KR20180003384A - System and method for capturing 3d sound - Google Patents

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KR20180003384A
KR20180003384A KR1020160120679A KR20160120679A KR20180003384A KR 20180003384 A KR20180003384 A KR 20180003384A KR 1020160120679 A KR1020160120679 A KR 1020160120679A KR 20160120679 A KR20160120679 A KR 20160120679A KR 20180003384 A KR20180003384 A KR 20180003384A
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Abstract

A system for capturing a stereophonic sound is disclosed. The system for capturing a stereophonic sound includes: a main microphone to which a sound signal is inputted; at least two or more auxiliary microphones which are arranged at positions different from each other around the main microphone and to which the sound signal is inputted; a directivity extracting module for extracting directional information of the sound signal from the sound signal inputted to the auxiliary microphones; and a sound signal integration module for integrating the sound signal with the directional information of the sound extracted from the directivity extracting module. Accordingly, the present invention can provide a vivid stereophonic sound to a user by combining the sound signal combined with the extracted directional information.

Description

입체 음향 캡처링 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CAPTURING 3D SOUND}[0001] SYSTEM AND METHOD FOR CAPTURING 3D SOUND [0002]

본 발명은 입체 음향 캡처링 시스템 및 방법에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 다양한 전자 기기에서 음향을 입체적으로 캡처링할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a stereophonic capturing system and method, and more particularly to a system and method capable of three-dimensionally capturing sound in a variety of electronic devices.

최근 HMD(Head-mount Display), 스마트 글라스, 스마트폰, 스마트 패드, 모바일 카메라 등과 같이 모바일 환경에서 사용할 수 있는 다양한 전자 기기들이 출시되고 있다. 이러한 전자 기기들은 실제 영상을 찍은 사진이나 동영상을 생생하게 보여주기 위한 기능들을 포함하고 있다. 이러한 기능들은 사람의 감각에서 시각이 가장 예민하고 많은 양의 정보를 받아들일 수 있다는 관점에서 영상에 집중하고 있다. Recently, various electronic devices such as head-mount display (HMD), smart glass, smart phone, smart pad, and mobile camera are available for use in a mobile environment. These electronic devices include functions for vividly displaying pictures or moving pictures of actual images. These functions focus on the image from the viewpoint that the view is the most sensitive and can accept a large amount of information from the human senses.

그러나 보다 생생한 정보를 제공하기 위해서는 음향정보를 함께 제공하는 것이 요구된다. 음향정보를 함께 제공할 경우, 사람의 목소리를 포함하여 주변에서 들려오는 다양한 소리들로 인해 현장에 있는 것과 같은 생생한 기분을 느낄 수 있다. However, in order to provide more vivid information, it is required to provide sound information together. When you provide sound information together, you can feel the vivid feeling of being in the field because of the various sounds heard around you, including the human voice.

현재까지 출시된 대부분의 전자 기기들은 영상 전달에 집중하고, 사용자의 목소리만을 전달하기 위한 단일 마이크를 사용하는 것이 일반적이다. 최근 주변잡음 제거를 위해 잡음 음향을 별도 캡처링 하기 위한 마이크를 제공하는 기술이 개발되었으나, 음향정보를 입체적으로 제공하는 데에는 한계가 있다.Most of the electronic devices that have been released so far focus on image transmission and use a single microphone to transmit only the user's voice. Recently, a technology for providing a microphone for separately capturing a noise sound to remove ambient noise has been developed, but there is a limitation in providing stereo information in a three-dimensional manner.

본 발명은 사용자의 음성 신호와 주변 음향 신호를 입체적으로 제공할 수 있는 입체 음향 캡처링 시스템 및 방법을 제공한다.The present invention provides a stereophonic sound capturing system and method capable of stereoscopically providing a user's voice signal and a surrounding acoustic signal.

본 발명에 따른 입체 음향 캡처링 시스템은 음향 신호가 입력되는 주 마이크; 상기 주 마이크 주변에서 서로 상이한 위치에 배열되며, 상기 음향 신호가 입력되는 적어도 두 개 이상의 보조 마이크들; 상기 보조 마이크들에 입력된 음향 신호로부터 상기 음향 신호의 방향성 정보를 추출하는 방향성 추출 모듈; 및 상기 방향성 추출 모듈에서 추출된 상기 음향의 방향성 정보와 상기 음향 신호를 통합하는 음향 신호 통합 모듈을 포함한다.A stereophonic sound capturing system according to the present invention includes: a main microphone for receiving an acoustic signal; At least two auxiliary microphones arranged at positions different from each other around the main microphone and receiving the acoustic signals; A direction extracting module for extracting direction information of the acoustic signal from the acoustic signal input to the auxiliary microphones; And a sound signal integration module for integrating the direction information of the sound extracted by the direction extraction module and the sound signal.

또한, 상기 보조 마이크들은 상기 주 마이크와 동일 평면상에 배열될 수 있다.In addition, the auxiliary microphones may be arranged on the same plane as the main microphone.

또한, 상기 보조 마이크들은, 제1 평면상에서 상기 주 마이크와 배열되는 적어도 두 개 이상의 보조 마이크들과, 상기 제1 평면과 상이한 제2 평면상에서 배열되는 적어도 두 개 이상의 보조 마이크들로 구분될 수 있다.The auxiliary microphones may be divided into at least two auxiliary microphones arranged on the first plane with the main microphones and at least two auxiliary microphones arranged on a second plane different from the first plane .

또한, 상기 음향 신호에 포함된 신호들을 필터링하는 음향 신호 필터링 모듈을 더 포함하되, 상기 음향 신호 필터링 모듈은 상기 음향 신호에 포함된 주변 소음 신호를 추출하여 역위상 필터링을 통해 제거하는 소음 제거 필터; 상기 음향 신호에 포함된 에코 신호를 제거하는 음향 에코 제거 필터; 및 상기 음향 신호에 포함된 음성 신호를 추출하는 음성 추출 필터를 포함할 수 있다.The acoustic signal filtering module may further include a noise canceling filter for extracting an ambient noise signal included in the acoustic signal and removing the ambient noise signal through reverse phase filtering. An acoustic echo cancellation filter for eliminating an echo signal included in the acoustic signal; And a speech extraction filter for extracting a speech signal included in the acoustic signal.

