• 제목/요약/키워드: Head-related transfer function

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한국형 HRTF를 이용한 입체음향 구현 (Implementation of 3-D Audio using Korean-Type HRTF)

  • 김재현;정상배;양희식;한민수
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2001년도 정기총회 및 학술대회
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    • pp.63-67
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    • 2001
  • 입체음향의 구현은 21세기 멀티미디어 콘텐트 관련 산업의 핵심기술 중 하나로 인식되고 있으며, 그 응용분야가 매우 넓기 때문에 이에 대한 투자가 점차 늘어가고 있는 실정이다. 본 논문은 한국인의 표준형 두상에 맞는 HRTF(Head-Related Transfer Function)를 이용한 입체음향의 구현 및 현장효과의 인공적 재현 방법에 대한 연구 결과이다.

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머리전달함수가 음상정위에 미치는 영향 (Effect of HRTF on Sound Localization)

  • 김진욱
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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    • pp.261-264
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    • 1998
  • 본 논문에서는 MIT 머리전달함수(Head-Related Transfer Function; HRTF)와 Neumann의 머리전달함수를 이용하여 머리전달함수가 음성정위에 미치는 영향을 비교분석하였다. 이를 위하여 머리전달함수의 측정조건과 시간 및 주파수특성을 비교 분석하였고 청취실에 헤드폰 재생을 통하여 $10^{\circ}$간격으로 음상정위에 대한 주관평가들 실시하였으며, 주관평가 자료를 이용하여 개인과 전체 평균에 대한 방향 지각 에러(각도)를 계산하였다. 실험결과, MIT 머리전달함수에 비하여 Neumann 머리전달함수를 이용한 음상정위가 양호하게 나타났으며 음질에 대해서도 청취자들은 Neumann 머리전달함수에 의한 재생음이 보다 자연스럽고, 명확한 품질을 갖는다고 답하였다.

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머리전달함수의 저차 모델링에 관한 연구 (A Study on Low-Order Modeling of HRTF)

  • 김동현
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 2호
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    • pp.35-38
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    • 1998
  • 입체음향 시스템의 방향감 제어에서 필수적인 머리전달함수(Head-Related Transfer Function)는 일반적으로 FIR 또는 IIR 필터로 구현되며, IIR 필터의 경우 FIR 보다 비교적 저차 모델링이 가능한 장점을 갖는다. 본 논문에서는 Balanced Model Reduction(BMR) 방법을 이용하여 비교적 높은 차수를 가지는 FIR 형태의 HRTF 필터를 IIR 필터로 설계하고, 입체음향 시스템의 실시간 구현시 필수적인 계산의 효율을 높이는 방법을 제시한다. 또한 IIR 필터로 근사화된 HRTF 필터의 주파수 패턴을 분석하여, 음상정위에 큰 영향을 미치는 주파수 대역을 좀 더 나은 해상도를 갖도록 설계하여 저차 모델 설계시 발생하는 오차가 음상정위에 미치는 영향을 최소화 하였다.

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BMT를 이용한 HRTF 필터 설계 (HRTF Filter Design Using Balanced Model Truncation)

  • 김동현;김기만
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1998년도 추계종합학술대회
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    • pp.424-427
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    • 1998
  • 입체음향 시스템의 방향감 제어에서 필수적인 머리전달함수(Head-Related Transfer Function)는 일반적으로 FIR 또는 IIR 필터로 구현되며, IIR 필터의 경우 FIR 보다 비교적 저차 모델링이 가능한 장점을 갖는다. 본 논문에서는 Balanced Model Truncation(BMT)를 이용하여 비교적 높은 차수를 가지는 FIR 필터를 IIR 필터로 설계하여 입체음향 시스템의 실시간 구현시 필수적인 계산의 효율을 높이는 방법을 제시하고, 기존의 방법과의 성능의 비교 평가를 하고자 한다.

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가상공간에서의 3차원 입체영상과 입체음향 생성에 관한 연구 (A Study on the Creation of Stereoscopic Image and Three-Dimensional Sound in a Virtual Space)

  • 김현라;이규동;임정빈
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2002년도 추계공동학술대회논문집
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    • pp.71-74
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    • 2002
  • 이 연구에서는, 가상현실(virtual reality)분야에서 현실감 있는 가상공간을 구성하는데 중요한 요소인 3차원 입체영상과 입체음향을 하나의 메커니즘으로 구성하기 위한 알고리즘에 대해서 기술하였다 동기화 이중(Sync Doubling) 방식과 머리전달함수(Head Related Transfer Function: HRTF)를 이용하여 간단한 입체 게임을 구성한 후, 4명의 학생을 대상으로 실험한 결과, 3차원 입체영상은 모니터의 전후 방향으로 돌출되거나 함몰되는 현상을 나타냈으며, 영상에 따른 입체음향의 재생도 확인할 수 있었다.

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머리 전달 함수를 이용한 합성 스테레오 음향 반향 제거기 (Acoustic Echo Canceller for Synthetic Stereo Using HRTF)

  • 박장식;백주순;손경식
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2002년도 춘계학술발표논문집(상)
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    • pp.149-153
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    • 2002
  • In this brief, Acoustic echo cancellation scheme is proposed to enhance the presence of multiple participants of hands-free voice and video conference. Synthetic stereo using head related transfer function and the stereo echo cancellation scheme are proposed. It is shown that the proposed synthetic stereo echo cancellation scheme is well performed by computer simulation.

