Sliding FFT based Algorithm for Detecting Specific Sound

Sliding-FFT를 이용한 특정사운드 감지 알고리즘

적절한 촉각자극과 결합된 효과음은 실감성을 향상시킨다고 알려져 있다. 예를 들어, 영화나 게임의 총소리 효과음에 진동자극이 결합되면 훨씬 몰입감이 증진된다. 영화의 경우, 미디어 파일 내에 진동효과 관련한 정보를 부가하는 연구가 진행되기도 하였으나 대중화되지는 못했다. 게임의 경우, 진동을 유발시키도록 프로그래밍하는 방식을 사용하기도 한다. 하지만 진동을 고려하여 개발하는 게임은 전체 10% 미만일 정도로 일반화되어 있지 않다. 따라서 효과음향을 실시간으로 감지하여 진동을 발생시키는 시스템이 바람직하다. 본 논문에서는 이러한 시스템에서 특정 효과음을 실시간으로 감지하는 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘에서는 감지하고자 하는 효과음의 주파수 분포를 미리 분석해서 저장해 놓는다. 입력되는 효과음에 대해 실시간으로 주파수를 분석하여 저장된 값과의 차이를 비교하여 특정 효과음을 감지하게 된다. 실시간 주파수 분포에는 sliding fast Fourier transform (SFFT)를 사용한다. 이는 특정 효과음의 시작순간을 명확히 알 수 없기 때문이다. 제안 알고리즘을 First Person Shooting (FPS) 게임에 적용하여 성능분석을 하였다. 소음이 없을 경우, 감지율은 $80{\sim}90%$였으나, 소음 정도가 커질수록 감지율이 선형적으로 반비례하였다. 또한 감지에 걸리는 시간은 효과음 발생순간부터 0.45초 이내였다.