KR20210030860A - 입력 신호 역상관 - Google Patents

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KR20210030860A
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KR1020200104664A
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마르쿠스 크리스토프
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하만 베커 오토모티브 시스템즈 게엠베하
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Abstract

입력 신호를 역상관시키는 것은 위상 시프트에 의해 제 1 입력 신호를 위상 시프트하도록 전역 통과 필터링하는 것을 포함하며, 전역 통과 필터링은 하나 이상의 후속 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지들로 필터링하는 것을 포함하고, 각각의 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지는 필터 품질 및 컷-오프 주파수를 갖는다. 역상관시키는 것은 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지들의 필터 품질 및 컷-오프 주파수 중 적어도 하나를 시간 경과에 따라 변화하도록 제어하는 것을 추가로 포함한다.

Description

입력 신호 역상관{INPUT SIGNAL DECORRELATION}
본 개시는 입력 신호를 역상관시키기 위한 시스템 및 방법(일반적으로 "시스템"이라 함)에 관한 것이다.
몇몇 경우들에서, 예를 들어, 다채널 적응형 시스템들에서, 사용된 기준 또는 입력 신호들이 서로 통계적으로 독립적인 것, 즉, 가능한 서로에 대해 높은 역상관도를 갖는 것이 필요할 수 있다. 예를 들어, 룸에서의 변화들은 음향 반향들(AEC)을 억제하기 위한 다-채널 적응형 시스템의 계속 추정된 룸 임펄스 응답들(RIR)에 기초하여 자동으로 인식되고 보상받을 수 있다. 그렇게 할 때, 룸에 설치된 라우드스피커들 및 마이크로폰들 사이에서 룸 전달 함수들에 의해 표현된 RIR들이 결정되며(예컨대, 산출되고, 추정되는 등) 기준 룸에서 이전에 결정된 저장된 기준 데이터에 비교된다. 결과적인 스펙트럼 변이는 그 후 보상 필터를 결정하기 위한 기반을 형성하며, 이것은 그 후 룸에서의 현재 기존의 음향 조건들에 관계없이, 주관적으로 항상 동일한 사운드 인상을 최종적으로 생성하는 것을 가능하게 한다. 다-채널 적응형 시스템이 단지 모노-신호들을 사용하는 한, 예컨대, 단지 전방향으로 사운드를 방출하는 한, 적응적으로 추정된 RIR들을 결정하거나 또는 사용하는 문제점들은 발생하지 않을 것이다. 그러나, 디바이스가 스테레오에서 또는, 일반적으로, 다채널 재생 양식으로 동작된다면 - 예를 들어, 여기에서 공간적으로 벡터화될 수 있는 다수의 상이한 신호들이 재생된다 - 사용된 신호들 간의 상관도에 따라, 적응적으로 결정된 RIR들 간에 애매성들이 발생할 수 있다. 이 경우에, 알려진 대로, 계속 결정된 RIR들에 의존하는 처음에 언급된 룸 변화들을 자동으로 보상하기 위한 방법을 사용하는 것은 더 이상 가능하지 않을 것이다.
RIR들의 추정에서의 이러한 애매성들은 재생될 다양한 입력 신호들이 서로로부터 충분히 역상관됨을 보장함으로써 방지될 수 있다. 보통 스테레오 시스템의 양쪽 채널들은 서로 충분히 역상관되며 따라서, 순수 스테레오 재생의 경우에, 이러한 문제는 발생하지 않는다. 그것은 실제로, 그러나, 예를 들어, Logic7 또는 Dolby Pro Logic과 같은, 소위 "업믹싱" 알고리즘들이 사용될 때 발생한다. 이것들은 다채널 신호(예컨대, 스테레오 입력 신호로부터의 5.1 신호)를 발생시키며, 그렇게 발생된 부가적인 신호들은 더 이상 서로에 대해 높은 역상관도를 소유하지 않고, 따라서 RIR들의 추정 시 애매성의 위험을 생성한다. 이러한 이유로, 역상관기를 이용하는 것이 필요하다.
그러므로, 신뢰 가능한 역상관 시스템 및 방법에 대한 요구가 존재한다.
