KR20090033722A - Method and apparatus for generating a radiation pattern of array speaker, and method and apparatus for generating a sound field - Google Patents

Method and apparatus for generating a radiation pattern of array speaker, and method and apparatus for generating a sound field Download PDF

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Abstract

A method and a device for generating a radiation pattern and a method and a device for generating a sound field are provided to implement an omni-directional radiation characteristic by generating a radiation pattern of each speaker as a directional radiation pattern by the array speaker. A radiation characteristic measuring unit(501) measures a radiation pattern of each speaker. A radiation characteristic filter calculating unit(502) produces the radiation pattern of each speaker to the directional radiation pattern by using an array speaker. A synthesizing unit(503) generates the whole radiation pattern of the array speaker by synthesizing the generated directional radiation patterns as one. The radiation characteristic filer calculating unit generates the directional radiation pattern by using the array speaker composed of a monopole source.

Description

어레이 스피커의 방사 패턴 생성 방법 및 장치, 및 음장 생성 방법 및 장치{Method and apparatus for generating a radiation pattern of array speaker, and method and apparatus for generating a sound field} Method and apparatus for generating a radiation pattern of array speaker, and method and apparatus for generating a sound field

본 발명은 음향 기술에 관한 것으로, 더 상세하게는 어레이 스피커의 방사 패턴 생성 방법 및 장치와, 이를 이용한 음장 생성 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to sound technology, and more particularly, to a method and apparatus for generating a radiation pattern of an array speaker, and a method and apparatus for generating a sound field using the same.

음향 시스템은 가수나, 악기 연주자들의 물리적인 음원(sound source)이나, 아날로그 테이프, CD와 같은 저장된 음원을 입력받고, 가공 및 처리하여, 최종적으로 스피커를 통하여 재생하거나, 오디오 저장매체에 저장하는 모든 경로와 기기 시스템을 말한다.The sound system receives, processes and processes the physical sound sources of singers and instrumentalists, analogue tapes, CDs, and the like, and finally plays through speakers or stores them on audio storage media. Refers to the route and instrument system.

음장(sound field)이란 음파가 존재하고 있는 매질의 영역을 의미한다. 이러한 음장을 스피커를 통해 만드는 경우, 이를 실제 재생하는 스피커의 특성이 중요하다. 종래의 음장 생성 방법은 이상적인 조건, 즉 음원을 전 지향성(omnidirectional) 조건에서 계산하여 음장을 생성하였다. 여기서, 전 지향성이라 함은 개별 소스가 공간상에서 특별한 방향으로의 지향성이 없이 모든 방향에 대해 동일하게 음압을 방사하는 것이다. The sound field means a region of a medium in which sound waves exist. When creating such sound fields through speakers, the characteristics of the speakers that actually reproduce them are important. The conventional sound field generation method generates a sound field by calculating an ideal condition, that is, a sound source under omnidirectional conditions. Here, omnidirectional means that individual sources radiate sound pressure equally in all directions without directivity in a particular direction in space.

그러나 실제 스피커의 경우 이러한 특성은 아주 제한된 주파수 영역에서만 적은 오차로 수용이 가능하고, 대부분의 가청 주파수 영역에서는 방향에 따른 방사 특성의 차이가 있다. 이러한, 방사 특성은 스피커의 기하학적 특성과 진동판의 진동 특성에 기인한 것으로 서로 다른 형상과 진동특성을 가진 스피커는 각각의 특징적인 방사 패턴을 가진다. 따라서, 이러한 실제 스피커의 방사 특성을 무시하고 음장을 이상적인 조건으로 계산하게 되면, 실제 스피커를 통한 신호 재생시에 의도하지 않은 음장이 형성되게 되고, 이는 원하는 음장 형성이라는 목적을 달성하기 어렵게 만든다. However, in the case of a real speaker, such a characteristic can be accommodated with a small error only in a very limited frequency region, and in most audible frequency regions, there is a difference in radiation characteristics according to directions. These radiation characteristics are due to the geometrical characteristics of the speaker and the vibration characteristics of the diaphragm. Speakers having different shapes and vibration characteristics have respective radiation patterns. Therefore, if the sound field is calculated under ideal conditions, ignoring the radiation characteristics of the real speaker, an unintended sound field is formed when the signal is reproduced through the real speaker, which makes it difficult to achieve the purpose of forming the desired sound field.

