KR20200101968A - 스피커 구동 장치, 스피커 장치 및 프로그램 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시 형태에서의 스피커 구동 장치는 제1 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제1 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 제1 입력 신호로부터 얻어지는 제1 연산 신호를 출력하는 제1 연산부와, 제2 구동 신호 및 제1 연산 신호에 기반하여, 스피커 유닛을 구동하기 위한 제1 구동 신호를 생성하는 제1 구동 신호 생성부와, 제3 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제3 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 제2 입력 신호로부터 제3 연산 신호를 생성하는 제3연산부와, 제1 구동 신호 및 제3 연산 신호에 기반하여, 스피커 유닛을 구동하기 위한 제2 구동 신호를 생성하는 제2 구동 신호 생성부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

스피커 구동 장치, 스피커 장치 및 프로그램

본 발명은 스피커를 구동하는 기술에 관한 것이다.

바이노럴 녹음을 통해 얻어진 음원(바이노럴 음원)은 일반적으로 이어폰에 의해 재생하여 청취된다. 청취자는 음상을 입체적으로 인식함으로써 매우 현장감 있는 소리로 청취할 수 있다. 스피커에 의한 청취에서는, 이어폰으로의 청취와는 달리, Lch(왼쪽 채널) 스피커로부터의 신호 성분의 일부가 크로스톡 음으로 오른쪽 귀에 도달하고, Rch(오른쪽 채널) 스피커로부터의 신호 성분의 일부가 크로스톡 음으로 왼쪽 귀에 도달한다. 이 때문에 바이노럴 음원을 스피커에 의해 재생한 경우에는 이런 크로스톡 음의 존재로 인해 이어폰을 이용하여 청취한 경우와 같은 음상을 얻을 수 없다.

따라서, 바이노럴 음원을 스피커로 재생하는 경우에는 크로스톡 음을 캔슬하는 것이 시도되고 있다. 크로스톡 음은 직접음보다 전파거리가 길기 때문에 직접음보다 늦게 도달한다. 이 현상을 이용하는 것에 의해 스피커를 통해 재생하는 것으로, 크로스톡 음을 캔슬할 수 있다. 구체적으로는, Rch의 스피커로부터 재생되는 소리로부터, 지연시킨 Lch의 소리를 감산하고, Lch의 스피커로부터 재생되는 소리로부터, 지연시킨 Rch의 소리를 감산한다. 이로 인해 크로스톡 음이 캔슬되어 이어폰에 의한 재생에 가까운 소리를 들을 수 있다. 이러한 바이노럴 음원을 스피커로 재생하는 시스템은 트랜스오럴 시스템으로 알려져 있다.

트랜스오럴 시스템에서는, 상기와 같이 지연음 신호를 이용하여 크로스톡 음을 캔슬하는 기술 외에도, 여러가지 기술이 검토되고 있다. 이러한 기술의 한 예로 스피커에서 오른쪽 귀까지의 전달 함수 및 스피커에서 왼쪽 귀까지의 전달 함수를 이용하여 공간 크로스톡 성분을 제거하는 기술이 특허문헌 1에서 공개되어 있다.

[선행 기술 문헌]

[특허 문헌]

특허문헌 1: 특개2013-110633호 공보

이러한 머리 전달 함수를 이용하는 기술에 따르면, 정밀한 재생이 가능해지는 한편 청취자의 위치 및 방향이 매우 제한된다. 그 때문에, 정밀도가 높은 상태를 유지하기 위해서는, 상술한 특허 문헌 1에 개시된 기술과 같이 복잡한 구성을 이용할 필요가 있다. 또한, 머리 전달 함수는 복잡하고 개인차도 크다. 그 때문에, 여러 사람에게 대응할 수 있도록 범용성을 갖게 하기 위해서는 근사 처리가 필요하다. 그 결과 정밀도를 떨어뜨릴 수밖에 없었다.

한편, 상술한 것처럼 지연음 신호를 이용해 크로스톡 음을 캔슬하는 기술에 의하면, 좌우의 음상 정위에 대해서, 청취자의 위치 제한이 적다. 한편, Lch의 소리와 Rch의 소리와의 상관에 의해서, 이러한 크로스톡 음을 캔슬하는 처리가 하이패스 필터로서 기능한다. 그 결과, 중앙 부근에서 정위되는 음에서 특히 저음이 크게 감소하여 음질이 변화되어 버리는 문제가 있었다.

본 발명의 목적 중 하나는 크로스톡 음을 캔슬할 때의 음질의 변화를 억제하면서 이어폰으로의 재생에 가까운 정위감을 넓은 청취범위 내에서 실현하는 것에 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 제1 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제1 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 제1 입력 신호로부터 얻어지는 제1 연산 신호를 출력하는 제1 연산부와, 제2 구동 신호 및 상기 제1 연산 신호에 기반하여, 스피커 유닛을 구동하기 위한 제1 구동 신호를 생성하는 제1 구동 신호 생성부와, 제3 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제3 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 제2 입력 신호로부터 제3 연산 신호를 생성하는 제3 연산부와, 상기 제1 구동 신호 및 상기 제3 연산 신호에 기반하여, 스피커 유닛을 구동하기 위한 상기 제2 구동 신호를 생성하는 제2 구동 신호 생성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스피커 구동 장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 제1 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제1 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 제1 입력 신호로부터 얻어지는 제1 연산 신호를 출력하는 제1 연산부와, 제4 연산 신호 및 상기 제1 연산 신호에 기반하여, 상기 제1 연산 신호에 대응하는 특성값을 포함하는 제2 연산 신호 및 스피커 유닛을 구동하기 위한 제1 구동 신호를 생성하는 제1 구동 신호 생성부와, 제3 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제3 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 제2 입력 신호로부터 제3 연산 신호를 생성하는 제3 연산부와, 상기 제2 연산 신호 및 상기 제3 연산 신호에 기반하여, 상기 제3 연산 신호에 대응하는 특성값을 포함하는 상기 제4 연산 신호 및 스피커 유닛을 구동하기 위한 제2 구동 신호를 생성하는 제2 구동 신호 생성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스피커 구동 장치가 제공된다.

상기 제1 구동 신호에 대한 제1 연산 처리에 의해 제3 구동 신호를 생성하는 제5 연산부와, 상기 제2 구동 신호에 대한 제2 연산 처리에 의해 제4 구동 신호를 생성하는 제6 연산부를 더 구비하고, 상기 제1 구동 신호 생성부는 상기 제4 구동 신호 및 상기 제1 연산 신호에 기반하여, 상기 제1 구동 신호를 생성하고, 상기 제1 구동 신호 생성부는, 제2 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제2 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 상기 제1 구동 신호와 상기 제4 구동 신호를 합성한 신호로부터 제2 연산 신호를 생성하는 제2 연산부와, 상기 제1 연산 신호 및 상기 제2 연산 신호에 기반하여, 상기 제1 구동 신호를 제어하는 제1 신호 제어부를 포함하고, 상기 제2 구동 신호 생성부는 상기 제3 구동 신호 및 상기 제3 연산 신호에 기반하여, 상기 제2 구동 신호를 생성하고, 상기 제2 구동 신호 생성부는, 제4 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제4 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 상기 제2 구동 신호와 상기 제3 구동 신호를 합성한 신호로부터 제4 연산 신호를 생성하는 제4 연산부와, 상기 제3 연산 신호 및 상기 제4 연산 신호에 기반하여, 상기 제2 구동 신호를 제어하는 제2 신호 제어부를 포함할 수 있다.

상기 제2 연산 신호에 대한 제1 연산 처리에 의해 제5 연산 신호를 생성하는 제5 연산부와, 상기 제4 연산 신호에 대한 제2 연산 처리에 의해 제6 연산 신호를 생성하는 제6 연산부를 더 구비하고, 상기 제1 구동 신호 생성부는 상기 제1 연산 신호 및 상기 제6 연산 신호에 기반하여, 상기 제2 연산 신호 및 상기 제1 구동 신호를 생성하고, 상기 제1 구동 신호 생성부는, 제2 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제2 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 상기 제1 구동 신호로부터 상기 제2 연산 신호를 생성하는 제2 연산부와, 상기 제2 연산 신호와 상기 제6 연산 신호의 합성 신호 및 상기 제1 연산 신호에 기반하여, 상기 제1 구동 신호를 제어하는 제1 신호 제어부를 포함하고, 상기 제2 구동 신호 생성부는 상기 제3 연산 신호 및 상기 제5 연산 신호에 기반하여, 상기 제4 연산 신호 및 상기 제2 구동 신호를 생성하고, 상기 제2 구동 신호 생성부는, 제4 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제4 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 상기 제2 구동 신호로부터 상기 제4 연산 신호를 생성하는 제4 연산부와, 상기 제4 연산 신호와 상기 제5 연산 신호의 합성 신호 및 상기 제3 연산 신호에 기반하여, 상기 제2 구동 신호를 제어하는 제2 신호 제어부를 포함할 수 있다.

상기 제1 연산 처리 및 상기 제2 연산 처리는 지연 처리 및 감쇠 처리를 포함할 수 있다.

상기 제1 연산 처리 및 상기 제2 연산 처리는 소정의 전달 함수를 합성곱하는 처리를 포함할 수 있다.

상기 제1 파라미터와 상기 제2 파라미터는 동일하게 설정 가능할 수 있다.

상기 제3 파라미터와 상기 제4 파라미터는 동일하게 설정 가능할 수 있다.

상기 제1 연산 신호, 상기 제2 연산 신호, 상기 제3 연산 신호 및 상기 제4 연산 신호는 스피커 유닛의 진동판의 위치와 관련된 정보를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 상기 기재된 스피커 구동 장치와, 상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호의 각각에 의해 구동되는 복수의 스피커 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 제1 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제1 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 제1 입력 신호로부터 얻어지는 제1 연산 신호를 생성하는 제1 연산부와, 제2 구동 신호 및 상기 제1 연산 신호에 기반하여, 스피커 유닛을 구동하기 위한 제1 구동 신호를 생성하는 제1 구동 신호 생성부와, 제3 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제3 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 제2 입력 신호로부터 제3 연산 신호를 생성하는 제3 연산부와, 상기 제1 구동 신호 및 상기 제3 연산 신호에 기반하여, 스피커 유닛을 구동하기 위한 상기 제2 구동 신호를 생성하는 제2 구동 신호 생성부로서 컴퓨터를 기능시키기 위한 프로그램이 제공된다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 제1 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제1 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 제1 입력 신호로부터 얻어지는 제1 연산 신호를 출력하는 제1 연산부와, 제4 연산 신호 및 상기 제1 연산 신호에 기반하여, 상기 제1 연산 신호에 대응하는 특성값을 포함하는 제2 연산 신호 및 스피커 유닛을 구동하기 위한 제1 구동 신호를 생성하는 제1 구동 신호 생성부와, 제3 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제3 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여 제2 입력 신호로부터 제3 연산 신호를 생성하는 제3 연산부와, 상기 제2 연산 신호 및 상기 제3 연산 신호에 기반하여, 상기 제3 연산 신호에 대응하는 특성값을 포함하는 상기 제4 연산 신호 및 스피커 유닛을 구동하기 위한 제2 구동 신호를 생성하는 제2 구동 신호 생성부로서 컴퓨터를 기능시키기 위한 프로그램이 제공된다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면 크로스톡 음을 캔슬할 때의 음질의 변화를 억제하면서 이어폰으로의 재생에 가까운 정위감을 넓은 청취 범위에서 실현할 수 있다.

