KR20200018717A - 부대역 공간 오디오 향상 - Google Patents

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KR20200018717A
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Abstract

오디오 시스템은 좌측 입력 채널 및 우측 입력 채널을 포함하는 오디오 신호의 공간 향상을 제공한다. 이 시스템은 공간 주파수 대역 분배기와, 공간 주파수 대역 처리기와, 공간 주파수 대역 결합기를 포함할 수 있다. 공간 주파수 대역 분배기는 좌측 입력 채널 및 우측 입력 채널을 공간 성분 및 비공간 성분으로 처리한다. 공간 주파수 대역 처리기는 공간 성분의 부대역에 제 1 부대역 이득을 적용해서 향상된 공간 성분을 생성하고, 비공간 성분의 부대역에 제 2 부대역 이득을 적용해서 향상된 비공간 성분을 생성한다. 공간 주파수 대역 결합기는 향상된 공간 성분 및 향상된 비공간 성분을 좌측 출력 채널 및 우측 출력 채널로 결합한다. 일부 실시예에서, 공간 성분 및 비공간 성분은 처리를 위해서 공간 부대역 성분 및 비공간 부대역 성분으로 분리된다.

Description

크로스토크 보상 및 부대역 공간 처리
본 발명의 실시예는 전반적으로 오디오 신호 처리 분야에 관한 것이고, 보다 상세하게는 스피커를 통해 생성된 스테레오 오디오 및 다중-채널 오디오의 공간 향상(spatial enhancement)에 관한 것이다.
스테레오 사운드 재생은, 음장(sound field)의 공간 특성을 포함하는 신호를 인코딩 및 재생하는 것을 포함한다. 스테레오 사운드는, 청취자가 스테레오 신호로부터 음장 내의 공간 감각을 인식하는 것을 가능하게 한다.
부대역 공간 오디오 처리 방법은, 좌측 입력 채널 및 우측 입력 채널을 포함하는 오디오 신호를 향상한다. 좌측 입력 채널 및 우측 입력 채널은 공간 성분 및 비공간 성분으로 처리된다. 공간 성분의 부대역에 제 1 부대역 이득이 적용되어서 향상된 공간 성분을 생성하고, 비공간 성분의 부대역에 제 2 부대역 이득이 적용되어서 향상된 비공간 성분을 생성한다. 이후 향상된 공간 성분 및 향상된 비공간 성분은 좌측 출력 채널 및 우측 출력 채널로 결합된다.
일부 실시예에서, 좌측 입력 채널 및 우측 입력 채널을 공간 성분 및 비공간 성분으로 처리하는 것은, 좌측 입력 채널 및 우측 입력 채널을 공간 부대역 성분 및 비공간 부대역 성분으로 처리하는 것을 포함한다. 제 1 부대역 이득은, 제 1 부대역 이득을 공간 부대역 성분에 적용하여 향상된 공간 부대역 성분을 생성함으로써, 공간 성분의 부대역에 적용될 수 있다. 유사하게, 제 2 부대역 이득은, 제 2 부대역 이득을 비공간 부대역 성분에 적용하여 향상된 비공간 부대역 성분을 생성함으로써, 비공간 성분의 부대역에 적용될 수 있다. 이후 향상된 공간 부대역 성분과 향상된 비공간 부대역 성분은 결합될 수 있다.
좌측 입력 채널 및 우측 입력 채널을 가진 오디오 신호를 향상시키기 위한 부대역 공간 오디오 처리 장치는, 공간 주파수 대역 분배기, 공간 주파수 대역 처리기 및 공간 주파수 대역 결합기를 포함할 수 있다. 공간 주파수 대역 분배기는 좌측 입력 채널 및 우측 입력 채널을 공간 성분 및 비공간 성분으로 처리한다. 공간 주파수 대역 처리기는 공간 성분의 부대역에 제 1 부대역 이득을 적용해서 향상된 공간 성분을 생성하고, 비공간 성분의 부대역에 제 2 부대역 이득을 적용해서 강화된 비공간 성분을 생성한다. 공간 주파수 대역 결합기는 향상된 공간 성분 및 향상된 비공간 성분을 좌측 출력 채널 및 우측 출력 채널로 결합한다.
일부 실시예에서, 공간 주파수 대역 분배기는 좌측 입력 채널 및 우측 입력 채널을 공간 부대역 성분 및 비공간 부대역 성분으로 처리함으로써 좌측 입력 채널 및 우측 입력 채널을 공간 성분 및 비공간 성분으로 처리한다. 공간 주파수 대역 처리기는, 제 1 부대역 이득을 공간 부대역 성분에 적용하여 향상된 공간 부대역 성분을 생성함으로써, 제 1 부대역 이득을 공간 성분의 부대역에 적용하여 향상된 공간 성분을 생성한다. 공간 주파수 대역 처리기는, 제 2 부대역 이득을 비공간 부대역 성분에 적용하여 향상된 비공간 부대역 성분을 생성함으로써, 제 2 부대역 이득을 비공간 성분의 부대역에 적용하여 향상된 공간 성분을 생성한다. 공간 주파수 대역 결합기는, 향상된 공간 부대역 성분 및 향상된 비공간 부대역 성분을 결합함으로써, 향상된 공간 성분 및 향상된 비공간 성분을 좌측 출력 채널 및 우측 출력 채널로 결합한다.
일부 실시예는 프로그램 코드를 저장하기 위한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하고, 프로그램 코드는 명령어를 포함하며, 이 명령어는 프로세서에 의해 실행될 때 프로세서로 하여금, 오디오 신호의 좌측 입력 채널 및 우측 입력 채널을 공간 성분 및 비공간 성분으로 처리하게 하고; 공간 성분의 부대역에 제 1 부대역 이득을 적용해서 향상된 공간 성분을 생성하게 하며; 비공간 성분의 부대역에 제 2 부대역 이득을 적용해서 향상된 비공간 성분을 생성하게 하고; 향상된 공간 성분 및 향상된 비공간 성분을 좌측 출력 채널 및 우측 출력 채널로 결합하게 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 스테레오 오디오 재생 시스템의 예를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 오디오 신호를 향상하기 위한 오디오 시스템(200)의 예를 도시한다.
도 3a는 일부 실시예에 따른 오디오 시스템의 공간 주파수 대역 분배기의 예를 도시한다.
도 3b는 일부 실시예에 따른 오디오 시스템의 공간 주파수 대역 분배기의 예를 도시한다.
도 3c는 일부 실시예에 따른 오디오 시스템의 공간 주파수 대역 분배기의 예를 도시한다.
도 3d는 일부 실시예에 따른 오디오 시스템의 공간 주파수 대역 분배기의 예를 도시한다.
도 4a는 일부 실시예에 따른 오디오 시스템의 공간 주파수 대역 처리기의 예를 도시한다.
도 4b는 일부 실시예에 따른 오디오 시스템의 공간 주파수 대역 처리기의 예를 도시한다.
도 4c는 일부 실시예에 따른 오디오 시스템의 공간 주파수 대역 처리기의 예를 도시한다.
도 5a는 일부 실시예에 따른 오디오 시스템의 공간 주파수 대역 결합기의 예를 도시한다.
도 5b는 일부 실시예에 따른 오디오 시스템의 공간 주파수 대역 결합기의 예를 도시한다.
도 5c는 일부 실시예에 따른 오디오 시스템의 공간 주파수 대역 결합기의 예를 도시한다.
도 5d는 일부 실시예에 따른 오디오 시스템의 공간 주파수 대역 결합기의 예를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른 오디오 신호를 향상하기 위한 방법의 예를 도시한다.
도 7은 일 실시예에 따른 부대역 공간 처리기의 예를 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따른 도 7에 도시된 부대역 공간 처리기로 오디오 신호를 향상하는 방법의 예를 도시한다.
도 9는 일 실시예에 따른 부대역 공간 처리기의 예를 도시한다.
도 10은 일 실시예에 따른 도 9에 도시된 부대역 공간 처리기로 오디오 신호를 향상하는 방법의 예를 도시한다.
도 11은 일 실시예에 따른 부대역 공간 처리기의 예를 도시한다.
도 12는 일 실시예에 따른 도 11에 도시된 부대역 공간 처리기로 오디오 신호를 향상하는 방법의 예를 도시한다.
도 13은 일 실시예에 따른, 크로스토크 소거로 오디오 신호를 향상하는 오디오 시스템(1300)의 예를 도시한다.
도 14는 일 실시예에 따른, 크로스토크 시뮬레이션으로 오디오 신호를 향상하는 오디오 시스템(1400)의 예를 도시한다.
본 명세서에 설명된 특징 및 장점은 모두를 포함하고 있는 것은 아니며, 특히 도면, 명세서 및 청구 범위의 관점에서 많은 추가적인 특징 및 장점이 당업자에게 자명할 것이다. 나아가, 본 명세서에서 사용된 언어는 원칙적으로 가독성 및 교육의 목적으로 선택되었으며, 본 발명의 신규한 청구 대상을 설명하거나 제한하기 위해 선택된 것은 아니라는 점에 주목해야 한다.
도면 및 이하의 설명은 단지 예시로서의 바람직한 실시예에 관한 것이다. 이하의 설명으로부터, 본 명세서에 개시된 구조 및 방법의 대안의 실시예는, 본 발명의 원리를 벗어나지 않고 채택될 수 있는 가능한 대안이라는 것이 용이하게 인식될 것이다.
이하, 이제 본 발명(들)의 몇몇 실시예들을 상세하게 참조할 것이며, 이들의 예는 첨부 도면에 도시되어 있다. 도면에서 실현 가능한 유사 혹은 동일한 참조 번호가 사용된다면 이는 유사 혹은 동일한 기능을 나타낼 수 있다는 점에 유의한다. 도면은 실시예를 단지 예시의 목적으로서 도시한다. 이하 설명으로부터 본 명세서에 설명된 구조 및 방법의 대안적인 실시예가 본 명세서에 설명된 원리를 벗어나지 않고도 채택될 수 있다는 것을, 당업자라면 쉽게 인식할 것이다.
예시적인 오디오 시스템
도 1은 스테레오 오디오 재생의 일부 원리를 도시한다. 스테레오 구성에서, 스피커(110L 및 110R)는 청취자(120)에 대하여 고정된 위치에 위치된다. 스피커(110)는 좌우 오디오 채널을 포함하는 스테레오 신호(동등하게, 신호들)를 음파로 변환하고, 이는 청취자(120)를 향해서, 스피커들(110L 및 110R) 사이에 위치된 것으로 보일 수 있는 가상 사운드 소스(160)(예를 들어, 공간 이미지)로부터 사운드가 청취되는 인상 또는 스피커(110) 중 하나를 넘어서 위치된 가상 소스(160)로부터 사운드가 청취되는 인상, 또는 이들의 조합을 생성한다. 본 개시는 좌우 오디오 채널의 이러한 공간 이미지 처리의 인식을 향상하는 다양한 방법을 제공한다.
