KR20130040929A - 제어 가능한 전면 이득 및 후면 이득을 갖는 마이크로폰을 구비한 전자 장치 - Google Patents

제어 가능한 전면 이득 및 후면 이득을 갖는 마이크로폰을 구비한 전자 장치 Download PDF

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Abstract

전면 및 후면, 제1 신호(421)를 생성하는 제1 마이크로폰(420), 및 제2 신호(431)를 생성하는 제2 마이크로폰(430)을 구비하는 전자 장치가 제공된다. 자동화된 균형 제어기(480)가 이미징 신호(485)에 기초하여 균형화 신호(464)를 생성한다. 프로세서(450)가 제1 및 제2 신호들(421, 431)을 처리하여 적어도 하나의 빔 형성 오디오 신호(452, 454)를 생성하며, 빔 형성 오디오 신호의 전면 이득과 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이가 균형화 신호에 기초하여 처리 동안 제어된다.

Description

제어 가능한 전면 이득 및 후면 이득을 갖는 마이크로폰을 구비한 전자 장치{ELECTRONIC APPARATUS HAVING MICROPHONES WITH CONTROLLABLE FRONT-SIDE GAIN AND REAR-SIDE GAIN}
본 발명은 일반적으로 전자 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 공간 오디오 정보를 획득하기 위한 능력을 구비한 전자 장치에 관한 것이다.
멀티미디어 능력을 구비한 휴대용 전자 장치들은 최근에 더 대중화되었다. 이러한 많은 장치는 이들이 핸드헬드 휴대용 오디오-비디오(AV) 시스템들로서 동작할 수 있게 하는 오디오 및 비디오 기록 기능을 포함한다. 이러한 능력을 구비한 휴대용 전자 장치들의 예들은 예를 들어 디지털 무선 셀룰러 전화 및 다른 타입의 무선 통신 장치, 개인용 휴대 단말기, 디지털 카메라, 비디오 레코더 등을 포함한다.
일부 휴대용 전자 장치들은 장치의 오퍼레이터로부터 그리고/또는 기록되고 있는 피사체로부터 오디오 정보를 획득하는 데 사용될 수 있는 하나 이상의 마이크로폰을 포함한다. 일부 예들에서는, 장치의 상이한 면들 상에 둘 이상의 마이크로폰이 제공되며, 하나의 마이크로폰은 피사체를 기록하기 위해 배치되고, 나머지 마이크로폰은 오퍼레이터를 기록하기 위해 배치된다. 그러나, 일반적으로 오퍼레이터가 장치의 마이크로폰(들)에 대해 피사체보다 가깝기 때문에, 오퍼레이터로부터 수신되는 오디오 입력의 오디오 레벨은 종종 기록되고 있는 피사체의 오디오 레벨을 초과할 것이다. 결과적으로, 오퍼레이터가 그의 볼륨을 스스로 조정하지 않는다면(예를 들어, 피사체의 오디오 레벨의 압도를 방지하도록 매우 조용하게 얘기하지 않는다면), 오퍼레이터는 피사체보다 훨씬 높은 오디오 레벨로 기록될 것이다. 이러한 문제는 전방향 마이크로폰 캡슐들을 사용하는 장치들에서 악화될 수 있다.
따라서, 장치의 상이한 면들 상에 위치할 수 있는 둘 이상의 소스(예로서, 피사체 및 오퍼레이터)로부터 오디오 정보를 획득하기 위한 능력을 구비한 개량된 전자 장치들을 제공하는 것이 바람직하다. 양 소스들의 오디오 레벨들을 장치로부터의 이들의 거리에 관계없이 적절한 오디오 레벨들로 균형화하기 위한 방법들 및 시스템들을 그러한 장치들 내에 제공하는 것도 바람직하다. 더구나, 본 발명의 다른 바람직한 특징들 및 특성들은 첨부 도면들 및 전술한 기술 분야 및 배경과 함께 취해질 때 아래의 상세한 설명 및 첨부된 청구항들로부터 명백해질 것이다.
아래의 도면들과 함께 고찰될 때 상세한 설명 및 청구항들을 참조함으로써 본 발명의 더 완전한 이해가 도출될 수 있으며, 도면들 전반에서 동일한 참조 번호들은 유사한 요소들을 나타낸다.
도 1a는 개시되는 실시예들의 하나의 예시적인 구현에 따른 전자 장치의 정면 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 전자 장치의 후면 사시도이다.
도 2a는 도 1a의 전자 장치의 정면도이다.
도 2b는 도 1a의 전자 장치의 후면도이다.
도 3은 개시되는 실시예들 중 일부에 따른 전자 장치의 마이크로폰 및 비디오 카메라 구성의 개략도이다.
도 4는 개시되는 실시예들 중 일부에 따른 전자 장치의 오디오 처리 시스템의 블록도이다.
도 5a는 개시되는 실시예들 중 일부의 하나의 구현에 따른 오디오 처리 시스템에 의해 생성되는 전면 지향 빔 형성 오디오 신호의 예시적인 극좌표 그래프이다.
도 5b는 개시되는 실시예들 중 일부의 하나의 구현에 따른 오디오 처리 시스템에 의해 생성되는 후면 지향 빔 형성 오디오 신호의 예시적인 극좌표 그래프이다.
도 5c는 개시되는 실시예들 중 일부의 하나의 구현에 따른 오디오 처리 시스템에 의해 생성되는 전면 지향 빔 형성 오디오 신호 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호의 예시적인 극좌표 그래프이다.
도 5d는 개시되는 실시예들 중 일부의 다른 구현에 따른 오디오 처리 시스템에 의해 생성되는 전면 지향 빔 형성 오디오 신호 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호의 예시적인 극좌표 그래프이다.
도 5e는 개시되는 실시예들 중 일부의 또 다른 구현에 따른 오디오 처리 시스템에 의해 생성되는 전면 지향 빔 형성 오디오 신호 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호의 예시적인 극좌표 그래프이다.
도 6은 다른 개시되는 실시예들 중 일부에 따른 전자 장치의 오디오 처리 시스템의 블록도이다.
도 7a는 개시되는 실시예들 중 일부의 하나의 구현에 따른 오디오 처리 시스템에 의해 생성되는 전면 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호의 예시적인 극좌표 그래프이다.
도 7b는 개시되는 실시예들 중 일부의 다른 구현에 따른 오디오 처리 시스템에 의해 생성되는 전면 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호의 예시적인 극좌표 그래프이다.
도 7c는 개시되는 실시예들 중 일부의 또 다른 구현에 따른 오디오 처리 시스템에 의해 생성되는 전면 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호의 예시적인 극좌표 그래프이다.
도 8은 다른 개시되는 실시예들 중 일부에 따른 전자 장치의 마이크로폰 및 비디오 카메라 구성의 개략도이다.
도 9는 다른 개시되는 실시예들 중 일부에 따른 전자 장치의 오디오 처리 시스템의 블록도이다.
도 10a는 개시되는 실시예들 중 일부의 하나의 구현에 따른 오디오 처리 시스템에 의해 생성되는 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호의 예시적인 극좌표 그래프이다.
도 10b는 다른 개시되는 실시예들 중 일부의 하나의 구현에 따른 오디오 처리 시스템에 의해 생성되는 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호의 예시적인 극좌표 그래프이다.
도 10c는 다른 개시되는 실시예들 중 일부의 하나의 구현에 따른 오디오 처리 시스템에 의해 생성되는 후면 지향 빔 형성 오디오 신호의 예시적인 극좌표 그래프이다.
도 10d는 개시되는 실시예들 중 일부의 하나의 구현에 따른, 스테레오-서라운드 출력을 생성하도록 결합될 때 오디오 처리 시스템에 의해 생성되는 전면 지향 빔 형성 오디오 신호, 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호의 예시적인 극좌표 그래프이다.
도 11은 일부 다른 개시되는 실시예들에 따른 전자 장치의 오디오 처리 시스템의 블록도이다.
도 12a는 개시되는 실시예들 중 일부의 하나의 구현에 따른 오디오 처리 시스템에 의해 생성되는 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호의 예시적인 극좌표 그래프이다.
도 12b는 개시되는 실시예들 중 일부의 하나의 구현에 따른 오디오 처리 시스템에 의해 생성되는 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호의 예시적인 극좌표 그래프이다.
도 12c는 개시되는 실시예들 중 일부의 하나의 구현에 따른, 스테레오 신호로서 결합될 때의 전면 지향 빔 형성 오디오 신호 및 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호의 예시적인 극좌표 그래프이다.
도 13은 개시되는 실시예들의 하나의 구현에서 사용될 수 있는 전자 장치의 블록도이다.
본 명세서에서 사용될 때, "예시적인"이라는 단어는 "예, 사례 또는 실례로서 쓰이는"을 의미한다. 아래의 상세한 설명은 본질적으로 예시적일 뿐이며, 본 발명 또는 본 발명의 응용 및 용도를 한정하는 것을 의도하지 않는다. 본 명세서에서 "예시적인" 것으로 설명되는 임의의 실시예는 다른 실시예들보다 바람직하거나 유리한 것으로 해석될 필요가 없다. 이 상세한 설명에서 설명되는 모든 실시예들은 청구항들에 의해 정의되는 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것이 아니라, 이 분야의 기술자들로 하여금 본 발명을 실시 또는 이용할 수 있게 하기 위해 제공되는 예시적인 실시예들이다. 더구나, 전술한 기술 분야, 배경, 요약, 또는 아래의 상세한 설명에서 제시되는 임의의 명시된 또는 암시된 이론에 얽매이는 것을 의도하지 않는다.
본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 실시예들은 후면 및 전면, 제1 출력 신호를 생성하는 제1 마이크로폰 및 제2 출력 신호를 생성하는 제2 마이크로폰을 구비하는 전자 장치에 주로 존재한다는 점에 주목해야 한다. 이미징 신호에 기초하여 균형화 신호를 생성하는 자동화된 균형 제어기가 제공된다. 프로세서가 제1 및 제2 출력 신호들을 처리하여, 적어도 하나의 빔 형성 오디오 신호를 생성하며, 빔 형성 오디오 신호의 전면 이득과 후면 이득 간의 오디오 레벨 차이가 균형화 신호에 기초하여 처리 동안에 제어된다.
도 3-13을 참조하여 전자 장치를 설명하기 전에, 도 1a-2b를 참조하여 전자 장치 및 동작 환경의 일례가 설명된다. 도 1a는 개시되는 실시예들의 하나의 예시적인 구현에 따른 전자 장치(100)의 정면 사시도이다. 도 1b는 전자 장치(100)의 후면 사시도이다. 도 1a 및 1b의 사시도는 피사체(150)를 기록하고 있는 전자 장치(100)의 오퍼레이터(140)와 관련하여 도시된다. 도 2a는 전자 장치(100)의 정면도이고, 도 2b는 전자 장치(100)의 후면도이다.
전자 장치(100)는 멀티미디어 기록 능력을 구비하는 임의 타입의 전자 장치일 수 있다. 예컨대, 전자 장치(100)는 캠코더, 스틸 카메라, 개인용 미디어 레코더 및 플레이어, 또는 휴대용 무선 컴퓨팅 장치를 포함하는 오디오/비디오 기록 능력을 갖춘 임의 타입의 휴대용 전자 장치일 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때, "무선 컴퓨팅 장치"라는 용어는 무선 채널을 통해 에어 인터페이스에 의해 기반구조 장치와 통신하도록 설계된 임의의 휴대용 컴퓨터 또는 기타 하드웨어를 지칭한다. 무선 컴퓨팅 장치는 "휴대용"이고, 잠재적으로 이동성 또는 "방랑성(nomadic)"을 갖는데, 이는 무선 컴퓨팅 장치가 물리적으로 움직일 수 있지만, 임의의 주어진 시간에 이동 또는 정지할 수도 있다는 것을 의미한다. 무선 컴퓨팅 장치는 이동국(예를 들어, 셀룰러 전화 핸드셋, 이동 라디오, 이동 컴퓨터, 핸드헬드 또는 랩탑 장치 및 개인용 컴퓨터, 개인용 휴대 단말기(PDA) 등), 액세스 단말기, 가입자국, 사용자 장비, 또는 무선 통신을 통해 통신하도록 구성된 임의의 다른 장치를 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 다양한 타입의 이동 컴퓨팅 장치들 중 하나일 수 있다.
