저 시-비 리-동 조건 경허락 2.0 한민

는 아래 조건 르는 경 에 한하여 게

l 저 물 복제, 포, 전송, 전시, 공연 송할 수 습니다.

l 차적 저 물 성할 수 습니다.

다 과 같 조건 라야 합니다:

l 하는, 저 물 나 포 경 , 저 물에 적 허락조건 확하게 나타내어야 합니다.

l 저 터 허가를 러한 조건들 적 지 않습니다.

저 에 른 리는 내 에 하여 향 지 않습니다.

것 허락규약(Legal Code) 해하 쉽게 약한 것 니다.

Disclaimer

저 시. 하는 원저 를 시하여야 합니다.

비 리. 하는 저 물 리 적 할 수 없습니다.

동 조건 경허락. 하가 저 물 개 , 형 또는 가공했 경에는, 저 물과 동 한 허락조건하에서만 포할 수 습니다.

공학석사학위논문

한국 범종의 음질 평가 방법 고찰

Sound Quality Evaluation Method of Korean Bell

2014 년 2 월

서울대학교 대학원

기계항공공학부

성 원 찬

한국 범종의 음질 평가 방법 고찰

Sound Quality Evaluation Method of Korean Bell

지도교수 강 연 준

이 논문을 공학석사 학위논문으로 제출함

2013 년 12 월

서울대학교 대학원

기계항공공학부

성 원 찬

성원찬의 공학석사 학위논문을 인준함

2013 년 12 월

위 원 장 __________________(인)

부위원장 __________________(인)

위 원 __________________(인)

i

초

한국 범종 외 과 양뿐만 아니라 종소리 또한 뛰어나 계

인 고 있다. 한국 범종 향특 진동특 에 한 연구

는 많이 진행 었지만 질 평가에 한 연구는 미 하다. 본 연구는 한

국 범종 질 평가 법 립하고 인하는 것 목 진행하 다.

한국 범종 소리는 일 들리는 타격 과 타격 이 사라지고 들리

는 여 구분 다. 종 질 평가에 큰 향 주는 타격 에 초

맞추어 연구를 진행하 다. 존에 사용하는 질평가 법 종

질 평가할 없 에 종 장엄함 할 있는 인자를 개

하고 주 질 평가 결과를 탕 회귀식 구 하여 종 질

평가 지 를 구 하 다.

