KR20180014968A - Apparatus and Method for Automatically Optimizing Volume Reflecting Deviation of Speaker - Google Patents

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KR20180014968A
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김풍민
김제금
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주식회사 이머시스
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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for automatically optimizing a volume according to the deviation of a speaker in an acoustic system having two or three channels of speakers and a microphone. More particularly, the present invention relates to an apparatus and a method for automatically optimizing a volume according to the deviation of a speaker, the apparatus including: (A) an induction part for inducing the same output with a time difference from each of the speakers; (B) a calculation part for receiving the output of each of the speakers inputted to the microphone and calculating the sound pressure of each of the speakers; and (C) an adjusting part for adjusting the output of each of the speakers to input the same sound pressure from each of the speakers to the microphone in consideration of differences in the calculated sound pressures of the speakers. It is possible to automatically optimize audio output even if the operating volumes of the speakers in the acoustic system are not the same.

Description

스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치 및 방법{Apparatus and Method for Automatically Optimizing Volume Reflecting Deviation of Speaker}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an apparatus and method for automatically optimizing a volume according to a speaker variation,

본 발명은 2~3채널의 스피커와 하나 또는 복수개의 마이크로폰을 가지는 음향시스템에서 스피커의 위치 및 청자의 위치에 따라 스피커의 성능 편차를 반영하여 자동으로 오디오 출력을 최적화하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for automatically optimizing audio output in response to a performance deviation of a speaker depending on a position of a speaker and a position of a speaker in an acoustic system having two or three channels of speakers and one or more microphones.

이때 상기 음향시스템은 단순 음향시스템 뿐 아니라 홈 씨어터 시스템(Home Theater System)이나 프로젝션 시스템, HDTV, 디지털 TV, 스마트 TV 등을 포함하는 개념이다.
At this time, the sound system includes not only a simple sound system but also a home theater system, a projection system, an HDTV, a digital TV, and a smart TV.

고도의 디지털 신호처리 기술을 기반으로 하는 멀티미디어 기술이 발전함에 따라 대화면의 고품질, 다기능 디스플레이 기기(프로젝션 시스템, HDTV, 디지털 TV, 스마트 TV 등)가 일반화되고 있다. 이러한 영상측면의 발전에 발맞추어 오디오 시스템도 5.1 채널, 7.1 채널 등의 다채널 스피커를 갖추면서 풍부하고 실감나는 오디오를 지원하고 있다.With the development of multimedia technology based on advanced digital signal processing technology, high quality, multi-function display devices (projection system, HDTV, digital TV, smart TV, etc.) of large screen are becoming popular. In keeping with the development of these visual aspects, the audio system also supports rich and realistic audio with multi-channel speakers such as 5.1 channel and 7.1 channel.

잘 알려진 바와 같이, 다채널 스피커, 특히 5.1 채널의 경우 프론트 센터(F.C), 프론트 라이트(F.R), 프론트 레프트(F.L), 리어 라이트(R.R), 리어 레프트(R.L) 및 우퍼(W.F) 스피커로 구성된다. 오디오 시스템은 오디오 신호를 디코딩하여 5.1 채널의 신호로 변환하고, 변환된 각 채널의 신호를 해당 스피커로 출력함으로서, 청취자가 스피커를 통해 출력되는 사운드를 청취할 수 있게 된다. As is well known, it is possible to use a multi-channel speaker, especially a front channel (FC), a front light (FR), a front left (FL), a rear right (RR), a rear left (RL) and a woofer . The audio system decodes the audio signal, converts it into a 5.1-channel signal, and outputs the signal of each channel to the corresponding speaker so that the listener can listen to the sound output through the speaker.

오디오 시스템(A/V 시스템을 포함함) 출력을 최적으로 구성하는 것은 입체감, 현장감 넘치는 음향의 확보를 위해 매우 중요한 요소가 된다. 다채널 오디오 시스템의 경우, 최초 제품 설치시에는 음향/시스템 전문가가 각 스피커의 설치 위치와 오디오 출력 레벨, 지연시간 등에 대해 셋팅하게 되지만, 이사 및 내부구조 변경 등으로 시스템의 위치를 바꾸는 경우에는 이러한 셋팅 작업을 사용자가 직접 할 수밖에 없었다. 그러나 비전문가인 사용자가 각 스피커의 위치, 출력 레벨 및 지연시간을 일일이 셋팅하는 것은 매우 어렵고 번거롭기 때문에 실질적으로는 '대략' 셋팅하거나 앞쪽으로 모든 스피커를 일렬로 배치하는 것이 일반적이다. 그런데 이렇게 '대략' 셋팅된 오디오 시스템을 사용하는 경우 오히려 사운드 자체에 이질감이 느껴지는 등의 문제가 있다.Optimizing the output of the audio system (including the A / V system) is a very important factor for ensuring three-dimensional and realistic sound. In the case of multi-channel audio systems, the sound / system expert sets the setup position, audio output level, and delay time of each speaker when installing the first product. However, if you change the system position by moving or changing the internal structure, I had to do the setting myself. However, it is very difficult and cumbersome for an untrained user to set the position, output level and delay time of each speaker individually, so it is common to set the 'roughly' in practice or all the speakers to the front in a line. However, when using the audio system set to 'roughly', there is a problem such as feeling a sense of heterogeneity in the sound itself.

