KR20140106731A - 복수의 확성기 및 마이크로폰 어레이 측정 장치 및 방법 - Google Patents

복수의 확성기 및 마이크로폰 어레이 측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

다른 위치들에 배열된 복수의 확성기들을 측정하기 위한 장치에 있어서, 확성기에 대한 테스트 시그널을 생성하기 위한 테스트 시그널 생성부(10); 테스트 시그널에 대응하여 복수의 확성기들의 확성기에 의해 송출된 하나 이상의 확성기 시그널들에 대응하는 복수의 다른 사운드 시그널들을 수신하는 마이크로폰 디바이스(12); 테스트 시그널에 대응하여 마이크로폰 디바이스에 의해 레코드된 사운드 시그널들의 세트가 복수의 확성기들의 각각의 확성기와 연관되도록, 복수의 확성기들에 의한 확성기 시그널들의 송출을 제어하고, 복수의 다른 사운드 시그널들을 핸들링하는 제어부(14); 및 각각의 확성기에 대한 적어도 하나의 확성기 특성을 결정하기 위해서 각각의 확성기에 대한 사운드 시그널들의 세트를 평가하고, 확성기에 대한 적어도 하나의 확성기 특성을 이용하여 확성기 상태를 나타내는 평가부(16)를 포함하는 장치를 제공한다. 이 스킴은 자동적, 효과적 및 정확한 삼-차원 구성에 배열된 확성기들의 측정을 허용한다.

Description

복수의 확성기 및 마이크로폰 어레이 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING A PLURALITY OF LOUDSPEAKERS AND MICROPHONE ARRAY}
본 발명은 리스닝 영역(listening area)에서 다른 위치에 배열된 확성기(loudspeaker)들의 음향 측정과 관련이 있는데, 특히 리스닝 영역에서 삼-차원 구성으로 배열된 많은 수의 확성기들을의 효율적인 측정과 관련이 있다.
도 2는 Germany Erlangen의 Fraunhofer IIS 에 있는 리스닝 룸(listening room)을 도시한다. 이 리스닝 룸은 리스닝 테스트들을 수행하기 위해 필요하다. 이러한 리스닝 테스트들은 오디오 코딩 스킴(audio coding schemes)을 평가하기 위해 필요하다. 비교가능하고 재생성가능한 리스닝 테스트의 결과를 보장하기 위해서, 도 2에 도시된 리스닝 룸과 같은 표준화된 리스닝 룸에서 이러한 테스트들을 수행하는 것이 필요하다. 이 리스닝 룸은 ITU-R BS 1116-1의 권장사항(recommendation)을 준수하고 있다. 이 룸에서, 54개의 많은 수의 확성기들이 삼차원 확성기 셋-업(set-up)으로 마운트(mount)되어 있다. 이러한 확성기들은 천장으로부터 매달려진 이층의 원형 트러스(truss)와 벽면의 레일 시스템(rail system)에 마운트되어 있다. 많은 수의 확성기들은 큰 융통성(flexibility)을 제공하는데, 이는 학술적인 연구와 현재, 미래의 사운드 포맷(sound format)을 연구하는 데 필요하다.
이런 많은 수의 확성기를 가지고, 그들이 올바르게 동작이 되는지와 제대로 연결이 되었는지 검증하는 것(verifying)은 지루하고 번거로운 작업이다. 일반적으로, 확성기 각각은 확성기 박스(loudspeaker box)에서 개별적인 셋팅을 가진다. 추가적으로, 특정 오디오 시그널이 특정 확성기로 스위칭되도록 하는 오디오 매트릭스가 존재한다. 게다가, 어떤 서포트(support)에 고정되어 붙여져 있는 스피커와 떨어진 모든 확성기들이, 확성기외에도, 정확한 위치에 있는지가 보장될 수 없다. 특히, 도 2에서 플로어(floor)에 서있는 확성기들은 앞 및 뒤 그리고 좌 및 우로 움직여질 수 있고, 따라서 테스트를 시작하고자 할 때, 모든 확성기들이 있어야 될 위치에 있는지, 모든 확성기들이 개별적으로 가져야 할 셋팅을 가지고 있는지, 그리고 확성기 시그널(loudspeaker signal)들이 확성기에 올바르게 분산되기 위해서 오디오 매트릭스가 어떤 상태(state)로 설정되는지가 보장되지 않는다. 이러한 리스닝 룸이 복수의 리서치 그룹에 의해 사용된다는 사실을 제외하고서라도, 전기적 및 물리적인 실패 또한 종종 일어날 수 있다.
특히, 아래의 예들의 문제가 발생할 수 있다. 문제들은 다음과 같다.
● 스위치 온(on) 되지 않았거나 연결되지 않은 확성기들
● 잘못된 확성기에 라우트(rout)된 시그널, 잘못된 확성기에 연결된 시그널 케이블
● 오디오 라우팅 시스템(audio routing system)이나 확성기에서 잘못 조정된 확성기의 레벨
● 오디오 라우팅 시스템이나 확성기에서 잘못 설정된 이퀼라이저(equalizer)
● 다중-경로(multi-way) 확성기에서 단일 드라이버(single driver)의 손상
● 확성기가 잘못된 위치에 있거나, 방향이 틀리거나 또는 어떤 물체가 음향 경로(acoustic pathway)를 막음
일반적으로 리스닝 영역에서 확성기의 셋-업의 기능들을 수동으로 평가하기 위해서는, 많은 시간이 필요하다. 이 시간은 각각의 확성기의 위치와 방향을 수동으로 검증하는 데 요구된다. 추가적으로, 올바른 확성기 셋팅들을 찾기 위해서, 각각의 확성기들은 수동으로 검사되어야 한다. 한편으로는 시그널 라우팅의 전기적인 기능을 검증하고, 다른 한편으로는 개별 확성기를 검증하기 위해서, 고도의 경험을 가진 사람이 리스닝 테스트를 수행할 필요가 있으며, 일반적으로, 각각의 확성기는 테스트 시그널로 자극되고, 이후, 경험을 가진 리스너가 자신만의 지식에 근거하여 이 확성기가 정확한지 아닌지를 평가해야 한다.
고도의 경험을 가진 사람이 필요하다는 사실 때문에, 이러한 프로시저(procedure)는 비용이 많이 드는 것이 분명하다. 추가적으로, 이 프로시저는 모든 확성기들의 검사가 일반적으로 대부분의 또는 심지어 모든 확성기들이 정확히 방향이 맞고, 정확히 셋(set)되어 있다는 것을 알아내야 한다는 사실 때문에 지루하나, 다른 한편으로는, 발견되지 않은 하나의 또는 몇몇의 오류(fault)는 리스닝 테스트의 중요성(significance)을 훼손할 수 있기 때문에, 이 프로시저는 생략될 수 없다. 마지막으로, 경험이 많은 사람이 리스닝 룸의 기능 분석을 수행한다고 하더라도, 에러의 가능성은 배제될 수 없다.
