본 논문은 자동차 오디오 시스템에 내장된 라디오에서 실시간으로 재생되는 연속적인 오디오 신호로부터 음악 신호를 선별하고, 해당 음악에 대한 실시간 음악장르 분류를 통해 자동으로 이퀄라이저를 조절하는 방식을 제안한다. 제안된 방식에서는 음악분류 정확도를 높이고 실시간 신호처리를 실행하기 위해 연속적인 오디오 신호로부터 추출한 음색 특징 벡터와 리듬 특징 벡터를 GMM (Gaussian mixture model) 분류 방식에 적용하여 음악 분류를 수행한다. 제안된 방식은 카오디오 시스템의 라디오로부터 출력된 오디오 신호로부터 분할된 다양한 오디오 구간을 5가지 음악장르로 분류하여 음악 장르 분류 성능을 측정하였다.
기존의 2-채널 오디오 복호화기와 호환성을 유지하기 위해서는 다채널 오디오 부호화기에 할당되는 비트율이 제한되어야 한다. 늘어난 채널 신호에 적은 양의 비트를 할당해줌으로 인해서 복원음의 음질이 저하되는 결과를 초래한다. 따라서 기존의 방법에 신호의 채널 간 중복성을 이용한 다채널 오디오 신호의 음질을 개선시킬 필요가 있다. 본 논문에서는 채널간 중복성을 이용하기 위한 방법으로 적응 채널 간 예측법을 제안하였다. 적응 채널 간 예측법은 주로 저주파 대역에서 스테레오 신호 간에 존재하는 중복된 정보를 제거하고자 하는 방법이다. 저주파 대역에서는 큰 예측 이득을 얻을 수 있어서 스테레오 음상에 불필요한 정보를 없애는데 유리하다. 기존의 방법과 제안된 예측 부호화법을 비교해 보면 두 신호의 상관 관계가 클수록 개선폭이 증가함을 알 수 있으며 낮은 비트율에서 기존이 부호화기가 처리하기 어려운 광대역 신호에 대해서 음질이 개선되는 결과를 얻었다.
본 논문에서는 TI(Texas Instrument)사의 범용 디지탈 프로세서인 TMS320C30을 이용하여 MPEG-2 계층2(Layer II) 오디오 부호화 알고리듬의 실시간 처리가 가능한 시스템을 구현하였다. 구현한 시스템은 1 채널의 오디오 신호를 처리하기 위한 Slave 보드 5개와 채널 멀티플렉싱과 부가 처리를 위한 Master 보드 1개로 이루어져 있다. MPEG-2 알고리듬의 각 단계별 소요시간을 계산한 후, 이를 바탕으로 각 프로세서에 할당하는 작업량을 조정하여 실시간 처리에 적합한 시스템을 구현하였다.
3차원 오디오 기술은 3차원 오디오를 녹음하는 기술에서 부호화, 전송, 재현에 이르기까지 오디오 신호처리 과정을 포함한다. 하지만 오디오 신호를 재생하는 단말의 환경이 궁극적으로 3차원 오디오를 청취자에게 제공하는 마지막 단계가 되므로 재생환경에 따라서 적용되는 기술에 차이가 있다. 본 논문에서는 음악 콘텐츠를 소비하는 다양한 재생 단말에서 현실감을 증대시키기 위해 적용되는 3차원 오디오 기술의 연구동향을 살펴본다.
항공기 인터콤 장비는 각종 LRU가 송신한 오디오를 혼합, 분배하고 상황인지용 메세지 재생을 통해 조종사의 원할한 임무 수행에 큰 역할을 담당하는 장비이다. 특히, 수신되는 오디오를 혼합/분배하는 오디오 라우팅의 경우에는 수신되는 오디오 채널에 대해 On/Off 제어를 하고, 연동 LRU에 오디오를 송신하여 임무에 대한 상황전파 및 공유를 통해 임무 수행에 매우 중요한 기능이다. 이러한 오디오 라우팅 처리는 다양한 연동 신호를 수반하고 있어 다양한 조합이 발생해 이에 대한 예외처리가 복잡해지므로 응집도를 낮고 결합도를 높여 유지보수성과 재사용성을 낮춘다. 이를 방지고자 소프트웨어 변경 시 영향을 최소화하고 재사용성과 유지보수성을 높인 항공기 인터콤용 오디오 라우팅을 효율적으로 처리하는 방안을 제시한다.
본 논문에서는 다채널 오디오 시스템에서 사용되어지는 음향신호처리에 대하여 저자들이 그간 제안하였던 방법들을 중심으로 다뤘다. 다룬 내용은 첫째로 각 스피커에서 청자의 위치까지의 공간응답의 영향을 배재할 수 있는 역 필터링이고, 둘째로 다채널 스피커의 위치를 파악하여 최적 위치와의 차이를 자동적으로 보상할 수 있는 방법이다. 셋째로 인간의 인지적인 측면을 고려하는 다채널 스피커로부터의 에너지 레벨 정렬 방식에 대하여 다뤘고, 마지막으로 특정공간의 반사음의 분포 패턴을 구하여 이를 일반적인 청취공간에서 재현해 내는 음장 재현 방식에 대하여 요약하였다.(중략)
이 논문에서는 스마트 폰에서 오디오 신호의 스펙트럼을 가시광선 스펙트럼으로 매핑하는 방법을 제안한다. 음악이 연주되고 있을때 그 음악과 어울리는 색을 비추면 뇌가 느끼는 감성은 더욱 증폭될 수 있다. 본 논문에서 제안하는 기술은 스마트폰을 통해 색을 플레이 되고 있는 음악과 매칭이다. 오디오의 신호가 가지고 있는 주파수와 파형을 색과 밝기로 매핑하여 음악에 맞춰 색을 전환 할 수 있다.
본 논문에서는 적응적인 방식으로 필터의 성능을 향상시킴으로써 잡음에 의해 열화된 오디오 신호의 음질을 개선하는 알고리즘을 제안한다. 주파수 영역으로 변환된 잡음에 의해 열화된 신호를 바크 대역으로 분할하여 청각 자극 에너지를 계산하고, 필터를 적응적으로 적용하여 잡음 에너지를 제거함으로써 본래의 신호를 획득하는 방식을 사용하였다. 기존의 방식에서는 묵음 구간에서 획득한 잡음 에너지를 사용하여 필터를 구성하여 사용하며, 이때 잡음의 에너지가 급격하게 변화한다면 음질의 개선률이 급격하게 감소함을 알 수 있다. 그러나 제안하는 방식에서는 잡음 에너지가 급격하게 변화하여도 음질 개선률에는 변화가 적음을 알 수 있었다. 기존 방식과의 비교를 위하여 신호대 잡음비와 잡음대 마스킹비를 비교하였고 청각 테스트를 수행하여 그 결과로부터 향상된 음질 개선을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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