입력 신호를 역상관시키기 위한 예시적인 역상관기는 위상 시프트에 의해 제 1 입력 신호를 위상 시프트하도록 구성된 제어 가능한 전역 통과 필터 장치를 포함하며, 상기 전역 통과 필터 장치는 직렬로 연결된 하나 이상의 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지들을 포함하고, 각각의 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지는 필터 품질 및 컷-오프 주파수를 갖는다. 상기 역상관기는 제어 가능한 전역 통과 필터 배열에 동작적으로 연결되며 시간에 따라 변화하도록 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지들의 필터 품질 및 컷-오프 주파수 중 적어도 하나를 제어하도록 구성된 필터 제어기를 추가로 포함한다.
입력 신호를 역상관시키기 위한 예시적인 역상관 방법은 위상 시프트에 의해 제 1 입력 신호를 위상 시프트하기 위해 전역 통과 필터링하는 것을 포함하며, 상기 전역 통과 필터링은 하나 이상의 후속 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지들로 필터링하는 것을 포함하고, 각각의 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지는 필터 품질 및 컷-오프 주파수를 갖는다. 상기 방법은 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지들의 필터 품질 및 컷-오프 주파수 중 적어도 하나를 시간 경과에 따라 변화하도록 제어하는 것을 추가로 포함한다.
다른 시스템들, 방법들, 특징들 및 이점들이 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면들(도들)의 검사 시 이 기술분야의 숙련자에게 명백할 것이거나, 또는 명백하게 될 것이다. 모든 이러한 부가적인 시스템들, 방법들, 특징들 및 이점들은 이러한 설명 내에 포함되고, 본 발명의 범위 내에 있으며, 다음의 청구항들에 의해 보호된다는 것이 의도된다.
시스템 및 방법은 다음의 도면들 및 설명을 참조하여 보다 양호하게 이해될 수 있다. 도면들에서의 구성요소들은 반드시 일정한 비율인 것은 아니며, 대신에 본 발명의 원리들을 예시하는데 역점을 둔다. 게다가, 도면들에서, 유사하게 참조된 숫자들은 상이한 뷰들 전체에 걸쳐 대응하는 부분들을 지정한다.
도 1은 필터 컷오프 주파수들이 시-불변적이며 필터 품질 인자들이 시변적인 예시적인 시변 역상관기를 예시한 개략도이다.
도 2는 M차의 전역 통과 필터의 2-곱셈기들 설계를 예시한 개략도이다.
도 3은 두 개의 대표적인 전역 통과 필터 체인들의 크기 및 위상 곡선들을 예시한 보드 선도이다.
도 4는 각각의 체인의 주파수에 걸친 그룹 지연을 예시한 다이어그램이다.
도 5는 입력 신호를 역상관시키기 위한 예시적인 방법을 예시한 흐름도이다.
도 6은 역상관기의 대표적인 적용의 신호 흐름도이다.
도 1은 필터 컷오프 주파수들(fcm,(n))이 시불변적이며 필터 품질 인자들(Qn(n))이 시변적인 대표적인 시변 역상관기를 예시하며, 여기에서 n은 이산 시간 파라미터이고, m = [1,…, M]이며 M = 역상관기에 포함된 전역 통과 필터 스테이지들의 수(정수)이다. 예를 들어, M개의 2차 전역 통과 필터 스테이지들(AP2)은 직렬로 연결되어 전역 통과 필터 스테이지들(AP2)의 체인(101)을 구성할 수 있으며, 필터 제어기(102)는 각각의 전역 통과 필터 스테이지(AP2)의 필터 품질 인자(Qn(n))를 시간 경과에 따라 변화하도록 제어한다. 대안적으로, 품질 인자들(Qm(n))은 시-불변적이며 컷오프 주파수들(fcm(n))은 시변적이다. 이 경우에, 단위 원에서 그것의 스펙트럼 위치가 필터의 기본 주파수에 의해 배타적으로 결정되는 극들은, 따라서, 예를 들어, 음향 심리학적 관점으로부터 이해가 되는, 인간 귀의 것과 유사한 주파수 전체에 걸쳐 비선형적으로 분포될 수 있다. 역상관기는 역상관될 입력 신호(x(n))를 수신하며, 역상관된 신호(y(n))를 제공한다.
