가상환경의 인터랙티브 사운드를 위한 'EVE-Sound^TM' 툴킷

남양희,성숙정,Nam, Yang-Hee,Sung, Suk-Jeong 한국정보처리학회 2007 정보처리학회논문지B Vol.14 No.4

본 논문은 2D/3D 가상환경에서 실감 사운드의 실시간 합성을 위한 $EVE-Sound^{TM}$ 툴킷의 설계와 개발결과를 제시한다. $EVE-Sound^{TM}$는 사운드 효과 계산에 필요한 장면요소를 간추리는 전처리 도구와 실시간 렌더링 API들로 구성되며, 다중 모달리티의 실감 재현을 필요로 하는 가상현실, 게임 등의 각종 인터랙티브 콘텐츠에서 사용자에게 고급 그래픽 환경을 허용하면서 동시에 사운드의 실시간 재현을 가능하게 함을 목표로 하였다. 3차원 사운드 계산이 매우 복잡하기 때문에 기존의 사운드 API들이 간단한 사운드 효과와 재생을 제공하는 것과 달리, 복잡한 가상환경에서 3차원 사운드의 원리를 반영하되 그 렌더링을 실시간화하는 데 초점을 두었고, 이를 위해 새로운 장면 간략화 및 공간사운드 계산 방법이 제시되었다. 응용 사례 및 실험, 알고리즘 분석을 통해 제시된 툴킷의 활용성 및 향상된 실시간성을 확인하였다. This paper presents a new 3D sound toolkit called $EVE-Sound^{TM}$ that consists of pre-processing tool for environment simplification preserving sound effect and 3D sound API for real-time rendering. It is designed so that it can allow users to interact with complex 3D virtual environments by audio-visual modalities. $EVE-Sound^{TM}$ toolkit would serve two different types of users: high-level programmers who need an easy-to-use sound API for developing realistic 3D audio-visually rendered applications, and the researchers in 3D sound field who need to experiment with or develop new algorithms while not wanting to re-write all the required code from scratch. An interactive virtual environment application is created with the sound engine constructed using $EVE-Sound^{TM}$ toolkit, and it shows the real-time audio-visual rendering performance and the applicability of proposed $EVE-Sound^{TM}$ for building interactive applications with complex 3D environments.

가상환경의 인터랙티브 사운드를 위한EVE-Sound(TM)툴킷

남양희 ( Yang Hee Nam ),성숙정 ( Suk Jeong Sung ) 한국정보처리학회 2007 정보처리학회논문지B Vol.14 No.4

This paper presents a new 3D sound toolkit called EVE-SoundTM that consists of pre-processing tool for environment simplification preserving sound effect and 3D sound API for real-time rendering. It is designed so that it can allow users to interact with complex 3D virtual environments by audio-visual modalities. EVE-SoundTM toolkit would serve two different types of users: high-level programmers who need an easy-to-use sound API for developing realistic 3D audio-visually rendered applications, and the researchers in 3D sound field who need to experiment with or develop new algorithms while not wanting to re-write all the required code from scratch. An interactive virtual environment application is created with the sound engine constructed using EVE-SoundTM toolkit, and it shows the real-time audio-visual rendering performance and the applicability of proposed EVE-SoundTM for building interactive applications with complex 3D environments.

1차원과 3차원 나노구멍들에 흡착된 4He 필름

남상탁 한국물리학회 2013 새물리 Vol.63 No.12

We obtained the sound velocities from the one, two, and three-dimensional heat capacities given by the general-dimensional heat capacity of 4He fluids. We found that as the number density of helium increased above the maximum coverage at the heat capacity anomaly, the heat capacities decreased but the sound velocities increased, in the 4He fluids adsorbed in one-dimensional (1D) pores with diameters of 2.8 nm and in three-dimensional (3D) pores with diameters of 2.7 nm. We also found that the sound velocity decreased in the 4He fluids adsorbed in the 1D nanopores, but increased in the 4He fluids adsorbed in the 3D nanopores, as the temperature increased at the same coverage. The transition temperature of 4He fluids adsorbed on Vycor glass was well represented by using an ideal Bose gas with an effective mass. 4He 유체에 관한 일반적인 차원의 열용량으로부터 각 차원에 관한 열용량을 나타내어 음속을 구하였다. 열용량이 최대인 흡착 농도이상에서 농도가 증가함에 따라 지름이 각각 2.8 nm이고 2.7 nm인 1차원과 3차원 나노구멍의 벽에 흡착된 4He 필름 모두에서 열용량은 감소하고 음속은 증가함을 나타냈다. 동일한 흡착 농도에서 온도가 증가하면 1차원 나노구멍 내에 흡착된 4He 필름의 음속은 감소하지만 3차원 나노구멍 내에서의 음속은 증가함을 보였다. 또한 바이코오 (Vycor) 유리에 흡착된 초유체 4He 필름의 전이온도는 유효질량을 갖는 이상 보즈기체에 의하여 잘 나타내졌다.

미세 관 내에 흡착된 ⁴He 필름의 차원

남상탁 한국물리학회 2012 새물리 Vol.62 No.4

We obtained the internal energy and the heat capacity of ^4He films adsorbed in nanopores at low temperatures from the isotropic dispersion given by the continuous axial wave vector and the azimuthal quantum number. We found the dimension of ^4He fluid adsorbed in a nanopore for various coverages from a comparison of the crossover sound velocity of ^4He fluids adsorbed on the nanopore walls given by the reduced temperature with the sound velocities obtained from the experimental data for the heat capacity of ^4He fluids adsorbed on pore walls of nanopores for three pore diameters, 1.8 nm, 2.2 nm, and 2.8 nm. 축 방향의 연속적인 파동벡터와 방위각 방향의 방위양자수로 기술되는등방성 분산을 사용하여 미세 관 내부에 흡착된 ^4He 필름의내부에너지와 열용량을 구하였다. 미세 관의 내부 벽에 흡착된 ^4He 필름의 환산온도로 나타낸 전이온도로부터 구한 전이음속들과 열용량의실험값으로부터 구한 음속들을 비교하여 지름이 1.8 nm, 2.2 nm 그리고2.8 nm인 미세 관의 벽에 흡착된 ^4He 유체의 차원을 흡착농도에 따라각각 나타냈다.

이러닝 콘텐츠에서 비음성 사운드에 대한 학습자 인식 분석

김태현(Tae-Hyun Kim),나일주(Il-Ju Rha) 한국콘텐츠학회 2010 한국콘텐츠학회논문지 Vol.10 No.7

이러닝 콘텐츠에는 시각자료와 함께 다양한 청각자료를 포함하고 있음에도 불구하고 그동안 학습자료에서 청각정보 설계에 대한 연구는 극히 제한적으로 이루어져 왔다. 청각정보의 한 유형인 비음성 사운드가 학습자들에게 피드백 제공 및 행위유도를 즉시적으로 할 수 있다는 장점을 감안한다면 비음성 사운드의 체계적 설계가 요구된다. 이에 본 논문은 다차원척도법을 활용하여 학습자들이 이러닝 콘텐츠에 설계된 비음성 사운드를 어떠한 방식으로 인식하고 있는지를 경험적으로 탐색하는 것을 목적으로 수행되었다. 한국교육학술정보원에서 제공하는 이러닝 콘텐츠에 설계된 비음성 사운드 중 대표성이 있는 11개의 비음성 사운드가 선정되었다. A 대학교 3학년 학생 66명을 대상으로 11개의 비음성 사운드들 간의 유사 정도에 대해 응답하도록 하였고 그 결과가 다차원 공간에 표현되었다. 연구결과, 학습자들은 비음성 사운드의 길이와 비음성 사운드가 전달하는 긍정적 혹은 부정적 분위기에 따라 비음성 사운드를 구분하여 인식하고 있는 것으로 나타났다. Although e-Learning contents contain audio materials as well as visual materials, research on the design of audio materials has been focused on visual design. If it is considered that non-speech sounds which are a type of audio materials can promptly provide feedbacks of learners' responses and guide learners' learning process, the systemic design of non-speech sounds is needed. Therefore, the purpose of this study is to investigate the learners' perceptions toward non-speech sounds contained the e-Learning contents with multidimensional scaling method. For this purpose, the eleven non-speech sounds were selected among non-speech sounds designed Korea Open Courseware. The 66 juniors in A university responded the degree of similarity among 11 non-speech sounds and the learners' perceptions towards non-speech sounds were represented in the multidimensional space. The result shows that learners perceive separately non-speech sounds by the length of non-speech sounds and the atmosphere which is positive or negative.

3차원 밀폐음장에서의 능동소음 제어에 관한 연구

이규태,이태연 조선대학교 생산기술연구소 1993 生産技術硏究 Vol.15 No.2

A computer simulation is performed on the effectiveness of the active minimization of harmonically excited enclosed sound fields for producing global reductions in the amplitude of the pressure fluctuations. In this study for the appreciable reductions in total time averaged acoustic potential energy, E_(pp), the transducer location strategies for three dimensional active noise control is presented based on a state space modal model which approximates the closed acoustic field. In this study, the above theoretical basis is used to investigate the application of active control to sound fields of low modal density. By the use of room-like 3-dirnensional rectangular enclosure it is demonstrated that the reductions in E_(pp) are critically dependent on the source locations. In particular it is shown that for a lightly damped sound field of low modal density substantial reductions in E_(pp) can be achieved by using a single secondary source, provided that the source is placed placed within the half a wavelength from the primary source and placed away from nodal line of the sound field. Concerning the reductions in E_(pp) by minimizing the pressure in sound fields by the use of 3-dimensional rectangular enclosure, the effects of the number of sensors and the locations of these sensors are investigated. When a few modes dominate the response it is found that if only a limited number of sensors are located away from nodal line and located at the pressure maxima of the sound field such as at each cornor of a rectangular enclosure.

