• 제목/요약/키워드: 음향심리

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MPEG 심리음향모델의 고속 구현을 위한 효율적 FFT 연산 (An Efficient Computation of FFT for MPEG/Audio Psycho-Acoustic Model)

  • 송건호;이근섭;박영철;윤대희
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제41권6호
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    • pp.261-269
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    • 2004
  • 본 논문은 MPEG 오디오 부호화 과정 중 심리음향모델(PAM: Psychoacoustic Model)에 사용되는 FFT를 효율적으로 계산할 수 있는 방법을 제안한다. MPEG 오디오 부호화 과정 중 심리음향 모델 연산은 많은 연산량을 차지하며, 부호화의 실시간 및 저 전력 구현을 위해서는 이의 최적화가 요구된다. 최적화를 위하여 제안하는 알고리듬은 심리음향모델에서 사용하는 입력신호에 대한 1024-샘플 FFT 대신에 서브밴드과정에서 나온 각각의 32개의 밴드에 대하여 32-샘플 FFT를 함으로써 1024-샘플 FFT의 효과를 얻는데 있다. 이때 서브밴드과정을 거친 신호에 대한 FFT에는 에일리어징이 발생하며 이를 줄이기 위하여 버터플라이 구조의 에일리어징 제거블록을 제안한다. 제안한 알고리듬으로 심리음향모델을 구현할 경우 SMR이 약 1dB이내의 오차를 가지며, 기존 알고리듬에 비해 절반의 연산량으로 심리음향 모델을 위한 FFT 스펙트럼을 얻을 수 있다.

간략화된 심리음향모델을 이용한 MPEG Audio Layer-III 부호화기 (MPEG Audio Layer-III Encoder Using Approximated Psy-choacoustic Model)

  • 송창준;오현오;박영철;윤대희
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.469-472
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    • 2001
  • MPEC Audio Layer-III(MP3)알고리듬은 복호화기에 비해 부호화기가 월등히 많은 연산량을 가지고 있는 비대칭 구조를 가지고 있다. MP3 부호화기의 대부분의 연산량은 복잡한 초월함수 연산이 포함되는 심리음향모델과 반복 루프 과정을 수행하는 비선형 양자화와 비트 할당과정 이 차지한다. 본 논문에서는 MP3 부호화기의 실시간 구현을 위한 알고리듬 레벨의 최적화를 수행하였다. MP3 부호화기의 연산량을 줄이기 위해 심리음향모델을 간략화하고 반복 루프의 회수를 최소화할 수 있는 방법을 제안하였다. 프레임당 한 그래뉼의 심리음향모델 정보를 계산하여 한 프레임 내에서의 심리음향모델 정보를 추정함으로써 연산량을 45% 이상 감소시켰다. 또한 외부 반복 루프의 반복 회수를 줄이기 위하여 외부 반복 루프의 반복에 따른 스케일 팩터(Scale Factor) 및 양자화 스탭의 증가 패턴을 관찰하고 최적화된 스캐일 팩터 증가 방법을 제안하였다. 제안된 고속화 방법은 주관적 음질 평가를 통해 성능을 검증하였다.

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객관적으로 정량화된 복합 신호음의 조화도 (Objectively Quantified Consonance of Complex Sounds)

  • 전상배;최인용;이민구;성굉모
    • 한국음향학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.323-327
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    • 2007
  • 본 논문에서는 객관적으로 정량화된 복합 신호음의 조화도를 새로운 심리 음향 파라미터로 제안하였다. 사람이 복합신호음을 인지하는 과정에서 발생하는 masking 효과, 등청감 곡선, criticalband 등의 심리음향학적인 모델들을 적용시킨 후, 그 소리가 어느정도의 조화도를 갖는지를 정량화시키는 모델을 제안하였고, 이를 검증하기 위하여 복합음으로 구성된 자동차 Horn 신호로 실험을 수행하였다. 실험 결과, 제안한 알고리즘에 의하여 정량화된 객관적인 조화도와 청취 평가를 통한 주관적인 조화도가 0.95의 cross correlation을 보였다. 현재 객관적인 심리음향학적인 파라미터로는 Zwicker 파라미터 외에는 거의 전무한 상태여서 제안하는 알고리즘을 통하여 소리의 심리음향학적인 효과를 보다 객관적으로 파악하는 데에 도움이 될 것으로 보인다.