주요어 : 심리 향학, 질, 한국 범종, 타격 , 주 평가, 회귀 분

학 번 : 2012-20673

ii

목 차

초 …………………………………………………………………………… i

목 차 …………………………………………………………………………… ii

LIST OF TABLES …………………………………………………………… iv

LIST OF FIGURES …………………………………………………………… v

1. ………………………………………………………………………… 1

2. 타격 주 질 평가 ………………………………………………… 3

2.1 평가 조건 ……………………………………………………………… 3

2.2 평가 결과 ……………………………………………………………… 4

3. 존 질 평가 법 …………………………………………………… 5

3.1 종 평가법 …………………………………………………………… 5

3.2 질 인자를 이용한 회귀식 구 ………………………………… 6

4. 장엄함 인자 개 ………………………………………………………… 8

4.1 장엄함 인자에 향 미 는 요소 ……………………………… 8

4.2 장엄함 주 효 범 ……………………………………… 9

4.3 주 가 …………………………………………………… 10

4.4 장엄함 인자 개 ………………………………………………… 11

4.5 회귀 분 ………………………………………………………… 12

5. 인 평가 ……………………………………………………………… 14

5.1 녹 …………………………………………………………………… 14

5.2 주 질평가 회귀 분 ………………………………… 14

6. 결 ……………………………………………………………………… 29

참고 헌 ……………………………………………………………………… 30

iii

ABSTRACT …………………………………………………………………… 32

iv

LIST OF TABLES

Table 2.1 Score and ranks of subjective evaluation …………………………·· 16

Table 2.2 Comments of juror ………………………………………………···

1 6

Table 3.1 Malmberg’s consonance and dissonance series …………………… 17

Table 3.2 Result of rating method …………………………………………… 17

Table 3.3 Peak values of Sound Quality metrics of bells …………………… 18

Table 3.4 Average values of Sound Quality metrics of bells ……………… 18

Table 3.5 Correlation between subjective evaluation and sound quality metric 19

Table 4.1 Frequency limitation effects magnificentness of Korean bell …… 20

Table 4.2 6 major natural frequencies of 4 bells …………………………… 20

Table 4.3 Taguchi method experimental condition ………………………… 21

Table 4.4 Taguchi method L9(34) array ……………………………………… 21

Table 4.5 Result of subjective evaluation and signal to noise ratio ………… 22

Table 4.6 Magnificent sound of bell and subjective evaluation …………… 22

Table 5.1 Subjective evaluation and MSOB values in validation test ……… 23

v

LIST OF FIGURES

Figure 1.1 King Seong-deok Divie Bell ……………………………………·· 24

Figure 2.1 Subjective evaluation in anechoic chamber ……………………·· 25

Figure 2.2 Rating method using RISA program ……………………………·· 25

Figure 3.1 Correlation between subjective evaluation and rating method …····

2 6

Figure 4.1 Sensitivity analysis ……………………………………………····

2 7

Figure 5.1 Recording in Sungjong-sa with artificial head …………………·· 28

１

1.

에 종 시간 알 주거나 국가 요 행사에 여러 가지

용도 사용 었 나 이후 는 불 인 작품 나

었다[1]. 여러 나라 종들 가운데 국 종 외 , 양, 종

소리 등 이 계 가장 우 다는 평가를 고 있다.

Figure 1.1( 신종) 과 같이 국 종 그 우 외 과 양에

라 종소리 다른 종소리에 해 고 다. 이러 국 종

진동특 향특 에 해 는 많 연구가 진행 어 지만 사람들이

실 느끼는 심리 향 특 에 연구는 진행이 미 상태이

다[2-3]. Lee가 도평 이용 종 평가법 통해 국 범종

질평가를 진행 지만 이 국 종 질 평가 법 는 부족

다[4-5]. 라 , 본 연구에 는 국 종 질 평가 는 여러 가

지 법 검토 고 합리 인 법 안 다.

국 종 질 평가 법 립 해 는 국 종 특 잘

악 는 것이 요 다. 국 종 소리는 타격 과 여 나

있다. 타격시 처 듣는 소리 종체 모든 고 진동모드가 가진 어

소리 사 는 타격 간부 고차 이 사라질 지 소리를 타격

이라고 다. 고차 이 사라지고 본 분인 차 만 남아 맥

놀이를 이루면 게 이어지는 소리를 여 이라고 다[1]. 국 종

질 타격 에 큰 향 에 타격 국 종

２

질 평가 법 시 다.

타격 직후 종소리 아름다움 주 분들에 종소리 장엄

함과 주 분들과 고차 분들이 얼마나 조 롭게 어울리는가에

라 결 다[3]. 종 평가법 통 질평가 법 양 악 조

법과 사 법 여러 주 분들이 얼마나 조 롭게 어울리

는지는 평가 있지만 국 종 고 소리를 는 없다.

주 질 평가를 통해 평가 종 평가법 통

를 통해 종 평가법 합 평가했다. , 국종 소리를

Zwicker가 시 질 인자 주 질 평가 회귀 분 (Regression

Analysis) 통해 나타낼 있는지 평가했다[9]. 2장에 는 타격 주

질 평가에 해 명 고 3장에 는 존 질 평가 법

국종에 용 여 질 평가 다. 4장에 는 국 종

소리를 나타낼 있는 장엄함 도를 는 인자 개 과

명 다. 5장에 는 개 인자 실효 검증 인 평가를 진

행 고 6장에 본 연구 결 시 다.

