항공기를 조종하는 상황은 극도로 복잡하고 세밀한 정보처리과정으로 여겨진다. 조종사를 비롯한 모든 사람들은 자신에게 필요한 정보에 주의를 기울이므로 적절한 정보를 선택적으로 처리하는 정보처리과정을 통해 직무를 수행한다. 이러한 주의의 특성 가운데 공간적 정보의 처리는 단일한 감각양식으로 제시되는 정보의 처리보다 이중감각적 연결(crossmodal link)을 통해 동시에 제시되는 공간정보가 주의 처리에 대한 용이성 효과를 나타낸다. 본 연구에서는 시각적 공간정보 제시와 함께 청각적으로도 정보를 제시하여 전투기 조종 상황에서의 적기 탐색과 같은 시스템에 적용할 수 있는 가능성을 실험적으로 검증하였다. 본 연구에서 수행된 두 가지 실험은 목표물에 대한 공각적 추적을 시각정보와 함께 음원으로부터 청취자의 두 귀에 입사하는 신호간의 차이를 반영한 입체음향 기술인 머리전달함수(Head-Related Transfer Function; HRTF)를 이용해 생성된 공간적 청각정보를 제시하는 방법으로 수행되었다. 실험의 결과는 청각적으로 제시되는 공간정보가 실제의 위치에서 발생하지 않는 머리전달함수를 통한 가상적 제시일 경우라도 그 주의처리에서 시각적 공간정보만 제시하는 경우보다 용이성 효과를 나타냈으며, 이는 기존 시스템에서 이미 구축되어 있는 간단한 스테레오 시스템만으로도 머리전달함수와 같은 입체음향 생성기술을 이용한 이중감각 연결을 통해 공간적 정보 제시의 적용이 가능하다는 것을 제안해주는 결과이다.
3D 디지털 시험 방송 개시와 함께, 다가오는 UHDTV 시대에 대비 한 차세대 디지털 방송 방식에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 현행 사용 중이거나 연구되고 있는 주요 서라운드 오디오 규격을 비교 분석하고 차세대 디지털 방송용 오디오 규격을 제시한다. 현재 주목받고 있는 손실 및 비손실 압축 방식을 채용한 디지털 서라운드 오디오 규격인 Dolby True HD와 DTS HD MA (Master Audio) 규격과 함께 일본 NHK 연구소가 제안한 UHDTV용 22.2 채널 서라운드 규격에 대해 비교 검토한다. 이를 기초로 하여 우리나라의 주택 사정을 감안한 3D 서라운드 7.1 손실 압축 오디오 규격과 하이파이 오디오와의 호환성을 중시하는 2.0, 4.0 비손실 압축규격을 차세대 디지털 방송용 규격으로 제시한다. 이와 함께 개인별 HRTF (Head Related Transfer Function) 생성을 통하여 홀로그래픽 사운드에 근접하는 3차원 입체 음장 제공을 해줄 수 있는 바이노럴 (binaural) 헤드폰용 2 채널 오디오 데이터를 부음성 규격으로 별도로 전송 방안도 함께 제시한다. 각 전송 규격 별 소요 비트 레이트 율도 함께 산출하여 제시하였다.
본 연구에서는 머리전달함수(Head-Related Transfer Function : HRTF) 저역 주파수 영역에서의 간략화가 음상정위에 미치는 영향에 관하여 검토하였다. 이를 위해 HRTF를 측정하였으며 측정한 HRTF에 대하여 분석한 결과, HRTF 주파수 특성의 표준편차를 보면, 저역의 주파수 특성은 고역에 비하여 방향 의존성이 작음이 나타났다. 이것은 저역의 주파수 영역에서 간략화의 가능성을 나타낸다. 간략화는 경계 주파수를 차단 주파수로 하는 고역통과 필터를 삽입하여 저역의 주파수 진폭특성을 평탄하게 함으로서 간략화를 하였다. 간략화를 한 HRTF를 평가하기 위하여 청취실험을 하였다. 청취실험의 결과, 정위오차에 대해서는 HRTF의 주파수 특성을 간략화 하여도 방향 지각에 영향이 없다는 것이 나타났다. 전후 혼란율에 대해서는 HRTF의 1kHz 이하의 주파수 특성을 간략화 하여도 영향이 없음이 나타났다. 최종적으로는 HRTF의 1kHz 이하의 주파수 특성에 본 연구의 간략화를 적용하여도 음상정위에 영향을 미치지 않는다는 것을 명확히 하였다. 본 연구는 음성이 가진 방향성 속성을 훼손하지 않으면서 음성정보의 크기를 줄이는 방법으로도 활용될 것으로 기대된다.