스포츠웨어용 투습발수직물 소리가 심리음향학적 특성에 미치는 영향 (Effect of Fabric Sound of Vapor Permeable Water Repellent Fabrics for Sportswear on Psychoacoustic Properties)

  • 이지현;이규린;진은정;양윤정;조길수
    • 감성과학
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    • 제15권2호
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    • pp.201-208
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    • 2012
  • 본 연구에서는 심한 소음으로 불쾌감을 주는 스포츠웨어용 PTFE 라미네이팅 투습발수 직물 8종을 대상으로 직물 마찰음의 심리음향학적 특성을 고찰하고, 심리음향학적 특성에 영향을 미치는 직물의 기본 특성과 역학적 특성 간의 관계를 파악함으로써, 직물의 심리음향학적 마찰음을 낮출 수 있는 변인을 찾아내고자 하였다. 직물 마찰음 시뮬레이터를 이용하여 녹음한 직물의 소리에서 Zwicker의 파라미터인 심리음향학적 크기(loudness(Z)), 날카로움(sharpness(Z)), 거칠기(roughness(Z)), 그리고 변동강도(fluctuation strength(Z))를 계산한 뒤, 소리특성에 대한 사후검정 결과에 따라 시료를 덜 시끄러운 PTFE 필름 그룹과 더 시끄러운 PTFE 필름 그룹으로 나누어 마찰음의 심리음향학적 특성과 직물의 역학적 특성, 기본특성간의 관계를 고찰하였다. 심리음향학적 특성 중 loudness(Z)만이 시료의 마찰음과 유의한 관계에 있는 것으로 나타났으며, 분석 결과 직물의 기본 특성에서는 layer가 얇고 필라멘트사를 사용한 직물의 마찰음이 덜 시끄럽게 인지되는 것으로 나타났으며, 직물 마찰음의 심리음향학적 크기에 영향을 미치는 주요변수로는 layer로 것으로 나타났다. 마찰음이 작은 PTFE 필름 그룹의 경우 전단 방향으로의 변형이 어려울수록 마찰음이 시끄나타났다. 시끄러운 마찰음을 갖는 PTFE 필름 그룹의 경우 심리음향학적 크기에 영향을 미치는 주요 변수로 전단이력이 설명 변인으로 포함되었다.

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승용차의 내부소음평가에 대한 연구사고찰 (History of Evaluation of sound and noise in passenger cars)

  • Schick, August
    • 감성과학
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    • 제1권2호
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    • pp.133-147
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    • 1998
  • 이 글은 영구의 자동차내부 소음연구와 보버르트(Bobbert)의 첫 번재 독일어로 쓰인 연구를 다루고 있다. 승용차내부소음은 높은 적외파음향(infra sound)으로 특징지어 진다. 그런 까닭으로 그러한 종류의 소음을 A-평가계측(A-rated measurement)으로 그 영향을 파알하는 것은 한계가 있다. 자동차음향공학은 특히 인공청각(artificial head)기술의 발전, 소리의 합성적 제조 및 다양한 자동차 내부 음색(timbre)에 대한 일본연구가들 (하쉬모토, 쿠와노, 남바)에 의해 상당산 성취를 경험하였다. 위의 연구들은 무엇보다도 의미분별기법(Semantic Differentials)과 다차원측정방법(Multidimen-sional Scaling)을 사용하고 있다. 그러한 기법의 사용은 심리측정방법을 심리음향학(Psycho-acoustics), 특히 츠뷔커학파(Zwicker school)의 심리음향학 방법론과 결합한 것으로 볼 수 있다.

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MPEG 오디오 신호처리를 위한 MDCT/IMDCT의 FPGA 구현 (MDCT/IMDCT)

  • 노진수;이강현
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2003년도 춘계학술발표대회논문집
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    • pp.69-73
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    • 2003
  • 음향압축에 있어서 인간의 청각신경의 특성을 이용하는 방식이 사용되고 있다. 이러한 방법은 심리음향모델(psychoacustical model)에서 도입되었다. 음향압축에서는 이러한 심리음향모델을 사용하여 인간이 지각할 수 없는 한도 내에서 부호화하지 않는 지각음향부호화(perceptual audio coding)사용한다. 지각음향부호화는 분석필터와 합성필터로 각각 부호화 복호화하는데 이것은 필터뱅크(filter bank)로 구현된 서브밴드코더(subband coder) 이다. 본 논문에서는 분석필터와 합성필터에 사용되는 MDCT(Modified Discrete Cosine Transform)와 IMDCT(Inverse Modified Discrete Cosine Transform)를 FPGA에 구현하였다.

