KR20160007584A - 공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스 및 방법 - Google Patents

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프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베.
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Abstract

본 발명의 목적은 복수의 스피커들에 의해 방출된 음향에 노출될 에어리어의 제1 영역에서 제1 오디오 신호의 더 명료한 분리를 달성하는 것이다. 이러한 목적을 위해, 계산 요소는 이러한 제1 영역에서의 오디오 신호들의 공간 선택 재생으로부터 초래되는 오디오 신호들의 버전을 계산하고, 이러한 영역에서의 하나 이상의 다른 오디오 신호들로부터 분리될 오디오 신호의 버전에 기초하여 마스킹 임계치를 계산하고, 하나 이상의 다른, 즉 간섭하는, 오디오 신호들의 버전과의 마스킹 임계치의 비교에 기초하여 공간 선택 재생을 위한 오디오 신호들을 복수의 스피커들의 출력부들로 출력하는 것에 영향을 미친다.

Description

공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR SPATIALLY SELECTIVE AUDIO PLAYBACK}
본 발명은 공간 선택 오디오 재생, 예를 들어 상이한 위치들에 위치되는 청취자들의 그룹들 또는 상이한 청취자들로의 상이한 오디오 신호들의 공간 선택 오디오 재생에 관한 것이다.
일반적으로 어레이로서 조직화되는 여러 개의 스피커들(loudspeakers)을 통한 오디오 신호들의 재생은 통상적인 방법이다. 신호를 복제함으로써, 그리고 개별적인 변형에 의해, 예를 들어 또한 일반적으로 필터링으로서 기재될 수 있는 진폭의 변화 및 지연을 부과함으로써 스피커 신호들을 획득함으로써, 스피커에 의해 방사된 음장의 형태는 예를 들어, 타겟화된(targeted) 방식으로 특정 영역들을 음향에 노출시키기 위해 타겟­지향된 방식으로 영향을 받을 수 있다. 상기 기술들은 아래에 빔 형성(beamforming)으로서 언급될 것이다. 이러한 기술에 의해, 재생 이전에 스피커마다 합산되는 개별 필터링된 스피커 신호들을 모든 신호들에 대해 발생시킴으로써 상이한 지향성 특징들을 갖는 여러 오디오 신호들을 동시에 재생하는 것이 또한 가능하다. 이러한 방식으로, 공간 선택 재생이 달성될 수 있으며, 여기서 소위 "음향 지역들(sound zones)"이라 불리는 여러 영역들은 상이한 신호들과 음파 처리(sonicated)되며, 상기 음향 영역들 중에서, 또는 가능한 한 많이 조용하도록 의도되는 소위 "묵음 지역들(quiet zones)"이라 불리는 다른 지역들과의 음향 재생의 상호 영향은 최소화된다.
빔 형성 필터들을 결정하기 위한 다수의 알고리즘들이 존재한다. 단지 진폭 가중치들(weights) 및/또는 지연들을 적용하는 알고리즘들 외에도, 또한 주파수­종속 필터링에 기초하는 방법들이 존재한다. 상기 방법들은 종종 최적화 기술들에 기초하고, 전술한 "묵음 지역들"에 따라, 정의가능한 영역들 내의 방사(radiation)의 억제 또는 선택가능한 방사 방향과 같이 원하는 방사 행위의 융통성 있는 디폴트(default)를 가능하게 한다.
그러한 빔 형성 알고리즘들에도 불구하고, 특히 음향 지역들 사이의 가청 간섭의 억제의 공간 선택 음파 처리(음향에 대한 노출)의 유효성은 종종 제한되고, 수용가능한 품질을 허용하지 않는다. 이것에 대한 주요 이유들은 사용된 주파수 도메인(domain) 양단의 원하는 지향성 행위를 달성하는 것, 스피커들의 편향들을 향한 빔 형성 필터들의 제한된 강인성(robustness)으로부터 초래되는 에러들 뿐 아니라 재생 룸(reproduction room)의 영향, 신호 진폭들 등에 관한 스피커 어레이들의 제한들에 있다. 따라서, 신호 처리에 관련된 조치들 및 물리적 조치들을 통한 공간 선택 재생의 가능성들은 제한된다.
합성된(superimposed) 방식으로 재생되는 하나 이상의 다른 오디오 신호들로부터 이러한 영역에 제공된 오디오 신호의, 음파 처리 에어리어(area)의 특정 영역에서의 더 명료한(clear­cut) 분리를 달성할 수 있게 하는 공간 선택 오디오 재생에 대한 개념을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 그러한 개념을 제공하는 것이다.
그 목적은 계류 중인 독립 청구항들의 주제들에 의해 달성된다.
본 발명의 핵심적인 아이디어는, 복수의 스피커들의 음파 처리 에어리어의 제1 영역 내에서의 제1 오디오 신호의 개선된 분리가 이 영역에서 오디오 신호들의 공간 선택 재생으로부터 초래된 오디오 신호들의 버전(version)이 계산된다는 점에서, 마스킹 임계치(masking threshold)가 이 영역에서 하나 또는 여러 가지 다른 오디오 신호들로부터 분리될 그러한 오디오 신호의 버전의 함수로서 계산된다는 점에서, 복수의 스피커들의 출력들로의 공간 선택 재생을 위한 오디오 신호들의 방출이 하나 이상의 다른 오디오 신호들의 버전, 즉 의사(간섭) 오디오 신호들의 버전과의 마스킹 임계치의 비교의 함수로서 영향을 받는다는 점에서 달성될 수 있다는 것을 발견하는 것으로 구성된다. 이러한 제1 영역에서 오디오 신호들의 계산 또는 추정은 이러한 제1 영역으로의 음향 전파의 시뮬레이션으로서 또한 예시될 수 있고, 이에 따라 이전의 계산 또는 추정을 구현하는데 사용된 요소는 계산기 또는 시뮬레이터로서 예시될 수 있다. 이에 따라, 음파 처리 에어리어의 제1 영역에서 공간 선택 재생에 의해 이미 가능하게 되는 오디오 신호들의 분리는, 공간 선택 재생으로부터 초래되는 오디오 신호들의 버전들이 계산되고 및/또는 시뮬레이팅된다는 점에서 마스킹 임계치를 평가하는 동안 개선될 수 있다. 음파 처리 에어리어의 제1 영역에서의 마스킹 임계치에 "대한 침해"를 피하거나 감소시키기 위해 공간 선택 재생에 영향을 미치는 것은 예를 들어, 각 시뮬레이팅된 다른 오디오 신호가 마스킹 임계치를 초과하는 주파수 도메인들에서 각각의 의사의 다른 오디오 신호의 주파수­선택 감소에 의해서와 같은 상이한 방식들로 수행될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 대응하는 주파수 도메인들에서 실제로 관심 있는 오디오 신호를 증폭시키는 것이 가능하다. 추가적으로 또는 대안적으로, 마스킹 임계치와의 비교의 함수로서 실제로 관심 있는 (제1) 오디오 신호, 의사 (제2) 오디오 신호, 또는 양쪽 모두의 오디오 신호들의 빔 형성을 변화시키는 것이 또한 실행가능할 수 있다.
유리한 구현들은 종속항들의 주제를 형성한다. 본 출원의 바람직한 실시예들은 도면들을 참조하여 아래에 더 구체적으로 설명될 것이다.
도 1은 공간 선택 재생을 위한 디바이스의 블록도.
도 2는 도 1의 어댑터에 의해 취해진 가능한 조치들을 예시하기 위한 스케치를 도시한 도면.
