• 한국통신학회논문지
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• 제25권9B호
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• pp.1551-1562
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• 2000

국내에서 개발된 광섬유 격자{FBG)를 사용하여 국내 최초로 3종의 FBG 음향 트랜스듀서를 설계 및 제작하였다. 제작된 FBG 트랜스듀서들에 대하여 수중에서 각각 주파수응답특성 설험을 하고, 그 특성을 분석하였다. 주파수 응답특성실험 결과 C형태는 최대 18 kHz대까지 수중음파 검출이 기능하였다. 또한, 수중에서 넓은 영역에 대한 다중점 신호검출을 구현하기 위하여, 파장분활 방법과 Passive band-pass filter system을 이용하여 어레이 시스템을 구축하고 2개의 B형태 FBG 트랜스듀서에서 주파수 1.3 kHz대까지 다중점 수중 음파 신호검출을 성공하였다. 아울러, 음원의 방향과 각도에 따라 검출 신호의 세기가 변화되므로 음원의 물체에 대한 방향성 검출이 가능함으로서, 향후 FBG 하이드로폰의 실용화 연구에 새로운 기틀을 마련하였다.

• 한국음향학회지
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• 제13권5호
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• pp.40-50
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• 1994

본 논문에서는 3차원 음향 인텐시티 프로브의 고주파 영역에서 발생하는 감도 저하 현상을 보정하는 방법에 대해 연구하였다. 고주파 영역에서 측정오차는 음향 인텐시티 프로브를 구성하는 마이크로폰으로 수음한 신호들의 위상차로 인하여 발생한다. 이 오차는 마이크로폰 사이의 간격보다 측정대상 음향신호의 파장일 작을 경우, 즉 신호의 주파수가 높을수록 크게 발생한다. 이 연구에서는 두개의 마이크로폰으로 구성된 1차원 프로브의 보정법들을 제안하여 그 유효성을 컴퓨터 수치계산으로 검토하였다. 음향 인텐시티 프로브를 구성하는 마이크로폰 사이의 위상차를 음원의 추정된 방향으로 보정하는 방법이 가장 유용하였으며, 이를 3차원 프로브에 적용하여 임의의 방향으로 전파하는 음원에 대해 컴퓨터 수치계산으로 검증하였다. 그 결과, 4개의 마이크로폰을 60mm 간격으로 구성한 3차원 프로브로 1dB 이하의 정밀한 측정이 가능한 주파수 범위가 약 1.2kHz 이였던 것을 제안한 보정방법을 적용한 후, 약 2.8kHz까지 감도가 향상됨이 확인되어 제안한 보정법의 유효성이 증명되었다.

• 한국음향학회지
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• 제24권2호
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• pp.68-77
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• 2005

입체음향 시스템의 목적은 청취자에게 음원을 획득한 장소에 있는 것과 같은 느낌을 주는 것이다. 이를 위해 일반적으로 더미헤드가 많이 사용되고 있다. 인간의 머리형태를 한 더미헤드의 특성 때문에 더미헤드를 통해 획득한 음원을 헤드폰을 통해 청취하는 경우 현장감을 느낄 수 있다. 하지만 더미헤드의 형태 및 크기는 공공장소에서 사용하기에는 제약이 있고 더미헤드를 통해 획득한 신호는 멀티채널로 확장하기가 어렵기 때문에 본 논문에서는 이러한 더미헤드를 구체로 간략화 한 후 구체 위에 다수 개의 마이크를 배치하여 입체음원을 획득하기 위한 멀티채널 3차원 마이크 기술에 대해 제안한다. 본 논문에서 제안하는 멀티채널 3차원 마이크는 구체 위의 수평면 상에 5개의 마이크를 배치하여 입체 음원을 획득한 다음 후처리 과정을 통해 헤드폰, 스테레오, 스테레오 다이폴, 4채널 및 5채널 재생환경 등에서 재생이 가능하다. 다양한 재생신호의 생성을 위한 후처리 과정은 많은 연산량을 필요로 하기 때문에, H/W로 제작하였다. 멀티채널 3차원 마이크의 성능을 검증하기 위해 방향성 실험을 수행한 결과, 멀티채널 재생환경에서 더미헤드 기술의 단점인 전/후방 혼동현상을 현저하게 줄일 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제31권1호
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• pp.51-61
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• 2012