전자 장치(100)는 하우징(102, 104), 좌측 부분(101), 및 좌측 부분(101)에 대향하는 우측 부분(103)을 갖는다. 하우징(102, 104)은 y 방향으로 연장하는 폭 치수, x 방향으로 연장하는 길이 치수, 및 z 방향으로(페이지의 안팎으로) 연장하는 두께 치수를 갖는다. 후면은 +z 방향으로 배향되고, 전면은 -z 방향으로 배향된다. 물론, 전자 장치가 재배향됨에 따라, "우측", "좌측", "폭" 및 "길이"의 지시들이 바뀔 수 있다. 현재의 지시들은 편의상 주어진다.
더 구체적으로, 하우징은 장치(100)의 오퍼레이터측 또는 후면 상의 후면 하우징(102) 및 장치(100)의 피사체측 또는 전면 상의 전면 하우징(104)을 포함한다. 후면 하우징(102)과 전면 하우징(104)은 회로 보드(미도시), 이어피스 스피커(미도시), 안테나(미도시), 비디오 카메라(110), 및 회로 보드에 결합되는 마이크로폰들(120, 130, 170)을 포함하는 사용자 인터페이스(107)를 포함하는 다양한 컴포넌트들을 위한 인클로저를 형성하도록 조립된다.
하우징은 비디오 카메라(110) 및 마이크로폰들(120, 130, 170)을 위한 복수의 포트를 포함한다. 구체적으로, 후면 하우징(102)은 후면 마이크로폰(120)을 위한 제1 포트를 포함하고, 전면 하우징(104)은 전면 마이크로폰(130)을 위한 제2 포트를 구비한다. 제1 포트 및 제2 포트는 축을 공유한다. 제1 마이크로폰(120)은 축을 따라, 그리고 후면 하우징(102)의 제1 포트에/근처에 배치되고, 제2 마이크로폰(130)은 축을 따라 제1 마이크로폰(120) 반대편에 그리고 전면 하우징(104)의 제2 포트에/근처에 배치된다.
옵션으로서, 일부 구현들에서, 장치(100)의 전면 하우징(104)은 다른 마이크로폰(170)을 위한 전면 하우징(104) 내의 제3 포트 및 비디오 카메라(110)를 위한 제4 포트를 포함할 수 있다. 제3 마이크로폰(170)은 제3 포트에/근처에 배치된다. 비디오 카메라(110)는 전면 상에 배치되며, 따라서 오퍼레이터 반대편에, 전면 하우징(104)과 동일 방향으로 배향되어, 카메라에 의해 피사체가 기록되고 있을 때 피사체의 이미지들이 획득될 수 있게 한다. 제1 및 제2 포트들을 통과하는 축이 전면 하우징 상에 배치된 비디오 카메라(110)의 비디오 프레임의 중심과 정렬될 수 있다.
좌측 부분(101)은 후면 하우징(102)과 전면 하우징(104)에 의해 정의되고 이들 사이에 공유되며, 후면 하우징(102) 및 전면 하우징(104)에 대해 실질적으로 수직인 +y 방향으로 배향된다. 우측 부분(103)은 좌측 부분(101)에 대향하며, 후면 하우징(102)과 전면 하우징(104)에 의해 정의되고 이들 사이에 공유된다. 우측 부분(103)은 후면 하우징(102) 및 전면 하우징(104)에 대해 실질적으로 수직인 -y 방향으로 배향된다.
도 3은 개시되는 실시예들 중 일부에 따른 전자 장치의 마이크로폰 및 비디오 카메라 구성(300)의 개략도이다. 구성(300)은 데카르트 좌표계와 관련하여 도시되며, 전면 마이크로폰(230) 및 비디오 카메라(210)에 대한 후면 마이크로폰(220)의 상대 위치들을 포함한다. 마이크로폰들(220, 230)은 공통 z축을 따라 배치 또는 배향되며, 90도 및 270도에서 라인을 따라 180도 분리된다. 제1 물리 마이크로폰 요소(220)는 휴대용 전자 장치(100)의 오퍼레이터측 또는 후면 상에 위치하고, 제2 물리 마이크로폰 요소(230)는 전자 장치(100)의 피사체측 또는 전면 상에 위치한다. y축은 0도 및 180도에서 라인을 따라 배향되며, x축은 y축 및 z축에 대해 상향으로 수직 배향된다. 카메라(210)는 y축을 따라 배치되고, 전면 마이크로폰(230)과 같이 장치 정면의 피사체를 향해 z 방향으로 페이지 내로 지향된다. 피사체(미도시)는 전면 마이크로폰(230)의 정면에 배치될 것이고, 오퍼레이터(미도시)는 후면 마이크로폰(220) 뒤에 배치될 것이다. 이와 같이, 마이크로폰들은 비디오를 촬영하는 오퍼레이터로부터는 물론, 비디오 카메라(210)에 의해 기록되고 있는 피사체로부터도 오디오 신호들 또는 사운드를 캡처할 수 있도록 배향된다.
물리 마이크로폰들(220, 230)은 전방향 마이크로폰, 지향성 마이크로폰, 압력 마이크로폰, 압력 기울기 마이크로폰, 또는 사운드를 전기 오디오 신호로 변환하는 임의의 다른 음향/전기 트랜스듀서 또는 센서 등을 포함하는 임의의 공지된 타입의 물리 마이크로폰 요소들일 수 있다. 일 실시예에서, 물리 마이크로폰 요소들(220, 230)이 전방향 물리 마이크로폰 요소들(OPME)인 경우, 이들은 모든 방향들로부터 거의 동등하게 착신 사운드를 감지/캡처하는 전방향 극성 패턴들(omnidirectional polar patterns)을 가질 것이다. 일 구현에서, 물리 마이크로폰들(220, 230)은 물리 마이크로폰들(220, 230)에 의해 생성되는 출력들에 기초하여 지향성 패턴들을 형성하기 위해 지연 및 합산(또는 지연 및 감산)과 같은 빔 형성 기술들을 이용하여 처리되는 마이크로폰 어레이의 일부일 수 있다.
이제, 도 4-5e를 참조하여 설명되는 바와 같이, 오퍼레이터에 대응하는 후면 이득은 오퍼레이터 오디오 레벨이 피사체 오디오 레벨을 압도하지 않도록 하기 위해 피사체의 전면 이득에 대해 제어 및 감쇠될 수 있다.
도 4는 개시되는 실시예들 중 일부에 따른 전자 장치(100)의 오디오 처리 시스템(400)의 블록도이다.
오디오 처리 시스템(400)은 착신 사운드에 응답하여 제1 신호(421)를 생성하는 제1 마이크로폰(420) 및 착신 사운드에 응답하여 제2 신호(431)를 생성하는 제2 마이크로폰(430)을 포함하는 마이크로폰 어레이를 포함한다. 이러한 전기 신호들은 일반적으로 마이크로폰들에서 캡처된 사운드 압력에 대응하는 전압 신호이다.
제1 필터링 모듈(422)이 제1 신호(421)를 필터링하여 제1 위상 지연 오디오 신호(425)(예로서, 제1 신호(421)의 위상 지연 버전)를 생성하도록 설계되며, 제2 필터링 모듈(432)이 제2 신호(431)를 필터링하여 제2 위상 지연 오디오 신호(435)를 생성하도록 설계된다. 제1 필터링 모듈(422) 및 제2 필터링 모듈(432)이 프로세서(450)로부터 분리된 것으로 도시되지만, 다른 구현들에서는 점선 직사각형(440)에 의해 지시되는 바와 같이 제1 필터링 모듈(422) 및 제2 필터링 모듈(432)이 프로세서(450) 내에 구현될 수 있다는 점에 유의한다.
자동화된 균형 제어기(480)는 이미징 신호(485)에 기초하여 균형화 신호(464)를 생성한다. 구현에 따라, 이미징 신호(485)는 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이 다수의 상이한 소스 중 어느 하나로부터 제공될 수 있다. 일 구현에서, 비디오 카메라(110)는 자동화된 균형 제어기(480)에 결합된다.
프로세서(450)는 제1 신호(421), 제1 위상 지연 오디오 신호(425), 제2 신호(431) 및 제2 위상 지연 오디오 신호(435)를 포함하는 복수의 입력 신호를 수신한다. 프로세서(450)는 이러한 입력 신호들(421, 425, 431, 435)을 균형화 신호(464)에 기초하여(그리고 아마도 균형화 선택 신호(465) 또는 AGC 신호(462)와 같은 다른 신호들에 기초하여) 처리하여, 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452) 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)를 생성한다. 후술하는 바와 같이, 균형화 신호(464)는 빔 형성 처리 동안 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452)의 전면 이득과 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)의 후면 이득 간의 오디오 레벨 차이를 제어하는 데 사용될 수 있다. 이것은 오퍼레이터 지향 가상 마이크로폰에 대한 피사체 지향 가상 마이크로폰의 오디오 레벨들의 제어를 가능하게 한다. 프로세서(450)에 의해 수행되는 빔 형성 처리는 지연 및 합산 처리, 지연 및 감산 처리, 또는 마이크로폰 입력 신호들에 기초하여 지향성 패턴들을 생성하기 위한 임의의 다른 공지된 빔 형성 처리 기술일 수 있다. 그러한 1차 빔 형성들을 생성하기 위한 기술들은 이 분야에 공지되어 있으며, 본 명세서에서는 설명되지 않는다. 1차 빔 형성들은 그들의 방향 특성에서 A+Bcos(θ)의 형태를 따르는 것들이며, 여기서 A 및 B는 빔 형성 신호의 전방향 및 양방향 성분들을 나타내는 상수들이고, 세타는 음향파의 입사각이다.
일 구현에서, 균형화 신호(464)는 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)의 제1 이득의 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452)의 제2 이득에 대한 비율을 결정하는 데 사용될 수 있다. 즉, 균형화 신호(464)는 빔 형성 오디오 신호들(452, 454)의 재생 동안 전면 오디오 출력으로부터 방출되는 음파들이 후면 오디오 출력으로부터 방출되는 다른 음파들에 대해 강조되도록 제2 이득에 대한 제1 이득의 상대적 가중을 결정할 것이다. 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452)에 대한 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)의 상대적 이득은 균형화 신호(464)에 기초하여 처리 동안 제어될 수 있다. 이를 행하기 위해, 일 구현에서는, 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)의 이득 및/또는 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452)의 이득이 변경될 수 있다. 예를 들어, 일 구현에서, 후면 및 전면 부분들은 오퍼레이터 오디오가 피사체 오디오를 압도하지 않도록 실질적으로 균형화되게 조정된다.
일 구현에서, 프로세서(450)는 입력 신호들 및 균형화 신호(464)를 수신하고 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452) 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)를 생성하는 탐색표(LUT)을 포함할 수 있다. LUT는 균형화 신호(464)의 값들에 따라 상이한 신호들(452, 454)을 생성하는 값들의 표이다.
다른 구현에서, 프로세서(450)는 입력 신호들(421, 425, 431, 435) 및 균형화 신호(464)에 기초하여 방정식을 처리하여 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452) 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)를 생성하도록 설계된다. 방정식은 제1 신호(421), 제1 위상 지연 오디오 신호(425), 제2 신호(431) 및 제2 위상 지연 오디오 신호(435)에 대한 계수들을 포함하며, 이러한 계수들의 값들은 이득 조정된 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452) 및/또는 이득 조정된 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)를 생성하기 위해 균형화 신호(464)에 기초하여 조정 또는 제어될 수 있다.
