KR20120067294A

KR20120067294A - 가상 서라운드 렌더링을 위한 스피커 어레이

Info

Publication number: KR20120067294A
Application number: KR1020110134173A
Authority: KR
Inventors: 울리히 호바흐
Original assignee: 하르만 인터내셔날 인더스트리즈, 인코포레이티드
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2012-06-25
Anticipated expiration: 2031-12-14
Also published as: CA2761359A1; CA2761359C; JP5816072B2; EP2466914A1; JP2012130009A; CN102611966B; EP2466914B1; KR101885718B1; CN102611966A; US20120155650A1

Abstract

2방향 접근에 의해 가상 서라운드 사운드를 생성하기 위한 디바이스 및 방법이 제공된다. 상기 디바이스 및 방법은 팬텀 이미징 및 과도한 채색을 피하면서 각각의 주파수 대역에서 양귀간 시간차 정위 큐 및 양귀간 레벨차 정위 큐와 유사하도록 설계된 1차 헤드-관련 모델을 채용한다.

Description

가상 서라운드 렌더링을 위한 스피커 어레이{SPEAKER ARRAY FOR VIRTUAL SURROUND RENDERING}

본 발명은 가상 스피커 사운드 시스템에 관한 것으로서, 특히, 후방 서라운드 채널을 렌더링하기 위한 스피커 어레이 및 디지털 신호 처리에 관한 것이다.

통상적으로, 몇 개의 스피커만으로 서라운드 사운드를 재생할 때에 공간 증대 기법(spatial enhancement techniques)이 채용되어 왔다. 청취자의 전방에 배치된 몇 개의 라우드스피커로부터 서라운드 사운드를 재생하는 것을 가능케 하는 상기 공간 증대 기법은 현재 많은 벤더(vendors)로부터 이용 가능하다. 이러한 애플리케이션의 예로서, 후방 스피커를 설치할 필요가 없고 멀티미디어 모니터 또는 랩탑에 통합된 작은 트랜스듀서(transducers)를 이용하여 서라운드 영화 및 컴퓨터 게임을 렌더링하는 홈 씨어터 시스템에서의 3D 사운드 재생이 있다. 보통, 청취 경험은 그리 강력하지 않은데, 이는 (i) 보다 더 많이 머리를 움직이는 것조차 허용하지 않는 매우 좁은 스위트 스팟(sweet spots), (ii) 강한 축외 이미징 및 톤 왜곡(imaging and tonal distortion off axis), (iii) 청취자가 머리를 돌리는 동안 느껴지는 이압(ear pressure) 및 페이지니스(phasiness)와 같이 명확하게 발생하는 문제 때문이다.

단지 몇 개의 스피커만으로 서라운드 사운드를 제공하기 위한 한 가지 접근법은 공간 증대 중에 다중 크로스토크 캔슬러(multiway crosstalk cancelller) 방법을 채용한다. 그러나, 이 접근법에 따르면, 정확한 헤드 모델(head model)에 기초하여 정확한 이어 신호(ear signals)를 생성할 목적으로 높은 차수의 역 필터 매트릭스(high order inverse filter matrices)가 필요하고, 이로 인해 청취자의 머리가 정확한 의도된 위치에 있지 않게 되는 축외에서 열화된 음질(degraded sound quality off axis)이 야기된다.

두 쌍의 트랜스듀서에 접속되는 크로스오버 필터 앞에 종래의 크로스토크 캔슬러 회로를 이용하는 신호 처리 접근법 역시 채용되어 왔다. 이러한 접근법은 그 성공이 제한적인데, 왜냐하면 크로스토크 캔슬러 필터가 어느 트랜스듀서 쌍에 대해서도 최적화되지 않기 때문이다.

따라서, 가상 서라운드 렌더링을 가능케 하고 서라운드 사운드의 재생을 개선하는 스피커 어레이에 대한 요구가 있다. 특히, 가상 서라운드 사운드의 견고성(robustness) 및 축회 채색(off-axis coloration) 모두를 개선하는 것이 요망된다.