부가적으로 또는 대안적으로, fs/4의 최대 주파수를 가진 단지 필터 베이스 주파수들만이 전역 통과 필터 체인의 결과적인 그룹 지연이 단지 개개의, 계속 하강하는 위상 응답의 누적으로 인해 이 주파수에 대해서만 상승할 뿐만 아니라, 그것은 또한 fs/4의 최대 주파수에 이른 후 다시 떨어지기 시작하여, 그룹 지연의 과도하며 원치 않는 형성을 회피한다는 것을 보장하기 위해 선택되어야 한다. 이것과 관계없이, 상기 언급된 옵션들, 뿐만 아니라 양쪽 필터 파라미터들, 즉 컷오프 주파수들(fcn(n)) 및 품질 인자들(Qn(n))이 시변적인 옵션이 사용될 수 있다.
M차의 파라메트릭 전역 통과 필터 스테이지들을 구현하는 단순한 방법은, 예를 들어, 예로서, 1-곱셈기, 2-곱셈기들 및 4-곱셈기들 설계들과 같은, 그것의 다양한 설계들이 존재하는, 격자 래더 필터들에 의해 제공된다. 전역 통과 필터들에서, 필터의 감쇠는 모든 주파수들에서 일정하지만 입력 및 출력 간의 상대적인 위상은 주파수에 따라 달라진다. 도 2는 M차의 전역 통과 필터의 2폴드 곱셈 설계의 예시적인 신호 흐름을 예시한다. 도 2로부터 보여 질 수 있는 바와 같이, 격자 래더(lattice ladder) 설계를 가진 예시적인 전역 통과 필터 스테이지는 다수의 격자 스테이지들(201, 202 및 203)을 포함하며, 그 각각은 동일한 기본 구조를 갖는다. 각각의 단일 스테이지(201, 202, 203)는 순방향 경로 입력, 순방향 경로 출력, 역방향 경로 입력 및 역방향 경로 출력을 갖는다. 순방향 경로 입력은 순방향 가산기(204, 205, 206)의 하나의 입력과 동작적으로 결합되며, 그 출력은 순방향 경로 출력으로서 작용한다. 역방향 경로 입력은 시간 지연(207, 208, 209)을 통해 역방향 가산기(210, 211, 212)의 입력과 동작적으로 결합되며, 그 출력은 역방향 경로 출력으로서 작용한다. 순방향 가산기(204, 205, 206)의 또 다른 입력은 제 1 곱셈기(213, 214, 215) 및 시간 지연(207, 208, 209)을 통해 역방향 경로 입력과 동작적으로 결합된다. 역방향 가산기(210, 211, 212)의 또 다른 입력은 제 2 곱셈기(216, 217, 218)를 통해 순방향 경로 출력과 동작적으로 결합된다.
스테이지(201)의 순방향 경로 입력은 필터 입력 신호 x(n)=fM(n)을 수신하며 그것의 역방향 경로 출력에서 필터 출력 신호 x'(n)=gM(n)을 제공한다. 뿐만 아니라, 스테이지(201)의 역방향 경로 입력은 신호 gM-1(n)를 수신하며 그것의 순방향 경로 출력에서 신호 fM-1(n)를 제공한다. 예를 들어, n=3이면, 신호 gM-1(n)은 g2(n)이며 신호 fN-1(n)은 f2(n)이다. 도 2에 도시된 예에서, 신호 g2(n)은 격자 스테이지(202)의 역방향 경로 출력에서 제공되며 신호 f2(n)은 격자 스테이지(202)의 순방향 경로 입력에서 수신된다. 뿐만 아니라, 격자 스테이지(201)는 그것의 순방향 경로 출력에서, 격자 스테이지(203)의 순방향 경로 입력으로 전송되는, 신호 f2(n)을 제공하며, 그것의 역방향 경로 입력에서 격자 스테이지(203)의 역방향 경로 출력으로부터 신호 g1(n)을 수신한다. 격자 스테이지(203)의 순방향 경로 출력은 격자 스테이지(203)의 역방향 경로 입력으로 공급된 신호 g0(n)으로서 작용하는 신호 f0(n)을 제공한다.
격자 래더 필터들(lattice ladder filters)의 이점은 그것들의 필터 계수들이 예를 들어, 레빈슨 더빈 반복(Levinson Durbin Recursion)을 사용하여 결정될 수 있는 반사 계수들에 대응한다는 것이다. 반사 계수들의 속성들 중 하나는 그것들의 값이 계속해서 1보다 작은 한, 즉 Km≤|1|인 한 필터가 안정된다는 것을 확실하게 한다는 것이며 여기에서 m = 1, ..., M이며, M은 필터의 차수이다.
