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KR101547639B1 - 사운드 포커싱 장치 및 방법 - Google Patents

사운드 포커싱 장치 및 방법 Download PDF

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KR101547639B1
KR101547639B1 KR1020090044999A KR20090044999A KR101547639B1 KR 101547639 B1 KR101547639 B1 KR 101547639B1 KR 1020090044999 A KR1020090044999 A KR 1020090044999A KR 20090044999 A KR20090044999 A KR 20090044999A KR 101547639 B1 KR101547639 B1 KR 101547639B1
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Abstract

사운드 포커싱(sound focusing) 기술이 개시된다. 보다 구체적으로, 다수의 어레이 스피커를 이용하지 않고도 복수의 모노폴 스피커를 이용하여 특정 방향에 위치한 청취자에게만 소리가 전달되도록 하는 기술이 개시된다. 본 발명의 일 양상에 따르면, 동일 축 상에서 후면이 마주보도록 형성된 두 개의 모노폴 스피커를 이용하여 사운드 존을 형성하는 것이 가능하다. 각각의 모노폴 스피커로 인가되는 입력 신호는 소정의 신호처리부에 의해 크기 및 위상이 조절되어 인가된다.
사운드 포커싱(sound focusing), 사운드 존(sound zone), 모노폴 스피커(monopole speaker), 필터(filter)

Description

사운드 포커싱 장치 및 방법{Apparatus and Method for sound focusing}
특정 영역에만 소리가 집중되도록 하는 사운드 포커싱 기술과 관련된다.
최근 주변 타인에게 소음 공해를 유발하지 않고, 이어폰이나 헤드셋 없이 특정 청취자에게만 소리를 전달할 수 있는 personal sound zone 기술에 대한 관심이 증대되고 있다.
특정 지점으로 소리를 집중시키기 위한 일반적인 방법으로는 특별한 스피커(예컨대, 초음파 스피커)나 Sound wave guide(예컨대, horn, reflector 등)를 이용하여 공기 중에 전달되는 소리의 지향성을 극대화하는 방법이 있다.
그러나 이러한 방법은 소리의 전달 효율이 낮다. 또한, 음질 왜곡의 정도가 심하여 일반 가전 제품에 적용하기에는 기술적 한계가 존재한다.
소리를 집중시키기 위한 또 다른 방법으로는 다수의 스피커로 이루어지는 어레이 스피커를 이용한 것으로, 각각의 스피커로 입력되는 신호에 delay를 부여하여 다수의 스피커에서 방사되는 사운드의 방향을 특정 위치로 집중시키는 방법이 있다. 이것은 Beamforming 이론이나 Phased array antenna 이론을 기반으로 각 스피커의 전달하는 신호에 상대적인 delay를 부여하는 방법이다.
그러나 이러한 방법 역시 충분한 음압 확보를 위해서는 다수의 어레이 스피커가 필요하기 때문에 크기가 작은 휴대용 기기에 적용하기에는 어려움이 따른다.
본 명세서에서는, 복수의 모노폴 스피커를 이용하여 사운드 존을 형성하는 사운드 포커싱 기술이 개시된다.
본 발명의 일 양상에 따른 사운드 포커싱 장치는, 서로 다른 방향으로 사운드를 출력하는 복수의 스피커를 포함하는 스피커부 및 제 1 영역에는 사운드 필드가 중첩되고 제 2 영역에는 사운드 필드가 상쇄되도록 스피커부로 전달될 신호를 처리하는 신호처리부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따른 사운드 포커싱 방법은, 신호를 수신하는 단계, 수신된 신호의 크기 및 위상을 조절하는 필터를 수신된 신호에 적용하는 단계, 및 수신된 신호와 필터가 적용된 신호를, 동일 축 상에 형성되며 서로 다른 소리 출력 방향을 갖는 제 1 스피커 및 제 2 스피커에 각각 인가하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따라, 스피커부는, 제 1 스피커 및 제 1 스피커와 동일 축 상에 형성되고, 제 1 스피커의 소리 출력 방향과 반대 방향으로 소리를 출력하는 제 2 스피커를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따라, 스피커부는, 적어도 2 이상의 모노폴 스피커로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따라, 제 1 영역은 제 1 스피커의 전방에 형성되고, 제 2 영역은 제 2 스피커의 전방에 형성될 수가 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따라, 신호처리부는, 신호를 수신하고, 수신된 신호의 크기 및 위상을 조절하는 필터를 수신된 신호에 적용하고, 수신된 신호와 필터가 적용된 신호를 제 1 스피커 및 제 2 스피커로 각각 인가하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따라, 필터는, 제 1 스피커의 음향전달특성과 제 2 스피커의 음향전달특성 간의 비율에 기초하여 정의될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 양상에 따라, 사운드 포커싱 장치는 전술한 구성 외에 제 2 영역의 소리 측정 결과를 이용하여 필터를 갱신하는 업데이트부를 더 포함할 수 있으며, 업데이트부는 제 2 영역에 형성되는 마이크로폰을 구비할 수가 있다.
