KR20200018537A

KR20200018537A - 빔형성 라우드스피커 어레이를 위한 공간적 오디오 렌더링

Info

Publication number: KR20200018537A
Application number: KR1020200016317A
Authority: KR
Inventors: 아프루즈 패밀리; 미첼 알. 러너; 실뱅 지. 슈아젤; 톰린슨 홀만
Original assignee: 애플 인크.
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2020-02-11
Publication date: 2020-02-19
Also published as: US9942686B1; US10405125B2; KR102182526B1; EP3301947A1; JP6563449B2; KR20180036524A; AU2019204177A1; CN107889033A; US20180098171A1; AU2017216541B2; AU2017216541A1; CN107889033B; AU2019204177B2; EP3301947B1; KR102078605B1; US20180098172A1; JP2018061237A

Abstract

라우드스피커 캐비넷에 하우징된 라우드스피커 어레이를 이용하여 사운드를 재생성하기 위한 프로세스는 다수의 사운드 렌더링 모드들의 선택 및 센서 데이터와 사용자 인터페이스 선택 중 하나 또는 둘 모두의 변경에 기초하여 선택된 사운드 렌더링 모드를 변경하는 것을 포함한다. 사운드 렌더링 모드들은 다수의 미드-측면 모드 및 적어도 하나의 직접-주변 모드를 포함한다. 다른 실시예들이 또한 기술되고 청구된다.

Description

빔형성 라우드스피커 어레이를 위한 공간적 오디오 렌더링{SPATIAL AUDIO RENDERING FOR BEAMFORMING LOUDSPEAKER ARRAY}

본 출원은 2016년 9월 30자로 출원된, 공동계류 중인 미국 가특허 출원 제62/402,836호의 우선 출원일의 이익을 주장한다.

본 발명의 실시예는 실내에서 라우드스피커 어레이에 의한 스테레오음향 녹음물을 재생성하기 위한 오디오의 공간선택적 렌더링에 관한 것이다. 다른 실시예들이 또한 기술된다.

원래 녹음 환경에서와 같이 자연스럽게 들리도록, 품질이 개선된 사운드 녹음을 재생성하려고 하는 기술들을 개발하는 데 많은 노력을 쏟아왔다. 접근법은 청취자 둘레에 원래 녹음 환경에 더 근접한 공간적 분포를 갖는 사운드 필드(sound field)를 생성하는 것이다. 이 분야의 초기 실험들을 통해, 예를 들어, 청취자 앞에 있는 라우드스피커를 통해 음악 신호를 재생하고 약간 지연된 버전의 동일한 신호를 청취자 뒤에 있는 라우드스피커를 통해 재생하는 것이 청취자가 큰 방에 있고 음악이 청취자 앞에서 연주되고 있다는 인상을 청취자에게 준다는 것이 밝혀졌다. 청취자의 좌측에 추가적인 라우드스피커를 추가하고 청취자의 우측에 다른 추가적인 라우드스피커를 추가하여, 전방 라우드스피커와 후방 라우드스피커 사이의 지연과 상이한 지연을 갖는 동일한 신호를 측면 스피커들에 공급함으로써 이 배열은 개선될 수 있다.

스테레오음향 녹음은 음원들에 대하여 전략적으로 배치된 적어도 2개의 마이크로폰으로부터 동시에 녹음함으로써 사운드 환경을 담아낸다. 각각의 라우드스피커들을 통해 이러한(적어도 2개의) 입력 오디오 채널을 재생하는 동안, 청취자는(시간적으로 그리고 사운드 레벨의 인지되는 작은 차이를 이용하여) 음원들의 위치를 대략적으로 유추함으로써, 공간감을 즐기게 된다. 일 접근법에서, 2개의 신호, 즉, 중심 정보를 담고 있는 중간 신호(mid signal), 및 중심에 위치한 음원에 대하여 본질적으로 0에서 시작해서 각 편차가 증가하는(그럼으로써 "측면" 정보를 수집하는) 측면 신호(side signal)를 생성하는 마이크로폰 배열이 선택될 수 있다. 그러한 중간 및 측면 신호들의 재생은 서로 인접하고 수직하게 배열된 각각의 라우드스피커 캐비넷들을 통할 수 있고, 이것들은 마이크로폰 배열에 의한 집음된 것들을 본질적으로 복제하기에 충분한 지향성을 가질 수 있다.

선형 어레이와 같은 라우드스피커 어레이는 옥외 음악 축제와 같은 큰 공간에서 관중을 향하는 공간선택적 사운드(빔)을 만드는 데 사용되어 왔다. 선형 어레이는 또한 교회, 운동 경기장 및 쇼핑몰과 같은 큰 폐쇄 공간에서 사용되어 왔다.

본 발명의 실시예는 실내 또는 기타 한정된 공간에서, 라우드스피커 어레이를 이용하여 선명도와 몰입감 또는 공간감 둘 모두를 갖는 오디오를 렌더링하는 것을 목표로 한다. 시스템은 다수의 드라이버가 통합된 라우드스피커 캐비넷을 가지며, 다수의 오디오 증폭기가 드라이버들의 입력에 결합된다. 렌더링 프로세서는 드라이버들에 의해 사운드로 변환될, 음악 작품과 같은 한 편의 사운드 프로그램 콘텐츠의 다수의 입력 오디오 채널(예컨대, 스테레오음향 녹음의 좌측 및 우측)을 수신한다. 렌더링 프로세서는 디지털 오디오 통신 링크를 통해 증폭기의 입력에 결합되는 출력을 갖는다. 렌더링 프로세서는 또한 드라이버들의 입력을 위한 개별적인 신호들을 만드는 다수의 사운드 렌더링 동작 모드를 갖는다. 의사결정 로직(의사결정 프로세서)은 의사결정 로직 입력으로서, 센서 데이터 및 사용자 인터페이스 선택 중 하나 또는 둘 모두를 수신하게 된다. 의사결정 로직 입력은 (예컨대, 라우드스피커 캐비넷이 위치한) 실내 특징 및/또는 청취 위치(예컨대, 실내에서 라우드스피커 캐비넷에 상대적인 청취자의 위치)를 표현하거나, 또는 그것들에 의해 정의될 수 있다. 콘텐츠 분석은 또한 의사결정 로직에 의해 입력 오디오 채널에 수행될 수 있다. 의사결정 로직은 콘텐츠 분석, 실내 특징(예컨대, 실내 음향특성), 및 청취자 위치 또는 청취 위치 중 하나 이상을 이용하여, 렌더링 프로세서에 대한 렌더링 모드 선택을 하게 되고, 렌더링 모드 선택에 따라 사운드 프로그램 콘텐츠의 재생 동안 라우드스피커들이 구동된다. 렌더링 모드 선택은, 예를 들어, 의사결정 로직 입력들의 변경에 기초하여 재생 동안 자동으로 변경될 수 있다.

사운드 렌더링 모드들은 다수의 제1 모드들(예컨대, 중간-측면 모드(mid-side mode)들), 및 하나 이상 제2 모드(예컨대, 주변-직접 모드(ambient-direct mode)들)를 포함한다. 렌더링 프로세서는 제1 모드들 중 임의의 모드로, 또는 제2 모드로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 중간-측면 모드들의 각각에서, 라우드스피커 드라이버들(집합적으로 빔형성 어레이처럼 동작됨)은 지향성 빔(또는 빔 패턴)과 중첩된 주로 전방향성 빔(또는 빔 패턴)을 갖는 사운드 빔을 만든다.