한편 전문가에 의해 셋팅하는 경우에도, 청취자가 각 스피커로부터 동일한 거리에 있는 중앙 위치에 있다는 가정하에 셋팅하고 있으므로, 각 스피커의 중앙 위치가 아닌 다른 위치로 이동한 상태에서 사운드를 청취할 경우 청각적인 혼동을 유발할 수 있다.
On the other hand, even when setting by a specialist, since the listener is set on the assumption that the listener is at the center position at the same distance from each speaker, when listening to the sound while moving to a position other than the center position of each speaker, Lt; / RTI >

이러한 문제를 해결하기 위하여 다양한 기술들이 제시된 바 있다.Various techniques have been proposed to solve this problem.

공개특허 10-2005-0032929에는 오디오 시스템이 셋팅된 상태에서 사전에 사용자 위치별 각 스피커의 출력값을 저장해 두었다가 사용자 특정 위치를 지정(예를 들면 리모콘 작동)하면 그 위치에 해당하는 각 스피커의 출력값을 추출하여 해당 조건으로 출력되도록 하는 스피커 시스템이 개시되어 있다. 그러나 이 역시 초기에 전문가의 셋팅작업이 필요하며, 스피커 이동시 사용자가 매우 복잡한 '위치별 스피커 출력값 저장' 작업을 수행해야 하기 때문에 현실성이 없다.When an audio system is set, an output value of each speaker for each user position is stored in advance, and when a user-specified position is designated (for example, a remote controller is operated), the output value of each speaker And outputting the extracted signal under the corresponding condition. However, this is also not realistic because it is necessary to set up a specialist in the beginning and the user has to perform a very complicated operation of storing the speaker output value by position when moving the speaker.

공개특허 10-2005-0056647은 각 스피커에 위치 센서를 장착하고, 이들 위치 센서를 이용하여 2차원적으로 청취자의 위치를 감시 및 추적하며, 청취자의 위치 이동에 따라 전방 좌우 스피커 및 후방 좌우 스피커의 출력 레벨과 지연시간을 적응적으로 자동 제어하는 오디오 시스템에 관한 것이다. 이에 의하면 위치센서를 장착한 특수 스피커가 있어야 하며, 초기에 전문가의 셋팅작업이 필요하고, 하나의 스피커라도 이동되면 전체 시스템을 다시 셋팅해야 하는 단점이 있다.Open Patent Publication No. 10-2005-0056647 discloses a method of mounting a position sensor on each speaker, monitoring and tracking the position of the listener two-dimensionally using these position sensors, and detecting the position of the front left and right speakers and the rear left and right speakers And an audio system for adaptively and automatically controlling the output level and the delay time. According to this, a special speaker equipped with a position sensor must be installed. In the beginning, it is necessary to set up a specialist, and when one speaker is moved, the whole system must be set again.

공개특허 10-2006-0028962에는 스피커를 회전시키는 구동부와 사용자의 움직임을 검출하는 검출부가 있어 사용자의 위치에 맞도록 스피커를 회전시키는 방법이 기술되어 있다. 이에 의하면 회전구동부가 달린 특수 스피커와, 검출부가 있어야 하며, 단순히 스피커의 방향만 달리할 뿐 사용자의 위치에 따른 출력이나 시간 지연에 관한 것은 언급하지 않고 있다. 또한 이 경우에도 최초 셋팅이 필요하며, 하나의 스피커라도 이동하거나 방향이 바뀌면 다시 셋팅해야 한다.
A method of rotating a speaker to fit a position of a user is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 10-2006-0028962 by a driving unit for rotating the speaker and a detection unit for detecting the movement of the user. According to this, there is a special speaker with a rotation driving part and a detecting part, and it does not mention about the output or the time delay according to the position of the user, but simply the direction of the speaker is different. Also, in this case, the initial setting is necessary, and if one speaker is moved or the direction changes, it should be set again.

