KR100644617B1

KR100644617B1 - 7.1 채널 오디오 재생 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100644617B1
Application number: KR1020040045051A
Authority: KR
Inventors: 김선민; 장성철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2006-11-10
Anticipated expiration: 2024-06-17
Also published as: CN1713784B; KR20050119605A; CN1713784A; US20050281408A1; US8155357B2

Abstract

7.1채널로 인코딩된 사운드를 5.1채널 스피커 시스템으로 재생하는 7.1 채널 오디오 재생 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명은 7.1채널 오디오 비트스트림을 8개 채널의 오디오 신호로 분리하는 디코더, 디코딩된 8개 채널중 레프트, 라이트, 센터, 레프트 서라운드, 라이트 서라운드, LFE 채널의 신호 특성을 보정하는 신호 보정부, 복수 채널중 레프트 백 및 라이트 백 채널의 신호에 대해 소정의 위치에서 측정한 머리 전달 함수(HRTF)를 바탕으로 임의의 위치에 대한 가상 음원을 형성하고 그 가상 음원의 크로스토크를 캔설링하는 백 서라운드 필터부, 신호 보정부에서 출력되는 라이트/레프트 서라운드 채널 신호와 백 서라운드 필터부에서 출력되는 라이트/백 채널 신호를 믹싱하는 믹싱부를 포함한다.

Description

7.1 채널 오디오 재생 방법 및 장치{Apparatus and method for reproducing 7.1 channel audio}

도 1은 종래의 오디오 재생 장치의 블록도이다.

도 2는 본 발명에 따른 7.1 채널 오디오 재생 장치의 전체 블록도이다.

도 3은 도 2의 바이노럴 합성부의 상세도이다.

도 4는 도 2의 크로스토크 캔설러의 개념도이다.

도 5는 도 2의 백서라운드 필터의 상세도이다.

본 발명은 오디오 재생 시스템에 관한 것이며, 특히 7.1채널로 인코딩된 사운드를 5.1채널 스피커 시스템으로 재생하는 7.1 채널 오디오 재생 방법 및 장치에 관한 것이다.

통상적으로 오디오 재생 시스템은 두 개의 스피커만을 이용하여 5.1 채널 시스템과 같은 서라운드 음향 효과를 제공해준다.

이러한 2채널의 스피커를 통해 5.1채널의 오디오를 재생하는 시스템에 관련된 기술이 WO 99/49574(PCT/AU99/00002 filed 6 Jan. 1999 entitled AUDIO SIGNAL PROCESSING METHOD ABD APPARATUS)에 개시되어 있다.

종래의 오디오 재생 시스템에 관련된 기술을 도 1을 참조하여 보면, 종래에는 2채널의 스피커를 통해 5.1채널의 입체감을 형성시켜주는 다운 믹싱(Down-Mixing)기술로서, 머리 전달 함수(HRTF:(head related transfer function)를 이용하여 입력신호와 임펄스 응답(Impulse Response)을 콘볼루션하는 부분, 콘볼루션된 신호들을 2채널로 더하는 부분으로 구성된다.

도 1에 도시된바와 같이 레프트 프론트(Left Front), 라이트 프론트(Right Front), 센터 프론트(Center Front), 레프트 서라운드(Left Surround), 라이트 서라운드(Right Surround), LFE 채널 입력 신호와 그에 상응하는 임펄스 응답(Impulse Response)을 각각 콘볼루션한다. 각 콘볼루션된 신호들을 한 채널당 왼쪽, 오른쪽으로 나누어 최종적으로 2채널의 스피커로 출력된다. 따라서 최종적으로 2채널의 출력 신호를 재생함으로써 종래의 오디오 재생 장치는 청취자를 중심으로 레프트(Left), 라이트(Right), 센터(Center), 레프트 서라운드(Left Surround), 라이트 서라운드(Right Surround)에 위치한 것과 같은 입체감을 형성시켜준다.

