• 제목/요약/키워드: Virtual sound

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옥외 소음의 전파: 음 추적 알고리즘 (Outdoor Noise Propagation: Geometry Based Algorithm)

  • 박지헌;김정태
    • 한국음향학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.339-438
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    • 2002
  • 본 논문은 3차원으로 표현된 가상의 옥외 공간에서 소음이 전파되는 방법을 컴퓨터로 시뮬레이션하기 위한 방법을 제시한다. 소음은 음원에서 발생하여 수음자로 직접전파 혹은 많은 반사를 거쳐서 간접적으로 전파되기도 한다. 결과적으로 수음자에 들리는 소음은 음원과 수음자 사이의 최단 거리, 반사 거리, 반사횟수 등에 따라 영향을 받으며, 반사시키는 물체의 특성 및 주파수에 따라서 전달되는 양의 차이가 있을 수 있다. 본 논문에서는 음원에서 수음자에 전달되는 소리를 추적함에 있어서 정방향 추적 (forward tracing)을 사용하는 방법에 대한 문제점들을 제시하고, 다른 접근방법인 기하학적 계산에 의한 시뮬레이션 방법을 제시한다. 즉 소리 추적벡터 (tracing vector)를 정의함에 있어서 음원에서 발생하는 소리벡터를 추적하는 정방향 추적 및 음원과 수음자간 발생 가능한 전파 경로를 기하학적으로 계산하는 기하학적 추적 방법에 의한 시뮬레이션 방법을 제시한다. 기하학적 계산 방법은 정방향 추적을 사용하는 경우와 비교할 때 불필요하게 버려지는 추적 벡터의 수를 현저히 줄일 수 있으므로 효과적 이라고 할 수 있다. 실험결과는 가상현실 모델링 언어 (VRML: Virtual Reality Modeling Language)로 가시화해서 보다 명확하게 알아볼 수 있다. 본 방법은 3차원 가상현실 (virtual reality)이나 멀티미디어 (multimedia), 또는 실내, 실외 등의 소음측정 시뮬레이션에도 적용이 가능하므로 확장성이 좋다고 할 수 있다.

1차 Ambisonics에 의해 생성되는 가상현실 오디오용 양이 사운드의 한계에 대한 분석 (Analyses on limitations of binaural sound based on the first order Ambisonics for virtual reality audio)

  • 장지호;조완호
    • 한국음향학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.637-650
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    • 2019
  • 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.

주파수영역 빔형성 기법을 이용한 3차원 소음원 가시화 (Study on 3D Sound Source Visualization Using Frequency Domain Beamforming Method)

  • 황은수;이재형;이욱;최종수
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.490-495
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    • 2009
  • An approach to 3D visualization of multiple sound sources has been developed with the application of a moving array technique. Frequency-domain beamforming algorithm is used to generate a beam power map and the sound source is modeled as a point source. When a conventional delay and sum beamformer is used, it is considered that 2D distribution of sensors leads to have deficiency in spatial resolution along a measurement distance. The goal of moving an array in this study is to form 3D array aperture surrounding multiple sound sources so that the improved spatial resolution in a virtual space can be expected. Numerical simulation was made to examine source localization capabilities of various shapes of array. The 3D beam power maps of hemispherical and spherical distribution are found to have very sharp resolution. For experiments, two sound sources were placed in the middle of defined virtual space and arc-shaped line array was rotated around the sources. It is observed that spherical array show the most accurate determination of multiple sources' positions.

