KR20170096584A - 분산형 무선 스피커 시스템 - Google Patents

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KR20170096584A
KR20170096584A KR1020170016829A KR20170016829A KR20170096584A KR 20170096584 A KR20170096584 A KR 20170096584A KR 1020170016829 A KR1020170016829 A KR 1020170016829A KR 20170016829 A KR20170016829 A KR 20170016829A KR 20170096584 A KR20170096584 A KR 20170096584A
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제임스 알. 밀른
그레고리 칼슨
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소니 주식회사
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Abstract

마스터 디바이스는 오디오를 수신하고, 오디오가 이미 스테레오로 되어 있지 않으면 오디오를 스테레오로 다운 믹싱하고, 그 다음 네트워크 내의 스피커들만큼의 채널들로 스테레오를 업 믹싱한다. 업 믹싱은, 초광대역(UWB) 위치 결정 기술들과 같은 실시간 위치인식 시스템을 사용하여 자동으로 결정될 수 있는, 스피커들의 수 및 위치들에 기초할 수 있다. 마스터 디바이스는 각각의 스피커에 스테레오만을 송신하며, 각각의 스피커는 또한 스테레오를 적어도 그 자신의 각자의 채널로 그리고 일부 경우들에서는 모든 N개의 채널로 업 믹싱하여, 업 믹싱에서 기인하는 렌더링된 "N"개의 채널로부터 특정 스피커의 특정 위치와 연관되는 것으로 표시되는 채널을 선택한다.

Description

분산형 무선 스피커 시스템{DISTRIBUTED WIRELESS SPEAKER SYSTEM}
본 출원은 일반적으로 무선 스피커 시스템들에 관한 것이다.
예를 들어 홈 엔터테인먼트 시스템들에서 고품질 사운드를 즐기는 사람들은 스테레오, 서라운드 사운드, 및 다른 고충실도 사운드를 제공하는 다수의 스피커를 사용하는 것을 선호한다. 본 명세서에서 이해되는 바와 같이, 특정 룸에 대한 스피커 세팅들 및 그러한 룸 내의 스피커 위치를 최적화하는 것은 그 자체를 비기술적 사용자들에 의한 용이한 달성에 부여하지 않으며, 이 사용자들은 더욱이 룸 내의 스피커들을 비표준 스피커 구성 위치들로 이동시키고 스피커들을 다른 룸들 또는 빌딩 외부로 이동시킴으로써 초기에 설정된 세팅들을 복잡하게 할 수 있다.
디바이스는 일시적 신호가 아니고 입력 오디오를 수신하고, 입력 오디오가 스테레오가 아닌 것에 응답하여, 입력 오디오를 스테레오로 다운 믹싱하도록 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행가능한 명령어들을 차례로 포함하는 적어도 하나의 컴퓨터 매체를 포함한다. 입력 오디오가 스테레오인 것에 응답하여, 그것은 다운 믹싱되지 않는다. 명령어들은 스피커들의 네트워크 내의 스피커들의 수를 나타내는 수 "N"을 수신하고 각각의 개별(each respective) N번째 스피커가 스테레오를 적어도 N번째 채널로 업 믹싱할 수 있도록 각각의 개별 스피커에 스테레오를 송신하도록 실행가능하다. 이러한 방식으로, 제1 스피커가 제1 스피커에 의한 플레이를 위해 스테레오로부터 적어도 제1 채널을 렌더링하고, 제2 스피커가 제2 스피커에 의한 플레이를 위해 스테레오로부터 적어도 제2 채널을 렌더링하고, N번째 스피커가 N번째 스피커에 의한 플레이를 위해 스테레오로부터 적어도 N번째 채널을 렌더링한다.
일부 예들에서, 디바이스는 소비자 가전(consumer electronics)(CE) 디바이스이다. 디바이스는 마스터 디바이스 및/또는 스피커들의 네트워크와 연관되는 소비자 가전(CE) 디바이스와 통신하는 네트워크 서버일 수 있다.
예시적 구현들에서, 디바이스는 스테레오를 업 믹싱하고 디바이스 상에서 그것에 의해 렌더링되는 N 채널 중 선택된 채널을 플레이하도록 구성될 수 있다. 명령어들은 스피커들의 수를 나타내는 수 "N" 및 초광대역(ultra wide band)(UWB) 신호 송신과 같은 실시간 위치인식 시스템(real time location system)(RTLS)을 사용하여 적어도 하나의 스피커의 적어도 하나의 위치를 자동으로 결정하는 위치 결정 모듈로부터 각각의 스피커의 각자의 위치를 나타내는 정보를 수신하도록 실행가능할 수 있다. 업 믹싱은 스피커들의 수 "N"과 스피커들의 위치들 둘 다에 기초할 수 있다.
예시적 실시예들에서, 명령어들은 네트워크 내의 스피커들과 연관되는 공간 내의 적어도 3개의 고정 지점을 수신하고, 3개의 고정 지점 및 스피커들의 네트워크 내의 RTLS 시그널링에 적어도 부분적으로 기초하여, 공간 내의 적어도 하나의 스피커 위치를 출력하도록 실행가능할 수 있다. 다른 예들에서, 명령어들은 네트워크 내의 스피커들과 연관되는 공간 내의 적어도 4개의 고정 지점을 수신하고, 4개의 고정 지점 및 스피커들의 네트워크 내의 UWB 시그널링에 적어도 부분적으로 기초하여, 공간 내의 적어도 하나의 스피커 위치를 출력하도록 실행가능할 수 있다. 원하는 경우, 명령어들은 공간 내의 적어도 예상된 청취 위치를 수신하고, 예상된 청취 위치에 적어도 부분적으로 기초하여, "N"개의 채널을 렌더링하기 위해 스테레오를 업 믹싱하도록 실행가능할 수 있다.
다른 양태에서, 방법은 무선 시그널링에 적어도 부분적으로 기초하여, 스피커들의 네트워크에서 적어도 일부 각자의 스피커들의 각자의 위치들을 자동으로 결정하는 단계, 및 네트워크 내의 스피커들의 수 "N"을 자동으로 결정하는 단계를 포함한다. 방법은 스테레오로 포맷된 오디오(audio formatted in stereo)를 네트워크 내의 각각의 스피커에 송신하는 단계를 포함한다. 네트워크 내의 스피커들의 수 "N" 및 스피커들의 각자의 위치들에 적어도 부분적으로 기초하여, 각각의 N번째 스피커는 스테레오를 적어도 각자의 N번째 채널로 업 믹싱하여, 제1 스피커가 "N"개의 채널로부터 선택되는 제1 채널만을 플레이하고, 제2 스피커가 "N"개의 채널로부터 선택되는 제2 채널만을 플레이하고, N번째 스피커가 "N"개의 채널로부터 선택되는 N번째 채널만을 플레이하게 한다.
다른 양태에서, 시스템은 N개의 스피커 - N은 1보다 더 큰 정수 및 바람직하게는 2보다 더 큰 정수임 -, 및 오디오를 수신하고 스피커들과 통신하도록 구성되는 적어도 하나의 마스터 디바이스를 포함한다. 이러한 양태에서, "스피커"는 그것 당 오디오 스피커뿐만 아니라 송수신기들, 프로세서들, 및 컴퓨터 메모리들을 포함하는 부수적 구성요소들을 포함할 수 있다. 마스터 디바이스는 입력 오디오를 스테레오로 다운 믹싱하고 각각의 스피커에 스테레오에 송신하도록 실행가능한 명령어들로 구성될 수 있다. 각각의 스피커는 스테레오를 "N"개의 채널로 업 믹싱하고, "N"개의 채널 중에서 각자의 채널을 플레이하도록 실행가능한 명령어들로 구성된다.
본 출원의 상세들은 그것의 구조 및 동작 둘 다에 관해, 동일한 참조 번호들이 동일한 부분들을 언급하는 첨부 도면들을 참조하여 최상으로 이해될 수 있다.
도 1은 예시적 중앙집중형 시스템의 블록도이다.
도 2는 도 1의 중앙집중형 시스템과 관련되는 예시적 전체 로직의 흐름도이다.
도 3은 스피커 위치 결정을 셋업하기 위해 소비자 가전(CE) 디바이스 상에 제공될 수 있는 예시적 사용자 인터페이스(user interface)(UI)의 스크린 샷이다.
도 4는 룸에서 스피커 위치들을 결정하는 예시적 로직의 흐름도이다.
