객관적으로 정량화된 복합 신호음의 조화도

전상배,최인용,이민구,성굉모,Chon, Sang-Bae,Choi, In-Yong,Lee, Min-Gu,Sung, Koeng-Mo 한국음향학회 2007 韓國音響學會誌 Vol.26 No.7

In this paper, objectively quantified consonance of complex sound is proposed as a new psychoacoustical parameter. Proposing algorithm quantifies consonance of complex sound after applying psycho acoustical models which are parts of human perception such as masking effect, equal loudness contour, and critical band. To verify proposing algorithm, experiments with 10 car horn signals which have different complex sound were performed. The experiments show cross correlation of 0.95 between objectively quantified consonance by proposing algorithm and subjectively assessed consonance by listening tests. Considering the fact that there are few psychoacoustical parameter except Zwicker parameter, proposing algorithm will help to quantify psychoacoustical effect of complex sounds objectively. 본 논문에서는 객관적으로 정량화된 복합 신호음의 조화도를 새로운 심리 음향 파라미터로 제안하였다. 사람이 복합신호음을 인지하는 과정에서 발생하는 masking 효과, 등청감 곡선, criticalband 등의 심리음향학적인 모델들을 적용시킨 후, 그 소리가 어느정도의 조화도를 갖는지를 정량화시키는 모델을 제안하였고, 이를 검증하기 위하여 복합음으로 구성된 자동차 Horn 신호로 실험을 수행하였다. 실험 결과, 제안한 알고리즘에 의하여 정량화된 객관적인 조화도와 청취 평가를 통한 주관적인 조화도가 0.95의 cross correlation을 보였다. 현재 객관적인 심리음향학적인 파라미터로는 Zwicker 파라미터 외에는 거의 전무한 상태여서 제안하는 알고리즘을 통하여 소리의 심리음향학적인 효과를 보다 객관적으로 파악하는 데에 도움이 될 것으로 보인다.

이어폰 주관 평가 기법 : 보정 필터 및 평가 결과

전상배(Sang Bae Chon),성굉모(Koeng-Mo Sung) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.47 No.5

본 논문에서는 이어폰의 주관 평가 기법에 대해서 소개한다. 음질의 주관 평가는 동시비교를 위한 평가 자극간의 즉각적인 스위칭을 제공하도록 설계되어야 한다. 그럼에도 불구하고 이어폰의 음질 평가의 경우에 있어서는, 물리적으로 평가 자극간의 즉각적인 스위칭이 불가능하여 직접적인 주관 평가에 어려운 점이 있다. 이에, 본 논문에서는 각 이어폰으로부터의 자극을 녹음하여 녹음된 자극간의 동시 비교를 통하여 이어폰을 평가하는 방법을 제안하고, 이에 필요한 선처리들과 평가 결과에 대하여 소개한다. In this paper, a subjective assessment for sound quality evaluation of earphones is introduced. Although instantaneous switching among assessed stimuli is very important in the subjective assessment from the simultaneous comparison's point of view, it is physically impossible in the subjective assessment of earphone. Thus, this paper proposes an indirect assessment method using recorded stimuli and accompanied pre-processing and the assessment results are presented.

헬리컬 코일 스프링 잔향기의 디지털 필터 모델

박준,전상배,이종훈,성굉모,송상섭,Park Joon,Chon Sang-Bae,Lee Jong-Hoon,Sung Koeng-Mo,Song Sang-Seob 한국음향학회 2006 韓國音響學會誌 Vol.25 No.6

