KR101110495B1

KR101110495B1 - 진동 소자를 이용하여 사운드 효과를 제공하기 위한 단말기 및 방법

Info

Publication number: KR101110495B1
Application number: KR1020050010097A
Authority: KR
Inventors: 김동현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2012-01-31
Anticipated expiration: 2025-02-03
Also published as: KR20060089031A

Abstract

본 발명은 가정용 홈시어터의 서브 우퍼처럼 단말기에서 극저음을 생동감있게 사용자에게 전달할 수 있는 기능을 구현한다. 이를 위해 본 발명은 음향의 상태에 따라 서브 우퍼 효과처럼 다양하고 입체적인 진동을 출력할 수 있도록 단말기의 소정 영역에 다수 개의 진동 소자를 장착한다. 이러한 단말기는 디지털 오디오 신호를 디코딩하여 원래 형태로 복원하고, 이렇게 복원 처리된 오디오 신호를 재생 시 채널별로 음원 신호의 주파수 크기에 따라 진동 소자를 구동하기 위한 구동 신호를 생성한다. 이에 따라 소정 위치에 배치된 진동 소자는 채널별로 분리된 구동 신호에 따라 그 크기 및 진동이 울리는 시간 즉, 타이밍이 정해진다. 이렇게 함으로써, 음향의 상태에 따라 단말기의 소정 위치에 각각 배치되는 진동 소자에서 각기 다른 크기 및 타이밍을 가지는 진동을 출력하게 되므로, 멀티미디어 파일 재생 시 사용자는 화면 및 소리 뿐만 아니라 진동에 의한 감성 자극을 통하여 생동감있게 멀티미디어를 즐길 수 있게 된다.

진동 소자, 극저음, 사운드

Description

진동 소자를 이용하여 사운드 효과를 제공하기 위한 단말기 및 방법{TERMINAL AND METHOD FOR PROVIDING SOUND EFFECT USING VIBRATION DEVICE}

도 1은 본 발명이 적용되는 단말기의 외관을 나타낸 도면,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 음향 형태에 따라 각기 다른 크기 및 타이밍으로 진동이 울리도록 진동 소자들을 제어하는 단말기의 블록 구성도,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 진동 크기를 결정하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면.

본 발명은 사운드의 효과를 제공하기 위한 단말기에 관한 것으로, 특히 음향의 상태에 따라 서브 우퍼 효과처럼 다양하고 입체적인 진동을 출력할 수 있도록 다수의 진동 소자를 이용하여 사운드의 효과를 제공하기 위한 단말기에 관한 것이다.

이동 통신 환경에서 벨소리, 컬러링 등 음악 및 문자 서비스에 국한되었던 통신서비스가 점차 화상 통화, VOD 등으로 영상과 소리를 결합한 멀티미디어 서비스로 그 영역을 넓혀가고 있다. 그러나, 현재 서비스되고 있는 VOD 서비스에선 무선망 용량의 한계로 인해 고압축 방식에 의해 초당 15 프레임(Frame) 이하 정도의 저화질, 모노 사운드 수준의 저음질 서비스만을 제공되고 있다. 왜냐하면 기지국에서 무선망을 통해 이동 통신 단말기로 전송 가능한 데이터의 용량은 그 한계가 있기 때문에, 통상적으로 대용량을 가지는 멀티미디어 서비스를 제공하는데 있어 고압축 방식을 이용할 지라도 고음질 고화질로 멀티미디어 서비스를 제공하는데 어려움이 있다.

이에 반해 사용자로부터는 고음질, 고화질에 대한 서비스 요구가 계속적으로 증대되고 있는 실정이다. 이러한 요구에 대응하기 위해 고품질의 멀티미디어 브로드캐스팅이 가능한 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)에 관한 기술 개발이 진행중이다. 이에 따라 기존의 VOD 서비스에 비해 뛰어난 화질과 음질을 제공할 수 있게 되어 점차 다양한 기능의 콘텐츠의 보급도 이루어질 것이다. 특히 이러한 콘텐츠들은 30 프레임의 고화질을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 CD 수준의 고음질을 제공할 수 있는 콘텐츠들이다.

이와 같이 AV(Audio-Video) 시스템을 기반으로 하는 서비스가 이동 통신 단말기에 점차 확대되어 적용되고 있지만, 이동 통신 단말기에서 그 멀티미디어 서비스를 실감나게 표현하기에는 그 표현 수단이 약하다. 상세하게는 멀티미디어 서비스를 입체적으로 느낄 수 있도록 하는데 있어 이동 통신 단말기의 휴대 특성 상 화면 크기를 계속해서 할 수 없고, 음질 측면에서도 단말기 본체에 2개 이상의 스피 커를 장착하기도 어려울 뿐만 아니라 그 이상의 스피커를 장착할지라도 입체적으로 음향을 느끼기에는 한계가 있다.