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주파수영역 빔형성 기법을 이용한 3차원 소음원 가시화 (Study on 3D Sound Source Visualization Using Frequency Domain Beamforming Method)

  • 황은수;이재형;이욱;최종수
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권9호
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    • pp.907-914
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    • 2009
  • An approach to 3D visualization of multiple sound sources has been developed with the application of a moving array technique. Frequency domain beamforming algorithm is used to generate a beam power map and the sound source is modeled as a point source. When a conventional delay and sum beamformer is used, it is considered that 2D distribution of sensors leads to have deficiency in spatial resolution along a measurement distance. The goal of moving an array in this study is to form 3D array aperture surrounding multiple sound sources so that the improved spatial resolution in a virtual space can be expected. Numerical simulation was made to examine source localization capabilities of various shapes of array. The 3D beam power maps of hemispherical and spherical distribution are found to have very sharp resolution. For experiments, several sound sources were placed in the middle of defined virtual space and arc-shaped line array was rotated around the sources. It is observed that spherical array shows the most accurate determination of multiple sources' positions.

방향 정위된 음원에 시간지연을 이용한 확산감 제어에 관한 연구 (Sound Diffusion Control for the Localized Sound Image Using Time Delay)

  • 김익형;정의필
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(4)
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    • pp.135-138
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    • 2001
  • Many researchers have developed the techniques of an efficient 3-D sound system based on the psycho-acoustics of spatial hearing with multimedia or virtual reality In this paper, we propose an idea for the improved 3-D sound system using conventional stereo headphones to obtain a better sound diffusion from the mono-sound recorded at an anechoic chamber. We use the HRTF (Head Related Transfer Function) for the sound localization and the wavelet filter bank with time delay for the sound diffusion. We investigate the effects of the 3-B sound depending on the length of time delay at lowest frequency band. Also the correlation coefficient of the signals between the left channel and the right channel is measured to identify the sound diffusion.

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청취자가 이동이 가능한 청각 디스플레이 시스템 개발 (A development of the virtual auditory display system that allows listeners to move in a 3D space)

  • 강대기;이채봉
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.1-5
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    • 2012
  • 본 연구에서는 청취자가 3차원 공간에서 자유로이 움직일 수 있는 음장 재생 시스템을 개발하였다. 시스템은 방음실($4.7m(W){\times}2.8m(D){\times}3.0m(H)$)에 설치하였으며 개인용 컴퓨터, 음의 제시장치 그리고 3차원 초음파 센서로 구성하였다. 본 시스템에서는 실내 전체를 감지하는 3차원 초음파 센서로부터 청취자의 위치 정보 및 자세각 정보를 얻어, 컴퓨터에서 나오는 음신호에 머리전달함수(HRTFs)를 삽입하여 음의 제시 장치로부터 출력하도록 설정하였다. 실험에 사용한 머리전달함수는 청취자의 머리 정변에서 1.5m 떨어진 지점에서 각각 측정하였다. 그리고 시스템의 성능을 평가하기 위해 가상 음원의 위치를 랜덤으로 변화시키고, 청취자에게는 자유로운 이동을 허락한 상태에서 음원의 위치를 찾는 실험을 수행하였다. 그 결과, 3차원 공간에 있어서 제시된 음원의 위치에서 청취자가 추정한 위치까지의 거리 오차는 약 30cm 이내로 나타났다.

음향과 시각을 위한 메타버스 공간디자인 연구 : 다자간 의사소통 환경을 공동창작 개념틀로 사용할 때의 편이성 (Designing Metaverse Space for Sound and Vision : The Benefits of Co-creation Frameworks for Multiuser Communication Environment)

  • 권희정
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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    • pp.1095-1100
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    • 2009
  • 메타버스 공간 혹은 다자간 온라인 게임형 커뮤니케이션을 이용한 공동창작의 특성이나 장점에 대한 연구와 관심이 증가하고 있다. 본 연구는 제안된 공간에서 창작이라는 공통의 목적을 달성하기 위하여 서로의 아이디어와 기술, 그리고 예술적 창작물에 대한 의사교환을 시도하여, 각자의 창작 활동이 더욱 풍부하게 발전할 수 있도록 협업하는 참여적 디자인 실험을 진행하였다. 실험에 참가한 참가자들은 세컨드라이프에서 자신의 예술활동 혹은 음악활동을 목적으로 활발하게 활동하는 25 명의 그룹참여자들을 대상으로 진행되었다. 이들은 세컨드라이프 상에 구축된 갤러리 메타포를 중심으로 사진작가, 화가, 사운드 아티스트, 아키텍트, 콜렉터 등의 역할을 수행하였고, 연구 기간 동안 5 명의 예술가가 직접 자신의 전시회를 제안된 공간에서 진행하도록 하였다.

