• 감성과학
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• 제10권3호
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• pp.307-320
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• 2007

본 연구는 가전제품의 제품군과 그 기능들에 따라 차별화 가능한 인지적, 감성적 '청각 사용자 인터페이스 디자인 가이드라인(Auditory User Interface Design Guideline)'을 마련하고, 가전제품의 작동기능 정보와 직관적으로 연합 가능한 청각신호(auditory signal)를 제작할 수 있는 지침을 제시하여 GUI 중심의 제품 설계에서 한차원 확장되고 사용자의 다중감각적 특성이 적용된 디자인 방법을 실무에 적용하고자 하였다. 특히 AUI에 대한 체계를 확립함으로써 브랜드 정체성(Brand Identity) 및 기업 이미지를 제고할 수 있다는 목적을 함께 고려하였다. 이러한 연구가 필요했던 이유는 가전제품에 대한 소비자의 심적 모형(mental model)과 감성 측면에서의 접근에 대한 요구 때문인데, 이는 AUI의 체계적 적용이 아닌 임의적 연결(mapping)으로 인한 버저(buzzer) 청각신호의 짜증(annoying) 발생이 빈번한 사례들에서 출발한다. 또한 GUI의 변화와 수준에 미치지 못하는 AUI의 업그레이드 필요성과 가전제품에서의 감성 마케팅 경향을 반영하는 의미론 지니고 있다. 이와 함께 멀티미디어 환경의 급속한 확산으로 다중감각적 정보제시(multimodal display)가 요구되는 상황에 걸맞은 시도이다. 본 연구는 특정 가전제품이나 특정 기능이 지니고 있는 인지적, 감성적 차원의 속성을 청각신호(auditory signal)의 다양한 속성들로 유발하는 관계를 추출하고, 이를 형성하는 기본 메커니즘에 대한 경험적 자료를 제시하여, 가전제품의 AUI 디자인에 유용한 가이드라인을 제공하고자 하였다. 그러나 본 논문에서는 연구의 구체적이고 세부적인 결과보다는 전체적인 계획과 진행과정의 절차를 소개하여 관련분야 연구 진행의 참조적 틀을 마련하고자 한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권1호
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• pp.60-68
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• 2010

청신경의 이상으로 발생하는 감각신경성 난청의 경우, 달팽이관이나 청각신경에 전극을 이식하여 전기자극을 가함으로써 청지각을 살릴 수 있다. 이를 위해 우선적으로, 각 청각신경들이 담당하여 인지할 수 있는 소리의 주파수 분포를 표시한 음계소지도를 파악해야 한다. 본 논문에서는 청각신경신호 검출 장치용 다중채널 아나로그 프론트엔드 회로를 제안한다. 제안된 아나로그 프론트엔드의 각 채널은 AC 커플링 회로, 저 전력 4차 Gm-C LPF와 단일 기울기 ADC로 이루어진다. AC 커플링 회로는 청각신호의 불확실한 DC 전압 레벨을 제거하고 AC 신호만 전달한다. Gm-C LPF는 청각신호의 대역폭을 고려하여 설계 되었으며, 플로팅-게이트 기법이 적용된 OTA를 사용하였다. 채널별 ADC를 구현하기 위해서, 최소의 면적으로 구현할 수 있는 단일 기울기 ADC 구조를 사용하였다. 측정 결과, AC 커플링 회로와 4차 Gm-C LPF는 100 Hz - 6.95 kHz의 대역폭을 가지며, 단일 기울기 ADC는 7.7 비트의 유효 해상도를 가진다. 그리고, 채널 당 $12\;{\mu}W$의 전력이 소모 되었다. 전원 전압은 3.0 V가 공급되었고, 코어는 $2.6\;mm\;{\times}\;3.7\;mm$의 실리콘 면적을 차지한다. 제안된 아나로그 프론트엔드는 1-poly 4-metal $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정에서 제작 되었다.

