• 한국음향학회지
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• 제31권4호
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• pp.214-224
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• 2012

The objective of this paper is to design multichannel spherical loudspeaker array by considering various positioning methods such as Gaussian grid, Lebedev grid and packing method. For the spatial sound manipulation, which is to make desired sound field by controling multiple sound sources, the Kirchhoff-Helmholtz integral states that sound fields can be reproduced in terms of infinite control sources on the integral surface. But since we cannot control infinite number of sources for the implementation, we have to allocate finite number of sound sources which can approximately act as infinite number of sources. To manipulate sound field inside of a sphere (which is typical example of three dimensional array) by controlling sound sources on the surface, three methods of allocating sound sources, which are Gaussian grid, Lebedev grid and packing method, are reviewed. For each geometry, the performances of manipulation rendered by time-reversal operator and higher-order ambisonics are compared.

• 한국음향학회지
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• 제20권8호
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• pp.44-57
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• 2001

본 논문은 수동형 선형 견인 배열 센서를 이용한 합성 어패처의 일종인 FFTSA (Fast Fourier Transform Synthetic Aperture)를 이용하여 탐지하려는 목표물에 대한 입사각 추정에 있어 코히어런스 효과 및 견인 배열경로 변화에 따른 추정 성능을 고찰하였다. 또한 선형 견인 센서 배열 방법의 환경적 요인에 의한 입사각 추정의 취약성으로 인해 비선형 견인 센서 배열 방법인 왜곡된 구조의 배열 기법을 FFTSA기법에 적용하여 새로운 형태의 수동형 견인 센서 배열 방법을 제안하였으며,FFTSA 기법과 왜곡된 구조의 배열 기법에 대해 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통하여 탐지하려는 목표물에 대한 센서 입사 신호의 추정 성능을 비교하여 보았다.

• 한국음향학회지
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• 제37권4호
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• pp.206-214
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• 2018

본 논문은 마이크로폰 음향 센서를 이용한 소총화기 탄착점 추정 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 기존 신호 도착시간(Time of Arrival, ToA) 방식을 신호 도착 시간 차(Time Difference of Arrival, TDoA) 방식으로 확장 발전시켜 시간 동기화 문제를 해결하였고, 실제 사격 실험을 통해 알고리즘의 성능을 검증하였다. 실제 탄착점과 알고리즘으로 연산된 탄착점의 비교 분석을 통해 제안 시스템이 허용 오차 범위 내에서 정확히 탄착점을 추정하고 있어 우수한 성능을 보이고 있음을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제40권6호
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• pp.649-659
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• 2021

벽면 흡음 처리는 잔향의 제어에는 효과적이나, 잔향이 큰 공간의 경우에는 넓은 면적에 대한 적용이 필요하며, 각 벽면의 흡음은 음성 명료도에 다르게 영향을 미친다. 본 연구에서는 실내 음성 명료도의 관점에서 빔포밍 수음장치에 대한 잔향 제어를 위해 흡음 처리가 가장 효과적인 벽을 선택하는 모사 방법을 제안한다. 고정된 위치의 빔포밍 수음어레이에 대해, 화자 혹은 스피커에서 방출된 음향이 각 벽면과 충돌하는 변수를 이용해 벽면 중요도 계수를 정의하고, 이를 이용해 흡음 처리에 따른 수음부의 음성개선 효과를 예측하는 방법을 제시했다. 검증을 위해 체적이 107 m³, 잔향 시간이 1.1 s인 직육면체형 실내공간에 대해 모사 실험을 진행했다. 중요도 계수가 가장 높은 벽면에 헬름홀츠 흡음기를 적용할 때 수정된 음성 명료도는 500 Hz, 1 kHz에서 각각 5.1 dB와 4.8 dB, 또 음성전달 지수는 0.06만큼의 향상이 예측되었는데, 이는 상용코드의 계산 결과와 차이인지 역치(Just-Noticeable Difference, JND) 이내의 차이로 일치했다. 분석결과, 벽면 중요도가 가장 높은 곳에 흡음 처리한 결과는 면적이 가장 넓은 천장에 같은 흡음률을 적용할 때보다 음성 명료도 지수가 JND 이상으로 더 개선되는 것을 알 수 있었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.80-85
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• 2016

