KR101435827B1 - 오디오 신호 처리 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 오디오 신호로부터 차단 주파수를 기준으로 복수개의 저음 대역 신호를 필터링하는 단계와 상기 필터링된 복수개의 저음 대역 신호들로부터 상기 복수개의 저음 대역 신호의 고조파 신호를 생성하는 단계와 상기 복수개의 고조파 신호들로부터 기준 대역(reference bandwidth) 내의 고조파 신호를 필터링하는 단계 및 상기 필터링된 기준 대역 내의 고조파 신호들을 합산하여 상기 오디오 신호를 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 방법을 제공한다.

오디오, 필터, 고조파

Description

오디오 신호 처리 방법 및 장치{A method and apparatus for processing a audio signal}

본 발명은 오디오 신호를 처리하는 방법에 관한 것이다.

최근에 디지털 오디오 신호에 대한 다양한 처리 기술 및 방법들이 개발되고 있으며, 이와 관련된 제품들이 생산되고 있다. 또한 심리음향 모델(Psychoacoustic model)을 이용하여 오디오 신호의 처리 방법들이 개발되고 있다.

심리음향 모델은 인간이 소리를 인식하는 방식, 예를 들면 큰 소리 다음에 오는 작은 소리는 들리지 않으며, 20Hz 내지 20000Hz의 주파수에 해당되는 소리만 들을 수 있다는 사실을 이용하여, 신호 처리 과정에서 불필요한 부분을 제거함으로써 필요한 데이터의 양을 효과적으로 줄일 수 있는 것이다.

본 발명은 오디오 신호를 효율적으로 처리하고자 한다.

또한, 본 발명은 고조파 생성으로 인한 저음 대역 신호의 손실을 보강하고자 한다.

또한, 본 발명은 고조파를 심리 음향 이론에 따라 효율적으로 생성하고자 한다.

또한, 본 발명은 차단주파수가 기본 주파수에 비해 높은 경우에도 심리 음향 이론을 효율적으로 적용하고자 한다.

또한, 본 발명은 고조파를 이용하여 특정 주파수를 보강하고자 한다.

본 발명은, 오디오 신호로부터 차단 주파수를 기준으로 복수개의 저음 대역 신호를 필터링하는 단계와 상기 필터링된 복수개의 저음 대역 신호들로부터 상기 복수개의 저음 대역 신호의 고조파 신호를 생성하는 단계와 상기 복수개의 고조파 신호들로부터 기준 대역(reference bandwidth) 내의 고조파 신호를 필터링하는 단계 및 상기 필터링된 기준 대역 내의 고조파 신호들을 합산하여 상기 오디오 신호를 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 복수개의 고조파 신호들 중 기준 주파수를 넘는 고조파 신호를 조절하는 단계를 더 포함하되, 상기 기준 주파수를 넘는 고조파 신호는 청감 보정 곡선에 기초하여 조절되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 복수개의 저음 대역 신호의 고조파 신호들과 기본 주파수와의 크기 비율이 가변적으로 조절 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 오디오 신호로부터 차단 주파수를 기준으로 고음 대역 신호를 필터링하는 단계를 더 포함하되, 상기 오디오 신호는 상기 필터링된 고음 대역 신호와 상기 합산된 기준 대역 내의 고조파 신호들을 이용하여 복원되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 오디오 신호로부터 차단 주파수를 기준으로 저음 대역 신호를 필터링하는 단계와 상기 필터링된 저음 대역 신호로부터 상기 복수개의 저음 대역 신호의 고조파 신호를 생성하는 단계와 상기 필터링된 저음 대역 신호와 상기 고조파 신호와의 차분 신호를 생성하는 단계와 상기 차분 신호로부터 기준 대역(reference bandwidth) 내의 고조파 신호를 필터링하는 단계 및 상기 필터링된 기준 대역 내의 고조파 신호와 상기 필터링된 저음 대역 신호를 합산하여 상기 오디오 신호를 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 오디오 신호로부터 차단 주파수를 기준으로 복수개의 저음 대역 신호를 필터링하는 저역 통과 필터부와 상기 필터링된 복수개의 저음 대역 신호들로부터 상기 복수개의 저음 대역 신호의 고조파 신호를 생성하는 고조파 발생부와 상기 복수개의 고조파 신호들로부터 기준 대역(reference bandwidth) 내의 고조파 신호를 필터링하는 대역 통과 필터부 및 상기 필터링된 기준 대역 내의 고조 파 신호들을 합산하여 상기 오디오 신호를 복원하는 신호 복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 장치를 제공한다.