본 발명은 실제 스피커와 음장 형성시 사용되는 전 지향성 음원에서의 방사 특성을 어레이 스피커 시스템의 다수 스피커를 사용하여 극복하도록 함으로써, 실제 청취 환경에서 향상된 음장 효과를 얻을 수 있다.The present invention can overcome the radiation characteristics in the omnidirectional sound source used when forming the actual speaker and the sound field by using a plurality of speakers of the array speaker system, it is possible to obtain an improved sound field effect in the actual listening environment.

본 발명의 일 실시 예에 따른 적어도 2 이상의 개별 스피커들로 구성된 어레이 스피커 시스템에서 어레이 스피커의 방사 패턴을 생성하는 방법은 상기 개별 스피커들의 방사 패턴을 측정하고, 상기 측정한 개별 스피커들의 방사 패턴을 상기 어레이 스피커를 이용하여 지향성 방사 패턴으로 각각 생성하고, 상기 생성한 지향성 방사 패턴을 하나로 합성함으로써 상기 어레이 스피커의 전체 방사 패턴을 생성하여 이루어진다. According to an embodiment of the present disclosure, a method of generating a radiation pattern of an array speaker in an array speaker system including at least two individual speakers includes measuring the radiation pattern of the individual speakers, and measuring the radiation pattern of the measured individual speakers. Each of the directional radiation patterns is generated using an array speaker, and the entire directional radiation pattern of the array speaker is generated by synthesizing the generated directional radiation patterns into one.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 적어도 2 이상의 개별 스피커들로 구성된 어레이 스피커 시스템에서 어레이 스피커의 방사 패턴을 생성하는 장치는 상기 개별 스피커들의 방사 패턴을 측정하는 방사 특성 측정부와, 상기 측정한 개별 스피커들의 방사 패턴을 상기 어레이 스피커를 이용하여 지향성 방사 패턴으로 각각 생성하는 방사 특성 필터 계산부와 상기 생성한 지향성 방사 패턴을 하나로 합성함으로써 상기 어레이 스피커의 전체 방사 패턴을 생성하는 합성부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, an apparatus for generating a radiation pattern of an array speaker in an array speaker system including at least two individual speakers includes a radiation characteristic measuring unit measuring the radiation pattern of the individual speakers, and the measured individual speakers. And a radiation characteristic filter calculation unit for generating the radiation pattern of the array into a directional radiation pattern using the array speaker, and a synthesis unit for generating the entire radiation pattern of the array speaker by combining the generated directional radiation patterns into one.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 음장 생성 방법은 적어도 2 이상의 개별 스피커들의 방사 패턴을 측정하고, 상기 측정한 개별 스피커들의 방사 패턴을 어레 이 스피커를 이용하여 지향성 방사 패턴으로 각각 생성하고, 상기 생성한 지향성 방사 패턴을 하나로 합성함으로써 상기 어레이 스피커의 전체 방사 패턴을 생성하고, 상기 생성한 전체 방사 패턴을 전 지향성(omnidirectional) 음원으로 변환하고, 상기 변환한 전 지향성 음원을 이용하여 음장을 생성하여 이루어진다.The sound field generating method according to another embodiment of the present invention measures the radiation pattern of at least two or more individual speakers, and generates the measured radiation patterns of the individual speakers as directional radiation patterns using array speakers, respectively. By synthesizing one directional radiation pattern into one, an entire radiation pattern of the array speaker is generated, the generated radiation pattern is converted into an omnidirectional sound source, and a sound field is generated using the converted omnidirectional sound source. .

