본 연구에서는 정상상태의 단일 주파수에서의 임의의 음압분포로 조화가진되 는 3차원 정방형 밀폐계 음장의 경우에 대한 능동제어를 시도함으로써 사무실과 같은 실내 공간에 대한 능동적 소음저감의 응용 가능성을 검토하고자 하였다. 또한 변환기 의 위치선정을 위하여 상태공간 모드 모델의 모드 근사화에 따른 계수행렬의 요소를 평가함으로써 가제어성과 가광측성을 만족하는 최적한 변환기 (부가음원, 마이크로폰) 의 위치를 선정하였다. 밀폐계 내부의 음압을 저감시키는 목적함수로는 전체 시간평 균 음향 포텐셜에너지를 사용하였으며 폐공간의 음압변동을 이론적으로 규명함으로써 부가적인 음원의 복소세기를 적절히 선정하여 이 음향 포텐셜 에너지의 양을 최소화 시킬 수 있음을 보였다.
본 논문에서는 가스터빈 엔진, 로켓 등과 같은 연소시스템에서 발생하는 열음향학적 불안정을 능동적으로 제어하는데 필수적인 동역학적 모델링에 대한 연구 동향을 소개한다. 이를 위하여 1990년대 이후에 진행되었던 관련 연구를 저차의 시스템 모델링 기법을 중심으로 조사하였다. 특히 물리적 원리로부터 모델의 구조를 결정하고 시스템의 입출력 데이터를 기반으로 모델 파라미터를 추정하는 그레이박스 접근방법과 물리적 원리의 적용 없이 시스템 특성을 추정하는 블랙박스 기법을 소개한다. 마지막으로 동 분야에 대한 향후 연구 가능성에 대하여 토의한다.
본 논문에서는 가스터빈 엔진, 로켓 등과 같은 연소시스템에서 발생하는 고진폭-고주파 열음향학적 불안정을 능동적으로 제어하는데 필수적인 동역학적 모델링에 대한 연구 동향을 소개한다. 이를 위하여 1990년대 이후에 진행되었던 연구를 저차의 시스템 모델링 기법을 중심으로 조사하였으며, 특히 물리적 원리로부터 모델의 구조를 결정하고 시스템의 입출력 데이터를 기반으로 모델 파라미터를 추정하는 그레이박스 접근방법과 물리적 원리의 적용 없이 시스템 특성을 추정하는 블랙박스 기법을 소개한다. 또한 동 분야에 대한 향후 가능성에 대하여 간략히 기술한다.
An active method that improves low frequency characteristics of a reverberation chamber has been proposed. Spatial uniformity of sound pressure at low frequency has been increased by applying active noise control system. The system acts as frequency selective damping materials, which decreases resonance at low frequency and leave high frequency sound field as it is. Linearity of the chamber, which is essential for sound power measurement in the chamber, is guaranteed since fixed control logic has been adopted. Simple application and tests have been done in a small sized rectangular reverberation chamber which has 400Hz cutoff, Loud speakers were used to simulate a noise source and to construct an active noise control system. The spatial distribution of a sound field at 250Hz, 315Hz and 400Hz bands has been measured before and after control. The standard deviation of sound field has been decreased from 3.4dB to 2.5dB. The results show the possibility of active control system as a sound diffuser.
고품질, 고기능 오디오에 대한 대중적인 수요가 증대되고 있는데, 이는 첫째로 레코딩 기술의 발달, 둘째로 저장매체와 발달과 코딩기술의 발달에 의한 오디오 저장 데이터 량의 증가, 또한 디지털 출력회로에 의해 가능해진 저렴한 고음질 오디오 출력장치에 그 원인이 있다고 할 수 있다. 더구나, 발달된 디지털 신호처리 기술로 각종 필터의 구현, 음장제어, 3차원 사운드 효과 등이 가능해져서 시장에서의 수요를 견인하는 새로운 오디오 장치의 개발이 필요한 상황이다. 이러한 요구에 부응하여 디지털 음원들을 입력받아 임의의 필터링을 실행하고, 출력 유닛의 공간적, 음향적 특성을 상위제어기로부터 입력받아 전 신호경로 상에 디지털 신호처리 하여 출력신호를 생성하는 장치가 요구된다. 이는 단순히 청취만 가능했던 기존의 수동적이고 일방적인 오디오 서비스와 달리 청취자가 자신의 취향에 따라 음악을 들을 수 있는 능동적인 오디오 서비스가 가능해졌다.