• 한국음향학회지
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• 제19권7호
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• pp.28-33
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• 2000

음성 신호의 효과적인 양자화를 위해서 인간의 청각 인지 특성을 이용하는 방법이 널리 사용되고 있다. 그러나 아직까지는 음성 스펙트럼의 크기 정보에 대한 인지 특성만을 이용하고 있을 뿐, 음성의 위상 정보는 그 중요성에 비해 간과되어 온 것이 사실이다. 본 논문에서는, 음향 신호로부터 청각 인지 측면에서 관련 없는 위상 성분을 추정하는 PIPE(Perceptually Irrelevant Phase Elimination) 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 청각 특성이 critical band 대역 내의 상대적인 위상 관계에 민감하다는 관측 결과에 근거하여, 일반적인 stationary 푸리에(Fourier) 신호와 고조파(harmonic) 신호에 대해 각각 인지 측면에서 관련 없는 위상을 판별하는 방법을 제공한다. 제안된 방법을 음성 분석-합성(analysis / synthesis) 시스템에 적용함으로써 일부 위상 정보만을 이용해 음성을 복원하였으며, 청취 실험 결과 제안된 방법의 효율성을 알 수 있었다.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.238-241
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• 2005

디지털 미디어 기술의 발전은 코딩 분야를 비롯하여 다양하게 발전하고 있다. 특히 오디오 신호 처리 분야에서는 디지털 오디오 신호의 생성, 압축, 복원의 단계가 다양한 형태로 개발되고 있다. 오디오 신호 처리에서 인간의 청각 기관을 모델링한 심리음향 기법은 이용하여 압축뿐만 아니라 잡음 신호의 개선에서도 효과적으로 이용되고 있다. 이러한 심리음향모델을 기반으로 하여 구성된 적응지각필터는 지각필터를 이용하여 적응적으로 잡음에 열화된 신호를 개선한다. 이때, 적응지각필터 반복 수행 계수의 효과적인 결절은 오디오 신호의 청각적 손실을 줄이는 동시에 정확한 잡음 제거를 수행한다. 성능을 확인하기 위해서 SNR 및 NMR 비교를 수행하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권4호
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• pp.401-407
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• 2013

선박 기술 발전에 따라 다양한 장비가 개발되고 있지만 인적요인에 의한 해양사고는 여전히 지속적으로 발생하고 있다. 이러한 상황에서 인적요인에 의한 사고 감소를 위하여 선교 내 항해장비의 인간공학적 설계가 많은 관심의 대상이 되고 있다. 선교에는 항해 및 통신장비로부터 나오는 음향 신호 등 항해사에게 정보를 전달하기 위한 다양한 청각 신호들이 존재한다. 하지만 이러한 청각 신호, 청각 경고음에 대한 인간의 인지능력에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 청각 경고음은 크게 음성(speech), 함축적 소리(abstract sound), 청각 아이콘(auditory icon)으로 구분 할 수 있다. 본 연구에서는 청각 경고음 중 청각아이콘을 활용하여 5가지의 경보상황(엔진, 화재, 조타, 전기, 충돌)에서 청각아이콘에 대한 감성평가를 통해 각 상황에 적합한 청각아이콘을 선별하였다. 5가지 경보상황 중 뚜렷한 경향이 나타난 2가지 경보상황(엔진, 충돌)에 대하여 분석을 하였다. 본 연구 결과는 선교 내 청각표시장치와 통합선교알람관리시스템을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.3227-3229
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• 2000

본 논문은 청각 자극이 제시되었을 때 변화되는 뇌파로부터 의미 있는 특징을 찾아내서 정량화 할 수 있는 변수 추출 및 분류 기법을 제시한다. 건강한 피실험자로부터 방향성 있는 청각 자극을 인가했을 때의 뇌파를 검출, 분류하였다. 뇌파의 변수 추출 방법으로는 짧은 시간영역에서의 신호의 갑작스런 변화량도 정량적으로 분석할 수 있는 Mallat's A1gorithm을 이용한 웨이블릿 변환(wavelet transform)을 적용하였고, 분류 방법으로는 그 결과로 나온 웨이블릿 계수를 변수로 하여 Neural Network을 학습하여 사용하였다. 향후 피실험자의 훈련을 통해서 청각 자극이 없이 순수한 생각만으로 방향을 검출할 수 있는 뇌파분석기를 만든다면 생각만으로도 물체의 방향을 제어할 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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• pp.421-424
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• 2008

본 논문에서는 다양한 배경잡음에 의해 열화된 음성을 강조하기 위하여 청각모델에 기초로 한 잡음환경에 적응된 잡음억압 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 먼저 유성음과 무성음의 구간을 검출한 후, 각 입력 프레임에서 적응적인 청각기강의 처리를 한다. 마지막으로 진폭성분과 위상성분이 포함된 신경회로망을 사용하여 잡음신호를 제거한 후에 음성을 강조하는 처리를 한다. 본 시스템은 신호대잡음비의 평가방법을 통하여 다양한 잡음에 의해서 열화된 음성신호에 대해서 유효하다는 것을 실험으로 확인한다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제3권10호
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• pp.451-456
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• 2014