본 발명을 이용할 경우, 특정 주파수 대역을 보강할 수 있게 되고, 이로서 저음 대역에서도 심리 음향 효과를 보다 잘 느낄 수 있게 된다. 또한, 고조파 생성으로 인한 저음 대역의 손실을 방지할 수 있게 된다. 이렇게 저음 대역의 손실을 방지함으로써 보다 완벽하게 원신호를 복원할 수 있게 된다.

상술한 목적 및 구성의 특징은 첨부된 도면과 관련하여 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들를 상세히 설명한다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우는 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다.

본 발명의 실시예에서는 심리 음향을 이용하여 저주파 성분을 향상시킬 수 있다. 사람의 청각 시스템은 비선형 특성을 가지는 것으로 알려져 있다. 사람의 청각 기관에서 실제 주파수에 대한 고조파로 들리는 혼변조 주파수(intermodulation frequency)를 생성시킬 수 있다. 이러한 비선형성은 고주파보다는 저주파에서 자주 나타날 수 있다. 예를 들어, 2개의 신호(30Hz, 50Hz)가 스피커로부터 나온다면, 사람의 청각 시스템은 2개의 실제 주파수의 합인 80Hz의 혼변조 주파수를 생성할 수 있다. 이러한 과정은 역으로도 작용할 수 있다. 귀에서 50Hz와 80Hz의 신호를 받아들인다면 우리는 두 주파수의 차이인 30Hz를 인식하게 된다. 심리 음향의 한 현상으로, 이런 지각 현상을 "missing fundamental"이라 한다. 우리의 뇌가 기본 주파수 성분(fundamental frequency component)이 없어도 그것의 고조파 성분만 있으면, 같은 피치(pitch)로 인지하는 현상이다. 이 현상을 기반으로 특정 고조파 성분을 선택적으로 처리할 수 있다면, 낮은 주파수 대역의 성분을 재생할 수 없었던 작은 크기의 스피커에서도 저주파 성분이 풍부한 음향 효과를 낼 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 특정 주파수 대역의 보강을 위한 등청감 곡선(Equal loudness-level contours)을 나타낸다.

인간의 소리를 감지하는 특성은 주파수에 따라서 감도가 달라지게 된다. 특히 높은 주파수보다는 낮은 주파수 영역에서 더욱 감도가 떨어지게 된다. 이러한 신체의 청감 특성을 파악하기 위해서 1kHz의 특정 음압을 기준으로 하여, 이와 동일한 느낌을 가지는 임의의 주파수에서의 음압을 실험적으로 구한 곡선을 등청감 곡선이라 한다. 예를 들어, 여러 가지의 주파수 영역에서 인체의 귀가 같은 크기로 감각되는 음압 레벨을 연결한 곡선을 등청감곡선(equal loudness contours)이라고할 수 있다. 각 곡선의 명칭은 1kHz의 주파수에 해당하는 측정값(dB)에 폰(phon) 단위를 붙여서 사용할 수 있다. 즉, 등청감 곡선은 인간의 청각능력을 표현하는 곡선으로, 순음(pure tone)의 정상 청력을 표준화한 것이다. 이는 주어진 물리적 음 압레벨의 순음에 대해서 주관적인 크기가 주파수에 따라서 변화하는 특성을 보여준다. 예를 들어, 1,000Hz는 청감 측정의 기준이 되며, 1,000Hz에서 80dB을 통과하는 곡선은 80 phon 곡선이라고 한다. 그리고, 0 phon (Threshold, minimum audible frequency) 곡선은 최소 가청 영역을 뜻할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 고조파 생성시 상기 등청감 곡선을 잘 따르도록 고조파의 크기를 조절함으로써 저음 대역의 신호가 풍부한 원신호를 복원할 수 있게 된다. 이에 대해서는 이하 도 7 내지 도 12에서 상세히 설명하도록 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 특정 주파수 대역의 보강을 위한 청감 보정을 설명하기 위해 나타낸 그래프이다.