이제, 도 5a-5e를 참조하여 이득 제어의 예들이 설명된다. 먼저, 후술하는 임의의 극좌표 그래프에서는 특정 신호의 지향성 또는 각 응답을 나타내기 위해 신호 크기들이 선형으로 도시된다는 점에 유의한다. 또한, 이어지는 예들에서는, 하나의 예의 설명의 목적을 위해, 피사체는 일반적으로 약 90도로 배치되는 반면에 오퍼레이터는 약 270도로 배치되는 것으로 가정할 수 있다. 도 5a-5e에 도시된 지향성 패턴들은 아래를 보고 있는, 도 1의 전자 장치(100) 위에 위치하는 관찰자에 의해 관찰되는 바와 같은 평면을 형성하는 지향성 응답을 통과하는 슬라이스들이며, 도 3의 z축은 90도-270도 라인에 대응하고, 도 3의 y축은 0도-180도 라인에 대응한다.
도 5a는 개시되는 실시예들 중 일부의 하나의 구현에 따른 오디오 처리 시스템(400)에 의해 생성되는 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452)의 예시적인 극좌표 그래프이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452)는 -z 방향으로 또는 장치의 정면에서 피사체를 향해 배향되거나 지향하는 1차 심장 형상 지향성 패턴을 갖는다. 이러한 1차 지향성 패턴은 90도에서 최대치를 가지며, 피사체의 방향으로부터 발생하는 사운드에 대해 비교적 강한 지향성 감도를 갖는다. 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452)는 또한 피사체를 기록하고 있는 (+z 방향의) 오퍼레이터를 지향하는 270도에서 널(null)을 갖는데, 이는 오퍼레이터의 방향으로부터 발생하는 사운드에 대한 지향성 감도가 거의 또는 전혀 없다는 것을 나타낸다. 즉, 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452)는 장치의 정면에서 방출되는 음파들을 강조하고, 장치의 후면을 향해 배향되는 널을 갖는다.
도 5b는 개시되는 실시예들 중 일부의 하나의 구현에 따른 오디오 처리 시스템(400)에 의해 생성되는 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)의 예시적인 극좌표 그래프이다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454) 또한 1차 심장 형상 지향성 패턴을 갖지만, 장치 뒤의 +z 방향으로 오퍼레이터를 지향하거나 그를 향해 배향되고, 270도에서 최대치를 갖는다. 이것은 오퍼레이터의 방향으로부터 발생하는 사운드에 대한 강한 지향성 감도가 존재한다는 것을 나타낸다. 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)는 또한 (-z 방향에서) 피사체를 지향하는 (90도에서) 널을 가지며, 이는 피사체의 방향으로부터 발생하는 사운드에 대한 지향성 감도가 거의 또는 전혀 없다는 것을 지시한다. 즉, 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)는 장치 뒤에서 방출되는 음파들을 강조하고, 장치의 정면을 향해 배향되는 널을 갖는다.
도 4에는 도시되지 않았지만, 일부 실시예들에서, 빔 형성 오디오 신호들(452, 454)은 전송 및/또는 기록될 수 있는 단일 채널 오디오 출력 신호로 결합될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452) 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)의 양 응답들은 함께 도시되지만, 이것은 빔 형성 오디오 신호들(452, 454)이 결합되어야 한다는 것을 반드시 암시하는 것을 의도하지 않는다는 점에 유의한다.
도 5c는 개시되는 실시예들 중 일부의 하나의 구현에 따른 오디오 처리 시스템(400)에 의해 생성되는 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452) 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454-1)의 예시적인 극좌표 그래프이다. 도 5b와 비교할 때, 도 5c에 도시된 오퍼레이터의 가상 마이크로폰의 지향성 응답은 오퍼레이터 오디오 레벨이 피사체 오디오 레벨을 압도하는 것을 방지하기 위해 피사체의 가상 마이크로폰의 지향성 응답에 비해 감쇠되었다. 이러한 설정들은 균형화 신호(464)에 의해 지시되는 바와 같이 피사체가 전자 장치(100)로부터 비교적 가까운 거리에 떨어져 위치하는 상황에서 사용될 수 있다.
도 5d는 개시되는 실시예들 중 일부의 다른 구현에 따른 오디오 처리 시스템(400)에 의해 생성되는 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452) 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454-2)의 예시적인 극좌표 그래프이다. 도 5c와 비교할 때, 도 5d에 도시된 오퍼레이터의 가상 마이크로폰의 지향성 응답은 오퍼레이터 오디오 레벨이 피사체 오디오 레벨을 압도하는 것을 방지하기 위해 피사체의 가상 마이크로폰의 지향성 응답에 비해 훨씬 더 감쇠되었다. 이러한 설정들은 균형화 신호(464)에 의해 지시되는 바와 같이 피사체가 전자 장치(100)로부터 비교적 중간 거리에 떨어져 위치하는 상황에서 사용될 수 있다.
도 5e는 개시되는 실시예들 중 일부의 또 다른 구현에 따른 오디오 처리 시스템(400)에 의해 생성되는 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452) 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454-3)의 예시적인 극좌표 그래프이다. 도 5d와 비교할 때, 도 5e에 도시된 오퍼레이터의 가상 마이크로폰의 지향성 응답은 오퍼레이터 오디오 레벨이 피사체 오디오 레벨을 압도하는 것을 방지하기 위해 피사체의 가상 마이크로폰의 지향성 응답에 비해 훨씬 더 감쇠되었다. 이러한 설정들은 균형화 신호(464)에 의해 지시되는 바와 같이 피사체가 전자 장치(100)로부터 비교적 먼 거리에 떨어져 위치하는 상황에서 사용될 수 있다.
따라서, 도 5c-5e는 일반적으로 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452)에 대한 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)의 상대적 이득이 균형화 신호(464)에 기초하여 처리 동안 제어 또는 조정될 수 있음을 보여준다. 이러한 방식으로, 제1 및 제2 빔 형성 오디오 신호들(452, 454)의 이득들의 비율은 하나가 다른 하나를 지배하지 않도록 제어될 수 있다.
일 구현에서는, 제2 빔 형성 오디오 신호(454)의 이득에 대한 제1 빔 형성 오디오 신호(452)의 상대 이득이 증가할 수 있으며, 따라서 오퍼레이터에 대응하는 오디오 레벨은 피사체에 대응하는 오디오 레벨 이하이다(예를 들어, 오퍼레이터 오디오 레벨에 대한 피사체 오디오 레벨의 비율은 1 이상이다). 이것은 오퍼레이터의 오디오 레벨이 피사체의 오디오 레벨을 압도하지 않도록 처리를 조정하는 한 가지 방법이다.
도 5a-5e에 도시된 빔 형성 오디오 신호들(452, 454) 둘 다는 후면 지향 또는 전면 지향인 빔 형성 1차 심장 형상 지향성 빔 형성 패턴들이지만, 이 분야의 기술자들은 빔 형성 오디오 신호들(452, 454)이 이러한 특정 타입의 1차 심장 형상 지향성 패턴들을 갖는 것으로 반드시 제한되지는 않으며, 이들이 하나의 예시적인 구현을 설명하기 위해 도시된 것이라는 것을 알 것이다. 즉, 지향성 패턴들은 심장 형상이지만, 이것은 빔 형성 오디오 신호들이 심장 형상을 갖는 것으로 제한된다는 것을 반드시 암시하지는 않으며, 다이폴, 하이퍼 심장 형상, 수퍼 심장 형상 등과 같이 1차 지향성 빔 형성 패턴들과 관련된 임의의 다른 형상을 가질 수 있다. 균형화 신호(464)에 따라, 지향성 패턴들은 대략적인 심장 형상 빔 형성 내지 대략적인 양방향 빔 형성의 범위 또는 대략적인 심장 형상 빔 형성 내지 대략적인 전방향 빔 형성의 범위에 걸칠 수 있다. 대안으로서, 고차 지향성 빔 형성이 1차 지향성 빔 형성 대신 사용될 수 있다.
더욱이, 빔 형성 오디오 신호들(452, 454)은 심장 형상 지향성 패턴들을 갖는 것으로 예시되지만, 이들은 수학적으로 이상적인 예들일 뿐이며, 일부 실제 구현들에서는 이러한 이상적인 빔 형성 패턴들이 반드시 달성되지는 않을 것이라는 것을 이 분야의 기술자들은 알 것이다.
전술한 바와 같이, 균형화 신호(464), 균형 선택 신호(465) 및/또는 AGC 신호(462)는 빔 형성 처리 동안 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452)의 전면 이득과 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)의 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이를 제어하는 데 사용될 수 있다. 이제, 다양한 구현들에 대해 이들 신호 각각이 더 상세히 설명된다.
균형화 신호 및 균형화 신호를 생성하는 데 사용될 수 있는 이미징 제어 신호들의 예들
균형화 신호(464)를 결정하는 데 사용되는 이미징 신호(485)는 구현에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 자동화된 균형 제어기(480)는 비디오 카메라(110)에 결합되는 비디오 제어기(도시되지 않음)일 수 있거나, 비디오 카메라(110)에 결합되는 비디오 제어기에 결합될 수 있다. 균형화 신호(464)를 생성하기 위해 자동화된 균형 제어기(480)로 전송되는 이미징 신호(485)는 (1) 비디오 카메라(110)에 대한 줌 제어 신호, (2) 비디오 카메라(110)에 대한 초점 거리 또는 (3) 비디오 카메라(110)의 비디오 프레임의 시야각(angular field of view) 중 하나 이상으로부터(또는 그에 기초하여) 결정될 수 있다. 이러한 파라미터들 중 임의의 파라미터는 균형화 신호(464)를 생성하기 위해 단독으로 또는 다른 것들과 함께 사용될 수 있다.
줌 제어 기반 균형화 신호들
일부 구현들에서, 비디오 카메라(110)의 물리적 비디오 줌은 전면 이득과 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이를 결정 또는 설정하는 데 사용된다. 이러한 방식으로, 비디오 줌 제어는 대응하는 "오디오 줌"과 링크될 수 있다. 대부분의 실시예들에서, 좁은 줌(또는 높은 줌 값)은 피사체와 오퍼레이터 사이의 먼 거리와 관련되는 것으로 가정될 수 있는 반면, 넓은 줌(또는 낮은 줌 값)은 피사체와 오퍼레이터 사이의 가까운 거리와 관련되는 것으로 가정될 수 있다. 따라서, 전면 이득과 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이는 줌 제어 신호가 증가하거나 시야각이 좁아질 때 증가한다. 이와 달리, 전면 이득과 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이는 줌 제어 신호가 감소하거나 시야각이 넓어질 때 감소한다. 일 구현에서, 전면 이득과 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이는 줌 제어 신호의 특정 값에 대한 탐색표로부터 결정될 수 있다. 다른 구현에서, 전면 이득과 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이는 줌 제어 신호의 값을 거리와 관련시키는 함수로부터 결정될 수 있다.
일부 실시예들에서, 균형화 신호(464)는 비디오 카메라(110)에 대한 줌 제어 신호일 수 있다(또는 자동화된 균형 제어기(480)로 전송되는 비디오 카메라(110)에 대한 줌 제어 신호에 기초하여 도출될 수 있다). 줌 제어 신호는 비디오 카메라의 외관 시야각을 제어하는 디지털 줌 제어 신호 또는 카메라 내의 렌즈들의 위치를 제어하는 광학/아날로그 줌 제어 신호일 수 있다. 일 구현에서는, 사전 설정된 1차 빔 형성 값들을 줌 제어 신호의 특정 값들(또는 값들의 범위들)에 대해 할당하여, 적절한 피사체 대 오퍼레이터 오디오 혼합을 결정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 비디오 카메라에 대한 줌 제어 신호는 사용자 인터페이스(UI)에 의해 제어될 수 있다. 임의의 공지된 비디오 줌 UI 방법이 줌 제어 신호를 생성하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 비디오 줌은 한 쌍의 버튼, 록커(rocker) 제어, 영역의 드래깅된 선택을 포함하는 장치의 디스플레이 상의 가상 제어들을 통해 오퍼레이터에 의해, 오퍼레이터의 눈 추적에 의해, 기타 등등에 의해 제어될 수 있다.
