KR20150012633A - 서라운드 효과음 생성 장치 - Google Patents

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KR20150012633A
KR20150012633A KR1020130088366A KR20130088366A KR20150012633A KR 20150012633 A KR20150012633 A KR 20150012633A KR 1020130088366 A KR1020130088366 A KR 1020130088366A KR 20130088366 A KR20130088366 A KR 20130088366A KR 20150012633 A KR20150012633 A KR 20150012633A
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박석재
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Abstract

본 발명은 서라운드 효과음 생성 장치에 관한 것으로, 2채널의 서브우퍼 프런트 신호 또는 2채널의 서브우퍼 리어 신호를 채널별로 분리하는 채널신호 분리부와, 상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호 또는 2채널의 서브우퍼 리어 신호 중 어느 하나를 반전시키는 신호 반전부와, 상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호와 상기 2채널의 서브우퍼 리어 신호의 반전된 신호, 또는 상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호의 반전된 신호와 상기 2채널의 서브우퍼 신호로부터 각기 동일한 채널의 신호를 믹싱하여 공통성분 신호를 제거하는 제1 및 제2 공통성분 제거부 및 상기 제1 및 제2 공통성분 제거부에서 공통성분 신호가 제거된 순수한 서브우퍼 스테레오 음향신호를 본래의 2채널 프런트 신호 또는 2채널 리어 신호에 각기 믹싱하는 신호 믹싱부를 포함한다.

Description

서라운드 효과음 생성 장치{APPARATUS FOR GENERATING SURROUND SOUND EFFECT}
본 발명은 서라운드 효과음 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량내 멀티미디어 유닛으로부터 디지털 신호 처리부(DSP : Digital Signal Processor)로 입력되는 4채널 음향신호에 스테레오 신호를 더하여 사용자에게 서라운드 효과음을 느낄 수 있도록 하는 서라운드 효과음 생성 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 서라운드(Surround)란, 주위를 에워싼 것을 말하는데, 좌우 음향을 표현하는 스테레오(Stereo) 기술이 나오고 난 후 개발된 음향 기술이다.
예컨대 사람은 두 귀를 사용하기 때문에 좌우의 음향이 달라야 하는데, 종래의 모노(Mono) 음향은 한 가지 음향만을 출력하기 때문에 이를 보완하기 위해서 스테레오 기술이 개발되었다. 그러나 음향은 가까이서 들리는 음향과 멀리 떨어져서 들리는 음향의 느낌이 다른데, 상기 스테레오 기술은 이러한 느낌을 제대로 표현하지 못하기 때문에 이것을 보완하여 주변의 소리를 좀 더 현실적으로 표현하기 위해서 서라운드 음향 기술이 개발되었다.
상기 서라운드 음향을 정상적으로 출력하기 위해서는 음향소스가 다채널(예 : 4채널, 5.1채널 등)로 생성되어야 하고, 그 음향소스에 맞춰 스피커 시스템도 다채널로 구성되어야 한다.
참고로, 상기 5.1채널은 청취자를 중심으로 전방의 왼쪽(Front Left), 중간(Center), 오른쪽(Front Right)과 후방의 왼쪽(Rear Left), 오른쪽(Rear Right) 등에 5개의 스피커와 저음을 보강하기 위한 서브 우퍼(Sub Woofer)(0.1)가 별도로 구성된 방식이다. 이때 전방 좌우와 후방 좌우 스피커는 고정된 청취자의 입체 음향 효과 역할을 하고, 전방의 중앙 스피커는 이동하는 청취자에게도 화면 연기자의 대화를 전방 화면에 고정시키는 역할을 한다.
그런데 만약 음향소스가 다채널로 생성되었다고 하더라고, 스피커 시스템이 단지 2채널로 구성되었을 경우에는 서라운드 음향을 제대로 출력할 수 없게 된다.