개시된 내용에 의하면, 다수의 스피커가 배열된 Array 형태의 스피커를 사용하지 않고 최소 개수의 모노폴 스피커를 이용하여 사운드 존을 구현하였기 때문에, 휴대폰과 같은 소형 모바일 기기에 사운드 포커싱 기술을 적용하는 것이 가능해진다. 또한, 필터에 따라 사운드 존의 형태를 조절할 수 있기 때문에 사용 환경에 최적화시켜서 기기를 이용하는 것이 가능해진다. 나아가, 사운드 포커싱 장치가 채널 별로 구비되는 경우, 스테레오 시스템도 구현할 수가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사운드 포커싱 장치의 구성을 도시한 다.
도 1을 참조하면, 사운드 포커싱 장치(100)는 스피커부(101) 및 신호처리부(102)를 포함한다.
스피커부(101)는 서로 다른 방향으로 사운드를 출력하는 복수의 스피커로 구성된다.
예컨대, 스피커부(101)는 배면 배치된 두 개의 모노폴 스피커(monopole speaker)로 구성될 수 있다. 배면 배치란 하나의 모노폴 스피커가 제 1 방향으로 소리를 출력하면, 다른 하나의 모노폴 스피커는 제 1 방향의 반대 방향인 제 2 방향으로 소리를 출력하도록 두 개의 스피커가 뒤쪽을 마주보게 배치되는 구조가 될 수 있다. 여기서 방사되는 음파가 Omni-directional 특성을 가지면 모노폴 스피커라 지칭하고, 진동을 통해 소리를 발생시키는 진동판과 진동판의 상하 후면을 감싸는 Box로 구성된 스피커가 대표적인 모노폴 스피커가 될 수 있다.
신호처리부(102)는, 제 1 영역에 사운드 필드가 중첩되고 제 2 영역에 사운드 필드가 상쇄되도록 스피커부(101)로 전달될 신호를 처리한다.
임의의 영역에 사운드 필드가 중첩 및 상쇄되면 소정의 사운드 존(sound zone)이 형성되는 것이 가능하다. 예컨대, 제 1 영역은 소리가 강화되는 부분이 될 수 있고, 제 2 영역은 소리가 약화되는 부분이 될 수 있다. 제 1 영역과 제 2 영역에 어떤 사람이 위치하고 있는 경우, 사운드 존 형성을 통해 제 1 영역에 위치한 사용자에게만 소리를 전달하는 것이 가능하다.
신호처리부(102)는 이러한 사운드 존 형성을 위해 스피커부(101)로 전달될 신호의 크기 및 위상을 조절한다.
예컨대, 신호처리부(102)는 수신된 신호에 필터를 적용하여 신호의 크기 및 위상을 조절하는 것이 가능하다. 필터는 스피커부(101)의 음향전달특성 및 사운드 존의 패턴 조절 파라미터를 이용하여 정의될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배면 배치의 스피커부(101)를 도시한다. 도 2에서, 스피커부(101)는 제 1 스피커(201) 및 제 2 스피커(202)를 포함한다.