주변-직접 모드에서, 라우드스피커 드라이버들은 i) 직접 콘텐츠 패턴 및 ii) 주변 콘텐츠 패턴을 갖는 사운드 빔을 만드는데, 직접 콘텐츠 패턴은 청취자 위치에 집중되고 주변 콘텐츠 패턴과 중첩되며, 주변 콘텐츠 패턴은 청취자 위치로부터 멀리 집중된다. 직접 콘텐츠 패턴은 입력 오디오 채널들로부터 취해진, 직접음 세그먼트들(예컨대, 직접 음성, 대화 또는 해설을 포함하는 세그먼트, 이는 청취자에 의해 소정 방향으로부터 오는 것처럼 인지되어야 함)을 포함한다. 주변 콘텐츠 패턴은 입력 오디오 채널들로부터 취해지는 주변음 또는 확산음 세그먼트들(예컨대, 빗소리 또는 군중 소음을 포함하는 세그먼트, 이는 청취자에 의해 청취자 둘레 모두 또는 청취자를 완전히 둘러싸고 있는 것처럼 인지되어야 함)을 포함한다. 일 실시예에서, 주변 콘텐츠 패턴은 직접 콘텐츠 패턴보다 더 지향성이 있지만, 다른 실시예들에서는 그 반대가 사실이 된다.

다수의 제1 모드들과 제2 모드 사이의 변경 능력은 오디오 시스템이 빔형성 어레이를 사용하게 하는데, 예를 들어 단일 라우드스피커 캐비넷에서, 음악을 또렷하게 (예컨대, 500 ㎐ 이하일 수 있는 하위 컷오프 주파수를 초과하는 오디오 콘텐츠에 대하여 높은 지향성 지수로) 렌더링하는 것 뿐만 아니라 실내를 (아마도 주변 콘텐츠 재생산에 대하여는 낮은 또는 음의 지향성 지수를 갖는) 사운드로 "채울" 수 있다. 따라서, 일 예에서, 예컨대, 모든 입력 오디오 채널들이 아닌 일부 입력 오디오 채널들 또는 하위 컷오프 주파수를 초과하는 모든 입력 오디오 채널들의 모든 콘텐츠에 대하여 단일 라우드스피커 캐비넷을 이용하여 선명도 및 몰입감을 갖는 오디오가 렌더링될 수 있다.

일 실시예에서, 관련 콘텐츠 및 관련없는 콘텐츠를 찾기 위하여, 예를 들어, 시간/윈도 연관성(timed/windowed correlation)을 이용하여 입력 오디오 채널들에 콘텐츠 분석이 수행된다. 빔형성기를 이용하여, 관련 콘텐츠는 직접 콘텐츠 빔 패턴에 렌더링될 수 있는 반면, 관련없는 콘텐츠는 동시에 하나 이상 주변 콘텐츠 빔에 렌더링된다. 라우드스피커 캐비넷과 실내 사이의 음향적 상호작용(실내를 기술할 수 있는 의사결정 로직 입력들에 부분적으로 기초할 수 있음)에 대한 지식을 이용해 임의의 주변 콘텐츠를 렌더링하는 것을 도울 수 있다. 예를 들어, 라우드스피커 캐비넷이 음향 반사 표면에 가까이 배치되어 있다는 결정이 내려지면, 그러한 실내 음향특성들에 대한 지식을 이용하여 사운드 프로그램 콘텐츠를 렌더링하기 위하여 (임의의 중간-측면 모드들 대신에) 주변-직접 모드를 선택할 수 있다.

라우드스피커 캐비넷이 임의의 사운드 반사 표면들로부터 멀리 위치설정되는 경우와 같은, 청취자 위치 및 실내 음향특성의 다른 경우들에서, 중간-측면 모드들 중 하나를 선택하여 사운드 프로그램 콘텐츠를 렌더링할 수 있다. 이것들은 각각 "향상된" 전방향성 모드로서 기술될 수 있고, 오디오가 지속적으로 360 도에 걸쳐 재생되는 동안에도 또한 일부 공간적 품질을 보존한다. 점점 더 높은 차수의 빔 패턴들, 예컨대 이중극 및 사중극을 만들어낼 수 있는 빔 형성기가 사용될 수 있고, 더 높은 차수의 빔 패턴에서는 관련성이 줄어든 콘텐츠(예컨대, 좌우측 입력 채널의 차이로부터 유도됨)가 모노음향 메인 빔(본질적으로 좌우측 입력 채널들의 합을 갖는 전방향성 빔)에 추가되거나 또는 중첩된다.

본 발명의 내용은 본 발명의 모든 양태들의 총망라한 목록을 포함하는 것은 아니다. 본 발명이 위에서 요약된 다양한 양태들의 모든 적합한 조합들로부터 실시될 수 있는 모든 시스템들 및 방법들뿐만 아니라, 아래의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 개시된 것들, 특히 출원과 함께 제출된 청구범위에서 지적된 것들을 포함한다는 것이 고려된다. 그러한 조합들은 상기 발명의 내용에서 구체적으로 언급되지 않은 특별한 이점들을 갖는다.

본 발명의 실시예들은 첨부 도면의 도면들에 제한으로서가 아니라 예로서 도시되며, 첨부 도면에서 유사한 도면 부호는 유사한 요소를 지시한다. 본 명세서에서 본 발명의 "일" 또는 "하나의" 실시예에 대한 언급들은 반드시 동일한 실시예에 대한 것은 아니며, 이들은 적어도 하나를 의미한다는 것에 유의해야 한다. 또한, 간결하고 전체 도면의 수를 감소시키기 위하여, 본 발명의 하나 초과의 실시예의 특징부들을 예시하기 위해 소정 도면이 여기에 사용될 수 있고, 도면에서의 모든 요소들이 소정 실시예에 필요하지는 않을 수 있다.
도 1은 빔형성 라우드스피커 어레이를 갖는 오디오 시스템의 블록도이다.
도 2a는 중간-측면 렌더링 모드로 생성된 사운드 빔들의 정면도이다.
도 2b는 렌더링된 오디오 콘텐츠의 공간적 변동을 도 2a의 사운드 빔들의 중첩으로서 수평면에 도시한다.
도 3a는 더 높은 차수의 중간-측면 렌더링 모드에 의해 생성되는 사운드 빔 패턴들의 정면도이다.
도 3b는 2개의 입력 오디오 채널이 빔들을 형성하는 데 이용가능한 경우에 대하여 도 3a의 실시예의 렌더링된 빔 콘텐츠를 도시한다.
도 3c는 빔들의 중첩에 의해 만들어진 렌더링된 콘텐츠의, 도 3a 및 도 3b의 수평면에서의 공간적 변동을 도시한다.
도 4는 주변-직접 모드에서 생성된 사운드 빔 패턴들의 일예의 정면도를 도시한다.
도 5는 오디오 시스템이 동작하는 실내의 수평면의 평면도이다.

본 발명의 여러 개의 실시예들이 이제 첨부 도면을 참조하여 설명된다. 실시예들에 기술된 부분들의 형상들, 상대 위치들 및 다른 태양들이 명확히 정의되지 않을 때마다, 본 발명의 범주는 단지 예시의 목적을 위해 의도되는 도시된 부분들로만 한정되지는 않는다. 또한, 많은 상세 사항들이 기재되지만, 본 발명의 일부 실시예들은 이들 상세 사항 없이 실시될 수 있다는 것이 이해된다. 다른 예들에서, 본 설명의 이해를 모호하게 하지 않도록, 주지의 회로들, 구조들, 및 기술들은 상세히 나타내지 않았다.

