• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.19 no.3
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• pp.3-10
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• 2000

This paper proposes acoustic holographic measuring system to estimate an absolute position of sound source. Using the measured signals, the estimation of the position is calculated by the Cross-spectrum algorithm of the beamformed signal and a linear arrayed microphone's signals. As the results of comparing the reference microphone method with beamforming method through the measurement of sound field, the beamforming acoustic holographic method is progressed above 20 percent than that of a reference microphone method in the resolution, and the utility of the proposed system could be confirmed.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.39 no.1
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• pp.47-56
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• 2020

The sound source localization technique has various application fields in the era of internet-of-things, for which the probe size becomes critical. The localization methods using the acoustic intensity vector has an advantage of downsizing the layout of the array owing to a small finite-difference error for the short distance between adjacent microphones. In this paper, the acoustic intensity vector and the Time Difference of Arrival (TDoA) method are compared in the viewpoint of the localization error in the far-field. The comparison is made according to the change of spacing between adjacent microphones of the three-dimensional microphone array arranged in a tetrahedral shape. An additional test is conducted in the reverberant field by varying the reverberation time to verify the effectiveness of the methods applied to the actual environments. For estimating the TDoA, the Generalized Cross Correlation-Phase transform (GCC-PHAT) algorithm is adopted in the computation. It is found that the mean localization error of the acoustic intensimetry is 2.9° and that of the GCC-PHAT is 7.3° for T₆₀ = 0.4 s, while the error increases as 9.9°, 13.0° for T₆₀ = 1.0 s, respectively. The data supports that a compact array employing the acoustic intensimetry can localize of the sound source in the actual environment with the moderate reflection conditions.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2014.10a
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• pp.712-712
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• 2014

본 논문에서는 지연-가중-합 빔형성 방법이 적용된 지향성 헤드폰의 마이크로폰 배치 설계를 설명한다. 마이크로폰의 갯수, 마이크로폰 간의 간격 등이 헤드폰 지향성에 영향을 미치는 설계 변수가 된다. 본 논문에서는 현실성을 고려하여 4개 이하의 마이크로폰을 포함한 10cm 길이의 배열을 타겟으로 한다. 전방으로부터의 소리를 증폭하고 후방으로부터의 소리를 감쇠하여, 전-후방 음압차를 최대화하는 것을 목표로 하였다. 구형 머리전달 함수를 이용한 시뮬레이션을 통해 최적의 마이크로폰 배치를 결정하였다. 설계된 헤드폰은 3개의 마이크로폰을 이용하여 300~3000Hz의 주파수 대역에서 평균 34.6dB의 전-후방 음압차를 보였다. 이 결과는 선행 연구에서 수행된 지연-합 빔형성 방법을 이용한 결과에 비해 8.8dB 뛰어난 성능이다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.06e
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• pp.185-188
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• 1998

본 연구에서는 256(16$\times$16)개의 마이크로폰 정방형 배열에 의한 음향 홀로그래피 시스템을 제작하고, FFT에 의한 음향 홀로그래피법 알고리즘을 이용한 음원 위치 추정에 관하여 기술한다. 본 연구에서 설계한 측정 시스템은 방사된 음들을 동시 수음함으로서 실시간 데이터 처리가 가능하다. 또한 환경 잡음이 존재하는 실음장에서도 계측시간을 단축함과 동시에 고분해능으로 안정하게 음원의 위치를 추정할 수 있다. 본 연구의 타당성을 검증하기 위해 SYSNOISE에 의한 음장해석과 음향 홀로그래피 알고리즘을 이용하여 마이크로폰 간격 및 측정면 크기, 측정거리의 최적 조건을 구한 후 실음장 측정 실험에 적용하였다. 수치 시뮬레이션과 무향실에서 실험 데이터에 의해 음원 위치를 추정한 결과 유사한 결과를 얻었다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.06e
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• pp.193-196
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• 1998

본 연구에서는 원격 화상회의 시스템 등에서 Camera를 자동적으로 제어하기 위해 화자의 음성신호를 4개의 마이크로폰 배열(Microphone Array)로 수음하여 그 신호에 의해 화자의 위치를 추정한다. 마이크로폰으로 수음한 음성신호의 TDE(Time Delay Estimation)를 계산할 때 그 연산량을 감소시키기 위해 AMDF 알고리즘을 사용한다. 각 마이크로폰 출력신호에 대해 AMDF 알고리즘으로 시간지연을 구하고 DOA(Direction of Arrival)를 계산한다. 그리고 다시 공간 기하계산을 통해 공간내 화자의 위치를 추정한다. 시험 신호로써 음성신호 '아'음을 사용한 수치 시뮬레이션과 반사음이 존재하는 일반 강의실에서 아나운서가 발성하는 음을 사용하여 AMDF 알고리즘을 이용한 화자위치 추정의 정확도를 조사하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.14 no.1
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• pp.47-54
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• 2010

