Comparative analysis of binaural microphone measurements and inter-rater reliability for soundscape research

Wan-Ki Moon; Geon-Hee Kim; Jae-Yun Jeon; Joo-Young Hong

doi:10.7776/ASK.2024.43.6.701

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2024 Vol.43, Issue 6 Preview Page Next Page

Research Article

Comparative analysis of binaural microphone measurements and inter-rater reliability for soundscape research 사운드스케이프 연구를 위한 바이노럴 마이크로폰 및 측정자 간 측정 결과 비교

30 November 2024. pp. 701-711

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Abstract

Binaural recordings are essential in soundscape evaluation, simulating real-life sound experiences. However, wearable binaural microphones yield varied results depending on user physical traits, requiring further investigation. This study compared an artificial head simulator and two types of wearable binaural microphones—headphone and in-ear—in soundscape evaluation, focusing on microphone type and inter-rater variability. Recordings of water sounds, traffic noise, human sounds, and pink noise were analyzed. Results showed significant differences between in-ear and headphone types. The artificial head and headphone types had similar A-weighted equivalent noise levels, Loudness and Sharpness, while the in-ear type varied more. Headphone recordings were closer to the artificial head, and user variability was greater with in-ear microphones. Differences were larger for pink noise and water sounds, while human and traffic noise results were more consistent. This study highlights how equipment type and user variability affect measurement results but only addresses physical acoustic metrics. Future research should include both subjective and objective evaluations to capture how listeners perceive sounds, comparing these subjective perceptions with physical acoustic data.

Keywords

Soundscape

Binaural microphone

Binaural recording

Psychoacoustic parameters

Measurement error

사운드스케이프 평가에서 바이노럴 녹음은 실제 환경과 유사한 소리 경험을 제공하는 중요한 역할을 하지만, 착용형 바이노럴 마이크로폰은 신체 특성에 따라 녹음 결과와 심리음향지표가 달라질 수 있어 이에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 인공머리 시뮬레이터와 착용형 바이노럴 마이크로폰 두 종류(인이어 타입 및 헤드폰 타입)를 대상으로 사운드스케이프 평가에서 바이노럴 마이크로폰의 종류 및 측정자 간 측정 결과를 비교 분석 하였다. 현장에서 직접 녹음한 물소리, 도로교통 소음, 사람소리와 생성한 핑크노이즈를 이용하여 평가를 진행했다. 바이노럴 마이크로폰 간 성능 비교 분석 결과, 인이어 타입과 헤드폰 타입의 바이노럴 마이크로폰 간 유의미한 차이가 나타났다. 특히 A-가중 등가소음레벨과 Loudness, Sharpness에서 인공머리 시뮬레이터와 헤드폰 타입은 차이가 작았으나, 인이어 타입과는 큰 차이를 보였다. 또한, 바이노럴 마이크로폰 종류 및 착용자에 의한 결과를 비교했을 때, 헤드폰 타입은 인이어 타입보다 인공 머리 시뮬레이터와 유사한 값을 보였고, 착용자에 의한 차이도 인이어 타입에서 더 크게 나타났다. 또한, 핑크노이즈와 물소리에서 두 마이크로폰 간 차이가 컸으며, 사람소리와 도로교통 소음에서는 비교적 유사한 결과를 나타냈다. 본 연구는 다양한 바이노럴 마이크로폰으로 측정된 데이터를 분석하여 장비와 측정자 간 변수가 측정 결과에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 그러나 본 연구는 녹음된 소리에 대한 물리적 음향 지표 분석만을 다루었으며, 실제 청취자가 소리를 들을 때의 차이는 반영되지 않았다. 따라서 향후 연구에서는 청취자의 소리 인식을 분석하기 위해 주관적 평가와 물리적 음향 지표 평가를 함께 수행하고, 그 결과를 물리적 음향 분석과 비교할 필요가 있다.

키워드

사운드스케이프

바이노럴 마이크로폰

바이노럴 레코딩

심리음향지표

측정오차

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Information

Publisher :The Acoustical Society of Korea
Publisher(Ko) :한국음향학회
Journal Title :The Journal of the Acoustical Society of Korea
Journal Title(Ko) :한국음향학회지
Volume : 43
No :6
Pages :701-711
Received Date : 2024-10-21
Accepted Date : 2024-11-16
DOI :https://doi.org/10.7776/ASK.2024.43.6.701

The Journal of the Acoustical Society of KoreaISSN:1225-4428(Print) 2287-3775(Online)한국음향학회

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