상기의 관점에서, 스테레오 또는 서라운드 사운드 오디오 신호를 처리하여 가상 서라운드를 렌더링하는 디지털 신호 프로세서가 제공된다. 본 프로세스에서는 청취자의 전방에 배열된 스피커만이 이용되어, 머리의 움직임에 대해 강건하고 축외 채색이 적은 가상 서라운드 사운드가 얻어진다. 상기 디지털 신호 프로세서는 1차 헤드-관련 필터, 업믹싱 매트릭스 및 지연 라인 어레이를 구비한 크로스오버 회로를 채용하여 조기의 반사를 생성함으로써, 스테레오 전방 채널의 확장된 깊이 및 폭을 갖는 후방 서라운드 채널을 스피커 어레이에 렌더링한다. 상기 특징 및 이하에서 설명하는 특징은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 각 조합에서 뿐만 아니라 다른 조합으로 또는 별개로 이용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

본 발명의 다른 디바이스, 장치, 시스템, 방법, 특징 및 이점은 다음의 상세한 설명을 통해 당업자에게 명확해질 것이다. 이러한 모든 추가적인 시스템, 방법, 특징 및 이점은 이하의 설명 내에 포함되고, 본 발명의 범위 내에 있는 것이며, 특허청구범위에 의해 보호된다.

이하의 설명은 첨부 도면을 참조하여 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 도면의 구성 요소들은 반드시 비율대로 축척하여 나타낸 것은 아니며, 대신에 본 발명의 원리를 설명할 때 강조되어 도시된다. 도면에서, 동일한 참조 부호는 도면 전체에 걸쳐 대응 부분을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 한 가지 실시예에 따른 스피커 어레이의 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 한 가지 실시예에 따른 디지털 신호 프로세서의 단순화한 블록도이다.
도 3은 도 2의 디지털 신호 프로세서 내에 위치하고 도 1의 스피커 어레이에 접속된 5-채널 서라운드 렌더러(renderer)의 한 가지 실시예의 블록도이다.
도 4는 도 3의 5-채널 서라운드 렌더러와 연계하여 활용될 수 있는 서라운드 렌더러의 한 가지 예의 블록도이다.
도 5는 도 3의 5-채널 서라운드 렌더러의 중앙 위치 및 12°축외에서의 합해진 응답을 보여주는 그래프이다.
도 6은 도 3의 2-in 4-0ut 업믹서의 한 가지 예의 블록도이다.
도 7은 조기 반사를 위한 도 6의 쉘빙 필터(shelving filter)의 출력을 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 한 가지 실시예에 따른 가상 서라운드 렌더링을 위한 예시적인 단계를 설명하는 흐름도이다.

다음의 다양한 예에 대한 설명은 설명의 목적을 위해 제공되는 것이며 제한적인 것으로 해석되어서는 안된다는 것을 이해하여야 한다. 예들을 도시한 기능 블록, 모듈 또는 유닛으로 나눈 것이 이들 기능 블록, 모듈 또는 유닛이 물리적으로 별도의 유닛으로서 구현되어야 한다는 것을 나타내는 것으로서 해석되어서는 안된다. 도시 또는 설명한 기능 블록, 모듈 또는 유닛은 별도의 유닛, 회로, 칩, 기능부, 모듈 또는 회로 요소로서 구현될 수도 있다. 하나 이상의 기능 블록 또는 유닛은 또한 공통의 회로, 칩, 회로 요소 또는 유닛으로 구현될 수도 있다.

도 1에는, 본 발명의 한 가지 실시예에 따른 스피커 어레이 또는 사운드 바(soundbar)(102)의 다이어그램(100)이 도시되어 있다. 스피커 어레이(102)는 스피커 및 및 관련 트랜스듀서(104, 106, 108, 110)와 같은 하나 이상의 스피커를 구비할 수 있다. 트랜스듀서는 두 개의 작은 내측 트랜스듀서(106, 108) 및 두 개의 더 큰 외측 트랜스듀서(104, 110)일 수 있다. 스피커 어레이(102)는 통상 청취자 전방에 놓인다. 스피커 어레이의 예시적인 장착은 평면 화면 텔레비전과 같은 텔레비전의 위 또는 아래일 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따라 구현될 수 있는 디지털 신호 처리기(DSP)(202)의 한 가지 예의 단순화된 블록도(200)가 도시되어 있다. 디지털 신호 처리기는, 메모리(206)와 같은 하나 이상의 메모리, 아날로그-디지털(A/D) 컨버터(208), 클록(210), 개별 부품(discrete components)(212), 디지털-아날로그(D/A) 컨버터(214)에 접속된 컨트롤러(204)를 구비할 수 있다. 하나 이상의 아날로그 신호는 A/D 컨버터(208)에 의해 수신되어, 컨트롤러(204), 메모리(206) 및 개별 부품(212)에 의해 처리되는 디지털 신호로 변환될 수 있다. 상기 처리된 신호는 D/A 컨버터(214)를 통해 출력되고, 추가로 증폭되거나 사운드바(102)와 같은 다른 디바이스에 보내질 수 있다.