This computer simulation is the basic research for realize a real-time hardware of the reproduction system in original sound field with two loudspeakers based on the OSS(Ortho Stereophonic System) method which was proposed by Hamada of Japan in 1983. Through the computer simulation, presumed the system function of OSS equalizer using HRTF(Head Related Transfer Function), constructed the model of OSS equalizer and , evaluated the modelling OSS equalizer by evaluation formula. The obtained results are summarized as follows : 1) By the modelling OSS equalize operate as inverse filter of HRTF, an input signal reproduced effectively. 2) Known that the real-time hardware of OSS equalizer can be made by the fast convolution between the impulse response of OSS equalizer and input speech signal. 3) Since the system function of OSS equalizer presumed from HRTF, the study on the measuring of HRTF have to proceed.
본 논문에서는 가상현실 환경에서 방위각, 고도, 거리 등의 위치 정보를 인지할 수 있는 3 차원 사운드를 생성하기 위한 구조적 머리전달함수(Head-Related Transfer Function, HRTF) 모델을 제안하고 이를 구현한다. 이를 위해 우선 기존에 연구된 방위각과 고도에 관한 head model 과 pinna model 을 근간으로 거리의 변화를 고려하도록 하는 HRTF 모델을 제안한다. 제안된 거리 변화에 따른 HRTF 모델은 거리 차이에 따른 음압의 변화 모델과 근거리에서 사람의 머리에 의해 생기는 shadowing 모델로 구성된다. 본 논문에서는 제안한 모델로 부터 mono 사운드를 방위각, 고도, 거리를 인지할 수 있는 stereo 사운드로 변환하여 생성하는 3 차원 사운드 생성기를 구현하였고, 일반인을 대상으로 거리에 대한 청취 실험을 통하여 제안한 모델의 성능을 측정하였다. 그리고 제안된 모델을 가상현실의 실감모델인 MP3 에 구현하여 그 효과를 입증하였다.
한국감성과학회 2000년도 춘계 학술대회 및 국제 감성공학 심포지움 논문집 Proceeding of the 2000 Spring Conference of KOSES and International Sensibility Ergonomics Symposium
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pp.76-80
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2000
본 논문은 입체 음상 정위 시스템에 있어서 청취자의 머리 크기와 음상 정위를 원하는 위치와의 거리에 따른 머리전달함수 (HRTF; Head Related Transfer Function)의 보정 방법에 관한 것이다. 제안된 방법은 먼저 표준 반경에서 표준 머리 크기의 더미 헤드를 이용해 측정된 표준 머리전달함수 데이터베이스로부터 실제의 왼쪽 또는 오른쪽 귀를 기준으로 한 방위각과 고도각을 산출한다. 이렇게 산출된 방위각과 고도각을 기준으로 머리전달함수 데이터베이스의 인덱스를 보정한다. 음상 정위하고자 하는 3차원 공간상의 위치를 입력받게 되면, 입력받은 위치로부터 청취자의 왼쪽 또는 오른쪽 귀를 기준으로 한 방위각과 고도각을 산출한 후에 보정된 머리전달함수 데이터베이스로부터 머리전달함수를 가져와서 입력 모노 신호를 보정된 머리전달함수와 콘볼루션하여 입체음향을 생성하게 된다.제안된 방법에 의해 청취자의 머리 크기 및 거리에 따라 보정된 머리전달함수를 사용함으로써 청취자에게 보다 실감나는 3차원 음상 정위 효과를 제공할 수 있다.