따라서 최근에는 전방에 2채널 스피커밖에 존재하지 않더라도 청취자는 다채널(예 : 4채널, 5.1채널 등) 환경에서 음향을 감상하는 것 같이 느끼게 하는 가상 서라운드 음향(Virtual Surround Sound, VSS) 시스템이 개발되기도 하였다. 예컨대 일반적인 가상 서라운드 시스템은 2채널의 스테레오 음향을 음원으로 받아 후방 좌우와 센터 채널, 그리고 서브우퍼 스피커 위치로 구분하여 5.1채널로 확장한 다음, 다시 2채널로 사운드 믹싱하여 전방 좌우 스피커로 내보내는 방식으로 동작한다.
그런데 상기 가상 서라운드 시스템은 구현을 위한 알고리즘이 복잡할 뿐만 아니라, 최근 디지털 신호 처리부(DSP : Digital Signal Processor)를 사용하여 간단히 음향을 출력하는 시스템에 적용하기에는 어려움이 있으며, 또한 2채널 스테레오 신호가 아닌 4채널 음향신호를 입력받는 시스템에도 쉽게 적용할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2008-0042160호(2008.05.14.공개, 스테레오 신호들로부터 멀티 채널 오디오 신호들을 생성하는 방법)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 차량내 멀티미디어 유닛으로부터 디에스피(DSP)로 입력되는 4채널 음향신호에 스테레오 신호를 더하여 사용자에게 서라운드 효과음을 느낄 수 있도록 하는 서라운드 효과음 생성 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 멀티미디어 유닛의 디에스피 구조를 이용하여 간단하게 서라운드 효과를 구현할 수 있도록 하는 서라운드 효과음 생성 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 4채널 내장앰프 사양의 오디오에서 간단한 버튼 조작으로 서라운드 느낌의 음향을 청취할 수 있도록 하는 서라운드 효과음 생성 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 서라운드 효과음 생성 장치는 2채널의 서브우퍼 프런트 신호 또는 2채널의 서브우퍼 리어 신호를 채널별로 분리하는 채널신호 분리부; 상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호 또는 2채널의 서브우퍼 리어 신호 중 어느 하나를 반전시키는 신호 반전부; 상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호와 상기 2채널의 서브우퍼 리어 신호의 반전된 신호, 또는 상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호의 반전된 신호와 상기 2채널의 서브우퍼 신호로부터 각기 동일한 채널의 신호를 믹싱하여 공통성분 신호를 제거하는 제1 및 제2 공통성분 제거부; 및 상기 제1 및 제2 공통성분 제거부에서 공통성분 신호가 제거된 순수한 서브우퍼 스테레오 음향신호를 본래의 2채널 프런트 신호 또는 2채널 리어 신호에 각기 믹싱하는 신호 믹싱부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 서라운드 효과음 생성장치는, 상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호 및 2채널의 서브우퍼 리어 신호를 포함하는 총 4채널의 음향신호를 입력받아 처리하여 공통성분 신호가 제거된 순수한 서브우퍼 스테레오 음향신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 공통성분 신호는, 상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호 및 2채널의 서브우퍼 리어 신호에 있어서, 각 신호의 레프트 및 라이트 채널에 포함된 모노(Mono)성분인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 채널신호 분리부는, 와이어드 로직(Wired logic)으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호는, 2채널의 프런트 음향신호에서 밴드 필터링하여 생성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 2채널의 서브우퍼 리어 신호는, 2채널의 리어 음향신호에서 밴드 필터링하여 생성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 공통성분 제거부는, 2채널의 서브우퍼 프런트 신호 및 2채널의 서브우퍼 리어 신호에서 레프트 채널의 음향신호를 입력받되, 상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호 또는 2채널의 서브우퍼 리어 신호 중 어느 하나는 반전된 신호인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 공통성분 제거부는, 2채널의 서브우퍼 프런트 신호 및 2채널의 서브우퍼 리어 신호에서 라이트 채널의 음향신호를 입력받되, 상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호 또는 2채널의 서브우퍼 리어 신호 중 어느 하나는 반전된 신호인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 2채널은, 레프트(Left) 채널과 라이트(Right) 채널인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 차량내 멀티미디어 유닛으로부터 디에스피(DSP)로 입력되는 4채널 음향신호에 스테레오 신호를 더하여 사용자에게 서라운드 효과음을 느낄 수 있도록 함으로써 오디오 성능을 향상시킬 수 있도록 하고, 서라운드 효과를 위한 별도의 복잡한 수식이나 알고리즘에 대한 별도의 로열티 제공이나 개발 원가를 상승시키지 않으면서 고급 서라운드 오디오를 사용하는 느낌을 가질 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 서라운드 효과음 생성 장치의 적용을 위한 차량내 오디오 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서라운드 효과음 생성 장치에 입력할 신호 처리 회로의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서라운드 효과음 생성 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 서라운드 효과음 생성 장치의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 서라운드 효과음 생성 장치의 적용을 위한 차량내 오디오 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량내 오디오 장치는 디지털 음향신호(또는 아날로그 음향신호)를 입력받아 처리하는 디지털 신호 처리부(100), 상기 디지털 신호 처리부에서 처리된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디코더(200), 상기 디코더(200)에서 출력된 아날로그 신호를 증폭하는 증폭부(300), 상기 증폭부(300)를 통해 증폭된 아날로그 신호를 사운드로 출력하는 스피커(400), 상기 디지털 신호 처리부(100)의 동작을 제어하는 제어부(500)를 포함한다.
