합성음의 자연성은 운율(prosody)과 관계가 있으며, 운율은 지속시간(duration), 세기(intensity), 피치(pitch)의 3가지 요소가 어우러져 이루어진다. 본 연구에서는 한국어 여성 음에 나타나는 지속시간 패턴을 분석하여 지속시간의 규칙을 정리함을 목적으로 한다. 본 연구에서는 각 음소(자음, 모음)의 고유 지속시간과 단어내의 음절 위치, 인접음소의 영향, 구와 절의 경계의 영향에 따른 지속시간의 변화를 조사하여 지속시간 규칙을 정립하였다 청취 실험 결과, 본 지속시간 규칙이 합성음의 자연성을 향상시켰다는 것을 보여준다.

본 논문에서는 logatom 기반 무제한 한국어 TTS 시스템 구현을 제안한다. 이를 위하여 한국어를 대표할 만한 문서코퍼스를 선택하여 분석하고 이를 바탕으로 합성에 필요한 logatom을 설계한다. 일반적으로 음성코퍼스를 통해 음성세그먼트를 추출하여 접속에 기반한 TTS 시스템에서는 음성세그먼트를 의미있는 단어 또 는 어절로부터 추출한다. 하지만 음성세그먼트 추출시 고려되는 사항은 합성단위에 기초한 음소간의 결합형태이므로 본 논문에서는 음성세그먼트 추출을 위하여 무의미한 음소열인 logatom을 설계한다. Logatom은 문장 세그먼트의 어절내 위치와 문서코퍼스 분석 결과 얻어진 음소간의 결합형태를 기반으로 설계된다. 제안된 시스템의 합성음질을 평가하기 위하여 CVC 기반 logatom을 사용하여 임의의 문장을 합성해 본 결과 대부분의 음성세그먼트 접속이 자음에서 이루어지고 어절의 위치를 고려한 logatom 설계로 인하여 어절 내에서는 비교적 자연스러운 합성음을 얻을 수 있었다.

본 논문에서는 중첩가산 Sinusoidal 합성방식에서 매칭된 정현파별로 위상을 계승하는 단위음성 연결방법을 제안한다. 선행 단위음의 마지막 프레임, 후행 단위음의 첫 프레임, 후행 단위음의 나머지 프레임의 단계로 나누어 각 단계마다 제안한 방식으로 선행 프레임의 위상을 계승하였다. 실험결과 후행 단위음의 연결 위치를 이동하는 기존의 방식을 사용한 연결음에 비해 연결부분에서 음성파형의 급격한 변화가 줄었다.

In this paper, The Split Model Analysis Algorithm, which can generate the wideband speech signal from the spectral information of narrowband signal, is developed. The Split Model Analysis Algorithm deals with the separation of the $10^{th}$ order LPC model into five cascade-connected $2^{nd}$ order model. The use of the less complex $2^{nd}$ order models allows for the exclusion of the complicated nonlinear relationships between model parameters and all the poles of the LPC model. The relationships between the model parameters and its corresponding analog poles is proved and applied to each $2^{nd}$ order model. The wideband speech signal is obtained by changing only the sampling rate

IMBE(Improved Multi-Band Excitation) vocoders exhibit good performance at low data rates. The major drawback to IMBE coders is their large computational requirements. In this paper, thus, we propose a new pitch search method that preserves the quality of the IMBE vocoder with reduced complexity. The basic idea is to skip unnecessary range of the pitch searching by using the quantization error. Applying the proposed method to the IMBE vocoder, we can get approximately $45.88\%$ processing time reduction and there is no difference in voice quality between conventional IMBE and proposed IMBE.

기존의 문장종속형 화자인식 방법들은 대부분 음성인식에서 사용되는 방법을 그대로 적용하기 때문에, 화자의 개인성 정보보다 음운정보에 더 민감한 단점이 있다. 화자인식 시스템의 성능향상을 위해서는 음운정보보다는 화자의 개인성 정보가 잘 반영되도록 하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 HMM(hidden Maxkov model)을 기반으로 한 문장종속형 화자확인 시스템의 성능향상을 위한 관측확률 가중 반법을 제안한다. 먼저 주어진 학습자료에서 화자의 개인성이 잘 반영된 프레임들을 예측한다. 임의의 입력음성에 대한 인식점수는 화자의 특징이 잘 반영된 프레임의 관측확률에 가중치를 주어 구한다. 제안한 방법을 적용한 결과 기존의 우도비(likelihood ratio) 정규화 점수를 사용하는 방법에 비해 동일오류율(EER, equal error rate)을 $2\~3\%$정도 줄여 인식율 향상을 얻을 수 있었다.

기존의 반연속 HMM의 파라미터들 중에서 평균 벡터와 분산 행렬은 Maximum Likelihood Estimation 방법을 사용하여 학습한다. 본 논문에서는 평균 벡터를 위하여 Fuzzy c-means(FCM) 알고리즘을 사용하였고 분산 행렬을 위하여 FCM 알고리즘의 평균 벡터를 적용, 변형한 새로운 함수를 사용하여 화자적응에 적용하였다. 이러한 평균 벡터와 분산 행렬의 추정 방법은 새로운 화자에 대한 적응 능력을 갖는다. 제안한 방법을 적용한 한국어 격리 단어에 대한 컴퓨터 모의 실험결과 새로운 화자에 대해 적응함을 확인하였다.

본 논문에서는 기존의 반연속 HMM과 신경망 알고리즘인 RBF(Radial Basis Function)를 혼합한 형태를 음성인식에 적용한다. 기존의 반연속 HMM은 학습 과정에서 모든 모델과 상태에서 공유되는 L개의 가우시안 확률 밀도들과 각가우시안 확률 밀도들의 가중치를 결정하는 흔합 밀도계수 의해 입력 음성의 특징을 확률적으로 모델링하는 혼합 확률을 얻고 또 Maximum likelihood와 Baum-Welch 알고리즘을 이용해 초기확률, 전이확률, 관측확률, 평균벡터 $\mu$, 공분산 행렬 $\Sigma$을 학습해 나간다. 그러나 제안한 RBF/반연속 HMM 혼합형태는 RBF의 변형된 방식을 첨가해 반연속 HMM 관측 파라미터를 RBF에 의해 결정함으로써 보단 분별릭 있는 화자독립 인식 시스템이 된다. 그래서 인식 실험결과 인식률에 있어서 기존의 반연속 HMM보다 향상된 인식률을 얻는다.

본 연구에서는 고립단어 인식시스템에 사용되고 있는 DTW(DynamicTimeWarping) 알고리즘의 계산량을 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 일반적으로 고립단어 인식시 가장 인식률이 좋은 알고리즘은 DW라고 알려져 있으나, 인식대상어휘가 늘어나면 계산량이 비례해서 늘어나고 인식률이 저하되는 단점이 있으므로 일반적으로 200단어 이하의 어휘에만 사용되고 있다. 따라서 대상어휘를 감소시켜 계산량을 줄이기 위해 본 논문에서는 유성/무성/묵음 (V/U/S) 정보를 이용하여 코드워드를 구성하고 같은 코드워드에 해당되는 단어들을 추출해이들 만을 비교대상 어휘로 제한하므로서 DW 알고리즘을 적용할 대상 어휘수를 줄이는 방법을 사용하여 계산 속도를 향상시켰다 또한 입력 단어와 대상 단어와의 누적거리 계산 시 끝점 정보 뿐 만 아니라 유성/무성/묵음 경계 정보를 이용하여 piecewise DTW를 구현함으로서 탐색 영역을 축소함으로써 추가적인 계산량 감소가 가능하다. 따라서 상기 기법들을 이용하면 PC상에서도 DTW를 이용한 대어휘 고립단어 음성 인식기의 구현이 가능할 것이다.

본 논문에서는 한국어 연결숫자인식에 있어서 모델간의 변별력 향상을 통해 인식률을 높이기 위하여 음향학적 파라메터(Acousticparameter)를 사용하는 짓을 제안한다. 제안된 방법은 음성학적 지식에 근거하여 적절한 주파수 대역별 에너지의 비의 로그값을 추가적인 특징파라메터로 사용한다. 실험결과, 제안된 방법을 사용함으로써 기본 인식시스템에 비해 오류율이 최고 $46\%$ 정도 감소됨을 확인할 수 있었다. 그리고 채널보상 기술을 함께 적용함으로써 $69\%$ 정도의 오류율 감소를 얻었다.

본 연구에서는 PCS 이동전화의 객관적 통화품질평가 척도개발을 위한 기초연구로 기존의 CD(Cepstral Distance), MSD (Mel Spectral Distance), BSD(Bark Spectral Distance), PSQM (Perceptual Speech Quality Measure) 척도를 적용하여 그 성능을 비교 분석하였다. 이 척도들을 실제환경에서 수집된 PCS 음성데이터에 대해서 적용하였고 이 결과치와 청취자들의 평가 반응에 의해 얻어진 MOS 결과치와의 상관성을 조사하였다. 실험 결과, BSD와 PSQM 척도의 상관성이 0.81, 0.84로 나타나 CD, MSD보다 성능이 더 우수함을 보였다.

다중 전송율(16, 24, 32, 40kbps)을 제공하는 G.726 부호화기는 ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation) 부호화법을 사용한다. 본논문에서는 G.726 ADPCM 알고리즘을 C&S Technology에서 개발한 음성 신호 처리를 위한 범용 DSP인 CSD17C00A 칩을 이용하여 실시간 응용이 가능하도록 구현하였다. G.726에 대한 양방향 평가는 Codec Loopback test을 통해 수행되었으며, W-T에서 제공한 테스트 절차에 따라 평가되었다. 본 논문에서 구현된 G.726 부호화기는 평균 11 MIPS의 계산 속도를 갖고, 프로그램 메모리 크기는 2.8K Words이고, 데이터 메모리 크기는 550 Words 를 필요로 하였다.

본 논문은, 자동차에서 발생할 수 있는 다양한 형태의 잡음이 섞인 음성을 대상으로, 잡음에 강인한 파라미터들을 사용하여 인식기들을 구축하였으며, 이들 파라미터를 비교 평가하였다. 실험에 사용된 음성 데이터는 차종, 속도, 도로 환경, 라디오 ON/OFF, 창문 개폐여부 등 다양한 잡음 환경에서 수집하였다. 실험에서 비교된 파라미터는 MFCC(Mel-Blrequency Cepstral Coefficient)와 PLP(Perceptually Linear Prediction) 이며, 각각의 파라미터에 대해서 MKM(Modified k-mean)을 이용하여 코드북을 작성하였고, DHMM(Discrete Hidden Markov Model)을 인식알고리즘으로 사용하였다. 실험 결과로서, 아스팔트 도로에서 창문을 닫고, 라디오를 켜지 않은 상태에서 60km/h로 주행시 $96.25\%$로 가장 높은 인식률을 얻었고, 고속도로에서 창문을 열고 100km/h로 주행시에는$60\%$로 가장 낮은 인식률을 얻었다.