도 2는 일 실시예에 따른, 부대역 공간 처리기(210)가 오디오 신호를 향상하는데 사용될 수 있는 오디오 시스템(200)의 예를 도시한다. 오디오 시스템(200)은 2개의 입력 채널(XL, XR)을 포함하는 입력 오디오 신호(X)를 부대역 공간 처리기(210)에 제공하는 소스 컴포넌트(205)를 포함한다. 소스 컴포넌트(205)는 입력 오디오 신호(X)를 디지털 비트 스트림(예를 들어, PCM 데이터)으로 제공하는 장치로, 컴퓨터, 디지털 오디오 플레이어, 광 디스크 플레이어(예를 들어, DVD, CD, Blu-ray), 디지털 오디오 스트리머 또는 다른 디지털 오디오 신호 소스일 수 있다. 부대역 공간 처리기(210)는 입력 채널(XL, XR)을 처리해서 2개의 출력 채널(OL, OR)을 포함하는 출력 오디오 신호(O)를 생성한다. 오디오 출력 신호(O)는 입력 오디오 신호(X)의 공간적으로 향상된 오디오 신호이다. 부대역 공간 처리기(210)는 시스템(200)의 증폭기(215)에 연결되도록 구성되며, 증폭기(215)는 신호를 증폭시켜서 스피커(110L, 110R)와 같은 출력 장치에 제공하고, 스피커(110L, 110R)는 출력 채널(OL, OR)을 사운드로 변환한다. 일부 실시예에서, 출력 채널(OL, OR)은, 헤드폰, 초소형 헤드폰(earbud), 전자 장치의 일체형 스피커 등과 같은 다른 유형의 스피커에 연결된다.
부대역 공간 처리기(210)는 공간 주파수 대역 분배기(240), 공간 주파수 대역 처리기(245) 및 공간 주파수 대역 결합기(250)를 포함한다. 공간 주파수 대역 분배기(240)는 입력 채널(XL, XR) 및 공간 주파수 대역 처리기(245)에 연결된다. 공간 주파수 대역 분배기(240)는 좌측 입력 채널(XL) 및 우측 입력 채널(XR)을 수신하고, 입력 채널을 공간(또는 "사이드(side)") 성분(Ys) 및 비공간(또는 "중간(mid)"성분) 성분(Ym)으로 처리한다. 예를 들어, 공간 성분(Ys)은 좌측 입력 채널(XL)과 우측 입력 채널(XR) 사이의 차이에 기초하여 생성될 수 있다. 비공간 성분(Ym)은 좌측 입력 채널(XL)과 우측 입력 채널(XR)의 합에 기초하여 생성될 수 있다. 공간 주파수 대역 분배기(240)는 공간 성분(Ys) 및 비공간 성분(Ym)을 공간 주파수 대역 처리기(245)에 제공한다.
일부 실시예에서, 공간 주파수 대역 분배기(240)는 공간 성분(Ys)을 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n))으로 분리하며, 여기서 n은 주파수 부대역의 수이다. 주파수 부대역은 각각, n=4 주파수 부대역인 경우의 0~300Hz, 300~510Hz, 510~2700Hz 및 2700~나이퀴스트 Hz와 같은 주파수 범위를 포함한다. 공간 주파수 대역 분배기(240)는 또한 비공간 성분(Ym)을 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))으로 분리하며, 여기서 n은 주파수 부대역의 수이다. 공간 주파수 대역 분배기(240)는 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n)) 및 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))을 공간 주파수 대역 처리기(245)에 제공한다(예를 들어, 분리되지 않은 공간 성분(Ys) 및 비공간 성분(Ym) 대신에). 도 3a, 3b, 3c 및 3d는 공간 주파수 분배기(240)의 다양한 실시예를 도시한다.
공간 주파수 대역 처리기(245)는 공간 주파수 대역 분배기(240) 및 공간 주파수 대역 결합기(250)에 연결된다. 공간 주파수 대역 처리기(245)는 공간 주파수 대역 분배기(240)로부터 공간 성분(Ys) 및 비공간 성분(Ym)을 수신하고, 수신된 신호를 향상한다. 특히, 공간 주파수 대역 처리기(245)는 공간 성분(Ys)으로부터 향상된 공간 성분(Es)을 생성하고, 비공간 성분(Ym)으로부터 향상된 비공간 성분(Em)을 생성한다.
예를 들어, 공간 주파수 대역 처리기(245)는 공간 성분(Ys)에 부대역 이득을 적용하여 향상된 공간 성분(Es)을 생성하고, 비공간 성분(Ym)에 부대역 이득을 적용하여 향상된 비공간 성분(Em)을 생성한다. 일부 실시예에서, 이에 더해서 혹은 다른 방안으로, 공간 주파수 대역 처리기(245)는 공간 성분(Ys)에 부대역 지연을 제공하여 향상된 공간 성분(Es)을 생성하고, 부대역 성분(Ym)에 부대역 지연을 제공하여 향상된 비공간 성분(Em)을 생성한다. 부대역 이득 및/또는 지연은 공간 성분(Ys) 및 비공간 성분(Ym)의 상이한(예를 들어, n개) 부대역마다 상이할 수도 있고 혹은 동일할 수도 있다(예를 들어, 2개 이상의 부대역의 경우). 공간 주파수 대역 처리기(245)는 공간 성분(Ys) 및 비공간 성분(Ym)의 상이한 부대역마다 이득 및/또는 지연을 서로에 대해 조정하여, 향상된 공간 성분(Es) 및 향상된 비공간 성분(Em)을 생성한다. 공간 주파수 대역 처리기(245)는 향상된 공간 성분(Es) 및 향상된 비공간 성분(Em)을 공간 주파수 대역 결합기(250)에 제공한다.
일부 실시예들에서, 공간 주파수 대역 처리기(245)는 공간 주파수 대역 분배기(240)로부터 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n)) 및 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))을 수신한다(예를 들어, 분리되지 않은 공간 성분(Ys) 및 비공간 성분(Ym) 대신에). 공간 주파수 대역 처리기(245)는 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n))에 이득 및/또는 지연을 적용하여 향상된 공간 부대역 성분(Es(1)~Es(n))을 생성하고, 이득 및/또는 지연을 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))에 적용하여 향상된 비공간 부대역 성분(Em(1)~Em(n))을 생성한다. 공간 주파수 대역 처리기(245)는 향상된 공간 부대역 성분(Es(1)~Es(n)) 및 향상된 비공간 부대역 성분(Em(1)~Em(n))을 공간 주파수 대역 결합기(250)에 제공한다(예를 들어, 분리되지 않은 공간 성분(Es) 및 비공간 성분(Em) 대신에). 도 4a, 도 4b 및 도 4c는 공간 주파수 대역 처리기(245)의 다양한 실시예를 도시하며, 이는 공간 및 비공간 성분을 처리하고 부대역 성분으로 분리된 이후의 공간 및 비공간 성분을 처리하는 공간 주파수 대역 처리기를 포함한다.
공간 주파수 대역 결합기(250)는 공간 주파수 대역 처리기(245)에 연결되고, 또한 증폭기(215)에 연결된다. 공간 주파수 대역 결합기(250)는 공간 주파수 대역 처리기(245)로부터 향상된 공간 성분(Es) 및 향상된 비공간 성분(Em)을 수신하고, 향상된 공간 성분(Es) 및 향상된 비공간 성분(Em)을 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)에 결합한다. 예를 들어, 좌측 출력 채널(OL)은 향상된 공간 성분(Es)과 향상된 비공간 성분(Em)의 합에 기초하여 생성될 수 있고, 우측 출력 채널(OR)은 향상된 공간 성분(Es)과 향상된 비공간 성분(Em)의 차이에 기초하여 생성될 수 있다. 공간 주파수 대역 결합기(250)는 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)을 증폭기(215)에 제공하고, 이는 신호를 증폭하여 좌측 스피커(110L) 및 우측 스피커(110R)로 출력한다.
일부 실시예에서, 공간 주파수 대역 결합기(250)는 공간 주파수 대역 처리기(245)로부터 향상된 공간 부대역 성분(Es(1)~Es(n)) 및 향상된 비공간 공간 부대역 성분(Em(1)~Em(n))을 수신한다(예를 들어, 분리되지 않은 향상된 비공간 성분(Em) 및 향상된 공간 성분(Es) 대신에). 공간 주파수 대역 결합기(250)는 향상된 공간 부대역 성분(Es(1)~Es(n))을 향상된 공간 성분(Es)에 결합하고, 향상된 비공간 부대역 성분(Em(1)~Em(n))을 향상된 비공간 성분(Em)에 결합한다. 공간 주파수 대역 결합기(250)는 향상된 공간 성분(Es) 및 향상된 비공간 성분(Em)을 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)에 결합한다. 도 5a, 5b, 5c 및 5d는 공간 주파수 대역 결합기(250)의 다양한 실시예를 도시한다.
도 3a는 부대역 공간 처리기(210)의 공간 주파수 대역 분배기(240)의 구현예로서, 공간 주파수 대역 분배기(300)의 제 1 예를 도시한다. 공간 주파수 대역 분배기(300)는 4개의 주파수 부대역((1)~(4))(예를 들어 n=4)을 사용하지만, 다른 수의 주파수 부대역이 다양한 실시예에서 사용될 수도 있다. 공간 주파수 대역 분배기(300)는 크로스오버 네트워크(304) 및 L/R-M/S 변환기(306(1) 내지 306(4))를 포함한다.
크로스오버 네트워크(304)는 좌측 입력 채널(XL)을 좌측 주파수 부대역(XL(1)~XL(n))으로 분할하고, 우측 입력 채널(XR)을 우측 주파수 부대역(XR(1)~XR(n))으로 분할하며, 여기서 n은 주파수 부대역의 수이다. 크로스오버 네트워크(304)는 직렬형, 병렬형 또는 유도형(derived)과 같은 다양한 회로 토폴로지로 배열된 다수의 필터를 포함할 수 있다. 크로스오버 네트워크(304)에 포함된 예시적인 필터 타입은 무한 임펄스 응답(IIR) 또는 유한 임펄스 응답(FIR) 대역 패스 필터, IIR 피킹 및 셀빙 필터(shelving filters), L-R(Linkwitz-Riley) 필터 등을 포함한다. 일부 실시예에서, n개 대역 패스 필터, 또는 로우 패스 필터, 대역 패스 필터 및 하이 패스 필터의 임의의 조합이 인간의 귀의 임계 대역을 근사화하는데 사용된다. 임계 대역은, 제 2 톤(tone)이 기존의 제 1 톤을 마스킹할 수 있는 대역폭에 대응할 수 있다. 예를 들어, 주파수 부대역 각각은, 사람의 청각의 중요한 대역을 모방하는(mimic) 통합된(consolidated) Bark 스케일에 대응할 수 있다.