３

2. 타격 주 질 평가

2.1 평가 조건

주 질 평가는 사 에 충분이 훈 차량 NVH(noise, vibration,

and harshness) 공 원생 11 명과 계공 공 원생 4 명과 공

외 공자 5 명 20 명 상 실시 다. 평가자 원 청

손실이 없고 25 에 35 사이(평균 나이 27 ) 남 이다. 녹

7 가지 국종과 2 가지 양종 원 HEAD acoustics 사

Artemis 그램 이용 여 3,000 Hz 역 통과 (Low-pass Filter)를

용시키고 타격 만 분리 여 주 질 평가를 진행 다. 원

HEAD acoustics 사 PEQ V 고 능 헤드폰 사용 여 Figure 2.1 과

같이 향실에 재생 다.

평가자들 사이에 보자가 포함 어 있는 것 고 여 보자들이

평가해도 차가 작 이 척도법 사용 여 평가 다[6].

평가자들에게 국 종 소리를 들 주고 Figure 2.2 같이 상용

그램 RISA 를 사용 여 가장 좋 종소리는 7 , 가장 나쁜 종소리는

0 부여 는 식 사용 다. 평가자들이 종소리에 익 지 않

경우에 여 평가 에 여러 가지 종소리를 들 주며 타격 과

여 에 해 명 고 종소리 특징에 해 명 후 주 질 평

가를 진행 다. 종소리는 이 없이 여러 번 들 있 며 평가

시간 지 않았다. 평가자에게 종소리를 단 는 조사

４

해 어떤 종 소리를 사람들이 좋아 고 싫어 는지 단했다. 주

질 평가 경험이 있 라도 종에 해 가임 고 여 집

단 평균과 상 계가 낮 평가자 결과는 다. 평가

자마다 평가 는 범 가 다르지만 평가자가 일 가지고 평가

면 효 결과 사용 있 에 에 보

지 않았다[7].

2.2 평가 결과

Table 2.1 에 주 질 평가 결과를 시 다.

신종 7 만 에 6.52 평가자들이 가장 좋 종소리

다. 양종 9 가지 종 에 가장 좋지 않 결과를 나타

냈다. Table 2.2 에 평가자들 종소리 평가 좋 소리 나쁜 소리

나타냈다. 평가자들 웅장 거나 신 소리, 그리고 낮 주

종소리를 고 높 주 소리나 탁 고 찌르는 듯 거슬리

는 종소리를 싫어 다. 여러 가지 들 에 평가자들이 공통

느끼는 국 종소리 특 장엄함이었다.

５

3. 존 질 평가 법

3.1 종 평가법

종 평가법 주 조 움과 향 강도(Intensity)를 식 여

산 는 법 종소리에 를 부여 는데 사용했다. 주

조 움 평가 는 법 1 차 고 진동 그 외에 고차 고

진동 에 라 1918 Malmberg 가 Table 3.1 과 같이 평

다[5]. 도평 에 강도를 부여 면 식(3.1)과 같이 있다[4].

å

å=

j

j

i

i

i

m

pm

m (3.1)

여 m 도 평 나타내고 p는 압이다. HEAD acoustics 사

Artemis 그램 이용 여 압과 도평 구 고 식(3.1)

통 여 종 평가 를 구 면 Table 3.2 같다. Table 3.1 에 나타난

종 평가 는 11 시했 에 주 질 평가

를 해 7 산해 나타냈다. Figure 3.1 에

주 질 평가 종 평가 상 계를 나타냈고, 32.8%

매우 낮아 상 계가 없다고 평가 있다. 종 평가법과 주

질 평가 상 계가 낮 이 는 종 평가 를 구 향

강도를 사용 이다. 사람 귀는 같 압이라도 주 에

６

라 크 를 다르게 느낀다. 라 식(3.1)에 단 히 향 강도를

여 압 산 는 것 심리 향 인 에 를

고 있다고 평가 있다.

