라우드스피커 위치들의 추정

라우드스피커 위치들의 추정{ESTIMATION OF LOUDSPEAKER POSITIONS}

본 발명은 라우드스피커 위치들의 추정에 관한 것으로, 특히, 소비자 서라운드 사운드 시스템들에서의 라우드스피커 위치들의 추정에 관한 것이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

사운드 시스템들은 점점 더 진보되고 복잡해지고 다양해지고 있다. 예를 들어, 5 또는 7 채널 홈 시네마 시스템들과 같은 다-채널 공간적 오디오 시스템들이 일반적이 되고 있다. 그러나, 이러한 시스템들에서의 사운드 품질, 및 특히, 공간적 사용자 경험은 청취 위치 및 라우드스피커 위치들 간의 관계에 의존한다. 많은 시스템들에서, 사운드 재생은 추정되는 상대적 스피커 위치에 기초하고, 시스템들은 일반적으로 스위트 스폿(sweet spot)으로서 공지되어 있는 비교적 작은 영역에서 높은 품질의 공간적 경험을 제공하도록 설계된다. 따라서, 시스템은 일반적으로 스피커들이 특정 공칭 청취 위치에서 스위트 스폿을 제공하도록 위치되는 것으로 가정한다.

그러나, 이상적인 스피커 위치 설정은 종종 현실적인 응용 환경들의 제약들로 인해 실제로는 복제되지 않는다. 실제로, 라우드스피커들은 종종 원하는 설계 특징이라기보다는 필수적인 것으로 고려되기 때문에, (개인 소비자들과 같은) 사용자들은 일반적으로 라우드스피커들의 수 및 위치들을 선택하는데 있어서 유연성이 높은 것을 선호한다. 예를 들어, 일반적인 거실에 있어서는, 종종 최적의 성능을 가져오는 위치들에 많은 수의 라우드스피커들을 위치시키는 것이 (예를 들어, 심미적인 이유들로 인해) 가능하지 않거나 바람직하지 않다.

몇몇 오디오 시스템들은 스피커 위치들을 변화시키기 위해 수동 교정 및 보상을 위한 기능을 포함하도록 개발되었다. 예를 들어, 많은 홈 시네마 시스템들은 (예를 들어, 라우드스피커들까지의 거리를 수동으로 나타냄으로써) 각 채널에 대한 지연 및 상대적 신호 레벨을 수동으로 설정하기 위한 수단을 포함한다. 그러나, 이러한 개개의 파라미터들의 수동 설정은 일반적인 사용자에게 있어서는 꽤 성가시고 비실용적인 경향이 있다. 또한, 설정될 수 있는 파라미터들은 상대적으로 제한되어 있기 때문에, 최적의 성능을 제공하지 않는 경향이 있다(동시에, 많은 비-전문가들에게 혼란을 준다).

또한, 교정 처리 동안 청취 위치에 위치되어 있는 마이크로폰에 기초하여 반-자동화된 자동 처리를 수행하는 것이 제안되었다. 오디오 시스템은 마이크로폰 위치에서 최적화된 사운드를 제공하기 위해 각 채널에 대한 신호 경로의 다양한 특성들을 최적화할 수도 있다. 그러나, 이러한 처리가 오디오 품질을 향상시킬 수도 있지만, 최적화는 마이크로폰에 의해 제공된 정보에만 기초하고, 마이크로폰에 의해 캡처된 사운드에 영향을 미치는 파라미터들의 적응 및 하나의 청취 위치로 제한되기 때문에 상대적으로 제한된 유연성을 제공한다. 예를 들어, 시스템을 최적화하기 위해 사용될 수 있는 어떠한 직접적인 공간적 정보도 제공하지 않는다.

몇몇 오디오 시스템들은 청취 위치 또는 영역에 대한 실제 스피커 위치들에 기초하여 오디오 신호 처리를 최적화하기 위한 기능을 포함한다. 예를 들어, 소비자에게 임의의 라우드스피커 구성을 위한 최적화된 공간적 사운드 재생을 제공하기 위해 신호 처리를 자동으로 최적화하는 시스템들이 제안되었다.

그러나, 이러한 유연한 시스템에서 사운드 재생을 최적화하기 위해서, 라우드스피커 위치들 및 바람직하게는 또한 사용자의 청취 위치 및 방위가 결정되는 것이 필요하다.

라우드스피커 출력들의 음향 측정에 기초하여 스피커 위치들이 자동으로 결정될 수 있는 것이 제안되었다. 구체적으로, 라우드스피커들의 상대적인 위치들이 마이크로폰을 각 라우드스피커와 같은 위치에 위치시킴으로써 결정될 수도 있는 것이 제안되었고, 여기서, 각 라우드스피커는 다른 라우드스피커들의 마이크로폰들에 의해 획득되는 교정 신호를 차례로 재생한다. 캡처된 신호들로부터, 각 개별 라우드스피커로부터 모든 다른 라우드스피커들로의 상이한 전파 지연들을 결정함으로써, 스피커 셋업의 기하학적 레이-아웃을 추정하는 것이 가능하다.

그러나, 이러한 접근법은 몇몇 연관된 단점들이 있다. 예를 들어, 각 라우드스피커를 위한 부가적인 하드웨어(마이크로폰)가 필요하고, 그에 의해, 비용을 증가시키고 이러한 마이크로폰들에 스피커들이 제공되는 시스템들의 사용으로 제한된다. 또한, 중앙 유닛 및 각각의 라우드스피커들 간의 통신이 필요하고, 그에 의해, 복잡도 및 비용을 더욱 증가시킨다. 또한, 방에서의 음향 방해들에 대한 민감도가 상당히 높다. 예를 들어, 라우드스피커들 이외의 사운드 소스들 또는 라우드스피커로부터 마이크로폰들로의 직접 경로를 차단하는 물체들은 이 접근법을 상당히 저하시킬 수도 있다. 또한, 이 방법은 교정 신호가 재생되는 것을 필요로 하고, 이것은 교정 처리가 명백하고 가능하게는 사용자를 짜증나게 한다는 것을 의미한다. 또한, 청취 위치를 결정하기 위해서, 청취 위치에 부가적인 마이크로폰을 위치시키는 것이 필요하다.

제안된 또 다른 접근법은, RFID(Radio Frequency IDentification) 및 UWB(Ultra-wideband)와 같이 RF(Radio Frequency) 기반 로컬라이징 방법들이다. 이들 방법들은 로컬라이징된 객체들에 부착되는 태그들을 사용한다. 태그들은 다수의(>=3) RF 센서들에 의해 검출되는 저-전력 RF 신호를 방출하고, 그 후에, 상대적인 위치가 삼각화에 의해 결정된다. 그러나, 이러한 접근법은 또한 몇몇 연관된 단점들을 갖는다. 특히, 로컬라이징되는 각 객체는 태그될 필요가 있고, 다수의 센서들이 필요하고 이들은 방을 갈로질러 공간적으로 분산되어야 하며, 실내-정확도는 종종 비교적 낮고 오디오 시스템들을 스피커 구성들에 적응시키기에는 불충분하다. 또한, 이 접근법은 연관된 기술의 비용이 비교적 클 때 비교적 비용이 많이 든다.

또한, 가장 최근에 제안된 접근법들로부터의 공통적인 문제점은, 그들이 스피커 위치를 결정하는 것에서 청취자의 위치를 결정하는 것으로 쉽게 확장되지 않는다는 것이다. 예를 들어, 청취 위치에서 RFID 센서의 위치를 정하는데 있어서 불편하다.

따라서, 스피커 위치들을 추정하기 위한 개선된 시스템이 유리할 수도 있으며, 특히, 시스템은 유연성을 증가시키고, 오디오 품질을 향상시키고, 비용을 감소시키고, 동작을 용이하게 하고, 구현을 용이하게 하고, 사용자 경험을 개선하고, 공간적 지각력을 향상시키고 및/또는 성능을 개선시키는 것을 가능하게 하는 시스템이 유리할 수도 있다.

따라서, 본 발명은 바람직하게 상술된 단점들 중 하나 이상을 단독으로 또는 임의의 조합으로 경감하거나 완화하거나 제거하고자 한다.