또한, 상기 방향성 추출 모듈은 상기 보조 마이크들 각각에 입력되는 상기 음향 신호의 입력 시간 차이를 산출하고, 상기 입력 시간 차이에 따른 상기 보조 마이크들로의 상기 음향 신호의 입사각을 산출하여 상기 음향의 방향성을 추출할 수 있다.The directional extraction module may calculate an input time difference of the acoustic signal input to each of the auxiliary microphones, calculate an incident angle of the acoustic signal to the auxiliary microphones according to the input time difference, Can be extracted.

또한, 상기 주 마이크와 상기 보조 마이크들은 전자 기기에 부착될 수 있다.In addition, the main microphones and the auxiliary microphones may be attached to electronic devices.

본 발명에 따른 입체 음향 캡터링 방법은 주 마이크 및 상기 주 마이크 주변에 배열된 적어도 두 개 이상의 보조 마이크들을 통해 음향 신호가 입력되는 단계; 상기 보조 마이크들에 입력된 상기 음향 신호로부터 상기 음향 신호의 방향성 정보를 추출하는 단계; 및 상기 주 마이크에 입력된 상기 음향 정보와 상기 방향성 정보를 통합하는 단계를 포함한다.A method for capturing stereophonic sound according to the present invention includes: inputting a sound signal through a main microphone and at least two auxiliary microphones arranged around the main microphone; Extracting directional information of the acoustic signal from the acoustic signal input to the auxiliary microphones; And integrating the direction information with the acoustic information input to the main microphone.

또한, 상기 보조 마이크들은 상기 주 마이크와 동일 평면 상에 위치하여 상기 음향 신호를 입력할 수 있다.In addition, the auxiliary microphones may be positioned on the same plane as the main microphone and may input the acoustic signals.

또한, 상기 주 마이크 및 상기 보조 마이크에 입력된 상기 음향 신호에 포함된 신호들을 필터링하는 음향 신호 필터링 단계를 더 포함하되, 상기 음향 신호 필터링 단계는 상기 음향 신호에 포함된 주변 소음 신호를 역위상 필터링을 통해 제거하는 단계; 상기 음향 신호에 포함된 에코 신호를 제거하는 단계; 상기 음향 신호에 포함된 음성 신호를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.The acoustic signal filtering step may further include an acoustic signal filtering step of filtering signals included in the acoustic signal input to the main microphones and the auxiliary microphones, wherein the acoustic signal filtering step comprises filtering the ambient noise signals included in the acoustic signals by anti- Lt; / RTI > Removing an echo signal included in the acoustic signal; And extracting a voice signal included in the acoustic signal.

또한, 상기 음향 신호의 방향성 정보를 추출하는 단계는 상기 보조 마이크들 각각에 입력되는 상기 음향 신호의 입력 시간 차이를 산출하고, 상기 입력 시간 차이에 따른 상기 보조 마이크들로의 상기 음향 신호의 입사각을 산출하여 상기 음향의 방향성을 추출할 수 있다.The step of extracting the directional information of the acoustic signal may further include calculating an input time difference of the acoustic signal input to each of the auxiliary microphones and calculating an incident angle of the acoustic signal to the auxiliary microphones corresponding to the input time difference, And the directionality of the sound can be extracted.

본 발명에 의하면, 음향 신호의 방향성 정보를 추출하고, 추출된 방향성 정보와 결합된 음향 신호를 제공함으로, 사용자에게 생생한 입체 음향을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide the user with a vivid stereo sound by extracting the direction information of the sound signal and providing the sound signal combined with the extracted direction information.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 음향 캡처링 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 마이크 어레이 특성 파라미터를 나타내는 도면이다.
도 3은 마이크들을 선형 어레이로 배열하는 경우 발생할 수 있는 문제점을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크 어레이를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 기준에 따라 전자 기기에 배치된 마이크 어레이를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마이크 어레이를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 6의 마이크 어레이가 결합된 전자 기기를 각각 나타내는 도면이다.
도 9는 글라스에 장착되는 마이크 어레이를 나타내는 도면이다.
도 10은 모바일 기기에 배열되는 마이크 어레이를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 모바일 기기에 배열되는 마이크 어레이를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 마이크 어레이 배열을 나타내는 도면이다.
1 is a diagram of a stereophonic sound capturing system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing microphone array characteristic parameters.
FIG. 3 is a diagram illustrating a problem that may occur when microphones are arranged in a linear array.
4 is a view illustrating a microphone array according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a microphone array disposed in an electronic device according to the criteria of FIG.
6 is a view illustrating a microphone array according to another embodiment of the present invention.
FIGS. 7 and 8 are views respectively showing electronic devices to which the microphone array of FIG. 6 is coupled.
9 is a view showing a microphone array mounted on a glass.
10 is a diagram showing a microphone array arranged in a mobile device.
11 is a view illustrating a microphone array arranged in a mobile device according to another embodiment of the present invention.
12 is a view showing a microphone array arrangement according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In this specification, when an element is referred to as being on another element, it may be directly formed on another element, or a third element may be interposed therebetween. Further, in the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for an effective explanation of the technical content.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Also, while the terms first, second, third, etc. in the various embodiments of the present disclosure are used to describe various components, these components should not be limited by these terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. Thus, what is referred to as a first component in any one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and exemplified herein also includes its complementary embodiment. Also, in this specification, 'and / or' are used to include at least one of the front and rear components.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다. The singular forms "a", "an", and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. It is also to be understood that the terms such as " comprises "or" having "are intended to specify the presence of stated features, integers, Should not be understood to exclude the presence or addition of one or more other elements, elements, or combinations thereof. Also, in this specification, the term "connection " is used to include both indirectly connecting and directly connecting a plurality of components.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 입체 음향 캡처링 시스템을 나타내는 도면이다.1 is a diagram of a stereophonic sound capturing system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 입체 음향 캡터링 시스템(10)은 마이크 어레이(110), 다중입력신호 입력인터페이스 모듈(120), 음향 신호 필터링 모듈(130), 방향성 추출 모듈(140), 음장 파라미터 추출 모듈(150), 그리고 음향 신호 통합 모듈(160)을 포함한다.1, a stereophonic capturing system 10 includes a microphone array 110, a multiple input signal input interface module 120, an acoustic signal filtering module 130, a directional extraction module 140, a sound field parameter extraction module 140, (150), and a sound signal integration module (160).