본 발명의 목적은 리스닝 영역의 다른 위치에 배열된 복수의 확성기들의 기능을 검증하는 향상된 프로시저를 제공하는 데 있다.
이 목적은 청구항 1에 따르는 복수의 확성기를 측정하는 장치와, 청구항 11에 따르는 복수의 확성기를 측정하는 방법과, 청구항 12에 따르는 컴퓨터 프로그램 또는 청구항 13에 따르는 마이크로폰 어레이(microphone array)에 의해 달성될 수 있다.
본 발명은 전기 장치를 이용한 리스닝 공간(listening space)에 정렬된 확성기들의 기능 검증을 적용하여 리스닝 테스트의 효율성과 정확성이 고도로 향샹될 수 있다는 연구 결과에 기반을 두고 있다. 이 장치는 확성기를 위한 테스트 신호를 생성하기 위한 테스트 시그널 생성부(test signal generator), 복수의 개별 마이크로폰 시그널들을 픽 업(pick up)하기 위한 마이크로폰 디바이스(device), 마이크로폰 디바이스에 의해 녹음된 사운드 시그널의 세트가 각각의 확성기와 연관되도록 확성기 시그널의 송출(emission)을 제어하고 마이크로폰 디바이스에 의해 녹음된 사운드 시그널을 핸들링하기 위한 제어부(controller), 및 각각의 확성기에 대해 적어도 하나의 확성기 특성을 결정하기 위해 각각의 확성기에 대한 사운드 시그널의 세트를 평가하고 적어도 하나의 확성기 특성을 이용하여 확성기 상태를 나타내는 평가부(evaluator)를 포함한다.
이 발명은 리스닝 공간에 위치된 확성기의 검증이 훈련되지 않은 사람에 의해 수행될 수 있는 것을 가능하게 한다는 점에서 이점이 있는데, 그 이유는 평가부는 OK/non-OK 상태를 나타내고, 훈련되지 않는 사람도 non-OK 확성기를 개별적으로 검사할 수 있으며 동작 상태(functional state)에 있음이 나타내어지는 확성기를 신뢰할 수 있기 때문이다.
추가적으로, 이 발명은 개별적으로 선택된 확성기의 특성들과, 바람직하게, 여러 확성기의 특성들이 추가적으로 사용되고 계산될 수 있다는 점에서 큰 융통성을 제공하는데, 이에 따라 개별 확성기들에 대한 확성기 상태의 완벽한 그림(complete picture)이 수집될 수 있다. 이것은 바람직하게, 순차적 방법(sequential way)에서 테스트 시그널을 각각의 확성기에 제공하고, 바람직하게, 마이크로폰 어레이를 이용하여 확성기의 시그널을 레코딩(recoding)함으로써 이루어진다. 따라서, 시그널의 도착 방향이 계산되고, 이에 따라, 심지어 확성기가 삼-차원의 스킴으로 배열되어 있더라고, 룸에서 확성기의 위치는 자동적으로 계산되어질 수 있다. 구체적으로, 후자의 특징은 경험이 풍부한 사람이라도 바람직한 발명 시스템에 의해 제공되는 고도의 정밀도 관점에서 수행될 수가 없는 것이다.
바람직한 일 실시예에서, 다중 확성기 테스트 시스템이 앙각(elevation angle) 과 방위각(azimuth angle)에 대해 허용범위(tolerance) ±3° 내에서 위치를 정확하게 결정할 수 있다. 거리의 정확성은 ±4cm, 각각의 확성기의 크기 응답(magnitude response)은 리스닝 룸에서 각각 개별 확성기의 ±1dB 의 정밀도로 레코드될 수 있다. 바람직하게, 시스템은 각각의 측정(measurement)을 레퍼런스(reference)와 비교하고, 따라서 허용범위 밖에서 동작하는 확성기들을 구별할 수 있다.
추가적으로, 프로세싱을 포함하여 확성기마다 10초라는 낮은 합리적인 측정 시간으로 인해, 발명 시스템은 많은 수의 확성기가 측정되어야 하는 경우에도 적용가능하다. 게다가, 확성기들의 방향은 어떤 특정 구성(configuration)에 제한되지 않지만, 측정 개념(concept)은 임의의 삼-차원 스킴에서 각각 그리고 모든 확성기 배열에 적용가능하다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 아래의 도면들과 함께 참조되어 후술된다.
도 1은 복수의 확성기들을 측정하기 위한 장치의 블록 다이어그램을 도시한다.
도 2는 9개의 메인 확성기(main loudspeaker)들, 2개의 서브 우퍼(sub woofer)와 벽면의 43개의 확성기들과 높이가 다른 두개의 원형 트러스들의 셋-업을 가지는 리스닝 테스트 룸의 일 예를 도시한다.
도 3은 삼-차원의 마이크로폰 어레이의 바람직한 실시예를 도시한다.
도 4a는 DirAC 프로시저를 이용한 사운드의 도착 방향을 결정하는 스텝(step)을 도시하는도식(schematic)을 도시한다.
도 4b는 도3에서 마이크로폰 어레이의 마이크로폰을 이용하여 다른 방향에서 시그널의 입자 속도(particle velocity)를 계산하기 위한 수식을 도시한다.
도 4c는 중앙 마이크로폰이 존재하지 않을 때, 수행되는 B-포맷에 대한 전방향 사운드 시그널(omnidirectional sound signal)의 계산을 도시한다.
도 4d는 삼-차원 위치 추정 알고리즘(localization algorithm)을 수행하는 스텝을 도시한다.
도 4e는 확성기를 위한 실제 공간 파워 밀도(real spatial power density)를 도시한다.
도 5는 확성기와 마이크로폰의 하드웨어 세트의 도식을 도시한다.
도 6a는 레퍼런스를 위한 측정 시퀀스(sequence)를 도시한다.
도 6b는 테스팅을 위한 측정 시퀀스를 도시한다.
도 6c는 허용범위가 충족되지 않는 어떤 주파수 범위 내에서 크기 응답 형태의 측정 결과의 일 예를 도시한다.
도 7은 몇몇의 확성기의 특성을 결정하기 위한 바람직한 구현에 대해 도시한다.