본 발명의 양태에 따르면, 라우드스피커 위치 추정치들을 결정하기 위한 시스템이 제공되고, 이 시스템은: 사용자 이동 가능 유닛에 대한 움직임 데이터를 결정하기 위한 수단으로서, 움직임 데이터는 사용자 이동 가능 유닛의 움직임을 특징으로 하는, 상기 움직임 데이터를 결정하기 위한 수단, 및 사용자 활성화들을 수신하기 위한 사용자 입력으로서, 사용자 활성화는 사용자 이동 가능 유닛의 현재 위치 및 방위 중 적어도 하나가 사용자 활성화가 수신될 때의 라우드스피커 위치와 연관되는 것을 나타내는, 상기 사용자 입력, 및 움직임 데이터 및 사용자 활성화들에 응답하여 라우드스피커 위치 추정치들을 발생시키기 위한 분석 수단을 포함한다.

본 발명은 스피커 위치들의 효율적인 추정을 가능하게 할 수도 있다. 특히, 매우 낮은 복잡도 및/또는 사용자 친화적 접근법을 유지하면서 비교적 높은 정확도가 달성될 수 있다. 이 접근법은 많은 상이한 시나리오들에서 사용될 수도 있고, 많은 상이한 스피커 셋업들 및 오디오 환경들에 적용할 수 있다.

이 접근법은, 비-전문가가 수행하기 쉬운 간단한 조작들 및 측정 절차에 기초하여 신뢰할 수 있는 스피커 위치 결정을 가능하게 하기 때문에, 소비자 세그먼트에 있어서 특히 적합할 수도 있다.

본 발명은 저 비용의 접근법을 가능하게 할 수도 있고, 특히, 같은 위치에 위치된 개별 측정 장비의 필요성을 피하거나 모든 개별 라우드스피커들에 통합되도록 한다. 실제로, 이 접근법은 사용되고 있는 임의의 특정 스피커에 완전히 독립적일 수도 있다. 실제로, 스피커 위치들은 어떠한 스피커들도 전혀 배치되어 있지 않아도 추정될 수도 있으며, 이 접근법은, 예를 들어, 스피커들의 실제 설치 이전에 시스템의 사전-교정을 위해 사용될 수도 있다.

또한, 시스템은 임의의 라우드스피커들 간의 어떠한 통신 교환 및 추정 기능도 필요로 하지 않는다. 실제로, 많은 실시예들에 있어서, 스피커 위치 추정과 연관된 데이터의 임의의 통신은 사용자 이동 가능 유닛으로부터의 데이터의 통신으로 제한된다.

이 접근법은, 많은 시나리오들에서, 소정의 청취 위치에 대한 스피커들의 상대적인 위치들의 향상된 직접적인 평가를 제공할 수도 있고, 예를 들어, 삼각화 또는 최소-제곱 추정 알고리즘들과 같이, 더욱 복잡하거나 부정확하거나 또는 에러가 발생하기 쉬운 추정 간접 알고리즘들에 의존하지 않는다. 또한, 이 접근법은 어떠한 직접적인 송수신선(line of sight)도 필요하지 않고, 무선 간섭 또는 오디오 간섭과 같은 간섭에 둔감할 수도 있다.

또한, 저 비용 구현들이 달성될 수 있고, 특히, 이 접근법은 스피커 위치 추정치들이 저 비용의 MEMS(Micro Electro-Mechanical System) 움직임 센서들과 같은 저 비용 움직임 센서 기술로부터의 데이터에 기초하도록 할 수도 있다.

이동 가능한 유닛의 방위는 이동 가능 유닛의 상대적 또는 절대적 방향의 임의의 표시 및/또는 임의의 물리적 또는 분석적 축 주위에서의 이동 가능 유닛의 회전의 표시를 포함할 수도 있다. 사용자 이동 가능 유닛의 위치 및 방위는 사용자 이동 가능 유닛의 상대적 또는 절대적 위치, 정렬, 방향, 회전 각도 또는 자세의 임의의 표시를 포함할 수도 있다.

움직임 데이터는, 예를 들어, 사용자 이동 가능 유닛에서 하나 이상의 움직임 센서들에 의해 발생될 수도 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 움직임 데이터를 결정하기 위한 수단은 사용자 이동 가능 유닛에 포함될 수도 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 사용자 입력은 사용자 이동 가능 유닛에 포함될 수도 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 분석 수단은 사용자 이동 가능 유닛에 부분적으로 또는 완전히 포함될 수도 있다.

라우드스피커 위치 추정치들은 라우드스피커 위치들로부터의 사운드의 렌더링 또는 표시의 특성을 수정하기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 라우드스피커 위치들은 서라운드 사운드 시스템과 같은 다-채널 공간적 사운드 시스템의 라우드스피커들과 연관될 수도 있다. 라우드스피커 위치 추정치들은 다-채널 신호의 개별 채널들의 신호들을 표시하는 공간적 채널 라우드스피커들에 대응할 수도 있다. 이 시스템은 추정된 라우드스피커 위치들에 응답하여 추정된 라우드스피커 위치들과 연관된 라우드스피커들로부터의 다-채널 신호의 표시의 특성을 수정하기 위한 수단을 포함할 수도 있다. 정확한 라우드스피커 위치 추정치들의 사용은 다-채널 신호의 표시를 최적화하기 위한 많이 증가된 유연성 및 범위를 제공한다.

본 발명의 선택적인 특징에 따르면, 분석 수단은 움직임 데이터에 응답하여 사용자 이동 가능 유닛의 방위를 나타내는 방위 데이터를 결정하도록 구성된다.

이것은 많은 시나리오들에서 추정을 향상시키고 및/또는 동작을 용이하게 할 수도 있다. 방위는 사용자 이동 가능 유닛의 각도, 방향 및/또는 회전을 포함할 수도 있다.

본 발명의 선택적인 특징에 따르면, 분석 수단은 사용자 활성화들에 대한 방위 데이터에 응답하여 복수의 사용자 활성화들 각각에 대한 라우드스피커에 대한 위치로부터 방향을 추정하고; 방향들에 응답하여 라우드스피커 위치 추정치들을 결정하도록 구성된다.

이것은 많은 시나리오들에서 추정을 향상시키고 및/또는 동작을 용이하게 할 수도 있다. 특히, 방향은 기준 방향에 대해 각도로 표현될 수도 있다. 기준 방향은 스피커 셋업을 위한 대칭의 중심점 쪽으로의 방향 및/또는 청취자 바로 앞의 각도와 같이 미리 결정된 공간적 사운드 지각 각도에 대응할 수도 있다.

위치는 3차원, 2차원 또는 심지어는 1차원 공간에서의 임의의 위치일 수도 있다. 위치는 많은 응용들에 있어서 청취 위치일 수도 있다. 위치는 사용자 활성화들 중 하나 이상을 수신할 때의 사용자 이동 가능 유닛의 위치에 대응하는 위치일 수도 있거나, 또는, 예를 들어, (평균으로서) 이들 위치들로부터 결정될 수도 있다.

본 발명의 선택적인 특징에 따르면, 분석 수단은 각 라우드스피커 위치에 대한 위치로부터의 미리 결정된 거리 추정치에 응답하여 라우드스피커 위치 추정치들을 결정하도록 구성된다.

이것은, 많은 시나리오들, 응용들 및 스피커 셋업들에 대해 충분히 정확한 결과들을 제공하면서, 용이한 라우드스피커 위치 추정 처리를 가능하게 할 수도 있다.

미리 결정된 거리는 모든 라우드스피커들에 대해 동일할 수도 있거나, 또는 상이한 스피커들에 대해 상이할 수도 있다. 미리 결정된 거리는, 예를 들어, 설계 단계에서 설정된 또는 사용자에 의해 수동으로 입력된 고정 거리일 수도 있다. 따라서, 미리 결정된 거리는 임의의 비-측정된 거리일 수도 있다.

본 발명의 선택적인 특징에 따르면, 분석 수단은 움직임 데이터에 응답하여 이동 가능 유닛의 위치를 나타내는 위치 데이터를 결정하도록 구성된다.

이것은 많은 시나리오들에서 추정을 향상시키고 및/또는 동작을 용이하게 할 수도 있다. 방위는 사용자 이동 가능 유닛의 각도, 방향 및/또는 회전을 포함할 수도 있다. 위치 데이터는, 예를 들어, 움직임 데이터로부터 발생될 수도 있다. 예를 들어, 가속도 데이터는 위치 데이터를 제공하기 위해 두 번 적분될 수도 있다. 사용자 활성화들과 연관된 사용자 이동 가능 유닛의 위치들이 결정될 수도 있다. 위치들은, 예를 들어, 청취 위치에 대한 절대적 또는 상대적 위치들로서 결정될 수도 있다.

본 발명의 선택적인 특징에 따르면, 분석 수단은 사용자 활성화들과 연관된 위치 데이터에 응답하여 복수의 사용자 활성화들 각각에 대한 사용자 이동 가능 유닛의 상대적 위치를 추정하고; 상대적 위치들에 응답하여 라우드스피커 위치 추정치들을 결정하도록 구성된다.