마이크 어레이(110)는 음향 신호가 입력되는 수단으로, 전자 기기에 부착된다. 음향 신호는 전자 기기의 사용자의 음성 신호, 사용자 주변 사람들의 음성 신호, 배경 소음, 주변 기기 소음 등을 포함한다. 그리고 전자 기기는 스마트 폰, 스마트 패드, 모바일 카메라 등 각종 모바일 기기와 HMD(Head Mounted Display), 스마트 글라스 등 각종 착용형 기기를 포함할 수 있다. The microphone array 110 is attached to an electronic device as means by which a sound signal is input. The acoustic signal includes a voice signal of a user of the electronic device, a voice signal of the people around the user, background noise, peripheral noise, and the like. Electronic devices can include various mobile devices such as smart phones, smart pads, and mobile cameras, and various wearable devices such as HMDs (head mounted displays) and smart glasses.

마이크 어레이(110)는 주 마이크(210)와 보조 마이크(220)를 포함한다. 주 마이크(210)에는 주로 전자 기기 사용자의 음성 신호가 입력될 수 있다. 보조 마이크(220)는 적어도 두 개 이상 제공되며, 주 마이크(210)의 주변에서 서로 상이한 위치에 배열된다. 보조 마이크(220)에는 주로 사용자 주변 사람들의 음성 신호, 배경 소음, 주변 기기 소음 등이 입력될 수 있다.The microphone array 110 includes a main microphone 210 and a secondary microphone 220. The main microphone 210 can mainly receive the voice signal of the user of the electronic device. At least two auxiliary microphones 220 are provided and arranged at different positions around the periphery of the main microphone 210. The audio signal of the people around the user, the background noise, the noise of the peripheral device, and the like can be mainly input to the auxiliary microphone 220.

다중입력신호 입력인터페이스 모듈(120)은 주 마이크(210)와 보조 마이크(220)들을 통해 동시에 입력되는 음향 신호들을 받아들인다. 다중입력신호 입력인터페이스 모듈(120)은 주 마이크(210)와 보조 마이크(220)가 아날로그 마이크인 경우, 아날로그로 입력된 음향 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 또한, 주 마이크(210)와 보조 마이크(220)가 I2S, PDM, PCM 인터페이스 지원 마이크인 경우, 해당 프로토콜의 인터페이스 기능을 수행한다.The multiple input signal input interface module 120 receives the acoustic signals input simultaneously through the main microphone 210 and the auxiliary microphones 220. When the main microphone 210 and the auxiliary microphone 220 are analog microphones, the multiple input signal input interface module 120 can convert an analog input sound signal into a digital signal. If the main microphone 210 and the auxiliary microphone 220 are microphones that support I2S, PDM, and PCM interfaces, they perform the interface function of the corresponding protocol.

음향신호 필터링 모듈(130)은 다중입력신호 입력인터페이스 모듈(120)을 거친 음향 신호에서 배경 소음, 주변 기기 소음 등 관심영역 밖의 음향 신호를 제거하거나 세기를 줄인다. 구체적으로 음향신호 필터링 모듈(130)은 소음 제거 필터(131), 음향 에코 제거 필터(132), 그리고 음향 특성 추출 필터(133)를 포함한다. The acoustic signal filtering module 130 removes or reduces the intensity of acoustic signals outside the area of interest, such as background noise and peripheral noise, from the acoustic signal passed through the multiple input signal input interface module 120. Specifically, the acoustic signal filtering module 130 includes a noise removing filter 131, an acoustic echo removing filter 132, and an acoustic characteristic extracting filter 133.

소음 제거 필터(131)는 공간 내 배경 소음과 주변 기기 소음의 음향 특성을 추출하고, 이를 역위상 필터를 통해 제거함으로써 음성 신호의 왜곡을 최소화하여 소음을 저감한다.The noise reduction filter 131 extracts the background noise in the space and the acoustic characteristics of the peripheral noise, and removes it through the anti-phase filter, thereby minimizing the distortion of the speech signal and reducing the noise.

음향 에코 제거 필터(132)는 스피커 시스템 사용시 마이크(210, 220)와 스피커 간에 발생하는 에코를 제거하기 위하여 발생 에코의 주파수 특성을 실시간으로 추출하여 제거한다.The acoustic echo cancellation filter 132 extracts and removes the frequency characteristic of the generated echo in real time in order to remove the echo generated between the microphones 210 and 220 and the speaker when using the speaker system.

음향 특성 추출 필터(133)는 음성 검출기 알고리즘을 통해 소음 환경 내 음성 신호만을 추출하고 소음을 억제시킨다.The acoustic characteristic extraction filter 133 extracts only a voice signal in a noisy environment and suppresses noise through a voice detector algorithm.

마이크 어레이 특성 파라미터(111)는 마이크 어레이(110)의 특성 파라미터를 정의한다. The microphone array characteristic parameter 111 defines a characteristic parameter of the microphone array 110. [

도 2는 마이크 어레이 특성 파라미터를 나타내는 도면이다.2 is a diagram showing microphone array characteristic parameters.

도 2를 참조하면, 마이크 어레이 특성 파라미터(111)는 근거리(near field) 음장 모델/원거리 음장(far field) 모델(112)과 마이크로폰 지향성 패턴 모델(113)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the microphone array characteristic parameter 111 includes a near field sound field model / far field model 112 and a microphone directivity pattern model 113.

근거리 음장 모델/원거리 음장 모델(112)은 효과적인 음성 특징 추출 및 인식을 위하여 마이크 어레이(110)의 설치 위치와 음성 신호의 음원(사용자 또는 주변 사람의 입)과의 거리에 따라 근거리 음장 모델 또는 원거리 음장 모델로 마이크들의 특성 파라미터를 정의한다.The near field field model / far field field model 112 may be classified into a near field field model or a far field field model according to the distance between the installation position of the microphone array 110 and the sound source of a voice signal The sound field model defines the characteristic parameters of the microphones.

마이크로폰 지향성 패턴 모델(113)은 마이크 어레이(110)의 방향성 캡처링에 대한 정확도 향상을 위하여 각 마이크(210, 220)의 지향성 패턴을 정의한다. 마이크(210, 220)들은 무지향성 마이크 또는 지향성 마이크가 사용될 수 있다.The microphone directivity pattern model 113 defines a directional pattern of each microphone 210, 220 for improved accuracy with respect to directional capture of the microphone array 110. The microphones 210 and 220 may be an omnidirectional microphone or a directional microphone.

