최근 3차원 가상현실에서의 몰입도를 높이기 위해 실감 음향 분야의 연구가 활발히 진행되고 있다. 일반적으로 현재의 가상현실에서 적용되는 실감 음향 생성 장치는 음원의 방위각과 위상에 대한 고려는 적용되어 있지만, 음향이 청자에게 다가오고 멀어질 때 발생하는 도플러 효과를 충분히 반영하고 있는 기술이 부족한 현실이다. 따라서 본 논문에서는 가상현실에서의 몰입감을 향상하기 위하여 입체음향 채널의 공간 회전축 스피커를 통해 도플러 효과가 더해진 3차원 입체 증감 음향을 제공하는 방법을 제안한다. 이를 위해 가상의 3차원 공간상에 위치하는 음원을 사용자가 있는 실제 공간에 대응시키고, 가상 음원의 위치에 따라 각각의 공간 회전축 스피커가 출력하는 출력량, 위상차 그리고 회전 각도를 조절해 3차원 실감 음향을 제공한다. 공간 회전축 스피커가 회전하면서 발생하는 회전음원의 자연적인 도플러 효과와 출력 음원의 주파수 변조를 통한 인위적인 도플러 효과가 더해져 청자에게 음원의 원근감을 더욱 사실적으로 느낄 수 있는 입체 증감 음향의 효과를 제공하게 된다.
최근 3차원 가상현실에서의 몰입도를 높이기 위해 실감 음향 분야의 연구가 활발히 진행되고 있다. 일반적으로 현재의 가상현실에서 적용되는 실감 음향 생성 장치는 음원의 방위각과 위상에 대한 고려는 적용되어 있지만, 음향이 청자에게 다가오고 멀어질 때 발생하는 도플러 효과를 충분히 반영하고 있는 기술이 부족한 현실이다. 따라서 본 논문에서는 가상현실에서의 몰입감을 향상하기 위하여 입체음향 채널의 공간 회전축 스피커를 통해 도플러 효과가 더해진 3차원 입체 증감 음향을 제공하는 방법을 제안한다. 이를 위해 가상의 3차원 공간상에 위치하는 음원을 사용자가 있는 실제 공간에 대응시키고, 가상 음원의 위치에 따라 각각의 공간 회전축 스피커가 출력하는 출력량, 위상차 그리고 회전 각도를 조절해 3차원 실감 음향을 제공한다. 공간 회전축 스피커가 회전하면서 발생하는 회전음원의 자연적인 도플러 효과와 출력 음원의 주파수 변조를 통한 인위적인 도플러 효과가 더해져 청자에게 음원의 원근감을 더욱 사실적으로 느낄 수 있는 입체 증감 음향의 효과를 제공하게 된다.
In modern recently technology, 3D-Audio is used to enhance immersion in Virtual Reality. This includes interest of people about VR and AR, which related to the field of computer graphics. In fact, a lot of research has been carried out in recent years into a 3D sound field. However, the existing 3D ...
In modern recently technology, 3D-Audio is used to enhance immersion in Virtual Reality. This includes interest of people about VR and AR, which related to the field of computer graphics. In fact, a lot of research has been carried out in recent years into a 3D sound field. However, the existing 3D generator device used for virtual reality does not contain Doppler effect occurred by the sound comes to or leave from a listener, while an angle from the listener and the altitude of the source sound are applied. Therefore, this paper present 3D real sound utilizing Doppler effect with spatial-rotation-speaker. We map the source sound in 3D-space into a real space where a user stays and present 3D real sound by manipulating with rotation angle, phase difference, sound output volume of the sound in 3D-space, according to the location of a virtual source sound. Utilizing both natural Doppler effect of rotating sound that is occurring by spatial-rotation-speaker and artificial Doppler effect generated by frequency-modulation of sound quality could improving the virtual reality for sound condition for perspective listening.