그러나 종래의 오디오 재생 시스템은 실제 스피커가 앞쪽에 위치하고 있으므로 청취자의 뒤쪽에 가상의 음상을 명확하게 형성시키기는 어렵다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 7.1채널 사운드 중 5.1채널 사운드를 해당 스피커로 출력하고 레프트 백(Left Back) 채널 사운드와 라이트 백(Right Back) 채널 사운드를 HRTF(Head Related Transfer Fuction)를 이용한 가상 음원으 로 형성시키는 7.1 채널 오디오 재생 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 오디오 재생 장치는 7.1채널 오디오 비트스트림을 8개 채널의 오디오 신호로 분리하는 디코더;

상기 디코더에서 디코딩된 8개 채널중 레프트, 라이트, 센터, 레프트 서라운드, 라이트 서라운드, LFE 채널의 신호 특성을 보정하는 신호 보정부;

상기 디코더에서 디코딩된 복수 채널중 레프트 백 및 라이트 백 채널의 신호에 대해 소정의 위치에서 측정한 머리 전달 함수(HRTF)를 바탕으로 임의의 위치에 대한 가상 음원을 형성하고 그 가상 음원의 크로스토크를 캔설링하는 백 서라운드 필터부;

상기 신호 보정부에서 출력되는 라이트/레프트 서라운드 채널 신호와 상기 백 서라운드 필터부에서 출력되는 라이트/백 채널 신호를 믹싱하는 믹싱부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기의 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 오디오 재생 방법은 (a) 오디오 비트스트림을 복수개 채널의 오디오 신호로 분리하는 디코딩 과정;

(b) 상기 디코딩된 복수개 채널중 소정 개수의 채널 신호 특성을 보정하는 신호 보정 과정;

(c) 상기 디코딩된 복수개 채널중 상기 신호 보정 과정에서 보정되는 채널 신호를 제외한 채널 신호에 대해 소정의 위치에서 측정한 머리 전달 함수(HRTF)를 바탕으로 임의의 위치에 대한 가상 음원을 형성하고 그 가상 음원의 크로스토크를 캔설링하는 백 서라운드 필터링 과정;

(d) 상기 신호 보정 과정에서 출력되는 특정 채널의 신호와 상기 백 서라운드 필터링 과정에 출력되는 신호를 믹싱하는 믹싱 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기의 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 5.1채널의 스피커를 이용하여 7.1채널의 사운드를 재생하는 오디오 재생 시스템에 있어서,

상기 7.1 채널중 레프트/라이트 백 채널의 가상 음원을 형성하는 백 서라운드 필터, 각 채널의 시간 지연과 출력 레벨을 보정하는 보정 필터, 상기 백 서라운드 필터에서 출력되는 레프트/라이트 백 채널 신호와 상기 보정 필터에서 출력되는 레프트/라이트 서라운드 채널을 믹싱하는 합산기를 포함하며,

상기 백 서라운드 필터는

로 계산되며, K(z)는 백서라운드 필터 행렬, C(z)는 크로스토크 필터 행렬, B(z)는 바이노럴 합성 필터 행렬이며,

여기서 바이노럴 합성 필터 행렬의 B₁₁, B₂₁는 왼쪽 135도 - 150도에 위치한 음원에서부터 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF로부터 구해지고 B₁₂, B₂₂는 오른쪽 135도 - 150도 사이에 위치한 음원에서부터 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF로부터 구해지며, 그리고 크로스토크 캔설 필터 행렬은

로 계산되며,

여기서, H₁₁, H₂₁는 왼쪽 90도 - 110도에 위치한 스피커에서부터 더미 헤드의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF이고 H₁₂, H₂₂는 오른쪽 90도 - 110도에 위치한 스피커에서부터 더미헤드의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF임을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

도 2의 오디오 재생 장치는 디코더(210), 가상 신호처리부(200), 6개의 스피커들로 구성된다. 여기서 가상 신호 처리부(200)는 신호 보정부(220), 백서라운드 필터부(230)를 구비한다. 그리고 백서라운드 필터부(230)는 바이노럴 합성부(232)와 크로스토크 캔설러(234)를 구비한다. 7.1 채널중 레프트(Left)채널, 라이트(Right)채널, 센터(Center)채널, 레프트 서라운드(Left Surround)채널, 라이트 서라운드(Right Surround)채널, LFE (low frequency effect) 채널은 시간 지연과 출력 레벨을 보정하여 그에 상응하는 5.1채널 스피커로 재생되고, 레프트 백, 라이트 백 채널 신호는 백 서라운드 필터 행렬을 통해 필터링되어 레프트 서라운드 스피커와 라이트 서라운드 스피커로 재생된다.

도 2를 참조하면, 디코더(210)는 DVD 재생기로부터 입력되는 7.1채널 오디오 비트스트림을 8채널 즉, 레프트(Left)채널, 라이트(Right)채널, 센터(Center)채널, 레프트 서라운드(Left Surround)채널, 라이트 서라운드(Right Surround)채널, LFE (low frequency effect) 채널, 레프트 백(Left Back)채널, 라이트 백(Right Back) 채널로 분리한다.