방향성 추출 모듈(140)은 음성 신호의 방향성 정보를 추출하여 음성 신호의 음원 위치를 추적한다. 방향성 추출 모듈(140)은 음성 신호의 입체적 캡처링과 방향성 음향 렌더링을 위해 DOA(Direction of Arrival)와 빔포밍을 통해 음원의 발생 위치를 추적할 수 있다. 방향성 추출 모듈(140)은 DOA를 통해 음성 신호의 도달 방향에 따른 지연 시간을 구한 후 상호상관(Cross-correlation) 계산을 통해 입사각을 산출하여 방향성을 추출할 수 있다. 그리고 추출된 방향으로 빔포밍 기술을 통해 빔 초점을 형성하여 방향성 특성을 부여함으로써 사용자 음성 및 이외의 다른 음원에 대한 음향 정보 수집을 최소화할 수 있다. 또한, 사용자가 다수인 경우 DOA와 빔포밍을 통해 다중 음원의 방향성을 동시에 추출할 수 있다.The directional extraction module 140 extracts the directional information of the voice signal and tracks the position of the sound source of the voice signal. The directional extraction module 140 may track the location of the source of sound through DOA (Direction of Arrival) and beamforming for three-dimensional capturing of the audio signal and directional acoustic rendering. The directional extraction module 140 may obtain the delay time according to the arrival direction of the voice signal through the DOA and then calculate the incident angle by cross-correlation calculation to extract the directionality. Then, the beam focus is formed through the beam forming technique in the extracted direction to give the directional characteristic, thereby minimizing the collection of the acoustic information for the user voice and other sound sources. Also, if there are a large number of users, directionality of multiple sound sources can be simultaneously extracted through DOA and beamforming.

음장 파라미터 추출 모듈(150)은 실내음향을 모델링하고, 모델링된 음장 파라미터와 캡처링된 음향 신호를 실시간으로 통합한다. 실내음향의 모델링은 공간 내에서 발생된 충격응답을 통해 실내음향 특성을 모델링하고, 해당 충격응답을 저장하여 음장 파라미터를 정의한다. 그리고 모델링된 음장 파라미터와 캡처링된 음향 신호를 실시간으로 통합함으로써, 공간의 실내음향 특성이 반영된 음향 신호로 변환되어 재생한다.The sound field parameter extraction module 150 models the room sound and integrates the modeled sound field parameters and the captured sound signal in real time. The modeling of the room acoustic model models the room acoustic characteristics through the impulse responses generated in the space and stores the corresponding impulse responses to define the sound field parameters. Then, by integrating the modeled sound field parameters and the captured sound signals in real time, the sound signals are converted into sound signals reflecting the room acoustic characteristics of the room and reproduced.

음향 신호 통합 모듈(160)은 방향성 추출 모듈(140)에서 추출된 음원의 방향성 정보와 음장 파라미터 추출 모듈(140)에서 정의된 음장 파라미터를 음향 신호 필터링 모듈(130)을 거친 음향 신호에 통합하여, 입체 음향 신호를 생성한다.The acoustic signal integration module 160 integrates the direction information of the sound source extracted by the directional extraction module 140 and the sound field parameters defined by the sound field parameter extraction module 140 into the sound signals passed through the sound signal filtering module 130, Thereby generating a stereo sound signal.

상술한 입체 음향 신호의 생성에는 마이크의 개수, 마이크 어레이의 기하학적 형상, 마이크의 방향성 패턴 등이 중요 요소이다. 그리고 마이크 어레이의 기하학적 형상을 결정하기 위해서는 마이크 어레이의 수음 방향 범위와 주 사용 음원의 주파수 범위가 고려되어야 한다.The number of microphones, the geometric shape of the microphone array, and the directional pattern of the microphone are important factors in generating the above-mentioned stereo sound signal. In order to determine the geometry of the microphone array, the range of the microphone array's direction of sound reception and the frequency range of the main source must be considered.

마이크 어레이(110)는 주 마이크(210)와 보조 마이크(220)들을 선형 어레이(Linear array), 반원형 어레이(Semi-circular array), 그리고 사각형 어레이(Retangular arry)중 적어도 어느 하나로 배열할 수 있다.The microphone array 110 can arrange the main microphone 210 and the auxiliary microphones 220 in at least one of a linear array, a semi-circular array, and a rectangular array.

선형 어레이는 수음 방향 범위가 수직 선상으로부터 ±45° 범위로 한정된다. Linear arrays are defined to have a range of morbidity direction of +/- 45 degrees from the vertical line.

반원형 어레이는 수음 방향 범위가 주 마이크의 수직 선상으로부터 ±90° 범위로 한정된다.Semicircular arrays are defined in the range of the mute direction to a range of ± 90 ° from the vertical line of the main microphone.

사각형 어레이는 선형 어레이의 공간 알리아싱(Spatial aliasing) 문제를 극복하는데 필요한 어레이다. Rectangular arrays are necessary to overcome the spatial aliasing problem of linear arrays.

도 3은 마이크들을 선형 어레이로 배열하는 경우 발생할 수 있는 문제점을 나타내는 도면이다. FIG. 3 is a diagram illustrating a problem that may occur when microphones are arranged in a linear array.

도 3의 (a) 및 (b)를 참조하면, 선형 어레이의 경우 0°와 45° 위치에서 2개의 마이크에 도달하는 특정 주파수간의 위상 차가 0 또는 2π일 경우 음원(source)이 0° 또는 45°에 있다고 혼동하여 판단할 수 있다. 또한, 도 3의 (c)와 같이 45° 로 도출되었을 때 실제 음원(source1, source 2)의 위치가 마이크의 전면인지 후면인지 정확히 판단할 수 없다. Referring to FIGS. 3 (a) and 3 (b), in the case of a linear array, when the phase difference between specific frequencies arriving at two microphones at 0 ° and 45 ° is 0 or 2π, °, as shown in FIG. Also, when it is derived as 45 ° as shown in FIG. 3 (c), it can not be accurately determined whether the position of the actual sound source (source 1, source 2) is the front face or the rear face of the microphone.

