• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2021.01a
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• pp.269-271
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• 2021

본 논문에서는 실제 현실에서 표현되는 소리의 특징인 파동(Sound wave)과 흐름(Sound flow) 그리고 회절(Diffraction of sound)을 가상환경에서 실시간으로 표현할 수 있는 방법을 제안한다. 우리의 접근 방식은 소리가 재생되는 위치로부터 장애물 여부를 판단하고, 장애물이 존재할 시, 장애물로 인해 반사와 회절된 새로운 소리 위치를 계산한다. 이 과정에서 레이트레이싱 기반으로 장애물과의 충돌 여부를 판단하고, 충돌에 의해 굴절된 벡터를 이용하여 장애물 너머에서 들리는 소리의 크기를 계산하며, 충돌된 레이의 개수에 따라 소리의 크기를 감쇠시킨다. 본 논문에서 제안하는 방법을 이용한 소리의 회절은 물리 기반 접근법에서 나타나는 회절 형태를 실시간으로 표현했으며, 장애물에 따라서 회절 패턴이 변경되고, 이에 따라 소리의 크기가 자연스럽게 조절되는 결과를 보여준다. 이 같은 실험은 실제 현실에서 나타나는 소리의 퍼짐과 같은 특징을 거의 유사하게 복원해냈다.

• Journal of KSNVE
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• v.3 no.3
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• pp.192-198
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• 1993

옥외에서 발생하는 소음은 음원과 수음점 사이의 시선을 차단하는 장애물을 설치하는 방법이외에는 달리 방도가 없는 경우가 많다. 빛과 마찬가지로 소리도 시선이 차단되면 소리의 그늘이 지는데 빛의 경우보다는 상당히 강한 음장이 이 그늘에 존재한다. 그늘 영역에서의 음장은 소리의 회절현상에 기인하는 것으로서 회절음장은 곧 방음벽의 차음효과를 좌우한다. 방음벽의 차음효과는 잉여감쇠(excessive attenuation)로 표시되는데 잉여감쇠에 영향을 주는 인자는 방음벽의 기하학적 조건, 음향학적 성질, 설치지면, 주변지형, 풍속 및 온도분포와 같은 기상조건, 음원의 특성 등 다양하지만 가장 기본적인 인자는 기하학적인 조건이다. 본고는 방음벽의 원리에 국한하여 살펴보기 위해 기술된 것이므로 주로 판 또는 쐐기 형태의 물체에 의한 회절현상을 취급하였다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.27 no.11
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• pp.81-87
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• 2022

In this paper, we propose diffraction-based sound control method to improve sound immersion in a virtual environment. The proposed technique can express the wave and flow of sound in a physical environment and a pattern similar to diffraction in real-time. Our approach determines whether there is an obstacle from the location of the sound source and then calculates the position of the new sound reflected and diffracted by the obstacle. Based on ray tracing, it determines whether or not it collides with an obstacle, and predicts the sound level of the agent behind the obstacle by using the vector reflected and refraction by the collision. In this process, the sound attenuation according to the distance/material is modeled by attenuating the size of the sound according to the number of reflected/refracted rays. As a result, the diffraction pattern expressed in the physics-based approach was expressed in real time, and it shows that the diffraction pattern also changes as the position of the obstacle is changed, thereby showing the result of naturally spreading the size of the sound. The proposed method restores the diffusion and diffraction characteristics of sound expressed in real life almost similarly.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.26 no.2
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• pp.55-60
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• 2007

The shadow, reflection, interference, and diffraction are proper phenomena concerning sound that is a kind of wave. By the late nineteenth century, similar optical phenomena had been detected already but these phenomena concerning sound had not been convincingly detected. It was Rayleigh who succeeded in detecting those phenomena without any reasonable doubt by the virtue of his original instruments and smart experimental settings. Rayleigh could detect the sound shadow by using the corner of a building and erase the shadow by some reflectors. And he constructed some apparatus similar to Young's interference apparatus famous in optics to detect the sonic interference. Furthermore, he first succeeded in illustrating the acoustical effectiveness of Poisson's disk by which optical diffraction had already been well known, and tested the effect of diffraction by spherical obstacles to ascertain that the result coincided with his theory.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2021.07a
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• pp.593-596
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• 2021

본 논문에서는 지형의 고도와 기울기를 고려하여 사운드의 확산과 회절을 인터렉티브하게 표현할 수 있는 사운드 합성 기법을 제안한다. 우리의 접근 방식은 광선 추적법(Raytracing)을 기반으로 소리의 크기를 보여줄 수 있는 사운드 강도 맵을 빠르게 계산한다. 지형의 고도와 기울기 값을 고려하여 소리의 강도 맵에 가중치를 적용하여, 결과적으로 지형의 지오메트리 분석인 큰 계산 과정을 피하고 지형을 고려한 소리의 크기를 인터렉티브하게 업데이트한다. 이 과정에서 소리의 근원지에 따른 고도 간의 격차를 계산하여 소리의 크기를 자동으로 감쇠시키며, 주변 지형의 공간 기울기를 기반으로 기울기의 차에 따라 소리의 크기를 자동으로 감쇠시킨다. 본 논문에서 제안하는 방법을 이용한 소리는 실제 높낮이가 있는 현실의 지형에서 듣는 소리의 전파 및 감쇠와 유사한 형태를 보여주며, 소리의 위치에 따라서 소리 감소 패턴이 변경되고, 또한, 지형에 따라서 소리의 크기가 제어되는 결과를 보여준다.