2차 격자 래더 전역 통과 필터의 경우에, 제 1 필터(또는 반사) 계수(K1)는 필터 컷오프 주파수(fc)에 대응하며 제 2 필터 계수(K2)는 필터 품질 인자(Q)에 대응한다. 이를 갖고, 필터 계수들(Kc)은 예컨대, [-1,…, +1]의 범위로부터 의사-랜덤 값들을 제공하는 통상의 의사 랜덤 수 발생기(백색 잡음 발생기)에 의해, 시간에 따라 쉽게 발생될 수 있다. 사용된 값들의 범위는 예컨대, 다음에 따라, 필터 품질 인자가 너무 커지는 것을 방지하기 위해, 추가로 제한될 수 있다:
K2(n)1,??M ∈ [0, ??, K2Max],
여기에서 K2Max ≤ 1이며 M은 체인에서 전역 통과 필터들의 수이다.
방해되는 음향 아티팩트들의 발생을 방지하기 위해, 시변 필터 파라미터(들) 또는 필터 계수(들)의 시간에 걸친 역학은 제한되며, 즉 시변 필터 파라미터(들) 또는 필터 계수(들)는 너무 크지 않게 변화한다. 이를 달성하기 위해, 논의 중인 필터 파라미터(들)(fc 및/또는 Q)가 하나의 샘플에서 다음 것으로 변할 수 있는 역학 범위는 그에 따라 제한되거나(예를 들어: fc는 △fc = 1[Hz] 이상만큼 하나의 샘플에서 다음 것으로 변하지 않을 수 있다), 또는 필터 파라미터(들)가 무제한으로 변할 수 있는 시간 지속 기간은 매우 길며, 이 경우에 보간법들이 그 사이에서 수행될 수 있다.
여기에서 전역 통과 필터들 및 수반된 반사 필터 계수들을 다시 한 번 구현하기 위해 격자 래더 필터들을 이용하는 이점은 이러한 구조를 사용하는 것이 파라미터 변화들로 하여금 필터 계수들에서 직접 실행되도록 허용하므로 명백해진다. 이와는 대조적으로, 공통 전역 통과 필터들이, 예컨대, 직접 형태 구조에서 사용될 때, 필터 계수들은 제한된 또는 보간된 필터 파라미터들로부터 다시 계속해서 산출되어야 하며, 이것은 격자 래더 필터들을 갖고는 요구되지 않는 상당한 계산 노력을 수반한다.
실제로, 대략 tud = 1[s]의 업데이트 시간은 유용할 수 있으며, 예를 들어, tud마다, 새로운 시변 필터 계수들(K2c)(여기에서 c = 1, ..., C이며, C는 2차 전역 통과 필터들의 수)이 의사 랜덤 수 발생기에 의해 K2c ∈ [0,…, K2max]의 범위로부터 산출되며, 적용된다. tud에 의해 결정된 시간 기간 내에서, 이것들은 그 후 (예컨대, 선형적으로) 보간되며, 따라서 tud의 끝 무렵에, 모든 시변 필터 계수들(K2c(n))은 의사 랜덤 수 발생기에 의해 발생된 새로운 값들에 대응한다. 이러한 단순한 방식으로 및 계산 노력의 과도한 증가 없이, 방해되는 음향 아티팩트들은 크게 감소되어 그것들은 더 이상 음향 문제가 존재하지 않을 수 있다.
도 3은 16 [kHz]의 샘플링 레이트(fs)로 동작된 두 개의 대표적인 전역 통과 필터 체인들의 크기 곡선들(도 3에서 상부 곡선들) 및 위상 곡선들(도 3에서 하부 곡선들)을 예시한 보드 선도이며 각각의 체인은 2차의 16개 전역 통과 필터 스테이지들을 포함한다. 필터 컷오프 주파수는 100 [Hz] 내지 fs/2-fs/8 [Hz] 사이의 대역에 제한되며 선형적으로 또는 음향 심리학적 척도(예컨대, 바크(Bark) 척도)에 따라 이러한 범위 내에서 분포될 수 있다. 최대 인정 가능한 품질 인자는 K2max = 0.99 및 시변 필터 파라미터(K2c(n) ∈ [0, …, K2max])에 의해 결정된다. 시변 필터 파라미터의 보간법은 선형적으로 수행되며 역상관될 신호들은 다채널 신호의 좌측 및 우측 채널 신호들이고, 여기에서 중심 채널 신호는 프로세싱되지 않는다. 좌측 채널 신호는 하나의 전역 통과 필터 체인으로 우측 채널은 다른 것으로 공급된다. 도 3의 상부 곡선들로부터, 전역 통과 필터 체인들에 의해 야기된 레벨 저하들은 무시해도 될 정도라는 것이 이해될 수 있다.
도 4는 주파수[Hz]에 걸친 그룹 지연[샘플들]을 묘사한 다이어그램이며, 이것은 상기 한정된 필터 컷오프 주파수들에 의존하여, 각각의 체인의 그룹 지연이 더 높은 주파수들에서 증가하지 않으며, 대신에 나이퀴스트 주파수(fs/2)를 향해 감소한다는 것을 예시한다.
도 5를 참조하면, 입력 신호를 역상관시키기 위한 대표적인 역상관 방법은 위상 시프트에 의해 제 1 입력 신호(x(n))를 위상 시프트하기 위해 전역 통과 필터링하는 것을 포함하며, 전역 통과 필터링은 하나 이상의 후속 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지들로 필터링하는 것을 포함하고, 각각의 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지는 필터 품질 및 컷-오프 주파수를 갖는다(절차 501). 방법은 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지들의 필터 품질(절차 502) 및 컷-오프 주파수(절차 503) 중 적어도 하나를 시간 경과에 따라 변화하도록 제어하는 것을 추가로 포함한다.
도 6은 역상관기의 대표적인 적용의 신호 흐름도이다. 도 6에 예시된 바와 같이, 업믹싱 알고리즘을 이용할 수 있는 업믹서(601)는 두 개의 스테레오 입력 신호들(L(n) 및 R(n))로부터 중심 신호(C(n))를 추출한다. 그 후, 이들 3개의 신호들은 역상관기(602)에서 역상관되고 빔성형기(603)의 대응하는 빔성형 필터들을 사용하여 룸에서 다양한 방향들로 향해지며, 여기에서 추출된 중심 신호(C(n))는 청취 위치로 향해지고 두 개의 스테레오 신호들(L(n) 및 R(n))은 이상적으로, 단단한 벽들이 위치되는 반대 방향, 즉 역방향으로 방출되어, 그에 따라 결과적인 확산으로부터 특정 음향 효과를 생성한다. 하나의 옵션에서, 추출된 중심 신호(C(n))는 두 개의 스테레오 신호들(L(n) 및 R(n))이 서로에 대하여 이미 충분히 비상관될 수 있으므로 역상관되며, 따라서, 그것들이 빔성형을 위한 것으로 취해질 수 있다. 대안적으로, 두 개의 스테레오 신호들로부터 발생된, 중심 채널인, 직접 사운드가 역상관되는 것이 아니라, 역상관이 이들 신호들의 확산을 추가로 증가시킬 수 있으므로, 오히려 두 개의 스테레오 신호들(L(n) 및 R(n))인, 두 개의 효과 채널들이 역상관된다.
추가 예에서, 전역 통과 필터 파라미터들, 컷-오프 주파수들 및/또는 품질 인자들은 기준 신호들 사이에서 특정한 상관이 검출된다면 역상관이 (예컨대, 특정한 스펙트럼 범위들에서) 단지 적용되도록 입력 신호 및 적어도 하나의 비교 신호(예컨대, 다른 입력 또는 기준 신호들)의 상관 분석에 의존하여 제어된다. 도면에 도시된 필터 제어기(102)는 이러한 절차를 수행하도록 적응될 수 있으며, 예컨대 필터 제어기(102)를 구현하는 프로세서는 상관도에 대응하는 값을 평가하고 이러한 값을 임계치와 비교하는 것을 허용하는 소프트웨어를 포함한다.
몇몇 애플리케이션들에서, 예컨대, 다-채널 음향 반향 소거기(MCAEC)와 같은, 다-채널, 적응형 시스템들에서, 그것은 이것들이 통계적으로 독립적이며 그러므로 "실제" 룸 임펄스 응답들(RIR들)의 뚜렷한, 즉 모호하지 않은 추정을 허용하도록 기준 신호들을 역상관시키기 위한 몇몇 장점들을 가질 수 있다. 이것은, 예를 들어, 디바이스가 사용되는 룸 및/또는 룸에서 디바이스의 위치에 상관없이, 주관적으로 유사한 음조 균형을 이상적으로 달성하기 위해 상이한 룸 특성들을 보상하도록 설계된 자동 균등화 시스템에서 적용 가능하다.
상기 설명된 단점은 모노 신호가 기준으로서 사용되는 경우 존재하지 않는다. 스테레오 신호가 기준으로서 사용된다면, 통상적인 스테레오 입력 신호가 그것의 좌측- 및 우측 채널 사이에 충분히 높은 역상관도를 제공하므로 일반적으로 또한 부정적 효과들은 없다. 그러나, 업-믹싱 알고리즘이 그것의 (주로) 스테레오 입력에 기초하여 여러 신호들을 생성하기 위해 사용된다면, 우리는 MCAEC에 대한 기준 신호들로서 사용될 수 있는 그것의 출력 신호들을 역상관시키기 위해 어떤 추가 동작들도 취해지지 않는 경우, 애매성의 문제에 직면한다. 이러한 경우들에서, 그것들이 MCAEC에 대한 기준들로서 사용되기 전에 업-믹서의 하나 이상의 출력 신호들로 부가적인 역상관을 도입하는 것이 필요하다.
상기 설명된 시스템들 및 방법들은 또한, 상당한 필요 이상의 음향 아티팩트들을 생성하지 않는 역상관기를 구현하기 위한 단순하고 효율적인 방식을 제공한다. 필터 품질들 및/또는 컷-오프 주파수들과 같은, 특정한 파라미터들의 단순한 시변을 가능하게 하기 위해, 예를 들어, 파라메트릭 필터들을 포함한, 전역 통과 필터(AP) 체인이 사용된다. 뿐만 아니라, 특정한, 제한된 주파수 범위에 걸쳐 분포된, 컷-오프 주파수들의 고정 세트는 시변 품질 인자들과 조합하여 사용될 수 있으며, 여기에서 후자는 또한 예컨대, 너무 높은 품질 인자 값들이 이용되는 경우 발생할 수 있는, 음향 아티팩트들을 피하기 위해, 정의된, 조정 가능한 범위에 제한된다.
상기 설명된 방법은 프로세서에 의한 실행을 위한 인스트럭션들로서 CD ROM, 디스크, 플래시 메모리, RAM 또는 ROM, 전자기 신호, 또는 다른 기계-판독 가능한 매체와 같은 컴퓨터-판독 가능한 매체에서 인코딩될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 임의의 유형의 로직이 이용될 수 있으며 하나 이상의 집적 회로들(증폭기들, 가산기들, 지연들, 및 필터들을 포함한), 또는 증폭, 가산, 지연, 및 필터링 인스트럭션들을 실행하는 하나 이상의 프로세서들과 같은, 하드웨어를 사용하여; 또는 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)에서 또는 공유 메모리에서 이용 가능하거나 또는 로컬 또는 원격 프로시저 호출들로서 정의된 함수들인, 동적 링크 라이브러리(DLL)에서 소프트웨어로; 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로서 아날로그 또는 디지털 로직으로서 구현될 수 있다.
방법은 컴퓨터-판독 가능한 매체, 기계-판독 가능한 매체, 전파-신호 매체, 및/또는 신호-베어링 매체상에 또는 그것에 저장된 소프트웨어 및/또는 펌웨어에 의해 구현될 수 있다. 미디어는 인스트럭션 실행 가능한 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의한 사용을 위해 또는 그것과 관련되어 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하고, 저장하고, 전달하고, 전파하거나, 또는 수송하는 임의의 디바이스를 포함할 수 있다. 기계-판독 가능한 매체는 선택적으로, 이에 제한되지 않지만, 전자, 자기, 광학, 전자기, 또는 적외선 신호 또는 반도체 시스템, 장치, 디바이스, 또는 전파 매체일 수 있다. 기계-판독 가능한 매체의 예들의 비-철저한 리스트는: 자기 또는 광학 디스크, 랜덤 액세스 메모리 "RAM" 판독-전용 메모리 "ROM", 삭제 가능한 프로그램 가능 판독-전용 메모리(즉, EPROM) 또는 플래시 메모리와 같은 휘발성 메모리, 또는 광 섬유를 포함한다. 기계-판독 가능한 매체는 또한 로직이 이미지로서 또는 또 다른 포맷(예컨대, 광학 스캔을 통해)으로 전자적으로 저장될 수 있으므로 실행 가능한 인스트럭션들이 인쇄되고, 그 후 컴파일링되며, 및/또는 해석되거나 또는 그 외 프로세싱되는 유형의 매체를 포함할 수 있다. 프로세싱된 매체는 그 후 컴퓨터 및/또는 기계 메모리에 저장될 수 있다.