인체의 청감 특성은 주파수에 따라 느끼는 감도가 다르기 때문에, 마이크로폰과 같은 센서에서 기계적으로 측정된 음압 레벨을 인체가 실제로 느끼는 레벨로 맞추기 위한 것이 청감 보정이다. 또한, 소리에 대한 귀의 반응 특성이 주파수 별로 차이가 있음을 감안하여 물리적 음압 레벨에 일정한 보정을 주어서 인체의 청감 특성과 유사하게 표현할 목적으로 사용하는 보정 곡선을 청감 보정 곡선(frequency weighting curves)이라 한다. 예를 들어, 가장 흔하게 사용되는 청감 보정은 인간이 느끼는 청감에 가장 가까운 A보정(A-weighting)이며, dB(A) 또는 dBA로 표시할 수 있다. A보정은 상기 도 1의 등청감 곡선(equal loudness-level contours) 중 40 phon 곡선을 기준으로 할 수 있고, B보정(B-weighting)은 70 phon곡선을, C보정(C-weighting)은 100 phon 곡선을 기준으로 할 수 있다. 한편, D-보정(D-weighting)은 1kHz와 10kHz범위에서 보정 특성을 가지고 감각 소음 레벨(perceived noise level, PNL)에 관련되기 때문에 항공기 소음측정에 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 고조파 생성시 상기 청감 보정 곡선을 잘 따르도록 기본 주파수 대역을 분할하여 고조파 신호를 생성함으로써 저음 대역의 신호가 풍부한 원신호를 복원할 수 있게 된다. 이에 대해서는 이하 도 7 내지 도 12에서 상세히 설명하도록 한다.

도 4 내지 도 6은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 특정 고조파 성분을 선택적으로 처리하기 위한 고조파 발생을 설명하기 위해 나타낸 것이다.

주파수가 n배인 파동을 제 n 차 고조파(harmonics)라 한다. 음의 경우, 배음에 해당하는 것으로, 전기진동, 전자파 등의 경우에 사용되며, 기본 진동수에 대해 그 배수에 따라 제 2 또는 제 3 고조파라고도 한다. 진동이 사인파가 아닌 변형된 파형인 경우는 고조파를 포함할 수 있는데, 악기의 음색은 고조파를 포함하는 정도에 따라 달라질 수 있다. 이러한 고조파를 생성하는 방법에는 다양한 실시예가 존재할 수 있다.

첫째, 비선형 소자나 함수를 이용하여 고조파를 생성할 수 있다. 대표적인 비선형 함수로는 구형파, 톱니파 등을 들 수 있고, 이 외에도 일반적인 비선형 함수를 이용하여 고조파를 생성할 수 있다. 구형파의 경우는 홀수 배의 고조파가 생성되고, 톱니파의 경우 모든 고조파가 생성될 수 있다. 그리고 일반적인 비선형 함수를 이용하면 그 함수에 맞는 고조파를 생성할 수 있다.

둘째, 간단한 신호처리를 통하여 고조파를 생성할 수 있다. 이 신호처리에는 반파 정류, 전파 정류, 적분기 등을 이용할 수 있다. 각 신호처리 방법에 따라 생 성되는 고조파의 종류 또한 달라질 수 있다. 예를 들어, 반파 정류의 경우에는 기본 주파수를 포함한 짝수 배의 고조파들이 생성될 수 있고, 전파 정류의 경우는 기본 주파수가 빠진 짝수 배의 고조파들이 생성될 수 있다. 그리고 이를 적분기를 통과시키면 모든 고조파가 생성될 수 있다. 이 외에도 다양한 신호처리를 통하여 그 처리에 적합한 고조파를 생성할 수 있다.

셋째, 기본 주파수의 정수배 정현파를 이용하여 직접 고조파를 합성할 수 있다. 원하는 고조파들의 정현파를 생성하여 이 정현파들의 선형 혹은 비선형 합성을 통하여 고조파를 생성할 수 있다.

이 외에도 고조파를 생성하는 다양한 실시예들이 있을 수 있다.

심리 음향을 이용하기 위해 특정 대역에 발생시킨 고조파는 무수히 많은 n차 고조파를 생성할 수 있다. 상기 n차 고조파는 상기 도면 4와 같이 기본 주파수를 기점으로 차츰 줄어드는 모양을 보인다. 고조파를 만드는 방법에 따라 상기 도면 5와 같이 기본 주파수의 홀수배 고조파나, 상기 도면 6과 같이 기본 주파수의 짝수배 고조파가 생성되기도 한다. 상기 고조파를 이용하여 잡음 없이 심리 음향 현상을 적용하기 위해서는 기본 주파수의 고조파 성분이 복수개 필요할 수 있다. 예를 들어, 2개 또는 3개가 필요할 수 있다. 또는 4개 이상의 고조파 성분을 이용할 경우, 혼변조로 인하여 일종의 잡음처럼 들릴 수 있기 때문에 가능한 자연스러운 음을 만들어 내기 위해서는 2개 또는 3개의 고조파 성분이 적합할 수 있다.