예를 들어, 크로스오버 네트워크(304)는 좌측 입력 채널(XL)을 좌측 부대역 성분(XL(1)~XL(4))으로 분할하고, 이는 각각 주파수 부대역(1)의 경우 0 내지 300Hz에 대응하고, 주파수 부대역(2)의 경우 300 내지 510Hz에 대응하며, 주파수 부대역(3)의 경우 510 내지 2700Hz에 대응하고, 주파수 부대역(4)의 경우 2700 내지 나이키스트 주파수에 대응하며, 아울러 유사하게는 우측 입력 채널(XR)을 대응하는 주파수 부대역((1)~(4))의 경우의 우측 부대역 성분(XR(1)~XR(4))으로 분할한다. 일부 실시예에서, 통합된 임계 대역의 세트는 주파수 부대역을 정의하는데 사용된다. 임계 대역은 다양한 음악 장르의 오디오 샘플의 코퍼스(corpus)를 사용하여 결정될 수 있다. 이 샘플로부터, 24개의 Bark 스케일 임계 대역에 걸친 중간 성분에 대한 사이드 성분의 장기 평균 에너지 비율이 결정된다. 이후, 유사한 장기 평균 비율을 가진 연속 주파수 대역들이 그룹화되어서 임계 대역의 세트를 형성한다. 크로스오버 네트워크(304)는 좌측 부대역 성분(XL(1)~XL(4))과 우측 부대역 성분(XR(1)~XR(4))의 쌍을, 대응하는 L/R-M/S 변환기(420(1)~420(4))로 출력한다. 다른 실시예에서, 크로스오버 네트워크(304)는 좌측 및 우측 입력 채널(XL, XR)을 4개 이하의 또는 4개 이상의 주파수 부대역으로 분리할 수 있다. 주파수 부대역의 범위는 조정될 수 있다.
공간 주파수 대역 분배기(300)는 n개의 L/R-M/S 변환기(306(1)~306(n))를 더 포함한다. 도 3a에서, 공간 주파수 대역 분배기(300)는 n=4개의 주파수 부대역을 사용하므로, 공간 주파수 대역 분배기(300)는 4개의 L/R-M/S 변환기(306(1)~306(4))를 포함한다. 각각의 L/R-M/S 변환기(306(k))는 주어진 주파수 부대역 k에 대한 한 쌍의 부대역 성분(XL(k), XR(k))를 수신하고, 이들 입력을 공간 부대역 성분(Ys(k)) 및 비공간 부대역 성분(Ym(k))으로 변환한다. 각각의 비공간 부대역 성분(Ym(k))은 좌측 부대역 성분(XL(k))과 우측 부대역 성분(XR(k))의 합에 기초하여 결정될 수 있고, 각각의 공간 부대역 성분(Ys(k))은 좌측 부대역 성분(XL(k))과 우측 부대역 성분(XR(k))의 차이에 기초하여 결정될 수 있다. 각각의 부대역 k에 대한 이러한 계산을 수행함으로써, L/R-M/S 변환기(306(1)~306(n))는 좌측 부대역 성분(XL(1)~XL(n)) 및 우측 부대역 성분(XR(1)~XR(n))으로부터 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n)) 및 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n))을 생성한다.
도 3b는 부대역 공간 처리기(210)의 공간 주파수 대역 분배기(240)의 구현예로서, 공간 주파수 대역 분배기(310)의 제 2 예를 도시한다. 도 3a의 공간 주파수 대역 분배기(300)와 달리, 공간 주파수 대역 분배기(310)는 L/R-M/S 변환을 먼저 수행하고, 이후에 L/R-M/S 변환의 출력을 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n)) 및 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n))으로 분할한다.
L/R-M/S 변환을 수행하고, 이후에 비공간 성분(Ym)을 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))으로 분리하고, 공간 성분(Ys)을 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n))으로 분리하는 것은, 입력 신호를 각각의 부대역 성분에 대해 좌측 부대역 성분(XL(1)~XL(n)) 및 우측 부대역 성분(XR(1)~XR(n))으로 분리하고 이후에 L/R-M/S 변환을 수행하는 것보다 계산적으로 더 효율적일 수 있다. 예를 들어, 공간 주파수 대역 분배기(310)는 공간 주파수 대역 분배기(300)에 의해 수행된 n개의 L/R-M/S 변환(예를 들어, 각 주파수 부대역에 대해 하나)이 아니라 단 하나의 L/R-M/S 변환을 수행한다.
보다 구체적으로, 공간 주파수 대역 분배기(310)는 크로스오버 네트워크(314)에 연결된 L/R-M/S 변환기(312)를 포함한다. L/R-M/S 변환기(312)는 좌측 입력 채널(XL) 및 우측 입력 채널(XR)을 수신하고 이들 입력을 공간 성분(Ym) 및 비공간 성분(Ys)으로 변환한다. 크로스오버 네트워크(314)는 L/R-M/S 변환기(312)로부터 공간 성분(Ym) 및 비공간 성분(Ys)을 수신하고, 이들 입력을 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n)) 및 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))으로 분리한다. 크로스오버 네트워크(314)의 동작은 다양한 상이한 필터 토폴로지 및 다수의 필터를 이용할 수 있다는 점에서 네트워크(304)와 유사하다.
도 3c는 부대역 공간 처리기(210)의 공간 주파수 대역 분배기(240)의 구현예로서, 공간 주파수 대역 분배기(320)의 제 3 예를 도시한다. 공간 주파수 대역 분배기(320)는, 좌측 입력 채널(XL) 및 우측 입력 채널(XR)을 수신하고 이들 입력을 공간 성분(Ym) 및 비공간 성분(Ys)으로 변환하는 L/S-M/S 변환기(322)를 포함한다. 도 3a 및 3b에 도시된 공간 주파수 대역 분배기(300, 310)와 달리, 공간 주파수 대역 분배기(320)는 크로스오버 네트워크를 포함하지 않는다. 이와 같이, 공간 주파수 대역 분배기(320)는 공간 성분(Ym) 및 비공간 성분(Ys)을 부대역 성분으로 분리하지 않고 출력한다.
도 3d는 부대역 공간 처리기(210)의 공간 주파수 대역 분배기(240)의 구현예로서 공간 주파수 대역 분배기(320)의 제 4 예를 도시한다. 공간 주파수 대역 분배기(320)는 입력 오디오 신호의 주파수 도메인 향상을 용이하게 한다. 공간 주파수 대역 분배기(320)는, 주파수 도메인에 표현된 바와 같이, 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n)) 및 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))을 생성하기 위한 순방향 고속 푸리에 변환(FFFT)(334)을 포함한다. .
많은 병렬 향상 동작이 요구되고(예를 들어, 4개의 부대역만 향상하는 것에 비해서 512개의 부대역을 독립적으로 향상) 순방향/역방향 푸리에 변환으로부터 도입된 추가적인 지연이 실질적인 문제를 일으키지 않는 설계에서, 주파수 도메인 향상이 바람직할 수 있다.
보다 구체적으로, 공간 주파수 대역 분배기(320)는 L/R-M/S 변환기(332) 및 FFFT(334)를 포함한다. L/R-M/S 변환기(332)는 좌측 입력 채널(XL) 및 우측 입력 채널(XR)을 수신하고, 이들 입력을 공간 성분(Ym) 및 비공간 성분(Ys)으로 변환한다. FFFT(334)는 공간 성분(Ym) 및 비공간 성분(Ys)을 수신하고, 이들 입력을 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n)) 및 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))으로 변환한다. n=4개의 주파수 부대역에 대해, FFFT(334)는 시간 도메인의 공간 성분(Ym) 및 비공간 성분(Ys)을 주파수 도메인으로 변환한다. FFFT(334)는 이후에 n개의 주파수 부대역에 따라 주파수 도메인 공간 성분(Ys)를 분리하여 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(4))를 생성하고, n개의 주파수 부대역에 따라 주파수 영역 비공간 성분(Ym)을 분리하여 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(4))을 생성한다.
도 4a는 부대역 공간 처리기(210)의 주파수 대역 처리기(245)의 구현예로서 공간 주파수 대역 처리기(400)의 제 1 예를 도시한다. 공간 주파수 대역 처리기(400)는 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n)) 및 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))을 수신하고, 이 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n)) 및 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))에 부대역 이득을 적용하는 증폭기를 포함한다.
보다 구체적으로, 예를 들어, 공간 주파수 대역 처리기(400)는 2n개 증폭기(도면에 도시된 바와 같이 동등하게 "이득")를 포함하며, 여기서 n=4개 주파수 부대역이다. 공간 주파수 대역 처리기(400)는 주파수 부대역(1)에 대한 중간 이득(402(1)) 및 사이드 이득(404(1)), 주파수 부대역(2)에 대한 중간 이득(402(2)) 및 사이드 이득(404(2)), 주파수 부대역(3)에 대한 중간 이득(402(3)) 및 사이드 이득(404(3)), 및 주파수 부대역(4)에 대한 중간 이득(402(4)) 및 측면 이득(404(4))을 포함한다.
중간 이득(402(1))은 비공간 부대역 성분(Ym(1))을 수신하고 부대역 이득을 적용해서 향상된 비공간 부대역 성분(Em(1))을 생성한다. 측면 이득(404(1))은 공간 부대역 성분(Ys(1))를 수신하고 부대역 이득을 적용해서 향상된 공간 부대역 성분(Es(1))를 생성한다.
중간 이득(402(2))은 비공간 부대역 성분(Ym(2))을 수신하고 부대역 이득을 적용해서 향상된 비공간 부대역 성분(Em(2))을 생성한다. 측면 이득(404(2))은 공간 부대역 성분(Ys(2))를 수신하고 부대역 이득을 적용해서 향상된 공간 부대역 성분(Es(2))를 생성한다.
중간 이득(402(3))은 비공간 부대역 성분(Ym(3))을 수신하고 부대역 이득을 적용해서 향상된 비공간 부대역 성분(Em(3))을 생성한다. 측면 이득(404(3))은 공간 부대역 성분(Ys(3))를 수신하고 부대역 이득을 적용해서 향상된 공간 부대역 성분(Es(3))를 생성한다.
중간 이득(402(4))은 비공간 부대역 성분(Ym(4))을 수신하고 부대역 이득을 적용해서 향상된 비공간 부대역 성분(Em(4))을 생성한다. 측면 이득(404(4))은 공간 부대역 성분(Ys(4))를 수신하고 부대역 이득을 적용해서 향상된 공간 부대역 성분(Es(4))를 생성한다.
