Improvement of Head Related Transfer Function to Create Realistic 3D Sound

Virtual 3D audio methods that create 3D sound effects are researched highly for multimedia devices using 2 speakers or headphone. The most typical method to create 3D effects is a technology through use of head related transfer function (HRTF) which contains the information that sound arrives from a sound source to the ears of the listener. But it can decline some 3D effects by cone of confusion between front and back directions due to the non-individual HRTF depending on each listener. In this paper, we propose a new method to use psychoacoustic theory that creates realistic 3D audio. In order to improve 3D sound, we calculate the excitation energy of each symmetric HRTF and extract the ratio of energy of each bark range. Informal listening tests show that the proposed method improves the front-bach sound localization characteristics much better than the conventional methods.

현실감있는 입체음향 생성을 위한 머리전달함수의 개선

최근 게임, 멀티미디어 콘텐츠, 가상현실 등을 제공하는 멀티미디어 장치에서 2개의 스피커나 헤드폰을 이용하여 3차원 입체 음향효과를 내고자 하는 가상 입체음향 기법에 관한 연구가 많이 이루어지고 있다. 가상 입체음향 기법 중 가장 대표적인 것으로는 소리가 음원으로부터 청자의 두 귀에 이르는 정보를 포함하고 있는 머리전달함수를 사용하는 방법이 있다. 그러나 이 방법은 혼돈원추 상에서 음상정위의 혼돈을 주게 됨으로서 입체감이 저하된다는 단점이 있다. 본 논문에서는 인간의 청각특성에 따른 여기에너지를 이용하여 현실감있는 입체음향을 생성하는 알고리즘을 제안하고자 한다. 서로 대칭되는 각 머리전달함수의 여기에너지를 계산하고 각 bark 대역에 따른 비율을 추출한 후 앞방향에 해당하는 머리전달함수의 저주파 영역을 보상해줌으로서 스펙트럼 특성을 부각시키는 새로운 방법을 제안하였으며 청감테스트를 통하여 제안한 방식이 기존의 방법보다 방향감을 개선시킴을 확인할 수 있었다.