양질의 고조파를 생성하기 위해서는, 기본 주파수가 여러 개 섞여 있을 경우 원하는 n차 고조파 이외에 혼변조 고조파는 적게 나오도록 하고, 기본 주파수에 맞 게 정수배 고조파를 생성해야 한다.

도 7 내지 도 8은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 고조파와 등청감 곡선, 또는 고조파와 청감 보정 곡선 사이의 관계를 설명하기 위해 나타낸 것이다.

기본적으로 missing fundamental을 응용함에 있어서, 생성된 고차 고조파의 음정(pitch)이 기본 주파수의 음정(pitch)와 같이 인지되기 위해서는, 도면 7과 같이 고조파들의 크기가 등청감 곡선이나 청감 보정 곡선을 따라야 한다.

실험, 수식 또는 이론에 의하여 고조파를 생성할 수 있다. 다만, 이러한 경우, 생성된 고조파들의 비율이 청감 보정 곡선을 정확히 따르기 쉽지 않다. 예를 들어, 폰 마이크로 스피커처럼 차단 주파수가 기본 주파수에 비해 상당히 높은 경우, 기본 주파수 대역이 광범위해지고 기본 주파수가 일정하지 않기 때문에 도면 8과 같은 범위에 있는 모든 기본 주파수에 해당하는 고조파들은 청감 보정 곡선을 따를 수 없게 된다. 여기서, 차단 주파수(cutoff frequency)란, 그 주파수보다 낮은 주파수에서는 잘 들리지 않게 되는 주파수를 의미할 수 있다.

도 9는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 심리 음향을 이용하여 저주파 성분을 강화하기 위한 방법을 설명하기 위해 나타낸 블록도이다.

상기 도 9를 살펴보기에 앞서, 필터에 대해 알아보도록 한다. 먼저, 저역 통과 필터(Low Pass Filter, LPF)는 차단 주파수보다 낮은 주파수의 신호는 통과시켜 출력에 나타나게 하고, 그보다 높은 주파수를 가진 신호는 통과시키지 않아 출력에 나타나지 않게 한다. 고역 통과 필터(High Pass Filter, HPF)는 차단 주파수보다 높은 주파수의 신호는 통과시켜 출력에 나타나게 하고, 그보다 낮은 주파수를 가진 신호는 통과시키지 않아 출력에 나타나지 않게 한다. 고역 통과 필터의 역할이 저주파 신호를 제거하는 것이기 때문에 고역 통과 필터를 통과하는 신호는 직류 성분의 신호가 제거되게 된다. 따라서, 이를 위한 용도로 고역 통과 필터를 이용하기도 한다. 대역 통과 필터(Band Pass Filter, BPF)는 차단 주파수의 범위 내에 있는 신호는 통과시켜 출력에 나타나게 하고, 그 외의 주파수를 가진 신호는 통과시키지 않아 출력에 나타나지 않게 한다. 대역 통과 필터는 신호의 일부분의 신호를 뽑아 내거나 특정 패턴을 갖는 신호들을 뽑아낼 경우 사용될 수 있다. 또는, 음악 재생기들에 쓰이는 이퀄라이저(equalizer)는 대부분 여러 개의 대역 통과 필터들로 이루어질 수 있다.

상기 도 9를 살펴보면, 원신호는 고역 통과 필터부(100)와 저역 통과 필터부(200)를 통하여 고음 대역과 저음 대역으로 분리될 수 있다. 이때 상기 고음 대역과 저음 대역은 차단 주파수를 기준으로 분리될 수 있다. 상기 저역 통과 필터부(200)를 통하여 출력된 저음 대역은 고조파 발생부(300)를 통하여 복수개의 고조파를 생성할 수 있다. 그리고, 대역 통과 필터부(400)를 통하여 저음 대역 신호 중에서 대역 제한이 이루어진다. 이처럼 대역 제한이 이루어진 저음 대역은 상기 고역 통과 필터부(100)를 통해 출력된 고음 대역 신호와 합쳐져서 보강된 원신호를 생성하게 된다. 이와 같은 과정을 통하여 저주파 성분을 향상시킬 수 있다.

