KR20210086499A - 음원의 음량 표준화 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 음원의 음량 표준화 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 음량 표준화 방법은 (A) 음원을 듣는 사람의 긴장도를 추정하고 상기 긴장도를 이용해 긴장도 함수를 생성하는 단계; (B) 상기 긴장도 함수와 동일한 평균을 유지하면서 상기 긴장도 함수보다 감소되거나 증가된 분산을 갖는 표준화 함수를 생성하는 단계; 및 (C) 상기 표준화 함수 형태의 포락선을 갖는 출력 음원신호를 생성하는 단계를 포함한다.

Description

음원의 음량 표준화 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR NORMALIZING VOLUME OF SOUND SOURCE}
본 발명은 음원의 음량 표준화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 하나의 음원 내에서 음원을 구성하는 각 구간의 음량을 균질하게 조정함으로써 듣는 사람의 주의를 분산시키지 않으면서 음원이 출력되는 공간의 분위기도 유지되도록 하는 음원의 음량 표준화 방법 및 장치에 관한 것이다.
전 세계적으로 음반수익은 조금씩 감소하는 추세이나 디지털 음원의 비중과 수익은 지속적으로 증가하는 추세이며, 향후에도 점차 증가할 것으로 예상된다. 최근에는 스마트폰과 같은 모바일 기기의 사용이 늘어나고 LTE, 5G와 같은 네트워크망이 확대되면서 디지털 음원시장이 스트리밍 서비스 중심으로 재편되고 있다.
한편, 녹음환경과 편집환경에 따라 음원의 음량은 크게 달라질 수 있는데, 음원마다 평균 음량이 다른 경우, 여러 음원을 청취하는 사용자 입장에서는 매 음원마다 음량을 조정해줘야 하는 불편함이 발생한다. 예를 들어, A사에서 발매한 음원의 평균 음량이 B사에서 발매한 음원의 평균 음량보다 항상 큰 경우, A사의 음원을 적절한 음량으로 듣던 사람이 B사의 음원을 들을 때는 B사 음원의 음량을 높게 조정해주어야 한다.
이러한 문제를 해결하기 위해 기존 오디오 신호 처리(Audio Signal Processing) 분야에서는 여러 음원의 음량을 균일하게 조정하는 표준화 알고리즘(Z-scoring, RMS normalization, EBU R128 등)을 사용해 왔다. 이러한 표준화 알고리즘을 사용하면, 한 음원 내의 음량 변화폭은 그대로 유지되면서 여러 음원들 사이의 평균 음량은 동일하게 조정되므로 매 음원마다 음량을 조정해줘야 하는 불편함은 해소될 수 있다.
하지만 카페나 음식점에서와 같이 공간의 분위기를 위해 능동적인 조작 없이 음원을 틀어만 놓는 경우, 한 곡 내의 풍부한 음량 변화가 해당 공간에서 일어나는 직무나 대화를 방해하게 되는 경우가 자주 발생한다. 예를 들어, 한 음원 내 너무 조용한 구간에서는 소리가 들리지 않아 음량을 키웠다가, 곡의 클라이맥스 부분에서는 소리가 너무 커 음량을 다시 줄이는 경우가 있을 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 하나의 음원 내의 각 구간들의 음량을 균질하게 조정하는 방법에 대한 연구가 필요한데, 지금까지는 이러한 목적의 연구는 진행되지 않았다.
이에 본 발명자는, 공간 내 작업자 또는 휴식을 취하는 사람이 그들의 주의집중이나 대화에 방해를 주지 않으면서 동시에 해당 공간의 분위기는 일관되게 유지시켜줄 수 있는 공간음악의 용도에 부합하도록, 하나의 음원 내에서 여러 부분들의 음량을 균질하게 조정하는 방법을 새롭게 발명하였다.