도 5 내지 도 7은 스피커 위치 결정과 관련되는 예시적 UI들의 부가 스크린 샷들이다.
도 8은 각각의 스피커가 그 자체의 오디오 채널을 렌더링하는 예시적 분산형 시스템의 블록도이다.
도 9 내지 도 11은 도 8의 분산형 시스템과 관련되는 예시적 로직의 흐름도들이다.
본 양수인의 미국 특허 공개 제2015/0208187호는 본 명세서에 참조로 포함된다.
또한, 본 개시내용에 더하여, 아래에 설명된 위치 결정 스피커들의 양태들에 관한 추가 상세들은 다음의 위치 결정 문헌들 중 하나 이상의 문헌에 개시되는 데카웨이브(Decawave)의 초광대역(UWB) 기술들을 사용할 수 있으며, 이 문헌들 모두는 본 명세서에 참조로 포함된다: USPN 9,054,790; 8,870,334; 8,677,224; 8,437,432; 8,436,758; 및 USPP 2008/0279307; 2012/0069868; 2012/0120874. 본 개시내용에 더하여, 업 믹싱 및 다운 렌더링을 포함하는 아래에 설명된 렌더링의 양태들에 관한 추가 상세들은 다음의 렌더링 문헌들 중 임의의 하나 이상의 문헌의 기술들을 사용할 수 있으며, 이 문헌들 모두는 본 명세서에 참조로 포함된다: USPN 7,929,708; USPN 7,853,022; USPP 2007/0297519; USPP 2009/0060204; USPP 2006/0106620; 및 [Reams, "N-Channel Rendering: Workable 3-D Audio for 4kTV", AES 135 White paper, New York City 2013].
본 개시내용은 일반적으로 다수의 오디오 스피커 에코시스템들의 양태들을 포함하는 컴퓨터 에코시스템들에 관한 것이다. 시스템은 본원에서 데이터가 클라이언트와 서버 구성요소들 사이에서 교환될 수 있도록 네트워크를 통해 연결되는, 서버 및 클라이언트 구성요소들을 포함할 수 있다. 클라이언트 구성요소들은 오디오 스피커 어셈블리들 자체를 포함하지만 또한 스피커 포함 디바이스들 예컨대 휴대용 텔레비전들(예를 들어, 스마트 TV들, 인터넷 가능 TV들)을 포함하는 오디오 스피커들을 갖는 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스들, 휴대용 컴퓨터들 예컨대 랩톱들 및 태블릿 컴퓨터들, 및 스마트폰들 및 아래에 논의되는 부가 예들을 포함하는 다른 이동 디바이스들을 포함할 수 있다. 이러한 클라이언트 디바이스들은 다양한 운영 환경들에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 클라이언트 컴퓨터들의 일부는 예들로서, 마이크로소프트로부터의 운영 체제들, 또는 유닉스 운영 체제, 또는 애플 컴퓨터 또는 구글에 의해 생산되는 운영 체제들을 이용할 수 있다. 이러한 운영 환경들은 하나 이상의 브라우징 프로그램들, 예컨대 마이크로소프트 또는 구글 또는 모질라에 의해 제조되는 브라우저 또는 아래에 논의되는 인터넷 서버들에 의해 호스팅되는 웹 애플리케이션들에 액세스할 수 있는 다른 브라우저 프로그램을 실행하기 위해 사용될 수 있다.
서버들은 인터넷과 같은 네트워크를 통해 데이터를 수신하고 송신하기 위해 서버들을 구성하는 명령어들을 실행하는 하나 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 또는, 클라이언트 및 서버는 로컬 인트라넷 또는 가상 사설 네트워크를 통해 연결될 수 있다.
정보는 클라이언트들과 서버들 사이에서 네트워크를 통해 교환될 수 있다. 이것을 위해 그리고 보안을 위해, 서버들 및/또는 클라이언트들은 방화벽들, 로드 밸런서들, 일시적 스토리지들, 및 프록시들, 및 신뢰성 및 보안을 위한 다른 네트워크 인프라스트럭처를 포함할 수 있다. 하나 이상의 서버들은 보안 커뮤니티 예컨대 온라인 소셜 웹사이트를 네트워크 멤버들에 제공하는 방법들을 구현하는 장치를 형성할 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같이, 명령어들은 시스템에서 정보를 처리하는 컴퓨터 구현 단계들을 언급한다. 명령어들은 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어로 구현되고 시스템의 구성요소들에 의해 착수되는 임의의 타입의 프로그래밍된 단계를 포함할 수 있다.
프로세서는 다양한 라인들 예컨대 어드레스 라인들, 데이터 라인들, 및 제어 라인들 및 레지스터들 및 시프트 레지스터들에 의해 로직을 실행할 수 있는 임의의 종래의 범용 단일 또는 멀티 칩 프로세서일 수 있다. 프로세서는 예를 들어 디지털 신호 프로세서(digital signal processor)(DSP)에 의해 구현될 수 있다.
흐름도들 및 사용자 인터페이스들로서 설명되는 소프트웨어 모듈들은 본원에서 다양한 서브루틴들, 절차들 등을 포함할 수 있다. 본 개시내용을 제한하는 것 없이, 특정 모듈에 의해 실행되도록 명시되는 로직은 다른 소프트웨어 모듈들에 재분배되고 및/또는 단일 모듈에 함께 조합되고 및/또는 공유가능 라이브러리에 이용가능해질 수 있다.
본원에 설명되는 본 원리들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그것의 조합들로 구현될 수 있으며; 따라서, 예시적 구성요소들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들은 그들의 기능성 면에서 제시된다.
상기에 언급되었던 것과 관련하여, 아래에 설명되는 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들은 본원에 설명되는 기능들을 수행하도록 설계되는 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(field programmable gate array)(FPGA) 또는 다른 프로그램가능 로직 디바이스 예컨대 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit)(ASIC), 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 구성요소들, 또는 그것의 임의의 조합에 의해 구현되거나 수행될 수 있다. 프로세서는 컨트롤러 또는 상태 머신 또는 컴퓨팅 디바이스들의 조합에 의해 구현될 수 있다.
아래에 설명되는 기능들 및 방법들은 소프트웨어로 구현될 때, C# 또는 C++과 같지만 이들에 제한되지 않는 적절한 언어로 기록될 수 있고, 컴퓨터 판독가능 저장 매체 예컨대 랜덤 액세스 메모리(random access memory)(RAM), 판독 전용 메모리(read-only memory)(ROM), 전기적 소거가능 프로그램가능 판독 전용 메모리(electrically erasable programmable read-only memory)(EEPROM), 콤팩트 디스크 판독 전용 메모리(compact disk read-only memory)(CD-ROM) 또는 다른 광 디스크 스토리지 예컨대 디지털 다기능 디스크(digital versatile disc)(DVD), 제거식 썸 드라이브들을 포함하는 자기 디스크 저장 또는 다른 자기 저장 디바이스들 등 상에 저장되거나 이들을 통해 송신될 수 있다. 연결은 컴퓨터 판독가능 매체를 설정할 수 있다. 그러한 연결들은 예들로서, 광섬유 및 동축 와이어들 및 디지털 가입자 회선(digital subscriber line)(DSL) 및 연선들을 포함하는 하드 와이어드 케이블들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 포함되는 구성요소들은 다른 실시예들에서 임의의 적절한 조합으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본원에 설명되고 및/또는 도면들에 도시되는 다양한 구성요소들 중 임의의 것은 다른 실시예들로부터 조합되거나, 교환되거나 배제될 수 있다.
"A, B, 및 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템"(마찬가지로 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템" 및 "A, B, C 중 적어도 하나를 갖는 시스템")은 A 단독, B 단독, C 단독, A 및 B 함께, A 및 C 함께, B 및 C 함께, 및/또는 A, B, 및 C 함께 등을 갖는 시스템들을 포함한다.
