KR102468799B1

KR102468799B1 - 전자장치, 그 제어방법 및 그 컴퓨터프로그램제품

Info

Publication number: KR102468799B1
Application number: KR1020170102473A
Authority: KR
Inventors: 이윤재; 이우정; 송영석; 박해광
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2017-08-11
Filing date: 2017-08-11
Publication date: 2022-11-18
Anticipated expiration: 2037-08-11
Also published as: KR20190017512A; US10972849B2; EP3607760A4; US20190052986A1; EP3607760A1; WO2019031718A1

Abstract

본 발명은 전자장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 전자장치는, 오디오신호를 수신하는 신호수신부; 오디오신호를 출력할 수 있는 출력부; 및 수신된 오디오신호를 복수의 채널신호로 분리하고, 제1 채널신호와 제2 채널신호 간 특성 차이에 대응하는 이득을 결정하고, 결정된 이득에 따라 복수의 출력신호 간의 상대비를 조정하여 출력부를 통해 출력되는 오디오신호의 음상이 변경되도록 제어하는 프로세서를 포함한다. 이에 따라, 컨텐츠가 갖는 고유의 특성에 대응하여 음상이 가변되므로 원음이 왜곡되지 않으면서도 자연스러운 음장 확장 효과를 기대할 수 있다.

Description

전자장치, 그 제어방법 및 그 컴퓨터프로그램제품{ELECTRONIC APPARATUS, METHOD FOR CONTROLLING THEREOF AND COMPUTER PROGRAM PRODUCT THEREOF}

본 발명은 전자장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오디오신호의 음상이 가변되는 전자장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

텔레비전(TV), 스피커장치 등과 같은 오디오 출력기능을 갖는 전자장치는, 방송이나 멀티미디어 컨텐츠 등의 다양한 오디오신호를 출력한다.

전자장치의 오디오 출력은, 다양하게 구현될 수 있겠으나, 입력 오디오신호를 출력하기 위한 스테레오 스피커 등으로 구현되는 경우가 많다. 또한, 최근 오디오 출력 기능을 갖는 전자장치는 소형화 및 일체화된 형태의 제품으로 확산되는 추세이다.

그러나, 이러한 추세에도 불구하고 오디오 출력에 대해 넓은 음장(sound stage)을 형성하여 보다 좋은 음질의 사운드를 청취하고자 하는 수요가 존재한다.

그런데, 통상적으로 음장 확장은 컨텐츠 자체의 특성 보다는 청취 공간 등을 고려하여 이루어지는 경우가 많으므로, 원음의 의도와 관계없는 음장 확장만을 위한 인위적인 처리가 이루어지는 경우가 발생될 수 있다.

그에 따라, 출력된 오디오신호에서 음원의 명료성이 하락하거나, 의도치 않은 왜곡된 음상 정위(sound image fixing)가 발생될 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은, 상기한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 원음을 왜곡하지 않고 그 컨텐츠 자체가 갖는 특성에 대응하여 능동적으로 음상이 변경되는 오디오신호가 출력되도록 하는 전자장치, 그 제어방법 및 그 컴퓨터프로그램제품을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은, 음상의 가변 시점이 적절이 제어되도록 함으로써, 연산량에 따른 장치의 부하를 줄이고 청취자가 오디오 감상에 있어 불편을 느끼지 않도록 하는 전자장치, 그 제어방법 및 그 컴퓨터프로그램제품을 제공하는 것이다.

본 발명 일 실시예에 따른 전자장치는, 오디오신호를 수신하는 신호수신부; 오디오신호를 출력할 수 있는 신호출력부; 및 수신된 오디오신호를 복수의 채널신호로 분리하고, 제1 채널신호와 제2 채널신호 간 특성 차이에 대응하는 이득을 결정하고, 결정된 이득에 따라 복수의 출력신호 간의 상대비를 조정하여 출력부를 통해 출력되는 오디오신호의 음상이 변경되도록 제어하는 프로세서를 포함한다. 이로 인하여, 컨텐츠가 갖는 고유의 특성에 대응하여 음상이 가변되므로 자연스러운 음장 확장 효과가 제공된다.

프로세서는 분리된 복수의 채널신호로부터 생성되는 제1 출력신호 및 제2 출력신호 간의 상대비를 조정할 수 있다. 이에, 오디오신호의 좌우 특성 차이에 따라 복수의 채널마다의 음장 확장 범위가 조정됨으로써 능동적인 음상 변경 효과가 기대된다.

특성 차이는 제1 채널신호와 제2 채널신호의 위상 차이를 포함할 수 있다. 이에, 원음의 의도에 부합하는 음상 가변이 가능하다.

프로세서는 제1 채널신호와 제2 채널신호를 주파수 영역으로 변환하고, 주파수 영역으로 변환된 제1 채널신호와 제2 채널신호 간 특성 차이를 결정할 수 있다. 이에, 입력 오디오신호 컨텐츠 자체의 특성을 이용하므로, 불필요한 추가 정보를 획득할 필요가 없다.

프로세서는 주파수 영역으로 변환된 제1 채널신호 및 제2 채널신호의 복수의 주파수 대역 별로 특성 차이를 결정할 수 있다. 이는, 입력 오디오신호를 효율적으로 이용하는 간단한 연산 방식을 제시한다.

프로세서는 제1 채널신호와 제2 채널신호의 저음역 신호에 기초하여 특성 차이를 결정할 수 있다. 이는, 음상 변경에 큰 영향력을 가지는 대역의 신호를 이용함으로써, 연산 효율을 증가시킨다.

특성 차이는 제1 채널신호와 제2 채널신호의 크기 차이 또는 시간 차이를 포함할 수 있다. 이에, 오디오신호 자체의 다양한 특성을 음상 확장에 이용할 수 있다.

출력 오디오신호는, 신호수신부를 통해 입력된 오디오신호보다 많은 개수의 출력신호를 포함할 수 있다. 이에, 입력 채널 수보다 출력 채널 수가 많은 업믹스 환경에 본 발명이 적용될 수 있다.

프로세서는 입력 오디오신호의 복수의 시간 구간 별로 특성 차이를 결정할 수 있다. 이에, 음상의 가변 주기가 청취자의 선호도를 고려하여 조절 가능하다.

영상을 표시 가능한 디스플레이부를 더 포함하고, 입력 오디오신호는 디스플레이부에 표시되는 영상 컨텐츠에 대응할 수 있다. 이에, 텔레비전과 같은 디스플레이장치의 자체 스피커에도 본 발명이 적용될 수 있다.

한편, 본 발명 일 실시예에 따른 전자장치의 제어방법은, 입력 오디오신호를 수신하는 단계; 입력 오디오신호를 복수의 채널신호로 분리하는 단계; 제1 채널신호와 제2 채널신호 간의 특성 차이에 대응하는 이득을 결정하는 단계; 결정된 이득에 따라 복수의 출력신호 간의 상대비를 조정하여 음상이 가변되는 출력 오디오신호를 생성하는 단계; 및 생성된 출력 오디오신호를 출력하는 단계를 포함한다. 이로 인하여, 컨텐츠가 갖는 고유의 특성에 대응하여 음상이 가변되므로 자연스러운 음장 확장 효과가 제공된다.

출력 오디오신호를 생성하는 단계는, 분리된 복수의 채널신호로부터 생성되는 제1 출력신호 및 제2 출력신호 간의 상대비를 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 이에, 오디오신호의 좌우 특성 차이에 따라 복수의 채널마다의 음장 확장 범위가 조정됨으로써 능동적인 음상 변경 효과가 기대된다.

제1 채널신호와 제2 채널신호를 주파수 영역으로 변환하는 단계와; 주파수 영역으로 변환된 제1 채널신호와 제2 채널신호 간 특성 차이를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이에, 입력 오디오신호 컨텐츠 자체의 특성을 이용하므로, 불필요한 추가 정보를 획득할 필요가 없다.

특성 차이를 결정하는 단계는, 주파수 영역으로 변환된 제1 채널신호 및 제2 채널신호의 복수의 주파수 대역 별로 특성 차이를 결정할 수 있다. 이는, 입력 오디오신호를 효율적으로 이용하는 간단한 연산 방식을 제시한다.

제1 채널신호와 제2 채널신호의 저음역 신호에 기초하여 특성 차이를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이는, 음상 변경에 큰 영향력을 가지는 대역의 신호를 이용함으로써, 연산 효율을 증가시킨다.

출력 오디오신호는, 입력 오디오신호보다 많은 개수의 출력신호를 포함할 수 있다. 이에, 입력 채널 수보다 출력 채널 수가 많은 업믹스 환경에 본 발명이 적용될 수 있다.

입력 오디오신호의 복수의 시간 구간 별로 특성 차이를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이에, 음상의 가변 주기가 청취자의 선호도를 고려하여 조절 가능하다.

