• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2023.01a
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• pp.357-360
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• 2023

본 논문에서는 거품 입자의 물리적 속성을 활용하여 가상 시뮬레이션 장면에 맞는 거품 사운드를 합성하고 사운드의 물리적 현상을 기반으로 사운드의 크기를 효율적으로 제어할 수 있는 기법을 제안한다. 현실에서는 사운드의 근원지와 청중의 위치 관계에 따라 사운드 크기의 차이가 나타타는 것을 쉽게 관찰할 수 있다. 본 논문에서는 이 문제를 효율적으로 풀어내기 위해 복잡한 3차원 유체의 움직임을 분석하는 게 아닌, 2차원으로 투영된 입자의 유동을 분석하여 사운드를 합성하고 제어하는 방식을 소개한다. 우리의 방법은 거품 사운드의 크기를 효율적으로 조절할 수 있도록 스크린 공간에서 계산된 거품 입자의 속도와 위치를 활용하여 청중의 위치 관계 및 사운드의 방향성을 확인하고, 이를 통해 거품 사운드를 사실적으로 합성하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.17 no.3
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• pp.27-36
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• 1998

현재 상용화된 사운드 합성 기기에서 널리 쓰이고 있는 PCM 방식에서의 문제점은 고음질의 음을 얻기 위해서 많은 메모리 용량을 필요로 하는 것이다. 이 논문에서는 이 문 제를 해결하기 위해 MPEG 오디오 압축 방식을 적용하여 샘플된 음을 압축하고, 실시간으 로 이를 복호화 해서 음을 합성해내는 사운드 합성 시스템을 설계하였다. 사운드 합성 시스 템은 마이크로프로세서, 음원 DSP, MPEG 오디오 복호화기로 구성되며, 44.1Khz의 샘플링 주파수로 32개의 음을 동시에 합성할 수 있도록 설계되었다. 설계 과정에서 각각의 기능 요 소를 C언어로 기술하여 사운드 합성 시스템에 대한 소프트웨어 모델을 작성하였다. 이것을 통해 미리 전체 시스템의 동작을 시뮬레이션하고, 압축 방식을 적용함으로써 발생될 수 있 는 여러 가지 문제점에 대한 해결 방안을 제시하였다. 시뮬레이터로 시스템의 동작을 검증 한 후, DSP와 MPEG 복호화기를 포함하는 사운드 합성 시스템을 VHDL로 설계하여 시뮬 레이션을 통해 하드웨어가 정상적으로 동작함을 확인하였다. MPEG 오디오 압축 방식을 이 용함으로써 메모리 용량 측면에서는 약8:1의 감소 효과를 얻을 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2022.07a
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• pp.587-590
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• 2022

본 논문에서는 물리기반 옷감 시뮬레이션에 적합한 소리를 효율적으로 생성하기 위한 데이터 기반 합성 기법을 제안한다. 시뮬레이션에서 소리를 표현하는 방법은 크게 생성과 합성이 있지만, 합성은 실시간 애플리케이션에서 활용이 가능하기 때문에 인터랙티브한 환경에서 자주 활용되고 있다. 하지만, 데이터에 의존하기 때문에 원하는 장면에 부합하는 사운드를 합성하기는 어려우며, 기존 방법은 한 방향으로만 사운드 데이터를 검색하기 때문에 불연속으로 인한 끊김 현상이 발생한다. 본 논문에서는 양방향 사운드 합성 기법을 제시하며, 이를 통해 불연속적으로 합성되는 사운드 결과를 효율적으로 개선될 수 있음을 보여준다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2022.07a
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• pp.553-556
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• 2022