각각의 스피커(201, 202)는 전면부(203-1, 203-2) 및 배면부(204-1, 204-2)로 구성될 수 있다. 전면부(203-1, 203-2)는, 예컨대, 진동을 통해 소리를 발생시키는 진동판을 포함한 스피커의 전면이 될 수 있다. 배면부(204-1, 204-2)는 진동판을 고정시키기 위한 Box의 후면이 될 수 있다.
또한, 제 1 스피커(201) 및 제 2 스피커(202)는 동일 축 상에 형성된다. 예컨대, 도 2에서, 제 1 스피커(201)와 제 2 스피커(202)는 X축 상에 형성되는 것이 가능하다.
일 예로써, 본 실시 예에 따른 사운드 포커싱 장치(100)가 휴대폰에 적용되는 경우, Y축을 기준으로 오른쪽(+X 방향)은 휴대폰의 앞쪽, 즉 사용자 방향이, 왼쪽(-X 방향)은 휴대폰의 뒤쪽, 즉 사용자의 반대 방향이 될 수 있다. 즉 스피커부(101)가 휴대폰의 LCD 패널의 상부에 형성되는 경우, 제 1 스피커(201)는 LCD 패널의 전면에 형성되고, 제 2 스피커(202)는 LCD 패널의 후면에 형성될 수 있다.
그리고, 제 1 스피커(201)와 제 2 스피커(202)는 배면 배치 구조를 갖는다. 예컨대, 제 1 스피커(201)의 배면부(204-1)와 제 2 스피커(202)의 배면부(204-2)가 서로 마주보도록 배치되는 것이 가능하다.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 제 1 스피커(201)의 전방은 사운드 필드가 중첩되는 제 1 영역으로, 제 2 스피커(202)의 전방은 사운드 필드가 상쇄되는 제 2 영역으로 정의될 수 있다.
사운드 필드의 중첩 및 상쇄에 따라 소정의 사운드 존이 형성되는 것이 가능하며, 이 사운드 존의 모양, 크기, 형성 위치 등은 각 스피커(201, 202)로 입력되는 신호의 위상 및 크기 조절에 따라 달라질 수가 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호처리부(102)를 도시한다.
도 3에서, 신호처리부(102)는 신호를 수신하고, q1 신호와 q2 신호를 생성한다. 수신된 신호는 스피커부(101)로 입력될 음향 신호가 될 수 있다. q1 신호는 신호처리부(102)가 수신한 원래의 신호가 될 수 있고, q2 신호는 신호처리부(102)가 수신한 신호에 필터(C1)를 적용한 신호가 될 수 있다.
그리고 신호처리부(102)는 q1 신호를 제 1 스피커(201)로 인가하고, q2 신호를 제 2 스피커(202)로 인가하는 것이 가능하다.
신호처리부(102)의 필터(C1)는 수신된 신호의 위상 및 크기를 조절하기 위한 것으로, 시간 영역의 필터인 IIR 또는 주파수 영역의 필터인 FIR이 이용될 수 있다. 또한, 아날로그 필터로도 구현될 수 있다.
필터(C1)는 다음과 같이 주어질 수 있다.
Figure 112009030848613-pat00001
수학식 1에서, μ는 패턴 조절 파라미터로 이 값에 따라 사운드 존의 모양이 변경되는 것이 가능하다. 그리고 H1(jω)는 제 1 스피커(201)의 음향전달특성을, H2(jω)는 제 2 스피커(202)의 음향전달특성을 나타낸다.
다음으로, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 사운드 포커싱 장치(100)의 동작 원리를 살펴본다.
도 4에서, q1 및 q2는 임의의 공간 상에 존재하는 monopole acoustic source를 나타내고, P(r, θ)는 monopole acoustic source에 의해 형성되는 sound field가 될 수 있다.
이때 P(r, θ)는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112009030848613-pat00002
Monopole source 간의 거리 d가 파장에 비하여 작은 경우, 수학식 2는 다음과 같이 근사될 수 있으며,
Figure 112009030848613-pat00003
수학식 3에서, P(r,θ=0)=0으로 놓고 q1과 q2의 관계를 구하면 다음과 같다.
Figure 112009030848613-pat00004
이것이 의미하는 것은 다음과 같다.
