시각장애인을 위한 실감음향 기술연구 (A Study on Realistic Audio Technology for the Blind)

서지정보

· 발행기관 : 한국지식정보기술학회
· 수록지 정보 : 한국지식정보기술학회 논문지 / 16권 / 1호 / 33 ~ 43페이지
· 저자명 : 김광기

초록

Barrier Free는 장애인 같은 사회적 약자들이 사회생활에 지장이 되는 물리적/심리적 장벽을 없애기 위한 운동이다. 시각장애인을 위한 대표적인 Barrier Free는 다양한 센서를 활용한 Guide Cane이나 유도로봇 등의 보조기기를 들 수 있다. 그러나 유도로봇 형태의 보조기기는 시각 장애인들의 존재를 더욱 드러내 보인다는 점과 무겁고 덩치가 크다 문제점을 지닌다. 이를 해결하고자 본 논문에서는 장애인의 보조기기로 활용 가능한 실감음향 기반 장애물의 방향을 표현하는 방법을 다룬다. 시각장애인과 장애물을 복소평면에 배치하고 둘 사이의 상대적인 위치를 4개의 공간으로 나눠서 방위각을 계산한 후, 계산된 방위각에 대한 HRTF 계수를 활용하여 장애물의 방향을 나타내는 실감음향을 생성할 수 있다. 그러나 HRTF 계수만을 활용한 방법은 전방향 HRTF 계수를 사용하므로 임베디드나 모바일 환경에서 적용하는데 한계를 지니고 있다. 이를 해결하고자 5.1 채널 환경에서의 HRTF 계수와 CPP 기법을 적용한 실감음향 생성 기술을 제안하였다. 제안된 방법은 공간상에 존재하는 모든 장애물을 CPP 기법을 활용하여 5.1 채널 재생환경에 매핑함으로써 5.1 채널에 대한 HRTF 계수만으로 장애물의 방향을 알려줄 수 있는 실감음향을 생성하도록 하였으며, 이를 통해 HRTF 계수의 메모리 요구량을 약 98%이상을 줄일 수 있었다. 청취평가 결과 제안된 고정된 HRTF 계수와 CPP 기법을 활용한 방법과 전방향 HRTF 계수만을 활용한 방법의 성능이 유사하여 제안된 방법의 타당성을 확인하였다.

영어초록

Barrier Free is a movement to remove physical and psychological barriers that interfere with daily life for the socially underprivileged including the disabled. Representative of the Barrier Free for the visually impaired includes auxiliary devices such as guide canes and guided robots using various sensors. However, assistive devices in the form of guided robots have problems that they are heavy and large and they expose the existence of the visually impaired even more. So as the alternative, we present a method to indicate the direction of obstacles using the realistic sound. To measure the direction of the obstacle, the visually impaired and the obstacle are placed on a complex plane. The azimuth angles of the obstacles are calculated by dividing the relative positions between the visually impaired and the obstacles into four spaces. Then the realistic sound can be generated using the HRTF coefficients for the calculated azimuth angles to indicate the direction of the obstacles. The method using only the HRTF coefficients must have the omnidirectional HRTF coefficients, so there is a limitation that the use of the HRTF based method is rather difficult in an embedded or mobile environment. To solve the problem, we proposed the realistic sound generation technology using the HRTF coefficients and the CPP technique in the 5.1 channel environment. The proposed method maps all obstacles to the 5.1 channel reproduction environment using the CPP technique to generate the realistic sound that can inform the direction of the obstacles with only the HRTF coefficients of the 5.1 multi-channel layout. Therefore, we can reduce the memory requirements for the HRTF coefficients by more than 98%. The listening test results show that the proposed method has the similar performance compared to the method using only the omnidirectional HRTF coefficients.

참고자료

· 없음