이것은 표시된 사운드의 최적화에 매우 적합한 추정치들을 제공하면서 낮은 복잡도의 추정 처리를 제공할 수도 있다.

본 발명의 선택적인 특징에 따르면, 라우드스피커 위치 추정치들은 각 상대 위치가 라우드스피커 위치에 대응하는 것으로 가정하여 결정된다.

이것은 많은 시나리오들에서 추정을 향상시키고 및/또는 동작을 용이하게 할 수도 있다. 특히, 추정된 위치들에 위치된 라우드스피커들로부터의 발생된 사운드의 향상된 최적화를 가능하게 할 수도 있다.

본 발명의 선택적인 특징에 따르면, 사용자 입력은 사용자 이동 가능 유닛의 현재 위치 또는 방위가 청취 위치 기준과 연관된다는 것을 나타내는 기준 사용자 활성화를 수신하도록 구성되고, 분석 수단은 기준 사용자 활성화에 응답하여 기준 위치 또는 방위를 결정하고, 기준 위치 또는 방위에 응답하여 스피커 위치 추정치들을 결정하도록 구성된다.

이것은 추정된 스피커 위치들로부터의 사운드의 렌더링의 향상된 최적화를 가능하게 할 수도 있고, 특히, 특정 및 사용자 선택 가능한/규정 가능한 청취 위치에 대한 최적화를 가능하게 할 수도 있다.

본 발명의 선택적인 특징에 따르면, 분석 수단은 청취 위치에 대한 스피커 위치 추정치들을 결정하도록 구성된다.

이것은 추정된 스피커 위치들로부터의 사운드의 렌더링의 추정 및/또는 최적화를 용이하게 하거나 및/또는 향상시킬 수도 있다.

본 발명의 선택적인 특징에 따르면, 사용자 입력은 라우드스피커 위치가 사용되지 않은 것을 나타내는 사용자 입력을 수신하도록 구성되고; 분석 수단은 대응하는 스피커 위치를 사용되지 않은 것으로서 지정하도록 구성된다.

이것은 간단하고 사용자 친화적인 교정 처리를 가능하게 하면서 높은 유연성 및/또는 향상된 적응을 제공할 수도 있다. 특히, 사운드의 렌더링은 사용된 라우드스피커들의 정확한 수 및 추정 위치들에 적응될 수도 있다.

본 발명의 선택적인 특징에 따르면, 사용자 이동 가능 유닛은 휴대용 디바이스이다.

이것은 유연성이 높고 사용자 친화적인 접근법을 제공할 수도 있고, 소비자 세그먼트에서 특히 유리할 수도 있다. 휴대용 디바이스는 구체적으로 원격 제어기일 수도 있다. 원격 제어기는 사용자 디바이스를 제어할 수 있는 원격 제어기일 수도 있다. 구체적으로, 원격 제어기는 추정된 라우드스피커 위치들과 연관된 라우드스피커들을 구동하기 위한 (증폭기와 같은) 라우드스피커 구동 유닛에 대한 원격 제어기일 수도 있다. 따라서, 이 접근법은 사운드 시스템을 제어하기 위해 제공되는 표준 원격 제어기로 하여금 스피커 위치들의 정확한 교정을 위해 또한 사용되는 것을 가능하게 할 수도 있다.

본 발명의 선택적인 특징에 따르면, 사용자 이동 가능 유닛은 사용자 활성화시에 사용자 이동 가능 유닛에 대한 위치 추정치 및 방위 추정치 중 적어도 하나를 결정하도록 구성되고; 사용자 이동 가능 유닛은 위치 추정치 및 방위 추정치 중 적어도 하나를 원격 유닛과 통신하기 위한 수단을 더 포함한다.

이것은 많은 실시예들에서 효율적인 접근법을 제공할 수도 있고, 특히, 사용자 이동 가능 유닛으로부터 통신되는 데이터의 양을 감소시킬 수도 있으며, 그에 의해, 배터리 사용량 등을 감소시킨다. 사용자 이동 가능 유닛은, 특히, 원시 움직임 데이터 또는 개별 사용자 활성화들을 특징짓는 데이터를 통신시키기 위해서는 필요하지 않을 수도 있다.

본 발명의 선택적인 특징에 따르면, 사용자 이동 가능 유닛은 움직임 검출 센서를 포함하고, 결정 수단은 움직임 검출 센서로부터의 데이터에 응답하여 움직임 데이터를 결정하도록 구성되고, 움직임 검출 센서는: 자이로스코프, 가속도계 및 자력계 중 적어도 하나를 포함한다.

이것은 향상된 및/또는 용이한 동작 또는 복잡도/비용을 제공할 수도 있다.

본 발명의 선택적인 특징에 따르면, 시스템은 추정될 제 1 라우드스피커 위치로부터 사운드 신호가 방사되도록 하기 위한 수단; 및 사운드 방사와 연관된 시간 간격 내에 수신된 사용자 활성화를 제 1 라우드스피커 위치에 링크하기 위한 수단을 더 포함한다.

이것은 사용자가 정확한 교정을 수행하는데 도움을 줄 수도 있다.

본 발명의 양태에 따르면, 라우드스피커 위치 추정치들을 결정하는 방법이 제공되고, 이 방법은: 사용자 이동 가능 유닛에 대한 움직임 데이터를 결정하는 단계로서, 움직임 데이터는 사용자 이동 가능 유닛의 움직임을 특징으로 하는, 상기 움직임 데이터를 결정하는 단계, 사용자 활성화들을 수신하는 단계로서, 사용자 활성화는 사용자 이동 가능 유닛의 현재 위치 및 방위 중 적어도 하나가 사용자 활성화가 수신될 때의 라우드스피커 위치와 연관되는 것을 나타내는, 상기 수신하는 단계, 및 움직임 데이터 및 사용자 활성화들에 응답하여 라우드스피커 위치 추정치들을 발생시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 이들 및 다른 양태들, 특징들 및 이점들은 이하 기술되는 실시예(들)로부터 명백할 것이며 그것을 참조하여 설명될 것이다.

본 발명의 실시예들은 도면들을 참조하여 단지 예시적인 방식으로 기술될 것이다.

도 1은 종래의 5 채널 서라운드 사운드 시스템에서의 스피커 시스템 셋업을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 스피커 위치들을 추정하기 위한 시스템의 추정치들의 예를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 스피커 위치들을 추정하기 위한 시스템의 소자들을 포함하는 원격 제어기의 예를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 스피커 위치들을 추정하기 위한 시스템의 소자들을 포함하는 원격 제어기의 사용 예를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 스피커 위치들을 추정하기 위한 시스템의 소자들을 포함하는 원격 제어기의 사용 예를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 스피커 위치들을 추정하기 위한 시스템의 소자들을 포함하는 원격 제어기의 사용 예를 도시하는 도면.

다음 설명은 홈 시네마 서라운드 사운드 시스템에서 스피커 위치 추정에 적용할 수 있는 본 발명의 실시예들에 초점을 맞춘다. 그러나, 본 발명은 이 응용으로 제한되지 않고 많은 다른 사운드 시스템들에서의 스피커 위치 추정에 적용될 수도 있다는 것이 인식될 것이다.

도 1은 홈 시네마 시스템과 같은 종래의 5 채널 서라운드 사운드 시스템에서의 스피커 시스템 셋업을 도시한다. 시스템은 중심 전방 채널을 제공하는 중심 스피커(101), 왼쪽 전방 채널을 제공하는 왼쪽 전방 스피커(103), 오른쪽 전방 채널을 제공하는 오른쪽 전방 스피커(105), 왼쪽 후방 채널을 제공하는 왼쪽 후방 스피커(107), 오른쪽 후방 채널을 제공하는 오른쪽 후방 스피커(109)를 포함한다. 5개의 스피커들(101 내지 109)은 청취 위치(111)에서 공간적 사운드 경험을 함께 제공하고, 이 위치에 있는 청취자로 하여금 둘러싸는 및 에워싸는 사운드 경험을 경험할 수 있도록 한다. 많은 홈 시네마 시스템들에 있어서, 시스템은 또한 LFE(Low Frequency Effects) 채널에 대한 서브우퍼를 제공한다.