수학식 4와 같은 음원이 주어지면, θ가 0인 방향에서의 P(r, θ), 즉 사운드 필드가 상쇄되는 특정한 방사 패턴을 만들 수 있음을 의미한다. 다시 말해, 같은 축 상에 위치한 음원의 출력 제어를 통하여 +X 방향으로는 음파가 전달되나 -X 방향으로는 음파가 상쇄되는 패턴을 만들 수 있다는 것이다.
이러한 동작 원리 하에서 다시 도 3을 살펴보면, 신호처리부(102)는 수신된 신호의 크기 및 위상을 조절하는 필터(C1)를 적용하여 수학식 4와 같은 관계를 갖는 q1 신호 및 q2 신호를 생성하는 것이 가능하다. 예컨대, q1 신호는 수신된 신호를 그대로 이용하고 q2 신호는 수학식 4와 같은 관계를 갖도록 수신된 신호에 필터를 적용한 신호를 이용하는 것이 가능하다.
그리고 q1 신호 및 q2 신호가 동일 축 상에 형성된 제 1 스피커(201) 및 제 2 스피커(202)로 각각 인가되면, 각 스피커(201, 202)에서 출력된 소리는 특정 영 역에서 중첩 및 상쇄를 일으켜 소정의 사운드 존을 형성하게 되는 것이다.
도 5는 형성되는 사운드 존의 일 예를 도시한 것이다.
도 5에서, 동심원의 중심에는 본 실시 예에 따른 스피커(201, 202)가 위치하며, 실선은 형성되는 사운드 존의 모양을 나타낸다. 사운드 존의 모양은 필터(C1)의 패턴 조절 파라미터(즉, 수학식 3의 μ 값)에 의해 조절될 수 있다. 또한, 사운드 존의 크기, 형성 위치 등은 각 스피커(201, 202)의 음향전달특성에 따라 조절될 수 있다.
본 실시 예에서 패턴 조절 파라미터를 통해 다양한 모양의 사운드 존을 형성하는 신호 처리 과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 목표하는 사운드 존의 모양에 따라 패턴 조절 파라미터의 값 μ 를 결정하고, 그에 따라 수학식 3의 두 채널 신호(즉, q1과 q2)를 생성한다. 다음으로, 주파수 별로 이득을 조절하는 주파수 이득 조절 필터를 통과시켜 주파수에 따른 응답의 변동을 보정하고, 이를 독립적인 2채널 증폭기를 통하여 증폭한 뒤, 전방과 후방을 향하는 두 개의 스피커를 통해 각각 출력하면, 원하는 형상의 사운드 존을 형성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 사운드 포커싱 장치(600)를 도시한다.
도 6을 참조하면, 사운드 포커싱 장치(600)는 스피커부(101), 신호처리부(102), 및 업데이트부(601)를 포함한다.
스피커부(101)는 동일 축 상에 형성되고, 서로 반대 방향으로 소리를 출력하는 제 1 스피커(201) 및 제 2 스피커(202)로 구성될 수 있다.
신호처리부(102)는 신호를 수신하고, 수신된 신호의 크기 및 위상을 조절하는 필터(C1)를 수신된 신호에 적용하고, 수신된 신호(예컨대, q1 신호)와 필터가 적용된 신호(예컨대, q2 신호)를 제 1 스피커(201) 및 제 2 스피커(202)로 각각 인가하는 것이 가능하다.
업데이트부(601)는 제 2 영역의 소리 측정 결과를 이용하여 필터(C1)를 갱신하는 것이 가능하다. 여기서 제 2 영역이란 사운드 필드가 상쇄되는 영역이 될 수 있다.
이러한 업데이트부(601)는 소리 측정을 위한 마이크로폰(603)과 필터 갱신을 위한 필터갱신부(602)를 포함할 수 있다. 예컨대, 업데이트부(601)는 사운드 필드 상쇄 영역에 형성된 마이크로폰(603)을 이용하여 마이크로폰이 형성된 지점의 사운드 필드를 측정하고, 마이크로폰(603)의 소리 측정 결과에 따라 필터갱신부(602)가 적응적으로 제 2 스피커(202)로 인가되는 신호를 제어하는 것이 가능하다.