기존의 CELP 보코더에서, 무성음에 대한 별도의 처리 없이 유성음과 동일하게 처리하였다. 유성음과 무성음은 발성모델측면에서 임펄스열과 랜덤 잡음으로 각각 다름에 도 불구하고 동일하게 처리함으로써 합성음에서 음질의 저하 및 계산량과 전송률 측면에서 손실을 가져왔다. 또, U/V(Unvoiced /voiced) 분류기를 사용하는 경우에는 U/V 분류기의 성능에 따라 합성음의 음질저하의 정도의 차이가 심하다. 본 논문에서는 에러율과 전처리 계산량을 쳐소로 할 수 있는 U/V 분류기를 사용하여 CELP 보코더에서 전송률을 감소시키는 방법을 제안한다. CELP 보코더에서는 스펙트럼 정보를 LPC 파라미터로 추출한 후 다시 전송형 파라미터인 LSP(Line Spectrum Frequency)로 변환한다 새로운 린/V 분류기는 이 LSP 파라미터를 이용한다. LSP 파라미터의 주파수영역 분포도와 간격정보를 이용하여 U/V를 결정하게 된다 제안한 방법을 5.3kbps ACELP에 적용하여 성능 평가를 실시하였다 실험결과 음질의 저하 없이 $5.6\%$ (280bps)의 전송률을 감소할 수 있었다.

합성단위, 합성기, 합성방식 등에 따라 여러 가지 다양한 음성합성시스템이 있으나 순수한 법칙합성 시스템이 아니고 기본 합성단위를 연결하여 합성음을 발생시키는 연결합성 시스템은 연결단위사이의 매끄러운 합성계수의 변화를 구현하지 못해 자연감이 떨어지는 실정이다. 자연음에 존재하는 운율법칙을 정확히 구현하면 합성음의 자연감을 높일 수 있으나 존재하는 모든 운율법칙을 추출하기 위해서는 방대한 분량의 언어자료 구축이 필요하다. 일반 의미 문장으로부터 운율법칙을 추출하는 것이 바람직하겠으나, 모든 운율 현상이 포함된 언어자료는 그 문장 수가 극히 방대하여 처리하기 힘들기 때문에 가능하면 문장 수를 줄이면서 다양한 운율 현상을 포함하는 문장 군을 구축하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 음성학적으로 균형 잡힌 고립단어 412 단어를 기반으로 의미문장들을 만들었다. 이들 단어를 각 그룹으로 구분하여 각 그룹에서 추출한 단어들을 조합시켜 의미 문장을 만들도록 하였다. 의미 문장을 만들기 위해 단어 목록에 없는 단어를 첨가하였다. 단어의 문장 내에서의 상대위치에 따른 운율 변화를 살펴보기위해 각 문장의 변형을 만들어 언어자료에 포함시켰다. 자연감을 높이기 위해 구축된 언어자료를 바탕으로 음성데이타베이스를 작성하여 운율분석을 통해 신경망을 훈련시키기 위한 목표패턴을 작성하였다 문장의 음소열을 입력으로 하고 특정음소의 운율정보를 발생시키는 신경망을 구성하여 언어자료를 기반으로 작성한 목표패턴을 이용해 신경망을 훈련시켰다. 신경망의 입력패턴은 문장의 음소열 중 11개 음소열로 구성된다. 이 중 가운데 음소의 운율정보가 출력으로 나타난다. 분절요인에 의한 영향을 고려해주기 위해 전후 5음소를 동시에 입력시키고 문장내에서의 구문론적인 영향을 고려해주기 위해 해당 음소의 문장내에서의 위치, 운율구에 관한 정보등을 신경망의 입력 패턴으로 구성하였다. 특정화자로 하여금 언어자료를 발성하게 한 음성시료의 운율정보를 추출하여 신경망을 훈련시킨 결과 자연음의 운율과 유사한 합성음의 운율을 발생시켰다.

본 논문에서는 한국어에 대한 실시간 음소 인식을 통한 Lip Synch 구현에 필수요소인 Viseme(Visual Phoneme)을 한국어의 음운학적 접근 방법을 통해 제시하고, Lip Synch에서 입술의 모양에 결정적인 영향을 미치는 모음에 대한 모음 인식 실험 및 결과 분석을 한다.모음인식 실험에서는 한국어 음소 51개 각각에 대해 3개의 State로 이루어진 CHMM (Continilous Hidden Makov Model)으로 모델링하고, 각각의 음소가 병렬로 연결되어진 음소네트워크를 사용한다. 입력된 음성은 12차 MFCC로 특징을 추출하고, Viterbi 알고리즘을 인식 알고리즘으로 사용했으며, 인식과정에서 Bigrim 문법과 유사한 구조의 음소배열 규칙을 사용해서 인식률과 인식 속도를 향상시켰다.

본 논문에서는 본 연구실에서 개발한 주소 음성인식 시스템의 인식 속도를 개선시키기 위하예 새로운 가변 프루닝 문턱치를 적용하는 방법을 제안하고 실험을 통하여 그 유효성을 확인하였다. 기존의 가변 프루닝 문턱치는 일정 프레임이 경과하면 일정 값을 가진 문턱치를 계속하여 감소시켜나가는 방법을 반복하기 때문에, 불필요한 탐색공간을 탐색하게 된다. 본 논문에서 새로이 제안하는 가변 프루닝 문턱치를 채용하는 방법은 처음 일정 구간이 경과되면 일정 문턱치를 감소시키나, 다음 일정 프레임에서는 탐색되어야할 후보에 따라서 문턱치를 변화시켜 프루닝시키기 때문에 탐색공간을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 제안된 방법의 유효성을 확인하기 위하여, 본 연구실에서 개발한 한국어 주소 입력 시스템에 적용하였다. 이 시스템은 48개의 연속 HMM 유사음소단위(Phoneme Like Units; PLUs)를 인식의 기본단위로 하고, .사용환경 변화에 의한 인식성능의 저하를 최소화하기 위해 최대사후 확률추정법(Maximum A Posteriori Probability Estimation; MAP)을 사용하며, 인식알고리즘으로는OPDP(One Pass Dynamic Programming)법을 이용하고 있다. 남성화자 3인에 의한 75개의 연결주소명을 이용하여 인식 실험을 수행한 결과 고정 프루닝 문턱치를 적용한 경우 인식률은 평균 $96.0\%$, 인식 시간은 5.26초였고, 기존의 가변 프루닝 문턱치의 경우 인식률은 평균 $96.0\%$, 인식 시간은 5.1초인 데 비하여, 새로운 가변 프루닝 문턱치를 적용찬 경우에는 인식률 저하없이 인식 시간이 4.34초로, 기존에 비해 각각 0.92초, 0.76초 인식 시간이 감소되어 제안한 방법의 유효성을 확인할 수 있었다.는 달리 각 산란 영역에서 그 지수는 1씩 작은 값을 갖는다.향에 따라 음장변화가 크게 다를 것이 예상되므로 이를 규명하기 위해서는 궁극적으로 3차원적인 음장분포 연구가 필요하다. 음향센서를 해저면에 매설할 경우 수충의 수온변화와 센서 주변의 수온변화 사이에는 어느 정도의 시간지연이 존재하게 되므로 이에 대한 영향을 규명하는 것도 센서의 성능예측을 위해서 필요하리라 사료된다.가지는 심부 가스의 개발 성공률을 증가시키기 위하여 심부 가스가 존재하는 지역의 지질학적 부존 환경 및 조성상의 특성과 생산시 소요되는 생산비용을 심도에 따라 분석하고 생산에 수반되는 기술적 문제점들을 정리하였으며 마지막으로 향후 요구되는 연구 분야들을 제시하였다. 또한 참고로 현재 심부 가스의 경우 미국이 연구 개발 측면에서 가장 활발한 활동을 전개하고 있으며 그 결과 다수의 신뢰성 있는 자료들을 확보하고 있으므로 본 논문은 USGS와 Gas Research Institute(GRI)에서 제시한 자료에 근거하였다.ऀĀ耀Ā삱?⨀؀Ā Ā?⨀ጀĀ耀Ā?돀ꢘ?⨀硩?⨀ႎ?⨀?⨀넆돐쁖잖⨀쁖잖⨀／ࠐ?⨀焆덐瀆倆Āⶇ퍟ⶇ퍟ĀĀĀĀ磀鲕좗?⨀肤?⨀⁅Ⴅ?⨀쀃잖⨀䣙熸ጁ↏?⨀

본 논문에서는 인간의 정보처리 기술을 모방한 신경망과 한국어 음절 구성의 특성을 이용하여 음절을 기반으로 하는 신경망 음성인식 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 임계비율을 정의하여 한국어 음절을 구성하는 초성$\cdot$중성$\cdot$종성을 구분하였고, 구분된 음절의 일부 구간 특징을 학습 및 인식의 특징 패턴으로 사용하여 음성인식 시스템의 전체적인 처리 단계를 줄였다. 한국어 숫자음 인식에 대한 성능 평가에서 20대 남성과 여성을 대상으로 화자 종속에서 $96.5\%$의 인식률을 화자 독립에서 $93\%$의 인식률을 얻었다.

본 연구에서는 연속음성인식 시스템의 성능 향상을 위하여 음성의 채록환경 및 데이터량 등을 고려한 효과적인 언어모델 작성방법을 제안하고, 이를 항공편 예약시스템에 적용하여 성능 평가 실험을 실시한 결과 $91.6\%$의 인식률을 얻어 제안한 방법의 유효성을 확인하였다. 이를 위하여 소량의 200문장의 항공편 예약 텍스트 데이터를 이용하여 좀더 강건한 단어발생 확률을 가지도록 하기 위해 일반적으로 대어휘 연속음성인식에서 많이 이용되고 있는 단어 N-gram 언어모델을 도입하고 이를 다양한 발성환경을 고려하여 1,154문장으로 확장한 후 동일 문장'을 반복 학습하여 언어모델을 작성하였다. 인식에 있어서는 오인식과 문법적 오류를 최소화하기 위하여 forward - backward pass 방법의 stack decoding알고리즘을 이용하였다. 인식실험 결과, 평가용 3인의 200문장을 각 반복학습 회수에 따라 학습한 각 언어모델에 대해 평가한 결과, forward pass의 경우 평균 $84.1\%$, backward pass의 경우 평균 $91.6\%$의 문장 인식률을 얻었다. 또한, 반복학습 회수가 증가함에 따라 backward pass의 인시률의 변화는 없었으나, forward pass의 경우, 인식률이 반복회수에 따라 증가하다가 일정값에 수렴함을 알 수 있었고, 언어모델의 복잡도에서도 반복회수가 증가함에 따라 서서히 줄어들며 수렴함을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터 소량의 텍스트 데이터를 이용한 제한된 태스크에서 언어모델을 작성할 때 반복학습 방법이 유효함을 확인할 수 있다.