감정을 유발하는 청각자극에 따라 발생되는 EEG(Electroencephalographic) 스펙트럼 강도와 감정 반응 간의 상관관계는 중요한 변수이다. 약 20여 년 전 쾌감을 주는 청각자극에 대하여 측정된 신호의 강도가 전전두엽에서 비대칭적으로 반응을 보였다는 연구 결과가 발표되었다. 본 연구에서는 자극관련 스펙트럼적 반응(Event-related Spectral Perturbation: ERSP)이 전두엽에서 비대칭적으로 발생되는지 고찰하기 위하여 청각자극 실험을 수행하였다. 30명의 건강한 대학생 지원자들이 IADS(International Affective Digital Sounds) 실험에 참여하였다. 이 청각자극은 행복, 공포, 그리고 중립의 3단계로 분류되었으며, 데이터의 분석은 세타파(4-8Hz)와 알파파(8-13Hz)에서 이루어졌다. 알파대역의 ERSP 지도는 오른쪽 전두엽에서 행복감과 공포감의 자극에서 높은 신호의 강도를 보여주는 반면 중립성 자극에서는 왼쪽 전두엽에서 높은 신호가 발생되었다. 그러나 세타파는 행복감과 공포감의 자극에 따라 좌측 전두엽에서 높은 신호가 나타나는 반면, 중립적 자극에 따라 우측 전두엽에서 높은 신호를 보여주었다. 높은 쾌감성 자극(행복)은 상대적으로 우측 전두엽에서 높은 EEG 신호가 측정되었으며, 낮은 쾌감성 자극(중립과 공포)은 왼쪽 전두엽에서 측정되었다. 또한 가장 큰 세타파의 변화가 전두엽의 중앙에서 발생되었다. 알파파에서 행복한 청각자극에 가장 강한 신호가 전두엽 전체에서 관찰되었다. 이 결과들은 기존의 감정들과 일치되며, 세타파와 알파파가 감정처리에서 중요한 역할을 하고 있음을 시사한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.362-368
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• 2018

본 논문은 학습으로 공감각 현상을 지각할 수 있는 의도적인 공감각을 기반으로 신체의 움직임에서 시각과 청각정보로의 변환 및 역변환 시스템을 구현하였다. 신체의 움직임은 웨어러블 암밴드인 Myo의 출력인 오일러 각을 사용하였고, 근감각 정보로서 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw) 신호를 사용하였다. 또한, 시각과 청각 정보로서 미디(MIDI, Musical Instrument Digital Interface)신호와 HSI 컬러 모델을 사용하였다. 근감각 신호와 시 청각 신호 사이의 상호변환 방법은 일대일 대응 관계를 적용함으로써 직관적으로 쉽게 유추할 수 있도록 하였다. 시뮬레이션 결과에서 신체의 움직임 정보와 시 청각 정보의 상호변환이 가능함을 ROS(Root Operation System)와 3D 시뮬레이션 툴인 Gazebo를 사용하여 입력과 출력을 비교하였고 변환 오차가 작음을 확인하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제11권1E호
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• pp.64-72
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• 1992

본 연구는 음장의 주관 확산감과 관련있는 두 귀에 입사하는 신호의 상호상관도와 청각유발 반 응과의 관계를 밝히기 위한 것이다. 실험은 중신 주파수가 500Hz인 1/3옥타브 대역잡음을 이용하여 IACC를 0.95에서 0.1까지 가변시키면서 AER을 기록하였다. IACC와 주관확산감과의 함수 결과와 비교 하기 위하여 기준음과 테스트음의 쌍을 교대로 제시하면서 AER을 청각 부위에서 기록하였다. 그 결과 테스트음에 대해 IACC와 관련된 정보는 AER의 반응시간에 나타났고, IACC의 크기가 감소함에 따라 반응시간이 길어지는 경향이 나타났다. 여기에서 IACC와 AER의 반응시간과는 선형관계를 나타냈다. 이 결과는 청각계에서 음장의 IACCDP 반응하는 뉴런이나 메카니즘이 존재하는 것을 암시하고 있음을 알 수 있다.