Pass-by noises of various trains were recorded by binaural recorder. The measured noises were evaluated using a sound pressure level and psychoacoustic metrics objectively. To analyze a binaural effect on annoyance that can be caused by train noise, auditory experiments were performed. Through the experiments, the annoyance differences between monaural and binaural train noises, the annoyance differences due to measurement angle and the annoyance differences due to kinds of train and measurement distance were determined. A correlation analysis was conducted to determine which index can affect the annoyance more strongly. As the result, a maximum rate of change of sharpness difference between left and right channels was proposed to predict the annoyance.
If the right and left signals of a binaural sound recording are reproduced through loudspeakers instead of a headphone, they are inevitably mixed during their transmission to the ears of the listener. This degrades the desired realism in the sound reproduction system, which is commonly called 'cross-talk.' A 'cross-talk canceler' that filters binaural signals before they are sent to the sound sources is needed to prevent cross-talk. A cross-talk canceler equalizes the resulting sound around the listener's ears as if the original binaural signal sound is reproduced next to the ears of listener. A cross-talk canceler is also a solution to the problem-how binaural sound is distributed to more than 2 channels that drive sound sources. This paper presents an effective way of building a cross-talk canceler in which geometric information, including locations of the listener and multiple loudspeakers, is divided into angular information and distance information. The presented method makes a database in an off-line way using an adaptive filtering technique and Head Related Transfer Functions. Though the database is mainly concerned about the situation where loudspeakers are located on a standard radius from the listener, it can be used for general radius cases after a distance compensation process, which requires a small amount of computation. Issues related to inverting a system to build a cross-talk canceler are discussed and numerical results explaining the preferred configuration of a sound reproduction system for stereo loudspeakers are presented.
Two twin microphones may produce particular patterns of binaural directivity by time delays between the twin microphones. The boundary element method (BEM) was used for the simulation of the sound pressure field around the KEMAR head model in order to quantify the acoustic head effect. The sound pressure onto the microphone was calculated by the BEM to an incident sound pressure. Then a planar directivity pattern was formed by four sound pressure signals from four microphones. The optimal binaural directivity pattern may be achieved by adjusting time delays at each frequency while maintaining the forward beam pattern is relatively bigger than the backward beam pattern. The simulation results were verified by the experimental measurement.
Two twin microphones may produce particular patterns of binaural directivity by time delays between twin microphones. The boundary element method (BEM) was used for the simulation of the sound pressure field around the head model in order to quantify the acoustic head effect. The sound pressure onto the microphone was calculated by the BEM to an incident sound pressure. Then a planar directivity pattern was formed by four sound pressure signals from four microphones. The optimal binaural directivity pattern may be achieved by adjusting time delays at each frequency while maintaining the forward beam pattern is relatively bigger than the backward beam pattern.
이 논문은 가상현실 오디오에서 널리 사용되는 Ambisonics에 기반하여 헤드폰을 통해 재생하는 binaural sound의 한계를 분석한 것이다. 가상현실 오디오는 청자의 머리 움직임을 보상하는 binaural sound를 통해 제공된다. Ambisonics는 가상현실 오디오에서 청자를 둘러싼 배경음장을 레코딩하고 재생하는데에 널리 사용되는데, 1차 Ambisonics가 간단하다는 장점 때문에 여전히 가상현실 오디오에서 사용되고 있다. 그러나, 물리적인 관점에서 1차의 상한 주파수는 너무 낮아서 귀 위치의 신호를 완벽히 재현하지 못한다. 따라서 이렇게 재생된 binaural sound는 스펙트럼과 음원 위치 형성에서 근본적인 한계를 갖는다. 이 논문은 이러한 한계를 기준 음장과 재생 음장에서의 귀 위치의 신호 비교를 통해 알아 본다. 하나의 입사파를 기준 음장으로 정의하고, 이 것을 가상 스피커를 이용해서 Ambisonics를 통해 재생한다. 주파수 응답, 양이 레벨차, 양이 위상차가 비교된다. 비교 결과, 상한 주파수 이상에서 재생음장의 음압 레벨은 감소하고 수평면 상에서의 음원 위치는 청자의 정면 방향 근처에서만 잘 형성됨을 알 수 있었다.
바이노럴 비트는 양이에 도달한 소리의 주파수 차이로 유발된 주관적인 맥놀이 현상이다. 물리적으로 맥놀이의 세기는 주파수가 다른 두 신호의 크기에 영향을 받는다. 따라서 바이노럴 비트는 좌우 청력의 차이에 따라 영향을 받을 것으로 예상된다. 본 연구에서는 청력에 따른 효과를 평가하기 위해, 정상 청력을 가진 34명의 피실험자가 한 쪽 귀에 기준음[440 Hz, 50 dB Sound Pressure Level(SPL)], 반대 측 귀에 주파수가 다른 제시음(450 Hz)을 SPL을 감소하며 들을 때, 주관적으로 느끼는 바이노럴 비트 의 세기의 변화를 Semantic Differential Method(SDM) 이용하여 평가하도록 했다. 실험 결과 피실험자가 느끼는 바이노럴 비트의 세기는, 좌우 소리의 SPL 차이가 역치(2.2 dB)보다 크면, 좌우 소리의 SPL 차이가 증가함에 따라 지속적으로 유의하게 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 바이노럴 비트 효과를 최대로 하기 위해 좌우 청력 차이를 적절한 범위(예. 2.2 dB) 이내로 유지하는 것이 필요하다는 것을 시사한다.