초점 거리 기반 및 시야 기반 균형화 신호들
카메라(110)로부터 피사체(150)까지의 초점 거리 정보는 비디오 카메라(110)에 대한 비디오 제어기 또는 장치 내의 임의의 다른 거리 결정 회로로부터 얻어질 수 있다. 따라서, 다른 구현들에서, 비디오 카메라(110)의 초점 거리는 전면 이득과 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이를 설정하는 데 사용될 수 있다. 일 구현에서, 균형화 신호(464)는 비디오 제어기에 의해 자동화된 균형 제어기(480)로 전송되는 비디오 카메라(110)의 계산된 초점 거리일 수 있다.
또 다른 구현들에서, 전면 이득과 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이는 계산되어 자동화된 균형 제어기(480)로 전송되는 비디오 카메라(110)의 비디오 프레임의 시야각에 기초하여 설정될 수 있다.
근접 기반 균형화 신호들
다른 구현들에서, 균형화 신호(464)는 추정, 측정 또는 감지된 오퍼레이터와 전자 장치(100) 간의 거리에 기초하고, 그리고/또는 추정, 측정 또는 감지된 피사체와 전자 장치(100) 간의 거리에 기초할 수 있다.
일부 실시예들에서, 전자 장치(100)는 이미징 신호(485)로서 제공되는 근접 정보의 소스일 수 있는 근접 센서(들)(적외선, 초음파 등), 근접 검출 회로들 또는 다른 타입의 거리 측정 장치(들)를 포함한다. 예를 들어, 전면 근접 센서는 비디오 피사체(150)와 장치(100) 사이의 제1 거리에 대응하는 전면 근접 센서 신호를 생성할 수 있고, 후면 근접 센서는 카메라(110)의 오퍼레이터(140)와 장치(100) 사이의 제2 거리에 대응하는 후면 근접 센서 신호를 생성할 수 있다. 균형화 신호(464)를 생성하기 위해 자동화된 균형 제어기(480)로 전송되는 이미징 신호(485)는 전면 근접 센서 신호 및/또는 후면 근접 센서 신호에 기초한다.
일 실시예에서, 균형화 신호(464)는 비디오 카메라(110)에 의해 기록되고 있는 전자 장치(100)와 피사체 간의 거리를 나타내는 추정, 측정 또는 감지된 거리 정보로부터 결정될 수 있다. 다른 실시예에서, 균형화 신호(464)는 제1 거리 정보와 제2 거리 정보의 비율로부터 결정될 수 있으며, 제1 거리 정보는 비디오 카메라(110)에 의해 기록되고 있는 전자 장치(100)와 피사체(150) 간의 추정, 측정 또는 감지된 거리를 나타내고, 제2 거리 정보는 전자 장치(100)와 비디오 카메라(110)의 오퍼레이터(140) 간의 추정, 측정 또는 감지된 거리를 나타낸다.
일 구현에서, 제2(오퍼레이터) 거리 정보는 카메라의 오퍼레이터가 통상적으로 위치하는(예를 들어, 예측 사용 모드에서 장치를 쥐고 있는 평균인에 기초하는) 고정 거리로서 설정될 수 있다. 이러한 실시예에서, 자동화된 균형 제어기(480)는 카메라 오퍼레이터가 장치로부터 미리 결정된 거리만큼 떨어져 있는 것으로 가정하고, 그러한 미리 결정된 거리를 반영하도록 균형화 신호(464)를 생성한다. 본질적으로, 이것은 고정 이득이 오퍼레이터에 할당될 수 있게 하는데, 그 이유는 오퍼레이터의 거리가 비교적 일정하게 유지되고, 게다가 전면 이득이 필요에 따라 증가 또는 감소할 수 있기 때문이다. 피사체 오디오 레벨이 오디오 시스템의 이용 가능 레벨을 초과하는 경우, 피사체 오디오 레벨은 최대치에 근접하게 설정될 것이고, 오퍼레이터 오디오 레벨은 감쇠될 것이다.
다른 구현에서, 사전 설정된 1차 빔 형성 값들이 거리 정보의 특정 값들에 대해 할당될 수 있다.
균형 선택 신호
전술한 바와 같이, 일부 구현들에서, 자동화된 균형 제어기(480)는 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452) 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)를 생성하기 위해 입력 신호들(421, 425, 431, 435)과 함께 프로세서(450)에 의해 처리되는 균형화 선택 신호(465)를 생성한다. 즉, 균형화 선택 신호(465)는 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452)의 전면 이득과 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)의 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이를 제어하기 위해 빔 형성 처리 동안 사용될 수도 있다. 균형화 선택 신호(465)는 오디오 레벨 차이를 상대적인 방식으로(예로서, 전면 이득과 후면 이득 간의 비율) 또는 직접 방식으로(예로서, 후면 이득을 소정 값으로 감소시키거나, 전면 이득을 소정 값으로 증가시킴) 설정하도록 프로세서(450)에 지시할 수 있다.
일 구현에서, 균형화 선택 신호(465)는 전면 이득과 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이를 미리 결정된 값(예로서, 전면 이득과 후면 이득 사이의 X dB 차이)으로 설정하는 데 사용된다. 다른 구현에서, 전면 이득 및/또는 후면 이득은 균형화 선택 신호(465)에 기초하여 처리 동안 미리 결정된 값으로 설정될 수 있다.
자동 이득 제어 피드백 신호
자동 이득 제어(AGC) 모듈(460)은 옵션이다. AGC 모듈(460)은 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452) 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)를 수신하고, 신호들(452, 454)에 기초하여 AGC 피드백 신호(462)를 생성한다. 구현에 따라, AGC 피드백 신호(462)는 균형화 신호(464) 자체를 조정 또는 변경하는 데 사용될 수 있거나, 대안으로서 균형화 신호(464) 및/또는 균형화 선택 신호(465)와 연계하여 프로세서(450)에 의해 생성되는 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452) 및/또는 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)의 이득을 조정하는 데 사용될 수 있다.
AGC 피드백 신호(462)는 피사체/오퍼레이터와 전자 장치(100) 간의 거리의 변화 또는 (예를 들어, 피사체 또는 오퍼레이터가 외치거나 속삭이기 시작하는 경우) 피사체 및 오퍼레이터의 실제 오디오 레벨들의 변화에 관계없이 오퍼레이터 오디오 레벨에 대한 피사체 오디오 레벨의 시간 평균 비율을 실질적으로 일정하게 유지하는 데 사용된다. 하나의 특정 구현에서, 오퍼레이터에 대한 피사체의 시간 평균 비율은 비디오가 줌 인될 때(예로서, 줌 제어 신호의 값이 변할 때) 증가한다. 다른 구현에서, 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(454)의 오디오 레벨은 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(452)의 오디오 레벨에 관계없이 일정한 시간 평균 레벨로 유지된다.
도 6은 개시되는 실시예들 중 일부에 따른 전자 장치(100)의 오디오 처리 시스템(600)의 블록도이다. 도 6은 도 4와 유사하며, 따라서 도 4의 공통 특징들은 간명화를 위해 다시 설명되지 않는다.
이 실시예는 시스템(600)이 피사체 및 오퍼레이터 오디오를 포함하는 단일 빔 형성 오디오 신호(652)를 출력한다는 점에서 도 4와 다르다.
구체적으로, 도 6에 도시된 실시예에서는, 프로세서(650)에 제공된 다양한 입력 신호들을 균형화 신호(664)에 기초하여 처리하여, 단일 빔 형성 오디오 신호(652)를 생성하며, 여기서 빔 형성 오디오 신호(652)의 전면 지향 로브(lobe)(652-A)(도 7)의 전면 이득과 후면 지향 로브(652-B)(도 7)의 후면 이득 간의 오디오 레벨 차이는 균형화 신호(664)에 기초하여(그리고 아마도 균형화 선택 신호(665) 및/또는 AGC 신호(662)와 같은 다른 신호들에 기초하여) 처리 동안 제어된다. 전면 지향 로브(652-A)에 대한 후면 지향 로브(652-B)의 상대 이득은 각각의 로브의 이득들 간의 비율을 설정하기 위해 균형화 신호(664)에 기초하여 처리 동안 제어 또는 조정될 수 있다. 즉, 주 로브(652-A)의 최대 이득 값 및 부 로브(652-B)의 최대 이득 값은 오퍼레이터 오디오 레벨에 대한 피사체 오디오 레벨의 원하는 비율을 반영하는 비율을 형성한다. 이러한 방식으로, 빔 형성 오디오 신호(652)는 장치 뒤에서 방출되는 음파들에 대해 장치 앞에서 방출되는 음파들을 강조하도록 제어될 수 있다. 일 구현에서, 빔 형성 오디오 신호(652)의 빔 형성은 전면 오디오 레벨을 강조하고 그리고/또는 후면 오디오 레벨을 덜 강조하며, 따라서 전면 오디오 레벨의 처리된 버전은 후면 오디오 레벨의 처리된 버전과 적어도 동일하다. 전술한 임의의 균형화 신호(664)는 이 실시예에서도 사용될 수 있다.
이제, 도 7a-7c를 참조하여 이득 제어의 예들이 설명된다. 도 7a-7c에 도시된 지향성 패턴들은 아래를 보고 있는 도 1의 전자 장치(100) 위에 위치하는 관찰자에 의해 관찰되고 있는 바와 같은 지향성 응답을 통과하는 수평 평면 슬라이스이며, 도 3의 z축은 90도-270도 라인에 대응하고, 도 3의 y축은 0도-180도 라인에 대응한다.
도 7a는 개시되는 실시예들 중 일부의 일 구현에 따른 오디오 처리 시스템(600)에 의해 생성되는 전면 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(652-1)의 예시적인 극좌표 그래프이다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 전면 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(652-1)는 -z 방향에서 또는 장치의 정면에서 피사체를 향해 배향되거나 지향하는 전면 지향 메이저 로브(652-1A) 및 장치 뒤의 +z 방향에서 오퍼레이터를 지향하거나 그를 향해 배향되는 후면 지향 마이너 로브(652-1B)를 갖는 1차 지향성 패턴을 가지며, 270도에서 최대치를 갖는다. 이러한 1차 지향성 패턴은 90도에서 최대치를 가지며, 피사체의 방향으로부터 방출되는 사운드에 대해 비교적 강한 지향성 감도를 갖고, 오퍼레이터의 방향으로부터 방출되는 사운드에 대해 감소된 지향성 감도를 갖는다. 즉, 전면 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(652-1)는 장치의 앞에서 방출되는 음파들을 강조한다.
도 7b는 개시되는 실시예들 중 일부의 다른 구현에 따른 오디오 처리 시스템(600)에 의해 생성되는 전면 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(652-2)의 예시적인 극좌표 그래프이다. 도 7a와 비교할 때, 피사체를 향해 배향되거나 지향하는 전면 지향 메이저 로브(652-2A)는 폭이 증가하였으며, 오퍼레이터를 지향하거나 그를 향해 배향되는 후면 지향 마이너 로브(652-2B)의 이득은 감소하였다. 이것은 오퍼레이터 오디오 레벨이 피사체 오디오 레벨을 압도하는 것을 방지하기 위하여 도 7b에 도시된 오퍼레이터의 가상 마이크로폰의 지향성 응답이 피사체의 가상 마이크로폰의 지향성 응답에 비해 감쇠되었다는 것을 나타낸다. 이러한 설정들은 균형화 신호(664)에 반영된 바와 같이 피사체가 도 7a에서보다 전자 장치(100)로부터 비교적 더 먼 거리에 떨어져 위치하는 상황에서 사용될 수 있다.
