인간의 경험은 시각적 청각적 자극과 함께 물리적인 상호작용, 즉 직접적인 신체감각의 접촉을 통해 다차원적으로 정보를 인식할 때 보다 효율적이다. 특히 게임분야에서 게임을 즐김으로써 얻을 수 있는 만족감 내지는 몰입감은 사용자에게 전달되는 다양한 신체감각에 대한 피드백이 복합적으로 이루어졌을 때 효과적이다. 이에 본 연구에서는 시각과 청각의 전달에 의존하고 있는 기존의 온라인게임 분야에서 사용자들의 다양한 요구를 충족시킬 수 있는 체감형 시스템에 대해 분석하였으며 적용방법에 대해 연구하였다.
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.
최근의 마취과학에 관한 연구에 있어서의 주된 경향은 마취심도 및 의식수준의 결정을 신경생리학적인 관점에서 분석하고자 하는 것이다. 즉, 마취와 의식에 관한 인간의 뇌가 가지고 있는 기능이나 약리학적인 반응을 대표할 수 있는 생체신호를 검출, 분석하여 정량화하고 이들을 이용하면 마취심도 및 의식수준과의 큰 상관관계를 얻을 수 있을 것이라 가정하는 것이다. 본 연구에서는 청각유발전위 (LAEP, Long latency Auditory Evoked Potential)를 검출하여 추출된 변수들과 마취제 투여량간의 변화에 따른 상관성을 분석하고자 하였다. 수술환자(17명)를 대상으로 실험을 실시하였으며 마취제로서는 Midazolam과 Diazepam을 인체로 투여하고 1 KHz와 2 KHz의 청각자극을 제시하였을 때 피검자로부터 발생되는 LAEP를 검출하였다. 검출된 LAEP로부터 추출된 N100과 P300의 진폭은 마취량의 증가에 따라서 간소함을 알 수 있었으며, 이러한 유의한 상관성을 보이는 진폭의 변화는 마취제의 투여에 따른 의식수준의 변화를 나타내는 지수(index)의 설정 및 알고리듬의 수립에 이용될 수 있을 것이다.
Park, Chang-Bum;Lee, Ji-Young;Chi, Sang-Eun;Park, Eun-Hye;Lee, Young-Hyuk;Kim, Hyun-Teak
감성과학
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제5권4호
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pp.59-66
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2002
본 실험은 청각 사상관련전위(ERP)를 이용하여 다양한 성격 특질 모형들의 생물학적 근거와, 구조의 공통점과 차이점을 명확히 하기 위해서 설계되었다. 48명의 대학생 피험자들에게 4가지 성격 측정 검사(NEO-Pl-R, EPQ-R, BIS/BAS 척도, IVE)를 시행하고, 이어 두 종류의 청각 자극 세트(50㎳와 300㎳)를 이용한 오드볼 과제를 통해 ERP를 측정하였다. 설문지 간의 상관과, 설문지와 ERP 내외생적 구성 요소 간의 상관, 그리고 그 상관의 두피 분포 양상을 통합적으로 고려하여 해석하였다. 각 성격 검사의 외향성 척도에 해당한다 할 수 있는 E, E, BAS-FUN은 양성 모두에서 높은 수준의 설문지 척도 간 정적 상관을 보였으나, 50㎳ 자극으로 유발된 P3 진폭은 E와 BAS-FUN에 대해서만 유의하게 높은 상관을 나타내었다 이 결과는 Eysenck의 모델과 일견 일치하는 결과이지만, 그가 개발한 EPQ-R의 외향성 척도(E)보다는 오히려 다른 척도들이 뇌파에 반영된 성격의 생물학적 기제를 측정하기 위한 적절한 도구일 수도 있음을 시사한다. 신경증적 경향성을 반영하는 N과 N 척도는 50㎳ 자극에 대한 여성 피험자의 N1, P2 진폭과 유의한 상관을 보였다. 그러나 이론적으로 두 척도에 등가적인 것으로 예상되었던 BIS 척도는 설문지 간 상관이나 ERP요소와의 상관에서 모두 유의한 결과를 보이지 않았다. Eysenck가 성격의 세 번째 축(차원)으로 제시했던 P(정신병적 경향성) 역시 여성 피험자들에게서 두드러지는 설문지간 상관을 보였으나, 300㎳자극에 대한 P2 진폭과의 정적인 상관은 양성을 합한 자료에서만 발견되었다. 여성의 상관 분포는 비록 통계적으로 유의한 수준에는 이르지 못하였으나, 양성 자료의 분포와 유사함이 확인되었다 이 실험의 결과는 P3 진폭과 외향성 간의 부적인 상관 관계를 보고하였던 기존 연구들을 지지한다. 또한 본 실험에서 확인된 Eysenck 모델의 신경증적 경향성이나 정신병적 경향성이 ERP의 비교적 초기에 나타나는 외생적 구성 요소들(Nl, P2)과의 상관 양상은, P3 요소에 집중하였던 기존 연구들이 외향성 이외의 차원으로 일관된 결과를 얻어내지 못했던 이유를 설명해줄 수 있을 것이다. 또한 성격 차원과 그것을 지표 하는 ERP구성 요소 간의 관계를 해석할 때에 성별이나 유발 자극의 속성을 고려해야 함을 보여준다.