도 3에는, 가상 서라운드 사운드 프로세서(virtual surround sound processor; VSSP)(202)의 한 가지 예의 블록도(300)가 도시되어 있다. 도시된 VSSP(202)는, 도 2의 DSP(202) 내에 구현될 수 있고 도 1의 스피커 어레이(102)에 접속될 수 있는 4-채널 서라운드 렌더러(renderer)(302)를 구비하고 있다. VSSP(202)는 좌채널 L(302), 중앙 채널 C(304), 우채널 R(306) 오디오를 받아들이기 위한 4개의 커넥터를 구비할 수 있다. 중앙 채널 C(304)로부터의 오디오는 결합기(combiner)(308)에 의해 좌채널 L(302)과 결합되고, 결합기(310)에 의해 우채널 R(306)과 결합된다. 결합기(308, 310)로부터의 출력은 2-in 4-out 업믹서(upmixer)(312)로 보내진다. 2-in 4-out 업믹서(312)의 출력은 4개의 출력 신호, 즉 Out_L (314), Out_R(316), Surr_out_L(318), Surr_out_R(320)이다. Surr_out_L 신호(318)는 결합기(324)에 의해 좌측 신호(322)와 결합되고, Surr_out_R 신호(320)는 결합기(328)에 의해 우측 신호(326)와 결합된다. 결합기(324, 328)로부터의 출력은 서라운드 렌더러(302)로 보내진다. 서라운드 렌더러(302)로부터의 출력 신호는 A_L(330), A_4(332), B_L(334), B_R(336)로서 표시되어 있다. A_L 신호(330)는 결합기(338)에 의해 Out_L 신호(314)와 결합될 수 있고, 사운드바(102)의 스피커(104)에 접속될 수 있다. Out_R 신호(316)는 결합기(340)에 의해 A_R 신호(332)와 결합될 수 있고, 사운드바(102)의 스피커(110)에 접속될 수 있다. B_L 신호(334) 및 B_R 신호(336)는 각각 사운드바(102)의 스피커(106), 스피커(108)에 접속된다.

중앙 채널 C(304)은 감쇠율(attenuation factor)(h1)을 통해, 좌측 입력 채널 L(302) 및 우측 입력 채널 R(304)에 추가된다. 통상적으로, 감쇠율(h1)은 h1=0.4로서 설정될 수 있고, 본 예에서 대략 -8dB이다. 상기 합해진 신호들은 2-in 4-out 업믹서(312)의 입력 IN_L, IN_R(결합기(308, 310)의 출력)에 연결되며, 상기 업믹서는 주 스테레오 출력 Out_L(314), Out_R(316), 서라운드 출력 Surr_Out_L(318), Surr_Out_R(320)을 생성한다. 상기 주 출력은 직접, 두 개의 합산 노드(summing nodes) 또는 결합기(338, 340)를 통해 외측 트랜스듀서 쌍(104, 110)에 공급되는 신호에 추가된다. 2-in 4-out 업믹서(312)의 서라운드 출력은 각각, 배율(h3)이 곱해지고, 결합기(324, 328)에 의해 서라운드 입력 채널 LS(322), RS(326)에 추가되며, 이들은 배율(scaling factor)(h2)이 곱해진다. 결과적으로 얻어지는 합해진 입력 신호들은 서라운드 렌더러(302)의 입력과 접속되고, 상기 렌더러는 4개의 신호, 즉 합산 노드(결합기(338, 340))를 통해 외측 트랜스듀서 쌍(104, 110)에 접속되는 제1 쌍 A_L(330), A_R(332), 내측 트랜스듀서(106, 108)에 접속되는 제2 쌍 B_L(334), B_R(336)을 생성한다.