도 1은 다수의 입력 오디오 채널에 있는 한 편의 사운드 프로그램 콘텐츠의 재생에 사용되고 있는 빔형성 라우드스피커 어레이를 갖는 오디오 시스템의 블록도이다. 라우드스피커 캐비넷(2)(또한 인클로저라고 지칭됨)에는 다수의 라우드스피커 드라이버들(3)(적어도 3개 이상으로 표시하지만, 대부분의 경우에, 입력 오디오 채널들의 수보다 더 많음)이 통합되어 있다. 일 실시예에서, 캐비넷(2)은, 예를 들어, 도 2a에 도시된 바와 같이, 그리고 또한 도 5의 평면도에 보이는 바와 같이 일반적으로 원통형일 수 있고, 드라이버들(3)은 중심수직축(9)을 중심으로 둘레에 나란히 배열된다. 드라이버들(3)의 다른 배열들이 가능하다. 또한, 캐비넷(2)은 다른 일반적인 형상, 예컨대 일반적으로 구형 또는 타원형일 수 있고, 드라이버들(3)은 본질적으로 구의 전체 표면의 둘레에 균일하게 분포될 수 있다. 드라이버들(3)은 전기역학적 드라이버일 수 있고, 예를 들어, 트위터(tweeter)들과 중대역 드라이버들의 임의의 적합한 조합을 포함하는 상이한 주파수 대역에 맞춰 특별히 설계된 것들을 포함할 수 있다.

이 예의 라우드스피커 캐비넷(2)은 또한 다수의 전력 오디오 증폭기들(4)을 포함하며, 이들 각각의 출력은 각각의 라우드스피커 드라이버(3)의 구동 신호 입력에 결합된다. 각각의 증폭기(4)는 각자의 디지털-아날로그 컨버터(DAC)(5)로부터 아날로그 입력을 수신하고, DAC(5)는 오디오 통신 링크(6)를 통해 그것의 입력 디지털 오디오 신호를 수신한다. DAC(5) 및 증폭기(4)가 별도의 블록으로 도시되지만, 일 실시예에서 이것들의 전자 회로 컴포넌트들은 더 효율적인 디지털-아날로그 변환 및 개별적인 드라이버 신호의 증폭 연산을 제공하기 위하여, 예컨대, 예를 들어 클래스 D 증폭기 기술을 이용하여 조합될 수 있고, 단지 각각의 드라이버뿐만 아니라 또한 다수의 드라이버들에 대하여 조합될 수 있다.

드라이버들(3)의 각각에 대한 개별적인 디지털 오디오 신호는 오디오 통신 링크(6)를 통해 렌더링 프로세서(7)로부터 전달된다. 렌더링 프로세서(7)는 (예를 들어, 도 5를 참조하여, 컴퓨팅 디바이스(18)는 스마트폰, 랩톱 컴퓨터, 또는 데스크톱 컴퓨터일 수 있는 컴퓨팅 디바이스(18)의 일부로서) 라우드스피커 캐비넷(2)과 별개의 인클로저 내에 구현될 수 있다. 이러한 경우들에서, 오디오 통신 링크(6)는 무선 디지털 통신 링크, 예컨대, 블루투스 링크 또는 무선 로컬 영역 네트워크 링크일 가능성이 높다. 그러나, 다른 경우들에서 오디오 통신 링크(6)는 물리적 케이블, 예컨대 디지털 광학 오디오 케이블(예컨대, TOSLINK 연결), 또는 HDMI(high-definition multi-media interface) 케이블을 통할 수 있다. 다른 실시예에서, 렌더링 프로세서(7)와 의사결정 로직(8)은 둘 모두 라우드스피커 캐비넷(2)의 외부 하우징 내에 구현된다.

렌더링 프로세서(7)는 한 편의 사운드 프로그램 콘텐츠의 다수의 입력 오디오 채널을 수신하게 되고, 단지 2채널 입력, 즉 스테레오음향 녹음의 좌측(L) 및 우측(R) 채널로서 도 1의 예에 도시된다. 예를 들어, 좌우 입력 오디오 채널은 단지 2 채널로 녹음된 음악 작품의 것들일 수 있다. 대안적으로, 예를 들어, 대형 공개극장 설정에 의도된 5.1 서라운드 포맷의 동영상 필름 또는 영화의 전체 오디오 사운드트랙과 같은 2개 초과의 입력 오디오 채널들이 있을 수 있다. 렌더링 프로세서가 여러 사운드 렌더링 동작 모드들 중 임의의 하나에서 이 입력 채널들을 드라이버들(3)에 대한 개별적인 입력 구동 신호들로 변환한 이후에, 이것들은 드라이버들(3)에 의해 사운드로 전환되게 된다. 렌더링 프로세서(7)는 완전히 프로그래밍된 디지털 마이크로프로세서로서 구현되거나, 또는 프로그래밍된 프로세서와 전용 고정 배선(hard-wired) 디지털 회로, 예컨대, 디지털 필터 블록들 및 상태 머신들의 조합으로서 구현될 수 있다. 렌더링 프로세서(7)는 드라이버들(3)에 대한 개별적인 구동 신호들을 생성하도록 구성될 수 있는 빔형성기를 포함하여, 빔형성 라우드스피커 어레이와 같이 드라이버들(3)에 의해 방출된 다중의, 동시적이고, 바람직한 빔들로서 입력 오디오 채널들의 오디오 콘텐츠를 "렌더링"하도록 할 수 있다. 빔들은 다수의 사전구성된 렌더링 모드들(아래에 추가로 설명되는 바와 같음)에 따라 빔형성기에 의해 형성화되고, 조종될 수 있다.

렌더링 모드 선택은 의사결정 로직(8)에 의해 이루어진다. 의사결정 로직(8)은, 예컨대, 렌더링 프로세서(7)를 공유함으로써 프로그래밍된 프로세서로서 구현될 수 있거나 상이한 프로세서의 프로그래밍에 의해 구현될 수 있으며, 소정 입력들에 기초하여 재생되고 있거나 또는 재생될 주어진 사운드 프로그램 콘텐츠에 대하여 어떤 사운드 렌더링 모드를 사용할지 의사결정하는 프로그램을 실행하고, 결정된 사운드 렌더링 모드에 따라 렌더링 프로세서(7)는 (사운드 프로그램 콘텐츠의 재생 동안 바람직한 빔들을 생성하도록) 라우드스피커 드라이버들(3)을 구동할 것이다. 더 일반적으로, 선택된 사운드 렌더링 모드는 재생되는 동안 자동으로, 청취자 위치, 실내 음향특성, 및 아래에 추가로 설명되는 바와 같이, 콘텐츠 분석 중 하나 이상의 변경에 기초하여, 의사결정 로직(8)에 의한 수행에 따라 변경될 수 있다.

