• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.67-75
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• 2011

본 연구는 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 대공간에서 스피커 시스템의 변화에 따른 음장의 특성 변화를 검토하였다. 실의 음향특성변화는 실의 흡음력과 동시에 스피커 시스템의 지향성, 설치높이 및 개수를 조절하면서 예측 분석하였다. 연구 결과, 명료도 관련 지표인 D50 및 RASTI는 실의 흡음력 증가의 변화를 효과적으로 나타내는 것으로 분석되었다. 또 초기감쇠시간은 흡음력 증가에 따라 선형적으로 감소하였으나 저 고주파수대역에서는 오히려 증가하거나 변화를 보이지 않았으며, 잔향시간은 전체주파수대역에서 실의 흡음력 증가에 따라 감쇠하였으나 주파수대역별 결과에서는 오히려 증가하거나 비슷한 결과를 보였다. 이는 실의 음향특성이라기 보다는 감쇠구간의 비선형성에 기인한 것으로 판단된다. 스피커 시스템의 적용에 따른 분석결과, D50 및 RASTI는 실의 흡음력 증가에 크게 상관없이 거의 모든 시스템에서 'fair'이상으로 평가되었으며, 스피커의 설치위치가 높을수록 실의 흡음력 증가보다 스피커 지향특성 변화에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 스피커의 설치위치가 낮을수록 실의 잔향시간은 더 짧은 것으로 분석되었다. 시스템의 적용에 따른 잔향시간은 스피커 설치높이가 높을 경우 실의 흡음력 증가에 비례하여 감쇠하는 경향을 보였으나 스피커 설치높이가 낮은 경우 흡음력 증가에 의한 영향보다 시스템의 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국음향학회지
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• 제39권1호
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• pp.47-56
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• 2020

음원위치추정 기술은 사물인터넷 시대에서 다양한 응용 분야를 가지고 있으며, 이로 인해 마이크로폰 프로브의 크기가 중요하게 고려되고 있다. 음향 인텐시티 벡터를 이용한 음원위치추정 방법은 마이크로폰 사이의 간격이 좁을수록 유한차분오차가 작기 때문에 배열을 소형화 할 수 있다는 장점이 있다. 본 논문에서는 음향 인텐시티 벡터 및 도달시간차 방법을 통해 원거리 음장에서 음원의 위치 추정 시 발생하는 오차를 비교한다. 정사면체 형태의 3차원 마이크로폰 배열을 통해 마이크로폰 사이의 간격 변화에 따라서 오차를 비교하였다. 실제 환경에서 음원위치추정 방법의 유효성을 검증하기 위해 잔향음장 내에서 잔향시간을 변화시켜 추가 실험을 수행하였다. 도달시간차를 계산하기 위해 Generalized Cross Correlation-Phase transform(GCC-PHAT) 알고리즘을 적용하였다. 실험 결과, T₆₀ = 0.4 s일 때 음향인텐시티법에 의한 위치추정 오차는 2.9°, 그리고 GCC-PHAT를 적용했을 때는 7.3° 이며, T₆₀ = 1.0 s일 때 오차는 각각 9.9°, 13.0°이다. 이를 통해 일반 잔향장이 고려되는 실제 환경에서도 소형의 마이크로폰 배열을 통한 음향 인텐시티법은 음원의 위치를 추정하는데 유효하게 적용될 수 있음을 알 수 있다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.289-300
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• 2015

철도 전동 소음은 철도에서 발생하는 대표적인 소음으로서 차륜과 레일의 음향 조도에 의해 가진 된 차륜 및 레일의 진동으로부터 발생한다. 철도 전동 소음 해석 시 레일 방사 소음은 자유 공간에 놓인 레일의 음향 방사 파워를 이용해 원거리에서 계산하므로, 일반적으로 소음원 모델에 지면 반사를 고려하지 않는다. 그러나 레일 주위의 근접 음장을 해석하고 저감 대책을 적용하기 위해서는 지면에 의한 음파의 반사를 고려해야 한다. 본 논문에서는 파수유한요소/경계요소법을 이용해 지면에 의해 발생하는 레일 소음의 변화와 그 특성을 살펴보았다. 해석은 먼저 레일이 강체 지면에 부착된 경우와 레일 패드 높이만큼 강체 지면에서 이격된 경우에 대해 방사효율을 구하고 그 결과를 비교하였다. 이를 통해 레일과 강체 지면의 이격 여부에 따라 레일 방사 소음에 크게 변화함을 확인하였다. 둘째로는 지면에 임피던스 경계조건을 부여하고 레일에서 방사되는 음향 파워 및 지향 특성의 변화를 살펴보았다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.29-40
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• 1999