도 8은 도착 결정의 방향을 수행하기 위한 펄스 응답(pulse response) 및 윈도우 길이(window length)의 일 예를 도시한다.
도 9는 거리를 측정하기 위한 임펄스 응답(impulse response)의 부분의 길이, 도착 방향 및 확성기의 임펄스 응답/전달 함수(transfer function)의 연관성을 도시한다.
도 1은 리스닝 공간에서 다른 위치에 배열된 복수의 확성기를 측정하기 위한 장치를 도시한다. 이 장치는 확성기 대한 테스트 시그널을 생성한기 위한 테스트 시그널 생성부(10)를 포함한다. 예를 들면, N 확성기들은 확성기 출력들(10a,…,10b)에서 테스트 시그널 생성부와 연결되어 있다.
이 장치는 추가적으로 마이크로폰 디바이스(12)를 포함한다. 마이크로 디바이스(12)는 복수의 개별 마이크로폰을 가지는 마이크로폰 어레이로 구현될 수 있거나, 또는 하나의 마이크로폰으로 구현될 수 있는데, 다른 위치들 사이에 순차적으로(sequentially) 이동할 수 있고, 순차적으로 적용된 테스트 시그널에 대한 확성기의 연속 응답(sequential response)이 측정된다. 마이크로폰 디바이스는 하나 이상의 테스트 시그널에 대응하여 복수의 확성기들의 확성기에서 송출된 하나 이상의 확성기 시그널들에 대응하는 사운드 시그널들을 수신한다.
추가적으로, 제어부(14)는 복수의 확성기에 의한 확성기 시그널들의 송출을 제어하고, 마이크로폰 디바이스에 의해 수신된 사운드 시그널을 핸들링하기 위해 제공되는데, 이에 따라, 마이크로폰 디바이스에 의해 레코드된 사운드 시그널 세트가 하나 이상의 테스트 시그널에 대응하여 복수의 확성기들의 각각의 확성기와 연관된다. 제어부(14)는 시그널 라인들(13a, 13b, 13c)를 통해 마이크로폰 디바이스와 연결된다. 마이크로폰 디바이스가 순차적 방법으로 다른 위치로 움직이는 하나의 마이크로폰을 가지고 있다면, 단일 라인(13a)만으로 충분하다.
측정을 위한 장치는 추가적으로 각각의 확성기에 대한 적어도 하나의 확성기 특성을 결정하기 위하여, 각각의 확성기에 대한 사운드 시그널들을 평가하고, 적어도 하나의 확성기 특성을 이용하여 확성기 상태를 표시하는 평가부(16)를 포함한다. 평가부는 연결 라인(17)을 통해 제어부와 연결되는데, 제어부로부터 평가부로 단일 방향 연결일 수 있거나, 또는 평가부가 제어부에게 정보를 제공하기 위해 구현이 될 경우, 이중-방향 연결일 수 있다. 따라서, 평가부는 각각의 확성기를 위한 상태 표시(state indication)를 제공하는데, 즉, 이 확성기는 정상 동작하는 확성기이거나 결점을 가진 확성기이다.
바람직하게, 제어부(14)는 자동 측정을 수행하는데, 여기서, 어떠한 시퀀스가 각각의 확성기에 적용된다. 구체적으로, 제어부는 테스트 시그널을 출력하기 위해서 테스트 시그널 생성부를 제어한다. 이와 동시에, 측정 사이클(measurement cycle)이 시작될 때, 제어부는 마이크로폰 디바이스와 마이크로폰 디바이스에 연결된 서킷(circuits)에 의해 픽 업된 시그널들을 레코드한다. 확성기 테스트 시그널의 측정이 완료될 때, 이제, 각각의 마이크로폰들에 의해 수신된 사운드 시그널들은 제어부에 의해 핸들되고, 테스트 시그널을 송출하거나, 또는 더 정확히 말하면, 테스트 중에 있는 디바이스인 특정한 확성기와 연관하여 제어부에 의해 저장된다. 앞에서 언급한 바와 같이, 테스트 시그널을 수신한 특정한 확성기가, 사실상, 테스트 시그널에 대응하는 사운드 시그널을 최종적으로 송출하는 실제 확성기인지에 대해서 검증된다. 바람직하게, 이것은 방향성 마이크로폰 어레이(directional microphone array)를 이용하여 테스트 시그널에 대응하여 확성기에 의해 송출되는 사운드의 거리 또는 도착 방향을 계산함으로써 검증될 수 있다.
대안적으로, 제어부는 몇개의 또는 모든 확성기의 측정을 동시에 수행할 수 있다. 결론적으로, 테스트 시그널 생성부는 다른 확성기들에 대한 다른 테스트 신호들을 생성한다. 바람직하게, 테스트 시그널은 적어도 부분적으로는 서로 상호 직교(mutually orthogonal)이다. 이 직교성(orthogonality)은 주파수 멀티플렉스(frequency multiplex)에서 서로 겹치지 않는(non-overlapping) 다른 주파수 밴드(frequency bands) 또는 코드 멀티플렉스(code multiflex)의 다른 코드들이거나 또는 그러한 다른 구현을 포함한다. 평가부는 특정 시간 슬롯(time slot)이 특정 확성기와 연관되어 있는 순차적 구현과 유사하게 특정 확성기에 특정 주파수 밴드가 연관되어 있는 것을 이용하거나 또는 특정 확성기에 대한 특정 코드를 이용함으로써, 다른 확성기들에 대한 다른 테스트 시그널을 분리한다.
이에 따라, 제어부는 자동적으로 테스트 시그널 생성부를 제어하고, 예를 들면, 순차적 방법으로 테스트 시그널을 생성하고 사운드 시그널을 순차적 방법으로 수신하기 위해 마이크로폰 디바이스에 의해 픽 업된 시그널들을 핸들하는데, 이에 따라, 사운드 시그널들의 세트는 마이크로폰 어레이에 의해 사운드 시그널들의 세트의 수신 바로 직전에, 확성기 테스트 시그널을 송출하는 특정 확성기와 연관된다.
