고출력의 초음파는 매질을 진행하면 음향 흐름과 음향 방사힘을 만들어낸다. 공기를 매질로 하는 3차원 공간상에 음향 방사힘을 발생시키면 입체적인 촉감을 형성할 수 있으므로 공간적인 정보를 직접 피부에 촉각으로 전달할 수 있다. 본 논문은 40 kHz의 작은 초음파 송신자 154개를 묶어 오목한 형태로 배열시켜서 초음파를 송신하여 집속초점에서 음향 방사힘을 발생시켰다. 초음파 음장의 초점의 근처에서 음향 방사힘에 의한 촉각을 확인하였다. 촉각 감도를 올리기 위하여 송신 초음파를 60 Hz의 구형파로 진폭 변조를 하였다. 초음파 촉각의 응용으로 음향 방사힘이 형성되는 허공에 촉각이 감지되는 영역을 형성시켜서, 손의 위치를 지정하는 지시자로 사용하였다. 촉각이 감지되는 초점위치에 있는 손의 모양을 영상 입력으로 받아서 손가락의 개수를 기계에 피드백하는 시스템을 구현함으로써 초음파를 이용한 촉각의 유용성을 확인하였다.
본 논문에서는 다채널 디지털 보청기에 적용 가능한 적응 음향 궤환 제거(Adaptive Feedback Cancellation : AFC) 알고리즘을 실시간으로 구현한다. 다채널 디지털 보청기는 일반적으로 난청 보상을 위해 FFT 필터뱅크 기반 광역 동범위압축(Wide Dynamic Range Compression) 알고리즘을 사용한다. 구현한 실시간 음향 궤환 제거 알고리즘은 다채널 디지털 보청기와 동일한 FFT 필터뱅크를 사용하여 WDRC와 함께 하나의 통합된 구조를 가짐으로써 보청기 배터리 수명에 영향을 미치는 연산량 측면에서 이득을 볼 수 있었다. 구현된 음향 궤환 제거 알고리즘은 고정 및 변화하는 음향 궤환 경로를 실시간으로 추정하여 보청기 출력 신호의 품질을 향상시킴을 확인하였다. 또한 비선형적인 입, 출력에 의해 음향 궤환 제거기가 정상적으로 작동하지 못해 출력 신호의 포화가 일어날 경우 감소 이득을 적용하여 시스템의 안정성을 높이고자 하였다. 결과적으로 다양한 실제 사용 환경에서 강건하게 동작하는 알고리즘을 구현할 수 있었다. 본 알고리즘은 추후 음질 개선 알고리즘 등 다양한 기능의 추가 구현이 용이하다.
디지털 보청기 시스템에서는 소형화, 고이득 증폭이 요구되는데 이로 인한 문제점 중의 하나가 하울링(howling)이라는 음향의 궤환이다. 본 논문에서는 시간지연과 시변 상관성 제거 필터를 이용하여 보청기에서 사용 가능한 음향 궤환 제거 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 적응형 필터 구조를 기본으로 음향 궤환 신호 제거 효과를 증대시키기 위해 시간 지연과 상관성 제거 필터를 삽입하였다. 상관성 제거 필터로 사용된 전대역 통과 필터는 저주파 변조기를 이용하여 시변 특성을 갖도록 구현 하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통하여 제안한 알고리즘의 궤환 제거 특성이 우수함을 확인하였다.
한국소음진동공학회 1997년도 춘계학술대회논문집; 경주코오롱호텔; 22-23 May 1997
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pp.621-626
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1997
Combustion instability is a common phenomenon in a ducted flame burner and is known as accompanying low frequency oscillation. This is due to the interaction between unsteady heat release rate and sound pressure field, that is, thermoacoustic feedback. In Rayleigh criterion, combustion instability is triggered when the heat additions is in phase with acoustic oscillation. A Rijke type burner with a pre-mixed flame is built for investigating the effect of Reynolds number and equivalence ratio on thermoacoustic oscillation. In addition, the effect of wall temperature is presented. The results suggest that the frequency of max. oscillation is dependent on Reynolds number and equivalence ratio whereas its magnitude is not a strong function of these two parameters. On the other hand, the wall temperature distribution has much strong effects on the oscillation, even creates different mode of acoustic resonance.