도 7c는 개시되는 실시예들 중 일부의 또 다른 구현에 따른 오디오 처리 시스템(600)에 의해 생성되는 전면 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(652-3)의 예시적인 극좌표 그래프이다. 도 7b와 비교할 때, 피사체를 향해 배향되거나 지향하는 전면 지향 메이저 로브(652-3A)는 폭이 훨씬 더 증가하였으며, 오퍼레이터를 향해 배향되는 후면 지향 마이너 로브(652-3B)의 이득은 훨씬 더 감소하였다. 이것은 오퍼레이터 오디오 레벨이 피사체 오디오 레벨을 압도하는 것을 방지하기 위하여 도 7c에 도시된 오퍼레이터의 가상 마이크로폰의 지향성 응답이 피사체의 가상 마이크로폰의 지향성 응답에 비해 훨씬 더 감쇠되었다는 것을 나타낸다. 이러한 설정들은 균형화 신호(664)에 반영된 바와 같이 피사체가 도 7b에서보다 전자 장치(100)로부터 비교적 더 먼 거리에 떨어져 위치하는 상황에서 사용될 수 있다.
도 7a-7c에 도시된 예들은 균형화 신호(664)에 반영된 바와 같이 피사체가 장치(100)로부터 더 멀어질 때의 전면 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(652)의 빔 형성 응답들을 나타낸다. 피사체가 더 멀어짐에 따라, 전면 지향 메이저 로브(652-1A)는 후면 지향 마이너 로브(652-1B)에 비해 증가하며, 전면 지향 메이저 로브(652-1A)의 폭은 전면 지향 메이저 로브(652-1A)와 후면 지향 마이너 로브(652-1B) 사이의 상대 이득 차이가 증가함에 따라 증가한다.
게다가, 도 7a-7c는 또한 일반적으로 후면 지향 마이너 로브(652-1B)에 대한 전면 지향 메이저 로브(652-1A)의 상대 이득이 균형화 신호(664)에 기초하여 처리 동안 제어 또는 조정될 수 있음을 보여준다. 이러한 방식으로, 후면 지향 마이너 로브(652-1B)에 대한 전면 지향 메이저 로브(652-1A)의 이득들의 비율은 하나가 다른 하나를 지배하지 않도록 제어될 수 있다.
전술한 바와 같이, 일 구현에서, 후면 지향 마이너 로브(652-1B)에 대한 전면 지향 메이저 로브(652-1A)의 상대 이득이 증가할 수 있으며, 따라서 오퍼레이터에 대응하는 오디오 레벨은 피사체에 대응하는 오디오 레벨 이하이다(예를 들어, 오퍼레이터 오디오 레벨에 대한 피사체 오디오 레벨의 비율은 1 이상이다). 이러한 방식으로, 오퍼레이터의 오디오 레벨은 피사체의 오디오 레벨을 압도하지 않을 것이다.
도 7a 내지 7c에 도시된 빔 형성 오디오 신호(652)는 1차 지향성 빔 형성 패턴으로 빔 형성되지만, 이 분야의 기술자들은 빔 형성 오디오 신호(652)가 1차 지향성 패턴들로 반드시 한정되지는 않으며, 이들이 하나의 예시적인 구현을 설명하기 위해 도시된 것이라는 것을 알 것이다. 더구나, 여기에 도시된 1차 지향성 빔 형성 패턴은 측부들에 널들을 갖고, 양방향과 심장 형상의 지향성 인덱스 사이의 지향성 인덱스를 갖지만, 1차 지향성 빔 형성은 동일한 전면-후면 이득 비율을 갖고, 심장 형상과 전반향 빔 형성 패턴의 지향성 인덱스 사이의 지향성 인덱스를 가짐으로써, 측부들에 널들을 갖지 않을 수 있다. 더욱이, 빔 형성 오디오 신호(652)가 수학적으로 이상적인 지향성 패턴을 갖는 것으로 예시되지만, 이들은 예들일 뿐이고, 실제 구현들에서는 이러한 이상적인 빔 형성 패턴들이 반드시 달성되지는 못할 것이라는 것을 이 분야의 기술자들은 알 것이다.
도 8은 다른 개시되는 실시예들 중 일부에 따른 전자 장치의 마이크로폰 및 비디오 카메라 구성(800)의 개략도이다. 도 3에서와 같이, 구성(800)은 데카르트 좌표계와 관련하여 설명된다. 도 8에는, 후면 마이크로폰(820), 전면 마이크로폰(830), 제3 마이크로폰(870) 및 전면 비디오 카메라(810)의 상대적 위치들이 도시되어 있다. 마이크로폰들(820, 830)은 공통 z축을 따라 배치 또는 배향되고, 90도 및 270도에서 라인을 따라 180도 분리된다. 제1 물리 마이크로폰 요소(820)는 휴대용 전자 장치(100)의 오퍼레이터측 또는 후면에 배치되고, 제2 물리 마이크로폰 요소(830)는 전자 장치(100)의 피사체측 또는 전면에 배치된다. 제3 마이크로폰(870)은 y축을 따라 배치되고, 약 180도로 라인을 따라 배향되며, x축은 y축에 수직으로 배향되고, z축은 상향으로 배향된다. 비디오 카메라(810)도 y축을 따라 배치되고, 마이크로폰(830)과 같이 장치의 정면에서 피사체를 향해 -z 방향으로 페이지 내로 지향한다. 피사체(도시되지 않음)는 전면 마이크로폰(830)의 정면에 배치될 것이고, 오퍼레이터(도시되지 않음)는 후면 마이크로폰(820)의 뒤에 배치될 것이다. 이러한 방식으로, 마이크로폰들은 비디오를 갖고 있는 오퍼레이터로부터는 물론, 비디오 카메라(810)에 의해 기록되고 있는 피사체로부터도 오디오 신호들 또는 사운드를 캡처할 수 있도록 배향된다.
도 3에서와 같이, 여기서 설명되는 물리 마이크로폰들(820, 830, 870)은 전방향 마이크로폰, 지향성 마이크로폰, 압력 마이크로폰, 압력 기울기 마이크로폰 등을 포함하는 임의의 공지된 타입의 물리 마이크로폰 요소들일 수 있다. 물리 마이크로폰들(820, 830, 870)은 물리 마이크로폰들(820, 830, 870)에 의해 생성되는 출력들에 기초하여 지향성 패턴들을 설정하기 위해 지연 및 합산(또는 지연 및 감산)과 같은 빔 형성 기술들을 이용하여 처리되는 마이크로폰 어레이의 일부일 수 있다.
이제, 도 9-10d를 참조하여 설명되는 바와 같이, 오퍼레이터에 대응하는 가상 마이크로폰 요소의 후면 이득은 피사체에 대응하는 가상 마이크로폰 요소들의 좌측 및 우측 전면 이득들에 비해 제어 및 감쇠될 수 있으며, 따라서 오퍼레이터 오디오 레벨은 피사체 오디오 레벨을 압도하지 않는다. 게다가, 3개의 마이크로폰은 yz 평면에서 임의의 각도로 지향성 패턴들이 생성되는 것을 가능하게 하므로, 좌측 및 우측 전면 가상 마이크로폰 요소들은 후면 가상 마이크로폰 요소들과 함께 피사체의 스테레오 또는 서라운드 기록들이 생성되는 동시에 오퍼레이터 나레이션이 기록되게 할 수 있다.
도 9는 개시되는 실시예들 중 일부에 따른 전자 장치(100)의 오디오 처리 시스템(900)의 블록도이다.
오디오 처리 시스템(900)은 착신 사운드에 응답하여 제1 신호(921)를 생성하는 제1 마이크로폰(920), 착신 사운드에 응답하여 제2 신호(931)를 생성하는 제2 마이크로폰(930), 및 착신 사운드에 응답하여 제3 신호(971)를 생성하는 제3 마이크로폰(970)을 포함하는 마이크로폰 어레이를 포함한다. 이러한 출력 신호들은 일반적으로 마이크로폰들에서 캡처되는 사운드 압력에 대응하는 전기(예로서, 전압) 신호들이다.
제1 필터링 모듈(922)이 제1 신호(921)를 필터링하여 제1 위상 지연 오디오 신호(925)(예로서, 제1 신호(921)의 위상 지연 버전)를 생성하도록 설계되고, 제2 필터링 모듈(932)이 제2 전기 신호(931)를 필터링하여 제2 위상 지연 오디오 신호(935)를 생성하도록 설계되며, 제3 필터링 모듈(972)이 제3 전기 신호(971)를 필터링하여 제3 위상 지연 오디오 신호(975)를 생성하도록 설계된다. 도 4와 관련하여 전술한 바와 같이, 제1 필터링 모듈(922), 제2 필터링 모듈(932) 및 제3 필터링 모듈(972)이 프로세서(950)로부터 분리된 것으로 도시되지만, 다른 구현들에서는 제1 필터링 모듈(922), 제2 필터링 모듈(932) 및 제3 필터링 모듈(972)이 점선 직사각형(940)에 의해 지시되는 바와 같이 프로세서(950) 내에 구현될 수 있다는 점에 유의한다.
자동화된 균형 제어기(980)는 도 4와 관련하여 전술한 임의의 기술을 이용하여 이미징 신호(985)에 기초하여 균형화 신호(964)를 생성한다. 따라서, 구현에 따라, 이미징 신호(985)는 위에서 더 상세히 설명된 바와 같이 다수의 상이한 소스 중 어느 하나로부터 제공될 수 있다. 일 구현에서, 비디오 카메라(810)는 자동화된 균형 제어기(980)에 결합된다.
프로세서(950)는 제1 신호(921), 제1 위상 지연 오디오 신호(925), 제2 신호(931), 제2 위상 지연 오디오 신호(935), 제3 신호(971) 및 제3 위상 지연 오디오 신호(975)를 포함하는 복수의 입력 신호를 수신한다. 프로세서(950)는 이러한 입력 신호들(921, 925, 931, 935, 971, 975)을 균형화 신호(964)에 기초하여(그리고 아마도 균형화 선택 신호(965) 또는 AGC 신호(962)와 같은 다른 신호들에 기초하여) 처리하여, 좌측 "피사체" 채널, 우측 "피사체" 채널 및 후면 "오퍼레이터" 채널에 각각 대응하는 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952), 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954) 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956)를 생성한다. 후술하는 바와 같이, 균형화 신호(964)는 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952)의 좌측 전면 이득, 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954)의 우측 전면 이득 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956)의 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이를 빔 형성 처리 동안 제어하는 데 사용될 수 있다. 이것은 오퍼레이터 가상 마이크로폰에 대한 피사체 가상 마이크로폰들의 오디오 레벨들의 제어를 가능하게 한다. 프로세서(950)에 의해 수행되는 빔 형성 처리는 마이크로폰 입력 신호들에 기초하여 지향성 패턴들을 생성하기 위한 임의의 공지된 빔 형성 처리 기술을 이용하여 수행될 수 있다. 도 10a-10b는 주 로브들이 더 이상 90도로 배향되지 않고 90도에 대한 대칭 각도들로 배향되는 예들을 제공한다. 물론, 주 로브들은 표준 빔 형성 기술들에 기초하여 다른 각도들로 조종될 수 있다. 이 예에서, 각각의 가상 마이크로폰으로부터의 널은 장치의 후면에서 오퍼레이터로부터 오는 신호를 억제하도록 270도에 중심을 갖는다.
일 구현에서, 균형화 신호(964)는 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952)의 주 로브(952-A)(도 10)의 제2 이득 및 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954)의 주 로브(954-A)(도 10)의 제3 이득에 대한 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956)의 제1 이득의 비율을 결정하는 데 사용될 수 있다. 즉, 균형화 신호(964)는 제2 이득 및 제3 이득에 대한 제1 이득의 상대 가중치를 결정할 것이며, 따라서 좌측 전면 및 우측 전면으로부터 방출되는 음파들은 후면으로부터 방출되는 다른 음파들에 대해 강조된다. 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952) 및 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954)에 대한 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956)의 상대 이득은 균형화 신호(964)에 기초하여 처리 동안 제어될 수 있다. 이를 행하기 위해, 일 구현에서는, 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956)의 제1 이득 및/또는 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952)의 제2 이득 및/또는 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954)의 제3 이득이 변경될 수 있다. 예를 들어, 일 구현에서, 후면 이득 및 전면 이득들은 오퍼레이터 오디오가 피사체 오디오를 지배하지 않게 실질적으로 균형화되도록 조정된다.