이득(402, 404)은 공간 및 비공간 부대역 성분의 상대적인 부대역 이득을 조정하여 오디오 향상을 제공한다. 이득(402, 404)은 구성 정보, 조정 가능한 세팅 등에 의해 제어되는 이득 값을 사용해서, 다양한 부대역에 대해서 상이한 양의 부대역 이득 또는 동일한 양의 부대역 이득(예를 들어, 2개 이상의 증폭기에 대한)을 적용할 수 있다. 하나 이상의 이득은 어떠한 부대역 이득도 적용하지 않는 것이나(예를 들어, 0dB) 또는 네거티브 이득을 적용하는 것은 불가능하다. 이 실시예에서, 이득(402, 404)은 부대역 이득을 병렬로 적용한다.
도 4b는 부대역 공간 처리기(210)의 주파수 대역 처리기(245)의 구현예로서 공간 주파수 대역 처리기(420)의 제 2 예를 도시한다. 도 4a에 도시된 공간 주파수 대역 처리기(400)와 같이, 공간 주파수 대역 처리기(420)는 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n)) 및 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))을 수신하고 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n)) 및 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))에 이득을 적용하는 이득(422, 424)을 포함한다. 공간 주파수 대역 처리기(420)는 조정 가능한 시간 지연을 추가하는 지연 유닛을 더 포함한다.
보다 구체적으로, 공간 주파수 대역 처리기(420)는 2n개 지연 유닛(438, 440)을 포함할 수 있고, 각각의 지연 유닛(438, 440)은 2n개 이득(422, 424) 중 대응하는 것에 연결된다. 예를 들어, 공간 주파수 대역 처리기(400)는 (예를 들어, n=4개의 부대역에 대해) 비공간 부대역 성분(Ym(1))을 수신하고 부대역 이득 및 시간 지연을 적용해서 향상된 비공간 부대역 성분(Ym(1))을 생성하는 중간 이득(422(1)) 및 중간 지연 유닛(438(1))을 포함한다. 공간 주파수 대역 처리기(420)는 공간 부대역 성분(Ys(1))을 수신하고 향상된 공간 부대역 성분(Es(1))을 생성하기 위한 사이드 이득(424(1)) 및 사이드 지연 유닛(440(1))을 더 포함한다. 다른 부대역과 마찬가지로, 공간 주파수 대역 처리기는, 비공간 부대역 성분(Ym(2))을 수신하고 향상된 비공간 부대역 성분(Ym(2))을 생성하는 중간 이득(422(2)) 및 중간 지연 유닛(438(2)), 공간 부대역 성분(Ys(2))을 수신하고 향상된 공간 부대역 성분(Es(2))을 생성하는 사이드 이득(422(2)) 및 사이드 지연 유닛(440(2)), 비공간 부대역 성분(Ym(3))을 수신하고 향상된 비공간 부대역 성분(Em(3))을 생성하는 중간 이득(422(3)) 및 중간 지연 유닛(438(3)), 공간 부대역 성분(Ys(3))을 수신하고 향상된 공간 부대역 성분(Es(3))을 생성하는 사이드 이득(422(3)) 및 사이드 지연 유닛(440(3)), 비공간 부대역 성분(Ym(4))을 수신하고 향상된 비공간 부대역 성분(Em(4))을 생성하는 중간 이득(422(4)) 및 중간 지연 유닛(438(4)), 및 공간 부대역 성분(Ys(4))을 수신하고 향상된 공간 부대역 성분(Es(4))을 생성하는 사이드 이득(422(4)) 및 사이드 지연 유닛(440(4))을 포함한다.
이득(422, 424)은 공간 및 비공간 부대역 성분의 부대역 이득을 서로에 대해 조정해서 오디오 향상을 제공한다. 이득(422, 424)은 구성 정보, 조정 가능한 세팅 등에 의해 제어되는 이득 값을 사용해서, 다양한 부대역에 대해서 상이한 부대역 이득 또는 동일한 부대역 이득(예를 들어, 2개 이상의 증폭기에 대한)을 적용할 수 있다. 하나 이상의 증폭기는 어떠한 부대역 이득도 적용하지 않는 것(예를 들어, 0dB)은 불가능하다. 이 실시예에서, 이득(422, 424)은 부대역 이득을 서로에 대해 병렬로 적용한다.
지연 유닛(438, 440)은 공간 및 비공간 부대역 성분의 타이밍을 서로에 대해 조정해서 오디오 향상을 제공한다. 지연 유닛(438, 440)은 구성 정보, 조정 가능한 세팅 등에 의해 제어되는 지연 값을 사용해서, 다양한 부대역에 대해서 상이한 시간 지연 또는 동일한 시간 지연(예를 들어, 2개 이상의 지연 유닛에 대한)을 적용할 수 있다. 하나 이상의 지연 유닛은 어떠한 시간 지연도 적용하지 않는 것은 불가능하다. 이 실시예에서, 지연 유닛(438, 440)은 시간 지연 서로에 대해 병렬로 적용한다.
도 4c는 부대역 공간 처리기(210)의 주파수 대역 처리기(245)의 구현예로서, 공간 주파수 대역 처리기(460)의 제 3 예를 도시한다. 공간 주파수 대역 처리기(460)는 비공간 부대역 성분(Ym)를 수신하고 한 세트의 부대역 필터를 적용하여 향상된 비공간 부대역 성분(Em)을 생성한다. 공간 주파수 대역 처리기(460)는 또한 공간 부대역 성분(Ys)를 수신하고 한 세트의 부대역 필터를 적용하여 향상된 비공간 부대역 성분(Em)를 생성한다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 이들 필터는 직렬로 적용된다. 부대역 필터는 피크 필터, 노치 필터, 로우 패스 필터, 하이 패스 필터, 로우 셀프 필터, 하이 셀프 필터, 대역 패스 필터, 대역 스톱 필터 및/또는 올 패스 필터의 다양한 조합을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 공간 주파수 대역 처리기(460)는 비공간 성분(Ym)의 n개의 주파수 부대역 각각에 대한 부대역 필터 및 공간 성분(Ys)의 n개의 부대역 각각에 대한 부대역 필터를 포함한다. 예를 들어, n=4개의 부대역에 대해, 공간 주파수 대역 처리기(460)는, 부대역(1)에 대한 중간 이퀄라이제이션(EQ) 필터(462(1)), 부대역(2)에 대한 중간 EQ 필터(462(2)), 부대역(3)에 대한 중간 EQ 필터(462(3)) 및 부대역(4)에 대한 중간 EQ 필터(462(4))를 포함한 비공간 성분(Ym)에 대한 일련의 부대역 필터를 포함한다. 각각의 중간 EQ 필터(462)는 비공간 성분(Ym)의 주파수 부대역 부분에 필터를 적용하여 비공간 성분(Ym)을 직렬로 처리하고 향상된 비공간 성분(Em)을 생성한다.
공간 주파수 대역 처리기(460)는 또한, 부대역(1)에 대한 사이드 이퀄라이제이션(EQ) 필터(464(1)), 부대역(2)에 대한 사이드 EQ 필터(464(2)), 부대역(3)에 대한 사이드 EQ 필터(464(3)) 및 부대역(4)에 대한 사이드 EQ 필터(464(4))를 포함한, 공간 성분(Ys)의 주파수 부대역에 대한 일련의 부대역 필터를 포함한다. 각각의 사이드 EQ 필터(464)는 공간 성분(Ys)의 주파수 부대역 부분에 필터를 적용하여 공간 성분(Ys)을 직렬로 처리하고 향상된 비공간 성분(Es)을 생성한다.
일부 실시예에서, 공간 주파수 대역 처리기(460)는 공간 성분(Ys)의 처리와 병렬로 비공간 성분(Ym)을 처리한다. n개의 중간 EQ 필터는 비공간 성분(Ym)을 직렬로 처리하고 n개의 사이드 EQ 필터는 공간 성분(Ys)을 직렬로 처리한다. 일련의 n개의 부대역 필터 각각은 다양한 실시예에서 다른 순서로 배열될 수도 있다.
공간 주파수 대역 처리기(460)에 의해 도시된 바와 같이, 공간 성분(Ys) 및 비공간 성분(Ym)에 병렬로 직렬(예를 들어, 캐스케이드된) EQ 필터 설계를 사용하면, 분리된 부대역 성분이 병렬로 처리되는 크로스오버 네트워크 설계에 비해 이점을 제공할 수 있다. 직렬 EQ 필터 설계를 사용하면 2차 필터(예를 들어, 피킹/노칭(peaking/notching) 필터 또는 셀빙 필터)의 Q 계수 및 중심 주파수를 조정하는 등해서, 해결되어야 할 부대역 부분을 보다 효과적으로 제어할 수 있다. 크로스오버 네트워크 설계를 사용하여 스펙트럼의 동일한 영역에 대해 비슷한 분리 및 제어를 달성하려면, 4차 이상의 로우패스/하이패스 필터와 같은, 더 높은 차원의 필터를 사용해야 한다. 이로 인해 계산 비용이 최소한 2배가 될 수 있다. 크로스오버 네트워크 설계를 사용하면, 부대역 성분을 재결합한 후에 풀-대역 스펙트럼을 재생하기 위해서는, 부대역 주파수 범위가 최소이거나 중첩되지 않아야 한다. 직렬 EQ 필터 설계를 사용하면 한 필터로부터 다음 필터로의 주파수 대역 관계에 대한 제약을 제거할 수 있다. 직렬 EQ 필터 설계는 크로스오버 네트워크 설계에 비해서 하나 이상의 부대역에 대해 보다 효율적인 선택적 처리를 제공할 수 있다. 예를 들어, 감산 크로스오버 네트워크를 이용할 때, 주어진 대역에 대한 입력 신호는 하위 이웃 대역(lower-neighbor band)의 최종 로우패스 출력 신호로부터 원래의 풀-대역 신호를 감산함으로써 도출될 수 있다. 여기서, 단일 부대역 성분을 분리하는 것은, 다수의 부대역 성분의 계산을 포함한다. 직렬 EQ 필터는 효율적인 필터의 활성화와 비활성화를 제공한다. 그러나, 신호가 독립적인 주파수 부대역으로 분할되는 병렬 설계는, 시간 지연을 통합하는 것과 같은, 각 부대역에 대한 개별적인 논-스케일링(non-scaling) 동작을 가능하게 한다.