본 논문에서는 기타 앰프에 사용되는 아날로그 헬리컬 스프링 잔향기를 디지털 필터로 모델링하는 기법에 대하여 소개한다. 기존의 디지털 잔향기들이 실내 음향 기반의 음장모드를 제공하는데에 비하여, 본래의 헬리컬 스프링 잔향기 자체에 대한 분석과 모델링 없이 아직도 실질적으로 기타앰프의 $70{\sim}80%$ 정도가 헬리컬 잔향기를 사용하기에, 실내 음향학적 접근이 아닌 헬리컬 스프링 잔향기 자체를 하나의 이펙터로 간주하고 이를 모델링하는 데에 초점을 두고 연구를 진행하였다. 제안된 알고리즘으로 구현한 디지털 필터로 시뮬레이션을 수행하여 청취평가를 수행한 결과, 기존의 아날로그 헬리컬 스프링 잔향기와 인지적으로 구분할 수 없는 매우 유사한 특성을 나타내는 것을 확인하였다. This paper proposes a new Digital Reverberator that models Analog Helical Coil Spring Reverberator for guitar amplifiers. While the conventional digital reverberators are proposed to provide better sound field mainly based on room acoustics, no algorithm or analysis of digital reverberators those model Helical Coil Spring Reverberator was proposed. Considering the fact that approximately $70{\sim}80$ percent of guitar amplifiers are still with Helical Coil Spring Reverberator, research was performed based not on Room Acoustics but on Helical Coil Spring Reverberator itself as an effector. After performing simulations with proposed algorithm, it was confirmed that the Digital Reverberator by proposed algorithm provides perceptually equivalent response to the conventional Analog Helical Coil Spring Reverberators.

Categorized 가변 스텝 사이즈 LMS 알고리즘

김선호,전상배,임준석,성굉모,Kim, Seon-Ho,Chon, Sang-Bae,Lim, Jun-Seok,Sung, Koeng-Mo 한국음향학회 2009 韓國音響學會誌 Vol.28 No.8

소음이 존재하고, 신호의 전달 시스템이 가변적인 환경에서 신호처리는 일반적으로 적응 알고리즘에 의해 이뤄진다. 다양한 적응 알고리즘들 중에서 LMS 알고리즘은 연산량이 적고, 구현이 쉬우며, 성능이 훌륭해 가장 널리 쓰이는 알고리즘이 되었다. LMS 알고리즘의 성능에 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 하나가 Step Size이다. 일반적으로, Step Size가 크면, 알고리즘 수렴 속도는 빨라지지만, 수렴 오차는 커지게 되고, Step Size가 작으면 수렴 오차는 작아지지만, 수렴 속도는 느려진다. Step Size의 이러한 특성을 상호 보완하고자 많은 방법들이 제안되어 오고 있다. 본 논문에서는 오차 제곱 변화 곡선의 기울기로부터 현재 상태에 대한 카테고리를 분류하여, Step Size를 매 단계마다 적절하게 가변시킴으로써, 결과적으로 수렴 속도와 정확도, 연산량을 향상시킨 새로운 개념의 Categorized 가변 스텝 사이즈 LMS 알고리즘을 제시하고, 그 성능은 실험을 통하여 수렴 속도와 Excessive Mean Square Error (EMSE), 연산량의 관점에서 향상되었음을 검증하였다. Information processing in variable and noisy environments is usually accomplished by means of adaptive filters. Among various adaptive algorithms, Least Mean Square (LMS) has become the most popular for its robustness, good tracking capabilities and simplicity, both in terms of computational load and easiness of implementation. In practical application of the LMS algorithm, the most important key parameter is the Step Size. As is well known, if the Step Size is large, the convergence rate of the algorithm will be rapid, but the steady state mean square error (MSE) will increase. On the other hand, if the Step Size is small, the steady state MSE will be small, but the convergence rate will be slow. Many researches have been proposed to alleviate this drawback by using a variable Step Size. In this paper, a new variable Step Size LMS(VSSLMS) called Categorized VSSLMS (CVSSLMS) is proposed. CVSSLMS updates the Step Size by categorizing the current status of the gradient, hence significantly improves the convergence rate. The performance of the proposed algorithm was verified from the view point of convergence rate, Excessive Mean Square Error(EMSE), and complexity through experiments.

비음수 행렬 분해와 디코릴레이터를 이용한 모노-스테레오 블라인드 업믹스 기법

최근우,전상배,이석진,성굉모,Choi, Keun-Woo,Chon, Sang-Bae,Lee, Seok-Jin,Sung, Koeng-Mo 한국음향학회 2010 韓國音響學會誌 Vol.29 No.8