이에 반해 사각형 어레이는 각 마이크 간의 다양한 간격과 배치의 조합에서 도출되는 방향성 결과를 통해 선형 어레이에서 발생하는 오류를 개선할 수 있다.In contrast, square arrays can improve errors arising in a linear array through directional results derived from a combination of various spacing and placement between each microphone.

음원의 방향성을 추출하기 위해서는 전 주파수 대역을 커버할 수 있는 마이크가 2개 이상 요구된다. 또한, 마이크들 간의 적정한 간격에 대한 정의가 요구된다.In order to extract the directionality of a sound source, two or more microphones capable of covering the entire frequency band are required. In addition, the definition of proper spacing between microphones is required.

마이크들의 배치 간격은 목표 주파수 범위 관점에서 결정된다. 마이크 어레이의 사용이 음성 전달을 주 목적으로 하는 경우, 목표 주파수 범위를 300~3400Hz로 설정하고 그에 따라 마이크간의 사이 거리(dsep=λ/2)는 최소한 5.0~56.6cm가 요구된다.The spacing of the microphones is determined in terms of the target frequency range. When the use of a microphone array is mainly for voice transmission, the target frequency range is set to 300 to 3400 Hz, and accordingly, the distance between the microphones (d sep = λ / 2) is required to be at least 5.0 to 56.6 cm.

선형 어레이의 경우, 배열되는 마이크의 개수는 아래 식 (1)에 의해 결정될 수 있다.In the case of a linear array, the number of microphones to be arrayed can be determined by the following equation (1).

dmax/dmin= M(M-1)/2 식 (1)d max / d min = M (M-1) / 2 Equation (1)

여기서, here,

dmax : 마이크 간의 최대 거리d max : Maximum distance between microphones

dmin : 마이크 간의 최소 거리d min : Minimum distance between microphones

M : 마이크로폰 개수M: Number of microphones

일 예에 의하면,According to one example,

λ=2*0.05=0.10? = 2 * 0.05 = 0.10

f=c/λ=343.5/0.1(at 20℃) → 약 3400Hzf = c /? = 343.5 / 0.1 (at 20 ° C) → about 3400 Hz

(λ: 파장, c=소리의 속도, f: 주파수)(λ: wavelength, c = speed of sound, f: frequency)

사각형 어레이의 경우, 마이크들 간의 조합을 통해 선형 어레이의 경우보다 필요한 마이크의 개수를 줄일 수 있다. In the case of a square array, the number of microphones required can be reduced by the combination of the microphones, as compared with the case of the linear array.

마이크 어레이가 음성 신호를 입력하는 방향, 즉 수음 방향(Array directivity, D)은 아래 식 (2)와 같이 특정 방향의 음향 방향 인텐시티를 등방성 음향 방사 인텐시티(Isotropic radiant intensity, Ptotal)로 나눈 값으로 정의할 수 있다.The direction in which the microphone array inputs a voice signal, that is, the array directivity (D), is obtained by dividing the acoustic direction intensity in a specific direction by the isotropic radiant intensity (P total ) Can be defined.

Figure pat00001
식 (2)
Figure pat00001
Equation (2)

그리고 전체 등방성 음향 방사 인텐시티(Ptotal)는 식 (3)과 같이 마이크 어레이를 둘러싸는 완전한 구를 균일한 각도의 그리드의 인텐시트로 균일하게 나누고, 그 값의 합으로 정의할 수 있다.Then, the total isotropic sound radiation intensity (P total ) can be defined as the sum of the values obtained by equally dividing the complete sphere surrounding the microphone array into the intensities of the uniform angle grid, as shown in equation (3).

Figure pat00002
식 (3)
Figure pat00002
Equation (3)

식 (3)에서 M은 고각의 그리드 점의 개수이고, N은 방위각의 그리드 점의 개수이다.In equation (3), M is the number of grid points at high angles and N is the number of grid points at azimuths.

방사되는 음향 인텐시티는 빔 패턴으로 나누어지기 때문에, 마이크 어레이의 수음방향은 아래 식 (4)와 같이 빔패턴의 방향성 (B(θ, φ)형태로 나타낼 수 있다.Since the radiated acoustic intensity is divided into beam patterns, the direction of sound reception of the microphone array can be expressed in the form of the direction (B (θ, φ)) of the beam pattern as shown in Equation (4) below.

Figure pat00003
식(4)
Figure pat00003
Equation (4)

이하, 상술한 마이크 어레이를 통한 방향성 추출 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, the directional extraction method using the microphone array will be described.

방향성 추출 모듈(140)은 한 쌍의 마이크들 간의 사이 간격(d)과 이들 마이크들 각각에 도달하는 음향신호의 시간차(τd)와 소리의 속도(ν)를 이용하여 아래 식(5)로부터 통해 음원의 방향성을 추출할 수 있다The directional extraction module 140 uses the time interval (τ d ) and the sound velocity (ν) of the acoustic signal arriving at each of the microphones, The directionality of the sound source can be extracted

Figure pat00004
식 (5)
Figure pat00004
Equation (5)

세부적으로 아래 식 (6)은 상호관계(cross-correlation) 계산을 나타내는데 한 상의 마이크 신호간 관계성을 통해 음원의 방향을 추출할 수 있다.In detail, the following equation (6) shows the cross-correlation calculation, and the direction of the sound source can be extracted through the relationship between microphone signals of one phase.

Figure pat00005
식(6)
Figure pat00005
Equation (6)

식 (6)에 주파수 가중 PHAT(Phase transformation weightings) function(ψ)을 적용할 경우 식 (7)을 도출할 수 있으며, 식 (7)을 통해 잔향 환경, 소음 환경 내에서 더 정확한 음원의 방향성을 추출할 수 있다.Equation (7) can be derived by applying the frequency-weighted phase transformation weighting (PHAT) function (ψ) to Eq. (6) and the more accurate sound source direction in the reverberation environment and noise environment Can be extracted.

Figure pat00006
식 (7)
Figure pat00006
Equation (7)

여기서,

Figure pat00007
이며,here,
Figure pat00007
Lt;

주파수 가중 PHAT function(ψ)은 아래 식 (8)과 식 (9)로 정의될 수 있다.The frequency weighted PHAT function (ψ) can be defined by the following equations (8) and (9).

