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마스킹 효과

청각 마스킹

마스킹 효과는 오디오 신호 처리나 음향학에서 중요한 개념 중 하나로, 하나의 소리가 다른 소리에 의해 숨겨지거나 감춰지는 현상을 말합니다. 이는 주로 더 크고 강한 소리가 더 작고 약한 소리를 덮어버리거나 듣기 어렵게 만드는 상황에서 나타납니다.

마스킹 효과는 크게 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다:

  1. 시간 도메인 마스킹: 이 유형의 마스킹은 두 개의 소리가 동시에 발생하는 경우에 나타납니다. 강한 소리의 진폭이 크기 때문에 작은 진폭을 가진 약한 소리가 마스킹되어 듣기 어려워집니다. 예를 들어, 노래를 부르는 도중에 주변에서 큰 소음이 발생한다면, 그 소음이 노래의 일부 부분을 가려서 듣기 힘들게 만들 수 있습니다.
  2. 주파수 도메인 마스킹: 이 유형의 마스킹은 두 개의 소리가 서로 다른 주파수 대역에서 발생하는 경우에 나타납니다. 강한 소리가 특정 주파수 대역을 차지하면, 해당 주파수 대역에 존재하는 약한 소리가 듣기 어려워집니다. 이는 음악에서 한 악기의 소리가 다른 악기의 소리에 묻혀서 듣기 어려운 경우 등에 나타납니다.

여기서 중요한 것은, 마스킹 효과는 단순히 피크 레벨이 아닌, 소리의 라우드니스(loudness)에 의해 발생한다는 점입니다. 피크 레벨이 아니라 인간이 인지하는 소리의 크기, 즉 라우드니스가 큰 소리가 작은 소리를 덮어 가리게 되는 것이며, 이는 심리음향 효과의 핵심입니다.1)

마스킹 효과는 음향 처리에서 중요한 개념으로, 음량이 큰 소리에 의해 음량이 작은 소리가 가려져 들리지 않게 되는 현상입니다. 이러한 마스킹 효과는 MP3와 같은 손실 압축 코덱에서 파일 크기를 줄이기 위해 활용됩니다. 압축 코덱 알고리즘은 소리의 마스킹 현상을 분석해, 들리지 않는 소리를 삭제하는 방식으로 파일을 압축합니다. 이를 통해 음악 파일의 크기를 줄이면서도 소리의 질을 가능한 한 유지할 수 있습니다.

Auditory masking effect

The masking effect is a key concept in audio signal processing and acoustics, referring to the phenomenon where one sound is hidden or obscured by another. This usually occurs when a louder and stronger sound masks a quieter and weaker one, making it harder to hear.

The masking effect can be divided into two main types:

  1. Temporal masking: This type of masking occurs when two sounds are played simultaneously. Due to the larger amplitude of the stronger sound, the weaker sound with a smaller amplitude becomes difficult to hear. For example, if a loud noise occurs while singing, the noise may cover parts of the song, making it harder to hear.
  2. Frequency domain masking: This type of masking occurs when two sounds exist in different frequency ranges. When the stronger sound dominates a specific frequency band, any weaker sounds in that band become hard to hear. This effect can be noticed when one instrument's sound is masked by another instrument in music.

What’s important here is that the masking effect is not simply caused by peak levels but by the loudness of sounds. It’s the louder sound, as perceived by human hearing, that masks the quieter sound. This is a key aspect of psychoacoustic phenomena. 2)

The masking effect plays a crucial role in audio processing, where it is used in lossy compression codecs like MP3 to reduce file sizes. Compression algorithms analyze sounds and remove those judged to be masked and therefore inaudible. This allows the file size to be reduced while maintaining the perceived audio quality as much as possible.

1)
라우드니스는 단순히 소리의 피크 레벨과는 다릅니다. 피크 레벨이 높아도 그 소리가 인간의 귀에 크게 들리지 않을 수 있으며, 반대로 피크 레벨이 낮아도 인간의 귀에 크게 들릴 수 있습니다. 따라서 마스킹 현상은 절대적인 피크 레벨보다는 인간이 인지하는 소리의 크기, 즉 라우드니스에 더 많이 좌우됩니다.
2)
Loudness is not the same as peak level. A sound with a high peak level might not be perceived as loud by the human ear, while a sound with a lower peak level can be perceived as loud. Therefore, masking is more influenced by the perceived loudness of sounds rather than their absolute peak levels.