[도 1] 제1 실시 형태의 스피커 장치 기능을 나타내는 블록도이다.
[도 2] 제1 실시 형태에서의 크로스톡 신호 출력부의 기능을 나타내는 블록도이다.
[도 3a] 제1 실시 형태의 스피커 L 구동부의 기능을 나타내는 블록도이다.
[도 3b] 제1 실시 형태의 스피커 R 구동부의 기능을 나타내는 블록도이다.
[도 4] 제1 실시 형태에서의 템플릿 테이블을 설명하는 도면이다.
[도 5] 제1 실시 형태에 있어서의 유저 인터페이스를 설명하는 도면이다.
[도 6] 제2 실시 형태의 스피커 장치 기능을 나타내는 블록도이다.
[도 7a] 제2 실시 형태의 스피커 L 구동부의 기능을 나타내는 블록도이다.
[도 7b] 제2 실시 형태의 스피커 R 구동부의 기능을 나타내는 블록도이다.
[도 8] 제3 실시 형태의 태블릿 컴퓨터를 나타내는 외관도이다.
[도 9] 제4 실시 형태에서의 크로스톡 신호 출력부의 기능을 나타내는 블록도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 스피커 장치에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하에서 나타내는 복수의 실시 형태는 본 발명의 실시 형태의 한 예로서, 본 발명은 이러한 실시 형태에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 즉, 이하에 설명하는 복수의 실시 형태에 공지기술을 적용하여 변형을 하여 다양한 형태로 실시하는 것이 가능하다. 덧붙여 본 실시 형태로 참조하는 도면에서, 동일 부분 또는 같은 기능을 가지는 부분에는 동일한 부호 또는 유사한 부호(숫자 뒤에 A, B 등을 부가했을 뿐인 부호)를 붙여, 그 반복되는 설명은 생략하는 경우가 있다.

<제1 실시 형태>

[1. 스피커 장치의 개요]

도 1은 제1 실시 형태에서의 스피커 장치의 기능을 나타내는 블록도이다. 스피커 장치 1은 스피커 구동 장치 10, 신호 입력부 30, 조작부 60, 표시부 70 및 스피커 유닛 80L, 80R을 구비한다.

신호 입력부 30은 오디오 신호 Sin이 공급되는 단자를 구비하고, 공급된 오디오 신호 Sin을 채널별로 분리하여 스피커 구동 장치 10에 입력한다. 이 예에서는 오디오 신호 Sin은 2ch 신호이며, 신호 입력부 30은 오디오 신호 Sin을 Lch의 오디오 신호 SinL(제1 입력 신호) 및 Rch의 오디오 신호 SinR(제2 입력 신호)로 분리하여 스피커 구동 장치 10에 입력한다. 이하의 설명에 있어서, L, R이 첨부된 부호는, 각각, Lch, Rch에 대응하는 구성인 것을 나타내고 있다. 덧붙여 신호 입력부는 네트워크를 통해 서버 등의 외부 장치로부터 오디오 신호 Sin 를 수신하는 것에 의해서 공급될 수 있다.

스피커 구동 장치 10은 오디오 신호 SinL, SinR의 입력에 따라 스피커 유닛 80L을 구동하기 위한 Lch 구동 출력 신호 SaL(제1 구동 신호) 및 스피커 유닛 80R을 구동하기 위한 Rch 구동 출력 신호 SaR(제2 구동 신호)을 출력한다. 스피커 구동 장치의 각 구성에 대해서는 후술한다.

스피커 유닛 80L(제2 스피커 유닛)은 스피커 구동 장치 10로부터 공급되는 Lch 구동 출력 신호 SaL에 따른 소리를 출력한다. 스피커 유닛 80R(제4 스피커 유닛)은 스피커 구동 장치 10에로부터 공급되는 Rch 구동 출력 신호 SaR에 따른 소리를 출력한다. 스피커 장치 1에서는 스피커 유닛 80L, 80R의 특성에 따른 음(소리)을 출력하는 것도 가능하지만, 스피커 유닛 80L, 80R의 특성과는 다른 특성을 가진 스피커 유닛(이하, 목표 스피커 유닛이라고 하는 경우가 있음)을 의사적으로 재현한 음을 출력하는 것도 가능하다. 또한, 이러한 예에서는 스피커 유닛 80L과 스피커 유닛 80R은 같은 특성을 갖는 것이 바람직하지만 반드시 같은 특성을 갖지 않을 수도 있다.

조작부 60은 터치센서, 키보드, 마우스 등 사용자의 입력조작을 접수하는 장치이며 입력된 조작에 따른 조작신호를 스피커 구동 장치 10에 출력한다. 표시부 70은 액정디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등의 표시장치이며 스피커 구동 장치 10의 제어에 기초한 화면이 표시된다. 덧붙여 조작부 60과 표시부 70은 일체로 터치 패널을 구성할 수 있다. 이하, 스피커 구동 장치 10의 구성에 대해서, 상세하게 설명한다.

[2. 스피커 구동 장치]

도 1과 같이 스피커 구동 장치 10은 스피커 L 구동부 100L, 스피커 R 구동부 100R, 설정부 170 및 크로스톡 신호 출력부 180을 구비한다. 스피커 L 구동부 100L은 오디오 신호 SinL 및 Rch 크로스톡 신호 SfR(제4 구동 신호)가 입력되고, 이들 신호에 기반하여, Lch 구동 출력 신호 SaL을 출력한다. 스피커 R 구동부 100R은 오디오 신호 SinR 및 Lch 크로스톡 신호 SfL(제3 구동 신호)이 입력되고, 이들 신호에 기반하여, Rch 구동 출력 신호 SaR을 출력한다. 덧붙여 Lch 크로스톡 신호 SfL, Rch 크로스톡 신호 SfR은, Lch 구동 출력 신호 SaL, Rch 구동 출력 신호 SaR에 소정의 연산 처리를 수행하여 크로스톡 신호 출력부 180으로부터 출력되는 신호이다.

[2-1. 크로스톡 신호 출력부]

도 2는 제1 실시 형태에서의 크로스톡 신호 출력부의 기능을 나타내는 블록도이다. 크로스톡 신호 출력부 180은 Lch 신호 처리부 180L(제5 연산부) 및 Rch 신호 처리부 180R(제6 연산부)를 구비한다.

Lch 신호 처리부 180L은 Lch 구동 출력 신호 SaL에 대해 크로스톡 음을 캔슬하는 신호로 하기 위한 연산 처리(제1 연산 처리)를 수행하여 Lch 크로스톡 신호 SfL로서 출력한다. 이러한 연산 처리는 설정된 지연 시간에서의 지연 처리 및 설정된 증폭률에서의 증폭 처리(이 예에서는 신호 레벨을 감쇠시키는 처리: 감쇠 처리)를 포함한다. 지연 처리는 지연기 181L에서 실행된다. 증폭 처리는 증폭기 185L에서 실행된다.

Rch 신호 처리부 180R은, Rch 구동 출력 신호 SaR에 대해서, 크로스톡 신호를 생성하기 위해 연산 처리(제2 연산 처리)를 수행하고, Rch 크로스톡 신호 SfR로서 출력한다. 이러한 연산 처리는 설정된 지연 시간에서의 지연 처리 및 설정된 증폭률에서의 증폭 처리(이 예에서는 신호 레벨을 감쇠시키는 처리: 감쇠 처리)를 포함한다. 지연 처리는 지연기 181R에서 실행된다. 증폭 처리는 증폭기 185R에서 실행된다.

[2-2. 스피커 L 구동부]

도 3a는 제1 실시 형태에서의 스피커 L 구동부의 기능을 나타내는 블록도이다. 스피커 L 구동부 100L은 취득부 110L, 목표 연산부 130L(제1 연산부) 및 구동 신호 생성부 150L(제1 구동 신호 생성부)을 구비한다. 취득부 110L 는 신호 입력부 30 로부터 공급되는 오디오 신호 SinL을 입력 신호로서 취득한다.

[2-2-1. 목표 연산부]

목표 연산부 130L은 취득부 110L에 의해 취득된 오디오 신호 SinL을 이용하여 스피커 유닛의 전기-기계 모델에 의한 연산을 수행하고, 연산 결과를 나타내는 Lch 목표 연산 신호 Sc1L(제1 연산 신호)을 출력한다. 이 스피커 유닛은 상술한 스피커 유닛 80L이 아니라 Lch의 목표 스피커 유닛(제1 스피커 유닛)이다. 목표 연산부 130L이 수행하는 연산은 목표 스피커 유닛의 구조를 특정하는 파라미터를 이용하여, 오디오 신호 SinL을 입력 신호로 한 목표 스피커 유닛의 동작(내부 상태)을 나타내는 특성값을 얻기 위한 연산이다.

목표 스피커 유닛의 동작을 나타내는 특성값으로는 이 예에서는 진동판의 위치의 시간 변화이다. 그 때문에 이 예에서는 Lch 목표 연산 신호 Sc1L은 목표 스피커 유닛의 진동판의 위치에 대응한다. 이와 같이 목표 연산부 130L에 의해서, 오디오 신호 SinL에 대해, 목표 스피커 유닛에 따른 주파수 특성(응답 특성)이 부여된다. 덧붙여 이러한 파라미터는, 구조를 직접 특정하는 값이 아닐 수 있고, 스피커 유닛의 구조에 따라 얻어지는 특성을 나타내는 파라미터일 수 있다. 이하, 목표 연산부 130L에서 이용되기 위해 설정되는 파라미터, 즉, 목표 스피커 유닛의 구조를 특정하는 파라미터를 Lch 목표 스피커 파라미터(제1 파라미터)라고 한다.