따라서, 이동 통신 단말기에서도 영화와 같은 콘텐츠를 재생 시에 사용자로 하여금 이를 보는 감동을 극대화시킬 필요성이 있다. 이에 따라 가정용 홈시어터(Home Theater)의 경우에는 제한된 공간에서 실감나는 음향 효과에 의한 감성 자극 효과를 느끼고 싶은 사용자의 욕구를 충족시키기 위해 오디오 기능 향상을 도모할 수 있는 돌비 디지털 5.1CH 방식을 사용한다. 이러한 방식을 기존의 서라운드 방식과 비교해보면, 돌비 디지털 5.1CH 방식은 기본적인 오디오 사운드 이외에 특징적으로 서브 우퍼(Sub-Woofer)를 사용한다. 이러한 서브 우퍼로부터의 출력은 사람의 청각으로는 잘 들을 수는 없지만 저음 진동에 의한 감성 자극을 통해 사용자에게 영화관에서 영화를 시청하는 듯한 신체적, 심리적인 특정 효과를 가져온다.

이에 대해 이동 통신 단말기에서도 멀티미디어 서비스 제공 시 가정용 홈시어터의 서브 우퍼 방식으로 사용자에게 실감나는 음향을 전달할 수 있다면, 멀티미디어 시청 시 사용자에게 보다 많은 재미를 줄 수 있을 것이다.

상기한 바와 같이 종래에는 이동 통신 단말기에서는 소정 개수 이상의 스피커의 장착하는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 장착되는 스피커의 개수가 많아질지라도 그 이상의 효과를 기대하기 어려운 실정이다. 따라서, 종래의 이동 통신 단말기에서는 가정용 홈시어터의 서브 우퍼처럼 60 Hz이하의 저주파를 스피커를 통해 직 접 출력하기가 어려울 수밖에 없다. 특히 이어폰으로 저주파를 출력하는 경우에 있어서, 이어폰 자체적으로 출력에 한계가 있으며 그 이어폰에 가하는 저주파 진동을 높이면 사용자에게 무리가 갈 수도 있다.

따라서, 본 발명은 음향의 상태에 따라 서브 우퍼 효과처럼 다양하고 입체적인 진동을 출력할 수 있도록 다수의 진동 소자를 이용하여 사운드의 효과를 제공하기 위한 단말기를 제공한다.

본 발명은 사운드 효과를 제공하기 위한 단말기에 있어서, 상기 단말기 내에 사운드 채널에 대응되는 위치에 배치되는 적어도 하나의 진동소자와, 입력되는 사운드를 디코딩하여 상기 사운드를 각 채널별로 분리한 신호를 출력하는 채널 분리부와, 상기 채널별로 분리된 신호를 이용하여 상기 적어도 하나의 진동 소자의 출력 크기를 결정하고, 상기 결정된 출력 크기로 진동을 출력하도록 상기 적어도 하나의 진동 소자를 구동하기 위한 신호를 생성하는 채널별 신호 처리부들을 포함하고, 상기 적어도 하나의 진동 소자는, 상기 채널별 신호 처리부로부터의 구동 신호에 따라 서로 다른 크기와 타이밍으로 진동을 출력함을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 단말기에서 사운드 효과를 제공하기 위한 방법에 있어서, 입력되는 사운드를 디코딩하여 각 채널별로 분리한 신호를 출력하는 과정과, 상기 채널별로 분리된 신호를 이용하여 상기 단말기 내에 사운드 채널에 대응되는 위치에 배치되는 적어도 하나의 진동 소자의 출력 타이밍 및 크기를 결정하는 과정과, 상기 출력 타이밍 및 크기에 따라 상기 적어도 하나의 진동 소자를 통해 진동을 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 가정용 홈시어터의 서브 우퍼처럼 단말기에서 극저음을 생동감있 게 사용자에게 전달할 수 있는 기능을 구현한다. 이를 위해 본 발명은 음향의 상태에 따라 서브 우퍼 효과처럼 다양하고 입체적인 진동을 출력할 수 있도록 단말기의 소정 영역에 다수 개의 진동 소자를 장착한다. 이러한 단말기는 디지털 오디오 신호를 디코딩하여 원래 형태로 복원하고, 이렇게 복원 처리된 오디오 신호를 재생 시 채널별로 음원 신호의 주파수 크기에 따라 진동 소자를 구동하기 위한 구동 신호를 생성한다. 이에 따라 소정 위치에 배치된 진동 소자는 채널별로 분리된 구동 신호에 따라 그 크기 및 진동이 울리는 시간 즉, 타이밍이 정해진다. 이렇게 함으로써, 음향의 상태에 따라 단말기의 소정 위치에 각각 배치되는 진동 소자에서 각기 다른 크기 및 타이밍을 가지는 진동을 출력하게 되므로, 멀티미디어 파일 재생 시 사용자는 화면 및 소리 뿐만 아니라 진동에 의한 감성 자극을 통하여 생동감있게 멀티미디어를 즐길 수 있게 된다.

