• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.969-974
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• 2007

In this paper, a beamforming technique is introduced to measure the acoustic impedance at both normal and oblique incidence in a free field. The acoustic impedance is obtained by separating incident and reflected signals using the adaptive nulling method which is one of the various beamforming algorithms. To obtain better results, pressure vector commonly used in array signal processing is replaced with the transfer function vector between each microphone and the white Gaussian noise is suppressed by a wavelet shrinkage technique. The experiments conducted in a semi-anechoic room show that the proposed method is efficient and accurate in measuring the acoustic impedance of sound absorbing materials under a free field condition.

• 신재생에너지
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• 제5권2호
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• pp.25-30
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• 2009

The wind tunnel test to identify the acoustic noise source position of the wind turbine blade was conducted in KARI low speed wind tunnel. Microphone array and time-domain beamforming methodology was applied to this study. To reduce the data processing time, a modified beamforming method with a criteria between calculation time step and grid size for rotating angle in the cylinderical coordinate system was proposed. The test results shows that the data processing time to identify the noise source position was reduced to 20% compared with conventional method. And the dominant noise source of the blade moves from inboard to blade tip as the frequency increases.

• 한국음향학회지
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• 제19권3호
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• pp.3-10
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• 2000

본 논문에서는 등간격으로 직선배열된 마이크로폰 어레이군으로 각 측정지점마다 빔패턴을 형성하고 이를 기준신호로 이용하여 각 마이크로폰들간의 신호와 크로스스펙트럼 알고리즘에 의하여 음원의 절대위치를 추정할 수 있는 빔포밍 음향홀로그래픽 시스템을 제안한다. 실음장 측정을 통하여 기준 마이크로폰을 사용하는 음향홀로그래픽법과 본 연구에서 제안한 방법을 동일 알고리즘으로 비교·검토한 결과, 약 20% 이상의 분해능 향상을 가져왔으며 제작한 시스템의 음장측정에 대한 유용성을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제22권8호
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• pp.645-651
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• 2003

본 논문에서는 해양음향 토모그래피를 위한 개선된 빔형성 역산 기법을 제안한다. 제안된 역산 기법은 음속 구조 역산을 위해 음파도파관의 특성을 나타내는 군속도와 위상속도의 상관성을 이용한다. 군속도와 위상속도는 수신 신호의 도달시간 및 도달각에 의해 계산 가능하며, 이를 위해 빔형성 신호처리를 사용하여 수신신호의 도달시간 및 도달각 분석을 수행한다. 본 논문에서는 제안된 알고리즘을 사용한 동해 음속구조 역산모의 결과를 서술하였으며, 연구 결과 제안된 빔형성 해양음향 토모그래피 역산 방법을 사용해 동해의 음속 구조 역산이 가능함을 확인할 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제35권5호
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• pp.395-402
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• 2016

본 논문에서는 음향벡터 선배열 센서 기반에서의 광대역 적응빔형성기법을 다룬다. 적응 빔형성을 위하여 안정적인 공분산행렬추정은 매우 중요한 문제이다. 기존의 코히어런트 신호부공간기반의 적응 빔형성기법은 초점조정행렬(focusing matrix) 추정으로 인해 방위각 추정에 오차가 발생하며 또한 공분산행렬 추정을 위하여 많은 데이터 단편을 필요로 한다. 방위각 추정오차 및 공분산 행렬 추정시 필요한 데이터 단편의 수 문제를 완화하기 위하여 음압센서 선배열에 적용된 조향공분산 행렬 기법을 음향벡터 선배열 센서에 확장하여 적용한다. 그리고 부배열 기법을 통하여 공분산행렬의 차원을 줄임으로써 적은 수의 데이터 단편으로 안정적인 공분산행렬 추정이 가능하고 방위각 추정성능을 향상시킨다. 모의 실험을 통하여 기존의 코히어런트 신호 부공간 전처리 기반 광대역 빔형성기법과 제안한 기법의 방위각 추정 성능을 분석한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권6호
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• pp.777-783
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• 2022