본 논문에서는 유성/무성/묵음 분류기와 주파수 스펙트럼 비교를 통하여 음소 경계 검출기를 구현하였다. 음소경계 검출은 음성 인식, 합성 및 분석 둥의 분야에서 매우 중요하다 유성/무성/묵음 분류기를 이용하여 유성음으로 판별되는 구간은 스펙트럼 비교를 통하여 음소 단위로 세분하였고 무성음으로 판별되는 구간은 한국어의 음성 특성을 고려하여 하나의 음소 단위로 간주하였다. 유성음 구간에 대한 스펙트럼 비교는 수정된 Itakura-Saito distance measure 와 Euclidean MFCC(Mel Frequency Cepstrum Coeffcients) distance measure를 사용하였고 비교 프레임은한 프레임을 건너 윈 경우가 가장 결과가 좋았다. 최종적으로 평균 음소 길이 정보를 이용하여 음소의 경계로 검출된 구간을 더 세분하거나 통합하였다. 유성/무성/묵음 분류기의 경우는 사무실에서 녹음한 고립단어에 대하여 $94.247\%$의 정확도를 보였고 음소 경계 검출의 경우는 $72.8\%$의 정확도를 보였다.

본 논문에서는 음성에 의해 구동되는 이동천화를 구현하기 위한 기초 실험으로서, 이동전화상에서 많이 사용되는 단어 데이터를 직접 채록하여 단어 인식 실험을 수행하여 인식기의 성능을 평가하였다. 인식 실험에 사용된 단어 데이터베이스는 서울 화자 360명(남성화자 180명, 여성화자 180명), 41상도 화자 240명(남성화자 120명, 여성화자 120명)으로 구성된 600명의 발성을 이용하여 구성하였다. 발성 단어는 이동전화에 주로 사용되는 중요 기능과 제어 단어, 그리고 숫자음을 포함한 55개 단어로 구성되었으며, 각 화자가 3회씩 발성하였다. 데이터의 채집환경은 잡음이 다소 있는 사무실환경이며, 샘플링율은 8kHz였다. 인식의 기본단위는 48개의 유사음소단위(Phoneme Like Unit : PLU)를 사용하였으며, 정적 특징으로 멜켑스트럼과 동적 특징으로 회귀계수를 특징 파라미터로 사용하였다. 인식실험에서는 OPDP(One Pass Dynamic Programming)알고리즘을 사용하였다. 인식실험을 위한 모델은 각 지역에 따라 학습을 수행한 모델과, 지역에 상관없이 학습한 모델을 만들었으며, 기존의 16Htz의 초기 모델에 8kHz로 채집된 데이터를 적응화시키는 방법을 이용하여 학습을 수행하였다. 인식실험에 있어서는 각 지역별 모델과 지역에 관계없이 학습한 모델에 대하여, 각 지역별로, 그리고 지역에 관계없이 평가용 데이터로 인식실험을 수행하였다 인식실험 결과, $90\%$이상의 비교적 높은 인식률을 얻어 인식시스템 성능의 유효성을 확인할 수 있었다.

평면 배열에서 원하는 빔패턴을 얻고자 할 때 각각의 소자들의 자체 방사특성 에 의해 다른 소자가 영향을 받게된다. 보통 이러한 영향은 빔패턴의 변화를 가져올 뿐만 아니라 소자의 성능을 저하시키게 된다. 이러한 간섭을 줄이기 위해서 배열 형태를 바꾸는 등의 구조적인 개선은 많이 시도되어 왔다 그러나 이러한 개선을 통하여 영향을 줄일 수는 있으나 보다 더 정확하게 원하는 사양의 빔을 설계하기 위해서는 최적화 기법을 통하여 이러한 영향을 보상해 주어 야 한다. 본 논문에서는 빔을 설계할 때 상호 간섭 영향을 포함시킨 빔설계 알고리듬을 소개한다. 이 알고리듬은 선형 최소자승법의 해를 기반으로 최적화를 수행하고 상호 간섭의 영향은 coupling coefficients matrix를 도입하였다. 이러한 방법으로 빔을 설계하게 되면 소자의 위치 등을 변화시키지 않으면서 원하는 사양의 빔을 설계 할 수 있게 된다.

The aim of the work described in this paper is to develop a complex underground acoustic system which detects and localizes the origin of an underground hammering sound using an array of hydrophones located about loom underground. Three different methods for the sound localization will be presented, a time-delay method, a power-attenuation method and a hybrid method. In the time-delay method, the cross correlation of the signals received from the array of sensors is used to calculate the time delays between those signals. In the power-attenuation method, the powers of the received signals provide a measure of the distances of the source from the sensors. In the hybrid method, both informations of time-delays and power-ratios are coupled together to produce better performance of position estimation. A new acoustic imaging technique has been developed for improving the hybrid method. This new acoustic imaging method shows the multi-dimensional distribution of the normalized cost function, so as to indicate the trend of the minimizing direction toward the source location. For each method the sound localization is carried out in three dimensions underground. The distance between the true and estimated origins of the source is 28m for a search area of radius 250m.

본 연구에서는 신호원에 대한 사전 정보 없이 혼합된 신호로부터 잡음 신호만을 선택적으로 제거할 수 있는 새로운 형태의 능동 소음 제거기(Active noise canceller)를 제안한다. 음성신호와 같은 독특성을 갖는 신호의 분리에 효과적으로 사용되는 동적 재귀 신경망 (Dynamic recurrent neural network)을 원하는 신호원에 섞인 잡음신호를 분리하여 선택적으로 제거하기 위한 능동소음제거기의 전처리기로 미용한다. 능동 소음 제거기는 분리된 잡음 신호에 대한 역 위상 신호를 적응적으로 발생함으로써 특정 위치에서 원하는 신호만을 선택적으로 남길 수 있도록 한다. 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션에서는 제안된 시스템이 선택적인 소음제거에 효과적임을 보인다.

신호 대 잡음비가 낮은 환경에서 센서 어레이에 입사된 입력 신호 사이의 지연시간 추정(Time Delay Estimation, 이하 TDE)은 높은 분해능이 요구된다. 본 연구에서는 높은 분해능의 TDE를 구하기 위해 상호상관함수(Cross-Correlation)에 평균 차 함수(Average Magnitude Difference function, AMDF)의 역수를 가중한 MCC (Modified Cross-Correlation)알고리즘을 제안한다. 모의신호를 사용한 수치 시뮬레이션 실험으로 종래의 AMDF, Cross-Correlation 알고리즘과 본 연구에서 제안한 MCC 알고리즘의 분해능을 비교 분석하였다 각 알고리즘의 TDE 결과에 대해 STFT(Short Time fourier Transform)에 의한 시간 주파수 해석을 한 결과 MCC알고리즘을 사용하여 TDE 분해능이 향상되었음을 보고한다.

본 논문은 희소어레이의 패턴을 원하는 패턴과 실제 희소어레이의 패턴간의 오차의 계수적 자승치를 최소화하여 최적화하는 방법을 제시한다 센서의 간격이 어레이 중심에 관하여 대칭인 경우와 비대칭인 경우에 대하여 성능을 점검하며, 어레이 공간의 주어진 영역의 오차함수에 성능 향상을 위하여 계수를 적용한다. 주빔 부근의 측면롭의 효과적인 제어를 위하여 지수 함수적인 계수를 제안하였으며 그 결과 측면롭의 수준이 전체적으로 균등하게 분포되는 패턴을 얻을 수 있었다. 이 결과는 입력잡음신호가 어레이 공간상에 균등하게 입사될 때 효과적으로 사용될 수 있다.

본 논문에서는 선형배열을 이용하여 음향을 측정하기 위한 새로운 빔형성 알고리듬을 제안한다. 제안 알고리듬은, FIR필터 설계기법에 의해 가중상수 및 원하는 빔패턴을 설정하고 이를 초기치로 사용하여 원하는 빔패턴과의 오차가 최소가 되도록 가중상수를 최적화시킨다. 주파수영역의 지향지수 균일성 유지를 위해 옥타브대역을 부대역으로 세분하고 의사역행렬에 의해 전달행렬을 정방행렬화하여 부대역별로 최적화를 수행한다.

근거리음장 측정으로부터 원거리음장을 예측할 수 있는 이론적 모델 및 실험적 연구가 수행되고 있다. 본 논문에서 채택한 방법은 Helmholtz 적분식의 간단한 모델로써 단일주파수 코히어런트 음원의 근거리측정음장으로부터 원거리음장 예측이 가능한 기술이다. 이러한 단일 주파수, 코히어런트 음원의 원거리 수평방향지향성을 예측하기 위한 모델식 및 무향실에서 수행한 검증실험 결과를 소개한다 제안된 방법은 일반 소음원은 물론 잠수함 등의 수평방향 지향성의 예측에 적용가능하다고 판단된다.

스테레오 음향 반향 제거기는 입력 신호로 사용되는 두 채널간의 강한 상관관계로 인하여 수렴특성이 악화되는 문제점을 갖는다. 따라서 수렴속도를 향상시키기 위해 RLS또는 Affine Projection(AP) 알고리즘 같은 Least Square (LS)계 열의적응 알고리즘을 사용하는 것이 필요하다. 그러나, 이러한 알고리즘은 LMS 알고리즘과 같은 통계적 미분계열 알고리 즘에 비하여 과도한 계산량을 요구하므로 고속 알고리즘에 대한 연구가 진행되어왔다. 본 논문에서는 스테레오 환경에서 Gram-Schmidt(GS) 직교화를 이용하여 LMS 알고리즘 수준의 계산량을 갖는 근사화된 AP 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 AP 알고리즘의 후행오차 성질을 이용하여 GS 직교화 구조로 구성되며, 계산량 감소를 위해 샘플단위의 재귀적 GS 직교화를 사용하였다. 또한 GS직교화를 스테레오 채널에 적용함으로써 적은 계산량으로 AS 알고리즘과 대등한 수렴 성능을 갖는다.