• Journal of KSNVE
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• v.12 no.6
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• pp.414-422
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• 2002

도로와 인접지역 사이에 장애물이 없으면, 소리는 소음원에서 수음영역으로 직접적으로 전달된다. 그러나 소음원과 수음영역 사이에 장애물이 있는 경우에는 소음원에서 발생한 소음은 장애물의 상단을 회절하여 수음영역으로 도달하는 회절경로와 장애물 자체를 통과하여 전달되는 투과경로, 장애물에 의한 반사경로 등 여러 전파 경로로 나뉘어 전달된다. 그러나 일반적인 방음벽은 벽 재료의 투과손실을 크게 하므로 회절감쇠 이외의 영향은 거의 없게 설계된다. 따라서 방음벽에 의한 소음 감쇠량은 방음벽의 높이(회절음의 영향)에 의해 결정되는 회절감쇠가 대부분을 차지하게 된다.(중략)

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.27 no.1
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• pp.1-11
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• 2008

To overcome the mid frequency limitation of geometrical acoustic techniques, the phased geometrical method was suggested by introducing the phase information into the sound propagation from the source. By virtue of phase information, the phased tracing method has a definite benefit in taking the interference phenomenon at mid frequencies into account. Still, this analysis technique has suffered from difficulties in dealing with low frequency phenomena, so called, wave nature of sound. At low frequencies, diffraction at corners, edges, and obstacles can cause errors in simulating the transfer function and the impulse response. Due to the use of real valued absorption coefficient, simulated results have shown a discrepancy with measured data. Thus, incorrect phase of the reflection characteristic of a wall should be corrected. In this work, the uniform theory of diffraction was integrated into the phased beam tracing method (PBTM) and the result was compared to the ordinary PBTM. By changing the phase of the reflection coefficient, effects of phase information were investigated. Incorporating such error compensation methods, the acoustic prediction by PBTM can be further extended to low frequency range with improved accuracy in the room acoustic field.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.22 no.2
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• pp.113-120
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• 2003

Rayleigh was an excellent experimenter as well as a theorist. Rayleigh improved Rijke's sounding device by heat and the singing flame into sources of pure tones. Above all, his making of the artificial bird whistle was a critical achievement in the improvement of experimental sound sources. This source made supersonic waves available in the laboratory and thus paved the way to confirmable observations of reflection, refraction, diffraction and interference of sound in the laboratory Furthermore, Rayleigh augmented the sensitivity of sensitive flames as detectors for sound wave. Besides, he devised a phonic wheel which could precisely control the angular velocity of some acoustical instruments and made the Rayleigh-disk that enabled experimenters to measure the absolute value of the sound intensity. These devices enhanced the exactness of acoustical experiments.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2022.11a
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• pp.14-17
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• 2022

본 논문에서는 현실세계에서 사용되던 오디오 처리 기법을 가상현실과 증강현실로 확장하는 기술에 대해 제시한다. 메타버스 서비스 구축 등에 활용되는 가상현실 공간을 설계할 때에는 오디오 처리를 위해서 가상현실 공간내 사용자가 위치하는 장면에 따른 소리의 회절과 반사에 따른 잔향 효과를 고려해 줄 수 있어야 장면에 몰입된 사용자 경험이 가능하다. 증강현실 응용에서는 실제 정보와 증강된 효과를 제공하기 위해 가상과 실제 정보간의 위치 정합이 영상 또는 위치를 기반으로 하여 제공되어야 한다. 가상현실과 증강현실 지원을 위해 현실세계 오디오 재생 기술에 추가되어야 하는 기술들과 함께 진행중인 몰입형오디오 서비스를 제공하기 위한 국제표준 기술 개발의 현황을 살펴보고, 향후 추가로 기술이 개발되고 보완되어야 할 부분을 제시한다.

• Journal of Intelligence and Information Systems
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• v.29 no.1
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• pp.233-247
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• 2023

Recently, research on detecting objects in hidden spaces beyond the direct line-of-sight of observers has received attention. Most studies use optical equipment that utilizes the directional of light, but sound that has both diffraction and directional is also suitable for non-line-of-sight(NLOS) research. In this paper, we propose a novel method of detecting objects in non-line-of-sight (NLOS) areas using acoustic signals in the audible frequency range. We developed a deep learning model that extracts information from the NLOS area by inputting only acoustic signals and predicts the properties and location of hidden objects. Additionally, for the training and evaluation of the deep learning model, we collected data by varying the signal transmission and reception location for a total of 11 objects. We show that the deep learning model demonstrates outstanding performance in detecting objects in the NLOS area using acoustic signals. We observed that the performance decreases as the distance between the signal collection location and the reflecting wall, and the performance improves through the combination of signals collected from multiple locations. Finally, we propose the optimal conditions for detecting objects in the NLOS area using acoustic signals.