KR20100131484A - 스피커 어레이 및 이를 위한 드라이버 구조물 - Google Patents

스피커 어레이 및 이를 위한 드라이버 구조물 Download PDF

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KR20100131484A
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대레 베르트 알베르트 에. 반
겡 더블유. 리
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

스피커 어레이(201)를 위한 드라이버 구조물은 스피커 어레이(201)의 축선 방향에 대해 일정 각도에서 축선 방향으로 각각 배열된 제1 및 제2 드라이버(301, 303)를 포함한다. 제1 드라이버 각도는 5°를 초과하고, 제2 드라이버 각도는 제1 각도를 초과한다. 각 드라이버(301, 303)의 전방 섹션은 방사 요소의 전방 에지와 그 전방에 있는 드라이버의 부분들을 포함한다. 스피커 어레이(201)의 축선에 대해 수직이며 제1 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 전방부를 교차하는 전방축(311)으로부터 제1 드라이버 전방 섹션의 가장 가까운 부분까지의 제1 거리가, 전방축(311)으로부터 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 부분까지의 제2 거리보다 작게 되도록, 드라이버들(301,303)은 적어도 부분적으로 일렬로 배열되어 있다. 기울어진 드라이버들과 일렬 배치의 조합은 향상된 성능을 제공한다.

Description

스피커 어레이 및 이를 위한 드라이버 구조물{Speaker array and driver arrangement therefor}
본 발명은 스피커 어레이를 위한 드라이버 구조물(arrangement)에 관한 것으로서, 특히 절대적인 것은 아니지만 스피커 위치들의 수를 감소시켜서 가상 서라운드(pseudo surround) 신호들을 발생하기에 적절한 스피커 어레이에 관한 것이다.
최근에, 2개 이상의 채널들로 이루어진 공간적 사운드 장비(provision)는 예로서 다양한 서라운드 사운드 시스템의 폭넓은 인기로 증명된 바와 같이, 점차 대중적 인기가 증가하고 있다. 예를 들어, 홈 시네마 시스템들의 인기가 증가함으로써 서라운드 시스템들이 많은 개인 주택들에서 일반적인 것으로 되어가고 있다. 그러나, 종래 서라운드 시스템들이 갖는 문제점은 그것들이 적절한 위치들에 배치된 개별 스피커들의 많은 개수를 필요로 한다는 것이다.
예를 들어, 종래 돌비(Dolby) 5.1 서라운드 시스템은 우측 및 좌측 후방 스피커들 뿐만 아니라, 전방 중앙의 우측 및 좌측 스피커들을 필요로 한다. 덧붙여, 저주파 서브우퍼(subwoofer)가 사용될 수 있다.
많은 수의 스피커들은 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 실용성을 감소시키고 사용자들에게 불편함을 증가시킨다. 따라서, 서라운드 사운드 시스템들을 재생하거나 모방하지만 작은 수의 스피커 위치들을 사용하기에 적절한 스피커 세트들을 만들기 위한 연구가 진행되고 있었다. 그러한 스피커 어레이들은 사운드들이 사운드 환경에 있는 물체들로부터의 반사를 경유하여 사용자에게 도달하게 될 다방향의 사운드(sound in directions)를 보내기 위해 지향성 사운드 트랜스미션들(transmissions)을 사용한다. 예를 들어, 고주파 신호들{이는 대부분의 지각적 방향 큐들(cues)을 청취자들에게 보내는 경향이 있다}은, 신호들이 측벽들의 반사를 통해 청취자에게 도달되게 함으로써 사운드가 측면(또는 심지어 뒷면)에서 청취자에게 발생한다는 인상을 사용자에게 제공하도록 보내어질 수 있다.
도 1은 종래 서라운드 사운드 시스템보다 작은 수의 스피커 박스들을 사용하여 서라운드 사운드 경험(experience)을 제공할 수 있는 스피커 어레이의 실례를 도시한다.
상기 시스템에서, 스피커 어레이는, 각각의 드라이버 유닛이 개별 캐비넷 섹션내에 들어가 있는 3개의 드라이버 유닛들(101 내지 111)을 포함하는 스피커 어레이를 각각 갖는 대칭적 좌측 및 우측 스피커 구조물들을 포함한다.
서라운드 사운드 시스템은 동일한 동위상 신호들을 좌측 및 우측 스피커 구조물에 제공함으로써 직접 중앙 신호를 발생할 수 있다. 더 나아가서, 전방 우측 및 좌측 사운드 신호들은 개별 우측 및 좌측 신호들을 우측 및 좌측 스피커 구조물 각자에게 공급함으로써 발생될 수 있다. 덧붙여, 스피커 어레이는 지향성 신호들이 주위의 측면 방향으로 전달될 수 있게 허용한다. 이러한 신호들은 주로 고주파 신호들이 될 수 있으며, 이 고주파 신호들은 예를 들어 청취자의 뒤 또는 측면에 있는 벽들에서 반사하여 청취자에게 도달하는 신호들에 의하여 서라운드 스피커들을 모방할 수 있다.
전체적으로 서라운드 사운드 시스템으로부터 방출되어 생성된 조합 신호들의 지항성의 방향 및 정도는 개별 드라이버 유닛들(101 내지 111)에 공급되는 개별 신호들 사이의 펄스 차이(또는 동등하게 지연)을 조정함으로써 제어될 수 있다. 그러나, 그러한 오디오 빔형성(beamforming)은 복잡하며 차선이 될 수 있고 그리고 기능저하를 초래할 수 있다. 필요한 빔형성을 도와주고 감소시키기 위하여, 개별 드라이버들(101 내지 111)은 다른 방향들에서 기울어질 수 있다.
특히, 도 1에 도시된 바와 같은 스피커 어레이는 신호들이 측면(또는 후면) 방향 큐들을 제공하기 위하여 물체들에서 반사될 수 있도록 신호들의 지향성 전달을 제공하는데 사용될 수 있다. 그러나, 추가로 스피커 어레이는 가정의(assumed) 청취 위치를 향하여 보내어지는 노치(notch)를 발생하는데 사용된다. 오디오 노치는 다른 드라이버들로부터 나온 사운드 신호들이 다른 위상으로 수신되는 영역에 대응한다. 이것은 사운드가 청취자에게 확산되는 것처럼 지각하게 만들고 특정한 방향 큐들을 지각하지 못한다. 따라서, 노치내에서는 확산 사운드 신호가 수신되어서 사용자가 특정한 소스 위치를 결정할 수 없다. 그러한 확산 신호는 향상된 사운드 경험을 제공할 수 있고 특히 중앙에 위치한 단일 스피커 박스가 이 스피커 박스로부터 직접 발생하여 나타나는 것이 아니라 서라운드 사운드 신호의 측면 또는 후면 채널들에 대응하는 사운드를 제공할 수 있게 허용한다. 예를 들어, 반사된 서라운드 사운드 신호들이 청취자에게 도달하지 않는 그러한 오디오 환경에 있더라도, 노치는 사용자에게 사운드 신호를 지각할 수 있게 허용한다. 따라서, 반사된 서라운드 사운드 신호들이 청취자에게 도달하지 않더라도, 노치는 대응하는 오디오를 운반하는 확산 비지향성 사운드 신호를 청취자에게 공급할 수 있다. 따라서, 청취자의 방향에서 노치를 제공하면 단일 스피커 박스로부터 향상된 사운드 지각을 제공하며, 그리고 시스템이 사용되고 있는 환경에서의 변화들에 대한 시스템의 둔감함(robustness)을 향상시킬 수 있다.
반사된 사운드와 직접 사운드 사이의 최선의 타협을 달성하기 위하여, 외측 드라이버들(101, 103, 107, 109)이 외측으로 기울어지는 것이 양호하다. 그러나, 노치의 성능을 최적화하기 위하여(그리고 특히 가정의 청취 위치를 향하여 노치를 내측으로 보내기 위하여), 외측 드라이버들(101, 103, 107, 109)은 우선적으로 내측으로 기울어져야 한다.
