[논문]시간 마스킹이 음상정위에 미치는 영향

이채봉

시간 마스킹이 음상정위에 미치는 영향
The effects of a temporal masking on the sound laterlization 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.5 no.4, 2010년, pp.352 - 356

초록
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본 연구에서는 선행음과 후속음의 영향이 음상정위에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 실험을 하였다. 음원은 양귀간 시간차(Interaural Time Difference ; ITD)를 0.5ms로 한 기준음을 사용하였다. 이러한 기준음과 5종류의 레벨차를 가진 방해음(선행음 및 후속음) 및 기준음과 방해음의 시간차(Inter-Stimuli Interval ; ISI) 4종류를 조합하여 피실험자에게 제공하였다. 그리고 주파수에 대한 의존성을 알아보기 위해 기준음과 방해음을 2kHz, 4kHz, 백색 잡음을 이용하였다. 피실험자는 헤드폰을 사용하여 기준음이 좌우 어느 쪽에서 들리는지를 판단하도록 하였다. 그 결과 음상정위에 미치는 영향은 후속음보다는 선행음이 크게 나타났다. 이것은 시간 마스킹과 같은 경향이라고 생각되어 진다. 음상정위에 있어서는 기준음과 방해음 사이의 주파수 의존성은 적게 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, it is discussed how the directional property of the sound lateralization is influenced by proceeding or succeeding tone. The acoustic source applied here is a reference sound which has 0.5 msec interaural time difference(ITD). Based on this reference sound, interfering sounds with five levels of magnitude are applied to the subjects with four kinds of inter-stimuli time intervals(ISI). The interfering sounds are also added as two different types, proceeding tone and succeeding tone. Additionally, in order to investigate a frequency influence, the reference sound and the interfering sounds are generated by using 2kHz, 4 kHz and a white noise. As a result, the influence on lateralization by proceeding tone is lager than that by succeeding tone. It can consider this result as the effect of temporal masking on lateralization. Moreover, there are small differences of masking effect on lateralization by combinations of pure tone. This result shows that the dependency of frequency domain between reference sound and interfering sound is small on the sound lateralization.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 실험에서는 기준음의 정위 수단으로 양귀 시간 차를 0.5ms로 두었으나 향후 연구과제로서는 양귀 시간차를 변수로 하여 음상정위에 미치는 영향에 대하여 검토하고자 한다.
본 연구에서는 음상정위를 결정하는 음원의 방향에 관한 정보가 시간적으로 전후에 존재하는 방해음(선행음 혹은 후속음)에 의해 어떠한 영향을 받는가에 대하여 마스킹 효과와의 비교에 의해 음상정위에 있어서 시간 마스킹이라는 관점에서 검토를 하였다. 그리고 방해음이 양귀 사이의 시간차에 의해 합성된 음상 (기준음)정위에 미치는 영향 및 음상정위에 있어서 신호와 방해음의 주파수 의존성을 검토하였다.
본 음상정위를 결정하는 음원의 방향에 관한 정보가 연속적으로 존재하는 방해음에 의해 어떠한 영향을 받는가에 대하여 실험을 하였다. 음상정위에 있어서 시간 마스킹이라는 관점에서 검토를 하였으며 실험은 양귀간 시간차(ITD) 만을 가진 기준음과 ITD 및 5종류의 레벨차를 가진 방해음을 사용하였다.