오디오 라우팅 시스템, 확성기들, 디지털/아날로그 컨버터, 아날로그/디지털 컨버터들 및 삼-차원 마이크로폰 어레이를 포함하는 완전한 시스템의 도식이 도 5에 나타난다. 구체적으로, 도 5는 오디오 라우팅 시스템(50), 확성기로 입력되는 테스트 시그널을 디지털/아날로그 컨버팅하기 위한 디지털/아날로그 컨버터를 도시하며, 여기서, 디지털/아날로그 컨버터는 부호 51로 표시된다. 추가적으로, 삼-차원 마이크로폰 어레이(12)에 배열된 개별 마이크로폰의 아날로그 출력과 연결된 아날로그/디지털 컨버터(52)가 제공된다. 개별 확성기들은 부호 (54a,…,54b)로 표시된다. 시스템은 오디오 라우팅 시스템(50)을 제어하기 위한 기능을 가지는 원격 제어(remote control, 55)와, 측정 시스템을 위한 연결된 컴퓨터(56)를 포함할 수 있다. 바람직한 일 실시예에서 개별 연결들은 도 5에 표시되어 있는데, 여기서, “MADI”는 multi-channel audio/digital interface의 약어이며, “ADAT”는 Alesis-digital-audio-tape(optical cable format)의 약어이다. 다른 약어들은 당업자에게 알려져 있다. 도 1의 테스트 시그널 생성부(10), 제어부(14), 평가부(16)는 바람직하게 도 5의 컴퓨터에 포함되어 있거나, 도 5에서 원격 제어 프로세서(remote control processor, 55)에 또한 포함될 수 있다.
바람직하게, 측정 개념은 컴퓨터에서 수행되며, 일반적으로 확성기와 제어들(controls)에 피딩(feeding)한다. 이에 따라, 컴퓨터로부터 오디오 라우팅 시스템, 확성기들을 거쳐, 리스닝 위치에서 마이크로폰 디바이스까지의 완전한 전기적 및 음향적 시그널 프로세싱 체인(signal processing chain)이 측정된다. 이것은 이런 시그널 프로세싱 체인에 발생할 수 있는 모든 가능한 에러들(errors)을 캡쳐(capture)하기 위해 바람직하다. 디지털/아날로그 컨버터(51)에서 아날로그/디지털 컨버터(52)로의 단일 연결(57)은 확성기와 마이크로폰 디바이스 간의 음향적 딜레이(delay)를 측정하기 위해 사용되고, 도 7에 도시된 레퍼런스 시그널(X)을 도 1의 평가부(16)에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 이에 따라, 대안적으로, 선택된 확성기로부터의 각 마이크로폰에 대한 전달 함수(transfer function) 또는, 임펄스 응답은 당업자에 알려진 콘볼루션(convolution)에 의해 계산된다. 구체적으로, 도 7은 도 1에 도시된 장치에 의해서 수행되는 단계 70(70)을 도시하는데, 여기서, 도 5의 쇼트-서킷 연결(short-circuit connection, 57)을 이용함으로써 이루어지는, 마이크로폰 시그널 Y가 측정되고, 레퍼런스 시그널 X가 측정된다. 이어서, 단계 71(71)에서, 주파수 도메인(frequency domain)에서 전달 함수 H는 주파수 도메인 값들의 나누기로 계산될 수 있으며, 또는 시간 도메인에서 콘볼루션을 이용하여 임펄스 응답 h(t)가 계산될 수 있다. 전달 함수 H(f)는 이미 하나의 확성기의 특성이나, 도 7에서 일 예로서 도시된 다른 확성기 특성들도 마찬가지로 계산될 수 있다. 이러한 다른 특성들은 예를 들면, 전달 함수의 인버스 FFT(inverse FFT)를 수행함으로써 계산될 수 있는 시간 도메인 임펄스 응답(time domain impulse response) h(t)이다. 대안적으로, 복잡한 전달 함수의 크기인 진폭 응답(amplitude response) 또한 계산될 수 있다. 추가적으로, 위상은 주파수 함수로서 계산될 수 있거나, 또는 주파수에 대한 위상의 1차 미분인 그룹 딜레이 τ가 계산될 수 있다. 다른 확성기의 특성은 임펄스 응답의 에너지 분산을 나타내는 에너지 타임 커브 등이다. 추가적으로 중요한 특성은 확성기와 마이크로폰 사이의 거리이고, 마이크로폰에서 사운드 시그널의 도착 방향도 추가적으로 중요한 확성기 특성이고, 이는 추후 설명되는 바와 같이, DirAC 알고리즘을 이용하여 계산된다.
도 1의 시스템은 각각의 확성기의 위치와 크기 응답 측정을 통해 전술한 다양한 문제점들의 발생을 검증하는 자동 다중-확성기 테스트 시스템을 나타낸 것이다. 이런 모든 문제들은 도 1의 평가부(16)에 의해 수행되는 포스트-프로세싱(post-processing)에 의해 검출될 수 있다. 결론적으로, 평가부는 도 3에서 도시된 삼-차원 마이크로폰 어레이로부터의 각각의 개별 압력 마이크로폰에 의해 레코드된 마이크로폰 시그널로부터의 룸 임펄스 응답(room impulse response)을 계산하는 것이 바람직하다.
바람직하게, 단일 로그 사인 곡선(single logarithmic sine sweep)은 테스트 시그널로서 이용되며, 여기서, 이 테스트 시그널은 테스트 중인 각각의 스피커에 의해 개별적으로 재생된다. 이 로그 사인 곡선은 도 1의 테스트 시그널 생성부(10)에 의해 생성되며, 바람직하게 각각의 허락된 스피커에 대해 동일하다. 모든 에러들을 체크하기 위한 이 단일 테스트 시그널의 사용은 특히 장점이 있는데, 그 이유는 프로세싱을 포함하여 총 테스트 시간을 확성기마다 약 10초로 줄일 수 있기 때문이다.
바람직하게, 도 7의 내용에서 설명한 바와 같이, 임펄스 응답 측정이 형성되고, 로그 사인 곡선은 테스트 시그널로 사용되는데, 이는 테스트 시그널이 실제 음향 측정에서 낮은 주파수에서도 좋은 시그널 대 노이즈 비율이 이상적이고, 높은 주파수들에서도 너무 높은 에너지를 가지지 않고(고음 손상 시그널이 없고), 좋은 파고율(crest factor)을 가지며, 작은 비선형성에 대해 심각하지 않은 특성을 가지기 때문이다.
대안적으로, 최대 길이 시퀀스(maximum length sequences-MLS)가 또한 사용될 수 있으나, 로그 사인 곡선이 파고율과 비선형성에 반하는 동작 때문에 바람직하다. 추가적으로, 높은 주파수에서 많은 양의 에너지가 확성기를 손상시킬 수 있으며, 이것은 또한, 로그 사인 곡선이 장점이 있는데, 그 이유는 이 시그널이 높은 주파수에서 상대적으로 적은 에너지를 가지기 때문이다.