시스템에서, 각 스피커 구조물 중 2개의 외측 스피커들(101, 103, 107, 109)은 반사된 신호들 및 노치를 발생하는데 사용되고, 그리고 충돌하는 조건들 사이의 허용가능한 균형(trade off)을 제공하기 위하여, 중간 드라이버들(103, 109)은 스피커 어레이의 전방에 대해 제1 각도로 기울어지고, 외측 드라이버들(101, 107)은 중간 드라이버들(103, 109)에 대해 외측으로 기울어진다. 더구나, 노치를 더 외측으로 기울어지도록 드라이버들 사이에 지연(delay)이 도입된다.
따라서, 도 1의 스피커 어레이에서, (각 구조물의) 하나의 드라이버(105, 111)는 직접적으로 전방을 향해 기울어지고, 제2 중간 드라이버(103, 109)는 제1 각도에서 외측을 향해 기울어지고, 제3 외측 드라이버(101, 107)는 외측을 향해 더욱 기울어진다.
그러나, 이러한 구조물이 반사를 위한 지향성 신호들을 발생하기 위한 적절한 배열을 제공할지라도, 오디오 빔형성 프로세스는 여전히 생성하는 노치들을 내측으로 지향하기 위해 필요로 한다. 따라서, 외측 드라이버들(101, 103, 107, 109)로 향한 신호들 사이에 지연이 도입되지 않으면, 생성하는 노치가 여전히 외측으로 기울어지고, 중간 드라이버(103, 109)에 대한 신호의 지연이 가정의 청취 위치를 향하여 노치를 내측으로 기울어지게 하기 위하여 필요로 한다.
그러나, 그러한 지연을 도입하는데 따른 문제점은, 이것이 지각된 오디오 품질을 감소시키는 가청 인공물들(audible artifacts)을 도입하는 경향이 있다는 점이다. 특히, 사이드로브들(sidelobes)은 사운드 성분들을 불필요한 방향으로 방사시키는 고주파수들에 대해 발생된다. 이것은 서라운드 사운드 효과를 약화시키며 콤필터링(comb filtering) 때문에 일부 컬러레이션(coloration)을 도입하는 경향이 있다.
또한, 도 1의 스피커 어레이 구조물들은 시스템의 최소 깊이에 강력한 제한을 부과한다. 예를 들어, 65 mm 드라이버들을 사용하는 시스템은 대략 110 mm 의 스피커 어레이의 최소 깊이(Y)를 용이하게 만든다. 이것은 많은 상황들에서 대단히 필요로 한 것이다. 특히, 도 1의 스피커 어레이와 같은 스피커 어레이는 가끔 평평한 스크린 텔레비젼들과 함께 사용되기 때문에, 스피커 어레이의 증가한 깊이는 대부분의 소비자들에게는 상당히 불필요한 것으로서 지각되는 경향이 있다.
따라서, 향상된 스피커 어레이 구조물이 유익하며, 특히 융통성의 증가, 용이한 구현(implementation), 용이한 제조, 감소된 물리적 크기, 향상된 노치 발생, 향상된 오디오 품질 및/또는 향상된 성능을 가능하게 하는 구조물이 유익할 것이다.
따라서 본 발명은 상술한 단점들의 하나 이상을 단독으로 또는 조합하여 양호하게 경감하거나 완화하거나 또는 제거하고자 하는 것이다.
본 발명의 양태에 따라서, 스피커 어레이를 위한 드라이버 구조물에 따른 장치가 제공되며, 상기 드라이버 구조물은: 상기 스피커 어레이의 축선(on-axis) 방향에 대해 제1 각도에서 축선 방향으로 배열된 제1 드라이버로서, 상기 제1 각도는 5°를 초과하고, 상기 제1 드라이버는 상기 제1 드라이버의 방사 요소의 전방 에지와 상기 전방 에지의 전방에 있는 제1 드라이버의 부분들을 포함하는 제1 드라이버 전방 섹션을 갖는, 상기 제1 드라이버와; 상기 스피커 어레이의 축선 방향에 대해 제2 각도에서 축선 방향으로 배열된 제2 드라이버로서, 상기 제2 드라이버는 상기 제2 드라이버의 방사 요소의 전방 에지와 상기 전방 에지의 전방에 있는 제2 드라이버의 부분들을 포함하는 제2 드라이버 전방 섹션을 갖고, 상기 제2 각도는 상기 제1 각도보다 큰, 상기 제2 드라이버를 포함하고, 상기 스피커 어레이의 축선에 대해 수직이며 상기 제1 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 전방부를 교차하는 상기 전방축으로부터 상기 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 가까운 부분까지의 제1 거리는, 상기 전방축으로부터 상기 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 부분까지의 제2 거리보다 작게 되어 있다.
본 발명은 스피커 어레이의 향상된 성능을 가능하게 하고 및/또는 용이한 및/또는 향상된 제조 및/또는 구현을 가능하게 한다. 특히, 본 발명은 향상된 오디오 품질을 가능하게 하고, 그리고 예로서 오디오 환경에서 향상된 노치들의 발생을 가능하게 한다. 본 발명은 많은 실시예들에서 스피커 어레이의 감소된 크기를 가능하게 한다. 특히, 감소된 깊이가 달성될 수 있다. 본 발명은 스피커 위치들의 감소된 수로부터 가상 서라운드 사운드 경험을 제공하기에 적절한 향상된 오디오 신호들의 발생을 가능하게 한다.
본 발명은 발생한 노치들의 특성들과 다른 방향으로 향하는 지향성 신호들 사이의 향상된 균형을 가능하게 한다. 예를 들어, 서라운드 사운드 응용에서, 반사로부터의 서라운드 사운드 경험과 청취 위치를 향하여 보내어진 노치 신호를 제공하기 위하여 측방향으로 향한 사운드 신호들의 특성들 사이의 향상된 균형이 달성될 수 있다.
본 발명은 많은 경우에, 향상된 오디오 품질을 만드는 오디오 빔형성 프로세스를 하기 위한 조건들을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 드라이버와 제2 드라이버 사이의 지연의 감소가 가끔 달성될 수 있어서 사이드로브들 및 컬러레이션으로부터 초래하는 오디오 품질 저하를 감소시킨다.
드라이버 전방 섹션들은 드라이버들을 별도로 생각할 때 제2 드라이버의 방사요소의 전방 에지와, 방사요소의 에지 전방에 있는 제1 드라이버의 부분들을 포함한다. 따라서 드라이버 전방 섹션은 드라이버의 전방에 의하여 형성되고 스피커 구조물과는 독립되어 있다.
일부 실시예들에서, 전방 섹션들은 다만 방사요소의 드라이버 전방 섹션만으로 구성될 수 있다.
드라이버의 축선 방향은 특히 대칭 방사축일 수 있다. 예를 들어, 드라이버는 축선 방향을 중심으로 회전방향으로 불변하거나 또는 대칭이 될 수 있다. 축선 방향은 드라이버의 최대 사운드 출력의 방향일 수 있다. 따라서, 축선 방향은 최대 사운드 에너지가 방사되는 방향에 대응한다. 축선 방향은 특히 드라이버 중심을 지나는 축에 의하여 형성될 수 있다.
드라이버들은 특히 동일하며(identical) 그리고 예를 들어 개별 스피커들 또는 사운드 변환기들이 될 수 있다.
본 발명의 선택적(optional) 특징에 따라서, 제1 축으로부터 제2 드라이버의 방사요소의 전방 에지의 가장 가까운 부분까지의 거리는 전방축으로부터 제1 드라이버의 방사요소의 전방 에지의 가장 먼 부분까지의 거리보다 작다.