이제 도 1을 구체적으로 참조하면, 본 원리들에 따라 위에 언급되고 아래에 더 설명되는 예시적 디바이스들 중 하나 이상을 포함할 수 있는 예시적 시스템(10)이 도시된다. 시스템(10)에 포함되는 예시적 디바이스들 중 첫번째 것은 예시적 소비자 가전(CE) 디바이스(12)이다. CE 디바이스(12)는 예를 들어 컴퓨터화된 인터넷 연결("스마트") 전화, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 예를 들어 컴퓨터화된 인터넷 가능 시계, 컴퓨터화된 인터넷 가능 팔찌와 같은 웨어러블 컴퓨터화된 디바이스, 다른 컴퓨터화된 인터넷 가능 디바이스들, 컴퓨터화된 인터넷 가능 뮤직 플레이어, 컴퓨터화된 인터넷 가능 헤드폰들, 컴퓨터화된 인터넷 가능 임플란트가능 디바이스(computerized Internet-enabled implantable device), 예컨대 임플란트가능 스킨 디바이스 등, 및 심지어 예를 들어 컴퓨터화된 인터넷 가능 텔레비전(TV)일 수 있다. 이에 상관없이, CE 디바이스(12)는 본 원리들을 착수하도록(예를 들어, 다른 디바이스들과 통신하여 본 원리들을 착수하고, 본원에 설명되는 로직을 실행하고, 본원에 설명되는 임의의 다른 기능들 및/또는 동작을 수행하도록) 구성된다는 점이 이해되어야 한다.
따라서, 그러한 원리들을 착수하기 위해, CE 디바이스(12)는 도 1에 도시된 구성요소들의 일부 또는 전부에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, CE 디바이스(12)는 하나 이상의 터치 이용가능 디스플레이들(14), 본 원리들에 따라 오디오를 출력하는 하나 이상의 스피커들(16), 및 예를 들어 가청 명령들을 CE 디바이스(12)에 입력하여 CE 디바이스(12)를 제어하는 예를 들어 오디오 수신기/마이크로폰과 같은 적어도 하나의 추가 입력 디바이스(18)를 포함할 수 있다. 예시적 CE 디바이스(12)는 또한 하나 이상의 프로세서들(24)의 제어 하에 적어도 하나의 네트워크(22) 예컨대 인터넷, WAN, LAN 등을 통한 통신을 위해 하나 이상의 네트워크 인터페이스들(20)을 포함할 수 있다. 프로세서(24)는 예를 들어 디스플레이(14)를 제어하여 그 위에 이미지들을 제시하는 것 및 그것으로부터 입력을 수신하는 것과 같이 본원에 설명되는 CE 디바이스(12)의 다른 요소들을 포함하여, 본 원리들을 착수하기 위해 CE 디바이스(12)를 제어한다는 점이 이해되어야 한다. 더욱이, 네트워크 인터페이스(20)는 예를 들어 유선 또는 무선 모뎀 또는 라우터, 또는 예를 들어 무선 전화 송수신기, Wi-Fi 송수신기 등과 같은 다른 적절한 인터페이스일 수 있다는 점을 주목한다.
상술한 것에 더하여, CE 디바이스(12)는 또한 예를 들어 다른 CE 디바이스에 (예를 들어, 유선 연결을 사용하여) 물리적으로 연결하는 USB 포트 및/또는 CE 디바이스(12)로부터 헤드폰들을 통해 사용자로 오디오의 제공(presentation)을 위하여 헤드폰들을 CE 디바이스(12)에 연결하는 헤드폰 포트와 같은 하나 이상의 입력 포트들(26)을 포함할 수 있다. CE 디바이스(12)는 일시적 신호들이 아닌 디스크 기반 또는 고체 상태 스토리지와 같은 하나 이상의 컴퓨터 메모리들(28)을 더 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, CE 디바이스(12)는 예를 들어 적어도 하나의 위성으로부터 지리적 위치 정보를 수신하고 정보를 프로세서(24)에 제공하고 및/또는 CE 디바이스(12)가 프로세서(24)와 함께 배치되는 고도를 결정하도록 구성되는 GPS 수신기 및/또는 고도계(30)와 같지만 이들에 제한되지 않는 포지션 또는 위치 수신기를 포함할 수 있다. 그러나, GPS 수신기 및/또는 고도계 이외의 다른 적절한 위치 수신기는 예를 들어 CE 디바이스(12)의 위치를 예를 들어 모든 3차원에서 결정하기 위해 본 원리들에 따라 사용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
CE 디바이스(12)의 설명을 계속하면, 일부 실시예들에서, CE 디바이스(12)는 예를 들어 본 원리들에 따라 픽처들/이미지들 및/또는 비디오를 수집하기 위해 열 이미징 카메라, 디지털 카메라 예컨대 웹캠, 및/또는 CE 디바이스(12)로 통합되고 프로세서(24)에 의해 제어가능한 카메라일 수 있는 하나 이상의 카메라들(32)을 포함할 수 있다. 또한, 각각 블루투스 및/또는 NFC 기술을 사용하여 다른 디바이스들과 통신을 위한 블루투스 송수신기(34) 및 다른 근거리 무선 통신(Near Field Communication)(NFC) 요소(36)가 CE 디바이스(12) 상에 포함될 수 있다. 예시적 NFC 요소는 무선 주파수 식별(radio frequency identification)(RFID) 요소일 수 있다.
더욱이, CE 디바이스(12)는 입력을 프로세서(24)에 제공하는 하나 이상의 모션 센서들(예를 들어, 가속도계, 자이로스코프, 주행계, 자기 센서, 적외선(infrared)(IR) 모션 센서들 예컨대 수동 IR 센서들, 광학 센서, 속도 및/또는 카덴스(cadence) 센서, 제스처 센서(예를 들어, 제스처 명령을 감지하기 위함) 등)을 포함할 수 있다. CE 디바이스(12)는 예를 들어 입력을 프로세서(24)에 제공하는 하나 이상의 기후 센서들(예를 들어, 기압계들, 습도 센서들, 풍속 센서들, 광 센서들, 온도 센서들 등) 및/또는 하나 이상의 생체 인식 센서들과 같은 또 다른 센서들을 포함할 수 있다. 상술한 것에 더하여, 일부 실시예들에서, CE 디바이스(12)는 또한 예를 들어 CE 디바이스(12)에 전력을 공급하는 배터리(도시되지 않음)를 충전하기 위해 운동 에너지 수확기를 포함할 수 있다는 점이 주목된다.
일부 예들에서, CE 디바이스(12)는 아래에 설명된 "마스터"와 관련하여 기능할 수 있거나 CE 디바이스(12) 자체는 "마스터"를 설정할 수 있다. "마스터"는 각자의 스피커 하우징들에서 다수의("n"개, 여기서 "n"은 1보다 큰 정수임) 스피커들(40)을 제어하기 위해 사용되며, 그것들 각각은 다수의 드라이버들(41)을 가질 수 있고, 각각의 드라이버(41)는 신호를 사운드로 변환하기 위해 각자의 증폭기(42)로부터 유선 및/또는 무선 링크들을 통해 신호들을 수신한다(단일 스피커만의 상세들이 도 1에 도시되며, 다른 스피커들(40)은 유사하게 구성될 수 있다는 점이 이해된다). 각각의 증폭기(42)는 유선 및/또는 무선 링크들을 통해, 각자의 독립형 또는 일체형(증폭기를 가짐) 디지털 아날로그 변환기(digital to analog converter)(DAC)(44)에 의해 디지털 신호로 변환되었던 아날로그 신호를 수신할 수 있다. DAC들(44)은 각자의 유선 및/또는 무선 채널들을 통해, 디지털 신호들을 디지털 신호 프로세서(DSP)(46) 또는 다른 처리 유닛으로부터 수신할 수 있다.
DSP(46)는 복수의 아날로그 디지털 변환기들(analog to digital converters)(ADC)(48)로부터 유선 및/또는 무선 링크들을 통해 소스 선택 신호들을 수신할 수 있으며, 그것은 적절한 보조 신호들을 차례로 수신하고, 마스터 제어 디바이스(52)의 제어 프로세서(50)로부터, 유선 및/또는 무선 링크들을 통해 디지털 오디오 신호들을 수신할 수 있다. 제어 프로세서(50)는 예를 들어 인터넷과의 유선 및/또는 무선 통신을 허가하기 위해 위에서 설명한 것들 중 임의의 것과 같은 컴퓨터 메모리(54)에 액세스할 수 있고 또한 네트워크 모듈(56)에 액세스할 수 있다. 제어 프로세서(50)는 또한 간략히 개시할 목적들을 위해 위치인식 모듈(location module)(57)에 액세스할 수 있다. 위치인식 모듈(57)은 간략히 개시할 목적들을 위해 데카웨이브에서 만든 UWB 모듈에 의해 구현될 수 있다. 스피커들(40) 중 하나 이상은 또한 그것들과 부착되거나 다른 방식으로 연관되는 각자의 위치인식 모듈들을 가질 수 있다. 일 예로서, 마스터 디바이스(52)는 오디오 비디오(audio video)(AV) 수신기 또는 디지털 프리 앰프 프로세서(pre-pro)에 의해 구현될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제어 프로세서(50)는 또한 유선 및/또는 무선 링크들을 통해 ADC들(48), DSP(46), DAC들(44), 및 증폭기들(42) 각각과 통신할 수 있다. 임의의 경우에, 각각의 스피커(40)는 다른 스피커들로부터 네트워크를 통해 개별적으로 어드레싱될 수 있다.