3.2 질 인자를 이용 회귀식 구

종소리를 마이크 폰 이용해 는 것과 사람이 귀 듣는

것 차이가 있다. 단 히 계 소리에 사람 귀 특

용 다면 질 평가를 있다. Zwicker 는 사람 귀

특 질 인자를 개 여 질 평가에 사용 다[8-9].

인 질 인자는 소리 크 를 는 라우드니스(Loudness),

소리 날카 움 는 샤 니스(Sharpness), 소리 떨림

나타내는 요동강도(Fluctuation Strength), 소리 거 를 나타내는

러 니스(Roughness) 등이 있다. 주 질 평가에 평가자 평가

(Table 2.2) 탕 여러 가지 질 인자 가운데 종소리를

에 합 인자들 했다. HEAD acoustics 사 Artemis

그램 이용해 각 종 질 인자를 객 인 나타냈다.

Table 3.3 과 Table 3.4 에 질 인자 객 인 리량 요약 다.

주 질 평가에 해 평가자들이 평가 (Table 2.1) 질

인자 객 인 범용 통계 그램 Minitab Stepwise linear

regression analysis 를 이용 여 회귀식 구 있다. 그러나 모든

질 인자를 회귀식 구 에 사용 에 앞 질 평가

７

상 계가 낮 인자는 거 고 Stepwise linear regression analysis 를

실행했다. Table 3.5 에 질 평가 질 인자 상 계를

요약 다. 상 계가 매우 낮 크 요동강도 평균 요동강도를

거 후 회귀식 식(3.2) 같이 구 했다.

023.0=,

%36.48=)(,

.×9.1+9248.0=2

valuep

adjR

RoughnessAveSQI

(3.1)

SQI 는 구 회귀식 질 평가 지 를 나타내고 R2(adj)는

회귀식 합 나타내고 통상 0.7 보다 높 면 공

합 다고 단 다. p-value 는 귀 가 이 참일 경우 구

검 통계량보다 극단 인 결과가 나 있는 나타내며

통상 0.05 보다 작 면 회귀식 사용 는데 리가 없다. 구

회귀식 분 해 보면 평균 러 니스가 클 종 질이 좋다고

평가 있다. 즉, 종 소리 타격 떨림이 클 평가자들 종

질이 좋다고 평가 것이다. 지만 R2(adj) 값이 낮아 식이

합 지 않다. 그리고 종 소리를 러 니스 값만 가지고 평가 는

것 지 않다. 라 존 Zwicker 질 지 만 이용 여 국

종 질 평가 는 것 리가 있다. 국 종 질 평가

해 는 국 종 소리를 잘 있는 인자를 개 여 질

평가해야 다.

８

4. 장엄함 인자 개

4.1 장엄함 인자에 향 미 는 요소

국 종 질 평가 면 국 종소리 특 는 인자를

개 여 질 평가 지 에 포함시 야 다. 청 평가 결과(Table 2.2)에

르면 평가자들이 가장 는 종 특 장엄함(Magnificentness)이

다. 라 종소리 장엄함 있는 인자를 개 해야 다. 장

엄함 해 새 운 리량 개 는 것이 아니라 존에

리량 잘 조합 여 장엄함 나타내는 인자를 개 했다.

종소리 장엄함에 가장 큰 이 있는 요소는 주 (frequency)이다.

종소리 부분 고 진동 는 사람 귀 가청주 에 속 다. 지

만 종 모든 고 진동 가 장엄함에 향 미 지는 않는다. 주

고 진동 가 많이 포함 종이 사람들 장엄 다고 평가 다. 특히

1 차, 2 차, 그리고 3 차 고 진동 가 주 일 평가자들 종소리가

장엄 다고 평가했다. 장엄함 주 효 범 주 가 에

해 는 이어지는 장에 평가했다.

종소리 장엄함에 향 주는 가지 요소는 소리 크 즉

라우드니스(loudness)이다. 압이 아닌 라우드니스를 사용함 써 사람

귀 특 있다. 아 리 주 고 진동 를 갖고 있다

고 라도 그 고 진동 에 소리 크 가 작다면 장엄함에 큰

향 미 지 못 것이다. 그 에 고 진동 에 소리 크

９

도 장엄함에 향 주는 큰 요소이다.