도 3은 도 1의 어댑터의 부분에 의해 취해진 추가적인 또는 대안적인 조치를 예시하기 위한 스케치를 도시한 도면.
도 4는 공간 선택 재생을 위한 종래의 디바이스의 블록도.
도 5는 시작점을 갖는 도 1의 실시예의 구현 변경의 블록도.
도 1은 실시예에 따른 공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스를 도시한다. 상기 디바이스는 일반적으로 도면 부호(10)로 표시된다. 디바이스(10)는 적어도 제1 오디오 신호(141) 및 제2 오디오 신호(142)를 위한 입력부(12)뿐 아니라 복수의 스피커들(18)을 위한 출력부(16)를 포함한다. 디바이스(10)의 빔 형성 프로세서(20)는 한 편으로, 입력부(12)와 다른 한 편으로, 출력부(16) 사이에 연결되고, 공간 선택 재생을 위한 제1 및 제2 오디오 신호들(141 및 142)을 출력부(16)를 통해 스피커들(18)로 출력하도록 구성된다. 스피커들(18)은 음파 처리 에어리어(22), 예를 들어 구상된 스피커 장소들에서의 스피커들에 의해 둘러싸이거나 스피커들이 지향되는 에어리어, 또는 일반적으로 스피커들(18) 중 적어도 하나의 스피커에 의해 음파 처리된 에어리어를 음파 처리할 수 있다. 음파 처리 에어리어는 어떠한 반사 표면들도 갖지 않는 가상 음파 처리 에어리어, 또는 예를 들어 벽들 등에 대한 반사 효과들을 포함할 수 있는 실제 음파 처리 에어리어와 같이 스피커들(18)의 허위 및/또는 타겟 스피커 위치들의 구성에 관련한 허위 룸(fictitious room)일 수 있다.
스피커들(18)에서의 오디오 신호들(141 및 142)의 "공간 선택" 재생은, 오디오 신호들이 합성된 형태인 상호 동일 복사본들의 형태로 스피커들(18)에 간단히 방출되지 않고 본 출원의 설명에 대한 도입부에 기재된 바와 같이 오디오 신호들이 예를 들어, 스피커­개별 지연들 및/또는 진폭 변형들에 의해 방출된다는 것을 의미하거나, 일반적으로 오디오 신호들이 스피커­개별 필터링에 의해 필터링되는 방식으로, 즉 오디오 신호들(141 및 142)에 대해 상이한 방식들로 스피커들(18)을 통해 방출되어, 제1 오디오 신호(141)에 비해 제2 오디오 신호(142)에 의해 더 적은 정도로 음파 처리되거나 전혀 음파 처리되지 않는 음파 처리 에어리어의 적어도 하나의 제1 영역(24)이 있다는 것을 의미하는 것이다. 또한 그 반대가 적용되는 제2 영역(26)이 있을 수 있는데, 즉, 공간 선택 재생을 고려하여, 제1 오디오 신호(141)는 스피커들(18)을 통해 이러한 영역(26)을 제2 오디오 신호(142)에 비해 더 적은 정도로 음파 처리하거나 전혀 음파 처리하지 않는다. 나중에, 합성된 방식으로 재생된 2개를 초과하는 오디오 신호들이 동시에 존재하는 것이 또한 가능하다는 것이 나타날 수 있다.
최적의 조건들하에서, 다른 오디오 신호(142)로부터 제1 영역(24)에서의 제1 오디오 신호(141)의 분리가, 이러한 영역(24)에서의 청취자가 다른 오디오 신호(142)를 청취하지 않는 그러한 정도에 도달하는 것이 가능할 수 있다. 하지만, 공교롭게도, 공간 선택도는 스피커들(18)에 의한 재생을 통해 제한되고, 이러한 제한들은 실제로 존재하는 반사들로부터 또는 간단히 스피커들(18)의 위치들의 분배의 제한된 전체 확장으로부터 유래할 수 있다. 디바이스(10) 내에 포함된 추가 요소들은 이러한 관점에서 "공간 선택도"를 개선하도록 의도된다. 이것에 대한 세부사항들은 아래에 설명될 것이다.
하지만, 오디오 신호들(141 및 142)이 시간 도메인 내에서 또는 주파수 도메인 등 내에서, 아날로그 또는 디지털 형태로, 분리된 또는 m/s­인코딩된 형태로, 또는 파라미터화된(parametrized) 다운 믹스를 포함하는 형태로, 압축되지 않거나 압축된 형태와 같이 임의의 형태로 입력부(12)에 존재할 수 있다는 것이 먼저 간략하게 언급될 수 있다. 이러한 상황은 출력부(16)에서의 스피커들(18)에 대한 스피커 신호들과 유사하다. 스피커들(18)에 대한 스피커­개별 스피커 신호들은 서로 분리되도록 출력부(16)를 통해 방출될 수 있고, 아날로그 또는 디지털 형태, 압축된 또는 압축되지 않은 형태, 이미 증폭된 형태, 전치­증폭된 형태, 또는 비­증폭된 형태 등으로 방출될 수 있다. 유사하게, 스피커 신호들이 MPEG­서라운드­인코딩된 또는 SAOC­인코딩된 형태에서와 같이 공간 큐(cue) 파라미터들과 함께 다운 믹스에서 압축된 형태로 방출되는 것이 가능하다. 빔 형성 프로세서(20)는 예를 들어, 각 오디오 신호에 대한 각 스피커 신호가 지연 및/또는 진폭 변형과 같이 각 스피커의 각 스피커 위치에 개별적인 특정 필터링을 겪도록 스피커들(18)에 대한 스피커 신호들의 세트를 인입하는 오디오 신호들 각각에 대해 발생시키도록 초기의 완전 분리 방식으로 인입하는 오디오 신호들(141 및 142)을 처리한다. 결국에, 예를 들어, 개별적인 스피커 신호들로부터 이에 따라 얻어진 스피커 신호 세트들이 채널 및/또는 스피커마다 서로 합성되는 것이 이루어진다. 이것은 다시 한 번 다음의 도면들에 예시될 수 있다.
도 1에서의 영역(24) 및 선택 영역(26)이 예로서, 즉 스피커(18)를 통과하는 방향과 이 방향을 횡단하는 방향 모두에 제한되는 2차원 영역들로서 원형인 것으로 예시되더라도, "공간 선택도"라는 용어는 물론, 각 오디오 신호에 개별적이고 빔 형성 프로세서(20) 내에서 수행되는 처리가 스피커들(18)의 사시도로부터 알 수 있듯이 오디오 신호들(141 및 142)이 상이한 입체각 영역들로 방출되는 것을 초래한다는 관점에서 단지 "각도 선택도"를 나타낼 정도로 충분히 넓은 것으로 이해될 것이다. 그러한 각도 선택도는 스피커 셋업의 원거리장(far field)에서의 방사에 영향을 미치는 것으로 또한 해석될 수 있다. 스피커 셋업(스피커 셋업의 크기에 관련하여, 즉 기하학적 근거리장에서)으로부터의 작은 거리에서, 2차원 에어리어 내의 방사의 타겟화된 변형이 또한 실행가능하다.