본 논문은 사무실 환경에서의 소음 제어를 목표로 하여 두 센서를 이용한 ANC시스템을 모의 실험하였다. 특히 제어가 어려운 광대역 신호를 제어하는데 그 목적을 두고 적응 알고리즘의 성능분석을 하였다. 실험 결과 Delayed-x LMS는 200Hz이상에서는 좋은 성능을 보이지만 200Hz 미만의 저주파에서는 잡음 신호를 완전하게 제어하기가 어렵다는 결과를 얻었다.

본 논문에서는 디지털 보청기의 자동보정법을 제안하고 이를 이용하여 구현한 보정시스템에 대하여 기술한다. 일반적으로 난청환자의 청각 손실은 전 주파수를 걸쳐 일정하게 발생하는 것이 아니라, 고음 또는 저음 등 일부 특정 주파수 대역의 청각특성의 이득이 다른 주파수에 비해 상대적으로 낮아져서 생기는 현상이다. 그러나 현재까지의 보청기는 이와 같은 청각 손실을 가지고 있는 환자들에 대하여 전 주파수 대역의 음압을 동일 비율로 높여주는 문제가 있다. 이와 같은 보청기로 보정하게 되면, 주파수 대역별 균형이 맞지 않기 때문에 소리가 변형되어 들리게 되고, 명료도 또한 떨어지게 된다. 또한, 기존의 아날로그보청기는 생산공정 중에 잡음 피크 제거, 리미터 조정, 이득 조정(GC) 등의 작업을 수동으로 수행하게 되는데, 이는 작업공정이 복잡하고 개개인에 청각특성에 맞는 정확한 보정이 불가능한 문제점을 안고있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안한 자동보정 시스템은 각 주파수 대역별 최적화된 파라미터를 자동적으로 찾아서 입력하므로 보다 정확하고 신속한 보정이 가능하게 된다. 이 시스템은 외부 IC 콘트를 장치인 Hl-PRO를 이용하여 PC 환경 하에서Visual Basic으로 구현하였으며 시스템의 출력값을 측정하여 검토한 결과 구현한 자동보정법이 유효함을 확인할 수 있었다.

This study aims at establishing an digital signal processing technique to control 3-D sound localization, especially focusing our eyes on the role of information provided by Head-Related Transfer Function(HRTF). In order to clarify the cues to control the auditory distance perception, two conventional models named Hirsch-Tahara model and auditory parallax model were examined. As a result, it was shown that both models have limitations to universally explain the auditory distance perception. Hence, the auditory parallax model was extended so as to apply in broader cases of auditory distance perception. The results of the experiment by simulating HRTFs based on the extented parallax model showed that the cues provided by the new model were almost sufficient to control the perception of auditory distance from an actual sound source located within about 2 m.

This paper addresses major issues in localising sound sources in space using the experimental data set of head-related responses in the time or frequency domain. They come from the technical realisation steps for implementing the convolution of HRIR's with sound sources, the cross-talk cancellation for transaural filtering, the matched time delay compensation, etc. in real, those technical matters seem to be minor because they can be realised in off-line signal processing schemes. This paper puts much emphasis on what we misunderstood about the sets of HRTF's or HRIR's, More specifcaily, the sets of HRTF's or HRIR's of course supply relevant information to sound localisation but include much useless 'rubbish' that have made for us to fail to put spatial image into real souno signals such as voices and music's. This paper proposes possible reasons for such failure and, furthermore, introduces detained subjects that should be challenged so as to resolve them.

이 연구에서는 구조적 HRTF(Head-Related Transfer Function) 모델의 구성 이론에 관하여 기술하였다. 이 모델은 강체 구(rigid sphere)에 대한 음파의 전파와 회절 현상에 대한 이를 식을 근거로 구성하였다. 이 모델은, 구성이 단순하고, 모델 구성에 필요한 계수의 수를 극소화 할 수 있기 때문에 실시간 구현에 적합하다. 그리고, 각개인의 머리전달특성에 따른 개인차를 반영하여 모델을 수정할 수 있는 장점이 있다.

지금까지 가상 현실 또는 가상 환경에 관한 많은 연구가 있었지만 그 대부분이 시각적 효과에 관한 연구에 치우쳐 있었다. 그 결과로 3D 그래픽등 시각적 효과에 관한 부분은 상당한 수준에 올라 있으나 청각적, 음향적 부분은 아직도 발전 정도가 상대적으로 낮다. 가상 현실을 위한 음향은 크게 HRTF등을 이용한 음상 정위와, 음장 재현으로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 가상 현실 체험자의 이동에 따라 효과적으로 음장을 재현하는 방법에 대해 논하고자 한다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 크게 전처리 부분과 실시간 처리 부분으로 구성되어 있으며 전처리 과정에서 음장을 계산하여 실시간 처리 부분에서 체험자의 위치를 추적하여 음장을 재현한다.

현재 전세계적으로 멀티미디어나 고화질 TV(HDTV)등의 매체를 이용한 고품위의 미디어가 빠른 속도로 발전하고 있다. 국내에서도 앞으로의 HDTV둥의 효과적 재생 방법이나 녹음 방법에 관한 여러가지 연구가 필요하다. 그러나 현재 재생이나 녹음에 관련된 연구는 상대적으로 전송등에 관련된 연구에 비해 많은 관심을 끌지는 못한 실정이다. 다른 나라의 경우 디지털 TV에 알맞은 밀티 채널 재생방법에 대해 연구하고 최적화 방법 등의 실험이 이루어져 왔다. 그러나 국내에는 아직 이러한 연구가 미흡한 실정이며 나름대로의 국내 가정환경에 알맞는 멀티채널 스피커의 배열 방법 등에 관한 연구와 표준에 대한 필요성이 있다. 여기에서는 일반적인 가정 환경에서 5.1채널에 대응하는 스피커 배열의 최적화 실험시 고려되어야 할 사항들과 그 시스템의 평가방법에 대하여 살펴보기로 한다.

초음파 변환기의 음향 특성 평가항목으로는 주파수에 따른 출력특성, 입력 전압에 대한 출력의 선형성(방사컨덕턴스), 방사음장의 지향성 및 대칭성 등을 들 수 있다. 평면 주사기법은 교정된 하이드로폰을 이용하여, 초음파 변환기에서 방사된 음파가 형성하는 음장의 분포를 측정하는 기법이다. 본 연구에서는 이들을 측정할 수 있는 장치로 DC servo모터를 장착한 3 축 이송 장치와 가로 400 mm, 세로 800 mm, 높이 400 m를 갖는 수조를 제작하고 제어프로그램을 개발하여 상온의 증류수에 형성된 초음파 음장의 공간 분포를 실험하여, 이론적 예측값과 비교하였다.

Methyl acetate의 초음파 흡수측정을 0.2-10MHz의 주파수 범위, 은도 5-30에 걸쳐 광회절 초음파 공명법을 사용하여 행하였다. 그 결과, cis와 trans에 의한 완화는 단일 완화현상을 보였고 그 스책트럼으로 부터 완화 주파수와 완화강도를 결정하였다. 완화 주파수의 온도 의존성으로부터 활성화 에너지(${\Delta}H^{#}$)=6.6 kcal/mol을, 완화강도의 온도 의존성에서 엔탈피차(${\Delta}H$)=3.4 kcal/mol을 각각 구하였다.

원형단면을 갖는 수신용 하이드로폰과 같은 면적의 정사각형 단면을 가정하여, 상온의 증류수를 매질로 초음파 변환기에서 방사되는 음장의 공간적 분포를 모의실험하였다. 이러한 "정사각형 평면 근사 평균법(이후 평면 근사 평균법)"을 이용하여, x-축 주사, z-축 주사, xy-평면 주사 및 xz-평면 주사를 모의실험하여 실제 실험에서 나타날 수 있는 여러 가지 현상을 조사하였다. z-축 주사 모의 실험 결과는 Beissner의 이론과 비교하여 비교적 잘 일치하였다

동해 울릉분지에서 1998년 8월 수중 폭발성 음원인 SUS를 이용하여 수온구조를 파악하기 위하여 해양음향 토모그래피 실험을 수행하였다. 실험은 관측해역 중앙에 수직선배열 수신기(수심 270-360m, 10개)를 설치하고 수신기를 중심으로 반경 30km와 603m에서 항공기를 이용하여 SUS charge(244m)를 36개 지점에 투하하였다. 역산결과와 비교하기 위해 AXBT를 이용하여 각 지점에 대한 수직 수온관측이 동시에 수행되었다. 도달시간 계산을 위해 폭발수심 및 시간은 실험식을 이용하였으며 이를 이용하여 음선경로별 도달시간을 관측하였다. 수직단면 수층을 여러 충으로 나누어 격자별 음선 전파거리를 계산, 표준해양에 대한 도달시간 차이를 이용한 역산 결과는 관측결과와 비교했을 떼 각각의 결과는 차이가 있었으나 전반적인 경향은 유사하게 나타났다.

수중에서 기포의 강한 비선형성을 이용하여 기포막상의 두 입사 음파의 상호작용 영역으로부터 산란된 차주파수 성분 음파의 확인과 두 입사 음파의 전파방향으로 차주파수 음파가 분포하고 있음을 관측하였다 본 논문에서는 기포막을 이용하여 두 입사 음파의 상호작용 영역으로부터 산란된 차주파수 성분 음파의 지향특성을 예측할 수 있음을 제시하였다.

To investigate internal waves (IW) effect on acoustic wave propagation, m analysis is conducted on mode travel time and model simulation. Based on the thermistor string data, it can be shown that the thermocline depth variation may cause travel time difference as much as 4-10 ms between mode 1 and 2 over range 10 km. This travel time difference causes interference among modes and thus fluctuation from range-independent stratified ocean structure. In real situations, however, there exist additionally spatial variation of IW. Model simulation with all modes and simple IW shows clear responses of acoustic signals to IW, amplitude and phase fluctuation.

고주파를 이용한 해저면 후방산란강도를 진해 해군사관학교 내의 실험해역에서 측정하였다. 측정된 후방산란강도를 수평입사각의 함수로 나타낸 후 Jackson 모델과 비교, 분석하였다. 해저면 구성성분을 파악하기 위해 다이버에 의해 코어링이 채취되었으며, 해저면 환경파라메터들은 Hamilton 모델에 의해 산출되었다. 분석 결과, 해저면이 거칠 경우 고주파 해저면 후방산란강도는 퇴적층 내부의 체적산란강도 보다 해저면 거칠기에 의한 산란의 영향을 많이 받는 것을 알 수 있었다.

