• 제목/요약/키워드: 음향 방사 특성

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국악음원의 방사특성을 고려한 국악원의 음향 성능 예측 (Prediction of the Acoustic Performance of a Music Hall Considering the Radiation Characteristics of Korean Traditional Musical Sources)

  • 정철호;이정권;연철호;한찬훈
    • 한국음향학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.146-161
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    • 2004
  • 기존의 국악원 설계에 있어서 국악음원의 음향 방사 특성을 고려하지 않아, 공연장의 음향목표설정 및 음향조정에 어려움이 있었다. 본 연구에서는 대표적인 국악 음원인 가야금 (현악기), 장고 (타악기), 대금 (관악기), 판소리 창 (성악) 등 4종에 대한 음향 방사 특성을 상세히 측정하여, 그 결과의 적용성을 살펴보았다. 음원을 반무향실의 중앙에 위치시키고, 매 10° 간격으로 음압 레벨을 측정함으로써 지향성을 파악하였다. 측정 결과, 가야금의 경우에는 주파수가 증가함에 따라 무지향성으로부터 지엽이 많아지는 형태로 순차적으로 지향성이 변하였다. 대금의 주요 방사방향은 위쪽이었고, 장고는 저주파수에서 왼쪽 지향성이 오른쪽보다 더 크게 나타난다. 창의 경우에는 주파수가 증가함에 따라 뒤쪽으로는 소리가 거의 전파되지 않는 지향성을 나타낸다. 측정된 국악음원의 지향성을 이용하여 건설중인 부산국립 국악원의 음향 인자들을 예측하였다. 대표적인 두 수음점 들에서 잔향시간, 음압 레벨, C80, LF, STI와 같은 주요 건축 음향 인자들이 음선 추적 기법에 의해 계산되었으며, 무지향성 음원과 국악 음원을 사용하였을 때 음향 인자들 사이에 큰 차이를 보였다. 본 연구에서 제시된 데이터와 설계 방법론 등은 향후 국악원의 설계에 있어서 기본적인 자료로 활용될 수 있다고 사료된다.

미소 비대칭 원통쉘의 음향 맥놀이 해석 (Analysis on the Acoustic Beat of a Slightly Asymmetric Cylindrical Shell)

  • 안성종;강연준;김석현;박성용
    • 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.

음향 가진된 밀폐계의 유연한 평판의 음향 방사 특성에 관한 연구 (Acoustic Radiation Characteristics from Flexible Steel Plate Excited by Acoustic Loading in an Rectangular enclosure)

  • 김상헌;안지훈;오재응
    • 소음진동
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    • 제7권3호
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    • pp.457-466
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    • 1997
  • The experimental and analytical study was conducted to determine the noise transmission characteristics of acoustically loaded steel plate of rectangular enclosure and to investigate the sound radiation characteristics through out the enclosure. The vibrations of acoustically loaded plate give rise to sound radiations and generate the reverberant space that the sound field exists very close to a vibrating plate. Acoustic transmission loss is measured from the incident intensity into the plate and the transmitted intensity through out the plate. Sound radiation patterns are measured from both acoustic intensity technique and surface intensity technique. Those resultant patterns and vibrational modes are vital in understanding the relations between vibration and noise in the near field out of vibrating plate.

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평면 주사법을 이웅한 초음파 변환기의 특성 조사 (Characteristics of Ultrasonic Transducers using Planar Scanning Technique)

  • 조문재;김용태;은희준
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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    • pp.167-170
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    • 1999
  • 초음파 변환기의 음향 특성 평가항목으로는 주파수에 따른 출력특성, 입력 전압에 대한 출력의 선형성(방사컨덕턴스), 방사음장의 지향성 및 대칭성 등을 들 수 있다. 평면 주사기법은 교정된 하이드로폰을 이용하여, 초음파 변환기에서 방사된 음파가 형성하는 음장의 분포를 측정하는 기법이다. 본 연구에서는 이들을 측정할 수 있는 장치로 DC servo모터를 장착한 3 축 이송 장치와 가로 400 mm, 세로 800 mm, 높이 400 m를 갖는 수조를 제작하고 제어프로그램을 개발하여 상온의 증류수에 형성된 초음파 음장의 공간 분포를 실험하여, 이론적 예측값과 비교하였다.

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조화 가진에 의한 원통형 음향 방사기의 방사 효율 특성 (The Characteristic of Radiation Efficiency from Harmonic-excited Cylindrical Radiator)

  • 김관주;최승권
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1998년도 춘계학술대회논문집; 용평리조트 타워콘도, 21-22 May 1998
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    • pp.516-523
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    • 1998
  • Radiation efficiency of a cylindrical shell whose surface vibrates under harmonic distribution is investigated by theoretical solutions and Boundary Element Method. The vibration modes of a cylindrical shell is determined from experiment and is compared with the result of Finite Element Method. Harmonic vibration response of the cylindrical shell under the point excitation and the radiation phenomena from its response is analyzed by Finite Element Method and Boundary Element Method.

