[논문]HRTF를 이용한 2채널 스테레오 음원을 수정 및 편집 할 수 있는 입체음향 저작도구 개발

김영식; 김용일; 배명수; 전수민; 이대호

HRTF를 이용한 2채널 스테레오 음원을 수정 및 편집 할 수 있는 입체음향 저작도구 개발
Development of Stereo Sound Authoring Tool to Modify and Edit 2Channel Stereo Sound Source Using HRTF 원문보기

김영식 ((주)유니텍 지휘지원체계사업단 2팀) , 김용일 ((주)유니텍 지휘지원체계사업단 2팀) , 배명수 ((주)유니텍 지휘지원체계사업단 2팀) , 전수민 ((주)유니텍 지휘지원체계사업단 2팀) , 이대호 ((주)유니텍 지휘지원체계사업단 2팀)

컴퓨터를 이용한 가상훈련체계를 구현하는데 있어, 청각적인 요소는 시각적인 요소 다음으로 인간의 중요한 인지 능력을 담당한다. 특히 청각 능력의 향상은 훈련 시의 성과와 밀접한 관련을 가지고 있으며, 훈련 효과 향상에 기여하는 바가 높다. 본 논문에서는 이와 같은 가상훈련체계를 구축하는데 있어 반드시 필요한 음향시스템을 기존에 단순한 재생이 아닌 사용자 혹은 개발자가 필요로 하는 음원을 직접 저작할 수 있는가에 초점을 두었으며, 머리전달함수(HRTF: Head Related Transfer Function)를 이용한 음원을 수정 및 편집하고 사용할 수 있는 시험체계를 개발하였다. 체계 성능 평가를 위하여 기능 및 청감 테스트를 실시하였다.

In implementing a computerized virtual training system, the auditory element is responsible for the human cognitive ability following visual elements. Especially, the improvement of hearing ability is closely related to the performance of the training, and it contributes to improvement of the training effect. In this paper, we propose a sound system that is necessary for constructing such a virtual training system as a test system that can use a sound source using a head related transfer function (HRTF). Functional and auditory tests were performed to evaluate system performance.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

가상훈련 장비 등에 사용되는 멀티채널의 경우보다 저비용으로 입체음향을 만들 수 있을 것으로 기대한다. 금번 연구 및 개발의 목표는 위 수정/편집한 음원이 가상훈련장비 등의 일부로 사용할 수 있는가에 집중하였다.
본 논문에서는 가상훈련장비를 만들 적에 멀티채널에 준하는 2채널 성능을 만들어 내어 가상훈련장비에 적용할 수 있는 음원을 저작할 수 있는가, 사용자가 입체음향을 저작하여 사용하기에 무리가 없는가에 초점을 맞췄고 이에 따른 음향의 변조와 UI로 구성하는 과정을 보여주었다. 우선 멀티채널에 준하는 HRTF를 이용한 2채널 입체음향을 저작하고 테스트를 위해 스피커를 설치 후 5.
이번 연구 및 개발은 순수과학적인 음향을 연구하기보다 사용자가 만들고자 하는 가상의 공간에서 하드웨어적인 준비 요소가 없이도 입체 음향을 만들어 사용할 수 있도록 머리전달함수를 이용한 2채널 스테레오 음원의 단점을 수정/편집할 수 있는 음향저작도구를 개발하기로 했다. 가상훈련 장비 등에 사용되는 멀티채널의 경우보다 저비용으로 입체음향을 만들 수 있을 것으로 기대한다.