본 연구는 선음원과 점음원의 이론에 근거하여 개발된 혼타입 스피커와 라인어레이 타입 스피커에 대해 비교분석하여 실제에서 이론대로 적용되는지에 대해 연구하였다. 이론적으로 점음원은 거리가 2배 됨에 따라 6dB 감쇄하며, 선음원은 거리가 2배 됨에 따라 3dB 감쇄한다. 선음원 이론에 근거하여 개발된 라인어레이 스피커 시스템이 선음원의 이론대로 작은 음압감쇄가 일어나는지에 대하여 분석하여 사용 목적과 환경에 따른 올바른 스피커의 배열 구성이 선택되도록 하는 것이 본 연구의 목적이다. 이를 위해 점음원과 선음원의 이론을 분석하였으며, 이론을 바탕으로 설계된 혼타입 스피커와 라인어레이 스피커를 시뮬레이션으로 파라메터 값들을 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권12호
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• pp.975-985
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• 2018

드론은 군사적 목적으로 개발이 시작되어 현재에는 물류, 통신, 농업, 재난, 방위, 미디어 등 많은 분야에 활용되고 있다. 드론의 사용범위가 넓어짐에 따라 드론이 악용되는 사례도 증가하고 있다. 드론이 비행할 때 발생하는 물리적 현상들을 이용하여 원치 않는 드론의 위치를 탐지하는 안티 드론 기술 개발이 필요하다. 본 논문에서는 드론이 비행할 때 발생하는 음향신호를 이용하여 드론의 위치를 도래각으로 추정하였다. 또한 드론의 운동역학 모델을 무향 칼만 필터에 적용하여 마이크로폰 어레이 탐지 성능을 향상시켜 위치 추정의 오차를 저감하였다. 시뮬레이션을 통해 드론 탐지 성능을 예측하고 실험을 통해 증명하였다.

• 한국음향학회지
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• 제16권4호
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• pp.94-100
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• 1997

성덕대왕 신종의 방사 음장 특성을 분석하기 위하여 30개의 마이크로폰으로 구성된 어레이를 이용하여 360개의 위치에서 음압을 측정한 후 원통형 음향 홀로그라피 방법을 적용하여 시간, 주파수별로 음장 해석을 행하였다. 타종 직후, 신종에서 방사되는 음장은 넓은 주파수 영역(800Hz까지 해석)에 걸쳐 고른 분포를 가지나 시간이 지남에 따라 고주파 성분은 급격히 감쇠하여 약 10초 이후에는 저주파 성분만이 존재한다. 마찬가지로 시간에 따른 음압 신호를 살펴보면 초기에 여러 성분의 모우드들이 중첩되어 복잡한 모양을 하고 있으나 10초 이후에는 한쌍의 저주파 성분(64.06Hz, 64.38Hz)에 의한 맥놀이 현상이 나타남을 확인할 수 있다. 이 맥놀이에 의한 여음이 초기의 화려하면서 장엄한 소리와 어우러져 신종만의 독특한 소리를 나타낸다. 맥놀이 현상은 종의 축에 대한 비대칭 현상에 의해 근접한 고유진동수를 가지기 때문에 발생하며 다른 고주파 성분에서도 쌍으로 존재하는 고유진동수를 관찰할 수 있다. 저주파 모우드의 경우 쌍으로 존재하는 방사 음장 형태는 길이 방향 절선 간격의 반에 해당되는 각도만큼 회전되어 나타난 것을 제외하고는 동일함을 알 수 있으며 고주파 모우드의 경우는 이보다 복잡한 모양을 이루고 있다.