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심리음향 모델을 이용한 오디오 워터마킹 (Audio Watermark Using Psychoacoustic Model)

  • 이희숙;이우선
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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    • pp.859-861
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    • 2001
  • 본 논문은 오디오의 masking특성을 적용한 심리음향 모델을 이용하여 오디오의 고음질을 보장하면서 잡음과 압축 등의 공격에 강한 오디오 워터마킹 방법을 제안한다. 제안하는 워터마킹 방법은 심리음향 모델에 의해 생산되는 masking thresholds와 원신호의 power spectral density의 각 주파수별 차이 에너지를 이용하여 시간도메인에서 워터마크를 삽입하는 방법으로 오디오의 품질을 유지할 수 있다. 워터마크로는 자기상관성이 강한 PN-시퀀스를 이용하여 강인한 워터마킹을 구현한다. 그리고 PN-시퀀스와 같은 이진 시퀀스 워터마크의 검출을 위한 유사도 측정식을 제안한다.

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차세대 실감 방송의 구현을 위한 심리 음향의 이해 (Towards a better understanding of psychoacoustics in the future broadcasting)

  • 김성영
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2004년도 정기총회 및 학술대회
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    • pp.215-219
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    • 2004
  • 차세대 실감 방송에서의 오디오 신호는 정보의 전달이라는 기존의 역할을 넘어서 현장감의 재현이라는 실감 방송의 목표를 구현하는 역할을 감당하게 될 것이다. 이 논문에서는 이러한 차세대 실감 방송에서 오디오 신호가 가지는 심리음향학적인(psychoacoustic) 특성을 방송현장의 운용자들을 위해 기존의 연구들에 근거하여 선명하였다. 차세대 방송은 첫째, 멀티채널 오디오 방송, 둘째, 고 해상도 데이터의 활용 그리고 셋째, 멀티 모달 전송로 특정지울 수 있는 새로운 오디오 산업의 기술진행 방향을 통해, 방송으로 전달되어지는 객체에 대하여 개선된 정위(localization), Envelopment 명료도(Clarity)등의 개선된 심리음향학적인 특성을 가지게 한다. 이와 같은 심리음향학적인 개선은 운용자의 올바른 개념적인 이해와 결합하여 보다 현장감 넘치는 방송을 청취자들에게 가져다 줄 것이다.

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음향심리실험에 의한 음의 유형화에 관한 연구 (A Study on the Classfiction of Sounds by Psycho-acoustic Experiment)

  • 김선우;장길수;이태강;한명호
    • 한국음향학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.36-44
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    • 1993
  • 효과적인 음향대책을 수립하기 위해서는 어떠한 음과 언어로써 표현하여 그 주관적인 가치기준을 설정할 것인가가 중요하다. 이를 위해서는 음의 물리적 특성과 인간의 청각간의 상호관계를 규명하는 심리 연구가 필요하며, 이를 통해서 음의 효율적 평가체계를 확립할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 음에 대한 주관적 감각표현으로써 음원기술선택법을 이용한 음향심리실험에 의해서 음에 대한 감각적 인상으로부터 음을 유형화하였다. 실험에 참여한 피험자는 221명이고, 41개의 음원과 음을 수식하는 48개의 형용사를 이용하여 그 유사도의 차이를 군집분석을 하였다. 그 결과, 생활환경음은 "금속성이고 시끄러운 음", "날카롭고 긴장되는 음", " 울려퍼지고 강한 음 ", " 밝고 활기찬 음 ", " 적막하고 여린 음", "조화롭고 부드러운 음", "안정되고 적당한 음"의 그룹으로 분류된다.

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음인자별 테스트용 Reference CD에 의한 주관적 음질평가법 (Subjective Listening Test Methods by Reference CD Based on Sound Factors)

  • 김기덕;최훈기
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2000년도 학술발표대회 논문집 제19권 2호
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    • pp.137-140
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    • 2000
  • 스피커나 앰프 등의 음향기기의 음질을 평가한다는 것은 전기(electric)적인 신호와 음향(acoustic)신호의 종합적인 측정, 분석으로 이루어진다. 또, 이러한 대상에 대한 객관적인 평가 외에 청취자의 심리상태와 관련하여 음질을 분석하는 주관적 음질 평가 역시, 계측기에 의한 측정의 한계와 귀의 탁월한 센싱능력에 힘입어 보편적인 음질 측정법으로 인정받아왔다. 그러나, 주관적 음질 평가법의 경우 개인적 취향이나 음에 대한 숙련정도에 따라 평가가 다를 뿐 아니라 개인의 심리상태에 따라서도 평가가 달라지는 등 그 재현성이나 객관성이 논란이 되어 왔고 이에 대한 연구도 계속되고 있다. 본 연구는 대상으로서의 음향기기(여기서는 스피커)와 청취자의 심리를 포괄하는 시험법인 주관적 음질 평가법에 재현성이나 객관성을 부여하기 위하여 청감에 영향을 미치는 음색인자를 스피커의 특성과 인간의 청각에 근거하여 8가지로 분류하고 이를 평가할 수 있는 Test용 Reference CD를 제작하였다.

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