한편, 본 발명 일 실시예에 따른 컴퓨터프로그램제품은, 인스트럭션을 저장하는 메모리와; 프로세서를 포함하며, 인스트럭션은, 입력 오디오신호를 복수의 채널신호로 분리하고, 제1 채널신호와 제2 채널신호 간의 특성 차이에 대응하는 이득을 결정하고, 결정된 이득에 따라 복수의 출력신호 간의 상대비를 조정하여 음상이 가변되는 출력 오디오신호를 생성한다. 이로 인하여, 컨텐츠가 갖는 고유의 특성에 대응하여 음상이 가변되므로 자연스러운 음장 확장 효과가 제공된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 전자장치, 그 제어방법 및 그 컴퓨터프로그램제품에 따르면, 입력 오디오신호의 컨텐츠 특성에 따라 출력 오디오신호의 음상이 변경되므로, 원음이 왜곡되지 않으면서도 자연스러운 음장 확장 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명의 전자장치, 그 제어방법 및 그 컴퓨터프로그램제품은 음상의 가변 주기가 조절 가능하므로, 연산량에 따른 장치의 부하가 발생되지 않으면서도 지나치게 잦은 음상 변경 등으로 청취자의 오디오 감상에 불편을 초래하지 않도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명 일 실시예에 의한 전자장치를 도시한다.
도 2는 본 발명 다른 실시예에 의한 전자장치를 도시한다.
도 3은 본 발명 일 실시예에 따른 전자장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명 일 실시예에 따른 전자장치에서 신호처리부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5와 도 6은 제1 채널신호와 제2 채널신호 간 위상 차이에 따른 신호 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 특성 차이에 대응하여 결정된 이득을 도시한 도면이다.
도 8과 도 9는 본 발명 실시예에 따라 출력 오디오신호의 음상이 가변되는 예를 도시한다.
도 10은 본 발명 다른 실시예에 따른 전자장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 11은 본 발명 실시예에 의한 전자장치의 제어방법을 도시한 흐름도이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들에 관해 상세히 설명한다. 이하 실시예들의 설명에서는 첨부된 도면들에 기재된 사항들을 참조하는 바, 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명 일 실시예에 의한 전자장치(1)를 도시한다.

본 발명 일 실시예에 따른 전자장치(1)는 오디오 컨텐츠를 사용자에게 제공한다. 전자장치(1)는 오디오신호를 출력 가능한 하나 이상의 스피커 장치(101, 102)로 구현될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명 일 실시예에서 전자장치(1)는 사운드 바(sound bar) 형태의 스피커장치(101)를 포함한다. 스피커장치로 구현된 전자장치(1)는 신호수신부(도 3의 110)를 통해 외부의 신호공급원(2)(예를 들어, 텔레비전, A/V 리시버 등)으로부터 오디오 컨텐츠를 수신하고, 이를 처리하여 생성된 오디오신호를 출력할 수 있다.

도 1은 본 발명 전자장치(1)가 구현 가능한 하나의 실시예를 예로 들어 도시한 것으로, 스피커장치의 형태 및/또는 개수는 다양하게 구현될 수 있다. 또한, 전자장치(1)와 신호공급원(2)의 연결은 유선에 한정되지 않으며, 다양한 방식의 유선 또는 무선 접속(예를 들어, 블루투스 연결 등)에 의해 오디오신호를 수신할 수 있을 것이다.

도 2는 본 발명 다른 실시예에 의한 전자장치(10)를 도시한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예로서 전자장치(10)는 텔레비전(TV)과 같은 디스플레이장치로 구현될 수 있다. 전자장치(10)가 디스플레이장치로 구현된 경우, 전자장치(10)는 자체적으로 구비하는 신호출력부(도 10의 230)를 통해 오디오신호를 출력할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예로서 전자장치는 랩탑(laptop), 태블릿(tablet), 모바일 폰, 멀티미디어 재생기, 전자액자, 디지털광고판, LFD, 셋탑박스, MP3 플레이어, DVD 플레이어, BD 플레이어, 라디오장치, A/V 리시버, 헤드폰, 헤드셋, 차량용 오디오장치 등 오디오신호를 출력할 수 있는 다양한 전자장치로 구현될 수 있다.

본 발명 실시예에 따른 전자장치(1,10)는 입력 오디오신호를 처리하여 출력 오디오신호를 생성한다. 입력 오디오신호는 적어도 둘 이상의 채널신호(예를 들어, 좌측 채널신호와 우측 채널신호)를 포함할 수 있다.

일 실시예에서 전자장치(1, 10)는 출력 오디오신호의 채널 개수(M channel)가 입력 오디오 신호의 채널 개수(N channel)보다 많게 되도록 오디오신호를 변환하는 업믹스(upmix) 프로세싱을 수행할 수 있다. 구체적으로, 전자장치(1, 10)는 두 채널의 입력 오디오신호(좌측 채널신호와 우측 채널신호)를 그 이상의 다채널 출력 오디오신호(예를 들어, 중앙 채널신호, 좌측 채널신호, 우측 채널신호, 좌측 서라운드 채널신호 및 우측 서라운드 채널신호)로 변환하는 업믹스 기능을 지원하는 장치로 구현될 수 있다.

일 실시예에서 전자장치(1, 10)는 출력 오디오신호를 보다 현장감있게 재현하기위해 그 음상(sound image)을 변경 즉, 이동시킨다. 음상은 전자장치(1, 10)로부터 출력되는 오디오신호가 가상으로 맺히는 위치를 의미한다. 본 발명 실시예에 따른 전자장치(1, 10)에서는 출력 오디오신호의 음상이 컨텐츠의 특성에 대응하여 가변되므로, 청취자에게 보다 자연스러운 음장(sound stage 또는 sound field)이 확장된 사운드를 제공할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치(1)의 보다 구체적인 구성에 관해 설명한다.

도 3은 본 발명 일 실시예에 따른 전자장치(1)의 구성을 도시한 블록도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명 일 실시예의 전자장치(1)는 신호수신부(110), 신호처리부(120), 신호출력부(130)를 포함한다. 전자장치(1)는 사용자입력부(140), 저장부(150) 및 제어부(160) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 다만, 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 전자장치(1)의 구성은 하나의 예시일 뿐이며, 본 발명의 일 실시예에 의한 전자장치는 도 3에 도시된 구성 외에 다른 구성으로도 구현될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 전자장치는 도 3에 도시된 구성 외 다른 구성이 추가되거나, 혹은 도 3에 도시된 구성 중 적어도 하나가 배제되어 구현될 수도 있다.

신호수신부(110)는 입력 오디오신호를 수신 가능하다. 입력 오디오신호는 텔레비전(2)을 포함하는 다양한 외부 신호공급원으로부터 수신될 수 있다. 신호공급원은 DVD, PC 등과 같은 영상처리기기, 스마트폰, 태블릿 등과 같은 모바일기기를 포함하며, 신호수신부(110)는 인터넷을 통하여 서버로부터 오디오신호를 수신할 수도 있다.

신호수신부(110)는 신호공급원과 같은 외부장치와 통신하여 오디오신호를 수신하는 통신부를 포함할 수 있다. 통신부는 외부장치에 따라서 다양한 방식으로 구현된다. 예를 들어, 통신부는 유선통신을 위한 접속부를 포함하며, 접속부는 HDMI(High Definition Multimedia Interface), HDMI-CFC(Consumer Electronics Control), USB, 컴포넌트(Component) 등의 규격에 따른 신호/데이터를 송/수신할 수 있으며, 이들 각각의 규격에 대응하는 적어도 하나 이상의 커넥터 또는 단자를 포함한다. 통신부는 유선 LAN(Local Area Network)을 통해 복수의 서버들과 유선 통신을 수행할 수 있다.

통신부는 유선 접속을 위한 커넥터 또는 단자를 포함하는 접속부 이외에도 다양한 다른 통신 방식으로 구현될 수 있다. 예컨대, 외부 장치와 무선 통신을 수행하기 위해 RF(Radio Frequency) 신호를 송/수신하는 RF 회로를 포함할 수 있으며, Wi-fi, 블루투스, 지그비(Zigbee), UWB(Ultra-Wide Band), Wireless USB, NFC(Near Field Communication) 중 하나 이상의 통신을 수행하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서 신호수신부(110)는 2 채널 이상의 입력 오디오신호를 수신한다. 즉, 신호수신부(200)에서 수신되는 입력 오디오신호는 좌측 채널신호(L)와 우측 채널신호(R)로 구성된 스테레오 신호이거나, 또는 그 이상의 채널신호로 구성된 멀티채널 오디오신호를 포함할 수 있다.

신호처리부(120)는 신호수신부(110)를 통해 입력된 오디오신호를 소정 알고리즘에 따라 처리하여 출력 오디오신호를 생성한다.

