청취자가 이동이 가능한 청각 디스플레이 시스템 개발
A development of the virtual auditory display system that allows listeners to move in a 3D space
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초록
본 연구에서는 청취자가 3차원 공간에서 자유로이 움직일 수 있는 음장 재생 시스템을 개발하였다. 시스템은 방음실(4.7m(W)×2.8m(D)×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 제시장치로부터 출력하도록 설정하였다. 실험에 사용한 머리전달함수는 청취자의 머리 정면에서 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.
Abstract
In this study, we constructed a virtual auditory display(VAD) that enables listener to move in a room freely. The VAD system was installed in a soundproof room(4.7m(W)×2.8m(D)×3.0m(H)). The system consisted of a personal computer, a sound presentation device, and a three-dimensional ultrasound sensor system. This system acquires listener’s location and position from a three-dimension ultrasonic sensor system covering the entire room. Localization was realized by convolving the sound source with head related transfer functions(HRTFs) on personal computer(PC). The calculated result is generated through a LADOMi(Localization Auditory Display with Opened ear-canal for Mixed Reality). The HRTFs used in the experiment were measured for each listener with loudspeakers constantly 1.5m away from the center of the listener's head in an anechoic room. To evaluate the system performance, we experimented a search task of a sound source position in the condition that the listener is able to move all around the room freely. As a result, the positioning error of presented sound source was within 30cm in average for all listeners.
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