시스템들은 부가적인 또는 상이한 로직을 포함할 수 있으며 필터 체인 및/또는 필터 제어기를 구현하는 제어기를 포함한 많은 상이한 방식들로 구현될 수 있다. 제어기는 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 애플리케이션 특정 집적 회로(ASIC), 이산 로직, 또는 다른 유형들의 회로들 또는 로직의 조합으로서 구현될 수 있다. 유사하게, 메모리들은 DRAM, SRAM, 플래시, 또는 다른 유형들의 메모리일 수 있다. 파라미터들(예컨대, 조건들 및 임계치들) 및 다른 데이터 구조들은 별도로 저장되고 관리될 수 있고, 단일 메모리 또는 데이터베이스로 통합될 수 있거나, 또는 많은 상이한 방식들로 논리적으로 및 물리적으로 조직될 수 있다. 프로그램들 및 인스트럭션 세트들은 단일 프로그램, 별개의 프로그램들, 또는 여러 메모리들의 부분일 수 있거나, 또는 여러 메모리들 및 프로세서들에 걸쳐 분배될 수 있다.
실시예들에 대한 설명은 예시 및 설명의 목적들을 위해 제공되었다. 실시예들에 대한 적절한 수정들 및 변화들은 상기 설명을 고려하여 수행될 수 있거나 또는 방법들을 실시하는 것으로부터 획득될 수 있다. 예를 들어, 그 외 주지되지 않는다면, 설명된 방법들 중 하나 이상은 적절한 디바이스 및/또는 디바이스들의 조합에 의해 수행될 수 있다. 설명된 방법들 및 연관된 동작들은 또한 본 출원에서 설명된 순서 외에 다양한 순서들로, 병렬로, 및/또는 동시에 수행될 수 있다. 설명된 시스템들은 사실상 대표적이며, 부가적인 요소들을 포함하고 및/또는 요소들을 생략할 수 있다.
본 출원에서 사용된 바와 같이, 단수형으로 나열되고 단어("a" 또는 "an")가 선행된 요소 또는 단계는 이러한 제외가 서술되지 않는다면, 복수형의 상기 요소들 또는 단계들을 제외하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 더욱이, 본 개시의 "일 실시예" 또는 "일 예"에 대한 참조들은 나열된 특징들을 또한 통합하는 부가적인 실시예들의 존재를 제외하는 것으로서 해석되도록 의도되지 않는다. 용어들("제 1", "제 2", 및 "제 3")은 단지 라벨들로서 사용되며, 그것들의 오브젝트들에 수치적 요건들 또는 특정한 위치 순서를 부여하도록 의도되지 않는다.
본 발명의 다양한 실시예들이 설명되었지만, 더 많은 실시예들 및 구현들이 본 발명의 범위 내에서 가능하다는 것이 이 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백할 것이다. 특히, 숙련자는 상이한 실시예들로부터 다양한 특징들의 호환성을 인지할 것이다. 이들 기술들 및 시스템들은 특정한 실시예들 및 예들의 맥락에서 개시되었지만, 이들 기술들 및 시스템들은 특수하게 개시된 실시예들을 넘어 다른 실시예들 및/또는 사용들 및 그것의 명백한 수정들로 확대될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

Claims (23)

  1. 입력 신호를 역상관시키기 위한 역상관기에 있어서,
    위상 시프트에 의해 제 1 입력 신호를 위상 시프트하도록 구성된 제어 가능한 전역 통과 필터 장치로서, 상기 전역 통과 필터 장치는 직렬로 연결된 하나 이상의 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지들을 포함하며, 각각의 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지는 필터 품질 및 컷-오프 주파수를 갖는, 상기 제어 가능한 전역 통과 필터 장치; 및
    상기 제어 가능한 전역 통과 필터 장치에 동작 가능하게 연결되며 상기 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지들의 상기 필터 품질 및 상기 컷-오프 주파수 중 적어도 하나를 시간 경과에 따라 변화하도록 제어하도록 구성된 필터 제어기를 포함하는, 역상관기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 컷-오프 주파수들은 고정적이며 상기 품질 인자들은 시변적인, 역상관기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 컷-오프 주파수들은 제한된 주파수 범위에 걸쳐 분포되는, 역상관기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 컷-오프 주파수들은 음향 심리학적 척도에 따라 분포되는, 역상관기.