신호처리부(120)(이하, 프로세서 라고도 한다)는 출력되는 오디오신호의 채널 개수(M channel)가 입력 오디오 신호의 채널 개수(N channel)보다 많게 되도록 오디오신호를 변환하는 업믹스(upmix) 프로세싱을 수행한다. 여기서, 신호처리부(120)는 음향심리학(psychoacoustics) 기반의 자연스러운 음장 확장이 이루어지도록 하는 업믹스 프로세싱을 수행하도록 마련된다.

출력 오디오신호의 채널 개수는 물리적 스피커의 개수이거나, 또는 가상적 스피커의 개수가 될 수도 있다.

일 실시예에서 신호처리부(120)는 좌측 채널신호(L)와 우측 채널신호(R)로 이루어진 2 채널의 입력 오디오신호를 중앙 채널신호(C), 좌측 채널신호(L), 우측 채널신호(R), 좌측 서라운드 채널신호(Ls) 및 우측 서라운드 채널 신호(Rs)로 이루어진 5 채널의 출력 오디오신호가 되도록 처리할 수 있다.

다른 실시예에서 신호처리부(120)는 좌측 채널신호(L)와 우측 채널신호(R)로 이루어진 2 채널의 입력 오디오신호를 중앙 채널신호(C), 좌측 채널신호(L), 우측 채널신호(R), 좌측 하이트(height) 채널신호(Top L) 및 우측 하이트 채널 신호(Top R)로 이루어진 5 채널 출력 오디오신호가 되도록 처리할 수 있다.

또 다른 실시예에서 신호처리부(120)는 2와 상이한 개수의 입력 채널들, 예를 들어, 3, 5, 또는 그 이상의 채널로 이루어진 입력 오디오신호로부터, 상이한 개수의 채널들, 예를 들어, 3, 7, 9, 또는 그 이상의 채널로 이루어진 출력 오디오신호가 되도록 처리할 수 있다.

신호처리부(120)는 청취자에게 위치 및/또는 방향을 갖는 하나 이상의 청각적 성분의 감각을 제공하는 방향성 출력 신호를 생성할 수 있다.

구체적으로, 신호처리부(120)는 소정 알고리즘에 따라 출력 오디오신호를 생성하며, 그 출력 오디오신호가 신호출력부(130)를 구성하는 스피커 각각을 통해 재생될 때 2개의 스피커 사이의 소정 위치에 음상(sound image) 즉, 팬텀 이미지가 생성된다.

일 실시예에서 신호처리부(120)는 입력 오디오신호의 특성에 대응하여 음상이 능동적으로 변경 즉, 이동되도록 출력 오디오신호를 생성한다. 신호처리부(120)의 상세한 구성과 동작에 대해서는 후술한다.

일 실시예에서 신호처리부(120)는 전자장치(1)에 내장되는 인쇄회로기판(PCB) 상에 실장되는 메인 SoC에 포함되는 형태로서 구현 가능하며, 메인 SoC는 후술하는 제어부(160)를 구현하는 일례인 적어도 하나의 마이크로프로세서 또는 CPU를 포함할 수 있다.

신호처리부(120)에서 생성된 출력 오디오신호는 신호출력부(130)를 통해 출력됨으로써 사용자에게 음향 컨텐츠가 제공된다.

신호출력부(130)는 예를 들어, 가청주파수인 20Hz 내지 20KHz 대역의 오디오를 출력하게 마련된다. 신호출력부(130)는 처리 가능한 오디오 채널(가상 채널 포함) 및 출력 주파수를 고려하여 다양한 위치에 설치될 수 있다. 신호출력부(130)는 출력하는 오디오신호의 주파수대역에 따라 서브우퍼(sub-woofer), 미드우퍼(mid-woofer), 미드레인지(mid-range) 스피커, 트위터(tweeter) 스피커 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시예에서 신호출력부(130)는 중앙 스피커(C), 좌측 스피커(L), 우측 스피커(R), 좌측 서라운드 스피커(Ls), 및 우측 서라운드 스피커(Rs)를 포함하는 5채널 서라운드 스피커(surround speaker)로 구현될 수 있다.

다른 실시예에서 신호출력부(130)는 중앙 스피커(C), 좌측 스피커(L), 우측 스피커(R), 좌측 하이트(height) 스피커(Top L), 우측 하이트 스피커(Top R)를 포함하는 5채널 탑 스피커(top speaker)로 구현될 수 있다.

사용자입력부(140)는 사용자입력을 수신하여 제어부(160)로 전달한다. 사용자입력부(140)는 사용자입력의 방식에 따라서 다양한 형태로 구현될 수 있는 바, 예를 들면 전자장치(1)의 외측에 설치된 메뉴버튼, 리모컨(remote control)을 포함하는 사용자커맨드가 수신 가능한 입력장치, 입력장치를 포함하는 외부장치로부터 사용자커맨드를 수신하는 통신 인터페이스, 사용자의 음성입력을 인식하는 마이크(microphone) 등으로 구현될 수 있다.

일 실시예에서 사용자입력부(140)는 후술하는 신호처리부(120)의 음상이 변경에 대한 옵션을 선택하는 사용자커맨드를 수신할 수 있다.

저장부(150)는 전자장치(1)의 다양한 데이터를 저장하도록 구성된다. 저장부(150)는 전자장치(1)에 공급되는 전원이 차단되더라도 데이터들이 남아있어야 하며, 변동사항을 반영할 수 있도록 쓰기 가능한 비휘발성 메모리(writable ROM)로 구비될 수 있다. 즉, 저장부(150)는 플래쉬 메모리(flash memory), EPROM 또는 EEPROM 중 어느 하나로 구비될 수 있다. 저장부(150)는 전자장치(1)의 읽기 또는 쓰기 속도가 비휘발성 메모리에 비해 빠른 DRAM 또는 SRAM과 같은 휘발성 메모리(volatile memory)를 더 구비할 수 있다.

제어부(160)는 전자장치(1)의 제반 구성들이 동작하기 위한 제어를 수행한다. 제어부(160)는 이러한 제어 동작을 수행할 수 있도록 하는 제어프로그램(혹은 인스트럭션)과, 제어프로그램이 설치되는 비휘발성의 메모리, 설치된 제어프로그램의 적어도 일부가 로드되는 휘발성의 메모리 및 로드된 제어프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)를 포함할 수 있다.

제어프로그램은, BIOS, 디바이스드라이버, 운영체계, 펌웨어, 플랫폼 및 응용프로그램(어플리케이션) 중 적어도 하나의 형태로 구현되는 프로그램(들)을 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 응용프로그램은, 전자장치(1)의 제조 시에 전자장치(1)에 미리 설치 또는 저장되거나, 혹은 추후 사용 시에 외부로부터 응용프로그램의 데이터를 수신하여 수신된 데이터에 기초하여 전자장치(1)에 설치될 수 있다. 응용 프로그램의 데이터는, 예컨대, 어플리케이션 마켓과 같은 외부 서버로부터 전자장치(1)로 다운로드될 수도 있다. 이와 같은 외부 서버는, 본 발명의 컴퓨터프로그램제품의 일례이나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제어부(160)는 하나의 실시예로서, 입력 오디오신호에 기초하여 음상이 능동적으로 변경되는 출력 오디오신호를 생성하도록 신호처리부(120)를 제어한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 신호처리부(120)의 상세한 구성과 기능에 대해서 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명 일 실시예에 따른 전자장치(1)에서 신호처리부(120)의 구성을 도시한 블록도이다.

도 4는 2 채널 입력, 5채널 출력의 업믹스 프로세스를 수행하는 신호처리부(120)를 예로 들어 도시한다. 이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 신호수신부(110)로부터 신호처리부(120)로 수신되는 오디오신호는 좌측 채널신호(L)와 우측 채널신호(R)를 포함할 수 있다. 신호처리부(121)는 수신된 입력 오디오신호를 복수의 채널신호, 예를 들어 중앙 채널신호(C'), 좌측 채널신호(L'), 우측 채널신호(R'), 좌측 스테레오 채널신호(L’), 우측 스테레오 채널신호(R’)로 생성하여 출력되도록 할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 신호처리부(120)는 신호분리부(121), 특성추출부(122), 이득제어부(123) 및 믹스부(124)를 포함한다. 여기서, 도 4에 도시된 신호처리부(120) 내 각 구성들(121 내지 124)은 물리적인 구성이 아니라, 그 수행하는 기능에 의해 구분된 것으로서, 예를 들어 소프트웨어 모듈 또는 로직일 수 있다.

즉, 본 발명 일 실시예에서 신호처리부(120)는 단일 칩으로 구현되며, 그 칩을 동작시키는 소프트웨어에 의해 신호분리부(121), 특성추출부(122), 이득제어부(123) 및 믹스부(124)의 각 기능들이 수행되도록 구현될 수 있을 것이다. 또한, 신호처리부(120)내의 각 구성들은 전자장치(100)의 성능에 따라 추가되거나 삭제될 수 있다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 것이다.