캐비테이션이 발생하지 않는 프로펠러의 정상 및 비정상 하중에 의해 음장에 유기되는 소음을 지배하는 음파 방정식에 대한 주파수 영역에서의 수치 해석법을 정립하였다. 본 연구를 통하여 음압 스펙트럼에서 날개 통과 진동수 배수의 소음만이 발생한다는 것을 보였으며, 이때 적용되는 파수는 반류의 불균일성에 기인하는 조화성분과 프로펠러의 회전에 의해 발생되는 Doppler 효과가 고려되도록 표현되어야 함을 보였다. 특정 전진속도에서 하중이 없도록 설계된 날개수가 2인 모형 프로펠러에 대한 이론적 추정과 실험결과를 비교함으로써, 정상상태인 경우 날개 두께 효과가 매우 중요하나, 비정상상태에서는 날개하중의 변화에 의한 소음의 영향이 커서 정상상태에 비하여 두께효과가 비교적 적게 기여함을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제27권4호
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• pp.183-190
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• 2008

본 논문에서는 미소 비대칭 원통쉘의 맥놀이 음 방사 특성을 해석적으로 검토한다. 미소 비대칭 원통쉘은 한국종의 특징인 맥놀이 현상을 설명할 수 있는 유용한 모델이다. 축대칭 구조물에 부가된 미소 비대칭성은 매우 근접한 주파수 쌍을 만들며, 이 주파수 쌍의 간섭으로 맥놀이 현상이 생긴다. 본 연구에서는 맥놀이 음 방사의 해석적인 모델을 이용하여 방사 음장을 결정하고, 방사 음의 맥놀이 지도를 이용하여 방사 방향 및 거리에 따른 맥놀이 음의 변화특성을 검토하였다. 이론 모델에 의한 해석결과는 경계 요소법에 의한 결과와 비교하여 신뢰도를 검증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제23권1호
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• pp.8-16
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• 2004

천해환경에서 저주파 광대역신호와 수직선배열을 이용하여, 퇴적층의 지음향인자(층두께, 종파속도, 종파감쇠계수, 밀도)를 역추정하였다. 역산방법은 모델 기반의 역산으로 유전알고리즘 (Genetic Algorithm)을 이용한 일관적 광대역 정합장처리(Coherent Broadband Matched Field Processing)기법을 사용하였다. 저주파 광대역음원으로 사용된 상업용 전구의 내폭신 호는 짧은 시간동안 많은 변화를 포함하는 천이신호이기 때문에, 분석시 시간과 주파수에 따른 창함수의 조절이 요구되는데, 주기신호분석에 주로 사용되는 퓨리에 기반의 분석방법은 이러한 점에서 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 해양도파관에서 근거리 음파전달 시 계측된 시계열신호로부터 다중경로성분을 구분하고 추출하기 위하여 시간-주파수영역에서 창함수의 크기조절이 가능한 웨이블릿 변환을 통한 신호 분석을 수행하였고, 분석된 실측음장과 계산된 복제음장의 연속웨이블릿 계수를 상호상관 시킴으로써 비용함수를 정의하였다. 비용함수의 전역최고점을 찾는 최적화 과정을 통하여 각 퇴적층의 지음향인자들을 역추정하였다. 특히 역산인자의 민감도에 따른 퇴적층별, 인자별, 분리연산을 수행함으로써 최적화과정에서 참값으로의 수렴효율을 높였다. 역산의 결과 실험해역 퇴적물 상층부에는 두께 44.43m, 음속 1549 m/s의 모래-실트-점토질(sand-silt-clay)층이 존재하고, 그 하부에는 12.28m 음속 1993 m/s의 거친모래질(Coarse sand)층의 존재를 추정해 내었다. 또한 역산 결과를 시추자료 및 탄성파 자료와 비교함으로써 본 논문에서 제안한 역산 방법의 유효성을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권6호
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• pp.538-544
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• 2000