Figure pat00008
식 (8)
Figure pat00008
Equation (8)

Figure pat00009
식(9)
Figure pat00009
Equation (9)

이하, 상술한 마이크 어레이 배치 기준에 따라 전자 기기에 배치된 마이크 어레이의 다양한 실시 예에 대해 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the microphone array arranged in the electronic apparatus according to the above-described microphone array placement criterion will be described.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크 어레이를 나타내는 도면이다.4 is a view illustrating a microphone array according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 주 마이크(210) 주변에는 복수 개의 보조 마이크(221 내지 228)들이 입체적으로 배열된다. 보조 마이크(221 내지 228)들 중 일부(221 내지 224)는 주 마이크(210)와 동일 평면(11)상에 위치할 수 있고, 나머지(225 내지 228)는 주 마이크(210)와 다른 평면(12)상에 위치할 수 있다. 이들 평면(11, 12)은 서로 나란하게 배치될 수 있다.Referring to FIG. 4, a plurality of auxiliary microphones 221 to 228 are arranged three-dimensionally around the main microphone 210. Some of the auxiliary microphones 221 to 228 may be positioned on the same plane 11 as the main microphone 210 and the remaining ones of the auxiliary microphones 221 to 228 may be positioned on a plane different from that of the main microphone 210 12). ≪ / RTI > These planes 11 and 12 may be arranged side by side.

실시 예에 의하면, 8개의 보조 마이크(211 내지 218)들이 제공된다. 4개의 마이크(221 내지 224)는 주 마이크(210)와 XY 평면(11)상에 위치한다. 4개의 마이크(225 내지 228)는 주 마이크(210)를 중심으로 사각으로 배열된다. 주 마이크(210)는 X축 방향으로, 그리고 Y축 방향으로 보조 마이크(211 내지 214)들의 사이 간격(Δx, Δy)의 중앙에 위치한다. According to the embodiment, eight auxiliary microphones 211 to 218 are provided. The four microphones 221 to 224 are positioned on the XY plane 11 with the main microphone 210. The four microphones 225 to 228 are arranged in a rectangular shape around the main microphone 210. The main microphone 210 is located at the center of the interval ([Delta] x, [Delta] y) between the auxiliary microphones 211 to 214 in the X axis direction and the Y axis direction.

나머지 4개의 마이크들(215 내지 218)은 Z축 방향으로 주 마이크(210)와 다른 높이에 위치한다. 나머지 4개의 마이크들(215 내지 218)은 Z축 방향으로 주 마이크(210)와 동일 평면에 위치하는 보조 마이크(211 내지 214)들과 대응되는 지점에 각각 위치한다.The remaining four microphones 215 to 218 are located at different heights from the main microphone 210 in the Z-axis direction. The remaining four microphones 215 to 218 are located at corresponding positions with the auxiliary microphones 211 to 214 located on the same plane as the main microphone 210 in the Z axis direction.

도 5는 도 4의 기준에 따라 전자 기기에 배치된 마이크 어레이를 나타내는 도면이다. 5 is a view showing a microphone array disposed in an electronic device according to the criteria of FIG.

도 5를 참조하면, 전자 기기(300)는 HMD가 제공될 수 있다. HMD(300)에 배치된 보조 마이크(221 내지 228)들의 사이 간격에 따라 다양한 주파수 범위의 음향 방향성 정보 추출이 가능하다. 실시 예에 의하면, 보조 마이크(221 내지 228)들간의 사이 간격이 최소 5cm에서 3400Hz 이상의 음향 방향성 정보 추출이 가능하며, HMD(300)의 대각선 최대 길이 26cm 사이 간격의 보조 마이크(221 내지 228)들로부터 650Hz이상의 음향 방향성 정보 추출이 가능하다.Referring to FIG. 5, the electronic device 300 may be provided with an HMD. It is possible to extract acoustic direction information in various frequency ranges according to the interval between the auxiliary microphones 221 to 228 disposed in the HMD 300. [ According to the embodiment, it is possible to extract acoustic directional information of a minimum interval of 5 cm to 3400 Hz between the auxiliary microphones 221 to 228, and auxiliary microphones 221 to 228 of the interval between the maximum diagonal length of 26 cm of the HMD 300 It is possible to extract acoustic directional information of 650 Hz or more.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마이크 어레이를 나타내는 도면이다.6 is a view illustrating a microphone array according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 보조 마이크(221 내지 217)들은 주 마이크(210) 주변에서 반원 형상을 따라 배열된다. 보조 마이크(221 내지 227)들은 주 마이크(210)와 동일 평면(11)상에 배열된다.Referring to FIG. 6, the auxiliary microphones 221 to 217 are arranged in a semicircular shape around the main microphone 210. The auxiliary microphones 221 to 227 are arranged on the same plane 11 as the main microphone 210.

상기 도 6의 마이크 어레이 배열은 도 7 및 도 8과 같은 앞면이 곡면으로 제공되는 HMD(310, 320)에 적용될 수 있다.6 may be applied to the HMDs 310 and 320 provided with curved front surfaces as shown in FIGS. 7 and 8.

보조 마이크(221 내지 227)들은 Uniform Semi-Circular Array 형식으로 배열되며, 정면 중앙을 중심으로 좌우 방향으로 동일한 각도 간격으로 배열된다. 실시 예에 의하면, 정면 중앙에 위치하는 보조 마이크(224)를 기준으로 좌우 방향으로 30° 또는 45° 각도 간격으로 보조 마이크(221 내지 223, 225 내지 227)들이 배열될 수 있다.The auxiliary microphones 221 to 227 are arranged in the Uniform Semi-Circular Array form and arranged at the same angular intervals in the left-right direction centering on the front center. According to the embodiment, the auxiliary microphones 221 to 223 and 225 to 227 may be arranged at an angle of 30 ° or 45 ° in the lateral direction with respect to the auxiliary microphone 224 located at the front center.

보조 마이크(221 내지 227)들간의 각도 간격은 빔포밍 정밀도를 높이려면 좁게, 정밀도를 낮추려면 넓게 설정할 수 있다.The angular intervals between the auxiliary microphones 221 to 227 can be set to be narrow to increase the beam forming accuracy and to be wide to decrease the precision.