예를 들어, 본 실시 예에 따른 사운드 포커싱 장치(600)를 휴대폰에 적용하는 경우, 사용자의 귀 근처 영역은 사운드 필드가 중첩되는 제 1 영역으로 나머지 영역은 사운드 필드가 상쇄되는 제 2 영역을 갖도록 사운드 존을 형성하는 것이 가능하다. 그리고, 업데이트부(601)는 휴대폰에 구비된 마이크로폰의 소리 측정 결과를 이용하여 전술한 필터(C1)를 실시간으로 갱신하는 것이 가능하다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사운드 포커싱 방법의 흐름을 도시한다.
도 7을 참조하여 본 실시 예에 따른 사운드 포커싱 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 신호를 수신한다(701). 예컨대, 신호처리부(102)가 스피커부(101)로 전달될 음향 신호를 수신하는 것이 가능하다.
그리고, 소정의 필터를 수신된 신호에 적용한다(702). 이때 필터는, 제 1 영역에는 사운드 필드가 중첩되고 제 2 영역에는 사운드 필드가 상쇄되도록 수신된 신호의 크기 및 위상을 조절하는 필터가 될 수 있다. 예컨대, 신호처리부(102)가 수학식 1과 같은 필터를 이용하여 수학식 4와 같은 관계를 갖는 q1 신호 및 q2 신호를 생성하는 것이 가능하다.
그리고, 수신된 신호와 필터가 적용된 신호를, 동일 축 상에 형성되며 서로 다른 소리 출력 방향을 갖는 제 1 스피커(201) 및 제 2 스피커(202)에 각각 인가한다(703). 예컨대, 신호처리부(102)가 수신된 신호와 동일한 q1 신호를 제 1 스피커(201)로 인가하고, 필터가 적용된 신호인 q2 신호를 제 2 스피커(202)로 인가하는 것이 가능하다.
그리고, 원하는 사운드 존이 형성되었는지 여부를 판단한다(704). 예컨대, 업데이트부(601)에 구비된 마이크로폰(603)의 소리 측정 결과를 토대로 사운드 필드가 상쇄될 영역에 소리가 감지되었는지 여부에 따라 원하는 사운드 존의 형성 여부를 결정하는 것이 가능하다.
만약, 원하는 사운드 존이 형성되지 아니하였다면, 필터를 갱신하고 위 과정을 반복한다(705). 예컨대, 업데이트부(601)가 필터를 실시간으로 조절할 수가 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 사운드 포커싱 장치(700)를 도시한다.
도 8을 참조하면, 사운드 포커싱 장치(800)는 채널 별로 구비될 수 있다.
예컨대, 도 8과 같이, 각각의 사운드 포커싱 장치(100-1, 100-2)가 R채널 및 L채널 신호를 각각 처리하여 스테레오 음향 시스템을 형성하는 것도 가능하다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사운드 포커싱 장치(100)가 휴대폰의 적용된 응용 예를 도시한다.
도 9를 참조하면, 사용자가 있는 방향에서는 2개의 스피커에서 방사되는 음파가 중첩되고, 그 반대편(예컨대, 휴대폰의 뒤쪽) 방향으로는 2개의 스피커에서 방사되는 음파가 상쇄되는 것을 알 수 있다. 이러한 중첩 및 상쇄는 스피커로 입력되는 신호를 전술한 실시 예에 따라 처리하는 방법이 이용될 수 있다. 신호 처리를 위한 필터는 각 스피커의 음향전달함수에 기초하여 정의될 수 있다.
또한, 휴대폰의 왼쪽 부분에서는 L채널을 처리하고, 오른쪽 부분에서는 R채널을 처리하도록 각각 사운드 포커싱 장치가 구비되면(예컨대, 도 8) 스테레오 효과를 구현할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시를 위한 구체적인 예를 살펴보았다. 전술한 실시 예들은 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 특정 실시 예에 한정되지 아니한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사운드 포커싱 장치의 구성을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스피커부를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호처리부를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사운드 포커싱 장치의 동작 원리를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사운드 존을 도시한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 사운드 포커싱 장치의 구성을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사운드 포커싱 방법을 도시한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 사운드 포커싱 장치의 구성을 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모바일 기기를 도시한다.