일 구현에서, 프로세서(950)는 입력 신호들(921, 925, 931, 935, 971, 975) 및 균형화 신호(964)를 수신하고 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952), 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954) 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956)를 생성하는 탐색표(LUT)를 포함할 수 있다. 다른 구현에서, 프로세서(950)는 입력 신호들(921, 925, 931, 935, 971, 975) 및 균형화 신호(964)에 기초하여 방정식을 처리하여, 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952), 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954) 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956)를 생성하도록 설계된다. 방정식은 제1 신호(921), 제1 위상 지연 오디오 신호(925), 제2 신호(931), 제2 위상 지연 오디오 신호(935), 제3 신호(971) 및 제3 위상 지연 오디오 신호(975)에 대한 계수들을 포함하며, 이러한 계수들에 대한 값들은 이득 조정된 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952), 이득 조정된 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954) 및/또는 이득 조정된 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956)를 생성하기 위해 균형화 신호(964)에 기초하여 조정 또는 제어될 수 있다.
이제, 도 10a-10d를 참조하여 이득 제어의 예들이 설명된다. 위의 다른 예시적인 그래프들과 유사하게, 도 10a-10d에 도시된 지향성 패턴들은 아래를 보고 있는 도 1의 전자 장치(100) 위에 위치하는 관찰자에 의해 관찰되는 바와 같은 지향성 응답의 수평 평면 표현이며, 도 8의 z축은 90도-270도 라인에 대응하고, 도 8의 y축은 0도-180도 라인에 대응한다.
도 10a는 개시되는 실시예들 중 일부의 일 구현에 따른 오디오 처리 시스템(900)에 의해 생성되는 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952)의 예시적인 극좌표 그래프이다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952)는 +y 방향과 -z 방향 사이의 장치의 정면에서의 각도로 피사체를 향해 배향되거나 지향하는 1차 지향성 패턴을 갖는다. 이 특정 예에서, 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952)는 제1 메이저 로브(952-A) 및 제1 마이너 로브(952-B)를 갖는다. 제1 메이저 로브(952-A)는 기록되고 있는 피사체의 좌측으로 배향되고, 좌측 전면 이득을 갖는다. 이러한 1차 지향성 패턴은 약 150도에서 최대치를 가지며, 피사체의 좌측 방향으로부터 장치(100)를 향해 방출되는 사운드에 대해 비교적 강한 지향성 감도를 갖는다. 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952)는 또한 피사체를 기록하고 있는 (+z 방향에서) 오퍼레이터를 지향하는 270도에서 널을 가지며, 이는 오퍼레이터의 방향으로부터 방출되는 사운드에 대해 지향성 감도가 감소한다는 것을 지시한다. 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952)는 또한 기록되고 있는 피사체의 우측을 지향하거나 그를 향해 배향되는 90도 우측에 대해 널을 가지며, 이는 피사체의 우측 방향으로부터 방출되는 사운드에 대해 지향성 감도가 감소한다는 것을 지시한다. 즉, 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952)는 정면 좌측으로부터 방출되는 음파들을 강조하며, 후면 하우징 및 오퍼레이터를 향해 배향되는 널을 포함한다.
도 10b는 개시되는 실시예들 중 일부의 일 구현에 따른 오디오 처리 시스템(900)에 의해 생성되는 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954)의 예시적인 극좌표 그래프이다. 도 10b에 도시된 바와 같이, 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954)는 -y 방향과 -z 방향 사이의 장치의 정면에서의 각도로 피사체를 향해 배향되거나 지향하는 1차 지향성 패턴을 갖는다. 이 특정 예에서, 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954)는 제2 메이저 로브(954-A) 및 제2 마이너 로브(954-B)를 갖는다. 제2 메이저 로브(954-A)는 우측 전면 이득을 갖는다. 특히, 이러한 1차 지향성 패턴은 약 30도에서 최대치를 가지며, 피사체의 우측 방향으로부터 장치(100)를 향해 방출되는 사운드에 대해 비교적 강한 지향성 감도를 갖는다. 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954)는 또한 피사체를 기록하고 있는 (+z 방향에서) 오퍼레이터를 지향하는 270도에서 널을 가지며, 이는 오퍼레이터의 방향으로부터 방출되는 사운드에 대해 지향성 감도가 감소한다는 것을 지시한다. 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954)는 또한 기록되고 있는 피사체의 좌측을 향해 배향되는 90도 좌측에 대해 널을 가지며, 이는 피사체의 좌측 방향으로부터 방출되는 사운드에 대해 지향성 감도가 감소한다는 것을 지시한다. 즉, 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954)는 정면 우측으로부터 방출되는 음파들을 강조하며, 후면 하우징 및 오퍼레이터를 향해 배향되는 널을 포함한다. 이들은 예들일 뿐이며, 주 로브들의 최대 각도는 비디오 프레임의 각도 폭에 기초하여 변할 수 있지만, 270도에 유지되는 널들은 장치 뒤의 오퍼레이터로부터 방출되는 사운드를 제거하는 데 도움이 된다는 것을 이 분야의 기술자들은 알 것이다.
도 10c는 개시되는 실시예들 중 일부의 일 구현에 따른 오디오 처리 시스템(900)에 의해 생성되는 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956)의 예시적인 극좌표 그래프이다. 도 10c에 도시된 바와 같이, 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956)는 +z 방향에서 오퍼레이터를 향해 장치(100) 뒤에 배향되거나 그를 지향하는 1차 심장 형상 지향성 패턴을 가지며, 270도에서 최대치를 갖는다. 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956)는 후면 이득을 가지며, 오퍼레이터의 방향으로부터 방출되는 사운드에 대해 비교적 강한 지향성 감도를 갖는다. 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956)는 또한 (-z 방향에서) 피사체를 지향하는 (90도에서) 널을 가지며, 이는 피사체의 방향으로부터 방출되는 사운드에 대한 지향성 감도가 거의 또는 전혀 없다는 것을 지시한다. 즉, 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956)는 하우징의 후면으로부터 방출되는 음파들을 강조하며, 하우징의 전면을 향해 배향되는 널을 갖는다.
도 9에 도시되지 않았지만, 일부 실시예들에서, 빔 형성 오디오 신호들(952, 954, 956)은 전송 및/또는 기록될 수 있는 단일 출력 신호로 결합될 수 있다. 대안으로서, 출력 신호는 2-채널 스테레오 신호 또는 다중 채널 서라운드 신호일 수 있다.
도 10d는 다중 채널 서라운드 신호 출력을 생성하도록 결합될 때의 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952), 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954) 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956-1)의 예시적인 극좌표 그래프이다. 도 10d에는 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952), 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954) 및 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956-1)의 응답들이 함께 도시되지만, 이것은 빔 형성 오디오 신호들(952, 954, 956-1)이 모든 구현들에서 결합되어야 한다는 것을 반드시 암시하는 것을 의도하지 않는다는 점에 유의한다. 도 10c와 비교할 때, 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956-1)의 이득이 감소하였다.
도 10d에 도시된 바와 같이, 도 10c에 도시된 오퍼레이터의 가상 마이크로폰의 지향성 응답은 오퍼레이터 오디오 레벨이 피사체 오디오 레벨을 압도하는 것을 방지하기 위해 피사체의 가상 마이크로폰의 지향성 응답에 비해 감쇠될 수 있다. 전면 지향 빔 형성 오디오 신호들(952, 954)에 대한 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956-1)의 상대 이득은 전자 장치(100)로부터 떨어진 피사체 및/또는 오퍼레이터의 거리를 반영하기 위하여 균형화 신호(964)에 기초하여 처리 동안 제어 또는 조정될 수 있다. 일 구현에서, 우측 전면 이득, 좌측 전면 이득 및 후면 이득 간의 오디오 레벨 차이는 균형화 신호(964)에 기초하여 처리 동안 제어된다. 균형화 신호(964)에 기초하여 가상 마이크로폰들의 이득들을 변경함으로써, 빔 형성 오디오 신호들(952, 954, 956)의 이득들의 비율은 하나가 다른 하나를 지배하지 않도록 제어될 수 있다.
좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952) 및 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954) 각각에서, 오퍼레이터 오디오를 제거하기 위해 후면(또는 오퍼레이터) 상에 널이 집중될 수 있다. 스테레오 출력 구현을 위해, 오퍼레이터를 향해 배향되는 후면 지향 빔 형성 오디오 신호(956)는 오퍼레이터의 나레이션을 캡처하기 위해 (좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(952) 및 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(954)에 대응하는) 각각의 출력 채널과 혼합될 수 있다.
도 10a 및 10b에 도시된 빔 형성 오디오 신호들(952, 954)은 특정 1차 지향성 패턴을 갖지만, 그리고 빔 형성 오디오 신호(956)는 후면 지향 심장 형상 지향성 빔 형성 패턴에 따라 빔 형성되지만, 이 분야의 기술자들은 빔 형성 오디오 신호들(952, 954, 956)이 도 10a-10d에 도시된 특정 타입의 1차 지향성 패턴들을 갖는 것으로 반드시 제한되지는 않으며, 이들이 하나의 예시적인 구현을 설명하기 위해 도시된 것임을 알 것이다. 지향성 패턴들은 일반적으로 심장 형상, 다이폴, 하이퍼 심장 형상, 수퍼 심장 형상 등과 같은 임의의 1차 지향성 빔 형성 패턴들을 가질 수 있다. 대안으로서, 고차 지향성 빔 형성 패턴들이 사용될 수 있다. 더욱이, 빔 형성 오디오 신호들(952, 954, 956)이 수학적으로 이상적인 1차 지향성 패턴들을 갖는 것으로 도시되지만, 이들은 예들일 뿐이고, 실제 구현들에서는 이러한 이상적인 빔 형성 패턴들이 반드시 달성되지는 못할 것이라는 것을 이 분야의 기술자들은 알 것이다.
도 11은 개시되는 실시예들 중 일부에 따른 전자 장치(100)의 오디오 처리 시스템(1100)의 블록도이다. 도 11의 오디오 처리 시스템(1100)은 3개의 빔 형성 오디오 신호를 생성하는 대신에 2개의 빔 형성 오디오 신호만이 생성된다는 점 외에는 도 9의 오디오 처리 시스템과 거의 동일하다. 도 9의 공통 특징들은 간명화를 위해 다시 설명되지 않는다.
구체적으로, 프로세서(1150)는 균형화 신호(1164)에 기초하여(그리고 아마도 균형화 선택 신호(1165) 또는 AGC 신호(1162)와 같은 다른 신호들에 기초하여) 입력 신호들(1121, 1125, 1131, 1135, 1171, 1175)을 처리하여, (도 9에서와 같이) 별개의 후면 지향 빔 형성 오디오 신호를 생성하지 않고 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1152) 및 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1154)를 생성한다. 이것은 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1152)와 별개의 후면 지향 빔 형성 오디오 신호를 합산/혼합할 필요 및 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1154)와 별개의 후면 지향 빔 형성 오디오 신호를 합산/혼합할 필요를 없앤다. 신호들(1152, 1154)에 대응하는 좌측 및 우측 전면 가상 마이크로폰 요소들의 지향성 패턴들은 오퍼레이터 나레이션이 기록되는 것을 허용하면서도 피사체의 스테레오 기록들이 생성될 수 있게 하기 위해 yz 평면에서 임의의 각도로 생성될 수 있다. 예를 들어, 별개의 오퍼레이터 빔 형성을 생성하여 각각의 피사체 채널을 혼합하는 대신에, 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1152) 및 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1154)는 각각 오퍼레이터의 원하는 오디오 레벨의 절반을 캡처하고, 스테레오 재생을 들을 때, 중앙 이미지와 함께 오퍼레이터의 적절한 오디오 레벨 표현을 생성할 것이다.