도 5a는 부대역 공간 처리기(210)의 주파수 대역 결합기(250)의 구현예로서, 공간 주파수 대역 결합기(500)의 제 1 예를 도시한다. 공간 주파수 대역 결합기(500)는 n=4 주파수 부대역에 대해 M/S-L/R 변환기(502(1), 502(2), 502(3) 및 502(4))와 같은 n개의 M/S-L/R 변환기를 포함한다. 공간 주파수 대역 결합기(500)는 M/S-L/R 변환기에 연결된 L/R 부대역 결합기(504)를 더 포함한다.
주어진 주파수 부대역 k에 대해, 각각의 M/S-L/R 변환기(502(k))는 향상된 비공간 부대역 성분(Em(k)) 및 향상된 공간 부대역 성분(Es(k))을 수신하고, 이들 입력을 향상된 좌측 부대역 성분(EL(k)) 및 향상된 우측 부대역 성분(ER(k))으로 변환한다. 향상된 좌측 부대역 성분(EL(k))은 향상된 좌측 부대역 성분(EL(k))과 향상된 우측 부대역 성분(ER(k))의 합에 기초하여 생성될 수 있다. 향상된 우측 부대역 성분(ER(k))은 향상된 좌측 부대역 성분(EL(k))과 향상된 우측 부대역 성분(ER(k))의 차이에 기초하여 생성될 수 있다.
n=4개의 주파수 부대역에 대해, L/R 부대역 결합기(504)는 향상된 좌측 부대역 성분(EL(1)~EL(4))을 수신하고 이들 입력을 좌측 출력 채널(OL)에 결합시킨다. L/R 부대역 결합기(504)는 향상된 우측 부대역 성분(ER(1)~ER(4))을 수신하고 이들 입력을 좌측 출력 채널(OR)에 결합시킨다.
도 5b는 부대역 공간 처리기(210)의 주파수 대역 결합기(250)의 구현예로서, 공간 주파수 대역 결합기(510)의 제 2 예를 도시한다. 도 5a에 도시된 공간 주파수 대역 결합기(500)에 비해서, 공간 주파수 대역 결합기(510)는 먼저 향상된 비공간 부대역 성분(Em(1)~Em(n))을 향상된 비공간 성분(Em)에 결합시키고, 향상된 공간 부대역 성분(Es(1)~Es(n))을 향상된 공간 성분(Es)에 결합시키며, 이후에 M/S-L/R 변환을 수행해서 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)을 생성한다. M/S-L/R 변환 이전에, 향상된 비공간 성분(Em)에 글로벌 중간 이득이 적용될 수 있고, 향상된 공간 성분(Es)에 글로벌 사이드 이득이 적용될 수 있으며, 여기서 글로벌 이득 값은 구성 정보, 조정 가능한 설정 등에 의해 제어될 수 있다
보다 구체적으로, 공간 주파수 대역 결합기(510)는 M/S 부대역 결합기(512), 글로벌 중간 이득(514), 글로벌 사이드 이득(516) 및 M/S-L/R 변환기(518)를 포함한다. n=4 주파수 부대역에 대해, M/S 부대역 결합기(512)는 향상된 비공간 부대역 성분(Em(1)~Em(4))를 수신하고, 이들 입력을 향상된 비공간 성분(Em)에 결합시킨다. M/S 부대역 결합기(512)는 또한 향상된 공간 부대역 성분(Es(1)~Es(4))을 수신하고 이들 입력을 향상된 공간 성분(Es)에 결합시킨다.
글로벌 중간 이득(514) 및 글로벌 사이드 이득(516)은 M/S 부대역 결합기(512) 및 M/S-L/R 변환기(518)에 연결된다. 글로벌 중간 이득(514)은 향상된 비공간 성분(Em)에 이득을 적용하고, 글로벌 사이드 이득(516)은 향상된 공간 성분(Es)에 이득을 적용한다.
M/S-L/R 변환기(518)는 글로벌 중간 이득(514)으로부터 향상된 비공간 성분(Em)을 수신하고, 글로벌 사이드 이득(516)으로부터 향상된 공간 성분(Es)을 수신하며, 이들 입력을 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)로 변환한다. 좌측 출력 채널(OL)은 향상된 공간 성분(Es)과 향상된 비공간 성분(Em)의 합에 기초하여 생성될 수 있고, 우측 출력 채널(OR)은 향상된 비공간 성분(Em)과 향상된 공간 성분(Es) 사이의 차에 기초하여 생성될 수 있다 .
도 5c는 부대역 공간 처리기(210)의 주파수 대역 결합기(250)의 구현예로서, 공간 주파수 대역 결합기(520)의 제 3 예를 도시한다. 공간 주파수 대역 결합기(520)는 향상된 비공간 성분(Em) 및 향상된 공간 성분(Es)를 수신하고(예를 들어, 이들의 분리된 부대역 성분이 아닌), 향상된 비공간 성분(Em) 및 향상된 공간 성분(Es)를 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)로 변환하기 전에 글로벌 중간 및 사이드 이득을 수행한다.
보다 구체적으로, 공간 주파수 대역 결합기(520)는 글로벌 중간 이득(522), 글로벌 사이드 이득(524), 및 글로벌 중간 이득(522)과 글로벌 사이드 이득(524)에 연결된 M/S-L/R 변환기(526)를 포함한다. 글로벌 중간 이득(522)은 향상된 비공간 성분(Em)을 수신해서 이득을 적용하고, 글로벌 사이드 이득(524)은 향상된 비공간 성분(Es)을 수신해서 이득을 적용한다. M/S-L/R 변환기(526)는 글로벌 중간 이득(522)으로부터 향상된 비공간 성분(Em)을 수신하고 글로벌 사이드 이득(524)으로부터 향상된 공간 성분(Es)를 수신하며, 이들 입력을 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)로 변환한다.
도 5d는 부대역 공간 처리기(210)의 주파수 대역 결합기(250)의 구현예로서, 공간 주파수 대역 결합기(530)의 제 4 예를 도시한다. 공간 주파수 대역 결합기(530)는 입력 오디오 신호의 주파수 도메인 향상을 용이하게 한다.
보다 구체적으로, 공간 주파수 대역 결합기(530)는 역 고속 푸리에 변환(FFT)(532), 글로벌 중간 이득(534), 글로벌 사이드 이득(536) 및 M/S-L/R 변환기(538)를 포함한다. 역 FFT(532)는 주파수 도메인에 표현된 바와 같이 향상된 비공간 부대역 성분(Em(1)~Em(n))을 수신하고, 주파수 도메인에 표현된 바와 같이 향상된 공간 부대역 성분(Es(1)~Es(n))을 수신한다. 역 FFT(532)는 주파수 도메인 입력을 시간 도메인으로 변환한다. 이후 역 FFT(532)는 시간 도메인에 표현된 바와 같이 향상된 비공간 부대역 성분(Em(1)~Em(n))을 향상된 비공간 성분(Em)으로 결합하고, 시간 도메인에 표현된 바와 같이 향상된 공간 부대역 성분(Es(1)~Es(n))을 향상된 공간 성분(Es)으로 결합한다. 다른 실시예들에서, 역 FFT(532)는 주파수 도메인에서 부대역 성분을 결합하고, 이후에 결합된 향상된 비공간 성분(Em) 및 향상된 공간 성분(Es)을 시간 도메인으로 변환한다.
글로벌 중간 이득(534)은 역 FFT(532)에 연결되어서 향상된 비공간 성분(Em)을 수신하고 향상된 비공간 성분(Em)에 이득을 적용한다. 글로벌 사이드 이득(536)은 역 FFT(532)에 연결되어서 향상된 공간 성분(Es)을 수신하고 향상된 공간 성분(Es)에 이득을 적용한다. M/S-L/R 변환기(538)는 글로벌 중간 이득(534)으로부터 향상된 비공간 성분(Em)을 수신하고 글로벌 사이드 이득(536)으로부터 향상된 공간 성분(Es)을 수신하며, 이들 입력을 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)로 변환한다. 글로벌 게인 값은 구성 정보, 조정 가능한 설정 등으로 제어될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 오디오 신호를 향상하는 방법(600)의 예를 도시한다. 방법(600)은, 좌측 입력 채널(XL) 및 우측 입력 채널(XR)을 포함한 입력 오디오 신호를 향상하기 위해서, 공간 주파수 대역 분배기(240), 공간 주파수 대역 처리기(245) 및 공간 주파수 대역 결합기(250)를 포함하는 부대역 공간 처리기(210)에 의해 수행될 수 있다.
공간 주파수 대역 분배기(240)는 좌측 입력 채널(XL) 및 우측 입력 채널(XR)을 공간 성분(Ys) 및 비공간 성분(Ym)으로 분리한다(605). 일부 실시예에서, 공간 주파수 대역 분배기(240)는 공간 성분(Ys)을 n개의 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n))으로 분리하고, 비공간 성분(Ym)을 n개의 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))으로 분리한다.
공간 주파수 대역 처리기(245)는 공간 성분(Ys)의 부대역에 부대역 이득(및/또는 시간 지연)을 적용하여 향상된 공간 성분(Es)을 생성하고, 비공간 부대역(Ym)에 부대역 이득(및/또는 지연)을 적용해서 향상된 비공간 성분(Em)을 생성한다(610).
일부 실시예에서, 도 4c의 공간 주파수 대역 처리기(460)는 공간 성분(Ys) 및 비공간 성분(Ym)에 일련의 부대역 필터를 적용하여 향상된 공간 성분(Es) 및 향상된 비공간 성분(Em)을 생성한다. 공간 성분(Ys)에 대한 이득은 일련의 n개의 부대역 필터를 사용하여 부대역에 적용될 수 있다. 각각의 필터는 공간 성분(Ys)의 n개의 부대역 중 하나에 이득을 적용한다. 비공간 성분(Ym)에 대한 이득은 일련의 필터를 사용하여 부대역에 적용될 수 있다. 각각의 필터는 비공간 성분(Ym)의 n개의 부대역 중 하나에 이득을 적용한다.
일부 실시예에서, 도 4a의 공간 주파수 대역 처리기(400) 또는 도 4b의 공간 주파수 대역 처리기(420)는 분리된 부대역 성분에 병렬로 이득을 적용한다. 예를 들어, 공간 성분(Ym)에 대한 이득은 분리된 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n))에 대한 n개의 부대역 필터의 병렬 세트를 이용하여 부대역에 적용될 수 있으며, 그 결과 향상된 공간 성분(Es)은 향상된 공간 부대역 성분(Es(1)~Es(n))으로서 표현된다. 공간 성분(Ys)에 대한 이득은 분리된 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))에 대한 n개의 필터 세트의 병렬 세트를 이용하여 부대역에 적용될 수 있으며, 그 결과, 향상된 비공간 성분(Em)은 향상된 공간 부대역 성분(Em(1)~Em(n))으로서 표현된다.
