• 한국음향학회지
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• 제22권7호
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• pp.585-591
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• 2003

본 연구에서는 소형화 및 경량화의 특성을 가진 Fabry-Perot형 간섭계를 구성하였다. 음향이 광섬유의 횡방향으로 감지되도록 센서 헤드부를 1㎝정도로 제작하고 총 길이가 9.5㎝인 광섬유의 양단을 단순 지지토록 하였다. 센서의 음향 감지특성을 관찰하기 위하여 무지향성 스피커를 이용하여 음향신호를 인가하였다 횡방향으로 입력된 음향 신호를 광섬유 센서와 마이크로폰이 감지한 신호를 비교하였다. 1㎑ 이하의 신호에서는 광섬유 센서가 마이크로폰보다 감지 특성이 좋으나 2 ㎑에서는 광섬유센서의 감지 특성이 감소하였다. 이것은 제작된 광섬유 센서의 지지구조의 특성을 나타낸 것이며 실험을 통하여 Fabry-Perot 간섭계용 센서는 횡방향의 음향을 잘 감지함을 확인하였다. 이러한 형태의 센서는 지능구조물의 건강진단 모니터링 분야에도 적용가능 하리라 판단된다.

• 센서학회지
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• 제16권1호
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• pp.62-67
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• 2007

This paper presents a novel MEMS condenser microphone with rigid backplate to enhance acoustic characteristics. The MEMS condenser microphone consists of membrane and backplate chips which are bonded together by gold-tin (Au/Sn) eutectic solder bonding. The membrane chip has 2.5 mm${\times}$2.5 mm, $0.5{\mu}m$ thick low stress silicon nitride membrane, 2 mm${\times}$2 mm Au/Ni/Cr membrane electrode, and $3{\mu}m$ thick Au/Sn layer. The backplate chip has 2 mm${\times}$2 mm, $150{\mu}m$ thick single crystal silicon rigid backplate, 1.8 mm${\times}$1.8 mm backplate electrode, and air gap, which is fabricated by bulk micromachining and silicon deep reactive ion etching. Slots and $50-60{\mu}m$ radius circular acoustic holes to reduce air damping are also formed in the backplate chip. The fabricated microphone sensitivity is $39.8{\mu}V/Pa$ (-88 dB re. 1 V/Pa) at 1 kHz and 28 V polarization voltage. The microphone shows flat frequency response within 1 dB between 20 Hz and 5 kHz.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.27-33
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• 2010

본 연구에서는 9가지 환경에서 마이크로폰과 자이로센서, 가속도센서를 이용하여 얻은 데이터를 특징 추출한 후 각 특징들을 조합하여 GMM (Gaussian Mixture Model)을 이용한 분류실험을 수행하였다. 기존의 환경 인식에 관한 연구들에서는 주로 마이크로폰을 이용한 환경음 데이터를 통해 인식주체의 환경 상황을 인식하고자 하였으나, 여러 노이즈들이 결합한 형태로 좋은 특징을 얻기 어려운 환경음의 구조적 특성으로 인해 그 인식 성능에 한계가 있었다. 이에 본 연구에서는 환경상황을 인식하기 위한 또 다른 방법으로 인식주체의 움직임 특성을 반영하기 위해 자이로센서와 가속도센서의 데이터를 특징에 추가 적용하는 방식을 제안하였다. 실험결과 따르면 마이크로폰을 통해 얻은 환경음의 특징만을 이용하는 기존의 방식들에 비해 가속도센서를 통해 얻은 데이터를 기존의 환경음 특징벡터와 조합한 경우에서 5% 이상 평균 인식률이 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제23권5호
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• pp.326-331
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• 2014

In this study, a MEMS microphone that uses $Si_3N_4$ as the vibration membrane was produced for application as an auditory device using a sound visualization technique (sound visualization) for the hearing impaired. Two sheets of 6-inch silicon wafer were each fabricated into a vibration membrane and back plate, after which, wafer bonding was performed. A certain amount of charge was created between the bonded vibration membrane and the back plate electrodes, and a MEMS microphone that functioned through the capacitive method that uses change in such charge was fabricated. In order to evaluate the characteristics of the prepared MEMS microphone, the frequency flatness, frequency response, properties of phase between samples, and directivity according to the direction of sound source were analyzed. The MEMS microphone showed excellent flatness per frequency in the audio frequency (100 Hz-10 kHz) and a high response of at least -42 dB (sound pressure level). Further, a stable differential phase between the samples of within -3 dB was observed between 100 Hz-6 kHz. In particular, excellent omnidirectional properties were demonstrated in the frequency range of 125 Hz-4 kHz.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.210-217
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• 2007

The theoretical formulations are derived for calculating optical power change for intensity modulated fiber optical microphone. The optical power change is due to optical paths, misalignment and geometry of optical coupler. Based on the theoretical equations, three different optical couplers are simulated with respect to several angles of optical couplers. In order to evaluate the formulation, a multi-mode to multi-mode coupler which is one of abovementioned optical couplers is designed and characterized by carving out both static experiments and dynamic experiments. Considering experimental results, this paper conclude that the theoretical formulations is very useful for design optical coupler and this kind of fiber optic sensor is adequate to microphone.