대한민국특허청 공개특허공보 제10-2011-0088721호 대한민국특허청 공개특허공보 제10-2010-0035042호 대한민국특허청 등록특허공보 제10-1948793호
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 하나의 음원 내에서 음원을 구성하는 각 구간의 음량을 균질하게 조정함으로써 듣는 사람의 주의를 분산시키지 않으면서 음원이 출력되는 공간의 분위기도 해치지 않도록 하는 음원의 음량 표준화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 음원을 듣는 사람의 긴장 정도를 반영하여 듣는 사람에게 보다 적응적으로 음원의 음량을 균질하게 조정하는 음원의 음량 표준화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 음원을 스트리밍 방식으로 수신하는 경우에도 수신된 음원의 음량을 실시간으로 조정하여 출력하도록 하는 음원의 음량 표준화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 음원의 음량 표준화 방법은 (A) 음원을 듣는 사람의 긴장도를 추정하고 상기 긴장도를 이용해 긴장도 함수를 생성하는 단계; (B) 상기 긴장도 함수와 동일한 평균을 유지하면서 상기 긴장도 함수보다 감소되거나 증가된 분산을 갖는 표준화 함수를 생성하는 단계; 및 (C) 상기 표준화 함수 형태의 포락선을 갖는 출력 음원신호를 생성하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 긴장도 함수는 상기 음원에 대한 음원신호의 포락선 함수를 나타낸다.
바람직하게는, (B) 단계는, 상기 긴장도 함수의 평균을 0으로 조정하여 1차 표준화 함수를 생성하는 단계; 상기 1차 표준화 함수에, 0보다 크고 1보다 작은 상수 또는 1보다 큰 상수를 곱하여 2차 표준화 함수를 생성하는 단계; 상기 2차 표준화 함수에 상기 긴장도 함수의 평균을 더하여 3차 표준화 함수를 생성하는 단계; 및 상기 3차 표준화 함수를 상기 긴장도 함수로 나누어 상기 표준화 함수를 생성하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, (B) 단계에서, 상기 표준화 함수는 상기 긴장도 함수의 평균을 상기 긴장도 함수로 나눔으로써 생성된다.
바람직하게는, (C) 단계에서, 상기 출력 음원신호는 상기 음원에 대한 음원신호에 상기 표준화 함수를 곱함으로써 생성된다.
바람직하게는, (A) 단계에서, 상기 긴장도는 상기 음원을 듣는 사람의 땀 분비 정도 또는 동공 크기의 변화 정도를 기초로 추정되고, 추정된 긴장도와 상기 음원을 듣는 사람의 땀 분비 정도 또는 동공 크기의 변화 정도 사이의 상관관계는 인공지능을 통해 학습되어 긴장도 추정을 위해 활용된다.
바람직하게는, 상기 음원에 대한 음원신호가 온라인 스트리밍 방식으로 수신되는 경우, 상기 음원의 음량 표준화 방법은, (A) 단계 이전에, (A) 단계에서 생성될 긴장도 함수의 평균과 분산을 설정하는 단계를 더 포함하고, 일정 길이의 음원신호가 수신될 때마다, (A) 내지 (C) 단계를 수행함으로써 실시간으로 상기 음원의 음량을 보정한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 음원의 음량 표준화 장치는 적어도 하나의 프로그램을 저장하는 메모리; 및 상기 메모리와 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 프로그램을 실행함으로써, 음원을 듣는 사람의 긴장도를 추정하고 상기 긴장도를 이용해 긴장도 함수를 생성하고, 상기 긴장도 함수와 동일한 평균을 유지하면서 상기 긴장도 함수보다 감소되거나 증가된 분산을 갖는 표준화 함수를 생성하며, 상기 표준화 함수 형태의 포락선을 갖는 출력 음원신호를 생성한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른, 프로세서에 의해 실행 가능한 적어도 하나의 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체로서, 상기 적어도 하나의 프로그램은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금, 음원을 듣는 사람의 긴장도를 추정하고 상기 긴장도를 이용해 긴장도 함수를 생성하고, 상기 긴장도 함수와 동일한 평균을 유지하면서 상기 긴장도 함수보다 감소되거나 증가된 분산을 갖는 표준화 함수를 생성하며, 상기 표준화 함수 형태의 포락선을 갖는 출력 음원신호를 생성하게 하는 명령어들을 포함한다.
본 발명은 하나의 음원 내에서 음원을 구성하는 각 구간의 음량을 균질하게 조정함으로써 듣는 사람의 주의를 분산시키지 않으면서 음원이 출력되는 공간의 분위기도 해치지 않도록 하는 음원의 음량 표준화 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 음원을 듣는 사람의 긴장 정도를 반영하여 듣는 사람에게 보다 적응적으로 음원의 음량을 균질하게 조정하는 음원의 음량 표준화 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 음원을 스트리밍 방식으로 수신하는 경우에도 수신된 음원의 음량을 실시간으로 조정하여 출력하도록 하는 음원의 음량 표준화 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음원의 음량 표준화 방법(이하, “본 음량 표준화 방법”이라 한다)의 순서도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표준화 함수의 생성 과정 중에 도출되는 함수들의 시간에 따른 그래프를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 음량이 조정된 출력 음원신호의 시간의 추이에 따른 그래프를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 음원의 음량 표준화 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 음원의 음량 표준화 방법 및 장치에 대하여, 이하 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음원의 음량 표준화 방법(이하, “본 음량 표준화 방법”이라 한다)의 순서도를 나타낸 도면이다.
