• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.751-755
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• 2005

We propose a sound source localization method using the Head-Related-Transfer-Function (HRTF) to be implemented in a robot platform. In conventional localization methods, the location of a sound source is estimated from the time delays of wave fronts arriving in each microphone standing in an array formation in free-field. In case of a human head this corresponds to Interaural-Time-Delay (ITD) which is simply the time delay of incoming sound waves between the two ears. Although ITD is an excellent sound cue in stimulating a lateral perception on the horizontal plane, confusion is often raised when tracking the sound location from ITD alone because each sound source and its mirror image about the interaural axis share the same ITD. On the other hand, HRTFs associated with a dummy head microphone system or a robot platform with several microphones contain not only the information regarding proper time delays but also phase and magnitude distortions due to diffraction and scattering by the shading object such as the head and body of the platform. As a result, a set of HRTFs for any given platform provides a substantial amount of information as to the whereabouts of the source once proper analysis can be performed. In this study, we introduce new phase and magnitude criteria to be satisfied by a set of output signals from the microphones in order to find the sound source location in accordance with the HRTF database empirically obtained in an anechoic chamber with the given platform. The suggested method is verified through an experiment in a household environment and compared against the conventional method in performance.

• 한국음향학회지
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• 제36권2호
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• pp.130-135
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• 2017

본 논문에서는 가상 콘서트홀에서 사용자가 인터랙티브한 음향 체험을 할 수 있는 인터페이스에 대해 제안한다. 제안하는 인터페이스는 가상 콘서트홀을 기반으로 좌석 위치별 음향 체험 시스템과 악기 제어 및 음향 체험 시스템으로 구성된다. 제안하는 인터페이스의 각 시스템을 구현하기 위해 인공 잔향 알고리즘과 멀티채널 음원 분리, 머리전달함수를 적용하였다. 제안하는 인터페이스는 유니티(Unity)를 사용하여 구현되었으며 사용자는 가상현실기기인 오큘러스 리프트(Oculus Rift)를 통해 가상 콘서트홀을 체험할 수 있고 립 모션(Leap Motion)을 통해 별도의 입력 도구없이 손동작만으로 시스템을 제어할 수 있으며 헤드폰을 통해 시스템이 제공하는 음향을 체험할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5C호
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• pp.309-316
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• 2011

본 논문에서는 입체음향시스템을 위한 대표적인 상호간섭제거 기법인 머리전달함수만 (head related transfer function, HRTF) 이용한 기법과 두 귀에 도달하는 소리의 시간차와 세기차를 (interaural time/intensity difference, ITD와 IID) HRTF와 함께 이용한 기법의 상태지수와 ITD/IID 수준을 보이고, 이로부터 두 기법의 유효청취범위를 보인다. 입체음향시스템의 유효청취범위는 청취자가 의도된 음향의 입체감을 왜곡 없이 느낄 수 있는 공간으로 등역 (equalization zone) 또는 sweet spot으로도 부른다.

• PNF and Movement
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• 제15권1호
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• pp.13-25
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• 2017

Purpose: This study investigated the coordination and contribution of body segments during functioning. Methods: The relevant literature related to body segments and function were reviewed. Results: Efficient control of function is considered with regard to a participant's ability to perform a sequence of movements in body segments, which progresses from the head to the arm, trunk, pelvis, and leg segments. Each segment performs a specific role, which environment explorer using visual information for the head, reaching and grasping for the arms, a stabilizer for the trunk, and the distribution of COM in the pelvis and leg. Conclusion: During any of the movements, the momentum generated by the proximal segments is transferred to the adjacent distal segments in an appropriate sequence. In assessing function for clinical intervention strategies, the segment coordination, segment sequence, transfer of the center of body mass, asymmetrical ratio, muscle activity, and compensatory strategies should be considered.

• 한국음향학회지
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• 제20권6호
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• pp.94-103
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• 2001

수치해석 방법을 이용하여 실험으로 구한 머리전달함수 (Head Related Transfer Function: HRTF)를 컴퓨터 시뮬레이션으로 대치하고, 청취자의 머리 주변에서의 음장을 가시화하는 방법에 대해 다룬다. 본 논문에서는 경계요소법 (Boundary Element Method)과 무한요소법 (Infinite-Finite Element Method)의 두 가지 방법을 이용한다. 지금까지는 더미헤드 (Dummy-Head)등을 이용한 실험으로 머리전달함수를 구하였는데 이 실험에는 상당한 시간과 장비가 필요하다. 3차원 레이저스캐너를 이용하여 KEMAR 더미헤드의 형상을 측정하고 이것을 여러 다른 요소 수를 가지는 경계요소모델 및 무한요소모델로 변환하여 머리전달함수를 계산하고 모델의 요소 크기와 적용 가능한 주파수 대역과의 관계에 대해 분석한다. 측정을 통해 구한 머리전달함수와 비교하여 모델을 검증하고 음향학의 상반원리를 적용하여 머리전달함수의 데이터베이스를 구한다. 또한 몇 가지 가상음향 시스템에 대한 음장해석을 통해 주파수 및 시간영역에서의 음장을 가시화한다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.226-233
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• 2013