아래에 더 구체적으로 설명되는 바와 같이, 빔 형성 프로세서(20)는 공간 선택 재생에 고정적으로 설정될 수 있거나, 공간 선택 재생에 최적화될 수 있다. 즉, 빔 형성 프로세서(20)의 재생의 공간 선택도는 일정할 수 있다. 영역(24) 또는 영역들(24 및 26)에 관련하여, 즉 영역(24)에서, 제1 오디오 신호(141)만이, 그리고 제공된 경우 영역(26)에서, 제2 오디오 신호(142)만이 각 영역 내에 위치된 청취자에 의해 들려질 수 있다는 취지로 사전에 최적화될 수 있다. 최적화는 이후 개별적인 채널들 및/또는 스피커들(18)에 대해 전술한 지연들, 진폭 변형들 및/또는 필터들, 예를 들어 FIR 필터들을 정의할 것이고, 빔 형성 프로세서(20)는 예를 들어, 하드­와이어링(hard­wired)될 수 있거나, 출력부(16)를 통해 스피커들(18)에 대한 공간 선택 재생을 위해 배치하도록 소프트웨어 또는 프로그래밍가능 하드웨어로 고정적으로 구현될 수 있다. 하지만, 대안적으로, 빔 형성 프로세서가 오디오 신호들(141, 142) 중 하나 이상의 오디오 신호에 대한 스피커­개별 처리(지연, 진폭 변조, 또는 필터링)에 관해 또한 조정가능한 것이 가능하다. 일반적으로, 빔 형성 프로세서(20)는 아래에 더 구체적으로 기재되는 바와 같이, 출력부(16)에서 오디오 신호들(141, 142)의 공간 선택 재생에 관해 조정되고 및/또는 영향을 받을 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 이러한 조정은 또한 각 오디오 신호에 개별적이지만 동일한 방식으로 모든 스피커들/채널들 상에서 작용하고 또한 아래에 기재되는 바와 같이 주파수 선택적인 방식으로 개별적인 또는 모든 오디오 신호들을 변형/영향을 미침으로써 달성될 수 있다. 다른 오디오 신호(142)로부터 영역(24)에서의 제1 오디오 신호(141)의 분리를 개선하기 위해 아래에 기재되는 디바이스(10)의 구성요소들에 의해 사용되는 빔 형성 프로세서(20)가 영향을 받고 및/또는 조정될 수 있는 바로 위에서 언급된 능력이 있다.
지금까지 기재된 구성요소들 외에도, 디바이스(10)는 계산기(28), 마스킹 임계치 계산기(30), 및 어댑터(32)를 포함한다. 계산기(28)는 또한 입력부(12)에 연결되고, 전파 모델에 의해 오디오 신호들(141 및 142)에 대해, 제1 영역(24)에서의 공간 선택 재생으로부터 초래되는 각 오디오 신호(141 및/또는 142)의 버전, 즉 장소(24)에서 재생되는 오디오 신호(141)의 버전(341)과, 마찬가지로 장소(24)에서 재생되는 오디오 신호(142)의 버전(342)을 계산하도록 구성된다. 마스킹 임계치 계산기(30)는 버전(342)을 획득하고, 그 함수로서 마스킹 임계치(36)를 계산하도록 구성되고, 어댑터(32)는 다른 오디오 신호의 버전(342)을 획득하고, 선택적으로, 아마도 또한 제1 오디오 신호(141)의 버전(341)을 획득하고, 제2 오디오 신호(342)의 버전과의 마스킹 임계치(36)의 비교의 함수로서, 어댑터(32)가 화살표(38)로 표시된 바와 같이 적합한 방식으로 빔 형성 프로세서(20)를 제어한다는 점에서 출력부(16)를 통해 스피커들(18)로의 공간 선택 재생을 위한 제1 및 제2 오디오 신호들의 방출에 영향을 미치도록 구성된다. 즉, 어댑터(32)의 출력부는 빔 형성 프로세서(20)의 제어 입력부에 연결된다.
계산기(28), 마스킹 임계치 계산기(30), 및 어댑터(32) 각각은 소프트웨어, 프로그래밍가능 하드웨어, 또는 하드웨어에서 구현될 수 있다. 계산기(28)는 예를 들어, 또한 빔 형성 프로세서(20) 내에서 오디오 신호들(141, 142)의 내부의 채널/스피커­개별 처리를 최적화하는데 사용될 수 있었던 전파 모델들을 이용할 수 있다. 계산기(28)는 예를 들어, 아래에 더 구체적으로 기재되는 바와 같이, 제1 오디오 신호(141) 및 제2 오디오 신호(142)에 의해 장소(24)에서 발생된 음향 이벤트들(sound events)을 계산하거나 추정한다. 계산을 위해, 상기 계산기는 예를 들어, 스피커들(18)의 위치들 및 빔 형성 프로세서(20) 내에서 오디오 신호들(141, 142)의 채널/스피커­개별 처리를 이용할 수 있고, 선택적으로, 예를 들어, 스피커들(18)의 정렬 및/또는 방사 패턴들과 같은 추가 파라미터들을 이용할 수 있다. 계산기(28)는 예를 들어, 음압, 진폭 등에서 측정되거나 표현되는 음향 이벤트들을 아마도, 주파수­종속 방식으로, 즉 상이한 주파수들에 대해 계산한다. 빔 형성 프로세서(20)의 일정한/고정된 채널/스피커­개별 처리의 경우에, 계산기(28)는 일정한/고정된 방식으로 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 프로세서(20)의 부분 상의 채널/스피커­개별 처리에 대한 허용 및/또는 적응(adaptation)은 이때 계산기(28)가 버전들(341, 342)을 계산하기 위해 사용하는 전파 모델의 적합한 해석으로 인한 것일 것이다. 따라서, 전파 모델은 또한 방금 언급된 파라미터들을 고려할 수 있다. 결국, 계산기(28)는 시간 도메인 내에서 또는 주파수 도메인 등 내에서 버전들(341 및 342)을 임의의 형태로, 즉 아날로그 또는 디지털 형태로, 압축되거나 압축되지 않은 형태로 방출할 수 있다.
마스킹 임계치 계산기(30)는 버전(341)의 함수로서, 즉 장소(24)에서의 오디오 신호(141)의 청취가능 버전의 함수로서 마스킹 임계치를 계산한다. 점선 화살표(40)로 표시된 바와 같이, 마스킹 임계치 계산기는 또한 버전(341) 외에도, 마스킹 임계치를 계산하기 위한 배경 오디오 신호(예를 들어, 잡음 또는 구동 잡음들)를 이용할 수 있다. 계산은 임의의 시간 및/또는 스펙트럼 청각 마스킹 효과들을 고려한다. 이에 따라 계산된 마스킹 임계치는 주파수의 함수로서, 장소(24)에서의 오디오 신호(141)의 버전(341)이 이들을 마스킹함으로써 장소(24)에서의 청취자가 다른 오디오 신호들을 청취할 수 없게 할 수 있는 정도까지 표시한다. 예를 들어, 마스킹 임계치 계산기(30)는, 주파수가 증가함에 따라 점점 더 거칠어지는(coarse) 주파수 분해능에서 마스킹 임계치를 결정 및/또는 계산하도록 구성될 수 있는데, 즉 주파수 대역들은 예를 들어, 바크(Bark) 주파수 분해능에서와 같이 주파수가 증가함에 따라 점점 더 넓어지게 된다.
