• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.447-454
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• 2007

본 논문에서는 사용자의 가상환경 내의 위치 정보에 대한 감각을 향상시키는 방법론으로서 햅틱 피드백(haptic feedback)과 사운드 피드백(sound feedback)의 모달리티를 활용한 그리드(grid)를 제안한다. 제안된 그리드는 사용자의 3차원 공간 내의 움직임(explorative procedure)에 추가적인 비 시각적인(non-visual) 위치정보 피드백을 부여하는데 그 목적을 두고 있다. 햅틱 모달리티를 활용한 3차원 그리드는 SensAble사의 PHANTOM(R) Omni$^{TM}$ 를 활용하여 설계되었으며, 사운드 모달리티를 활용한 경우 저주파 배경음의 주파수 특성(frequency characteristics of sound source)을 사용자 손의 공간 좌표값에 근거하여 재생 시의 표본 추출 비율(sampling rate)를 연속적으로 바꾸는 방식으로 설계되었다. 이러한 공간 그리드는 두 모달리티 각각의 독립적인 제시 및 동시 제시/제거를 통해 평가되었으며, 동시 제시의 경우 두 모달리티간의 어긋남(cross-modal asynchrony)이 없도록 설계되어 사용자의 공간 작업 시 모달리티간의 조화 (manipulating congruency)를 확보할 수 있도록 하였다. 실험을 통해 얻어진 결과는 그것의 통계적 유의미성을 분석하기 위해 다원변량분석과 사후검증(Turkey. HSD)을 거쳐 해석이 되었다. 공간 내 특정 좌표 선택을 기준으로 하는 그리드의 사용자 평과 결과, 3차원 내의 움직임에 대해 햅틱 및 사운드 피드백의 비 시각적 피드백은 사용자의 공간 작업의 오차를 줄여 주고 있음이 확인되었다. 특히 시각적인 정보만으로 확인하기 어려운 Z축 상의 움직임은 그리드의 도움으로 그 오차정도가 50% 이상 줄어 드는 것으로 확인되었다(F=19.82, p<0.01). 이러한 시각적 정보를 보존하는 햅틱, 사운드 피드백 방식을 HCI의 중요한 요소인 사용성과 유용성과 연관시켜 MMHCI(multimodal human-computer interaction) 방법론으로의 적용 가능성을 검토해 본다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권7호
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• pp.981-988
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• 2022

정보통신기술(ICT)를 적용한 스마트팩토리로 불리는 지능형 생산 공장은 각종 센서를 통해 공정 데이터를 실시간으로 수집하고 있다. 이렇게 수집된 데이터를 효과적으로 활용하는 연구가 많이 진행되고 있는데, 본 논문에서는 생산 공정에서 발생되는 음향 신호를 기반으로 공구 상태를 진단하는 기법을 제안한다. 첫 번째로 결함이 있는 공구를 감지할 뿐만 아니라 공회전 및 공정 운용에 따른 다양한 공구 상태를 제시한다. 두 번째로 푸리에 분석을 이용하여 사운드의 전력스펙트럼을 영상으로 표현하고, 데이터에 숨겨진 건강한 패턴을 드러내고, 강조하기 위해 일부 변형을 적용한다. 마지막으로 이렇게 획득한 대비 강화된 PSD 영상은 CNN을 이용해 상태별로 진단한다. 그 결과 제안한 음향 PSD 영상 + CNN 방법은 데이터의 차별화된 특징이 잘 반영되어 공구 상태에 따른 높은 진단 결과를 보여준다.

• 한국음향학회지
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• 제43권2호
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• pp.178-183
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• 2024