Lch 목표 스피커 파라미터는, 예를 들어, 목표 스피커 유닛(또는, 그것을 구성하는 각 구조물)의 등가회로를 규정하는 파라미터(TS 파라미터라 하는 경우도 있음) 중 적어도 하나이다. 이 파라미터는, 예를 들어, 질량, 댐퍼의 스프링 정수, 자속밀도, 인덕턴스, 스티프니스, 기계저항 등의 기계상수이다. Lch 목표 스피커 파라미터는 이들 파라미터를 조합하여 산출 가능한 덤핑 팩터, 공진 주파수 등일 수 있다. 또한, Lch 목표 스피커 파라미터는 타임 도메인(시간 영역)에서의 특성 또는 이를 제어하는 값 등일 수 있다. 또한, Lch 목표 스피커 파라미터는 목표 스피커 유닛의 진동판의 위치(또는 속도)를 연산하기 위한 값, 진동판의 위치의 최대값, 진동판의 임펄스 응답 특성, 진동판의 스텝 응답 특성, 진동판의 위치의 임펄스 응답 특성, 진동판의 위치의 스텝 응답 특성 등일 수 있다. 또한, Lch 목표 스피커 파라미터는 상기 진동판과 관련된 각 특성이 아니라 재생 음압의 각 특성일 수 있다. 어느 것이라도, 단순한 주파수 도메인 상의 파라미터(중심 주파수·Q·컷오프·게인)가 아니라 연산에 의해 목표 스피커 유닛의 진동판의 위치에 영향을 주는 파라미터라면 가능하다.

이러한 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 파라미터의 구체적인 예에 대해서는 국제공개 제2017/179538호에서 예시되고 있으므로 상세한 설명에 대해서는 생략한다. 덧붙여 후술하는 Rch의 목표 스피커 유닛(제3 스피커 유닛)에 대응하는 Rch 목표 스피커 파라미터(제3 파라미터), Lch 구동 스피커 파라미터(제2 파라미터) 및 Rch 구동 스피커 파라미터(제4 파라미터)에 대해서도, Lch 목표 스피커 파라미터의 경우와 같다.

Lch 목표 연산 신호 Sc1L은 목표 스피커 유닛의 진동판의 위치에 대응한 특성값이지만, 이러한 위치와 관련된 정보에 따른 특성값일 수 있다. 위치와 관련된 정보로는, 예를 들어, 진동판의 속도, 전류 등일 수 있다. 또한, 이러한 특성값은 복수의 특성에 관한 정보를 포함하는 벡터 정보(에컨대, 진동판의 위치, 전류)일 수 있다.

목표 연산부 130L에서의 연산은 목표 스피커 유닛의 전기-기계모델을 이용하지만, 음향(방사특성) 모델을 더 이용할 수 있고, 공간 전반 모델을 이용할 수도 있다. 이러한 경우에는 Lch 목표 연산 신호 Sc1L은 목표 스피커 유닛의 진동판의 위치를 나타내는 것이 아니라 소정 위치에서 공기의 진동을 나타내는 것 등일 수 있다. 이 경우에도 진동판의 위치에 관련된 연산 결과라고 할 수 있다. 연산에 이용하는 모델에는 선형 특성뿐만 아니라 비선형 특성에 관한 연산이 포함되어 있을 수도 있다.

상기 연산에 이용하는 모델의 구체적인 내용으로서는 공지의 연산 방법이라면 어떠한 방법도 적용할 수 있다. 공지의 연산 방법으로서는, 이하의 문헌에서 예시된다.

Karsten Oyen, "Compensation of Loudspeaker Nonlinearities-DSPimplementation", [online], Master of Science in Electronics, Norwegian University of Science and Technology Department of Electronics and Telecommunications, August 2007, p. 21-27, 2016년 4월 11일 검색, http://www. diva-portal. org/smash/get/diva2:347578/FULLTEXT01.pdf

[2-2-2. 구동 신호 생성부]

구동 신호 생성부 150L은 신호 제어부 151L(제1 신호 제어부), 구동 연산부 153L(제2 연산부), 출력부 155L 및 가산기 157L을 구비한다. 신호 제어부 151L는 Lch 목표 연산 신호 Sc1L 및 Lch 구동 연산 신호 Sc2L(제2 연산 신호)이 입력되어, Lch 구동 출력 신호 SaL을 가산기 157L 및 출력부 155L에 출력한다. Lch 구동 출력 신호 SaL은 Lch 목표 연산 신호 Sc1L과 Lch 구동 연산 신호 Sc2L이 일치하도록 생성되어 출력된다. Lch 구동 연산 신호 Sc2L은 Lch 구동 출력 신호 SaL 및 Rch 크로스톡 신호 SfR에 기반하여 구동 연산부 153L에서 생성되는 신호이다. Lch 구동 연산 신호 Sc2L에 대해서는 후술한다.

출력부 155L은 취득한 Lch 구동 출력 신호 SaL을 스피커 유닛 80L로 출력한다. 이 예에서는 출력부 155L은 스피커 유닛 80L이 접속되는 단자이다. 덧붙여 출력부 155L은, 네트워크를 통해 외부 장치에 대해서 Lch 구동 출력 신호 SaL을 송신할 수 있다. 또한, 출력부 155L은 Lch 구동 출력 신호 SaL의 다이나믹 레인지를 조정하거나 증폭하여 스피커 유닛 80L에 출력할 수 있다. 상기와 같이 얻어진 Lch 구동 출력 신호 SaL은 연산의 내용에 따라서는 오디오 신호 SinL에 비해 출력 레벨이 커지는 경우가 있다. 이러한 경우에는 Lch 구동 출력 신호 SaL은 다이나믹 레인지가 압축된 신호일 수 있다.

가산기 157L은 신호 제어부 151L에서 출력된 Lch 구동 출력 신호 SaL과 Rch 크로스톡 신호 SfR을 가산하여 얻어지는 합성 신호를 구동 연산부 153L로 출력한다. Rch 크로스톡 신호 SfR은 전술한 바와 같이 스피커 R 구동부 100R에서 출력되는 Rch 구동 출력 신호 SaR에 기반하여 크로스톡 신호 출력부 180으로부터 공급되는 신호이다. 보다 상세하게는 Rch 크로스톡 신호 SfR은 Rch 구동 출력 신호 SaR에 대해 지연 처리 및 감쇠 처리가 된 신호이며, Rch의 소리가 왼쪽 귀에 도달할 때의 크로스톡 음을 모방한 신호이다.

구동 연산부 153L은 가산기 157L로부터 출력된 합성 신호(Lch 구동 출력 신호 SaL+Rch 크로스톡 신호 SfR)를 입력 신호로서 이용하여 스피커 유닛의 전기-기계모델에 의한 연산을 수행하고, 연산 결과를 나타내는 Lch 구동 연산 신호 Sc2L을 출력한다. 이러한 스피커 유닛에 대해서는 이하, 구동 스피커 유닛이라고 한다. 구동 연산부 153L이 수행하는 연산은 구동 스피커 유닛의 구조를 특정하는 파라미터를 이용하여 합성 신호(Lch 구동 출력 신호 SaL+Rch 크로스톡 신호 SfR)를 입력 신호로 한 구동 스피커 유닛의 동작을 나타내는 특성값을 얻기 위한 연산이다.

구동 스피커 유닛의 동작을 나타내는 특성값으로서는, 이 예에서는 진동판의 위치의 시간 변화가 된다. 그 때문에 이 예에서는 Lch 구동 연산 신호 Sc2L은 구동 스피커 유닛의 진동판의 위치에 대응한다. 이와 같이 구동 연산부 153L에 의해 입력 신호에 대하여 구동 스피커 유닛에 따른 주파수 특성(응답 특성)이 부여된다. Lch 목표 연산 신호 Sc1L과 Lch 구동 연산 신호 Sc2L은 기본적으로는 같은 물리량의 시간 변화를 나타내고 있다. 또한, 이러한 파라미터는 목표 연산부 130L의 경우와 마찬가지로 구조를 직접 특정하는 값이 아닐 수 있고, 스피커 유닛의 구조에 따라 얻어지는 특성을 나타내는 파라미터일 수 있다. 이하 구동 연산부 153L에서 이용되기 위해 설정되는 파라미터, 즉, 구동 스피커 유닛의 구조를 특정하는 파라미터를 Lch 구동 스피커 파라미터라고 한다.

구동 스피커 유닛은 상술한 스피커 유닛 80L를 상정한 것이다. 따라서, Lch 구동 스피커 파라미터는 스피커 유닛 80L에 관한 값이다. 후술하는 것처럼, 이러한 설정으로 하는 것에 의해, 스피커 유닛 80L로부터 출력되는 소리를, 목표 스피커 유닛의 소리에 더 가깝게 할 수 있다. 또한, 목표 스피커 유닛의 소리와는 변화되어 오는 다양한 의도하지 않은 음향 효과를 부여하는 것을 목적으로, 구동 스피커 유닛을 스피커 유닛 80L 이외의 스피커 유닛으로서, Lch 구동 스피커 파라미터가 설정될 수도 있다.

Lch 구동 스피커 파라미터는, 상술한 Lch 목표 스피커 파라미터와 같은 내용으로 예시되기 때문에 설명을 생략한다. 또한, 구동 연산부 153L에서의 연산에 대해서도 목표 연산부 130L와 같은 모델을 이용하여 연산할 수 있다. 즉, 목표 연산부 130L에서의 연산 처리와 구동 연산부 153L에서의 연산 처리와 연산 처리에 이용하는 모델이 동일하다. 또한, 이들 연산 처리는 동일한 모델을 이용하지 않을 수 있으나, 이러한 경우에도 신호 제어부 151에서의 비교를 용이하게 하기 위해 Lch 구동 연산 신호 Sc2L과 Lch 목표 연산 신호 Sc1L은 서로 대응하는 특성값을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 각각이 같은 물리량의 시간 변화를 나타내는 신호인 것이 바람직하다. Lch 구동 연산 신호 Sc2L에 대해서도, Lch 목표 연산 신호 Sc1L과 마찬가지로, 진동판의 위치뿐만 아니라, 진동판의 위치와 관련된 정보에 따른 값이 될 수 있다.

상술한 것처럼 구동 연산부 153L은 가산기 157L로부터 출력되는 합성 신호를 입력 신호로서 이용하고 있다. 즉, 구동 연산부 153L에는 출력부 155L로부터 출력되는 Lch 구동 출력 신호 SaL뿐만 아니라 Rch 크로스톡 신호 SfR이 더욱 가산된 합성 신호가 입력되고 있다. 그 때문에 구동 연산부 153L 및 가산기 157L은 크로스톡 신호를 발생시키기 위한 연산 처리를 수행하고 있다고도 할 수 있다.