• 한국음향학회지
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• 제37권5호
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• pp.300-308
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• 2018

자동차 실내음에 대한 다양한 외부 공력 소음원들의 기여도 분석은 저소음 자동차를 개발하기 위해 단순히 외부 공력 소음원들을 파악하는 것보다 개발 효율성 측면에서 더 중요하다. 파악된 외부 공력 소음원들의 실내음 기여도를 분석하기 위하여 촐레스키 분리(Cholesky Decomposition, CD) 방법이라는 새로운 기법을 활용하여 전체 실내 소음 스펙트럼을 다수의 스펙트럼으로 분리하였다. 이를 통해 분리된 각각의 스펙트럼은 실내 소음에 대한 특정한 개별 소음원들의 기여도로 분석될 수 있다. 이 방법을 검증하기 위해 세가지 실험들이 수행되었다. 더 나아가 CD에 기초한 실내음 기여도 분석 방법은 실차 무향 풍동에서 마이크로폰 어레이를 통한 외부 소음원 가시화 결과와 결합하여 바람소리 개발 효율성을 향상시키는 데 활용이 가능한 지를 2개의 스피커 소음원 실험을 통해 검증하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권1호
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• pp.27-34
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• 2016

본 논문은 초음파를 이용한 단층촬영(ultrasound computed tomography, UCT)을 위해 사용되는 영상 복원 방식에서 실제 사용되는 초음파 트랜스듀서의 조합에 따른 영항을 다루었다. 촬영 대상의 속도 분포를 구하기 위해서 라돈 변환(radon transform)을 사용하였으며, 음향 임피던스의 영상화를 위하여, 시간지연(delay and sum)방식을 사용하였다. 음향 임피던스 영상의 경우 속도 분포 영상에 의해 보정하여 더 정확한 영상을 복원하였다. 매질의 특성에 따른 감쇠, 굴절 및 반사를 고려한 초음파 시뮬레이터로 128개의 환형 트랜스듀서 어레이를 구현하였으며, 5 MHz의 중심주파수로, 5 cm의 인체조직 영상을 구현하였다. 실제 구현을 위한 최적의 트랜스듀서 조합을 찾기 위해, 점 진원(point source), 평면 트랜스듀서(flat transducer), 집속 트랜스듀서(focused transducer)를 이용해서 속도 분포에 대한 영상과 음향 임피던스 영상을 구현하여 비교하였다. 또한 시뮬레이션 상에서는 송신 및 수신 트랜스듀서가 모두 점 트랜스듀서인 경우가 가장 좋은 결과를 보여주었으나, 실제 구현을 고려하면 송신은 평면 트랜스듀서가 수신은 점 트랜스듀서로 하는 조합이 가장 현실적으로 좋은 결과를 보여준다.

• 한국음향학회지
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• 제33권1호
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• pp.54-59
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• 2014

본 논문은 비정상 (nonstationary)특성을 가지는 잡음환경에서 마이크간 전달함수 비 (RTF, Relative Transfer Function) 추정 알고리즘을 제안한다. 음성을 이용한 다양한 기기에 다중 마이크를 이용한 잡음제거 기술은 널리 사용되며, 이때 각 마이크간의 입력 신호 사이의 관계는 필수적으로 추정되어야 한다. 본 논문에서는 기존의 OM-LSA(Optimally-Modified Log-Spectral Amplitude)기반의 추정 방식에 CASA (Computational Auditory Scene Analysis)를 접목시킨 방식을 제안한다. 제안한 방법의 성능 검증을 위하여 비정상 백색 잡음 (nonstationary white Gaussian noise) 환경에서 10명 화자 발음을 이용한 마이크간 전달함수 비 추정 성능 평가 실험을 수행하였다. 잡음 신호가 초당 8dB 증감하는 환경에서 SBF (Signal Blocking Factor)가 평균 2.65dB 개선됨을 확인하였다.