의사결정 로직(8)은 자동으로 (즉, 오디오 시스템의 사용자 또는 청취자로부터 즉각적인 입력을 요구하지 않음) 재생하는 동안 그것의 의사결정 로직 입력들의 변경에 기초하여 렌더링 모드 선택을 변경할 수 있다. 일 실시예에서, 의사결정 로직 입력들은 센서 데이터와 사용자 인터페이스 선택 중 하나 또는 둘 모두를 포함한다. 센서 데이터는, 예를 들어 근접 센서, 심도 카메라와 같은 이미징 카메라, 또는 지향성 집음 시스템, 예를 들어 마이크로폰 어레이를 사용하는 것에 의해 취해지는 측정치들을 포함할 수 있다. 센서 데이터 및 선택적으로 사용자 인터페이스 선택(이것은, 예를 들어, 청취자가 수동으로 실내의 경계 및 가구 또는 그 안의 객체들의 크기 및 위치를 기술하게 할 수 있음)은 의사결정 로직(8)의 프로세스에 의해 청취자 위치, 예를 들어 라우드스피커 캐비넷(2) 전방 또는 전진 축에 대한 각도에 의해 주어지는 방사상의 위치를 연산하는 데 사용될 수 있다. 사용자 인터페이스 선택은 실내의 특징들, 예를 들어, 라우드스피커 캐비넷(2)에서 인접한 벽, 천장, 창문, 또는 가구 일부와 같은 실내 객체까지 거리를 나타낼 수 있다. 센서 데이터는 또한, 예를 들어, 실내 또는 실내 일부 특징부에 대한 사운드 반사값 또는 사운드 흡수값을 측정하는 데 사용될 수 있다. 더 일반적으로, 의사결정 로직(8)은 개별적인 라우드스피커 드라이버들(3)과 실내 사이의 상호작용을 평가하는, 예를 들어, 라우드스피커 캐비넷(2)이 언제 음향 반사 표면에 가까이 배치되었는지 결정할 수 있다(디지털 신호 처리 알고리즘 포함). 그와 같은 경우에, 그리고 아래에 설명되는 바와 같이, 바람직한 스테레오음향 강화 또는 몰입 효과를 촉진하기 위하여 (주변-직접 렌더링 모드의) 주변 빔이 상이한 각도로 배향될 수 있다.

렌더링 프로세서(7)는 둘 이상의 중간-측면 모드 및 적어도 하나의 주변-직접 모드를 포함하는 여러 사운드 렌더링 동작 모드들을 갖는다. 따라서 렌더링 프로세서(7)는 그러한 동작 모드들로 사전구성되거나 또는 그러한 모드에서 빔형성을 수행할 수 있어서, 현재 동작 모드가 의사결정 로직(8)에 의해 선택되고, 사운드 프로그램 콘텐츠의 재생 동안 의사결정 로직(8)에 의해 실시간으로 변경될 수 있도록 할 수 있다. 이러한 모드들은 입력 오디오 채널들(예컨대, L 및 R)에 대한 별개의 스테레오 향상으로 간주되는데, 시스템은 이러한 모드들 중에서 어떤 것이 특정 실내에서, 그리고 재생되고 있는 특정 콘텐츠에 대하여 청취자에게 최상의 또는 최고의 임팩트를 미칠 것으로 기대되는 것에 기초하여 선택할 수 있다. 실내에서의 개선된 스테레오 효과 또는 몰입감이 결과적으로 성취될 수 있다. 상이한 모드들의 각각은 청취자 위치 및 실내 음향특성뿐만 아니라, 특정 사운드 프로그램 콘텐츠의 콘텐츠 분석에 기초하여 (더 몰입되는 스테레오음향 효과를 청취자에게 제공한다는 관점에서) 뚜렷이 구분되는 이익을 가질 수 있음이 예상될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서, 사운드 프로그램 콘텐츠의 모든 이용가능한 입력 오디오 채널들의 하위 컷오프 주파수를 초과하는 모든 콘텐츠들은 라우드스피커 캐비넷(2) 내의 드라이버들(3)에 의해서만 사운드로 변환되게 된다는 이해에 기초하여 이러한 모드들이 선택될 수 있다. 드라이버들은 빔 형성기에 의해 라우드스피커 어레이로 간주되는데, 빔 형성기는 다른 드라이버들에 대한 각자의 드라이버의 물리적 위치의 지식에 기초하여 각각의 개별적인 드라이버 신호를 연산한다. 다시 말해서, 우퍼 및 서브우퍼 콘텐츠(예컨대, 300 ㎐ 미만)를 제외하고, 입력 오디오 채널들의 어떠한 원곡 오디오 콘텐츠도 시스템의 다른 라우드스피커에 송신되지 않을 것이다. 이는 단일 라우드스피커 캐비넷(2)을 갖는 오디오 시스템처럼 보일 수 있다(하위 컷오프 주파수 초과의 모든 콘텐츠에 대하여 빔형성 라우드스피커 어레이를 구현함).

렌더링 프로세서(7)의 중간-측면 모드들의 각각에서, 렌더링 프로세서(7)의 출력들은 라우드스피커 드라이버들(3)로 하여금 (i) 전방향성 패턴 및 (ii) 지향성 패턴을 갖는 사운드 빔들을 생성하도록 할 수 있는데, 전방향성 패턴은 입력 오디오 채널들 중 둘 이상의 합을 포함하고 지향성 패턴과 중첩되며, 지향성 패턴은 다수의 로브(lobe)들을 가지며, 각각의 로브는 둘 이상의 입력 채널의 차이를 포함한다. 일례로서, 도 2a는 2개의 입력 오디오 채널들 L 및 R(스테레오 입력)의 경우에, 그와 같은 모드에서 생성된 사운드 빔들을 도시한다. 라우드스피커 캐비넷(2)은 이중극빔(11)과 중첩되는 전방향빔(10)(도시된 바와 같이 전방향성 패턴을 가짐)을 생성한다. 전방향빔(10)은 스테레오음향(L, R) 원곡의 모노음향 다운 믹스(down mix)로 보일 수 있다. 이중극빔(11)은, 더 지향적인 패턴의 예시이며, 이 경우에 2개의 일차 로브를 갖고, 각각의 로브는 반대 극성을 갖는 2개의 입력 채널들(L, R)의 차이를 포함한다. 다시 말해서, 도면에서 우측을 가리키는 로브에 출력되고 있는 콘텐츠는 L ― R인 반면, 이중극의 좌측을 가리키는 로브에 출력되고 있는 콘텐츠는 ―(L ― R) = R ― L이다. 빔들의 그와 같은 조합을 생성하기 위하여, 렌더링 프로세서(7)는 빔형성기를 가질 수 있으며, 빔형성기는 다수의 사전정의된 직교 모드들의 적합한, 선형적 조합을 생성하여, 전방향빔(10)과 이중극빔(11)의 중첩을 생성할 수 있다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 이 빔 조합을 통해 콘텐츠가 일반적인 원의 섹터들 내에 분포되어 있고, 이는 전방향빔(10)과 이중극빔(11)이 그려진 도 2a의 수평면을 위에서 내려다본 모습이다.

도 2b에 도시된 생성 또는 조합 사운드 빔 패턴은 본 명세서에서 (라우드스피커 캐비넷(2)의 중심수직축(9)의 둘레의 수평면) 360 도에 걸쳐있는 인접한 스테레오 섹터들의 수에 의해 결정되는 "스테레오 밀도"라고 지칭된다. 각각의 스테레오 섹터는 좌측 영역(L) 및 우측 영역(R)의 측면에 접하는 중심 영역(C)으로 구성된다. 따라서, 도 2b에 도시된 중간-측면 모드의 경우에, 단지 2개의 인접한 스테레오 섹터에 의해 스테레오 밀도가 정의되며, 각각 별개이고 지름방향으로 반대인 중심 영역(C)을 가지며, 각각 또한 지름방향으로 서로 반대인 단일 좌측 영역(L) 및 단일 우측 영역(R)을 공유한다. 이 스테레오 섹터들의 각각, 또는 이 스테레오 섹터들의 각각의 콘텐츠는 도 2a에 도시된 바와 같이 전방향빔(10)과 이중극빔(11)의 중첩의 결과물이다. 예를 들어, 좌측 영역(L)은 이중극빔(11)의 우측 지향 로브의 L ― R 콘텐츠와 전방향빔(10)의 L + R 콘텐츠의 합으로써 획득되며, 여기에서 수량 L + R은 또한 C로 명명된다.