즉 이상과 같은 종래기술에 의하면 스피커 셋팅 작업은 음향/시스템 전문가의 도움을 받지 않고는 일반 사용자들로서는 매우 어려운 일이며, 따라서 대부분의 사용자들은 스피커도 대략적으로 배치하고, 스피커별 음량도 대략적으로 조정하여 음향시스템을 활용하고 있는 실정이다. 또한 사용자가 설정조건을 변경하지 않으면 사용자의 위치가 변하더라도 항상 동일한 사운드를 출력함으로써 사용자의 위치에 따라 음질이 달라지게 되는 것이다.
That is, according to the conventional art as described above, the speaker setting operation is very difficult for ordinary users without the help of the sound / system expert. Therefore, most users can arrange the speakers roughly, And the sound system is utilized. Also, if the user does not change the setting condition, the sound quality is always changed according to the user's position by outputting the same sound even if the user's position is changed.

한편, 사운드 신호처리 기술이 고도화되면서 영화관이나 하이엔드 유저가 아닌 보통의 일반 사용자의 경우 2채널 또는 3채널 스피커 시스템으로도 웅장하고 현장감 있는 사운드를 들을 수 있다.
On the other hand, as the sound signal processing technology becomes more sophisticated, ordinary users who are not a movie theater or a high-end user can hear a magnificent and realistic sound even with a 2-channel or 3-channel speaker system.

공개특허 10-2005-0032929Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2005-0032929 공개특허 10-2005-0056647≪ RTI ID = 0.0 > 공개특허 10-2006-0028962[Patent Document 10] 2006-0028962

본 발명은 2~3채널의 스피커와 마이크로폰을 가지는 음향시스템에서 스피커의 작동볼륨이 동일하지 않더라도 자동으로 오디오 출력을 최적화하는 볼륨 자동 최적화 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an automatic volume optimization method for automatically optimizing audio output even when the operating volume of speakers is not the same in an acoustic system having two or three channels of speakers and a microphone.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 2~3채널의 스피커와 마이크로폰을 가지는 음향시스템에서의 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치로서, (A) 상기 각각의 스피커에 시간차를 두고 동일한 출력을 유도하는 유도부; (B) ① 상기 마이크로폰에 입력된 각 스피커의 출력을 전달받고, ② 각 스피커의 음압을 계산하는 계산부; (C) 계산된 각 스피커의 음압의 차이를 고려하여 각 스피커로부터 동일한 음압이 상기 마이크로폰으로 입력되도록 각 스피커의 출력을 조절하는 조절부;를 포함하는 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치 및 방법에 관한 것이다.
According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for automatically optimizing a volume according to a speaker deviation in an acoustic system having two or three channels of speakers and a microphone, the apparatus comprising: (A) Guide portion; (B) a calculator receiving the output of each speaker input to the microphone and calculating the sound pressure of each speaker; (C) an adjusting unit for adjusting the output of each speaker so that the same sound pressure is inputted from each speaker to the microphone in consideration of a difference in sound pressure of each of the calculated speakers; and will be.

이상과 같이 본 발명에 의하면 스피커의 위치가 변화되더라도 특정 위치에 스피커의 스위트 스팟이 형성되도록 스피커 편차에 따른 볼륨이 자동으로 제어되므로 사용자는 아무런 조작 없이도 최적의 음향을 청취할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, even if the position of the speaker is changed, the volume according to the speaker deviation is automatically controlled so that the sweet spot of the speaker is formed at a specific position, so that the user can listen to the optimum sound without any operation.

또한 본 발명에 의하면 사용자(청자)의 위치가 변하더라도 사용자가 있는 위치에 스피커의 스위트 스팟이 형성되도록 자동으로 제어되므로 사용자는 임의의 위치에서도 최적의 음향을 청취할 수 있게 된다.According to the present invention, even if the position of the user (celadon) changes, the sweet spot of the speaker is automatically controlled to be formed at the position where the user is located, so that the user can listen to the optimum sound at any position.

따라서 본 발명에 의하면 음향/시스템 전문가의 도움을 받지 않고서도 자동으로 스피커의 셋팅이 가능하게 된다.
Thus, the present invention enables automatic speaker setting without the help of a sound / system expert.

도 1은 2채널 스피커와 하나의 마이크로폰을 가지는 음향시스템과 본 발명에 의한 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치의 개념도.
도 2a~2c는 분리형 2채널 스피커와 하나의 마이크로폰을 가지는 음향시스템에서, 음향시스템의 본체와 스피커 및 사용자 사이의 평면적 위치관계의 예를 보여주는 개념도.
도 3은 좌우측 마이크로폰(ML, MR)과 위치검출부(C)가 장착된 음향시스템에서 음향시스템의 본체와 스피커 및 사용자 사이의 평면적 위치관계의 예를 보여주는 개념도.
도 4는 본 발명에서 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치를 이용한 스피커 스위트 스팟 설정방법의 단계를 나타낸 순서도.
1 is a conceptual diagram of an acoustic system having a 2-channel speaker and a microphone, and a volume automatic optimizing apparatus according to a speaker variation according to the present invention.
Figs. 2A to 2C are conceptual diagrams showing examples of a planar positional relationship between a main body of a sound system, a speaker and a user, in an acoustic system having a detachable two-channel speaker and a microphone. Fig.
3 is a conceptual diagram showing an example of the planar positional relationship between the main body of the acoustic system, the speaker and the user in the acoustic system in which the left and right microphones ML and MR and the position detection unit C are mounted.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of setting a speaker-set spot using a volume automatic optimizing apparatus according to a speaker variation in the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the appended drawings illustrate only the contents and scope of technology of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention based on these examples.