특히, 일부 실시예들에서, 각각의 스피커(40)는 각자의 매체 액세스 제어(media access control)(MAC) 어드레스(이것으로 제한되지 않음)와 같은 각자의 네트워크 어드레스와 연관될 수 있다. 따라서, 각각의 스피커는 네트워크, 예컨대, 인터넷을 통해 개별적으로 어드레싱될 수 있다. 유선 및/또는 무선 통신 링크들은 스피커들(40)/CPU(50), CE 디바이스(12), 및 서버(60) 사이에 설정될 수 있으며, 따라서 CE 디바이스(12) 및/또는 서버(60)는 각각의 개별 스피커(40)와 동일한 하우징에 일체로 장착될 수 있는 바와 같이, 개별 스피커들을, 일부 예들에서 CPU(50)를 통해 및/또는 DSP(46)를 통해 및/또는 각각의 개별 스피커(40)와 연관되는 개별 처리 유닛들을 통해 어드레싱할 수 있다.
각각의 개별 스피커 트레인(예를 들어, 스피커 + 증폭기 + DAC + DSP)의 CE 디바이스(12) 및/또는 제어 디바이스(52)는 유선 및/또는 무선 링크들을 통해 인터넷(22)과 통신하고 인터넷(22)을 통해 하나 이상의 네트워크 서버들(60)과 통신할 수 있다. 단일 서버(60)만이 도 1에 도시된다. 서버(60)는 적어도 하나의 프로세서(62), 적어도 하나의 유형의 컴퓨터 판독가능 저장 매체(64) 예컨대 디스크 기반 또는 고체 상태 스토리지, 및 프로세서(62)의 제어 하에, 네트워크(22)를 통해 도 1의 다른 디바이스들과의 통신을 허용하는 적어도 하나의 네트워크 인터페이스(66)를 포함할 수 있고, 실제로 본 원리들에 따라 서버들과 클라이언트 디바이스들 사이의 통신을 용이하게 할 수 있다. 네트워크 인터페이스(66)는 예를 들어 유선 또는 무선 모뎀 또는 라우터, Wi-Fi 송수신기, 또는 예를 들어 무선 전화 송수신기와 같은 다른 적절한 인터페이스일 수 있다는 점을 주목한다.
따라서, 일부 실시예들에서, 서버(60)는 인터넷 서버일 수 있으며, 예시적 실시예들에서 시스템(10)의 디바이스들이 서버(60)를 통해 "클라우드" 환경에 액세스할 수 있도록 "클라우드" 기능들을 포함하고 수행할 수 있다. 특정 예에서, 서버(60)는 아래의 로직에 따라 스피커들(40)의 제어를 위해 소프트웨어 애플리케이션을 마스터 및/또는 CE 디바이스(12)에 다운로드한다. 마스터/CE 디바이스(12)는 결국 스피커들(40)로부터 특정 정보를 수신하며, 예컨대 GPS 또는 아래에 설명된 UWB와 같지만 이들에 제한되지 않는 실시간 위치인식 시스템(real time location system)(RTLS)으로부터 그들의 위치를 수신할 수 있고, 및/또는 마스터/CE 디바이스(12)는 아래에 더 개시되는 바와 같이 사용자로부터, 예를 들어 스피커들(40)의 위치들을 표시하는 입력을 수신할 수 있다. 이러한 입력들에 적어도 부분적으로 기초하여, 마스터/CE 디바이스(12)는 아래에 논의되는 스피커 최적화 로직을 실행할 수 있거나, 그것은 최적화 알고리즘들의 처리를 위해 입력들을 클라우드 서버(60)에 업로드하고 CE 디바이스(12) 상에 그것의 제공을 위해 최적화 출력들의 복귀를 CE 디바이스(12)에 업로드할 수 있고, 및/또는 클라우드 서버(60)는 그것들 각자의 어드레스들을 통해, 일부 경우들에서 CE 디바이스(12)를 통해 스피커들(40)과 직접 통신함으로써 자동으로 스피커 구성들을 설정할 수 있다. 원하는 경우, 각각의 스피커(40)는 간략히 설명할 목적들을 위해 예를 들어 데카웨이브로부터 하나 이상의 각자의 하나 이상의 UWB 태그들(68)을 포함할 수 있다는 점을 주목한다. 또한, 사용자, 예를 들어 CE 디바이스(12)의 원격 제어는 UWB 태그를 포함할 수 있다.
전형적으로, 스피커들(40)은 인클로저(70), 예컨대, 룸, 예를 들어, 리빙 룸에 배치된다. 개시내용의 목적들을 위해, 인클로저(70)는 (도 1에 도시된 스피커들의 예시적 배향에 대해) 전면 벽(72), 좌 및 우 측면 벽들(74, 76), 및 후면 벽(78)을 갖는다. 하나 이상의 청취자들(82)은 스피커들(40)로부터 오디오를 청취하기 위해 인클로저(70)를 점유할 수 있다. 하나의 마이크로폰 또는 마이크로폰들(80)은 인클로저(70)에서 사운드를 나타내는 신호들을 발생시키기 위해 인클로저에 배열될 수 있어, 그러한 신호들을 유선 및/또는 무선 링크들을 통해 CPU(50) 및/또는 CE 디바이스(12) 및/또는 서버(60)에 송신한다. 도시된 비제한 예에서, 각각의 스피커(40)는 마이크로폰(80)을 지원하며, 하나 이상의 마이크로폰들은 원하는 경우 시스템의 다른 곳에 배열될 수 있다는 점이 이해된다.
아래의 개시내용은 본 기술분야에 공지된 음파 산출들을 사용하여 결정들을 할 수 있으며, 특정 주파수 대역을 할당함으로써 특징이 있는 베이스 스피커(bass speaker), 트레블 스피커(treble speaker), 서브우퍼 스피커, 또는 다른 스피커로서 역할을 하는 각각의 스피커로부터의 음향 파 주파수들(및 그들의 고조파들)은 인클로저(70)에서 계산적으로 모델링되고 건설적 및 상쇄적 파 간섭의 위치들은 스피커가 있는 곳 및 벽들(72 내지 78)이 있는 곳에 기초하여 결정된다. 상기 언급된 바와 같이, 계산들은 예를 들어 CE 디바이스(12) 및/또는 클라우드 서버(60) 및/또는 마스터(52)에 의해 실행될 수 있다.
일 예로서, 스피커는 20Hz와 30Hz 사이의 주파수들의 대역을 방출할 수 있고, 20Hz, 25Hz, 및 30Hz의 주파수들(그들의 고조파들을 가짐)은 건설적 및 상쇄적 간섭 위치들이 지시되고 기록된 상태로 인클로저(70)에서 전파되도록 모델링될 수 있다. 모델링된 예상 주파수 할당들에 기초한 다른 스피커들의 파 간섭 패턴들 및 그러한 다른 스피커들의 인클로저(70) 내의 위치들은 특정 스피커 주파수 할당들을 갖는 인클로저(70)에서 특정 스피커 시스템 물리 레이아웃을 위한 음향 모델을 함께 렌더링하기 위해 유사하게 계산적으로 모델링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 벽들 중 하나 이상으로부터의 사운드 파들의 반사는 파 간섭을 결정할 시에 설명될 수 있다. 다른 실시예들에서, 벽들 중 하나 이상으로부터의 사운드 파들의 반사는 파 간섭을 결정할 시에 설명되지 않을 수 있다. 파 간섭 계산들에 기초한 음향 모델은 등화(equalization)(EQ)와 같지만 이에 제한되지 않는 특정 스피커 파라미터들을 더 설명할 수 있다. 파라미터들은 또한 지연들, 즉 스피커들 사이의 사운드 트랙 지연들을 포함할 수 있으며, 그들은 다른 스피커들로부터의 파들에 대해 각자의 파 전파 지연들을 야기하고, 그 지연들은 또한 모델링에서 설명될 수 있다. 사운드 트랙 지연은 각자의 스피커들을 사용하여, 동일한 사운드트랙의 병렬 부분들을 방출하는 것 사이의 시간 지연을 가리키며, 이 사운드트랙은 대응하는 스피커의 파형 패턴을 일시적으로 시프트시킨다. 파라미터들은 또한 볼륨을 포함할 수 있으며, 볼륨은 특정 스피커로부터의 파들의 진폭 및 따라서 파형 내의 건설적 및 상쇄적 간섭들의 크기를 정의한다. 집합적으로, 스피커 위치, 주파수 할당, 및 파라미터들의 조합은 "구성"인 것으로 간주될 수 있다.