백서라운드 필터부(230)는 디코더(210)에서 출력되는 레프트 백(Left Back)채널과 라이트 백(Right Back) 채널에 대해서 가상의 레프트 백 스피커와 가상의 라이트 백 스피커를 형성한다. 백서라운드 필터부(230)는 바이노럴합성부(232) 및 크로스토크 캔설러(234)를 구비하여 디코더(210)에서 분리된 레프트 백 및 라이트 백 채널의 신호에 대해 소정의 위치에서 측정한 머리 전달 함수(HRTF)를 바탕으로 백서라운드 위치에 대한 가상 음원을 형성하고 그 가상 음원의 크로스토크를 캔설링한다. 또한 바이노럴 합성 행렬과 크로스토크 캔설러 행렬을 콘볼루션하여 백 서라운드 필터 행렬 K(z)을 생성한다.

신호보정부(220)는 디코더(210)에서 출력되는 레프트(Left), 라이트(Right), 센터(Center), 레프트 서라운드(Left Surround), 라이트 서라운드(Right Surround), LFE 채널의 신호에 대한 시간 지연 및 출력 레벨을 보정한다.

만약, 입력되는 7.1채널 사운드 중, 백 레프트 채널과 백라이트 채널 사운드는 백 라이트 서라운드 필터 행렬을 통과시켜 레프트 서라운드 스피커와 라이트 서라운드 스피커를 통해 재생하고 그 외의 5.1채널 사운드는 5.1채널 스피커를 통해 그대로 재생하게 되면 백 서라운드 필터 행렬을 통과한 사운드와 5.1채널 사운드 사이에 시간 지연과 출력 레벨의 차이로 인해 부자연스러운 소리가 나게 된다. 따라서, 신호 보정부(220)는 백서라운드 필터부(230)의 백 서라운드 필터 행렬이 가지고 있는 특성에 따라 5.1채널 사운드에 대해서 시간 지연과 출력 레벨을 보정한다. 또한 신호 보정부(220)는 백 서라운드 필터 행렬의 특성을 보정하는 것이므로 5.1채널 사운드의 각 채널마다 다르게 보정하지 않고 5.1채널 사운드에 대해서 모두 동일하게 시간 지연 및 출력 레벨을 보정한다. 즉, 각 채널 신호에 대해 필터 행렬 G(z)를 콘볼루션한다. 시간 지연 및 출력 레벨 필터 행렬 G(z)는 수학 식1과 같이 설계된다.

G(z) = az^-b

여기서, a는 출력 신호 레벨과 관련된 값으로 백 서라운드 필터 행렬의 입력과 출력 신호의 RMS 전력(Power)을 비교하여 결정하고, b는 백 서라운드 필터 행렬의 시간 지연 값으로 백 서라운드 필터 행렬의 임펄스 응답이나 위상(Phase) 특성 혹은 청취 실험을 통해서 구한다.

제1,제2가산부(240, 250)는 신호 보정부(220)에서 생성된 레프트/라이트 서라운드 채널의 신호와 백 서라운드 필터부(230)에서 형성된 가상 레프트/라이트 백채널 신호를 더한다. 즉, 7.1채널 사운드는 신호 보정부(220)용 필터 행렬(G(z))과 백 서라운드 필터용 필터 행렬(K(z))를 통과 하여 5.1채널 사운드로 다운 믹싱된다. 레프트, 라이트, 센터, LFE 채널 신호는 신호 보정부(220)용 행렬 G(z)을 통과하여 각각 레프트 스피커, 라이트 스피커, 센터 스피커, 서브우퍼로 재생된다. 그리고 레프트 서라운드, 라이트 서라운드 채널 신호는 신호 보정부(220)용 행렬 G(z)을 통과하여 왼쪽 오른쪽 2개의 출력 신호로 생성된다. 그리고 레프트 백 채널 및 라이트 백 채널 신호는 백서라운드 필터(230)용 행렬 K(z)을 통과하여 왼쪽 오른쪽 2개의 출력 신호로 생성된다. 최종적으로 제1가산부(240)는 레프트 서라운드 채널의 신호와 레프트 백 채널 신호를 더해서 레프트 서라운드 스피커로 출력한다. 그리고, 제2가산부(250)는 라이트 서라운드 채널 신호와 라이트 백 채널 신호를 더하여 라이트 서라운드 스피커로 출력한다. 또한 5.1채널 사운드에 대해서는 그대로 바이패스하여 5.1채널의 스피커를 통해서 재생한다. 결국, 7.1채널 사운드는 5.1채널 사운드로 다운 믹싱되어 5.1 채널 스피커들로 재생된다.

