드론 장착 마이크로폰에 의한 광대역 음향 획득 기술 (On the Technology of Wide-band Audio Acquisition by Microphone attached Drone)

서지정보

· 발행기관 : 한국방송∙미디어공학회
· 수록지 정보 : 방송공학회 논문지 / 29권 / 1호 / 95 ~ 104페이지
· 저자명 : 장대영, 전 광명

초록

드론은 프로펠러 소음, 바람 등 잡음 요인이 많아 장착된 마이크로폰에 의한 음향 획득이 거의 불가능하다고 알려져 있다. 그러나, 드론 음향 획득이 가능하다면, 드론 영상과 함께 현장의 음향을 제공하여 현장감을 극도로 개선할 수 있을 것이다. 본 고에서는 이러한 난제를 극복하는 것이 가능한지 연구 동향과 그 가능성을 시도해본 사례를 소개하고자 한다. 응용 분야는 드론을 활용한 원격관광을 위한 실감미디어를 실시간으로 제공하는 것을 목표로 하고 있으며, 이를 위하여 8kHz 이상의 대역폭을 제공하는 스테레오 음향을 획득하는 것으로 하였다. 광대역 스테레오 음향을 획득하기 위하여 물리적 접근, 마이크로폰 소자적 접근, 신호처리적 접근의 다각적인 방안을 모색하였다. 스테레오 지향성 마이크로폰을 드론 프로펠러와 이격시켜 장착하고, 소음원 차폐 필터 및 윈드스크린을 사용하였으며, 심층신경망 기반 실시간 드론 소음 제거 솔루션을 적용하였다. 실제 드론 비행 중 녹음된 드론의 소음의 특성은 매우 복잡하고 레벨이 생각보다 컸지만, 다양한 접근을 통하여 드론 소음을 극복하고 드론 영상과 함께 제공되는 음향 서비스의 가능성을 확인하였다. 실제로 실험실에서 각 접근 방안에 대해 구분하여 소음 저감 성능을 측정하여 본 결과 대략 24dB의 소음 감소 효과를 확인하였으며, 청취를 통해 드론 소음에 의해 거의 들리지 않던 음악 소리가 음악을 잘 인지할 수 있을 정도로 소음이 감소되는 것을 확인할 수 있었다.

영어초록

It is known that drones have many noise factors such as propeller noise and wind, making it almost impossible to acquire soundusing an installed microphone. However, if drone sound acquisition is possible, the sense of presence can be greatly improved byproviding real sound along with drone video. In this paper, we would like to introduce research trends and cases where thepossibility has been attempted to see if it is possible to overcome these difficulties. The application field aims to provide real-timerealistic media for remote tourism using drones, and for this purpose, it was decided to acquire stereo sound that provides abandwidth of 8 kHz or more. In order to obtain wide-band stereo sound, various methods including physical approach, microphoneelement approach, and signal processing approach were explored. Stereo directional microphones were mounted at a distance from thedrone propeller, noise proof filters and windscreens were used, and a DNN (Deep Neural Network) based real-time drone noisecancellation was applied. Although the characteristics of the drone noise recorded during actual drone flight were very complex andthe level was greater than expected, we confirmed the possibility of overcoming drone noise through various approaches andproviding sound service along with drone video. In fact, as a result of measuring the noise reduction performance of each approachseparately in the laboratory, a noise reduction effect of approximately 24 dB was confirmed, and through listening, the music sound,which was barely audible due to drone noise, was enhanced to a level where the music could be well perceived.

참고자료

· 없음