그러나, 실제 시나리오들에 있어서는, 종종 라우드스피커들을 이상적인 위치들에 위치시키는 것이 가능하지 않거나 편리하지 않다. 실제로, 실제 시스템들에 있어서, 스피커들의 실제 위치는 매우 상당히 변할 수도 있다. 이것은 청취 위치에서의 사운드 지각에 매우 상당한 영향을 미칠 수도 있으며, 특히, 공간적 지각에 상당히 영향을 미칠 수도 있다. 스피커 변동들을 보상하기 위해서, 사운드 시스템은 구체적으로 실제 스피커 위치들에 적응되는 보상을 포함할 수도 있다. 그러나, 이러한 접근법들은 적절한 보상을 제공하기 위해서 스피커 위치들의 정확한 추정에 의존한다.

도 2는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 라우드스피커 위치들을 추정하기 위한 시스템을 도시한다.

시스템은 움직임 데이터를 제공하기 위해 사용자 이동 가능 유닛에서 움직임 센서들을 사용하는 것에 기초한다. 시스템은 또한, 사용자 이동 가능 유닛의 현재 위치 또는 방위가 스피커 위치에 링크되는 것을 나타내는, 즉, 스피커 위치의 표시를 제공하는 키 누름과 같은, 사용자 활성화들을 수신한다. 예를 들어, 사용자 이동 가능 유닛이 라우드스피커들 중 하나의 라우드스피커 쪽으로 향하거나 그 위에 있을 때 버튼이 눌려질 수도 있다.

이어서 시스템은 움직임 데이터 및 사용자 활성화들로부터 스피커 위치들을 계산한다. 예를 들어, 사용자 이동 가능 유닛은 라우드스피커 위치에 위치될 수도 있거나, 또는 사용자 활성화가 수신될 때 라우드스피커 위치 쪽으로 향할 수도 있다. 사용자 이동 가능 유닛의 방향 또는 위치는 이 때 직접 계산될 수도 있고, 라우드스피커 위치의 표시로서 사용될 수도 있다(또는 실제로 스피커의 위치로서 직접 사용될 수도 있다).

구체적으로, 시스템에서, 움직임 센서들은 소형 휴대용 디바이스(예를 들어, 홈 시네마 시스템의 원격 제어기)에 통합되고, 이들 센서들은 청취 위치에 대한 라우드스피커들의 위치들 및 라우드스피커 셋업에 대한 사용자의 방위를 결정하기 위해 사용된다. 구체적으로, 사용자는 그의 청취 위치로부터 라우드스피커들 쪽으로 사용자 이동 가능 유닛이 순차적으로 향하도록 또는 라우드스피커들 옆에 또는 그 위에 사용자 이동 가능 유닛을 위치시키도록 지시받는다. 이들 결정된 라우드스피커 위치들(및 선택적으로는 청취 위치 및/또는 사용자 방위)은, 예를 들어, 오디오 신호들의 적절한 재-매핑을 적용함으로써, 라우드스피커 시스템의 공간적 사운드 재생을 최적화하기 위해 사용된다.

도 2의 예에서, 사용자 이동 가능 유닛은 사용자 이동 가능 유닛의 움직임을 특징으로 하는 움직임 데이터를 발생시키는 제 1 및 제 2 움직임 센서 유닛(201, 203)을 포함한다. 다른 실시예들에 있어서, 더 적거나 더 많은 센서들이 사용될 수도 있다는 것이 인식될 것이다. 움직임 센서들(201, 203) 각각은 구체적으로 자이로, 가속도계 또는 자력계와 같은 하나 이상의 MEMS 센서들을 포함할 수도 있다.

다양한 MEMS 움직임 센서들이 이용 가능하며, 소형의 낮은 복잡도 및 낮은 비용인 경향이 있고, 그에 의해, 소형의 저 비용 휴대용 디바이스들을 포함하는 대부분의 디바이스에 사용하기에 적합하게 한다. 또한, 이러한 센서들의 정확도는 비교적 높고 계속해서 향상된다.

다음을 포함하는 상이한 종류들의 MEMS 센서들이 존재한다:

- 1, 2 또는 3차원에서 선형 가속도를 측정하는 가속도계들.

- 1, 2 또는 3차원에서 변경 각도 레이트를 측정하는 자이로스코프들.

- 자북(magnetic north)에 대한 각도 방위를 측정하는 자력계들.

제 1 및 제 2 움직임 센서 유닛(201, 203)은 발생된 센서 데이터를 수신하는 움직임 처리기(205)에 결합된다. 움직임 처리기(205)는 또한 센서 유닛들(201, 203)로부터 유도되거나 수신되는 움직임 데이터가 공급되는 분석 처리기에 결합된다.

또한, 시스템은 사용자로부터의 입력을 수신하도록 구성되는 사용자 인터페이스(207)를 포함한다. 사용자 인터페이스는, 예를 들어, 사용자에 의해 눌려질 수 있는 하나 이상의 키들 또는 버튼들을 포함할 수도 있다. 사용자 인터페이스(207)는, 임의의 사용자 입력이 수신되는지를 검출하도록 구성되는 사용자 처리기(209)에 결합된다. 구체적으로, 사용자 처리기(209)는 사용자가 키 또는 버튼을 누르는지를 검출할 수도 있다. 사용자 처리기(209)는 또한 사용자 입력이 검출될 때마다 사용자 활성화 표시가 제공되는 분석 처리기(211)에 결합된다. 구체적으로, 사용자가 키 또는 버튼을 누를 때마다, 사용자 처리기(209)는 사용자 활성화 표시를 발생시켜 분석 처리기(211)에 제공한다.

분석 처리기(211)는 수신된 움직임 데이터 및 사용자 활성화들에 기초하여 하나 이상의 스피커 위치들을 추정하도록 구성된다. 예를 들어, 분석 처리기(211)는 사용자 이동 가능 유닛의 위치를 계속해서 추정할 수도 있고, 사용자 활성화가 수신될 때의 현재 위치를 캡처할 수도 있다. 이 위치를 추정된 스피커 위치로서 직접 사용할 수도 있다. 또 다른 예로서, 분석 처리기(211)는 사용자 이동 가능 유닛의 방향을 계속해서 검출할 수도 있고, 사용자 활성화가 수신될 때의 현재 위치를 캡처할 수도 있다. 분석 처리기(211)는 이어서 방향 및 예를 들어, 스피커 위치까지의 미리 결정된 고정의 가정된 거리에 기초하여 (청취 위치(111)에 있는 것으로 가정될 수도 있는) 사용자 이동 가능 유닛의 현재 위치에 대한 스피커 위치를 추정하도록 진행할 수도 있다.

예에서, 분석 처리기(211)는 스피커 위치들과 연관된 스피커들로부터 오디오를 렌더링하는 오디오 시스템의 동작을 제어하도록 구성되는 오디오 시스템 제어기(213)에 결합된다. 오디오 시스템은 예를 들어, 추정된 스피커 위치들과 연관된(추정된 스피커 위치들에 위치되는 것으로 가정된) 라우드스피커들의 세트를 구동하는 홈 시네마 증폭기일 수도 있다. 오디오 시스템 제어기(213)는 오디오 시스템의 동작을 제어할 수도 있어서, 오디오 시스템의 스피커들의 특정 추정 위치들에 적응시키도록 한다.

예를 들어, 각 스피커에 대한 지연 및/또는 레벨은 스피커로부터 청취 위치까지의 추정된 거리에 의존하여 설정될 수도 있다. 또한, 각 스피커에 대한 정확한 추정 위치가 공지되어 있기 때문에, 실질적으로 더 복잡하고 유연한 적응들이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 오디오 시스템 제어기(213)는 하나 이상의 라우드스피커들이 공간적 경험을 강화하기보다는 저하시킬 수도 있다고 결정할 수도 있고, 따라서, 사용되지 못하게 할 수도 있다. 오디오 시스템은 대응하는 예상 스피커 위치가 사용되지 않는 시나리오에 대해 최적화될 수도 있다. 예를 들어, 서라운드 스피커가 청취 위치에 너무 가깝게 있으면, 그것은 디스에이블될 수도 있다.

