Review of active noise control techniques with emphasis on sound quality enhancement

The traditional active noise control design aims to attenuate the energy of residual noise, which is indiscriminative in the frequency domain. However, it is necessary to retain residual noise with a specified spectrum to satisfy the requirements of human perception in some applications. In this paper, the evolution of active noise control and sound quality are briefly discussed. This paper emphasizes on the advancement of active noise control method in the past decades in terms of enhancing the sound quality

A Qualitative Study on the Auditory Experience of Driving Sound in Electric Vehicles Considering User Characteristics and Context of Driving

The auditory experience of driving sound has been studied as an important design factor that improves user’s driving experience and satisfaction in terms of affection. Moreover, it is important as auditory display that provides user with information about context of driving in terms of usability. This study aims to derive user types by considering user characteristics and to evaluate driving sounds according to user types, and to derive needs and ideas by reflecting driving contexts in auditory experience of electric vehicle driving. Considering characteristics and context of driving in terms of affection and usability, a real driving evaluation for electric vehicle was conducted with 40 participants (29 males and 11 females). All participants performed the experiment for about 1.5 hours, driving 15.6 km, conducting questionnaires for user characteristics, affective evaluation, and Think aloud. After finishing pre-survey about user characteristics and preferred auditory experiences in electric vehicle, they began driving task. They performed affective evaluation for driving sounds while driving at low, medium, and high speeds using affective adjectives. The affective evaluations were conducted after stopping safely at the end of the speed sections. Think aloud method was performed which is the method for participants to express their opinions about auditory experience in real time while driving the electric vehicle. Three user characteristics were derived by factor analysis on pre-survey, and two user types were derived according to user characteristics by performing cluster analysis based on characteristics. There are 4 of properties for auditory affection that were derived from exploratory factor analysis. The Mann-Whitney U test showed statistically significant differences between the two types of user in the affective properties expected or preferred for electric vehicles (p<.05). The Friedman test and Mann-Whitney U test were conducted to determine whether the two types of auditory experience differed with user types and driving speed, and there was a significant difference with driving speed only for one property (p<.05). As a result of conducting network analysis and CONCOR analysis for the result of Think aloud, the key issues and user needs were identified by user types and examples of design strategies were provided. The result of this study may be applied in designing more detailed and effective auditory experience in electric vehicle.자동차의 주행 청각 경험은 감성 측면에서 사용자의 주행 경험과 만족감을 향상시키는 중요한 설계 요소로 연구되고 있다. 또한, 사용성 측면에서 사용자에게 주행 맥락에 대한 정보를 제공하는 청각적 디스플레이(display)로서 매우 중요하다. 본 연구는 전기 자동차의 주행 청각 경험에서 사용자 성향을 고려하여 사용자 유형을 도출하고, 주행 맥락을 반영하여 사용자 유형에 따른 주행음에 대한 평가와 니즈 및 아이디어를 도출하는 것을 목적으로 수행되었다. 본 연구는 감성 및 사용성 측면에서 사용자의 특성과 주행 맥락을 복합적으로 고려하였으며, 40명(남성 29명, 여성 11명)을 대상으로 전기 자동차의 실차 주행 평가를 수행하였다. 모든 실험 참여자들은 약 1시간 30분 동안 실험을 수행하였으며, 약 15.6km를 직접 운전하며 사용자 성향 설문, 감성 평가 설문 및 Think aloud을 수행하였다. 참여자들은 사전 설문에서 참여자의 성향 및 선호하는 전기차 청각 경험에 대한 설문을 수행한 후 본격적인 주행을 시작하였다. 실험 참여자들은 저속, 중속, 고속의 속도로 주행하면서 느껴지는 소리에 대한 감성 어휘 평가를 수행하였다. 감성 어휘 평가 설문은 속도 구간이 종료되는 지점에서 안전하게 정차 후 수행하였으며, 주행하는 동안에는 Think aloud를 수행하며 실시간으로 전기차 청각 경험에 대한 평가나 니즈 등의 의견을 자유롭게 말하였다. 사용자 성향 설문 결과에 대하여 요인분석을 통해 3개의 사용자 성향을 도출하였으며, 사용자 성향을 기반으로 군집분석을 수행하여 사용자 성향에 따른 2개 사용자 유형을 도출하였다. 자동차 청각 경험의 감성 특성은 탐색적 요인분석을 통해 4개가 도출되었다. Mann-Whitney U 검정을 수행한 결과, 두 유형 간에 전기 자동차에서 나기를 기대하거나 선호하는 감성 특성에 통계적으로 유의미한 차이가 있었다(p<.05). 두 사용자 유형의 청각 경험이 사용자 유형과 주행 속도에 따라 차이가 있는지 확인하기 위하여 Friedman 검정과 Mann-Whitney U 검정을 수행한 결과, 일부 감성 특성에서 주행 속도에 따른 유의미한 차이가 있었다(p<.05). 참여자들이 수행한 Think Aloud 내용을 텍스트화하여 네트워크 분석 및 CONCOR 분석을 수행한 결과, 사용자 유형 별로 주요하게 언급한 이슈 및 니즈를 확인하고 이에 따른 디자인 전략의 예시를 제시하였다. 본 연구는 전기 자동차의 주행 청각 경험을 사용자의 성향과 주행 맥락을 복합적으로 반영하고 사용자를 유형화하여 사용자 유형에 따른 평가와 구체적인 니즈 및 개선 아이디어를 도출했다는 점에서 의의가 있다.제 1 장 서론 1 1.1 연구 배경 1 1.2 연구 목적 4 1.3 논문 구성 4 제 2 장 배경 이론 및 선행 연구 5 2.1 자동차 청각 경험 관련 연구 5 2.1.1 내연기관 자동차 실내 소리 품질 연구 5 2.1.2 전기 자동차 실내 소리 품질 연구 7 2.1.3 자동차 소리 품질 평가 및 디자인을 위한 감성공학 연구 8 2.1.4 자동차 소리에 대한 사용자 니즈 조사 10 2.2 주행 맥락과 청각 경험 11 2.2.1 주행 맥락 및 청각 경험 11 2.2.2 환경적 요인 및 차량 요인과 청각 경험 12 2.2.3 사용자 요인과 청각 경험 14 2.3 특성 및 이슈 도출을 위한 분석 방법 15 2.3.1 요인분석 15 2.3.2 네트워크 분석 17 제 3 장 연구 방법 19 3.1 실험 설계 21 3.1.1 환경적 및 차량 요인 21 3.1.2 사용자 요인 23 3.1.3 전기차 청각 경험 관련 감성 어휘 선정 24 3.2 사전 실험 26 3.3 실차 주행 실험 27 3.3.1 실험 참여자 27 3.3.2 실험 장비 28 3.3.3 실험 절차 29 3.3.4 과업 및 척도 31 3.3.5 데이터 분석 33 제 4 장 연구 결과 36 4.1 사전 실험 36 4.2 실차 주행 실험 38 4.2.1 사용자 유형 38 4.2.2 사운드 감성 특성에 대한 선호도 42 4.2.3 청각 경험 평가 50 4.2.4 니즈 및 개선 아이디어 63 제 5 장 논의 71 5.1 사용자 유형 71 5.2 사운드 감성 특성에 대한 선호도 72 5.3 청각 경험 평가 74 5.4 니즈 및 개선 아이디어 75 제 6 장 결론 83 6.1 결론 83 6.2 한계 및 추후 연구 84 참고 문헌 85 부록 A. 사전 실험 설문지 100 부록 B. 실차 주행 실험 설문지 104 Abstract 115석