도 4a 내지 도 4e는 도착 방향 추산(direction of arrival estimation)의 바람직한 구현을 보여주기 위해 후술될 것이고, DirAC를 제외하더라도 다른 도착 방향 알고리즘 또한 사용될 수 있다. 도 4a는 7개의 마이크로폰들, 프로세싱 블록(40) 및 DirAC 블록(42)를 가지는 마이크로폰 어레이(12)를 개략적으로 도시한다. 구체적으로, 블록(40)은 각각의 마이크로폰 시그널의 단시간 푸리에 분석(short-time Fourier analysis)을 수행하고, 이어서, 이 바람직한 7개의 마이크로폰 시그널을 전방향(omnidirectional) 시그널 W와, 각각 직교하는 세 개의 공간 방향 X, Y, Z에 대한 세 개의 개별 입자 속도 시그널 X, Y, Z를 가지는 B-포맷으로 변환하는 것을 수행한다.
방향성 오디오 코딩(directional audio coding)은 다운믹스 시그널(downmix signal)과 부가 정보(side information), 즉, 도착 방향(direction of arrival, DOA) 및 사운드 필드의 분산(diffuseness of the sound field)을 기반으로 공간 사운드(spatial sound)를 캡쳐하거나 재생성하기 위한 효과적인 기술이다. DirAC는 이산 단시간 푸리에 변환(short time Fourier transform, STFT) 도메인에서 동작하는데, 이는 시그널들의 시간 변화(time-variant) 스펙트럼 표현을 제공한다. 도 4a는 DirAC 분석을 이용해 DOA를 얻는 주요 스텝을 도시한다. 일반적으로, DirAC는 공간의 한 점(point)에서 측정된 사운드 압력과 입자 속도 벡터(particle velocity vector)로 구성되는 B-포맷 시그널을 입력으로 필요로 한다. 이 정보로부터 동적 강도 벡터(active intensity vector)를 계산(compute)할 수 있다. 이 벡터는 측정 위치에서 사운드 필드의 특성을 나타내는 에너지의 넷 플로우(net flow of energy)와 크기를 나타낸다. 사운드의 DOA는 그것의 방향의 반대에서 취하는 강도 벡터로부터 유도되고, 예를 들면, 표준 구면 좌표계(standard spherical coordinate system)에서 방위각(arimuth) 및 앙각(elevation)으로 표현된다. 물론, 다른 좌표계가 마찬가지로 적용될 수 있다. 요구된 B-포맷 시그널은 도 3에서 도시된 7개의 마이크로폰으로 구성되는 3-차원 마이크로폰 어레이를 사용하여 얻어진다. DirAC 프로세싱을 위한 압력 시그널은 도 3의 중앙 마이크로폰(center microphone, R7)에 의해 캡쳐되고, 반면에 입자 속도 벡터의 콤포넌트(component)들은 세 개의 데카르트 축(Cartesian axes)을 따라서 마주보는 센서들(opposite sensors) 사이의 압력 차이로부터 추산될 수 있다. 특히, 도 4b는 세 콤포넌트 Ux, Uy 및 Uz를 가지는 사운드 속도 벡터 U(k,n)을 계산하는 수식을 도시한다.
일 예로, 변수 P1은 도 3의 마이크로폰 R1의 압력 시그널을 나타내고, 그리고, 예를 들면, P3은 도 3의 마이크로폰 R3의 압력 시그널을 나타낸다. 유사하게, 도 4b에서 다른 인덱스들은 도 3에서 대응하는 수들과 대응한다. k는 주파수 인덱스를 나타내고, n은 타임 블록 인덱스를 나타낸다. 모든 양(quantity)들은 공간에서 같은 점에서 측정된다. 입자 속도 벡터는 이차 이상의 차원을 따라 측정된다. B-포맷 시그널의 사운드 압력 P(k,n)에 대해, 중앙 마이크로폰 R7이 사용된다. 대안적으로, 어떠한 중앙 마이크로폰도 사용가능하지 않는다면, 도 4c에서 도시된 바와 같이, P(k,n)는 사용가능한 센서들의 출력을 결합(combine)함으로써 추산될 수 있다. 같은 수식은 2차원 및 1차원 경우에 대해서도 유용(hold)하다. 이러한 경우들에서, 도 4b의 속도 콤포넌트는 고려된 차원에 대해서만 계산된다. 더 나아가 정확히 같은 방법으로 시간 도메인에서 B-포맷 시그널이 계산될 수 있음을 확인할 수 있다. 이 경우, 모든 주파수 도메인 시그널들은 대응하는 시간-도메인 시그널들로 대체될 수 있다. 마이크로폰 어레이로 B-포맷 시그널을 결정하기 위한 다른 가능성은 입자 속도 콤포넌트들을 얻기 위해 방향성 센서를 이용하는 것이다. 사실상, 각각의 입자 속도 콤포넌트는 방향성 마이크로폰(소위, 8자 모양 마이크로폰(figure-of-eight microphone))으로 직접적으로 측정될 수 있다. 이 경우, 도 3의 마주보는 센서들의 각각의 쌍은 고려된 축을 따라 포인팅하는 양방향 센서(bi-directional sensor)로 교체될 수 있다. 양방향 센서들의 출력은 직접적으로 원하는 속도 콤포넌트에 대응한다.
도 4d는 한편으로는 방위각으로, 다른 한편으로는 앙각으로서 DOA를 수행하는 스텝의 시퀀스를 도시한다. 제1 단계에서, 각각의 마이크로폰을 위한 임펄스 응답의 계산에 대한 임펄스 응답 측정이 단계 43(43)에서 수행된다. 각각의 임펄스 응답의 최대값(maximum)에서 윈도우잉(windowing)이 수행되고, 도 8에서 도시된 예와 같이, 최대값은 부호 80으로 표시된다. 이후, 윈도우된 샘플들은 도 4d의 블록(45)에서 주파수 도메인으로 변환된다. 주파수 도메인에서, DirAC 알고리즘이, 예를 들면, 20 주파수 빈(bin)들 또는 더 많은 주파수 빈들의 각각의 주파수 빈(bin)에서 DOA를 계산하기 위해 수행된다. 바람직하게, 예를 들면, 도 8의 FFT 512에 도시된 바와 같이, 단지 512 샘플들의 짧은 윈도우 길이가 수행되므로, 초기 반향(early reflection)까지 최대값 80에, 그러나 바람직하게 초기 반향을 제외하는, 직접 사운드가 사용된다. 이 프로시저(procedure)는 좋은 DOA 결과를 제공하는데, 그 이유는 어떠한 잔향(reverberations)도 없는 개별 위치로부터의 사운드만이 사용되기 때문이다.