또 다른 예로서, 추정된 스피커 위치는 특정 스피커들에 대해 상이한 오디오 채널들의 유연한 분포를 제공함으로써 강화된 공간적 신호를 제공하기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 스피커 위치 추정치들은, 전면 왼쪽 스피커(103) 및 오른쪽 전면 스피커(105)가 중심 스피커(101)에 매우 가깝게 위치되어 있는 반면에, (예를 들어, 청취 위치가 뒷벽에 대해 배치된 소파에 대응하고, 그에 의해, 후방 서라운드 스피커들을 방해하는 것으로 인해) 왼쪽 서라운드 및 오른쪽 서라운드 스피커들(105, 107)이 청취자의 뒤 보다는 측면에 위치되어 있다고 나타낼 수도 있다. 이러한 상황에서, 전통적인 서라운드 시스템은 비교적 압축된 공간적 경험을 제공할 것이다. 그러나, 라우드스피커 위치 추정치들에 기초하여, 오디오 시스템 제어기(213)는 홈 시네마 증폭기가 왼쪽 전면 스피커(103) 및 왼쪽 서라운드 스피커(107) 모두를 통해 왼쪽 전면 채널을 렌더링하도록 제어할 수도 있다. 이것은 왼쪽 전면 스피커(103) 및 왼쪽 서라운드 스피커(107) 간의 왼쪽 전면 채널에 대한 지각된 위치를 제공할 수도 있고, 그 정확한 위치는 2개의 라우드스피커들을 통해 왼쪽 전면 채널의 정확한 분포에 의해 조정 가능하다. 동일한 접근법이 오른쪽 전면 채널에 적용될 수도 있어서, 향상된 및 강화된 공간적 경험을 제공하도록 한다.

라우드스피커 위치 추정치들의 사용은 오디오 시스템 동작의 적응 또는 최적화로 제한되지는 않는다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에 있어서, 시스템은 결정된 라우드스피커 위치들이 적절한 기준 세트를 충족하는지를 평가할 수도 있고, 이것이 그 경우가 아니라면 사용자 표시를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 시스템은 청취 위치에 너무 가까운 것으로 고려되는 임의의 라우드스피커들을 검출할 수도 있고 이들은 더 멀리 이동되어야 한다는 것을 나타낼 수도 있거나, 예를 들어, 적당한 공간적 사운드 경험을 제공하기에 충분히 대칭적이지 않은 스피커 셋업을 검출할 수도 있고, 그에 따라서, 스피커들이 이것을 제공하기 위해 이동되어야 한다는 나타낼 수도 있다.

도 2의 기능은 시스템에서 자유롭게 분산될 수도 있다.

일반적으로, 제 1 및 제 2 움직임 센서 유닛들(201, 203)은 일반적으로 움직임 처리기(205)인 사용자 이동 가능 유닛에 위치된다. 따라서, 기본적인 원시 움직임 데이터는 일반적으로 사용자 이동 가능 유닛에서 발생된다.

사용자 인터페이스(207) 및 사용자 처리기(209)는 또한 많은 실시예들에서 사용자 이동 가능 유닛에 포함될 수도 있으며, 이는 이것이 많은 시나리오들에서 실제적인 사용자 경험을 제공할 수도 있기 때문이다. 예를 들어, 사용자는 스피커 위치를 표시하거나 나타내도록 사용자 이동 가능 유닛을 이동시킬 수도 있고, 그 다음에, 이것을 나타내기 위해 사용자 이동 가능 유닛 위에 있는 버튼을 단순히 누를 수도 있다. 그러나, 몇몇 실시예들에 있어서, 사용자 인터페이스(207) 및 사용자 처리기(209)는 사용자 이동 가능 유닛의 일부가 아니라 또 다른 디바이스의 일부일 수도 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에 있어서, 사용자 인터페이스(207) 및 사용자 처리기(209)는 라우드스피커들을 구동하는 오디오 시스템에 포함될 수도 있고, 예를 들어, 그것은 홈 시네마 증폭기의 일부일 수도 있다.

분석 처리기(211)는 몇몇 실시예들에서는 사용자 이동 가능 유닛에 완전히 포함될 수도 있고, 다른 실시예들에서는 완전히 사용자 이동 가능 유닛 외부에 있을 수도 있고, 또 다른 실시예에서는 사용자 이동 가능 유닛에서 부분적으로 구현될 수도 있다.

예를 들어, 몇몇 실시예들에 있어서, 사용자 이동 가능 유닛은 제 1 및 제 2 움직임 센서 유닛들(201, 203)만을 포함할 수도 있고, 움직임 처리기(205)는 원시 움직임 데이터를, 예를 들어, 오디오 시스템 증폭기와 통신하기 위한 통신 기능을 포함할 수도 있다. 오디오 시스템 증폭기는 원시 움직임 데이터를 수신할 수도 있고, 사용자 인터페이스(207) 및 사용자 처리기(209)뿐만 아니라 분석 처리기(211)를 포함할 수도 있다. 따라서, 오디오 시스템 증폭기에서 버튼이 눌려질 때마다, 사용자 이동 가능 유닛에 대한 움직임 데이터에 의해 표시되는 것과 같은 대응하는 스피커 위치에 대한 데이터를 결정하도록 진행한다. 이러한 실시예의 이점은 매우 간단하고 낮은 복잡도의 사용자 이동 가능 유닛을 가능하게 할 수도 있다는 것이다.

유사한 실시예에서, 사용자 이동 가능 유닛은 사용자 인터페이스(207) 및 사용자 처리기(209)를 포함할 수도 있지만, 사용자 활성화가 수신될 때마다 간단히 통신할 수도 있다. 따라서, 이 예에서, 사용자 처리기(209)는 사용자 입력 데이터를, 예를 들어, 오디오 시스템 증폭기와 통신하기 위한 통신 기능을 포함할 수도 있다. 오디오 시스템 증폭기는 원시 움직임 데이터 및 사용자 활성화들에 기초하여 스피커 위치 추정치들을 결정하는 분석 처리기(211)를 구현할 수도 있다. 이러한 구현의 이점은, 결과적으로 복잡도가 낮은 사용자 이동 가능 유닛이 되게 할 수도 있으며, 특히, 사용자 이동 가능 유닛에서 이용할 수 있게 되는 임의의 연산 자원이 필요하지 않다는 것이다.

또 다른 예로서, 분석 처리기(211)는, 사용자 이동 가능 유닛 자체가, 예를 들어, 오디오 시스템 증폭기와 통신될 수도 있는 스피커 위치 추정치들을 계산하도록, 완전히 사용자 이동 가능 유닛에서 구현될 수도 있다. 이것은 사용자 이동 가능 유닛에 대한 통신 요건을 상당히 감소시킬 수도 있고, 사용자 이동 가능 유닛으로 하여금 특정 스피커 위치들에 대해 성능을 적응시킬 수 있는, 예를 들어, 기존의 증폭기들과 함께 사용될 수도 있도록 하지만, 사용자 이동 가능 유닛 자체는 위치들을 추정하기 위한 기능을 갖고 있지 않다.

많은 다른 구현들 및 변형들이 가능하다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 몇몇 시나리오들에 있어서, 사용자 이동 가능 유닛은 그 자체가 각 사용자 활성화와 연관된 방향을 계산할 수도 있고, 이것을 제공된 방향들에 의존하여 스피커 위치들을 결정하도록 진행하는 오디오 시스템 증폭기와 통신할 수도 있다. 따라서, 이러한 구현에서, 분석 처리기(211)는 사용자 이동 가능 유닛 및 오디오 시스템 증폭기에 걸쳐 분포될 것이다. 이러한 예에서는 방향들만이 통신될 필요가 있다는 것이 인식될 것이다(예를 들어, 원시 움직임 데이터와 사용자 활성화들은 모두 통신될 필요가 없다). 따라서, 많은 시나리오들에 있어서, 이러한 중간 접근법은, 예를 들어, 연산 및 통신 자원 요건들 간의 유리한 트레이드-오프를 제공할 수도 있다. 동일한 접근법이 사용자 이동 가능 유닛의 위치들과 관련된 사용자 활성화를 위해 쉽게 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다.

다음에서, 사용자 이동 가능 유닛이 휴대용 디바이스이고 구체적으로는 원격 제어기인 다양한 예들이 제공될 것이다. 원격 제어기의 사용은, 예를 들어, 사용자 인터페이스, 통신 기능 및 연산 자원과 같이, 요구되는 기능 중 일부를 이미 포함하고 있기 때문에 특히 유리할 수도 있다. 또한, 그것은 오디오 시스템을 제어하기 위해 이미 요구되고, 따라서, 부가적인 스피커 위치 추정 기능을 제공하는 비용이 매우 낮게 유지될 수도 있다. 또한, 사용자는 추가의 디바이스를 필요로 하지 않기 때문에 사용자 친화적이지만, 이미 제공된 디바이스로부터 부가적인 기능이 간단히 제공될 수 있다. 원격 제어기는 구체적으로 오디오 시스템 증폭기에 대한 원격 제어기일 수도 있다.