본 연구에서는 등각, 등간격 및 측지선 돔 (geodesic dome)형태로 배열된 곡면 배열 트랜스듀서에 대해서, 음원 간격, 음원 개수 등과 같은 배열 구조 변수들에 따른 방사패턴의 변화 경향성을 분석하였다. 또한 그 결과를 바탕으로 통계적 기법인 다중 회귀 분석을 이용하여 부엽의 크기 및 빔 폭을 설계 변수들의 함수로 도출하였다. 나아가 최적화 기법인 GA (genetic algorithm)법을 이용하여 각 방향에 대한 빔폭이 주어진 조건을 만족하며 가장 작은 부엽의 크기를 가지도록 설계 변수들의 최적화를 수행하였다. 최적화 결과를 바탕으로 세 가지 곡면 배열 구조 가운데 곡면 배열 트랜스듀서의 최적 배열 구조로 등간격 배열구조를 선정하였다.

• Composites Research
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• 제13권1호
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• pp.61-68
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• 2000

이방성 적층 복합재 판의 과도적인 파동 해석을 위한 새로운 방법을 제시하였다. Gabor wavelet을 사용하는 wavelet 변환을 분산성 굽힘파의 시간-주파수 해석에 적용하였다. 시간-주파수 영역에서 wavelet 변환의 크기의 최대값은 군속도의 도달시간을 나타냄을 보였다. 음향방출원으로서 연필심 파단을 사용하여 준등방성 판과 일방향 보강 적층판에서 실험을 수행하였다. 굽힘파의 분산 예측을 위하여 Mindlin 판이론을 사용하였으며,주파수의 함수로 몇 개의 방향에 대해 측정한 군속도 실험 결과와 잘 일치하였다. 굽힘파의 주파수 의존 도달 시간과 같은 파의군속도 방향의존성을 이용하여 이방성 판에서의 파손 위치를 결정하였으며, 그 결과를 제시하였다.

• 한국음향학회지
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• 제21권4호
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• pp.339-438
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• 2002

본 논문은 3차원으로 표현된 가상의 옥외 공간에서 소음이 전파되는 방법을 컴퓨터로 시뮬레이션하기 위한 방법을 제시한다. 소음은 음원에서 발생하여 수음자로 직접전파 혹은 많은 반사를 거쳐서 간접적으로 전파되기도 한다. 결과적으로 수음자에 들리는 소음은 음원과 수음자 사이의 최단 거리, 반사 거리, 반사횟수 등에 따라 영향을 받으며, 반사시키는 물체의 특성 및 주파수에 따라서 전달되는 양의 차이가 있을 수 있다. 본 논문에서는 음원에서 수음자에 전달되는 소리를 추적함에 있어서 정방향 추적 (forward tracing)을 사용하는 방법에 대한 문제점들을 제시하고, 다른 접근방법인 기하학적 계산에 의한 시뮬레이션 방법을 제시한다. 즉 소리 추적벡터 (tracing vector)를 정의함에 있어서 음원에서 발생하는 소리벡터를 추적하는 정방향 추적 및 음원과 수음자간 발생 가능한 전파 경로를 기하학적으로 계산하는 기하학적 추적 방법에 의한 시뮬레이션 방법을 제시한다. 기하학적 계산 방법은 정방향 추적을 사용하는 경우와 비교할 때 불필요하게 버려지는 추적 벡터의 수를 현저히 줄일 수 있으므로 효과적 이라고 할 수 있다. 실험결과는 가상현실 모델링 언어 (VRML: Virtual Reality Modeling Language)로 가시화해서 보다 명확하게 알아볼 수 있다. 본 방법은 3차원 가상현실 (virtual reality)이나 멀티미디어 (multimedia), 또는 실내, 실외 등의 소음측정 시뮬레이션에도 적용이 가능하므로 확장성이 좋다고 할 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제28권5호
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• pp.409-415
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• 2009