공간 주파수 결합기(250)는 향상된 공간 성분(Es) 및 향상된 비공간 성분(Em)을 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)에 결합한다(615). 도 5a, 5b 또는 5d에 도시된 공간 주파수 결합기와 같은 실시예에서, 공간 성분(Es)가 분리된 향상된 공간 부대역 성분(Es(1)~Es(n))에 의해 표현되는 경우, 공간 주파수 결합기(250)는 향상된 공간 부대역 성분(Es(1)~Es(n))을 공간 성분(Es)에 결합한다. 유사하게, 비공간 성분(Em)이 분리된 향상된 비공간 부대역 성분(Em(1)~Em(n))에 의해 표현되면, 공간 주파수 결합기(250)는 향상된 비공간 부대역 성분(Em(1)~Em(n))을 공간 성분(Em)에 결합한다.
일부 실시예에서, 공간 주파수 대역 결합기(250)(또는 처리기(245))는, 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)에 결합하기 전에, 향상된 비공간 성분(Em)에 글로벌 중간 이득을 적용하고 향상된 공간 성분(Es)에 글로벌 사이드 이득을 적용한다. 글로벌 중간 및 사이드 이득은 향상된 공간 성분(Es)과 향상된 비공간 성분(Em)의 상대 이득을 조정한다.
공간 주파수 대역 분배기(240)(예를 들어, 도 3a, 3b, 3c, 3d의 공간 주파수 대역 분배기(300, 310, 320, 330)에 의해 각각 도시된), 공간 주파수 대역 처리기(245)(예를 들어, 도 4a, 4b, 4c의 공간 주파수 대역 처리기(400, 420, 460)에 의해 각각 도시된) 및 공간 주파수 대역 결합기(250)(예를 들어, 도 5a, 5b, 5c, 5d의 공간 주파수 대역 결합기(500, 510, 520, 530)에 의해 각각 도시된)의 다양한 실시예는 각각 서로 결합될 수 있다. 이하 일부 예시적인 조합을 더 상세하게 논의한다.
도 7은 일 실시예에 따른 부대역 공간 처리기(700)의 예를 도시한다. 부대역 공간 처리기(700)는 부대역 공간 처리기(210)의 예이다. 부대역 공간 처리기(700)는 분리된 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n)) 및 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n)) 및 n=4개의 주파수 부대역을 사용한다. 부대역 공간 처리기(700)는 공간 주파수 대역 분배기(300 또는 310), 공간 주파수 대역 처리기(400 또는 420) 및 공간 주파수 대역 결합기(500 또는 510)를 포함한다.
도 8은, 일 실시예에 따른, 도 7에 도시된 부대역 공간 처리기(700)를 사용해서 오디오 신호를 향상하는 방법(800)의 예를 도시한다. 공간 주파수 대역 분배기(300/310)는 좌측 입력 채널(XL) 및 우측 입력 채널(XR)을 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n)) 및 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))으로 처리한다(805). 주파수 대역 분배기(300)는 주파수 부대역을 분리하고, 이후에 L/R-M/S 변환을 수행한다. 주파수 대역 분배기(310)는 L/R-M/S 변환을 수행하고 이후에, 주파수 부대역을 분리한다.
공간 주파수 대역 처리기(400/420)는 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n))에 이득(및/또는 지연)을 병렬로 적용하여 향상된 공간 부대역 성분(Es(1)~Es(n))을 생성하고, 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))에 이득(및/또는 지연)을 병렬로 적용하여 향상된 비공간 부대역 성분(Em(1)~Em(n))을 생성한다(810). 공간 주파수 대역 처리기(400)는 부대역 이득을 적용할 수 있는 반면, 공간 주파수 대역 처리기(420)는 부대역 이득 및/또는 시간 지연을 적용할 수 있다.
공간 주파수 대역 결합기(500/510)는 향상된 공간 부대역 성분(Es(1)~Es(n)) 및 향상된 비공간 부대역 성분(Em(1)~Em(n))을 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)로 결합한다(815). 공간 주파수 대역 결합기(500)는 L/R-M/S 변환을 수행하고, 이후에 좌측 및 우측 부대역을 결합한다. 공간 주파수 대역 결합기(510)는 비공간(중간) 및 공간(사이드) 부대역을 결합하고, 글로벌 중간 및 사이드 이득을 적용한 다음, L/R-M/S 변환을 수행한다.
도 9는 일 실시예에 따른 부대역 공간 처리기(900)의 예를 도시한다. 부대역 공간 처리기(900)는 부대역 공간 처리기(210)의 예이다. 부대역 공간 처리기(900)는 공간 성분(Ys) 및 비공간 성분(Ym)을 부대역 성분으로 분리하지 않고 사용한다. 부대역 공간 처리기(900)는 공간 주파수 대역 분배기(320), 공간 주파수 대역 처리기(460) 및 공간 주파수 대역 결합기(520)를 포함한다.
도 10은 일 실시예에 따른, 도 9에 도시된 부대역 공간 처리기(900)를 이용해서 오디오 신호를 향상하는 방법(1000)의 예를 도시한다. 공간 주파수 대역 분배기(320)는 좌측 입력 채널(XL) 및 우측 입력 채널(XR)을 공간 성분(Ys) 및 비공간 성분(Ym)으로 처리한다(1005).
공간 주파수 대역 처리기(460)는 공간 성분(Ys)의 부대역에 직렬로 이득을 적용해서 향상된 공간 성분(Es)을 생성하고, 비공간 성분(Ym)의 부대역에 직렬로 이득을 적용해서 향상된 비공간 성분(Em)을 생성한다(1010). n개의 제 1 일련의 중간 EQ 필터가 비공간 성분(Ym)에 적용되고, 각각의 중간 EQ 필터는 n개의 부대역 중 하나에 대응한다. n개의 제 2 일련의 사이드 EQ 필터가 공간 성분(Ym)에 적용되고, 각각의 사이드 EQ 필터는 n개의 부대역 중 하나에 대응한다.
공간 주파수 대역 결합기(520)는 향상된 공간 성분(Es) 및 향상된 비공간 성분(Em)을 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)에 결합한다(1015). 일부 실시예들에서, 공간 주파수 대역 결합기(520)는 향상된 공간 성분(Es)에 글로벌 사이드 이득을 적용하고, 향상된 비공간 성분(Em)에 글로벌 중간 이득을 적용하며, 이후에 Es 및 Em을 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)에 결합한다.
도 11은 일 실시예에 따른, 부대역 공간 처리기(1100)의 예를 도시한다. 부대역 공간 처리기(1100)는 부대역 공간 처리기(210)의 다른 예이다. 부대역 공간 처리기(1100)는 시간 도메인과 주파수 도메인 사이의 변환을 이용하되, 이득은 주파수 도메인에서 주파수 부대역으로 조정된다. 부대역 공간 처리기(1100)는 공간 주파수 대역 분배기(330), 공간 주파수 대역 처리기(400 또는 420) 및 공간 주파수 대역 결합기(520)를 포함한다.
도 12는 일 실시예에 따른, 도 11에 도시된 부대역 공간 처리기(1100)를 사용해서 오디오 신호를 향상하는 방법(1200)의 예를 도시한다. 공간 주파수 대역 분배기(330)는 좌측 입력 채널(XL) 및 우측 입력 채널(XR)을 공간 성분(Ys) 및 비공간 성분(Ym)으로 처리한다(1205).
공간 주파수 대역 분배기(330)는 공간 성분(Ys)에 순방향 FFT를 적용해서 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n))을 생성하고(예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이 n=4개의 주파수 부대역), 비공간 성분(Ym)에 순방향 FFT를 적용해서 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))을 생성한다(1210). 주파수 부대역으로 분리하는 것 외에, 주파수 부대역은 시간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환된다.
공간 주파수 대역 처리기(400/420)는 공간 부대역 성분(Ys(1)~Ys(n))에 이득(및/또는 지연)을 병렬로 적용해서 향상된 공간 부대역 성분(Es(1)~Es(n))을 생성하고, 비공간 부대역 성분(Ym(1)~Ym(n))에 이득(및/또는 지연)을 병렬로 적용해서 향상된 비공간 부대역 성분(Em(1)~Em(n))을 생성한다(1215). 이득 및/또는 지연은 주파수 도메인에서 표현된 신호에 적용된다.
공간 주파수 대역 결합기(520)는 향상된 공간 부대역 성분(Es(1)~Es(n))에 역 FFT를 적용해서 향상된 공간 성분(Es)을 생성하고, 향상된 비공간 부대역 성분(Em(1)~Em(n))에 역 FFT를 적용해서 향상된 비공간 성분(Em)을 생성한다(1220). 역 FFT로 인해서, 향상된 공간 성분(Es) 및 향상된 비공간 성분(Em)을 시간 도메인에 표현되게 된다.
공간 주파수 대역 결합기(520)는 향상된 공간 성분(Es) 및 향상된 비공간 성분(Em)을 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)에 결합한다(1225). 일부 실시예에서, 공간 주파수 대역 결합기(520)는 향상된 비공간 성분(Em)에 글로벌 중간 이득을 적용하고 향상된 공간 성분(Es)에 글로벌 사이드 이득을 적용하며, 이후 출력 채널(OL, OR)을 생성한다.
도 13은 일 실시예에 따른, 크로스토크 소거로 오디오 신호를 향상하는 오디오 시스템(1300)의 예를 도시한다. 오디오 시스템(1300)은 스피커와 함께 사용되어서 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)의 대측(contralateral) 크로스토크 성분을 소거할 수 있다. 오디오 시스템(1300)은 부대역 공간 처리기(210), 크로스토크 보상 처리기(1310), 결합기(1320) 및 크로스토크 소거 처리기(1330)를 포함한다.
크로스토크 보상 처리기(1310)는 입력 채널(XL 및 XR)을 수신하고, 크로스토크 소거 처리기(1330)에 의해 수행되는 후속하는 크로스토크 소거에서의 임의의 아티팩트를 사전 보상하기 위한 전처리를 수행한다. 특히, 크로스토크 보상 처리기(1310)는 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)을 생성하는 부대역 공간 처리기(210)와 병렬로 크로스토크 보상 신호(Z)를 생성한다. 일부 실시예에서, 크로스토크 보상 처리기(1310)는 입력 채널(XL 및 XR)로부터 공간 성분 및 비공간 성분을 생성하고, 비공간 성분 및 공간 성분에 이득 및/또는 지연을 적용하여 크로스토크 보상 신호(Z)를 생성한다.
결합기(1320)는 크로스토크 보상 신호(Z)를 각각의 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)과 결합시켜서 2개의 사전 보상된 채널(TL, TR)을 포함하는 사전 보상된 신호(T)를 생성한다.
