이스 확장 알고리즘을 적용하는 단계;
    (iii) 상기 신호 처리 시스템의 하나 이상 수용가능한 제한을 초과할 필요없이 상기 제 1 스피커의 저주파수 감쇠를 적어도 부분적으로 보상하기에 충분한 양까지 상기 저주파수 범위내에 있는 오디오 입력 신호의 성분의 지속적인 부스팅단계를 포함하는 그룹중에 하나 이상의 단계를 포함하는, 신호 처리 시스템에서 레벨 의존 저주파수 관리를 제공하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 오디오 입력 신호의 저주파수 레벨은 사전 결정된 시간 구간에 걸쳐 평균 피크 레벨을 포함하는, 신호 처리 시스템에서 레벨 의존 저주파수 관리를 제공하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 오디오 입력 신호의 저주파수 레벨은 상기 오디오 입력 신호의 각 주파수 성분을 위하여 오디오 입력 신호 레벨의 취합을 포함하는, 신호 처리 시스템에서 레벨 의존 저주파수 관리를 제공하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 저주파수 범위내에 있는 오디오 입력 신호의 성분을 부스팅하는 단계는,
    상기 제 1 스피커의 실질적으로 평활한 주파수 응답을 보존하는 양만큼만 오디오 입력 신호의 이득을 증가시키는 단계를 더 포함하는, 신호 처리 시스템에서 레벨 의존 저주파수 관리를 제공하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    하이 패스 필터 및 로우 패스 필터를 사용하여 상기 입력 신호를 필터링하는 단계를 더 포함하되,
    상기 하이 패스 필터의 컷오프 주파수 및 로우 패스 필터의 컷오프 주파수는 상기 오디오 입력 신호의 저주파수 레벨에 의존하며, 로우 패스 필터의 컷오프 주파수는 상기 저주파수 범위의 상위 주파수를 정의하는, 신호 처리 시스템에서 레벨 의존 저주파수 관리를 제공하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 오디오 입력 신호의 복수 저주파수 레벨을 위하여 신호 처리 시스템의 수용가능한 제한을 미리설정하는 단계를 더 포함하는, 신호 처리 시스템에서 레벨 의존 저주파수 관리를 제공하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    부스팅 및 처리 동안 상기 오디오 입력 신호의 지향성 및 밸런스를 실질적으로 보존하는 단계를 더 포함하는, 신호 처리 시스템에서 레벨 의존 저주파수 관리를 제공하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    부스팅 및 처리 동안 상기 오디오 입력 신호의 지향성 및 밸런스를 실질적으로 보존하는 단계는,
    2개의 상보 오디오 신호 채널 사이의 최대 신호 레벨을 결정하는 단계; 및
    상기 오디오 입력 신호에 대한 상기 2개의 상보 오디오 신호 채널을 부스팅하고 처리하는 경우, 상기 오디오 입력 신호의 상기 저주파수 레벨로서 최대 신호 레벨을 사용하는 단계를 포함하는, 신호 처리 시스템에서 레벨 의존 저주파수 관리를 제공하는 방법.
