스피커의 주관적 청음 평가치와 라우드니스 측정치 간의 상관 관계

Abstract

스피커의 음질에 대한 재생 성능을 판단하기 위하여 개발 및 최종 평가 단계에서 수행되는 청음실험은 시간과 경제적 문제뿐만 아니라, 평가자의 평가 능력에 따른 재현성 및 신뢰성에 많은 문제를 나타낸다. 이와 같은 이유로 스피커의 성능은 주관적 평가치 뿐만 아니라 객관적인 지표로서도 나타내는 시도가 함께 이루어져야 한다. 이를 위한 시도의 하나로서, 본 연구에서는 청음실험 및 통계 처리를 실행하여 얻은 주관적 평가 결과와 스피커 재생음에 대한 음질인자 해석을 통하여 얻은 객관적 측정 사이의 관계를 밝히고자 한다. 청음실험 결과는 분산분석법 및 Tukey의 방법을 이용한 네 단계의 통계 처리를 통하여 주관적 평가 결과를 얻고, 객관적 평가를 위해서는 라우드니스 측정을 기본으로 한 충실도 평가치 (Fidelity Rating)와 부드러움 평가치 (Softness Rating)를 제안한 후, 두 평가 결과의 상관도를 계산함으로써 타당성을 검증하였다. 본 연구에서의 방법론을 이용하면, 개발품 및 완성품의 스피커 음질 평가에 있어서, 시간이 많이 들고 비싼 주관 평가 작업이 없이도 통계적으로 안정되게 예측 평가할 수 있다고 본다.

Acoustic performance of loudspeakers for sound reproduction has been qualitatively evaluated by using the listening test by juries in the development and final evaluation stages. However, the subjective evaluation method has many problems in the viewpoint of reliability and repeatability that are mainly related to the jury performance, as well as time and economy. In this reason, objective techniques should be tried to evaluate the acoustic performance of loudspeakers as well as the conventional subjective test. The object of this study is to find if there is any correlation between the statistically treated in test results and the measured results based on the loudness of reproduced sound signals. For the four-step statistical analysis, the analysis of variance (ANOVA) and Tukeys method are employed for dealing with the data from the listening test. For the objective evaluation, Zwickers loudness considering the human hearing characteristics is calculated for the measured sound signal emitted from each loudspeaker and the objective ratings such as fidelity rating (FR) and softness rating (SR) is suggested. The correlation between two ratings has been demonstrated for an actual set of loudspeakers using FR, SR and correlation coefficient. The method in this study can be useful in statistically evaluating commercial or prototype loudspeakers without using very time-consuming and expensive subjective testing.