KR20220117217A - 음향 측정 수행 방법 - Google Patents

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KR20220117217A
KR20220117217A KR1020227019210A KR20227019210A KR20220117217A KR 20220117217 A KR20220117217 A KR 20220117217A KR 1020227019210 A KR1020227019210 A KR 1020227019210A KR 20227019210 A KR20227019210 A KR 20227019210A KR 20220117217 A KR20220117217 A KR 20220117217A
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튀르크하임 프리드리히 폰
슈테판 피나우어
뎀 크네제벡 아드리안 폰
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토비아스 뮌흐
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하만 베커 오토모티브 시스템즈 게엠베하
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Abstract

방법은, 라우드 스피커(10)에 의해 적어도 하나의 테스트 신호(Sn)를 청취 환경(30)으로 출력하는 단계, 상기 청취 환경(30)에 배치된 마이크로폰(22)에 의해 상기 적어도 하나의 테스트 신호(Sn) 각각을 수신하는 단계, 상기 적어도 하나의 테스트 신호(Sn) 각각의 수신 시에 상기 라우드 스피커(10)에 대한 상기 청취 환경(30)에서의 상기 마이크로폰(22)의 위치 및 배향 중 적어도 하나를 결정하는 단계, 상기 마이크로폰(22)에 의해 수신된 상기 테스트 신호(Sn)를 평가하는 단계, 및 상기 테스트 신호(Sn)의 평가 및 상기 마이크로폰의 위치 및 배향 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 전달 함수와 관련된 적어도 하나의 측면(Aspect)을 결정하는 단계를 포함한다.

Description

음향 측정 수행 방법
본 개시는 음향 측정 수행 방법에 관한 것으로, 특히 적어도 하나의 전달 함수를 결정하기 위한 음향 측정 수행 방법에 관한 것이다.
오디오 시스템으로 사운드(예를 들어, 음악)를 재생할 때, 재생된 오디오 콘텐츠는 보통 어느 정도 왜곡된다. 왜곡은 스피커로부터 사용자의 귀까지의 오디오 경로의 임의의 지점에서 발생할 수 있다. 이는 오디오 시스템의 사용자의 청취 경험을 강하게 손상시킬 수 있다. 오디오 경로 또는 재생 체인(Reproduction Chain)은, 예를 들어, 오디오 시스템이 장착되는 공간, 오디오 시스템의 라우드 스피커들과 같은 몇몇 서로 다른 구성 요소들을 포함한다. 재생 체인의 각 구성 요소는 전체 왜곡에 기여하는 개별 전달 함수를 도입한다. 공간 전달 함수(room transfer function) 및 라우드 스피커 전달 함수는 일반적으로 전체 왜곡에 상당한 영향을 미치고, 따라서, 사용자에 의해 인지되는 음질에 상당한 영향을 미친다. 오디오를 재생하는 동안 시간 및 스펙트럼 왜곡을 균등하게 하여 사용자에게 만족스러운 음질을 제공할 수 있도록, 적어도 하나의 전달 함수의 음향 측정 수행 방법의 제공이 요구된다.
방법은, 라우드 스피커에 의해 적어도 하나의 테스트 신호를 청취 환경으로 출력하는 단계, 청취 환경에 배치된 마이크로폰에 의해 적어도 하나의 테스트 신호 각각을 수신하는 단계, 적어도 하나의 테스트 신호 각각의 수신 시에 라우드 스피커에 대한 청취 환경에서의 마이크로폰의 위치 및 배향 중 적어도 하나를 결정하는 단계, 마이크로폰에 의해 수신된 테스트 신호를 평가하는 단계, 및 테스트 신호의 평가에 기초하여 그리고 마이크로폰의 위치 및 배향 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 전달 함수와 관련된 적어도 하나의 측면(Aspect)을 결정하는 단계를 포함한다.
다른 시스템들, 방법들, 특징들 및 이점들은 다음의 상세한 설명 및 도면을 검토함으로써 통상의 기술자에게 명백하거나 명백해질 것이다. 그러한 모든 추가적인 시스템들, 방법들, 특징들 및 이점들은 본원 명세서에 포함되고 본 발명의 범위 내에 있으며 후술하는 청구항들에 의해 보호되도록 의도된다.
방법은 다음의 설명 및 도면들을 참조하여 보다 잘 이해될 수 있다. 도면에서의 구성 요소들은 반드시 일정한 비율에 따라 도시된 것은 아니며, 대신 본 발명의 원리를 설명하는데 중점을 둔다. 또한, 도면에서, 동일한 참조 번호는 서로 다른 도면들 전체에 걸쳐 대응하는 부분을 표시한다.
도 1은 예시적인 오디오 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 예시적인 오디오 시스템의 서로 다른 전달 함수들을 개략적으로 도시한다.
도 3은 다른 예시적인 오디오 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 4는 다른 예시적인 오디오 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 5는 예시적인 방법을 개략적으로 도시한다.
도 1을 참조하면, 예시적인 오디오 시스템이 개략적으로 도시되어 있다. 오디오 시스템은 라우드 스피커(10) 및 마이크로폰(22)을 포함한다. 라우드 스피커(10)는 청취 환경(30)에 배치되고, 음악, 음성(Speech), 또는 임의의 다른 종류의 가청 사운드 또는 톤(Tone)과 같은 오디오 신호를 출력하도록 구성된다. 마이크로폰(22)은 라우드 스피커(10)로부터 멀리 배치되고, 라우드 스피커(10)로부터 방출된 오디오 신호를 수신하도록 구성된다. 이 문맥에서 "멀리"는 라우드 스피커(10)와 마이크로폰(22) 사이에 적어도 수 센티미터의 거리가 있음을 의미한다. 일반적인 청취 상황에서, 라우드 스피커(10)는 오디오를 청취하는 사용자로부터 적어도 1m, 적어도 2m 또는 더 멀리 배치된다. 청취 위치 또는 청취 영역(32)은 오디오가 재생되는 동안 사용자의 위치에 의해 정의된다. 즉, 청취 영역(32)(또는 위치)은 라우드 스피커(10)에 의해 출력되는 오디오가 사용자에 의해 인지되는 영역(또는 위치)이다. 청취 영역(32)(또는 위치)은 종종 청취 환경(30)보다 작은 영역이다. 청취 영역(32)은 사용자의 머리의 위치, 또는 특히 사용자의 귀의 위치를 포함할 수 있다. 라우드 스피커(10)에 의해 재생되는 오디오를 청취하는 동안, 사용자는 주로 청취 영역(32) 내에 위치한다. 즉, 사용자가 단일 위치에서 정적인 상태를 유지하는 경우, 사용자가 청취 환경(30)을 통해 이동하는 상황에 비해, 일반적으로 청취 영역(32)이 더 작다. 따라서, 청취 환경(30)은 청취 영역(32) 이외에 다른 영역을 포함할 수 있고, 여기서 사용자는 일반적으로 청취 영역(32)의 외부 영역에 위치하지 않는다. 그러나 일부 경우에, 사용자가 많이 돌아다니는 경우, 청취 영역(32)은 청취 환경(30) 전부를 커버할 수 있다. 도 1에 도시된 예에서, 마이크로폰(22)은 청취 위치 또는 청취 영역(32) 내에 배치되고, 반면에 라우드 스피커(10)는 청취 영역(32)의 외부에 배치된다.
도 1에 도시된 배치는 적어도 하나의 전달 함수의 적어도 하나의 측면(Aspect)을 결정하도록 구성되어 있다. 전달 함수와 관련된 측면은, 각각의 전달 함수의 주파수 응답, 위상 응답, 추정된 스펙트럼 특성(Estimated Spectral Properties), 시간에 관한 추정된 특성(Estimated Properties in terms of Time), 및 통계적 특성(Statistic Properties) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 적어도 하나의 전달 함수의 하나의 측면만이 결정된다. 다른 예에 따르면, 적어도 하나의 전달 함수의 2 이상의 측면들이 결정된다. 또 다른 예에 따르면, 하나 이상의 전달 함수들은 그 전체가 결정된다. 이하에서는 하나 이상의 전달 함수들이 그 전체가 결정되는 것으로 가정한다. 단, 이하에 언급된 전달 함수들의 측면들만을 결정하는 것도 대안적으로 가능하다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 본원에서 구체적으로 언급되지 않은 적어도 하나의 전달 함수의 적어도 하나의 측면이 결정되는 것도 가능하다.
제1 오디오 신호(x(t)), 예를 들어, 음악 또는 음성(Speech)이 라우드 스피커(10)에 의해 출력되면, 이 신호는 보통 라우드 스피커(10)로부터 청취 영역(32)으로의 송신 경로를 이동하는 동안 왜곡된다. 이는 청취 환경(30) 내의 몇몇 구성 요소들이 서로 다른 전달 함수들을 도입하여, 제1 오디오 신호(x(t))의 전체 왜곡을 초래하기 때문이다. 예를 들어, 제1 오디오 신호(x(t))는 라우드 스피커(10)가 배치되는 공간 또는 청취 환경(30)으로 인해 왜곡될 수 있다. 공간 전달 함수(
Figure pct00001
)는 일반적으로, 예를 들어, 공간(청취 환경(30))의 크기, 공간에 배치된 임의의 가구, 식물 또는 다른 물체에 의존한다. 이러한 물체는 카페트, 책 선반, 커튼, 램프 등을 포함할 수 있다. 그러나, 라우드 스피커(10) 및 마이크로폰(22) 자체가 추가적인 전달 함수들(
Figure pct00002
(스피커 전달 함수),
Figure pct00003
(마이크로폰 전달 함수))을 또한 도입할 수 있다.
따라서, 전체 전달 함수(
Figure pct00004
)는 개별 전달 함수(
Figure pct00005
,
Figure pct00006
,
Figure pct00007
)(예를 들어, 도 2 참조)로 구성될 수 있다. 일 예에 따르면, 다음이 적용된다.
Figure pct00008
(1)
즉, 청취 위치 또는 청취 영역(32)에서 포착된 오디오 신호(y(t))는 라우드 스피커(10)에 의해 출력된 원래의 제1 오디오 신호(x(t))의 왜곡된 버전이다. 따라서, 라우드 스피커(10)에 의해 출력된 오디오를 청취하는 사용자는 교란된 사운드 경험을 경험할 수 있다. 따라서, 많은 오디오 시스템들이 전체 전달 함수(
Figure pct00009
)를 결정하도록 구성된다. 전체 전달 함수(
Figure pct00010
) 또는 적어도 전체 전달 함수(
Figure pct00011
)의 측면이 알려진 경우, 오디오 출력 시 전달 함수 보상이 수행될 수 있다. 전달 함수 보상은, 예를 들어, 주파수 보상 또는 이퀄라이제이션(Equalization)를 포함할 수 있다. 전달 함수의 적어도 하나의 측면을 고려하는 보정 필터(Correction Filters)가 적용될 수 있다. 일반적으로, 왜곡을 보상하기 위한 임의의 적절한 방법들이 적용될 수 있다.
특정 상황에서의 전달 함수들 또는 전달 함수들의 측면들이 초기에는 보통 알려지지 않기 때문에, 관련된 전달 함수들 또는 전달 함수들의 측면들을 결정하기 위해 측정 시퀀스가 수행될 수 있다. 전달 함수를 측정하기 위한 서로 다른 방법들이 일반적으로 알려져 있다. 이러한 모든 방법들에 공통적인 것은 테스트 중인 장치에 공급하기 위해 관심있는 모든 주파수들을 포함하는 여기 신호(자극)의 사용이다. 테스트 중인 장치의 응답이 포착되고, 적절한 방식으로 원래의 신호와 비교된다. 관심있는 전체 주파수 범위에 걸쳐 충분한 신호 대 잡음 비를 달성하기 위해 높은 에너지를 갖는 여기 신호가 사용될 수 있다. 왜곡된 전달 함수들 또는 전달 함수들의 측면들의 측정(또는 추정)은 후속 오디오가 재생되는 동안 대응하는 보상 필터(Compensation Filters)를 제공하기 위해 수행될 수 있다.
그러나, 송신 경로 내의 서로 다른 구성 요소들 모두를 고려하는 전체 전달 함수를 결정하는 것은 복잡할 수 있다. 많은 사용자가 측정 전용 마이크로폰을 보유하지 않는다. 그러나 하나의 가능성은 전달 함수를 결정하기 위해 휴대용 전자 장치(20)에 마련된 마이크로폰(22)을 사용하는 것이다. 휴대용 전자 장치(20)는 휴대폰, 스마트폰, 태블릿, 노트북, 스마트 워치, 또는 임의의 다른 적절한 전자 장치일 수 있다. 오늘날 대부분의 사용자는 적어도 하나의 적절한 전자 장치(20)를 보유하고 있다. 이러한 휴대용 전자 장치(20)에는 보통 휴대용 전자 장치(20)의 많은 서로 다른 기능들을 위해 제공되는 마이크로폰이 이미 내장되어 있다. 테스트 신호(Sn)는 휴대용 전자 장치(20)의 마이크로폰(22)에 의해 수신되는 라우드 스피커(10)에 의해 출력될 수 있다. 그 후, 휴대용 전자 장치(20) 또는 외부 컴퓨팅 유닛은 수신된 신호(y(t))를 평가할 수 있다. 원래의 신호(x(t))가 알려져 있기 때문에, 시스템은 송신 경로 내의 서로 다른 구성 요소들의 개별 전달 함수들로부터 도출되는 전체 전달 함수를 결정할 수 있다.
그러나, 앞서 설명된 바와 같이, 마이크로폰(22)은 일반적으로 추가 전달 함수(
Figure pct00012
)를 전체 전달 함수(
Figure pct00013
)에 도입한다. 그러나, 사용자가 오디오를 청취하고 있을 때, 마이크로폰(22)은 더 이상 송신 경로의 일부가 아니다. 마이크로폰(22)은 측정 절차 동안에만 관여한다. 따라서, 마이크로폰 전달 함수(
Figure pct00014
)를 포함하는 전체 전달 함수(
Figure pct00015
)의 보상은 만족스러운 청취 경험의 결과를 가져오지 않을 수 있다. 보상 동안 마이크로폰 전달 함수(
Figure pct00016
)를 고려하면, 보상이 수행되지 않는 상황에 비해 심지어 더 낮은 청취 경험을 초래할 수도 있다. 따라서, 일 예에 따르면, 마이크로폰 전달 함수(
Figure pct00017
)는 전체 전달 함수(
Figure pct00018
)로부터 뺄 수 있도록 결정된다.
휴대용 전자 장치(20)의 마이크로폰(22)의 전달 함수를 결정하는 것은 일반적으로 도전적이다. 휴대용 전자 장치(20)의 마이크로폰(22)은 보통 지향성(Directional) 특성을 갖는다. 즉, 마이크로폰(22)의 전달 함수는 휴대용 전자 장치(20)의 배향(Orientation)과, 특히 휴대용 전자 장치(20)의 마이크로폰(22)의 배향에 강하게 의존한다. 측정 절차 동안 전자 장치(20)의 배향과 그에 따른 전자 장치(20)의 마이크로폰(22)의 배향은, 마이크로폰(22)의 지향성 특성과 전자 장치(20) 자체(예를 들어, 스마트폰 인클로저(Enclosure))의 회절 및 음영 효과로 인해, 측정 결과에 예측할 수 없는 효과를 도입할 수 있다.
그러나, 테스트를 수행하기 위해 사용되는 마이크로폰(22)의 전달 함수(
Figure pct00019
)를 알 수 없고 이 전달 함수(
Figure pct00020
)가 전달 함수 보상을 위해 고려되는 전체 전달 함수(
Figure pct00021
)로부터 제거되지 않는 경우, 사용자의 음향 지각(Sound Perception)이 저하될 수 있다.
따라서, 휴대용 전자 장치(20)의, 특히 마이크로폰(22)의 라우드 스피커(10)에 대한 위치 및/또는 배향은 테스트 시퀀스를 수행하는 동안 결정된다. 마이크로폰(22)의 위치 및/또는 배향을 알면, 마이크로폰 전달 함수(
Figure pct00022
)는 충분한 정확도로 결정될 수 있다. 즉, 라우드 스피커(10)에 대한 마이크로폰(22)의 위치 및/또는 배향에 대한 정보는 전체 전달 함수(
Figure pct00023
) 또는 개별 마이크로폰 전달 함수(
Figure pct00024
)를 결정할 때 각각 고려될 수 있다.