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유한요소법과 하이브리드형 무한요소법의 결합에 의한 축대칭 변환기의 음향 특성해석 ( I ) ; 방사임피던스, 지향성 및 압전자간의 결합효과 (Acoustic Characteristics Analysis of the Axi-symmetric Transducer by the combined Finite Element Method and Hybrid Type Infinite Element Method, Part I ; Radiation Impedance, Directivity and Transducer Coupling Effect)

  • 윤종락;윤형규;김대환;김천덕
    • 한국음향학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.60-67
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    • 1994
  • 본 논문은 두 편으로 연결된 논문의 첫 논문으로 무한음향 매질내의 축대칭음향 변환기 음향특성 해석을 위한 유한요소법과 하이브리드형 무한요소법의 결합 알고리즘을 제시하고 이를 이용한 음향변환기의 방사 임피던스, 지향성 및 압전자간의 결합 효과에 대한 수치해석 결과를 제시하였다. 두번째 논문에서는 첫논문의 결과를 기초로 광대역 배역 변환기를 설계하고 설계된 변환가의 음향특성을 해석하였다.

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기계적 경계조건에 대한 원통형 압전 변환기의 방사임피던스 및 지향특성변화 (Radiation Impedance and Directional characteristics of Piezoelectric Cylinder Transducer for Various Mechanical Boundary Conditions.)

  • 윤종락
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1992년도 학술논문발표회 논문집 제11권 1호
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    • pp.91-95
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    • 1992
  • 개영역(open boundary) 내의 변환기에 대한 음장 특성은 경계 조건이 좌표계와 정합되는 특수한 경우 헤름홀쯔 방정식풀이로 그렇지 않은 복잡한 형태의 음장에 대해서는 경계적분법이나 근사해법으로 얻어진다. 그러나 최근 이러한 문제들은 발달된 컴퓨터의 계산능력으로 유한요소법이나 경계요소법을 이용한 수치해법으로 해결되고 있다. 본 연구에서는 경계조건 변화에 따른 원통형 압전변환기의 방사임피던스 및 지향특성을 유한요소법 및 하이브리드형 무한요소법을 이용하여 구하고 기존의 해석적 결과와 비교하여 수중용 변환기 제작의 설계에 대한 기초자료를 제공하고자 한다.

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정방형 트랜스듀서의 방사임피던스에 의한 특성 변화 (The Characteristics Variation of a Square Transducer as the Radiation Impedance -)

  • 이기욱;김무준;하강열;김천덕
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2000년도 학술발표대회 논문집 제19권 2호
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    • pp.265-268
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    • 2000
  • 트랜스듀서의 삽입손실과 임펄스 응답특성 등을 정확히 해석하기 위해서는 대상 주파수 대역에 대한 특성을 알아야한다. 방사임피던스는 주파수의 함수이기 때문에 이러한 특성을 결정하는 중요한 요소이다. 따라서 본 연구에서는 정방형 방사면을 가지는 트랜스듀서 이용하여, 무한배플에서의 방사임피던스를 고려한 삽입손실을 이론적으로 계산하고 무한배플로 근사할 수 있는 모델을 제작하고, 이를 실험으로 확인한 결과 좋은 일치를 보이고 있어 본 연구에서 제안한 해석법의 타당성을 확인하였다.

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단위 트랜스듀서 간 성능편차를 갖는 타일형 프로젝터의 음향방사 특성 (Acoustic radiation characteristics of a tile projector with performance variations among unit transducers)

  • 천원종;노응휘;엄원석;서영수
    • 한국음향학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.436-444
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    • 2016
  • 능동 반향음 제어용 타일형 프로젝터의 안정적 음향 성능을 보장하기 위해서는 단위 트랜스듀서 간 성능의 균일성이 요구된다. 그러나 재료 물성 편차 및 공정상 오차 등 현실적인 제약으로 인해 단위 트랜스듀서 간 성능편차가 발생하게 되며, 이는 타일형 프로젝터의 방사 특성(송신전압감도 및 지향성)은 물론 반향음 제어 성능에도 부정적 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 타일형 프로젝터 제작 시 단위 트랜스듀서의 적절한 배치를 통하여 트랜스듀서 간 성능 편차에 의한 영향을 최소화할 수 있는 방안을 제시한다. 이를 위하여 6 dB의 송신전압감도 편차를 갖는 36개의 단위 트랜스듀서를 상정하고 이들의 배치 방식에 따른 타일형 프로젝터의 방사 특성을 일련의 음향-압전 연성 모사실험을 통하여 비교 분석한다.

기포층을 갖는 판 구조물의 음향 방사 효율에 관한 수치해석 (Numerical analysis of acoustic radiation efficiency of plate structures with air bubble layers)

  • 박성주;김국현;박철수;이재혁;이근화;이철원
    • 한국음향학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.227-232
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    • 2023
  • 수중 소음 공해는 해양 환경에 막대한 영향을 미친다. 본 연구에서는 기포층을 갖는 구조물의 음향 방사 효율을 추정하기 위한 간이 해석법을 제안하였다. 선행 연구 결과를 바탕으로 공기층에 의한 삽입 손실은 감쇠량과 동등하다고 가정하고, 기포층에 의한 삽입 손실은 수치해석 결과의 후처리 기법을 사용하여 계산되었다. 제안된 방법의 검증을 위해 판 구조물에 대한 음향-구조 완전 연성 해석을 수행하였다. 음향-구조 완전 연성 해석은 상용 유한 요소 프로그램 COMSOL Multiphysics를 사용하여 수행되었으며, 기포층의 음향 특성은 Commander 및 Prosperetti 이론을 사용하여 구현하였다. 음향 방사 효율 비교를 통해 간이 해석법과 완전 연성 해석 결과의 경향이 유사함을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 기포층을 갖는 쐐기 구조물의 방사 효율 메커니즘을 예측할 수 있음을 확인하였다.