제안 방법

본 연구에서는 음상정위를 결정하는 음원의 방향에 관한 정보가 시간적으로 전후에 존재하는 방해음(선행음 혹은 후속음)에 의해 어떠한 영향을 받는가에 대하여 마스킹 효과와의 비교에 의해 음상정위에 있어서 시간 마스킹이라는 관점에서 검토를 하였다. 그리고 방해음이 양귀 사이의 시간차에 의해 합성된 음상 (기준음)정위에 미치는 영향 및 음상정위에 있어서 신호와 방해음의 주파수 의존성을 검토하였다.
마스커의 제시 레벨을 70dB SPL로 하고 기준음을 5종류의 레벨로 제시하였다. 또, 기준음과 마스커의 시간간격(Inter-Stimuli Interval ; ISI)은 4종류로 하였다. 자극의 제시는 ISI을 일정하게 한 상태로 레벨차를 랜덤으로 제시하였다.
마스커의 제시 레벨을 70dB SPL로 하고 기준음을 5종류의 레벨로 제시하였다. 또, 기준음과 마스커의 시간간격(Inter-Stimuli Interval ; ISI)은 4종류로 하였다.
선행음 및 후속음의 레벨은 인공귀 (B&K 4152)와 주파수 분석기(B&K 2035)를 사용하여 70dB로 고정하였다.
선행음 및 후속음의 레벨은 인공귀(B&K 4152)와 주파수 분석기(B&K 2035)를 사용하여 70dB로 고정하였다.
실험은 양귀사이에 시간차를 가진 기준음과 마스커(선행음 및 후속음)의 관계에 의해 연속 마스킹에 대하여 청취실험을 하였다. 실험에서는 마스커의 앞과 뒤에 기준음을 제공하였으며 피실험자에게는 기준음 앞에 혹은 뒤에 마스커 음이 제시되었는가를 응답하도록 하였다.
실험은 양귀사이에 시간차를 가진 기준음과 마스커(선행음 및 후속음)의 관계에 의해 연속 마스킹에 대하여 청취실험을 하였다. 실험에서는 마스커의 앞과 뒤에 기준음을 제공하였으며 피실험자에게는 기준음 앞에 혹은 뒤에 마스커 음이 제시되었는가를 응답하도록 하였다.
본 음상정위를 결정하는 음원의 방향에 관한 정보가 연속적으로 존재하는 방해음에 의해 어떠한 영향을 받는가에 대하여 실험을 하였다. 음상정위에 있어서 시간 마스킹이라는 관점에서 검토를 하였으며 실험은 양귀간 시간차(ITD) 만을 가진 기준음과 ITD 및 5종류의 레벨차를 가진 방해음을 사용하였다. 실험 결과로는 다음과 같다.
음상정위에 있어서 후속음에 의한 마스킹에 대하여 청취실험을 하였다. 실험은 간이 무향실에서 제시음을 헤드폰(STAX-PRO)에 의해 양귀로 청취하였으며 응답은 컴퓨터를 사용하였다.
자극의 제시 순서는 ISI을 일정하게 하고 레벨차를 랜덤으로 제시하였다. 각 ISI, 레벨차의 조합의 회수는 200회로 하였다.
또, 기준음과 마스커의 시간간격(Inter-Stimuli Interval ; ISI)은 4종류로 하였다. 자극의 제시는 ISI을 일정하게 한 상태로 레벨차를 랜덤으로 제시하였다. 피실험자는 기준음이 좌우 어느 쪽에서 들리는지를 응답하게 하였다.
제시음은 기준음과 방해음으로 되어 있으며 기준음과 방해음의 조합은 기준음에 백색 잡음(white noise), 4kHz의 순음을 이용하였다. 주파수 의존성이 기준음의 음상정위에 미치는 영향을 조사하기 위해 방해음을 4kHz 순음으로 하여 기준음에 4kHz 순음을 이용한 경우(4kHz/4kHz)와 2kHz 순음(2kHz/4kHz)을 이용하였다(표 1 참조).

대상 데이터

자극의 제시 순서는 ISI을 일정하게 하고 레벨차를 랜덤으로 제시하였다. 각 ISI, 레벨차의 조합의 회수는 200회로 하였다.
피실험자는 기준음이 좌우 어느 쪽에서 들리는지를 응답하게 하였다. 반복회수는 각 ISI, 레벨차의 조합으로 200회를 하였다. 좌우 귀에 도달하는 시간차(Interaural Time Difference : ITD)는 0.
음상정위에 있어서 후속음에 의한 마스킹에 대하여 청취실험을 하였다. 실험은 간이 무향실에서 제시음을 헤드폰(STAX-PRO)에 의해 양귀로 청취하였으며 응답은 컴퓨터를 사용하였다. 피실험자는 정상인 청력을 가진 3명의 남자 대학생으로 하였다.
실험은 간이 무향실에서 제시음을 헤드폰(STAX-PRO)에 의해 양귀로 청취하였으며 응답은 컴퓨터를 사용하였다. 피실험자는 정상인 청력을 가진 3명의 남자 대학생으로 하였다.