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입체음향 제작기법을 통한 능동소음제어 방법의 효율성 (Effectiveness of Active Noise Control through Three-Dimensional Sound)

  • 박준홍;김준종;민동기
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.955-956
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    • 2014
  • Active noise control is noise reduction method by generate anti-phase control signal for destructive interference of through control speaker. purpose of this paper is create a virtual control source at a using the DBAP(Distance Based Amplitude Panning) algorithm which is one of the three-dimensional sound reproduction method, and verified through the experimentally for noise control method through the virtual control source. We compared active noise method by using one control speaker with active noise control method by using DBAP algorithm.

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가상 환경에서 사운드의 반사와 회절을 이용한 실시간 소리 제어 방법 (Real-time Sound Control Method Based on Reflection and Diffraction of Sound in Virtual Environment)

  • 박소연;박성아;김종현
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제63차 동계학술대회논문집 29권1호
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    • pp.269-271
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    • 2021
  • 본 논문에서는 실제 현실에서 표현되는 소리의 특징인 파동(Sound wave)과 흐름(Sound flow) 그리고 회절(Diffraction of sound)을 가상환경에서 실시간으로 표현할 수 있는 방법을 제안한다. 우리의 접근 방식은 소리가 재생되는 위치로부터 장애물 여부를 판단하고, 장애물이 존재할 시, 장애물로 인해 반사와 회절된 새로운 소리 위치를 계산한다. 이 과정에서 레이트레이싱 기반으로 장애물과의 충돌 여부를 판단하고, 충돌에 의해 굴절된 벡터를 이용하여 장애물 너머에서 들리는 소리의 크기를 계산하며, 충돌된 레이의 개수에 따라 소리의 크기를 감쇠시킨다. 본 논문에서 제안하는 방법을 이용한 소리의 회절은 물리 기반 접근법에서 나타나는 회절 형태를 실시간으로 표현했으며, 장애물에 따라서 회절 패턴이 변경되고, 이에 따라 소리의 크기가 자연스럽게 조절되는 결과를 보여준다. 이 같은 실험은 실제 현실에서 나타나는 소리의 퍼짐과 같은 특징을 거의 유사하게 복원해냈다.

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가상 음원 위치 정보를 이용한 능동 메트릭스 디코더 (A Perception Based Active Matrix Decoder with Virtual Source Location Information)

  • 문한길
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제47권5호
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    • pp.18-24
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    • 2010
  • 본 논문에서는 돌비 프로로직 II/IIx를 대체하기 위한 가상 음원 위치 정보 기반의 새로운 메트릭스 디코더 시스템을 제안하고자 한다. 제안하는 신규 메트릭스 디코더는 역행렬 계산을 통해 얻어지는 수동 메트릭스 디코딩부와 수동 메트릭스 디코딩을 통해서 얻은 신호들을 멀티채널 신호의 채널간 이미지 특성에 따라서 적응적으로 가변시키는 능동 메트릭스 디코딩부로 구성된다. 멀티채널 환경에서 채널 간에 형성되는 다수의 이미지는 실제 청각 시스템에 의해서 인지되어 만들어지는 가상의 사운드 이벤트와 연결이 되어 있다. 따라서 이 이미지의 위치와 크기에 기반하여 멀티채널 신호를 적응적으로 가변시키면, 인지적인 관점에서 우수한 성능의 메트릭스 디코더를 설계할 수 있다. 더불어 채널간 분리도를 향상시키기 위해서 비선형 삼각함수의 조합을 사용하였다.