이것은 특히 유익한 구현 및/또는 성능을 제공할 수 있다. 특히 이것은 구현, 오디오 품질, 서라운드 사운드 경험, 및/또는 물리적 크기들 사이에 향상된 균형을 가능하게 한다.
본 발명의 선택적 특징에 따라서, 상기 드라이버 구조물은 상기 제1 드라이버 및 상기 제2 드라이버를 포함하는 제1 드라이버 서브-구조물(sub-arrangement)과, 제2 드라이버 서브-구조물을 포함하고, 상기 제2 드라이버 서브-구조물은, 상기 스피커 어레이의 축선 방향에 대해 제3 각도에서 축선 방향으로 배열된 제3 드라이버, 및 상기 스피커 어레이의 축선 방향에 대해 제4 각도에서 축선 방향으로 배열된 제4 드라이버를 포함한다.
이것은 특히 유익한 구현 및/또는 성능을 제공할 수 있다. 특히 이것은 구현, 오디오 품질, 서라운드 사운드 경험, 및/또는 물리적 크기들 사이에 향상된 균형을 가능하게 한다.
그러한 2개의 스피커 구조물들을 사용하는 스피커 어레이는 특히 효과적이고 높은 품질의 가상 서라운드 사운드 경험을 제공할 수 있다. 스피커 어레이는 특히 대칭적 제1 및 제2 스피커 구조물들을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 스피커 구조물들은 좌측 및 우측 스피커 구조물에 대응한다.
본 발명의 선택적 특징에 따라서, 스피커 어레이의 축선 방향은 상기 제1 드라이버 서브-구조물과 상기 제2 드라이버 서브-구조물 사이의 대칭축과 일치한다.
이것은 특히 유익한 구현 및/또는 성능을 제공할 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따라서, 스피커 어레이의 축선 방향은, 상기 제1 드라이버와 상기 제3 드라이버의 축선 방향들, 및 상기 제2 드라이버와 상기 제4 드라이버의 축선 방향들 중 적어도 하나를 위한 대칭축과 일치한다.
이것은 특히 유익한 구현 및/또는 성능을 제공할 수 있다.
스피커 어레이의 축선 방향은 제1 및 제3 각도들이 동일하게 되도록 형성될 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 스피커 어레이의 축선 방향은 제2 및 제4 각도들이 동일하게 되도록 형성될 수 있다. 따라서 축선 방향은 제1 및 제3 드라이버들의 축선 방향들 사이의 각도 및/또는 제2 및 제4 드라이버들의 축선 방향들 사이의 각도를 반으로 나눈 축에 대응한다.
본 발명의 선택적 특징에 따라서, 제1 거리는 제2 거리의 90%보다 적다.
이것은 특히 유익한 구현 및/또는 성능을 제공할 수 있다. 특히, 이것은 깊이와 오디오 품질 사이, 및/또는 발생한 노치와 지향성 신호들의 성질들 사이에 특별히 유익한 균형을 제공할 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따라서, 제1 거리는 제2 거리의 60% 내지 90% 사이에 있다.
이것은 특히 유익한 구현 및/또는 성능을 제공할 수 있다. 특히, 이것은 깊이와 오디오 품질 사이, 및/또는 발생한 노치와 지향성 신호들의 성질들 사이에 특별히 유익한 균형을 제공할 수 있다.
특별히 유익한 성능은 제1 거리가 실질적으로 제2 거리의 80%인 경우에(특히 유익한 성능을 제공하는 75% 내지 85% 의 간격을 가지면서) 발견되었다.
본 발명의 선택적 특징에 따라서, 제2 각도는 상기 제1 각도보다 적어도 5°보다 크다.
이것은 특히 유익한 구현 및/또는 성능을 제공할 수 있다. 특히, 이것은 가상 서라운드 사운드 응용을 위해 반사된 신호와 직접 신호 사이에 특별히 유익한 균형을 제공할 수 있다.
본 발명의 선택적 특징에 따라서, 제1 각도는 10° 내지 30° 사이에 있고, 상기 제2 각도는 30° 내지 50°사이에 있다.
이것은 특히 유익한 구현 및/또는 성능을 제공할 수 있다. 특히, 이것은 가상 서라운드 사운드 응용을 위해 반사된 신호와 직접 신호 사이에 특별히 유익한 균형을 제공하면서 여전히 효율적인 노치 영역들이 오디오 환경에서 발생할 수 있게 허용한다.
본 발명의 선택적 특징에 따라서, 제1 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 부분과 상기 전방축에 투사된 상기 제2 전방 섹션들의 가장 가까운 부분 사이의 거리에 대응하는 투사거리는 상기 제1 거리와 상기 제2 거리 사이에 있는 거리의 25% 내지 75% 사이에 있다.
이것은 특히 유익한 구현 및/또는 성능을 제공할 수 있다. 특히, 이것은 깊이와 오디오 품질 사이, 및/또는 발생한 노치와 지향성 신호들의 성질들 사이에 특별히 유익한 균형을 제공할 수 있다. 특히 이것은 많은 실시예들에서 발생한 오디오 신호의 감소된 컬러레이션 및 콤 필터링을 제공하면서 여전히 효율적인 노치가 발생하도록 허용한다.
본 발명의 선택적 특징에 따라서, 제1 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 부분과 상기 전방축에 투사된 상기 제2 전방 섹션들의 가장 가까운 부분 사이의 거리에 대응하는 투사거리를 상기 제1 거리와 상기 제2 거리 사이의 차이로 나누어 아크사인(arcsine)으로서 주어진 각도는 상기 제1 각도보다 크고 그리고 상기 제2 각도보다 작다.
이것은 특히 유익한 구현 및/또는 성능을 제공할 수 있다. 특히, 이것은 깊이와 오디오 품질 사이, 및/또는 발생한 노치와 지향성 신호들의 성질들 사이에 특별히 유익한 균형을 제공할 수 있다. 특히 이것은 많은 실시예들에서 발생한 오디오 신호의 감소된 컬러레이션 및 콤 필터링을 제공하면서 여전히 효율적인 노치가 발생하도록 허용한다.
본 발명의 선택적 특징에 따라서, 상기 각도는 실질적으로 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 평균이다.
이것은 특히 유익한 구현 및/또는 성능을 제공할 수 있다. 특히, 이것은 깊이와 오디오 품질 사이, 및/또는 발생한 노치와 지향성 신호들의 성질들 사이에 특별히 유익한 균형을 제공할 수 있다. 특히 이것은 많은 실시예들에서 발생한 오디오 신호의 감소된 컬러레이션 및 콤 필터링을 제공하면서 여전히 효율적인 노치가 발생하도록 허용한다.
통상적으로, 특별히 유익한 성능은 평균각도의 간격 ±5°내에서 유지될 수 있다. 평균각도는 제1 및 제2 각도의 합의 절반으로서 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따라서, 적어도 하나의 드라이버 구조물을 포함하는 스피커 어레이가 제공되며. 상기 적어도 하나의 드라이버 구조물은: 상기 스피커 어레이의 축선 방향에 대해 제1 각도에서 축선 방향으로 배열된 제1 드라이버로서, 상기 제1 각도는 5°를 초과하고, 상기 제1 드라이버는 상기 제1 드라이버의 방사 요소의 전방 에지와 상기 전방 에지의 전방에 있는 제1 드라이버의 부분들을 포함하는 제1 드라이버 전방 섹션을 갖는, 상기 제1 드라이버와; 상기 스피커 어레이의 축선 방향에 대해 제2 각도에서 축선 방향으로 배열된 제2 드라이버로서, 상기 제2 드라이버는 상기 제2 드라이버의 방사 요소의 전방 에지와 상기 전방 에지의 전방에 있는 제2 드라이버의 부분들을 포함하는 제2 드라이버 전방 섹션을 갖고, 상기 제2 각도는 상기 제1 각도보다 큰, 상기 제2 드라이버를 포함하고, 상기 스피커 어레이의 축선에 대해 수직이며 상기 제1 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 전방부를 교차하는 상기 전방축으로부터 상기 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 가까운 부분까지의 제1 거리는, 상기 전방축으로부터 상기 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 부분까지의 제2 거리보다 작게 되어 있다.