도 9는 글라스에 장착되는 마이크 어레이를 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 주 마이크(210)는 글라스의 정면 중앙에, 보조 마이크(221 내지 224)들은 주 마이크(210)를 기준으로 좌우를 따라 소정 간격으로 부착될 수 있다.9 is a view showing a microphone array mounted on a glass. Referring to FIG. 9, the main microphone 210 may be attached to the front center of the glass, and the auxiliary microphones 221 to 224 may be attached to the main microphone 210 at predetermined intervals along the left and right sides.

또한, 주 마이크(210)와 보조 마이크(221 내지 224)들의 조합은 일직선상에 배치되도록 부착될 수 있다.In addition, the combination of the main microphone 210 and the auxiliary microphones 221 to 224 can be attached so as to be arranged in a straight line.

도 10은 모바일 기기에 배열되는 마이크 어레이를 나타내는 도면이다. 도 10에서 (a)는 마이크 어레이가 부착된 모바일 기기를 나타내는 사시도이고, (b)는 모바일 기기의 전면을, (c)는 모바일 기기의 후면을 각각 나타낸다.10 is a diagram showing a microphone array arranged in a mobile device. 10 (a) is a perspective view showing a mobile device to which a microphone array is attached, (b) shows a front surface of the mobile device, and FIG. 10 (c) shows a rear surface of the mobile device.

도 10을 참조하면, 마이크 어레이(110)는 모바일 기기(340)의 표시부(343)가 있는 전면(341)과 이에 대향하는 후면(342)에 걸쳐 배열될 수 있다.10, the microphone array 110 may be arranged over a front surface 341 with a display portion 343 of the mobile device 340 and a rear surface 342 opposite thereto.

실시 예에 의하면, 주 마이크(210)는 모바일 기기(340)의 후면(342) 중앙에 배열되고, 주변에는 복수의 보조 마이크(221 내지 228)들이 배열된다. 보조 마이크(222, 224, 225, 227)들은 주 마이크(210)를 기준으로 상하좌우 직각방향으로 서로 대칭되는 지점에 부착될 수 있다. 그리고 대각선 방향으로 서로 대칭되는 지점에 보조 마이크(221, 223, 226, 228)들이 부착될 수 있다. 그리고 전면(341)에는 표시부(343)의 외측 가장자리영역에 복수의 보조 마이크(229 내지 232)들이 배열된다.According to the embodiment, the main microphone 210 is arranged at the center of the rear surface 342 of the mobile device 340, and a plurality of auxiliary microphones 221 to 228 are arranged around the main microphone 210. The auxiliary microphones 222, 224, 225, and 227 may be attached to points symmetrical with respect to the main microphone 210 in the up, down, left, and right directions. And auxiliary microphones 221, 223, 226, and 228 may be attached to the points symmetrical to each other in the diagonal direction. A plurality of auxiliary microphones 229 to 232 are arranged in the outer edge area of the display unit 343 on the front surface 341.

도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 모바일 기기에 배열되는 마이크 어레이를 나타내는 도면이다. 도 11은 모바일 기기의 후면을 나타낸다.11 is a view illustrating a microphone array arranged in a mobile device according to another embodiment of the present invention. 11 shows the rear surface of the mobile device.

도 11을 참조하면, 주 마이크(210)는 모바일 기기(340)의 후면(342) 중앙에 부착되고, 보조 마이크(221 내지 224)들은 모바일 기기(340)의 측면(343) 영역에 부착될 수 있다. 보조 마이크(221 내지 224)들은 주 마이크(210)를 기준으로 상하좌우 직각방향으로 서로 대칭되는 지점에 부착될 수 있다. 11, the main microphone 210 is attached to the center of the rear surface 342 of the mobile device 340 and the auxiliary microphones 221 to 224 are attached to the side surface 343 area of the mobile device 340 have. The auxiliary microphones 221 to 224 may be attached to points symmetrical with respect to the main microphone 210 in the up, down, left, and right directions.

상술한 모바일 기기(340)에 부착되는 마이크 어레이(221 내지 224)의 경우, 모바일 기기(340)를 통한 영상 통화 시 입체 음향을 실시간으로 지원할 수 있다.In the case of the microphone arrays 221 to 224 attached to the mobile device 340 described above, stereophonic sound can be supported in real time during a video call through the mobile device 340.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 마이크 어레이 배열을 나타내는 도면이다.12 is a view showing a microphone array arrangement according to another embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 최근 사용자의 머리에 착용한 후 360° 방향의 영상을 동시에 촬영할 수 있는 파노라마 카메라(350)가 출시되고 있다. 이러한 착용형 전자 기기(350)의 경우, 마이크 어레이(221 내지 228)를 Uniform Circular Array 형식으로 배열할 수 있다. 마이크(221 내지 228)들은 착용형 전자 기기(350)의 중심을 기준으로 서로 대칭되는 위치에서, 동일한 각도 간격으로 어레이를 구성할 수 있다. Referring to FIG. 12, a panoramic camera 350 is recently available that can simultaneously photograph 360 ° images after being worn on a user's head. In the case of such a wearable electronic device 350, the microphone arrays 221 to 228 can be arranged in a uniform circular array form. The microphones 221 to 228 may constitute an array at the same angular interval in positions symmetrical to each other with respect to the center of the wearable electronic device 350. [

본 실시 예에서는 8개의 마이크(221 내지 228)들이 45° 간격으로 어레이를 구성하는 것으로 표시하였으나, 이에 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 4개의 마이크들이 어레이를 구성하는 경우 마이크들간 사이 간격은 90°을 이룰 수 있다.In this embodiment, eight microphones 221 to 228 are shown as being arrayed at intervals of 45 [deg.], But the present invention is not limited thereto and may be variously changed. For example, if the four microphones constitute the array, the interval between the microphones may be 90 [deg.].

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will also be appreciated that many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

10: 입체 음향 캡처링 시스템
110: 마이크 어레이
120: 다중입력신호입력인터페이스 모듈
130: 음향 신호 필터링 모듈
131: 소음 제거 필터
132: 음향 에코 제거 필터
133: 음향 특성 추출 필터
140: 방향성 추출 모듈
150: 음장 파라미터 추출 모듈
160: 음향 신호 통합 모듈
210: 주 마이크
220: 보조 마이크
10: Stereophonic Capturing System
110: microphone array
120: Multiple input signal input interface module
130: acoustic signal filtering module
131: Noise reduction filter
132: Acoustic Echo Removal Filter
133: Acoustic characteristic extraction filter
140: directional extraction module
150: sound field parameter extraction module
160: Acoustic signal integration module
210: Main microphone
220: Secondary microphone

Claims (10)

음향 신호가 입력되는 주 마이크;
상기 주 마이크 주변에서 서로 상이한 위치에 배열되며, 상기 음향 신호가 입력되는 적어도 두 개 이상의 보조 마이크들;
상기 보조 마이크들에 입력된 음향 신호로부터 상기 음향 신호의 방향성 정보를 추출하는 방향성 추출 모듈; 및
상기 방향성 추출 모듈에서 추출된 상기 음향의 방향성 정보와 상기 음향 신호를 통합하는 음향 신호 통합 모듈을 포함하는 입체 음향 캡처링 시스템.
A main microphone for receiving an acoustic signal;
At least two auxiliary microphones arranged at positions different from each other around the main microphone and receiving the acoustic signals;
A direction extracting module for extracting direction information of the acoustic signal from the acoustic signal input to the auxiliary microphones; And
And a sound signal integration module for integrating the sound signal with the directional information of the sound extracted from the directional extraction module.
제 1 항에 있어서,
상기 보조 마이크들은 상기 주 마이크와 동일 평면상에 배열되는 입체 음향 캡처링 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the auxiliary microphones are arranged coplanar with the main microphone.
제 1 항에 있어서,
상기 보조 마이크들은,
제1 평면상에서 상기 주 마이크와 배열되는 적어도 두 개 이상의 보조 마이크들과,
상기 제1 평면과 상이한 제2 평면상에서 배열되는 적어도 두 개 이상의 보조 마이크들로 구분되는 입체 음향 캡처링 시스템.
The method according to claim 1,
The auxiliary microphones,
At least two auxiliary microphones arranged on the first plane with the main microphone,
And at least two auxiliary microphones arranged on a second plane different from the first plane.
제 1 항에 있어서,
상기 음향 신호에 포함된 신호들을 필터링하는 음향 신호 필터링 모듈을 더 포함하되,
상기 음향 신호 필터링 모듈은
상기 음향 신호에 포함된 주변 소음 신호를 추출하여 역위상 필터링을 통해 제거하는 소음 제거 필터;
상기 음향 신호에 포함된 에코 신호를 제거하는 음향 에코 제거 필터; 및
상기 음향 신호에 포함된 음성 신호를 추출하는 음성 추출 필터를 포함하는 입체 음향 캡처링 시스템.
The method according to claim 1,
Further comprising an acoustic signal filtering module for filtering the signals included in the acoustic signal,
The acoustic signal filtering module
A noise canceling filter for extracting a surrounding noise signal included in the sound signal and removing the peripheral noise signal through reverse phase filtering;
An acoustic echo cancellation filter for eliminating an echo signal included in the acoustic signal; And
And a speech extraction filter for extracting the speech signal contained in the acoustic signal.
제 1 항에 있어서,
상기 방향성 추출 모듈은 상기 보조 마이크들 각각에 입력되는 상기 음향 신호의 입력 시간 차이를 산출하고, 상기 입력 시간 차이에 따른 상기 보조 마이크들로의 상기 음향 신호의 입사각을 산출하여 상기 음향의 방향성을 추출하는 입체 음향 캡처링 시스템.
The method according to claim 1,
The directional extraction module calculates an input time difference of the acoustic signal input to each of the auxiliary microphones, calculates an incident angle of the acoustic signal to the auxiliary microphones according to the input time difference, A stereo audio capturing system.
제 1 항에 있어서,
상기 주 마이크와 상기 보조 마이크들은 전자 기기에 부착되는 입체 음향 캡처링 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the main microphone and the auxiliary microphones are attached to an electronic device.
주 마이크 및 상기 주 마이크 주변에 배열된 적어도 두 개 이상의 보조 마이크들을 통해 음향 신호가 입력되는 단계;
상기 보조 마이크들에 입력된 상기 음향 신호로부터 상기 음향 신호의 방향성 정보를 추출하는 단계; 및
상기 주 마이크에 입력된 상기 음향 정보와 상기 방향성 정보를 통합하는 단계를 포함하는 입체 음향 캡터링 방법.
Inputting a sound signal through a main microphone and at least two auxiliary microphones arranged around the main microphone;
Extracting directional information of the acoustic signal from the acoustic signal input to the auxiliary microphones; And
And integrating the direction information with the acoustic information input to the main microphone.
제 7 항에 있어서,
상기 보조 마이크들은 상기 주 마이크와 동일 평면 상에 위치하여 상기 음향 신호를 입력하는 입체 음향 캡처링 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the auxiliary microphones are positioned coplanar with the main microphone to input the acoustic signal.
제 7 항에 있어서,
상기 주 마이크 및 상기 보조 마이크에 입력된 상기 음향 신호에 포함된 신호들을 필터링하는 음향 신호 필터링 단계를 더 포함하되,
상기 음향 신호 필터링 단계는
상기 음향 신호에 포함된 주변 소음 신호를 역위상 필터링을 통해 제거하는 단계;
상기 음향 신호에 포함된 에코 신호를 제거하는 단계;
상기 음향 신호에 포함된 음성 신호를 추출하는 단계를 포함하는 입체 음향 캡처링 방법.
8. The method of claim 7,
Further comprising: an acoustic signal filtering step of filtering signals included in the acoustic signal input to the main microphones and the auxiliary microphones,
The acoustic signal filtering step
Removing an ambient noise signal included in the acoustic signal through anti-phase filtering;
Removing an echo signal included in the acoustic signal;
And extracting a voice signal included in the acoustic signal.
제 7 항에 있어서,
상기 음향 신호의 방향성 정보를 추출하는 단계는
상기 보조 마이크들 각각에 입력되는 상기 음향 신호의 입력 시간 차이를 산출하고, 상기 입력 시간 차이에 따른 상기 보조 마이크들로의 상기 음향 신호의 입사각을 산출하여 상기 음향의 방향성을 추출하는 입체 음향 캡처링 방법.
8. The method of claim 7,
The step of extracting the directional information of the acoustic signal
A stereo sound capturing unit for calculating an input time difference of the acoustic signal input to each of the auxiliary microphones and calculating an incident angle of the acoustic signal to the auxiliary microphones according to the input time difference, Way.
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