부호 46에 나타난 바와 같이, 소위 공간 파워 밀도(SPD)가 그 다음으로 계산되는데, 이는 각각의 결정된 DOA에 대해 측정된 사운드 에너지를 표현한다.
도 4e는 앙각과 방위각이 0도인 확성기 포지션에 대해 측정된 SPD를 도시한다. SPD는 대부분의 측정된 에너지가 확성기 위치에 대응하는 각도들 주변에 집중되어 있는 것을 보여준다. 이상적인 시나리오에서, 즉, 마이크로폰 노이즈가 없을 때, 확성기 위치를 구하기 위해서 SPD의 최대값을 결정하는 것은 충분하다. 그러나, 실제 적용에서는, 측정의 비정확성 때문에, SPD의 최대값이 반드시 정확한 확성기의 위치와 대응하지 않는다. 따라서, 각각의 DOA에 대해, 제로 평균 화이트 가우시안(zero mean white gaussian) 마이크로폰 노이즈를 가정하여 이론적 SPD가 시뮬레이트된다. 이론적 SPD들을 측정된 SPD와 비교함으로써(일 예로, 도 4e에 도시된 것과 같이), 제일 적합한 이론적 SPD가 결정되는데, 그것의 대응하는 DOA가 가장 가능성이 높은 확성기 위치를 나타낸다.
바람직하게, 잔향이 없는 환경의 경우, SPD는 어떤 방위각/앙각을 가지는 시간/주파수 빈들에 대한 다운믹스 오디오 시그널 파워로 계산된다. 이 프로시저가 잔향이 있는 환경에서 수행되거나, 또는 초기 반향들이 마찬가지로 이용될 때, 장기 공간 파워 밀도(long-term spatial power density)는 시간/주파수 빈들에 대한 다운믹스 오디오 시그널로부터 계산되며, DirAC 알고리즘에 의해 얻어진 분산은 특정 임계치(threshold) 이하이다. 이 프로시저는 2009년 10월 9일자 AES 컨벤션 논문 7853, “Localization of Sound Sources in Reverberant Environments based on Directional Audio Coding Parameters”, O. Thiergart, et al 상세부분에 기술되어 있다.
도 3은 세 쌍의 마이크로폰을 가지는 마이크로폰 어레이를 도시한다. 제1쌍은 제1수평축에서 마이크로폰 R1 및 R3이다. 마이크로폰의 제2쌍은 제2수평축에서 마이크로폰 R2 및 R4로 구성된다. 마이크로폰의 제3쌍은 두 개의 직교하는 수평 축들과 직교하는 수직 축을 나타내는 마이크로폰 R5 및 R6으로 구성된다.
추가적으로, 마이크로폰 어레이는 세 개의 직교하는 공간 축들의 하나의 대응되는 공간 축에서 각각의 마이크로폰 쌍을 지지하기 위한 기구적 서포트(mechanical support)를 포함한다. 게다가, 마이크로폰 어레이는 리스닝 공간에서 마이크로폰 어레이를 등록하기 위해 레이저(30)를 포함하는데, 레이저는 레이저 광선이 수평축의 하나와 평행하거나 일치하도록 기구적 서포트에 고정되도록 연결된다.
*마이크로폰 어레이는 바람직하게 추가적으로 세 축이 서로 교차하는 위치에 위치한 제7 마이크로폰 R7을 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 기구적 서포트는 제1 기구 축(31)과 제2 수평 축(32)과 제3 수직 축(33)을 포함한다. 제3 수평 축(33)은 마이크로폰 R5와 마이크로폰 R6 사이의 연결에 의해 형성된 “가상의(virtual)” 수직 축에 대해 중심에 위치한다. 제3 기구 축(33)은 상부 수평 로드(rod, 34a) 및 하부 수평 로드(34b)에 고정되고, 로드들은 수평 축 (31, 32)과 평행하다. 바람직하게, 제3축(33)은 수평 축의 하나에 고정되는데, 특히, 연결 점(35)에서 수평 축(32)에 고정된다. 연결 점(35)은 제7 마이크로폰(R7)을 위한 수신 부분(reception)과 세 쌍의 마이크로폰들의 한 쌍의 마이크로폰(R2)과 같은 이웃하는 마이크로폰사이에 위치한다. 바람직하게, 각각의 마이크로폰 쌍의 마이크로폰 사이의 거리는 4cm 내지 10cm 사이이나, 더 바람직하게는 5cm 및 8cm 사이이며, 가장 바람직하게는 6.6cm이다. 이 거리는 세 쌍의 각각에 대해 각각 동일하나, 반드시 필요한 조건은 아니다. 좀 작은 마이크로폰들 (R1) 내지 (R7)이 사용되었으며, 얇은 마운팅(thin mounting)이 음향적인 투명성을 보장하기 위해 필요하다. 결과의 재생성을 제공하기 위해, 개개의 마이크로폰과 전체 어레이를 정확하게 위치시키는 것이 필요하다. 후자의 조건은 고정된 크로스 레이저 포인터(cross-laser pointer, 30)를 사용함으로써 수행될 수 있는데, 반면에 전자의 조건은 스테이블 마운팅(stable mounting)으로 달성된다. 정확한 룸 임펄스 응답 측정들을 얻기 위해서, 평평한 크기 응답(flat magnitude response)에 의해 특성화된 마이크로폰이 바람직하다. 더욱이, 결과의 재생성을 제공하기 위해, 다른 마이크로폰들의 크기 응답이 매치되야 하고, 시간적으로 심각하게 변화하지 않아야 한다. 어레이에 배열된 마이크로폰들은 높은 퀄리티의 단?향 마이크로폰인 DPA 4060이다. 이런 마이크로폰은 일반적으로 26dBA re.20uPa의 A-특성 등가 노이즈 레벨(equivalent noise level A-weighted)과 다이나믹 범위 97dB를 가진다. 20Hz 내지 20Khz 사이의 주파수 범위는 노미널 커브(nominal curve)로부터 2dB 사이에 있다. 마운팅은 브라스(brass)로 실현되는데, 이는 필요한 기구적 강성도와 동시에, 산란(scattering)의 부재를 보장한다. 양방향성 8자 모양(bi-directional figure-of-eight) 마이크로폰과 비교해 도 3의 전방향성의 압력 마이크로폰의 사용이 바람직한데, 이는 개별 전방향성 마이크로폰은 고가의 양방향성 마이크로폰과 비교해 상대적으로 저렴하다는 점 때문이다.