본 발명의 양태에 따라서, 적어도 하나의 드라이버 구조물을 포함하는 단일 스피커 어레이로부터 서라운드 사운드 경험을 발생하기 위한 서라운드 사운드 시스템이 제공되고, 상기 적어도 하나의 드라이버 구조물은: 상기 스피커 어레이의 축선 방향에 대해 제1 각도에서 축선 방향으로 배열된 제1 드라이버로서, 상기 제1 각도는 5°를 초과하고, 상기 제1 드라이버는 상기 제1 드라이버의 방사 요소의 전방 에지와 상기 전방 에지의 전방에 있는 제1 드라이버의 부분들을 포함하는 제1 드라이버 전방 섹션을 갖는, 상기 제1 드라이버와; 상기 스피커 어레이의 축선 방향에 대해 제2 각도에서 축선 방향으로 배열된 제2 드라이버로서, 상기 제2 드라이버는 상기 제2 드라이버의 방사 요소의 전방 에지와 상기 전방 에지의 전방에 있는 제2 드라이버의 부분들을 포함하는 제2 드라이버 전방 섹션을 갖고, 상기 제2 각도는 상기 제1 각도보다 큰, 상기 제2 드라이버를 포함하고, 상기 스피커 어레이의 축선에 대해 수직이며 상기 제1 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 전방부를 교차하는 상기 전방축으로부터 상기 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 가까운 부분까지의 제1 거리는, 상기 전방축으로부터 상기 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 부분까지의 제2 거리보다 작게 되어 있다.
본 발명의 양태에 따라서, 스피커 어레이를 위한 드라이버 구조물을 제공하는 방법이 제공되며, 이 방법은: 상기 스피커 어레이의 축선 방향에 대해 제1 각도에서 축선 방향으로 배열된 제1 드라이버로서, 상기 제1 각도는 5°를 초과하고, 상기 제1 드라이버는 상기 제1 드라이버의 방사 요소의 전방 에지와 상기 전방 에지의 전방에 있는 제1 드라이버의 부분들을 포함하는 제1 드라이버 전방 섹션을 갖는, 상기 제1 드라이버를 제공하는 단계와; 상기 스피커 어레이의 축선 방향에 대해 제2 각도에서 축선 방향으로 배열된 제2 드라이버로서, 상기 제2 드라이버는 상기 제2 드라이버의 방사 요소의 전방 에지와 상기 전방 에지의 전방에 있는 제2 드라이버의 부분들을 포함하는 제2 드라이버 전방 섹션을 갖고, 상기 제2 각도는 상기 제1 각도보다 큰, 상기 제2 드라이버를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 스피커 어레이의 축선에 대해 수직이며 상기 제1 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 전방부를 교차하는 상기 전방축으로부터 상기 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 가까운 부분까지의 제1 거리는, 상기 전방축으로부터 상기 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 부분까지의 제2 거리보다 작게 한다.
본 발명의 상기 양태들 및 다른 양태들, 특징들 및 장점들은 이하에 기재된 실시예(들)을 참고하여 명백하게 설명될 것이다.
본 발명은 스피커 어레이의 향상된 성능을 가능하게 하고 및/또는 용이한 및/또는 향상된 제조 및/또는 구현을 가능하게 한다. 특히, 본 발명은 향상된 오디오 품질을 가능하게 하고, 그리고 예로서 오디오 환경에서 향상된 노치들의 발생을 가능하게 한다. 본 발명은 많은 실시예들에서 스피커 어레이의 감소된 크기를 가능하게 한다. 특히, 감소된 깊이가 달성될 수 있다. 본 발명은 스피커 위치들의 감소된 수로부터 가상 서라운드 사운드 경험을 제공하기에 적절한 향상된 오디오 신호들의 발생을 가능하게 한다.
본 발명은 발생한 노치들의 특성들과 다른 방향으로 향하는 지향성 신호들 사이의 향상된 균형을 가능하게 한다. 예를 들어, 서라운드 사운드 응용에서, 반사로부터의 서라운드 사운드 경험과 청취 위치를 향하여 보내어진 노치 신호를 제공하기 위하여 측방향으로 향한 사운드 신호들의 특성들 사이의 향상된 균형이 달성될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 단지 실례를 들어 도면들을 참고하여 설명될 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 스피커 어레이의 실례를 도시한다.
도 2는 본 발명의 어떤 실시예들에 따른 스피커 어레이의 실례를 도시한다.
도 3은 본 발명의 어떤 실시예들에 따른 드라이버 구조물의 실례를 도시한다.
도 4는 본 발명의 어떤 실시예들에 따른 드라이버 구조물의 실례를 도시한다.
아래 설명은 가상 서라운드 사운드 경험을 발생하기 위한 스피커 어레이에 적용할 수 있는 본 발명의 실시예들에 집중하고 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 적용을 제한하지 않으며 많은 다른 스피커 어레이들에도 적용할 수 있음을 인식할 것이다.
도 2는 본 발명의 어떤 실시예들에 따른 스피커 어레이(201)의 실례를 도시한다. 이 실례에서, 스피커 어레이(201)는 이 스피커 어레이(201)를 유일하게 사용하여 가상 사운드 신호를 발생하기 위해 사용된다. 스피커 어레이(201)는 2개의 드라이버 구조물들(203, 205)을 포함하고, 이 특별한 실례에서 상기 2개의 드라이버 구조물들은 스피커 어레이(201)의 중앙 대칭축(207) 주위에서 대칭이다. 이 실례에서, 중앙 대칭축(207)은 스피커 어레이(201)의 축선 방향에 대응한다. 이 실례에서, 축선 방향은 스피커 어레이(201)의 전방에 대해 실질적으로 수직이다.
스피커 어레이(201)는 청취 위치(209)에서 가상 서라운드 소스 경험을 제공하는데 사용된다. 스피커 어레이(201)는 사운드 신호들(211, 213)을 직접 스피커 구조물들로부터 청취 위치(209)로 보내도록 설계된다. 이러한 신호들은 스피커 어레이(201)의 방향을 따라 공간적 인상(impression)을 발생할 수 있다. 특히, 좌측 또는 우측 사운드 소스 위치는 단지 좌측 또는 우측 스피커 구조물(203, 205) 각자에서 대응하는 좌측 및 우측 신호들을 전달함으로써 제공될 수 있다. 중앙 사운드 소스 위치는 개별 스피커 구조물들(203, 205)에 공급된 신호들의 진폭 및 위상을 동일하게 한 상태에서 좌측 또는 우측 스피커 구조물(203, 205) 양쪽으로부터 대응하는 중앙 신호를 전달함으로써 달성될 수 있다.
덧붙여, 스피커 어레이(201)는 지향성 신호들(215, 217)이 외측으로 전달될 수 있도록 배치된다. 이러한 신호들(215, 217)은 반사{이 경우에 측벽들(219, 211)의 반사}를 경유하여 청취 위치에 도달한다. 따라서, 측방향으로 투사된 신호들은 청취 위치의 측면을 향해 사운드 소스 위치들로서 인식되고 이에 따라 청취 위치(209)에 있는 (또는 여기에 비교적 가까이 있는) 청취자에게 가상 서라운드 사운드 경험을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서 예로서 후방벽의 반사는 청취 위치 뒤에서 사운드 소스의 인상을 제공하는데 사용될 수 있음을 알 것이다.