도 3은 도 2의 바이노럴 합성부(232)의 상세도이다.

도 3의 바이노럴 합성부는 제1,제2,제3, 제4콘볼루션부(301,302,303,304)와 제1,제2합산부(310,320)로 구성된다.

우선, 음원과 고막사이의 음향학적 전달함수를 HRTF(Head Related Transfer Fuction)라고 한다. 이러한 HRTF는 두 귀간의 시간차와 두 귀간의 레벨차, 귓바퀴의 형상(pinna)을 포함하여 소리가 전달되어온 공간의 특성을 나타내는 많은 정보를 포함한다. 특히, HRTF는 위와 아래의 음상 정위에 결정적인 영향을 미치는 귓바퀴에 대한 정보가 담겨 있다. 그러나 형상이 복잡한 귓바퀴는 모델링이 쉽지 않기 때문에 HRTF는 주로 더미 헤드(dummy head)를 이용하여 측정된다.

백서라운드(Back Surround) 스피커는 일반적으로 135도 - 150도 사이에 위치 시킨다. 따라서 HRTF는 가상의 스피커를 135도 - 150도 사이에 정위시키기 위해서 정면에서 왼쪽과 오른쪽으로 135도 - 150도 사이에서 측정된다. 이때 왼쪽 135도 - 150도에 위치한 음원에서부터 더미 헤드의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF를 각각 B₁₁, B₂₁이라고 하고, 오른쪽 135도-150도 사이에 위치한 음원에서부터 더미헤드의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF를 각각 B₁₂, B₂₂라고 한다. 도 3에 도시된바와 같이 제1콘볼루션부(301)는 레프트 백 채널 신호(Lb)와 HRTF(B₁₁)를 콘볼루션하고, 제2콘볼루션부(302)는 레프트 백 채널 신호(Lb)와 HRTF(B₂₁)를 콘볼루션하고, 제3콘볼루션부(303)는 라이트 백 채널 신호(Rb)와 HRTF(B₁₂)를 콘볼루션하고, 제4콘볼루션부(304)는 라이트 백 채널 신호(Rb)와 HRTF(B₂₂)를 콘볼루션한다. 제1합산부(310)는 제1콘볼루션값과 제3콘볼루션값을 합하여 제1가상 레프트 채널 신호로 형성하고, 제2합산부(320)는 제2콘볼루션값과 제4콘볼루션값을 합하여 제2가상 라이트 채널 신호로 형성한다. 결국, 왼쪽 귀에 대한 HRTF를 거친 신호와 오른쪽 귀에 대한 HRTF를 거친 신호가 합해져 왼쪽 가상 스피커로 출력되고, 오른쪽 귀에 대한 HRTF를 거친 신호와 왼쪽 귀에 대한 HRTF를 거친 신호가 합해져 오른쪽 가상 스피커로 출력된다.

따라서 청취자는 헤드폰을 통해 바이노럴 합성된 2채널의 신호를 듣게 되면 음상이 왼쪽과 오른쪽으로 135도 - 150도 사이에 위치하는 것처럼 느끼게 된다.

도 4는 도 2의 크로스토크 캔설러(234)의 개념도이다.

바이노럴 합성 기술은 헤드폰으로 재생했을 때 가장 좋은 성능을 나타낸다. 두 개의 스피커를 통해서 재생을 하게 되면 도 4에서 보는 것과 같이 두 개의 스피커와 두 귀 사이에서 크로스토크(Crosstalk) 현상이 발생하여 정위감 성능이 저하된다. 즉, 왼쪽 채널의 사운드는 왼쪽 귀에서만 들리고 오른쪽 채널의 사운드는 오른쪽 귀에서만 들려야 한다. 그러나 두 채널간에 크로스토크 현상이 발생하여 왼쪽 채널의 사운드가 오른쪽 귀에도 들리게 되고 오른쪽 채널의 사운드는 왼쪽 귀에도 들리게 되어 정위감 성능이 저하된다. 따라서 왼쪽(오른쪽) 스피커에서 재생되는 신호가 청취자의 오른쪽 귀(또는 왼 쪽 귀)에서 들리지 않도록 크로스 토크를 제거해야한다.