본 연구는 데이터 기반의 딥러닝 접근 방식을 통해 도달 방향 추정의 정확성과 정밀성의 개선을 통해 보다 강건하고 정확한 음원 위치 추적 기술을 제안한다. 본 연구에서는 도달시간 차 기반의 음원 위치 추적법을 개선함을 목적으로 하며, 이를 위해 상호상관함수로부터 정확하고 정밀한 시간 지연을 추정한다. 실제 마이크로폰으로부터 계측된 값은 많은 잡음이 혼입된 형태이므로, 따라서 실제 도달시간 차이를 정확히 추정하는 것이 여전히 이 분야의 한계로 남아있다. 또한, 마이크로폰으로 부터 실제 신호를 계측하는 과정에서 신호는 디지털화가 되며, 계측 시스템의 샘플링 주파수에 의해 측정 정밀도가 한정되는 양자화 오류를 수반한다. 본 연구에서는 딥러닝 기반 접근법을 통해, 기존의 방법이 가지는 한계를 극복한다. 또한 본 연구에서는 획득된 상호상관함수로부터 시간 지연을 추정하는 원리를 분석하기 위해, 두 개 및 세 개의 마이크로폰으로 구성된 배열에 대한 검증을 수행한다. 마지막으로, 실험을 통해 본 방법의 실제 활용성을 검증한다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제29권3E호
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• pp.131-139
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• 2010

This paper proposes a novel spectral hole substitution technique for low bit-rate audio coding. The spectral holes frequently occurring in relatively weak energy bands due to zero bit quantization result in severe quality degradation, especially for harmonic signals such as speech vowels. The enhanced aacPlus (EAAC) audio codec artificially adjusts the minimum signal-to-mask ratio (SMR) to reduce the number of spectral holes, but it still produces noisy sound. The proposed method selectively predicts the spectral shapes of hole bands using either intra-band correlation, i.e. harmonically related coefficients nearby or inter-band correlation, i.e. previous frames. For the bands that have low prediction gain, only the energy term is quantized and spectral shapes are replaced by pseudo random values in the decoding stage. To minimize perceptual distortion caused by spectral mismatching, the criterion of the just noticeable level difference (JNLD) and spectral similarity between original and predicted shapes are adopted for quantizing the energy term. Simulation results show that the proposed method implemented into the EAAC baseline coder significantly improves speech quality at low bit-rates while keeping equivalent quality for mixed and music contents.

• 대한소아치과학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-9
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• 2003

초기 우식병소와 건전한 치질은 광학적 특성이 다르다는 사실에 근거하여 치과 치료용으로 개발된 가시광선 영역의 레이저의 형광현상과 광활성재를 이용하여 우식 치질과 건전한 치질간의 광학적 특성의 차이를 색조의 차이로 유도 전환함으로써 초기 우식 병소를 조기에 시각적으로 탐지하여 진단하는 방법을 개발하는데 본 연구의 목적이 있다. 소의 치아를 이용하여 여러 단계 깊이의 인공우식병소를 유발하고 우식병소의 표면에서 아르곤 레이저를 조사하여 건전 치질과 우식 치질 사이의 반사된 형광강도의 차이를 컴퓨터 영상분석프로그램을 통해 측정하였다. 또한 광활성재를 병소의 표면에 도포하여 형광현상의 색조대비 증진효과를 평가하였다. 실제 조직학적 병소와 레이저 형광법 사이의 상관관계 분석 및 회귀 분석을 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 레이저 형광법에 의한 우식 치질은 건전 치질보다 어둡게, 그리고 광활성재를 도포한후 레이저 형광법으로 관찰한 우식 병소는 건전 치질 보다 밝게 관찰 되었으며 광활성재를 이용한 레이저 형광법이 탈회의 초기단계에서는 레이저 형광법에 비해 진단학적 민감도가 컸다.

• 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.

• 한국음향학회지
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• 제37권4호
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• pp.223-231
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• 2018