신호 제어부 151L은 Lch 목표 연산 신호 Sc1L과 Lch 구동 연산 신호 Sc2L이 일치하도록 Lch 구동 출력 신호 SaL을 출력한다. Lch 구동 출력 신호 SaL을 생성하기 위해서는 일반적인 피드백 제어(PID 제어, 최적 제어, 적용 제어 등) 기술을 이용할 수 있고, 디지털 전원의 제어와 같은 기술을 이용할 수도 있다. 피드백 제어 시에 설정되는 피드백 게인은 구동 연산부 153L에 설정되는 Lch 구동 스피커 파라미터의 값이 변경되면, 그 Lch 구동 스피커 파라미터의 값에 따라 갱신될 수 있다. 이 때, 피드백 게인은, 설정되는 Lch 구동 스피커 파라미터에 따라 미리 결정된 값이 설정될 수 있고, 설정된 Lch 구동 스피커 파라미터에 따라 자동적으로 적절한 값을 산출하는 구성에 의해서 얻어진 값이 설정될 수도 있다. 이를 통해 구동 스피커 유닛에 대응한 Lch 구동 연산 신호 Sc2L과 목표 스피커 유닛에 대응한 Lch 목표 연산 신호 Sc1L이 일치하도록 Lch 구동 출력 신호 SaL이 출력된다.

이러한 Lch 구동 출력 신호 SaL이 실제 구동 스피커 유닛에 공급되면, 목표 스피커 유닛을 오디오 신호 SinL로 구동했을 때와 같은 동작으로, 구동 스피커 유닛(이 예에서는 스피커 유닛 80L)을 구동시킬 수 있다. 또한, Rch 의 크로스톡 음을 캔슬하기 위한 신호를 포함하여 구동 스피커 유닛을 구동시킬 수 있다. 그 때문에, 스피커 유닛 80L 의 특성으로 Lch 구동 스피커 파라미터를 지정한 경우에는, 목표 스피커 유닛을 이용하여 오디오 신호 SinL을 출력한 경우의 소리와 크로스톡 음을 캔슬하기 위한 소리를 합성한 소리가 스피커 유닛 80L로부터 재생되게 된다.

[2-3. 스피커 R 구동부]

도 3b는 제1 실시 형태의 스피커 R 구동부의 기능을 나타내는 블록도이다. 스피커 R 구동부 100R은 취득부 110R, 목표 연산부 130R(제3 연산부) 및 구동 신호 생성부 150R(제2 구동 신호 생성부)을 구비한다. 또한, 구동 신호 생성부 150R은 신호 제어부 151R(제2 신호 제어부), 구동 연산부 153R(제4 연산부), 출력부 155R 및 가산기 157R을 구비한다. 취득부 110R, 목표 연산부 130R 및 구동 신호 생성부 150R은 각각 스피커 L 구동부 100L에서의 취득부 110L, 목표 연산부 130L 및 구동 신호 생성부 150L와 같은 동작을 한다. 또한, 구동 신호 생성부 150R의 각 구성에 대해서도, 구동 신호 생성부 150L의 각 구성과 같은 동작을 한다. 따라서, 자세한 설명을 생략한다. 스피커 L 구동부 100L과 스피커 R 구동부 100R의 차이점은 입력되는 신호가 다르다는 점이다. 구체적으로는 이하와 같다.

취득부 110R은, 신호 입력부 30으로부터 공급되는 오디오 신호 SinR을 입력 신호로서 취득한다. 신호 제어부 151R은 Rch 목표 연산 신호 Sc1R(제3 연산 신호) 및 Rch 구동 연산 신호 Sc2R(제4 연산 신호)이 입력되고, Rch 구동 출력 신호 SaR을 생성하여 출력한다. 가산기 157R은 Rch 구동 출력 신호 SaR과 Lch 크로스톡 신호 SfL이 입력되고, 이들 신호를 가산하여 얻어지는 합성 신호를 출력한다. Lch 크로스톡 신호 SfL은 상술한 바와 같이 스피커 L 구동부 100L에서 출력되는 Lch 구동 출력 신호 SaL에 기반하여, 크로스톡 신호 출력부 180으로부터 공급되는 신호이다. 보다 상세하게는, Lch 크로스톡 신호 SfL은 Lch 구동 출력 신호 SaL에 대해 지연 처리 및 감쇠 처리가 된 신호이며, Lch의 소리가 오른쪽 귀에 도달할 때의 크로스톡 음을 모방한 신호이다.

구동 연산부 153R은 가산기 157R로부터 출력된 합성 신호를 입력 신호로 이용하여 스피커 유닛의 전기-기계모델에 의한 연산을 수행하고, 연산 결과를 나타내는 Rch 구동 연산 신호 Sc2R을 출력한다. 출력부 155R은 취득한 Rch 구동 출력 신호 SaR을 스피커 유닛 80R로 출력한다.

덧붙여 목표 연산부 130R에는, 목표 스피커 유닛에 대응하는 Rch 목표 스피커 파라미터(제3 파라미터)가 설정된다. 또한, 구동 연산부 153R에는, 스피커 유닛 80R에 대응하는 Rch 구동 스피커 파라미터(제4 파라미터)가 설정된다. 이 예에서는 Rch 목표 스피커 파라미터는 Lch 목표 스피커 파라미터와 같고, Rch 구동 스피커 파라미터는 Lch 구동 스피커 파라미터와 같다.

이러한 Rch 구동 출력 신호 SaR이 실제 구동 스피커 유닛에 공급되면 목표 스피커 유닛을 오디오 신호 SinR로 구동했을 때와 같은 동작으로 구동 스피커 유닛(이 예에서는 스피커 유닛 80R)을 구동시킬 수 있다. 또한, Lch 의 크로스톡 음을 캔슬하기 위한 신호를 포함하여 구동 스피커 유닛을 구동시킬 수 있다. 그 때문에, 스피커 유닛 80R의 특성으로 Rch 구동 스피커 파라미터를 지정한 경우에는, 목표 스피커 유닛을 이용하여 오디오 신호 SinR을 출력한 경우의 소리와, 크로스톡 음을 캔슬하기 위한 소리를 합성한 소리가 스피커 유닛 80R로부터 재생되게 된다.

이상과 같이, 스피커 L 구동부 100L로부터의 Lch 구동 출력 신호 SaL에 따른 소리가 스피커 유닛 80L로부터 출력되고, 스피커 R 구동부 100R로부터의 Rch 구동 출력 신호 SaR에 따른 소리가 스피커 유닛 80R로부터 출력된다. 이것에 의해서, 스피커 유닛 80L로부터 청취자의 오른쪽 귀에 도달하는 크로스톡 음은, 스피커 유닛 80R로부터 출력되는 소리에 포함되는 성분(Lch 크로스톡 신호 SfL에 상당)에 의해서 캔슬된다. 또한, 스피커 유닛 80R로부터 청취자의 오른쪽 귀에 도달하는 크로스톡 음은, 스피커 유닛 80L로부터 출력되는 소리에 포함되는 성분(Rch 크로스톡 신호 SfR에 상당)에 의해서 캔슬된다.

종래의 트랜스오럴 시스템에서는 Rch의 스피커에서 재생되는 소리로부터 지연시킨 Lch의 소리를 감산하고, Lch의 스피커에서 재생되는 소리로부터 지연시킨 Rch의 소리를 감산하는 처리를 수행한다. 이 경우에는, 상술한 것처럼, 음질이 변화해 버리는 경우가 있다. 한편, 본 발명 제1 실시 형태의 스피커 구동 장치 10에 따르면, 상기 구성에서 예시된 것처럼 스피커 유닛의 진동판의 움직임을 고려하여 크로스톡 음을 캔슬하는 성분을 도입함으로써 주파수 특성의 변화를 억제할 수 있다. 그 때문에, 이러한 스피커 구동 장치 10에 의하면, 종래의 트랜스오럴 시스템을 이용한 경우보다 음질의 변화를 억제하면서, 넓은 청취 범위에서 크로스톡의 캔슬 효과를 얻을 수 있고, 이어폰으로의 재생에 가까운 정위 분리감을 얻을 수 있다.

[2-4. 설정부]

이어서 설정부 170에 대해 설명한다. 설정부 170은 스피커 구동 장치 10에 포함되지 않을 수 있다. 이 경우에는, 상술한 Lch 목표 스피커 파라미터, Rch 목표 스피커 파라미터, Lch 구동 스피커 파라미터, Rch 구동 스피커 파라미터, 지연 시간 및 증폭률이 미리 정해진 값으로 설정되어 있을 수 있고, 외부장치 등으로부터의 지시에 의해 설정될 수도 있다.

설정부 170은 파라미터 기억부 171, 제1 UI 제공부 173, 제2 UI 제공부 175, 제3 UI 제공부 177 및 설정 변경부 179를 구비한다. 상술한 각 파라미터는 설정부 170에 의해 지정할 수 있다. 파라미터 기억부 171은 템플릿 테이블을 기억하고 있다.

도 4는 제1 실시 형태에서의 템플릿 테이블을 설명하는 도면이다. 템플릿 테이블은 Lch 목표 스피커 파라미터, Rch 목표 스피커 파라미터, Lch 구동 스피커 파라미터 및 Rch 구동 스피커 파라미터로 설정되는 각 파라미터의 조합을 규정하고 있다. 도 4에서 나타내는 예에서는 템플릿 'AAA'는 파라미터 A가 'a1', 파라미터 B가 'b1', ···이라는 조합을 규정하고 있다. 'AAA'는 예를 들어 스피커 유닛의 형식 번호 등에 대응하는 정보로 한다. 그리고, 템플릿 'AAA'가 규정하는 파라미터의 조합은 그 형식 번호의 스피커 유닛에 대응하는 각 파라미터의 값이다. 이 예에서는 파라미터 A, B, ...은, 예를 들어, 목표 스피커 유닛의 파라미터로서 목표 연산부 130L에 설정될 경우에는 Lch 목표 스피커 파라미터가 된다. 한편, 이들 파라미터 A, B, ...이 구동 스피커 유닛의 파라미터로서 구동 연산부 153L에 설정되는 경우에는 Lch 구동 스피커 파라미터가 된다.