그러나, 청취 위치에 도달하는 반사된 사운드 신호들의 품질 및 방향은, 스피커 어레이(201)가 사용되는 특정한 오디오 환경에 의존할 것이며 그리고 특히 필요한 반사를 제공할 수 있는 물체들의 존재 및 특성들에 의존할 것이다. 예를 들어, 일부 실시예들에서는 반사된 신호들에만 기초로 한 완전한 서라운드 사운드 경험을 완벽히 제공할 수 있는 반사를 얻을 수는 없다. 예를 들어, 극단적 경우에 청취자에게 도달하는 반사가 없을 수 있고, 이에 따라 청취자는 반사된 서라운드 신호들이 사용자가 인식한 사운드 이미지로부터 사라짐에 따라 어떤 공간적 서라운드 사운드를 인식하지 못할 수가 있다.
따라서, 스피커 어레이(201)는 서라운드 신호들을 위해 노치 영역들(223, 225)을 발생하도록 추가로 배열된다. 노치 영역들(223, 225)에서 2개의 스피커 구조물들(203, 205)로부터 수신한 서라운드 사운드는 다른 위상으로 수신되어서 청취자에게는 확산 사운드 경험을 초래하게 된다. 확산 사운드는 이러한 신호들을 위한 어떤 지향성 큐들을 도입하지 않고 측면 또는 서라운드 채널들의 사운드를 사용자에게 제공할 수 있다. 특히, 노치의 확산 사운드는 사용자에게 이들이 스피커 어레이(201)로부터 발생하는 것으로 인식되지 않고 서라운드 채널들의 사운드를 제공할 수 있다. 사실, 그러한 신호들을 위한 어떤 지향성 큐들은 반사된 신호들로부터 픽업할 것이다.
따라서, 서라운드 사운드 신호들은 반사를 위한 측면 물체들을 향하는 방향성을 가지고 그리고 청취자를 향하는 확산 신호로서 투사된다. 이 접근법은 적절한 반사가 적절한 반사를 활용할 수 있다면 강한 서라운드 사운드 경험을 달성할 수 있음을 보장하며 동시에 서라운드 사운드의 인식이 강한 반사가 존재하는 시나리오들로 제한하지 않는다는 것을 보장한다. 사실 반사가 없는 경우에서도 서라운드 사운드는 여전히 청취자에게 (비록 방향성이 없을지라도) 인식된다. 사실 통상적인 시나리오들에서 인식된 서라운드 사운드 경험은 반사된 사운드 신호들에 의해서 보다는 노치의 확산 사운드 신호에 의해 주로 지배된다.
필요한 접근법이 갖는 문제는, 직접 신호와 반사 신호 사이를 크게 분리시키기 위해서 드라이버 구조물들에 필요한 조건들이 내향한 노치 영역들(223, 225)을 달성하기 위해서 필요한 조건들과 상충하는 경향이 있다는 것이다.
도 1의 종래 기술의 시스템에서, 외측 드라이버들(101, 103, 107, 109)은 직접 신호와 반사 신호 사이를 양호하게 분리시키기 위해 외향으로 기울어져 있다. 그러나, 그 결과 노치 영역들이 또한 외향으로 지향되는 경향이 있을 것이다. 노치 영역들을 더욱 내향으로 기울어지게 하기 위하여 중간 드라이버(103, 109)에 지연이 도입될 수 있다. 그러나, 그러한 처리는 방향을 변화시킬 뿐만 아니라 발생한 오디오 빔의 형상도 변화시키는 경향이 있다. 특히, 그러한 처리는 경험을 약화시키며 또한 컬러레이션을 초래할 수도 있는 사이드로브들을 도입하는 경향이 있다.
도 2의 스피커 어레이(201)에서, 스피커 어레이(201)의 개별 드라이버 구조물들(203, 205)은 향상된 성능을 달성할 수 있도록 되어 있다. 특히, 스피커 어레이(201)의 감소된 깊이가 달성될 수 있다. 더구나, 향상된 노치들이 발생할 수 있고 그리고 특히 드라이버들은 노치 영역들(223, 225)이 더 많이 내향으로 기울어지게 됨으로써 작은 빔포밍{예로서 작은 인터드라이버(inter-driver) 지연}을 필요하게 되고 그 결과 향상된 사운드 품질을 초래하도록 배열된다. 일부 실시예들에서 노치를 더욱 외향으로 기울기 위해 드라이버들 사이에 지연이 도입될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 드라이버 구조물의 실례를 도시한다. 도 3은 특히 도 2의 스피커 어레이(201)의 우측 드라이버 구조물(205)을 반영할 수 있다. 이 특정 실시예에서, 좌측 드라이버 구조물(203)은 우측 드라이버 구조물(205)에 대해 (중심축 207을 중심으로 하여) 대칭적으로 동일하다. 따라서 도 3의 구조물은 또한 좌측 드라이버 구조물(203)의 거울상인 것으로 간주될 수 있다. 도 3은 2개의 드라이버들(301, 303)을 도시하지만 드라이버 구조물들(203, 205)이 더 많은 드라이버들을 포함할 수 있으며 특히 보조 인라인 스피커{예를 들어 스피커 어레이(201)의 축선 방향(207)에 평행한 축선 방향으로 경사지는 인라인 스피커}가 포함될 수 있음을 알 것이다.
도 1의 종래 기술의 시스템과 유사하게, 드라이버 구조물(205)은 서라운드 신호들을 발생하도록 반사되는 지향성 신호들의 특성들을 향상시키기 위하여 외향으로 경사지는 제1 드라이버(301) 및 제2 드라이버(303)를 포함한다. 그러나 도 1의 종래 기술의 시스템과는 대조적으로, 드라이버들(301, 303)은 적어도 부분적으로 인라인(inline) 형태로 배열된다. 사실, 발명자들은 서로 간섭이 점점 증가하는 드라이버들{특히 제1 드라이버(301)에 의해 방사되는 사운드 신호들을 차단하는 제2 드라이버(303)에 의하여}로 인한 성능을 저하시키기 보다는, (부분) 인라인 구조물이 실제로 성능을 향상시키며 그리고 지향성 신호들 및/또는 노치 영역들을 향상시킬 수 있다는 것을 알게 되었다.
도 3의 드라이버 구조물에서, 제1 드라이버(301)는 스피커 어레이(201)의 축선 방향(307)에 대해 제1 각도 α에서 축선 방향(305)으로 경사져 있다.
드라이버를 위한 축선 방향은 드라이버의 메인 빔의 방향이 될 수 있다. 많은 경우에, 축선 방향은 방사된 사운드 압력이 최고가 되는 방향이 될 수 있다. 통상적으로, 축선 방향은 드라이버의 대칭축 및/또는 드라이버의 방사요소의 대칭축과 일치한다. 예를 들어, 많은 드라이버들의 방사요소들은 이 방사요소의 중심을 지나는 선에 대하여 회전방향으로 회전들이 불변하고(rotationally invariant for rotations), 상기 선이 통상 축선 방향이다.
스피커 어레이의 축선 방향은 통상 스피커 어레이의 전방에 대해 실질적으로 수직이다. 특히, 스피커 어레이를 위한 축선 방향은 통상 이상적으로 가정한 청취 위치에서부터 스피커 어레이를 위한 대칭의 중심점까지 이르는 방향이다. 이상적으로 가정한 청취 위치는 통상 2개의 다른 스피커 영역들의 대응하는 지점들과 동일한 거리를 갖는 중심 위치이다.
드라이버의 축선 방향(305)과 스피커 어레이(201)의 축선 방향(307) 사이의 각도는 반사하기에 효율적인 외향한 신호를 제공하기 위하여 적어도 5°이다.
드라이버 구조물(205)에서, 제2 드라이버(303)는 스피커 어레이(201)의 축선 방향(307)에 대해 제2 각도 β에서 축선 방향(309)으로 경사져 있다. 또한 제2 각도 β는 반사 신호와 직접 신호 사이의 분리를 향상시키기 위하여 제1 각도 α보다 크다.