상기 디지털 신호 처리부(100)에 입력되는 음향신호가 아날로그 신호인 경우에는 그 전단에 아날로그 신호를 디지털로 변환하는 수단(미도시)이 더 포함될 수도 있다. 편의상 본 실시예에서는 상기 입력되는 음향신호가 디지털 신호인 것으로 가정하여 설명한다.
상기 디지털 신호 처리부(100)에 입력되는 음향신호가 디지털 신호인 경우, I2S(Inter-IC Sound), S/PDIF(Sony/Philips Digital Interface) 등의 라인(또는 버스)을 통해서 입력받을 수 있다.
참고로, 상기 I2S(Inter-IC Sound)는 주로 오디오 코덱 IC(미도시)와의 인터페이스같이 오직 오디오 데이터만을 취급한다. 상기 I2S에서는 오디오 데이터를 클럭 신호와 분리하여 처리한다. 상기와 같이 오디오 데이터와 클럭 신호를 분리하면, 지터(Jitter)를 유발하는 시간과 관련된 에러들이 발생하지 않기 때문에 지터 방지장치 등이 필요없게 되는 장점이 있다. 상기 I2S 버스는 두 채널 디지털 오디오 데이터를 시분할 다중화한 회선(Serial Data : SD)과 워드 선택회선(Word Select : WS) 및 클럭 회선(Serial Clock : SCK)으로 구성된다.
한편 상기 S/PDIF는 이름 그대로 소니(Sony)사와 필립스(Philips) 사에서 공동 개발한 규격으로서, 전용 포트와 케이블을 이용해 디지털 음향신호를 전달한다. 즉, 소스 기기에 달린 S/PDIF 포트를 통해 앰프(디코더 내장형)로 전달된 음향 데이터는 증폭 과정을 거쳐 각 스피커로 전달되어 사운드를 출력하게 된다.
이때 S/PDIF를 사용하면 출력 기기에서 앰프로 음향 데이터를 전달하는 과정에서 음질저하를 원천적으로 차단할 수 있는 특징이 있다. 다만 디지털 방식의 음향 데이터는 곧장 스피커로 출력 가능하지 않다. 왜냐하면 기본적으로 스피커는 아날로그 방식의 신호에만 반응하기 때문이다. 따라서 S/PDIF 기능을 지원하는 디지털 방식 앰프는 단순한 음량 증폭 기능 외에도 디지털 신호를 해석해 이를 아날로그 신호로 변환하는 디코더(예 : DAC(Digital to Analog Converter))를 필수적으로 내장하고 있다.
상기 S/PDIF의 또 다른 특징은 하나의 케이블을 이용하여 2개 이상의 스피커(멀티채널 스피커)로 음향 데이터를 전달할 수 있다는 점이다. 예를 들어 아날로그 방식 인터페이스라면 2채널 스테레오 스피커로 음향을 전달하기 위해서는 2개의 케이블을 이용하고, 5.1채널 서라운드 스피커로 음향을 전달하기 위해서는 6개의 케이블을 이용하여 소스 기기와 앰프를 연결해야 할 것이다. 하지만 S/PDIF를 이용하면 하나의 케이블로 최대 6.1채널 음향 데이터를 전달할 수 있다.