도 1로 돌아가서 설명을 계속한다. 제1 UI 제공부 173은 목표 연산부 130L에 설정되는 Lch 목표 스피커 파라미터 및 목표 연산부 130R에 설정되는 Rch 목표 스피커 파라미터를 지정하기 위한 사용자 인터페이스를 제공한다. 제2 UI 제공부 175는 구동 연산부 153L에서 설정되는 Lch 구동 스피커 파라미터 및 구동 연산부 153R에서 설정되는 Rch 구동 스피커 파라미터를 지정하기 위한 사용자 인터페이스를 제공한다. 제3 UI 제공부 177은 크로스톡 신호 출력부 180에 설정되는 파라미터(지연 시간, 증폭률)를 지정하기 위한 사용자 인터페이스를 제공한다. 이러한 유저 인터페이스는, 표시부 70의 표시 및 조작부 60으로부터의 입력 조작의 접수에 의해서 실현된다.

도 5는 제1 실시 형태에 있어서의 유저 인터페이스를 설명하는 도면이다. 도 5 에서 나타내는 것처럼, 표시부 70 에서, 제1 유저 인터페이스 D1, 제2 유저 인터페이스 D2 및 제3 유저 인터페이스 D3이 표시된다.

제1 사용자 인터페이스 D1은 목표 스피커 유닛에 관한 파라미터(Lch 목표 스피커 파라미터, Rch 목표 스피커 파라미터)를 지정하기 위한 영역이다. 제2 사용자 인터페이스 D2는 구동 스피커 유닛에 관한 파라미터(Lch 구동 스피커 파라미터, Rch 구동 스피커 파라미터)를 지정하기 위한 영역이다. 제3 사용자 인터페이스 D3는 지연기 181L, 181R에 설정되는 지연 시간(Delay) 및 증폭기 185L, 185R에 설정되는 증폭률(Gain)을 지정하기 위한 영역이다.

이러한 파라미터는, 예를 들면, 입력 박스 BN, 슬라이더 SL, 또는 다이얼 DA를 이용하여 수치를 입력하는 것에 의해서 지정된다. 또한, 선택 박스 SB는 템플릿 테이블에 규정된 템플릿을 선택할 수 있는 인터페이스이다. 선택 박스 SB를 이용하여 템플릿을 선택하면 이 템플릿에 대응하는 파라미터가 템플릿 테이블에서 읽혀져 자동으로 입력된다. 읽혀진 값을 수정할 수도 있다. 템플릿에 대응하는 파라미터를 읽기 전에 권장값 등 미리 결정된 값이 사전에 입력되어 있을 수도 있다.

이 예에서는, Lch 및 Rch 쌍방에 대해서, 같은 파라미터가 설정되는 경우에 대해 나타내고 있다. Lch와 Rch의 각각에 대해 다른 파라미터를 설정할 수 있게 될 수도 있다. 이 경우에는 Lch용 사용자 인터페이스와 Rch용 사용자 인터페이스가 동시에 같은 화면 내에서 제공될 수 있고, 탭 등으로 전환하여 제공될 수도 있다.

덧붙여 유저 인터페이스에서, 스피커 유닛의 열화를 상정한 정보를 입력할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들어, 스피커 유닛의 사용기간(예를 들어 연단위)을 입력함으로써 설정되는 파라미터를 수정하여 연산 처리를 보정한다. 예를 들어, 사용기간이 길수록 댐퍼가 딱딱해지는 현상을 재현하도록 연산 처리가 보정되도록 할 수 있다. 사용기간에 한정되지 않고 기압, 습도 등 파라미터를 변경하여 연산 처리를 보정하기 위한 보정 정보를 입력할 수 있는 사용자 인터페이스가 제시되도록 할 수도 있다.

또한, 스피커 유닛 80L과 스피커 유닛 80R이 같은 특성을 가진 스피커라도 서로 제조 편차에 의한 특성의 차이를 가지고 있거나, 스피커 유닛이 배치되는 환경(주변의 구조 등)에 의한 차이를 가지고 있는 경우가 있다. 이러한 경우에는 각각의 상황에 따라 구동 연산부 153L에 설정되는 Lch 구동 스피커 파라미터와 구동 연산부 153R에 설정되는 Rch 구동 스피커 파라미터를 다르게 보정되도록 할 수 있다.

세이브 버튼 BS는 각 파라미터에 대응하여 입력된 값을 템플릿과 마찬가지로 파라미터의 조합으로 메모리에 기억시키기 위한 인터페이스이다. 로드 버튼 BL은 메모리에 기억된 파라미터를 읽어내고, 제1 사용자 인터페이스 D1 및 제2 사용자 인터페이스 D2의 각 파라미터에 대응하여 입력한다.

설정 변경부 179는 셋 버튼 BT가 조작되면 입력된 각 값에 따라 설정을 변경한다. 구체적으로는, 제1 유저 인터페이스 D1에서 입력된 값에 기반하여 목표 연산부 130L에서의 Lch 목표 스피커 파라미터 및 목표 연산부 130R에서의 Rch 목표 스피커 파라미터의 설정이 변경된다. 또한, 제2 유저 인터페이스 D2에서 입력된 값에 기반하여, 구동 연산부 153L에서의 Lch 구동 스피커 파라미터 및 구동 연산부 153R에서의 Rch 구동 스피커 파라미터의 설정이 변경된다. 또한, 제3 유저 인터페이스 D3 에서 입력된 값에 기반하여, 크로스톡 신호 출력부 180 에 있어서의 지연 시간 및 증폭률의 설정이 변경된다.

도 5에서 나타내는 유저 인터페이스를 이용하여, 목표 연산부 130L, 130R 및 구동 연산부 153L, 153R에 설정하는 파라미터를 다양하게 변경함으로써 스피커 유닛 80L, 80R에서 출력하는 소리의 특성을 다양하게 변경할 수 있다. 예를 들어, 목표 연산부 130L에서의 Lch 목표 스피커 파라미터 및 목표 연산부 130R에서의 Rch 목표 스피커 파라미터를 변경함으로써 목표 스피커 유닛을 변경할 수 있다. 또한, 스피커 유닛 80L, 80R을 다른 스피커 유닛 X로 바꿔 연결한 경우, Lch 구동 스피커 파라미터 및 Rch 구동 스피커 파라미터를 스피커 유닛 X에 대응한 파라미터로 변경할 수 있다.

또한, 크로스톡 신호 출력부 180에 설정되는 지연 시간 및 증폭률을 변경하는 것에 의해서, 크로스톡 음을 캔슬하는 효과를 조정할 수 있다. 덧붙여 상술한 처리에 의하면, 엄밀한 제어를 하지 않더라도, 비교적 넓은 청취 범위에서 크로스톡 음을 캔슬한 효과를 얻기가 쉽다. 그 때문에, 크로스톡 신호 출력부 180에 설정되는 지연 시간 및 증폭률은, 미리 정해진 값으로 고정되어 있을 수도 있다. 스피커 장치 1에서의 스피커 유닛 80L과 스피커 유닛 80R의 거리가 고정되어 있는 경우에는 이 거리에 따른 값을 권장값으로 지연 시간 및 증폭률이 정해져 있을 수 있다. 예를 들어 스피커 유닛간의 거리가 길수록 직접음과 크로스톡 음과의 도달시간 차이가 커지기 때문에 지연 시간이 커지도록 설정되어 있을 수 있다.

덧붙여 상술한 것처럼, 구동 스피커 유닛을 스피커 유닛 80L, 80R 이외의 구조에 따른 Lch 구동 스피커 파라미터, Rch 구동 스피커 파라미터로 지정할 수 있다. 이 경우에는 목표 스피커 유닛을 이용하여 오디오 신호 SinL, SinR을 출력한 경우의 소리에 대해, 지정된 파라미터에 따른 음향 효과가 부여된 것과 같은 소리를 스피커 유닛 80L, 80L에서 출력할 수 있다. 이 경우에도 Lch 구동 스피커 파라미터와 Rch 구동 스피커 파라미터는 동일한 스피커 유닛의 특성에 대응하여 설정하는 것이 바람직하지만 반드시 동일하지는 않을 수 있다.

<제2 실시 형태>

제2 실시 형태에서는 크로스톡 음을 캔슬하기 위한 신호로서 Lch 구동 연산 신호 Sc2L 및 Rch 구동 연산 신호 Sc2R을 이용하는 스피커 장치 1A에 대해 설명한다. 이하, 스피커 장치 1A의 각 구성 중 제1 실시 형태에서의 스피커 장치 1과는 처리의 내용이 다른 구성에 대해 설명하고, 동일한 처리를 하는 구성에 대해서는 그 설명을 생략하는 경우가 있다. 여기에서는 스피커 구동 장치 10A, 특히, 스피커 L 구동부 100AL, 스피커 R 구동부 100AR 및 크로스톡 신호 출력부 180A에 대해 설명한다.

도 6은 제2 실시 형태에서의 스피커 장치의 기능을 나타내는 블록도이다. 스피커 장치 1A는 스피커 구동 장치 10A, 신호 입력부 30, 조작부 60, 표시부 70 및 스피커 유닛 80L, 80R을 구비한다. 스피커 구동 장치 10A는 스피커 L 구동부 100AL, 스피커 R 구동부 100AR, 설정부 170 및 크로스톡 신호 출력부 180A를 구비하고 있다. 이 예에서의 신호 입력부 30, 조작부 60, 표시부 70, 스피커 유닛 80L, 80R 및 설정부 170에 대해서는 제1 실시 형태와 동일한 처리를 수행한다. 따라서 이들 구성에 대한 설명은 생략한다.

스피커 L 구동부 100AL은 오디오 신호 SinL 및 Rch 크로스톡 신호 Sf2R(제6 연산 신호)가 입력되고, 이들 신호에 기반하여, Lch 구동 출력 신호 SaL 및 Lch 구동 연산 신호 Sc2L을 출력한다. 스피커 R 구동부 100AR은 오디오 신호 SinR 및 Lch 크로스톡 신호 Sf2L(제5 연산 신호)이 입력되고, 이들 신호에 기반하여, Rch 구동 출력 신호 SaR 및 Rch 구동 연산 신호 Sc2R을 출력한다. 덧붙여 Lch 크로스톡 신호 Sf2L, Rch 크로스톡 신호 Sf2R은, Lch 구동 연산 신호 Sc2L, Rch 구동 연산 신호 Sc2R에 기반하여 크로스톡 신호 출력부 180A로부터 출력되는 신호이다.