시스템 동작의 예로서, 추정은 사용자 활성화가 수신될 때, 움직임 데이터로부터 원격 제어기의 위치 결정에 기초할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 센서들(201, 203)은 계속적인 위치 추정치를 원격 제어기에 제공하기 위해 원격 제어기에 의해 계속해서 두 번 적분되는 움직임 데이터를 제공하는 가속도계들을 포함할 수도 있다. 사용자는 시스템에서 라우드스피커들의 상부에 원격 제어기를 연속적으로 위치시키고 버튼을 누르도록 지시받을 수도 있다. 버튼이 눌려질 때의 위치가 캡처되고, 추정된 스피커 위치에 대응하도록 고려된다.

처리는, 특히, 청취 위치와 관련하여 수행될 수도 있다. 예를 들어, 추정 처리는 청취 위치를 점유하고 버튼을 누르는 사용자에 의해 시작될 수도 있다. 이것은 계산된 위치를 리셋할 수도 있다. 따라서, 청취 위치는 스피커 위치들이 결정되는 것에 대한 기준 위치일 수도 있다. 사용자는 제 1 스피커로 이동할 수도 있다. 위치 변경은 청취 위치에 대한 위치 추정치를 제공하기 위해 두 번 적분되는 가속도 데이터를 제공하는 가속도계들에 의해 추적된다. 원격 제어기가 제 1 스피커의 상부에 위치될 때, 버튼이 눌려지고 현재 계산된 위치가 그 스피커에 대해 캡처된다. 사용자는 다음 스피커로 진행하여 버튼을 누를 수도 있고, 이것은 모든 스피커들에 대해 반복될 수도 있다. 따라서, 분석 처리기(211)는 사용자 활성화를 위한 위치 데이터에 기초하여 각 사용자 활성화를 위한 원격 제어기의 상대 위치를 추정할 수도 있다. 라우드스피커 위치 추정치들은 이들 상대 위치들로부터 결정된다. 특히, 그들은 이들 위치들로서 직접 결정될 수도 있고, 즉, 각 사용자 활성화(키 누름)와 연관된 상대 위치들이 라우드스피커 위치에 직접 대응하는 것으로 가정될 수도 있다.

따라서, 이 예에서, 위치들은 청취 위치와 관련하여 결정된다. 이 청취 위치는, 원격 제어기가 청취 위치에 위치되어 있음을 나타내는 기준 사용자 활성화가 수신될 때, 원격 제어기의 위치로서 결정된다. 이 기준 사용자 활성화는 (예를 들어, 전용 버튼의) 예를 들어, 전용 키-누름일 수도 있거나, 또는 예를 들어, 교정 처리의 제 1 또는 마지막 사용자 활성화와 같이, 특정 시간에서의 사용자 활성화일 수도 있다.

특정 예로서, 도 3은 두 방향들(x, y)이 규정되는 원격 제어기를 도시한다. 원격 제어기는 원격 제어기의 xy 평면에서 가속도를 측정하는 적어도 하나의 이중-축 가속도계 형태의 움직임 센서들을 포함할 수도 있다. 이 시나리오에서, 원하는 청취 위치에 앉아 있는 사용자는 먼저 원격 제어기를, 가장 자연스럽게는 사용자의 머리-정면 방향이어야 하거나 아마도 연관된 디스플레이의 방향이어야 하는, 기준 방향으로 향하게 하고 버튼을 누르도록 지시받을 수도 있다. 이것은 이 방향을 기준 방향으로서 설정한다. 또한, 현재 위치를 기준 위치로 설정할 수도 있다(예를 들어, x 및 y 축 가속도계들에 대한 적분기들의 값들을 리셋할 수도 있다).

특정 예에서, 사용자는 전체 절차 동안 동일한 방위에 원격 제어기를 유지하는 것으로, 즉, 사용자가 그의 축들 중 어느 하나 주위에서 원격 제어기를 회전시키지 않도록 지시되는 것으로 가정된다. 또한, 모든 라우드스피커들 및 청취 위치는 동일한 높이에 있는 것으로 가정된다.

사용자는 원격 제어기를 가지고 제 1 라우드스피커 쪽으로 걸어가라고 지시받는다.

예를 들어, 교정을 위한 시퀀스를 명시하는 명령 매뉴얼 또는, 예를 들어, 이동할 다음 스피커를 나타내는 원격 제어기 상의 디스플레이에 의해 간단히 어떤 라우드스피커가 먼저 표시될지를 명시하기 위해 상이한 접근법들이 사용될 수도 있다.

특정 예로서, 시스템은 현재 추정되고 있는 라우드스피커 위치에 있는 라우드스피커로부터(만) 사운드 신호를 방사하도록 구성될 수도 있다. 이 신호는 사용자가 이 라우드스피커 쪽으로 걸어가야 하는 것을 나타낼 수도 있다. 시스템은 사운드 방사와 연관된 시간 간격 내에서 수신된 사용자 활성화를 이 특정 라우드스피커 위치에 링크할 수도 있다. 예를 들어, 스피커가 테스트 신호를 방사하는 시간 동안 버튼이 눌려지면, 이 버튼 눌림은 원격 제어기가 이 스피커의 상부에 위치되어 있다는 것을 나타내는 것으로 간주된다. 시스템은 시퀀스에서 다음 스피커로부터 사운드를 방사하도록 진행될 수도 있다.

사용자가 추정을 위해 다음 라우드스피커 쪽으로 걸어가는 동안, 원격 제어기의 궤도가 가속도계들에 의해 추적되고 가속도 데이터가 xy 평면에서의 현재 위치를 제공하기 위해 두 번 적분된다. 사용자가 라우드스피커의 위치에 도달할 때, 그는 라우드스피커 상에 원격 제어기를 놓고 버튼을 누른다. 이 사용자 활성화는 현재 위치가 라우드스피커에 대해 캡처되도록 한다.

사용자는 이어서 다음 라우드스피커 쪽으로 걸어가라고 지시받고, 이 스피커의 상부에 원격 제어기를 놓고, 다시 버튼을 누른다. 이 절차는 모든 라우드스피커 위치들이 결정될 때까지 반복된다.

이 절차의 끝에서, 모든 라우드스피커들의 위치들은 서로 관련되고, 또한, 사용자의 청취 위치 및 방위가 캡처된다.

원격 제어기의 움직임들의 추적 및 위치들의 결정은, 버튼 눌림들의 시간 순간들에 따라, 예를 들어, 전체 절차 동안의 시간의 함수로서 기록되는 원시 센서 데이터에 기초할 수도 있고, 원격 제어기의 물리적 궤도의 계산 및 라우드스피커 위치들은, 예를 들어, 원격 제어기 외의 또 다른 유닛에 의해, 교정 절차가 완료된 후에 계산될 수도 있다. 또 다른 예로서, 라우드스피커 위치들은 교정 절차 동안 센서 데이터로부터 직접 결정될 수도 있고, 결정된 위치들만이 저장될 수도 있다.

예에서, 원시 가속도계 데이터로부터의 궤도의 계산은 기본적으로 가속도계 데이터의 이중 적분을 포함한다. 이러한 접근법은 충분히 정확한 가속도계들에 대해 유용하다. 그러나, 많은 저 비용의 MEMS-기반 가속도계들은, 이중 적분이 시간에 따라 부정확도를 증가시키는 결과를 가져오는 드리프트 문제점들을 겪을 수도 있다. 실제로, 이중 적분은 가능하게는 비교적 빠르게 증가하는 위치 추정치 에러들을 발생시킬 수도 있다. 따라서, 몇몇 실시예들에 있어서, 이 드리프트에 대한 보상이 포함될 수도 있다. 특히, 원격 제어기의 속도가 버튼이 눌릴 때마다 0이 되어야 한다는 사실은 드리프트에 대한 정정 인자를 결정하고 적용하기 위해 사용될 수도 있다. 따라서, 궤적에 있는 라우드스피커들에 대한 마커로서 작동하는 것에 더하여, 버튼이 눌리는 순간들은 또한 가속도계들로부터의 기록된 데이터를 정정하기 위한 기준점들로서 사용될 수 있다. 적당한 정정 인자들을 결정하는 구체적인 예는, 예를 들어, Yun 등에 의한 논문 "Self-contained position tracking of human movement using small inertial/magnetic sensor modules"(2007년 4월, 로봇 공학 및 자동화에 대한 2007 IEEE 국제 컨퍼런스)에서 발견할 수도 있다.