다만, 원본 데이터를 압축해서 용량을 줄인 돌비디지털 또는 DTS에 비하여 무압축 PCM 규격의 음향 데이터는 용량이 훨씬 크다. 따라서 상기 S/PDIF는 대역폭(데이터를 전달하는 통로)의 한계가 있기 때문에 무압축 PCM 규격의 음향 데이터인 경우에는 2채널 스테레오 신호만 전달 가능하다.
한편 본 발명의 실시예에서 상기 디지털 신호 처리부(100)를 제외한 나머지 수단들(200 ~ 500)은 본 발명의 기술적 요지와 크게 관련되지 않는 일반적인 구성 수단이므로, 편의상 이하 본 실시예에서는 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위하여 상기 나머지 수단들(200 ~ 500)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서라운드 효과음 생성 장치에 입력할 신호 처리 회로의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
더 구체적으로, 상기 도 2는, 상기 디지털 신호 처리부(100)에서 음향신호 처리를 수행하는 내부 구성을 보인 예시도로서, 특히 서브우퍼 파라메트릭 EQ(140)에서 처리된 음향신호를 프런트(Front, 또는 전방) 및 리어(Rear, 또는 후방) 파라메트릭 EQ(150, 160)에 연결하여 출력하는 구성을 보인 예시도이다.
여기서 상기 디지털 신호 처리부(100)를 구성하는 내부 수단들(110 ~ 160)의 사이에는 전단에서 처리된 음향신호의 볼륨을 조절할 수 있는 수단(볼륨 조절부)이 도시되어 있다. 그러나 상기 볼륨 조절부(도면부호 생략)는 본 발명의 기술적 요지와 크게 관련된 기능을 수행하지 않으므로, 편의상 상기 볼륨 조절부에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 2를 참조하면, 상기 디지털 신호 처리부(100)에 입력되는 4채널 음향신호는 그래픽 EQ(110)를 통해 주파수 대역별로 음향 레벨이 조절된다.
여기서 이큐(EQ : Equalizer)는 주파수 대역별로 소리를 크거나 작게 조정하는 기능을 수행하는 것으로, 구동 원리에 따라 필터, 셸빙, 피킹으로 나누며, 특히 피킹(peaking) EQ는 그래픽 EQ와 파라메트릭 EQ로 나뉜다.
상기 파라메트릭 EQ(150, 160)는 중심주파수(center frequency), 게인(gain) 뿐만 아니라, 영향 받는 대역폭(Q) 등을 직접 조절하는 기능을 수행한다.
상기 그래픽 EQ(110)를 통과한 음향신호는 프라이머리 톤 컨트롤(Primary Tone Control)부(120)를 통해 음색이 조절된다.
여기서 톤 컨트롤(tone control)은 프리앰프나 헤드 유닛에서 재생음의 음색을 조절하는 기능을 수행하는 것으로, 오디오 앰프에서는 소스, 스피커나 리스닝 룸의 특성, 듣는 사람의 기호 등을 통해 고음, 저음의 밸런스를 보정한다. 또한 악기용 앰프에서는 폭넓은 음질을 변화시켜 플레이어의 기호에 맞춰 음을 만들어낸다. 트레블 베이스를 포함하여 중음역을 보정하는 미들 컨트롤, 저음역을 보정하는 라우드니스 스위치, 고음역을 강조하는 브릴리언스 스위치 등이 있고, 이들을 모두 가리켜 톤 컨트롤이라고 한다.
상기 프라이머리 톤 컨트롤부(120)를 통과한 음향신호는 라우드니스부(130)를 통해 음향신호의 저음 또는 고음 영역을 강조한다.
통상적으로 사람의 청각은 소리의 물리적인 세기가 같더라도 주파수에 따라 그 감각량에 차이가 있으며, 또 그 감도차가 세기의 절댓값에 의해서도 변화하는 복잡한 특성을 지니고 있다. 따라서 상기 라우드니스(Loudness)부(130)는 음량이 적을 때 저음과 고음을 올려서 청감 상 평평하게 들리도록 음향 특성을 보정하는 기능을 수행한다.