2-in 4-out 업믹서(312)에서 채용되는 배율의 전형적인 값은 h2=2.3, h3=1.9일 수 있지만, 애플리케이션에 따라 그리고 사용자 취향에 따라 다른 실시예에서 다른 값들이 사용될 수 있다. 컴퓨터 모니터 애플리케이션의 경우, 외측 트랜스듀서(104, 110)는 (40...50) cm 서로 떨어져 있을 수 있고, 내측 쌍(106, 108)은 (6...10) cm 떨어져 있을 수 있다. 이는 외측 쌍(104, 110)에 대한 +/-(14...17)°의 청취자 머리의 각도 범위(angular spans)에 대응하고, 80 cm의 청취 거리에서 내측 쌍(106, 108)에 대한 +/-(2...4)°의 범위에 대응한다. 외측 트랜스듀서(104, 110)가 대형 TV 스크린의 엣지에 위치하는 홈 씨어터 시스템에서, 외측 트랜스듀서(104, 110)는 예컨대, 150 cm 서로 떨어져 있을 수 있고, 내측 트랜스듀서(106, 108)는 예컨대, 30 cm 떨어져 있을 수 있어, 250~300 cm의 청취 거리에서 유사한 각도 범위에 이른다. 설계 파라미터는 주로, 상기 각도 범위에 의존하고, 따라서 두 예시적인 애플리케이션에서 동일할 수 있다.

도 4를 참조하면, 도 3의 서라운드 렌더러(302)의 실시예의 블록도(400)가 도시되어 있다. 2-채널 입력 신호 Surr_In_L(결합기(324)로부터의 신호), Surr_In_R(결합기(328)로부터의 신호)가 먼저, 한 쌍의 로패스 필터 LP(402, 404) 및 한 쌍의 하이패스 필터 HP(406, 408)를 포함하는 크로스오버 네트워크에 의해, 특정 크로스오버 주파수 fc(410)에서, 두 신호 쌍으로 스펙트럼 분할된다. 크로스오버 주파수 fc는 단순한 헤드 모델이 유효하도록 선택된다(통상, fc=500 Hz...2000 Hz). 크로스오버 필터는 낮은 차수의 재귀 필터(low-order recursive filters), 예컨대 2차 Butterworth (BW) 필터 또는 4차 Linkwitz-Riley (LR) 필터일 수 있다. 로패스 부는 추가로, 배수(g1)(412)만큼 스케일 조정된다.

다음에, 로패스 필터링된 신호쌍은, d1 개의 샘플의 순수 지연을 나타내는, 지연부 HD(414, 416)에 의해 모델링되고 이득(gain) g2(418)이 후속하는 크로스 패스가 구비된 비재귀형(1차) 크로스토크-캔슬러부를 통과한다. 크로스-패스 출력은 결합기(420, 422)에 의해 각각의 다이렉트 패스로부터 차감되어, 우측 트랜스듀서로부터 좌측 귀에 이르는 신호들을 캔슬하며, 그 역도 마찬가지이다. 700 Hz 미만의 저주파수에서, 양귀간 시간차(inter-aural time differences, ITD)는 두드러진 정위 큐(localization cues)이고, 700 Hz 이상의 주파수 범위에서는, 양귀간 레벨차(inter-aural level differences, ILD)가 보다 두드러지게 된다. 특정 청취 각도에서, 크로스토크 경로의 경로차는 48 kHz의 샘플링 레이트에서 d1(=4...8) 개의 샘플의 지연값에 대응한다.

하이패스 필터링된 신호쌍은 -3dB의 컷오프 주파수 ft(428)를 특징으로 하는, 크로스 경로 내의 1차 로패스 필터 HC(424, 426)를 구비한 제2 크로스토크-캔슬러부에 의해 처리된다. HC(424, 426)에 대해 경험적으로 결정된 값은 현재의 실시에 있어서, ft=(3...4) kHz이다. 이 부분에서 추가의 지연 또는 이득 파라미터는 요구되지 않는다. HC(424)의 출력은 결합기(430)에 의해 HP(408)의 출력으로부터 차감되어, 출력 신호 B_R이 얻어진다. 유사하게, HC(426)의 출력은 결합기(428)에 의해 HP(406)의 출력으로부터 차감되어, 출력 신호 B_L이 얻어진다.