구조물(205)에서, 드라이버들(301, 301)은 더 나아가 (부분) 인라인 배열로 배열된다. 특히, 스피커 어레이(201)(또는 개별 구조물)의 전방축(311)은 스피커 어레이(201)의 축선 방향(307)에 대해 수직으로 함과 제1 드라이버(301)의 최전방 지점에 있는 포인트(313)를 교차함에 의하여 형성된다. 특히, 전방축(311)은 스피커 어레이의 축선 방향(307)에 대해 수직인 평면을 스피커 어레이(201)를 향해 이동시킴으로써 도달되는 제1 드라이버(301)의 전방 섹션의 제1 접촉점이다.
많은 실시예들에서, 전방축(311)은 스피커 어레이(201)의 전방에 평행하거나 대응한다는 것을 이해할 것이다.
실례에서, 드라이버의 전방 섹션은 방사요소의 전방 에지와 그 전방에 있는 드라이버의 어떤 부분으로서 형성된다. 드라이버의 전방 섹션은 스피커 구조물과는 별개로 형성되고, 드라이버 전방 섹션은 절대적으로 드라이버의 전방, 즉 메인 사운드 방사 방향을 향하는 드라이버의 요소들을 기준으로 하여 형성된다. 특히, 드라이버의 전방 섹션은 드라이버 축선 방향에 대해 수직인 평면의 메인 사운드 방사측면에 위치하며 그리고 방사요소의 전방 에지(즉 상기 평면을 축선 방향을 따라 그리고 메인 사운드 신호가 방사되는 방향에서부터 드라이버를 향해 이동시킬 때 먼저 만나는 방사요소의 에지)를 교차하는 드라이버의 부분들이 될 수 있다.
실례에서, 드라이버의 전방 섹션은 따라서 드라이버 등을 부착시키는데 사용된 주변 금속 프레임을 포함할 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 전방 섹션은 방사요소의 일부만을 포함하도록 형성될 수 있음을 알 것이다. 특히, 드라이버의 전방 섹션은 드라이버 전방 방사요소 에지로서 형성될 수 있다.
도 3의 스피커 구조물에서, 제1 및 제2 드라이버들(301, 303) 각각은 드라이버 축선 방향(305, 309)에 수직인 전방 섹션(315, 317)을 갖는다. 이에 따라, 제1 드라이버(301)를 위한 드라이버 축선 방향(305)과 스피커 어레이 축선 방향(307) 사이의 각도 α는 전방축(311)과 제1 드라이버(301)의 전방 섹션(315) 사이의 각도와 동일하다. 유사하게, 제2 드라이버(303)를 위한 드라이버 축선 방향(309)과 스피커 어레이 축선 방향(307) 사이의 각도 β는 전방축(311)과 제2 드라이버(303)의 전방 섹션(317) 사이의 각도와 동일하다.
구조물에서, 전방축(311)으로부터 제2 드라이버 전방 섹션(317)의 가장 가까운 부분(319)까지의 제1 거리는 전방축(311)으로부터 제2 드라이버 전방 섹션(315)의 가장 먼 부분까지의 제2 거리 x보다 작다. 따라서 전방축(311)과 제2 드라이버 전방 섹션(317) 사이의 최소 거리는 전방축(311)과 제2 드라이버 전방 섹션(317) 사이의 최대 거리보다 작다.
따라서 드라이버 전방 섹션들이 방사요소들의 부분들만을 포함하도록 형성되는 실시예에서, 전방축(311)으로부터 제2 드라이버(303)의 방사요소의 전방 에지의 가장 가까운 부분까지의 거리는 전방축(311)으로부터 제1 드라이버(301)의 방사요소의 전방 에지의 가장 먼 부분까지의 거리보다 작다.
따라서 도 3의 스피커 구조물에서 드라이버들의 배열은 적어도 부분적으로 인라인 배열이다. 특정한 실례에서, 양쪽 드라이버들의 전방 부분이 전방축을 교차하는 완전한 인라인 배열이 사용된다.
간섭과 일그러짐들(예로서 불필요한 차단, 회절 및 반사)를 방지하기 위해 스피커 어레이(201)의 드라이버들이 다른 드라이버들의 오디오 빔 외측에 배치되어야 한다는 종래 가정과는 대조적으로, 도 3의 실례에서 경사진 드라이버들의 부분 인라인 배열의 사용은 다수의 장점들을 제공한다.
첫째로, 이것은 스피커 어레이(201)의 감소된 깊이를 가능하게 하며, 이는 플랫 스크린 텔레비젼들과 함께 종종 사용되는 가상 서라운드 사운드 응용예들을 위해 특히 중요하다. 둘째로, 이 구조물은 향상된 성능을 제공하며, 특히 (부분) 인라인 배열은 자연적으로 발생한 노치 영역들이 더욱 내향으로 경사지게 허용한다. 이에 따라 감소된 빔포밍/지연이 필요하게 되며 이로써 통상 이와 관련된 일그러짐들 및 저하를 감소시킨다.
특히, 도 3의 실례에서 도시된 바와 같이 완전한 인라인 배열을 위해서, 노치 영역의 실질적 내향 경사가 달성되고 그리고 대체로 노치가 인라인 배열을 증가시키기 위해 더욱 경사진다. 이것은 내측 스피커에 지연을 추가하는 것과 유사하며, 따라서 인라인 배치가 이러한 지연을 감소시킬 수 있게 허용하고 이로써 지연 접근법에 고유하게 나타나는 사이드로브들의 발생을 감소시킨다.
특정한 실례에서, 스피커 어레이(201)는 도 3의 것과 대응하는 대칭적 드라이버 구조물들을 포함한다. 따라서 제1 드라이버 구조물(203)은 또한 각도들 α 및 β에 대응하는 각도들로 외향으로 경사진 2개의 드라이버들을 포함한다. 그러나, 스피커 어레이(201)의 축선 방향(307)에 대하여 각도들은 반대이다(즉 -α = -β).
사실, 축선 방향(307)은 특정 실례에서 대칭축(207)과 동일하고, 특히 2개의 드라이버 구조물들의 대응하는 드라이버들 사이의 대칭축이다.
다른 실시예들에서, 드라이버 유닛들의 정확한 경사짐(angling) 및 변위가 사용될 수 있다는 것을 알 것이다.
많은 실험들 및 시뮬레이션들은 특별히, 제2 거리{전방축(311)에서부터 제1 드라이버 전방 섹션(317)까지의 최대 거리}의 90% 보다 작은 제1 거리{전방축(311)에서부터 제1 드라이버 전방 섹션(317)까지의 최소 거리}가 많은 시나리오들 및 응용예들에서 유익한 성능을 이끌어낸다는 것을 보여주고 있다. 특히, 약 80%의 비율은 많은 실시예들에서 최적 성능에 근접하며, 60% 내지 90%의 비율이 대부분의 응용예들에서 유익하다.
더구나, 실험들은 10° 내지 30° 사이의 제1 각도 α와 30° 내지 50°사이의 제2 각도 β가 상당히 유익한 성능을 제공한다는 것을 증명하고 있다. 특히, 각도들 사이의 적어도 5°의 차이는 향상된 성능을 제공하는 경향이 있다.
많은 실시예들에서, 최적 성능에 근접하는 것은 약 20°의 제1 각도, 약 40°의 제2 각도, 및 약 80%의 거리 비율에서 달성된다.
따라서, 상술한 값들은 직접 신호와 반사 신호를 구별하는 것과 노치 영역을 경사지게 하는 것의 통상 충돌하는 다른 조건들 사이에 특별히 유익한 균형들을 제공하는 것으로서 구별되어 있다.