본 발명에서 "음향시스템"은 단순 음향시스템 뿐 아니라 홈 씨어터 시스템(Home Theater System)이나 프로젝션 시스템, HDTV, 디지털 TV, 스마트 TV 등 음향 관련 장치를 가지는 각종 오디오/비디오 장치를 포함하는 개념이다.
In the present invention, the term "acoustic system" is a concept including not only a simple sound system but also various audio / video devices having a sound related device such as a home theater system, a projection system, an HDTV, a digital TV, and a smart TV.

전술하였듯이 본 발명은 유도부, 계산부 및 조절부를 포함하는, 2~3채널의 스피커와 하나 또는 복수개의 마이크로폰을 가지는 음향시스템에서의 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치 및 방법에 관한 것이다.
As described above, the present invention relates to an apparatus and method for automatically optimizing a volume according to a speaker deviation in an acoustic system having two or three channels of speakers and one or more microphones including an induction unit, a calculation unit, and a control unit.

<음향시스템에서의 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치에 관한 발명><Invention of Automatic Volume Optimization Device According to Speaker Deviation in Acoustic System>

본 발명에서 상기 스피커는 분리형일 수도 있고, 음향시스템에 일체로 결합된 일체형일 수도 있다. 분리형 스피커인 경우 유무선을 모두 포함할 수 있다.In the present invention, the speaker may be detachable or integral with the acoustic system integrally. If the speaker is a detachable speaker, it can include both wired and wireless.

본 발명에서 상기 마이크로폰은 음향시스템에 장착되어 있을 수도 있지만, 본 발명에 의한 '스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치'가 음향시스템에 포함되는 개념이므로 마이크로폰이 '스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치'에 장착되는 것을 배제하는 것은 아니다.
In the present invention, the microphone may be mounted in an acoustic system, but since the 'automatic volume optimizing device according to speaker deviation' according to the present invention is included in the acoustic system, It does not exclude being mounted.

본 발명에서 상기 유도부는, 상기 각각의 스피커에 시간차를 두고 일정한 출력을 유도하는 기능을 한다. In the present invention, the induction unit serves to induce a constant output with a time difference from each speaker.

상기 계산부는, ① 각각의 스피커에서 유도된 출력음압에 대해 마이크로폰이 감지한 음압세기를 전달받아 ② 각 스피커의 음압차이를 비교하여 소정의 기준지점(예를 들면, 마이크로폰 또는 마이크로폰 사이의 중앙)에서 각 스피커의 음압을 계산하여 각 스피커의 교정출력비를 계산한다.(1) receiving the sound pressure intensity detected by the microphone with respect to the output sound pressure induced by each speaker, (2) comparing the sound pressure differences of the respective speakers, and comparing the sound pressure differences detected at the predetermined reference point (for example, between the microphone and the microphone) Calculate the sound pressure of each speaker and calculate the calibration output ratio of each speaker.

상기 조절부는, 계산부에 의해 결정된 각 스피커의 교정출력비 정보에 따라 각 스피커의 출력비를 조절한다.
The controller adjusts the output ratio of each speaker according to the calibration output ratio information of each speaker determined by the calculator.

본 발명에서 '출력을 조절'한다는 것은 특정지점과 각 스피커 사이의 거리 차이에 따른 음압손실을 보정하여 특정지점에서 동일한 음원일 때 각 스피커에 동일한 음압을 느낄 수 있도록 스피커의 출력을 조절한다는 것이다. In the present invention, 'adjusting the output' means adjusting the output of the speaker so that the same sound pressure is applied to each speaker when the sound source is the same sound source at a certain point by correcting the sound pressure loss due to the difference in distance between the specific point and each speaker.

한편, 반구면파를 출력하는 점음원으로 볼 수 있는 스피커(음원)로부터의 출력음압(W; 단위시간당 방출되는 음에너지)과, 떨어져 있는 거리(r), 마이크로폰에서의 음의 세기(I)의 관계는 다음 식으로 나타낼 수 있다.On the other hand, when the output sound pressure (W) (sound energy emitted per unit time) from the speaker (sound source), which is seen as a point sound source outputting a hemispherical wave, the distance r, The relationship can be expressed by the following equation.