In modern recently technology, 3D-Audio is used to enhance immersion in Virtual Reality. This includes interest of people about VR and AR, which related to the field of computer graphics. In fact, a lot of research has been carried out in recent years into a 3D sound field. However, the existing 3D generator device used for virtual reality does not contain Doppler effect occurred by the sound comes to or leave from a listener, while an angle from the listener and the altitude of the source sound are applied. Therefore, this paper present 3D real sound utilizing Doppler effect with spatial-rotation-speaker. We map the source sound in 3D-space into a real space where a user stays and present 3D real sound by manipulating with rotation angle, phase difference, sound output volume of the sound in 3D-space, according to the location of a virtual source sound. Utilizing both natural Doppler effect of rotating sound that is occurring by spatial-rotation-speaker and artificial Doppler effect generated by frequency-modulation of sound quality could improving the virtual reality for sound condition for perspective listening.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
기존 실감 음향 기술들은 음원에 대한 방위각과 고도에 대한 고려는 포함되어 있지만, 음원의 이동 속도에 따른 도플러 효과를 고려한 기술은 존재하지 않는다. 따라서 본 논문에서는 공간 회전축 스피커를 이용해 음원의 도플러 효과를 고려한 실감 음향 기술을 제시한다.
본 논문에서는 그림 4와 같은 알고리즘으로 입체음향 채널의 공간 회전축 스피커와 도플러 효과를 이용한 실감 음향 분석 및 구현을 제안하였다.
제안 방법
기존의 실감 음향 기술에서 초다채널 스피커 구성을 이용하는 경우가 많지만 본 논문에서 제시한 방법은 소채널을 이용한 것이다. 따라서 비용적인 면에서 이점이 있다.
Ⅲ장에서는 가상의 음원을 실제 3차원 공간에 사상하고 사용자와 가상 음원 사이의 거리, 2개의 공간 회전축 스피커와 가상 음원 사이의 거리를 고려해 각 스피커의 출력을 계산한다. 또한 가상 음원의 위치를 재현하기 위한 공간 회전축 스피커의 회전 각도를 계산한다. Ⅳ장에서는 도플러 효과 적용에 관해 기술한다.
따라서 비용적인 면에서 이점이 있다. 또한, 공간 회전축 스피커라는 물리적인 메커니즘을 통해 3차원 실감 음향효과를 구현함으로 기존의 소채널 방식의 실감 음향 시스템의 한계점을 보완하였다.
본 논문에서 제안하는 공간 회전축 스피커를 이용한 실감 음향 구현은 물리적으로 스피커를 회전시키므로 회전 음원에 의한 도플러 효과가 생긴다.[4] 하지만 스피커와 청자 사이의 거리가 고정되어있으므로 스피커 회전에 의해 발생하는 주파수 변화가 실제 예상되는 도플러 효과에 의한 주파수 변화에 미치지 못한다.
본 논문에서 제안하는 실감 음향 기술은 입체음향 채널의 공간 회전축 스피커를 이용한다. 따라서 먼저 사용자의 위치와 2개의 공간 회전축 스피커의 위치를 고려할 필요가 있다.
본 논문에서 제안하는 실감음향 기술은 공간 회전축 스피커를 회전시켜 청자에게 3차원적인 실감 음향을 제공한다. 각 스피커는 가상 음원의 위치를 바라보게 회전한다.
이론/모형
스테레오 시스템에서 음상의 위치를 조절할 때는 pair-wise panning 기술을 이용한다.[3] 그림 2에서 음원1, 음원2에서 재생되는 소리의 진폭을 조절해 줌으로써 청자에게 2차원적인 음상의 위치를 제공한다.
후속연구
기존 실감 음향 기술에서 적용되지 않았던 도플러 효과를 반영함으로써 음악 및 영상뿐만 아니라 게임과 같은 다양한 매체에 적용될 수 있을 것이라 기대한다.
본 논문에서 제안한 실감 음향 기술에서 청자의 위치가 고정되어 있어야 한다는 한계점이 존재한다. 이를 극복하려면 청자의 위치를 추적할 수 있고, 이를 반영하여 출력 소리의 위상과 크기를 제어하는 연구가 필요하다
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.