Spatial control of sound is essential to deliver better sound to the listener's position in space. As it can be experienced in many listening environments. the quality of sound can not be manifested over every Position in a hall. This motivates us to control sound in a region we select. The primary focus of the developed method has to do with the brightness and contrast of acoustic image in space. In particular, the acoustic brightness control seeks a way to increase loudness of sound over a chosen area, and the contrast control aims to enhance loudness difference between two neighboring regions. This enables us to make two different kinds of zone - the zone of quiet and the zone of loud sound - at the same time. The other perspective of this study is on the direction of sound. It is shown that we can control the direction of perceived sound source by focusing acoustic energy in wavenumber domain. To begin with, the proposed approaches are formulated for pure-tone case. Then the control methods are extended to a more general case, where the excitation signal has broadband spectrum. In order to control the broadband signal in time domain, an inverse filter design problem is defined and solved in frequency domain. Numerical and experimental results obtained in various conditions certainly validate that the acoustic brightness, acoustic contrast, direction of wave front can be manipulated for some finite region in space and time.
연소불안정현상은 주로 음향파와 열방출률 섭동간의 상호작용에 의해 발생한다고 알려져 있다. 이러한 현상은 헬름홀츠 공진기와 같은 수동제어기를 사용하여 감소시킬 수 있다. 그러나 헬름홀츠 공진기는 일반적으로 좁은 주파수대역에 대해서만 효과가 있는 단점을 가진다. 따라서 본 연구에서는 다양한 작동 범위에서 효과를 가질 수 있도록 피스톤을 사용하여 헬름홀츠 공진기의 부피를 변화시켜가며 연소불안정현상에 적용하였다. 그 결과 피스톤을 최적 위치인 40mm에 동조시킴으로써 연소 불안정 모드의 진폭을 크게 감소시킬 수 있었다. 그리고, 연소기와 헬름홀츠 공진기 사이의 동압의 위상차가 흥미로운 관계에 있음을 나타내었다. 또한 헬름홀츠 공진식과 위상차를 이용한 능동적으로 동조되는 수동제어방식에 대해 알아보았다.
본 연구에서는 128개의 능동소자로 구성된 컨벡스 (convex)형 초음파 탐촉자를 이용한 3차원 초음파 영상 진단용 초음파 섹터 프로브를 개발하였다 탐촉자는 중심주파수 4.5 ㎒, 대역폭 66%로 제작되었으며, 구동부는 감속 기어를 장착한 스텝모터와 이에 연결된 평기어를 이용해 탐촉자의 축을 회전시킴으로써 3차원 영상구현을 위한 연속적인 2차원 영상을 획득할 수 있게 고안하였다. 음향커버는 고분자 재료를 사용하여 탐촉자의 회전반경과 동일하게 설계 및 제작하였다. 제작된 섹터 프로브의 각도 제어성 및 구조적 안정성을 실험적 3차원 영상 획득을 통해 확인하였다.
In this paper, active noise control (ANC) of a Volterra system with a nonlinear secondary path is proposed in the presence of a linear acoustic feedback, whereby the conventional ANC of a linear system with online acoustic feedback-path modeling is further extended to ANC of a Volterra system with a linear acoustic feedback path. In particular, the proposed ANC system consists of two adaptive Volterra filters (for nonlinear noise control and nonlinear adaptive noise cancellation) and one feedback-path modeling filter. Simulation results show that the proposed approach yields more effective reduction of disturbances arising from the acoustic feedback, in addition to high nonlinear ANC performance.
본 논문에서는 멀티채널 오디오 재생시스템을 구성하는 라우드스피커들이 표준위치와 상이한 위치에 존재할 경우 입력된 멀티채널 오디오 신호가 표현하는 음장감을 최대한 유지하면서 주어진 라우드스피커 배치환경에 최적으로 가상음원과 멀티채널 오디오 신호를 재생하는 방법을 제안한다. 능동잡음제어 기술에 이용되는 LSM 기술을 활용하여 원음장과 스피커를 통해 재생되는 복원음장 사이의 오차를 최소화하는 음향공간필터를 설계하여 적용하였으며, 청취평가를 통하여 음장감이 유지됨을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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