Even though several deep learning-based methods have been applied in the field of acoustic source localization, the previous works have only been conducted using the two-dimensional representation of the beamforming maps, particularly with the planar array system. While the acoustic sources are more required to be localized in a spherical microphone array system considering that we live and hear in the 3D world, the conventional 2D equirectangular map of the spherical beamforming map is highly vulnerable to the distortion that occurs when the 3D map is projected to the 2D space. In this study, a 3D deep learning approach is proposed to fulfill accurate source localization via distortion-free 3D representation. A target function is first proposed to obtain 3D source distribution maps that can represent multiple sources' positional and strength information. While the proposed target map expands the source localization task into a point-wise prediction task, a PointNet-based deep neural network is developed to precisely estimate the multiple sources' positions and strength information. While the proposed model's localization performance is evaluated, it is shown that the proposed method can achieve improved localization results from both quantitative and qualitative perspectives.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.200-204
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• 2005

The use of beamforming method and de-Dopplerization technique was applied in studying the rotating sound sources. Acoustic analysis of a moving sound source required that the measured sound signals be do-Dopplerized and restored as of the original emission signals. Two main issues of the signal reconstruction in time domain are addressed herein: First, to remove Doppler effect from the measured data and to restore the original emission data of the moving source. The difference of the time domain beamforming from the frequency domain beamforming was mentioned. Also, the time domain beamforming method is deployed in the test and the comparisons were made to the frequency domain results. The time domain signal reconstruction was numerically simulated prior to the application. To validate the de-Dopplerization Performance, the rotating Point sources were examined and localized by the use of a phased array of microphone. The application of prop-rotor was conducted in a hovering condition. The results of reconstructing time signals of rotating sources and its locations were shown in the power distribution maps. In the prop-rotor measurements, the acoustic source locations were successfully verified in varying positions for different frequencies of interest.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.949-958
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• 2018

음성 인식 제어 시스템은 사용자의 음성을 인식하여 주변 장치를 제어하는 시스템이다. 최근 음성 인식 제어 시스템은 스마트기기 뿐만 아니라, IoT(: Internet of Things), 로봇, 차량에 이르기까지 다양한 환경에 적용되고 있다. 이러한 음성 인식 제어 시스템은 사용자의 음성 외에 주변 잡음에 의한 인식률 저하가 발생한다. 이에 본 논문은 사용자의 음성 외에 주변 잡음을 제거하기 위하여 MEMS(: Microelectromechanical Systems) 마이크로폰용 이중 채널 음성 빔포밍 하드웨어 구조를 제안하였으며, 제안한 하드웨어 구조를 TowerJazz $0.18{\mu}m$ CMOS(: Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 공정을 이용하여 ASIC(: Application-Specific Integrated Circuit)을 설계하였다. 설계한 이중 채널 음성 빔포밍 ASIC은 $48mm^2$의 Die size를 가지며, 사용자의 음성에 대한 지향성 특성을 측정한 결과 4.233㏈의 특성을 보였다.

• 한국음향학회지
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• 제35권5호
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• pp.403-409
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• 2016

전방향 센서를 이용하는 선배열 센서의 경우, 음원의 방향이 원추각의 형태로 결정되어지므로 좌 우 구분모호성이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 운용적인 방법과 센서 배열의 구조적인 방법에 대한 연구가 진행되었다. 최근에는 음향 벡터 센서 기반의 연구가 이루어지고 있으며, 본 논문에서는 음향 벡터 센서 기반의 빔형성 기법에서 발생하는 센서 배열의 뒤틀림에 따른 좌 우 구분 성능에 대하여 분석하였다. 음향 벡터 센서는 하나의 전방향 센서와 세 개의 지향성 센서로 구성되며, 세 개의 지향성 센서는 서로 수직 방향의 속도성분을 측정한다. 이때 센서 배열의 뒤틀림에 따른 지향성 센서 축의 정보가 정확하지 않으면 잘못된 방향의 신호를 인가하여 빔형성 기법의 성능저하가 나타난다. 따라서 센서 배열의 뒤틀림에 따른 좌 우 구분 성능저하를 분석하고 보상을 통한 빔형성 기법의 성능향상을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.838-839
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• 2013

In this paper, optimum beamforming method using spherical microphone array is presented. Beamforming method has been recognized as an important study in localizing sound sources or visualizing acoustic fields in three-dimensional space. Its geometrical arrangement of sensors in space enables to process array signal to analyze the fields of interest by steering array response in three-dimensional.