마지막 소리 떨림 는 러 니스(roughness)도 장엄함에

향 주는 요소이다. 주 변동 폭에 라 변동 강도(fluctuation

strength), 모듈 이 (modulation), 러 니스 나 지만[9] 종소리 특

감안 여 러 니스를 장엄함에 향 주는 요소 택 다. 종소

리 타격 질평가를 진행 에 평균 러 니스가

아니라 종 타격 간부 울 를 고 다.

4.2 장엄함 주 효 범

사람 가청주 는 20 Hz 에 20,000 Hz 지 주

역 갖지만 종소리는 략 3,000 Hz 지 주 가 퍼 있다

(청 평가시 3,000 Hz 역 통과 를 사용). 지만 종 장엄함

3,000 Hz 보다 낮 주 에 결 다. 종 장엄함 결 는

주 효 범 를 결 해 4 가지 종 실험

진행 다. 100 Hz 부 2,000 Hz 지 각 종에 해 역 통과 를

용 여 를 용 지 않 종소리 여 들 주면 를

용 지 않 종소리 장엄함 도가 같 소리에 도

실험 다. Table 4.1 에 10 명 평가자가 4 가지 종에 해 주

효 범 를 평가 결과를 나타냈다. 실험 해 4 가지

종소리 고 진동 는 상당히 차이가 나도 다(Table 4.2).

실험 결과 종 종 에 계 없이 1,600 Hz 에 1,700 Hz 이상

１０

주 는 종 장엄함에 향 미 지 않는 것 나타났다. 라

종소리 장엄함 주 효 범 를 어가는 주 는 장엄함 인자를

개 함에 있어 고 지 않 다.

4.3 주 가

앞 언 했듯이 종 고 진동 에 라 평가자들이 느끼는

장엄함 달라진다. 장엄함에 향 주는 여도가 주 별

차이가 있 에 주 구간 나 어 가 를 부여했다. Table

4.3과 같이 0 – 200 Hz, 200 – 300 Hz, 300 – 400 Hz, 400 – 500 Hz 4개

구간 나 어 주 가 실험 진행 다. 각 구간에 해당 는

주 압 6dB 낮추거나 높여 여도를 악했다. 구간별

주 에 해당 는 압 조 Head acoustics사 Artemis 그램

사용 다. 81가지 원에 해 부 청 평가를 진행

없 에 공 실험 계 법인 다구찌 법 사용 여 실험

횟 를 다[10]. Table 4.4 같이 조합번 가 1번에 9번 지 있는

L9(34) 행 사용해 주 질 평가 결과를 가장 크게 는 망

계목 능변 를 용했다. Table 4.3에 나 구간 계변

고 고객 품 사용조건 다. 변 들이 독립 인

것 고 여 변 사이 상 계 변 조합 없다는 가 에

민감도 분 진행 다. Table 4.5에 9가지 원 청 평가 결과

S/N (signal-to-ratio)를 나타냈다. Figure 4.1에 계 변 민감도 분

１１

결과를 나타냈다. 민감도 분 결과 200 Hz 에 300 Hz 인 Band2

민감도가 가장 큰 것 나타났고 나 지 구간 민감도는 크지 않

것 나타났다. 라 장엄함 인자를 구 Band2 주 범 에

해당 는 고 진동 에는 1.3 가 를 부여해 구 있다.

4.4 장엄함 인자 개

장엄함 인자 개 새 운 리 단 를 생 는 것이 아니라

존에 존재 는 리 단 조합 통해 종소리 장엄함 가장 잘

있도 식 구 는 것이다. 앞 장에 언 장엄함

인자에 향 미 는 요소 장엄함 주 효 범 , 그리고

주 가 부여 법 통해 장엄함 인자를 구 있다.

장엄함 인자는 식(4.1)과 같이 구 다.

