• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제32권3호
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• pp.198-206
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• 2011

Hearing devices like cochlear implant, vibrant soundbridge, etc. try to offer better sound for people. In hearing devices, several beamformers including conventional directional microphone are applicable to noise reduction. Each beamformer has different directional response and it could change sound intelligibility or quality for listeners. Therefore, we investigated the performance of three beamformers, which are first and second order directional microphone, and broadband beamformer(BBF) with a computer simulation assuming hearing device microphone configuration. We also calculated objective measurements which have been used to evaluate speech enhancement algorithms. In the simulation, a single speech and a single babble noisewere propagated from the front and $135^{\circ}$ azimuth degrees respectively. Microphones were configured in an end-fire array and the spacing was varied in comparison. With 3 cm spacing, BBF had about 3 dB higher enhanced SNR than that of directional microphones. However, enhancement of segmental SNR and frequency weighted segmental SNR were similar between the first order directional microphone and broadband beamformer. In addition when steady state noise was used, broadband beamformer showed the increased performance and had the highest enhanced SNR, and segmental SNR.

• 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.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.128-134
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• 2014

A Experimental study on frequency characteristics of the microphone array covered with Kevlar in closed test section wind tunnel. Microphones that are flush mounted in a closed test section wall of wind tunnel are subject to very high flow noise resulting from the turbulence in the wall boundary layer. At this time the microphones measure the strong hydrodynamic fluctuations generated by the flow. The phenomena are referred to a microphone self-noise and a method for reducing this has studied. In this paper the array that covered with acoustically transparent Kevlar sheet was designed and made to reduce the flow-induced self-noise. For the validation frequency characteristics of the Kevlar, the microphone array was installed on the wall and test was performed for white noise and sine wave of several frequencies using loudspeaker. In addition, the paper compared the signals as a tension of Kevlar. The results were presented that tend to decrease the sound pressure level at high frequency above 3500Hz according to existence of Kevlar.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제2권1호
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• pp.11-19
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• 2013

A video-zoom driven audio-zoom algorithm is proposed to provide audio zooming effects according to the degree of video-zoom. The proposed algorithm is designed based on a super-directive beamformer operating with a 4-channel microphone array in conjunction with a soft masking process that uses the phase differences between microphones. The audio-zoom processed signal is obtained by multiplying the audio gain derived from the video-zoom level by the masked signal. The proposed algorithm is then implemented on a portable digital imaging device with a clock speed of 600 MHz after different levels of optimization, such as algorithmic level, C-code and memory optimization. As a result, the processing time of the proposed audio-zoom algorithm occupies 14.6% or less of the clock speed of the device. The performance evaluation conducted in a semi-anechoic chamber shows that the signals from the front direction can be amplified by approximately 10 dB compared to the other directions.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권1C호
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• pp.96-102
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• 2010

본 논문에서는 보청기의 음향궤환 및 잡음을 제거시키기 위한 새로운 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 2개의 마이크를 사용하여 궤환제거 필터의 계수를 갱신시키는 잔차신호에서 음성신호를 제거함으로서 수렴성능을 향상시킨다. 먼저 궤환제거기가 마이크 신호에서 궤환신호를 제거하고, 이어서 빔포밍 기법을 이용하여 잡음을 제거한다. 본 연구에서 제안한 궤환 및 잡음제거기의 성능을 검증하기 위하여 시뮬레이션 프로그램을 작성하고 모의실험을 수행하였다. 실험 결과, 제안한 적응 알고리즘을 사용하면 궤환제거기와 잡음제거기에서 각각 약 14.43 dB의 SFR 및 10.19 dB의 SNR 지수가 개선되는 것을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권3호
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• pp.238-243
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• 2008