본 논문은 실제 해양에서 표적의 탐지거리 계산에 필요한 전달손실을 신속, 정확하게 계산하기 위해 가용한 모델을 확보하고, 확보된 모델의 검증을 통해 사용 가능한 범위에 대한 지침을 마련하고자 한다. 연구를 위해 확보된 모델은 포물선 방정식 모델의 RAM, 정상모드 모델의 KrakenC, 고속음장 모델의 OASES이다. 각 모델을 같은 환경에서 주파수를 변화시켜 가며 비교하였고 완전해를 제공하는 OASES를 기준으로 결과를 비교해 본 결과 KrakenC의 경우, 저주파에서 전달손실은 거의 일치하거나 2-3dB 정도의 차이를 보였고, ram의 경우는 KrakenC에 비하여 일치하는 정도가 훨씬 낮았다.

수동소나체계에서 음원의 위치와 관련된 매개변수를 산출하기 위해 정합장처리(Matched Field Processing)가 이용된다 본 연구에서는 수직선배열센서를 이용한 정합장처리에서 음원 위치추정에 영향을 미치는 다양한 요인 중, 수직음속분포 오정합(mismatch)에 의한 영향을 MV 프로세서 (Minimum Variance Processor)를 이용하여 모의실험함으로써 그 결과를 분석하였다. 천해 모의환경에서 동일한 기울기로 증감하는 수직음속분포 오정합은 음원 위치추정에서 거리성분의 오차를 가지며, 상이한 기울기를 갖는 수직음속분포 오정합은 거리와 수심 성분의 오차가 유발됨을 확인할 수 있었다. 심해 모의 환경에서 수직음속분포 오정합은 거리와 수심 성분의 오차가 유발되고, 거리추정의 전반적인 경향은 천해의 동일한 기울기를 가지는 경우와 유사함을 확인할 수 있었다.

본 논문은 비균일, 비선형 분포를 가지는 비정형 하이드로폰 어레이를 견인하여 목표물로부터 발생된 협대역 신호에 대한 DOAs(Direction-Of-Arrivals) 및 도플러 주파수 정보를 동시에 추정하는 기법을 제안한다. 균일분포 선형 어레이를 견인하는 전통적인 처리기법은 DOA 추정에 국한되어 활용될 수 있다는 한계점을 가지고 있을 뿐 아니라 목표물의 특징을 파악할 수 있는 중요한 정보 중의 하나인 발생신호의 주파수 성분을 추정하기 위해서는 주파수 스펙트럼을 별도로 구성하여야하는 등의 난점을 지니고 있어 조기 경보 능력의 치명적인 제한점을 가질 수 있으며, 하이드로폰 어레이의 구조가 외부적인 환경요인에 의하여 선형을 유지하지 못함으로써 추정능력을 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 이러한 한계성을 극복하기 위하여 불규칙한 곡면을 가지고 있는 모함의 측면에 하이드로폰 어레이를 설치하여 목표물의 DOA 뿐만 아니라 모함의 이동에 의해 목표물과 사이에서 발생하는 도플러 주파수까지 동시에 추정하는 기법을 제안한다 특별히, 도플러 주파수 추정은 취득신호에 대한 퓨리에 변환과정을 거치지 않고 추정함으로써 계산량을 감소시킬 수 있다.

A piezoelectric flextentional deep-water sonar transducer has been simulated using a coupled FE-BEM. The dynamics of the sonar transducer is modelled in three dimensions and is analyzed with extern리 electrical excitation conditions as well as external acoustic pressure loading conditions. Different results are available such as steady-state frequency response for RX and TX, displacement modes, directivity patterns, back-scattering patterns, resonant frequencies, bandwidths, quality factors, transmitting voltage (TV) responses, input receiving sensitivity (RS) responses. White the present barrel-stave typed sonar transducer of the piezoelectric material is being simulated, the external surface of the transducer is modified in order to allow the same water pressure to be applied to the inner and the outer surfaces of the transducer. With this modification for deep-water application, the resonance frequency of the modified flextentional sonar transducer becomes much lower than that of the unmodified flextentional sonar transducer. The results of the present sonar transducer modelling are also compared with those of a commercial package such as ATILA.

A high power deep-water sonar transducer of FFR (Free Flooded Ring) type has been designed using a coupled FE-BEM. The present sonar transducer is composed of rectangular piezoelectric ceramics and pie-shaped steels (or the advantage of simple fabrication. The dynamics of the sonar transducer is modelled in three dimensions and is analyzed with external electrical excitation conditions. Different results are available such as steady-state frequency response for TX and RX displacement modes, directivity patterns, back-scattering patterns, bandwidths, transmitting voltage responses and receiving sensitivity responses. The TV response shows a very high acoustic pressure of 150 dB/lV (ref $1{\mu}Pa$ at 1m) at 1900 Hz. This ultra high power response of the sonar transducer indicates a new possibility of the sonar transducer development.

3차원 공간상의 표적의 위치는 방위각, 고각, 거리의 세가지요소로 나타내어 질 수 있다. 이 논문에서는 등각적 선배열 센서로 이루어진 3개의 부분센서배열을 이용한 3차원 표적의 위치추정 알고리듬을 제안하였다. 원거리 표적의 방위각 추정 알고리듬으로 근거리 표적의 방위각을 추정하면 추정된 방위각은 실제 근거리 표적의 방위각과 고각과 거리의 비선형 대수적 관계식으로 주어진다. 제안한 알고리듬은 3개의 부분센서배열에서 각각 표적을 원거리에 있다고 가정하고 원거리입체각을 추정하여 위의 대수적 관계식을 얻은 후 이들 관계식을 연립하여 실제 근거리 표적의 위치를 추정하였다. 다중표적의 경우 각각의 부분센서배열에서 추정한 원거리입체각이 어떤 표적에 대한 추정치인지 연관시켜주는 알고리듬이 필요하다. 이 논문에서는 추정한 원거리입체각의 모든 조합으로부터 3차원 MUSIC 스펙트럼값을 비교하여 그 중 표적의 개수만큼을 선별하여 다중표적의 위치를 추정하였다.

실제 해양에서 동일 수심과 거리에서 둘 이상의 음선이 교차하여 형성되는 Caustic에서는 고전적인 (classical) 음선모델(ray model)에서 나타나는 무한대의 음압이 아니라 주변지역과 비교하여 다소 높은 정도의 음압을 나타낸다. 하지만 caustic이라 할 지라도 음선들이 도달하는 도달시간차(travel time difference)와 펄스길이(pulse length)의 변화에 따라 음압상승현상의 폭이 달라지며 때로는 음압이 상승이 나타나지 않는 경우도 있다. 본 연구에서는 음선모델을 이용하여 caustic위치를 추정하고 펄스길이를 변화시키면서 신호모의를 실시하였다. 모의결과 caustic은 수렴대(convergence zone) 및 도파관(duct)등 음선이 모이는 곳에 집중되어 나타났고 펄스길이의 면화에 따라 음압이 다르게 나타났다.

Target signal feature parameters are very important to classify target by active sonar. Two highly correlated broadband pulses separated by time T have a time separation pitch (TSP) of 1/THz, equal to the spacing between ripples of its spectrum. In this study, TSP is applied to scaled-target echoes to be used as a feature parameter. The TSP from the target sign리 when source signals are CW short, CW long, and LFM long was investigated. It is also found the TSP can be applied to the target signal with doppler shift. It is shown that the position and magnitude of highlight can be found for LSEM based on TSP.

본 논문에서는 칼만 필터 방법을 이용하여 견인 어레이의 3차원 형상을 추정하고, 어레이 합성 기법인 ETAM방법이 추정된 3차원 형상에서도 적용 가능함을 입증한다. 기존의 합성 기법들은 모두 견인 어레이가 직선 형태를 유지하고 있다는 가정을 필요로 하지만, ETAM 방법은 3차원 형상추정이 가능한 경우에 그러한 가정이 필요 없게 된다. 단, 3차원 어레이 형상에서 어레이를 확장하기 위해서는 절대 좌표를 추정할 수 있으며, 어레이가 동일한 견인 경로를 따라간다는 가정이 필요하다. 컴퓨터 모의 실험 결과 신호원의 입사각을 추정하였을 때, 주엽폭과 부엽레벨이 감소하는 등 합성이 가능함을 확인하였다.

Like any other music, Korean traditional music make a beautiful compound melody of many music instruments. In this paper, we separate melody especially played by two instruments, that is Kayakeum, Piri(Korean pipe) analysing each audio signal. Kayakeum, Piri have a unique frequency component for each sound height. Therefore each melody of them can be expressed into each sheet of notation separately and MIDI codes. We expect that this paper will benefit all the people studying and instructing Korean music.

본 논문에서는 피아노 음으로 구성된 간단한 웨이브 (Wave) 형식의 연주곡으로부터 각 음들의 음높이인 피치(pitch)를 추출하는 방법과 연주곡의 악보를 생성하는 방법에 대해 연구한다. 본 연구의 최종 목적은 위의 방법을 사용하여 클래식 악기로 연주된 CD-DA방식의 음악을 같은 음질이 보장되는 MIDI [1,3,7,8] 데이터로 변환하는데 있다. 이번 연구에서는 하나의 악기(피아노)로 연주된 음악으로 고정시줬으며, 잡음이 없는 깨끗한 웨이브 사운드로 제한하였다. 웨이브 사운드 형식으로 된 간단한 피아노 연주곡을 입력 데이타로 사용하였다. 이 웨이브사운드에서 Autocorrelation[4,5,6]방법을 사용하여 각 음들의 피치를 추출하였다 또한, 웨이브 사운드로부터 추출한 음의 피치, 음의 지속시간 등의 정보를 사용하여 연주곡에 대한 악보를 생성하는 방법에 대해 연구하였다. 본 논문에서는 웨이브 사운드 데이터에서 악보로의 변환까지를 이루고 있지만, 향후 실제 클래식 악기와 흡사한 MIDI 음원모듈이 제공될 경우 CD-DA방식의 원음과 같은 음질의 MIDI 음악을 생성하는 것도 가능할 것이다.

본 논문에서는 파동 방정식으로부터 클래식 기타의 Physical 모델을 유도해 낸 후 이를 구현하였다. 이러한 모델을 이용해 별도의 음원 데이터를 사용하지 않고 현재 전자 음악에서 일반적으로 사용되는 table look-Up 방식보다 효율적으로 악기 음을 함성 할 수 있도록 하였다. 파동 방정식은 현의 장력, 길이 및 질량 데이터를 이용해 현의 움직임을 표현한 것이며 이 식으로부터 Fourier Series를 유도하고 다시 Z 변환을 거쳐 현의 운동을 모델링하였다. 이 과정에서 현의 양끝에서 반사되는 신호의 크기를 모델링에 포함 시켰다. 이러한 현의 모델은 모든 종류의 현악기에 공통으로 적용될 수 있으며 현의 장력 길이, 질량 데이터를 변화해 다양한 현의 특성들을 모델링 할 수 있다. 또 음 합성을 위해 현의 초기 상태 및 연속되는 입력 데이터를 바꿔 클래식 기타의 다양한 음들을 합성 할 수 있다. 클래식 기타의 Physical 모델을 평가하기 위해, 실제 악기 음 및 table look-up 방식으로 합성된 음들을 녹음해 서로 비교하였다. 시간 및 주파수 도메인 상에서 비교가 이뤄 졌으며 table look-up 합성 방식에서 모든 주파수대가 동일하게 감소하고 비슷한 음역에서 음 높이에 적합한 배음 주파수 비율을 조절할 수 없는 등, 각 을의 특성들을 정확히 묘사할 수 없는 문제점을 극복할 수 있었다.