]••

sec•[

1×

)×1

(

aspersoneHz

sone

timerise

roughnesspeak

loudnesstotal

frequencyperloudness

frequency∑

(4.1)

종소리 라우드니스가 가장 높 6가지 고 진동 를 장엄함

주 효 범 를 고 해 다(1,600 Hz 보다 높 주 는

). 6가지 고 진동 에 라우드니스를 구 고 각 종소리

１２

타격 체 라우드니스를 구 다. 그리고 종소리 타격 크

러 니스 크 러 니스 지 라가는데 걸리는 시간 구 다.

구해진 값들 식(4.1)에 입 고 고 진동 가 200 Hz 에 300 Hz

사이에 있는 경우에는 구해진 값에 1.3 곱해 주 가 를

부여 다. Table 4.6에 6가지 종소리에 해 장엄함 인자 결과

청 평가 결과를 나타냈다. 종소리 장엄함 MSOB(Magnificent Sound

of Bell) 나타낸다.

4.5 회귀 분

Table 4.6 MSOB 청 평가 결과를 탕 상용 통계 그

램 Minitab 사용 여 step-wise linear regression 진행 다. 3.2장에

진행 것과 마찬가지 종소리 장엄함에 향 주는 여러 가지 객

리량과 MSOB를 탕 회귀 분 결과 식(4.2) 같

질 평가 지 를 개 다.

003.0=,

%64.89=)(,

×63.3+4907.0=2

valuep

adjR

MSOBSQI

(4.2)

회귀 분 결과 MSOB값이 클 사람들이 종 질 좋게 평가 다

는 것 알 있다. R2(adj) 값이 충분히 크 에 구 회귀

식이 공 합 다고 단 다. p-value 값도 0.05 보다 작

１３

에 구 회귀식 사용 는데 리가 없다. 존 녹 원

사용해 평가 결과 개 장엄함 인자는 효 다고 평가 있다.

지만 녹 원이 히 같 조건에 녹 것이 아니 에

모든 조건 동일 게 여 녹 원 탕 개 인자 효

인해야 다.

１４

5. 인 평가

5.1 녹

개 인자 효 검증 해 존에 녹 종소리가 아

닌 동일 조건 에 직 녹 종소리를 사용해 실험 진행 다.

충북 진천 종사에 Figure 5.1 과 같이 실험 진행 다. 종 당

좌에 1m 거리에 Head acoustics 사 Artificial head 를 사용 여 녹

다. 녹 종소리에 앞 실험 것과 같이 3,000 Hz 역 통과

를 용시키고 타격 부분만 잘라 타격 실험 진행

다.

5.2 주 질평가 회귀 분

주 질평가는 앞 실험 것과 동일 인원과 조건 향실

에 진행 다. 주 질평가 결과 장엄함 인자를 Table 5.1 에 나

타냈다. Table 5.1 탕 회귀 분 진행 결과는 식(5.1)과 같다.

021.0=,

%80.71=)(,

×65.4+3404.1=2

valuep

adjR

MSOBSQI

(5.1)

개 질 평가 지 에 장엄함 인자가 클 종 질이 좋게 평

１５

가를 고 있다. R2(adj) 값과 p-value 값이 타당 에 구 회귀

식이 합 다. 녹 원이 아닌 동일 조건에 녹 원 통

해 인평가를 결과 개 장엄함 인자가 효 고 종 질 평

가 에 합 다고 있다.