In this study, we analyzed the reduction of noise in a noise environment using 2, 3, 4 or 5 microphones in digital hearing aids. In order to be able to use this in actual digital hearing aids, we made the experiment microphone set similar to the behind-the-ear type (BTE) and then recorded the signal accordingly, with each situation. With the recorded signals, we reduced the noise in each signal by a noise reduction algorithm using multi-microphones. As a result, in the case of By comparing the SNR (Signal to Noise Ratio) and PESQ (Perceptual Evaluation of Speech) measurements, before and after the noise reduction, the results showed that the improvement in performance was highest when three or four microphones were used. Generally, when two or more microphones were used, we found that as the number of microphones increased there was an increase in performance.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.54 no.2
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• pp.123-129
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• 2017

This paper proposes a new nonnegative matrix factorization (NMF) based direction-of-arrival (DOA) estimation method for multiple sound sources using a dual microphone array. First of all, sound signals coming from the dual microphone array are segmented into consecutive analysis frames, and a steered-response power phase transform (SRP-PHAT) beamformer is applied to each frame so that stereo signals of each frame are represented in a time-direction domain. The time-direction outputs of SRP-PHAT are stored for a pre-defined number of frames, which is referred to as a time-direction block. Next, In order to estimate DOAs robust to noise, each time-direction block is normalized along the time by using a block subtraction technique. After that, an unsupervised NMF method is applied to the normalized time-direction block in order to cluster the directions of each sound source in a multiple sound source environments. In particular, the activation and basis matrices are used to estimate the number of sound sources and their DOAs, respectively. The DOA estimation performance of the proposed method is evaluated by measuring a mean absolute error (MAE) and the standard deviation of errors between the oracle and estimated DOAs under a three source condition, where the sources are located in [$-35{\circ}$, 5m], [$12{\circ}$, 4m], and [$38{\circ}$, 4.m] from the dual microphone array. It is shown from the experiment that the proposed method could relatively reduce MAE by 56.83%, compared to a conventional SRP-PHAT based DOA estimation method.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07d
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• pp.2753-2755
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• 2005

최근 들어 공장에서만 사용되는 로봇을 탈피하여, 사람과 함께 생활하면서 서비스를 제공할 수 있는 인간 친화적인 로봇이 전 세계적으로 개발되고 있다. 인간과 자연스런 상호작용을 위하여, 화자를 바라보고, 깨끗한 음성신호를 얻는 과정에서 음원의 위치 추적은 필연적이다. 본 연구는 마이크로폰에 도달되는 동일 신호의 도착시간지연(Time Delay of Arrival)정보를 이용하여, 음원 위치를 구하는 기존의 수학적인 방법론[1]을 소개하고 검토한다. 모의실험을 통하여, 방법론[1]이 허상음원을 생성하는 음원 위치 측정임을 보인다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2000.06a
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• pp.1667-1674
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• 2000

A new method is proposed to measure the flow rate in a pipe by multiple measurements of acoustic pressure using a microphone array. It is based on the realization that variation in flow velocity affects the change in wave number. The method minimizes measurement random errors and sensor mismatch errors thereby providing practically realizable flow rate measurement. One of the advantages of the method is that it does not obstruct the flow field and can provide the time-spatial mean flow rate. Numerical simulations and experiments were conducted to verify the utility of this method.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1795-1796
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• 2008

과학기술의 발전과 함께 인간형 서비스 로봇에 대한 관심이 고조되고 있다. 서비스 로봇의 핵심 중의 하나는 인간과의 상호작용이라 할 수 있다. 자연스러운 상호작용을 위하여, 화자를 바라보고, 깨끗한 음성신호를 얻는 과정에서 음원의 위치 측정은 필연적이다. 본 논문은 마이크로폰에 도달되는 동일 신호의 도착시간지연(Time Delay of Arrival: TDOA) 특성 행렬을 정의하고, 이를 이용하여 공간상의 화자 위치 측정 방법론을 제안하였다. 휴머노이드 로봇의 머리에 마이크로폰 배열을 구성하였고, 실제 시스템을 통한 실험을 통하여 방향 검지 및 높이 구분을 실행하였다.