많은 휴대용 전자 장치들(20)은 적어도 하나의 센서(24)를 표준적으로 포함한다(도 4 참조). 적어도 하나의 센서(24)는, 예를 들어, 카메라, 가속도 센서, 동작 센서, 자이로스코프, 회전 센서, 자기장 센서, 및 근접 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 장치(20)의 위치 및/또는 배향은 전자 장치(20)의 적어도 하나의 센서(24)에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 카메라는 청취 환경(30) 내부에 배치된 라우드 스피커(10)와 함께 청취 환경(30)의 하나 이상의 이미지 또는 비디오를 촬영할 수 있다. 그 후, 라우드 스피커(10)에 대한 마이크로폰(22)의 위치 및/또는 배향은 적절한 이미지 프로세싱 방법에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 캡처된 이미지 또는 비디오가 분석될 수 있고, 라우드 스피커(10)는 물체 인식(Object Recognition) 또는 컴퓨터 비전(Computer Vision) 기술에 의해 이미지 또는 비디오 내에서 식별될 수 있다. 일반적으로, 이미지 또는 비디오에서 물체들을 식별할 수 있는 에지 검출(Edge Detection), 그래디언트 매칭(Gradient Matching), 또는 유사한 기술들을 수행할 수 있게 하는 서로 다른 기술들이 알려져 있다. 예를 들어, 가속도 또는 동작 센서는 마이크로폰(22)의 배향에 관한 정보를 제공할 수 있다. 근접 센서는 청취 환경(30) 내의 임의의 물체들에 대한 휴대용 전자 장치(20)의 거리를 결정할 수 있다. 라우드 스피커(10)에 대한 마이크로폰(22)의 위치 및/또는 배향을 결정하기 위해 임의의 다른 적절한 센서들(24)이 사용될 수 있다.
마이크로폰(22)의 전달 함수(
Figure pct00025
)는, 마이크로폰(22)이 라우드 스피커(10) 쪽 방향을 향하는 상황과 비교하여 마이크로폰(22)이 라우드 스피커(10)로부터 멀어지는 쪽 방향을 향할 때, 완전히 달라질 수 있다. 따라서 라우드 스피커(10)에 대한 마이크로폰(22)의 배향에 관한 지식은 마이크로폰 전달 함수(
Figure pct00026
)를 결정하고 사용자의 청취 경험을 개선하는 것을 돕는다.
라우드 스피커(10)에 의한 원하는 오디오 출력을 실제로 청취하기 전에, 사용자에 의해 측정 프로세스가 수행될 수 있다. 사용자는 원하는 청취 영역(32)에 자신을 위치시킬 수 있다. 사용자는 적어도 하나의 테스트 신호(Sn)가 라우드 스피커(10)에 의해 생성되는 동안 휴대용 전자 장치(20)를 손에 쥐고 있을 수 있다. 예시적인 테스트 시퀀스가 도 3에 개략적으로 도시되어 있다. 일 예에 따르면, 단일 테스트 신호(S1)가 라우드 스피커(10)에 의해 출력되고 단일 테스트 위치(P1)에서 마이크로폰(22)에 의해 포착될 수 있다. 다른 예에 따르면, 복수의 테스트 신호(Sn)가 연속적으로 출력될 수 있다. 서로 다른 테스트 신호들(Sn) 사이에서 사용자는 마이크로폰(22)과 함께 전자 장치(20)를 서로 다른 테스트 위치(Pn)로 이동시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 테스트 신호들(Sn)은 청취 영역(32) 내의 서로 다른 테스트 위치들(Pn)에서 수신될 수 있다. 그 후, 복수의 테스트 위치들(Pn) 각각으로부터 결정된 측정 결과들을 평균할 수 있다. 이 평균은 나중에 마이크로폰 전달 함수(
Figure pct00027
)를 결정할 때 고려될 수 있고, 그에 따라 오디오가 재생되는 동안 왜곡을 이퀄라이징(Equalizing)한다. 이는 청취 영역(32) 전체에 걸쳐 사용자의 만족스러운 청취 경험의 결과를 가져온다. 사용자가 단일 청취 위치(32)에서 정적인 상태를 유지하면, 단일 테스트 측정(테스트 위치(P1)에서의 테스트 신호(S1), 여기서 테스트 위치(P1)는 청취 위치(32)에 대응함)이 충분할 수 있다. 그러나, 사용자가 청취 영역(32)을 돌아다니고자 하는 경우, 전체 청취 영역(32) 전부에 걸쳐 청취 경험을 개선하기 위해 하나 이상의 테스트 측정이 수행될 수 있다.
테스트 시퀀스의 서로 다른 테스트 신호들(Sn)은 동일할 수 있다. 예를 들어, 각 테스트 신호는 일정 시간 동안 출력될 수 있으며, 예를 들어, 0.5초 내지 수 초 동안 단일 테스트 신호(Sn)가 출력될 수 있다. 일반적으로, 테스트 신호(Sn)는 사용자가 그것을 들을 수 있고 그에 따라 전자 장치(20)를 위치시킬 수 있을 정도로 충분히 길어야 한다. 사용자가 전자 장치(20)를 재배치할 수 있도록 서로 다른 테스트 신호들(Sn) 사이에 일시 정지가 있을 수 있다. 각 일시 정지는, 예를 들어 1초 이상 지속될 수 있다. 일 예에 따르면, 사용자는 전자 장치(20)를 다음 테스트 위치(Pn)로 이동시키고, 대응하는 테스트 신호(Sn)의 지속 시간 동안 정적인 상태를 유지한다. 그러나, 다른 예에 따르면, 사용자가 단일의 연속적인 움직임을 수행하는 것도 가능하다. 즉, 사용자는 전자 장치(20)를 단일의 연속적인 움직임으로 이동시킴으로써, 전자 장치(20)를 서로 다른 테스트 위치들(Pn)에서 실제로 일시 정지하지 않고, 요구되는 테스트 위치(Pn) 모두를 지나도록 이동시킬 수 있다. 일 예에 따르면, 사용자는 전자 장치를 자신의 머리 주위로 한번 이동시킨다. 단일 테스트 신호(S1)만이 출력되는 것도 가능하다. 이 단일 테스트 신호(S1)는, 예를 들어, 수 초의 길이를 가질 수 있다. 이 단일 테스트 신호(S1)가 출력되는 동안, 사용자는 전자 장치(20)를 서로 다른 측정 위치(Pn)로 이동시킬 수 있다. 임의의 종류의 적절한 테스트 신호(Sn), 예를 들어, 노이즈 또는 스윕 신호(Sweep Signals)가 사용될 수 있다. 테스트 신호(Sn)의 종류는 일반적으로 수행된 측정과 관련이 없다.