도 2a에 도시된 이중극빔(11)을 보여주는 다른 방법은 일례로서 더 낮은 차수의 중간-측면 렌더링 모드이며, 더 낮은 차수의 중간-측면 렌더링 모드에서는 지향성 패턴에 단지 2개의 일차 또는 메인 로브가 있고 각각의 로브가 동일한 둘 이상의 입력 채널의 차이를 포함하며, 이러한 메인 로브들 중 인접한 로브들은 서로 반대 극성인 점을 이해한다. 이러한 일반화는 또한 도 3a 내지 도 3c에 도시된 특정 실시예를 포괄하며, 특정 실시예에서 이중극빔(11)은 지향성 패턴에 4개의 일차 로브가 있는 사중극빔(13)으로 대체되었다. 이것은 더 높은 차수의 빔 패턴으로서, 도 2a 및 도 2b의 더 낮은 차수의 빔 패턴과 비교된다. 각각의 로브가 둘 이상의 입력 채널(이 경우에 도 3b에 도시된 바와 같이 L 및 R만 있음)의 차이를 포함하고 일차 로브들 중 인접한 로브들은 서로 반대 극성이라는 점에서 일반화는 이 경우에도 적용된다. 따라서, 도 3b를 보면, 콘텐츠가 R ― L인 전방 지향 로브는 반대 극성 L ― R을 갖는 좌측 지향 일차 로브와 또한 반대 극성 L ― R을 갖는 우측 지향 일차 로브 둘 모두에 인접한다. 유사하게, 후방 지향 로브(라우드스피커 캐비넷(2) 뒤에 가려진 것으로 보임)는 그것의 인접한 2개의 로브에 반대 극성인 콘텐츠 R ― L을 갖는다(좌측 및 우측 지향 로브는 동일하게 콘텐츠 L ― R을 가짐).

도 3a 및 도 3b에 도시된 높은 차수의 중간-측면 모드는 도 3c에 도시된 조합 또는 중첩 사운드 빔 패턴을 생성하며, 조합 또는 중첩 사운드 빔 패턴에는 (수평면에서 중심수직축(9) 둘레에 360 도 걸쳐 있는) 4개의 인접한 스테레오 섹터가 있다. 각각의 스테레오 섹터는, 위에서 설명된 바와 같이, 좌측 채널 영역(L)과 우측 채널 영역(R)의 측면에 접하는 중심 영역(C)으로 구성된다. 도 2b에 도시된 바와 같이, L 영역이 인접한 2개의 스테레오 섹터에 의해 공유된다는 점에서 인접한 섹터들 사이에 중첩이 있고, 이는 R 영역도 마찬가지이다. 따라서, 도 3c에는 4개의 섹터가 있고, 이는 각각 L 영역 및 R 영역의 측면에 인접한 4개의 중심 영역(C)에 대응한다.

위 논의는, 도 2a 및 도 2b의 낮은 차수의 중간-측면 모드의 예(이중극빔(11)) 및 도 3a 내지 도 3c의 높은 차수의 중간-측면 모드의 예(사중극빔(13))를 들어서, 렌더링 프로세서(7)의 중간-측면 모드들에 확장된다. 높은 차수의 중간-측면 모드는 더 큰 지향성 지수를 갖는 빔 패턴을 갖거나 또는 그것은 낮은 차수의 중간-측면 모드보다 더 많은 수의 일차 로브를 갖는 것으로 보일 수 있다. 다른 방식으로 보면, 렌더링 프로세서(7)에 이용가능한 다양한 중간-측면 모드들이 각각 증가된 차수의 사운드 빔 패턴을 생성한다.

위에서 설명된 바와 같이, 사운드 렌더링 모드의 선택은 단지 현재 청취자 위치 및 실내 음향특성뿐만 아니라, 입력 오디오 채널들의 콘텐츠 분석의 함수일 수 있다. 예를 들어, 선택이 사운드 프로그램 콘텐츠의 콘텐츠 분석에 기초할 때, 더 낮은 차수 또는 더 높은 차수의 지향성 패턴의 선택(이용가능한 중간-측면 모드들 중 하나)은 입력 오디오 채널 신호의 스펙트럼 특성 및/또는 공간 특성, 예컨대 주변음 또는 확산음(잔향)의 양, 하드 패닝된(hard-panned)(좌측 또는 우측) 개별적인 소스의 존재, 또는 음성 콘텐츠의 현저성에 기초할 수 있다. 그러한 콘텐츠 분석은 재생 중 사전정의된 시간 간격, 예를 들어 1초 또는 2초 사이에 예를 들어 입력 오디오 채널들의 오디오 신호 처리를 통해 수행될 수 있다. 또한, 콘텐츠 분석은 또한 사운드 프로그램 콘텐츠와 연관된 메타데이터를 평가함으로써 수행될 수 있다.

주의해야 할 점은 소정 유형들의 확산 콘텐츠는 더 낮은 차수의 중간-측면 모드를 통해 재생되는 것이 유리한데, 이는 (실내에서) 관련없는 콘텐츠의 공간적 분리를 두드러지게 한다는 것이다. 하드 패닝된 개별적인 소스들과 같은 강한 공간적 분리를 이미 담고 있는 다른 유형들의 콘텐츠는 더 높은 차수의 중간-측면 모드가 유리할 수 있는데, 이는 라우드스피커 둘레에 더 균일한 스테레오 경험을 생성한다. 극단적인 경우에, 가장 낮은 차수의 중간-측면 모드는 이중극빔(11)과 같은 어떠한 지향성 빔도 없이 본질적으로 오직 전방향빔(10)만 생성되는 모드일 수 있는데, 이는 사운드 콘텐츠가 순수하게 모노음향일 때 적합할 수 있다. 이러한 경우의 예는 2개의 입력 채널 사이의 차이를 연산하면, R ― L(또는 L ― R)은 본질적으로 영(0) 또는 매우 작은 신호 성분이 된다.

이제 도 4를 참조하면, 이 도면은 예시적인 주변-직접 렌더링 모드에서 생성되는 사운드 빔 패턴들의 정면도를 도시한다. 여기서, 렌더링 프로세서(7)(도 1 참조)의 빔형성기의 출력들은 어레이의 라우드스피커 드라이버들(3)로 하여금 (i) 직접 콘텐츠 패턴(직접빔(15)) 및 (ii) 주변 콘텐츠 패턴을 갖는 사운드 빔들을 생성하게 하며, 직접 콘텐츠는 주변 콘텐츠 패턴과 중첩되고, 주변 콘텐츠 패턴은 직접 콘텐츠 패턴보다 더 지향적이다(여기서, 주변 우측 빔(16) 및 주변 좌측 빔(17)). 직접빔(15)은 이전에 결정된 청취자 축(14)에 집중될 수 있는 반면, 주변 빔들(16, 17)은 청취자 축(14)으로부터 멀리 집중될 수 있다. 청취자 축(14)은 청취자의 현재 위치, 또는 (라우드스피커 캐비넷(2)에 상대적인) 현재 청취 위치를 나타낸다. 청취자의 위치는 의사결정 로직(8)에 의해, 센서 데이터 및 사용자 인터페이스 선택들을 포함하는 그것의 입력들의 임의의 적합한 조합을 이용하여 예를 들어 라우드스피커 캐비넷(2)의 전방 축(미도시)에 대한 각도로서 연산되었을 수 있다. 주의할 점은 직접빔(15)은 전방향성이 아니고, 지향성이라는 것이다(각각의 주변 빔들(16, 17)과 같음). 또한, 주변-직접 모드의 소정 파라미터들은 오디오 콘텐츠, 실내 음향특성, 및 라우드스피커 배치에 따라 달라질 수 있다(예컨대, 빔 폭 및 각도).