이 실시예에서, 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1152)(도 12a)는 좌측 전면 이득을 갖는 제1 메이저 로브(1152-A) 및 270도에서 후면 이득을 갖는 제1 마이너 로브(1152-B)를 가지며, 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1154)(도 12b)는 우측 전면 이득을 갖는 제2 메이저 로브(1154-A) 및 270도에서 후면 이득을 갖는 제2 마이너 로브(1154-B)를 갖는다. 지금 메이저 로브들에서 그리고 270도에서 이득 비교가 수행되는 이유는 270도 포인트가 오퍼레이터 위치와 관련되기 때문이다. 우리는 주로 전면 피사체 신호들과 후면 오퍼레이터 신호 사이의 균형에 관심이 있으므로, 주 로브들 및 (270도에 있는 것으로 가정되는) 오퍼레이터의 위치를 관찰한다. 이 경우, 도 9에서와 달리, 널은 270도에 존재하지 않을 것이다.
후술하는 바와 같이, 균형화 신호(1164)는 빔 형성 처리 동안 제1 메이저 로브의 좌측 전면 이득과 270도에서의 제1 마이너 로브의 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이를 제어하고, 제2 메이저 로브의 우측 전면 이득과 270도에서의 제2 마이너 로브의 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이를 제어하는 데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 각각의 가상 마이크로폰 요소들의 전면 이득 및 후면 이득은 서로에 대해 제어 및 감쇠될 수 있다.
제1 마이너 로브(1152-B)에 기인하는 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1152)의 일부 및 제2 마이너 로브(1154-B)에 기인하는 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1154)의 일부가 정상 청취를 통해 사용자에 의해 지각적으로 합산될 것이다. 이것은 오퍼레이터 가상 마이크로폰에 대한 피사체 가상 마이크로폰들의 오디오 레벨들의 제어를 가능하게 한다. 프로세서(1150)에 의해 수행되는 빔 형성 처리는 마이크로폰 입력 신호들에 기초하여 지향성 패턴들을 생성하기 위한 임의의 공지된 빔 형성 처리 기술을 이용하여 수행될 수 있다. 오디오 레벨 차이들을 제어하기 위한 전술한 임의의 기술은 이 실시예에서의 사용을 위해 적응될 수 있다. 일 구현에서, 균형화 신호(1164)는 신호들(1152, 1154) 중 특정 신호에 대해 270도에서의 전면 이득과 후면 이득의 비율 또는 상대적 가중을 제어하는 데 사용될 수 있으며, 간명화를 위해 이러한 기술들은 다시 설명되지 않는다.
이제, 도 12a-12c를 참조하여 이득 제어의 예들이 설명된다. 위의 다른 예시적인 그래프들과 유사하게, 도 12a-12c에 도시된 지향성 패턴들은 아래를 보고 있는 도 1의 전자 장치(100) 위에 위치하는 관찰자에 의해 관찰되는 바와 같은 평면 표현들이며, 도 8의 z축은 90도-270도 라인에 대응하고, 도 8의 y축은 0도-180도 라인에 대응한다.
도 12a는 개시되는 실시예들 중 일부의 일 구현에 따른 오디오 처리 시스템(1100)에 의해 생성되는 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1152)의 예시적인 극좌표 그래프이다.
도 12a에 도시된 바와 같이, 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1152)는 y 방향과 -z 방향 사이의 장치의 정면에서의 각도로 피사체를 향해 배향되거나 지향하는 1차 지향성 패턴을 갖는다. 이 특정 예에서, 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1152)는 메이저 로브(1152-A) 및 마이너 로브(1152-B)를 갖는다. 메이저 로브(1152-A)는 기록되고 있는 피사체의 좌측으로 배향되고, 좌측 전면 이득을 갖는 반면, 마이너 로브(1152-B)는 후면 이득을 갖는다. 이러한 1차 지향성 패턴은 약 137.5도에서 최대치를 가지며, 피사체의 좌측 방향으로부터 장치(100)를 향해 방출되는 사운드에 대해 비교적 강한 지향성 감도를 갖는다. 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1152)는 또한 기록되고 있는 피사체의 우측을 향해 배향되거나 지향하는 30도에서 널을 가지며, 이는 피사체의 우측 방향으로부터 방출되는 사운드에 대한 지향성 감도가 감소된다는 것을 나타낸다. 마이너 로브(1152-B)는 오퍼레이터로부터 적절한 양의 신호를 수집하기 위해 270도에서 원하는 오퍼레이터 감도의 정확히 1/2을 갖는다.
도 12b는 개시되는 실시예들 중 일부의 일 구현에 따른 오디오 처리 시스템(1100)에 의해 생성되는 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1154)의 예시적인 극좌표 그래프이다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1154)는 -y 방향과 -z 방향 사이의 장치의 정면에서의 각도로 피사체를 향해 배향되거나 지향하는 1차 지향성 패턴을 갖는다. 이 특정 예에서, 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1154)는 메이저 로브(1154-A) 및 마이너 로브(1154-B)를 갖는다. 메이저 로브(1154-A)는 우측 전면 이득을 갖고, 마이너 로브(1154-B)는 후면 이득을 갖는다. 특히, 이러한 1차 지향성 패턴은 약 45도에서 최대치를 가지며, 피사체의 우측 방향으로부터 장치(100)를 향해 방출되는 사운드에 대해 비교적 강한 지향성 감도를 갖는다. 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1154)는 기록되고 있는 피사체의 좌측을 향해 배향되는 150도에서 널을 가지며, 이는 피사체의 좌측 방향으로부터 방출되는 사운드에 대한 지향성 감도가 감소된다는 것을 나타낸다. 마이너 로브(1154-B)는 오퍼레이터로부터 적절한 양의 신호를 수집하기 위해 270도에서 원하는 오퍼레이터 감도의 정확히 1/2을 갖는다.
도 11에 도시되지 않았지만, 일부 실시예들에서, 빔 형성 오디오 신호들(1152, 1154)은 스테레오 신호로서 전송 및/또는 기록될 수 있는 단일 오디오 스트림 또는 출력 신호로 결합될 수 있다. 도 12c는 개시되는 실시예들 중 일부의 일 구현에 따른, 스테레오 신호로 결합될 때 오디오 처리 시스템(1100)에 의해 생성된 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1152) 및 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1154)의 예시적인 각 또는 "지향성" 응답들의 극좌표 그래프이다. 좌측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1152) 및 우측 전면 지향 빔 형성 오디오 신호(1154)의 응답들은 도 12c에 함께 도시되지만, 이것은 빔 형성 오디오 신호들(1152, 1154)이 모든 구현들에서 결합되어야 한다는 것을 반드시 암시하는 것을 의도하지 않는다는 점에 유의한다.
균형화 신호(1164)에 기초하여 가상 마이크로폰들의 로브들의 이득들을 변경함으로써, 빔 형성 오디오 신호들(1152, 1154)의 전면 이득들과 후면 이득들의 비율은 하나가 다른 하나를 지배하지 않도록 제어될 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 12a 및 12b에 도시된 빔 형성 오디오 신호들(1152, 1154)은 특정 1차 지향성 패턴을 갖지만, 이 분야의 기술자들은 도 12a-12c에 도시된 특정 타입의 지향성 패턴들이 하나의 예시적인 구현을 설명하기 위한 것이며, 한정을 의도하지 않는다는 것을 알 것이다. 지향성 패턴들은 일반적으로 임의의 1차(또는 고차) 지향성 빔 형성 패턴들을 가질 수 있으며, 일부 실제 구현들에서는 이러한 수학적으로 이상적인 빔 형성 패턴들이 반드시 달성되지는 못할 수도 있다.
위에서 명확히 설명되지 않았지만, 도 3-5e를 참조하여 위에서 설명된 균형화 신호들, 균형화 선택 신호들 및 AGC 신호들의 임의의 실시예들 또는 구현들은 모두 도 6-7c, 도 8-10d 및 도 11-12c를 참조하여 예시되고 설명된 실시예들에 동일하게 적용될 수 있다.
도 13은 개시되는 실시예들의 일 구현에서 사용될 수 있는 전자 장치(1300)의 블록도이다. 도 13에 도시된 특정 예에서, 전자 장치는 무선 주파수(RF) 채널을 통해 무선으로 통신할 수 있는 이동 전화와 같은 무선 컴퓨팅 장치로서 구현된다.
무선 컴퓨팅 장치(1300)는 프로세서(1301), (프로세서(1301)에 의해 실행되는 동작 명령어들을 저장하기 위한 프로그램 메모리, 버퍼 메모리 및/또는 이동식 저장 유닛을 포함하는) 메모리(1303), 기저대역 프로세서(BBP)(1305), RF 프론트엔드 모듈(1307), 안테나(1308), 비디오 카메라(1310), 비디오 제어기(1312), 오디오 프로세서(1314), 전면 및/또는 후면 근접 센서들(1315), 오디오 코더들/디코더들(코덱들)(1316), 디스플레이(1317), 입력 장치들(키보드, 터치 스크린 등)을 포함하는 사용자 인터페이스(1318), 스피커(1319)(즉, 장치(1300)의 사용자가 듣는 데 사용되는 스피커) 및 2개 이상의 마이크로폰(1320, 1330, 1370)을 포함한다. 다양한 블록들은 도 13에 도시된 바와 같이 버스 또는 기타 접속을 통해 서로 결합될 수 있다. 무선 컴퓨팅 장치(1300)는 또한 배터리(도시되지 않음) 또는 유선 변압기와 같은 전원을 포함할 수 있다. 무선 컴퓨팅 장치(1300)는 적어도 도 13에 도시된 모든 요소들은 물론, 무선 컴퓨팅 장치(1300)가 그의 특정 기능들을 수행하는 데 필요한 임의의 다른 요소들도 포함하는 통합 유닛일 수 있다.
전술한 바와 같이, 마이크로폰들(1320, 1330, 1370)은 오디오 프로세서(1314)와 연계하여 무선 컴퓨팅 장치(1300)의 전면 또는 후면에서 발생하는 오디오 정보의 획득을 가능하게 하도록 동작할 수 있다. 전술한 자동화된 균형 제어기(도 13에 도시되지 않음)는 오디오 프로세서(1314)에 또는 오디오 프로세서(1314) 밖에 구현될 수 있다. 자동화된 균형 제어기는 프로세서(1301), 비디오 제어기(1312), 근접 센서들(1315) 및 사용자 인터페이스(1318) 중 하나 이상으로부터 제공되는 이미징 신호를 이용하여, 균형화 신호를 생성할 수 있다. 오디오 프로세서(1314)는 마이크로폰들(1320, 1330, 1370)로부터의 출력 신호들을 처리하여 하나 이상의 빔 형성 오디오 신호를 생성하고, 균형화 신호에 기초하여 처리 동안 하나 이상의 빔 형성 오디오 신호의 전면 이득과 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이를 제어한다.
도 13의 나머지 블록들은 이러한 하나의 예시적인 동작 환경에서 전통적인 특징들이며, 따라서 간명화를 위해 상세히 설명되지 않는다.
도 1-13을 참조하여 설명된 예시적인 실시예들은 한정이 아니며, 다른 변형예들이 존재한다는 것을 알아야 한다. 첨부된 청구항들 및 이들의 적법한 균등물들에서 설명되는 바와 같이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경들이 이루어질 수 있다는 것도 이해해야 한다. 도 1-13을 참조하여 설명된 실시예는 다양한 상이한 구현들 및 상이한 타입의 휴대용 전자 장치들에서 구현될 수 있다. 후면 이득이 전면 이득에 비해 감소해야 하는 것으로(또는 전면 이득이 후면 이득에 비해 증가해야 하는 것으로) 가정되었지만, 상이한 구현들은 전면 이득에 비해 후면 이득을 증가시킬 수 있다(또는 후면 이득에 비해 전면 이득을 감소시킬 수 있다).