  13. 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하기 위한 신호 처리 시스템으로서,
    적어도 제 1 스피커와 연관된 오디오 입력 신호를 수신하는 입력; 및
    레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템을 포함하되,
    상기 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템은,
    상기 오디오 입력 신호의 레벨에 응답하는 레벨 검출기;
    증폭기; 및
    제어 로직으로서, 상기 증폭기가, 상기 신호 처리 시스템의 하나 이상 수용가능한 제한을 초과할 것 없이 상기 제 1 스피커의 저주파 감쇠를 적어도 부분적으로 보상하기에 충분한 양까지 상기 저주파수 범위에서 상기 오디오 입력 신호의 성분을 부스팅(boosting)하도록 야기하고, 상기 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템이, 만일 상기 오디오 입력 신호의 저주파수 레벨 및 상기 신호 처리 시스템의 하나 이상 제한이 실질적으로 상기 제 1 스피커의 저주파수 감쇠를 보상하기 위해 저주파수를 부스팅시키는 것을 제한한다면, 교체(alternate) 저주파수 관리 솔루션을 사용하여 상기 오디오 입력 신호를 처리하도록 야기하기 위한 제어 로직을 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하기 위한 신호 처리 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 교체 저주파수 관리 솔루션은 상기 저주파수 범위내에 있는 오디오 입력 신호를 처리하여 제 2 스피커로 라우팅하는 신호를 생성하기 위해 하나 이상의 성분을 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하기 위한 신호 처리 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 교체 저주파수 관리 솔루션은 상기 오디오 입력 신호의 레벨을 위하여 제 1 스피커의 수용불가한 주파수 응답 범위내에 있는 오디오 입력 신호의 주파수 성분에 심리-음향적(psycho-acoustic) 베이스 확장 알고리즘을 적용하기 위해 하나 이상의 성분을 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하기 위한 신호 처리 시스템.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 교체 저주파수 관리 솔루션은,
    (i) 제 2 스피커로 라우팅하는 출력 신호를 생성하기 위해 상기 저주파수 범위내에 있는 오디오 입력 신호의 성분을 처리;
    (ii) 상기 오디오 입력 신호의 레벨을 위하여 제 1 스피커의 수용불가한 주파수 응답 범위내에 있는 상기 오디오 입력 신호의 주파수 성분에 심리-음향적 베이스 확장 알고리즘을 적용; 및
    (iii) 상기 신호 처리 시스템의 하나 이상 수용가능한 제한을 초과할 필요없이 상기 제 1 스피커의 저주파수 감쇠를 적어도 부분적으로 보상하기에 충분한 양만큼 상기 저주파수 범위내에 있는 오디오 입력 신호의 성분의 지속적인 부스팅을 포함하는 그룹 중에 하나 이상의 프로세스를 수행할 하나 이상의 성분을 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하기 위한 신호 처리 시스템.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템은, 소프트웨어, 유선 회로, 프로 그래밍가능한 로직을 포함하는 그룹중 적어도 하나의 요소를 사용하여 구현되는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하기 위한 신호 처리 시스템.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 오디오 입력 신호의 저주파수 레벨은 사전결정된 시간구간에 걸쳐 평균 피크 레벨을 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하기 위한 신호 처리 시스템.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 오디오 입력 신호의 저주파수 레벨은 상기 오디오 입력 신호의 각 주파수 성분을 위하여 오디오 입력 신호 레벨의 취합을 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하기 위한 신호 처리 시스템.
  20. 제 13 항에 있어서,
    저주파수 범위에서 오디오 입력 신호의 성분을 부스팅하기 위해, 레벨 의존 주파수 관리 시스템은 스피커의 실질적으로 평활 주파수 응답을 생성하는 양까지 오디오 입력 신호의 이득을 증가시킴으로써 상기 저주파수 범위에서 상기 오디오 입력 신호의 레벨을 부스팅하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하기 위한 신호 처리 시스템.
  21. 제 13 항에 있어서,
    상기 오디오 입력 신호를 수신하기 위한 하이 패스 필터; 및
    상기 오디오 입력 신호를 수신하기 위한 로우 패스 필터를 포함하되,
    상기 하이 패스 필터의 컷오프 주파수 및 로우 패스 필터의 컷오프 주파수는 상기 오디오 입력 신호의 저주파수 레벨에 의존하고, 상기 로우 패스 필터의 컷오프 주파수는 상기 저주파수 범위의 상위 주파수를 한정하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하기 위한 신호 처리 시스템.
  22. 제 13 항에 있어서,
    상기 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템은 제어 로직 및 신호 수정 성분에 연결되고 상기 오디오 입력 신호의 복수 레벨을 위하여 상기 오디오 입력 신호의 사전결정된 수정을 저장하는 메모리를 더 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하기 위한 신호 처리 시스템.
  23. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어 로직은 또한 실질적으로 부스팅 및 처리 과정 동안 상기 입력 신호의 방향성 및 밸런스를 보존하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하기 위한 신호 처리 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 오디오 입력 신호의 각 상보(complementary) 신호 채널 레벨에 응답하는 다른 레벨 검출기;
    상기 각 상보 오디오 신호 사이의 최대 신호 레벨을 결정하는 결정 로직을 더 포함하되,
    상기 제어 로직은 상기 오디오 입력 신호의 2개 상보 오디오 신호 채널을 부스팅하고 처리하는 경우, 상기 오디오 입력 신호의 저주파수 레벨로서 최대 신호 레벨을 이용하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하기 위한 신호 처리 시스템.