도 3의 드라이버 구조물에서, 제2 드라이버(303)는 전방축(311)에 평행한 방향으로 제1 드라이버로부터 외향으로 더욱 이동된다.
따라서, 이 실례에서 제1 드라이버 전방 섹션(315)의 가장 먼 지점(321)과 제2 드라이버 전방 섹션(317)의 가장 가까운 지점(319) 사이의 거리는 스피커 어레이 축선 방향(307)에 평행한 인라인 거리 x와 전방축(311)에 평행한 측방향(sideways) 거리 y에 대응한다. 따라서, 측방향 거리 y는 제1 드라이버 전방 섹션(315)의 가장 먼 부분(321)과 전방축(311)에 투사된 제2 드라이버 전방 섹션(317)의 가장 가까운 부분 사이의 거리에 대응한다.
스피커 어레이(201)의 성능이 측방향 거리에 추가로 의존하고 있음을 이해할 것이며, 그리고 실험들 및 시뮬레이션들은, 측방향 거리 y가 인라인 거리 x의 25% 내지 75% 사이에 있으면 특히 유익한 성능이 달성될 수 있음을 이해할 수 있다.
더 상세히 설명하면, 적어도 부분 인라인 배열의 결과, 제2 드라이버(303)는 제1 드라이버(301)로부터 방사된 사운드에 장애물을 제공한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이것은 두 드라이버들(301, 303) 사이에서 발생하는 차단 '벽'(401)에 해당하는 것으로 생각될 수 있다. 이것은 컬러레이션처럼 들릴 수 있는, 회절 및 콤 필터링을 초래하는 경향이 있을 것이다. 따라서 약간의 저하가 발생할 수 있다. 저하는 가끔 스피커 어레이(201)에 제공된 신호들을 균등화함으로써 종종 보정될 수 있다.
그러나, 이러한 차단의 효과를 감소시킬 필요가 있으며, 이것은 인라인 거리 x를 감소시키고 측방향 거리 y를 증가시키는 것에 의하여 달성될 수 있다. 그러나, 이것은 또한 스피커 어레이(201)의 물리적 크기를 증가시키게 될 것이다. 더구나, 측방향 거리의 증가는 드라이버들 사이에 디코릴레이션(de-correlation)을 증가시킬 것이며 따라서 노치 효과를 감소시킬 것이다.
따라서 이러한 비율들 사이에 적절한 균형을 찾기 위해 거리들을 최적화하는 것이 중요하다.
많은 실험들과 시뮬레이션들로부터, 도 3의 인라인 각도 φ가 제1 각도 α와 제2 각도 β사이에 있도록 선택된다면 특히 유익한 작동이 달성될 수 있음을 증명하고 있다. 특히, 인라인 각도 φ는 측방향 거리를 인라인 거리로 나눈 것의 아크사인으로서 정의될 수 있다:
[수학식 1]
Figure pct00001
이때 거리들은 조건 α<φ<β를 만족하도록 구성될 수 있다.
따라서 이러한 선택은 많은 실시예들에서, 도입된 차단이 허용불가능한 오디오 품질 저하를 초래하지 않고, 허용가능한 노치 효과가 달성되고, 직접 신호와 반사 신호 사이의 적절한 분리가 달성되고, 스피커 어레이의 치수들(특히 깊이)이 감소된다는 것을 보장할 수 있다.
실험들은 각도 φ를 제1 각도와 제2 각도의 평균과 실질적으로 동일하게 설정함으로써(즉 수학식 2와 같이) 특히 유익한 성능이 달성될 수 있음을 증명하고 있다:
[수학식 2]
Figure pct00002
명료함을 위한 상기 설명은 다른 기능적 유닛들 및 프로세서들을 참고하여 본 발명의 실시예들을 표현하고 있음을 알 것이다. 그러나, 다른 기능적 유닛들 또는 프로세서들 사이의 어떤 적절한 기능성의 분배가 본 발명을 손상시키지 않고 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 별개의 프로세서들 또는 제어기들에 의하여 수행될 예시된 기능성은 동일한 프로세서 또는 제어기들에 의하여 수행될 수도 있다. 따라서 특정한 기능적 유닛들의 참조물은 엄격한 논리적 또는 물리적 구조 또는 조직을 표시하기보다는 설명된 기능성을 제공하기 위한 적절한 수단의 참고물에 불과한 것으로 보아야 한다.
본 발명은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 어떤 조합을 포함하여 어떤 적절한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명은 옵션으로서 하나 이상의 데이터 프로세서들 및/또는 디지털 신호 처리기들상에서 작동하는 컴퓨터 소프트웨어로서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예의 요소들 및 컴포넌트들은 어떤 적절한 방법에 따라 물리적으로 기능적으로 및 논리적으로 구현될 수 있다. 사실 기능성은 단일 유닛에서, 다수의 유닛에서 또는 다른 기능적 유닛들의 부분으로서 구현될 수 있다. 그와 같이 본 발명은 단일 유닛에서 구현될 수 있거나, 또는 다른 유닛들과 프로세서들 사이에 물리적으로 그리고 기능적으로 분포될 수 있다.
본 발명이 몇 가지 실시예들과 연관되어 설명되었지만, 여기서 설명한 특정 형탤로 제한하지 않는다. 오히려, 본 발명의 범위는 첨부한 청구범위에 의해서만 제한된다. 추가로, 일정한 특징이 특별한 실시예들과 연관되어 설명되어 있는 것으로서 나타나 있을지라도, 기술에 숙련된 자는 설명한 실시예들의 다양한 특징들이 본 발명에 따라 조합될 수 있음을 인식할 것이다. 청구범위에서, 용어 "포함하는"은 다른 요소들 또는 단계들의 존재를 배제하는 것이 아니다.
더구나, 개별적으로 기재되었지만, 다수의 수단, 요소들 또는 방법 단계들이 단일 유닛 또는 프로세서에 의하여 구현될 수 있다. 추가로, 개별적인 특징들이 다른 청구항들에 포함될 수 있지만, 유익하게 조합이 가능하며, 다른 청구항들에서 포함하는 것이 특징들의 조합을 실행할 수 없거나 유익하지 않다는 것을 의미하지 않는다. 또한 청구항들의 하나의 카테고리내에 특징을 포함하는 것이 이 카테고리의 제한을 의미하지 않으며, 오히려 특징들이 적절한 경우 다른 청구항의 카테고리들에도 동일하게 적용될 수 있다는 것을 의미한다. 더구나, 청구항들에서 특징들의 순서는 특징들이 작용되어야 하는 어떤 특정한 순서를 의미하지 않으며, 특히 방법에서 개별적 단계들의 순서는 그 단계들이 이러한 순서대로 수행되어야 한다는 것을 의미하지 않는다. 오히려, 단계들은 어떤 적절한 순서로 수행되어도 좋다. 덧붙여, 단수 참조물은 복수를 배제하지 않는다. 따라서 단수와 제1, 제2의 참조물은 복수를 배제하지 않는다. 청구범위에서 참조부호들은 단순히 실례를 명백히 하기 위한 것으로서 제공되며 어떤 방법으로도 청구범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.

