IIR Filter Design of HRTF for Implementation of 3D Sound

입체음향 구현을 위한 머리전달함수의 IIR필터 설계

In this paper, we propose an algorithm for the approximation of FIR filters by IIR filters. The algorithm is based on a concept of the balanced model reduction. Head-related transfer functions(HRTFs) of dummy-head are approximated by 32-order IIR filters. The binaural sounds using the approximated HRTFs are reproduced by headphone, and serves as a cue of sound image localization. Experiment of sound image are carried out for 10 participants with computer simulation and DSP board respectively. The results of the experiments show that the localization using the approximated HRTFs by IIR filters is the same accuracy as the case of FIR filters that simulate the HRTFs.

본 논문에서는 FIR 필터를 IIR 필터로 근사시키는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 균형화모델감소법의 개념을 바탕으로 한다. 더미 헤더의 머리전달함수를 32차 IIR 필터로 모델링한다. 근사화된 머리전달함수를 해드폰을 통해 바이노럴 사운드로 재생하면 입체음향이 구현된다. 컴퓨터 시뮬레이션과 DSP 보드를 병행하여 실험하였다. 10명의 피실험자를 대상으로 한 실험을 통해 기존의 FIR 필터를 사용한 경우와 같이 IIR 필터로 구현한 근사화된 머리전달함수를 사용한 경우도 동일하게 인지된 것을 확인할 수 있었다.