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 음장 생성 장치는 적어도 2 이상의 개별 스피커들의 방사 패턴을 측정하는 방사 특성 측정부와, 상기 측정한 개별 스피커들의 방사 패턴을 어레이 스피커를 이용하여 지향성 방사 패턴으로 각각 생성하는 방사 특성 필터 계산부와, 상기 생성한 지향성 방사 패턴을 하나로 합성함으로써 상기 어레이 스피커의 전체 방사 패턴을 생성하는 합성부와, 상기 생성한 전체 방사 패턴을 전 지향성(omnidirectional) 음원으로 변환하는 지향성 역필터 처리부와 상기 변환한 전 지향성 음원을 이용하여 음장을 생성하는 음장 생성부를 포함한다.The sound field generating apparatus according to another embodiment of the present invention generates a radiation characteristic measuring unit for measuring the radiation pattern of at least two or more individual speakers, and each of the measured individual radiation patterns as a directional radiation pattern using an array speaker. A radiation characteristic filter calculation unit, a synthesizer for generating the entire radiation pattern of the array speaker by combining the generated directional radiation patterns into one, and a directional inverse for converting the generated radiation patterns into omnidirectional sound sources. And a sound field generator for generating a sound field using the filter processor and the converted omni-directional sound source.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 상기 방법들을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 포함한다. According to another embodiment of the present invention includes a recording medium recording a program for executing the method on a computer.

본 발명의 세부 및 개선 사항은 종속항에 개시된다.Details and improvements of the invention are disclosed in the dependent claims.

본 발명의 일 실시 예에 따라 스피커 어레이 시스템에서, 개별 스피커들의 방사 패턴을 측정하고, 측정한 개별 스피커들의 방사 패턴을 어레이 스피커를 이용하여 지향성 방사 패턴으로 각각 생성하고, 이를 하나로 합성하여 전체 방사 패턴을 생성함으로써 전 지향성 방사 특성을 전제로 한 음장 생성 장치에 간단하게 적용할 수 있고, 전 지향성 소스를 통해 음장을 간단히 설계할 수 있다. 또한, 실제 스피커의 특성을 반영하여 오차를 줄일 수 있다.In the speaker array system according to an embodiment of the present invention, the radiation pattern of the individual speakers is measured, and each of the measured radiation patterns of the individual speakers is generated as a directional radiation pattern using an array speaker, and then synthesized into one to form a total radiation pattern. By simply generating the signal generator, it can be easily applied to a sound field generating device based on omnidirectional radiation characteristics, and the sound field can be simply designed through an omnidirectional source. In addition, it is possible to reduce the error by reflecting the characteristics of the actual speaker.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

종래 기술에 따른 음장 생성은 음원 소스로부터 스피커의 수만큼 신호를 복제하여 각각의 신호에 대해 변조를 수행하여 음장을 생성하며, 이러한 변조는 지연, 증폭, 필터 등의 처리를 포함한다. The sound field generation according to the prior art generates a sound field by replicating signals by the number of speakers from a sound source source and performing modulation on each signal, which modulation includes processing such as delay, amplification, and filter.

도 1에 도시된 바와 같이 임의의 음장을 형성하기 위해서는 각각의 개별 스피커에서 방사되는 음과 일정 거리에서 이들의 합성된 형태에 대한 계산을 수행한다. 이때. 개별 스피커는 음원이 되고 이를 수식적으로 간략화하여 해당 음장을 구하는 방법은 종래 기술에 공지되어 있다. 이 경우에 수식 전개의 편의성을 위해 이러한 음원을 전 지향성(omnidirectional)으로 가정하는데, 이렇게 하면 공간상의 임의의 지점과 개별 음원 사이의 거리만으로 수식을 단순화할 수 있기 때문이다. 도 1A의 경우는 어레이 스피커에 수직 방향으로 소리를 보내는 경우이고, 도 1B는 어레이 스피커에서 사선으로 소리를 보내는 경우이고, 도 1C는 공간상의 임의의 지점으로 소리를 모으는 경우이며, 모두 개별 소스를 전 지향성으로 가정한 경우이다. As shown in FIG. 1, to form an arbitrary sound field, calculations are performed on their synthesized shapes at a distance from the sound emitted from each individual speaker. At this time. It is known in the art that an individual speaker becomes a sound source and is formulaally simplified to obtain a corresponding sound field. In this case, it is assumed that the sound source is omnidirectional for the convenience of the expression development, since the equation can be simplified only by the distance between an arbitrary sound source and an arbitrary point in space. In the case of FIG. 1A, sound is sent vertically to the array speaker, FIG. 1B is sound when the array speaker is sent diagonally, and FIG. 1C is a case where sound is collected at an arbitrary point in space. It is assumed to be omnidirectional.