의사결정 로직(8)은, 예를 들어 시간-윈도 연관성을 이용하여, 입력 오디오 채널들을 분석하여 그 안에서 관련 콘텐츠 관련없는(또는 관련성떨어지는(de-correlated)) 콘텐츠를 찾는다. 예를 들어, L 및 R 입력 오디오 채널들을 분석하여, 두 채널(오디오 신호들)에서 임의의 간격들 또는 세그먼트들이 서로에 대하여 얼마나 관련되어 있는지 결정할 수 있다. 이러한 분석은 양쪽의 입력 오디오 채널에서 효과적으로 보이는 특정 오디오 세그먼트가 진짜의, "건조한" 중심 이미지임을 나타낼 수 있고, 서로에 대하여 건조한 좌측 채널 건조한 우측 채널이 서로 동일한 위상이고; 대조적으로, 더 "주변"인 것으로 간주되는 다른 세그먼트가 검출될 수 있고, 연관성 분석의 관점에서, 주변 세그먼트가 건조한 중심 이미지보다 훨씬 덜 일시적이고 또한 차이 연산 L ― R(또는 R ― L)에 나타난다. 결과적으로, 주변 세그먼트는 확산음으로서 오디오 시스템에 의해 그와 같은 세그먼트를 주변 우측 빔(16) 및 주변 좌측 빔(17)의 지향성 패턴 내에만 재생성함으로써 렌더링되어야 하며, 이 주변 빔들(16, 17)은 청취자로부터 멀리 집중되어 그 안의 오디오 콘텐츠(주변 콘텐츠 또는 확산 콘텐츠라고 지칭됨)가 실내의 벽들에서 튕겨나갈 수 있도록 한다(또한 도 1 참조). 다시 말해서, 관련 콘텐츠는 (직접 콘텐츠 패턴을 갖는) 직접빔(15)에 렌더링되는 반면, 관련없는 콘텐츠는, 예를 들어, (주변 콘텐츠 패턴들을 갖는) 주변 우측 빔(16) 및 주변 좌측 빔(17)에 렌더링된다.

주변 콘텐츠의 다른 예는 녹음된 음성의 잔향이다. 이 경우에, 의사결정 로직(8)은 입력 오디오 채널들에서 직접 음성 세그먼트를 검출하고, 이어서 렌더링 프로세서(7)에 신호를 보내 직접빔(15) 내의 그 세그먼트를 렌더링하게 한다. 의사결정 로직(8)은 또한 그 직접 음성 세그먼트의 잔향을 검출할 수 있고, 그 잔향을 포함하는 세그먼트는 또한 입력 오디오 채널들로부터 추출되고, 일 실시예에서, 이어서 측면 발사하는(side-firing) (더 지향성이고 청취자 축(14)으로부터 멀리 집중되는) 주변 우측 빔(16) 및 주변 좌측 빔(17)을 통해서만 렌더링된다. 이런 방식으로, 직접 음성의 잔향은 간접 경로를 통해 청취자에게 도달함으로써 청취자에게 더욱 몰입하는 경험을 제공할 것이다. 다시 말해서, 이 경우의 직접빔(15)은 추출된 잔향을 포함해서는 안되고 직접 음성 세그먼트만을 포함해야하는 반면, 잔향은 더 지향적이고 측면 발사하는 주변 우측 빔(16) 및 주변 좌측 빔(17)으로 밀려난다.

요약하자면, 본 발명의 실시예는 실내 음향특성, 청취자 위치, 및 원곡 녹음의 콘텐츠의 직접 특성 대 주변 특성의 관점에서 특정 실내에서의 재생성 또는 재생을 향상시키도록 원곡 오디오 녹음을 재포장하려고 시도하는 기술이다. 콘텐츠 분석, 청취자 위치 또는 청취 위치 결정, 및 실내 음향특성 결정의 관점에서의 의사결정 로직(8)의 역량, 및 렌더링 프로세서(7) 내의 빔형성기의 역량은 기계 판독가능 매체 내에 저장된 명령어들을 실행하는 프로세서에 의해 구현될 수 있다. 기계 판독가능 매체(예컨대, 임의의 형태의 솔리드 스테이트 디지털 메모리)는 프로세서와 함께 별도로 하우징된 컴퓨팅 디바이스(18)(도 5에 도시된 실내 참조) 내에 하우징되거나, 또는 오디오 시스템의 라우드스피커 캐비넷(2) 내에 포함될 수 있다(또한 도 1 참조). 그와 같이 프로그래밍된 프로세서는 한 편의 사운드 프로그램 콘텐츠의 입력 오디오 채널들을, 예를 들어 원격 서버로부터 인터넷을 거쳐 음악 또는 영화 파일의 스트리밍을 통해 수신한다. 그것은 또한 센서 데이터와 사용자 인터페이스 선택 중 하나 또는 둘 모두를 수신하며, 센서 데이터 또는 사용자 인터페이스 선택은 실내 음향특성 또는 청취자의 위치 중 어느 하나를 지시하거나 나타낸다(예컨대, 표현 또는 식별됨). 그것은 또한 사운드 프로그램 콘텐츠에 콘텐츠 분석을 수행한다. 예를 들어 청취자 위치와 실내 음향특성의 현재 조합에 기초하여 여러 사운드 렌더링 모드들 중 하나가 선택되며, 선택된 사운드 렌더링 모드에 따라 라우드스피커 어레이를 통해 사운드 프로그램 콘텐츠의 재생이 일어난다. 렌더링 모드는 청취자 위치, 실내 음향특성, 또는 콘텐츠 분석의 변경에 기초하여 자동으로 변경될 수 있다. 사운드 렌더링 모드들은 다수의 중간-측면 모드들 및 적어도 하나의 주변-직접 모드를 포함할 수 있다. 중간-측면 모드들에서, 라우드스피커 어레이는 각각 증가하는 차수의 사운드 빔 패턴들을 생성한다. 주변-직접 모드에서, 라우드스피커 어레이는 직접 콘텐츠 패턴(직접빔)과 주변 콘텐츠 패턴(하나 이상 주변 빔들)의 중첩을 갖는 사운드 빔들을 생성한다. 콘텐츠 분석은 관련 콘텐츠 및 관련없는 콘텐츠로 하여금 원곡 녹음(입력 오디오 채널들)으로부터 추출되게 한다

일 실시예에서, 렌더링 프로세서가 그것의 주변-직접 동작 모드로 구성되면, 관련 콘텐츠는 직접빔의 직접 콘텐츠 패턴에만 렌더링되는 반면, 관련없는 콘텐츠는 하나 이상 주변 빔들의 주변 콘텐츠 패턴으로만 렌더링된다.