이 때, 상기 대역 통과 필터부(400)를 통하여 대역 제한이 이루어진 저음 대역은 원신호 복원시 사라지기 때문에 차단 주파수 근처의 신호가 손실될 수 있다. 따라서, 상기 과정을 통한 저주파 향상과 함께, 차단 주파수 근처의 신호가 일부분 사라지는 현상을 방지할 경우 원음에 보다 충실하게 복원할 수 있게 된다.

도 10 내지 도 12는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 고조파를 이용하여 특정 주파수 대역을 보강하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 블록도 및 그래프이다.

기본 주파수 대역이 넓을 경우, 시간에 따라 기본 주파수가 수시로 급격하게 변하는 상황을 대처하기 힘들 수 있다. 또한, 고조파 생성시 기본 주파수 대비 각 고조파의 비율이 일정할 경우 저음 대역의 주파수에서는 심리 음향을 충분히 느낄 수 없게 된다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 특정 주파수 대역을 복수개의 대역으로 세분화하여 이용함으로써 특정 주파수 대역을 보강할 수 있다.

예를 들어, 상기 도 10을 살펴보면, 저음 대역을 복수개의 대역으로 세분화하여 저음 대역을 보강할 수 있다. 세분화된 각 대역은 상기 도 9에서 설명한 방식과 마찬가지로 고조파를 생성하고, 각각 해당하는 대역을 향상시키고 다시 합쳐져서 저음 대역을 이룬다. 이렇게 각각 향상된 저음 대역들은 모두 고음 대역과 합쳐져서 최종적으로 향상된 신호를 만들어낸다. 예를 들어, 도 11과 같이 세분화된 대역은 기본 주파수 대역이 차단 주파수와 상당한 거리가 있다. 이 경우 저차 고조파는 차단 주파수 내에 있기 때문에 사람의 귀에 들리지 않게 된다. 차단 주파수를 벗어나는 n차 고조파를 중심으로 2~3개의 고조파를 청감 보정 곡선에 맞춰지게 고조파 생성 방법을 조절(tuning)하면 심리 음향 이론에 따라 기본 주파수의 음정(pitch)이 느껴지게 된다. 다른 예로, 도 12와 같이 세분화된 대역도 차단 주파수를 벗어나는 n차 고조파를 중심으로 2개 또는 3개의 고조파를 청감 보정 곡선에 맞춰지도록 고조파 생성 방법을 조절하면 심리 음향 이론을 적용할 수 있다. 이 때, 대역별로 고조파 생성 조절(tuning) 방법이 달라질 수 있다.

도 13 내지 도 15는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 고조파를 이용하여 특정 주파수 대역을 보강하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 블록도 및 그래프이다.

상기 도 9에서 살펴본 바와 같이, 원 신호에서 저역 통과 필터부(200)를 통과한 저음 대역 신호는 고조파 발생부(300)를 통하여 고조파 발생이 이루어진다. 이 고조파의 고차 고조파를 없애기 위하여, 발생된 고조파와 원래 저음 대역 신호의 차분 신호를 뽑아낼 수 있다. 상기 차분 신호는 원하는 차수의 고조파를 얻기 위해 대역 통과 필터부(400)를 거쳐 다시 저음 대역 신호와 합쳐지게 된다. 이렇게 함으로써 저음 대역 신호는 대역 통과 필터를 거치지 않게 되어 원신호에 보다 가깝게 복원할 수 있다.

예를 들어, 도 14에서는 차분 신호를 이용하지 않은 고조파 신호의 신호적인 특성을 나타내었고, 도 15에서는 차분 신호를 이용한 고조파 신호의 신호적인 특성을 나타내었다. 상기 도 14와 도 15는 유사한 신호적인 특성을 갖지만, 차분 신호를 이용한 방법은 저음 대역 신호가 대역 통과 필터를 거치지 않으므로 보다 원신호에 가깝게 복원이 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 적용되는 신호 처리 장치는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)과 같은 멀티미디어 방송 송/수신 장치에 구비되어, 오디오 신호 및 데이터 신호 등을 복호화하는데 사용될 수 있다. 또한, 상기 멀티미디어 방송 송/수신 장치는 이동통신 단말기를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명이 적용되는 신호 처리 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로 그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 본 발명에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 인코딩 방법에 의해 생성된 비트스트림은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장되거나, 유/무선 통신망을 이용해 전송될 수 있다.