크로스토크 소거 처리기(1330)는 사전 보상된 채널(TL, TR)을 수신하고, 채널(TL, TR)에 대해 크로스토크 소거를 수행하여, 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)을 포함하는 출력 오디오 신호(C)를 생성한다. 대안적으로, 크로스토크 소거 처리기(1330)는 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)을 수신하고 크로스토크 사전 보상없이 이를 처리한다. 여기서, 크로스토크 보상은 크로스토크 소거에 후속해서 좌우 출력 채널(CL, CR)에 적용될 수 있다. 크로스토크 소거 처리기(1330)는 사전 보상된 채널(TL, TR)을 대역 내(inband) 성분과 대역 외(out of band) 성분으로 분리하고, 대역 내 성분에 대해 크로스토크 소거를 수행하여 출력 채널(CL, CR)을 생성한다.
일부 실시예에서, 크로스토크 소거 처리기(1330)는 입력 채널(XL 및 XR)을 수신하고, 입력 채널(XL 및 XR)에 대해 크로스토크 소거를 수행한다. 여기서, 부대역 공간 처리기(210)로부터의 출력 신호(O)가 아닌 입력 신호(X)에 대해 크로스토크 소거가 수행된다. 일부 실시예에서, 크로스토크 소거 처리기(1330)는 입력 채널(XL 및 XR) 및 출력 채널(OL 및 OR) 모두에 대해서 크로스토크 소거를 수행하고, 이들 결과를 (예를 들어, 다른 이득을 사용해서) 결합해서 출력 채널(CL, CR)을 생성한다.
도 14는 일 실시예에 따른, 크로스토크 시뮬레이션을 사용해서 오디오 신호를 향상하는 오디오 시스템(1400)의 예를 도시한다. 오디오 시스템(1400)은 좌측 출력 채널(OL) 및 우측 출력 채널(OR)에 대측(contralateral) 크로스토크 성분을 추가하는 헤드폰과 함께 사용될 수도 있다. 이는 헤드폰이 스피커의 청취 환경을 시뮬레이션하는 것을 가능하게 한다. 오디오 시스템(1400)은 부대역 공간 처리기(210), 크로스토크 시뮬레이션 처리기(1410) 및 결합기(1420)를 포함한다.
크로스토크 시뮬레이션 처리기(1410)는 오디오 입력 신호(X)로부터 "헤드 셰도우 효과(head shadow effect)"를 생성한다. 헤드 셰도우 효과란, 트랜스-어럴 파(trans-aural wave)가 청취자의 머리 주위 및 머리를 전파함으로써 야기되는 음파의 변환을 가리키며, 이는 오디오 입력 신호(X)가 스피커로부터 청취자의 좌측 귀와 우측 귀 각각으로 전송된 경우에, 청취자에 의해 인식되는 것과 같을 것이다. 예를 들어, 크로스토크 시뮬레이션 처리기(1410)는 좌측 채널(XL)로부터 좌측 크로스토크 채널(WL)을 생성하고 우측 채널(XR)로부터 우측 크로스토크 채널(WR)을 생성한다. 좌측 크로스토크 채널(WL)은 좌측 입력 채널(XL)에 로우패스 필터, 지연 및 이득을 적용하여 생성될 수 있다. 우측 크로스토크 채널(WR)은 우측 입력 채널(XR)에 로우패스 필터, 지연 및 이득을 적용하여 생성될 수 있다. 일부 실시예에서, 로우패스 필터 대신에 로우 셀프 필터 또는 노치 필터가 사용되어서 좌측 크로스토크 채널(WL) 및 우측 크로스토크 채널(WR)을 생성할 수도 있다.
결합기(1420)는 부대역 공간 처리기(210)과 크로스토크 시뮬레이션 처리기(1410)의 출력을 결합해서 좌측 출력 신호(SL) 및 우측 출력 신호(SR)를 포함하는 오디오 출력 신호(S)를 생성한다. 예를 들어, 좌측 출력 신호(SL)는 향상된 좌측 채널(OL)과 우측 크로스토크 채널(WR)의 결합을 포함한다(예를 들어, 우측 스피커로부터의 대측 신호가 트랜스-어럴 사운드 전파를 통해서 좌측 귀가 듣게 될 것을 표현함). 우측 출력 채널(SR)은 향상된 우측 채널(OR)과 좌측 크로스토크 채널(WL)의 결합을 포함한다(예를 들어, 좌측 스피커로부터의 대측 신호가 트랜스-어럴 사운드 전파를 통해서 우측 귀가 듣게 될 것을 표현함). 결합기(1420)에 입력되는 신호의 상대적 가중치는, 각각의 입력에 적용되는 이득에 의해 제어될 수 있다.
일부 실시예에서, 크로스토크 시뮬레이션 처리기(1410)는 부대역 공간 처리기(210)의 입력 채널(XL 및 XR) 대신에 좌우 출력 채널(OL 및 OR)로부터 크로스토크 채널(WL 및 WR)을 생성한다. 일부 실시예들에서, 크로스토크 시뮬레이션 처리기(1410)는 좌측 및 우측 출력 채널(OL 및 OR) 및 입력 채널(XL 및 XR) 모두로부터 크로스토크 채널들을 생성하고, 이들 결과를 결합하여(예를 들어, 상이한 이득으로) 좌측 출력 신호(SL) 및 우측 출력 신호(SR)를 생성한다.
당업자는 본 개시를 읽음으로써 본 명세서에 개시된 원리를 통해 추가적인 대안의 실시예를 이해할 것이다. 따라서, 특정 실시예 및 적용예가 도시되고 설명되었지만, 개시된 실시예가 본 명세서에 개시된 정확한 구성 및 구성요소로 한정되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 다양한 수정, 변경 및 변형이 당업자에게 명백할 것이며, 이는 본 명세서에 개시된 범주로부터 벗어남이 없이 본 명세서에 개시된 방법 및 장치의 배치, 동작 및 세부 사항에서 이루어질 수 있다.
본 명세서에서 설명된 임의의 단계들, 동작들, 또는 프로세스는 하나 이상의 하드웨어 또는 소프트웨어 모듈, 단독으로 또는 다른 디바이스와의 조합으로 구현되거나 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 소프트웨어 모듈은 개시된 임의의 또는 모든 단계들, 동작들, 또는 프로세스들을 수행하기 위한 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체(예를 들어, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체)를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현된다.

Claims (29)

  1. 좌측 입력 채널 및 우측 입력 채널을 가진 오디오 신호를 향상하는 방법으로서,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 공간(spatial) 성분 및 비공간(nonspatial) 성분으로 처리하는 단계와,
    상기 공간 성분의 부대역에 제 1 부대역 이득을 적용해서 향상된 공간 성분을 생성하는 단계와,
    상기 비공간 성분의 부대역에 제 2 부대역 이득을 적용해서 향상된 비공간 성분을 생성하는 단계와,
    상기 향상된 공간 성분 및 상기 향상된 비공간 성분을 좌측 출력 채널 및 우측 출력 채널로 결합하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 상기 공간 성분 및 상기 비공간 성분으로 처리하는 단계는, 상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 공간 부대역 성분 및 비공간 부대역 성분으로 처리하는 단계를 포함하고,
    상기 공간 성분의 상기 부대역에 상기 제 1 부대역 이득을 적용해서 상기 향상된 공간 성분을 생성하는 단계는, 상기 공간 부대역 성분에 상기 제 1 부대역 이득을 적용해서 향상된 공간 부대역 성분을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 비공간 성분의 상기 부대역에 상기 제 2 부대역 이득을 적용해서 상기 향상된 비공간 성분을 생성하는 단계는, 상기 비공간 부대역 성분에 상기 제 2 부대역 이득을 적용해서 향상된 비공간 부대역 성분을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 향상된 공간 성분 및 상기 향상된 비공간 성분을 상기 좌측 출력 채널 및 상기 우측 출력 채널로 결합하는 단계는, 상기 향상된 공간 부대역 성분과 상기 향상된 비공간 부대역 성분을 결합하는 단계를 포함하는
    방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 상기 공간 성분 및 상기 비공간 성분으로 처리하는 단계가 상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 공간 부대역 성분 및 비공간 부대역 성분으로 처리하는 단계를 포함하는 것은,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 상기 좌측 부대역 성분 및 상기 우측 부대역 성분으로 처리하는 단계와,
    상기 좌측 부대역 성분 및 상기 우측 부대역 성분을 상기 공간 부대역 성분 및 상기 비공간 부대역 성분으로 변환하는 단계
    를 포함하는
    방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 상기 공간 성분 및 상기 비공간 성분으로 처리하는 단계가 상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 공간 부대역 성분 및 비공간 부대역 성분으로 처리하는 단계를 포함하는 단계는,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 상기 공간 성분 및 상기 비공간 성분으로 변환하는 단계와,
    상기 공간 성분 및 상기 비공간 성분을 상기 공간 부대역 성분 및 상기 비공간 부대역 성분으로 처리하는 단계
    를 포함하는
    방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 상기 공간 부대역 성분 및 상기 비공간 부대역 성분으로 처리하는 단계는,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 상기 공간 성분 및 상기 비공간 성분으로 변환하는 단계와,
    상기 공간 성분에 순방향 고속 푸리에 변환(FFT)을 적용해서 상기 공간 부대역 성분을 생성하는 단계와,
    상기 비공간 성분에 상기 순방향 FFT를 적용해서 상기 비공간 부대역 성분을 생성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 향상된 공간 성분과 상기 향상된 비공간 성분을 결합하기 전에,
    상기 향상된 공간 부대역 성분에 역 FFT를 적용해서 상기 향상된 공간 성분을 생성하는 단계와,
    상기 향상된 비공간 부대역 성분에 상기 역 FFT를 적용해서 상기 향상된 비공간 성분을 생성하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 부대역 이득은 상기 공간 부대역 성분에 병렬로 적용되고,
    상기 제 2 부대역 이득은 상기 비공간 부대역 성분에 병렬로 적용되는,
    방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 향상된 공간 성분 및 상기 향상된 비공간 성분을 상기 좌측 출력 채널 및 상기 우측 출력 채널로 결합하는 단계가, 상기 향상된 공간 부대역 성분과 상기 향상된 비공간 부대역 성분을 결합하는 단계를 포함하는 것은,
    상기 향상된 공간 부대역 성분 및 상기 향상된 비공간 부대역 성분을 향상된 좌측 부대역 성분 및 향상된 우측 부대역 성분으로 처리하는 단계와,
    상기 향상된 좌측 부대역 성분을 상기 좌측 출력 채널에 결합시키고 상기 향상된 우측 부대역 성분을 상기 우측 출력 채널에 결합하는 단계
    를 포함하는
    방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 향상된 공간 성분 및 상기 향상된 비공간 성분을 상기 좌측 출력 채널 및 상기 우측 출력 채널로 결합하는 단계는,
    상기 향상된 공간 부대역 성분을 상기 향상된 공간 성분으로 결합하고, 상기 향상된 비공간 부대역 성분을 상기 향상된 비공간 성분으로 결합하는 단계와,
    상기 향상된 공간 성분 및 상기 향상된 비공간 성분을 상기 좌측 출력 채널 및 상기 우측 출력 채널로 변환하는 단계