본 음량 표준화 방법은 (A) 음원을 듣는 사람의 긴장도를 추정하고 상기 긴장도를 이용해 긴장도 함수를 생성하는 단계(S100), (B) 상기 긴장도 함수와 동일한 평균을 유지하면서 상기 긴장도 함수보다 감소되거나 증가된 분산을 갖는 표준화 함수를 생성하는 단계(S200) 및/또는 (C) 상기 표준화 함수 형태의 포락선을 갖는 출력 음원신호를 생성하는 단계(S300)를 포함한다.
(A) 단계에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 음원의 음량 표준화 장치(이하, “본 음량 표준화 장치”라 한다)는 음원을 듣는 사람의 긴장도를 추정하고 추정된 긴장도를 이용해 긴장도 함수를 생성한다. 이때, 긴장도는 음원을 듣는 사람(청취자)이 긴장한 정도를 나타내는데 구체적으로는 청취자가 지각하는 긴장도를 의미한다. 그리고 이러한 긴장도는 음원의 음량, 청취자의 땀 분비 정도 및/또는 동공 크기의 변화 정도를 기초로 추정된다. 그리고, 본 음량 표준화 장치는 추정된 긴장도를 시간의 추이에 따라 표현하여 긴장도 함수를 생성한다. 이때, 긴장도 함수는 해당 음원에 대한 각 시간 구간의 평균 음량을 나타낸다고 볼 수 있다.
본 음량 표준화 장치는 음원을 듣는 사람의 땀 분비 정도, 동공 크기의 변화 정도 등 주관적인 척도 및 음악적 컨텍스트(context)와, 긴장도 사이의 상관관계를 분석하고 인공지능을 통해 학습시킬 수 있고, 학습된 결과를 이용하여 청취자의 긴장도를 추정해 낼 수 있다. 보다 구체적으로, 본 음량 표준화 장치는 어떤 소리(음원)을 들려줬을 때 듣는 사람의 긴장도가 어떻게 변화하는지를 측정한 뒤 분석결과에 대한 데이터를 학습시켜 긴장도 함수를 추정하는 머신러닝 모델을 생성하고 생성된 모델을 동작시킬 수 있다. 본 실시예에 따르면, 음원을 입력하면 기 구축된 머신러닝 모델에 의해 긴장도 함수가 생성되어 출력된다. 다른 말로 하면, 음원을 입력하면 해당 음원을 듣는 사람이 인지할 긴장도를 출력으로 도출하는 인지모델(머신러닝 모델)을 통해 긴장도 함수가 계산될 수 있고, 이때 인지모델은 인공지능 분야에서 논의되고 있거나 활용되고 있는 모든 모델링 방법론에 의해 생성될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 이러한 긴장도 함수는 음원에 대한 음원신호의 포락선 함수를 나타낼 수 있다. 다른 말로 하면, 시간에 따른 음원신호의 포락선(envelope)은 해당 음원에 대한 청취자의 긴장도를 반영한다. 따라서, 음원에 대한 음원신호의 포락선 함수를 본 발명의 긴장도 함수로서 사용할 수 있다. 이때, 음원신호는 시간에 따른 전압의 변화를 나타낸 신호를 말하는데 전압의 크기는 음량의 크기를 나타낸다. 따라서 음원신호의 포락선은 음량의 포락선을 의미한다.
긴장도 함수로서 음원신호의 포락선 함수를 사용하는 경우, 본 음량 표준화 장치는 (A) 단계 대신, 음원에 대한 초기 음원신호(최초 음원신호, 입력 음원신호 또는 원본 음원신호)로부터 포락선을 추출하여 해당 음원에 대한 포락선 함수를 생성한다. 본 음량 표준화 장치는 초기 음원신호로부터 포락선을 추출하기 위하여 Hilbert transform 또는 FFT(Fast　Fourier　Transform)를 이용해 해석신호(Analytic signal)를 추출한 뒤 이 신호를 이용하거나, Gamma-Filter Bank를 이용할 수 있다. 이러한 포락선 추출방법은 공지의 기술이기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
(B) 단계에서, 본 음량 표준화 장치는 (A) 단계에서 추정된 긴장도 함수와 동일한 평균을 유지하면서 상기 긴장도 함수보다 감소되거나 증가된 분산을 갖는 표준화 함수를 생성한다.