하지만, 실제 스피커에 있어서의 지향성(directivity)은 도 2A 내지 2C에 도시한 바와 같이 해당 주파수마다 상이한 특성을 나타낸다.However, directivity in actual speakers exhibits different characteristics for each frequency as shown in Figs. 2A to 2C.

도 2A 내지 2C를 참조하면, 250Hz의 저 주파수대에서는 모든 방향으로 어느 정도 일정한 방사 패턴을 보이고, 1000Hz의 중간 주파수대에서는 전방으로 약간 치우친 방사 패턴을 보이고, 4000Hz의 높은 주파수대에서는 전방으로 많이 치우친 방사 패턴을 보인다. 따라서, 실제 스피커에 있어서는 각각의 주파수대 별로 방사 패턴이 상이함을 알 수 있다.2A to 2C, the radiation pattern is somewhat constant in all directions in the low frequency band of 250 Hz, the radiation pattern slightly biased forward in the middle frequency band of 1000 Hz, and the radiation pattern that is much biased forward in the high frequency band of 4000 Hz. see. Therefore, in the actual speaker, it can be seen that the radiation pattern is different for each frequency band.

도 3A 및 3B는 본 발명의 일 실시 예에 따른 어레이 스피커 시스템을 설명하기 위한 도면이다.3A and 3B illustrate an array speaker system according to an exemplary embodiment.

스피커 어레이(speaker array)는 홈 시어터나 AV 시스템 등에 적합한 스피커 시스템으로서, 예를 들면 다수의 스피커가 배열되어 있으며, 스피커의 구경은 수 cm 등으로 구성할 수 있다. 또한, 스피커의 배치는 평면상에 2차원형으로 배열할 수 있다. A speaker array is a speaker system suitable for a home theater, an AV system, or the like. For example, a plurality of speakers are arranged, and the diameter of the speaker may be several cm. In addition, the arrangement of the speakers can be arranged in two dimensions on a plane.

도 3A를 참조하면, 5개의 스피커를 일렬로 직선상에 배치된 형태의 스피커 어레이가 도시되어 있다. 하지만, 이러한 스피커의 개수 또는 배치 형태는 설명을 위해 예시적인 것으로 이에 한정되지 않는다.Referring to FIG. 3A, there is shown a speaker array in which five speakers are arranged in a straight line. However, the number or arrangement of such speakers is exemplary for description and is not limited thereto.

도 3B를 참조하면, 음원 소스로부터 전술한 음장 생성을 통해 스피커를 통해 도 3B와 같은 하나의 개별 스피커의 방사 패턴을 형성한다. 여기서 음장 생성은 음원 소스로부터 지연회로에 공급되어 소정의 지연 시간만큼 지연되어 지연된 오디오 신호가 파워 증폭을 통해 개별 스피커에 공급된다. 따라서, 어느 장소에 있어서도 스피커로부터 출력되는 음파가 합성되며, 그 합성결과에 따라 주위보다 강하게 또는 약하게 음압을 조절할 수 있다.Referring to FIG. 3B, the radiation pattern of one individual speaker as shown in FIG. 3B is formed through the speaker through the sound field generation from the sound source. Here, the sound field generation is supplied to the delay circuit from the sound source source, delayed by a predetermined delay time, and the delayed audio signal is supplied to the individual speaker through power amplification. Therefore, sound waves output from the speaker are synthesized in any place, and the sound pressure can be adjusted stronger or weaker than the surroundings depending on the synthesis result.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 어레이 스피커 시스템에서 스피커의 지향성 패턴을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a process of generating a directional pattern of a speaker in an array speaker system according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에서, 실제 스피커에서 생성되는 방사 패턴을 전 지향성 또는 모노폴(monopole)로 구성된 어레이의 스피커들로 생성시킨다. 즉, 하나의 스피커에서 생성되는 지향성 패턴을 다수의 모노폴 소스를 사용하여 음장을 형성한다. 즉, 개별 스피커의 방사 패턴을 만들어 내는 방법을 전체 어레이를 구성하는 스피커 개수만큼, 각각의 위치에서의 방사 패턴에 대해 구하고, 최종적으로 이들 전체를 합치면 해당 어레이 스피커의 전체 방사 패턴을 얻을 수 있다. In one embodiment of the present invention, the radiation pattern generated in the actual speaker is generated as speakers of an omni-directional or monopole array. That is, the directional pattern generated in one speaker forms a sound field using a plurality of monopole sources. In other words, the method of producing the radiation pattern of the individual speakers is obtained for the radiation pattern at each position by the number of speakers constituting the entire array, and finally, the total of all the radiation patterns of the array speaker can be obtained.