본 논문은 충분한 음원 너비 (Apparent Source Width)와 스테레오 이미지 품질 (Stereophonic Image Quality)을 확보하는 모노-스테레오 업믹스 기법을 제안한다. 모노 신호의 분석을 위해 높은 계수의 비음수 행렬 분해가 사용된다. 그 결과로\ 나온 분해된 음원들은 음조성 (Tonality)에 의하여 타악기 (Percussive)와 음조 (Tonal) 그룹으로 분류된다. 두 그룹 중 하나는 바로 스테레오 채널로 들어가는 반면 나머지 하나는 디코릴레이터를 통과하여 들어가게 된다. 청취 평가 결과 제안한 방법은 충분한 음원 너비와 스테레오 음상을 제공할 뿐만 아니라 기존의 방법에 비해 음색 변화도 감소하는 종합적으로 향상된 성능을 보여주었다. This paper presents a new method for upmixing mono signal to stereo signal with guaranteeing high stereophonic image quality (SIQ) and large apparent source width (ASW). The proposed method consists of analysis phase and synthesis phase. In analysis phase, a mono signal is first decomposed into multiple sound sources by the use of high-rank nonnegative matrix factorization. Then the multiple sources are clustered into two groups based on tonality criterion. In synthesis phase, one group is directly fed into left and right channels while the other group is decorrelated before being fed into each channel. Subjective tests reveals that the proposed method gives listener high SIQ and large ASW with minimizing timbral distortions.

공간감 인자로서의 고주파 대역 포락선 양이 시간차의 유효성

서정훈,전상배,성굉모,Seo, Jeong-Hun,Chon, Sang-Bae,Sung, Koeng-Mo 한국음향학회 2010 韓國音響學會誌 Vol.29 No.6

다채널 오디오 코딩 시스템을 평가함에 있어서 음색 요소뿐만 아니라 공간감 요소 역시 큰 중요성을 갖는다. 이러한 이유로 양이 시간차 왜곡 (Interaural Time Difference Distortion, ITDDist), 양이 크기차 왜곡 (Interaural Level Difference Distortion, ILDDist), 양이 상관관계 왜곡 (Interaural Cross Correlation Distortion, IACCDist)과 같은 공간감 요소를 추가하여 기존의 음질 객관 평가 권고안인 ITU-R Rec. BS. 1387-1을 다채널 오디오 시스템에 적용하기 위한 시도가 있었다. 이 다채널 오디오 시스템을 위한 확장 모델에서는 Duplex 이론에 따라, 양이 시간차 왜곡은 1.5kHz 이하의 저주파 영역에 대해서만 계산되었으며, 양이 크기차 왜곡은 2.5kHz 이상의 고주파 영역에 대해서만 계산되었다. 하지만 고주파 영역에 있어서 포락선의 양이 시간차는 공간감 인지에 있어서, 특히 음상 정위에 있어서 중요한 역할을 한다. 이러한 고주파 영역 포락선의 양이 시간차 공간감 인지에 미치는 영향을 정량적으로 분석하기 위해 해당 인자를 계산하는 방법이 본 논문에서 소개된다. 또한, 이렇게 계산된 고주파 영역 포락선의 양이 시간차는 다채널 오디오의 주관평가 결과와 높은 상관관계를 가짐을 확인한다. Both timbral features and spatial features are important in the assessment of multichannel audio coding systems. The prediction model, extending the ITU-R Rec. BS. 1387-1 to multichannel audio coding systems, with the use of spatial features such as ITDDist (Interaural Time Difference Distortion), ILDDist (Interaural Level Difference Distortion), and IACCDist (InterAural Cross-correlation Coefficient Distortion) was proposed by Choi et al. In that model, ITDDistswere only computed for low frequency bands (below 1500Hz), and ILDDists were computed only for high frequency bands (over 2500Hz) according to classical duplex theory. However, in the high frequency range, information in temporal envelope is also important in spatial perception, especially in sound localization. A new model to compute the ITD distortions of temporal envelopes in high frequency components is introduced in this paper to investigate the role of such ITD on spatial perception quantitatively. The computed ITD distortions of temporal envelopes in high frequency components were highly correlated with perceived sound quality of multichannel audio sounds.

바이노럴 렌더링에 적합한 향상된 진폭 기반 패닝 기법

문현기(Hyeongi Moon),전상배(Sang Bae Chon),정현주(Hyunjoo Chung),박영철(Young-cheol Park) 대한전자공학회 2018 대한전자공학회 학술대회 Vol.2018 No.6