본 연구에서는 산림치유인자인 경관과 청각요소를 활용한 산림의 간접적 영향이 기분개선에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 실험은 신체건강한 대학생 30명($23.6{\pm}1.7$세)을 대상으로, 2016년 10월 5일부터 11월 30일 까지 약 2달간 실시되었다. 산림과 도시공간의 경관과 소리를 이용하여 3가지 요소(이미지 요소, 소리 요소 그리고 이미지+소리 요소)를 만들었으며, 대상자들이 실내에서 이 3가지 요소들을 감상하였다. 그리고 3가지 요소들이 기분개선에 미치는 영향들을 SPSS 18.0프로그램을 이용하여 비교분석하였다. 기분개선을 측정하기 위한 심리검사로써 기분상태검사(POMS)와 의미분별법(SD)이 사용되었다. 그 결과 간접적인 산림의 자극은 긴장, 피로, 분노, 혼란, 우울감을 억제하고 활력감을 증진시키는 효과를 나타내었고 산림의 자극 간 비교에서는 차이를 보지 않았으나 도시의 자극에 비해 산림의 자극이 쾌적감과 자연감 그리고 진정감을 높이는 효과를 가지는 것으로 나타났다.
한정된 주의력 자원을 회복시키기 위한 방법 중 피드백이 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 그러나 피드백의 구체적 내용에 대한 집중력 회복의 연구는 미미하다. 본 연구는 집중력을 회복할 수 있는 감각적 자극 중 정서적 피드백 간의 효과 차이를 분석 하였다. 집중력을 평가하기위한 온라인 실험 시스템을 구축하고 시각, 청각, 촉각 피드백 자극을 제시하여 각각의 감각자극과 집중력 회복의 효과를 분석 하였다. 실험 참여자의 감각 피드백의 선호도에 따른 영향 요인을 알아보기 위하여 실험 후 주관적 설문을 실시하였다. 감각 피드백을 6명의 대학원생에게 일주일에 걸쳐 반복적으로 약200개의 자극을 제시하고 5회 이상 실험을 통하여 얻어진 30회 결과를 분석하였다. 결과적으로 피드백 효과가 집중력 회복에 통계적 유의함을 알 수 있었다.
본 논문에서는 근적외선 카메라를 이용한 눈의 다양한 특징 분석을 통해 감성을 분류하는 방법에 관한 연구를 진행하였다. 제안하는 방법은 기존의 유사한 연구와 비교했을 때, 감성 분류를 위해 더 많은 눈의 특징을 사용하였고, 각 특징이 모두 유의미한 정보를 포함하고 있음을 검증하였다. 긍정-부정, 각성-이완의 상반된 감성 유발을 위해 청각 자극을 사용함으로써, 눈의 특징에 끼치는 영향을 최소화하였다. 감성 분류를 위한 특징으로써, 동공 크기, 동공 크기 변화율, 깜박임 빈도, 눈을 감은 지속시간을 사용하였으며, 이들은 근적외선 카메라 영상으로부터 자체 개발한 자동화된 처리 방법을 통해 추출된다. 분석 결과, 각성-이완 감성 유발 자극에 대해서는 동공 크기 변화율과 깜박임 빈도 특징이 유의한 차이를 보였다. 또한, 긍정-부정 감성 유발 자극에 대해에서는 눈을 감은 지속시간 특징이 유의한 차이를 보였다. 특히 동공 크기 특징은 각성-이완, 긍정-부정의 상반된 감성 자극 유발 상황에서 모두 유의한 차이가 없음을 확인할 수 있었다.
최근, 동물에 대한 객관적 이명 유무 검사인 GPIAS (gap prepulse inhibition of acoustic startling) 방법이 보고된바 있으나 동물과 달리 큰 자극음에 의한 놀람 반응 (startling response)을 사람에게서 측정하는 것은 어렵기 때문에, 청성 유발 반응과 같은 뇌파 신호를 측정하는 것이 사람 이명 검사법 연구에 보다 적합하다. 본 연구에서는 GPIAS 방법에서 사용하는 gap prepulse 기반의 소리 자극법을 자유롭게 적용할 수 있으며, 청각 심리학적 현상인 이명과 연관된 대뇌 피질 활동을 반영하는 청성 후기 반응 (auditory late latency response, ALLR) 뇌파를 간편하게 측정할 수 있는 청성 후기 반응 측정 시스템을 구현하였다. 또한, 구현된 시스템을 정상 청력을 가진 8인의 피험자에게 적용하는 실험을 통해 gap prepulse 기반의 소리자극에 의한 청성 후기 반응의 N1-P2 첨두치 크기를 측정하였고, gap prepulse에 의한 N1-P2 억제율 현상을 확인 및 평가하였다. 이를 통해, 구현된 청성 후기 반응 측정 시스템이 향후 gap prepulse 소리 자극법에 기반한 객관적 이명 검사법 연구 및 검증 도구로서 이용될 수 있음을 확인하였다.