신호분리부(120)는 입력 오디오신호로부터 복수의 채널신호를 분리한다.

일 실시예에서 신호분리부(121)는 좌측 채널신호(L)와 우측 채널신호(R)로 이루어진 입력 오디오신호를 중앙 채널신호(C'), 좌측 채널신호(L’)와 우측 채널신호(R’)로 분리하여 출력할 수 있다(front L'/R'/C').

일 실시예에서 신호분리부(121)는 중앙(center) 신호 분리 방식을 이용하여 신호분리를 수행할 수 있다. 본 명세서에서는 입력된 오디오신호로부터 신호분리부(121)에 의해 분리된 좌우 채널신호들을 앰비언트(ambient) 스테레오 신호 또는 스테레오 신호라고 부르기로 한다.

신호분리부(121)는 입력된 좌측 채널신호(L)와 우측 채널신호(R)의 상관계수를 산출하고, 산출된 상관계수를 이용하여 좌측 채널신호(L)와 우측 채널신호(R)로부터 중앙 채널신호(C')를 분리할 수 있다. 여기서, 신호분리부(121)는 입력된 좌측 채널신호(L)와 우측 채널신호(R)를 주파수 영역(domain)으로 변환하여 상관계수를 산출할 수 있다. 상관계수는 두 채널신호 사이의 상관도 (coherence), 유사성 (similarity) 등에 기초하여 산출된다. 신호처리부(120)는 입력 오디오신호로부터 분리된 중앙 채널신호(C')가 이후 프로세스에서 바이패스되도록 제어한다.

일 실시예에서 신호분리부(121)는 입력된 좌측 채널신호(L)와 분리된 중앙 채널신호(C')를 이용하여 좌측 스테레오 채널신호(L’)를 생성하고, 우측 채널신호(R)와 분리된 중앙 채널신호(C')를 이용하여 우측 스테레오 채널신호(R’)를 생성한다. 신호분리부(121)는 좌측 채널신호(L)로부터 시간 영역으로 변환된 중앙 채널신호(C’)를 차감하여 좌측 스테레오 채널신호(L’)를 생성하고, 우측 채널신호(R)로부터 시간 영역으로 변환된 중앙 채널신호(C’)를 차감하여 우측 스테레오 채널신호(R’)를 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 좌측 스테레오 채널신호(L’)와 우측 스테레오 채널신호(R’)는 이후 프로세스를 위해 특성추출부(122)로 전달된다.

도면과 상술한 설명에서는 입력 오디오신호가 좌측 채널신호(L)와 우측 채널신호(R)를 포함하는 2 채널의 신호인 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 입력 오디오신호는 좌, 우, 중앙 채널을 포함하거나, 그 이상의 멀티채널 오디오신호인 경우에도 본 발명이 적용될 수 있다.

특성추출부(122)는 입력 오디오신호와, 신호분리부(121)로부터 분리된 복수의 채널신호를 수신한다.

일 실시예에서, 특성추출부(122)는 입력 오디오신호로서 좌측 채널신호(L) 및 우측 채널신호(R)를 수신하고, 신호분리부(121)로부터 중앙 채널신호(C'), 좌측 스테레오 채널신호(L’) 및 우측 스테레오 채널신호(R’)를 수신할 수 있다.

특성추출부(122)는 입력된 복수의 채널신호들 중에서 제1 채널신호와 제2 채널신호 간 특성 차이를 결정한다. 구체적으로, 특성추출부(122)는 제1 채널신호와 제2 채널신호 각각으로부터 특성을 추출하고(feature extraction), 그 추출된 특성을 이용하여 제1 채널신호와 제2 채널신호 간의 특성 차이를 결정한다.

본 발명 실시예에 따른 전자장치(1)에서, 특성추출부(122)에 의해 제1 채널신호 및 제2 채널신호로부터 추출되는 특성은 입력 오디오신호 자체의 컨텐츠 특성을 나타내는 소정 속성에 대응한다. 구체적으로, 제1 채널신호와 제2 채널신호 간 특성 차이는, 예를 들어 제1 채널신호와 제2 채널신호의 위상 차이(phase difference), 크기 차이, 시간 차이(타임 딜레이) 중 적어도 하나가 될 수 있다.

일 실시예에서 특성추출부(122)는 주파수 영역(주파수 도메인)으로 변환된 제1 채널신호와 제2 채널신호 간 특성 차이(예를 들어, 위상 차이)를 결정할 수 있다.

이를 위해, 특성추출부(122)는 시간 영역의 제1 채널신호와 제2 채널신호를 수신하고, 수신된 제1 채널신호와 제2 채널신호에 대해 FFT(Fast Fourier Transform)과 같은 알고리즘을 이용하여 주파수 영역으로 변환되도록 하고, 주파수 영역으로 변환된 제1 채널신호와 제2 채널신호 간 특성 차이(예를 들어, 위상 차이)를 결정할 수 있다.

경우에 따라 특성추출부(122)는 주파수 영역의 제1 채널신호와 제2 채널신호를 수신하고, 그 수신된 제1 채널신호와 제2 채널신호 간 특성 차이를 결정할 수 있다.

또 다른 실시예에서 특성추출부(122)는 시간 영역의 제1 채널신호와 제2 채널신호를 수신하고, 시간 영역의 제1 채널신호와 제2 채널신호 간 특성 차이(예를 들어, 시간 차이)를 결정할 수 있다.

이득 제어부(123)는 특성추출부(122)에서 결정된 제1 채널신호와 제2 채널신호 간 특성 차이에 대응하는 이득(gain)을 결정한다. 결정된 이득은 출력 오디오신호의 출력신호 중 적어도 하나에 적용된다. 구체적으로 채널신호 간 특성 차이에 대응하는 이득에 따라 출력 오디오신호를 구성하는 복수의 출력신호 간 상대비가 조정됨으로써 음상이 가변된다.

이하에서는 제1 채널신호와 제2 채널신호의 특성 차이가 위상 차이인 경우를 예로 들어 특성추출부(122)와 이득제어부(123)의 동작을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 5와 도 6은 제1 채널신호와 제2 채널신호 간 위상 차이에 따른 신호 특성을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 특성 차이에 대응하여 결정된 이득을 도시한 도면이다.

일 실시예에서, 제1 채널신호(51)는 좌측 채널신호(L)이고, 제2 채널신호(52)는 우측 채널신호(R)가 될 수 있다.

다른 실시예에서, 제1 채널신호(51)는 좌측 스테레오 채널신호(L’)이고, 제2 채널신호(52)는 우측 스테레오 채널신호(R’)가 될 수 있다.

즉, 본 발명 실시예에 따른 전자장치(1)에서는 신호처리부(120)가 신호수신부(110)를 통해 입력된 오디오신호를 구성하는 채널신호들 간의 특성 차이를 이용하여 이득을 결정하거나, 또는 신호분리부(121)를 통해 분리된 채널신호들 간의 특성 차이를 이용하여 이득을 결정하는 경우를 모두 포함한다.

특성추출부(122)는 주파수 영역의 제1 채널신호(51)와 제2 채널신호(52)의 특성 차이를 결정할 수 있다.

도 5와 도 6을 참조하면, 특성추출부(122)는 소정 시간 구간에서 제1 채널신호(51)와 제2 채널신호(52)를 복수의 주파수 대역(sub-band)으로 분할하고, 분할된 주파수 대역 각각에 대해 위상을 추출한다. 특성추출부(122)는 각 주파수 대역 별로 그 추출된 위상들 간의 차이값 즉, 위상 차이를 결정할 수 있다.

추출된 두 채널신호의 위상이 동일할 경우, 도 5와 같이 각 주파수 대역에 대응하는 점들(53)이 좌측 그래프의 In-phase 축 상에 위치된다. 두 신호의 위상 차이가 180도(Out of Phase)인 경우, 도 6과 같이 각 주파수 영역들에 대응하는 점들(63)이 좌측 그래프의 Out-of-phase 축 상에 위치된다.

즉, 도 5에 도시된 t1 시점에서는 점들이 In-phase 축 주변에 위치되므로 두 채널신호 간 위상차가 상대적으로 작으며, 도 6에 도시된 t2 시점에서는 점들이 Out-of-phase 축 주변에 위치되므로 두 채널신호 간 위상차가 상대적으로 큰 것임을 확인할 수 있다.

도 6과 같이 두 채널신호의 위상차가 큰 경우는 입력 오디오신호가 주로 다이내믹한 컨텐츠 특성을 갖는 경우에 발생하며, 이는 음원 제작자(엔지니어)의 의도에 따른 것으로 볼 수 있다. 따라서, 본 발명 일 실시예에서 특성추출부(122)에서 결정되는 제1 채널신호와 제2 채널신호 간 특성 차이는 컨텐츠 자체의 고유 특성에 대응한다.