어댑터(32)는 마스킹 임계치(36)를 제2 오디오 신호(142)의 버전(342)과 비교하고, 이러한 방식으로 예를 들어, 장소(24)에서의 사람이 제2 오디오 신호(142)를 청취할 수 있는 지의 여부, 즉 제2 오디오 신호가 임의의 주파수에서 마스킹 임계치를 초과하는 지의 여부를 확인한다. 만약 그렇다면, 어댑터(32)는 대응 조치들을 취하고, 적합한 방식으로 빔 형성 프로세서(20)를 제어한다. 그러한 제어 동작들에 대한 여러 개의 예들은 이미 위에 표시되었다. 이것은 다음의 도면들을 참조하여 다시 한 번 예시될 것이다.
예를 들어, 도 2는 청력(hearing capacity)을 측정하는 가상 스케일에서 주파수(f), 마스킹 임계치(36), 버전(341) 및 버전(342)을 통해 플로팅(plotted)되는 도면을 도시한다. 시뮬레이션에 따라 장소(24)에서 초래되는 버전(342) 또는 의사 오디오 신호(142)가 현재 마스킹 임계치(36)를 초과하는 주파수 도메인(42)이 예로서 예시된다. 하나의 가능한 대응 조치는, 상기 주파수 도메인(42) 내에서, 제2 오디오 신호(342)가 화살표(44)로 표시된 바와 같이 감소되도록 빔 형성 프로세서(20)를 제어하는 어댑터(32)로 구성된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 어댑터(32)는, 이러한 주파수 도메인 내에서 ― 또는, 상기 주파수 도메인(42)을 지나, 아마도 심지어 주파수와 독립적으로 ― 제1 오디오 신호(141)가 화살표(46)로 표시된 바와 같이, 증폭되도록 빔 형성 프로세서(20)를 제어할 수 있다. 감소(44) 및/또는 증폭(46)은 바람직하게, 증폭/감소의 정도가 시간 및/또는 주파수에서의 가파른 도약들을 나타내지 않도록 수행된다. 감소 및/또는 증폭의 정도 및/또는 값은 시간적으로 및/또는 스펙트럼적으로 매끄럽게 된다.
가능한 조치들은 지금까지 도 2를 참조하여 설명되었고, 공간 선택도에 관한 및/또는 채널/스피커에 관한 범용 조치들 및/또는 모든 채널들/스피커들(18)에 대해 동일하게 효율적인 조치들에 관련된 장소(24)에서 버전(342)의 청취 능력(audibility)에 반하여 어댑터(32)에 의해 취해질 수 있었다. 빔 형성 프로세서(20)가 예를 들어, 각 인입하는 오디오 신호(141 또는 142) 상의 증폭(46) 및/또는 감소(44)를 미리 수행하고, 이후에 공간 선택 재생을 위해 동일하게 전 처리된 오디오 신호들의 채널들/스피커­개별 처리를 수행한다는 것이 나중에 보여질 것이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 어댑터(32)는 이미 위에서 표시된 바와 같이, 마스킹 임계치(36)와의 전술한 비교의 함수로서 빔 형성 자체를 변화시키도록 구성될 수 있다. 이것은 도 3을 참조하여 예시될 것이다.
도 3은, 빔 형성 프로세서(20)가 예를 들어, 오디오 채널들(141 및 142)의 채널/스피커­개별 빔 형성 처리를 위한 여러 개의 옵션들 또는 모드들을 포함할 수 있고, 여기서 상기 상이한 모드들이 예로서 481 내지 48N으로 표시된다는 것을 도시한다. 이들 중 하나 ― 예를 들어, 481에 따른 빔 형성 처리­ 는 공간 선택 재생을 위해 특정 기준에 관해 최적의 처리일 수 있는데, 즉 아마도 장소 및 주파수에 관해 장소(24)에서 오디오 신호(142 및/또는 342)의 최상의 억제를 초래할 수 있다. 하지만, 다른 모드들(242 내지 48N)은 또한 아마도 다른 기준 또는 상이하게 가중된 기준에 관해 유사하게 양호한 분리들 또는 심지어 동일하게 양호하거나 심지어 최적의 분리들을 초래할 수 있다. 모든 모드들(481 내지 48N)은 예를 들어, 상이한 주파수 도메인들에 대한 억제 품질에 관한 차이점들을 포함할 수 있고, 이 경우에, 예를 들어, 어댑터(32)는 현재 선택된 채널/스피커­개별 처리 모드를 변경할 수 있거나, 마스킹 임계치(36) 상의 침해가 존재하는 간격(42)의 장소 및 마스킹 임계치(36)와의 비교의 함수로서 동일한 것으로부터 다른 것으로 스위칭할 수 있고; 도 3에서, 화살표(50)는, 예를 들어 현재 선택된 모드(481 내지 48N)의 선택을 표시하기 위한 것이고, 양쪽 화살표(52)는 마스킹 임계치(36)와의 전술한 비교의 함수로서 빔 형성 프로세서(20)에 의해 현재 사용된 이러한 모드로부터 상이한 모드로의 스위치를 표시하기 위한 것이다. 하나의 모드로부터 다른 모드로의 스위치는 빔 형성 프로세서(20)에서, 가장 최근의 모드를 통해 획득된 스피커 신호와 새로운 모드를 통해 획득된 스피커 신호 사이의 스피커/채널­개별 페이딩(fading)을 동반할 수 있다.
계산기(28), 마스킹 임계치(30), 및 어댑터(32)로 인해, 도 1의 디바이스(10)는 이에 따라 이러한 목적을 위해 최적화된 일정한 빔 형성 분리에 비해 스피커 셋업(18)의 음파 처리 에어리어의 장소(24)에서 다른 오디오 신호(142)의 억제를 개선할 수 있다. 다양한 조치들은 마스킹 임계치­제어된 변형에 의해 장소(24) 및/또는 장소(26)에서의 제1 및/또는 제2 오디오 신호(들)의 오디오 품질의 잠재적인 저하를 피하기 위해 가능하다. 이미 위에서 언급된 바와 같이, 증폭(46) 및/또는 감소(44)의 정도는 절대값, 즉 증폭(46)의 세기 및/또는 감소(44)의 세기에 관한 것뿐 아니라 시간 및/또는 주파수에서의 이러한 값의 변화에 관해 양쪽 모두에 한정될 수 있다. 도 3의 가능성을 이용하는 경우에, 페이딩은 예를 들어, 하나의 모드로부터 다른 모드로의 스위칭을 위해 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 빔 형성 프로세서(20)에서의 공간­선택 재생을 수행하는 것을 목적으로 하는 처리 동작들로부터 초래되는 처리 지연 외에도, 지연이 또한 계산기(28), 마스킹 임계치 계산기(30), 및 어댑터(32) 내에서의 일련의 처리 동작들에 의해 야기되는 처리 지연에 대한 처리 지연 적응을 수행하기 위해 제공될 수 있다는 것을 지적할 가치가 있다. 이러한 방식으로, 어댑터(32)에 의해 수행된 적응들이 시간적으로 정확하고 및/또는 시간적으로 동기화된 방식으로, 오디오 신호들(141 및 142)에 적용되고, 적응을 위한 제어 데이터가 오디오 신호들(141 및 142)로부터 획득되는 것이 가능하다. 계산기(28), 마스킹 임계치 계산기(30), 및 어댑터(32)를 따르는 경로 내에서의 처리에 비해 빔 형성 프로세서(20)의 경로에서의 그러한 추가 지연은 또한 상이한 빔 형성 모드들(481 내지 48N) 사이의 전술한 페이드­오버들을 더 용이하게 만드는데 사용될 수 있다.