    를 포함하는
    방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 공간 성분의 상기 부대역에 시간 지연을 적용해서 상기 향상된 공간적 성분을 생성하는 단계와,
    상기 비공간 성분의 상기 부대역에 시간 지연을 적용해서 상기 향상된 비공간적 성분을 생성하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 공간 성분의 상기 부대역에 상기 제 1 부대역 이득을 적용하는 단계는 상기 공간 성분에 제 1 부대역 필터 세트를 적용하는 단계와,
    상기 비공간 성분의 상기 부대역에 상기 제 2 부대역 이득을 적용하는 단계는 상기 비공간 성분에 제 2 부대역 필터 세트를 적용하는 단계
    를 포함하는
    방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 부대역 필터 세트는, 상기 공간 성분의 상기 부대역 각각에 대한 부대역 필터를 포함하는 제 1 일련의 부대역 필터를 포함하고,
    상기 제 2 부대역 필터 세트는, 상기 비공간 성분의 상기 부대역 각각에 대한 부대역 필터를 포함하는 제 2 일련의 부대역 필터를 포함하는
    방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 향상된 공간 성분과 상기 향상된 비공간 성분을 결합하기 전에, 상기 향상된 공간 성분에 제 1 이득을 적용하고 상기 향상된 비공간 성분에 제 2 이득을 적용하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌측 출력 채널 및 상기 우측 출력 채널과,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널
    중 적어도 하나에 크로스토크 소거를 적용하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌측 출력 채널 및 상기 우측 출력 채널과,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널
    중 적어도 하나에 크로스토크 시뮬레이션을 적용하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  15. 좌측 입력 채널 및 우측 입력 채널을 가진 오디오 신호를 향상하는 시스템으로서,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 공간 성분 및 비공간 성분으로 처리하도록 구성된 공간 주파수 대역 분배기와,
    상기 공간 성분의 부대역에 제 1 부대역 이득을 적용해서 향상된 공간 성분을 생성하고, 상기 비공간 성분의 부대역에 제 2 부대역 이득을 적용해서 향상된 비공간 성분을 생성하도록 구성된 공간 주파수 대역 처리기와,
    상기 향상된 공간 성분 및 상기 향상된 비공간 성분을 좌측 출력 채널 및 우측 출력 채널로 결합하도록 구성된 공간 주파수 대역 결합기
    를 포함하는 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 공간 성분 및 비공간 성분으로 처리하도록 구성된 공간 주파수 대역 분배기는, 상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 공간 부대역 성분 및 비공간 부대역 성분으로 처리하도록 구성된 공간 주파수 대역 분배기를 포함하고,
    상기 공간 성분의 상기 부대역에 제 1 부대역 이득을 적용해서 향상된 공간 성분을 생성하도록 구성된 공간 주파수 대역 처리기는, 상기 공간 부대역 성분에 상기 제 1 부대역 이득을 적용해서 향상된 공간 부대역 성분을 생성하도록 구성된 공간 주파수 대역 처리기를 포함하며,
    상기 비공간 성분의 상기 부대역에 상기 제 2 부대역 이득을 적용해서 상기 향상된 비공간 성분을 생성하도록 구성된 공간 주파수 대역 처리기는, 상기 비공간 부대역 성분에 상기 제 2 부대역 이득을 적용해서 향상된 비공간 부대역 성분을 생성하도록 구성된 상기 공간 주파수 대역 처리기를 포함하고,
    상기 향상된 공간 성분 및 상기 향상된 비공간 성분을 상기 좌측 출력 채널 및 상기 우측 출력 채널로 결합하도록 구성된 공간 주파수 대역 결합기는 상기 향상된 공간 부대역 성분과 상기 향상된 비공간 부대역 성분을 결합하도록 구성된 상기 공간 주파수 대역 결합기를 포함하는
    시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 대역 분배기는,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 좌측 부대역 성분 및 우측 부대역 성분으로 처리하도록 구성된 크로스오버 네트워크와,
    상기 좌측 부대역 성분 및 상기 우측 부대역 성분을 공간 부대역 성분 및 비공간 부대역 성분으로 변환하도록 구성된 L/R-M/S 변환기
    를 포함하는
    시스템.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 대역 분배기는,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 상기 공간 성분 및 상기 비공간 성분으로 변환하도록 구성된 L/R-M/S 변환기와,
    상기 공간 성분을 상기 공간 부대역 성분으로 처리하고 상기 비공간 성분을 상기 비공간 부대역 성분으로 처리하도록 구성된 크로스오버 네트워크
    를 포함하는
    시스템.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 대역 분배기는,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 상기 공간 성분 및 상기 비공간 성분으로 변환하도록 구성된 L/R-M/S 변환기와,
    상기 공간 성분에 순방향 FFT를 적용해서 상기 공간 부대역 성분을 생성하고, 상기 비공간 성분에 상기 순방향 FFT를 적용해서 상기 비공간 부대역 성분을 생성하도록 구성된 FFT를 포함하고,
    상기 공간 주파수 대역 결합기는 상기 향상된 공간 성분과 상기 향상된 비공간 성분을 결합하는 상기 공간 주파수 대역 결합기 이전에, 상기 향상된 공간 부대역 성분에 역 FFT를 적용해서 상기 향상된 공간 성분을 생성하고, 상기 향상된 비공간 부대역 성분에 상기 역 FFT를 적용해서 상기 향상된 비공간 성분을 생성하는 역 FFT를 포함하는
    시스템.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 대역 처리기는,
    상기 제 1 부대역 이득을 상기 공간 부대역 성분에 병렬로 적용하도록 구성된 제 1 증폭기 세트와,
    상기 제 2 부대역 이득을 상기 비공간 부대역 성분에 병렬로 적용하도록 구성된 제 2 증폭기 세트
    를 포함하는
    시스템.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 향상된 공간 성분 및 상기 향상된 비공간 성분을 상기 좌측 출력 채널 및 상기 우측 출력 채널로 결합하도록 구성된 공간 주파수 대역 결합기는 상기 향상된 공간 부대역 성분과 상기 향상된 비공간 부대역 성분을 결합하도록 구성된 상기 공간 주파수 대역 결합기를 포함하는 것은,
    상기 향상된 공간 부대역 성분 및 상기 향상된 비공간 부대역 성분을 향상된 좌측 부대역 성분 및 향상된 우측 부대역 성분으로 처리하고, 상기 향상된 좌측 부대역 성분을 상기 좌측 출력 채널에 결합시키고 상기 향상된 우측 부대역 성분을 상기 우측 출력 채널에 결합하도록 구성된 상기 공간 주파수 대역 결합기를 포함하는
    시스템.
  22. 제 16 항에 있어서,
    상기 향상된 공간 성분 및 상기 향상된 비공간 성분을 상기 좌측 출력 채널 및 상기 우측 출력 채널로 결합하도록 구성된 공간 주파수 대역 결합기는 상기 향상된 공간 부대역 성분과 상기 향상된 비공간 부대역 성분을 결합하도록 구성된 상기 공간 주파수 대역 결합기를 포함하는 것은,
    상기 향상된 공간 부대역 성분을 상기 향상된 공간 성분으로 결합하고, 상기 향상된 비공간 부대역 성분을 상기 향상된 비공간 성분으로 결합하며, 상기 향상된 공간 성분 및 상기 향상된 비공간 성분을 상기 좌측 출력 채널 및 상기 우측 출력 채널로 변환하도록 구성된 상기 공간 주파수 대역 결합기를 포함하는
    시스템.
  23. 제 15 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 대역 처리기는,
    상기 공간 성분의 상기 부대역에 시간 지연을 적용해서 상기 향상된 공간 성분을 생성하도록 구성된 제 1 시간 지연 유닛 세트와,
    상기 비공간 성분의 상기 부대역에 시간 지연을 적용해서 상기 향상된 비공간 성분을 생성하도록 구성된 제 2 시간 지연 유닛 세트
    를 포함하는
    시스템.
  24. 제 15 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 대역 처리기는,
    상기 공간 성분의 상기 부대역에 상기 제 1 부대역 이득을 적용하도록 구성된 제 1 부대역 필터 세트와,
    상기 비공간 성분의 상기 부대역에 상기 제 2 부대역 이득을 적용하도록 구성된 제 2 부대역 필터 세트
    를 포함하는
    시스템.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 부대역 필터 세트는 상기 공간 성분의 상기 부대역 각각에 대한 부대역 필터를 포함하는 제 1 일련의 부대역 필터를 포함하고,
    상기 제 2 부대역 필터 세트는 상기 비공간 성분의 상기 부대역 각각에 대한 부대역 필터를 포함하는 제 2 일련의 부대역 필터를 포함하는
    시스템.
  26. 제 15 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 대역 결합기는,
    상기 향상된 공간 성분에 제 1 이득을 적용하도록 구성된 제 1 증폭기와,
    상기 향상된 비공간 성분에 제 2 이득을 적용하도록 구성된 제 2 증폭기
    를 포함하는
    시스템.
  27. 제 15 항에 있어서,
    상기 좌측 출력 채널 및 상기 우측 출력 채널과,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널
    중 적어도 하나에 크로스토크 소거를 적용하도록 구성된 크로스토크 소거 처리기
    를 더 포함하는 시스템.
  28. 제 15 항에 있어서,
    상기 좌측 출력 채널 및 상기 우측 출력 채널과,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널
    중 적어도 하나에 크로스토크 시뮬레이션을 적용하도록 구성된 크로스토크 시뮬레이션 처리기
    를 더 포함하는 시스템.
  29. 프로그램 코드를 저장하도록 구성된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로서,
    상기 프로그램 코드는 명령어를 포함하며, 상기 명령어는 프로세서에 의해 실행될 때 상기 프로세서로 하여금,
    상기 좌측 입력 채널 및 상기 우측 입력 채널을 공간 성분 및 비공간 성분으로 처리하게 하고,
    상기 공간 성분의 부대역에 제 1 부대역 이득을 적용해서 향상된 공간 성분을 생성하게 하며,
    상기 비공간 성분의 부대역에 제 2 부대역 이득을 적용해서 향상된 비공간 성분을 생성하게 하고,
    상기 향상된 공간 성분 및 상기 향상된 비공간 성분을 좌측 출력 채널 및 우측 출력 채널로 결합하게 하는
    비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
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