본 발명 일 실시예에 따른 전자장치(1)에서 특성추출부(122)는 제1 채널신호와 제2 채널신호에 대해 복수의 시간 구간(L개) 즉, 프레임 별로 특성 차이를 결정하도록 구현된다. 그에 따라, t1 시점에 대응하는 시간 구간에서는 특성 차이가 상대적으로 작게, t2 시점에 대응하는 시간 구간에서는 특성 차이가 상대적으로 크게 결정될 수 있다.

여기서, 복수의 시간 구간의 개수 L은 출력 오디오신호의 안전성, 프로세서(120)의 연산량, 음장확장 효과 등을 고려하여 설정될 수 있다. 즉, 특성 차이의 분석 구간인 시간 구간의 개수가 많으면 후술하는 이득제어부(123)에 의해 결정되는 이득의 가변 빈도가 잦고, 연산량이 증가하여 전자장치(1)의 부하가 증가할 수 있다. 이 경우 이득의 가변 빈도가 지나치게 빈번하면 오히려 청취자가 음악을 감상하는데 불편을 초래할 수 있다.

반대로, 시간 구간의 개수가 적으면 이득의 가변 빈도가 상대적으로 뜸하고, 연산량도 감소한다. 다만, 가변 빈도가 지나치게 뜸한 경우 청취자가 가변 이득제어에 의한 음장 확장 효과를 느끼기 어려울 수 있다.

본 발명 일 실시예에 따른 전자장치(1)는 사용자입력부(140)를 통해 음상 변경에 대한 옵션을 선택하는 사용자커맨드를 수신할 수 있다. 옵션은, 예를 들어 음상 변경의 정도/빈도를 강, 중, 약과 같이 사용자에 의해 선택 가능한 사용자 인터페이스(GUI)로서 디스플레이장치(2)에 표시 가능하도록 제공될 수 있으며, 리모컨과 같은 사용자입력부(140)의 조작에 따라 옵션이 선택된다. 그리고, 특성추출부(120)는 선택된 옵션에 대응하는 시간 구간 개수 별로 채널신호 간 특성 차이를 결정 할 수 있다.

다른 실시예에서 신호처리부(120)는 선택된 옵션에 대응하여 이득값의 크기를 조절함으로써 음상이 이동되는 정도를 제어할 수 있다.

특성추출부(122)는 소정 시간 구간에서 주파수 영역으로 변환된 제1 채널신호 및 제2 채널신호에 대해 복수의 주파수 대역 별로 K개의 위상 차이를 산출하여 이득제어부(123)로 출력한다.

이득제어부(123)는 각 주파수 대역 별로 산출된 K개의 위상 차이를 이용하여 해당 시간 구간에서의 이득을 결정한다(variable gain control).

일 실시예에서 이득제어부(123)는 각 주파수 대역 별로 산출된 K개의 위상 차이를 합하고, 그 합을 정규화(normalization)하여 이득(G, gain)을 결정할 수 있다.

이득제어부(123)에서 결정된 이득(G)은 0 내지 1 사이의 값을 가지고, 시간 구간에 따라 가변된다.

일 실시예에서, 이득제어부(123)는 최소 이득값이 0.2가 되도록 제어할 수 있다. 이렇게 최소 이득값이 0이 아닌 값으로 설정되면, 소리가 전혀 출력되지 않는 것이 방지된다.

이렇게 이득제어부(123)에 의해 시간 구간 별로 가변되는 이득(G)은, 도 7에 도시된 바와 같이, t1과 같이 채널 신호 간 특성 차이가 작은 구간(71)에서는 그 값이 작고, t2와 같이 채널 신호 간 특성 차이가 큰 구간(72)에서는 그 값이 크게 결정된다.

믹스부(124)는 상기와 같이 결정된 이득(G)을 적용하여 복수의 채널로 이루어진 출력 오디오신호를 생성한다(surround upmix). 믹스부(124)는 결정된 이득(G)에 따라 복수의 출력신호 간의 상대비가 조정된 출력 오디오신호가 생성되도록 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 채널신호(좌측 채널신호 L')로부터 생성되는 복수의 출력신호 간의 상대비가 이득에 따라 조정되고, 제2 채널신호(우측 채널신호 R')로부터 생성되는 복수의 출력 오디오신호 간의 상대비가 이득에 따라 조정될 수 있다.

예를 들어, 믹스부(124)는 좌측 스테레오 채널신호(제1 채널신호 L’)에 이득값 (G)를 곱하여 Gx의 값을 갖는 좌측 서라운드 스피커 신호(Ls_out)(제1 출력신호)를 생성하고, 좌측 스테레오 채널신호(L’)에 (1-G)를 곱하여, (1-G)x의 값을 갖는 좌측 스피커 신호(L_out)(제2 출력신호)를 생성할 수 있다. 또한, 믹스부(124)는 우측 스테레오 신호(제2 채널신호 R’)에 이득값(G)을 곱하여 Gx의 값을 갖는 우측 서라운드 스피커 신호(Rs_out)(제3 출력신호)를 생성하고, 우측 스테레오 신호(R’)에 (G-1)을 곱하여 (1-G)x의 값을 갖는 우측 스피커 신호(R_out)(제4 출력신호)를 생성할 수 있다. 그에 따라, 이득값(G)이 클수록 음상이 좌측 서라운드 스피커(Ls) 및 우측 서라운드 스피커(Rs) 측에 가깝게 이동될 수 있다.

믹스부(124)는 신호분리부(121)로부터 바이패스된 중앙 채널신호(C')에 기초한 중앙 스피커 신호(C_out)를 더 생성한다.

그에 따라, 믹스부(124)는 수신된 신호들에 기초하여 복수의 채널신호(예를 들어, 5채널)로 구성된 출력 오디오신호(L_out, R_out, Ls_out, Rs_out, C_out)를 신호출력부(130)로 전달하게 된다.

도 4에서 믹스부(124)를 통해 출력되는 신호는 5채널 서라운드 스피커를 예로 들어 설명한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 출력 오디오신호의 채널 개수는 구비된 스피커의 개수에 대응하여 다양하게 확장 가능할 것이다.

상기와 같이 본 발명 일 실시예에서 신호처리부(120)는 입력 오디오신호에 기초하여 음상이 능동적으로 변경되는 출력 오디오신호를 생성함으로써 자연스러운 음장 확장이 이루어지도록 하는 업믹스 프로세싱을 수행할 수 있게 된다.

상기와 같은 본 발명 일 실시예에서는 신호처리부(120)가 전체 대역 신호를 이용하여 채널 신호 간 특성 차이를 결정하고, 그에 대응하여 이득 제어가 이루어지는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 신호처리부가(120)가 일부 대역 신호를 이용하여 채널 신호 간 특성 차이를 결정하고, 그에 대응하여 이득 제어가 이루어지도록 구현될 수 있다.

즉, 본 발명 다른 실시예에서 신호처리부(120)는 제1 채널신호와 제2 채널신호의 소정 대역의 신호, 예를 들어 저음역 신호를 이용하여 채널 신호 간 특성 차이를 결정하여 이득제어를 수행할 수 있다.

다른 실시예에서 신호처리부(120)는 저음역 신호를 필터링하는 로 패스 필터(LPF)를 더 포함할 수 있다. 로 패스 필터를 통과한 각 채널신호들의 저음역 신호는 특성추출부(122)로 전달된다.

특성추출부(122)는 좌측 채널신호(L)와 우측 채널신호(R)의 저음역 신호에 기초하여 두 채널신호 간 특성 차이를 결정한다. 그리고, 결정된 특성 차이에 대응하여 이득제어부(123)에서 이득값이 결정된다.

경우에 따라, 특성추출부(122)는 좌측 스테레오 신호(L’)와 우측 스테레오 채널신호(R’)의 저음역 신호에 기초하여 두 채널신호 간 특성 차이를 결정하고, 그 결정된 특성 차이에 대응하여 이득제어부(123)에서 이득값이 결정된다.

다른 실시예에서 특성 차이와 그에 따른 이득값이 결정되는 방식은 도 5 내지 도 7에서 설명한 바와 같다.

믹스부(124)는 이렇게 결정된 이득값에 기초하여 복수의 출력신호 (L_out, R_out, Ls_out, Rs_out, C_out)를 생성한다.

상기와 같은 다른 실시예에 따르면 음상 변경에 주로 영향을 미치는 저음역 신호에 기반하여 채널 신호들 간의 특성 차이 및 이득값이 결정되므로, 전술한 일 실시예와 비교하여 연산량이 감소될 수 있어, 장치(1) 자체의 부하를 줄이고 빠른 오디오신호 처리가 가능할 수 있다.

도 8과 도 9는 본 발명 실시예에 따라 출력 오디오신호의 음상이 가변되는 예를 도시한다.