상기 라우드니스부(130)를 통과한 음향신호는 크게 세 방향으로 분리되어 출력된다. 예컨대 상기 라우드니스부(130)를 통과한 음향신호는 4채널(예 : Front Left, Front Right, Rear Left, Rear Right)로 구성된다. 따라서 그들 중 2채널(예 : Front Left, Front Right)은 프런트 파라메트릭 EQ(150)로 출력되고, 다른 2채널(예 : Rear Left, Rear Right)은 리어 파라메트릭 EQ(160)로 출력된다. 그리고 상기 4채널(예 : Front Left, Front Right, Rear Left, Rear Right)의 음향신호는 서브우퍼 파라메트릭 EQ(140)로 출력된다.
이때 상기 서브우퍼 파라메트릭 EQ(140)로 입력되는 서브우퍼용 음향신호는 상기 4채널 음향신호를 밴드(즉, 서브우퍼로 출력할 주파수 밴드) 필터링하여 얻을 수 있다. 상기 밴드 필터링을 위해 별도의 서브우퍼 필터부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
그런데 차량용 오디오 시스템의 스피커는 통상적으로 4채널(Front Left, Front Right, Rear Left, Rear Right)로 구성되기 때문에 사실상 서브우퍼 파라메트릭 EQ(140)에서 처리된 음향신호는 사용하지 않게 된다. 즉, 상기 라우드니스부(130)를 통과한 4채널 음향신호가 상기 서브우퍼 파라메트릭 EQ(140)에 입력되지만, 상기 서브우퍼 파라메트릭 EQ(140)에서 처리된 4채널 음향신호는 출력되지 않는다.
따라서 본 발명에 따른 서라운드 효과음 생성 장치(600)는, 상기 서브우퍼 파라메트릭 EQ(140)에서 출력되는 서브우퍼용 4채널 음향신호에 공통적으로 포함된 음향신호 성분(즉, Mono 성분)을 제거한 후 순수한 서브우퍼 스테레오 음향신호 성분(즉, Subwoofer Left 성분, Subwoofer Right 성분)만 추출하여 프런트 2채널(예 : Front Left, Front Right) 또는 리어 2채널(예 : Rear Left, Rear Right)에 추가하여 출력한다.
또한 상기 도 2에 도시된 디지털 신호 처리부(100)의 내구 구성을 보인 예시도에 있어서, 상기 프런트 파라메트릭 EQ(150)에 입력할 프런트 2채널 음향신호에 상기 순수한 서브우퍼 스테레오 음향신호 성분(즉, Subwoofer Left 성분, Subwoofer Right 성분)을 혼합하기 위한 신호 믹싱부(170)와 상기 리어 파라메트릭 EQ(160)에 입력할 리어 2채널 음향신호에 상기 순수한 서브우퍼 스테레오 음향신호 성분(즉, Subwoofer Left 성분, Subwoofer Right 성분)을 혼합하기 위한 신호 믹싱부(180)를 포함한다.
상기 본 발명에 따른 서라운드 효과음 생성 장치(600)는 상기 서브우퍼 파라메트릭 EQ(140)의 후단에 연결되도록 별도로 구성할 수 있으며, 상기 서브우퍼 파라메트릭 EQ(140)에서 직접 상기 기능을 수행하도록 구성할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서라운드 효과음 생성 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 서라운드 효과음 생성 장치(600)는, 프런트 음향신호에서 필터링 된 2채널(Left, Right)의 서브우퍼 음향신호(즉, 서브우퍼 Front)와 리어 음향신호에서 필터링 된 2채널(Left, Right)의 서브우퍼 음향신호(즉, 서브우퍼 Rear)를 반전시킨 음향신호((-)Left, (-)Right)에서 어느 일측 성분(예 : Left 성분, Right 성분)을 믹싱함으로써, 상기 2채널의 서브우퍼 음향신호의 레프트 채널에 공통적으로 포함된 성분(즉, Mono 성분)을 상쇄시켜 순수한 서브우퍼 스테레오 음향신호 성분(즉, Subwoofer Left 성분)을 출력하는 제1 공통성분 제거부(610), 상기 2채널의 서브우퍼 음향신호의 라이트 채널에 공통적으로 포함된 성분(즉, Mono 성분)을 상쇄시켜 순수한 서브우퍼 스테레오 음향신호 성분(즉, Subwoofer Right 성분)을 출력하는 제2 공통성분 제거부(620)를 포함한다.