2차원 변환과 CNN 딥러닝 기반 음향 인식 시스템에 관한 연구

이기성,조성원,하태민,Ngo Luong Thanh Tra,Do Chi Thanh (사)한국스마트미디어학회 2022 스마트미디어저널 Vol.11 No.1

This paper proposes a study on applying signal processing and deep learning for sound recognition that detects sounds commonly heard in daily life (Screaming, Clapping, Crowd_clapping, Car_passing_by and Back_ground, etc.). In the proposed sound recognition, several techniques related to the spectrum of sound waves, augmentation of sound data, ensemble learning for various predictions, convolutional neural networks (CNN) deep learning, and two-dimensional (2-D) data are used for improving the recognition accuracy. The proposed sound recognition technology shows that it can accurately recognize various sounds through experiments. 본 논문은 일상생활에서 흔히 들을 수 있는 소리(비명소리, 박수 소리, 여러 명의 박수 소리, 자동차 지나가는 소리, 배경음 등)를 감지하는 음향 인식을 위하여, 신호처리 및 딥러닝을 적용하는 연구에 관한 것이다. 제안된 음향 인식에서는, 인식 정확도의 향상을 위해서 음향 파형의 스펙트럼, 음향 데이터의 증강, 2차원(2-D) 이미지 변환에 관한 기술들이 사용되었고, 예측의 정확도를 향상을 위한 앙상블 학습, Convolution Neural Network(CNN) 딥러닝 기술들이 적용된다. 제안된 음향 인식 기술은 실험을 통해 다양한 음향을 정확하게 인식할 수 있음을 보여준다.

입체영상과 3차원음향의 상호 상승효과에 의한 가상현실기반 시뮬레이터 현실감 증대방법

임정빈(Jeong-Bin Yim),김현라(Hyeon-Ra Kim) 한국항해항만학회 2003 한국항해항만학회지 Vol.27 No.2

가상현실 (VR) 시뮬레이터의 임장감 증대방법을 제안했다. 이 방법은 업체영상과 3차원음향 사이의 상호 상승효과에 의하여 인간이 느끼는 현실감을 증대시키기 위한 것이다. 상호 상승효과를 실험하기 위하여 PC 모니터와 LCD 셔터그래스로 구성된 VR 시뮬레이터를 이용하여 5명의 대학생을 대상으로 주관평가를 실시하였다. 실험결과, 업체영상에 3차원음향을 부가한 경우, 자연감을 나타내는 척도 Inat가 3.1에서 3.6으로 0.5 상승하고, 음상정위 평가척도 ASL는 70~75%에서 80~85%로 10% 상승하는 결과를 나타냈다. 따라서, 이 연구에서 제안한 방법이 VR 시뮬레이터의 현실감을 증대시킬 수 있었다. The presence-feeling enhancement method of a Virtual Reality (VR) simulator is proposed in this paper. The method is to increase realistic human feeling by mutual synergy effect between stereoscopic image and three-dimensional (3D) sound. In order to test the influence of mutual synergy effect, subject assessment with five university students is carried out using VR ship simulator having PC monitor and LCD shutter glasses. It is found that the averaged scale value of image naturalness is increased by 0.5 from Inat=3.1 to 3.6 when blending stereoscopic images with 3D sound, and the averaged score value of sound localization is increased by 10% from ASL = 70~75% to ASL = 80~85% when blending 3D sound with stereoscopic image. In conclusion, the results show that the proposed method is able to increase the presence feeling in the VR simulator.

소리의 청각적 속성에 따른 감성차원 분석

이주환 ( Ju Hwan Lee ),한광희 ( Kwang Hee Han ) 한국감성과학회 2006 감성과학 Vol.9 No.1

3차원 고세장비 공동 주위의 난류유동 및 음향 특성에 관한 수치적 연구

문바울(P.U. Mun),김재수(J.S. Kim) 한국전산유체공학회 2010 한국전산유체공학회지 Vol.15 No.2

Flight vehicles such as wheel wells and bomb bays have many cavities. The flow around a cavity is characterized as an unsteady flow because of the formation and dissipation of vortices brought by the interaction between the free stream shear layer and the internal flow of the cavity. The resonance phenomena can damage the structures around the cavity and negatively affect the aerodynamic performance and stability of the vehicle. In this study, a numerical analysis was performed for the cavity flows using the unsteady compressible three-dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equation with Wilcox's turbulence model. The Message Passing Interface (MPI) parallelized code was used for the calculations by PC-cluster. The cavity has aspect ratios (L/D) of 5.5 ~ 7.5 with width ratios (W/D) of 2 ~ 4. The Mach and Reynolds numbers are 0.4 ~ 0.6 and 1.6 × 10?, respectively. The occurrence of oscillation is observed in the shear layer and transient mode with a feedback mechanism. Based on the Sound Pressure Level (SPL) analysis of the pressure variation at the cavity trailing edge, the dominant frequencies are analyzed and compared with the results of Rossiter's formula. The dominant frequencies are very similar to the result of Rossiter's formula and other experimental datum in the low aspect ratio cavity (L/D = ~4.5). In the high aspect ratio cavity, however, there are other low dominant frequencies of the leading edge shear layer with the dominant frequencies of the feedback mechanism.