본 논문에서는 거품 입자를 활용하여 시뮬레이션 장면에 맞는 소리를 효율적으로 합성할 수 있는 기법을 제안한다. 물리 기반 시뮬레이션 환경에서 소리를 표현하는 대표적인 방법은 생성과 합성이다. 사운드 생성의 경우 시뮬레이션 장면마다 물리 기반 접근법을 사용하여 소리를 생성할 수 있는데 계산 시간과 재질 표현의 어려움으로 다양한 시뮬레이션 장면에 대한 소리를 만들어 내기에는 쉽지 않다. 사운드 합성의 경우 소리 데이터를 미리 구축해야 하는 사전 준비가 필요하지만, 한 번 구축하면 비슷한 장면에서는 같은 소리 데이터를 활용할 수 있는 점이 있다. 따라서 본 논문에서는 거품 시뮬레이션의 소리 합성을 위해 소리 데이터를 구축하고 거품 입자의 효율적인 군집화를 통해 계산 시간을 줄이면서 소리의 사실감은 개선할 수 있는 사운드 합성 기법을 제안한다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.17 no.3
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• pp.17-26
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• 1998

이 논문은 사운드 합성을 위한 전용 DSP의 설계에 관한 내용이다. 설계된 음원 DSP는 사운드 카드나 전자 악기, 혹은 노래방 기기 등에서 미디 신호를 입력으로 받아서 사운드를 합성하는데 사용된다. 합성 알고리즘으로는 FM방식과 PCM방식을 지원하며, 구조 가 다르고 합성 방식이 서로 다른 8개의 알고리즘을 하드웨어적으로 구현하였다. 설계된 DSP는 44.1KHz의 16비트 출력으로 32개의 음을 동시에 낼 수 있다. DSP 내부 구조의 최 적화와 마이크로 동작의 병렬화를 통해 실제 필요한 주파수보다 낮은 주파수에서 동작시킴 으로써 전력 소모와 칩 구현에서 많은 이점을 가져올 수 있었다. 설계된 DSP는 COMPASS 툴에서 0.8㎛ 표준 셀로 합성되어 칩으로 제작되었으며, 동작 주파수는 33MHz이다. 제작된 칩을 검증하기 위해 PC에 삽입되는 음원 모듈 카드를 제작하여 미디 음악을 연주시켜 보았 다. 그 결과 원하는 동작 주파수에서 완벽하게 사운드를 합성해내는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.15 no.1
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• pp.25-34
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• 2009

Sound is very important element to enhance and reinforce reality and immersion of users in virtual reality and computer animation. Recently, significant researches about sound modeling are presented in computer graphics community. In this article, main subjects are explained and major researches are reviewed based on the sound papers presented in computer graphics community. Specially, several papers about following two subjects are reviewed in this paper: 1) synthesing sound using physically-based laws and generating sound synchronized with graphics. 2) spatializing sound and modeling sonic environment. Many research about sound modeling have been focused on more efficient modeling of real physical law and generate realistic sound with limited resources. Based on this concept, various papers are introduced and the relationship between researches about sound and graphics is discussed.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2021.07a
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• pp.593-596
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• 2021

본 논문에서는 지형의 고도와 기울기를 고려하여 사운드의 확산과 회절을 인터렉티브하게 표현할 수 있는 사운드 합성 기법을 제안한다. 우리의 접근 방식은 광선 추적법(Raytracing)을 기반으로 소리의 크기를 보여줄 수 있는 사운드 강도 맵을 빠르게 계산한다. 지형의 고도와 기울기 값을 고려하여 소리의 강도 맵에 가중치를 적용하여, 결과적으로 지형의 지오메트리 분석인 큰 계산 과정을 피하고 지형을 고려한 소리의 크기를 인터렉티브하게 업데이트한다. 이 과정에서 소리의 근원지에 따른 고도 간의 격차를 계산하여 소리의 크기를 자동으로 감쇠시키며, 주변 지형의 공간 기울기를 기반으로 기울기의 차에 따라 소리의 크기를 자동으로 감쇠시킨다. 본 논문에서 제안하는 방법을 이용한 소리는 실제 높낮이가 있는 현실의 지형에서 듣는 소리의 전파 및 감쇠와 유사한 형태를 보여주며, 소리의 위치에 따라서 소리 감소 패턴이 변경되고, 또한, 지형에 따라서 소리의 크기가 제어되는 결과를 보여준다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.9
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• pp.420-426
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• 2018