강구조물의 내부를 영상화 하여 비파괴 평가를 할 수 있는 위상배열 초음파 탐상 시스템을 의료용 영상진단기를 개조함으로 개발하였다. 선택된 의료용 시스템은 64개의 독립된 송수신채널로 이루어져있으며 최고 128개의 배열초음파 탐촉자를 구동하여 초음파영상을 획득할 수 있도록 되어있다. 개조를 위해 주되게 고려된 사항은 속도의 변화로 인한 시스템의 개조와 강구조물에 적합한 탐촉자의 제작 그리고 비파괴 탐상에서 필요한 A-scan 신호를 획득하는 것이었다. 강구조물에 적합한 배열탐촉자를 설계하고 제작하기위해 경계회절파모델(Boundary Diffraction Wave Model)을 이용하여 초음파의 방사되는 음장을 시뮬레이션 하였다. 그리고 A-scan신호를 획득하기위한 장치를 제작하여 주어진 영상에서 선택된 주사선(scan line)의 RF신호를 획득하도록 하였다. 또한 강구조물에서 적절하게 송수신집속이 될 수 있도록 지연시간을 조절하였다. 개발된 시스템과 제작된 배열 탐촉자의 성능평가를 위해 인위결함 시험편에서 실험한 결과, 시험편의 내부의 영상과 선택한 주사선에 대한 A-scan신호를 실시간으로 획득할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제35권3호
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• pp.234-242
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• 2016

본 논문에서는 양이형 음성 음질개선 시스템에 적용 가능한 잡음 상관도 온라인 추정 알고리즘을 제안한다. 양이형 시스템에서 공간 상관도(spatial coherence) 정보를 이용해 잡음의 파워 스펙트럼을 추정하거나 음질 개선 이득을 형성하는 기술들이 다수 연구되어 왔다. 이때 잡음 상관도는 통상적으로 수학적으로 모델링된 실수의 고정 값을 사용하여왔다. 하지만 실생활에서 접하게 되는 잡음의 상관도는 음향 환경에 따라 변화하는 특성을 가지게 되며 이때 발생하는 오차는 음질 개선 알고리즘의 정확도를 떨어뜨리는 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 변화하는 잡음의 상관도를 온라인으로 업데이트하여 정확한 잡음 상관도를 추정함으로써 양이형 음질 개선 알고리즘의 성능을 향상 시키고자 하였다. 잡음의 상관도는 음성 부재 구간에서 업데이트 될 수 있으며 실험 결과 제안 알고리즘이 기존의 수학적 모델에 비해 음질 개선 알고리즘의 성능을 향상시킴을 볼 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제32권4호
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• pp.287-293
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• 2013

본 논문에서는 20 kHz와 32.5 kHz에 공진 주파수를 갖는 다공진 트랜스듀서를 $3{\times}16$ 배열로 구성하여 파라메트릭 배열 신호를 생성하는 시스템을 제안한다. 배열 트랜스듀서를 구동하기 위해 LM1875증폭기 소자를 이용하여 16채널 다중 증폭기를 제작하였고, 임의의 파형 생성 및 분석을 하기 위해 PXI 시스템과 LabView 8.6을 이용한 시스템이 구축되었다. 구축된 시스템을 이용하여 거리에 따른 음압레벨 변화와 빔 패턴을 측정하여 파라메트릭 현상을 확인하였다. 이론적으로 계산된 차 주파수의 감쇠거리와 회절거리는 각각 15.51 m와 1.9332 m이며, 음압레벨 실험결과 회절거리 이전 근거리 음장에서 차 주파수의 음압이 누적되어 증가되는 현상을 확인 하였다. 실험을 통해 측정된 차 주파수의 빔 패턴은 2개의 1차 주파수가 중첩된 빔 패턴과 유사함을 확인하여 고지향 파라메트릭 신호가 생성됨을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권7호
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• pp.596-604
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• 2007

이 논문은 후판 환형 디스크의 기하학적인 형상이 래디얼 방향 진동에 의해 방사되는 소음에 미치는 영향을 연구하였다. 디스크의 내경을 고정한 상태에서 두께와 외경을 주어진 범위내에서 변경하면서 이론적인 해를 이용하여 래디얼 모드의 고유진동수와 진동모드의 변화를 검토하였다. 이 결과를 이용하여, 해당 형상을 가진 디스크의 래디얼 방향 고유진동에 의해 발생되는 원격음장, 음향파워 및 방사효율을 계산하였다. 이 결과로부터 고유진동에 의한 음향파워와 방사효율을 최소화할 수 있는 기하학적인 형상을 선택하였다. 마지막으로, 최적화된 디스크의 임의 위치에 단위 하모닉 가진을 가했을 경우에 발생되는 음향파워 및 방사효율 스펙트럼을 구하였으며, 전산해석을 통해 그 정확성을 검증하였다. 이 논문에 소개된 방법을 적용하면 주어진 제한 조건을 만족하면서 목표 주파수 범위내에서 래디얼 진동에 의해 발생되는 소음을 최소화할 수 있는 기하학적인 형상을 간편하고 논리적으로 구할 수 있다.