도 8(a)를 참조하면, 2채널 오디오신호를 입력받아 5채널 오디오신호로 출력하는 출력하는 기존의 서라운드 스피커 환경에서는 음상이 제1 위치(80a, 80b)로 고정된다.

반면, 본 발명 일 실시예에 따른 전자장치(1)와 같이 2채널 오디오신호를 입력받아 5채널 오디오신호로 출력하는 서라운드 스피커 환경에서는, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 음상이 제1 위치(81a, 81b)에 고정되는 것이 아니라, 제2 위치(81a, 81b) 또는 제3 위치(83a, 83b) 등으로 그 컨텐츠 특성에 따라 변경되는 것을 확인할 수 있다. 여기서, 음상의 위치는 도 8(b)에 도시된 80a, 80b, 81a, 81b, 83a, 83b 에 한정되는 것이 아니라, 좌측 스피커(L)와 좌측 서라운드 스피커(Ls) 사이 및 우측 스피커(R)와 우측 서라운드 스피커(Rs) 사이에서, 이득이 결정되는 시간 구간에 대응하여 반복적으로 변경될 수 있다.

상기와 같은 본 발명 일 실시예에 따른 서라운드 스피커 환경의 전자장치(1)에서는 채널 신호 간 특성 차이에 대응하여 결정된 이득값(G)이 클 수록 음상이 좌측 서라운드 스피커(Ls)와 우측 서라운드 스피커(Rs) 측으로 이동되고(83a, 83b), 이득값이 작을수록 음상이 좌측 스피커(L)와 우측 스피커(R) 측으로 이동되는 방식으로 음상이 능동적으로 가변된다.

도 9(a)를 참조하면, 2채널 오디오신호를 입력받아 5채널 오디오신호로 출력하는 출력하는 기존의 탑 스피커 환경에서는 음상이 제1 위치(90a, 90b)로 고정된다.

반면, 본 발명 일 실시예에 따른 전자장치(1)와 같이 2채널 오디오신호를 입력받아 5채널 오디오신호로 출력하는 탑 스피커 환경에서는, 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 음상이 제1 위치(91a, 91b)에 고정되는 것이 아니라, 제2 위치(91a, 91b) 또는 제3 위치(93a, 93b) 등으로 그 컨텐츠 특성에 따라 변경되는 것을 확인할 수 있다. 여기서, 음상의 위치는 도 9(b)에 도시된 90a, 90b, 91a, 91b, 93a, 93b 에 한정되는 것이 아니라, 좌측 스피커(L)와 좌측 하이트 스피커(Top L) 사이 및 우측 스피커(R)와 우측 하이트 스피커(Top R) 사이에서, 이득이 결정되는 시간 구간에 대응하여 반복적으로 변경될 수 있다.

상기와 같은 본 발명 일 실시예에 따른 탑 스피커 환경의 전자장치(1)에서는 채널 신호 간 특성 차이에 대응하여 결정된 이득값(G)이 클 수록 음상이 좌측 하이트 스피커(Top L)와 우측 하이트 스피커(Top R) 측으로 이동되고(93a, 93b), 이득값이 작을수록 음상이 좌측 스피커(L)와 우측 스피커(R) 측으로 이동되는 방식으로 음상이 능동적으로 가변된다.

한편, 본 발명 다른 실시예에서 전자장치는, 도 2에서 설명한 바와 같이, 텔레비전과 같은 디스플레이장치의 스피커로 구현될 수 있다.

도 10은 본 발명 다른 실시예에 따른 전자장치(10)의 구성을 도시한 블록도이다.

본 발명 다른 실시예에 따른 전자장치(10)의 구성은 신호처리부(220)가 영상처리부(221)를 더 포함하고, 신호출력부(230)가 디스플레이부(231)을 더 포함하는 점에서 일 실시예의 전자장치(1)와 차이가 있다.

그러므로, 다른 실시예의 전자장치(10)에서 일 실시예의 전자장치(1)와 동일한 동작을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 명칭을 사용하며, 중복 설명을 피하기 위하여 이 부분에 대해서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.

전자장치(10)는 외부로부터 영상신호와 오디오신호를 포함하는 컨텐츠신호를 수신한다. 전자장치(10)에서 처리되는 영상신호의 종류는 한정되지 않는 바, 전자장치(10)는 다양한 형식의 외부장치로부터 컨텐츠신호를 수신할 수 있다. 또한, 전자장치(10)는 내부/외부의 저장매체에 저장된 신호/데이터에 기초한 동영상, 정지영상, 어플리케이션(application), OSD(on-screen display), 다양한 동작 제어를 위한 사용자 인터페이스(UI: user interface, 이하, GUI(graphic user interface) 라고도 함) 등을 디스플레이부(231)에 표시하도록 신호를 처리할 수 있다.

전자장치(10)에서 수신되는 컨텐츠신호는 방송신호를 포함한다. 방송신호는 위성, 지상파, 케이블 등을 통해서 수신 가능하며, 본 발명에서의 신호공급원은 방송국에 한정되지 않는다. 즉, 정보의 송수신이 가능한 장치 또는 스테이션이라면 본 발명의 신호공급원에 포함될 수 있다.

일 실시예에서, 전자장치(10)는 스마트 TV 또는 IP TV(Internet Protocol TV)로 구현될 수 있다. 스마트 TV는 실시간으로 방송신호를 수신하여 표시할 수 있고, 웹 브라우징 기능을 가지고 있어 실시간 방송신호의 표시와 동시에 인터넷을 통하여 다양한 컨텐츠 검색 및 소비가 가능하고 이를 위하여 편리한 사용자 환경을 제공할 수 있는 TV이다. 또한, 스마트 TV는 개방형 소프트웨어 플랫폼을 포함하고 있어 사용자에게 양방향 서비스를 제공할 수 있다. 따라서, 스마트 TV는 개방형 소프트웨어 플랫폼을 통하여 다양한 컨텐츠, 예를 들어 소정의 서비스를 제공하는 어플리케이션을 사용자에게 제공할 수 있다. 이러한 어플리케이션은 다양한 종류의 서비스를 제공할 수 있는 응용 프로그램으로서, 예를 들어 SNS, 금융, 뉴스, 날씨, 지도, 음악, 영화, 게임, 전자 책 등의 서비스를 제공하는 어플리케이션을 포함한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 전자장치(10)는 영상신호와 오디오신호를 포함하는 컨텐츠신호를 수신하는 신호수신부(210), 신호수신부(210)에서 수신된 신호를 처리하는 신호처리부(220)와, 신호처리부(220)에 의해 처리된 신호를 출력하는 신호출력부(130), 사용자입력을 수신하는 사용자입력부(240), 각종 데이터/정보가 저장되는 저장부(250)와, 전자장치(10)의 제반 구성의 동작을 제어하는 제어부(260)를 포함한다.

신호수신부(210)는 컨텐츠신호를 수신하여 신호처리부(220)에 전달하며, 수신하는 신호의 규격 및 전자장치(10)의 구현 형태에 대응하여 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 신호수신부(210)는 방송국(미도시)으로부터 송출되는 RF(radio frequency)신호를 무선으로 수신하거나, 컴포지트(composite) 비디오, 컴포넌트(component) 비디오, 슈퍼 비디오(super video), SCART, HDMI(high definition multimedia interface) 규격 등에 의한 컨텐츠신호를 유선으로 수신할 수 있다.

일 실시예에서 신호수신부(210)는 컨텐츠신호가 방송신호인 경우, 이 방송신호를 채널 별로 튜닝하기 위한 튜너를 포함할 수 있다.

또한, 컨텐츠신호는 외부기기로부터 입력될 수 있으며, 예를 들어, 스마트폰(smart phone), 태블릿(tablet)과 같은 스마트패드(smart pad), MP3 플레이어를 포함하는 모바일 장치(mobile device), 테스크탑(desktop) 또는 랩탑(laptop)을 포함하는 컴퓨터(PC) 등과 같은 외부기기로부터 입력될 수 있다.

또한, 컨텐츠신호는 인터넷 등과 같은 네트워크를 통해 수신되는 데이터로부터 기인한 것일 수 있으며, 이 경우 전자장치(10)는, 도시되지 않으나, 네트워크를 통해 통신을 수행하는 통신부를 더 포함할 수 있다.

또한, 컨텐츠신호는 플래시메모리, 하드디스크 등과 같은 비휘발성의 저장부(250)에 저장된 데이터로부터 기인한 것일 수 있다. 저장부(250)는 전자장치(10)의 내부 또는 외부에 마련될 수 있으며, 외부에 마련되는 경우 저장부(250)가 연결되는 연결부(도시되지 아니함)를 더 포함할 수 있다.

신호수신부(210)가 수신하는 오디오신호는 좌측 채널신호와 우측 채널신호를 포함하는 스테레오 신호, 복수의 채널신호로 구성된 멀티채널 오디오신호 등이 될 수 있다. 신호수신부(210)가 수신하는 입력 오디오신호는 후술하는 디스플레이부(231)에 표시되는 영상 컨텐츠에 대응한다.