목 적 : 청각 장애는 정상 신생아 출생 1,000명 당 2-7명의 높은 발병률을 보이는 것으로 알려져 있으나, 임상적으로 조기발견이 어려워 평균 2-2.5세에 발견된다. 청각은 언어 및 인지발달에 중요한 영향을 미치므로 청각 장애의 조기 발견을 위한 신생아 청력 선별검사의 중요성이 강조되고 있다. 이에 연구자들은 정상 신생아를 대상으로 시행한 선별검사의 결과를 분석하여 신생아에서의 청각 장애의 빈도를 파악하고, 선별검사의 효용성을 알아보고자 하였다. 방 법 : 2004년 7월부터 2005년 6월까지 성균관대학교 의과대학 삼성제일병원 신생아실에서 출생한 신생아 8,664명중 보호자의 신청에 의해 신생아 청력 선별검사를 시행한 정상 신생아 7,171명과 위험인자를 가진 47명 등 총 7,218명을 대상으로 하였다. 신생아 청력 선별검사는 $ALGO^{(3)}$ Newborn hearing screener를 이용하여 35 dB의 청각 자극에 대한 AABR을 시행하였다. 출생 2일째 1차 검사를 시행하였고, 1차 검사에서 통과하지 못한 경우 신생아실 퇴원 전 2차 검사를 시행하였으며 2차 검사에서 통과하지 못한 경우 생후 1개월에 삼성서울병원 이비인후과에서 추적검사를 시행하며 이후 추적관찰을 시행하였다. 결 과 : 선별검사를 받은 총 7,218명 중 7,163명이 정상 판정을 받았으며, 55명이 선별검사에서 재검 판정을 받아 재검율 0.8%이었다. 재검 판정자 중 생후 1개월에 추적 검사를 받지 않은 6명을 제외한 49명 중 정상으로 판정된 경우는 35명(71.4%)이었고, 청각 장애로 진단된 경우는 14명(28.6%)이었다. 추적검사에서 소실된 6명을 고려할 때 청각장애의 발생 빈도는 7,218명 중 14-20명이므로 1,000명 출생 당 1.9-2.8명으로 추정된다. 청각장애 14명 중 남:여 비율은 3.6:1이었으며 좌측이 장애인 경우가 64.3%로 우측(21.4%) 및 양측(14.3%)보다 높게 나타났다. 미숙아 등 위험 요인이 있는 47명 중 청각 장애인 경우는 8명(17.0%)으로 정상 신생아 7,171명에서의 발생 빈도(6명, 0.1%)보다 높았다. 청각 장애 14명 중 3명은 보청기로 치료를 시작하였으며, 나머지는 추적관찰 중에 있다. 결 론 : 신생아에서의 청각 장애의 비율은 신생아 1,000명당 1.9-2.8명으로 다른 연구자들의 연구와 비슷한 빈도를 나타내었다. 신생아에 대한 AABR은 신생아실에서 신속하게 시행할 수 있는 비침습적인 선별 검사이며, 보청기 등 조기치료를 가능하게 하는 유용한 검사로 판단된다.
인간의 청각기관은 소리의 방향과 거리인지에 있어서 양 귀에 들어오는 소리세기의 차이, 위상의 차이, 그리고 주파수 스펙트럼의 차이 등의 정보들을 복합적으로 이용한다. 이런 정보를 종합적으로 포함하고 있는 것을 머리전달함수라 하며, 이를 이용하여 실질적으로 존재하지 않는 음원을 근사적으로 생성할 수 있는 입체음향 시스템을 구현할 수 있다. 그러나 비개인화 된 머리전달함수는 음상정위 성능을 떨어뜨리는 주된 원인이 된다. 이에 본 논문에서는 이 머리전달함수를 이용한 3차원 음상정위를 위해 사람의 청각 특성을 이용한 알고리즘을 제안한다. 청자가 정확한 방향을 인지하기 위해 1차로 측정된 머리전달함수의 청각 자극 에너지를, 2차로 전역 마스킹 임계치와 라우드니스를 이용하여 방향감을 강조하였다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 청감 테스트를 수행하였으며 실험결과 기존의 알고리즘에 비해 입체음향의 전체적인 인지도가 50% 이상 증가하였음을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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