제안 방법

1채널 입체음향을 들려주어 평가의 기준으로 삼았다. 그 다음으로 수정하지 않은 음원을, 마지막으로 개선한 음원으로 청취테스트를 실시하였다. 수정하지 않은 음원의 분석 결과로 청취테스트를 했을 때 상/하 및 앞/뒤를 지각하는데 어려움이 있다는 결론을 얻을 수 있었고 다채널입체음향에 준하지 못한다는 것을 테스팅을 통해 얻을 수 있었다.
우리는 가장 먼저 머리전달함수의 입체음향의 단점을 하드웨어적인 설치하여 바로 가상장비에 사용하기위해 음원을 저작할 수 있는 UI를 아래와 같이 구현하였다. 주 메뉴는 아래와 같다.
본 논문에서는 가상훈련장비를 만들 적에 멀티채널에 준하는 2채널 성능을 만들어 내어 가상훈련장비에 적용할 수 있는 음원을 저작할 수 있는가, 사용자가 입체음향을 저작하여 사용하기에 무리가 없는가에 초점을 맞췄고 이에 따른 음향의 변조와 UI로 구성하는 과정을 보여주었다. 우선 멀티채널에 준하는 HRTF를 이용한 2채널 입체음향을 저작하고 테스트를 위해 스피커를 설치 후 5.1채널 입체음향을 들려주어 평가의 기준으로 삼았다. 그 다음으로 수정하지 않은 음원을, 마지막으로 개선한 음원으로 청취테스트를 실시하였다.
머리전달함수를 이용한 2채널 음원을 분석하기 위해 파형분석을 Matlab을 이용하여 먼저 실험에 착수하였다. 우선 전자음향파일을 받아 Matlab을 통해 두 신호가 컨벌루션을 통해 입체음향을 구현해 준다는 것을 가시적으로도 확인하였고 다른 부수적인 UI나 프로그램 없이 사람들을 상대로 청취테스트를 했다.
채널을 분리하기 위하여 2채널 분리 화면을 구성했고 방향지각의 혼란을 줄이기 위하여 아래와 같이 가시적으로 확인할 수 있는 2차원과 3차원 환경설정을 구현하였다

이론/모형

머리전달함수를 이용한 2채널 음원을 분석하기 위해 파형분석을 Matlab을 이용하여 먼저 실험에 착수하였다. 우선 전자음향파일을 받아 Matlab을 통해 두 신호가 컨벌루션을 통해 입체음향을 구현해 준다는 것을 가시적으로도 확인하였고 다른 부수적인 UI나 프로그램 없이 사람들을 상대로 청취테스트를 했다.

성능/효과

그 다음으로 수정하지 않은 음원을, 마지막으로 개선한 음원으로 청취테스트를 실시하였다. 수정하지 않은 음원의 분석 결과로 청취테스트를 했을 때 상/하 및 앞/뒤를 지각하는데 어려움이 있다는 결론을 얻을 수 있었고 다채널입체음향에 준하지 못한다는 것을 테스팅을 통해 얻을 수 있었다. 처음에는 음원을 그대로 두고 가시적인 것에 비중을 높여 2D화면을 구축하여 다시 청취테스트를 했을 때는 약간의 개선된 결과를 도출 하였지만 지각하는데 혼란은 여전히 남아 있었다.
상하의 경우는 3차원의 화면과 음향의 전체적인 크기를 조절하였을 때 구분을 할 수 있었다. 이번 개발의 경우 정적인 상황에서는 HRTF를 이용한 2채널 입체음향의 단점을 저작으로 개선하여 상황에 맞게 대입하여 사용할 수 있다는 결론을 얻었다. 하지만 동적인 상황과 조건이 많은 상황을 표출해야 하는 경우 상황에 따른 저작한 음원의 수가 늘어남에 따라 입체음향의 데이터가 많아진다는 단점과 음원을 바로 사용하지 못하고 사용자가 직접 저작하여 사용해야하는데 많은 음원을 일일이 다시 수정하기에는 어려움이 있다.

후속연구

하지만 동적인 상황과 조건이 많은 상황을 표출해야 하는 경우 상황에 따른 저작한 음원의 수가 늘어남에 따라 입체음향의 데이터가 많아진다는 단점과 음원을 바로 사용하지 못하고 사용자가 직접 저작하여 사용해야하는데 많은 음원을 일일이 다시 수정하기에는 어려움이 있다. 그래서 향후 연구 및 개발에서는 저작된 음원으로 차지되는 비중을 줄이기 위해 샘플링 수를 줄이고 각 음향의 채널마다 잔향의 비중을 줄여 단점을 보완하면 가상훈련장비에 무리 없이 대입하여 사용될 수 있을 것으로 전망하고 있다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

HRTF를 이용한 2채널 스테레오 음원을 수정 및 편집 할 수 있는 입체음향 저작도구 개발
Development of Stereo Sound Authoring Tool to Modify and Edit 2Channel Stereo Sound Source Using HRTF 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

이론/모형

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

HRTF를 이용한 2채널 스테레오 음원을 수정 및 편집 할 수 있는 입체음향 저작도구 개발 Development of Stereo Sound Authoring Tool to Modify and Edit 2Channel Stereo Sound Source Using HRTF 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

이론/모형

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

HRTF를 이용한 2채널 스테레오 음원을 수정 및 편집 할 수 있는 입체음향 저작도구 개발
Development of Stereo Sound Authoring Tool to Modify and Edit 2Channel Stereo Sound Source Using HRTF 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper