• 한국음향학회지
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• 제29권6호
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• pp.395-401
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• 2010

리어스는 그레이나 벨 등보다 훨씬 앞서서 도선을 통해 목소리를 전달하는 데 성공했기 때문에 전화기의 발명자라고 불리는 것이 마땅하지만 살아 있는 동안 그의 위대한 발명품으로 영예를 누리지 못했다. 그는 과학자 집단에 속해 있었으므로 그의 연구를 특허를 낼 수 있는 발명품이 아니라 과학적 발견으로 제시하였다. 또한 그는 유럽 음향학의 실험 전통에 따라 단속적 전기를 사용하였기에 그의 전화기는 통화음질에 치명적 결점을 갖게 되었다. 반면에 전기와 음향학에 초보자였던 벨은 소리 신호를 전송하기 위해 가변 전류를 사용하였고 그것은 라이스의 전화기보다 더 나은 통화 음질을 보장하였다.

• 한국HCI학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.41-47
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• 2019

본 연구는 시각장애인들이 도로를 안전하게 횡단할 수 있도록 신호등 인식 및 음성안내를 제공해주는 임베디드 시스템의 설계를 제안한다. 시각장애인에게 독립보행은 큰 어려움으로 작용하고 있으며, 독립보행의 제한은 그들의 삶의 질을 저하시키는 요인으로 작용하고 있다. 도로횡단에서의 신호등 인식과 도로 및 차로의 구분 불가는 시각장애인의 독립보행을 방해하는 가장 큰 요인 중 하나이다. 본 연구에서 제안하는 스마트기기는 안경에 달린 초소형 카메라로 GPU 보드에 탑재된 머신러닝 알고리즘을 이용하여 보행자 신호등을 검출 및 인식하며, 음성 안내를 유저에게 전달해준다. 휴대성을 위하여, 기기는 충분한 배터리 수명과 함께 소형 및 가볍게 디자인되었다. 또한, 안경 다리에는 외부 소리를 막지 않으면서 음성 안내를 전달해주는 골전도 스피커가 부착되어 있다. 본 연구에서 제안하는 스마트기기는 실험을 통하여 보행자 신호의 초록 신호에 대하여 87.0%의 검출율(recall)과 100%의 정확도(precision)를 가지며, 빨간 신호에 대하여, 94.4%의 검출율(recall) 값과 97.1%의 정확도(precision)를 가지는 것으로 유효성을 확인하였다.

• 감성과학
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• 제13권1호
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• pp.235-242
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• 2010

최근 학제간 교류가 빈번해지고 그 경계마저도 무너지고 있는 추세에서 감성과학에 대한 연구범위는 그 어느 때보다도 넓어지고 있다. 과거 심리학, 환경디자인, 두뇌 신경학 중심의 학제연구를 넘어서 인류학, 사회학, 문화 역사학, 예술, 공학 등 모든 분야에 걸쳐 감성에 대한 관심이 높아지고, 또 이들 간의 견고한 학제연구의 필요성이 제기되고 있다. 본 논문에서는 일차적으로 감성연구의 각 분과학문의 지평 확대를 위해 동물모델을 이용한 감성기법, 인공 후각센서와 뉴런 칩 기술의 적용가능, 감성과학을 이용한 인간 대사조절 등의 연구 가능성을 타진해 보고 향후 감성연구가 심리학이나 의학, 이공계학은 물론 철학, 역사 문화, 사회학 등의 전방위적 학제간 연구로 확장될 필요성을 제시한다. 동물 모델을 이용한 감성측정기법에서는 주로 감성의 근원지를 뇌로 규정하고 뇌신경을 자극했을 때 나타나는 현상 등을 모니터링하는 기법등을 소개한다. 인공후각센서와 뉴런칩에 관한 내용은 최근의 첨단 나노/마이크로 응용기술을 감성과학분야에 적용하려는 사례를 소개하는 것으로 반도체 공정으로 만든 칩위에 후각세포나 신경세포를 키우면서 전기적 신호를 읽는 신기술을 소개한다. 마지막으로 소리를 감성의 한 자극체로 보고 인간의 생리대사, 특히 비만 관리에 있어 감성과학을 응용한 사례를 자세히 보고한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권3호
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• pp.217-225
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• 2002

이식형 인공중이는 일반적인 공기전도형 보청기가 가지는 난점인 고이득에서의 왜곡과 음향 피이드백에 의한 링잉 현상을 해결할 수 있는 동시에 음질과 주파수 특성 및 청음명료도가 우수하다 본 논문에서는 마이크로머시닝 기술을 이용하여 차동 전자 트랜스듀서를 제작한 후 이를 사용하여 이식형 인공중이 시스템을 구현하였다. 제작된 시스템을 이용하여 무부하 진동실험. 사체를 이용한 부하진동실험 및 살아있는 개를 이용하여 동물이식실험을 실시함으로써 이의 성능을 확인하였다. 무부하 진동실험을 통하여 제작된 트랜스듀서는 입력되는 소리신호와 같은 형태의 진동을 일으킴을 확인하였고, 사체의 이소골에 트랜스듀서를 이식하고 부하실험을 실시함으로써 트랜스듀서의 이소골 구동능력과 진동특성을 조사하였다. 그리고 개를 이용하여 동물이식실험을 실시한 후 뇌간 유발 반응검사를 실시함으로써 생체 내에서의 이식형 인공중이의 동작을 확인하였다. 이를 통하여 제작된 차동 전자 트랜스듀서를 이용한 이식형 인공중이 시스템의 성능을 검증하였고 난청자에게 적용할 경우에도 잘 동작할 수 있음을 증명함으로써 임상실험을 실시할 수 있는 근거를 마련하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.91-103
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• 2022

음원의 음량, 방향 및 음원까지의 거리와 같은 음원의 특성을 인식하는 것은 자율주행차, 로봇 시스템, AI 스피커 등 무인 시스템에서 중요한 기술 중의 하나이다. 음원의 방향이나 거리를 인식하는 방법은 레이다, 라이더, 초음파 및 고주파와 소리를 이용하는 방법이 있다. 그러나 이러한 방법은 신호를 발신하여야 하며, 장애물에 의한 비가시 영역에서 발생하는 음원은 정확하게 인식할 수 없다. 본 논문에서는 비가시 영역을 포함한 주변에서 발생하는 음원의 음량, 방향 및 음원까지의 거리를 인식하는 방법으로 가청 주파수 대역의 소리를 검출하여 인식하는 방법을 구현하고 평가하였다. 음원을 인식하기 위하여 주로 사용하는 교차형 기반의 음원인식 알고리즘은 음원의 음량과 방향을 인식할 수 있으나 사각영역이 발생하는 문제가 있다. 뿐만아니라 이 알고리즘은 음원까지의 거리를 인식할 수 없다는 제약이 있다. 이러한 기존 방법의 한계를 탈피하기 위하여, 본 논문에서는 교차형 기반의 알고리즘보다 더 발전된 직사각형 기법을 사용한 QRAS 기반의 알고리즘으로 음원의 음량, 방향 및 음원까지의 거리를 인식하여 음원의 특성을 파악할 수 있는 음원인식 알고리즘을 제안한다. 전방향 음원인식을 위한 QRAS 기반의 알고리즘은 직사각형으로 배치된 4개의 음향센서에 의하여 도출되는 6쌍의 음향 도착 시간차를 사용한다. QRAS 기반의 알고리즘은 기존 교차형 기반의 알고리즘으로 음원을 인식할 때 발생하는 사각영역과 같은 문제점을 해결할 수 있으며, 음원까지의 거리도 인식할 수 있다. 실험을 통하여 제안된 전방향 음원 인식을 위한 QRAS 기반의 알고리즘은 사각영역없이 음원의 음량, 방향 및 음원까지의 거리를 인식할 수 있음을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권4호
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• pp.401-407
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• 2013

선박 기술 발전에 따라 다양한 장비가 개발되고 있지만 인적요인에 의한 해양사고는 여전히 지속적으로 발생하고 있다. 이러한 상황에서 인적요인에 의한 사고 감소를 위하여 선교 내 항해장비의 인간공학적 설계가 많은 관심의 대상이 되고 있다. 선교에는 항해 및 통신장비로부터 나오는 음향 신호 등 항해사에게 정보를 전달하기 위한 다양한 청각 신호들이 존재한다. 하지만 이러한 청각 신호, 청각 경고음에 대한 인간의 인지능력에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 청각 경고음은 크게 음성(speech), 함축적 소리(abstract sound), 청각 아이콘(auditory icon)으로 구분 할 수 있다. 본 연구에서는 청각 경고음 중 청각아이콘을 활용하여 5가지의 경보상황(엔진, 화재, 조타, 전기, 충돌)에서 청각아이콘에 대한 감성평가를 통해 각 상황에 적합한 청각아이콘을 선별하였다. 5가지 경보상황 중 뚜렷한 경향이 나타난 2가지 경보상황(엔진, 충돌)에 대하여 분석을 하였다. 본 연구 결과는 선교 내 청각표시장치와 통합선교알람관리시스템을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.717-722
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• 2006