렌더링 프로세서가 그것의 중간-측면 동작 모드들 중 하나로 구성된 경우에는, 사운드 프로그램 콘텐츠가 대부분 주변 또는 확산이면 낮은 차수의 지향성 패턴이 선택되는 반면, 사운드 프로그램 콘텐츠가 대부분 패닝된 사운드를 담고 있으면 높은 차수의 지향성 패턴이 선택된다. 상이한 중간-측면 모드들 사이의 선택은, 음악 작품, 또는 동영상 필름과 같은 청각적-시각적 작품인, 사운드 프로그램 콘텐츠의 재생동안 역동적으로 일어날 수 있다.

위에서 기재한 기술들은 오디오 시스템이 주로 단일 라우드스피커 캐비넷(라우드스피커 어레이가 하우징되어 있음)에 의존하는 경우에 특히 효과적일 수 있는데, 이 경우에 예컨대 500 ㎐(예컨대, 300 ㎐) 이하의 컷오프 주파수를 초과하는 모든 콘텐츠는, 사운드 프로그램 콘텐츠의 모든 입력 오디오 채널들에서, 라우드스피커 캐비넷에 의해서만 사운드로 변환되게 된다. 이는 매우 제한적인 수의 라우드스피커 캐비넷들, 예를 들어, (공개적인 영화 극장 또는 기타 대형 사운드 공간에 대조적으로) 좁은 실내에서 사용하기에 특히 바람직할 수 있는 단 하나의 라우드스피커 캐비넷을 이용하여 어떻게 몰입하는 재생을 획득하는지에 대한 문제점에 탁월한 해결책을 제공한다.

소정 실시예들이 설명되고 첨부 도면에 도시되었지만, 그러한 실시예들은 광범위한 발명을 제한하는 것이 아니라 단지 예시적인 것이며, 다양한 다른 변형들이 당업자에게 발생할 수 있기 때문에 본 발명이 도시되고 설명된 특정 구성들 및 배열들로 한정되지 않음이 이해될 것이다. 예를 들어, 도 5는 동일한 실내에서 컴퓨팅 디바이스(18)와 라우드스피커 캐비넷(2)의 조합으로서 오디오 시스템을 여러 점의 가구와 청취자와 함께 도시한다. 이 경우에 단지 컴퓨팅 디바이스(18)과 통신하는 단일 인스턴스의 라우드스피커 캐비넷(2)이 있지만, 다른 경우들에는 재생 동안 컴퓨팅 디바이스(18)와 통신하고 있는 추가적인 라우드스피커 캐비넷들(예컨대, 라우드스피커 어레이의 하위 컷오프 주파수 미만의 오디오 콘텐츠를 수신하는 우퍼 및 서브우퍼)이 있을 수 있다. 따라서, 본 설명은 제한 대신에 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