도 4를 참조하면, 일반적으로 Surround 스피커는 청취자 중심으로 정면에서 왼쪽 또는 오른쪽으로 90 - 110도에 설치되어 있으므로 크로스토크 캔설러를 설계하기 위해 먼저 90 - 110도 사이의 HRTF를 측정한다. 왼쪽 90도 - 110도에 위치한 스피커에서부터 더미헤드의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF를 각각 H₁₁, H₂₁이라고 하고 오른쪽 90도 - 110도에 위치한 스피커에서부터 더미헤드의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF를 각각 H₁₂, H₂₂이라고 한다. 이 HRTF들( H₁₁, H₁₂, H₂₁, H₂₂)을 이용하여 크로스토크 캔설용 행렬 C(z)는 수학식 2와 같이 HRTF 행렬의 역행렬로 설계한다.

도 5는 도 2의 백서라운드 필터(230)의 상세도이다.

바이노럴 합성부(232)는 가상의 스피커를 레프트 백 스피커와 라이트 백 스피커의 위치로 정위시키는 필터 행렬 형태이고, 크로스토크 캔설러(234)는 두 스피커와 두 귀 사이의 크로스토크 현상을 제거하는 필터 행렬 형태이다. 따라서 백 서라운드 필터 행렬 K(z)는 수학 식 3과 같이 바이노럴 합성용 행렬과 크로스토크 캔설용 행렬을 곱한다.

도 5에서 보는 것처럼 레프트 백 채널 신호(Lb) 및 라이트 백 채널 신호(Rb)를 백 서라운드 필터 행렬 K(z)와 콘볼루션(Convolution)하면 두 채널의 신호가 얻어 진다. 즉, 도 5에 도시된바와 같이 제1콘볼루션부(501)는 레프트 백 채널 신호(Lb)와 필터 계수(K₁₁)를 콘볼루션하고, 제2콘볼루션부(502)는 레프트 백 채널 신호(Lb)와 필터계수(K₂₁)를 콘볼루션하고, 제3콘볼루션부(503)는 라이트 백 채널 신호(Rb)와 필터계수(K₁₂)를 콘볼루션하고, 제4콘볼루션부(504)는 라이트 백 채널 신호(Rb)와 필터계수(K₂₂)를 콘볼루션한다. 제1합산부(510)는 제1콘볼루션값과 제3 콘볼루션값을 합하여 가상의 레프트 백 음원으로 형성하고, 제2합산부(520)는 제2콘볼루션값과 제4콘볼루션값을 합하여 가상의 백 음원으로 형성한다.

이 두 채널의 신호를 각각 레프트 서라운드 스피커(Left Surround Speaker) 및 라이트 서라운드 스피커(Right Surround Speaker) 통해 재생하면 레프트 백 채널과 라이트 백 채널 사운드가 청취자의 뒤쪽에서(135도 - 150도)에서 들리는 것 같은 효과가 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 5.1채널 스피커를 사용하기 때문에 청취자의 후방에 음상을 정위시킬 수 있으며, 7.1채널 사운드를 7.1채널 스피커가 아니라 5.1채널 스피커만을 사용하여 재생하더라도 7.1채널 사운드의 입체감을 느낄 수 있다. 또한, 백 서라운드(Back Surround) 필터를 작은 차수의 FIR 필터로 구현이 가능하므로 실시간 구현이 용이하다. 예를들면, 5.1채널 홈씨어터 시스템을 가지고 7.1채널로 인코딩된 DVD를 들어도 실제 7.1채널 스피커를 통하여 듣는 것과 같은 효과를 느낄 수가 있다. 또한 별도의 스피커를 구매하지 않고 기존의 5.1채널 홈씨어터 시스템만을 이용하여 5.1채널/7.1채널로 인코딩된 DVD를 모두 즐길 수 있다.