This paper present as experimental demonstratio of DSP and a sensory actuator that is used to actively control sound transmission/radiation through a vibrating plate. A plane acoustic wave incident on a clamped, thin circular plate was used as a noise source, and a sensory actuator bounded to the plate was used to control and sense vibration of the plate. The sound transmission reduction problem was tranformed as a structural vibration control problem that actively control the structural vibration modes coupled to acoustic modes. The results show that the first structural vibration mode is controlled with a reduction of 78 percent in the displacement and velocity of the plate. This corresponds to a 13dB reduction in the acoustic response. These experimental results indicate that a sensory actuator bounded to the plate can be employed to attenuate the sound transmitted to radiated from the plate.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제12권1호
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pp.37-44
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2012
This paper describes a compact and novel wireless vital sign sensor at 2.4 GHz that can detect heartbeat and respiration signals. The oscillator circuit incorporates a planar resonator, which functions as a series feedback element as well as a near-field radiator. The periodic movement of a human body during aerobic exercise could cause an input impedance variation of the radiator within near-field range. This variation results in a corresponding change in the oscillation frequency and this change has been utilized for the sensing of human vital signs. In addition, a surface acoustic wave (SAW) filter and power detector have been used to increase the system sensitivity and to transform the frequency variation into a voltage waveform. The experimental results show that the proposed sensor placed 20 mm away from a human body can detect the vital signs very accurately.
Combustion instability is a common phenomenon in a ducted flame burner and is known as accompanying low frequency oscillation. This is due to the interaction between unsteady heat release rate and sound pressure field, that is, thermoacoustic feedback. In Rayleigh criterion, combustion instability is triggered when the heat addition is in phase with acoustic oscillation. A Rijke type burner with a pre-mixed flame is built for investigating the effect of Reynolds number and equivalence ratio on thermoacoustic oscillation. The results suggest that the frequency of max, oscillation is dependent on Reynolds number and equivalence ratio whereas its magnitude is not a strong function of these two parameters.
한국음향학회 1994년도 FIFTH WESTERN PACIFIC REGIONAL ACOUSTICS CONFERENCE SEOUL KOREA
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pp.764-769
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1994
The impedance of an electro-acoustic transducer can be controlled by motional feedback, and the noise in a duct can be reduced actively by adjusting the impedance using an additional sound. In this paper, two approaches for active noise control using motional feedback (MFB) loudspeaker are described. First configuration uses an external sensor to pickup of source directly. In this configuration, the adaptation of controller is necessary to compensate the change of transfer function from noise source to control poing. The second configuration uses a new adaptive algorithm specialized for peridic noise. Because this configuration does not require any reference input and the error sensor couples very tightly with control loudspeaker, this MFB system itself is independent of the duct condition. No microphone are required in both configurations, so that a more reliable and stable active control system can be realized under severe conditions such as high pressure, high temperature, dust, flow and so on.
본 논문은 암묵신호분리방법을 이용한 음향반향 제거에 관한 것이다. 이 방법은 동시통화 중에도 반향제거 성능이 저하되지 않는다. 폐쇄된 반향환경에서 음향신호의 혼합모델은 다채널이기 때문에 convolutive 암묵신호분리방법을 적용하며 신호분리를 위해 분리계수를 직접 계산하지 않고 역방향 모델을 이용하여 혼합계수를 산출하는 방식으로 이루어진다. 계수 갱신은 2차 통계적 성질을 기반으로 반복적인 계산에 의해 수행됨으로서 근단화자 신호를 추정해낸다. 제안한 암묵신호분리의 성능을 검증하기 위해 많은 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, 이 방법을 사용한 음향반향제거기는 동시통화의 유무에 상관없이 안전하게 동작하고, 일반적인 적응 FIR 필터구조에 비해 PESQ가 0.6점 향상되는 것으로 나타났다.
본 논문에서는 2007년 11월 거제 연안에서 실해역 실험을 통하여 취득한 데이터를 이용하여 수중음향통신을 위한 적응 결정궤환 등화기의 비트 오율 성능 분석 결과에 대해서 논한다. 전방먹임 필터 탭수, 되먹임 필터 탭 수, 훈련신호열 길이, 시간 지연 등의 변수를 변화시키면서 비트 오율을 분석한 결과, 전달 거리 9.7km, 4km에서 각각 $4{\times}10^{-2}\;and\;1.5{\times}10^{-2}$ 비트 오율을 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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