헤드폰 또는 이어폰으로 오디오 청취 시 흔히 음상이 머리 내부에 맺히는 현상이 발생하게 되며, 이러한 현상을 음상 내재화(Inside Head Localization; IHL)라 한다. 오디오의 음상이 머리 주변 혹은 머리 내부에 맺히게 되면 공간감이나 입체감이 떨어지게 되어 음향의 현실감을 저하시키게 되며 또한 청취에 따른 피로도가 증가하게 된다. 이러한 음상 내재화 현상을 제거하여, 헤드폰/이어폰을 통해 오디오 청취 시 음상이 머리의 외부에 맺히도록(Out of Head Localization; OHL) 하는 기술을 음상 외재화(Sound Externalization) 기술이라 한다. 룸 임펄스 응답이 방향 큐와 연계하여 생성되었을 경우 외재화가 가능하다는 실험적 사실을 바탕으로 기존의 음상 외재화 방법은 일반적인 HRTF (Head Related Transfer Function)를 이용하여 외재화 필터를 구성해왔다. 본 논문에서는 구체마이크로폰을 이용하여 녹음한 멀티채널 룸 임펄스 응답을 기반으로 모델링 된 외재화 필터를 이용한 음원 외재화 방법을 제안한다. 또한 실험 및 결과 분석을 통하여 본 알고리즘의 전방 음원 외재화 성능의 우수성을 입증하고, 외재화 알고리즘 적용 후의원 신호 음상 보존 성능을 확인한다.
다수의 참여자가 존재하는 멀티미디어 화상회의 시스템에서, 참여자의 얼굴은 화상을 통하여 쉽게 구별할 수 있지만, 음성의 경우는 모든 참여자의 음성이 1차원적으로 처리되기 때문에 참여자의 구분이 어렵고 공간적인 실감을 느끼지 못한다. 본 논문에서는 HRTF(Head Realted Transfer Function: 머리전달 함수)와 거리감 재생 기법을 이용한 3-D 음향재현 시스템을 구현하고, 멀티캐스트 화상회의 시스템의 적절한 화자 배치를 연구분석하였다. 고도각과 수평각을 이용한 청취실험결과, 수평각이 고도각에 비하여 양호한 방향감 구별 인지도를 보였으며, 특히 4명의 참여자가 존재하는 화상회의 시스템의 경우 $10^{\circ}$, 90$^{\circ}$, 270$^{\circ}$, 350$^{\circ}$의 HRTF를 이용한 공간배치가 효율적인 것을 확인하였다. 끝으로 5인 이상의 참여자가 존재하는 경우와 현실감의 개선을 위하여 거리감이 이용될 수 있음을 제안한다.
This study was performed to identify the effect of the hydrosalpinx fluid on sperm motility. It has been reported that the patients with hydrosalpinx show the outstandingly lower success rate than other patients having infertility by different factors. It is unclear that the cause of it is influenced by hydrosalpinx fluid directly or by secondary chronic inflammation of endometrium. We wanted to know if the hydrosalpinx fluid influences sperm motility parameters directly such that it is related to the development of infertility. Therefore, using computer assisted semen analyzer (CASA), we observed, from February to July, 1997, how sperm motility, sperm progressive motility, sperm curvilinear velocity, sperm lateral head displacement, sperm straightness and sperm linearity change after treating normal sperm with hydrosalpinx fluid to evaluate sperm function on infertility. The result was that the study group (n=32) has the tendency to differ from the control group (n=32) on sperm motility, progressive motility, curvilinear velocity, lateral head displacement, straightness and linearity. We concluded that the hydrosalpinx fluid, with varying degree, directly has the harmful effects on sperm motility parameters, that is, curvilinear velocity, lateral head displacement and linearity of sperm which are related to the hyperactivation, hence decreased capacitation.
Recently, 3-D audio technologies are commonly implemented through headphones. A major problem of the headphone-based 3-D audio is in-the-head localization, which occurs due to the inaccurate Head-Related Transfer Function (HRTF). Since the individual measurements of HRTFs are impractical, there have been several researches for HRTF customization. In this paper, an efficient method of customizing HRTFs for the sound externalization is proposed. Firstly, it is determined which part will be customized in HRTF through psychoacoustical experiments. Then, the method controlling spectral notches and envelopes to provide individual localization cues are described. Since the proposed method is based on a critical-band rate, the structure is much simpler than that of previous studies, but still effective. The performance was evaluated through a series of subjective tests, and the results confirmed that the customized HRTF using proposed method could replace the measured individual HRTF successfully.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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