  25. 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템을 포함하는 신호 처리 시스템으로서,
    상기 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템은,
    적어도 제 1 오디오 출력 디바이스와 연관된 오디오 입력 신호를 수신하는 입력;
    등화기; 및
    제어 로직을 포함하되,
    상기 제어 로직은, 상기 입력에 연결되고,
    (i) 상기 등화기가, 만일 상기 오디오 입력 신호가 제 1 레벨이하의 레벨을 갖고, 상기 제 1 오디오 출력 디바이스의 감쇠된 저주파수 응답 영역에 존재하는 주파수를 갖는 주파수 성분을 갖는다면, 상기 감쇠된 주파수 응답을 적어도 부분적으로 보상하기 위해 상기 오디오 입력 신호의 주파수 성분을 부스팅하도록 야기하고,
    (ii) 만일 상기 주파수 성분이 상기 제 1 레벨 보다 더 큰 레벨을 가지며 상기 감쇠된 주파수 응답을 실질적으로 보상하기 위한 상기 주파수 성분의 부스팅이 상기 신호 처리 시스템의 하나 이상 한계에 의해 제한된다면, 교체(alternate) 저주파수 관리 솔루션을 사용하여 상기 오디오 입력 신호의 주파수 성분을 처리하는 제어 로직을 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템을 포함하는 신호 처리 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템에 대한 오디오 입력 신호의 레벨을 검출하기 위한 레벨 검출기를 더 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템을 포함하는 신호 처리 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 레벨 검출기에 연결되어 상기 오디오 입력 신호를 필터링하고 상기 레벨 검출기에 필터링된 오디오 입력 신호를 제공하는 대역(bandpass) 통과 필터를 더 포함하되, 상기 대역 통과 필터의 주파수 통과 대역은 상기 오디오 출력 디바이스의 하나 이상에서 저주파수 왜곡을 야기하는 오디오 입력 신호를 통과시키도록 설정되는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템을 포함하는 신호 처리 시스템.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 오디오 입력 신호를 수신하기 위한 하이 패스 필터; 및
    상기 오디오 입력 신호를 수신하기 위한 로우 패스 필터를 포함하되,
    상기 하이 패스 필터의 컷오프 주파수 및 상기 로우 패스 필터의 컷오프 주파수는 상기 오디오 입력 신호의 저주파수 레벨에 의존하고, 상기 로우 패스 필터의 컷오프 주파수는 상기 저주파수 범위의 상위 주파수를 한정하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템을 포함하는 신호 처리 시스템.
  29. 제 25 항에 있어서,
    상기 제어 로직은, 구성 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 더 포함하되, 상기 구성 데이터는 상기 제 1 오디오 출력 디바이스를 포함하는 신호 처리 시스템의 다중 오디오 출력 디바이스와 연관되며, 상기 구성 데이터는 다중 신호 레벨 및 다중 신호 주파수를 위하여 총 고조파 왜곡 데이터를 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템을 포함하는 신호 처리 시스템.
  30. 제 25 항에 있어서,
    상기 제어 로직은 상기 등화기 및 교체 저주파수 관리 솔루션을 제어하기 위 해 제어 신호를 포함하되, 상기 제어 신호는 상기 오디오 입력 신호의 이득을 제어하기 위해 크로스-오버 주파수 및 등화기 제어 신호를 나타내는 크로스-오버 주파수 제어 신호를 포함하되,
    상기 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템은,
    상기 크로스-오버 주파수 제어 신호를 수신하고 상기 오디오 입력 신호를 필터링하기 위해 상기 제어 로직에 연결된 하이 패스 필터로서, 상기 크로스-오버 주파수 제어 신호는 상기 오디오 출력 디바이스의 적어도 하나가 비왜곡 사운드를 생성하는 것을 허용하는 주파수기에서 상기 하이 패스 필터의 컷오프 주파수를 설정하는, 하이 패스 필터; 및
    상기 등화기 제어 신호를 수신하기 위해 상기 제어 로직에 연결된 등화기 입력으로서, 상기 등화기는 상기 하이 패스 필터의 출력을 수신하기 위해 상기 하이 패스 필터에 연결되고, 상기 오디오 출력 디바이스의 적어도 하나에 연결되며, 동작 동안 상기 등화기 제어 신호는 상기 등화기가 상기 오디오 입력 신호의 주파수 성분을 부스팅하도록 야기하는, 등화기 입력을 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템을 포함하는 신호 처리 시스템.