상기한 2-방향 접근법(two-way approach)을 가지고, 각각의 주파수 대역에서 ITD, ILD 정위 큐와 유사한 1차 헤드-관련 모델을 이용하였다. 이에 의해, 종래 기술에서 교시된 고차 헤드-관련 필터가 피해졌고, 이에 따라 축외 채색, 페이지니스, 이압의 불쾌한 감정은 줄어든다.

크로스 경로 이득계수(gain factor)에 대한 유용한 범위는 통상 g2=(0.3...0.9)이다. 하나에 근사한 값들은 최대의 분리(청취자의 귀를 가로지르는 축을 따른 가상 이미지)를 야기하지만, 최대의 베이스 부스트(bass boost)를 필요로 하는데, 그 양은 이득 계수 g1의 선택에 의해 설정될 수 있다. 컴퓨터 모니터 시스템에 대한 전형적인 설계 예는 다음과 같을 수 있다.

LP, HP= 2차 BW부, fc=800 Hz

g1=-3.0

HD= 지연 d1(=4개 샘플)의 주파수 응답

g2=0.7

HC=1차 로패스, ft=3.5 kHz

모노 입력을 갖는, 중앙 위치에서의 주파수 응답은 다음과 같다

g1?LP?(1-g2?HD)+HP?(1-HC)

축외 위치에서, 좌우 외측 트랜스듀서 사이의 추가의 경로 길이차(HD1)은 다음의 주파수 응답 공식에 이른다.

g1?LP?(1-g2?HD)?(1+HD1)/2+HP?(1-HC)

도 5에는 본 발명의 한 가지 실시예에 따라서, 5-채널 서라운드 렌더러(302)(도 3)의 중심 위치 및 12°축외 위치에서의 합해진 응답들의 그래프(500)가 도시되어 있다. 12°의 가정된 축외 각도에서(결과적으로 얻어지는 좌우 외측 트랜스듀서 사이의 경로 길이차 HD1=13개 샘플 지연), 그래프(500)에 도시된 결과들은 충분히 평탄하고 추가의 이퀄라이제이션을 필요로 하지 않는 축상(on-axis) 응답(502)으로 얻어졌고, 축외 응답(504)은 1.5 kHz 부근에서 간섭 딥(interference dip)을 나타내었는데, 이는 주 스테레오 신호 L302, R306, C304에 의해 채색으로서 강하게 인식되지 않고 추가 마스킹되지 않는다.

도 6을 참조하면, 도 3의 2-in 4-out 업믹서(312)의 블록도(600)가 도시되어 있다. 2-in 4-out 업믹서(312)의 목적은 전방 사운드 스테이지의 조정 가능한 인식 거리와 확장된 스테레오 폭을 제공하는 것, 또 2-채널-단일 신호원(전통적인 신호원)의 경우에 대하여 증대된 공간적 경험을 생성하는 것이다.

스테레오 폭 조정은, 주 스테레오 쌍 Out_L(314), Out_R(316)에 대해 네거티브 크로스 계수 b1(602), 가상 서라운드 쌍 Surr_Out_L(318), Surr_Out_R(320)에 대해 b2(604)를 갖는 두 개의 선형 2×2 매트릭스가 구비된 스테레오 폭 조정부(601)에서 달성될 수 있다. 파라미터의 유용한 범위는 간격[0...1]인데, 하나에 근사한 값들에 대한 최대 분리이다. 본 실시예에서 선택된 값들은 b1=0.04, b2=0.33이다.

인식된 사운드 스테이지의 거리는 거리 조정부(605)에서, 이산 반사된 에너지(discrete reflected energy)의 추가에 의해 스피커 베이스를 넘어 증가될 수 있다. 반사의 진폭이 더 클수록 다이렉트 사운드에의 반사가 가까울수록(지연값이 작을수록), 인식될 수 있는 사운드는 더 멀리 있다. 본 예에서, 4개의 반사(다이렉스 사운드의 지연된 복제)가 생성되어, 2-in 4-out 업믹서(312)의 4개의 출력에 추가되었다. 파라미터들은 4개의 지연 값(d1(606), d2(608), d3(610), d4(612))이고, 그 각각의 진폭은 c1(614), c2(616), c3(618), c4(620)이다. 반사된 신호들 사이의 충분한 비상관(decorrelation)이 랜덤 값을 할당함으로써 달성될 수 있어, 팬텀 이미징(2개 이상의 반사가 하나로 병합되는 것) 및 과도한 채색을 피할 수 있다. 본 예에서의 예시적인 파라미터 셋트는 c1=0.62, c2=0.50, c3=0.71, c4=0.5(각각, 4dB, -6dB, -3dB, -5dB에 대응), d1=564, d2=494, d3=776, d4=917 샘플들이다.

