Mouthpiece Modeling of the Electronic Wind Instrument Using a Propeller and Linear Analysis for Fast Tracking Wind Velocity

In this paper, we propose a new mouthpiece model for the electronic wind instrument using a propeller and linear analysis for fast tracking wind velocity blown. This method is a modification of the velocity anemometer for fast tracking wind velocity by the propeller's angular velocity (speed of revolution). In the case of velocity anemometer, wind velocity is calculated using the property that wind velocity is in proportion to the propeller's angular velocity. However, wind velocity and angular velocity of the propeller are not in one-one correspondence because wind velocity takes some transitional time for the expected wind velocity to be calculated from angular velocity. To resolve this problem, we propose a method for finding the impulse response of the system which can be considered as a linear system, and for estimating the wind velocity by deconvolving the propeller's angular velocity with the impulse response. To experiment and to prove the validity of the proposed system, we designed a mouthpiece model which consists of a motor, a propeller and an encoder. The result of estimated wind velocity in this method showed that this system is about eightfold faster than the method by the conventional velocity anemometer.

빠른 바람의 세기 추적을 위한 프로펠러를 사용한 전자 관악기 취구의 선형 모델링

본 논문에서는 프로펠러를 사용한 전자관악기를 위한 취구의 모델링 방법을 제안한다. 이 방법은 프로펠러의 각속도에 의한 바람의 세기를 계산을 빠르게 하도록 풍속계의 방식을 이용한 것이다. 풍속계의 경우에, 바람의 세기가 프로펠러의 각속도에 비례한다는 속성을 이용하여 바람의 세기를 계산한다. 하지만, 프로펠러의 각속도로부터 기대하는 바람의 세기가 계산되기까지 과도시간이 있기 때문에, 바람의 세기와 프로펠러의 각속도는 일대일대응이 아니다. 이 문제를 개선하기 위하여, 풍속계를 선형 시스템으로 해석하여, 그 시스템의 임펄스 응답과 프로펠러의 각속도를 디컨벌루션하여 바람의 세기를 추정한다. 실험으로 제안된 시스템의 타당성을 입증하기 위하여, 모터와 프로펠러, 엔코더로 구성된 취구 모델을 디자인하였다. 이 방법으로 바람의 세기를 추정한 결과는 이 시스템이 기존의 풍속계의 방법 보다 8배 빠른 시스템을 보여주었다.