  31. 제 25 항에 있어서,
    상기 교체 저주파수 관리 솔루션은 심리-음향적 베이스 확장("PBE:Psycho-acoustic Base Extension") 알고리즘을 포함하고, 상기 제어 로직은 제어 신호를 포함하며, 상기 제어 신호는 상기 PBE 알고리즘을 제어하기 위해 크로스-오버 주파 수 및 PBE 제어 신호를 나타내는 크로스-오버 주파수 제어 신호를 포함하되,
    상기 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템은,
    상기 제어 로직에 연결되고, 상기 크로스-오버 주파수 제어 신호를 수신하고 상기 오디오 입력 신호를 필터링하기 위한 로우 패스 필터를 더 포함하되,
    상기 크로스-오버 주파수 제어 신호는 상기 오디오 출력 디바이스 중 적어도 하나가 상기 PBE 알고리즘과 연관하여 비왜곡 사운드를 생성하도록 허용하는 주파수에서 상기 로우 패스 필터의 컷오프 주파수를 설정하며,
    상기 PBE 알고리즘은 상기 PBE 제어 신호에 따라 상기 로우 패스 필터에 의해 필터링된 상기 오디오 입력 신호를 향상시키도록 구성되는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템을 포함하는 신호 처리 시스템.
  32. 제 25 항에 있어서,
    상기 교체 저주파수 관리 솔루션은 심리-음향적 베이스 확장("PBE: Psycho-acoustic Base Extention") 알고리즘을 포함하고, 상기 제어 로직은 제어 신호를 포함하되, 상기 제어 신호는 제 1 오디오 출력 디바이스를 위해 의도된 일정 신호 주파수의 하나 이상의 저주파 오디오 출력 디바이스로 라우팅을 제어하기 위한 라우팅 제어 신호 및 크로스-오버 주파수를 나타내는 크로스-오버 주파수 제어 신호를 포함하되,
    상기 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템은,
    상기 제어 로직에 연결되어, 상기 크로스-오버 주파수 제어 신호를 수신하고 상기 오디오 입력 신호를 필터링하기 위한 로우 패스 필터로서, 상기 크로스-오버 주파수 제어 신호는 상기 제 1 오디오 출력 디바이스로 의도된 신호 주파수를 필터링하기 위한 주파수에 상기 로우 패스 필터의 컷오프 주파수를 설정하는, 로우 패스 필터; 및
    상기 로우 패스 필터에 연결되어, 상기 라우팅해 상기 라우팅 제어 신호를 수신하여 상기 제 1 오디오 출력 디바이스로 의도된 상기 일정 신호 주파수를 상기 라우팅 제어 신호에 따라 상기 하나 이상의 저주파수 오디오 출력 디바이스로 라우팅하는 회로를 더 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템을 포함하는 신호 처리 시스템.
  33. 제 25 항에 있어서,
    상기 오디오 입력 신호의 레벨은 일정 시간 구간에 걸친 평균 레벨인, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템을 포함하는 신호 처리 시스템.
  34. 제 25 항에 있어서,
    상기 제어 로직은 하드와이어된 회로 및 프로그래밍가능한 로직을 포함하는 그룹 중 하나 이상 구성요소를 사용하여 구현되는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템을 포함하는 신호 처리 시스템.
  35. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 오디오 출력 디바이스는 제 1 스피커이고, 상기 신호 처리 시스템은 상기 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템에 연결된 제 1 스피커 및 복수의 추가 스피커를 더 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템을 포함하는 신호 처리 시스템.