두 개의 입력소자에 의한 음원방향 및 분리방법으로서는 연산량이 적고, 음원분리 성능이 높은 주파수 양귀 모델(Frequency Domain Binaural Model : FDBM)이 있다. FDBM은 주파수 영역에서 양귀간 위상차(Interaural Phase Difference : IPD) 및 양귀간 레벨차(Interaural Level Difference : ILD)를 구하여 음향신호가 오는 방향과 음원의 분리처리를 한다. 그러나 실제 환경에서는 반사음의 문제가 되고 있다. 이러한 반사음에 의한 영향을 줄이기 위하여 선행음 효과에 의한 직접음의 음상정위를 모의하여 초기 도착음을 검출하고 직접음이 오는 방향과 음원분리 방법을 제시하였다. 제시한 방법을 이용하여 음원방향 추정 및 분리에 대한 성능을 시뮬레이션으로 검토하였다. 그 결과, 방향추정은 음원이 오는 방향에서 ${\pm}10%$의 범위로 집중되어 음원의 방향과 가까운 값으로 추정되었다, 반사음이 존재하는 경우의 음원분리는 기존의 FDBM에 비하여 코히런스(Coherence), 음성품질 지각평가 PESQ(Perceptual Evaluation of Speech Quality : PESQ)가 높고, 정면에서의 지향특성 감쇠량이 작아 분리의 정도가 개선됨을 나타내었다. 그러나 반사음이 존재하지 않는 경우는 분리 정도가 낮았다.
monaural 신호는 귀의 특성과 인간의 청취 특성을 정확하게 반영하지 못하는 문제점이 있다. 귀 자체의 특성이 binaural인 것을 생각하면 monaural 신호를 이용한 방법은 정확한 결과가 나오기 어렵다. 따라서 이 논문에서는 monaural 신호를 이용한 음질 평가 시스템의 단점을 보완하고 귀의 binaural 특성을 살린 binaural 음질 평가 시스템을 구현하였다. 소리에 대한 심리음향학 인자로는 monaural 평가에서 사용했던 loudness, sharpness, roughness, fluctuation strength, annoyance, pleasantness를 binaural에 맞도록 수정하였으며, monaural 평가에서는 사용하지 않았던 tonality를 추가하여 pleasantness의 annoyance의 계산식을 수정하였다.
한국음향학회 1994년도 FIFTH WESTERN PACIFIC REGIONAL ACOUSTICS CONFERENCE SEOUL KOREA
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pp.796-801
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1994
Measuring noise, sound quality or acoustical comfort presents a difficult task for the acoustic engineer. Sound and noise are ultimately jugded by human beings acting as analysers. Regulations for determining noise levels are based on A-weighted SPL measurement performed with only one microphone. This method of measurement is usually specified when determining whether the ear can be physically damaged. Such a simple measurement procedure is not able to determine annoyance of sound events or sound quality in general. For some years investigations with binaural measurement analysis technique have shown new possibilities for the objective determination of sound quality. By using Artificial Head technology /1/, /2/ in conjunction with psychoacoustic evaluation algorithms - and taking into account binaural signal processing of human hearing, considerable progress regarding the analysis of sounds has been made. Because sound events often arise in a complex way, direct conclusions about components subjectively judged to be annoying with regard to their causes and transmission paths, can be drawn in a limited way only. A new procedure, complementing binaural measurement technology combined with mulit-channel measuements of acceleration sensor signals has been developed. This involves correlating signals influencing sound quality, analyzed by means of human hearing, with signals form different acceleration sensors fixed at different positions of the sound source. Now it is possible to recognize the source and the transmission way of those signals which have an influence on the annoyance of sound.
In this paper, 3D sound rendering using multichannel speakers is studied. Virtual 3D sound technology has mainly been researched with binaural system. The conventional binaural sound systems reproduce the desired sound at two arbitrary points using two speakers in 3DD space. However, it is hard to implement the localization of virtual source at back/front and top/below positions because the HRTF of an individual is unique just like the fingerprint. Most of all, the HRTF is highly sensitive to the elevation change. Multichannel sound systems have mainly been used to reproduce the sound field picked up over a certain volume rather than at specific points. Moreover, multichannel speakers arranged in 3-D space produce a much better performance of ...
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[게시일 2004년 10월 1일]
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