경제지표, 주식시세, 전자상거래 등 시각적으로 제공되는 정보 중에 정확한 숫자가 중요한 정보인 경우도 있지만 2 차 정보로서 변화의 추세나 패턴이 중요한 경우도 있다. 주식을 포함한 유가증권이나 선물거래의 경우 주로 미국식 봉차트를 사용하는데 개인투자자가 늘고 있는 우리나라 실정으로 볼때 식음을 전폐하고 전광판에 매달리는 문제점이 지적되고 있고, 전문투자자들도 시각정보를 놓치지 않기 위해 일상 업무에 소홀해지는 경우가 많다. 이러한 경우 음향정보도 함께 제공한다면 인간은 다양한 감각기관을 가지고 있기 때문에 시각정보를 주로 이용하다가도 잠시 휴식을 취하거나 다른 용무가 있을 때 청각정보를 보완적으로 사용하여 스트레스를 줄일 수 있고 명철한 판단력을 유지할 수 있으며, 경우에 따라서는 음향정보가 상황판단을 위해 더욱 효과적일 수도 있을 것으로 본다. 음향정보가 시각정보를 대체하기 보다는 2 차 정보로서 상호보완성이 목적이라면 정확한 숫자의 표현보다는 거래패턴 등을 음악적으로 표현하여 음악 감상의 기능까지 갖춘다면 시각정보와는 차별화된 음향정보의 독자성을 찾을 수 있다. 간혹 종목별 등락을 읽어주거나 중요한 매매시점에 신호음을 내는 청각적인 방법이 사용되기도 하지만 상당히 제한적이고 단순한 상태이다. 그러므로 본 연구의 진정한 개발목적은 정보성 이외에 예술적 표현을 융합하는 것이며, 시각장애인이나 네트워크 환경이 열악한 사람들도 주식투자에 있어서 평등성을 보장하여 건전한 투자문화를 형성하기 위함이다. 실시간 거래정보를 음악적으로 표현하여 업무를 보면서도 들려오는 음악을 통해 거래상황을 파악할 수 있는 연구방법으로 거래빈도는 음의 빠르기로, 거래가는 음의 높낮이, 거래량은 음의 세기, 종목은 악기의 음색으로 표현하였으며, 컴퓨터에 내장된 사운드카드를 통해 소리를 들을 수 있도록 MIDI 데이터로 변환하였다. 통계정보는 주로 한국증권선물거래소(KRX: The Korea Exchange)에서 발췌하였으며, 시뮬레이션을 위한 프로그래밍 언어로는 Cycling74 의 Max/MSP 를 사용하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.693-701
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• 2017

본 논문은 스파이크그램과 심층 신경망을 이용한 새로운 음악 장르 분류 방법을 제안한다. 인간의 청각 시스템은 최소 에너지와 신경 자원을 사용하여 최대 청각 정보를 뇌로 전달하기 위하여 입력 소리를 시간과 주파수 영역에서 부호화한다. 스파이크그램은 이러한 청각 시스템의 부호화 동작을 기반으로 파형을 분석하는 기법이다. 제안하는 방법은 스파이크그램을 이용하여 신호를 분석하고 그 결과로부터 장르 분류를 위한 핵심 정보로 구성된 특성 벡터를 추출하고, 이를 심층 신경망의 입력 벡터로 사용한다. 성능 측정에는 10개의 음악 장르로 구성된 GTZAN 데이터 세트를 사용하였고, 제안 방법이 기존 방법에 비해 낮은 차원의 특성 벡터를 사용하여 우수한 성능을 제공하는 것을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.393-407
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• 2020

불법 무인기에 의한 위협을 줄이기 위해, 음향 기반 기법에 의한 추적시스템을 구현하였다. 드론 음향 추적 방식에는 3가지 주요 사항이 있다. 첫째, 가변 빔 형성을 통해 공간을 스캔하여 음원을 찾아 마이크 어레이를 사용하여 소리를 녹음한다. 둘째, 음원의 존재 유·무 여부를 알기 위해 은닉 마르코프 모델(HMM)로 분류한다. 마지막으로 음원이 드론인 경우, 적응형 빔 패턴을 기반의 추적기준 신호로 기록 및 저장된 음원을 사용한다. 시뮬레이션은 배경 노이즈 및 간섭 사운드가 없는 이상적인 상태와 배경 노이즈 및 간섭 사운드가 있는 비이상적인 조건 모두에서 수행되며 불법적인 드론의 추적 성능을 평가하였다. 드론 추적 시스템은 마이크 어레이 성능에 따른 탐색 거리 성능향상 및 음향 패턴 일치 정도에 따른 드론 유무 판정 기준을 설계하여 음성판독 회로설계에 반영하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.213-221
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• 2010

최근 문화콘텐츠 시장의 규모가 커짐에 따라 한국의 소리문화의 경쟁력을 갖추고 세계에 알릴 수 있는 독창적인 콘텐츠 개발이 요구되고 있다. 이러한 흐름에 따라 본 논문에서는 한국 전통음악인 사물놀이를 터치 인터페이스를 이용하여 연주하는 '사물놀이 협주 시스템'을 제안한다. 본 시스템은 터치기능을 지원하는 '콘트롤 디바이스'와 콘트롤 디바이스에서 입력한 터치 신호를 감지하여 연주음을 재생하는 '연주관리자', 다른 디바이스와 협주를 가능하게 하는 '통신 관리자', 협주시 시간 동기화 프로토콜을 활용하여 속도의 차이가 있는 통신환경에서도 연주의 순서를 유지할 수 있도록 하는 '동기화 관리자'로 구성 하여 설계하였다. 또한 사물놀이의 재미를 느낄 수 있도록 멀티터치를 활용한 조작방법을 고려했고, 여러 사람이 함께 연주할 수 있는 협주 기능을 구현하여, 사물놀이의 관심이 부족한 사람들에게 흥미를 끌어낼 수 있도록 하였다.