보다 구체적으로, (B) 단계는 (B-1) 상기 긴장도 함수의 평균을 0으로 조정하여 1차 표준화 함수를 생성하는 단계, (B-2) 상기 1차 표준화 함수에, 0보다 크고 1보다 작은 상수 또는 1보다 큰 상수를 곱하여 2차 표준화 함수를 생성하는 단계, (B-3) 상기 2차 표준화 함수에 상기 긴장도 함수의 평균을 더하여 3차 표준화 함수를 생성하는 단계 및/또는 (B-4) 상기 3차 표준화 함수를 상기 긴장도 함수로 나누어 상기 표준화 함수를 생성하는 단계를 포함한다. 즉, 본 음량 표준화 장치는 상술한 (B-1) 내지 (B-4) 단계를 통해 (A) 단계에서 추정된 긴장도 함수와 동일한 평균을 유지하면서 상기 긴장도 함수보다 감소되거나 증가된 분산을 갖는 표준화 함수를 생성한다.
(B-1) 단계에서, 본 음량 표준화 장치는 긴장도 함수(실시예에 따라 포락선 함수일 수 있음)의 평균을 0으로 조정하여 새로운 함수인 1차 표준화 함수를 생성한다. 이때, 1차 표준화 함수는 아래의 수식을 통해 산출될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
(B-2) 단계에서, 본 음량 표준화 장치는 (B-1) 단계에서 산출된 1차 표준화 함수에, 0보다 크고 1보다 작은 상수 또는 1보다 큰 상수를 곱하여 2차 표준화 함수를 생성한다. 이는 1차 표준화 함수의 분산을 작거나 크게하기 위함이다. 즉, 본 음량 표준화 장치는 1차 표준화 함수의 분산을 좁히고자 하는 경우 0과 1 사이의 임의의 상수를 곱하여 2차 표준화 함수를 생성하고, 또는 1차 표준화 함수의 분산을 넓히고자 하는 경우 1과 무한대 사이의 임의의 상수를 곱하여 2차 표준화 함수를 생성한다. 이때, 2차 표준화 함수는 아래의 수식을 통해 산출될 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
(B-3) 단계에서, 본 음량 표준화 장치는 (B-2) 단계에서 산출된 2차 표준화 함수에 긴장도 함수의 평균을 더하여 3차 표준화 함수를 생성한다. 이때, 3차 표준화 함수는 아래의 수식을 통해 산출될 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00003
(B-4) 단계에서, 본 음량 표준화 장치는 (B-3) 단계에서 산출된 3차 표준화 함수를 긴장도 함수로 나누어 최종적으로 표준화 함수를 생성한다. 본 단계에서 생성되는 표준화 함수는 본 발명에서 제시하는 표준화 과정을 거친 뒤 출력되는 최종 음원신호의 음량 포락선(또는, 긴장도 함수)와 같다. 이때, 표준화 함수는 아래의 수식을 통해 산출될 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00004
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표준화 함수의 생성 과정 중에 도출되는 함수들의 시간에 따른 그래프를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 도 2의 위로부터 첫 번째 그래프는 초기 음원신호(Initial signal)와 초기 음원신호의 포락선 신호(포락선 함수의 신호, Envelope)를 시간의 추이에 따라 나타낸 그래프이고, 두 번째 그래프는 초기 음원신호의 포락선 신호(env(t))와 1차 표준화 함수의 신호(NF1)를 시간의 추이에 따라 나타낸 그래프이며, 세 번째 그래프는 0<k<1의 경우(k=k1)의 2차 표준화 함수(NF2a)와 k>1의 경우(k=k2)의 2차 표준화 함수(NF2b)를 시간의 추이에 따라 나타낸 그래프이고, 네 번째 그래프는 0<k<1의 경우(k=k1)의 3차 표준화 함수(NF3a)와 k>1의 경우(k=k2)의 3차 표준화 함수(NF3b)를 시간의 추이에 따라 나타낸 그래프이며, 다섯 번째 그래프는 0<k<1의 경우(k=k1)의 표준화 함수(NFa)를 시간의 추이에 따라 나타낸 그래프이다. 이 도면의 그래프에서 X축은 시간(분)이고, Y축은 음원의 음량을 나타내는 진폭(옹스트롬)이다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, (B) 단계에서 생성되는 표준화 함수는 긴장도 함수(실시예에 따라 포락선 함수일 수 있음)의 평균을 긴장도 함수로 나눔으로써 생성될 수 있다. 본 실시예의 방법에 따르면, 계산상 매우 간편하다는 장점과 함께 표준화 함수의 분산은 0이 되므로, 본 방법에 의해서는 0이 아닌 값으로 표준화 함수의 분산이 조정될 수 없다는 한계가 있다. 본 실시예에 따르면 표준화 함수는 아래의 수식을 통해 산출될 수 있다.