도 1에 도시된 구성은 마스터의 기능을 하는 마스터 디바이스(52) 또는 CE 디바이스(12) 또는 다른 디바이스가 시스템에 스피커들이 있는 것과 동수의 채널들로 2개의 채널 오디오를 렌더링하여, 각각의 개별 스피커에 그것의 채널을 제공하는 중앙집중형 제어 아키텍처를 갖는다. 스테레오보다 더 많은 채널을 생성하고 따라서 "업 믹싱"으로 간주될 수 있는 렌더링은 위에서 언급한 렌더링 참고문헌들에 설명된 원리들을 사용하여 실행될 수 있다. 도 2는 로직의 전부가 아니더라도 대부분이 마스터 디바이스에 의해 실행되는, 도 1의 중앙집중형 아키텍처를 사용하여 구현될 수 있는 전체 로직 흐름을 설명한다.
도 2에 도시된 로직은 CPU(50), CE 디바이스(12) 프로세서(24), 및 서버(60) 프로세서(62) 중 하나 이상에 의해 실행될 수 있다. 로직은 사용자가 예를 들어 CE 디바이스(12)에 의해, 제어 애플리케이션을 론칭할 때 애플리케이션 부트 시간에 실행될 수 있으며, 제어 애플리케이션은 사용자가 스피커 시스템에 전압을 공급하여 스피커들(40)에 전압을 공급하도록 프롬프팅한다.
블록(200)에서 시작하면, 마스터의 프로세서(들)는 룸 치수, 시스템 내의 각각의 스피커의 위치, 및 룸 내의 스피커들의 수를 결정한다. 이러한 프로세스는 아래에 더 설명된다. 블록(202)으로 이동하면, 마스터는 플레이되는 오디오의 소스를 선택한다. 이것은 예를 들어 디바이스(12)를 사용하여 사용자 명령 입력에 응답해서 수행될 수 있다.
입력 오디오가 2개의 채널 스테레오가 아니지만, 대신에 예를 들어 7 채널 오디오 + 서브우퍼 채널("7.1 오디오"로 표시됨)이면, 블록(204)에서, 입력 오디오는 스테레오(2개의 채널)로 다운 믹싱된다. 다운 믹싱은 위에서 언급한 렌더링 참고문헌들에 설명된 원리들을 사용하여 실행될 수 있다. 다운 믹싱에 대한 다른 표준들, 예를 들어 ITU-R BS.775-3 또는 권고 7785가 사용될 수 있다. 그 다음, 블록(206)으로 진행하면, 스테레오 오디오(스테레오로 수신되든지 또는 다운 믹싱되든지)는 "N"개의 채널을 렌더링하기 위해 업 믹싱되며, "N"은 시스템 내의 스피커들의 수이다. 오디오는 각자의 스피커 위치(즉, x, y, z 도메인에서의 주변, 공중, 아래)에 기초하여 각각의 스피커 채널을 위해 렌더링된다. 업 믹싱은 더 짧게 설명되는 바와 같이 현재 스피커 위치들에 기초한다.
블록(208)으로 이동하면, 채널/스피커 출력 레벨들은 아래의 설명마다, 바람직하게는 일차 청취자 위치에 기초하여 교정되고, 그 다음에 블록(210)에서 시스템 볼륨은 예를 들어 룸 치수들, 스피커들의 수 및 위치 등에 기초하여 설정된다. 사용자는 이러한 볼륨을 조정할 수 있다. 블록(212)에서, 마스터는 각자의 오디오 채널들을 각자의 스피커들에 송신한다.
따라서, 입력 오디오가 스피커들의 실제 위치들 및 수를 위해 스테레오로 다운 믹싱되고 그 다음에 적절한 수의 채널들로 업 믹싱되기 때문에, 스피커들(40)은 특정 오디오 구성 예컨대 5.1 또는 7.1을 지원하기 위해 미리 정의된 구성에 있을 필요가 없고 그러한 오디오 구성들의 미리 정의된 위치들에 배치될 필요가 없다는 점이 이제 이해될 수 있다.
도 3은 예를 들어 도 2의 블록(200)의 로직에 따라, CE 디바이스(12)의 디스플레이(14) 상에 제시될 수 있는 사용자 인터페이스(UI)를 예시하며, 그 경우에 스피커 위치 결정은 2차원(x-y, 또는 수평, 평면)만을 위해 의도된다. 도 4는 도 3에 사용될 수 있는 로직의 양태들을 예시한다. 애플리케이션(예를 들어, 안드로이드, iOS, 또는 URL에 의함)은 CE 디바이스(12) 상에서의 사용을 위해 고객에게 제공될 수 있다.
도 3에 300으로 도시되고 도 4에 블록(400)으로 도시된 바와 같이, 사용자는 룸(70)의 치수들을 입력하도록 프롬프팅될 수 있으며, 그것의 윤곽(70')은 도시된 바와 같이, 사용자가 치수들을 입력했으면, CE 디바이스 상에 제시될 수 있다. 치수들은 룸(70)의 크기 및 형상을 준수하기 위해 영숫자로, 예를 들어 도 3의 302에서와 같이 "15피트×20피트"로 및/또는 초기 윤곽(70')의 라인들을 드래그하고 드롭함으로써 입력될 수 있다. 도 3의 UI를 제시하는 애플리케이션은 참조 기점, 예를 들어 룸의 남서 코너를 제공할 수 있다. 룸 크기는 도 4의 블록(402)에서 사용자 입력으로부터 수신된다.
다른 실시예들에서, 룸 크기 및 형상은 자동으로 결정될 수 있다. 이것은 CE 디바이스(12) 상의 적절한 송수신기로부터 측정 파들(음 또는 라디오/IR)을 송신하고 룸(70)의 벽들로부터 복귀된 반사들을 검출하고, 송신된 파와 수신된 파 사이의 거리들이 관련 파의 속도의 송신 시간과 수신 시간 사이의 시간의 절반인 것을 결정함으로써 수행될 수 있다. 또는, 그것은 이미지들을 룸의 전자 맵으로 변환하기 위해 벽들을 이미지화하는 것과 같은 다른 원리들을 사용하여 및 그 다음에 이미지 인식 원리들을 사용하여 실행될 수 있다.
블록(404)으로 이동하면, 사용자는 304에서 도 3의 UI 위에 적어도 3개의 고정된 위치들, 즉 일 예에서, 사운드 바 또는 TV(310)의 좌 및 우 단부들(306, 308) 및 사용자가 오디오 시스템 서브우퍼(312)를 배치한 위치를 입력하도록 프롬프팅될 수 있다. 4개의 고정된 위치들은 3D 렌더링 결정들을 위해 입력된다. 엔트리는 요청된 구성요소들에 대응하는 윤곽(70') 내의 위치들에서 디스플레이(14)를 터치함으로써 달성될 수 있다. UWB 구현에서, 각각의 고정된 위치는 도 1에 도시되고 아래에 더 논의되는 각자의 UWB 통신 구성요소 또는 태그(68)와 연관된다. 위치들은 도 4의 블록(406)에서 수신된다. 사용자는 또한 예를 들어 사운드 바가 벽에 붙어 있다는 사실을 직접 입력할 수 있어, 렌더링 산출들은 벽 뒤의 영역에서 수학적으로 가능한 산출들을 무시할 수 있다.