공간 선택 재생을 위한 디바이스의 특정한 구현이 이미 위에 언급된 요소들의 가능한 구성들을 기재하도록 아래에 기재되기 전에, 도 3에 따른 모드들 사이의 스위칭의 경우에, 채널/스피커­개별 처리에서의 연속적인 변화가 또한, 대응하는 파라미터가 변화되지 않고, 연속적인 방식으로 변형(52)에 의해 변화될 수 있다는 점에서 가능할 수 있다는 것이 주지될 수 있다. 이미 언급된 바와 같이, 채널/스피커­개별 처리 동작들(48)은 예를 들어, 적어도 오디오 신호에 대해, 하지만 아마도 또한 양쪽의 오디오 신호들(141 및 142)에 대해 각 채널/스피커에 대한 지연들의 세트(482), 및/또는 대응하는 진폭 변화들 또는 FIR 필터들에 대한 필터 계수들에 기초한다.
마지막으로, 또한 단지 2개를 초과하는 오디오 신호들(141 및 142)을 제공하는 것이 가능하다는 것이 주지될 수 있다. 이것은 도 1에서 점선 화살표(54)로 표시된다. 상기 설명은 이 경우에 쉽게 적용가능하다. 추가 오디오 신호들(54)은 예를 들어, 단지 오디오 신호(142)와 마찬가지로, 즉 장소(24)에서의 재생이 이러한 장소(24)에 위치된 청취자에게 청취가능하지 않도록 되어 있는 오디오 신호들로서 처리된다.
또 다른 말로, 위의 실시예에서, 이것은 정신 음향 효과들을 고려함으로써 공간­관련 재생의 인식된 품질의 개선을 허용한다. 이러한 정황에서, 오디오 신호가 다른 더 조용한 신호의 구성요소들의 청취 능력을 방지할 수 있는 점이 이용된다. 이러한 효과는 마스킹으로서 언급된다. 이것은 예를 들어 손실이 있는(lossy) 오디오 인코딩에서 중요한 부분의 역할을 한다. 정신 음향학에서, 시간과 주파수 도메인들에서의 마스킹 사이를 구별한다. 시간 도메인에서의 마스킹에 있어서, 라우드(loud) 신호, 소위 마스커(masker)는 좁은 제한들 직후 또는 그 안에서, 심지어 이러한 음향 이벤트 이전에 발생하는 다른 구성요소들을 마스킹한다. 주파수 도메인에서의 마스킹에 있어서, 특정한 주파수를 갖는 신호 구성요소는 유사한 주파수 및 낮은 진폭을 갖는 다른 구성요소들을 마스킹할 것이다. 마스킹이 발생하는 임계치는 마스커의 절대 레벨 및 주파수와, 마스커 및 다른 신호의 주파수들 사이의 거리에 의존한다. 마스킹 임계치들, 및 이에 따라 신호 구성요소가 마스킹되는 지의 여부에 대한 결정은 정신 음향 모델들을 통해 결정될 수 있다. 마스킹 임계치 계산기(30)는 그러한 정신 음향 모델들을 이용할 수 있다.
이미 위에서 표시된 바와 같이, 도 1의 실시예의 가능한 구현은 아래에 기재될 것이다. 이것에 대한 기술적 세부사항들은 도 1의 개별 요소들에 개별적으로 이전가능할 것이다. 하지만, 이러한 구현이 도 5를 참조하여 기재되기 전에, 공간 선택 재생을 위한 기본적인 셋업은 도 4를 참조하여 기재될 것이고, 이것은 이후 도 5의 구현을 통해 상기 실시예에 따라 개선될 것이다. 도 4는, 2개의 오디오 신호들{S1(t) 및 S2(t)}이 상기 신호들이 영역들(Z1 및 Z2)에서 재생되도록 2개의 빔 형성 필터 세트들(601 및 602), 합산 스테이지(62), 및 스피커들(18)로 구성된 스피커 어레이를 통해 어떻게 처리되는지, 즉 오디오 신호{S1(t)}가 주로 영역(Z1) 내에서 재생되고 오디오 신호{S2(t)}가 주로 영역(Z2)에서 재생되는 것을 도시한다. 하지만, 셋업의 물리적 제한들로 인해, 이미 위에서 기재된 바와 같이 이상적인 분리는 가능하지 않다. 구성요소들(601, 602 및 62)은 간단한 빔 형성 프로세서(64)를 형성하고, 빔 형성 프로세서(64)는 예를 들어 일정한 방식으로 작용하고, 전술한 분리를 수행하도록 최적화된다. 빔 형성기(601)는 상기 신호에 대한 스피커 신호들의 세트를 발생시키도록 인입하는 오디오 신호{S1(t)}에 빔 형성을 가하고, 이와 동일한 것이 빔 형성기(602)에 의해 제2 오디오 신호{S2(t)}에 대해 이루어진다. 빔 형성기들(601,2)은 그 스피커 신호 세트들을 합산기(62)로 출력하고, 합산기(62)는 채널/스피커­개별 방식으로 상기 스피커 신호들을 합산하고, 이것을 스피커들(18)에 공급한다.
도 5는 이제 도 1의 실시예에 따른 도 4의 셋업이 어떻게 개선될 수 있는지를 도시한다. 도 5의 디바이스는 10으로 표시되고, 그렇지 않으면 도 1의 도면 부호들은 그 기능들에 관해 도 1에 표시된 것들에 대응하는 부분들을 표시하도록 인계받았다. 알 수 있듯이, 도 5의 빔 형성 프로세서(20)는 예로서 도 4의 시작점에 비해, 여기서 단지 레벨 어댑터(66)가 예로서 빔 형성기(602)의 입력부 측상에서 의사 오디오 신호(S2)의 신호 경로에 삽입될 수 있지만, 또한 레벨 어댑터(66)가 모든 채널들/스피커들(18)에 대한 동일한 효과를 갖는 레벨 적응을 수행하는 것이 가능하다는 점에서 변형된다. 레벨 어댑터(66)는 도 2를 참조하여 위에 예시된 감소(44)를 수행하기 위해 어댑터(32)에 의해 제어된다. 더욱이, 도 5는, 오디오 신호들 중 하나에 대해 수행된 다른 오디오 신호들로부터의 신호 분리가 또한 하나를 초과하는 오디오 신호에 대해 수행될 수 있다는 것을 도시한다. 본 경우에서, 계산기(28)는 양쪽의 오디오 신호들(60 S1 및 S2)에 대해 빔 형성기들(601 및 602)에 의해 수행된 빔 형성 동작들에 대응하는 대응 전파 모델들에 의해, 양쪽 장소들, 즉 장소들(Z1 및 Z2)에서 각 청취가능 버전을 시뮬레이팅한다. 이것은 도 5가 대응 전파 모델들을 오디오 신호(S1)에 적용하는 전파 모델 적용기(681) 뿐 아니라 오디오 신호(S2)에 대해 동일한 것을 수행하는 전파 모델 적용기(682)를 도시하는 이유이다. 마스킹 임계치 계산기(30)는, 각 오디오 신호가 각 장소에서 제공되는 각 버전, 즉 장소(Z2)에서의 오디오 신호(S2)의 청취가능 버전 및 장소(Z1)에서의 신호(S1)의 청취가능 버전에 대한 마스킹 임계치 계산을 수행하고, 그 결과들, 즉 장소들(Z1 및 Z2)에 대한 각 마스킹 임계치, 즉 장소(Z1)에서의 신호(S1)에 의해 달성된 마스킹 및/또는 장소(Z2)에서의 오디오 신호(S2)에 의해 달성된 마스킹을 제어 데이터 적응, 또는 어댑터(32)에 송출하는데, 이것은 이에 더하여, 각 경우에서 간섭하는 청취가능 버전들, 즉 장소(Z1)에서의 신호(S2)의 청취가능 버전 및 장소(Z2)에서의 신호(S1)의 청취가능 버전을 유지할 것이다.