테스트 신호들(Sn) 및 테스트 위치들(Pn)의 수는, 예를 들어, 청취 영역(32)의 크기에 의존할 수 있다. 즉, 사용자가 오디오를 청취하는 동안 본질적으로 정적인 상태를 유지하는 경우에는, 더 적은 테스트 위치들(Pn)에서 더 적은 테스트 신호들(Sn)로의 테스트 시퀀스의 수행이, 대응하는 전달 함수를 결정하기 위해 충분할 수 있다. 사용자가 비교적 넓은 청취 영역(32)을 돌아다니고자 하는 경우에는, 요구되는 테스트 신호(Sn) 및 테스트 위치(Pn)의 수가 더 많을 수 있다.
전자 장치(20)를 일정한 속도로 하나의 측정 위치(Pn)에서 다른 측정 위치(Pn)로 이동시키지 않는 경우 어려움이 발생한다. 속도의 변화는 측정 결과에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 대응하는 테스트 신호(Sn)가 출력되는 동안 전자 장치(20)를 테스트 위치(Pn)에서 정적인 상태로 유지하는 것이 요구되는 경우에도, 사용자가 전자 장치(20)를 여전히 이동시킬 가능성도 있다.
일 예에 따르면, 전자 장치(20)에는 해당 애플리케이션(앱)이 설치된다. 이 앱은 테스트 시퀀스를 시작하는데 사용될 수 있다. 사용자는 앱을 열고 테스트 시퀀스를 시작하는 해당 버튼을 누를 수 있다. 전자 장치(20)는, 예를 들어, 유선 또는 무선 통신 링크를 통해 라우드 스피커(10)와 대응할 수 있다. 라우드 스피커(10)는 전자 장치(20) 외부의 라우드 스피커일 수 있다. 휴대용 전자 장치(20)는, 예를 들어, 라우드 스피커(10)에 해당 신호를 송신함으로써 라우드 스피커(10)가 적어도 하나의 테스트 신호(Sn)를 출력하게 할 수 있다. 그러나, 대안적으로 다른 외부 장치가 프로세스에 관여되는 것도 가능하며, 외부 장치는 전자 장치(20) 및 라우드 스피커(10) 모두와 통신하고, 라우드 스피커(10)에 적어도 하나의 테스트 신호(Sn)를 출력하도록 지시한다. 테스트 시퀀스가 시작되면, 앱은 전자 장치(20)를 어떻게 이동시키는지에 대한 지시들(Instructions)을 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 지시들은 전자 장치(20)의 디스플레이를 통해 시각적으로 출력되거나 라우드 스피커를 통해 음성 지시(Spoken Instructions)로 출력될 수 있다. 앱은 사용자에게 전자 장치를 얼마나 빨리 이동시키는지를 지시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이에 전자 장치(20)가 이동될 방향을 표시하는 화살표가 도시될 수 있다. 그러한 화살표들은, 예를 들어 서로 다른 색상으로 도시될 수 있다. 녹색은 사용자가 전자 장치를 원하는 속도로 이동시키고 있다는 표시일 수 있다. 예를 들어, 빨간색은 움직임이 너무 느리거나 너무 빠르다는 것을 나타낼 수 있다. 화살표의 길이, 두께 또는 강도는 전자 장치가 너무 느리게 또는 너무 빠르게 이동되는지 여부를 나타낼 수 있다. 그러나 이는 예시에 불과하다. 임의의 다른 시각적, 청각적 또는 촉각적 지표가 사용자에게 전자 장치(20)를 어떻게 이동시키는지에 대해 지시하기 위해 사용될 수 있다.
일 예에 따르면, 전자 장치(20)의 카메라는 전자 장치(20)의 주변을 기록하도록 구성될 수 있다. 주변을 캡처한 이미지 또는 비디오가 전자 장치(20)의 디스플레이에 도시될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 테스트 시퀀스 동안 라우드 스피커(10)가 카메라에 의해 항상 캡처되도록 전자 장치(20)를 이동시킬 것이 요구될 수 있다. 라우드 스피커(10)는, 예를 들어, 디스플레이 상에서 하이라이트될 수 있다. 즉, 적어도 하나의 라우드 스피커(10)의 위치에서 또는 그에 인접하여 디스플레이 상에 그래픽 마킹(예를 들어, 원형, 화살표 또는 십자)이 도시될 수 있다. 라우드 스피커(10)가 더 이상 카메라에 의해 캡처되지 않고 디스플레이 상에 마킹이 나타나지 않으면, 사용자는 전자 장치(20)의 배향이 부정확하다는 것을 알 수 있다. 전자 장치(20)의 배향이 부정확한 경우, 전자 장치가 경고를 출력하는 것도 가능하다. 이는, 예를 들어 시각적, 청각적 또는 촉각적 경고일 수 있다. 이러한 방식으로 테스트 시퀀스의 과정 동안 라우드 스피커(10)의 위치뿐만 아니라 배향이 정확하다는 것이 보장될 수 있다.