측정 시스템은 레퍼런스 조건에 관하여 시스템에서 변화를 감지하기 위해 특히 나타내어진다. 따라서, 도 6a에서 도시된 바와 같이, 레퍼런스 측정이 먼저 수행이 된다. 도 6a 및 도 6b의 프로시저는 도 1에 도시된 제어부(14)에 의해 수행된다. 도 6a는 부호 60에서 각각의 확성기에 대한 측정을 도시하는데, 여기서, 사인 곡선이 재생(play back)되고 7개의 마이크로폰 시그날들이 기록된다(61). 이후, 멈춤(62)이 수행되고, 이어서, 측정은 분석(63)되고, 저장(64)된다. 레퍼런스 측정을 위해 모든 확성기들은 정확한 위치에 정확히 조정이 되어야 하는 점에서, 수동적인 검증 후에 레퍼런스 측정이 수행된다. 이 레퍼런스 측정은 단 한번만 수행이 되어야 하며, 반복적으로 사용될 수 있다.
바람직하게, 테스트 측정은 각각의 리스닝 테스트 이전에 수행되어야 한다. 테스트 측정의 전체 시퀀스는 도 6b에 나타나 있다. 단계 65(65)에서, 제어 셋팅이 읽혀진다. 다음으로, 단계 66(66)에서, 사인 곡선의 재생에 의해, 그리고 7개의 마이크로폰 시그널의 레코딩과 다음의 멈춤에 의해 각각의 확성기가 측정된다. 이후, 단계 67(67)에서, 측정 분석이 수행되고, 단계 68(68)에서, 그 결과가 레퍼런스 측정과 비교된다. 다음으로, 단계 69(69)에서, 측정된 결과가 허용범위 내에 있는지에 대해 결정된다. 단계 73(73)에서, 결과의 시각적인 표현이 수행되고, 단계 74(74)에서, 그 결과가 저장된다.
도 6c는 도 6b의 단계 73(73)에 따르는 결과의 시각적인 표현에 대한 예를 도시한다. 레퍼런스 측정 주위의 상위와 하위 한계를 설정함으로써 허용범위 체크가 실현된다. 측정 시작에서 한계는 파라미터로 정의된다. 도 6c는 크기 응답에 관하여 측정 출력값을 시각화한다. 곡선 3은 레퍼런스 측정의 상위 한계이고, 곡선 5는 하위 한계이다. 곡선 4는 현재 측정이다. 이 예에서, 중간범위 주파수에서 불일치(discrepancy)가 보여지는데, 이는 부호 75에 붉은 마커에 의해 그래픽 유저 인터페이스(GUI)로 시각화된다. 하위 한계의 이러한 침입은 필드 2에서 또한 보여진다. 비슷한 유형으로, 방위각, 앙각, 거리 및 극성은 그래픽 유저 인터페이스로 표현된다.
도 9는 3개의 바람직한 메인 확성기 특성을 도시하기 위해서 후술되는데, 이는 복수의 확성기들의 측정에서 각각의 확성기에 대해 계산된다. 제1 확성기의 특성은 거리이다. 거리는 마이크로폰 R7에 의해 생성된 마이크로폰 시그널을 이용하여 계산된다. 결론적으로, 도 1의 제어부(14)는 레퍼런스 시그널 X와 중앙 마이크로폰(R7)의 마이크로폰 시그널 Y의 측정을 제어한다. 다음으로, 마이크로폰 시그널(R7)의 전달 함수가 단계 71(71)에서 그려진 바와 같이 계산된다. 이 계산에서, 단계 71(71)에서 계산된 임펄스 응답의 도 8에서의 부호 80과 같은 최대값(maximum)의 검색이 수행된다. 이 후로, 대응하는 확성기와 마이크로폰 어레이 사이의 거리를 얻기 위해서, 최대값 80이 발생한 시간이 사운드 속도 v로 곱해진다.
결론적으로, 마이크로폰(R7)의 시그널로부터 얻어진 임펄스 응답의 짧은 부분만 요구되는데, 이는 도 9에서 “제1 길이”로 표시된다. 이 제1길이는 0부터 최고값을 포함하여 최고값 80의 시간까지 오직 연장될 수 있으나, 초기 반향이나 분산 잔향들을 포함하지는 않는다. 대안적으로, 어떤 다른 동기화가 테스트 시그널과 마이크로폰의 응답 사이에 수행될 수 있지만, 마이크로폰(R7)의 마이크로폰 시그널로부터 계산된 임펄스 응답의 제1 작은 부분을 사용하는 것이 효율성과 정확성 때문에 바람직하다.
다음으로, DOA 측정에 대해, 7개의 모든 마이크로폰에 대해 임펄스 응답이 계산되는데, 제1길이보다 긴 임펄스 응답의 제2 길이만이 사용되고, 이 제2 길이는 바람직하게 단지 초기 반향까지 연장되며, 바람직하게 초기 반향을 포함하지 않는다. 대안적으로, 초기 반향은, 예를 들면, 도 8에서 도시된 윈도우 모양(81)의 윈도우 함수(window function)의 부가 부분에 의해 결정된 감쇠 상태의 제2 길이에 포함된다. 부가 부분은 1.0에 다가가는 윈도우의 중간 부분의 윈도우 계수와 비교하여 0.5보다 또는 심지어 0.3보다 작은 윈도우 계수를 가진다. 단계 70, 71(70, 71)에 의해 나타난 바와 같이, R1 내지 R7까지의 개별 마이크로폰에 대한 임펄스 응답이 바람직하게 계산된다.
바람직하게, 윈도우는 각 임펄스 응답 또는 임펄스 응답과 다른 마이크로폰 시그널에 적용되는데, 여기서, 각각의 사운드 시그널의 윈도우 프레임(windowed frame)을 구하기 위해, 윈도우의 중앙 또는 윈도우 중앙 주위에 집중된 윈도우 길이의 50% 내의 윈도우 점이 각각의 임펄스 응답의 최대값에 위치되거나 또는 최대값에 대응하는 마이크로폰 시그널의 시간에 위치하게 된다.
각각의 확성기에 대한 제3 특성은 마이크로폰(R5)의 마이크로폰 시그널을 이용하여 계산되는데, 이는 마이크로폰(R5)은 도 3에서 도시된 마이크로폰 어레이의 기구적 서포트에 의해서 너무 많은 영향을 받지 않기 때문이다. 임펄스 응답의 제3 길이는 제2 길이보다 길고, 바람직하게, 초기 반향뿐만 아니라, 분산 반응을 포함하고, 리스닝 공간에서 모든 반응을 가지기 위해서 0.2 ms와 같이 상당한 시간의 양에 걸쳐 연장할 수 있다. 물론, 룸이 완전히 잔향이 없는 룸일 때, 이때, 마이크로폰(R5)의 임펄스 응답은 아주 일찍 0에 가깝게 될 것이다. 그러나, 어떠한 경우, 도 9의 아래에서 도시된 바와 같이, 거리 측정을 위해 임펄스 응답의 짧은 길이를 사용하는 것, DOA 측정을 위해 중간 제2길이를 사용하는 것 및 확성기의 임펄스 응답/전달 함수를 측정하기 위해 긴 길이를 사용하는 것이 바람직하다.