도 4에 비해 그 상황을 개선하기 위해, 지역(Z1)에서의 신호(S2)의 청취 능력의 마스킹 임계치들은 도 5의 디바이스에서 결정된다. 이 때문에, 초기에 신호들{S1(t) 및 S2(t)}로부터 초래된 신호들은 예를 들어, 주파수 도메인 내의 크기들과 같이 지역(Z1) 내에서 결정된다. 이 때문에, 스피커들(18)의 스피커 어레이의 전달 함수를 포함하는 전파 모델이 계산되거나 사용된다. 신호들은 S1(t, Z1) 및 S2(t, Z1)로서 언급된다. 정신 음향 모델에서와 같이, 신호{S2(t, Z1)}의 청취 능력에 대한 마스킹 임계치들은 마스커{S1(t, Z1)}를 이용하는 동안 결정된다. 상기 임계치들에 기초하여, 변화 값들은 하나의 구성요소에서 오디오 신호{S1(t)}의 크기들에 대해 결정된다(특정 주파수 도메인들에 대해). 마스킹 임계치들 외에도, 다른 정신 음향학적으로 동기를 일으키는 파라미터들은 Z1에서 S1(t)의 재생에 대한 어댑터(32)에 의해 이루어진 적응들의 영향들을 제한하도록, 예를 들어 신호{S1(t)}에서의 최대로 허용된 변화들과 같이 고려될 수 있다. 선택적으로, 크기들에서의 변화의 시간 코스는 또한 불규칙인, 잠재적으로 간섭하는 변화들을 피하도록 제한된다. 상기 시간 제어의 파라미터들은 또한 정신 음향 파라미터들에 의해 결정될 수 있다.
방금 설명된 것과 동일한 알고리즘은 도 5에 주어진 점, 즉 청취 가능 버전들을 계산하기 위한 시뮬레이션이 또한 장소(Z2)에서 수행된다는 점뿐 아니라 이 장소에서의 마스킹 임계치의 계산에 의해 표시된 바와 같이 지역(Z2) 내에서 S2(t)의 재생에 대한 S1(t)의 영향을 최소화하는데 동시에 사용될 수 있지만, 상기 계산들은 또한 도 5에서 생략될 수 있다. 따라서, 레벨 어댑터는 도 5에서, 장소(Z2)에서의 의사 오디오 신호(S1)와 장소(Z2)에 대한 마스킹 임계치의 비교에 기초하여 어댑터(32)에 의해 제어되는 오디오 신호(S1)의 신호 경로에 삽입될 수 있다. 어댑터(32)가 모든 비교들의 결과들, 즉 장소(Z2)에서의 S1과의 Z2에서의 마스킹 임계치의 비교의 결과와 장소(Z1)에서의 S2와의 Z1에서의 마스킹 임계치의 비교의 결과를 알고 있기 때문에, 어댑터는 그로부터 모든 장소들 및/또는 영역들(Z1/2)에 대해, 원하는 신호, 즉 Z2에서의 S2와 Z1에서의 S1에 대한 각 경우에서의 간섭 효과를 갖는 신호, 즉 Z1에서의 S2와 Z2에서의 S1에 대한 영향의 감소를 계산할 수 있다. 어댑터(32)가 이러한 목적을 위해 절충들을 이루는 것이 가능한데, 이는 개별 영역들에서의 간섭들이 다른 영역, 또는 영역들에서의 저하를 나타내는 조치들이 취해지는 것을 요구하기 때문이다. 이러한 절충은, 어댑터(32)가 영역들 및 연관된 원하는 신호들 중에서 우선권을 획득하여, 다른 신호들에 의해 더 높은 우선권들을 갖는 신호들 상에 가해지는 악영향이 그 각 목적지들에서 낮은 우선권들을 갖는 신호들보다 더 높은 우선권을 가지고 실현된다는 점에 의해 영향을 받을 수 있다.
물론, 오디오 신호들의 개수는 상기 실시예들에서와 같이 2개의 오디오 신호들을 초과할 수 있다.
따라서, 개념, 또는 알고리즘의 신호 흐름은, 지역(Z1) 내에서 음압, 크기 등과 같은 음향 이벤트가 음향 전파 모델에 의해 신호들{S1(t) 및 S2(t)}로부터 결정되도록 도 5에 표시된다. 이러한 전파 모델은 일반적으로 주파수의 함수이고, 값들의 이산량을 발생시키는데, 각 값은 주파수와 연관된다. 가장 간단한 경우에, 예를 들어, 지역(Z1)의 중심과 같이 하나의 지점으로의 빔 형성기(601)의 전달 함수는 전파 모델로서 사용된다. 하지만, 다른 모델들, 예를 들어 Z1에서의 도트 격자(dot grating)로의 크기 전달 함수의 가중된 평균이 사용될 수 있다. 전파 모드의 핵심 특성은, 입력 신호{S1(t)}를, 특히 고려된 각 주파수 대역들에 대해, 지역(Z1)에서 입력 신호{S1(t)}로부터 유래하는 음향 입사도(sound incidence)의 세기를 기재하는 척도로 전환한다는 것이다. 오디오 주파수 도메인의 주파수 대역들로의 세분화는 상이한 방식들로 달성될 수 있다; 하지만, 예를 들어, 일정한 Q 또는 바크 스케일과 같이 정신 음향 특성들에 의해 지향된 세분화들이 유용하다. 정신 음향 모델의 시작 값들은 예를 들어 오디오 샘플링율보다 낮은 주파수를 가지고 출력될 수 있다. 이것은, 예를 들어 서브샘플링에 의해, 또는 예를 들어 데시메이션(decimation)을 가지고 이동 평균을 형성하는 것을 통해 달성될 수 있다. 마스킹 임계치 계산기의 시작 값들은 도 5의 실시예에서 여전히 원(raw) 제어 데이터이고, 이 데이터는 개별 주파수 대역들에서의 원하는 레벨 변화를 기재한다. 상기 데이터는 주파수 대역들의 격자를 통해 정의되고, 일반적으로 오디오 샘플링율보다 낮은 비율로 존재한다. 원 제어 데이터는 어댑터 내에서 후­처리된다. 개별 주파수 도메인들의 레벨 변화에 대한 상한계 및 하한계는 이러한 모듈에서 규정될 수 있다. 다른 한 편으로, 변화들의 시간 코스는 예를 들어, 레벨 변화들을 지연시키고 평탄화(smoothing)함으로써 적응될 수 있다.
어댑터의 적응된 제어 신호들은 레벨에 관해 주파수 대역마다 빔 형성기(602) 내에서 스피커­특정 빔 형성 필터들을 통해 필터링하기 전에 신호{S1(t)}를 적응시키기 위해 레벨 어댑터 내에서 사용된다. 따라서, 레벨 어댑터(66)는 다중 대역 등화기로서 작용한다. 어댑터의 시간적 역학(temporal dynamics)과 연계하여, 다중 대역 프로세서와 유사한, 또는 더 일반적으로 다중 대역 동적 영향화(multiband dynamic influencing)와 유사한 기능이 달성되고, 상기 유닛들은 여기서 정상적인 사용과 대조적으로, 증폭 값들을 제어하기 위한 상이한 신호를 이용한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 신호{S2(t)}는 지역(Z1) 내에서 S2(t)의 간섭을 감소시키도록 유사한 방식으로 적응적으로 변화될 수 있다. 따라서, 또한 크로스토크를 동시에 감소시키는 것이 가능하다. 물론, 이러한 가능성은 또한 도 5의 세부사항들과 관계없이 더 일반적으로 도 1의 예에 대해 존재한다.
