마이크로폰 31개로 이루어진 선형배열 음향렌즈의 구성과 실험

Development and Experiment of a Linear Array Acoustic Lens with 31 Microphones

31개의 마이크로폰이 34mm 간격으로 선형배열된 음향영상장치용 전자 렌즈를 제작하였다. 마이크로폰을 이용한 음향센서의 공진주파수는 20kHz이고, 16개의 마이크로폰은 수평으로 나머지 15개의 마이크로폰은 수직으로 배치되어 있어서, 음원의 2차원적인 각도를 알아낼 수 있고 음원의 운동을 실시간으로 추적할 수 있다. 이산 푸리어변환할때 ㅈ나타나는 aliasing 문제 때문에 제작된 렌즈의 최대 관찰가능각도는 15도로 제한된다. 또한 촛점을 맞추기 위해 직각위상 검파방법을 이용하였다. 무향실에서 PC를 이용하여 음향렌즈를 실험하였으며 음향영상이론과 일치하는 결과를 얻었다.

We developed an electronic lens for acoustic imaging systems, which is linear array with 31 microphones equally spaced with distance 34mm. Resonant frequency fo receiver circuit coupled to microphone is 20 kHz. We arranged 16 microphones horizontally and 15 microphones vertically, so that the array allows us to obtain a 2 dimensional angle of source, and to track the motion of source in real time. Due to the problem of aliasing in discrete Fourier Transfrom, the maximum observable angle of the lens is limited to 15${\circ}$. We also employed quadrature phase detection scheme to adjust the focus. We have tested the acoustic lens with a personal computer in an anechoic room and obtained the results agreed with the acoustic imaging theory.