초록
가상 저음 시스템은 기본 주파수 성분의 배음을 생성하여 스피커의 저역 재생 대역을 확장하는 방법으로 소형 스피커에 널리 사용된다. 가상 저음 시스템의 주관적인 성능은 배음의 가중치 부여 방법과 관련이 높기 때문에, 기존 연구에서는 지수 감쇠 가중치 부여 방법과 음색 매칭 방법 등 다양한 가중치 부여 방법이 제안되었다. 그러나 생성한 배음과 기존 신호간의 위상을 맞추지 않을 경우 정확한 가중치 부여가 불가능하다. 본 논문에서는 기존 가중치 부여 방법의 한계점을 분석하고 이를 개선한 가중치 부여 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 생성한 배음의 위상을 기존신호의 위상과 일치시키고, 기본 주파수에 따라 배음 가중치를 가변적으로 부여하는 방법이다. 기존 가상 저음 시스템과 객관 및 주관 비교 평가를 수행한 결과, 위상 일치 방법은 자연스럽고 효과적인 저역강화에 필수적임을 확인하였으며, 제안한 배음 가중치 부여 방법은 제한된 상황에서 기존 가중치 부여 방법보다 효과적임을 확인하였다.
Virtual Bass System (VBS) is widely used to extend the lower frequency limit of small loudspeakers, which generates harmonics of a fundamental frequency. The perceptual quality of the VBS is highly dependent on the harmonic weighting strategy. There have been several weighting methods, including exponential attenuation and timbre matching. However, it is essential to match phases between harmonics in the original signal and generate harmonics to precisely convey the weighting strategy. This paper shows the limitations of the previous harmonic weighting schemes and proposes a new harmonic weighting scheme. The proposed weighting scheme proposes phase matching between the original and generated harmonics and varies the slope of the attenuation weighting dynamically according to the missing fundamental frequency. Objective and subjective tests show that the proposed harmonic weighting scheme provides more natural and effective bass perception in a limited situation than the conventional schemes, which implies that the phase matching is essential for the high quality bass enhancement.