도 4를 참조하면, 실제 스피커의 경우 배치된 위치에 따라 각각의 방사 패턴을 가지게 되고, 이를 모노 폴로 구성된 어레이 스피커로 각각의 방사 패턴을 만들어 내며, 최종적으로, 모노 폴로 구성된 어레이 스피커의 방사 패턴을 만드는 신호를 합성하면, 전체 어레이 시스템에서의 방사 패턴을 얻을 수 있다. Referring to FIG. 4, in the case of an actual speaker, each radiation pattern has a corresponding radiation pattern, and each radiation pattern is generated by an array speaker composed of monopoles, and finally, the radiation pattern of the array speaker composed of monopoles is obtained. By synthesizing the signals you create, you can obtain radiation patterns across the entire array system.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스피커의 지향성 패턴을 고려한 음장 생성 장치의 개략적인 도면이다.FIG. 5 is a schematic diagram of a sound field generating apparatus considering a directional pattern of a speaker according to another exemplary embodiment.

도 5를 참조하면, 음장 생성 장치는 방사 패턴 생성 장치(500), 지향성 역필터 처리부(510) 및 음장 생성부(520)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the sound field generator includes a radiation pattern generator 500, a directional inverse filter processor 510, and a sound field generator 520.

방사 패턴 생성 장치(500)는 방사 특성 측정부(501), 방사 특성 필터 계산부(502) 및 합성부(503)를 포함한다. 방사 패턴 생성 장치(500)는 실제 스피커에서 생성되는 방사 패턴을 전 지향성 또는 모노폴로 구성된 어레이의 스피커들로 생성한다.The radiation pattern generator 500 includes a radiation characteristic measurer 501, a radiation characteristic filter calculator 502, and a synthesizer 503. The radiation pattern generating apparatus 500 generates the radiation pattern generated in the actual speaker as speakers of an omnidirectional or monopole array.

제1, 2, ... N 스피커 방사 특성 측정부(501)는 스피커 어레이를 구성하는 개별 스피커들의 실제 방사 패턴을 측정한다. 방사 특성 측정부(501)는 개별 스피커 개수만큼(1,2...N) 존재하는 각각의 방사 패턴을 측정한다. 여기서 스피커는 적어도 2 이상인 것이 바람직하다. 여기서 방사 패턴의 측정은 실험적 또는 해석적으로 구할 수 있다. 실험 장치는 회전 방향에 따라 방사 패턴을 측정할 수 있는 제어된 턴테이블과 이를 주파수 별로 수집 분석할 수 있는 음향 측정 시스템으로 구성할 수 있다. 이러한 측정 장치를 통해, 도 2에 도시한 바와 같은 측정 패턴을 얻을 수 있다. The first, second, ... N speaker radiation characteristic measurement unit 501 measures the actual radiation pattern of the individual speakers constituting the speaker array. The radiation characteristic measurement unit 501 measures each radiation pattern existing by the number of individual speakers (1, 2... N). Preferably, the speaker is at least two or more. Here, the measurement of the radiation pattern can be obtained experimentally or analytically. The experimental apparatus may include a controlled turntable capable of measuring a radiation pattern according to a rotation direction and an acoustic measurement system capable of collecting and analyzing the frequency by frequency. Through this measuring apparatus, a measuring pattern as shown in FIG. 2 can be obtained.

제1, 2, ... N 방사 특성 필터 계산부(502)는 방사 특성 측정부(501에서 측정한 개별 스피커들의 방사 패턴을 어레이 스피커를 이용하여 지향성 방사 패턴으로 각각 생성한다. 즉, 방사 특성 필터 계산부(502)는 모노폴로 구성된 어레이 스피커가 전술한 방사 패턴 음장을 형성할 수 있도록 하는 필터를 계산하여 지향성 방사 패턴을 생성한다. 여기서, 어레이 스피커를 이용하여 지향성 방사 패턴 생성을 도 6A 및 6B를 참조하여 설명한다.The first, second, ... N radiation characteristic filter calculator 502 generates the radiation patterns of the individual speakers measured by the radiation characteristic measurement unit 501 as directional radiation patterns using array speakers, respectively. The filter calculation unit 502 calculates a filter that enables the array speaker composed of monopoles to form the above-described radiation pattern sound field, and generates a directional radiation pattern using the array speaker, as shown in FIGS. It demonstrates with reference to 6B.

도 6A 및 6B를 참조하면, 스피커의 지향성을 m지점에 대해 측정을 한다. 이때 측정 지점은 얻고자 하는 패턴의 정밀도에 맞춰 임의로 설정할 수 있다. 이어, 모노 폴 소스로 구성된 스피커 어레이 시스템이 실제 스피커의 지향성과 동일한 배치를 가지고, 마찬가지로 동일한 m 위치에 a가 위치하도록 한다. 모노폴 소스에 의한 방사 패턴은 spk1~spkn으로 구성되어 있고, 이들로부터 방사되는 음장이 각각의 a1~an까지를 최소의 오차로 만족하는 것을 찾는다. 즉, n개의 스피커가 a 측정점 개수만큼의 위치에서 생성시키는 음장 패턴이 가장 잘 맞도록 하는 것이고, 이를 최적화하기 위해서 공지의 다 변수 최적화 기법, 예를 들면 최소제곱법(least square method) 등을 사용할 수 있다.6A and 6B, the directivity of the speaker is measured at point m. At this time, the measuring point can be arbitrarily set according to the precision of the desired pattern. The speaker array system consisting of a mono pole source then has the same arrangement as the directivity of the actual speaker and likewise places a in the same m position. The radiation pattern by the monopole source consists of spk1-spkn, and finds that the sound field radiated from these satisfies each a1-an with minimum error. That is, the sound field pattern generated by n loudspeakers at the position of the number of a measuring points is the best fit. To optimize this, a well-known multivariate optimization technique, for example, a least square method is used. Can be.

합성부(503)는 방사 특성 필터 계산부(502)에서 생성한 지향성 방사 패턴을 하나로 합성하고, 어레이 스피커의 전체 방사 패턴을 생성한다.The synthesis unit 503 synthesizes the directional radiation patterns generated by the radiation characteristic filter calculation unit 502 into one, and generates the entire radiation pattern of the array speaker.

지향성 역필터 처리부(510)는 합성부(503)에서 생성한 전체 어레이 스피커의 방사 패턴을 전 지향성(omnidirectional) 음원으로 변환한다. 즉, 지향성 역필터 처리부(510)는 지향성 역필터 처리부는 개별 스피커의 방사 특성을 모노폴소스의 어레이 스피커를 통해 만들고, 이를 합성하여 생성한 전체 어레이 스피커의 방사 특성을 다시 전 지향성 특성으로 변환하는 것이다. 따라서, 실제 스피커의 지향성이 고려된 신호가 만들어지게 되고, 지향성의 역 필터를 구해서 적용하므로 실제 스피커에서의 지향성의 효과를 상쇄시킬 수 있다. 따라서, 후술하는 음장 생성부(520)는 지향성을 고려하지 않고서 음장을 생성할 수 있다.The directional inverse filter processor 510 converts the radiation pattern of the entire array speaker generated by the synthesizer 503 into an omnidirectional sound source. That is, the directional inverse filter processing unit 510 makes the directional inverse filter processing unit to make the radiation characteristics of the individual speakers through the array speaker of the monopole source, and converts the radiation characteristics of the entire array speakers generated by synthesizing them back to omnidirectional characteristics. . Therefore, a signal in which the directivity of the actual speaker is considered is made, and an inverse filter of the directivity is obtained and applied to cancel the effect of directivity in the actual speaker. Therefore, the sound field generator 520 described later may generate the sound field without considering the directivity.

음장 생성부(520)는 지향성 역필터 처리부(510)에서 변환한 전 지향성 음원을 이용하여 음장을 생성한다. 도면에 도시하지는 않았지만, 음장 생성부(520)에서 생성한 음장은 스피커 출력 생성부를 통해 스피커로 출력된다.The sound field generator 520 generates a sound field using the omni-directional sound source converted by the directional inverse filter processor 510. Although not shown in the figure, the sound field generated by the sound field generator 520 is output to the speaker through the speaker output generator.

전술한 처리를 통해서, 실제 스피커의 특성을 어레이 스피커의 필터로 구현하고, 전 지향성 방사 특성을 전제로 한 음장 생성 장치에 적용하여, 전 지향성 소스를 통해 음장을 간단히 설계할 수 있다. 또한, 실제 스피커의 특성을 반영하여 오차를 줄일 수 있다.Through the above-described process, it is possible to implement the characteristics of the actual speaker as a filter of the array speaker, and to apply to the sound field generating device on the premise of the omnidirectional radiation characteristics, it is possible to simply design the sound field through the omnidirectional source. In addition, it is possible to reduce the error by reflecting the characteristics of the actual speaker.

한편, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.Meanwhile, the present invention can be embodied as computer readable codes on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like, which may also be implemented in the form of carrier waves (for example, transmission over the Internet). Include. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. And functional programs, codes and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will understand that the present invention can be embodied in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown not in the above description but in the claims, and all differences within the scope should be construed as being included in the present invention.

도 1A 내지 1C는 종래 기술에 따른 음장 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.1A to 1C are diagrams for describing a sound field generating method according to the prior art.

도 2A 내지 2C는 실제 스피커의 지향성 방사 패턴을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.2A to 2C are diagrams for exemplarily describing a directional radiation pattern of an actual speaker.

도 3A 및 3B는 본 발명의 일 실시 예에 따른 어레이 스피커 시스템을 설명하기 위한 도면이다.3A and 3B illustrate an array speaker system according to an exemplary embodiment.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 어레이 스피커 시스템에서 스피커의 지향성 패턴을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a process of generating a directional pattern of a speaker in an array speaker system according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스피커의 지향성 패턴을 고려한 음장 생성 장치의 개략적인 도면이다.FIG. 5 is a schematic diagram of a sound field generating apparatus considering a directional pattern of a speaker according to another exemplary embodiment.

도 6A 및 6B는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 개별 스피커의 지향성 패턴 생성을 설명하기 위한 도면이다.6A and 6B are views for explaining generation of directional patterns of individual speakers according to another exemplary embodiment.

Claims (9)