신호처리부(220)(이하, 프로세서 라고도 한다)는 신호수신부(110)로부터 수신된 신호에 대해 기 설정된 다양한 영상/음성에 대한 프로세스를 수행한다. 신호처리부(220)는 영상신호를 처리하는 영상처리부(221)와 오디오신호를 처리하는 오디오처리부(222)를 포함한다.

오디오처리부(222)는 출력 오디오신호의 채널 개수(M channel)가 입력 오디오 신호의 채널 개수(N channel) 보다 많게 되도록 오디오신호를 변환하는 업믹스(upmix) 프로세싱을 수행한다.

오디오처리부(222)의 프로세스는 도 3 내지 도 9에서 설명한 신호처리부(120)의 프로세스에 대응한다. 즉, 오디오처리부(222)는, 도 4에 도시된 바와 같은, 신호분리부(121), 특성추출부(122), 이득제어부(123) 및 믹스부(124)를 포함하며, 신호수신부(210)로부터 수신된 입력 오디오신호를 복수의 채널신호로 분리하고, 제1 채널신호와 제2 채널신호 간(예를 들어, 좌측 채널신호(L)와 우측 채널신호(R) 간 또는 좌측 스테레오 채널신호(L’)와 우측 스테레오 채널신호(R’) 간)의 특성 차이를 결정하고, 그 특성 차이에 대응하는 이득을 결정한다. 오디오처리부(222)는 결정된 이득에 따라 복수의 출력신호 간의 상대비를 조정함으로써 출력 오디오신호의 음상이 변경되도록 제어한다. 여기서, 오디오처리부(222)는 분리된 복수의 채널신호로부터 생성되는 제1 출력신호 및 제2 출력신호 간의 상대비를 조정할 수 있다. 또한, 오디오처리부(222)는 저음역 신호를 추출하는 로 패스 필터를 더 포함할 수 있다.

영상처리부(221))는 영상에 대한 프로세스를 수행하여 생성 또는 결합한 신호를 디스플레이부(231)에 출력함으로써, 디스플레이부(231)에 영상신호에 대응하는 영상이 표시되게 한다. 영상처리부(221)는 영상신호를 전자장치(10)의 영상 포맷에 대응하도록 디코드하는 디코더(decoder), 영상신호를 디스플레이부(231)의 출력규격에 맞도록 조절하는 스케일러(scaler)를 포함한다. 본 실시예의 디코더는 예를 들어, MPEG (Moving Picture Experts Group) 디코더로 구현될 수 있다. 여기서, 본 발명의 영상처리부(221)가 수행하는 영상처리 프로세스의 종류는 한정되지 않는바, 예를 들면 인터레이스(interlace) 방식의 방송신호를 프로그레시브(progressive) 방식으로 변환하는 디인터레이싱(de-interlacing), 영상 화질 개선을 위한 노이즈 감소(noise reduction), 디테일 강화(detail enhancement), 프레임 리프레시 레이트(frame refresh rate) 변환, 라인 스캐닝(line scanning) 다양한 프로세스 중 적어도 하나를 더 수행할 수 있다.

신호처리부(220)는 이러한 각 프로세스를 독자적으로 수행할 수 있는 개별적 구성의 그룹으로 구현되거나, 또는 여러 기능을 통합시킨 SoC(System-on-Chip)로 구현될 수 있다.

일 실시예에서 신호처리부(220)는 전자장치(10)에 내장되는 인쇄회로기판(PCB) 상에 실장되는 메인 SoC에 포함되는 형태로서 구현 가능하며, 메인 SoC는 후술하는 제어부(260)를 구현하는 일례인 적어도 하나의 마이크로프로세서 또는 CPU를 포함할 수 있다.

신호출력부(230)는 영상처리부(221)에서 처리된 영상신호에 대응하는 영상을 표시하는 디스플레이부(231)와 오디오처리부(222)에서 처리된 오디오신호를 출력하는 오디오출력부(232)를 포함한다.

디스플레이부(231)의 구현 방식은 한정되지 않으며, 예를 들면 액정(liquid crystal), 플라즈마(plasma), 발광 다이오드(light-emitting diode), 유기발광 다이오드(organic light-emitting diode), 면전도 전자총(surface-conduction electron-emitter), 탄소 나노 튜브(carbon nano-tube), 나노 크리스탈(nano-crystal) 등의 다양한 디스플레이 방식으로 구현될 수 있다. 디스플레이부(231)는 그 구현 방식에 따라서 부가적인 구성을 추가적으로 포함할 수 있다.

오디오출력부(232)는 도 3의 신호출력부(130)에 대응한다. 즉, 오디오출력부(232)는 중앙 스피커(C), 좌측 스피커(L), 우측 스피커(R), 좌측 서라운드 스피커(Ls), 및 우측 서라운드 스피커(Rs)를 포함하는 5채널 서라운드 스피커(surround speaker), 중앙 스피커(C), 좌측 스피커(L), 우측 스피커(R), 좌측 하이트(height) 스피커(Top L), 우측 하이트 스피커(Top R)를 포함하는 5채널 탑 스피커(top speaker)와 같은 다양한 형태의 멀티채널 스피커 장치로 구현될 수 있다.

저장부(250)에는 제어부(260)의 제어에 따라서 한정되지 않은 데이터가 저장된다.

저장부(250)에 저장되는 데이터는, 예를 들면 전자장치(10)의 구동을 위한 운영체제를 비롯하여, 이 운영체제 상에서 실행 가능한 다양한 어플리케이션, 영상데이터, 부가데이터 등을 포함한다. 구체적으로, 저장부(250)는 제어부(260)의 제어에 따라 각 구성요소들(210, 220, 230, 240)의 동작에 대응되게 입/출력되는 신호 또는 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(250)는 전자장치(10)의 제어를 위한 제어 프로그램과 제조사에서 제공되거나 외부로부터 다운로드 받은 어플리케이션과 관련된 GUI(graphical user interface), GUI를 제공하기 위한 이미지들, 사용자 정보, 문서, 데이터베이스들 또는 관련 데이터들을 저장할 수 있다.

제어부(260)는 전자장치(10)의 다양한 구성에 대한 제어동작을 수행한다. 구체적으로, 제어부(260)는 전자장치(10)의 전반적인 동작 및 전자장치(10)의 내부 구성요소들 간의 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 기능을 수행한다. 예를 들면, 제어부(260)는 신호처리부(220)가 처리하는 영상/오디오 프로세스의 진행, 리모컨과 같은 사용자입력부(240)로부터의 커맨드에 대한 대응 제어동작을 수행함으로써, 전자장치(10)의 전체 동작을 제어할 수 있다.

제어부(260)는 하나의 실시예로서, 입력 오디오신호에 기초하여 음상이 능동적으로 변경되는 출력 오디오신호를 생성하도록 오디오처리부(222)를 제어함으로써, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 컨텐츠 특성에 대응하여 음상이 가변된다.

이하, 본 실시예에 따른 전자장치의 제어방법에 관해 도면을 참조하여 설명한다.

도 11은 본 발명 실시예에 의한 전자장치(1, 10)의 제어방법을 도시한 흐름도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명 실시예에 따른 전자장치(1, 10)는입력 오디오신호를 수신한다(S302). 여기서, 입력 오디오신호는 둘 이상의 채널신호(예를 들어, 좌측 채널신호와 우측 채널신호)를 포함할 수 있다.

신호처리부(120, 220)는 단계 S302에서 수신된 입력 오디오신호를 복수의 채널신호로 분리한다(S304). 신호처리부(120, 220)는 예를 들어, 좌측 채널신호(L)와 우측 채널신호(R)로 이루어진 2 채널의 입력 오디오신호를 중앙 채널신호(C'), 좌측 스테레오 채널신호(L’) 및 우측 서라운드 채널 신호(R')로 분리할 수 있다.

신호처리부(120, 220)는 제1 채널신호와 제2 채널신호 간 특성 차이를 결정한다(S306). 여기서, 신호처리부(120, 220)는 입력 오디오신호인 좌측 채널신호(L)와 우측 채널신호(R) 간 특성 차이를 결정하거나, 또는 단계 S302에서 분리된 좌측 스테레오 신호(L’)와 우측 스테레오 신호(R’) 간 특성차이를 결정할 수 있다. 특성 차이는 두 채널신호 간 위상 차이를 포함한다. 신호처리부(120, 220)는 제1 채널신호와 제2 채널신호를 주파수 영역으로 변환하고, 주파수 영역으로 변환된 제1 채널신호와 제2 채널신호 간 특성 차이를 결정할 수 있다. 여기서, 신호처리부(120, 220)는 주파수 영역으로 변환된 제1 채널신호 및 제2 채널신호의 복수의 주파수 대역 별로 특성 차이를 결정하거나, 제1 채널신호와 제2 채널신호의 저음역 신호에 기초하여 특성 차이를 결정할 수 있다. 단계 S306에서 신호처리부(120, 220)는 입력 오디오신호의 복수의 시간 구간 별로 특성 차이를 결정할 수 있다.