특정 예에서는, 하나의 이중-축 가속도계가 사용되었고, 원격 제어기가 절차 동안 동일한 방위를 항상 유지하고 모든 라우드스피커들 및 청취 위치가 동일한 높이에 있는 것으로 가정되었다. 그러나, 이러한 가정은 모든 실시예들에서 적절하지 않을 수도 있다. 따라서, 몇몇 실시예들에 있어서, 그의 축들 중 임의의 축을 따라 원격 제어기를 회전시키는 것은 더욱 자연스러운 인간의 움직임을 발생시키는 것을 가능하게 할 수도 있을 뿐만 아니라 상이한 높이들에 있는 라우드스피커들의 정확한 교정을 가능하게 할 수도 있다. 이것은 단일-, 이중-, 또는 3중-축의 자이로스코프, (또는 물론 제 1 실시예의 이중-축의 가속도계를 3중 축의 가속도계로 대체함으로써) z-방향에서 가속도를 측정하는 가속도계, 및/또는 자력계와 같은 적절한 센서들을 부가함으로써 달성될 수도 있다.

몇몇 실시예들에 있어서, 스피커 위치 추정치들은 사용자 활성화가 수신될 때 원격 제어기의 위치들에 기초하는 것이 아니라, 오히려 그때의 원격 제어기의 방위에 기초한다. 구체적으로, 스피커 위치들은 사용자 활성화들이 수신될 때 원격 제어기의 방향들에 기초하여 추정될 수도 있다.

구체적으로, 시스템은, 버튼이 눌릴 때, 라우드스피커에 대한 위치로부터 방향을 추정할 수도 있다. 위치는 구체적으로 청취 위치일 수도 있고, 방향은 원격 제어기의 적절한 축의 방향일 수도 있다. 예를 들어, 사용자는 청취 위치를 점유하고 있을 수도 있고 라우드스피커의 방향에서 원격 제어기를 대상으로 할 수도 있다. 사용자가 버튼을 누를 때, 원격 제어기의 현재 방위는 움직임 데이터로부터 결정된다. 예를 들어, 원격 제어기의 X-축 방향은 기준 방향에 대해 결정될 수도 있다. 기준 방향은 원하는 기준 방향(예를 들어, 바로 앞)으로 원격 제어기를 향하게 하고 기준 방향 버튼을 누르는 청취자에 의해 결정될 수도 있다. 두 방향들 사이에서의 원격 제어기의 움직임은 움직임 센서들에 의해 추적될 수도 있고 두 상황들에서 방향들을 결정하기 위해 사용될 수도 있다. 특정 예로서, 사용자 활성화가 수신될 때, 원격 제어기는 원격 제어기의 현재 방향 및 기준 사용자 활성화가 수신되었을 때의 방향 간의 상대 각도를 결정하도록 진행할 수도 있다.

이 접근법은 모든 라우드스피커들에 대해 반복될 수도 있고, 예를 들어, 사용자는 원격 제어기를 순차적으로 모든 라우드스피커들의 방향으로 향하도록 하고 (동일한 위치를 유지하면서) 버튼을 누를 수도 있다. 이어서, 예를 들어, 라우드스피커들 각각이 원격 제어기의 방향 및 미리 결정된 거리(예를 들어, 전면 스피커에 대해 3미터, 오른쪽 전면 및 왼쪽 전면 스피커들에 대해 3.5미터 및 서라운드 스피커들에 대해 2미터)에 위치되는 것으로 가정함으로써, 이들 방향들로부터 스피커 위치들이 결정될 수도 있다.

낮은 복잡도의 예로서, 원격 제어기는 (도 3의 XY 평면에 수직인) 수직 z-축 주변에서 원격 제어기의 각도 레이트를 측정하는 단일-축 자이로스코프를 포함할 수도 있다. 따라서, 수평 평면에서의 각도 레이트는 원격 제어기가 지면에 대해 평행하게 배향되는 경우에 측정된다.

이 예에서, 사용자에 대한 개별 라우드스피커들의 각도들만(또한, 가능하게는 사용자의 방위)이 필요한 것으로 가정된다. 이것은 모든 라우드스피커들이 공지되어 있거나 또는 교정을 수행할 때 원격 제어기로부터의 충분히 신뢰성있게 추정되거나 가정된 거리에 위치되는 것으로 가정된다는 것을 의미한다. 예를 들어, 스피커들은 지면에 대해 평행한 평면에 있는 청취자 위치로부터 거의 동일한 거리에 있는 것으로 가정될 수도 있으며, 즉, 그들은 거의 청취 위치 주변의 원에 배열된다.

원하는 청취 위치에 앉아있을 때 사용자는 먼저 일반적으로는 사용자의 머리-전면 방향일 수도 있는 기준 방향으로 원격 제어기를 향하게 한 다음 기준 사용자 활성화 표시를 제공하기 위해 버튼을 누르도록 지시받는다. 이것은 이 방향을 기준 방향으로서 설정한다.

이어서, (예를 들어, 디스플레이 또는 사용자 매뉴얼을 통해 사용자에게 제공되는 미리 결정된 시퀀스에 따라서) 사용자는 원격 제어기를 제 1 라우드스피커 쪽으로 향하게 하도록 지시받는다. 사용자가 원격 제어기를 라우드스피커 쪽으로 향하게 하기 위해 움직이는 동안, 원격 제어기의 회전 움직임이 자이로스코프에 의해 추적된다. 이어서, 제 1 라우드스피커 쪽으로 향해 있는 동안, 사용자는 다시 버튼을 누른다. 이어서, 사용자는 제 2 라우드스피커 쪽으로 향하게 하고, 그가 이 쪽으로 향할 때 버튼을 누르도록 지시받는다. 이 절차는 모든 라우드스피커 각도들이 결정될 때가지 반복된다.

이 절차의 끝에서, 서로에 대한 모든 라우드스피커들의 각도 및 사용자의 방위가 공지된다. 위치는 가정된 거리로부터 결정될 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 사용자는 거리들을 스피커들에 수동으로 입력할 수도 있거나, 또는 다른 거리 측정 기술들이 거리를 결정하기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 각 라우드스피커에 대한 거리를 측정하기 위해서, 원격 제어기는, 예를 들어, 마이크로폰을 포함할 수도 있다. 오디오 신호는 각 스피커로부터 차례로 방사될 수도 있고, (예를 들어, 오디오 범위결정 기술들을 사용하여) 스피커까지의 거리를 결정하기 위해 사용될 수도 있다.

대안적으로, 자이로스코프의 사용에 대해서, 방위각 지시 방향의 추적은 어떤 거리만큼 분리된(예를 들어, 원격 제어기의 상부 및 하부 에지) 2개의 2-축(xy) 가속도계들에 의해 달성될 수도 있다. 하나의 가속도계가 회전을 검출할 수 없을지라도, 2개의 2-축 가속도계들의 출력들 간의 차이의 분석으로부터 회전을 결정하는 것이 가능하다(원격 제어기의 순수한 변환 움직임에 대해서, 2개의 가속도계들의 출력들은 동일할 것이지만, 2개의 가속도계들 사이의 지점 주위로의 회전에 대해서, 그들의 출력들은 두 축들에 대해 반대 부호들을 가질 것이다).

매우 정확한 위치 결정을 위해서, 이들 예들에서 원격 제어기의 방향 선정은, 예를 들어, 원격 제어기가 센서의 위치(또는 센서들의 중심점)가 변경되지 않고 회전되도록, 청취 위치와 가능한 한 가까운 고정 지점 주위에서 오직 원격 제어기를 회전시킴으로써 수행된다. 이러한 예는 도 4에 도시되어 있다. 그러나, 그것은 순수한 회전이 단일 기준점 주변에서는 이루어지지만 원격 제어기가 이 기준점에 있지 않은 시나리오들에서의 경우일 수도 있다. 예를 들어, 이러한 순수한 회전은 절차 동안 신장된 채로 유지되는 신장된 팔에 의해 내밀어져 있는 원격 제어기에 의해 이루어질 수 있다. 이러한 예는, 어떻게 고정된 회전 지점이, 팔이 어깨에 연결되는 지점이 되는지를 도시하는 도 5에 도시되어 있다(따라서, 스피커 위치들이 이 지점에 대해 결정될 것이다).

그러나, 순수한 회전이 이루어지지 않은 상황들에서, 예를 들어, 원격 제어기가 왼쪽-오른쪽으로 또는 전방-후방 방향으로 움직이거나 또는 청취 위치로부터 상당한 거리에 있는 그 자신의 z-축 주위에서 회전된다면, 결정된 각도 변경은 정확한 값에서 벗어날 수도 있다. 이러한 예가 도 6에 도시되어 있다.