본 논문에서는 먼저 피아노 음을 FFT(Fast Fourier Transform)를 이용하여 주파수 영역으로 변환을 한 후, 크기(magnitude)와 위상(phase)에 대한 특성들을 분석한다 이 분석한 결과를 가지고 모델링을 함으로써 피아노 원음에 근접한 음을 만들 수 있다. 크기에서의 특성은 기본주파수와 고조파 부분에서 다른 부분에 비해 크기의 차이가 크다. 그래서 기본주파수와 고조파부분은 오차를 줄이기 위해 적은 데이터를 가지고 곡선의 적합성(Curve Fitting) 방법을 이용하고, 노이즈 부분은 기본주파수 전·후의 노이즈가 피아노 음색 특성에 중요한 역할을 하므로, 이 부분을 최고점과 최저점른을찾아 선형으로 모델링 하였고, 나머지 노이즈 부분은 적은 값을 가지므로 많은 데이터를 가지고 곡선의 적합성을 이용하였다. 위상은 크기에서 모델링한 결과를 바탕으로 모델링을 하였다 모델링을 한 결과를 가지고 역변환 FFT를 하면 피아노 원음에 매우 근접한 음을 생성할 수 있다.

Psychoacoustic characteristics of automobile hems influence subject's subjective evaluation and psychophysiological reactions on the sounds of car horns. However, differentiation of physiological responses to commercially availablenfluence subject's subjective evaluation and psychophysiological reactions on the s horns is a complicated task due to the small contrast in technical features of horns and the influence of habituation. Using 10 college students, comparative analysis of physiological reactivity was carried out in order to identify the effect of habituation on decrement of psychophysiological responsivity, assess the ability to differentiate subjectively most and least preferred/appropriate horns according to physiological manifestations. EEG and autonomic responses to 7 automobile horns were analyzed during 3 blocks of trials (each block was varied in order for presenting stimuli and acoustic parameters of horns). It was shown that electrodermal and cardiovascular responses had different reactivity patterns to repeated stimulation. Skin conductance variables (SCL, SCR) were habituated as a function of trial. Cardiac reactivity (HR, RSA) showed no signs of habituation. In contrast, sensitization was shown in the vascular component of response (pulse volume). The temporal EEG exhibited marked habituation of fast beta band power, while alpha-blocking effect did not habituate during the course of experiment. Differentiation of physiological responses of most and least preferred/appropriate horns was possible in this study. That is, some cardiovascular reactivity variables (HR, RSA, pulse volume, etc.) were differentiated between the least and the most preferred/appropriate horns during the experiment. However, EEG and electrodermal parameters showed significant differences only during first block of trials and were later affected by habituation.

Combination of mental stress task with noise background is a traditional tool employed in psychophysiology. However, intensity of background noise is a factor affecting both performance on test and psychophysiological responses associated with stress evoked by mental load in noisy environment. In the current study on 7 subjects we analyzed the influence of white noise (WN) intensity (55, 70, and 85 dB[A] ) on psychophysiological responses during word recognition test performed on noise background. There were recorded following physiological variables: electrodermal activity (EDA) , namely, skin conductance level (SCL), skin conductance response (SCR) amplitude (SCR-A), rise time and total number of SCRs (N-SCR); cardiovascular activity, e.g., heart rate (HR), respiratory sinus arrhythmia (RSA) index, pulse transit time (PTT), finger pulse volume (PV), skin temperature (SKT) and respiratory activity, such as respiration rate (RESP-R) and inspiration wane amplitude (RESP-A) during baseline resting state and 40 s long performance on 3 similar Korean word recognition tests with different WN intensity (55, 70, and 85 dB). Electrodermal responses (SCR-A, SCL, N-SCR) demonstrated gradual increment with increased intensity of noise, and this increase of response magnitude with higher intensity of noise was typical also for r skin temperature (phasic SKT decrease) and pulse volume (phasic and tonic PV decrease). However, some cardiovascular and respiratory responses did not exhibit same tendency of gradual increase of reactivity , namely HR, as well as RESP-R and RESP-A showed decrement of response magnitudes. Important finding in terms of cardiovascular reactivity was that 55 and 70dB evoked similar profiles, while 85dB WN resulted in significantly different profile of reactions, suggesting that there exists a threshold level after which intensive auditory stimulation elicits psychophyslological responses pattern of different quality. There are discussed potential autonomic mechanism involved in mediation of observed physiological responses.

자동차 오디오는 차량의 상품성에 큰 영향을 미치고 있다. 고급 차량일수륵 또한 젊은 층일수록 차량 구매시 선택의 기준이 되기도 한다 그러나 자동차 오디오는 크게 두가지 면에서 가정용 오디오와 차이가 있다. 첫번째는 청취공간이 매우 헙소하다는 것이고 둘째로는 주행시 차량소음이 차 실내로 유입되어 오디오 음질에 영향을 미친다. 차 실내는 즘은 공간 음향폭성으로 인한 음향 dip 현상이 발생하며 이는 오디오 음질의 왜곡을 가져오므로 이를 개선하기 위해서는 라우드스피커 최적배치 뿐 아니라 주행소음에 대한 시험 및 분석을 하여 오디오 음질에 영향을 주는 주파수 밴드를 파악하여야 한다 본 논문에서는 오디오 음에 차량소음이 섞인 경우에 대하여 차량의 라우드스피커 위치는 변경하지 않고 라우드스피커의 주파수 밴드별 출력을 디지털필터를 이용하여 수정하는 방법으로 음질 개선을 제안하였다. 디지털 필터의 보정치는 차량 주행소음 특성과 차 실내 음향특성을 고려하였다. 차량소음을 섞은 주파수 옥타브 밴드 분석법을 이용한 객관적인 분석과 감성적 분석법인 NCB곡선으로 차량소음을 분식하여 디지털 필터 보정치를 구하는데 사용하였다. 제안한 9가지 디지털 필터를 이용하여 차량소음과 음악을 합성하였고 이중에서 좋은 음질에 대한 판정을 하기 위해 Scheffe가 제안한 7점 주관 평가법을 사용하여 64명이 내린 주관평가를 수행하였다.

기타를 구성하고 있는 요소들, 즉 목, 몸체, 면 그리고 브리지 등이 서로 어떠한 음향학적 관계를 갖고 있고, 그들이 방사 특성에 구체적으로 어떻게 연관되어 있는 지를 밝혀보고자 한다. 이를 위하여는, 기타의 전체 특성 및 개별 요소의 특성을 동시에 살펴볼 수 있는 음향홀로그래피 방법이 가장 설득력이 있다. 본 연구에서는 이 홀로그래피 방법을 이용하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 즉, 고주파 대역의 소리는 주로 판을 통해 방사가 되며 저주파 대역은 구멍과 현의 진동을 통해 주로 방사가 된다.

다수의 마이크로폰 어레이를 사용하여 소음원에서 방사하는 음장을 예측, 가시화하고 소음원의 시, 공간적 특성을 파악하기 위하여 음향 홀로그래피 방법에 대한 연구를 수행하였다. 음향 홀로그래피 방법은 실험적으로 소음원의 특성을 규명할 수 있기 때문에 많은 연구가 활발히 진행되고 있지만, 많은 개수의 마이크로폰과 신호수집장치 등이 필요하기 때문에 그 사용에 많은 제약이 있어 왔다. 음향 홀로그래피 방법중에서 대표적인 평면 음향 홀로그래피 방법을 중심으로 마이크로폰의 개수, 간격등과 같은 측정조건과 함께 마이크로폰을 스캐닝하는 방법둥에 대한 해석을 통하여 장, 단점 및 제한성을 논하였다. 또한 이러한 측정방법에서 나타나는 오차요인을 해석하고 이를 보정하는 방법에 대한 설명과 함께 실험을 통하여 이를 확인해 보았다.

평판의 일반적인 형태의 진동을 해석하기 위해서는, 외면진동뿐만이 아니라 내면진동을 해석하여야 한다. 평판 내면진동의 경우 탄성파인 종파와 전단파의 전파에 의한 영향으로 발생하며, 진동 변위, 진동 에너지, 진동 인텐시티 등의 특성들을 이해하기 위해서는 각 파동의 영향을 분리하여 낼 필요가 있다. 내면진동을 해석하기 위하여 진동 모드법을 사용할 수 있으나, 각 파동에 의한 영향을 분리하여 낼 수가 없다. 본 논문에서는 진동장을 탄성파들에 의한 영향의 합으로 나타냄으로써, 각 파동에 의한 진동 변위, 진동 에너지, 진동 인텐시티 둥의 영향들을 분리할 수 있는 해석 방법을 제안하고자 한다. 이러한 해석 방법을 이용하여 점가진력에 의하여 강제 진동하는 평판의 내면 진동장에 대한 수치 계산을 수행하였다. 결과로써 진동 변위, 진동 에너지, 진동 인텐시티 등을 이루는 탄성파들의 기여도와 특성들을 분석함으로써 본 해석기법의 유용성을 보였다.

The paper describes a theoretical study on the speed of the torsional elastic waves propagating in a circular cylinder whose outer radius varies periodically as a harmonic function of the axial coordinate. The approximate solution for the phase speed has been obtained using the perturbation technique for sinusoidal modulation of small amplitude. It is shown that the wave speed in the cylinder with a corrugated outer surface is less than that in a smooth cylinder by the square of the amplitude of the surface perturbation. This theoretical prediction agrees reasonably with an experimental observation reported earlier. It is also shown that the wave speed reduction due to the surface corrugation becomes larger for a thinner cylinder and for a bigger density of corrugation.

An analysis of the free vibration for the metal-piezoceramic composite thin plates is described. The purpose of this study is to develop a equivalent method for the free vibration analysis of metal-piezoceramic composite thin plates which are not symmetrically about the adhered layer and the piezoelectric effect. In order to confirm the validity of the vibration analysis, double Fourier sine series is used as a modal displacement function of a metal-piezoceramic composite thin plate and applied to the free vibration analysis of the plate under various boundary conditions.