신호처리부(120, 220)는 단계 S306에서 결정된 특성 차이에 따라 음상이 변경되도록 하는 출력 오디오신호를 생성한다(S308). 여기서, 신호처리부(120, 220)는 제1 채널신호와 제2 채널신호 간 특성 차이에 대응하는 이득에 따라 출력 오디오신호를 구성하는 복수의 출력신호 간의 상대비를 조정함으로써 출력 오디오신호의 음상이 소정의 위치로 변경될 수 있다. 또한, 단계 S306에서 복수의 시간 구간 별로 특성 차이가 결정됨에 따라, 그 시간 구간 별로 이득값이 적용된다.

그리고, 단계 S308에서 생성된 출력 오디오신호가 신호출력부(130, 230)에 의해 출력된다(S310). 여기서, 단계 S308에서 복수의 시간 구간 별로 이득값이 적용됨에 따라, 그 시간 구간 별로 능동적으로 음상이 가변 즉, 확장된다.

상기와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 입력 오디오신호의 컨텐츠 고유의 특성인 채널 신호 간 위상 차이에 대응하여 출력 오디오신호의 음상이 능동적으로 변경되므로, 원음이 왜곡되지 않으면서도 자연스러운 음장 확장 효과가 발생하므로 청취자의 만족도가 향상될 수 있다.

또한, 복수의 시간 구간 별로 특성을 추출 및 이득값을 결정함에 따라 음상의 가변 주기가 조절 가능하므로, 연산량에 따른 장치의 부하가 발생되지 않으면서도 청취자의 성향까지 고려한 오디오 제어가 가능하다.

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.

1, 10 : 전자장치 2 : 신호공급원
110, 120 : 신호수신부 120, 220 : 신호처리부
121 : 신호분리부 122 : 특성추출부
123 : 이득제어부 124 : 믹스부
130, 230 : 신호출력부 140, 240 : 사용자입력부
150, 250 : 저장부 160, 260 : 제어부

Claims

전자장치에 있어서,
오디오신호를 수신하는 신호수신부;
오디오신호를 출력할 수 있는 복수의 스피커를 포함하는 출력부; 및
상기 수신된 오디오신호를 복수의 채널신호로 분리하고,
상기 복수의 채널신호 중 좌측 채널신호와 우측 채널신호에 대해 기설정된 복수의 시간 구간 별 위상 차이에 대응하여 가변된 이득에 기초한 상기 복수의 스피커에 각각 대응되는 복수의 출력신호 간의 상대비 제어를 통해 상기 출력부를 통해 출력되는 오디오신호의 음상이 변경되도록 제어하는 프로세서를 포함하며,
상기 복수의 출력신호는,
상기 좌측 채널신호와 상기 우측 채널신호 간 제1 위상 차이에 대응하는 제1 이득에 기초하여 상기 좌측 채널신호로부터 획득된 제1 좌측 서브채널 신호 및 제2 좌측 서브채널 신호와,
상기 좌측 채널신호와 상기 우측 채널신호 간 제2 위상 차이에 대응하는 제2 이득에 기초하여 상기 우측 채널신호로부터 획득된 제1 우측 서브채널 신호 및 제2 우측 서브채널 신호를 포함하는 전자장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 분리된 복수의 채널신호로부터 생성되는 상기 좌측 채널신호 및 우측 채널신호 간의 상대비를 제어하는 전자장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 좌측 채널신호와 우측 채널신호를 주파수 영역으로 변환하고, 상기 주파수 영역으로 변환된 좌측 채널신호와 우측 채널신호 간 위상 차이를 식별하는 전자장치.
제4항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 주파수 영역으로 변환된 좌측 채널신호 및 우측 채널신호의 복수의 주파수 대역 별로 상기 위상 차이를 식별하는 전자장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 좌측 채널신호와 우측 채널신호의 저음역 신호에 기초하여 상기 위상 차이를 식별하는 전자장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 좌측 채널신호와 우측 채널신호의 크기 차이 또는 시간 차이를 더 식별하는 전자장치.
제1항, 제2항 및 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 출력되는 오디오신호는, 상기 신호수신부를 통해 입력된 오디오신호보다 많은 개수의 출력신호를 포함하는 전자장치.
제1항, 제2항 및 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 수신된 오디오신호의 복수의 시간 구간 별로 상기 위상 차이를 식별하는 전자장치.
◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항, 제2항 및 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
영상을 표시 가능한 디스플레이부를 더 포함하고,
상기 수신된 오디오신호는 상기 디스플레이부에 표시되는 영상 컨텐츠에 대응하는 전자장치.
전자장치의 제어방법에 있어서,
오디오신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 오디오신호를 복수의 채널신호로 분리하는 단계;
상기 복수의 채널신호 중 좌측 채널신호와 우측 채널신호에 대해 기설정된 복수의 시간 구간 별 위상 차이에 대응하여 가변된 이득에 기초한 복수의 스피커에 각각 대응되는 복수의 출력신호 간의 상대비 제어를 통해 음상이 가변되는 출력 오디오신호를 생성하는 단계; 및
상기 생성된 오디오신호를 출력하는 단계를 포함하며,
상기 복수의 출력신호는,
상기 좌측 채널신호와 상기 우측 채널신호 간 제1 위상 차이에 대응하는 제1 이득에 기초하여 상기 좌측 채널신호로부터 획득된 제1 좌측 서브채널 신호 및 제2 좌측 서브채널 신호와,
상기 좌측 채널신호와 상기 우측 채널신호 간 제2 위상 차이에 대응하는 제2 이득에 기초하여 상기 우측 채널신호로부터 획득된 제1 우측 서브채널 신호 및 제2 우측 서브채널 신호를 포함하는 전자장치의 제어방법.
◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제11항에 있어서,
상기 출력 오디오신호를 생성하는 단계는, 상기 분리된 복수의 채널신호로부터 생성되는 상기 좌측 채널신호 및 우측 채널신호 간의 상대비를 제어하는 단계를 포함하는 전자장치의 제어방법.
삭제
◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제11항에 있어서,
상기 좌측 채널신호와 우측 채널신호를 주파수 영역으로 변환하는 단계와;
상기 주파수 영역으로 변환된 좌측 채널신호와 우측 채널신호 간 위상 차이를 식별하는 단계를 더 포함하는 전자장치의 제어방법.
◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제14항에 있어서,
상기 주파수 영역으로 변환된 좌측 채널신호 및 우측 채널신호의 복수의 주파수 대역 별로 상기 위상 차이를 식별하는 단계를 더 포함하는 전자장치의 제어방법.
◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제11항에 있어서,
상기 좌측 채널신호와 우측 채널신호의 저음역 신호에 기초하여 상기 위상 차이를 식별하는 단계를 더 포함하는 전자장치의 제어방법.
◈청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제11항에 있어서,
상기 좌측 채널신호와 우측 채널신호의 크기 차이 또는 시간 차이를 식별하는 단계를 더 포함하는 전자장치의 제어방법.
◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제11항, 제12항 및 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 출력되는 오디오신호는, 상기 수신된 오디오신호보다 많은 개수의 출력신호를 포함하는 전자장치의 제어방법.
◈청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제11항, 제12항 및 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수신된 오디오신호의 복수의 시간 구간 별로 상기 위상 차이를 식별하는 단계를 더 포함하는 전자장치의 제어방법.
전자장치의 프로세서에 의해 실행 가능한 방법의 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 비휘발성의 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 있어서,
상기 방법은,
입력 오디오신호를 복수의 채널신호로 분리하는 단계;
상기 복수의 채널 신호 중 좌측 채널신호와 우측 채널신호에 대해 기설정된 복수의 시간 구간 별 위상 차이에 대응하여 가변된 이득에 기초한 복수의 스피커에 각각 대응되는 복수의 출력신호 간의 상대비 제어를 통해 음상이 가변되는 출력 오디오신호를 생성하는 단계를 포함하며,
상기 복수의 출력신호는,
상기 좌측 채널신호와 상기 우측 채널신호 간 제1 위상 차이에 대응하는 제1 이득에 기초하여 상기 좌측 채널신호로부터 획득된 제1 좌측 서브채널 신호 및 제2 좌측 서브채널 신호와,
상기 좌측 채널신호와 상기 우측 채널신호 간 제2 위상 차이에 대응하는 제2 이득에 기초하여 상기 우측 채널신호로부터 획득된 제1 우측 서브채널 신호 및 제2 우측 서브채널 신호를 포함하는 컴퓨터프로그램.