• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.41 no.4
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• pp.468-479
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• 2022

To detect targets with active sonar system in the underwater environments, the targets are localized by receiving the echoes of the transmitted sounds reflected from the targets. In this case, reverberation from the scatterers is also generated, which prevents detection of the target echo. To detect the target effectively, reverberation suppression techniques such as pre-whitening based on autoregressive model and principal component inversion have been studied, and recently a Non-negative Matrix Factorization (NMF)-based technique has been also devised. The NMF-based reverberation suppression technique shows improved performance compared to the conventional methods, but the geometry of the transducer and receiver and attenuation by distance have not been considered. In this paper, the performance is improved through preprocessing such as the directionality of the receiver, Doppler related thereto, and attenuation for distance, in the case of using a continuous wave with a bistatic sonar. In order to evaluate the performance of the proposed system, simulation with a reverberation model was performed. The results show that the detection probability performance improved by 10 % to 40 % at a low false alarm probability of 1 % relative to the conventional non-negative matrix factorization.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.32 no.6
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• pp.455-471
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• 2013

Active sonar has been commonly used to detect targets existing in the shallow water. When a signal is transmitted and returned back from a target, it has been distorted by various properties of acoustic channel such as multipath arrivals, scattering from rough sea surface and ocean bottom, and refraction by sound speed structure, which makes target detection difficult. It is therefore necessary to consider these channel properties in the target signal simulation in operational performance system of active sonar. In this paper, a monostatic active sonar system is considered, and the target echo, reverberation, and ambient noise are individually simulated as a function of time, and finally summed to simulate a total received signal. A 3-dimensional highlight model, which can reflect the target features including the shape, position, and azimuthal and elevation angles, has been applied to each multipath pair between source and target to simulate the target echo signal. The results are finally compared to those obtained by the algorithm in which only direct path is considered in target signal simulation.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1991.06a
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• pp.122-128
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• 1991

본 연구는 오디토리움에서 일어나는 음향특성을 설계단계에서 미리 예측함으로써 그 설계가 음향학적 요구에 적합한지를 효과적으로 검토할 수 있는 컴퓨터시뮬레이션모델을 개발하고자 한다. 개발된 모델에 의해 음향설계단계에서 이루어지는 방대하고 반복적인 계산작업을 효율적으로 처리할 수 있게 함으로써 음향평가에 소요되는 시간과 오차를 줄일 수 있게 되었으며, 실내음장에서의 초기 시간차, 음압분포, 잔향시간, 그리고 적정 암소음유지를 위한 구조체의 차음성능을 예측하고 다목적홀의 설계사례와 비교하여 컴퓨터를 이용한 음향설계기법의 실용성 및 타당성을 검토하였다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.451-454
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• 2000

실의 음향성능을 규명하기 위하여 많은 음향인자가 개발되어지고 제시되어 왔다. 음향인자 중 확산은 실의 전반적인 음향성능에 매우 유용한 것으로 여겨져 왔다. 본 연구는 장방형의 형태를 가지고 체적과 마감재료가 같은 2종류의 축척모델을 제작하여 각각의 모델에서 RT, EDT, SPL, C, IACC 등을 측정하여 확산체의 유$\cdot$무에 따른 실의 실내음향 성능을 알아보고자 한다 실험결과 실내 표면의 확산성의 차이에 따라 표면의 확산성이 좋은 공간에서 초기음장에서 음에너지가 집중되고 분산되는 것을 입증하였다. 즉 확산성이 좋은 모델에서 잔향시간(RT)은 더 짧으나 초기감쇠시간(EDT)이 더 길게 나타남으로 인하여 음에너지의 분포가 실의 확산상태에 의하여 음의 발생이후 짧은 시간내에 집중하여 전달되고 있음을 증명하였다. 또한 실의 확산상태가 좋은 공간의 명료도가 확산이 되지 않은 실에 비하여 훨씬 더 좋은 결과를 보이고 있음을 나타냈다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 실내 표면의 확산성이 전반적인 실내 음장의 향상에 크게 기여하고 있음을 밝혀 냈다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1993.06a
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• pp.3-5
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• 1993

