본 논문에서는 WPAN(Wireless Personal Area Network) 기반의 디지털 음향기기 및 소출력 무선 통신기기를 운용함에 있어서, 한정된 주파수 자원을 효율적으로 할당하기 위한 공유 주파수 대역폭의 산출법을 제시한다. WPAN 기반의 디지털 음향기기 및 통신기기로서는 Digital Cordless Phone (DCP)과 Bluetooth를 비롯하여, RFID와 ZigBee기술을 고려하였다. 또한, 본 논문에서는 상기 WPAN 기반의 디지털 음향기기 및 통신기기간의 스펙트럼 운용 측면에 따른 적용 방식을 DCP, RFID, Bluetooth는 FH (Frequency Hopping) 방식으로, ZigBee는 LBT(Listen Before Talk) 방식으로 분류한 후 대기행렬 이론에 근거한 스펙트럼 상호운용을 위한 채널할당기법을 제시하였다. 본 논문에서는 대기행렬이론 (queuing theory)을 WPAN 기반의 디지털 음향기기 및 통신기기간의 스펙트럼 운용기법에 적용하기 위하여, FH 시스템과 LBT 시스템을 모델링하였고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 소요대역폭 산출을 수행했다. 채널수 별 user의 통신시도에 따른 throughput을 분석한 결과, throughput 84% 이상의 조건에서 FH 및 LBT 방식을 사용하는 250mW WPAN 기반의 디지털 음향기기 및 통신기기들이 공존하는 공유주파수대역의 적정 채널수는 35개를 가지며, 총 소요대역폭은 각각의 WPAN기반의 디지털 음향기기 및 통신기기들의 채널수와 채널대역폭의 곱으로 산출이 가능함을 보였다.
디지털 보청기를 착용한 사람의 지향성 측정 및 시뮬레이션 비교를 위해서 실제 실험 장치(무향실)와 여러 전기음향 계측기기를 이용한 실험을 수행하는 과정에서 많은 소요 시간의 문제점이 발생하였다. 그래서 실험 시간을 단축하기 위해 본 전기음향 실험기기의 자동화 및 고속화를 연구하였다 지향성 실험을 위해 간이형 무향실이 회전하도록 설계하였고, 이에 따른 자동제어를 위한 프로그래밍을 연구하였다.
급속히 발달하는 현대의 디지털 기술에 의해 음향기기는 매우 빠른 속도로 개선 개발되고 있으며 이에 대한 기술과 지식도 나날이 새로워짐에 따라 보다 더 다양하고 새로운 음향이 제공될 뿐만 아니라 생활 수준향상에 따른 음향에 대한 관심과 보다 더 다양하고 수준 높은 음향에 대한 요구가 점차 확산되어 가는 추세이다. 이러한 결과로 인해 이제 음향기기는 이를 다루는 전문가는 물론이고 일반인들 역시 이에 대한 사용의 필요성이 높아지게 되었다. 그럼에도 불구하고 음향기기는 이를 사용하는 전문가들과 일반인에게 수용하기 어려울 정도의 급속한 변화와 발전을 거듭하고 있다. 이러한 새로운 음향에 대한 테크놀로지를 가상적으로 조작 및 체험해보는 안내가 필요하다. 따라서 본 연구의 목적은 음향기기에 대한 이해를 원하는 일반인들과 전문인들에게 기기의 기본 원리와 사용 및 조작법을 안내하는 웹 기반 가상 음향기기 안내 시스템을 설계하는 것이다. 본 음향기기 안내 시스템은 음향기기 사용법의 내용을 단순히 컴퓨터로 표현하고 안내하는 차원을 넘어 실제 조작과 가깝게 가상적인 조작을 제공하는 시뮬레이션형의 안내시스템이다.
본 논문에서는 방송용 오디오 기기가 갖는 다채널의 특성과 각 채널에 대한 다양한 신호처리 기능의 특성을 고려하여 다채널 디지털 오디오 신호 처리기의 구조를 제안하고 범용 DSP를 이용하여 실시간 병렬 처리 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 32비트 부동수소점 DSP를 이용하였으며 스테레오 채널의 48KHz 표본화 주파수를 지원하고 20비트 해상도를 갖는 시스템이다. 다채널 디지털 오디오 신호 처리 시스템의 구조는 디지털 신호 처리 과정을 수행하는 디지털 오디오 데이터 처리 부분과 시스템을 제어하기 위한 제어 정보 처리 부분으로 제안하였다. 이러한 구조에 적합한 실시간 시스템을 구현하기 위해 전체 시스템은 4부분의 모듈로 구성된다.
MP3플레이어(MP3P)를 비롯해 CD플레이어, MD플레이어 등 최근 출시되는 휴대형 음향기기들은 점차 그 성능이 향상되고 복합화 · 다기능화 돼감에 따라 소비자들의 선택의 폭이 넓어지고 있다. 레인콤은 동영상을 감상할 수 있는 CD 방식 멀티미디어 플레이어‘아이리버 IMP—1100’을 세계 최초로 출시했다. 이 제품은 기존 MP3 CD플레이어에 26만 컬러 2인치 LCD화면을 추가, 동영상 재생 및 전자앨범 기능을 결합한 디지털 컨버전스 신개념의 휴대형 멀티미디어 CD플레이어다. 아이콘 · 메뉴를 컬러화 했음은 물론, 야외 휴대 시에도 ASF ·AVI 동영상파일 및 디지털사진들을 감상할 수 있다.