최근에 들어 이동하는 운송체의 외부에서 발생하는 소음의 위치를 판별하는 몇가지 방법들이 개발되었고, 운송체의 저소음화 설계과정에 적용되어 지고 있다. 빔형성법은 여러개의 마이크로폰으로부터 측정된 신호의 위상차를 이용하여 소음원의 위치를 판정하는 기법으로서 비교적 복잡한 환경하에서도 좋은 결과를 얻을 수 있는 기법으로 확인되고 있다. 본 연구에서는 빔형성법을 적용하여 승용차가 주행할 때 발생하는 소음원의 위치를 판별하는 연구를 수행하였다. 정지된 소음원의 경우와는 달리 이동하는 소음원의 경우는 도플러 효과에 의하여 측정된 신호가 변형되는데, 운송체의 움직이는 속도와 마이크로폰들과의 상대적 거리차를 이용하여 보정해주는 방법을 적용하였다. 움직이는 운송체에서 발생되는 소음원은 여러 가지로 분류될 수 있는데, 본 실험에서 수행된 조건하에서는 이중 타이어 소음과 엔진에서 발생하는 소음이 가장 큰 것으로 측정되었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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• pp.484-488
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• 2007

In this paper, the measurement system using the microphone array developed for analyzing cabin noise of the vehicle and its applications are discussed. The sensor is a three dimensional microphone array, the microphones and cameras are equipped on the rigid sphere. The cameras are used for acoustic visualization. As applications, the experiments in both reverberation chamber and anechoic chamber are discussed. These results show that this system is very useful to evaluate or improve the vehicle sound insulation performance.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.169-170
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• 2006

The main purpose of this study is to develop a program for sound field visualization system which gets noise signals in microphones array for incoming noise signals and it uses to operate noise signals and to store data in multi-channel FFT and is consisted to visualize noise signals with a image which is got by camera in center of array by using beamforming algorithm of the array signal processing.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집 제20권 2호
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• pp.113-116
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• 2001

본 연구에서는 상보적인 빔형성에 기반한 대수적 마이크로폰 배열을 이용한 음성개선 시스템을 제안한다. 사람들이 많이 모여있는 회의실이나 사무실 환경에서는 백색잡음 보다 음성잡음, 즉, 다른 화자의 음성신호가 더 큰 영향력을 가질 수 있다. 따라서 대수적인 마이크로폰 배열을 사용함으로써 기존의 빔형성 기법에 비하여 저주파 영역에서의 성능을 향상시키고자 하였다. 모의실험 결과, 백색 가우시안 잡음에 대해서는 별다른 성능저하 없이 저주파 성분이 강한 음성잡음에 대해서는 우수한 성능을 가짐을 알 수 있었다.

• 방송공학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.519-525
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• 2018

본 논문에서는 다채널 위너 필터를 이용하여 마이크로폰 어레이에서 취득된 신호의 잡음을 제거하는 방법을 다룬다. 다채널 위너 필터는 음성 신호의 방향에 대한 정보를 필요로 하지 않는 필터로서 단일 음성 음원의 경우, 음성 왜곡을 발생시키지 않는 MVDR (Minimum Variance Distortionless Response) 공간 필터와 단일 채널 스펙트럼 필터로 분리될 수 있다. MVDR의 방향벡터에 해당하는 단일 음성 음원과 마이크로폰 어레이 간의 음향 전달 함수는 다채널 위너 필터의 부공간 분해 (subspace decomposition)를 이용하여 추정할 수 있다. 이 때 상관 행렬 추정 과정에서 발생하는 오차로 인해 추정되는 음향 전달 함수에도 오차가 발생하게 되며 이에 따라 다채널 위너 필터를 구성하는 MVDR은 음성 왜곡을 발생시키게 된다. 이러한 음성 왜곡을 완화시키기 위해 diagonal loading을 적용하고 실험을 통해 그 효과를 검증한다. 실험에서는 7개의 선형 마이크로폰으로 수집된 데이터를 이용하였으며 잡음을 섞기 전 신호와 잡음을 섞은 후 필터를 통과시킨 신호 간의 MFCC 오차를 측정한다. 실험 결과, diagonal loading을 통해 MFCC 오차를 줄일 수 있음을 확인하였다.