상기 실시예들에 더하여, 기준 신호(40)는 선택적으로 또한 일반적인 배경 잡음 레벨들, 자동차 응용들에서의 차내 잡음 등과 같은 주변 잡음에 사용될 수 있다. 이 신호(40)는 전술한 바와 같이 마스킹 임계치 계산을 위한 추가 입력으로서 사용될 수 있다. 기준 신호(40)는 바람직하게 Z2에서의 Z1 또는 "음향 지역들"(24 및/또는 26) 내에서 주변 잡음 신호에 대한 유용한 추정 값 또는 측정 값이다.
더욱이, 하나(또는 그 이상)의 지역에서, 신호의 교란되지 않은 재생보다 오히려 다른 소스들로부터의 크로스토크의 재생만을 달성하는 것이 가능하다.
따라서, 상기 실시예들은 예를 들어, 정신 음향 주변 영향들에 의한 스피커 어레이들을 이용한 공간 선택 재생, 어레이에 배치될 수 있는 복수의 스피커들을 통한 오디오 신호들의 공간 재생에 대한 개념을 기재한다. 특히, 상호 영향화가 최소화되거나 명백히 감소되도록, 상이한 오디오 신호들이 다양한 공간 영역들로 어떻게 방사될 수 있는지가 기재되었다. 몇몇 실시예들에서, 이것은, 의사 신호들의 청취 능력이 유용한 신호의 부분 상의 정신 음향 마스킹에 의해 감소되도록 오디오 신호들을 변형하는 정신 음향 모델과 빔 형성 알고리즘들을 조합함으로써 달성되었다.
몇몇 양상들이 디바이스의 정황 내에서 기재되었지만, 상기 양상들이 또한 대응하는 방법의 설명을 나타낸다는 것이 이해되어, 디바이스의 블록 또는 구조적 구성요소가 또한 대응하는 방법 단계로서 또는 방법 단계의 특징으로서 이해될 것이다. 그와의 유사함에 의해, 방법 단계와 연계하거나 방법 단계로서 기재된 양상들은 또한 대응하는 블록의 설명, 또는 대응하는 디바이스의 세부사항 또는 특징을 나타낸다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 마이크로프로세서, 프로그래밍가능 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 디바이스에 의해(또는 하드웨어 디바이스를 이용함으로써) 수행될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 가장 중요한 방법 단계들 중 몇몇 또는 여러 개는 그러한 디바이스에 의해 수행될 수 있다.
특정한 구현 요건들에 따라, 본 발명의 실시예들은 하드웨어 또는 소프트웨어에서 구현될 수 있다. 구현은 디지털 저장 매체, 예를 들어, 플로피 디스크, DVD, 블루­레이 디스크, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM 또는 플래쉬 메모리, 하드 디스크, 또는 각 방법이 수행되도록 프로그래밍가능 컴퓨터 시스템과 협력할 수 있거나 협력하는 전자적으로 판독가능한 제어 신호들이 그 위에 저장된 임의의 다른 자기 또는 광학 메모리를 이용하는 동안 달성될 수 있다. 이것은 디지털 저장 매체가 컴퓨터­판독가능할 수 있는 이유이다.
따라서, 본 발명에 따른 몇몇 실시예들은, 본 명세서에 기재된 임의의 방법들이 수행되도록 프로그래밍가능 컴퓨터 시스템과 협력할 수 있는 전자적으로 판독가능한 제어 신호들을 포함하는 데이터 캐리어를 포함한다.
일반적으로, 본 발명의 실시예들은 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있고, 프로그램 코드는, 컴퓨터 프로그램 제품이 컴퓨터 상에서 실행될 때 임의의 방법들을 수행하는데 효율적이다.
프로그램 코드는 예를 들어, 기계­판독가능 캐리어 상에 또한 저장될 수 있다.
다른 실시예들은 본 명세서에 기재된 임의의 방법들을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함하고, 상기 컴퓨터 프로그램은 기계­판독가능 캐리어 상에 저장된다.
즉, 이에 따라 본 발명의 방법의 실시예는, 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터 상에서 실행될 때 본 명세서에 기재된 임의의 방법들을 수행하기 위한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램이다.
이에 따라 본 발명의 방법들의 추가 실시예는 데이터 캐리어(또는 디지털 저장 매체 또는 컴퓨터­판독가능 매체)이며, 본 명세서에 기재된 임의의 방법들을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램은 데이터 캐리어 상에 리코딩된다.
이에 따라 본 발명의 방법의 추가 실시예는 본 명세서에 기재된 임의의 방법들을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 나타내는 신호들의 시퀀스 또는 데이터 스트림이다. 신호들의 시퀀스 또는 데이터 스트림은 예를 들어, 데이터 통신 링크를 통해, 예를 들어 인터넷을 통해, 전달되도록 구성될 수 있다.
추가 실시예는 본 명세서에 기재된 임의의 방법들을 수행하도록 구성되거나 적응된 처리 수단, 예를 들어 컴퓨터 또는 프로그래밍가능 논리 디바이스를 포함한다.
추가 실시예는 컴퓨터를 포함하며, 본 명세서에 기재된 임의의 방법들을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 상에 설치된다.
본 발명에 따른 추가 실시예는 본 명세서에 기재된 방법들 중 적어도 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 수신기로 송신하도록 구성된 디바이스 또는 시스템을 포함한다. 송신은 예를 들어, 전자적 또는 광학적일 수 있다. 수신기는 예를 들어, 컴퓨터, 모바일 디바이스, 메모리 디바이스 또는 유사한 디바이스일 수 있다. 디바이스 또는 시스템은 예를 들어, 컴퓨터 프로그램을 수신기로 송신하기 위한 파일 서버를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 프로그래밍가능 논리 디바이스(예를 들어, 전계­프로그래밍가능 게이트 어레이, FPGA)는 본 명세서에 기재된 방법들의 기능들 중 몇몇 또는 전부를 수행하는데 사용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 전계­프로그래밍가능 게이트 어레이는 본 명세서에 기재된 임의의 방법들을 수행하기 위해 마이크로프로세서와 협력할 수 있다. 일반적으로, 몇몇 실시예들에서, 방법들은 임의의 하드웨어 디바이스에 의해 수행된다. 상기 하드웨어 디바이스는 컴퓨터 프로세서(CPU)와 같은 임의의 범용 응용가능 하드웨어일 수 있거나, ASIC과 같이 방법에 특정한 하드웨어일 수 있다.
전술한 실시예들은 단지 본 발명의 원리들의 예시를 나타낸다. 당업자가 본 명세서에 기재된 배치들 및 세부사항들의 임의의 변형들 및 변경들을 인식할 것이라는 것이 이해된다. 이것은 본 발명이 실시예들의 논의 및 설명에 의해 본 명세서에 표현된 특정 세부사항들보다 다음의 청구항들의 범주에 의해서만 제한되도록 의도되는 이유이다.