최근 디지털화의 가속, 통신 인프라의 확충 등으로 전자, 정보 통신 기기들이 단일 네트워크로 연결되어 영상 및 음향정보를 서로 공유할 수 있는 환경이 마련되고 있다. 다시 말해 가정 내 모든 기기들이 네트워크화되어 마치 하나의 기기처럼 작동이 가능하게 되는 홈네트워킹의 구축이 가능해 지고 있는 것이다.
최근 LG경제 연구소에서 발행한 한 보고서에 의하면 홈네트워킹 관련 기술의 급속한 발전으로 새로운 사업 기회가 등장하고 있다. 이를 기회로 적극 활용하기 위해서는 국내 기업들의 기술력 제고, 전략적 제휴 확대 등을 통한 전반적인 경쟁력 강화가 시급하다고 지적하고 있다.
현재 DSP는 음성 및 오디오 신호처리 시스템, 디지털 통신 시스템, 제어 시스템, 영상처리 시스템 등 많은 영역에 걸쳐 성공적으로 사용되고 있다. 몇가지 대표적인 활용분야를 살펴보면, 음성신호 압축 분야 [1-4], MPEG (moving picture expert group)과 같은 오디오신호 압축분야[5,6], 그리고 디지털 통신 시스템에서의 적응 반향제거기, 적응 동화기, 채널간섭 제거, 변복조기, 채널 코딩, 암호화기[7-14] 등에서도 DSP가 사용되고 있다. 그리고 수중 음향 신호처리[15], 디지털 필터 디자인, 전력 스펙트럼 추정, 수중 음향 신호처리 같은 디지털 신호처리 분야[16-23]와 적응 신호처리[24-26], 이외에도 능동 소음 제어기 및 적응 제어기와 같은 제어 시스템 [27]에도 유용하게 이용되고 있다. 또한 영상 압축, 디지털 방송, 의료기기 등과 같은 영상처리 분야[28-32] 및 그 밖의 많은 분야에서 DSP의 활용은 점점 커져가고 있는 추세이다.
휴대전화, PC, 브로드밴드(ADSL, FTTH) 등 가정 내에서의 IT기기 및 네트워크의 보급이 급속하게 진전되고 있다. TV와 에어콘 등 가전제품의 IT화가 진행되어 가정 내에서 네트워크를 형성함은 물론 외부 네트워크에 상시 접속되는 세계가 실현되어 가고 있다. 네트워크 접속에 대응하는 네트가전이 보급되면 가전기기 간의 연대 및 외부와의 정보통신에 의해 가전제품의 기능과 성능을 최대한으로 발휘할 수 있게 되어 생활환경, 편리성이 크게 향상됨과 아울러 성(省)에너지화에도 큰 효과를 나타낸다. 네트가전은 TV, VTR, DVD등의 AV계(系), 냉장고와 세탁기 등의 기기계, 태양광발전시스템과 전기온수기 등의 설비계로 분류된다. AV계에서는 디지털정보의 다운로드와 기억에 의해 다양한 고품질의 영상음향에 둘러싸인 세계가 탄생하게 된다 기계계의 네트가전에서는 홈서버 경유로 외출 장소에서 기기의 상태를 파악하여 제어하는 것이 가능해진다. 설비계에서는 설비 간의 연대에 따라 에너지절약 운전과 최대전력량의 제어에 의한 코스트절약이 실현된다. 네트가전을 이용한 홈네트워크 실현을 위해서는 고객이 쉽게 다를 수 있으며 만족할 수 있는 기능과 서비스, 성(省)배전$\cdot$저(低)코스트의 네트워크, 기기가 외부에서 간단히 제어될 수 있는 고신뢰성 인터페이스의 실장(實裝)과 표준화, 디지털 컨텐츠의 유통을 촉진하기 위한 컨텐츠 권리보호제도 정비가 필요하게 된다. 미쓰비시전기는 ''언제나, 어디에나, 누구에게도'' 가전제품을 편리하게 사용될 수 있는 유비쿼터스 사회를 실현하기 위하여 AV, 설비$\cdot$기기, 컴퓨터의 모든 분야에 대응한 가전기기, 네트워크 관련기기의 개발을 진행해 나감은 물론 주택을 이용한 실증시험을 실시하여 소비자 메리트의 본질적인 추구를 위해 계속 추진해 나가고 있다.
음성처리 및 인식기기의 기능을 향상시키기 위해서는 생체공학적인 방법을 이용한 인체의 청각신경 정보처리 시스템의 연구가 중요하다. 그래서 본 논문에서는 와우각의 메카니즘을 분석한 기저막의 IIR 디지털 필터 모델링이 연구되었다. 특히 음소검출필터와 측징 추출을 위한 변별기능을 이용한 자음인식의 다층신경 모델을 구성한다. 이 모델은 자음인식에 있어서 90% 이상의 높은 감지율을 나타내고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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