[수학식 5]
Figure pat00005
(C) 단계에서, 본 음량 표준화 장치는 (B) 단계에서 산출된 표준화 함수의 형태를 포락선으로 갖는 출력 음원신호를 생성한다. 즉, 본 단계에서 생성된 출력 음원신호(최종 음원신호 또는 표준화 음원신호)의 포락선은 표준화 함수와 동일한 형태를 갖는다. 이때, 출력 음원신호는 음원에 대한 음원신호(초기 음원신호)에 표준화 함수를 곱함으로써 생성된다. 이렇게 생성된 출력 음원신호의 포락선은 초기 음원신호의 포락선과 동일한 평균을 갖지만 조정된 분산을 갖게되고 이에 따라, 초기 음원신호의 각 구간의 음량이 균질하게 조정된 출력 음원신호가 생성되는 것이다. 한편, 출력 음원신호는 아래의 수식을 통해 산출된다.
[수학식 6]
Figure pat00006
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 음량이 조정된 출력 음원신호의 시간의 추이에 따른 그래프를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 도 3의 위로부터 첫 번째 그래프는 0<k<1의 경우(k=k1)의 출력 음원신호(Xfinal(t))와 출력 음원신호(Xfinal(t))의 포락선 신호(NF3a)를 시간의 추이에 따라 나타낸 그래프이고, 두 번째 그래프는 k>1의 경우(k=k2)의 출력 음원신호(Xfinal(t))와 출력 음원신호(Xfinal(t))의 포락선 신호(NF3b)를 시간의 추이에 따라 나타낸 그래프이다. 이 도면의 그래프에서 X축은 시간(분)이고, Y축은 음원의 음량을 나타내는 진폭(옹스트롬)이다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 음원에 대한 음원신호가 온라인 스트리밍 방식으로 수신될 수 있다. 이러한 경우, 본 음량 표준화 방법은 (A) 단계 이전에, (A) 단계에서 생성될 긴장도 함수의 평균을 미리 설정하는 단계를 더 포함하고, 이후 본 음량 표준화 장치는 일정 길이의 음원신호가 수신될 때마다, (A) 내지 (C) 단계를 수행함으로써 실시간으로 음원의 음량을 보정할 수 있다. 즉, 본 음량 표준화 장치는 목표가 되는 긴장도 함수의 평균을 미리 설정하여 최종 조정할 음량을 고정시킨 후, 실시간으로 수신되는 초기 음원신호를 분석해가며 음량을 보정해 나갈 수 있다. 이로써, 본 음량 표준화 장치는 음원신호의 데이터를 음원의 끝까지 모두 알지 못하는 상황에서도 실시간으로 음량을 보정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 음원의 음량 표준화 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 음량 표준화 장치(100)는 적어도 하나의 프로그램을 저장하는 메모리(110) 및/또는 메모리(110)와 연결되는 프로세서(120)를 포함한다.
프로세서(120)는, 적어도 하나의 프로그램을 실행함으로써, 음원을 듣는 사람의 긴장도를 추정하고 상기 긴장도를 이용해 긴장도 함수를 생성하고, 상기 긴장도 함수와 동일한 평균을 유지하면서 상기 긴장도 함수보다 감소되거나 증가된 분산을 갖는 표준화 함수를 생성하며, 상기 표준화 함수 형태의 포락선을 갖는 출력 음원신호를 생성한다. 이 밖에도, 본 명세서에서 본 음량 표준화 장치가 수행하는 것으로 설명된 모든 동작은 메모리(110) 및/또는 프로세서(120)를 통해 실제 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 음량 표준화 방법은 상술한 바와 같이 독립적인 장치(100)에 적용되어 구현될 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 신호처리관련 소프트웨어에 플러그인(Plug-in) 방식으로 적용되어 수요자에게 제공될 수 있다. 예를 들어, 본 음량 표준화 방법은 Logic Pro X, Cubase, Pro Tools 등과 같은 믹싱 전용 소프트웨어에 플러그인 방식으로 적용될 수 있다.