일부 측면은 장치의 내용에서 기술되었지만, 이러한 측면은 또한 대응하는 방법의 기재로 표현할 수 있음은 명백하다. 여기서, 블록 또는 장치는 방법 스텝 또는 방법 스텝의 특징에 대응한다. 유사하게, 방법 스텝의 내용에 기재된 측면은 대응하는 블록 또는 아이템 또는 대응하는 장치의 특징의 기재로 나타난다.
어떤 구현 요구에 따라, 발명의 실시예들은 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 구현은 디지털 저장 매체(digital storage medium), 예를 들면, 플로피 디스크(floppy disk), DVD, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM, 또는 플래쉬 메모리를 이용하여 구현될 수 있으며, 전자적으로 읽을 수 있는 그것에 저장된 제어 신호(control signal)를 가지고 있어, 프로그램 가능한 컴퓨터 시스템과 같이 협동하여(또는 같이 협동 가능하여) 각각의 방법은 수행될 수 있다.
발명에 따르는 어떤 실시예들은 전자적으로 읽기 가능한 제어 신호들을 가지는 데이터 캐리어(data carrier)를 포함하는데, 이것은 프로그램 가능한 컴퓨터 시스템과 함께 협동 가능하여, 여기에 설명된 방법들 중 하나가 수행된다.
일반적으로, 본 발명의 실시예들은 프로그램 코드를 가진 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될수 있으며, 프로그램 코드는 컴퓨터 프로그램 제폼이 컴퓨터에 실행될 때, 방법들 중 하나를 수행하기 위하여 이용된다. 프로그램 코드는 예를 들면, 기계가 읽을수 있는 캐리어(machine readable carrier)에 저장될 수 있다.
다른 실시예는 기계가 읽을수 있는 캐리어에 저장된, 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하는 컴퓨터 프로그램을 포함한다.
즉, 발명된 방법의 실시예는 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터에서 구동할 때, 여기에 설명된 방법들 중의 하나를 수행하기 위한 프로그램 코드를 가지는 컴퓨터 프로그램이다.
따라서, 발명된 방법들의 다른 실시예는, 그것에 대해 저장된, 여기에 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 데이터 캐리어(또는, 디지털 저장 매체, 또는 컴퓨터 읽기 매체)이다.
따라서, 발명된 방법의 다른 실시예는, 여기에 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 나타내는 데이터 스트림이나 시그널들의 시퀀스이다. 데이터 스트림이나 시그널들의 시퀀스는 예를 들면, 데이터 통신 연결, 인터넷을 통해 전송된다.
다른 실시예는 프로세싱 방법들 예를 들면, 컴퓨터나 프로그램 가능한 로직 디바이스이며, 여기에 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위해 적용된다.
다른 실시예는 여기에 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 설치된 컴퓨터를 포함한다.
일부 실시예에서, 프로그램 가능한 로직 디바이스(예를 들면, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(field programmable gate array))가 여기에 설명된 방법들의 기능을 일부 또는 전부 수행하도록 사용되어질 수 있다. 일부 실시예에서, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이가 여기에 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위해 마이크로 프로세서와 같이 협동할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 바람직하게 어떠한 하드웨어 장치에 의해 수행된다.
위에서 설명된 실시예는 단지 본 발명의 원칙을 설명하고 있을 뿐이다. 여기에 설명된 배치 및 세부사항의 변경이나 변화는 당업자에게 명백하다는 것은 이해된다. 따라서, 아래의 특허 청구항들의 범위에 의해서 오직 제한되고, 여기의 실시예들의 기술 및 설명의 방법에 의해 나타내어지는 구체적 세부사항들에 의해서 제한되어지지 않는 것이다.
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Claims (5)

  1. 세 쌍의 마이크로폰들(R1, R2, R3, R4, R5, R6); 및
    세 개의 직교 공간 축의 하나의 공간 축에서 각각의 마이크로폰 쌍을 지지(support)하는 기구적 서포트를 포함하고, 상기 세 개의 직교 공간 축들은 두 개의 수평 축들과 하나의 수직 축을 가지는, 마이크로폰 어레이.
  2. 청구항 1에 있어서,
    리스닝 룸에서 상기 마이크로폰 어레이의 등록을 위한 레이저(30)를 더 포함하고, 상기 레이저는 레이저 광선이 상기 수평 축(31, 32)의 하나와 평행하거나 일치하도록 상기 기구적 서포트에 고정되도록 연결되는 것을 특징으로 하는, 마이크로폰 어레이.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 세 개의 직교 공간 축들이 서로 교차되는 위치에 위치된 제7 마이크로폰(R7)을 더 포함하고,
    상기 기구적 서포트는 제1 수평 기구적 축(31)과 제2 수평 기구적 축(32)과 상기 제1 및 제2 수평 기구적 축들(31, 32)의 교차 지점을 교차하는 가상의 수직 축에 대하여 오프-센터(off-center)에 위치한 제3 수직 기구적 축(33)을 포함하고,
    상기 제3 수직 기구적 축(33)은 상부 수평 로드(rod, 34a)와 하부 수평 로드(34b)에 고정되고, 상기 상부 수평 로드(34a)와 하부 수평 로드(34b)는 상기 제1 수평 기구적 축 또는 제2 수평 기구적 축과 평행하고,
    상기 제3 수직 기구적 축(33)은 제7 마이크로폰(R7)에 대한 위치(place) 및 연결 위치(35)에서 세 쌍의 마이크로폰들에서 한 쌍의 이웃하는 마이크로폰(R2) 사이의 상기 제1 및 제2 수평 기구적 축들 중 하나에 고정되는 것을 특징으로 하는, 마이크로폰 어레이.
  4. 청구항 3에 있어서,
    각각의 마이크로폰들 쌍의 마이크로폰들 사이의 거리는 5cm 내지 8cm 인, 마이크로폰 어레이.
  5. 청구항 3에 있어서,
    모든 마이크로폰들은, 상기 마이크로폰들이 동일한 방향으로 향하도록, 상기 기구적 서포트에 고정된 압력 마이크로폰인 것을 특징으로 하는, 마이크로폰 어레이.
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