Individual differences in head-related transfer functions(HRTFs) were calculated using boundary element(BE) models for three Korean adults. The BE models for the individuals were developed from the computerized tomography(CT) images of the individuals. The BE models were composed of the head, pinna, and ear canal. The frequency-dependent impedance boundary conditions were imposed on the skin, hair, and tympanic membrane. The HRTFs calculated from the individual BE models showed large difference above 2 kHz in magnitude and in the locations of peaks and valleys of the frequency spectrums, which should be considered in virtual auditory sound field. The identified individual differences in the HRTFs demonstrate that the developed BE models can be utilized successfully in order to obtain the HRTFs information of individuals.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.997-1004
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• 2007

A hybrid technique that combines the advantages of binaural reproduction and sound field reproduction technique is proposed. The concept of HRTF-field, which is defined as the set of HRTFs corresponding to the various head dislocations, enables us to realize virtual source imaging over a wide area. Conventional $2{\times}2$ definition is redefined as a MIMO system composed of multiple control sources and multiple head locations, and HRTF variations corresponding to various head movement are quantified. Through the direct control of HRTF-field, reproduction error induced by head dislocation can be minimized in least-square-error sense, and consequential disturbances on the virtual source image can be reduced within a selected area. Simple lateralization examples are investigated, and the reproduction error of the proposed technique is compared to that of Higher-order Ambisonics.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.199-207
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• 2008

A hybrid technique that combines the advantages of binaural reproduction and sound field reproduction technique is proposed. The concept of HRTF-field, which is defined as the set of HRTFs corresponding to the various head dislocations, enables us to realize virtual source imaging over a wide area. Conventional binaural($2{\times}2$) reproduction system is redefined as a MIMO system composed of multiple control sources and multiple head locations, and HRTF variations corresponding to various head movement are quantified. Through the direct control of HRTF-field, reproduction error induced by head dislocation can be minimized in least-square-error sense, and consequential disturbances on the virtual source image can be reduced within a selected area. Simple lateralization examples are investigated, and the reproduction error of the proposed technique is compared to that of higher-order Ambisonics.

• 한국음향학회지
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• 제28권2호
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• pp.85-95
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• 2009

양이 재생 환경에서 다양하고 정확한 공간 이미지 형성을 위해서는 다양하고 세분화된 머리 전달 함수가 요구된다. 방대한 양의 머리 전달 함수를 효과적으로 감축하기 위한 방법으로, 모든 방향에 대한 머리 전달 함수를 몇 개의 대표 값들을 이용해 보간을 통해 얻는 방법이 주로 사용되고 있다. 본 논문에서는 머리 전달 함수의 보간 시 중요한 역할을 하는 보간 왜곡의 측정 방법에 대해 연구하였다. 다양한 객관적 왜곡 측정 방법을 이용하여 보간된 머리전달 함수와 본래의 머리전달 함수 간 차이를 표현하였으며 차이 값과 청취 테스트의 결과를 비교, 분석하였다. 분석 결과로부터 음원의 공간 이미지 차이를 가장 잘 반영하는 객관적 왜곡 측정 방법을 선택하였으며 이를 실제 보간 기법에 적용하였다. 3명의 사람으로부터 측정된 머리전달함수와 1개의 마네킹에서 측정된 머리 전달함수에 제안된 방법을 적용한 결과, 3명의 사람에 대한 머리전달 함수에 대해서는 멜-주파수 켑스트럼 왜곡이, 4 종류의 머리전달 함수에 대해서는 시간 영역의 신호 대 왜곡비자 음원의 공간 이미지 차이를 가장 잘 예측하는 왜곡 척도임을 알 수 있었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.642-653
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• 2008

이 연구는 중앙면 상에서 주성분 분석법을 이용하여 시간 및 주파수 영역에서 머리전달함수의 모형화 기법들을 다룬다. 시간영역의 머리전달함수, 복소수 값의 머리전달함수, 확장된 머리전달함수, 로그 크기의 머리전달함수에 기반하여 각각 주성분 분석법을 수행하여 얻은 네 가지 머리전달함수 모형들에 대해서 최소자승오차 관점에서 모형화 성능을 비교하고, 모형들간의 이론적인 관계를 살펴보는 것이 이 연구의 목적이다. 모형화에 사용되는 기저함수의 수가 동일하다면, 시간영역에서의 머리전달함수 혹은 확장된 머리전달함수에 기반한 모형이 복소수 값의 머리전달함수에 기반한 모형보다 최소자승오차 관점에서 더 효율적인 모형화 성능을 지닌다. 시간영역에서의 머리전달함수에 기반한 모형과 확장된 머리전달함수에 기반한 모형은 이론적으로 동일한 모형이며 서로 푸리에 변환 관계가 있다. 로그 크기의 머리전달함수에 기반한 모형은 다른 모형들과 모형화 성능 및 이론적인 관계를 비교할 수가 없는데, 이는 로그 크기의 머리전달함수에 기반한 모형은 머리전달함수의 크기 정보만을 로그 크기로 다루는 반면에 다른 모형들은 선형 크기로 머리전달함수의 크기와 위상정보를 모두 다루기 때문이다.