• Title/Summary/Keyword: 근접음장 홀로그래피

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On the Reconstruction of Vibrating Source by using the Nearfield Acoustic Holography based on the Nonsingular BEM (특이성의 제거된 경계요소법에 기초한 음향 홀로그래피에 의한 음원 진동장 재구성에 관하여)

  • 강승천
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1998.06c
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    • pp.313-317
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    • 1998
  • 경계요소법에 기초한 음향 홀로그래피의 재구성 정확도 향상을 위해서는 근접 음장에서의 음압 측정을 수반한다. 이에 따라 비전파음 성분이 측정에 포함되어 전달행렬의 특이성에 의한 오차를 줄일 수 있다. 그러나, 전달행렬 구성을 위해서 사용되는 일반적인 경계요소법은 Kirchhoff-Helmholtz 방정식의 기본해가 갖는 특이성 때문에 근접음장에서 큰 수치 오차를 유발하는 문제가 있다. 특이성이 제거된 경계 적분방정식을 도입하여 음향 홀로그래피를 수행함으로써 근접 음장에서의 수치오차 문제를 극복하고 정확한 음장 예측 및 전달 행렬을 구성할 수 있다. 본 연구에서는 단순한 수치 해석 모델을 이용하여 음향 홀로그래피 계산을 수행하였고, 일반 경계요소법을 사용한 경우와 비교하여 향상된 결과를 얻을 수 있음을 밝혔다.

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Use of a reflective body for the reduction of the microphone movement in the near-field acoustical holography based on the inverse boundary element method (역경계요소소법에 기초한 근접음장 음향홀로그래피에서 마이크로폰 이동 저감을 위한 반사체 이용)

  • Kim, Sung-Il;Jeong, Ji-Hoon;Ih, Jeong-Guon
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.510-514
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    • 2006
  • 역경계요소법에 기초한 근접음장 음향홀로그래피는 근접 음장에서의 음압 측정과 음향경계요소법을 이용한 전달함수를 이용하여 소음원의 특성을 재구성하고, 임의 형상의을 갖는 소음원을 재구성 할 수 있는 강점이 있지만, 음압 측정에 많은 마이크로폰이 필요로 한다. 많은 실험 비용을 줄이기 위해, 본 연구에서는 마이크로폰이 고정된 상태에서 반사체를 추가하여 음장을 변화시키고, 이 상태에서 측정된 음압을 음원 재구성의 추가 정보로 이용하는 방법이 제안되고, 적용예제로서 모터의 표면 속도를 재구성 하였다. 직육면체 강체 반사체를 이용하여, 각 마이크로폰 위치에서 2 배수의 음압을 얻어, 이를 재구성에 이용하였다. 또한 수치유효랭크를 이용하여 재구성에 사용된 모우드의 개수를 계산하였다.

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The reconstruction of Structure Velocity Field Using Nearfield Acoustic Holography (근접음장 음향 홀로그래피를 이용한 평판내의 속도분포 예측)

  • 권오훈;이효근;박윤식
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.18 no.2
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    • pp.251-259
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    • 1994
  • Nearfield acoustic holography is known as a powerful tool to study sound radiation from a structure. In this work, the so called backward propagation of sound pressure field is studied to obtain the structure velocity distribution. The results, which were obtained using FFT algorithms, are presented for a finite plate excited at the frequencies above and below coincidence. These results illustrate the effect of stand-off distance and noise. An optimum cutoff frequency in wavenumber domain was suggested to reduce the effects of evanescent wave in the backward propagation. The experimental results were also included for a plate to demonstrate the effectiveness of the suggested cutoff frequency. The optimum cutoff frequency to exclude the unwanted noise in the process of reconstruction of the velocity field gives the good results in both simulations and experiments.

Study of Acoustic Holography using Equivalent Source Method with Continuation of Acoustic Near-field (근접음장 연속법과 등가 음원법을 이용한 음향홀로그래피 연구)

  • Kim, Sung-Hoon
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2011.10a
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    • pp.643-648
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    • 2011
  • This paper deals with the ESM(equivalent source method) with the continuation of acoustic near-field for NAH(near-field acoustic holography) to overcome the finite measurement aperture effect and reconstruct the normal velocity on an arbitrarily shaped structure surface. The continuation method is an extension of the measured sound field into a region outside and is based on the Green's function relating acoustic quantities on the two conformal surfaces. This algorithm is not limited to planar surfaces and can be applied to arbitrarily shaped surfaces. The ESM is an alternative approach of BEM-based NAH for the reconstruction on a general structure. In ESM the acoustic field is represented by a set of point sources located over a surface that is close to the structure surface. The simulation results of this study shows that the reconstruction error of particle velocity on the source surface is 11% and 16% for planar and cylindrical sources separately.

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Positional Estimation of Underwater Sound Source Using Nearfield Acoustic Holography (근접장 음향 홀로그래피에 의한 수중 음원의 위치 추정)

  • Yoon Jong-Rak;Kim Won-Ho
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.24 no.3
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    • pp.166-170
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    • 2005
  • This paper describes the experimental study for the position estimation method of underwater sound source using the Nearfield Acoustic Holography. The result confirms that it can be used in the identification of underwater noise sources. The sound sources in the experimental work consists of 2 spherical projectors and the near-Held sound pressure is measured in the hologram plane. From the cross-power spectra of the measured data, the complex sound pressures on the hologram plane is derived and its spatial transformation gives sound fields in a source region. The obtained sound fields in a source region showed that the position of each sound source and their relative source strength are exactly estimated. In conclusion, this technique can be applied for estimation of each source position and its relative strength contribution for the underwater multiple sound sources.

