제품의 음질특성에 관한 연구: 진공청소기에의 적용

Abstract

주로 제품의 음압레벨을 낮추는 것을 목표로 했던 지금까지의 소음제어 방법은 소비자의 제품소리에 대한 느낌이 단지 그것의 레벨에 의해서만 결정되는 것이 아니므로 개선되어져야만 한다. 소비자의 제품 선택시 그것의 음질은 매우 중요하며, 제품에 맞는 소리를 내도록 하는 것은 제품의 경쟁력을 확보하기 위해서도 중요하다. 다양한 제품의 소리에 대한 주관적 느낌을 나타내기 위해 객관적인 평가 방법과 측정법을 개발하는 것은 매우 중요하다. 최근의 심리음향학적 연구의 성과로 주관적인 음질을 나타내는 음질 요소 예를들어 라우드니스, 샤프니스, 러프니스, 변동강도 등이 개발되었다. 본 연구에서는 제품의 음질을 나타내는 하나의 값으로 나타내는 방법에 대해 연구하였고, 음질이나 제품 소리의 주관적인 느낌에 영향을 주는 주파수 대역을 파악해 보았다. 음질 연구의 대상으로 본 연구에서는 진공 청소기를 다루었다. 진공 청소기소리의 전체적인 느낌을 나타내는 모델은 없었으며, 그것의 음질에 대해서도 연구되어진 바가 없다. 본 연구에서는 청소기의 짜증도 지수를 모델화하고자 하였으며, 소리의 주파수 성분과 음질사이의 상관관계를 파악하고자 하였다. 다양한 청소기 소리를 녹음하고, 그것의 특정 주파수 성분을 증감시켜서 새로운 소리를 만들었다. 이 소리들을 헤드폰을 이용해 모노럴로 28명을 대상으로 주관적 평가를 하였다. 주관적 평가의 방법은 PCM, SDM, MSI등을 이용하였다. 음질과 주파수 성분과의 관계는 주성분 분석 방법과 다구찌의 직교배열표를 이용하여 파악하였다. 그 결과 진공 청소기 소리의 느낌은 크게 성능에 관련된 느낌과 쾌적도에 관련된 느낌으로 나눌 수 있었다. 600 Hz이하의 저주파 대역 소리는 대체로 성능과 관련된 느낌과 관련이 많았으며, 3.9 kHz이상의 고주파수 대역 성분은 듣는 소리를 더 불쾌하게 만드는 것으로 나타났다. 28명의 주관적 평가 결과와 관련된 음질요소를 이용하여 청소기 짜증도 지수를 만들었다. 주관적 평가와 인공 신경망을 이용하여 청소기에 대한 짜증정도를 표현할 수 있는 강건한 모델을 만들었다. 진공 청소기의 짜증도 지수는 관련 음질 요소중 주로 라우드니스와 샤프니스와 관련 깊었다. 라우드니스가 증가할 경우 짜증도 지수는 처음에는 비교적 급하게 증가하다 일정값에 이르면 완만하게 증가하였다. 반면 샤프니스가 증가할 경우 짜증도 지수는 S자 모양을 보였다. 청소기 소리에 대한 위의 정보들을 기초로 실제 청소기 소음원을 개선하여 청소기의 음질이 개선될 수 있음을 보았다. 본 연구에서 이용된 실험 방법과 모델은 다른 제품의 음질관점의 소음제어에도 유용하게 이용될 것이다.