１６

Table 2.1 Scores and ranks of subjective evaluation

Table 2.2 Comments of juror

Bell Score Ranking

Bell 1 1.65 7

Bell 2 4.76 3

Bell 3 1.76 6

Bell 4 5.48 2

Bell 5 3.10 4

Bell 6 6.52 1

Bell 7 2.67 5

Bell 8 1.09 9

Bell 9 1.30 8

Good Bad

Magnificent sound

Mysterious sound

Low frequency sound

Profound sound

Noble sound

Regular sound

Consonance sound

Light sound

Dissonance sound

Sharp sound

High frequency sound

Too loud sound

Raspy sound

Irregular sound

１７

Table 3.1 Malmberg’s consonance and dissonance series

Table 3.2 Result of rating method

Rate Score

1:1 11

2:1 11

3:2 9.6

5:3 8

5:4 7.4

4:3 7.8

8:5 6.5

6:5 5.5

9:5 3.6

9:8 2.5

15:8 2.2

36:25 4.3

27:25 1.2

Bell Score Ranking

Bell 1 3.51 5

Bell 2 3.21 8

Bell 3 3.72 2

Bell 4 3.25 6

Bell 5 3.24 7

Bell 6 3.53 3

Bell 7 2.71 9

Bell 8 4.19 1

Bell 9 3.51 4

１８

Table 3.3 Peak values of Sound Quality metrics of bells

Table 3.4 Average values of Sound Quality metrics of bells

Bell Loudness

[sone]

Sharpness

[acum]

Roughness

[asper]

Fluctuation Strength

[vacil]

Bell 1 43.77 1.89 3.49 0.200

Bell 2 38.49 1.61 3.86 0.238

Bell 3 50.17 2.25 3.43 0.354

Bell 4 41.37 1.95 3.58 0.288

Bell 5 32.95 1.85 2.94 0.286

Bell 6 41.22 1.66 3.67 0.322

Bell 7 51.44 2.38 4.06 0.234

Bell 8 87.32 3.90 2.88 0.287

Bell 9 76.38 4.09 2.26 0.158

Bell Loudness

[sone]

Sharpness

[acum]

Roughness

[asper]

Fluctuation Strength

[vacil]

Bell 1 38.9 1.58 2.89 0.073

Bell 2 32.6 1.29 3.26 0.112

Bell 3 27.3 1.51 1.99 0.162

Bell 4 26.5 1.38 2.79 0.124

Bell 5 19.6 1.19 1.72 0.151

Bell 6 26.9 1.27 2.69 0.155

Bell 7 31.6 1.59 2.63 0.111

Bell 8 63.0 2.96 1.71 0.135

Bell 9 62.7 3.38 1.87 0.034

１９

Table 3.5 Correlation between subjective evaluation and sound quality metric

Metric Correlation [%]

Peak loudness 67.8

Peak sharpness 67.1

Peak Roughness 46.7

Peak fluctuation

strength 9.2

Average loudness 49.2

Average sharpness 59.4

Average roughness 74.0

Average fluctuation

strength 0.04

２０

Table 4.1 Frequency limitation effects magnificentness of Korean bell

Table 4.2 6 major natural frequencies of 4 bells

Bell Limitation range of bells [Hz]

Bell 2 1,600 – 1,800

Bell 3 1,500 – 1,800

Bell 5 1,600 – 1,700

Bell 6 1,600 – 1,700

Bell Natural frequencies [Hz]

Bell 2 280, 388, 517, 635, 678, 711

Bell 3 205, 355, 420, 517, 603, 668

Bell 5 161, 334, 441, 506, 657, 1001

Bell 6 172, 290, 366, 570, 646, 764

２１

Table 4.3 6 Taguchi method experimental condition

Table 4.4 Taguchi method L9(34) array

Level 1 Level 2 Level 3

Band 1 [0-200 Hz] - 6 dB 0 dB + 6 dB

Band 2 [200-300 Hz] - 6 dB 0 dB + 6 dB

Band 3 [300-400 Hz] - 6 dB 0 dB + 6 dB

Band 4 [400-500 Hz] - 6 dB 0 dB + 6 dB

Band 1 Band 2 Band 3 Band 4

r1 1 1 1 1

r2 1 2 2 2

r3 1 3 3 3

r4 2 1 2 3

r5 2 2 3 1

r6 2 3 1 2

r7 3 1 3 2

r8 3 2 1 3

r9 3 3 2 1

２２

Table 4.5 Result of subjective evaluation and signal to noise ratio

Table 4.6 Magnificent sound of bell and subjective evaluation

Trial 1 Trial 2 Trial 3 Average S/N [dB]