• 센서학회지
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• 제16권3호
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• pp.174-178
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• 2007

This paper presents a novel, highly sensitive condenser microphone with a flexure hinge diaphragm. We used the finite-element analysis (FEA) to evaluate the mechanical and acoustic performance of the condenser microphone with a hinge diaphragm. And we fabricated the miniature condenser microphones with area of 1.5 mm${\times}$1.5 mm. From the simulation results, we confirmed that the maximum displacements at the center of flexure hinge diaphragms are several hundred times, compared with flat diaphragms. The sensitivities of fabricated miniature microphones are about $12.87{\mu}V/Pa$ at 1 kHz under a low bias voltage of 1 V, and the frequency response is flat upto 13 kHz.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1661-1666
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• 2000

Nowadays, the two microphone method is accepted as the standard as specified in ASTM E1050-90 for measuring in-duct acoustic properties. However, research results on using the least square method with multiple measurement points and broadband excitation have been reported for enhancing the frequency response of the two microphone method. In this paper, the effects of varying the relative measurement positions on errors in the estimation of the acoustic quantities is studied for the multiple microphone method. Both of the theoretical and experimental results show that, among every possible sensor positioning configurations, the equidistant positioning of sensors yields the smallest error within the effective measurement frequency range. In addition, it is noted that the measurement accuracy can be increased and the effective frequency range can be widened by increasing the number of equidistant sensors. Measurement examples are shown and the results support the findings.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제55권5호
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• pp.263-266
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• 2006

An optical microphone was developed using a dual-core multi-mode fiber block and a membrane type micromirror. The fiber block serves as a compact optical head, and the micromirror as a reflective diaphragm. The micromirror is designed to be suspended through a silicon bar connected t a frame, allowing for displacement induced by acoustic waves. The optical head is implemented by integrating two multi-mode fibers in a single block, and used to transfer light signals between it and the diaphragm. For the assembled microphone, its static characteristics were observed to reveal the operating point defined as the optimum distance between the optical head and the diaphragm. And its dynamic response was tested to exhibit a frequency bandwidth of 3 kHz with the variation of $\sim5dB$.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제6권7호
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• pp.1131-1138
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• 2003

능동소음제어는 원치 않는 소음에 대하여 2차 소음으로 상쇄 간섭을 발생시켜 소음을 제거하는 방법이다. 일반적으로 능동소음제어기의 성능은 2차 소음이 주 소음을 얼마나 잘 추정하는가에 따라 결정된다. 2차 소음은 스피커를 통해 발생되며 마이크를 통해 오차 신호를 수음한다. 일반적으로 스피커와 마이크의 전달특성은 이상적이지 못하기 때문에 신호를 왜곡시켜 능동소음제어기의 성능이 저하된다. 본 논문에서는 스피커와 마이크의 전달특성을 고려한 단일센서 능동소음제어기를 제안한다. 스피커와 마이크의 전달특성에 의한 2차 소음의 왜곡을 줄이기 위하여 적응 역모델링 기법으로 전달 특성을 추정하고 주 소음은 Kalman필터를 이용하여 추정한다. 실험을 통하여 제안하는 단일센서 능동소음제어기가 효과적으로 소음을 감쇠시킴을 보인다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.816-820
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• 2011

본 논문은 구형 마이크로폰 어레이의 부엽 레벨의 차를 증가시키기 위한 방법에 대한 연구 내용을 다루었다. 일반적인 어레이 신호처리에서 마이크로폰을 조밀하게 배치함으로써 어레이 응답에서의 주엽과 부엽 간의 차이를 늘릴 수 있고 어레이의 소음원 판별능력을 증가시킨다. 최근 사용되고 있는 상용 에레이들은 제작 단가와 어레이의 크기 때문에 센서의 수를 늘리는데 한계를 보이고 있다. 이런 문제를 극복하기 위해 본 연구에서는 MEMS 센서를 이용하여 구형 어레이에 적용하였다. 구형 마이크로폰 어레이를 이용한 시뮬레이션과 실험을 통해 정현파 소음원을 측정하였다. 실험을 위해 32 개의 일반 측정용 마이크로폰을 이용한 어레이와 85 개의 MEMS 마이크로폰을 이용한 구형 어레이를 제작하였다. 구형 조화 분해기법과 빔형성기법을 이용하여 측정 데이터를 분석하였다. 2 kHz 이상의 소음원에 대하여 MEMS 마이크로폰 어레이가 4 dB 이상의 부엽 저감 능력을 가지는 것을 확인하였다.