  5. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 품질 인자들은 주어진 범위 내에 있도록 제한되는, 역상관기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 품질 인자들의 상기 주어진 범위는 조정 가능한, 역상관기.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전역 통과 필터 스테이지들은 파라메트릭 필터 구조를 갖는, 역상관기.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전역 통과 필터 스테이지들은 격자 래더 필터 구조를 갖는, 역상관기.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 제어기는 상기 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지들의 상기 필터 품질 및 상기 컷-오프 주파수 중 적어도 하나를 제어하기 위해 랜덤 제어 신호들을 발생시키도록 구성된 랜덤 발생기를 포함하는, 역상관기.
  10. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 제어기는 상기 입력 신호와 적어도 하나의 비교 신호 사이의 상관도를 검출하고, 상기 검출된 상관도에 따라 상기 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지들의 상기 필터 품질 및 상기 컷-오프 주파수 중 적어도 하나를 제어하도록 구성되는, 역상관기.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 품질 및 컷-오프 주파수 중 적어도 하나는 시간 경과에 따라 보간되는, 역상관기.
  12. 입력 신호를 역상관시키기 위한 역상관 방법에 있어서,
    위상 시프트에 의해 제 1 입력 신호를 위상 시프트하도록 전역 통과 필터링하는 단계로서, 상기 전역 통과 필터링하는 단계는 하나 이상의 후속 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지들로 필터링하는 단계를 포함하며, 각각의 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지는 필터 품질 및 컷-오프 주파수를 갖는, 상기 전역 통과 필터링하는 단계; 및
    상기 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지들의 상기 필터 품질 및 상기 컷-오프 주파수 중 적어도 하나를 시간 경과에 따라 변화하도록 제어하는 단계를 포함하는, 역상관 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 컷-오프 주파수들은 고정적이며 상기 품질 인자들은 시변적인, 역상관 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 컷-오프 주파수들은 제한된 주파수 범위에 걸쳐 분포되는, 역상관 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 컷-오프 주파수들은 음향 심리학적 척도에 따라 분포되는, 역상관 방법.
  16. 청구항 13 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 품질 인자들은 주어진 범위 내에 있도록 제한되는, 역상관 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 품질 인자들의 상기 주어진 범위는 조정 가능한, 역상관 방법.
  18. 청구항 12 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전역 통과 필터 스테이지들은 파라메트릭 필터 구조를 갖는, 역상관 방법.
  19. 청구항 12 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전역 통과 필터 스테이지들은 격자 래더 필터 구조를 갖는, 역상관 방법.
  20. 청구항 12 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전역 통과 필터 스테이지들을 제어하는 단계는 상기 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지들의 상기 필터 품질 및 상기 컷-오프 주파수 중 적어도 하나를 제어하기 위해 랜덤 제어 신호들을 발생시키는 단계를 포함하는, 역상관 방법.
  21. 청구항 12 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전역 통과 필터 스테이지들을 제어하는 단계는 상기 입력 신호와 적어도 하나의 비교 신호 사이의 상관도를 검출하는 단계, 및 상기 검출된 상관도에 따라 상기 제어 가능한 전역 통과 필터 스테이지들의 상기 필터 품질 및 상기 컷-오프 주파수 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함하는, 역상관 방법.
  22. 청구항 12 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 품질 및 컷-오프 주파수 중 적어도 하나는 시간 경과에 따라 보간되는, 역상관 방법.
  23. 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,
    프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터가 청구항 11 내지 청구항 22의 방법의 단계들을 실행하게 하는 인스트럭션들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
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