적어도 2 이상의 개별 스피커들로 구성된 어레이 스피커 시스템에서 어레이 스피커의 방사 패턴을 생성하는 방법에 있어서,A method of generating a radiation pattern of an array speaker in an array speaker system consisting of at least two individual speakers, the method comprising: (a) 상기 개별 스피커들의 방사 패턴을 측정하는 단계;(a) measuring the radiation pattern of the individual speakers; (b) 상기 측정한 개별 스피커들의 방사 패턴을 상기 어레이 스피커를 이용하여 지향성 방사 패턴으로 각각 생성하는 단계; 및(b) generating respective radiation patterns of the measured individual speakers into directional radiation patterns using the array speakers; And (c) 상기 생성한 지향성 방사 패턴을 하나로 합성함으로써 상기 어레이 스피커의 전체 방사 패턴을 생성하는 단계를 포함하는 어레이 스피커의 방사 패턴 생성 방법.(c) generating the entire radiation pattern of the array speaker by combining the generated directional radiation patterns into one. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (b) 단계에서,In step (b), 상기 어레이 스피커는 모노 폴 소스로 구성된 것을 특징으로 하는 어레이 스피커의 방사 패턴 생성 방법.And the array speaker is composed of a mono pole source. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (a) 단계에서,In the step (a), 상기 어레이 스피커를 구성하는 각각의 개별 스피커들의 위치에서 방사 패턴을 측정하는 것을 특징으로 하는 어레이 스피커의 방사 패턴 생성 방법.And measuring a radiation pattern at positions of respective individual speakers constituting the array speaker. 적어도 2 이상의 개별 스피커들의 방사 패턴을 측정하는 단계;Measuring a radiation pattern of at least two individual speakers; 상기 측정한 개별 스피커들의 방사 패턴을 어레이 스피커를 이용하여 지향성 방사 패턴으로 각각 생성하는 단계;Generating each of the measured radiation patterns of the individual speakers into a directional radiation pattern using an array speaker; 상기 생성한 지향성 방사 패턴을 하나로 합성함으로써 상기 어레이 스피커의 전체 방사 패턴을 생성하는 단계;Generating the entire radiation pattern of the array speaker by combining the generated directional radiation patterns into one; 상기 생성한 전체 방사 패턴을 전 지향성(omnidirectional) 음원으로 변환하는 단계; 및Converting the generated entire radiation pattern into an omnidirectional sound source; And 상기 변환한 전 지향성 음원을 이용하여 음장을 생성하는 단계를 포함하는 음장 생성 방법.And generating a sound field using the converted omnidirectional sound source. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.A recording medium having recorded thereon a program for executing a method according to any one of claims 1 to 4 on a computer. 적어도 2 이상의 개별 스피커들로 구성된 어레이 스피커 시스템에서 어레이 스피커의 방사 패턴을 생성하는 장치에 있어서,An apparatus for generating a radiation pattern of an array speaker in an array speaker system comprised of at least two individual speakers, the apparatus comprising: 상기 개별 스피커들의 방사 패턴을 측정하는 방사 특성 측정부;A radiation characteristic measuring unit measuring a radiation pattern of the individual speakers; 상기 측정한 개별 스피커들의 방사 패턴을 상기 어레이 스피커를 이용하여 지향성 방사 패턴으로 각각 생성하는 방사 특성 필터 계산부; 및A radiation characteristic filter calculator configured to generate radiation patterns of the measured individual speakers as directional radiation patterns using the array speakers; And 상기 생성한 지향성 방사 패턴을 하나로 합성함으로써 상기 어레이 스피커의 전체 방사 패턴을 생성하는 합성부를 포함하는 어레이 스피커의 방사 패턴 생성 장치.And a synthesizer configured to generate the entire radiation pattern of the array speaker by combining the generated directional radiation patterns into one. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 방사 특성 필터 계산부는,The radiation characteristic filter calculation unit, 모노 폴 소스로 구성된 어레이 스피커를 이용하여 지향성 방사 패턴으로 각각 생성하는 것을 특징으로 하는 어레이 스피커의 방사 패턴 생성 장치.Apparatus for generating a radiation pattern of an array speaker, characterized in that for generating a directional radiation pattern using an array speaker consisting of a mono pole source. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 방사 특성 측정부는,The radiation characteristic measuring unit, 상기 어레이 스피커를 구성하는 각각의 개별 스피커들의 위치에서 방사 패턴을 측정하는 것을 특징으로 하는 어레이 스피커의 방사 패턴 생성 장치.The radiation pattern generating device of the array speaker, characterized in that for measuring the radiation pattern at the position of each individual speaker constituting the array speaker. 적어도 2 이상의 개별 스피커들의 방사 패턴을 측정하는 방사 특성 측정부;A radiation characteristic measuring unit measuring a radiation pattern of at least two individual speakers; 상기 측정한 개별 스피커들의 방사 패턴을 어레이 스피커를 이용하여 지향성 방사 패턴으로 각각 생성하는 방사 특성 필터 계산부;A radiation characteristic filter calculator configured to generate the radiation patterns of the measured individual speakers as directional radiation patterns using array speakers; 상기 생성한 지향성 방사 패턴을 하나로 합성함으로써 상기 어레이 스피커의 전체 방사 패턴을 생성하는 합성부;A synthesizer configured to generate the entire radiation pattern of the array speaker by combining the generated directional radiation patterns into one; 상기 생성한 전체 방사 패턴을 전 지향성(omnidirectional) 음원으로 변환하는 지향성 역필터 처리부; 및A directional inverse filter processing unit converting the generated total radiation pattern into an omnidirectional sound source; And 상기 변환한 전 지향성 음원을 이용하여 음장을 생성하는 음장 생성부를 포함하는 음장 생성 장치.And a sound field generator for generating a sound field using the converted omnidirectional sound source.
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