실내 음향특성의 컴퓨터 씨뮬레이션 기법은 모형실험 기법과 더불어 건축물의 음향설계 분야에서 널리 사용되는 도구이다. 본 연구에서는 건축물의 음향특성을 설계단계에 예측하기 위해 영상법에 기초한 실내음향 해석 소프트웨어를 개발하였다. 개발된 소프트웨어는 건축물의 3차원 형상모델, 벽면등 반사체의 흡음특성, 음원과 수음점의 위치 등의 데이터를 입력하면, 음선의 전파경로, 수음위치에서의 반사음 패턴, 실내 음향 특성의 평가척 (음의 명료도, 잔향시간 등)을 산출하여 출력하는 기능을 지니고 있다. 기존의 씨뮬레이션 기법이 소요 장비나 비용, 시간적 제약으로 널리 실용화되기 어려웠던 점을 고려하여 PC급에서 간편하게 활용할 수 있도록 개발하였고 음선 전차경로의 그래픽 표현, 반사음 패턴의 분석등, 건축물의 음향 설계를 위한 기능을 부여하는데 중점을 두었다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.437-440
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• 2004

HMS(Hull Mounted Sonar) 운용 시 수중음속구조의 영향에 의한 음파가 경계면(해저면, 해수면)의 반사를 통해서 근거리 음영구역(short range shadow zone)을 발생시킨다(그림 1). 따라서 본 논문에서는 다양한 수중음파탐지 무기체계 가운데 특히 단상태 (monostatic) 조건일 때 HMS에 의해 발생하는 근거리 음영구역을 최소화하는 방안을 연구하였다. 즉, 2차원 수중공간 (수심-거리)에서 빔형성기법 (beamforming)을 이용한 HMS Vertical Scanning (HMS Verscan) 기법을 제안하여 수치 실험을 수행하였다. 수치실험을 위해 HMS 운용환경에 근접한 고주파 음선모델(BELLHOP)과 잔향음 모델(HYREV)을 이용하였다. 그 결과 HMS Verscan 기법은 수평방향의 음파방사에 의해 주로 발생하는 근거리 음영구역으로 해저반사를 통하여 음파를 전달시켰고, 근거리 음영 구역에 숨어있는 표적의 탐지가능성을 높였다. 또한 실제 산란환경을 고려한 수치실험 결과에서도 부분적으로 표적이 탐지가 됨으로써 HMS Verscan 기법의 근거리 음영구역의 감소효과를 확인하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.21 no.4
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• pp.421-429
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• 2002

Sea surface backscattering signal measurements were conducted in the shallow waters off the east coast of Korea to study the acoustic wave scattering from the sea surface. The grazing angles of wave range from 20° to 40° with a frequency of 60 kHz. The wind speed and surface roughness of the experiment area were 3 m/os and below 1 m, respectively. The measured acoustic backscattering strengths greatly exceed the composite roughness predictions at low grazing angles. To account for this discrepancy, the scattering strengths due to a near-surface bubble layer were considered. The prediction with bubble contribution was found to be in good agreement with the experimental measurement.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.20 no.4
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• pp.81-86
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• 2001

126-kHz bistatic sea surface scattering measurements were conducted in the shallow waters off the east coasts of Korea. The range from source to receiver was altered to change the scattering angle at the grazing angles of 38％ and 52％ . Unlike bottom scattering signal, the arrival time and the amplitude of sea surface scattering signals were varied due to the fluctuation of sea surface. The measured forward scattering strengths were compared to model predictions of Kirchhoff approximation and small slope approximation. In overall, the tendency of the scattering strengths showed reasonable agreement among the experimental data, Kirchhoff approximation, and small slope approximation.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.34 no.6
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• pp.444-454
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• 2015

Measurements of bottom backscattering strengths in a frequency range of 6-14 kHz were made on the shallow water off the southern Gyeonggi Bay in Yellow Sea in May 2013, as part of the KIOST-HYU joint acoustics experiment. Geological surveys for the experimental area were performed using multi-beam echo sounder, sparker system, and grab sampling to investigate the bottom topography, sub-bottom profile and composition of surficial sediment, respectively. In this paper, the backscattering strengths as a function of grazing angle (in range of $28^{\circ}{\sim}69^{\circ}$) were estimated and compared to the predictions obtained by Lambert's law and APL-UW scattering model. Finally, the effects of geoacoustic parameters corresponding to the experimental area on the backscattering strengths are discussed.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.47 no.5
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• pp.1-8
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• 2010

In this paper, a sound externalization method is proposed for out-of-the-head localization in a headphone listening environment. In order to reduce timbre distortion by the conventional methods using a measured a head-related transfer function (HRTF) or early reflections, the proposed method integrates a model-based HRTF with reverberation. In addition, for improving frontal externalization performance, techniques such as decorrelation and spectral notch filtering are included. To evaluate the performance of the proposed externalization method, subjective listening tests are conducted by using different types of sound sources such as white noise, sound effects, speech, and music. It is shown from the test results that the proposed externalization method can localize sound sources farther away from out of the head than the conventional method.