다시 말해, 상기 프런트 음향신호에서 필터링 된 2채널(Left, Right)의 서브우퍼 음향신호(즉, 서브우퍼 Front) 중 레프트(Left) 채널 신호는 제1 공통성분 제거부(610)에 입력되고, 라이트(Right) 채널 신호는 제2 공통성분 제거부(620)에 입력된다.
그리고 상기 리어 음향신호에서 필터링 된 2채널(Left, Right)의 서브우퍼 음향신호(즉, 서브우퍼 Rear)를 반전시킨 음향신호((-)Left, (-)Right) 중 반전된 레프트((-)Left) 채널 신호는 제1 공통성분 제거부(610)에 입력되고, 반전된 라이트((-)Right) 채널 신호는 제2 공통성분 제거부(620)에 입력된다.
상기와 같이 2채널의 서브우퍼 프런트 신호를 채널별로 분리하여 제1 공통성분 제거부(610) 또는 제2 공통성분 제거부(620)에 출력하고, 2채널의 서브우퍼 리어 신호를 채널별로 분리하여 제1 공통성분 제거부(610) 또는 제2 공통성분 제거부(620)에 출력하기 위한 채널신호 분리부(630)를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 채널신호 분리부(630)는 별도의 전자 소자를 사용하지 않고 와이어드 로직(Wired logic)으로 구성할 수도 있다.
따라서 상기 제1 공통성분 제거부(610)는 서브우퍼 프런트 레프트 신호(Subwoofer Front Left)와 반전된 서브우퍼 리어 레프트 신호(-Subwoofer Rear Left)를 믹싱(또는 합산)함으로써, 레프트 채널에 공통적으로 포함된 성분(즉, Mono 성분)을 제거한다. 마찬가지로 상기 제2 공통성분 제거부(620)는 서브우퍼 프런트 라이트 신호(Subwoofer Front Right)와 반전된 서브우퍼 리어 라이트 신호(-Subwoofer Rear Right)를 믹싱(또는 합산)함으로써, 라이트 채널에 공통적으로 포함된 성분(즉, Mono 성분)을 제거한다.
상기와 같이 각 채널에 공통적으로 포함된 성분(즉, Mono 성분)을 제거하는 원리는 반대 극성인 두 신호가 더해질 경우 특성이 같은 모노 성분이 상쇄되어 스테레오 성분만 남게 되는 원리를 이용한 것이다.
결국, 상기 제1 공통성분 제거부(610)에서는 공통성분이 제거된 순수한 서브우퍼 스테레오 음향신호 성분(즉, Subwoofer Left 성분)이 출력되고, 상기 제2 공통성분 제거부(620)에서는 공통성분이 제거된 순수한 서브우퍼 스테레오 음향신호 성분(즉, Subwoofer Right 성분)이 출력된다.
한편 상기 실시예에서는 서브우퍼 리어 신호를 반전시켜 서브우퍼 프런트 신호에 믹싱하는 것에 대해서 설명하였으나, 반대로 서브우퍼 프런트 신호를 반전시켜 서브우퍼 리어 신호에 믹싱하는 것도 가능하다. 상기와 같이 서브우퍼 프런스 신호 또는 서브우퍼 리어 신호를 반전시키기 위한 신호 반전부(640)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 공통성분 제거부(610)에서 출력된 순수한 서브우퍼 스테레오 음향신호 성분(즉, Subwoofer Left, Subwoofer Right 성분)은, 신호 믹싱부(170)를 통해 상기 프런트 파라메트릭 EQ(150)에 입력할 본래의 프런트 2채널(Left, Right) 음향신호에 믹싱되어 출력되거나, 다른 신호 믹싱부(180)를 통해 상기 리어 파라메트릭 EQ(160)에 입력할 본래의 리어 2채널(Left, Right) 음향신호에 믹싱되어 출력된다.