본 논문은 1997년 Haan과 Fricke이 발표한 논문1)에서 제시한 확산성의 중요성에 대한 조사에 기초하여 실제홀에서 표면확산성이 실내음향성능에 미치는 영향을 분석해 보았다. 실의 규모가 비슷하고 각기 확산성이 다근 3개의 홀을 선정하였으며, 두 개의 홀은 장방형 평면이며 한 개는 부채꼴평면을 가지고 있다. 각각의 홀에 대해서 한 개의 음원과 8개의 수음점을 설정하여 현장실험과 시뮬레이션을 수행하였고 RT와 SPL의 두 가지 음향평가요소를 사용하여 분석하였다. 분석결과 확산성이 좋을수록 잔향시간이 길어지고 음압레벨이 높아진다.

The purpose of this study is to make clear that the relationship between the directional properties of late arriving sound and listener envelopment (LEV). Psycho-acoustical experiments are performed with an objective measure of inter-aural cross-correlation(IACC) in order In predict whether LEV is perceived equally in two kinds of sound fields with horizontal or vertical component of late arriving sound. It is found that LEV is affected by not horizontal component of late arriving sound but also vertical one.

무선 환경에서는 한정된 주파수 자원과 소비전력을 고려하여 시스템을 설계하여야 한다. 이와 같은 조건을 만족하는 모뎀기술이 Trellis Coded Modulation(TCM) 방식이다. TCM의 복호 알고리즘으로는 확률적인 최적의 경로추적 알고리즘인 Viterbi 복호 알고리즘을 적용한다. 본 논문에서는 오디오 데이타의 무선전송을 위한 무선모뎀시스템의 수신단에 필요한 Viterbi 디코더를 설계하였다. 설계된 Viterbi 디코더는 고음질의 2채널 무선 오디오 신호(705,6kbps) 처리를 목적으로 하였다. 수신된 데이터에 8-level soft decision을 적용하였다. ACS(Add Compare Select)부와 TB(Traceback) 메모리 블럭은 데이터의 고속처리를 위해 병렬로 설계하였고, traceback depth는 50으로 하였다, 시뮬레이션 결과 설계된 Viterbi 디코더는 1bit, 2bit 등 랜덤하게 발생하는 에러에 대해 정정 능력이 우수하였다.

터보부호는 일반적으로 인터리버의 크기가 클수록 성능이 우수한 것으로 알려져 있는데 이동통신 시스템 등에서 음성 신호를 전송하는 경우 프레임의 크기 즉, 인터리버의 크기가 너무 작아서 성능의 저하가 생기게 되는 것은 당연한 원리이다. 본 논문에서는 터보부호의 복호시 3개의 직렬 MAP복호기를 제안하여 기존의 방식보다 메모리 수는 감소시키면서 음성의 기준인 S/N 2.0[dB]에서 BER $10^{-3}$의 성능을 제안한 알고리즘을 통해 살펴본다. 모의실험결과, 부호율 1/3 , 반복복호의 수 5, 생성부흐 다항식 G=(7, 5)일 때 IS-95[9]에서 사용되고 있는 프레임과 같은 크기의 인터리버인 프레임 24인 경우 $10^{-2}$, 프레임 192인 경우 $10^{-3}$ 정도 값을 얻었다.

본 논문은 전파통신분야(ITU-R)의 간섭분석기 표준인 몬테카를로 기법에 근거하여 개발된 간섭분석기를 이용하여, PCS 송신 기지국 안테나의 높이에 따라 어떠한 간섭이 미치는지를 구해보고, 실제로 설치할 수 있는 안테나의 최저 높이를 예측해 보고자 간섭영향 분석 을 수행하였다. 개발된 몬테카를로 간섭분석기는 100,000번의 시행 첫수 이상에서 안정된 결과치를 가지며 국내 도심지 내의 서비스 환경을 고려하여 간섭시나리오를 설정하여 모의실험을 수행하였다 모의실험 결과 안테나의 높이가 낮아질수록 간섭확률은 높아졌으며 복잡한 도심지 환경에서 양호한 통화품질을 위한 PCS 기지국 안테나의 높이는 약 20m가 적정하고 통화유지를 위한 안테나의 높이는 13m임을 알 수 있었다.

서비스 반경이 1이내인 마이크로셀 방식은 기지국의 송신출력을 가능한 작게 하고 안테나의 위치를 주변 건물의 높이보다 낮게 설치하기 때문에 셀 반경내에 있는 지형과 구조물들은 전파특성에 매우 큰 영향을 주므로 셀 내 지형지물의 특성에 따라 기지국의 최적 출력을 구할 수 있는 전파예측 모델이 필요하다. 본 연구에서는 이동국이 가시거리 영역의 전파 음영지역 또는 가시거리 영역과 일정 경사각으로 기울어져 있는 비가시거리 영역에 위치한 경우로 구분하고, 기지국으로부터 송신된 신호가 이동국까지 일정 직진경로를 전파하는 동안, 전파의 반사첫수와 전파경로를 계산할 수있는 연산처리 알고리즘을 개발하여, 이를 웅용하므로써 임의 지점에 위치한 이동국에 도래하는 수신전력을 예측할수 있는 모델을 제안한다. 그리고, 마이크로셀 이동통신 전파환경에서 개발 알고리즘과 제안 전파예측 모델을 시뮬레이션하여, 그 결과를 분석함으로써 마이크로셀 기지국의 최적 위치선정 조건과 기지국 출력에 따른 가입자 서비스 조건을 제시한다.

본 연구에서는 작은 삽입손실을 구현하기 위해 적용되는 SPUDT 중에서 현재 가장 널리 사용되고 좋은 성능을 가지는 DART와 EWC/SPUDT형 SAW 필터에 대해서 그 효용성을 Smith 등가회로 해석법을 이용하여 분석하였다. 그리고 apodization weighting된 SAW 필터에 단순히 SPUOT를 적용하였을 때 발생하는 일부 특성열화를 보상하기 위한 방법으로, 이 두 종류 SPUDT의 폭이 넓은 전극에 대한 weighting을 독립적으로 행하였고 전극두께를 조절하여 성능변화를 보았다. 그 결과로 동일 전극길이를 갖는 경우에는 EWC/SPUDT형 SAW 필터가 DART형 SAW 필터보다 삽입손실이 더 작으나 리플이 크고, apodization weighting된 SAW필터에 SPUDT를 적용한 경우에는 전반적으로 DART형 SAW 필터가 EWC/SPUDT형 SAW 필터보다 우수한 성능을 가지는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 특정 형태의 SAW 필터에 SPUDT를 적용하는 문제에 있어서 적절한 SPUDT의 타입을 결정하는데 도움을 주리라 기대된다.

본 논문은 움직이는 물체의 거리와 속도측정을 위한 고전력 쏘나(SONAR)시스템 개발에 목적을 두었다. 고전력 딘나 시스템은 이동하는 물체에 주파수가 190kHz이고, 1.6ms 만큼의 시간차를 가지는 두 개의 정현 구동신호를 보내, 되돌아오는 초음파의 시간차를 이용했다. 초음파 센서의 송신부에는 고전력 엠프를 사용하여 ${\pm}60V$의 정현 구동 신호가 송신 초음파 센서에 전달 되도록 하였다. 초음파 센서의 신호 발진 및 수신된 신호의 저장을 위하여 IM RAM을 활용하였다. 150-250kHr 대역의 아날로그 BP필터를 거쳐 RAM에 저장된 수신신호는 송신신호와 함께 Cross-correlation을 행하여 시간지 연값을 계산하였고, 이로부터 거리 및 속도를 측정했다. 이 실험에서 설계 제작된 쓰나 시스템으로부터 측정된 값은 오실로스코프와 광 센서를 이용하여 직접 측정한 값들과 비교했다. 그 결과 $2\%$의 오차로 근접함을 확인하였다.

일반적 인 SAW 필터에서 발생하는 선형성의 한계 및 천이대역의 특성을 개선하기 위한 새로운 구조의 이중구조 사다리형 SAW 필터의 최적 설계 방법을 제시하고 그 가능성을 확인하였다. 이중구조 SAW 필터는 일반적인 사다리형 필터의 구조를 바탕으로 하되, 두 개의 서로 다른 필터가 각각 주어진 대역사양을 반반씩 만족시켜 전체의 필터특성이 구현될 수 있도록 하였다. 특히 고주파 대역에서 만족시키기 어려운 정재파비 및 뛰어난 천이대역 특성을 만족시킬 수 있는 장점을 가지며, 이를 위해 withdrawal 가중기법 및 기판상에 encp화된 마이크로 스티 립라인 인덕터를 이용하였다. 우선 이중 구조 필터구조를 결정한 후, microstrip 라인 인덕터의 위치 및 인덕턴스 변화에 따른 필터특성 변화를 살펴보았으며, 필터의 각종 형상변수의 변화에 따른 필터 특성변화를 조사하였다. 이상의 결과를 바탕으로 새로운 방법의 이중구조 SAW 필터의 설계방법을 제시하였으며 그 타당성을 검증하기 위해 1.8 GHz 대역의 RF 필터에 대한 설계 결과를 나타내었다.

현재까지 초음파 모터는 소형 경량이면서도 저속에서 큰 출력을 가지며 정확한 위치 제어가 가능하다는 점에서 큰 관심을 끌고 있다. 대부분 회전형 로우터리 모터가 주종을 이루고 있으며 특수한 용도로 초음파 리니어 모터가 일부 사용되고 있다. 본 연구에서는 진행파를 이용하여 쌍방향으로 움직일 수 있는 새로운 구조의 진행파형 초음파 리니어 모터를 설계하고 제작하였다. 설계는 유한요소해석법을 이용하여 구조의 가능성과 진행파가 왜곡되지 않는 최적구조, 계질, 크기, 경계조건을 결정하였다. 그 결과에 따라 리니어 모터를 실제로 제작하여 알루미늄판 위에서 주파수 변화 및 부하질량 변화에 대한 모터의 성능을 측정하였는데, 제작된 모터는 부하질량이 100 g일 때 14.6cm/s로 가장 빠른 속도특성을 보였다. 본 모터는 다양한 정밀위치제어 및 이동 소자로서 활용될 수 있을 것이다.