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3차원 입체음향 환경에서의 음향반향제거기 (Acoustic Echo Canceler under 3-Dimensional Synthetic Stereo Environments)

  • 성창숙;김현태;박장식;손경식
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2003년도 춘계학술발표대회논문집
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    • pp.419-422
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    • 2003
  • 본 논문에서는 다자간 화상회의 시스템에서 합성 입체 음향을 재현하는 방법과 음향반향제거 방법을 제안한다. 합성 입체 음향은 HRTF(head related transfer function)을 이용하여 재현하고 합성 입체 음향반향제거를 위하여 AP(affine projection) 알고리즘을 이용하여 3차원 입체음향반향 제거 방법을 제안한다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 제안하는 합성 입체 음향반향제거기가 효과적으로 반향을 제거할 수 있음을 보인다.

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변형된 머리전달 함수 및 음향 시뮬레이션 기법을 이용한 음상 외재화 알고리즘 (Sound Source Externalization Algorithm Using Modified HRTFs and an Acoustic Simulation Method)

  • 이용주;장대영;장인선;강경옥
    • 한국음향학회지
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    • 제28권8호
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    • pp.714-722
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    • 2009
  • 본 논문에서는 헤드폰 또는 이어폰을 이용하여 오디오 신호를 청취할 때 공간감 및 현실감을 높일 수 있는 음상 외재화 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법은 음상 정위를 위해 변형된 머리전달 함수를 사용하였고, 음향 시뮬레이션 기법을 통해 생성한 임펄스 응답을 공간감을 위한 반사음으로 사용하였다. 변형된 머리전달 함수는 기존의 머리전달 함수와 음상 정위 효과는 유지하면서, 음색의 변화를 최소화하는 방법으로 개발이 되었으며, 음향 시뮬레이션 기법은 자연스러운 반사음을 획득하기 위해 사용되었다. 제안한 알고리즘의 검증을 위해 청취평가를 수행하였다. 청취 평가를 통해 제안한 알고리즘이 음상 외재화 효과가 있음을 알 수 있었는데, 전방과 후방지역에 음상이 위치하는 경우보다는 좌측과 우측에 음상이 위치한 경우에 음상 외재화 효과가 잘 나타난다는 것을 알 수 있었다.

원형 머리 모델을 이용한 머리 전달 함수의 보간 (HRTF Interpolation Using a Spherical Head Model)

  • 이기승;이석필
    • 한국음향학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.333-341
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    • 2008
  • 본 논문에서는 머리 전달 함수에 대한 새로운 보간 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 각 방위각에 대한 머리 전달 함수의 충격파 응답이 인접 방위각에 대한 시간 지연된 충격파 응답의 선형 보간으로 주어진다고 가정하였다. 각 방위각에 대한 충격파 응답의 시간 지연은 방위각, 머리의 물리적 형태, 음원과 머리의 거리 정보를 이용하여 추정될 수 있는 귀와 음원간의 전파시간과 최소 자승 오차를 갖도록 하는 교정값의 합으로 주어진다. 또한 제안된 모델에서는 보간 시 방위각의 간격을 고정 간격이 아닌 가변 간격으로 하였으며 본래 충격파 응답과 보간된 충격파 응답이 본래의 충격파 응답과 비교하여 청취 상으로 큰 차이가 느껴지지 않고, 보간에 필요한 충격파 응답의 재수가 최소화되는 조건을 만족하도록 결정하였다. 제안된 보간 모델의 유용성을 검증하기 위하여 더미 헤드 및 3명의 사람으로부터 측정된 머리 전달 함수에 대해 제안된 보간 모델을 적용하였다 머리 전달 함수는 0도의 고도각을 갖는 수평면을 5도 간격의 방위각으로 분할한 총 72개가 사용되었으며, 실험 결과 전체 머리 전달 함수 중 단지 $30\sim40%$ 만을 사용하고 나머지는 보간에 의해 얻어진 머리전달 함수를 사용하더라도 청취상의 음원의 위치가 변동되지 않음을 알 수 있었다.

HRTF를 이용한 헤드폰 기반의 다채널 입체음향 생성 (Headphone-based multi-channel 3D sound generation using HRTF)

  • 김시호;김경훈;배건성;최송인;박만호
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권1호
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    • pp.71-77
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    • 2005
  • 본 논문에서는 5.1채널 입체음향 오디오 신호를 2채널의 헤드폰으로 재생하기 위한 HRTF (Head Related Transfer Function) 기반의 입체음향 생성 시스템에 대하여 다룬다. 각 채널의 모노 입력신호는 HRTF를 이용한 바이노럴(binaural) 필터링을 통해 가상적으로 음상정위되며, 입체감과 공간감을 증가시키기 위해 잔향효과가 추가된다. 연산량 감소를 위해 음상정위 성능을 저하시키지 않는 범위에서 HRTF의 임펄스 응답 탭 수를 줄였으며, 잔향효과를 위한 음장제어부에서는 초기반사열중 주요한 성분만을 지연기로 모델링하였다. 또한 비개인화된 HRTF DB에 의란 앞/뒤 혼돈 문제를 줄이기 위하여 앞/뒤 스펙트럼의 차를 가중치로 하여 HRTF 스펙트럼을 강조하는 방법을 적용하였다. 구현한 시스템의 성능 평가 결과, 단순한 스테레오 방법이나 2채널 Down Mixing 방식에 비해 현실감 있고 방향성 있는 입체음향을 느낄 수가 있었다.