  36. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어 로직은 또한 실질적으로 부스팅 및 처리과정 동안 상기 오디오 입력 신호의 방향성 및 밸런스를 보존하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리 시스템을 포함하는 신호 처리 시스템.
  37. 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하는 장치로서,
    적어도 제 1 스피커와 연관된 오디오 입력 신호를 수신하는 수신 수단으로서, 상기 제 1 스피커는 저주파수 범위에서 신호를 감쇠하는, 오디오 입력 신호를 수신하는 수신 수단;
    상기 신호 처리 시스템의 하나 이상 수용가능한 제한을 초과할 것 없이 상기 제 1 스피커의 저주파 감쇠를 적어도 부분적으로 보상하기에 충분한 양까지 상기 저주파수 범위에서 상기 오디오 입력 신호의 성분을 부스팅(boosting)하는 부스팅 수단; 및
    만일 상기 오디오 입력 신호의 저주파수 레벨 및 상기 신호 처리 시스템의 하나 이상 제한이 실질적으로 상기 제 1 스피커의 저주파수 감쇠를 보상하기 위해 저주파수를 부스팅시키는 것을 제한한다면, 교체(alternate) 저주파수 관리 솔루션을 사용하여 상기 오디오 입력 신호를 처리하는 처리 수단
    을 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하는 장치.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 부스팅 수단은,
    스피커의 실질적으로 평활한 주파수 응답을 보존하는 양만큼만 상기 오디오 입력 신호의 이득을 증가시키는 증가 수단을 더 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하는 장치.
  39. 제 37 항에 있어서,
    상기 오디오 입력 신호의 주파수 성분을 제 2 스피커로 라우팅하는 라우팅 수단을 더 포함하되, 상기 제 2 스피커로 라우팅된 상기 주파수 성분은 상기 제 1 스피커에 의해 감쇠된 저주파수 범위내에 있는 주파수 성분을 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하는 장치.
  40. 제 37 항에 있어서,
    상기 오디오 입력 신호의 레벨을 위하여 상기 제 1 스피커의 수용불가한 주파수 응답에서 상기 오디오 입력 신호의 주파수 성분에 심리-음향적 베이스 확장 알고리즘을 적용하는 적용 수단을 더 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하는 장치.
  41. 제 37 항에 있어서,
    상기 교체 저주파수 관리 솔루션은,
    (i) 제 2 스피커로 라우팅하는 출력 신호를 생성하기 위해 상기 저주파수 범위내에 있는 오디오 입력 신호의 성분을 처리하는 수단;
    (ii) 상기 오디오 입력 신호의 레벨을 위하여 제 1 스피커의 수용불가한 주파수 응답 범위내에 있는 상기 오디오 입력 신호의 주파수 성분에 심리-음향적 베이스 확장 알고리즘을 적용하는 수단; 및
    (iii) 상기 신호 처리 시스템의 하나 이상 수용가능한 제한을 초과할 필요없이 상기 제 1 스피커의 저주파수 감쇠를 적어도 부분적으로 보상하기에 충분한 양만큼 상기 저주파수 범위내에 있는 오디오 입력 신호의 성분의 지속적인 부스팅 수단을 포함하는 그룹 중에 하나 이상의 수단을 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하는 장치.
  42. 제 37 항에 있어서,
    하이 패스 필터 및 로우 팰스 필터를 사용하여 상기 오디오 입력 신호를 필터링하는 필터링 수단을 더 포함하되,
    상기 하이 패스 필터의 컷오프 주파수 및 상기 로우 패스 필터의 컷오프 주 파수는 상기 오디오 입력 신호의 저주파수 레벨에 의존하고, 상기 로우 패스 필터의 컷오프 주파수는 상기 저주파수 범위의 상위 주파수를 한정하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하는 장치.
  43. 제 37 항에 있어서,
    상기 오디오 입력 신호의 복수 레벨을 위하여 상기 오디오 입력 신호의 수정을 사전결정하는 사전결정 수단을 더 포함하는, 오디오 입력 신호 레벨 의존 베이스 주파수 관리를 제공하는 장치.
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