상술한 본 음량 표준화 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 본 음량 표준화 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.
프로세서(120)에 의해 실행 가능한 적어도 하나의 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체로서, 상기 적어도 하나의 프로그램은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금, 음원을 듣는 사람의 긴장도를 추정하고 상기 긴장도를 이용해 긴장도 함수를 생성하고, 상기 긴장도 함수와 동일한 평균을 유지하면서 상기 긴장도 함수보다 감소되거나 증가된 분산을 갖는 표준화 함수를 생성하며, 상기 표준화 함수 형태의 포락선을 갖는 출력 음원신호를 생성하게 하는 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체가 제동될 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
이상, 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
구체적으로, 설명된 특징들은 디지털 전자 회로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 또는 그들의 조합들 내에서 실행될 수 있다. 특징들은 예컨대, 프로그래밍 가능한 프로세서에 의한 실행을 위해, 기계 판독 가능한 저장 디바이스 내의 저장장치 내에서 구현되는 컴퓨터 프로그램 제품에서 실행될 수 있다. 그리고 특징들은 입력 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 설명된 실시예들의 함수들을 수행하기 위한 지시어들의 프로그램을 실행하는 프로그래밍 가능한 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 설명된 특징들은, 데이터 저장 시스템으로부터 데이터 및 지시어들을 수신하기 위해, 및 데이터 저장 시스템으로 데이터 및 지시어들을 전송하기 위해, 결합된 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 프로세서, 적어도 하나의 입력 디바이스, 및 적어도 하나의 출력 디바이스를 포함하는 프로그래밍 가능한 시스템 상에서 실행될 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들 내에서 실행될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 소정 결과에 대해 특정 동작을 수행하기 위해 컴퓨터 내에서 직접 또는 간접적으로 사용될 수 있는 지시어들의 집합을 포함한다. 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 해석된 언어들을 포함하는 프로그래밍 언어 중 어느 형태로 쓰여지고, 모듈, 소자, 서브루틴(subroutine), 또는 다른 컴퓨터 환경에서 사용을 위해 적합한 다른 유닛으로서, 또는 독립 조작 가능한 프로그램으로서 포함하는 어느 형태로도 사용될 수 있다.
지시어들의 프로그램의 실행을 위한 적합한 프로세서들은, 예를 들어, 범용 및 특수 용도 마이크로프로세서들 둘 모두, 및 단독 프로세서 또는 다른 종류의 컴퓨터의 다중 프로세서들 중 하나를 포함한다. 또한 설명된 특징들을 구현하는 컴퓨터 프로그램 지시어들 및 데이터를 구현하기 적합한 저장 디바이스들은 예컨대, EPROM, EEPROM, 및 플래쉬 메모리 디바이스들과 같은 반도체 메모리 디바이스들, 내부 하드 디스크들 및 제거 가능한 디스크들과 같은 자기 디바이스들, 광자기 디스크들 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크들을 포함하는 비휘발성 메모리의 모든 형태들을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 ASIC들(application-specific integrated circuits) 내에서 통합되거나 또는 ASIC들에 의해 추가될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 일련의 기능 블록들을 기초로 설명되고 있지만, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
전술한 실시예들의 조합은 전술한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 구현 및/또는 필요에 따라 전술한 실시예들 뿐 아니라 다양한 형태의 조합이 제공될 수 있다.
전술한 실시예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

*100: 음원의 음량 표준화 장치
110: 메모리
120: 프로세서

Claims (1)

  1. 메모리 및 프로세서를 포함하는 음량 표준화 장치에 의해 수행되는 음원의 음량 표준화 방법에 있어서,
    (A) 상기 프로세서가, 음원을 듣는 사람의 긴장도를 추정하고 상기 긴장도를 이용해 시간의 추이에 따른 긴장도 함수를 생성하는 단계;
    (B) 상기 프로세서가, 상기 긴장도 함수와 동일한 평균을 유지하면서 상기 긴장도 함수보다 감소되거나 증가된 분산을 갖는 표준화 함수를 생성하는 단계; 및
    (C) 상기 프로세서가, 상기 표준화 함수 형태의 포락선을 갖는 출력 음원신호를 생성하는 단계를 포함하는 음원의 음량 표준화 방법.


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