Claims

라우드스피커 캐비넷에 하우징된 라우드스피커 어레이를 이용하여 사운드를 재생성하기 위한 방법으로서,
한편의 사운드 프로그램 콘텐츠의 복수의 입력 오디오 채널을 수신하는 단계;
i) 실내의 특징 또는 ii) 청취 위치 중 하나를 나타내는 입력 데이터를 수신하는 단계;
재생 동안에, 상기 입력 데이터에 기초하여 동작하도록 복수의 사운드 렌더링 모드 중 하나를 선택하는 단계 - 상기 복수의 사운드 렌더링 모드는 a) 복수의 제1 모드 및 b) 제2 모드를 포함함 -
를 포함하고,
상기 복수의 제1 모드 각각에서, 상기 라우드스피커 어레이는 i) 전방향성 패턴 및 ii) 지향성 패턴을 갖는 사운드 빔들을 생성하게 하고, 상기 전방향성 패턴은 상기 지향성 패턴과 중첩되고, 상기 지향성 패턴은 복수의 로브를 가지며,
상기 제2 모드에서, 상기 라우드스피커 어레이는 i) 직접 콘텐츠 패턴 및 ii) 주변 콘텐츠 패턴을 갖는 사운드 빔들을 생성하고, 상기 직접 콘텐츠 패턴은 상기 청취 위치에 집중되고, 상기 주변 콘텐츠 패턴과 중첩되고, 상기 주변 콘텐츠 패턴은 상기 청취 위치로부터 멀리 집중되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 복수의 사운드 렌더링 모드 중 하나를 선택하는 단계는 상기 한 편의 사운드 프로그램 콘텐츠를 분석하는 것에 기초하고,
상기 사운드 프로그램 콘텐츠가 주로 주변 사운드 또는 확산 사운드인 경우 상기 복수의 제1 모드 중 낮은 차수의 지향성 패턴을 갖는 제1 모드가 선택되고,
상기 사운드 프로그램 콘텐츠가 패닝된 사운드(panned sound)를 포함하는 경우 상기 복수의 제1 모드 중 높은 차수의 지향성 패턴을 갖는 제1 모드가 선택되는, 방법.
제2항에 있어서, 상기 한 편의 사운드 프로그램 콘텐츠를 분석하는 것은 상기 복수의 입력 오디오 채널을 분석하여 관련 콘텐츠 및 관련없는 콘텐츠를 찾는 것을 포함하고, 상기 제2 모드에서 상기 관련 콘텐츠는 상기 직접 콘텐츠 패턴에 렌더링되고 상기 주변 콘텐츠 패턴에 렌더링되지 않는 반면, 상기 관련없는 콘텐츠는 상기 주변 콘텐츠 패턴에 렌더링되고 상기 직접 콘텐츠 패턴에 렌더링되지 않는, 방법.
제1항에 있어서, 500 ㎐의 주파수를 초과하는 모든 콘텐츠는, 상기 한 편의 사운드 프로그램 콘텐츠의 상기 복수의 입력 오디오 채널 모두에서, 상기 라우드스피커 캐비넷에 하우징된 상기 라우드스피커 어레이에 의해 사운드로 변환되는, 방법.
제4항에 있어서, 상기 한 편의 사운드 프로그램 콘텐츠를 사운드로 변환하는 데 사용되는 상기 라우드스피커 어레이 내의 드라이버들의 수는 상기 한 편의 사운드 프로그램 콘텐츠의 상기 복수의 입력 오디오 채널의 수보다 많은, 방법.
제1항에 있어서, 상기 복수의 제1 모드의 각각에서, 상기 지향성 패턴의 상기 복수의 로브의 각각의 로브는 상기 둘 이상의 입력 채널의 차이를 포함하고, 상기 복수의 로브의 인접한 로브들은 서로 반대 극성인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 복수의 제1 모드는 낮은 차수의 제1 모드 및 높은 차수의 제1 모드를 포함하고, 상기 높은 차수의 제1 모드는 상기 낮은 차수의 제1 모드보다 더 큰 지향성 지수 또는 더 많은 수의 로브를 갖는 빔 패턴을 갖는, 방법.
라우드스피커 어레이를 갖는 오디오 시스템으로서,
복수의 라우드스피커 드라이버가 통합된 라우드스피커 캐비넷;
상기 복수의 라우드스피커 드라이버의 입력들에 출력들이 결합되는 복수의 오디오 증폭기;
상기 라우드스피커 드라이버들에 의해 사운드로 변환될 한 편의 사운드 프로그램 콘텐츠의 복수의 입력 오디오 채널을 수신하는 렌더링 프로세서 - 상기 렌더링 프로세서는 상기 복수의 오디오 증폭기의 입력들에 결합되는 출력들을 가지며, 상기 렌더링 프로세서는 a) 제1 모드 및 b) 제2 모드를 포함하는 복수의 사운드 렌더링 동작 모드를 가짐 -; 및
i) 실내의 피처 또는 ii) 청취 위치 중 하나를 나타내는 입력 데이터를 수신하고, 상기 입력 데이터에 응답하여, 상기 한편의 사운드 프로그램 콘텐츠의 재생 동안 상기 복수의 사운드 렌더링 동작 모드 중 하나의 사운드 렌더링 동작 모드의 렌더링 모드 선택을 변경하는 의사결정 프로세서
를 포함하고,
상기 렌더링 프로세서의 상기 제1 모드에서, 상기 렌더링 프로세서의 상기 출력들은 상기 복수의 라우드스피커 드라이버로 하여금 i) 전방향성 패턴 및 ii) 지향성 패턴을 갖는 사운드 빔들을 생성하게 하고, 상기 전방향성 패턴은 상기 지향성 패턴과 중첩되고, 상기 지향성 패턴은 복수의 로브를 가지며,
상기 렌더링 프로세서의 상기 제2 모드에서, 상기 렌더링 프로세서의 상기 출력들은 상기 복수의 라우드스피커 드라이버로 하여금 i) 직접 콘텐츠 패턴 및 ii) 주변 콘텐츠 패턴을 갖는 사운드 빔들을 생성하게 하고, 상기 직접 콘텐츠 패턴은 상기 청취 위치에 집중되고, 상기 주변 콘텐츠 패턴과 중첩되고, 상기 주변 콘텐츠 패턴은 상기 청취 위치로부터 멀리 집중되는, 오디오 시스템.
제8항에 있어서, 500 Hz를 초과하는 모든 콘텐츠는 상기 라우드스피커 캐비넷 내의 상기 복수의 드라이버에 의해 사운드로 변환되는, 오디오 시스템.
제9항에 있어서, 상기 라우드스피커 캐비넷 내의 상기 복수의 드라이버는 상기 한편의 사운드 프로그램 콘텐츠의 상기 복수의 입력 오디오 채널보다 더 많은, 오디오 시스템.
제8항에 있어서, 상기 렌더링 프로세서의 상기 제1 모드에서, 상기 지향성 패턴 내의 상기 복수의 로브의 각각의 로브는 상기 2개 이상의 입력 오디오 채널 사이의 차이를 포함하고, 상기 복수의 로브의 인접한 로브들은 서로 반대 극성인, 오디오 시스템.
제8항에 있어서, 상기 의사결정 프로세서는 상기 복수의 입력 오디오 채널을 분석하여 관련 콘텐츠 및 관련없는 콘텐츠를 찾고, 이어서 상기 관련 콘텐츠는 상기 직접 콘텐츠 패턴에 렌더링되는 반면, 상기 관련없는 콘텐츠는 상기 주변 콘텐츠 패턴에 렌더링되는, 오디오 시스템.
제8항에 있어서, 상기 한 편의 사운드 프로그램 콘텐츠는 동영상 필름의 사운드 트랙이고, 상기 복수의 입력 오디오 채널은 상기 사운드 트랙의 모든 오디오 채널들인, 오디오 시스템.
명령어들이 저장된 비일시적 기계 판독가능 매체를 포함하는 제조 물품으로서, 상기 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때
라우드스피커 캐비넷에 하우징된 라우드스피커 어레이에 의해 사운드로 변환될 한 편의 사운드 프로그램 콘텐츠의 복수의 입력 오디오 채널을 수신하고,
실내 음향 또는 청취자 위치 중 하나를 나타내는 입력 데이터를 수신하고,
상기 한편의 사운드 프로그램 콘텐츠에 대해 콘텐츠 분석을 수행하고,
a) 상기 청취자 위치, b) 상기 실내 음향 또는 c) 상기 콘텐츠 분석 중 하나 이상에 기초하여 재생 동안 동작하도록 복수의 사운드 렌더링 모드 중 하나를 선택하며,
상기 복수의 사운드 렌더링 모드는 a) 복수의 제1 모드 및 b) 제2 모드를 포함하고,
상기 복수의 제1 모드의 각각에서, 상기 라우드스피커 어레이는 i) 제1 패턴 및 ii) 제2 패턴을 갖는 사운드 빔들을 생성하고, 상기 제1 패턴은 상기 복수의 입력 오디오 채널 중 둘 이상의 합을 포함하며, 상기 제2 패턴과 중첩되고, 상기 제2 패턴은 복수의 로브를 가지며, 각각의 로브는 상기 둘 이상의 입력 오디오 채널의 차이를 포함하고,
상기 제2 모드에서, 상기 라우드스피커 어레이는 i) 직접 콘텐츠 패턴 및 ii) 주변 콘텐츠 패턴을 갖는 사운드 빔들을 생성하고, 상기 직접 콘텐츠 패턴은 상기 청취자 위치에 집중되고, 상기 주변 콘텐츠 패턴과 중첩되고, 상기 주변 콘텐츠 패턴은 상기 청취자 위치로부터 멀리 집중되는, 제조 물품.
제14항에 있어서, 상기 복수의 제1 모드에서, 상기 라우드스피커 어레이는 상이한 차수의 복수의 사운드 빔 패턴을 생성하는, 제조 물품.
제15항에 있어서, 상기 라우드스피커 어레이에 의해 생성되는 상기 복수의 사운드 빔 패턴은 증가하는 스테레오 밀도를 각각 가지며, 상기 복수의 사운드 빔 패턴의 각각은 360 도에 걸쳐있는 복수의 인접한 스테레오 섹터를 포함하고, 각각의 스테레오 섹터는, 좌측 채널 영역 및 우측 채널 영역이 측면에 위치하는 중심 채널 영역으로 구성되는, 제조 물품.
제14항에 있어서, 상기 한 편의 사운드 프로그램 콘텐츠의 상기 콘텐츠 분석에 기초하여 상기 사운드 렌더링 모드들 중 하나를 선택할 때,
상기 사운드 프로그램 콘텐츠가 주로 주변 사운드 또는 확산 사운드인 경우 상기 복수의 제1 모드 중 낮은 차수의 지향성 패턴을 갖는 제1 모드가 선택되고,
상기 사운드 프로그램 콘텐츠가 패닝된 사운드를 포함하는 경우 상기 복수의 제1 모드 중 높은 차수의 지향성 패턴을 갖는 제1 모드가 선택되는, 제조 물품.
제14항에 있어서, 상기 한 편의 사운드 프로그램 콘텐츠의 상기 콘텐츠 분석은 상기 복수의 입력 오디오 채널을 분석하여 관련 콘텐츠 및 관련없는 콘텐츠를 찾는 것을 포함하고, 상기 제2 모드에서 상기 관련 콘텐츠는 상기 직접 콘텐츠 패턴에 렌더링되는 반면, 상기 관련없는 콘텐츠는 상기 주변 콘텐츠 패턴에 렌더링되는, 제조 물품.
제14항에 있어서, 500 ㎐의 미만의 주파수를 초과하는 모든 콘텐츠는, 상기 한 편의 사운드 프로그램 콘텐츠의 상기 복수의 입력 오디오 채널 모두에서, 상기 라우드스피커 캐비넷에 하우징된 상기 라우드스피커 어레이에 의해 사운드로 변환되는, 제조 물품.
제14항에 있어서, 상기 비일시적 기계 판독가능 매체에는 명령어들이 저장되어 있고, 상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때 상기 한 편의 사운드 프로그램 콘텐츠를 사운드로 변환하는 데 사용되는 상기 라우드스피커 어레이 내의 드라이버들의 수를 상기 한 편의 사운드 프로그램 콘텐츠의 상기 복수의 입력 오디오 채널의 수보다 많게 정의하는, 제조 물품.