Claims

7. 1채널을 5.1채널로 재생하는 오디오 재생 방법에 있어서,

(a) 7.1 채널 오디오 오디오 비트스트림을 그 8개 채널의 오디오 신호들로 분리하는 디코딩 과정;

(b) 상기 디코딩된 채널들중 레프트/라이트 백 서라운드 채널 신호에 대해 머리 전달 함수(HRTF)를 바탕으로 가상 음원을 형성하고 그 가상 음원의 크로스토크를 캔설링하는 백 서라운드 필터링 과정;

(c) 상기 백 서라운드 필터링 과정의 백 서라운드 필터링 특성에 따라 결정된 지연값 및 레벨값을 상기 레프트/라이트 백 서라운드 채널을 제외한 채널의 나머지 채널들의 신호 각각에 콘볼루션하여 그 나머지 채널들의 시간 지연과 출력 레벨을 보정하는 신호 보정 과정;

(d) 상기 신호 보정 과정에서 신호 보정된 채널중 레프트 서라운드 채널의 신호와 상기 백서라운드 필터링 과정의 레프트 백 채널 신호를 믹싱하고, 상기 신호 보정된 채널중 라이트 서라운드 채널의 신호와 상기 백서라운드 필터링 과정의 라이트 백 채널 신호를 믹싱하는 믹싱 과정을 포함하는 오디오 재생 방법.
제1항에 있어서, 상기 신호 보정 과정은 백 서라운드 필터 행렬의 특성에 따라 레프트, 라이트, 센터, 레프트 서라운드, 라이트 서라운드, LFE 채널 신호의 시간 지연과 출력 레벨을 보정하는 것임을 특징으로 하는 오디오 재생 방법.
제1항에 있어서, 상기 신호 보정 과정의 신호 보정 필터 계수는

G(z) = az^-b로 계산되며,

상기 a는 상기 백 서라운드 필터 입력과 출력 신호간의 RMS 전력을 비교하여 설정된 신호 레벨 값이고 , b는 상기 백 서라운드 필터 행렬의 임펄스 응답이나 위상(Phase) 특성에 의해 설정된 백 서라운드 필터 행렬의 시간 지연 값임을 특징으로 하는 오디오 재생 방법.
제1항에 있어서, 상기 백서라운드 필터링 과정은

(c-1) 미리 설정된 위치에서 측정한 머리 전달 함수(HRTF)와 상기 디코딩된 채널들중에서 백 라이트 채널 및 백 레프트 채널의 음원 신호를 콘볼루션하여 가상 음원으로 형성하는 바이노럴 합성 과정;

(c-2) 상기 바이노럴 합성 과정에서 형성된 가상 음원에 대해 크로스토크를 캔설링하는 크로스토크 캔설링 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 재생 방법.
제1항에 있어서, 상기 백서라운드 필터링 과정은 가상 음원을 형성하는 바이노럴 합성 필터 행렬과 가상음원의 크로스토크를 캔설하는 크로스토크 캔설 필터 행렬을 콘볼루션 연산하는 과정임을 특징으로 하는 오디오 재생 방법.
제1항에 있어서, 상기 백서라운드 필터링 과정은

, K(z)는 백서라운드 필터 행렬, C(z)는 크로스토크 필터 행렬, B(z)는 바이노럴 합성 필터 행렬이며,

여기서 바이노럴 합성 필터 행렬의 B₁₁, B₂₁는 왼쪽 135도 - 150도에 위치한 음원에서부터 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF로부터 구해지고 B₁₂, B₂₂는 오른쪽 135도 - 150도 사이에 위치한 음원에서부터 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF로부터 구해지며, 그리고 크로스토크 캔설링 필터 행렬은

로 계산되며,

여기서, H₁₁, H₂₁는 왼쪽 90도 - 110도에 위치한 스피커에서부터 더미 헤드의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF이고 H₁₂, H₂₂는 오른쪽 90도 - 110도에 위치한 스피커에서부터 더미헤드의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF임을 특징으로 하는 오디오 재생 방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 미리 정해진 채널들중에서 레프트, 라이트, 센터, LFE 채널 신호는 상기 신호 보정 행렬을 통과하여 각각 레프트 스피커, 라이트 스피커, 센터 스피커, 서브우퍼로 출력되고, 레프트 서라운드, 라이트 서라운드 채널 신호는 신호 보정 행렬을 통과하여 왼쪽 및 오른쪽 2개의 신호로 출력되며, 그리고 레프트 백 채널 및 라이트 백 채널 신호는 백서라운드 필터 행렬을 통과하여 왼쪽 및 오른쪽 2개의 신호로 출력되며, 레프트 서라운드 채널의 신호와 레프트 백 채널 신호를 더해서 레프트 서라운드 스피커로 출력하고, 라이트 서라운드 채널 신호는 라이트 백 채널 신호과 더해져 레프트 서라운드 스피커로 출력하는 것임을 특징으로 하는 오디오 재생 방법.
오디오 재생 장치에 있어서,