동일한 룸에 있는 것으로 결정되는 스피커들만이 고려되는 점을 주목한다. 다른 룸들 내의 다른 스피커들은 무시될 수 있다. 스피커 위치들을 결정할 때, 우선 2D 또는 3D 접근법이 사용되는지가 판단될 수 있다. 이것은 고정된 위치들 중 얼마나 많이 알려진 것이 입력되었는지를 인식함으로써 수행될 수 있다. 3개의 공지된 위치들은 2D 접근법을 초래한다(모든 스피커들은 단일 평면에 더 많거나 더 적게 상주하고 있음). 4개의 공지된 위치들은 3D 접근법을 초래한다. 2개의 고정된 사운드 바(또는 TV) 위치들 사이의 거리는 사용자가 사운드 바에 대한 단일 위치를 표시하자마자 제조자에게 알려지고 프로세서에 자동으로 입력될 수 있다는 점을 더 주목한다. 일부 실시예들에서, 서브우퍼 위치는 사운드 바로부터 서브우퍼로의 거리를 입력함으로써 사용자에 의해 입력될 수 있다. 더욱이, TV가 고정된 위치들 중 2개를 위해 사용되면, TV는 사운드 바와 유사한, 메모리에 저장되는 위치자들(locators) 사이의 미리 결정된 거리에서 그것 상에 실장되는 2개의 위치자들을 가질 수 있다. 또한, 독립형 위치 마커들 예컨대 UWB 태그들은 룸 내에(예를 들어, 룸의 코너, 룸 경계, 및/또는 청취 위치에) 배치될 수 있고 각각의 독립형 마커로부터 마스터로의 거리는 프로세서에 입력된다.
UWB 통신(예컨대 데카웨이브 DW1000)이 룸(70) 내의 스피커들 사이에 설정될 때, 도 4의 블록(408)에서, 마스터 디바이스 및/또는 CE 디바이스(12) 및/또는 다른 디바이스는 상기한 위치 결정 참고문헌들에 따라 위치인식 모듈을 구현하여, 룸(70) 내의 스피커들의 수 및 그들의 위치들을 결정하고, 원하는 경우 도 3의 314A 내지 314D에 도시된 바와 같이 결정된 위치들에 (사운드 바(310) 및 서브우퍼(213)와 함께) 스피커들을 제시한다. 도 3에 도시된 라인들(316)은 스피커들(310, 312, 314) 사이의 통신을 예시하고 도 3의 UI에 제시될 수 있거나 제시되지 않을 수 있다.
예시적 구현에서, 시스템 내의 구성요소 예컨대 마스터 디바이스 또는 CE 디바이스(12)는 상기 설명된 고정된 위치들의 UWB 요소들에서 2방향 UWB 레인징을 발신한다. 레인징의 결과들을 사용하면, 발신 디바이스로부터 각각의 스피커로의 범위 및 방향은 상기 언급된 위치 결정 문헌들에 설명되는 기술들을 사용하여 결정된다. 원하는 경우, 2방향 레인징의 다수의 라운드들은 더 큰 정확도로 평균화되는 결과들을 사용하여 수행될 수 있다.
사운드 바/TV(310)가 너무 작거나 다른 이유로 2개의 UWB 태그들(306, 308)을 갖지 않지만, 단일 UWB 태그만을 갖는 경우에, CE 디바이스(12)는 2방향 레인징을 자체로부터 사운드 바/TV(310)로 수행하고 자체로부터 스피커들(314) 중 하나에 대한 UWB 태그로 수행할 수 있다. 사운드 바/TV(310) 신호 및 스피커(314) 신호 각각으로부터 CE 디바이스(12)로 도달의 각도들은 스피커(314) 및 사운드 바/TV(310)가 CE 디바이스(12)에 비례하거나, 룸 내의 중심 위치에 있는 것으로 가정되거나, 사용자가 도 3의 UI 상에서 적절한 위치를 터치함으로써 위치가 입력되는 방향들을 결정하기 위해 측정된다.
상기 설명된 2방향 레인징은 CE 디바이스(12)(또는 스피커 위치 결정의 목적들을 위해 마스터의 역할을 하는 다른 디바이스)가 앵커 지점(anchor point)으로부터 폴 메시지(poll message)를 수신하게 함으로써 달성될 수 있다. CE 디바이스(12)는 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 송신한다. 이러한 메시지들은 각각의 UWB 태그 또는 송신기와 연관되는 식별들(identifications)을 전달할 수 있다. 이러한 방식으로, 스피커들의 수가 알려질 수 있다.
폴링 앵커 지점(polling anchor point)은 CE 디바이스(12)에 알려진 미리 결정된 기간을 대기하고 나서 최종 폴 메시지를 CE 디바이스(12)에 송신할 수 있고, CE 디바이스(12)는 그 다음에, 응답 메시지의 수신으로부터 앵커 지점이 대기한 미리 결정된 시간 및 UWB 신호들의 속도, 및 최종 메시지가 수신된 시간을 알고서, 앵커 지점에 대한 범위를 결정할 수 있다. UWB 태그가 공지된 거리만큼 서로 이격되는 각자의 안테나들을 갖는 2개의 집적 회로로서 구현될 때, IC들/안테나들은 서로 동기화될 수 있어 착신 신호의 수신을 삼각측량하고 따라서 신호들의 도달의 각도를 결정할 수 있다. 이러한 방식으로, CE 디바이스(12)로부터 앵커 지점으로의 범위 및 방위(bearing) 둘 다가 결정될 수 있다. 상기 메시지 교환은 2개의 메시지만이 활성 디바이스들 사이에서 교환되는 것을 요구하도록 더 최적화될 수 있다.
도 3 및 도 4는 2차원에서 스피커들의 위치들을 발견하는 것에 지향되지만, 룸(70) 내의 그들의 높이들(고도들)은 또한 3차원 위치 출력에 대해 결정될 수 있다. 각각의 스피커의 높이는 사용자에 의해 수동으로 입력되거나 각각의 스피커들과 연관되는 고도계를 사용하여 결정되거나 예를 들어 공지된 거리들만큼 서로 이격되는 각자의 안테나들을 갖는 3개의 집적 회로로서 CE 디바이스(12)에서 UWB 태그를 구현함으로써 결정될 수 있어, 3차원에서 삼각측량을 가능하게 한다.
그 다음, 일차 청취자 위치는 도 7과 관련되는 아래의 논의에 따라 결정된다. 룸 내의 스피커들의 수 및 그들의 위치들은 이제 공지된다. 룸 외부에 있는 상기와 같이 검출되는 임의의 스피커들은 무시될 수 있다. GUI는 사용자의 CE 디바이스가 룸 및 그 안의 스피커들을 나타내고 사용자에게 결정된 위치들 및 룸 치수들의 정확성을 확인하도록 프롬프팅할 시에 제시될 수 있다.
도 5 및 도 6은 3D 위치 결정의 일 구현의 양태들을 예시한다. 이러한 도면들은 UI들로서 CE 디바이스(12) 상에 제시될 수 있다. 4개의 공지된 위치들은 3차원에서 각각의 스피커의 위치를 결정하기 위해 제공된다. 도 5에 도시된 예에서, 사용자는 사운드 바/TV(504)와 연관되는 위치들(500, 502) 및 서브우퍼(506)의 위치를 입력했다. 사용자는 또한 (예를 들어, 적절한 위치들에서 CE 디바이스(12)의 디스플레이(14)를 터치함으로써) 룸(70)의 2개의 코너들(508, 510), 바람직하게는 위치자들 예컨대 UWB 태그들이 위치되었던 코너들을 식별했다. 그 다음, 상기 논의된 삼각측량 및 위에서 언급한 위치 결정 참고문헌들에 설명된 기술들을 사용하여 3D에서 스피커들의 수 및 위치들의 결정이 이루어진다. 도 5 및 도 6은 2개의 개별 이미지들에서 디스플레이(14) 상의 룸(70)의 평면도 및 측면도를 각각 도시하지만, 단일 3D 이미지 합성이 제시될 수 있다는 점을 주목한다.
도 7은 700에서, 사용자가 룸(700) 내의 청취자의 예상된 위치를 입력한 CE 디바이스(12) 상에 제시될 수 있는 또 다른 UI를 예시한다. 또는, 위치(700)는 예를 들어 그것과 연관되는 각자의 UWB 태그에 기초하여, Ce 디바이스(12)의 위치를 결정함으로써 자동으로 결정될 수 있어, 청취자가 디바이스와 공동 위치되는 것을 추론한다. 또한, 상기에 포함된 렌더링 참고문헌들에 따른 업 믹싱의 목적들을 위해, 디폴트 위치, 예를 들어, 룸(70)의 기하학적 중심, 또는 대안적으로 룸의 전면(사운드 바 또는 TV가 보통 위치되는 곳)으로부터 룸의 후면까지의 거리의 약 2/3가 가정될 수 있다.