Claims (13)

  1. 제 1 스피커 및 상기 제 1 스피커와 동일 축 상에 형성되고 상기 제 1 스피커의 소리 출력 방향과 반대 방향으로 소리를 출력하는 제 2 스피커를 포함하는, 서로 다른 방향으로 사운드를 출력하는 적어도 2개 이상의 스피커를 포함하는 스피커부; 및
    제 1 영역에는 사운드 필드가 중첩되고 제 2 영역에는 상기 사운드 필드가 상쇄되도록 상기 스피커부로 전달될 신호를 수신하고, 수신된 상기 신호의 크기 및 위상을 조절하는 필터를 상기 수신된 신호에 적용하고, 상기 수신된 신호와 상기 필터가 적용된 신호를 상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커로 각각 인가하는 신호처리부;를 포함하는 사운드 포커싱 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스피커 및 상기 제 2 스피커는 모노폴 스피커인 사운드 포커싱 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 상기 제 1 스피커의 전방에 형성되고, 상기 제 2 영역은 상기 제 2 스피커의 전방에 형성되는 사운드 포커싱 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터는, 상기 제 1 스피커의 음향전달특성과 상기 제 2 스피커의 음향전달특성 간의 비율에 기초하여 정의되는 사운드 포커싱 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 영역의 소리 측정 결과를 이용하여 상기 필터를 갱신하는 업데이트부; 를 더 포함하는 사운드 포커싱 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 업데이트부는,
    상기 제 2 영역에 형성되는 마이크로폰; 을 포함하는 사운드 포커싱 장치.
  9. 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신된 신호의 크기 및 위상을 조절하는 필터를 상기 수신된 신호에 적용하는 단계; 및
    상기 수신된 신호와 상기 필터가 적용된 신호를, 동일 축 상에 형성되며 서로 다른 소리 출력 방향을 갖는 제 1 스피커 및 제 2 스피커에 각각 인가하는 단계; 를 포함하고,
    상기 필터는, 상기 제 1 스피커의 음향전달특성과 상기 제 2 스피커의 음향전달특성 간의 비율에 기초하여 정의되고, 제 1 영역에는 사운드 필드가 중첩되고 제 2 영역에는 상기 사운드 필드가 상쇄되도록 상기 수신된 신호의 크기 및 위상을 조절하는 사운드 포커싱 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 상기 제 1 스피커의 전방에 형성되고, 상기 제 2 영역은 상기 제 2 스피커의 전방에 형성되는 사운드 포커싱 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 사운드 필드가 상쇄되는 영역의 소리 측정 결과를 이용하여 상기 필터를 갱신하는 단계; 를 더 포함하는 사운드 포커싱 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230057307A (ko) 2023-04-11 2023-04-28 박상훈 비대칭 스피커 시스템

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5748422B2 (ja) * 2010-06-29 2015-07-15 株式会社ザクティ 電子機器
CN104640033B (zh) * 2013-11-11 2017-12-08 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 扬声器
CN104080025A (zh) * 2014-07-25 2014-10-01 赵春宁 扬声器系统及扬声器系统低频的控制方法
WO2017123906A1 (en) * 2016-01-14 2017-07-20 Harman International Industries, Inc. Acoustic radiation pattern control
US10536783B2 (en) * 2016-02-04 2020-01-14 Magic Leap, Inc. Technique for directing audio in augmented reality system
US9949030B2 (en) * 2016-06-06 2018-04-17 Bose Corporation Acoustic device
JP2018174477A (ja) 2017-03-31 2018-11-08 エイブリック株式会社 トランスコンダクタンス増幅器
KR102288653B1 (ko) * 2017-07-28 2021-08-10 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치
CN107369459B (zh) * 2017-08-29 2019-04-12 维沃移动通信有限公司 一种音频处理方法及移动终端
US10111000B1 (en) * 2017-10-16 2018-10-23 Tp Lab, Inc. In-vehicle passenger phone stand
EP3934274B1 (en) 2017-11-21 2023-11-01 Dolby Laboratories Licensing Corporation Methods and apparatus for asymmetric speaker processing
CN109922413A (zh) * 2017-12-13 2019-06-21 北京小米移动软件有限公司 移动终端及其控制方法、存储介质
CN109246571B (zh) * 2018-09-03 2021-11-23 广州飞达音响股份有限公司 声场检测系统和方法
US10893345B2 (en) * 2018-12-26 2021-01-12 Lamassu Llc Compact speaker system with controlled directivity