전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 특정 주파수 대역의 보강을 위한 등청감 곡선(Equal loudness-level contours)을 나타낸다.

도 2 및 도 3은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 특정 주파수 대역의 보강을 위한 청감 보정을 설명하기 위해 나타낸 그래프이다.

도 4 내지 도 6은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 특정 고조파 성분을 선택적으로 처리하기 위한 고조파 발생을 설명하기 위해 나타낸 것이다.

도 7 내지 도 8은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 고조파와 등청감 곡선, 또는 고조파와 청감 보정 곡선 사이의 관계를 설명하기 위해 나타낸 것이다.

도 9는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 심리 음향을 이용하여 저주파 성분을 강화하기 위한 방법을 설명하기 위해 나타낸 블록도이다.

도 10 내지 도 12는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 고조파를 이용하여 특정 주파수 대역을 보강하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 블록도 및 그래프이다.

도 13 내지 도 15는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 고조파를 이용하여 특정 주파수 대역을 보강하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 블록도 및 그래프이다.

Claims (10)

1. 오디오 신호로부터 차단 주파수를 기준으로 복수개의 저음 대역 신호를 필터링하는 단계;

   상기 필터링된 복수개의 저음 대역 신호들로부터 상기 복수개의 저음 대역 신호의 고조파 신호를 생성하는 단계;

   상기 복수개의 고조파 신호들로부터 기준 대역(reference bandwidth) 내의 고조파 신호를 필터링하는 단계; 및

   상기 필터링된 기준 대역 내의 고조파 신호들을 합산하여 상기 오디오 신호를 복원하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 복수개의 저음 대역 신호의 고조파 신호들 중 기준 주파수를 넘는 고조파 신호를 조절하는 단계를 더 포함하되,

   상기 기준 주파수를 넘는 고조파 신호는 청감 보정 곡선에 기초하여 조절되는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 복수개의 저음 대역 신호의 고조파 신호들과 기본 주파수와의 크기 비 율이 가변적으로 조절 가능한 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 오디오 신호로부터 차단 주파수를 기준으로 고음 대역 신호를 필터링하는 단계를 더 포함하되,

   상기 오디오 신호는 상기 필터링된 고음 대역 신호와 상기 합산된 기준 대역 내의 고조파 신호들을 이용하여 복원되는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 방법.
5. 오디오 신호로부터 차단 주파수를 기준으로 저음 대역 신호를 필터링하는 단계;

   상기 필터링된 저음 대역 신호로부터 상기 저음 대역 신호의 고조파 신호를 생성하는 단계;

   상기 필터링된 저음 대역 신호와 상기 고조파 신호와의 차분 신호를 생성하는 단계;

   상기 차분 신호로부터 기준 대역(reference bandwidth) 내의 고조파 신호를 필터링하는 단계;

   상기 필터링된 기준 대역 내의 고조파 신호와 상기 필터링된 저음 대역 신호를 합산하여 상기 오디오 신호를 복원하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 오디오 신호로부터 차단 주파수를 기준으로 고음 대역 신호를 필터링하는 단계를 더 포함하되,

   상기 오디오 신호는 상기 필터링된 고음 대역 신호와 저음 대역 신호, 그리고 기준 대역 내의 고조파 신호를 이용하여 복원되는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 방법.
7. 오디오 신호로부터 차단 주파수를 기준으로 복수개의 저음 대역 신호를 필터링하는 저역 통과 필터부;

   상기 필터링된 복수개의 저음 대역 신호들로부터 상기 복수개의 저음 대역 신호의 고조파 신호를 생성하는 고조파 발생부;

   상기 복수개의 고조파 신호들로부터 기준 대역(reference bandwidth) 내의 고조파 신호를 필터링하는 대역 통과 필터부;

   상기 필터링된 기준 대역 내의 고조파 신호들을 합산하여 상기 오디오 신호를 복원하는 신호 복원부

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 장치.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 오디오 신호는, 방송 신호로서 수신된 것임을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 방법.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 오디오 신호는, 디지털 미디엄을 통해 수신된 것임을 특징으로 하는 오디오 신호 처리 방법.
10. 제 1항에 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.

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