이러한 기능이 구현된 이동 통신 단말기의 구성 요소 및 동작을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명이 적용되는 단말기의 외관을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 단말기는 메인바디(102)와 서브바디(104)를 갖는데, 서브바디(104) 이면 상에 VOD 등의 멀티미디어 화면이 표시되는 표시부가 구비된다. 그리고 메인바디(102)의 각 가장자리에는 진동 소자(100, 110, 120, 130)가 구비되어 있다. 일반적으로 사용자들은 영화나 게임 채널 등을 시청 시 단말기 자체를 손에 쥔 채로 이용하고 있다. 이에 따라 진동 소자(100, 110, 120, 130)는 사용자가 보다 진동을 입체적으로 느낄 수 있도록 하는 위치에 배치된다. 그리고 이러한 진동 소자(100, 110, 120, 130)는 자신의 위치에 해당하는 채널별 신호에 따라 각기 다른 크기와 타이밍으로 진동을 출력한다. 이러한 진동 소자(100, 110, 120, 130)는 저진동 모터 또는 진동 스피커 소자로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 사용자는 단말기를 손에 쥔 상태로 표시부 상에 표시되는 영화를 시청할 수 있다. 이 때, 영화가 화면으로 출력되면서 그 영화에 대한 음향이 스피커로 출력되는데, 그 영화를 보다 실감나게 표현하기 위해 음향의 극저주파 출력은 채널별로 분리된 오디오 신호에 따라 각기 다른 진동 소자로 출력됨으로써 이루어진다. 이렇게 함으로써, 사용자는 각기 다른 크기 및 타이밍으로 울리는 진동을 통해 극저음처럼 느낄 수 있게 된다.

이하의 설명에 있어서는, 5.1 채널의 디지털 오디오 신호를 처리하는 경우를 예로 들어 설명한다. 본 발명을 설명하기에 앞서, 5.1채널 사운드를 설명하면 다음과 같다.

5.1 채널 사운드는 2채널의 좌우 스테레오 채널(left and right stereo channnel), 2채널의 좌우 서라운드 채널(left and right surround channel), 단일의 중앙채널(center channel) 및 저주파 향상 채널(LFE: Low Frequency Enhancement channel)로 구성되어 있다. 특히 본 발명에서는 2채널의 좌우 스테레오 채널 및 2채널의 좌우 서라운드 채널을 이용하여 단말기의 구비된 진동 소자로 진동을 출력하여 입체감있게 극저음을 전달할 수 있도록 한다.

이를 구체적으로 설명하기 위해 본 발명의 실시 예에 따라 음향 형태에 따라 각기 다른 크기 및 타이밍으로 진동이 울리도록 진동 소자들을 제어하는 단말기의 블록 구성도인 도 2를 참조한다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 단말기는 채널 분리부(300), FR 신호처리부(310), FL 신호 처리부(315), RR 신호 처리부(320), RL 신호 처리부(325), 제 1진동 소자(330), 제 2진동 소자(335), 제 3진동 소자(340), 제 4진동 소자(345)를 포함한다. 도 2는 일반적인 5.1 채널 디지털 오디오 신호를 처리하기 위한 단말기의 일실 구현예를 보인 블록도이다.