CN112905145A (zh) * 2019-11-19 2021-06-04 英业达科技有限公司 笔记本电脑
CN112866894B (zh) * 2019-11-27 2022-08-05 北京小米移动软件有限公司 声场控制方法及装置、移动终端、存储介质
US11114082B1 (en) * 2020-04-23 2021-09-07 Sony Corporation Noise cancelation to minimize sound exiting area
CN115209077A (zh) * 2021-04-13 2022-10-18 华为技术有限公司 显示设备及其音频输出方法
JP2023045142A (ja) * 2021-09-21 2023-04-03 株式会社Subaru 車両接近通報装置
NO348081B1 (en) * 2022-02-16 2024-08-12 Norphonic AS An auditory guidance method and system
CN115988381A (zh) * 2022-12-30 2023-04-18 联想(北京)有限公司 定向发声方法及装置、设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3177492B2 (ja) * 1997-10-23 2001-06-18 松下電器産業株式会社 拡声装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2692425B1 (fr) * 1992-06-12 1997-04-25 Alain Azoulay Dispositif de reproduction sonore par multiamplification active.
JPH09247784A (ja) 1996-03-13 1997-09-19 Sony Corp スピーカ装置
US7191022B1 (en) * 1997-10-23 2007-03-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Public addressing system
US6389145B2 (en) * 1998-07-24 2002-05-14 Agere Systems Guardian Corp. Methods and apparatus for controlling the output of moving armature transducers
JP4185216B2 (ja) 1999-05-07 2008-11-26 松下電器産業株式会社 拡声装置
US6816598B1 (en) * 1999-09-23 2004-11-09 Tierry R. Budge Multiple driver, resonantly-coupled loudspeaker
JP4716238B2 (ja) 2000-09-27 2011-07-06 日本電気株式会社 携帯端末装置の音響再生システム及び方法
US20020131608A1 (en) 2001-03-01 2002-09-19 William Lobb Method and system for providing digitally focused sound
AU2002244845A1 (en) 2001-03-27 2002-10-08 1... Limited Method and apparatus to create a sound field
US6985593B2 (en) 2002-08-23 2006-01-10 Bose Corporation Baffle vibration reducing
US7551749B2 (en) 2002-08-23 2009-06-23 Bose Corporation Baffle vibration reducing
US7346315B2 (en) 2004-03-30 2008-03-18 Motorola Inc Handheld device loudspeaker system
JP2005292250A (ja) 2004-03-31 2005-10-20 Toshiba Corp 携帯型電子機器
WO2005109954A1 (en) 2004-05-06 2005-11-17 Bang & Olufsen A/S A method and system for adapting a loudspeaker to a listening position in a room
US8457324B2 (en) * 2005-08-16 2013-06-04 Honeywell International Inc. Directional speaker system
JP4289343B2 (ja) * 2005-10-20 2009-07-01 ヤマハ株式会社 スピーカ駆動装置
JP2007124129A (ja) * 2005-10-26 2007-05-17 Sony Corp 音響再生装置および音響再生方法
US8144583B2 (en) * 2006-12-13 2012-03-27 Avaya Inc. Network switch that is optimized for a telephony-capable endpoint
KR100878110B1 (ko) 2007-08-08 2009-01-14 에스케이 텔레콤주식회사 휴대 단말기의 지향성 스피커 장치
KR101354259B1 (ko) 2007-08-20 2014-01-27 삼성전자주식회사 지향성 스피커 장치 및 이를 구비한 무선 단말기

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3177492B2 (ja) * 1997-10-23 2001-06-18 松下電器産業株式会社 拡声装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230057307A (ko) 2023-04-11 2023-04-28 박상훈 비대칭 스피커 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
US20100296660A1 (en) 2010-11-25
JP5570870B2 (ja) 2014-08-13
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