이에 따라 사용자는 차량에 설치된 4채널 스피커 시스템을 통해서도 서라운드 느낌의 음향을 청취할 수 있게 된다. 즉, 차량에 고가의 서라운드 오디오 시스템이나 스피커 시스템을 장착하지 않더라도, 저가의 오디오 시스템이나 4채널 스피커 시스템을 이용하여 고급 시스템을 사용하는 느낌을 가질 수 있도록 한다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 디지털 신호 처리부 110 : 그래픽 EQ
120 : 프라이머리 톤 컨트롤부 130 : 라우드니스부
140 : 서브우퍼 파라메트릭 EQ 150 : 프런트 파라메트릭 EQ
160 : 리어 파라메트릭 EQ 170, 180 : 신호 믹싱부
600 : 서라운드 효과음 생성 장치 610 : 제1 공통성분 제거부
620 : 제2 공통성분 제거부 630 : 채널신호 분리부
640 : 신호 반전부

Claims (9)

  1. 2채널의 서브우퍼 프런트 신호 또는 2채널의 서브우퍼 리어 신호를 채널별로 분리하는 채널신호 분리부;
    상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호 또는 2채널의 서브우퍼 리어 신호 중 어느 하나를 반전시키는 신호 반전부;
    상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호와 상기 2채널의 서브우퍼 리어 신호의 반전된 신호, 또는 상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호의 반전된 신호와 상기 2채널의 서브우퍼 신호로부터 각기 동일한 채널의 신호를 믹싱하여 공통성분 신호를 제거하는 제1 및 제2 공통성분 제거부; 및
    상기 제1 및 제2 공통성분 제거부에서 공통성분 신호가 제거된 순수한 서브우퍼 스테레오 음향신호를 본래의 2채널 프런트 신호 또는 2채널 리어 신호에 각기 믹싱하는 신호 믹싱부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 서라운드 효과음 생성 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 서라운드 효과음 생성장치는,
    상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호 및 2채널의 서브우퍼 리어 신호를 포함하는 총 4채널의 음향신호를 입력받아 처리하여 공통성분 신호가 제거된 순수한 서브우퍼 스테레오 음향신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 서라운드 효과음 생성 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 공통성분 신호는,
    상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호 및 2채널의 서브우퍼 리어 신호에 있어서, 각 신호의 레프트 및 라이트 채널에 포함된 모노(Mono)성분인 것을 특징으로 하는 서라운드 효과음 생성 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 채널신호 분리부는,
    와이어드 로직(Wired logic)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 서라운드 효과음 생성 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호는,
    2채널의 프런트 음향신호에서 밴드 필터링하여 생성되는 것을 특징으로 하는 서라운드 효과음 생성 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 2채널의 서브우퍼 리어 신호는,
    2채널의 리어 음향신호에서 밴드 필터링하여 생성되는 것을 특징으로 하는 서라운드 효과음 생성 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 제1 공통성분 제거부는,
    2채널의 서브우퍼 프런트 신호 및 2채널의 서브우퍼 리어 신호에서 레프트 채널의 음향신호를 입력받되,
    상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호 또는 2채널의 서브우퍼 리어 신호 중 어느 하나는 반전된 신호인 것을 특징으로 하는 서라운드 효과음 생성 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제2 공통성분 제거부는,
    2채널의 서브우퍼 프런트 신호 및 2채널의 서브우퍼 리어 신호에서 라이트 채널의 음향신호를 입력받되,
    상기 2채널의 서브우퍼 프런트 신호 또는 2채널의 서브우퍼 리어 신호 중 어느 하나는 반전된 신호인 것을 특징으로 하는 서라운드 효과음 생성 장치.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2채널은,
    레프트(Left) 채널과 라이트(Right) 채널인 것을 특징으로 하는 서라운드 효과음 생성 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110313188A (zh) * 2017-02-20 2019-10-08 Jvc建伍株式会社 头外定位处理装置、头外定位处理方法以及头外定位处理程序

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