• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1996.10a
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• pp.8-13
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• 1996

균질 매질내에 형성되는 근거리 음장의 해석에는 종래 회절 이론에서의 Rayleigh 적분식에 근거한 Lommel 근사식이 주로 이용되어져 왔다. 그러나, 불균질한 매질에서는 그 방법의 적용이 어렵고, 유한요소법등 새로운 방법이 적용되어야 한다. 본 연구에서는 불균질 매질에서의 음장을 해석하는 한 방법으로 Angular Spectrum법을 제안하고, 경계를 가상한 등수온의 물에 대하여 Lommel 근사식에 의해 직접 산출한 음장과 Angular Spectrum법을 적용하여 산출한 음장을 서로 비교함으로써 그 유효성을 검토하였다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.06c
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• pp.445-448
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• 1998

고유음향 임피던스가 다른 물질이 층상구조를 이루고 있는 매질내에서 임의의 한 층에 형성된 이차원 초음파 음장이 다른 매질로 전파될 때에의 특성을 각스펙트럼법에 의해 해석하였다. 음원으로서는 baffle된 원형 트랜스듀서를, 층상구조를 매질로서는 물과 생체조직(지방)의 경계를 각각 고려하였다. 해석에 있어서는 먼저 각스펙트럼 분해요소, 즉, 음원의 크기 및 거리에 의존하는 기준음장의 최적 크기와 샘플링 간격을 균질매질을 이용하여 결정한 다음, 그 요소를 층상매질에 적용하였다. 그 결과, 경계면에서의 입사각(공간주파수)의 의존하는 투과계수에 입사음장의 곱으로 나타내어지는 투과음장은 각스펙트럼법에 의해 짧은 시간내에 정도 높게 산출될 수 있음을 보인다.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.10 no.4
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• pp.220-224
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• 2009

The authors have investigated the acoustic field analysis using the Constrained Interpolation Profile(CIP) Method recently proposed by Yabe. The present study has examined the calculation accuracy of the three-dimensional (3-D) acoustic field analysis using the type-M CIP method. In this paper we show phase error of type-M CIP method and the dependence on the wave-propagation direction in the type-M CIP acoustic field analysis, and then demonstrate that it is effective for acoustic field analysis, compared with the FDTD and the exact solution. We show the dependency on the propagation angle in the CIP acoustic field analysis.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1996.10a
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• pp.124-129
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• 1996

잔향실의 내부 음장을 해석한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1) 벽면의 흡음률이 동일한 경우는 음향 임피던스의 실수항과 허수항의 변화, 즉 위상의 변화에 따른 음장의 변화가 없다. 2) 5각 형태의 잔향실은 벽면의 흡음률 변화에 따른 음장의 변화가 없다. 3) 4각 형태의 잔향실은 5각 형태의 잔향실보다는 음장이 불균일하며 벽면의 흡음률이 증가함에 따라 음압레벨이 표준편차가 커진다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.12 no.2
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• pp.28-36
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• 1993

임의의 형상을 갖는 진동체에 의한 방사 음장해석은 경계요소법에 의하여 이미 많은 해석이 시도되었다. 그러나, 진동체의 형상이 매우 복잡한 경우에는 겉표면의 요소수가 크게 증가할 뿐만 아니라 각 요소에서의 경계조건을 모두 알아내어야 하므로, 저주파에 국한된 해석일지라도 엄청난 시간과 노력이 필요하게 된다. 이러한 어려움을 극복하기 위하여 경계요소법을 사용하되, 복잡한 형상의 진동체를 둘러싸는 가상적인 표면을 매우 간단하게 설정한 후 그 표면상의 경계조건인 음압을 측정한다. 임의의 형상에 대한 파수 영역에서의 감쇠파의여파작업을 위하여 특이값 분리를 사용하였다. 특이값 분리에 의하여 음압분포를 측정위치에서 설정된 일반 좌표계에서의 고유모드로 분해한다. 각 고유모드의 원거리 음장의 기여도에 해당하는 각 특이벡터에 대한 특이값의 크기를 비교하여, 유한개의 고유모드만을 포함시킴으로써 원거리 음장을 예측한다. 몇 개의 예제를 통하여 해석적 방법의 기존의 경계요소법에 의한 결과를 본 연구 방법의 결과와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2000.06a
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• pp.340-345
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• 2000