다른 예에 따르면, 테스트 시퀀스의 과정 동안 어떠한 경고도 생성되지 않는다. 테스트 시퀀스가 종료된 후, 테스트 시퀀스가 정확하게 수행되지 않았다는 것을 사용자에게 알려주는 것도 가능하다. 그 후 사용자는, 예를 들어 테스트 시퀀스를 반복하는 것이 요구될 수 있다.
적어도 하나의 센서(24)는 완전한 테스트 시퀀스 전체에 걸쳐 전자 장치(20)의 위치 및/또는 배향을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 위치 및/또는 배향은 테스트 시퀀스 전체에 걸쳐 연속적으로 모니터링될 수 있다. 정의된 시간 간격으로 테스트 시퀀스 전체에 걸쳐 위치 및/또는 방향을 모니터링하는 것도 가능하다. 이러한 방식으로 마이크로폰(22)이 테스트 시퀀스 동안 잘못된 방향을 향하는지 여부가 결정될 수 있다. 이는, 예를 들어, 사용자가 전자 장치(20)를 일 방향으로 너무 멀리 기울여서 마이크로폰(22)이 더 이상 라우드 스피커(10)를 향해 충분히 포인팅되지 않는 경우에 발생할 수 있다.
일 예에 따르면, 마이크로폰(22)의 배향은 완전한 테스트 시퀀스 전체에 걸쳐 결정된다. 그 후, 테스트 시퀀스 동안의 마이크로폰(22)의 배향에 관한 정보는 측정 시퀀스의 각 시점에 대해 마이크로폰 전달 함수(
Figure pct00028
)를 보상하기 위해 사용될 수 있다. 이 경우, 방향 종속(Direction-dependent) 마이크로폰 전달 함수(
Figure pct00029
)에 대한 지식이 요구될 수 있다. 즉, 라우드 스피커(10)에 대한 마이크로폰(22)의 특정 배향들에 대해, 대응하는 마이크로폰 전달 함수(
Figure pct00030
)가 알려질 수 있다. 서로 다른 배향들에 대한 서로 다른 전달 함수들에 대한 정보는, 예를 들어 전자 장치(20)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 하나의 전달 함수는 정의된 각도 범위(예를 들어, 라우드 스피커(10)의 주 방사 방향과 지향성 마이크로폰의 주 수신 방향 사이의 각도)에 속하는 마이크로폰(22)의 서로 다른 배향들과 연관될 수 있다. 각도 범위가 작을수록 보상의 정확도가 높아진다.
많은 경우에, 오디오 시스템의 하나 이상의 라우드 스피커(10)가 전자 장치(20)의 카메라에 의해 촬영된 이미지에서 보일 수 있다. 이 경우, 라우드 스피커들(10) 중 어느 것이 테스트 신호(Sn)를 생성하는지 시스템에 알려지지 않을 수 있다. 이러한 경우에, 앱은 사용자에게 라우드 스피커들(10) 중 어느 것이 테스트 시퀀스에서 사용될 것인지를 표시하도록 프롬프트할 수 있다. 하나 이상의 라우드 스피커(10)가 청취 환경(30)에 배치되면, 오디오 출력을 위해 후속적으로 사용될 서로 다른 라우드 스피커(10) 각각에 대해 개별 테스트 시퀀스가 수행될 수 있다.
마이크로폰(22)의 위치 및 배향이 테스트 시퀀스 전체에 걸쳐 본질적으로 일정하다면, 마이크로폰(22)(또는 전자 장치(20))의 전달 함수(
Figure pct00031
)는 결정론적이다. 이는 마이크로폰 전달 함수(
Figure pct00032
)를 적절하게 결정하고, 후속 오디오 프로세싱 동안 결정된 마이크로폰 전달 함수(
Figure pct00033
)를 보상할 수 있도록 한다. 일반적으로, 전자 장치(20) 또는 오디오 시스템의 제조자가, 예를 들어, 무반향실에서 미리 테스트 시퀀스들을 수행하고, 후속 오디오 프로세싱 동안 고려될 수 있는 전자 장치(20) 또는 마이크로폰(22)의 전달 함수에 관한 정보를 제공하는 것도 가능하다. 후속 오디오 프로세싱 동안 마이크로폰(22)의 지향성(directivity)에 관한 정보를 고려할 수도 있다. 이러한 지향성 정보는, 예를 들어, 마이크로폰(22)의 제조자에 의해 제공될 수 있고, 전자 장치(20)에 저장될 수 있다. 오디오가 재생되는 동안의 신호 프로세싱은, 측정 동안 이 특정 시점에서 마이크로폰(22)의 특정 배향이 주어진, 마이크로폰 지향성을 후속적으로 보상할 수 있다.
이제 도 5를 참조하면, 예시적인 방법이 순서도에 개략적으로 도시되어 있다. 방법은, 라우드 스피커에 의해 적어도 하나의 테스트 신호를 청취 환경으로 출력하는 단계(단계 501), 청취 환경에 배치된 마이크로폰에 의해 적어도 하나의 테스트 신호 각각을 수신하는 단계(단계 502), 적어도 하나의 테스트 신호 각각의 수신 시에 라우드 스피커에 대한 청취 환경에서의 마이크로폰의 위치 및 배향 중 적어도 하나를 결정하는 단계(단계 503), 마이크로폰에 의해 수신된 테스트 신호를 평가하는 단계(단계 504), 및 테스트 신호의 평가 및 마이크로폰의 위치 및 배향 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 전달 함수와 관련된 적어도 하나의 측면을 결정하는 단계(단계 505)를 포함한다.
