• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.420-426
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• 2018

데니스 게이버(Dennis Gabor)의 음향 양자(Acoustic Quanta) 이론은 음향 합성법의 하나인 그래뉼러 합성법(Granular Synthesis)의 이론적 토대가 되어 많은 컴퓨터 음악 작곡가들과 사운드 디자이너들에게 영감을 주었다. 음향 양자는 1에서 100 ms의 지속시간을 가진, 시간적으로 더 이상 짧게 분해될 수 없는 소리를 뜻한다. 그래뉼러 합성법은 원음을 매우 짧은 시간 간격으로 분할하여 소리 입자들(Sound Grain)로 만든 다음, 이 소리 입자들을 조합하여 새로운 음악 또는 음색을 구현하는 방법이다. 음향 양자 개념은 그래뉼러 합성법의 소재가 되는 소리 입자의 이론적 근거가 되었다. 기존 음향 합성법과는 전혀 다른 음색의 사운드를 만들어 낼 수 있는 그래뉼러 합성법은 사운드 디자인 분야에서 다양한 용도로 사용 가능하다. 본 논문에서는 게이버의 음향 양자 개념을 소개하고 이를 그래뉼러 합성법에 적용하여 활용 가능한 사운드 디자인 방법, 특히 동기식(Synchronous) 그래뉼러 방식에 의한 신디사이저(Synthesizer) 제작 가능성과 그 응용에 대하여 논하였다. 연구결과 가청주파수를 감안한 음향 양자의 지속시간은 0.239에서 33.367 ms 사이가 되어야하기 때문에 음향 양자의 본래 개념과는 차이가 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제49차 동계학술대회논문집 22권1호
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• pp.5-8
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• 2014

This paper presents a parallel approach of formant synthesis method for haegeum on graphics processing units (GPU) using spectral modeling. Spectral modeling synthesis (SMS) is a technique that models time-varying spectra as a combination of sinusoids and a time-varying filtered noise component. A second-order digital resonator by the impulse-invariant transform (IIT) is applied to generate deterministic components and the results are band-pass filtered to adjust magnitude. The noise is calculated by first generating the sinusoids with formant synthesis, subtracting them from the original sound, and then removing some harmonics remained. The synthesized sounds are consequently by adding sinusoids, which are shown to be similar to the original Haegeum sounds. Furthermore, GPU accelerates the synthesis process enabling- real time music synthesis system development, supporting more sound effect, and multiple musical sound compositions.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.801-807
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• 2006

본 연구는 국악기 피리의 소리합성을 위한 기초 단계로, 피리의 음색 특징을 분석하였다 분석은 세 가지로 나누어 첫째, 피리의 음색 특징을 스펙트럼 분석을 통하여 오보에와 비교하였고, 둘째, 피리 소리들의 어택(attack)부분의 시간대별 분석을 통하여 소리 발생과정에 따른 음색을 분석하였으며, 마지막으로 악기연주의 중요한 역할을 하는 비브라토의 특성을 분석해 보았다. 그 결과 피리 음색은 서양악기와 달리 높은 배음들의 음량이 높게 나타났고, 소리발생 초기단계(어택 부분)에서는 노이즈 양이 급격히 줄어드는 것과 반하여 배음들의 음량 값이 높아졌으며, 비브라토에서도 음량위주로 변화하는 서양악기와 달리 음고와 음량이 동시에 변화한다는 특성을 알 수 있었다. 이러한 배음에 따른 음색 특징과 소리 발생과정에서의 음색변화, 그리고 비브라토에서의 음고와 음량 변화는 피리의 독특한 음색을 잘 나타내 주는 특징들로써 소리합성에 있어서 반드시 적용되어져야 할 것이다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.435-438
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• 2005

In this paper, we implemented a system that is called sound engine in musical synthesizer and synthesized a sound of Gayageum using TMS320C6713 DSK. Sound engine consists of two parts: synthesis algorithm and processor. We improved physical modeling using digital waveguide as a synthesis algorithm and we used TMS320C6713 as a processor. The excitation signals that make timbre are stored in memory. When we input parameters, sound engine synthesizes sound of Gayageum. The experimental result shows that synthesized sounds are very similar to real sounds.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제49차 동계학술대회논문집 22권1호
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• pp.1-4
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• 2014

Although physical modeling synthesis is becoming more and more efficient in rich and natural high-quality sound synthesis, its high computational complexity limits its use in portable devices. This constraint motivated research of single-instruction multiple-data many-core architectures that support the tremendous amount of computations by exploiting massive parallelism inherent in physical modeling synthesis. Since no general consensus has been reached which grain sizes of many-core processors and memories provide the most efficient operation for sound synthesis, design space exploration is conducted for seven processing element (PE) configurations. To find an optimal PE configuration, each PE configuration is evaluated in terms of execution time, area and energy efficiencies. Experimental results show that all PE configurations are satisfied with the system requirements to be implemented in portable devices.