크로스톡 신호 출력부 180A는 제1 실시 형태에서의 크로스톡 신호 출력부 180과는 입력되는 신호가 다르지만, 기본적인 구성에는 큰 차이가 없으며 도 2에서 나타낸 구성과 같다. 크로스톡 신호 출력부 180A는 Lch 구동 연산 신호 Sc2L에 대해 설정된 지연 시간에서의 지연 처리 및 설정된 증폭률로의 증폭 처리(이 예에서는 감쇠시키는 처리)를 수행하여 Lch 크로스톡 신호 Sf2L로서 출력한다. 또한, 크로스톡 신호 출력부 180A는, Rch 구동 연산 신호 Sc2R에 대해서, 설정된 지연 시간에서의 지연 처리 및 설정된 증폭률로의 증폭 처리(이 예에서는 감쇠시키는 처리)를 수행하여 Rch 크로스톡 신호 Sf2R로서 출력한다.

도 7a는 제2 실시 형태에서의 스피커 L 구동부의 기능을 나타내는 블록도이다. 스피커 L 구동부 100AL은 취득부 110L, 목표 연산부 130L 및 구동 신호 생성부 150AL를 구비한다. 취득부 110L 및 목표 연산부 130L에 대해서는 제1 실시 형태와 동일한 처리를 수행한다. 따라서 이들 구성에 대한 설명은 생략한다. 구동 신호 생성부 150AL은 신호 제어부 151AL, 구동 연산부 153AL, 출력부 155L 및 가산기 158L을 구비한다. 출력부 155L에 대해서는 제1 실시 형태와 동일한 처리를 수행한다. 따라서, 이 구성에 대한 설명은 생략한다.

구동 연산부 153AL은 제1 실시 형태에서의 구동 연산부 153L와는 입력 신호가 다르지만, 연산 처리의 내용은 같다. 즉, 구동 연산부 153AL은 신호 제어부 151AL로부터 출력되는 Lch 구동 출력 신호 SaL을 입력 신호로 이용하여 연산을 실시하고, 연산 결과를 나타내는 Lch 구동 연산 신호 Sc2L을 출력한다. 이러한 Lch 구동 연산 신호 Sc2L은 크로스톡 신호 출력부 180A에서도 출력된다.

가산기 158L은 구동 연산부 153AL에서 출력된 Lch 구동 연산 신호 Sc2L과 Rch 크로스톡 신호 Sf2R을 가산하여 얻어지는 합성 신호를 신호 제어부 151L로 출력한다. Rch 크로스톡 신호 Sf2R은, 전술한 바와 같이, 스피커 R 구동부 100AR에서 출력되는 Rch 구동 연산 신호 Sc2R에 기반하여 크로스톡 신호 출력부 180A로부터 공급되는 신호이다. 보다 상세하게는, Rch 크로스톡 신호 Sf2R은 Rch 구동 연산 신호 Sc2R에 대해 지연 및 감쇠된 신호이며, Rch의 소리가 왼쪽 귀에 도달할 때의 크로스톡 음을 스피커 유닛 80R의 진동판의 진동에 의해 나타낸 신호이다.

상술한 바와 같이 구동 연산부 153AL로부터 출력되는 Lch 구동 연산 신호 Sc2L과 가산기 158L에서 Rch 크로스톡 신호 Sf2R이 가산되어 얻어지는 합성 신호가 신호 제어부 151AL에 입력된다. 그 때문에, 구동 연산부 153AL 및 가산기 158L은 크로스톡 신호를 발생시키기 위한 연산 처리를 수행하고 있다고도 할 수 있다.

신호 제어부 151AL은, 제1 실시 형태에서의 신호 제어부 151L과는 Lch 목표 연산 신호 Sc1L과 비교되는 신호가 다르다. Lch 목표 연산 신호 Sc1L의 비교 대상은 제1 실시 형태와 같이 Lch 구동 연산 신호 Sc2L이 아니라 가산기 158L로부터 출력된 합성 신호이다. 이 점에서 제1 실시 형태와 제2 실시 형태는 다르지만, 신호 제어부 151AL가 Lch 구동 출력 신호 SaL을 출력하기 위한 처리의 내용은 같다. 즉, 신호 제어부 151AL은 가산기 158L에서 출력된 합성 신호(Lch 구동 연산 신호 Sc2L+Rch 크로스톡 신호 Sf2R)와 Lch 목표 연산 신호 Sc1L이 일치하도록 Lch 구동 출력 신호 SaL을 출력한다.

이러한 Lch 구동 출력 신호 SaL이 실제 구동 스피커 유닛에 공급되면 목표 스피커 유닛을 오디오 신호 SinL로 구동했을 때와 같은 동작으로 구동 스피커 유닛(이 예에서는 스피커 유닛 80L)을 구동시킬 수 있다. 또한, Rch 의 크로스톡 음을 캔슬하기 위한 신호를 포함하여 구동 스피커 유닛을 구동시킬 수 있다. 이 때, Lch 구동 연산 신호 Sc2L에 Rch 크로스톡 신호 Sf2R이 가산되어 있기 때문에, 크로스톡 음을 캔슬하기 위해, Lch 구동 스피커 유닛의 진동판의 움직임에 Rch 구동 스피커 유닛의 진동판의 움직임을 반영시킬 수 있다. 그 때문에, 스피커 유닛 80L의 특성으로 Lch 구동 스피커 파라미터를 지정한 경우에는, 목표 스피커 유닛을 이용하여 오디오 신호 SinL을 출력한 경우의 소리와 크로스톡 음을 캔슬하기 위한 소리를 합성한 소리가 스피커 유닛 80L로부터 재생되게 된다.

도 7b는 제2 실시 형태에서의 스피커 R 구동부의 기능을 나타내는 블록도이다. 스피커 R 구동부 100AR은 취득부 110R, 목표 연산부 130R 및 구동 신호 생성부 150AR을 구비한다. 또한, 구동 신호 생성부 150AR은 신호 제어부 151AR, 구동 연산부 153AR, 출력부 155R 및 가산기 158R을 구비한다. 취득부 110R, 목표 연산부 130R 및 구동 신호 생성부 150AR은 각각 스피커 L 구동부 100AL의 취득부 110L, 목표 연산부 130L 및 구동 신호 생성부 150AL과 같은 동작을 한다. 또한, 구동 신호 생성부 150AR의 각 구성에 대해서도 구동 신호 생성부 150AL의 각 구성과 같은 동작을 한다. 따라서 자세한 설명을 생략한다. 스피커 L 구동부 100AL과 스피커 R 구동부 100AR에서 다른 점은 입력되는 신호가 다르다는 점이다. 구체적으로는 이하와 같다.

취득부 110R은, 신호 입력부 30으로부터 공급되는 오디오 신호 SinR을 입력 신호로서 취득한다. 신호 제어부 151AR은 Rch 목표 연산 신호 Sc1R 및 가산기 158R에서 출력된 합성 신호(Rch 구동 연산 신호 Sc2R+Lch 크로스톡 신호 Sf2L)가 입력되고, Rch 구동 출력 신호 SaR을 생성하여 출력한다. 구동 연산부 153AR은 신호 제어부 151AR로부터 출력되는 Rch 구동 출력 신호 SaR을 입력 신호로 이용하여 연산을 실시하고, 연산 결과를 나타내는 Rch 구동 연산 신호 Sc2R을 출력한다.

가산기 158R은 Rch 구동 연산 신호 Sc2R과 Lch 크로스톡 신호 Sf2L이 입력되고, 이들 신호를 가산하여 얻어지는 합성 신호를 출력한다. Lch 크로스톡 신호 Sf2L은 전술한 바와 같이, 스피커 L 구동부 100AL로부터 출력되는 Lch 구동 연산 신호 Sc2L에 기반하여, 크로스톡 신호 출력부 180A로부터 공급되는 신호이다. 보다 상세하게는, Lch 크로스톡 신호 Sf2L은 Lch 구동 연산 신호 Sc2L에 대해 지연 처리 및 감쇠 처리가 된 신호이며, Lch의 소리가 오른쪽 귀에 도달할 때의 크로스톡 음을 스피커 유닛 80L의 진동판의 진동에 의해 나타낸 신호이다. 출력부 155R은 취득한 Rch 구동 출력 신호 SaR을 스피커 유닛 80R에서 출력한다.

　이러한 Rch 구동 출력 신호 SaR이 실제 구동 스피커 유닛에 공급되면, 목표 스피커 유닛을 오디오 신호 SinR로 구동했을 때와 같은 동작으로 구동 스피커 유닛(이 예에서는 스피커 유닛 80R)을 구동시킬 수 있다. 또한, Lch의 크로스톡 음을 캔슬하기 위한 신호를 포함하여 구동 스피커 유닛을 구동시킬 수 있다. 이 때 Rch 구동 연산 신호 Sc2R에 Lch 크로스톡 신호 Sf2L이 가산되어 있기 때문에, 크로스톡 음을 캔슬하기 위해 Rch 구동 스피커 유닛의 진동판의 움직임에 Lch 구동 스피커 유닛의 진동판의 움직임을 반영시킬 수 있다. 그 때문에, 스피커 유닛 80R의 특성으로 Rch 구동 스피커 파라미터를 지정한 경우에는, 목표 스피커 유닛을 이용하여 오디오 신호 SinR를 출력했을 경우의 소리와 크로스톡 음을 캔슬하기 위한 소리를 합성한 소리가 스피커 유닛 80R로부터 재생되게 된다.

이상과 같이, 스피커 L 구동부 100AL로부터의 Lch 구동 출력 신호 SaL에 따른 소리가 스피커 유닛 80L로부터 출력되고, 스피커 R 구동부 100AR로부터의 Rch 구동 출력 신호 SaR에 따른 소리가 스피커 유닛 80R로부터 출력된다. 이로 인해, 스피커 유닛 80L에서 청취자의 오른쪽 귀에 도달하는 크로스톡 음은 스피커 유닛 80R에서 출력되는 소리에 포함되는 성분(Lch 크로스톡 신호 Sf2L에 상당하는 진동판의 진동에 의해 생기는 성분)에 의해 캔슬된다. 또한, 스피커 유닛 80R로부터 청취자의 오른쪽 귀에 도달하는 크로스톡 음은 스피커 유닛 80L로부터 출력되는 소리에 포함되는 성분(Rch 크로스톡 신호 Sf2R에 상당하는 진동판의 진동에 의해서 생기는 성분)에 의해 캔슬된다.

본 발명 제2 실시 형태의 스피커 구동 장치 10A에 따르면, 상기 구성에서 예시된 것처럼 스피커 유닛의 진동판의 움직임을 고려하여 크로스톡 음을 캔슬하는 성분을 도입함으로써 주파수 특성의 변화를 억제할 수 있다. 이 때, 크로스톡 음의 성분을, 진동판의 진동에 대응하는 Lch 구동 연산 신호 Sc2L, Rch 구동 연산 신호 Sc2R로부터 얻어지는 Lch 크로스톡 신호 Sf2L, Rch 크로스톡 신호 Sf2R에 의해서 재현하고 있다. 이것에 따르면, 만일 스피커 유닛 80L와 스피커 유닛 80R이 다른 특성을 가지고 있다고 하더라도, 크로스톡 음을 캔슬하는 효과를 얻기가 쉬워진다.