성능/효과

1. 기준음과 방해음의 레벨차가 클수록 그리고 기준음과 방해음의 ISI가 작을수록 기준음의 정위의 정답률은 저하하였다. 이 결과는 종래의 시간 마스킹과 같은 경향이며 정위에 필요한 정보가 방해음에 의해마스커 되고 있음을 나타내고 있다.
2. 정위에 미치는 영향은 후속음보다는 선행음이 크다. 이것은 음상정위에 있어서 선행음의 우위성을 나타내고 있다.
3. 잡음/잡음, 4kHz/잡음, 4kHz/4kHz를 비교하여 보면 정위에 필요한 신호의 레벨이 4kHz/잡음의 경우가 가장 크게 나타났다. 이것은 4kHz/잡음의 경우는 기준음과 방해음이 질적으로 차이가 있기 때문에 선행음 효과가 그다지 나타나지 않았다.
그림에서 가로축은 레벨차를 세로축은 좌우판단의 정확도를 나타내고 있다. 이 결과에 의하면 어떠한 기준음과 방해음의 조합에서도 기준음과 방해음의 레벨차가 클수록, ISI가 작을수록 정확도는 낮아 지고 있으며 기준음의 검출에 있어서 방해음의 영향이 나타나고 있다. 후속음을 부가한 경우와 선행음을 부가한 경우의 차이는 같은 레벨차, ISI에 있어서 후속음을 부가한 경우가 정답률이 높았다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	인간은 어떤 능력에 의해 적절한 방향을 알 수 있는가?	음원정위는 음원에서 음파가 전달되었을 때 청취자가 그 음원의 위치를 판단할 수가 있으며 중요한 청각정보가 된다. 특히, 헤드폰으로 음을 재생하였을 경우 음상을 지각하고 그 음원의 위치를 판단하는 것을 음상정위라 한다[1]. 인간은 이 능력에 의해 적절한 방향을 알 수 있다.
	청각의 특징은?	청각은 인간의 다섯가지 감각 중에 하나로 시각이 더해지면 대부분의 주위 환경정보가 얻어진다. 음성만으로 통화자 상호의 의사소통이 거의 달성할 수 있으나 영상화면에 음성이 없으면 의사소통이 충분하지 않다.
	음상정위는 무엇인가?	음원정위는 음원에서 음파가 전달되었을 때 청취자가 그 음원의 위치를 판단할 수가 있으며 중요한 청각정보가 된다. 특히, 헤드폰으로 음을 재생하였을 경우 음상을 지각하고 그 음원의 위치를 판단하는 것을 음상정위라 한다[1]. 인간은 이 능력에 의해 적절한 방향을 알 수 있다.

참고문헌 (9)

Oyama. D, etc, "Sense.Perception Psychology handbook," Makoto, pp. 994-1005, 1996.
Michael D.Good, Robert H.Gillkey, "Sound localization in noise : The effect of signal-to-noise ratio," J.Acoust.Soc.Am 99(2), pp. 1108-1116, 1996.

상세보기
Suzuki. Y, Kato. S, Sone. T, "The effect of disturbing sound on the sound laterlization," Proc. Meet. J.Acoust.Soc.Jpn, pp. 239-240, 1984.
H.Fastle, "Temporal Masking Effects : III. Pure Tone Masker," ACUSTICA, Vol.43, pp. 282-294, 1979.

상세보기
L.L.Elliot, "Backward masking : Monotonic and dichotic conditions," J.Acoust.Soc.Am., Vol.34, pp. 1109-1115, 1962.
Ebata. S, "Application of engineering and situation of auditory study," Proc. Meet of Psychology. J.Acoust.Soc.Jpn, 91-1-1, Nov. 1991.
Michael D.Good, Robert H.Gillkey, "Sound localization in noise : The effect of signalto- noise ratio," J.Acoust.Soc.Am 99(2), pp. 1108-1116, 1996.

상세보기
Shiro. I, "Binaural Processing and independent component analysis," J.Acoust.Soc.Jpn, Vol.58 No3, pp. 199-204, 2002.
Shiro. I, "Effects of the sound laterlization within headphone," J.Acoust.Soc.Jpn, Vol.46 No1, pp. 753-760, 2002.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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