This research is a study about virtual placement of 3D sound source at upper hemisphere using ear-level loudspeakers. Placement of sound source at 3D space can enhance listener’s immersion feeling of mul-timedia contents, so it is quite needed to develop a method to place 3D sound source. Many researches have been successful in placing 2D sound source at the horizontal plane using ear-level loudspeakers (e.g. Wave Field Synthesis, Ambisonics, Least squares method, Acoustic brightness/darkness control, etc.). And there are also some researches about placing 3D virtual sound source at upper hemisphere only using ear-level loud-speakers. But there are only few papers explaining why (or why not) ear-level loudspeakers can place 3D vir-tual sound source at desired location of upper hemisphere. So this research aims to explain why (or why not) ear-level loudspeakers can place 3D virtual sound source at upper hemisphere.
For the explanation of 3D virtual sound source placement at upper hemisphere using ear-level loud-speakers, we have made four hypotheses. 1st hypothesis is about cone-of-confusion generation. 2nd hypothe-sis is about virtual sound source placement in the sagittal plane. 3rd hypothesis is about auditory sensitivity characteristics. 4th hypothesis is about effect of echo and sound quality. We expanded the scope of previous hypothesis about virtual sound source placement in the median plane to sagittal plane, finally upper hemi-sphere. And we found out how echoes and sound quality change could affect virtual sound source placement performance. Those hypotheses have been verified throughout various subjective listening tests and statistical analyses.
본 연구는 귀높이 스피커를 사용하여 위쪽 반구의 위치에 3차원 가상 음원을 배치하는 것에 관한 연구이다. 3차원 공간 상에 음원을 배치하는 것은 멀티미디어 컨텐츠에 대한 청자의 몰입감을 증대시킬 수 있기 때문에 3차원 음원을 배치하는 것은 매우 필요한 기술이다. 귀높이 스피커를 사용해서 수평면 상에 2차원 음원을 배치하는 많은 성공적인 연구들이 존재한다. (e.g. Wave Field Synthesis, Ambisonics, Least squares method, Acoustic brightness/darkness control, etc.). 또한 오직 귀높이 스피커만을 사용해서 위쪽 반구의 위치에 3차원 가상 음원을 배치하는 연구들도 몇몇 존재한다. 하지만 귀높이 스피커를 사용해서 위쪽 반구의 원하는 위치에 3차원 가상 음원이 배치되는 원리 규명에 관한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 연구는 귀높이 스피커를 사용해서 청자 기준 위쪽 반구의 위치에 3차원 가상 음원이 배치되는 원리 규명을 하는 것을 목적으로 한다.
원리 규명에 대한 설명을 위해서, 본 연구는 4가지의 가설을 정립하였다. 첫 번째 가설은 원추성 혼돈 영역 생성 관련 가설이다. 두 번째 가설은 시상면 가상 음원 배치 관련 가설이다. 세 번째 가설은 청각 민감도 특성 관련 가설이다. 네 번째 가설은 에코와 음질 영향 관련 가설이다. 본 연구는 정중면 가상 음원 배치에 관한 기존의 가설을 시상면으로, 나아가 위쪽 반구의 임의의 위치로 확장한 것에서 의의가 있다. 또한 에코와 음질의 변화가 가상 음원 배치 성능에 어떠한 영향을 주는 지 확인하였다. 본 연구가 제안한 가설들은 다양한 주관 청감 평가와 통계 해석을 통해서 검증되었다.