가상 음원의 공간화에 중요한 역할을 담당하는 머리전달 함수는 개인 별로 각기 다른 특성을 갖는다. 개인화된 머리 전달 함수를 얻기 위해서는 많은 시간과 특정한 장치를 필요로하며, 이에 따라 타인으로부터 얻어진 머리 전달 함수를 청취자의 특성에 맞도록 개인화 시키는 방법이 주로 사용된다. 본 논문에서는 머리 전달 함수의 개인화 방법으로 여러 개의 미리 측정된 머리 전달 함수 중에서 사용자에 가장 적합한 머리 전달 함수를 찾는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 청취자에게 적합한 머리 전달 함수를 빠르고 정확하게 찾기 위해 이진 탐색 트리를 이용한 분할 기법을 사용하였다. 분할 시 왜곡 척도는 사람이 귀에 방향감의 차이를 가장 잘 인지하는 왜곡 척도를 실험적으로 결정하였다. 캘리포니아 데이비스 대학에서 제공하는 CIPIC 머리 전달 함수 데이터 베이스를 이용하여 본 기법의 유용성을 평가하였다. 10명의 실험자가 참여한 청취 테스트에서 제안된 기법을 통해 탐색된 머리 전달 함수는 청취자 본래의 머리 전달 함수와 비교하여 가상 음원의 방향감에 있어서 매우 근접한 결과를 나타내었으며, 기존의 해부학적인 파라메터를 이용한 머리 전달 함수의 탐색 기법과 비교하여 우수한 성능을 나타내었다.

• 한국음향학회지
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• 제25권3호
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• pp.107-112
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• 2006

판재를 따라 전파하는 Lamb wave (램파)는 주파수에 따라 속도가 변하는 분산특성을 갖는다. 일반적으로 등방성 재료에서는 파수 벡터 방향과 에너지 흐름 방향은 같아, 파면이 원형을 유지하면서 전파하지만, 복합재료와 같이 이방성재료에서는 파수 벡터와 에너지 흐름 방향이 서로 다르다. 따라서 이방성 재료에서 하나의 속도에서 다른 속도로 전환하려면 방향을 교정해야 하고 이에 따라 크기도 달라지게 된다. 본 연구에서는 복합재료 판재에서 전파하는 램파 분산방정식을 이용하여 대칭, 비대칭 모드의 분산선도를 작성하였고, 각도에 따라구한 위상속도 분산선도에서 얻어진 위상속도 값으로 slowness surface를 구한 후, 이로부터 군속도의 크기와 방향을 교정하였고, 이를 실험적으로 측정한 속도값과 비교하여 서로 일치함을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.32-38
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• 2002

AV시스템에서 현실적인 사운드 효과를 만들기 위한 연구가 계속 진행되고 있다. 스테레오 AV시스템의 스피커의 간격은 좁고, 공간감 있는 효과를 내기 위한 넓은 음상이 필요하다. 음상의 방향은 두 채널 사이의 음압 레벨 차와 위상 지연에 상관성이 있다. 그러므로 본 논문에서는 음원의 주파수와 관계 있는 음상의 방향과 위상 지연의 관계를 해석한다. 또한 순음이 정취자의 전방에 대칭적으로 배치된 두 개의 스피커를 통해 재생될 때, 한목 채널의 신호의 음상과 위상을 기준으로 하여 다른 채널 신호의 음압과 위상을 변화시켜 스피커의 위치보다 넓은 방향에 음상을 정위시키는 모델을 제안하고 모의 실험을 하였다.

• 한국음향학회지
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• 제33권3호
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• pp.163-173
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• 2014

소나 시뮬레이터에 적용되는 음파 전달 알고리즘은 빠른 계산 성능이 요구되며, 한국 해양 환경의 특성을 고려하여 거리와 깊이 방향의 환경 의존성을 구현할 수 있어야 한다. 이러한 요구사항을 충족하는 음파 전달 알고리즘은 음선 모델이며, 본 논문에서는 거리 종속 해양환경의 음선 알고리즘을 개발하였다. 본 알고리즘에서는 사각 격자법과 층법으로 음선을 추적하여 음속 구조의 깊이 방향 의존성을 고려하였으며, 거리 방향은 split-step 개념을 적용하여 음속구조의 거리 방향 의존성을 구현하였다. 고유음선은 음선 묶음의 보간법을 통해 계산되었으며, 가우시안 보간 함수가 적용되었다. 소나의 시계열 수신 신호는 음원 신호와 고유 음선 주파수 해의 푸리에 변환을 이용하여 모의되었다. 최종적으로 제안된 음파 알고리즘을 검증하기 위해 Pekeris 도파관, 쐐기, 심해의 환경에서 전달손실 결과를 BELLHOP, SNUPE, KRAKEN, OASES 등 검증된 모델의 결과와 비교하였으며, 결과적으로 만족스런 결론을 얻을 수 있었다.