또한, 한 쌍의 1차 고-쉘빙 필터(high-shelving filters)(622, 624)를 반사 경로에 삽입하여, 자연 벽 흡수(natural wall absorption)를 모사하고, 그 모사된 주변 음장에서의 과도성(transients)을 감쇠할 수 있다. 고-쉘빙 필터(622, 624)에 대한 전형적인 파라미터가 도 7에 도시되어 있다. 도 7에는, 조기 반사를 위한 도 6의 쉘빙 필터(622, 624)의 출력(702)의 그래프(700)가 도시되어 있다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 한 가지 실시예에 따른 가상 서라운드 렌더링을 위한 단계들의 흐름도(800)가 도시되어 있다. IN_L, IN_R과 같은 복수의 오디오 신호가 2-in 4-out 업믹서(312)에서 수신된다(802). 2-in 4-out 업믹서(312)는, 제1 복수의 오디오 채널 신호의 수신에 응답하여, Out_L(314) 및 Out_R(316)과 같은 업믹스된 출력 신호 및 Surr_out_L(318) 및 Surr_out_R(320)과 같은 관련 출력 서라운드 신호를 생성한다(804). LS(322), RS(326)과 같은 제2 복수의 오디오 채널 신호가 서라운드 렌더러(302)에서 수신된다(806). 각 제2의 복수 오디오 채널 신호는 서라운드 렌더러(302)에서 제2 복수 오디오 채널 신호의 수신에 응답하여, 결합기(324, 328)에 의해 관련 출력 서라운드 신호와 결합된다(808). 복수의 트랜스듀서 신호가, B_L(334), B_R(336)과 같은 서라운드 렌더러(302)의 출력으로서 생성되고, 그 트랜스듀서 신호들의 일부가 결합기에 의해 관련 업믹스된 출력 신호와 결합되어, 각각 결합기(338, 340)에 의해 Out_L(314)와 결합되는 A_L(330), Out_R(316)과 결합되는 A_R(332)와 같은 추가의 트랜스듀서 신호를 생성한다(810).

도 8을 참조하여 설명한 방법은 메모리 내의 이동 데이터, 타이밍 신호를 생성하는 것과 같이, 신호 처리 중에 공통적으로 수행되는 추가의 단계 또는 모듈을 포함할 수 있다. 도 8의 흐름도의 단계들은 또한 더 많은 단계 또는 기능과 함께 또는 병렬적으로 수행될 수도 있다.

당업자라면, 도 8과 관련하여 설명한 하나 이상의 프로세스, 서브-프로세스, 또는 프로세스 단계 또는 모듈은 하드웨어 및/또는 소프트웨어에 의해 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 프로세스가 소프트웨어에 의해 수행된다면, 그 소프트웨어는 도 1 내지 도 7에 개략적으로 도시한 하나 이상의 기능적 구성품 또는 모듈과 같은, 적당한 전자 처리 구성요소 또는 시스템 내의 소프트웨어 메모리(도시 생략)에 상주할 수 있다. 소프트웨어 메모리 내의 소프트웨어는 논리적 기능(logical functions)(즉, 디지털 회로와 같은 디지털 형태 또는 소스 코드로 구현될 수 있는 "로직")을 구현하기 위한 실행 가능한 명령어들의 정렬된 리스팅을 포함할 수 있고, 명령어 실행 시스템, 장치 또는 디바이스, 예컨대 컴퓨터-기반 시스템, 프로세서-포함 시스템, 도는 명령어 실행 시스템, 장치 또는 디바이스로부터 명령어를 선택적으로 페치하여 그 명령어를 실행할 수 있는 다른 시스템에 의해 또는 그것과 연계하여 사용하기 위한 임의의 컴퓨터-판독 가능한 매체에 선택적으로 구현될 수 있다. 본 명세서의 개시 내용과 관련하여, "컴퓨터-판독 가능한 매체"는 명령어 실행 시스템, 장치 또는 디바이스에 의해 또는 그것과 연계하여 사용하기 위한 프로그램을 포함, 저장 또는 통신할 수 있는 임의의 유형 수단이다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는, 예컨대 전자, 자기, 광, 전자기, 적외선 또는 반도체 시스템, 장치 또는 디바이스일 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 컴퓨터 판독 가능한 매체의 보다 구체적인 예는 휴대형 컴퓨터 디스켓(자기), RAM(전자), ROM (Read-Only Memory)(전자), 소거 가능한 프로그램 가능한 ROM(EPROM 또는 플래시 메모리)(전자), 휴대형 컴퓨터 디스크 ROM(CDROM)(광)를 포함할 수 있지만, 이들 역시 비제한적인 예이다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 상기 프로그램이 프린트되고 캡처된 다음, 컴파일되고, 해석되며 필요하다면 적당한 방식으로 다르게 처리된 후 컴퓨터 메모리에 저장되는 다른 적당한 매체 또는 페이퍼일 수도 있다.