먼저, 영화나 VOD 등과 같은 멀티미디어 재생 시 사운드의 효과를 극대화하기 위해서 저주파를 표현할 필요가 있을 경우 도 1에 도시된 바와 같은 진동 소자를 구동한다. 따라서, 사용자로부터 멀티미디어 재생 요청이 입력되면, 단말기에서는 재생하고자 하는 멀티미디어 파일로부터 음원 신호를 추출해야 한다. 이러한 음원 신호 추출 과정은 통상적인 돌비 프로로직에서 멀티미디어 사운드 데이터 추출 시와 마찬가지이므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

우선, 5.1채널 사운드의 인코딩된 음원 신호가 채널 분리부(300)로 입력되면, 그 채널 분리부(300)는 음원 신호를 디코딩하여 원래 형태로 복원한 후 각 채널별로 신호를 분리한다. 그러면 원래의 형태로 복원된 5.1채널 신호는 각 채널별로 해당 타이밍에 각 신호 처리부(310, 315, 320, 325)에 전달된다. 즉, 채널 분리부(300)에서 출력되는 신호에는 이미 타이밍이 정해져 있기 때문에, 각 채널별 신호는 채널별 타이밍에 맞게 각각의 신호 처리부(310, 315, 320, 325)에 분배되는 것이다.

그러면 각 신호 처리부(310, 315, 320, 325)는 채널 분리부(300)로부터 전달된 신호를 이용하여 진동의 크기를 결정한다. 이러한 진동의 크기 결정은 35Hz ~ 60Hz로 구분되는 극저주파를 섬세하게 구분되는 진동으로 울릴 수 있도록 하기 위해서이다. 이에 따라 각 신호 처리부(310, 315, 320, 325)는 결정된 크기로 진동이 울릴 수 있도록 진동 소자를 구동하기 위한 구동 신호를 생성하여 각각의 진동 소자(330, 335, 340, 345)로 출력한다.

상세하게는 FR 신호 처리부(310)의 경우에는 채널 분리부(300)에 의해 분리된 FRONT-RIGHT에 해당하는 채널 신호가 전달되며, FL 신호 처리부(315)에는 FRONT-LEFT에 해당하는 채널 신호가, RR 신호 처리부(320)에는 REAR-RIGHT에 해당하는 채널 신호가, RL 신호 처리부(325)에는 REAR-LEFT에 해당하는 채널 신호가 각각 전달된다. 이 때, 설명의 편의를 위하여 그 FR 신호 처리부(310)에 전달되는 채널 신호가 도 3에 도시된 바와 같이 나타난다고 가정해 보기로 한다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 진동 크기를 결정하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 35Hz ~ 60Hz로 구분되는 극저주파를 섬세하게 구분되는 진동으로 울릴 수 있도록 진동의 크기가 단계별로 구분한다. 이에 따라 FR 신호 처리부(310)는 각기 다른 크기를 가지는 주파수를 이용하여 진동의 크기를 결정한다. 특히 FR 신호 처리부(310)는 주파수 크기를 전류의 형태로 바꾸어 그 주파수 크기만큼 진동이 크거나 작게 울릴 수 있도록 한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 주파수 크기가 Amp1에 해당할 경우 제 1단계 진동 크기에 해당하는 구동 신호를 생성하며, Amp2에 해당할 경우 상기 제 1단계 진동 크기보다 큰 제 2단계 진동 크기에 해당하는 구동 신호를 생성한다.

그러면, FR 신호 처리부(310)는 생성된 구동 신호를 제 1진동 소자(330)로 출력한다. 이에 따라 제 1진동 소자(330)는 FR 신호 처리부(310)로부터 전달되는 구동 신호에 의해 동작하며, 특히 그 진동의 크기를 나타내는 구동 신호만큼의 크기로 진동을 출력한다.

특히 본 발명의 실시 예에 따른 제 1진동 소자(330), 제 2진동 소자(335), 제 3진동 소자(340), 제 4진동 소자(345) 등의 각각의 진동 소자는 단순히 하이/로우 신호에 따라 온/오프되는 진동 소자가 아닌 서브 우퍼처럼 35Hz ~ 60Hz의 극저주파에 따라 섬세하게 구분되는 진동을 전달할 수 있는 소자이다. 이에 따라 각 진동 소자들은 사운드 출력 시 극저음의 사운드 효과를 효율적으로 나타낼 수 있도록 단말기의 소정 영역에 배치된다.

전술한 바와 같이 각 채널별로 분리된 신호가 각 신호 처리부(310)에 각기 다른 타이밍으로 전달되게 되면, 각 타이밍에 따라 각 신호 처리부(310)는 자신에게 전달된 신호를 이용하여 진동의 크기를 나타내는 구동 신호를 생성한다. 그러면 각 신호 처리부(310)는 자신과 연결된 각 진동 소자(330, 335, 340, 345)에도 각기 다른 타이밍으로 구동 신호가 전달되게 된다. 이렇게 함으로써, 각각의 진동 소자(330, 335, 340, 345)는 타이밍에 맞게 번갈아가면서 전달된 구동 신호만큼의 크기를 가지는 진동을 울리게 된다.