적어도 하나의 전달 함수와 관련된 적어도 하나의 측면은 각각의 전달 함수의 주파수 응답, 위상 응답, 추정된 스펙트럼 특성(Estimated Spectral Properties), 시간에 관한 추정된 특성(Estimated Properties in terms of Time), 및 통계적 특성(Statistic Properties) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 전달 함수와 관련된 적어도 하나의 측면을 결정하는 단계는, 적어도 하나의 전달 함수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
테스트 신호를 평가하는 단계는, 라우드 스피커와 마이크로폰 사이의 송신 경로 상에서 발생하는 적어도 하나의 테스트 신호의 적어도 하나의 파라미터의 변화를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
테스트 신호를 평가하는 단계는, 라우드 스피커와 마이크로폰 사이의 송신 경로 상에서 발생하는 적어도 하나의 테스트 신호의 주파수 응답의 변화를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 테스트 신호를 출력하는 단계는, 각각의 테스트 신호가 청취 환경 내의 서로 다른 테스트 위치에서 마이크로폰에 의해 수신되는, 복수의 후속 테스트 신호를 출력하는 단계, 또는 단일의 연속적인 테스트 신호가 청취 환경 내의 서로 다른 테스트 위치들에서 마이크로폰에 의해 수신되는, 정의된 길이의 시간 동안 단일의 연속적인 테스트 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
마이크로폰은 휴대용 전자 장치 내에 배치될 수 있고, 휴대용 전자 장치는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있고, 방법은, 적어도 하나의 명령을 사용자 인터페이스를 통해 출력하여, 서로 다른 테스트 위치들에서 또는 그 사이에서, 마이크로폰의 위치, 배향, 이동 속도, 및 이동 라인 중 적어도 하나에 관한 지시들을 휴대용 전자 장치의 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
사용자 인터페이스는 디스플레이를 포함할 수 있고, 방법은, 전자 장치의 적어도 하나의 카메라에 의해, 청취 환경 및 청취 환경 내에 배치된 라우드 스피커의 적어도 하나의 이미지 또는 비디오를 캡처하는 단계, 전자 장치의 디스플레이 상에, 청취 환경 및 라우드 스피커의 적어도 하나의 이미지 또는 비디오를 디스플레이하는 단계, 및 디스플레이된 이미지 또는 비디오에서 라우드 스피커의 위치를 마킹하는 단계를 더 포함할 수 있다.
디스플레이 상의 청취 환경 내의 라우드 스피커의 위치를 마킹하는 단계는, 라우드 스피커의 위치에서 또는 그에 인접하여 디스플레이 상에 그래픽 마킹을 제시하는 단계를 포함할 수 있다.
방법은, 테스트 신호의 수신 시에, 라우드 스피커에 대한 청취 환경 내의 마이크로폰의 위치 및/또는 배향을 원하는 위치 및/또는 배향과 비교하는 단계, 및 실제 위치 및/또는 배향이 원하는 위치 및/또는 배향에 대응하지 않는 경우 경고 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
경고는 시각적, 청각적 및 촉각적 경고 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
테스트 신호 수신 시의 라우드 스피커에 대한 청취 환경 내의 마이크로폰의 위치 및/또는 배향은, 휴대용 전자 장치의 적어도 하나의 센서에 의해 결정될 수 있다.
적어도 하나의 센서는 카메라, 가속도 센서, 동작 센서, 자이로스코프, 회전 센서, 자기장 센서, 및 근접 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 전달 함수는 마이크로폰의 전달 함수일 수 있다.
적어도 하나의 마이크로폰에 의해 수신된 테스트 신호를 평가하는 단계는, 수신된 각각의 테스트 신호를 개별적으로 평가하여 복수의 평가 결과를 도출하는 단계, 및 개별 테스트 신호의 평가 결과의 평균하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 방법들 및 시스템들은 단지 예시적인 것으로 이해될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들이 설명되었지만, 더 많은 실시예 및 구현예가 본 발명의 범위 내에서 가능함이 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 특히, 통상의 기술자는 다른 실시예로부터의 다양한 특징의 상호교환가능성을 인식할 것이다. 이들 기술 및 시스템이 특정 실시예 및 예시의 맥락에서 개시되었지만, 이들 기술 및 시스템은 구체적으로 개시된 실시예를 넘어 다른 실시예 및/또는 이의 사용 및 명백한(Obvious) 수정으로 확장될 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 그 균등물을 제외하고는 제한되지 않는다.
실시예들의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 제시되었다. 실시예들에 대한 적절한 수정 및 변형은 상기 설명을 고려하여 수행될 수 있거나, 방법들을 실행함으로써 획득될 수 있다. 설명된 배치들은 본질적으로 예시적이며, 부가적인 요소들을 포함 및/또는 요소들을 생략할 수 있다. 본 출원에서 사용되는 바와 같이, 단수형으로 인용되고 "하나" 또는 "한"이라는 단어로 진행되는 요소는, 그러한 제외가 언급되지 않는 한, 복수형의 상기 요소를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 개시의 "일 실시예" 또는 "일 예"에 대한 참조는 인용된 특징들을 또한 포함하는 추가적인 실시예들의 존재를 배제하는 것으로 해석되도록 의도되지 않는다. "제1," "제2," 및 "제3," 등의 용어는 단지 라벨로서 사용되며, 해당 물체에 수치 요건 또는 특정 위치 순서를 부과하는 것으로 의도되지 않는다. 설명된 시스템들은 본질적으로 예시적이며, 부가적인 요소들을 포함 및/또는 요소들을 생략할 수 있다. 본 개시의 주제는 개시된 다양한 시스템들 및 구성들, 다른 특징들, 기능들, 및/또는 속성들의 모든 신규하고 비-명백한(Non-obvious) 조합들 및 서브-조합들을 포함한다. 다음의 청구항들은 특히 신규하고 비-명백하다고 간주되는 상기 개시로부터의 주제를 지적한다.