스피커들의 수 및 위치들이 공지되면, 업 믹싱은 블록(206)에서 상기 언급된 렌더링 문헌들에서 논의되는 원리들을 사용하여 실행될 수 있다. 구체적으로, 스테레오 오디오(블록(204)에서 수신된 스테레오로서 또는 비스테레오 입력 오디오의 다운 믹싱에서 기인하는 것으로서)는 일 예로서, N.M 오디오로 업 믹싱되며, 여기서 M = 서브우퍼들의 수(전형적으로 1)이고 및 N = 서브우퍼와 다른 스피커들의 수이다. 렌더링 문헌들에 상술된 바와 같이, 업 믹싱은 "N"개의 채널 중 어느 것이 각자의 N개의 스피커 각각에 할당하는지를 판단하기 위해 룸(70) 내의 스피커 위치들을 사용하며, 서브우퍼 채널은 서브우퍼에 항상 할당된다. 도 7에 도시된 청취자 위치(700)는 청취자 위치에 대한 사운드를 최적화하기 위해 스피커 특성들(파라미터들)에 기초하여 채널 지연, EQ, 및 볼륨을 더 개선하는데 사용될 수 있다.
예컨대 도 1의 마이크로폰들(80)에 의해 설정될 수 있는 하나 이상의 측정 마이크로폰들은 채널 특성들을 더 교정하기 위해 이용가능하면 사용될 수 있다. 이것은 예를 들어 마이크로폰들이 스피커들 상에 있는 것을 표시하는 개별 스피커들/CPU(50)로부터의 수신되는 정보에 기초하여 이루어질 수 있다.
측정 마이크로폰들이 이용가능하면, 사용자는 측정 루틴을 통해 가이드될 수 있다. 일 예에서, 사용자는 시스템 내의 각각의 개별 스피커로 하여금 마이크로폰들(80) 및/또는 CE 디바이스(12)의 마이크로폰(18)이 그것의 대표적인 신호들을 검출하여 로직을 실행하는 프로세서 또는 프로세서들에 제공하는 테스트 사운드("처프")를 방출하게 하도록 가이드되며, 그것은 테스트 처프들에 기초하여, 스피커 파라미터들 예컨대 EQ, 지연들, 및 볼륨을 조정할 수 있다.
상기 예는 중앙집중형 마스터 디바이스를 사용하여 "N" 오디오 채널들 각각을 업 믹싱하고 렌더링해서, 그러한 채널들을 각자의 스피커들에 송신한다. 무선 연결들이 사용되고 대역폭이 제한될 때, 도 8에 도시된 분산형 아키텍처가 사용될 수 있으며, 마스터로부터의 동일한 스테레오 오디오는 각각의 스피커에 송신되고, 각각의 스피커는 스테레오 오디오로부터, 그 자신의 각자의 채널을 렌더링한다.
따라서, 도시된 바와 같이, 스피커 예컨대 시스템 내의 사운드 바 또는 TV를 포함할 수 있는 마스터(800)는 컴퓨터 네트워크 예컨대 인터넷으로부터 아날로그 오디오(802) 및/또는 디지털 오디오(804) 및/또는 오디오(806)를 수신할 수 있다. 마스터(800)는 각자의 무선 송수신기들(812)을 포함하는 시스템에서 다른 스피커들(810)과 무선 통신하기 위해 안테나 심볼(808)에 의해 표시되는 하나 이상의 무선 송수신기들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 제어 디바이스들(814)(예를 들어 상기 설명된 CE 디바이스(12)에 의해 구현될 수 있음)은 또한 마스터(800) 및 스피커들(810)과 무선으로 통신할 수 있다.
도 9는 마스터 디바이스(800)에 의해 실행될 수 있는 로직을 예시한다. 블록(900)에서 시작하면, 마스터는 선택된 오디오 입력 소스를 수신한다. 오디오가 스테레오가 아니면, 마스터는 블록(902)에서 그것을 스테레오로 다운 믹싱한다. 다운 믹싱된 스테레오(또는 오디오가 스테레오로서 수신되면 입력 스테레오)는 블록(904)에서 스피커들(810)에 송신된다.
블록(906)으로 이동하면, 마스터는 또한 스피커 기능을 수행할 때, 스테레오를 "N"개의 채널로 업 믹싱하며, "N"은 시스템 내의 스피커들의 수이다. 블록(908)에서, 마스터는 상기 원리들에 따라 시스템에서 스피커들의 위치 결정을 개시하고 관리한다. 마스터는 또한 블록(910)에서 상기 원리들에 따라 스피커들/채널들의 구성 및 교정을 개시하고 관리할 수 있다. 그 다음, 블록(912)에서, 마스터는 그것이 스피커의 기능을 할 때, 블록(912)에서 마스터의 위치와 연관되는 채널을 플레이하여, 교정된 EQ들, 지연들 등을 그것의 오디오에 적용한다.
도 10은 블록(1000)에서 비마스터 스피커(810)가 마스터로부터 스테레오를 수신하는 것을 도시한다. 상기 위치 결정 원리들에 따르면, 스피커는 블록(1002)에서 스피커/채널 구성 및 교정을 위한 스피커 위치 결정을 설정하기 위해 시스템 내의 다른 스피커들과 조정된다. 블록(1004)에서, 스피커는 스테레오를 "N"개의 채널로 업 믹싱하고 그것의 위치에 기초하여, 그러한 위치에 대한 업 믹싱 알고리즘에 의해 출력되는 채널을 선택해서, 교정된 EQ들, 지연들 등을 그것의 오디오에 적용한다.
도 11은 도 8의 CE 디바이스들(814) 중 하나 이상이 구현할 수 있는 예시적 로직을 예시한다. 상기 논의된 스피커 위치 결정 원리들에 따라 블록(1100)에서 디바이스(814)로부터 스피커 위치인식 애플리케이션(speaker location application)이 실행될 수 있다. 그 다음, 블록(1102)에서, 디바이스(814)를 동작시키는 사용자는 오디오 소스(디바이스(814) 자체일 수 있음)를 선택하고 도 9의 블록(900)에서 마스터가 액세스하는 선택된 소스를 표시하는 신호를 마스터에 송신한다.
따라서, 마스터(800) 및 스피커들(810)의 각각의 것은 동일한 스테레오 오디오 입력에 기초하여 오디오를 렌더링하며, 그것은 시스템 내의 스피커 위치들에 기초하여 동일한 "N"개의 채널 및 채널 할당들을 생성한다는 점이 이제 이해될 수 있다. 그 다음, 각각의 스피커는 그러한 스피커의 특정 위치에 할당되는 렌더링 알고리즘에 의해 결정되는 채널을 선택하고 그러한 채널을 플레이한다. 물론, 임의의 특정 스피커는 그것이 플레이하고자 하는 채널만을 렌더링하는 것만이 필요하지만, 일부 구현들에서 모든 채널들은 각각의 스피커에 의해 렌더링되고 그 다음에 그러한 스피커와 관련되는 채널만이 그러한 스피커에 의한 플레이를 위해 선택된다.
마스터로 선택되는 시스템 내의 스피커는 시스템 내의 스피커들의 수 및 위치에 따라 변화될 수 있는 점을 주목한다. 따라서, 스피커들이 사람에 의해 룸(70)으로 이동함에 따라, 어느 스피커가 마스터인지의 할당은 변경될 수 있다.
도 8의 시스템 내의 각각의 디바이스는 예를 들어 프로세서들, 컴퓨터 메모리들, UWB 태그들 등을 포함하는, 도 1의 구성요소들에 관해 상기 논의된 적절한 구성요소들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
각각의 스피커는 또한 하나 이상의 램프들 예컨대 발광 다이오드들(light emitting diodes)(LED)을 포함할 수 있다. 프로세서들 중 하나 이상은 본원에서 스피커가 실시간 위치 모드에 있는 것을 표시하기 위해 램프가 조명되게(또는 깜박이게) 할 수 있어, 이전에 설명된 바와 같이 그것의 위치를 마스터에 자동으로 보고한다. 상이한 조명 패턴 또는 상이한 램프는 예를 들어 CE 디바이스(12) 상에서 고장 해결 코드를 미러링하기 위해, 고장 해결 코드를 표시하도록 활성화될 수 있다.