[0088]

<제3 실시 형태>

제3 실시 형태에서는 상기 실시 형태에서의 스피커 장치를 컴퓨터에 의해 소프트웨어 상에서 실현하는 예를 설명한다. 이 예에서는 제1 실시 형태에 있어서의 스피커 장치 1이 태블릿형 컴퓨터 90에 적용된 예를 설명한다.

도 8은, 제3 실시 형태에 있어서의 태블릿형 컴퓨터를 나타내는 외관도이다. 태블릿형 컴퓨터 90은 입출력 단자 11, 조작부 60, 표시부 70 및 스피커 유닛 80을 구비한다. 또한, 태블릿 컴퓨터 90은 제어부 1000 및 기억부 500을 구비한다. 제어부 1000은 CPU 등의 연산 처리회로를 가지며, 기억부 500에 기억된 프로그램을 실행하여 도 1에서 나타낸 스피커 구동 장치의 각 기능을 소프트웨어 상에서 실현한다. 즉, 이러한 프로그램은, 태블릿형 컴퓨터 90을 스피커 구동 장치 10으로서 기능하게 한다. 덧붙여 이러한 프로그램은, 미리 태블릿형 컴퓨터 90 에 인스톨 된 것일 수 있고, 외부 메모리로부터 취득되거나 네트워크를 경유하여 다운로드 되거나 한 것일 수 있다.

신호 입력부 30은 입출력 단자 11로부터 오디오 신호 Sin을 취득할 수 있고, 제어부 1000에서 생성되는 오디오 신호 Sin을 취득할 수도 있다. 또한, 입출력 단자 11에 헤드폰이 접속된 경우에는 출력부 155L, 155R은 스피커 유닛 80L, 80R 대신 입출력 단자 11에 Lch 구동 출력 신호 SaL, Rch 구동 출력 신호 SaR을 출력할 수 있다. 이 때 구동 연산부 153L에 설정되어 있는 Lch 구동 스피커 파라미터 및 구동 연산부 153R에 설정되어 있는 Rch 구동 스피커 파라미터가 자동적으로 변경될 수 있다. 변경 후의 Lch 구동 스피커 파라미터 및 Rch 구동 스피커 파라미터는 헤드폰에 상당하는 값으로 설정될 수 있다. 이 때, Lch 구동 스피커 파라미터 및 Rch 구동 스피커 파라미터는 꼭 입출력 단자 11에 접속된 헤드폰에 대응하는 값이 아닐 수도 있다. 이러한 예에서는 입출력 단자 11은 입력 단자와 출력 단자를 공용하고 있지만, 각각 별도로 마련되어 있을 수도 있다. 덧붙여 스피커 구동 장치 10이 헤드폰으로부터 식별 정보를 취득할 수 있는 구성일 수도 있다. 이 경우에는 그 식별 정보에 기반하여 구동 연산부 153L에 설정되어 있는 Lch 구동 스피커 파라미터 및 구동 연산부 153R에 설정되어 있는 Rch 구동 스피커 파라미터가 변경될 수 있다.

여기에서는 스피커 구동 장치의 각 기능을 소프트웨어 상에서 실현하는 예를 설명했지만, DSP 등에 의해 실현될 수도 있다.

<제4 실시 형태>

제1 실시 형태에서는 크로스톡 신호 출력부 180은 입력되는 Lch 구동 출력 신호 SaL 및 Rch 구동 출력 신호 SaR 각각에 대해 지연 처리 및 증폭 처리를 하여, Lch 크로스톡 신호 SfL 및 Rch 크로스톡 신호 SfR을 출력하고 있었다. 제4 실시 형태에서는 입력되는 Lch 구동 출력 신호 SaL 및 Rch 구동 출력 신호 SaR의 각각에 대해 소정의 전달 함수를 합성곱하는 것에 의해 Lch 크로스톡 신호 SfL 및 Rch 크로스톡 신호 SfR을 출력한다.

도 9는 제4 실시 형태에서의 크로스톡 신호 출력부의 기능을 나타내는 블록도이다. 크로스톡 신호 출력부 180B는 Lch 필터부 183L(제5 연산부) 및 Rch 필터부 183R(제6 연산부)를 구비한다. Lch 필터부 183L은 Lch 구동 출력 신호 SaL에 대해 설정된 전달 함수에 의한 합성곱 처리를 수행하여, Lch 크로스톡 신호 SfL(제3 구동 신호)로서 출력한다. Rch 필터부 183R은 Rch 구동 출력 신호 SaR에 대해 설정된 전달 함수에 의한 합성곱 처리를 수행하여 Rch 크로스톡 신호 SfR(제4 구동 신호)로서 출력한다. 각각의 전달 함수는 예를 들어, 머리 전달 함수이다. 이와 같이, 지연 처리 및 증폭 처리를 대신하여 소정의 전달 함수를 합성곱하는 것에 의해 크로스톡 음을 캔슬하기 위한 신호를 생성할 수 있다.

<변형예>

이상, 본 발명의 일 실시 형태에 대해 설명했으나, 상술한 각 실시 형태는 서로 조합하거나 치환하여 적용하는 것이 가능하다. 또한, 상술한 각 실시 형태는, 이하와 같이 변형하여 실시하는 것도 가능하다. 아래에서 기재된 내용은 제1 실시 형태를 기준으로 변형한 예를 제시하고 있으나, 그 외의 실시 형태를 기준으로 하여서도 변형이 가능하다.

(1) 스피커 구동 장치의 각 기능은 아날로그 회로로 실현될 수 있고, 디지털 회로로 실현될 수도 있다.

(2) 스피커 구동 장치 10에서 출력되는 Lch 구동 출력 신호 SaL 및 Rch 구동 출력 신호 SaR은 네트워크를 통해 다른 장치에 출력될 수도 있다.

(3) 스피커 구동 장치는 네트워크에 접속된 서버에서 실현될 수도 있다. 이 경우에는 서버에서 기능하는 스피커 구동 장치 10은 네트워크를 통해 통신 단말기 등으로부터 오디오 신호 Sin을 수신하고 네트워크를 통해 Lch 구동 출력 신호 SaL 및 Rch 구동 출력 신호 SaR을 스피커 유닛을 구비하는 장치 또는 이러한 장치에 접속 가능한 장치로 송신한다.

(4) 오디오 신호 Sin은 둘 이상의 채널을 가지고 있을 수 있다. 채널 수에 따라 복수의 스피커 구동 장치 10을 이용할 수 있다. 오디오 신호 Sin은 예를 들어, 프론트의 Lch, Rch와 리어의 Lch, Rch로 4채널을 가지고 있을 수 있다. 이 경우 스피커 1은 프론트 Lch와 Rch의 오디오 신호가 공급되는 제1 스피커 구동 장치 10과 리어 Lch와 Rch의 오디오 신호가 공급되는 제2 스피커 구동 장치 10을 구비할 수 있다.

덧붙여 복수의 스피커 유닛으로 위상을 어긋나게 한 오디오 신호를 공급함으로써, 예를 들어, 지향성을 부여하는 시스템에 적용하는 경우에는, 각각의 채널에 대응하는 복수의 스피커 유닛으로부터 역이(逆耳)로의 전파 시간차에 상당하는 지연량을 더한 크로스톡 신호를 다른 채널 구동 신호 생성부에서의 피드백 루프 내의 스피커 모델에 중첩하도록 할 수 있다. 예를 들어, Lch와 Rch가 각각 2개의 스피커 유닛(만약 L1, L2, R1, R2라 함)에 의해 구동되는 경우, 구동 출력 신호를 대응하는 스피커 유닛에 각각 출력하는 스피커 L1 구동부, 스피커 L2 구동부, 스피커 R1 구동부 및 스피커 R2 구동부를 마련한다. 그리고, 예를 들어, Lch에 대해서는 이하의 (A)~(C) 중 어느 하나에 따라 크로스톡 신호를 입력하도록 할 수 있다. 또한, Rch에 대해서도 Lch와 동일하다.

(A) 스피커 R1 구동부로부터의 크로스톡 신호가 스피커 L1 구동부에 공급되고, 스피커 R2 구동부로부터의 크로스톡 신호가 스피커 L2 구동부에 공급된다.

(B) 스피커 R2 구동부로부터의 크로스톡 신호가 스피커 L1 구동부에 공급되고 스피커 R1 구동부로부터의 크로스톡 신호가 스피커 L2 구동부에 공급된다.

(C) 스피커 R1 구동부로부터의 크로스톡 신호와 스피커 R2 구동부로부터의 크로스톡 신호가 스피커 L1 구동부 및 스피커 L2 구동부 중 어느 한 쪽에 공급된다.

다른 방법으로서, L1, L2의 스피커 유닛 각각에 제1 실시 형태에서의 Lch 구동 출력 신호 SaL이 위상 조정되어 공급되고, R1, R2의 스피커 유닛 각각에 제1 실시 형태에서의 Rch 구동 출력 신호 SaL이 위상 조정되어 공급되도록 할 수 있다. 이렇게 하더라도, 제1 실시 형태와는 소리의 지향성이 변화하는 것뿐이므로 거의 같은 효과를 얻을 수 있다. 즉, Lch 구동 출력 신호 SaL에 의해 구동되는 L1, L2의 스피커 유닛으로부터의 소리에 의해 R1, R2의 스피커 유닛으로부터의 크로스톡 음을 캔슬할 수 있다. 또한, Rch 구동 출력 신호 SaR에 의해서 구동되는 R1, R2의 스피커 유닛으로부터의 소리에 의해, L1, L2의 스피커 유닛으로부터의 크로스톡 음을 캔슬할 수 있다.

(5) 디지털 스피커 장치에서는, 복수의 보이스 코일에 의해 하나의 스피커 유닛이 구동되는 경우가 있다. 이 경우에는 하나의 스피커 유닛에 대해 복수의 구동 출력 신호가 이용된다. 즉, Lch 구동 출력 신호 SaL 및 Rch 구동 출력 신호 SaR은 각각 보이스 코일에 대응한 수의 구동 출력 신호를 포함한다. 이 때, 구동 연산부 153L은 Lch 구동 출력 신호 SaL에 포함되는 복수의 신호를 이용하여, 구동 스피커 유닛에 대응하는 진동판의 위치를 얻을 수 있다. 마찬가지로 구동 연산부 153R은 Rch 구동 출력 신호 SaR에 포함된 복수의 신호를 이용하여, 구동 스피커 유닛에 대응하는 진동판의 위치를 얻을 수 있다. 그리고 Lch의 스피커 유닛을 Lch 구동 출력 신호 SaL에 포함된 복수의 신호로 구동하고, Rch의 스피커 유닛을 Rch 구동 출력 신호 SaR에 포함된 복수의 신호로 구동한다.