• 전자공학회논문지B
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• 제31B권3호
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• pp.24-38
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• 1994

In this paper we develop the software simulator written in a C language for a frequency modulation synthesis and the approximate range of parameters, for a musically satisfactory timbre, obtained by using the software simulator will be applied to develop an algorithm for parameter extraction. For a frequency modulation synthesis, we also develop an algorithm for parameter extraction through waveform analysis in the time domain as well as spectrum analysis using a FFT in the frequency domain. To verify the validity of the developed algorithm as well as software simulator experimentally, we extract parameters for the several music instruments using the suggested algorithm and analyze the synthesized sound by applying the parameters to the software simulator. The evaluation of the synthesized sound is first done by listening the sound directly as a subjective testing. Secondly, to evaluate the synthesized sound objectively with an engineering sense, we compare the synthesized sound with an original one in a time domain and a frequency domain.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제67차 동계학술대회논문집 31권1호
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• pp.357-360
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• 2023

본 논문에서는 거품 입자의 물리적 속성을 활용하여 가상 시뮬레이션 장면에 맞는 거품 사운드를 합성하고 사운드의 물리적 현상을 기반으로 사운드의 크기를 효율적으로 제어할 수 있는 기법을 제안한다. 현실에서는 사운드의 근원지와 청중의 위치 관계에 따라 사운드 크기의 차이가 나타타는 것을 쉽게 관찰할 수 있다. 본 논문에서는 이 문제를 효율적으로 풀어내기 위해 복잡한 3차원 유체의 움직임을 분석하는 게 아닌, 2차원으로 투영된 입자의 유동을 분석하여 사운드를 합성하고 제어하는 방식을 소개한다. 우리의 방법은 거품 사운드의 크기를 효율적으로 조절할 수 있도록 스크린 공간에서 계산된 거품 입자의 속도와 위치를 활용하여 청중의 위치 관계 및 사운드의 방향성을 확인하고, 이를 통해 거품 사운드를 사실적으로 합성하였다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.851-861
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• 1998

한국어는 음운 변동 현상이 매우 발달되어 있다는 특징을 갖고 있다. 따라서, 음성 인식율의 제고와 음성 합성음의 자연스러움을 향상시키기 위해서는 음운 변동 현상을 비롯한 한국어의 모든 특징에 대한 체계적인 연구가 있어야 한다. 본 논문은 한국어의 제 특징 중에서 음운 변동 현상을 효율적으로 처리할 수 있는 규칙을 설계하고 구현함으로써, 한국어 음성 인식과 합성에 효율적으로 이용될 수 있음을 보인다. 음운 변동 규칙의 설계를 위하여 사용된 규정은 한글 맞춤법 통일안의 표준 발음법(7장 30항)이며, 일차적으로 각 규정별로 설계된 규칙을 최종적으로 27개 그룹으로 정리된 종성별 규칙을 제시하였다. 본 연구에서 제안된 음운 변동 처리 시스템은 한번의 규칙 적용으로 음운 변도 dgus상이 신속히 처리되는 잇점이 있으며, 단어 및 용언의 어간에 접속되는 정보에 대한 처리 내용까지도 제안된 규칙내에 수용하였기 때문에 문장 단위의 음성 인식과 합성 시스템의 연구에 도움을 줄 수 있다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제17B권1호
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• pp.69-78
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• 2010

스펙트럴 모델링 합성 (Spectral Modeling Synthesis, SMS)은 뮤지컬 사운드 모델링을 위한 강력한 툴로써 사용되어 왔다. 이 기술은 사운드를 결정적 (deterministic) 성분과 통계적 (stochastic) 성분의 조합으로 간주한다. Deterministic 성분은 크기 (amplitude), 주파수 (frequency), 위상 (phase) 함수에 따른 사인파의 연속으로 표현되는 반면, stochastic 성분은 백색 잡음 (white noise)으로 자극된 시간 변화 필터로서 동작하는 크기 스펙트럼 엔블로프 (spectrum envelop)의 연속으로 표현된다. 이러한 표현들은 원음의 모든 지각적인 특징들을 활용해 합성된 사운드를 구현 가능케 한다. 하지만, 고래 소리와 같은 복잡한 사운드에 대해 기존의 SMS를 사용할 때 연속적인 프로임에 있는 부분 주파수가 다른 경우 결정적 성분에서 상당한 위상 변화가 발생한다. 왜냐하면 기존의 SMS는 사운드의 결정적 성분을 합성하기 위해서 계산된 위상을 이용하기 때문이다. 그 결과 기존의 SMS는 높은 주파수 영역에서 원래 스펙트럼과 합성된 스펙트럼 사이에서 좋은 스펙트럼 매칭을 제공하지 못한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문은 수정된 SMS를 제안한다. 제안하는 SMS는 결정적 성분을 합성하기 위해 원래 주파수 정보를 이용할 뿐만 아니라 주파수 영역에서 복잡한 잔재 (residual) 스펙트럼을 계산함으로써 원음과 합성음 사이에서 좋은 스펙트럼 매칭을 제공한다. 다양한 고래 소리 합성을 모의 실험한 결과, 제안된 방법은 시간 및 주파수 영역에서 기존의 SMS와 유사한 성능을 보였다. 하지만, 제안된 방법은 기존의 SMS보다 스펙트럼 매칭에서 더 좋은 성능을 보였다.

• 한국음향학회지
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• 제40권6호
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• pp.571-577
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• 2021

본 연구는 기존의 엔진 없이 전기로 운행되는 자동차에 가상의 엔진소리를 구현해주는 반도체 에 관한 연구로, 운전자의 욕구 및 보행자의 안전을 지키기 위해 Adaptive Difference PCM(ADPCM) 방식과 Frequency modulation 방식을 조합하여 생생한 엔진음을 구현하였다. 또한 미디를 응용하는 전자음 합성 알고리즘을 제안하여 엔진음 합성방법, 엔진음 발생 시스템의 구성 모델을 제시한다. 본 연구는 운전자와 보행자를 모두 만족시키기 위해 캔 통신을 이용하여 운전자의 운전 습관에 따라 전해지는 엔진회전량, 차량 속도, 가속 페달 눌림 량, 토크 등의 정보를 받은 후, 미리 설정된 적절한 파라미터에 따라 주파수 변조를 위한 인터폴레이션, 정보량 축소를 위하 ADPCM 알고리즘, 엔진음을 쉽게 만들기 위한 미디 포맷을 이용하여 시스템과 운전자의 의도를 정확히 반영할 수 있는 인터렉션 알고리즘을 구현하였다.