상기 실시예의 설명은 설명 및 도식을 위해 제공되었다. 상기 실시예는 청구항의 발명을 낱낱이 드러내는 것은 아니고 또 청구항의 발명을 상기한 정확한 형태 그대로 제한하지 않는다. 여러 변형 및 수정이 상기 설명의 관점에서 가능하고 또는 본 발명을 실시하는 실제 예로부터 얻어질 수 있다. 청구항 및 그 균등물이 본 발명의 범위를 한정한다.

Claims

복수의 제1 오디오 채널 신호를 수신하고 업믹스된 출력 신호 및 관련 출력 서라운드 신호를 생성하는 업믹서와,
복수의 제2 오디오 채널 신호를 수신하는 서라운드 렌더러
를 포함하고,
상기 복수의 제2 오디오 신호 각각은 관련 출력 서라운드 신호와 결합되고, 복수 개의 트랜스듀서 신호를 생성하며,
상기 복수 개의 트랜스듀서 신호 중 적어도 일부가 각각 관련 업믹스된 출력 신호와 결합되는 것인, 가상 서라운드 렌더링 오디오 디바이스.
청구항 1에 있어서, 상기 복수의 제1 오디오 채널 신호는 적어도 좌측 채널 신호, 우측 채널 신호 및 중앙 채널 신호를 포함하는 것인 가상 서라운드 렌더링 오디오 디바이스.
청구항 2에 있어서, 상기 중앙 채널 신호는 우측 채널 신호 및 좌측 채널 신호와 결합되는 것인 가상 서라운드 렌더링 오디오 디바이스.
청구항 1에 있어서, 상기 업믹서는 스테레오 폭 조정부와 거리 조정부를 포함하는 것인 가상 서라운드 렌더링 오디오 디바이스.
청구항 4에 있어서, 상기 스테레오 폭 조정부는 제1 네거티브 크로스 계수 파라미터를 포함하는 것인 가상 서라운드 렌더링 오디오 디바이스.
청구항 5에 있어서, 상기 스테레오 폭 조정부는 상기 관련 출력 서라운드 신호와 연관되어 있는 제2 네거티브 크로스 계수 파라미터를 더 포함하는 것인 가상 서라운드 렌더링 오디오 디바이스.
청구항 5에 있어서, 상기 스테레오 폭 조정부는 상기 업믹서에서 수신된 복수의 오디오 채널 신호 각각과 연관되어 있는 쉘프 필터(shelf filter)를 더 포함하는 것인 가상 서라운드 렌더링 오디오 디바이스.
청구항 4에 있어서, 상기 거리 조정부는 상기 출력 신호 및 관련 출력 서라운드 신호 각각과 연관되어 있는 지연 파라미터를 포함하는 것인 가상 서라운드 렌더링 오디오 디바이스.
청구항 8에 있어서, 상기 각각의 지연은 진폭 파라미터를 갖고 있는 것인 가상 서라운드 렌더링 오디오 디바이스.
청구항 1에 있어서, 상기 서라운드 렌더러는 분할되어 로패스 필터 및 하이패스 필터를 통과하게 되는 각각의 상기 출력 서라운드 신호를 더 포함하는 것인 가상 서라운드 렌더링 오디오 디바이스.
청구항 10에 있어서, 다른 로패스-필터 각각으로부터의 지연된 출력을 제1 로패스 필터의 출력으로부터 차감하는 복수의 제1 결합기를 더 포함하는 가상 서라운드 렌더링 오디오 디바이스.
청구항 10에 있어서, 하이패스 필터 각각으로부터의 크로스토크 캔슬러 출력을 제1 하이패스 필터의 출력으로부터 차감하는 복수의 제2 결합기를 더 포함하는 가상 서라운드 렌더링 오디오 디바이스.
