(사운드) IR : impulse response란?

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룸 튜닝을 위한 측정(4) - 잔향 분석

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[iZotope] 디지털 리버브들은 정확히 뭘 하는 걸까?

 

 "IR"은 Impulse response의 줄임말로

저역 주파수부터 초고역 주파수까지 사인파를 쏜 뒤 (impulse)

받은 반사 음향 (Response)를 계산하여

임의의 소리를 그 공간에다가 내면

어떤 반사 음향을 가질 것 인라고 계산한 값.

https://jooyoung3-0210.tistory.com/125

 

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디지털 리버브

실제 울림

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>>>실제 환경에서 울림이 어떻게 생성되는 가?

*소리 발생

*전 방향으로 음파 방출

*표면에 도달

*표면에 흡수 or 분산 (열 에너지) or  반사 (잔여 에너지)

*반사 음파 뻗어나감 또 전방향 방출

RT60 (Reverb Time 60dB)

* 들리지 않을 정도의 에너지 크가기 될 때까지 반복 : 들을 수 있는 가장 작은 반사음의 음량 60 db

-->리버브가 감소하는데 걸리는 시간 Reverb Decay Time:  RT60 (Reverb Time 60dB)

 

@ sabine 방정식 

: 방의 잔향시간을 계산하는 방법 중 하나.

방의 크기 반사율 흡음재의 특성을 고려.

방음 및 음향 설계 분에ㅑ에서 유용

 

@흡음률  sound Absorption Coefficient

입사 된 소리가 물질의 특성에 따라 부짙히고 반사되는 사이에 소리의 에너지 대부분이 열에너지로 바뀌면서 감쇠되는 것을 의미.

음이 입사하면 그 전휘에서

반사 흡수 투과 현상이 생김.

흡음률은 같은 재료에 대해서도 임사음의 주파수, 재료면 음의 입사조건, 재료의 배후 및 지지조건, 면적등에 따라 다른 값을 나타난다.

흠음률은 실내 음향 특성을 결정하는 중요한 여러 요인 중 하나, 실내 흡음력, 평균 흡음률과 잔향시간을 결정하는 데 필수적인 인자.

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>>>디지털 리버브를 만들어보자

위의 과정의 모방.

1. 알고리즘 방식

2.컨볼루션 방식

 

1.Algorithmic Reveb

-얼리 리플렉션 재현

오리지널 신호 여러개로 복사 약간의 지연 : 잛은 시간차로 재생되는 복사된 오리지널 신호

- Kate Reflection (얼리 리플렉션들이 공간 내부에서 지속적으로 반사되어 생기는 소리)

얼리 리플렉션 생성 설정에 따라. 이신호들의 지속적인 피드백 생성.

-반사음들이 총 몇번의 피드백을 거쳐 재 탄생할 것인지를 설정해줄 수 있다. 피드백의 양은

전체적인 리버브의 감소타이밍을 결정한다.

 

2.Convolution Reverb **

컨볼루션 : 실제 존재하는 장소나 공간들의 울림 및 반사 반응들을 있는 그대로, 초현실적으로 재현한다는 의미..

특정한 공간이 가지는 음향적 특성 ****"임펄스"의 형태로 측정될 수 있다.

(측정)

이러한 임펄스를 측정하는 데에는 조성이 존재하지 않으면서도 전체 가청주파수 영역을 전부 사용하는 소리들이 사용되었는데 예를 들면 짧고 강한 화이트노이즈, 저음부터 고음까지 반복되는 사인파.

소리를 플어주는 스피커와 녹음하는 마이크 설치.

공간이 만들어낸 임펄스 (재생된 소리가 공간 특성과 결합한 소리)와 공간이 만들어내는 울림들까지 수음한다. 

(분석) 측정 오디오 -> 컨벌루션 프로세서 -> 공간이 가진 특성 기록만을 남기는 과정

이러한 분석 과정을 통해 생긴 기록을 컨벌루션 프로세서는 "임펄스 반응 IR"로 저장하며 이것은 해당 곤간의 시그니쳐 사운드로 앞으로 어떠한 소리를 이에 적용시키더라도 실제 공간에서 틀어지는 것과 거의 같은 효과를 만들어낸다. ************************

 

>>>impuse.wav 파일을 얻었다면. matlab 에서 다음 값들을 얻을 수 있다.

1. 잔향 시간(RT60): RT60은 사운드 레벨이 60dB 감소하는 데 걸리는 시간을 나타냅니다. 잔향 지속 시간을 정량화하기 위해 일반적으로 사용되는 메트릭입니다. 임펄스 응답의 감쇠 시간을 측정하여 RT60을 추정할 수 있습니다.
2. 초기 반사음: 초기 반사음은 직접음 이후 짧은 시간 내에 발생하는 소리의 초기 반사입니다. 이러한 반사는 공간 및 지역화에 대한 인식에 기여합니다. 임펄스 응답의 초기 부분을 분석하여 이러한 반향의 타이밍과 강도를 식별할 수 있습니다.
3. Decay Envelope: Decay Envelope는 임펄스 응답의 진폭이 시간에 따라 어떻게 변하는지 보여줍니다. 반향의 감쇠 특성에 대한 정보를 제공하며 감쇠율과 모양을 포함합니다.
4. 주파수 응답: 임펄스 응답의 주파수 응답을 분석하면 리버브의 스펙트럼 특성에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 이를 통해 주파수에 따른 감쇠 또는 공명과 같은 리버브가 서로 다른 주파수에 어떤 영향을 미치는지 관찰할 수 있습니다.
5. Predelay: Predelay는 직접음과 리버브 시작 사이의 시간 지연입니다. 임펄스 응답에서 직접 사운드 피크와 리버브 테일 시작 사이의 시간 차이를 조사하여 프리딜레이 값을 추정할 수 있습니다.
6. ELER(Early-to-Late Energy Ratio): ELER은 초기 반향 에너지와 후기 잔향 테일 에너지 간의 비율을 나타냅니다. 초기 반향음과 지속적인 잔향 사이의 균형을 나타냅니다. ELER는 리버브의 인지된 공간감과 선명도에 영향을 미칠 수 있습니다.

유니티에서 mat lab 데이터를 가져와보자.