r1 2.4 2.2 2.5 2.37 7.48

r2 5.1 5 4.9 5.00 13.98

r3 6.5 6.4 6.5 6.47 16.21

r4 3.2 3.5 3.1 3.27 10.28

r5 4.9 5.1 4.8 4.93 13.86

r6 6.1 6.1 6.2 6.13 15.75

r7 2.8 2.9 2.8 2.83 9.05

r8 5.6 5.5 5.3 5.47 14.75

r9 5.3 5.1 5.4 5.27 14.43

Bell Subjective evaluation MSOB

Bell 6 6.52 1.75

Bell 4 5.48 1.31

Bell 2 4.76 0.95

Bell 5 3.10 0.85

Bell 7 2.67 0.53

Bell 3 1.76 0.49

２３

Table 5.1 Result of subjective evaluation and MSOB values in validation test

Bell Subjective evaluation MSOB

Bell A 5.35 0.53

Bell B 6.83 1.23

Bell C 1.40 0.24

Bell D 2.90 0.44

Bell E 3.50 0.34

Bell F 3.25 0.46

２４

Figure 1.1 King Seong-deok Divine Bell

２５

Figure 2.1 Subjective evaluation in anechoic chamber

Figure 2.2 Rating method using RISA program

２６

Figure 3.1 Correlation between subjective evaluation and rating method

0

1

2

3

4

5

6

7

Bell 1 Bell 2 Bell 3 Bell 4 Bell 5 Bell 6 Bell 7 Bell 8 Bell 9

Sco

re

Subjective evaluation

Rating Method

２７

Figure 4.1 Sensitivity analysis

8

10

12

14

16

1 2 3

Band1 Band2

Band3 Band4

２８

Figure 5.1 Recording in Sungjong-sa with artificial head

２９

5. 결

본 연구에 는 국 범종 질 평가 는 법 고찰 고 그

법 실효 검증 다. 존에 연구 종 질 평가 법과

Zwicker 질 인자를 이용 회귀식 구 재 여 국 범종 질

평가 어 움 인 다. 국 범종 질 평가 해 종

소리를 타격 과 여 구분 고 타격 이 국 범종 질에 크게

향 미 다는 것 알아냈다. 주 질 평가를 통해 종소리

질에 장엄함이 요 요소임 알아내고 장엄함 인자를 개 여

국 종 질 평가 는 것 목 다. 장엄함에 향 주는

주 , 라우드니스, 러 니스를 조합 여 장엄함 인자를 개 고

녹 종소리 원과 동일 조건에 녹 원 각각 청 평가

결과 회귀식 구 여 장엄함 인자 실효 검증 다. 본

연구에 개 장엄함 인자를 통해 사람들이 평가 는 종

도를 알 있고 종 질 평가 는 좋 지 사용 있다.

３０

참고 헌

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10. Genichi Taguchi, Shih-Chung Tsai, Taguchi on Robust Technology

Development, American Society of Mechanical (2007)

３２

Abstract

Sound Quality Evaluation Method

of Korean Bell

Weon Chan, Sung

The Graduate School

Seoul National University

The appearance of the Korean bell is exceptional comparing to that of other

bells. The sound of the Korean bell is also distinguishable because of its

remarkable appearance. The sound of the Korean bell is composed of striking

sound and residue sound. This study focuses mainly on the striking sound of the

Korean bell. The primary purpose of this study is to suggest a proper Sound

Quality evaluation method for Korean bell by developing proper metric. To

implement this study, examine the formerly established methods which are method

using Malmberg’s consonance-dissonance table and method using generally used

Psychoacoustics metrics. Also, develop the metric which could express the

magnificent sound of Korean bell by apply frequency limitation range and

frequency weighting.

Keywords : Psychoacoustics, Sound Quality, Korean Bell, Striking Sound,

Subjective Evaluation, Regression Analysis

Student Number : 2012-20673