부정확은 원격 제어기의 변형량 및 원격 제어기로부터의 라우드스피커들의 거리에 의존할 수도 있다. 또한, 원격 제어기 및/또는 자력계의 수평 xy 평면에서 가속도를 측정하는 2-축 가속도계들을 부가함으로써 에러가 제거되거나 완화될 수 있다. 이러한 접근법들은 원격 제어기의 회전 및 변형 모두가 방향 선정 동작 동안 추적될 수 있도록 할 수도 있고, 그에 따라서, 결정된 각도들의 정확도 및 강건성을 증가시킬 수도 있다.

원격 제어기가 평탄하게 유지되어 있지 않지만(즉, 지면에 대해 평행하지 않지만) 방향 선정 절차 동안 x-축 주변에서 회전되면('돌아가면'), 자이로스코프들 및/또는 가속도계들로부터의 출력이 지면의(및 라우드스피커들의) 기준 프레임보다는 원격 제어기의 기준 프레임과 관련되기 때문에, 부정확한 결과들이 발생할 수도 있다. 이것은 원격 제어기의 x-축 주변에서 각도 레이트를 측정하는 자이로스코프 및/또는 원격 제어기의 수직 z-방향에서 가속도를 측정하는 가속도계를 부가함으로써 다루어질 수 있다(후자의 방법은 항상 존재하는 중력을 기준으로서 사용한다).

원격 제어기가 평탄하게 유지되어 있지 않지만(즉, 지면에 평행하지 않지만) 방향 선정 절차 동안 y-축 주변에서 기울어져 있다면, 부정확한 결과들이 또한 발생할 수도 있다. 이것은 원격 제어기의 y-축 주변에서 각도 레이트를 측정하는 자이로스코프 및/또는 원격 제어기의 수직 방향에서 가속도를 측정하는 가속도계를 부가함으로써 해결될 수 있다.

이 접근법은 또한 라우드스피커들이 동일한 수평 평면에 위치되어 있지 않은 시나리오들을 다룰 수도 있다.

이전 예들에서는, 원격 제어기가 항상 수평으로 유지되어 있지 않을 수도 있다는 사실을 고려하기 위해 부가적인 센서들이 사용된다. 이것을 정정할 수 있기 위해서, 회전 및/또는 경사 데이터가 계속해서 추적될 수 있고, 결과적인 궤도들의 계산이 꽤 복잡하고 및/또는 부정확하게 될 수도 있다. 또 다른 가능성은 간단히 사용자에게 교정 처리 동안 원격 제어기를 수평으로 유지하도록 지시하고, 간단히 이것은 궤도들을 계산하는 경우라고 가정한다. 선택적으로, 부가적인 센서들이 포함될 수도 있지만 원격 제어기가 소정의 양보다 많이 경사지거나 및/또는 회전되는 것을 검출하기 위해서만 사용될 수도 있다. 교정 처리 동안 이것이 검출되면 교정은 중단될 수도 있고, 그렇지 않으면 교정 처리는 충분히 정확한 것으로 고려될 수도 있다.

상술된 접근법의 이점은, 라우드스피커들 중 하나가 교정 처리 이후에 상이한 위치로 이동될 때, 이 라우드스피커의 위치만이 재교정되어야 한다는 것이다. 유시하게, 바람직한 청취 위치가 변경될 때, 재교정되어야 하는 것은 단지 청취하고 있는 위치이다. 예를 들어, 변환을 측정하기 위한 가속도계들을 포함하는 실시예들 중 하나에서, 이것은 이전 청취 위치로부터 새로운 청취 위치로 이동하는 것을 포함하는 교정 절차를 수행함으로써 행해질 수 있다.

몇몇 실시예들에 있어서, 시스템은 또한 라우드스피커 위치가 사용되지 않은 것을 나타내는 사용자 입력을 제공하는 것을 지원할 수도 있다. 이 경우에, 시스템은 대응하는 스피커 위치를 사용되지 않을 것으로서 지정할 수도 있다. 이것은 오디오 시스템으로 하여금 존재하지 않는 이 스피커를 보상하도록 적응시키기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 서라운드 스피커가 포함되어 있지 않다면, 서라운드 채널로부터의 오디오의 일부는 전면 스피커들을 통해 공급될 수도 있다.

따라서, 몇몇 실시예들에 있어서, 사용자는, 예를 들어, 그가 이 라우드스피커 쪽으로 걸어가도록/향하도록 요청받을 때 "사용하지 않음" 버튼을 누름으로써, 라우드스피커들 중 하나 이상을 사용하길 원하지 않는다는 것을 나타내기 위한 옵션을 가질 수도 있다. 따라서, 사용자는 그가 단지 스피커들의 서브세트를 사용하기를 원한다는 것을 나타낼 수 있고, 그에 의해, 사용자는, 예를 들어, 상이한 목적을 위해 비-선택된 라우드스피커들을 사용하거나 또는, 예를 들어, 또 다른 사람이 매우 가깝게 앉아 있다면, 라우드스피커들 중 하나를 일시적으로 디스에이블할 수 있도록 한다.

명확성을 위해 상기 설명은 상이한 기능 유닛들 및 처리기들을 참조하여 본 발명의 실시예들이 기술되었다는 것이 인식될 것이다. 그러나, 본 발명에서 벗어나지 않고 상이한 기능 유닛들 또는 처리기들 간의 임의의 적절한 기능 분산이 사용될 수도 있다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 개별 처리기들 또는 제어기들에 의해 수행되는 것으로 도시되어 있는 기능은 동일한 처리기 또는 제어기들에 의해 수행될 수도 있다. 따라서, 특정 기능 유닛들에 대한 참조들은 단지 엄격한 논리적 또는 물리적 구조나 구성을 나타낸다기보다는 기술된 기능을 제공하기에 적합한 수단에 대한 참조로서 이해될 것이다.

본 발명은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 적절한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명은 선택적으로 하나 이상의 데이터 처리기들 및/또는 디지털 신호 처리기들에서 작동하는 컴퓨터 소프트웨어로서 적어도 부분적으로 구현될 수도 있다. 본 발명의 실시예의 요소들 및 구성요소들은 임의의 적절한 방식으로 물리적, 기능적 및 논리적으로 구현될 수도 있다. 실제로, 기능은 단일 유닛에서, 복수의 유닛들에서 또는 다른 기능 유닛들의 일부로서 구현될 수도 있다. 이와 같이, 본 발명은 단일 유닛으로 구현될 수도 있거나, 또는 상이한 유닛들 및 처리기들 간에 물리적 및 기능적으로 분산될 수도 있다.

본 발명은 몇몇 실시예들과 함께 기술되었지만, 본원에 제시된 특정 형태로 제한되도록 하는 것은 아니다. 오히려, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해서만 제한된다. 부가적으로, 특징은 특정 실시예들과 함께 기술되는 것으로 나타날 수도 있지만, 당업자들은 기술된 실시예들의 다양한 특징들이 본 발명에 따라 조합될 수도 있다는 것을 인식할 것이다. 청구항들에 있어서, 용어 '포함하는'은 다른 요소들이나 단계들의 존재를 배제하는 것은 아니다.

또한, 개별적으로 열거된 복수의 수단, 요소들 또는 방법 단계들은, 예를 들어, 단일 유닛 또는 처리기에 의해 구현될 수도 있다. 부가적으로, 개개의 특징들은 상이한 청구항들에 포함될 수도 있지만, 이들은 가능하게는 유리하게 조합될 수도 있고, 상이한 청구항들에 포함되는 것은 특징들의 조합이 실행가능하지 않거나 및/또는 유리하지 않다는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 청구항들의 하나의 카테고리에 특징을 포함하는 것은 이 카테고리로 제한하는 것을 의미하는 것이 아니라, 오히려, 특징이 적절히 다른 청구항 카테고리들에 동일하게 적용 가능하다는 것을 나타낸다. 또한, 청구항들에서 특징들의 순서는 특징들이 작동되어야 하는 임의의 특정 순서를 의미하는 것이 아니고, 특히, 방법 청구항에서의 개별 단계들의 순서는 단계들이 이 순서대로 수행되어야 한다는 것을 의미하는 것은 아니다. 오히려, 단계들은 임의의 적절한 순서로 수행될 수도 있다. 또한, 단수 참조들은 복수를 배제하는 것은 아니다. 따라서, "한", "하나의", "제 1", "제 2" 등에 대한 참조들은 복수가 불가능한 것이 아니다. 청구항들에서의 참조 부호들은 단지 명확한 예로서 제공되는 것으로, 어떻든 청구항들의 범위를 제한하는 것으로서 이해되어서는 안 된다.

101 내지 109 : 스피커 201, 203 : 움직임 센서 유닛
205 : 움직임 처리기 207 : 사용자 인터페이스
209 : 사용자 처리기 211 : 분석 처리기
213 : 오디오 시스템 제어기