Claims (15)

  1. 스피커 어레이(201)를 위한 드라이버 구조물(205)로서,
    상기 스피커 어레이(201)의 축선 방향에 대해 제1 각도에서 축선 방향(on-axis direction)으로 배열된 제1 드라이버(301)로서, 상기 제1 각도는 5°를 초과하고, 상기 제1 드라이버(301)는 상기 제1 드라이버(301)의 방사 요소의 전방 에지와 상기 전방 에지의 전방에 있는 상기 제1 드라이버(301)의 부분들을 포함하는 제1 드라이버 전방 섹션을 갖는, 상기 제1 드라이버(301)와;
    상기 스피커 어레이(201)의 축선 방향에 대해 제2 각도에서 축선 방향으로 배열된 제2 드라이버(303)로서, 상기 제2 드라이버(303)는 상기 제2 드라이버(303)의 방사 요소의 전방 에지와 상기 전방 에지의 전방에 있는 상기 제2 드라이버(303)의 부분들을 포함하는 제2 드라이버 전방 섹션을 갖고, 상기 제2 각도는 상기 제1 각도보다 큰, 상기 제2 드라이버(303)를 포함하고,
    상기 스피커 어레이(201)의 축선에 대해 수직이며 상기 제1 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 전방부를 교차하는 전방축(311)으로부터 상기 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 가까운 부분까지의 제1 거리는, 상기 전방축으로부터 상기 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 부분까지의 제2 거리보다 작게 되어 있는, 드라이버 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전방축(311)으로부터 상기 제2 드라이버(303)의 방사요소의 전방 에지의 가장 가까운 부분까지의 거리는 상기 전방축으로부터 상기 제1 드라이버(301)의 방사요소의 전방 에지의 가장 먼 부분까지의 거리보다 작은, 드라이버 구조물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 드라이버 구조물은 상기 제1 드라이버(301) 및 상기 제2 드라이버(303)를 포함하는 제1 드라이버 서브-구조물과, 제2 드라이버 서브-구조물을 포함하고,
    상기 제2 드라이버 서브-구조물은,
    상기 스피커 어레이의 축선 방향에 대해 제3 각도에서 축선 방향으로 배열된 제3 드라이버, 및
    상기 스피커 어레이의 축선 방향에 대해 제4 각도에서 축선 방향으로 배열된 제4 드라이버를 포함하는, 드라이버 구조물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스피커 어레이(201)의 축선 방향은 상기 제1 드라이버 서브-구조물과 상기 제2 드라이버 서브-구조물 사이의 대칭축과 일치하는, 드라이버 구조물.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 스피커 어레이(201)의 축선 방향은,
    상기 제1 드라이버(301)와 상기 제3 드라이버의 축선 방향들, 및
    상기 제2 드라이버(303)와 상기 제4 드라이버의 축선 방향들 중 적어도 하나를 위한 대칭축과 일치하는, 드라이버 구조물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 거리는 상기 제2 거리의 90%보다 작은, 드라이버 구조물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 거리는 상기 제2 거리의 60% 내지 90% 사이에 있는, 드라이버 구조물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 각도는 상기 제1 각도보다 적어도 5°보다 큰, 드라이버 구조물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 각도는 10° 내지 30° 사이에 있고, 상기 제2 각도는 30° 내지 50°사이에 있는, 드라이버 구조물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 부분과 상기 전방축에 투사된 상기 제2 전방 섹션들의 가장 가까운 부분 사이의 거리에 대응하는 투사거리는 상기 제1 거리와 상기 제2 거리 사이의 차이의 25% 내지 75% 사이에 있는, 드라이버 구조물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 부분과 상기 전방축에 투사된 상기 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 가까운 부분 사이의 거리에 대응하는 투사거리를 상기 제1 거리와 상기 제2 거리 사이의 차이로 나누어 아크사인(arcsine)으로서 주어진 각도는 상기 제1 각도보다 크고 그리고 상기 제2 각도보다 작은, 드라이버 구조물.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 각도는 실질적으로 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 평균인, 드라이버 구조물.
  13. 적어도 하나의 드라이버 구조물을 포함하는 스피커 어레이로서.
    상기 적어도 하나의 드라이버 구조물은,
    상기 스피커 어레이(201)의 축선 방향에 대해 제1 각도에서 축선 방향으로 배열된 제1 드라이버(301)로서, 상기 제1 각도는 5°를 초과하고, 상기 제1 드라이버(301)는 상기 제1 드라이버(301)의 방사 요소의 전방 에지와 상기 전방 에지의 전방에 있는 제1 드라이버(301)의 부분들을 포함하는 제1 드라이버 전방 섹션을 갖는, 상기 제1 드라이버(301)와;
    상기 스피커 어레이(201)의 축선 방향에 대해 제2 각도에서 축선 방향으로 배열된 제2 드라이버(303)로서, 상기 제2 드라이버(303)는 상기 제2 드라이버(303)의 방사 요소의 전방 에지와 상기 전방 에지의 전방에 있는 상기 제2 드라이버(303)의 부분들을 포함하는 제2 드라이버 전방 섹션을 갖고, 상기 제2 각도는 상기 제1 각도보다 큰, 상기 제2 드라이버(303)를 포함하고,
    상기 스피커 어레이(201)의 축선에 대해 수직이며 상기 제1 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 전방부를 교차하는 전방축(311)으로부터 상기 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 가까운 부분까지의 제1 거리는, 상기 전방축으로부터 상기 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 부분까지의 제2 거리보다 작게 되어 있는, 스피커 어레이.
  14. 적어도 하나의 드라이버 구조물을 포함하는 단일 스피커 어레이로부터 서라운드 사운드 경험을 발생하기 위한 서라운드 사운드 시스템으로서,
    상기 적어도 하나의 드라이버 구조물은,
    상기 스피커 어레이(201)의 축선 방향에 대해 제1 각도에서 축선 방향으로 배열된 제1 드라이버(301)로서, 상기 제1 각도는 5°를 초과하고, 상기 제1 드라이버(301)는 상기 제1 드라이버(301)의 방사 요소의 전방 에지와 상기 전방 에지의 전방에 있는 제1 드라이버(301)의 부분들을 포함하는 제1 드라이버 전방 섹션을 갖는, 상기 제1 드라이버(301)와;
    상기 스피커 어레이(201)의 축선 방향에 대해 제2 각도에서 축선 방향으로 배열된 제2 드라이버(303)로서, 상기 제2 드라이버(303)는 상기 제2 드라이버(303)의 방사 요소의 전방 에지와 상기 전방 에지의 전방에 있는 상기 제2 드라이버(303)의 부분들을 포함하는 제2 드라이버 전방 섹션을 갖고, 상기 제2 각도는 상기 제1 각도보다 큰, 상기 제2 드라이버(303)를 포함하고,
    상기 스피커 어레이(201)의 축선에 대해 수직이며 상기 제1 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 전방부를 교차하는 상기 전방축(311)으로부터 상기 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 가까운 부분까지의 제1 거리는, 상기 전방축으로부터 상기 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 부분까지의 제2 거리보다 작게 되어 있는, 서라운드 사운드 시스템.
  15. 스피커 어레이를 위한 드라이버 구조물을 제공하는 방법에 있어서,
    상기 스피커 어레이(201)의 축선 방향에 대해 제1 각도에서 축선 방향으로 배열된 제1 드라이버(301)로서, 상기 제1 각도는 5°를 초과하고, 상기 제1 드라이버(301)는 상기 제1 드라이버(301)의 방사 요소의 전방 에지와 상기 전방 에지의 전방에 있는 상기 제1 드라이버(301)의 부분들을 포함하는 제1 드라이버 전방 섹션을 갖는, 상기 제1 드라이버(301)를 제공하는 단계와;
    상기 스피커 어레이(201)의 축선 방향에 대해 제2 각도에서 축선 방향으로 배열된 제2 드라이버(303)로서, 상기 제2 드라이버(303)는 상기 제2 드라이버(303)의 방사 요소의 전방 에지와 상기 전방 에지의 전방에 있는 상기 제2 드라이버(303)의 부분들을 포함하는 제2 드라이버 전방 섹션을 갖고, 상기 제2 각도는 상기 제1 각도보다 큰, 상기 제2 드라이버(303)를 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 스피커 어레이(201)의 축선에 대해 수직이며 상기 제1 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 전방부를 교차하는 전방축(311)으로부터 상기 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 가까운 부분까지의 제1 거리는, 상기 전방축으로부터 상기 제2 드라이버 전방 섹션의 가장 먼 부분까지의 제2 거리보다 작게 하는, 방법.
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