램프는 예를 들어 각자의 상이한 상황들에 대해 상이한 색의 광을 방출하도록 활성화될 수 있는 하나 이상의 LED들일 수 있다. 예를 들어, 램프(들)는 가정 자동화에 관한 다른 기능들을 표현하도록 활성화될 수 있다. 또는, 램프(들)는 각자의 스피커가 시스템에 새롭거나 초기에 구성된 룸 외부로 이동될 때에 따라 새로운 구성을 필요로 하여, 새로운 룸에 대해 상기 논의된 바와 같이 새로운 자동 구성 프로세스를 필요로 하는 것을 표시하기 위해 활성화될 수 있다.
특정 분산형 무선 스피커 시스템이 본원에 상세히 도시되고 설명되지만, 본 발명에 의해 포함되는 발명 대상은 청구항들에 의해서만 제한된다는 점이 이해되어야 한다.

Claims (20)

  1. 일시적 신호(transitory signal)가 아니고 명령어들을 포함하는 적어도 하나의 컴퓨터 매체를 포함하고, 상기 명령어들은,
    입력 오디오를 수신하고;
    상기 입력 오디오가 스테레오가 아닌 것에 응답하여, 상기 입력 오디오를 스테레오로 다운 믹싱(down-mix)하고;
    상기 입력 오디오가 스테레오인 것에 응답하여, 상기 입력 오디오를 다운 믹싱하지 않고;
    스피커들의 네트워크 내의 스피커들의 수를 나타내는 수 "N"을 수신하고;
    각각의 개별(each respective) N번째 스피커가 상기 스테레오를 적어도 N번째 채널로 렌더링할 수 있도록 각각의 개별 스피커에 상기 스테레오를 송신하여, 제1 스피커가 상기 제1 스피커에 의한 그것의 플레이를 위해 상기 스테레오로부터 적어도 제1 채널을 렌더링하고, 제2 스피커가 상기 제2 스피커에 의한 그것의 플레이를 위해 상기 스테레오로부터 적어도 제2 채널을 렌더링하고, N번째 스피커가 상기 N번째 스피커에 의한 플레이를 위해 상기 스테레오로부터 적어도 N번째 채널을 렌더링하게 하도록
    적어도 하나의 프로세서에 의해 실행가능한, 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디바이스는 소비자 가전(consumer electronics)(CE) 디바이스인, 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 디바이스는 마스터 디바이스인, 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 디바이스는 상기 스피커들의 네트워크와 연관되는 소비자 가전(CE) 디바이스와 통신하는 네트워크 서버인, 디바이스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 디바이스는 "N"개의 채널 중 하나의 채널의 상기 디바이스에 의한 플레이를 위해 상기 스테레오를 "N"개의 채널로 업 믹싱(up-mix)하도록 구성되는, 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 명령어들은,
    상기 스피커들의 수를 나타내는 수 "N" 및 초광대역(UWB) 신호 송신을 사용하여 적어도 하나의 스피커의 적어도 하나의 위치를 자동으로 결정하는 위치 결정 모듈로부터 각각의 스피커의 각자의 위치를 나타내는 정보를 수신하도록 실행가능한, 디바이스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 스테레오의 업 믹싱은 상기 스피커들의 수 "N"과 상기 스피커들의 위치들 둘 다에 기초하는, 디바이스.
  8. 제6항에 있어서, 상기 명령어들은,
    상기 네트워크 내의 스피커들과 연관되는 공간 내의 적어도 3개의 고정 지점을 수신하고;
    상기 3개의 고정 지점 및 상기 스피커들의 네트워크 내의 UWB 시그널링에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 공간 내의 적어도 하나의 스피커 위치를 출력하도록 실행가능한, 디바이스.
  9. 제6항에 있어서, 상기 명령어들은,
    상기 네트워크 내의 스피커들과 연관되는 공간 내의 적어도 4개의 고정 지점을 수신하고;
    상기 4개의 고정 지점 및 상기 스피커들의 네트워크 내의 UWB 시그널링에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 공간 내의 적어도 하나의 스피커 위치를 출력하도록 실행가능한, 디바이스.
  10. 제6항에 있어서, 상기 명령어들은,
    상기 공간 내의 적어도 예상된 청취 위치(expected listening location)를 수신하고;
    상기 예상된 청취 위치에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 "N"개의 채널을 렌더링하기 위해 상기 스테레오를 업 믹싱하도록 실행가능한, 디바이스.
  11. 무선 시그널링에 적어도 부분적으로 기초하여, 스피커들의 네트워크에서 적어도 일부 각자의 스피커들의 각자의 위치들을 자동으로 결정하는 단계;
    상기 네트워크 내의 스피커들의 수 "N"을 자동으로 결정하는 단계;
    스테레오로 포맷된 오디오(audio formatted in stereo)를 상기 네트워크 내의 각각의 스피커에 송신하는 단계; 및
    상기 네트워크 내의 스피커들의 수 "N" 및 상기 스피커들의 각자의 위치들에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 스테레오를 각각의 개별 N번째 스피커에서 각자의 N번째 채널로 업 믹싱하여, 제1 스피커가 상기 "N"개의 채널로부터 선택되는 제1 채널만을 플레이하고, 제2 스피커가 상기 "N"개의 채널로부터 선택되는 제2 채널만을 플레이하고, N번째 스피커가 상기 "N"개의 채널로부터 선택되는 N번째 채널만을 플레이하게 하는 단계
    를 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 스피커들의 수를 나타내는 수 "N" 및 초광대역(UWB) 신호 송신을 사용하여 적어도 하나의 스피커의 적어도 하나의 위치를 자동으로 결정하는 위치 결정 모듈로부터 상기 스피커들의 각자의 위치들을 나타내는 정보를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 네트워크 내의 스피커들과 연관되는 공간 내의 적어도 3개의 고정 지점을 수신하는 단계; 및
    상기 3개의 고정 지점 및 상기 스피커들의 네트워크 내의 UWB 시그널링에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 공간 내의 적어도 하나의 스피커 위치를 출력하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 공간 내의 적어도 예상된 청취 위치를 수신하는 단계; 및
    상기 예상된 청취 위치에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 "N"개의 채널을 렌더링하기 위해 상기 스테레오를 업 믹싱하는 단계를 포함하는 방법.
  15. N개의 스피커; 및
    오디오를 수신하고 상기 스피커들과 통신하도록 구성되는 적어도 하나의 마스터 디바이스
    를 포함하고,
    상기 마스터 디바이스는,
    입력 오디오를 스테레오로 다운 믹싱하고;
    각각의 스피커에 상기 스테레오를 송신
    하도록 실행가능한 명령어들로 구성되고;
    각각의 스피커는,
    상기 스테레오를 "N"개의 채널로 업 믹싱하고;
    상기 "N"개의 채널 중에서 각자의 채널을 플레이
    하도록 실행가능한 명령어들로 구성되는, 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 각각의 스피커의 상기 명령어들은,
    상기 스피커들의 수를 나타내는 수 "N" 및 초광대역(UWB) 신호 송신을 사용하여 적어도 하나의 스피커의 적어도 하나의 위치를 자동으로 결정하는 위치 결정 모듈로부터 각각의 스피커의 각자의 위치를 나타내는 정보를 수신하도록 실행가능한, 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 업 믹싱은 상기 스피커들의 수 "N"과 상기 스피커들의 위치들 둘 다에 기초하는, 시스템.
  18. 제16항에 있어서, 상기 마스터 디바이스의 상기 명령어들은,
    네트워크 내의 스피커들과 연관되는 공간 내의 적어도 3개의 고정 지점을 수신하고;
    상기 3개의 고정 지점 및 상기 스피커들의 네트워크 내의 UWB 시그널링에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 공간 내의 적어도 하나의 스피커 위치를 출력하도록 실행가능한, 시스템.
  19. 제16항에 있어서, 상기 마스터 디바이스의 상기 명령어들은,
    상기 공간 내의 적어도 예상된 청취 위치를 수신하고;
    상기 예상된 청취 위치에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 "N"개의 채널을 렌더링하기 위해 상기 스테레오를 업 믹싱하도록 실행가능한, 시스템.
  20. 제16항에 있어서, 상기 마스터 디바이스는 상기 스테레오를 상기 스피커들에 무선으로 송신하도록 구성되는, 시스템.
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