본 연구에서는 Class IV Flextensional 트랜스듀서의 구조를 설정하고, 여러 형상 및 물성 변수들이 공진 트랜스듀서의 주파수에 미치는 영향을 유한 요소법을 이용하여 해석하였다. 그 결과 공진 주파수에 영향을 가장 많이 미치는 것은 장축 길이, 단축 길이, 쉘의 두께,쉘의 물성 변수이다. 반면에 Insert의 부피, 세라믹 적층의 물성과 두께는 상대적으로 적은 영향을 미치고, Nodal-plate의 두께는 공진 주파수와 무관한 경향을 나타내었다. 다음으로 위 연구결과를 바탕으로 수중에서 중심 주파수 1 kHz를 가지는 트랜스듀서를 유한 요소 모델로 제작하여 음압을 측정하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는, 다양한 중심 주파수를 가지는 Class IV Flextensional 트랜스듀서를 구현함에 있어 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

본 연구에서는 공중용 초음파 센서에 많이 사용되고 있는 원판형 압전소자, 정합층, 그리고 후면충, 세 부분으로 이루어진 다층 접합체의 진동 특성을 기계적 진동 방정식을 이용하여 이론적으로 해석하였으며, 해석결과의 타당성을 유한요소 해석방법을 사용하여 검증하였다. 본 연구의 해석 방법은 다층 판, 특히 압전세라믹과 정합층으로 이루어진 2층과 후면층이 추가된 3층에 대한 진동 방정식에 적절한 경계 조건 및 수렴조건을 적용하여 고유진동 주파수를 유도하였다. 그리고 이를 이용하여 초음파 탐측자 개발 시 널리 사용되고 있는 설계변수 즉, 각 층의 반경, 두께, 밀도, 그리고 영률의 변화에 대한 공진주파수의 변화 경향을 분석하였다. 공진주파수 변화 경향에 대한 이 해석 방법의 타당성을 널리 사용되고 있는 유한 요소해석법을 사용하여 검증한 결과, 두 해석결과는 좋은 일치를 보였다. 그러므로 본 연구의 결과는 종래의 등가회로나 유한요소 해석법에 비해 더 간편하고, 더 정확한 해석결과를 제공할 수 있는 해석도구로써 이용될 수 있을 것이다.

누설탄성표면파(Leaky Surface Acoustic Wave : LSAW) 측정에 사용하는 것을 목적으로 PVBF 압전막을 이용하여 직선집속 초음파트랜스듀서를 제작하고 그 특성을 평가하였다. 제작은 한쪽 면이 원통형 구조를 갖는 구리, 알루미늄, 3mmPVC-에폭시 3가지 재료를 배면층으로 사용하여 각각에 PVDF를 부착시켜서 수중에 음파를 방사하도록 구성하였고, 특성평가는 임펄스응답 특성과 음장 특성으로 나누어서 평가하였다. 임펄스응답 특성은 제작한 3종류의 집속 초음파트랜스듀서에 대해 실험적으로 측정하고, Mason 등가회로1)를 이용한 이론적 해석결과와 비교하였다. 음장특성 측정실험은 구리를 배면체로 하여 제작한 집속 초음파트랜스듀서에 대해서 실시하였고, 그 이론적인 계산결과는 Raylelgh-Somme-rfeld 회 절이론2)을 도입하여 초점면에 형성되는 음압분포를 계산하는 것으로 얻어졌다. 실험은 펄스 초음파 송수기 및 $2{\mu}m/step$으로 이동하는 정밀 x-y-z 스테이지를 컴퓨터에 연결하여 자동 측정하는 것으로 수행되었는데, 그 결과는 이론 해석결과와 비교적 잘 일치하였다.

제작되어진 LFB PVDF 초음파트랜스듀서를 이용하여 누설탄성표면파(Leaky Surface Acoustic Wave : LSAW)측정을 하였다. 시료로서는 $SiO_2$, Al, Cu등을 사용하였고, 측정방법으로써는 초점면에 위치한 시료를 트랜스듀서 쪽으로 접근시켰을 때 LSAW가 트랜스듀서의 중심축을 통과한 후 시료표면에서 반사되어오는 종파와 분리되어지는 현상을 이용하였다. 실험결과는 Campbell and Jones의 이론에 의한 해석결과와 비교 분석하였는데 매우 잘 일치됨을 알 수 있었다.

본 연구에서는 초음파현미경에서 다중의 동작주파스를 사용하여 얻어진 영상을 합성하여 깊이분해능이 개선된 초음파영상을 복원하는 방법을 연구하였다. 실험을 위하여 중심주파수가 5MHz이고 비대역폭이 $35\%$인 초음파변환기를 사용하여 초음파현미경을 구성하였다. 시편은 알루미늄을 이용하여 표면에 깊이가 $100{\mu}m$이고 지름이 2mm인 원형결함을 제작하였다. 실험결과, 동작주파수가 5MHz인 단일 주파수를 사용하여 얻어진 영상에서 결함이 존재하는 면과 그렇지 않은 면에 대한 콘트라스트가 0.098로 나타났다. 반면에 동작주파수를 $4.4MHz\~5.6MHz$ 범위에서 200kHz씩 변화시키면서 획득한 데이터를 합성하여 얻어진 영상에서 결함이 존재하는 면과 그러하지 않은 면에 대한 영상 콘트라스트가 0.398로 나타났다. 따라서 초음파현미경에서 다중의 동작주파수를 사용한 경우, 피사체의 깊이 변화에 대한 영상의 콘트라스트가 단일주파수를 사용한 경우에 비하여 개선되어 나타났으며 깊이분해능이 향상되었다. 앞으로의 과제는 초음파현미경에서 음향렌즈의 집속도 변화에 대한 적절한 동작주파수의 동작범위와 영상의 분해능과의 관계에 대한 연구가 계속되어져야 한다고 본다.

본 연구에서는 표면 거칠기가 존재하는 시편의 내부 탐상 시 내부 영상에 중첩되는 표면에 의한 영향을 제거하여 영상을 개선시키는 방법을 연구하였다. 이러한 방법은 표면을 위상계로 간주하고, 내부영상을 위해 다포커싱할 때 디포커싱 거리만큼 위상지연을 시켜 내부영상에서 대수격으로 때어줌으로서 영상을 개선시켰다. 실험을 위하여 쿼드러줘 검출기를 사용하여 초음과현미경을 구성하였고 이때 중심주파수가 5MHz이고 비대역폭이 $35\%$인 초음파변환기률 사용하였다. 시편으로는 100원 주화를 사용하였으며 한 단면에 표면 거칠기가 존재하도록 가공하였다. 실험결과 개선 전의 영상과 비교하여 큰트라스트가 2배 이상의 향상됨을 알 수 있었다.

In this paper, ultrasonic tomography by the Mode-Converted Rayleigh wave (MCRW) in the back-scattered direction is presented. When a beam with a short pulse and narrow beam width enters a reflector with smooth surface, in general, two major arrivals can be observed in the output waveform: the specular reflection and the radiation of the MCRW from the reflector surface. The time-delay between the two waves is relatively large and thus can be measured easily. This large time-delay is due to the fact that the MCRW is slower than incident wave. In our method, this large time- delay is used for ultrasonic image reconstruction. To effectively detect the MCRW, the arrayed-receiving transducers are circularly arranged around the transmitter. In addition, a deconvolution method is employed to remove specular echo signals for reconstructing the MCRW image.

액체/고체 경계면에 레일레이각으로 초음파 pulse를 입사시키면 입사된 에너지의 상당 부분이 고체쪽으로 침투여 표면으로부터 약 1.5 파장 깊이 정도까지 에너지 분포를 가지고 고체 표면을 따라 전파하는 레일레 이파로 전환되며, 이러한 입사각에서는 기하학적인 거울 반사가 일어나지 않고 반사파의 중심이 Schoch 변위만큼 전방으로 이동되고, 또 입사 방향으로 후반 산란되는 초음파의 신호가 급격히 증가하는 현상이 관찰된다. 만일 고체에서 초음파의 감쇠가 산란에 의해 크게 영향을 받고, 레일레이각에서 고체 쪽으로 침투한 에너지의크기를 $E_0$라고 하면, 고체 표면과 표면 근처를 전파하는 레일레이파의 산란파 에너지, $E_S$는 Schoch 변위, ${\Delta}_S$와 산란에 의한 감쇠계수 ${\alpha}_S$에 비례하는 관계가 있음을 이론적으로 구하였다. 입사 방향으로 후방산란되는 초음파는 산란파의 일부이므로 후방산란 초음파 에너지, E_{Bs}도 이와 같은 관계를 가진다. 그러므로, 레일레이각으로 입사된 초음파의 후방산란 에너지, $E_{B_S}$ 산란체(e.g. grain)의 평균 크기, D와 주파수 f와는 레일레이 산란 영역과 Stochastic 산란 영역에 대해 각각 $E_{B_S}\;\propto\;D^{3}f^{3}$와 $E_{B_S}\;\propto\;D\;f$인 관계를 가지는 것으로 얻어졌다. 이것은 액체/고체 경계면에서 레일레이각으로 입사되어 레일레이파로 전환된 초음파가 다시 액체로 그 에너지를 누설하여 그 산란 영역이 Schoch 변위 내에서 일어나기 때문이며, 이러한 영향에 의해서일반적인 산란에서의 주파수 의존성과는 달리 각 산란 영역에서 그 지수는 1씩 작은 값을 갖는다.향에 따라 음장변화가 크게 다를 것이 예상되므로 이를 규명하기 위해서는 궁극적으로 3차원적인 음장분포 연구가 필요하다. 음향센서를 해저면에 매설할 경우 수충의 수온변화와 센서 주변의 수온변화 사이에는 어느 정도의 시간지연이 존재하게 되므로 이에 대한 영향을 규명하는 것도 센서의 성능예측을 위해서 필요하리라 사료된다.가지는 심부 가스의 개발 성공률을 증가시키기 위하여 심부 가스가 존재하는 지역의 지질학적 부존 환경 및 조성상의 특성과 생산시 소요되는 생산비용을 심도에 따라 분석하고 생산에 수반되는 기술적 문제점들을 정리하였으며 마지막으로 향후 요구되는 연구 분야들을 제시하였다. 또한 참고로 현재 심부 가스의 경우 미국이 연구 개발 측면에서 가장 활발한 활동을 전개하고 있으며 그 결과 다수의 신뢰성 있는 자료들을 확보하고 있으므로 본 논문은 USGS와 Gas Research Institute(GRI)에서 제시한 자료에 근거하였다.ऀĀ耀Ā삱?⨀؀Ā Ā?⨀ጀĀ耀Ā?돀ꢘ?⨀硩?⨀ႎ?⨀?⨀넆돐쁖잖⨀쁖잖⨀／ࠐ?⨀焆덐瀆倆Āⶇ퍟ⶇ퍟ĀĀĀĀ磀鲕좗?⨀肤?⨀⁅Ⴅ?⨀쀃잖⨀䣙熸ጁ↏?⨀