Acoustic Quanta, which British Physicist Dennis Gabor created, is the theoretical background for granular synthesis and has influenced many computer music artists and sound designers. Acoustic Quanta is a very short sound burst, lasting only 1 to 100 ms. Granular synthesis is a sound synthesis technique which slices original sound into sound grains and re-combines them into a new acoustic event. Concept of sound grain is borrowed from the acoustic quanta. Granular Synthesis can make very unique sound, so that it can be useful in many ways, especially in sound design. This paper presents concept of acoustic quanta and granular synthesis. It then discusses making a synthesizer as an implementation of synchronous granular synthesis and its applications on sound design. As a result, the duration of acoustic quanta should range between 0.239 and 33.367 ms, in consideration of audible frequencies, which is different from the original concept of the acoustic quanta.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics S
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• v.36S no.5
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• pp.112-121
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• 1999

본 연구에서는 사운드 합성에 응용할 목적으로 설계된 오디오 복호화기에 대한 내용을 담고 있다. 악기음을 ROM에 저장한 후 그 데이터를 이용하여 사운드 합성을 하는 PCM 방식에서 많은 악기음 데이터를 저장하면 할수록 더욱 좋은 음질의 사운드를 합성할 수 있다. 따라서 한정된 용량에 더욱 많은 악기음을 저장하기 위해서는 압축이 꼭 필요하다. 이를 위해서는 미리 압축한 악기음을 ROM에 저장한 후 그것을 필요시 복호화해 줄 복호화기만 있으면 된다. 그와 동시에 많은 악기음을 내기 위해서는 빠른 복호화기 필수적이다. 그래서 MPEG-1 오디오의 layer-1을 기본으로 하여 44.1 KHz의 샘플링 주파수로 32가지 악기음에 대한 실시간 복호화를 수행한다. 여기서는 음원 압축이라는 특수한 목적에 맞추어 압축의 효율성을 높이고 스스로 루프를 만들어서 합성의 편의를 제공하고 기존의 MPEG-1 오디오 layer-1에서 변형이 된 새로운 포맷과 추가된 기능에 관한 내용을 담고 있으며 이러한 복호화기를 설계하고 FPGA를 이용하여 검증하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.28 no.3
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• pp.229-238
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• 2009

This paper describes a sound engine of Korean traditional instruments, which are the Gayageum and Taepyeongso, by using a TMS320F2812. The Gayageum and Taepyeongso models based on commuted waveguide synthesis (CWS) are required to synthesize each sound. There is an instrument selection button to choose one of instruments in the proposed sound engine, and thus a corresponding sound is produced by the relative model at every certain time. Every synthesized sound sample is transmitted to a DAC (TLV5638) using SPI communication, and it is played through a speaker via an audio interface. The length of the delay line determines a fundamental frequency of a desired sound. In order to determine the length of the delay line, it is needed that the time for synthesizing a sound sample should be checked by using a GPIO. It takes $28.6{\mu}s$ for the Gayageum and $21{\mu}s$ for the Taepyeongso, respectively. It happens that each sound sample is synthesized and transferred to the DAC in an interrupt service routine (ISR) of the proposed sound engine. A timer of the TMS320F2812 has four events for generating interrupts. In this paper, the interrupt is happened by using the period matching event of it, and the ISR is called whenever the interrupt happens, $60{\mu}s$. Compared to original sounds with their spectra, the results are good enough to represent timbres of instruments except 'Mu, Hwang, Tae, Joong' of the Taepyeongso. Moreover, only one sound is produced when playing the Taepyeongso and it takes $21{\mu}s$ for the real-time playing. In the case of the Gayageum, players usually use their two fingers (thumb and middle finger or thumb and index finger), so it takes $57.2{\mu}s$ for the real-time playing.