상기와 같이 복수의 보이스 코일로 하나의 스피커 유닛을 구동하는 디지털 스피커 장치에 대해서는 공지 기술을 사용할 수 있다. 공지의 기술로서는, 예를 들면, 미국 특허 제8423165호 명세서, 미국 특허 제8306244호 명세서, 미국 특허 제9219960호 명세서, 미국 특허 제9300310호 명세서에 개시된 기술을 이용할 수 있다. 이러한 기술에 따르면

변조기를 이용한 노이즈 셰이퍼 및 불균일을 저감하도록 구동 신호를 배분하는 보이스 코일을 선택하는 미스매치 셰이퍼가 이용되고 있다.

(6) 상술한 실시 형태에서는 목표 연산부 130L, 130R 및 구동 연산부 153L, 153R에서의 전기-기계 모델의 대상물 및 전기신호(구동 출력 신호 SaL, SaR)에 기반하여 구동되는 대상물은 스피커 유닛(스피커 유닛 80L, 80R)이었으나, 전기신호를 기계의 위치 또는 속도 등의 동작으로 변환하는 대상물 등, 미분방정식으로 기술할 수 있는 대상물이라면, 어떠한 대상물도 될 수 있다. 미분방정식으로 기술할 수 있는 대상물로서, 예를 들어, 모터, 압전 소자, 자왜 소자, 정전 액추에이터 등의 전기기계 변환기가 본 발명에 대해 적용 가능하다. 이들 전기기계 변환기는 진동에 의해 가청음을 출력하는 구성에 적용한 경우로 한정되지 않고, 가청음 이외의 주파수 대역의 진동을 출력하는 구성으로서도 적용 가능하다. 따라서, 스피커 구동 장치는 전기기계 변환기 구동 장치의 일 예라고 할 수 있다.

1, 1A - 스피커 장치, 10, 10A - 스피커 구동 장치, 11 - 입출력 단자, 30 - 신호 입력부, 60 - 조작부, 70 - 표시부, 80L, 80R - 스피커 유닛, 90 - 태블릿형 컴퓨터 100L, 100AL - 스피커 L 구동부, 100R, 100AR - 스피커 R 구동부, 110L, 110L - 취득부, 153R - 목표 연산부, 150L, 150L, 150R, 150AL, 150AR - 구동 신호 생성부, 151L, 151R, 151AL, 151AR - 신호 제어부, 153L, 153R, 153AL, 153AR - 구동 연산부, 155L, 155R - 출력부, 157L, 157R - 가산기, 158L, 158R - 가산기, 170 - 설정부, 171 - 파라미터 기억부, 173 - 제1 UI 제공부, 175 - 제2 UI 제공부, 177 - 제3 UI 제공부, 179 - 설정 변경부, 180, 180A, 180B - 크로스톡 신호 출력부, 180L - Lch 신호 처리부, 180R - Rch 신호 처리부, 181L, 181R - 지연기, 183L - Lch 필터부, 183R - Rch 필터부, 185L, 185R - 증폭기, 500 - 기억부, 1000 - 제어부

Claims (12)

1. 제1 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제1 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 제1 입력 신호로부터 얻어지는 제1 연산 신호를 출력하는 제1 연산부와,
   제2 구동 신호 및 상기 제1 연산 신호에 기반하여, 스피커 유닛을 구동하기 위한 제1 구동 신호를 생성하는 제1 구동 신호 생성부와,
   제3 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제3 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 제2 입력 신호로부터 제3 연산 신호를 생성하는 제3 연산부와,
   상기 제1 구동 신호 및 상기 제3 연산 신호에 기반하여, 스피커 유닛을 구동하기 위한 상기 제2 구동 신호를 생성하는 제2 구동 신호 생성부
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 스피커 구동 장치.
2. 제1 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제1 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 제1 입력 신호로부터 얻어지는 제1 연산 신호를 출력하는 제1 연산부와,
   제4 연산 신호 및 상기 제1 연산 신호에 기반하여, 상기 제1 연산 신호에 대응하는 특성값을 포함하는 제2 연산 신호 및 스피커 유닛을 구동하기 위한 제1 구동 신호를 생성하는 제1 구동 신호 생성부와,
   제3 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제3 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 제2 입력 신호로부터 제3 연산 신호를 생성하는 제3 연산부와,
   상기 제2 연산 신호 및 상기 제3 연산 신호에 기반하여, 상기 제3 연산 신호에 대응하는 특성값을 포함하는 상기 제4 연산 신호 및 스피커 유닛을 구동하기 위한 제2 구동 신호를 생성하는 제2 구동 신호 생성부
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 스피커 구동 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 구동 신호에 대한 제1 연산 처리에 의해 제3 구동 신호를 생성하는 제5 연산부와,
   상기 제2 구동 신호에 대한 제2 연산 처리에 의해 제4 구동 신호를 생성하는 제6 연산부
   를 더 구비하고,
   상기 제1 구동 신호 생성부는 상기 제4 구동 신호 및 상기 제1 연산 신호에 기반하여, 상기 제1 구동 신호를 생성하고,
   상기 제1 구동 신호 생성부는,
   제2 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제2 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 상기 제1 구동 신호와 상기 제4 구동 신호를 합성한 신호로부터 제2 연산 신호를 생성하는 제2 연산부와,
   상기 제1 연산 신호 및 상기 제2 연산 신호에 기반하여, 상기 제1 구동 신호를 제어하는 제1 신호 제어부
   를 포함하고,
   상기 제2 구동 신호 생성부는 상기 제3 구동 신호 및 상기 제3 연산 신호에 기반하여, 상기 제2 구동 신호를 생성하고,
   상기 제2 구동 신호 생성부는,
   제4 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제4 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 상기 제2 구동 신호와 상기 제3 구동 신호를 합성한 신호로부터 제4 연산 신호를 생성하는 제4 연산부와,
   상기 제3 연산 신호 및 상기 제4 연산 신호에 기반하여, 상기 제2 구동 신호를 제어하는 제2 신호 제어부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 구동 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제2 연산 신호에 대한 제1 연산 처리에 의해 제5 연산 신호를 생성하는 제5 연산부와,
   상기 제4 연산 신호에 대한 제2 연산 처리에 의해 제6 연산 신호를 생성하는 제6 연산부
   를 더 구비하고,
   상기 제1 구동 신호 생성부는 상기 제1 연산 신호 및 상기 제6 연산 신호에 기반하여, 상기 제2 연산 신호 및 상기 제1 구동 신호를 생성하고,
   상기 제1 구동 신호 생성부는,
   제2 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제2 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 상기 제1 구동 신호로부터 상기 제2 연산 신호를 생성하는 제2 연산부와,
   상기 제2 연산 신호와 상기 제6 연산 신호의 합성 신호 및 상기 제1 연산 신호에 기반하여, 상기 제1 구동 신호를 제어하는 제1 신호 제어부
   를 포함하고,
   상기 제2 구동 신호 생성부는 상기 제3 연산 신호 및 상기 제5 연산 신호에 기반하여, 상기 제4 연산 신호 및 상기 제2 구동 신호를 생성하고,
   상기 제2 구동 신호 생성부는,
   제4 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제4 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 상기 제2 구동 신호로부터 상기 제4 연산 신호를 생성하는 제4 연산부와,
   상기 제4 연산 신호와 상기 제5 연산 신호의 합성 신호 및 상기 제3 연산 신호에 기반하여, 상기 제2 구동 신호를 제어하는 제2 신호 제어부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 구동 장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 제1 연산 처리 및 상기 제2 연산 처리는 지연 처리 및 감쇠 처리를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 구동 장치.
6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 제1 연산 처리 및 상기 제2 연산 처리는 소정의 전달 함수를 합성곱하는 처리를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 구동 장치.
7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 파라미터와 상기 제 2 파라미터는 동일하게 설정 가능한 것을 특징으로 하는 스피커 구동 장치.
8. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 3 파라미터와 상기 제 4 파라미터는 동일하게 설정 가능한 것을 특징으로 하는 스피커 구동 장치.
9. 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 연산 신호, 상기 제2 연산 신호, 상기 제3 연산 신호 및 상기 제4 연산 신호는 스피커 유닛의 진동판의 위치와 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 스피커 구동 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 스피커 구동 장치와,
    상기 제1 구동 신호 및 상기 제2 구동 신호의 각각에 의해 구동되는 복수의 스피커 유닛
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 스피커 장치.
11. 제1 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제1 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 제1 입력 신호로부터 얻어지는 제1 연산 신호를 출력하는 제1 연산부와,
    제2 구동 신호 및 상기 제1 연산 신호에 기반하여, 스피커 유닛을 구동하기 위한 제1 구동 신호를 생성하는 제1 구동 신호 생성부와,
    제3 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제3 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 제2 입력 신호로부터 제3 연산 신호를 생성하는 제3 연산부와,
    상기 제1 구동 신호 및 상기 제3 연산 신호에 기반하여, 스피커 유닛을 구동하기 위한 상기 제2 구동 신호를 생성하는 제2 구동 신호 생성부
    로서 컴퓨터를 기능시키기 위한 프로그램.
12. 제1 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제1 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여, 제1 입력 신호로부터 얻어지는 제1 연산 신호를 출력하는 제1 연산부와,
    제4 연산 신호 및 상기 제1 연산 신호에 기반하여, 상기 제1 연산 신호에 대응하는 특성값을 포함하는 제2 연산 신호 및 스피커 유닛을 구동하기 위한 제1 구동 신호를 생성하는 제1 구동 신호 생성부와,
    제3 스피커 유닛의 등가회로를 규정하는 제3 파라미터에 따른 응답 특성에 기반하여 제2 입력 신호로부터 제3 연산 신호를 생성하는 제3 연산부와,
    상기 제2 연산 신호 및 상기 제3 연산 신호에 기반하여, 상기 제3 연산 신호에 대응하는 특성값을 포함하는 상기 제4 연산 신호 및 스피커 유닛을 구동하기 위한 제2 구동 신호를 생성하는 제2 구동 신호 생성부
    로서 컴퓨터를 기능시키기 위한 프로그램.

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