청구항 12에 있어서, 상기 크로스토크 캔슬러의 크로스오버 주파수는 500 Hz 내지 2000 Hz의 범위 내에 있는 것인 가상 서라운드 렌더링 오디오 디바이스.
가상 서라운드 렌더링 방법으로서,
업믹서에서 복수의 제1 오디오 채널 신호를 수신하는 단계와,
상기 복수의 제1 오디오 채널 신호의 수신에 응답하여, 업믹스된 출력 신호 및 관련 출력 서라운드 신호를 생성하는 단계와,
서라운드 렌더러에서 복수의 제2 오디오 채널 신호를 수신하는 단계와,
상기 서라운드 렌더러에서 상기 복수의 제2 오디오 채널 신호의 수신에 응답하여, 상기 복수의 제2 오디오 채널 신호 각각을 관련 출력 서라운드 신호와 결합하는 단계와,
복수의 트랜스듀서 신호를 생성하는 단계
를 포함하고, 상기 복수의 트랜스듀서 신호 중 적어도 일부가 각각 관련 업믹스된 출력 신호와 결합되는 것인 가상 서라운드 렌더링 방법.
청구항 14에 있어서, 상기 복수의 제1 오디오 채널 신호의 수신은 적어도 좌측 채널 신호, 우측 채널 신호 및 중앙 채널 신호를 포함하는 것인 가상 서라운드 렌더링 방법.
청구항 15에 있어서, 상기 중앙 채널 신호를 상기 우측 채널 신호 및 좌측 채널 신호와 결합하는 것을 포함하는 가상 서라운드 렌더링 방법.
청구항 14에 있어서, 상기 업믹서는 스테레오 폭 조정부 및 거리 조정부를 포함하는 것인 가상 서라운드 렌더링 방법.
청구항 17에 있어서, 상기 폭 조정부에서 상기 복수의 제1 오디오 채널 신호에 제1 네거티브 크로스 계수 파라미터를 적용하는 것을 포함하는 가상 서라운드 렌더링 방법.
청구항 18에 있어서, 상기 스테레오 폭 조정부는 상기 관련 출력 서라운드 신호와 연관되어 있는 제2 네거티브 크로스 계수 파라미터를 적용하는 것을 더 포함하는 것인 가상 서라운드 렌더링 방법.
청구항 18에 있어서, 상기 스테레오 폭 조정부는 상기 업믹서에서 수신된 복수의 오디오 채널 신호 각각을 연관된 쉘프 필터로 필터링하는 것을 더 포함하는 것인 가상 서라운드 렌더링 방법.
청구항 17에 있어서, 상기 거리 조정부는 상기 출력 신호 및 관련 출력 서라운드 신호 각각을 지연 파라미터로 지연시키는 것을 포함하는 것인 가상 서라운드 렌더링 방법.
청구항 21에 있어서, 상기 각각의 지연은 진폭 파라미터를 갖고 있는 것인 가상 서라운드 렌더링 방법.
청구항 14에 있어서, 상기 서라운드 렌더러는 로패스 필터 및 하이패스 필터링을 통해 분할된 후의 각 출력 서라운드 신호를 필터링하는 것을 더 포함하는 것인 가상 서라운드 렌더링 방법.
청구항 23에 있어서, 다른 로패스 필터 각각으로부터의 지연된 출력을 제1 로패스 필터의 출력으로부터 복수의 제1 결합기에 의해 차감하는 것을 더 포함하는 가상 서라운드 렌더링 방법.
청구항 23에 있어서, 각 하이패스 필터로부터의 크로스토크 캔슬러 출력을 제1 하이패스 필터의 출력으로부터 복수의 제2 결합기에 의해 차감하는 것을 더 포함하는 가상 서라운드 렌더링 방법.
청구항 25에 있어서, 상기 크로스토크 캔슬러의 크로스오버 주파수는 500 Hz 내지 2000 Hz의 범위 내에 있는 것인 가상 서라운드 렌더링 방법.