이렇게 함으로써, 사용자는 영화나 게임 채널 등을 단말기를 손에 쥔 상태로 시청하면서 웅장한 사운드가 출력되는 시점에는 진동에 의한 감성 자극을 통해 마치 생동감있는 사운드를 청취하는 듯한 느낌을 가질 수 있게 된다. 즉, 사용자는 섬세하게 구분되는 진동으로 사운드 효과를 내는 단말기를 통해 가정용 홈 시어터 가 핸드헬드 시어터(Handheld Theater)로 옮겨온 듯한 느낌을 받을 수 있게 된다. 이러한 한 예로써, 영화 시청 시 비행기가 좌측에서 우측으로 날아가는 장면에서 비행기가 날아가는 소리를 효과적으로 출력하기 위해서는 마치 서라운드 음향이 나오는 것처럼 표현해야 한다. 따라서, 비행기가 좌측에서 출현하는 경우 단말기는 좌측의 진동 소자를 출력되는 극저음 사운드에 비례하여 크게 울리다가 그 비행기가 우측으로 이동함에 따라 좌측의 진동 소자의 출력을 점차적으로 줄여나가는 대신 우측의 진동 소자의 출력을 점차적으로 크게 한다. 이를 통해 사용자는 화면으로는 비행기가 날아가는 장면을 볼 수 있으며, 스피커로는 비행기가 날아가는 사운드를 들을 수 있을 뿐만 아니라 소정 위치에 배치된 진동 소자의 진동을 통해 입체감있는 사운드 효과를 느낄 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 단말기의 소정 영역에 배치된 진동 소자에 각기 다른 크기 및 타이밍으로 진동을 출력함으로써, 멀티미디어 재생 시 입체감있게 극저음의 사운드 효과를 낼 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명은 고화질, 고음질의 멀티미디어가 제공됨에 따라 그 고음질에 좀 더 박진감을 더할 수 있는 초저음 진동 소자를 구현함으로써 핸드헬드 시어터의 역할을 할 수 있는 단말기로 경쟁력을 가져올 수 있는 이점이 있다.

Claims

사운드 효과를 제공하기 위한 단말기에 있어서,

상기 단말기 내에 사운드 채널에 대응되는 위치에 배치되는 적어도 하나의 진동소자와,

입력되는 사운드를 디코딩하여 상기 사운드를 각 채널별로 분리한 신호를 출력하는 채널 분리부와,

상기 채널별로 분리된 신호를 이용하여 상기 적어도 하나의 진동 소자의 출력 크기를 결정하고, 상기 결정된 출력 크기로 진동을 출력하도록 상기 적어도 하나의 진동 소자를 구동하기 위한 신호를 생성하는 채널별 신호 처리부들을 포함하고,

상기 적어도 하나의 진동 소자는, 상기 채널별 신호 처리부로부터의 구동 신호에 따라 서로 다른 크기와 타이밍으로 진동을 출력함을 특징으로 하는 사운드 효과를 제공하기 위한 단말기.
제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 진동 소자는,

35Hz ~ 60Hz 사이의 극저주파를 세분화된 진동으로 전달함을 특징으로 하는 사운드 효과를 제공하기 위한 단말기.
제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 진동 소자는,

극저주파를 전달할 수 있도록 저진동 모터, 진동 스피커 소자 중 어느 하나임을 특징으로 하는 사운드 효과를 제공하기 위한 단말기.
제 1항에 있어서, 상기 사운드 채널은,

좌우 스테레오 채널, 좌우 서라운드 채널, 단일의 중앙 채널 및 저주파 향상 채널 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 사운드 효과를 제공하기 위한 단말기.
단말기에서 사운드 효과를 제공하기 위한 방법에 있어서,

입력되는 사운드를 디코딩하여 각 채널별로 분리한 신호를 출력하는 과정과,

상기 채널별로 분리된 신호를 이용하여 상기 단말기 내에 사운드 채널에 대응되는 위치에 배치되는 적어도 하나의 진동 소자의 출력 타이밍 및 크기를 결정하는 과정과,

상기 출력 타이밍 및 크기에 따라 상기 적어도 하나의 진동 소자를 통해 진동을 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 사운드 효과를 제공하기 위한 방법.
제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 진동 소자는,

극저주파를 세분화된 진동으로 전달함을 특징으로 하는 사운드 효과를 제공하기 위한 방법.
제 5항에 있어서, 상기 사운드 채널은,

좌우 스테레오 채널, 좌우 서라운드 채널, 단일의 중앙 채널 및 저주파 향상 채널 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 사운드 효과를 제공하기 위한 방법.