7.1채널 오디오 비트스트림을 8개 채널의 오디오 신호로 분리하는 디코더;

상기 디코더에서 디코딩된 복수 채널중 레프트 백 및 라이트 백 채널의 신호에 대해 머리 전달 함수(HRTF)를 바탕으로 가상 음원을 형성하고 그 가상 음원의 크로스토크를 캔설링하는 백 서라운드 필터부;

상기 백 서라운드 필터부에서 처리된 레프트 백 및 라이트 백 채널의 신호에의 특성에 따라 결정된 지연값 및 레벨값을 상기 디코더에서 디코딩된 8개 채널중 레프트, 라이트, 센터, 레프트 서라운드, 라이트 서라운드, LFE 채널 신호에 각각 콘볼루션하여 그 채널들의 시간 지연 및 출력 레벨을 보정하는 신호 보정부;

상기 신호 보정부에서 출력되는 라이트 서라운드 채널 신호와 상기 백 서라운드 필터부에서 출력되는 라이트 백 채널 신호를 믹싱하고, 상기 신호 보정부에서 출력되는 레프트 서라운드 채널 신호와 상기 백 서라운드 필터부에서 출력되는 레프트 백 채널 신호를 믹싱하는 믹싱부를 포함하는 오디오 재생 장치.
제9항에 있어서, 상기 백 서라운드 필터부는

머리 전달 함수(HRTF)와 상기 백 라이트 채널 및 백 레프트 채널의 음원 신호를 콘볼루션하여 가상 음원으로 형성하는 바이노럴 합성부;

상기 바이노럴 합성부에서 형성된 가상 음원에 대해 크로스토크를 캔설링하는 크로스토크 캔설러를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 재생 장치.
제10항에 있어서, 상기 바이노럴 합성부는

왼쪽 135도 - 150도에 위치한 음원에서부터 더미 헤드의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF(B₁₁, B₂₁), 오른쪽 135도-150도 사이에 위치한 음원에서부터 더미헤드의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF(B₁₂, B₂₂)를 계산하는 수단;

레프트 백 채널 신호(Lb)와 HRTF(B₁₁)를 콘볼루션한 값과 라이트 백 채널 신호(Rb)와 HRTF(B₁₂₎를 콘볼루션한 값을 합하여 제1가상채널 신호로 형성하고, 상기 레프트 백 채널 신호(Lb)와 HRTF(B₂₂)를 콘볼루션한 값과 라이트 백 채널 신호(Rb)와 HRTF(B₁₂)를 콘볼루션한 값을 합하여 제2가상채널 신호로 형성하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 재생 장치.
5.1채널의 스피커를 이용하여 7.1채널의 사운드를 재생하는 오디오 재생 시스템에 있어서,

상기 7.1 채널중 레프트/라이트 백 채널의 가상 음원을 형성하는 백 서라운드 필터와 그 백서라운드 필터 특성에 따라서 결정된 지연값 및 레벨값을 나머지 채널에 콘볼루션하여 그 나머지 채널의 시간 지연과 출력 레벨을 보정하는 보정 필터, 상기 백 서라운드 필터에서 출력되는 레프트/라이트 백 채널 신호와 상기 보정 필터에서 출력되는 레프트/라이트 서라운드 채널을 믹싱하는 합산기를 포함하며,

상기 백 서라운드 필터는

로 계산되며, K(z)는 백서라운드 필터 행렬, C(z)는 크로스토크 필터 행렬, B(z)는 바이노럴 합성 필터 행렬이며,

여기서 바이노럴 합성 필터 행렬의 B₁₁, B₂₁는 왼쪽 135도 - 150도에 위치한 음원에서부터 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF로부터 구해지고 B₁₂, B₂₂는 오른쪽 135도 - 150도 사이에 위치한 음원에서부터 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF로부터 구해지며, 그리고 크로스토크 캔설 필터 행렬은

로 계산되며,

여기서, H₁₁, H₂₁는 왼쪽 90도 - 110도에 위치한 스피커에서부터 더미 헤드의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF이고 H₁₂, H₂₂는 오른쪽 90도 - 110도에 위치한 스피커에서부터 더미헤드의 왼쪽 귀와 오른쪽 귀에 해당하는 HRTF임을 특징으로 하는 오디오 재생 시스템.