Figure pat00001
(식 1)
Figure pat00001
(Equation 1)

또한 음파의 속도(v)와 스피커가 마이크로폰에 이르는 시간(t)의 관계는 다음 식으로 나타낼 수 있다. The relationship between the velocity (v) of the sound wave and the time (t) of the speaker to the microphone can be expressed by the following equation.

Figure pat00002
(식 2)
Figure pat00002
(Equation 2)

2채널 스피커와 하나의 마이크로폰을 가지는 음향시스템과 본 발명에 의한 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치의 개념도를 도 1에, 분리형 2채널 스피커와 하나의 마이크로폰을 가지는 음향시스템에서 음향시스템의 본체와 스피커 및 사용자 사이의 평면적 위치관계의 개념적 예를 도 2a~2c에 도시하였다. 도 2a~2c에는 본 발명에 의한 설정장치는 도시하지 않았다. 도면에서 M은 마이크로폰, S1, S2는 두 개의 스피커를, U는 사용자를, 사각형은 음향시스템 본체를 의미한다.
1 is a conceptual diagram of an acoustic system having a two-channel speaker and a microphone, and a volume automatic optimizing apparatus according to a speaker variation according to the present invention, and FIG. 1 is a conceptual diagram showing an acoustic system having a detachable two- And conceptual examples of the planar positional relationship between the users are shown in Figs. 2A to 2C. 2A to 2C, the setting device according to the present invention is not shown. In the figure, M denotes a microphone, S1 and S2 denote two speakers, U denotes a user, and a rectangle denotes a sound system body.

도 2c를 참조하여 본 발명에 의한 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치의 작동과정을 설명한다. The operation of the automatic volume optimizing apparatus according to the speaker deviation according to the present invention will be described with reference to FIG.

먼저 유도부가 S1에 예를 들면 50dB의 출력이 나오도록 신호를 발하면 S1에서 출력된 음압이 예를 들면 45dB로 마이크로폰에 입력된다. 이어서 시간차를 두고 유도부가 S2에 예를 들면 50dB의 출력이 나오도록 신호를 발하면 S2에서 출력된 음압이 예를 들면 41dB로 마이크로폰에 입력된다. First, when the induction unit outputs a signal such that an output of, for example, 50 dB is output to S1, the sound pressure output from S1 is input to the microphone at, for example, 45 dB. Subsequently, when the induction unit outputs a signal such that an output of, for example, 50 dB is output to S2 at a time difference, the sound pressure output from S2 is input to the microphone at, for example, 41 dB.

이어서 상기 계산부는 각각의 스피커에서 유도된 동일한 출력음압(W=50)에 대해 마이크로폰이 감지한 음압차이(I1=45, I2=41)를 비교하여 예를 들면 식 1에 의해 마이크로폰에서 각 스피커의 상대적 거리(r1, r2)를 계산한다.Then, the calculator compares the sound pressure differential (I 1 = 45, I 2 = 41) detected by the microphone with respect to the same output sound pressure (W = 50) derived from each speaker, Calculate the relative distances (r 1 , r 2 ) of the speakers.

Figure pat00003
(식 3)
Figure pat00003
(Equation 3)

이 예에 의하면 두 스피커의 거리비는 r2/r1=1.048이 된다.According to this example, the distance ratio of the two speakers is r 2 / r 1 = 1.048.

이어서 특정지점에서의 감지음압(I)이 동일해 지도록 출력음압(W1, W2)을 계산한다. Next, the output sound pressures (W 1 , W 2 ) are calculated such that the detected sound pressure I at a specific point becomes equal.

Figure pat00004
(식 4)
Figure pat00004
(Equation 4)

조절부는 상기 식 3으로부터 계산된 상대적인 스피커출력비(W1, W2)에 맞추어 각 스피커의 출력을 조절하는 것이다. 위 예에서 특정 위치를 마이크로폰이 있는 곳으로 가정하면, 두 스피커의 교정출력비는 W2/W1=1.098이 된다. 즉, S2 스피커의 출력을 S1에 비해 약 10% 높여야 특정 위치에 스위트 스팟이 설정되는 것이다.
The control unit adjusts the output of each speaker in accordance with the relative speaker output ratios (W 1 , W 2 ) calculated from Equation (3). Assuming that the microphone is in a specific position in the above example, the calibration output ratio of the two speakers is W 2 / W 1 = 1.098. In other words, the output of the S2 speaker should be increased by about 10% compared to S1, so that the sweet spot is set at a specific position.