Claims (15)

  1. 방법에 있어서,
    라우드 스피커(10)에 의해 적어도 하나의 테스트 신호(Sn)를 청취 환경(30)으로 출력하는 단계;
    상기 청취 환경(30)에 배치된 마이크로폰(22)에 의해 상기 적어도 하나의 테스트 신호(Sn) 각각을 수신하는 단계;
    상기 적어도 하나의 테스트 신호(Sn) 각각의 수신 시에 상기 라우드 스피커(10)에 대한 상기 청취 환경(30)에서의 상기 마이크로폰(22)의 위치 및 배향 중 적어도 하나를 결정하는 단계;
    상기 마이크로폰(22)에 의해 수신된 상기 테스트 신호(Sn)를 평가하는 단계; 및
    상기 테스트 신호(Sn)의 상기 평가에 기초하여 그리고 상기 마이크로폰(22)의 상기 위치 및 상기 배향 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 전달 함수와 관련된 적어도 하나의 측면(Aspect)을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    적어도 하나의 전달 함수와 관련된 상기 적어도 하나의 측면은, 각각의 전달 함수의 주파수 응답, 위상 응답, 추정된 스펙트럼 특성(Estimated Spectral Properties), 시간에 관한 추정된 특성(Estimated Properties in terms of Time), 및 통계적 특성(Statistic Properties) 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    적어도 하나의 전달 함수와 관련된 상기 적어도 하나의 측면을 결정하는 단계는, 상기 적어도 하나의 전달 함수를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테스트 신호(Sn)를 평가하는 단계는, 상기 라우드 스피커(10)와 상기 마이크로폰(22) 사이의 송신 경로 상에서 발생하는 상기 적어도 하나의 테스트 신호(Sn)의 적어도 하나의 파라미터의 변화를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 테스트 신호(Sn)를 평가하는 단계는, 상기 라우드 스피커(10)와 상기 마이크로폰(22) 사이의 송신 경로 상에서 발생하는 적어도 하나의 테스트 신호(Sn)의 주파수 응답의 변화를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 테스트 신호(Sn)를 출력하는 단계는,
    복수의 후속 테스트 신호(Sn)를 출력하는 단계 - 각각의 테스트 신호(Sn)는 상기 청취 환경(30) 내의 서로 다른 테스트 위치(Pn)에서 상기 마이크로폰(22)에 의해 수신됨 - ; 또는
    정의된 길이의 시간 동안 단일의 연속적인 테스트 신호(Sn)를 출력하는 단계 - 상기 단일의 연속적인 테스트 신호(Sn)는 상기 청취 환경(30) 내의 서로 다른 테스트 위치들(Pn)에서 상기 마이크로폰(22)에 의해 수신됨 - 를 포함하는, 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 마이크로폰(22)은 휴대용 전자 장치(20) 내에 배치되고, 상기 휴대용 전자 장치(20)는 사용자 인터페이스를 포함하고,
    상기 방법은,
    적어도 하나의 명령을 상기 사용자 인터페이스를 통해 출력하여, 상기 서로 다른 테스트 위치들(Pn)에서 또는 그 사이에서, 상기 마이크로폰(22)의 위치, 배향, 이동 속도, 및 이동 라인 중 적어도 하나에 관한 지시들을 상기 휴대용 전자 장치의 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 사용자 인터페이스는 디스플레이를 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 전자 장치(20)의 적어도 하나의 카메라에 의해, 상기 청취 환경(30) 및 상기 청취 환경(30) 내에 배치된 상기 라우드 스피커(10)의 적어도 하나의 이미지 또는 비디오를 캡처하는 단계;
    상기 전자 장치(20)의 상기 디스플레이 상에, 상기 청취 환경(30) 및 상기 라우드 스피커(10)의 상기 적어도 하나의 이미지 또는 상기 비디오를 디스플레이하는 단계; 및
    상기 디스플레이된 이미지 또는 비디오에서 상기 라우드 스피커(10)의 상기 위치를 마킹하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 디스플레이 상의 상기 청취 환경(30) 내의 상기 라우드 스피커(10)의 상기 위치를 마킹하는 단계는, 상기 라우드 스피커(10)의 상기 위치에서 또는 그에 인접하여 상기 디스플레이 상에 그래픽 마킹을 제시하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 테스트 신호(Sn)의 수신 시에, 상기 라우드 스피커(10)에 대한 상기 청취 환경 내의 상기 마이크로폰(22)의 위치 및/또는 배향을 원하는 위치 및/또는 배향과 비교하는 단계; 및
    실제 위치 및/또는 배향이 상기 원하는 위치 및/또는 배향에 대응하지 않는 경우 경고를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 경고는 시각적, 청각적 및 촉각적 경고 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  12. 청구항 7 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테스트 신호(Sn) 수신 시의 상기 라우드 스피커(10)에 대한 상기 청취 환경 내의 상기 마이크로폰(22)의 위치 및/또는 배향은, 상기 휴대용 전자 장치(20)의 적어도 하나의 센서(24)에 의해 결정되는, 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서(24)는 카메라, 가속도 센서, 동작 센서, 자이로스코프, 회전 센서, 자기장 센서, 및 근접 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전달 함수는 상기 마이크로폰(22)의 전달 함수(
    Figure pct00034
    )인, 방법.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로폰(22)에 의해 수신된 상기 테스트 신호(Sn)를 평가하는 단계는,
    상기 수신된 각각의 테스트 신호(Sn)를 개별적으로 평가하여 복수의 평가 결과를 도출하는 단계; 및
    상기 개별 테스트 신호(Sn)의 상기 평가 결과를 평균하는 단계를 포함하는, 방법.
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