머리 전달 함수를 이용한 고주파용 앰비소닉 디코딩 기법

Abstract

앰비소닉 디코딩 기법은 목표 음장을 제한된 차수의 구면조화함수의 조합으로 분해하고, 각 구면조화함수의 기여도를 스피커들로 재구성함으로써 청취자에게 음향 현장감을 제공해주는 기술이다. 하지만, 제한된 차수의 구면조화함수만을 사용하는 경우, 고주파 대역에서 재현 가능한 물리적인 영역이 머리 크기보다도 작아지게 된다. 이 문제를 해결하기 위한 기존 연구들로, 에너지 벡터를 정의하고 이를 최대화 하는 에너지 벡터 최대화 디코딩 기법과 물리적으로 고차의 구면조화함수들까지 재현하는 고차 앰비소닉 기법들이 있다. 하지만 에너지 벡터는 실제 방향 인지와의 관계가 충분히 증명되지 않은 물리량이며, 고차 앰비소닉 기법은 다수의 스피커를 사용해야 하는 단점이 있다. 본 연구에서는, 기존 앰비소닉에서 재현이 어려운 고주파 대역에서 청취자 머리 회전에 일관된 방향인지를 소수의 스피커로 제공해 줄 수 있는 디코딩 기법을 제안한다. 구체적으로는, 머리전달함수를 고차의 구면조화함수로 분해하고, 고주파 대역의 방향 인지를 결정하는 두 귀간 레벨 차이가 청취자 머리 회전에 따른 모든 각도에서 최대한 적은 오차로 재현될 수 있도록 디코딩 기법을 설계하였다. 결과적으로 기존의 기법과 제안한 기법들 간의 비교를 통하여 특정 주파수 대역에서 두 귀간 레벨 차이가 정확히 재현됨을 확인하였다.