The Analysis of the 3D underwater radiated noise pattern of cylinder structure using the underwater experiment (수중 실험을 통한 원통구조물의 3차원 수중 방사패턴 산출기법)

  • Yi, Jongju;Jung, Woojin;Kang, Myunghwan;Han, Seungjin
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2014.10a
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    • pp.407-408
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    • 2014
  • 본 논문은 3차원 수중방사패턴 예측을 위하여 수중구조물의 표면진동장을 이용하여 3 차원 원음장 패턴을 예측한 뒤 수중구조물의 근접음장 계측데이터를 활용하여 산출된 원음장 음향파워를 이용하여 산출된 원음장 패턴의 음압크기를 보정하였고 이를 실험데이터와 비교 분석한 논문이다.

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Reconstruction of Vibroacoustic Field from the Measured Pressures Using the Boundary Element Method (경계요소법과 음장측정치에 의한 소음원의 진동장 및 음장 재구성)

  • 김봉기;이정권
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.50-55
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    • 1995
  • 진동하는 경계면의 진동장 및 음장을 재구성하기 위하여 음장측정치 및 경계요소법을 이용한 음향 홀로그래피 방법을 연구하였다. 특히, 측정잡음 및 전달행렬의 특이성에 의해 발생하는 재구성 오차에 대하여 고찰하였다. 재구성의 정확도를 나타내기 위하여 전달행렬의 특이인자를 도입하였다. 예제로 한면이 진동하는 직육면체 상자를 고려하였다. 결과로부터 매우 작은 측정잡음에 대해서도 전달행렬의 특이성 재구성 오차가 크게 발생하며, 측정위치에 따라 전달행렬의 특이성이 크게 영향 받음을 확인하였다. EfI방법을 이용하여 최적의 측정점을 선택한 결과 전달행렬의 특이성을 크게 줄일 수 있었으며 이때 측정점의 위치는 가진주파수에 관계없이 큰 음장이 형성되는 소음원의 근접장에 위치함을 알 수 있다. 또한 저주파 가진에 비해 고주파 가진이 작은 특이인자값을 나타내며, 따라서 재구성 오차가 작음을 알 수 있었다. 재구성장의 정밀도를 향상시키기 위하여, 부가적으로 진동장의 norm을 제한하는 적절화방법을 도입하였다. 모델의 최소자승오차를 최소화 하는 최적의 적절화변수를 추정하여 이로부터 재구성 오차를 줄일 수 있었다.

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Study on the Applicability of Nearfield Acoustic Holography to Underwater Acoustic Fields with Surface Reflections (표면 반사파가 존재하는 수중에서 근접 음향 홀로그래피의 적용 가능성 연구)

  • Kim Sea-Moon;Choi Youngchol;Lim Yon-Kon
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.163-166
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    • 2004
  • 표면 반사파가 존재하는 무향수조 내에서 근접 음향 홀로그래피의 적용 가능성을 살펴보기 위하여 여러 변수의 변화에 따른 음장 예측 수치해석을 수행하였다. 수직 배열 센서 및 수평 배열 센서를 이용하는 경우에 대해 해석하였으며 수직 배열센서를 이용하여 한 면에서 측정하는 경우 표면 반사파에 의한 영향은 무시할 만큼 작은 것을 확인하였다. 수평 배열센서를 이용하는 경우에는 표면 반사파의 영향이 상대적으로 크게 나타나 반사파를 고려하기 위해 두개의 측정면에서의 음압값이 필요하며 직접파와 반사파를 모두 고려하는 경우 음압 예측치의 오차가 적게 나타남을 알 수 있었다.

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Error Investigation in use of Near-field Acoustic Holography in the Underwater Environment of Reflected Wave (수중반사파 환경에서의 근접음장 홀로그래피 적용에 대한 오차 고찰)

  • Yi, Jongju;Kang, Myunghwan;Han, Seungjin;Jeong, Hyunjoo;Bae, Sooryong;Jung, Woojin
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.24 no.12
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    • pp.969-976
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    • 2014
  • Nowadays, it is required for naval ships to estimate 3D underwater radiated noise pattern in all direction at peak frequencies of hull vibration for the reduction of being detected and doing the effective operation. For this purpose, the numerical method has to be developed to calculate 3D underwater radiated noise pattern with experimental data. It is very difficult to obtain the experimental data for the real ship. Alternative to get the experimental results is to use NAH(near-field acoustic holography) in acoustic tank with experimental model. Application of NAH in acoustic tank for the experimental model needs some investigation of reflection wave from the wall of the acoustic tank and unmeasured zone of the experimental model due to the supporting structure for it. In this study, the effect of reflection wave in the acoustic tank and unmeasured area of the experimental model when using the NAH was investigated with experiment and numerical model. From these, it is known for the error due to reflection wave can be reduced when the distance between the measurement plane and source is being shorten. Also, unmeasured area of the experimental model gives rise to some error in the estimation of the far-field acoustic pressure.

Numerical Errors in Digital Holographic Reconstruction of Interior Sound Fields (홀로그래피를 이용한 실내 음장의 재구성에서 발생하는 수치 오차)

  • 김영기;김양한
    • Journal of KSNVE
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    • v.9 no.4
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    • pp.687-692
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    • 1999
  • Digital holographic reconstruction method [W. A. Veronesi, et al, 1989, JASA, Vol. 85, pp. 588∼598] reconstructs a whole sound field by using measured sound pressure. This paper reports numerical errors of the method that occur at specific frequencies. The errors occur due to the truncation errors included in the calculation of transfer matrixes. The frequencies of the errors depend on the size of boundary element surfaces. Moreover, a modified calculation technique is proposed in the paper. The technique prevents the truncation errors by employing an indirect calculation procedure.

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