이 분야의 기술자들은 여기에 개시되는 실시예들과 관련하여 설명되는 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어 또는 이들의 조합들로서 구현될 수 있다는 것을 알 것이다. 실시예들 및 구현들 중 일부는 위에서 기능 및/또는 논리 블록 컴포넌트들(또는 모듈들) 및 다양한 처리 단계들과 관련하여 설명되었다. 그러나, 그러한 블록 컴포넌트들(또는 모듈들)은 지정된 기능들을 수행하도록 구성되는 임의 수의 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 펌웨어 컴포넌트들에 의해 실현될 수 있다는 것을 알아야 한다. 본 명세서에서 사용될 때, "모듈"이라는 용어는 작업을 수행하기 위한 장치, 회로, 전기 컴포넌트 및/또는 소프트웨어 기반 컴포넌트를 지칭한다. 이러한 하드웨어와 소프트웨어의 교환 가능성을 명확히 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 이들의 기능과 관련하여 일반적으로 위에서 설명되었다. 그러한 기능이 하드웨어로 구현되는지 또는 소프트웨어로 구현되는지는 전체 시스템에 부과되는 특정 응용 및 설계 제약들에 의존한다. 기술자들은 설명된 기능을 각각의 특정 응용을 위해 다양한 방식으로 구현할 수 있지만, 그러한 구현 결정들은 본 발명의 범위로부터 벗어나는 것으로 해석되지 않아야 한다. 예를 들어, 시스템 또는 컴포넌트의 실시예는 하나 이상의 마이크로프로세서 또는 기타 제어 장치의 제어하에 다양한 기능들을 수행할 수 있는 다양한 집적 회로 컴포넌트들, 예로서 메모리 요소들, 디지털 신호 처리 요소들, 논리 요소들, 탐색표들 등을 이용할 수 있다. 게다가, 이 분야의 기술자들은 여기에 설명되는 실시예들이 예시적인 구현들일 뿐이라는 것을 알 것이다.
여기에 개시되는 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들 및 회로들은 여기에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 또는 기타 프로그래머블 논리 장치, 개별 게이트 또는 트랜지스터 논리, 개별 하드웨어 컴포넌트들 또는 이들의 임의의 조합을 이용하여 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안으로서 프로세서는 임의의 전통적인 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러 또는 상태 기계일 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 장치들의 조합, 예로서 DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 협력하는 하나 이상의 마이크로프로세서 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수 있다.
여기에 개시되는 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어에서 직접, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에 의해 또는 이 둘의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드 디스크, 이동식 디스크, CD-ROM 또는 이 분야에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체 내에 상주할 수 있다. 예시적인 저장 매체가 프로세서에 결합되며, 따라서 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독하고 저장 매체에 정보를 기록할 수 있다. 대안으로서, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 내에 위치할 수 있다. ASIC은 사용자 단말기 내에 위치할 수 있다. 대안으로서, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 존재할 수 있다.
또한, 여기에 포함된 다양한 도면들에 도시된 접속 라인들 또는 화살표들은 다양한 요소들 사이의 예시적인 기능 관계들 및/또는 결합들을 나타내는 것을 의도한다. 많은 대안적인 또는 추가적인 기능 관계들 또는 결합들이 실제 구현에 존재할 수 있다.
본 명세서에서, 제1 및 제2 등과 같은 관계 용어들은 하나의 엔티티 또는 액션을 다른 엔티티 또는 액션과 구별하기 위해 사용될 수 있을 뿐, 그러한 엔티티들 또는 액션들 사이의 임의의 실제의 그러한 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 암시하지는 않는다. "제1", "제2", "제3" 등과 같은 서수들은 복수 중의 상이한 단수들을 나타낼 뿐이며, 청구항 언어에 의해 구체적으로 정의되지 않는 한, 임의의 순서 또는 시퀀스를 암시하지 않는다. 임의의 청구항들 내의 텍스트의 시퀀스는 청구항의 언어에 의해 구체적으로 정의되지 않는 한은 프로세스 단계들이 그러한 시퀀스에 따라 시간 또는 논리적인 순서로 수행되어야 한다는 것을 암시하지 않는다. 프로세스 단계들은 청구항 언어와 모순되지 않고 논리적으로 틀리지 않는 한은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 임의의 순서로 교환될 수 있다.
또한, 상황에 따라, 상이한 요소들 사이의 관계를 설명하는 데 사용되는 "접속" 또는 "결합"과 같은 단어들은 이러한 요소들 사이에 직접적인 물리적 접속이 이루어져야 한다는 것을 암시하지 않는다. 예를 들어, 2개의 요소는 서로 물리적으로, 전자적으로, 논리적으로 또는 임의의 다른 방식으로 하나 이상의 추가적인 요소를 통해 접속될 수 있다.
위의 상세한 설명에서 적어도 하나의 예시적인 실시예가 설명되었지만, 많은 수의 변형예들이 존재한다는 것을 알아야 한다. 예시적인 실시예 또는 예시적인 실시예들은 예들일 뿐이며, 본 발명의 범위, 이용 가능성 또는 구성을 어떠한 식으로도 한정하는 것을 의도하지 않는다는 것도 알아야 한다. 오히려, 위의 상세한 설명은 이 분야의 기술자들에게 예시적인 실시예 또는 예시적인 실시예들을 구현하기 위한 편리한 로드맵을 제공할 것이다. 첨부된 청구항들 및 이들의 적법한 균등물들에서 설명되는 바와 같은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 요소들의 기능 및 배열에 있어서 다양한 변경들이 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims (19)

  1. 후면 및 전면을 갖는 전자 장치로서,
    제1 신호를 생성하는 제1 마이크로폰;
    제2 신호를 생성하는 제2 마이크로폰;
    제3 신호를 생성하는 제3 마이크로폰;
    이미징 신호에 기초하여 균형화 신호를 생성하는 자동화된 균형 제어기; 및
    상기 제1 마이크로폰, 상기 제2 마이크로폰, 상기 제3 마이크로폰 및 상기 자동화된 균형 제어기에 결합된 프로세서 - 상기 프로세서는, 상기 제1 신호, 상기 제2 신호 및 상기 제3 신호를 처리하여:
    좌측 전면 이득을 갖는 제1 메이저 로브(major lobe)를 갖는 좌측 전면 빔 형성 오디오 신호,
    우측 전면 이득을 갖는 제2 메이저 로브를 갖는 우측 전면 빔 형성 오디오 신호, 및
    제3 후면 이득을 갖는 제3 빔 형성 오디오 신호
    를 생성함 -
    를 포함하고,
    상기 우측 전면 이득, 상기 좌측 전면 이득 및 상기 제3 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이가 상기 균형화 신호에 기초하여 제어되는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전면에 배치되고 상기 자동화된 균형 제어기에 결합되는 비디오 카메라를 더 포함하는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 자동화된 균형 제어기는 상기 비디오 카메라에 결합된 비디오 제어기를 포함하는 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 이미징 신호는 상기 비디오 카메라의 비디오 프레임의 시야각에 기초하는 전자 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 이미징 신호는 상기 비디오 카메라에 대한 초점 거리에 기초하는 전자 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 이미징 신호는 사용자 인터페이스에 의해 제어되는 상기 비디오 카메라에 대한 줌 제어 신호인 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 비디오 카메라에 대한 상기 줌 제어 신호는 디지털 줌 제어 신호인 전자 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 비디오 카메라에 대한 상기 줌 제어 신호는 광학 줌 제어 신호인 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서, 비디오 피사체와 상기 전자 장치 사이의 제1 거리에 대응하는 전면 근접 센서 신호를 생성하는 전면 근접 센서를 더 포함하고, 상기 이미징 신호는 상기 전면 근접 센서 신호에 기초하는 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서, 카메라 오퍼레이터와 상기 전자 장치 사이의 제2 거리에 대응하는 후면 근접 센서 신호를 생성하는 후면 근접 센서를 더 포함하고, 상기 이미징 신호는 상기 후면 근접 센서 신호에 기초하는 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    비디오 피사체와 상기 전자 장치 사이의 제1 거리에 대응하는 전면 근접 센서 신호를 생성하는 전면 근접 센서; 및
    카메라 오퍼레이터와 상기 전자 장치 사이의 제2 거리에 대응하는 후면 근접 센서 신호를 생성하는 후면 근접 센서
    를 더 포함하고,
    상기 이미징 신호는 상기 전면 근접 센서 신호 및 상기 후면 근접 센서 신호에 기초하는 전자 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 자동화된 균형 제어기는 균형화 선택 신호를 생성하고, 상기 적어도 하나의 빔 형성 오디오 신호의 상기 전면 이득 및 상기 후면 이득 중 적어도 하나는 상기 균형화 선택 신호에 기초하여 미리 결정된 값으로 설정되는 전자 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 마이크로폰 또는 상기 제2 마이크로폰은 전방향(omnidirectional) 마이크로폰인 전자 장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제1 마이크로폰 또는 상기 제2 마이크로폰은 방향성(directional) 마이크로폰인 전자 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 우측 전면 빔 형성 오디오 신호는 또한 제1 마이너 로브(minor lobe) 후면 이득을 갖는 제1 마이너 로브를 갖고, 상기 제2 메이저 로브의 상기 우측 전면 이득과 상기 제1 마이너 로브 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이는 상기 균형화 신호에 기초하여 제어되며,
    상기 좌측 전면 빔 형성 오디오 신호는 또한 다른 후면 이득을 갖는 제2 마이너 로브를 갖고, 상기 제1 메이저 로브의 상기 좌측 전면 이득과 상기 제2 마이너 로브의 상기 다른 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이는 상기 균형화 신호에 기초하여 제어되며,
    상기 제1 마이너 로브 및 상기 제2 마이너 로브는 상기 제3 빔 형성 오디오 신호를 형성하는 전자 장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 프로세서에 결합되고, 상기 적어도 하나의 빔 형성 오디오 신호를 수신하고, 상기 적어도 하나의 빔 형성 오디오 신호에 기초하여 자동 이득 제어(AGC) 피드백 신호를 생성하는 AGC 모듈을 더 포함하고, 상기 AGC 피드백 신호는 상기 균형화 신호를 조정하는 데 사용되는 전자 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는 탐색표(look up table)를 포함하는 전자 장치.
  18. 제1 마이크로폰 신호, 제2 마이크로폰 신호 및 제3 마이크로폰 신호를 처리하기 위한 방법으로서,
    이미징 신호에 기초하여 균형화 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 마이크로폰 신호, 상기 제2 마이크로폰 신호 및 상기 제3 마이크로폰 신호를 처리하여:
    좌측 전면 이득을 갖는 제1 메이저 로브를 갖는 좌측 전면 빔 형성 오디오 신호,
    우측 전면 이득을 갖는 제2 메이저 로브를 갖는 우측 전면 빔 형성 오디오 신호, 및
    제3 후면 이득을 갖는 제3 빔 형성 오디오 신호
    를 생성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 우측 전면 이득, 상기 좌측 전면 이득 및 상기 제3 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이가 상기 균형화 신호에 기초하여 제어되는 방법.
  19. 후면 및 전면을 갖는 전자 장치로서,
    제1 신호를 생성하는 제1 마이크로폰;
    제2 신호를 생성하는 제2 마이크로폰;
    카메라 오퍼레이터와 상기 전자 장치 사이의 거리에 대응하는 후면 근접 센서 신호를 생성하는 후면 근접 센서;
    상기 후면 근접 센서 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 균형화 신호를 생성하는 자동화된 균형 제어기; 및
    상기 제1 마이크로폰, 상기 제2 마이크로폰 및 상기 자동화된 균형 제어기에 결합된 프로세서 - 상기 프로세서는, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 처리하여 적어도 하나의 빔 형성 오디오 신호를 생성함 -
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 빔 형성 오디오 신호의 전면 이득과 후면 이득 사이의 오디오 레벨 차이가 상기 균형화 신호에 기초하여 제어되는 전자 장치.
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