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음환경, 소음진동 6

음원 위치추적의 기초 (Directinon Of Arrival, DOA)

서론 오늘은 이전에 잠깐 스터디와 실험을 진행해보았었던 음원위치추적의 기초이론에 대해서 정리해보고자 합니다. 음원위치추적은 음향쪽에서 입체음향, 음원인식과 더불어 다른분야의 기술과 함께 응용될 수 있는 기술이라고 개인적으로는 생각됩니다. (순수 건축음향이나 음질에 대한 연구는 아무래도 융복합 연구로 나아가기에는 제한적이지 않나 싶습니다) 이론 오늘 정리할 음원위치추적은 제일 단순하지만 강력한 Direction of arrival (통상 DOA로 명칭) 입니다. 고등학교 과학시간에 배웠었던 기억이 있는 이론을 적용한 아주 간단한 식인데요. 아래의 그림을 보면 1과 2 지점에 2개의 지점에 마이크로폰이 있다고 가정을 하겠습니다. 그리고 노란색 스파크 표시에서 소리가 발생하였다고 하겠습니다. 소리가 발생하였을..

머리전달함수(Head Related Transfer Function, HRTF)에 대하여

서론 오늘은 머리전달함수에 대하여 기술해보고자 한다. 우선 정의는 위키피디아를 통해 가져와본다. 머리전달함수(Head Related Transfer Function, HRTF)은 동일한 소리를 전방위에서 발생시켜 방향에 따른 주파수 반응을 측정하여 3차원 함수로 정리한 것을 말한다. [위키피디아] 위 정의만으로는 정확히 이게 뭐지? 싶을 분들이 많을 듯하여 경험을 토대로 썰을 풀어본다. 본론 소리가 음원으로부터 발생하여 청자의 귀로 전달될 때 소리는 생각보다 더 다양한 경로를 거친다. 실내에서 발생한 음원을 청취한다고 가정하였을 때 (즉 실내음향 관점), 음원에서 청자의 귀까지 최단거리로 전달되는 직접음이 있다. 또 1차적으로 바닥, 벽체 또는 천장에서 반사되서 들어오는 초기반사음이 있고, 다차적으로 반..

실내공간 음향의 기본이 되는 잔향시간(Reverberation time, RT)의 이해

"서론" 오랜만에 음향에 대한 포스팅을 올립니다. 애초에 스터디 포스팅을 올리는 이유가 공부한 걸 남에게 설명한다 생각하고 요약정리하면서 다시 내 것으로 만들고 하는건데, 아무래도 요새 음향공부를 진행하는 것은 아니다 보니 벌써 가물가물해지면서 포스팅 하나 쓰려면 다시 공부했던 것을 꽤 봐야하네요. 아무튼 오늘은 실내음향을 논할 때 가장 기본이 되는 잔향시간에 대해서 이야기 해보려고 합니다. 건축음향에서 잔향시간은 거의 사람의 첫인상과 같은 것 같습니다. 예를 들어, 사람에 대해서 물어볼 때 "그 사람 첫인상이 어때?"라고 하는 것처럼 콘서트홀이나 공간의 음향에 대해서 물어볼 때는 "거기 잔향시간이 몇초야?"라고 물어보는 것이 꽤 일반적인 것 같습니다. 그만큼 공간을 대표할 수 있는 음향지표라는 것이겠죠..

양이상관함수 (Interaural cross-correlation function, IACF)의 이해

자기상관함수에 이어서 양이상관함수(IACF)에 대해서 포스팅해보고자 한다. IACF는 우선 ACF를 이해하고 있다면 수식적 이해는 훨씬 용이해진다. 대상만 다르지 수식이 같다. 따라서 혹시 관심이 있으신 분은 제 블로그 음향 포스팅 중 ACF에 대한 것을 먼저 보고 오시면 도움이 될 것 같다. "수식적 정의" 양이상관함수는 자기상관함수와 똑같은 수식인데, 동일 함수를 비교하는 자기상관함수와는 다르게 단어 그대로 "양이". 즉 좌이와 우이의 신호를 이용합니다. 아래의 수식에 나온 것처럼 lr이 아래첨자로 들어가있는 것을 볼 수 있으시죠? 그리고 신호 p(t)의 아래 첨자에도 p(t)의 경우에는 좌이의 신호를 p(t+delta)의 경우에는 우이의 신호를 사용한 것을 볼 수 있습니다. 즉, 좌이의 신호를 고정..

자기상관함수 (Auto correlation function, ACF)의 음향에 대한 이용

"서론" 오늘은 자기상관함수 (Auto correlation function, ACF) 에 대하여 알아보려고 한다. 여타 분야에서 많이 활용되는 함수이지만 음향에서는 사실 그렇게까지 많이 알려진 부분은 아닌 듯하다. ACF의 음향에 대한 적용의 시작은 Y. Ando 교수님의 Architectural acoutsics (1998)에 기술되어 있는데 Auditory-brain model을 제안하면서 인간이 소리를 지각할 때 공간적/ 시간적 factor로 받아들인다는 가정에서 시작한다. ACF는 temporal criterion을 정량적으로 정의하는데 음향에서 사용되고 있으며, 본 포스팅에서는 ACF의 음향적 정의와 그 지표에 대해서 알아보고자 한다. 본 포스팅은 필자가 공부할 때 참고하였던 세미나, 강의, ..

Cross-talk cancellation 이론, 정의, 원리

2채널 Crosstalk cancellation (CTC)은 기본적으로 스피커에 적용되는 시스템이다. 스피커로 헤드폰의 공간감을 느끼게 해줄 수 있는 기술이다. 기술의 배경 먼저 설명하겠다. 헤드셋의 경우에는 좌, 우 채널이 귀에 밀착되어 양 귀에 간섭없이 재생될 수 있어 제어가 용이하다. Head related transfer function(HRTF, 머리전달함수)를 헤드폰에 재생하는 음원에 Convolution 해주면 (이는 Adobe audition, matlab 등에서 가능) HRTF의 특성에 따라 소리가 마치 움직이면서 들리는 듯한 동적인 느낌을 줄 수 있다. 반면 스피커의 경우에는 좌, 우 채널이 좌이, 우이 각각 영향을 주는 것이 아니라 동시에 양귀에 영향을 주므로 이는 제어에 어려움을 준..

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