또한 필요한 경우 식 2에 따라 지연시간을 계산하여 보정할 수 있을 것이다. '지연시간을 조절'한다는 것은 특정지점과 각 스피커 사이의 거리 차이에 따른 음파도달시간의 차이를 보정하여 특정지점에서 동일한 음원일 때 각 스피커에 동일한 순간에 음압을 느낄 수 있도록 스피커의 출력시간을 조절한다는 것이다. 그러나 보통 각 스피커와 사용자 사이의 거리차이가 1~2m 이내인 것이 일반적이므로 지연시간은 0.003~0.006초 정도이므로 이하에서는 지연시간의 보정을 고려하지 않기로 한다.
If necessary, the delay time can be calculated and corrected according to Equation 2. 'Adjusting the delay time' means correcting the difference of the sound arrival time according to the difference of distance between the specific point and each speaker, so that the output time of the speaker is adjusted so that the sound pressure is felt at the same moment at each speaker when the sound source is the same at a specific point It is regulated. However, since the difference in distance between each speaker and the user is usually within 1 to 2 m, the delay time is about 0.003 to 0.006 sec. Therefore, the delay time correction is not considered in the following.

한편 마이크로폰이 하나인 경우 본 발명에 의한 최적화 장치는 예를 들면 좌우 스피커를 인식할 수 없다. 따라서 이러한 경우에는 (D) 사용자의 선택에 의해 스피커에 입력되는 신호를 교체하는 토글부;를 추가하는 것이 바람직하다.
On the other hand, when the microphone is one, the optimizer according to the present invention can not recognize the left and right speakers, for example. Therefore, in this case, it is preferable to add (D) a toggle portion for replacing a signal input to the speaker by the user's selection.

본 발명에 의한 상기 음향시스템은 프로젝션 시스템, HDTV, 디지털 TV, 스마트 TV 등의 영상시스템과 결합되어 있을 수 있다.
The sound system according to the present invention may be combined with a video system such as a projection system, an HDTV, a digital TV, and a smart TV.

본 발명에서 상기 음향시스템의 마이크로폰이 둘 이상인 경우 각 스피커의 상대적 거리와 방향을 더욱 정확하게 계산하여 보정할 수 있다(도 3 참조).In the present invention, when there are two or more microphones of the acoustic system, the relative distance and direction of each speaker can be accurately calculated and corrected (refer to FIG. 3).

도 3에 좌우측 마이크로폰(ML, MR)이 장착된 예를 도시하였다. 이 경우 예를 들면 S1 또는 S2의 출력이 좌우측 마이크로폰(ML, MR)에 서로 다른 음압과 지연시간을 가지고 입력된다. 따라서 상기 계산부의 계산에 의해 각 스피커의 실제 거리와 방향을 결정할 수 있게 된다.
Fig. 3 shows an example in which the left and right microphones ML and MR are mounted. In this case, for example, the output of S1 or S2 is inputted to the left and right microphones ML and MR with different sound pressure and delay time. Therefore, the actual distance and direction of each speaker can be determined by the calculation of the calculation unit.

이상과 같은 본 발명에 의한 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치는 스위트 스팟이 설정되는 위치를 통상 음향시스템의 정면 2~3m 이격된 곳(사용자 예상 위치)으로 고정된다. 따라서 스피커의 위치가 변화되더라도 이러한 사용자 예상 위치에 스피커의 스위트 스팟이 형성되도록 스피커 편차에 따른 볼륨이 자동으로 제어되므로 사용자는 아무런 조작 없이도 최적의 음향을 청취할 수 있게 된다. 그러나 사용자가 예상 위치가 아닌 곳에 있다면 최적의 음향이 제공되지 못한다. In the automatic volume optimizing apparatus according to the present invention as described above, the position at which the sweet spot is set is fixed to a position (user predicted position) at a distance of 2 to 3 m from the front of the normal sound system. Therefore, even if the position of the speaker is changed, the volume according to the speaker deviation is automatically controlled so that the sweet spot of the speaker is formed at the user expected position, so that the user can listen to the optimum sound without any operation. However, if the user is in a location other than the expected location, the optimal sound is not provided.

따라서, 본 발명에서는 시스템 사용자의 위치와 음향시스템과의 거리를 검출하는 위치검출부를 추가로 가지고 있어, 상기 조절부는 상기 위치검출부에 의해 검출된 사용자의 위치에 스위트 스팟이 설정되도록 각 스피커의 출력과 지연시간을 조절할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 스위트 스팟은 위 식 1과 식 2에 기반하여 각 스피커의 출력(W1, W2)과 지연시간을 조절함으로써 임의로 변경할 수 있다.Therefore, the present invention further includes a position detector for detecting the distance between the system user and the sound system, and the controller adjusts the output of each speaker so that the sweet spot is set at the position of the user detected by the position detector. It is desirable to be able to adjust the delay time. The sweet spot can be arbitrarily changed by adjusting the output (W 1 , W 2 ) of each speaker and the delay time based on Equation 1 and Equation 2 above.

즉 위치검출부에 의해 사용자의 현재 위치가 검출되면 사용자의 위치에 스위트 스팟이 형성될 수 있도록 각 스피커의 출력(및 지연시간)을 제어하여 사용자가 최적의 음감을 느낄 수 있도록 하는 것이다.That is, when the current position of the user is detected by the position detection unit, the output (and delay time) of each speaker is controlled so that a sweet spot can be formed at the position of the user so that the user can feel the optimum sound.

이때 상기 위치검출부는 현재 알려진 다양한 센서를 적용할 수 있을 것이다. 스마트 TV와 같은 첨단 전자기기들에는 사용자의 모션까지 센싱할 수 있는 기능이 있으므로 이를 활용할 수도 있을 것이다. 예를 들면, 본 발명에 의한 설정장치에서 위치검출부는, 인간의 얼굴과 그 위치와 거리를 인식하는 카메라 시스템일 수 있다.
At this time, the position detector may apply various sensors that are known at present. Smart electronic devices such as smart TVs have the ability to sense up to the user's motion, so they can use it. For example, in the setting apparatus according to the present invention, the position detection unit may be a camera system that recognizes a human face and its position and distance.

<음향시스템에서의 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 방법에 관한 발명><Invention on Automatic Volume Optimization Method According to Speaker Deviation in Acoustic System>

또한 본 발명은 전술한 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치를 이용한 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 방법에 관한 것이다. 이는 출력유도단계, 교정출력비계산단계 및 출력비조절단계를 포함한다.The present invention also relates to a method of automatically optimizing a volume according to a speaker deviation using the automatic volume optimizing apparatus according to the speaker variation described above. This includes an output inducing step, a calibration output non-computing step, and an output ratio adjusting step.

본 발명에서 상기 출력유도단계는, 출력유도부에 의해 수행되는 것으로서, 음향시스템의 전원이 온되면 각각의 스피커에 시간차를 두고 동일한 출력을 유도하는 단계이다.In the present invention, the output inducing step is performed by the output inducing unit, and when the power of the sound system is turned on, the same output is induced in each speaker with a time difference.

계산부에 의해 이루어지는 상기 교정출력비계산단계는, ① 각각의 스피커에서 유도된 출력음압에 대해 마이크로폰이 감지한 음압세기를 전달받아 ② 각 스피커의 음압차이를 비교하여 소정의 기준지점(예를 들면, 마이크로폰 또는 마이크로폰 사이의 중앙)에서 각 스피커의 음압을 계산하여 각 스피커의 교정출력비를 계산하는 단계이다.The calibration output non-calculating step performed by the calculating unit includes: (1) receiving the sound pressure intensity detected by the microphone with respect to the output sound pressure induced by each speaker, (2) comparing the sound pressure differences of the respective speakers, The center between the microphone and the microphone) and calculating the calibration output ratio of each speaker.

상기 출력비조절단계는, 조절부에 의해 이루어지는데, 위에서 계산된 각 스피커의 교정출력비 정보에 따라 각 스피커의 출력비를 조절하는 단계이다.
The output ratio adjustment step is performed by an adjustment unit, which adjusts the output ratio of each speaker according to the calibration output ratio information of each speaker calculated above.

상기 기준지점에서 시스템 사용자의 거리와 방향을 검출하는 위치검출부를 추가로 가지고 있는 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치를 이용한 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다: 출력유도단계, 스피커위치결정단계, 사용자위치검출단계, 스피커-사용자거리방향결정단계, 교정출력비계산단계, 출력비조절단계(도 4 참조).A method for automatically optimizing a volume according to a speaker deviation using a volume automatic optimizing apparatus according to a speaker deviation having a position detecting unit for detecting a distance and a direction of a system user at the reference point includes the following steps: Speaker position determination step, user position detection step, speaker-user distance direction determination step, calibration output non-calculation step, and output ratio adjustment step (see FIG.

먼저, 음향시스템의 전원이 온되면 상기 유도부는 각각의 스피커에 시간차를 두고 소정의 출력을 유도한다(출력유도단계). 이어서 상기 계산부는 마이크로폰에 입력된 각 스피커의 출력음압을 전달받아 각 스피커의 음압차이를 비교하여 상기 기준지점에서 각 스피커의 거리 또는 거리와 방향을 결정한다(스피커위치결정단계).First, when the power of the acoustic system is turned on, the induction unit induces a predetermined output with a time difference to each speaker (output inducing step). Then, the calculator receives the sound pressure of each speaker inputted to the microphone, compares the sound pressure difference of each speaker, and determines the distance, the distance and the direction of each speaker at the reference point (speaker positioning step).

이와 별도로, 상기 위치검출부는 음향시스템의 전원이 온되면 소정시간 간격으로 상기 기준지점에서 시스템 사용자의 거리 또는 거리와 방향을 검출한다(사용자위치검출단계). In addition, the position detecting unit detects the distance, the distance and the direction of the system user at the reference point at predetermined time intervals when the power of the sound system is turned on (user position detecting step).

이어서 다시 계산부는 기준지점에서의 각 스피커의 거리 또는 거리와 방향 정보와, 시스템 사용자의 거리 또는 거리와 방향 정보로부터 각 스피커와 사용자 사이의 거리 또는 거리와 방향을 결정하고(스피커-사용자거리방향결정단계), 각 스피커와 사용자 사이의 거리 또는 거리와 방향정보에 근거하여 사용자 위치에 스위트 스팟이 설정되도록 각 스피커의 교정출력비를 계산한다(교정출력비계산단계).The calculation unit then determines the distance or the distance and direction between each speaker and the user from the distance or distance and direction information of each speaker at the reference point and the distance or distance and direction information of the system user The calibration output ratio of each speaker is calculated so that the sweet spot is set at the user position based on the distance or distance between each speaker and the user and the direction information.

상기 조절부는 계산된 각 스피커의 교정출력비 정보에 따라 각 스피커의 출력비를 조절한다(출력비조절단계).
The adjusting unit adjusts the output ratio of each speaker according to the calculated correction output ratio information of each speaker (the output ratio adjusting step).

상기 사용자위치검출단계에서 사용자의 위치변화를 실시간으로 반영할 수도 있을 것이지만, 위치변화의 정도와 시간이 소정의 설정된 임계값 이상인 경우(예를 들면, 30cm이상 움직여서 5초이상 머무를 때)에만 교정출력비계산단계를 수행하도록 하는 것도 좋다.However, when the degree of position change and the time are equal to or more than a predetermined threshold value (for example, when the user moves for more than 30 cm and stays for more than 5 seconds), the calibration output It is also good to perform the non-calculation step.

Claims (4)

2~3채널의 스피커와 마이크로폰을 가지는 음향시스템에서의 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치로서,
(A) 상기 각각의 스피커에 시간차를 두고 동일한 출력을 유도하는 유도부;
(B) ① 상기 마이크로폰에 입력된 각 스피커의 출력을 전달받고, ② 각 스피커의 음압을 계산하는 계산부;
(C) 계산된 각 스피커의 음압의 차이를 고려하여 각 스피커로부터 동일한 음압이 상기 마이크로폰으로 입력되도록 각 스피커의 출력을 조절하는 조절부;를
포함하는 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치.
An automatic volume optimizing apparatus according to a speaker deviation in an acoustic system having two or three channels of speakers and a microphone,
(A) an induction unit for inducing the same output with a time difference between the speakers;
(B) a calculator receiving the output of each speaker input to the microphone and calculating the sound pressure of each speaker;
(C) an adjusting unit adjusting the output of each speaker so that the same sound pressure is input from each speaker to the microphone in consideration of a difference in sound pressure of each of the calculated speakers;
Automatic volume optimization with speaker variation included.
제 1 항에 있어서,
(D) 사용자의 선택에 의해 스피커에 입력되는 신호를 교체하는 토글부;를
추가로 가지는 것을 특징으로 하는 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치.
The method according to claim 1,
(D) a toggle unit for replacing a signal input to the speaker by a user's selection;
Wherein the automatic volume optimization apparatus further comprises:
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 음향시스템은 영상시스템과 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the sound system is coupled to an imaging system.
제 1 항 또는 제 2 항에 의한 음향시스템에서의 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 장치를 이용한 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 방법에 있어서,
(A) 음향시스템의 전원이 켜지면 각각의 스피커에 시간차를 두고 동일한 출력을 유도하는 단계;
(B) ① 상기 마이크로폰에 입력된 각 스피커의 출력을 전달받고, ② 각 스피커의 음압을 계산하는 단계;
(C) 계산된 각 스피커의 음압의 차이를 고려하여 각 스피커로부터 동일한 음압이 상기 마이크로폰으로 입력되도록 각 스피커의 출력을 조절하는 단계;를
포함하는 스피커 편차에 따른 볼륨 자동 최적화 방법.
A method of automatically optimizing a volume according to a speaker deviation using a volume automatic optimizing apparatus according to a speaker deviation in an acoustic system according to claim 1 or 2,
(A) when the power of the acoustic system is turned on, inducing the same output with a time difference to each speaker;
(B) receiving the output of each speaker input to the microphone and calculating the sound pressure of each speaker;
(C) adjusting the output of each speaker so that the same sound pressure is input from each speaker to the microphone in consideration of the calculated difference in sound pressure of each speaker;
A method for automatically optimizing a volume according to a speaker variation included.
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