진동하는 구조물의 음향 방사 예측에는 키르히호프-헬름홀쯔 적분 방정식에 근본을 둔 경계 요소 해석이 널리 사용된다. 이 경계 요소 해석은 익히 알고 있듯이 구조물의 동적 거동이 정량적으로 표현될 수 있는 경우는 매우 높은 정확도의 예측 결과를 제공한다. 그러나 실제 현상에서 접할 수 있는 복잡한 구조물의 음향 방사 예측에는 많은 변수들로 인해 예측의 정확도가 감소됨은 확실하다. 다른 방법으로는 실험을 통한 임의의 음장 예측 방법인 근음장 음향 홀로그래피(nearfield acoustical holography) 방법을 들 수 있다. 이 방법은 실제로 발생되는 음향 방사로부터 마이크로폰을 이용하여 홀로그램면의 음압 또는 속도를 측정하고 키르히호프-헬름홀쯔 적분 방정식에 적용하여 임의의 홀로그램면에 투사(mapping)시켜 음장을 예측하는 방법이다. 근음장 음향 홀로그래피는 탁월한 정확성을 갖고 있으나, 측정의 복잡성과 홀로그램면을 형성하기 위한 많은 이산점(절점)의 필요성 등의 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 또 다른 음장 예측 방법인 실험의 장점과 유한 요소 해석의 장정을 복합시킨 모드 확장 방법(modal expansion method)을 사용하여 단순 구조물인 평판의 진동에 의한 음장을 예측해 보았다. 모드 확장 방법은 구조물의 동적 거동은 모드의 선형 조합으로 표현될 수 있다는 것에 그 원리를 둔다. 본 논문은 단순 평판을 대상으로 유한 요소 해석으로 구한 모드 정보와 실험에 의해 얻은 입의 가진 주파수에 대한 진동 표면의 속도 분포를 조합하여 속도 경계 조건을 구성, 경계 요소 해석으로 음장 예측을 수행하였으며 모드 확장 방법을 사용함에 있어 고려해야할 몇 가지 사항에 대해 다루었다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.06e
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• pp.243-246
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• 1998

집속음장의 고조파성분을 이용한 초음파영상의 특성을 해석하기 위해 집속된 가우스 음원에 직선 edge를 초점면 및 초점면의 전, 후방에 삽입하여 edge의 후방에서 생성되는 음장을 조사하였다. 계산에서는 그린함수의 간단화를 위해 Fresnel근사를 이용하였고, 실험에서는 성형전극을 형성시킨 1.9MHz 요면진동자에 의한 가우스분포의 음장을 갖는 초음파빔에 수직하게 edge를 삽입시켰다. 음장의 이론해석 및 실험결과, 초점면의 제2고조파의 빔형상을 제외하고는 계산치와 실험치가 잘 일치하고 있으며, 제2고조파의 공간 분해능이 기본파에 비해 높음을 알았다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.397-400
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• 2004

소음원 또는 방사음장을 가시화하기 위하여 소음원을 둘러싸는 한 면에서의 음압측정을 통해 임의의 3차원 공간상의 음향 물리량을 예측하는 음향 홀로그래피 방법이 사용되고 있으며 이때 반사파가 존재하지 않는 기본 가정을 만족해야 한다. 반사파가 존재하는 경우에는 반사파를 보정하거나 또는 반사파의 음장이 미치는 영향이 무시할 만큼 작다고 가정하여 음장 예측이 가능하게 된다. 최근 해양연구원에서는 음향 홀로그래피 방법을 이용하여 수중음장을 가시화하는 시스템을 개발하였으며 시스템 검증을 위해 무향수조 내 단순음원을 이용하여 음장예측을 수행하였다. 무향수조 표면에는 흡음처리가 되지 않아 표면 반사파가 존재하나 해석 결과 반사파의 영향이 작은 경우에는 반사파를 무시하고 음장해석의 수행이 가능함을 확인하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.21 no.8
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• pp.744-756
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• 2002

The transient acoustic fields formed by a 3.5 ㎒ curved linear array transducer which is commonly used in ultrasonic medical imaging system for diagnosis of abdomen are systematically analyzed to obtain new design parameters for the better acoustic image. In the analysis with an assumption of radiating waveform, element size, radius of curvature, amplitude apodization are considered as parameters giving constitutive relations with the fields. As simulation results, appropriate new parameters with the reduced curvature and elevation aperture and the apodization of Hamming window, which make an improved acoustic beam with lower side lobe levels than a conventional typical transducer, are obtained.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.16 no.5
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• pp.105-111
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• 1997

Before application of the angular spectrum method to calculate acoustic fields in stratified water, its efficiencies and errors were analyzed by using a virtual boundary in homogeneous water. As the results, it was confirmed that the angular spectrum method was able to calculate an acoustic field rapidly though some errors due to the limitation of reference field size and number of data in FFT ware included. A modified method combined the angular spectrum with Lommel's approximation, which was newly proposed in this paper, was useful to reduce the errors.