Claims (14)

  1. 공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스로서,
    제1 및 제2 오디오 신호들(141, 142)을 위한 입력부(12);
    복수의 스피커들(18)을 위한 출력부(16);
    한 편으로 상기 입력부(12)와 다른 한 편으로 상기 출력부(16) 사이에 연결되고, 공간 선택 재생을 위한 상기 제1 및 제2 오디오 신호들(141, 142)을 상기 출력부를 통해 상기 스피커들(18)에 방출하도록 구성되는 빔 형성(beamforming) 프로세서(20);
    전파 모델에 의해, 상기 제1 및 제2 오디오 신호들(141, 142)에 대해, 상기 스피커들(18)의 음파 처리 에어리어(sonication area)(22)의 제1 영역(24)에서의 상기 공간 선택 재생으로부터 초래되는 상기 각 오디오 신호의 각 버전(341, 342)을 계산하도록 구성된 계산기(28);
    상기 제1 오디오 신호(141)의 상기 버전(341)의 함수로서 마스킹 임계치(masking threshold)(36)를 계산하도록 구성된 마스킹 임계치 계산기(30); 및
    상기 제2 오디오 신호(142)의 상기 버전(342)과의 상기 마스킹 임계치(36)의 비교의 함수로서, 공간 선택 재생을 위한 상기 제1 및 제2 오디오 신호들(141, 142)을 상기 출력부(16)를 통해 상기 스피커(18)로 방출하는 것에 영향을 미치도록 구성된 어댑터(32)를
    포함하는, 공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 복수의 스피커들(18)을 더 포함하는, 공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 빔 형성 프로세서(20)는, 제1 복수의 스피커 신호들을 획득하도록 상기 제2 오디오 신호(142) 상에서 빔 형성(602)을 수행하고, 상기 제2 오디오 신호로부터 획득된 상기 스피커 신호들을 상기 출력부(16)를 통해 상기 스피커들(18)에 인가하도록 구성되는, 공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 빔 형성 프로세서는 제2 복수의 스피커 신호들을 획득하도록 상기 제1 오디오 신호(141)를 빔 형성(601)에 종속시키고(subject), 상기 제1 복수의 스피커 신호들과의 합성부(superposition)(62)에 의해 상기 제2 복수의 스피커 신호들을 상기 출력부(16)를 통해 상기 스피커들(18)에 인가하도록 구성되는, 공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 빔 형성 프로세서(26)는 ― 상기 음파 처리 에어리어(22)의 상이한 영역들(24, 26)에서의 공간 선택 재생을 위해 ― 상기 제1 및 제2 오디오 신호들 상에서 상기 빔 형성(601, 602)을 상이하게 수행하도록 구성되어, 각 영역에 대해, 상기 오디오 신호들 중 하나의 신호는 타겟 신호를 나타내는 반면, 상기 각 다른 오디오 신호는 상기 각 영역에서의 의사(spurious) 신호를 나타내는, 공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 계산기(28)는 상기 전파 모델에 의해, 각 오디오 신호에 대해 그리고 상기 상이한 영역들 각각에 대해, 상기 스피커들(18)의 상기 음파 처리 에어리어(22)의 상기 각 영역에서의 상기 공간 선택 재생으로부터 초래되는 상기 각 오디오 신호의 각 버전을 계산하도록 구성되고,
    마스킹 임계치 계산기(30)는 상기 각 영역에 대한 타겟 신호를 나타내는 상기 오디오 신호의 상기 버전의 함수로서 상기 음파 처리 에어리어의 각 영역에 대해 마스킹 임계치(36)를 계산하도록 구성되고, 상기 버전은 상기 스피커들(18)의 상기 음파 처리 에어리어(22)의 상기 각 영역에서의 상기 공간 선택 재생으로부터 초래되고;
    상기 어댑터(32)는 상기 각 영역에서 의사 신호를 나타내는 상기 오디오 신호의 상기 버전(342)으로부터 초래되는 간섭과 상기 영역들 각각에 대한 상기 마스키 임계치(36)의 비교에 기초하여 상기 출력부(16)를 통해 공간 선택 재생을 위한 상기 오디오 신호들을 상기 스피커들(18)에 방출하는 것에 영향을 미치도록 구성되는, 공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 오디오 신호들의 개수는 2보다 더 큰, 공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마스킹 임계치 계산기(30)는 상기 제1 오디오 신호(141)의 상기 버전(341)의 함수로서 상기 마스킹 임계치를 계산할 때 배경 오디오 신호를 고려하도록 구성되는, 공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 어댑터(32)는, 상기 제2 오디오 신호(142)의 상기 버전(342)이 상기 마스킹 임계치를 초과하는 주파수 도메인들 내에서 상기 제2 오디오 신호(142)가 상기 공간 선택 재생에서 전체적으로(globally) 감소되도록 상기 빔 형성 프로세서(20)를 제어하도록 구성되는, 공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 어댑터(32)는, 상기 제2 오디오 신호(142)의 상기 버전(342)이 상기 마스킹 임계치를 초과하는 주파수 도메인들 내에서 상기 제1 오디오 신호(141)가 상기 공간 선택 재생에서 전체적으로 감소되도록 상기 빔 형성 프로세서(20)를 제어하도록 구성되는, 공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 빔 형성 프로세서(20)는 적어도 상기 제2 오디오 신호(142) 상에서 빔 형성을 수행함으로써 공간 선택 재생을 위한 상기 제1 및 제2 오디오 신호들(141, 142)을 상기 출력부에 방출하는 것을 달성하도록 구성되고, 상기 어댑터(32)는 상기 비교의 함수로서 상기 빔 형성을 변경하도록 구성되는, 공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 어댑터(32)는 절대 값에 관해 및/또는 상기 변화의 값의 변화율에 관해 상기 제1 및 제2 오디오 신호들(141, 142)의 상기 방출에서의 상기 변화를 제한하도록 구성되는, 공간 선택 오디오 재생을 위한 디바이스.
  13. 제1 및 제2 오디오 신호들(141, 142)을 위한 입력부(12)와 복수의 스피커들(18)을 위한 출력부(16) 사이에 연결된 빔 형성 프로세서(20)에 의한 공간 선택 오디오 재생을 위한 방법으로서, 상기 빔 형성 프로세서(20)는 공간 선택 재생을 위한 상기 제1 및 제2 오디오 신호들(141, 142)을 상기 출력부(16)를 통해 상기 스피커들(18)에 방출하도록 구성되는, 공간 선택 오디오 재생을 위한 방법에 있어서,
    상기 제1 및 제2 오디오 신호들(141, 142)을 위한 전파 모델에 의해, 상기 스피커들(18)의 음파 처리 스위치(22)의 제1 영역(24)에서 상기 공간 선택 재생으로부터 초래되는 상기 각 오디오 신호의 각 버전(341, 342)을 계산하는 단계;
    상기 제1 오디오 신호(14)의 상기 버전(341)의 함수로서, 정신 음향 모델을 통해 마스킹 임계치(36)를 계산하는 단계; 및
    상기 제2 오디오 신호(142)의 상기 버전(342)과의 상기 마스킹 임계치(36)의 비교의 함수로서, 공간 선택 재생을 위한 상기 제1 및 제2 오디오 신호들(141, 142)을 상기 출력부(16)를 통해 상기 스피커들(18)에 방출하는 것에 영향을 미치는 단계를
    포함하는, 공간 선택 오디오 재생을 위한 방법.
  14. 제13항에 기재된 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드가 컴퓨터 상에서 실행될 때 상기 프로그램 코드를 포함하는, 컴퓨터 프로그램.
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