최근 여러 환경적인 요인으로 인해 기존의 자갈 도상의 터널에서 콘크리트 도상의 터널로 교체가 되고 있지만 콘크리트 도상 터널의 경우 자갈 도상의 터널 보다 소음에 악영향을 미치고 있어 부수적으로 소음에 대한 대책이 필요한 실정이다. 이러한 대책 중 하나로 흡음블록은 설치의 제약이 적고 쉽고 빠르게 설치가 가능하기 때문에 많은 철도에서 시범적으로 적용되고 있다. 하지만 실제 환경과 운영조건에서 흡음블록의 성능에 대한 검증이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 터널 내의 흡음블록의 성능을 확인하기 위해 흡음블록의 소음저감효과의 예측뿐만 아니라 호남선의 달성터널의 일부 구간에 흡음블록 설치 전 후의 KTX 실내 소음을 측정하고 그 결과를 비교, 분석하였다. ISO 3381를 준용한 측정장비, 측정방법을 사용하여 고속철도차량 실내소음을 측정하였으며, 터널 내부 운행시간동안에 등가소음도를 계산했다. 또한 흡음블록의 주파수별 흡음특성과 객실내부 장치소음이 영향을 주는 주파수 영역의 영향을 고려하기 위하여 가청주파수 영역 전체에 대한 등가소음도 뿐만 아니라 1/3-octave band를 기초로 주파수 영역대별 영향도도 함께 분석하였다. 또한, 열차의 운행속도와 측정시의 환경조건 등을 고려하여 흡음블록의 실내소음에 대한 영향을 평가하기 위하여 달성터널 전후에 위치한 터널내부 소음 측정값을 사용하여 보정하였다. 측정 결과의 분석을 통하여 흡음블록위에서 주행 할 때 최대 6.8 dB(A) 저감량을 나타내었다. 최종적으로 열차실내소음에 대한 1/3-octave band SPLs(Sound Pressure Levels) 예측값과 실측값을 비교하여 흡음블록에 의한 소음저감 메커니즘에 대한 이해를 증진시켰다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.32-38
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• 2007

강의실에서의 환경조건을 확립하기 위해 PA(Public-Address)를 사용한 경우와 PA를 사용하지 않은 경우의 두 가지 패턴으로 임펄스 응답을 측정하였다. 측정결과에 의해 음성 명료도에 관련된 음향물리지표를 계산하고 PA 유무에 의한 각 지표의 차이를 검토하였다. 그리고 임펄스 응답을 이용하여 4연속 음절 명료도 시험을 하여 잔향에 따른 PA사용이 어느 정도 음성 듣기를 향상시키고 있는가도 검토하였다. 그 결과, 잔향이 어느 정도 적은 경우에는 PA에 의한 음압레벨의 향상이 충분한 명료도의 개선이 되는 가능성이 있으나 잔향이 긴 경우에는 제시 음압레벨을 높여도 PA 시스템에서는 명료도의 개선이 기여되지 않는다는 것을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.415.2-415.2
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• 2016

Triboelectric nanogenerator (TENG) is one of ways to convert mechanical energy sound, waves, wind, vibrations, and human motions to available electrical energy. The principal mechanism to generate electrical energy is based on contact electrification on material surface and electrostatic induction between electrodes. The performance of TENG are dependent on amount of the input mechanical energy and characteristics of triboelectric materials. Furthermore, the whole TENG system including mechanical structure and electrical system can effect on output performance of TENG. In this work, we investigated the effect of gear train on output performance and power conversion efficiency (PCE) of TENG under a given input energy. We applied the gear train on mechanical structure to improve the contact rate. We measured the output energy under a constant input energy by controlling the size of the working gear. We prepared gears with gear ratios (rin/rw) of 1, 1.7, and 5. Under the constant input energy, the voltage and current from our gear-based TENG system were enhanced up to the maximum of 3.6 times and 4.4 times, respectively. Also, the PCE was increased up to 7 times at input frequency of 1.5 Hz. In order to understand the effect of kinematic design on TENG system, we performed a capacitor experiment with rectification circuit that provide DC voltage and current. Under the input frequency of 4.5 Hz, we obtained a 3 times enhanced rectifying voltage at a gear ratio of 5. The measured capacitor voltage was enhanced up to about 8 fold in using our TENG system. It is attributed that our gear-based TENG system could improve simultaneously the magnitude as well as the generation time of output power, finally enhancing output energy. Therefore, our gear-based TENG system provided an effective way to enhance the PCE of TENGs operating at a given input energy.

• 한국음향학회지
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• 제28권7호
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• pp.610-617
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• 2009

본 논문에서는 MPEG Surround의 다양한 모드들과 툴들에 대해서 소개한다. MPEG Surround바이노럴 모드의 경우 HRTFs (Head-Related transfer Functions)를 이용하여 가상의 5.1 채널을 지원하기 때문에 휴대용 오디오 기기에서 헤드폰이나 이어폰을 이용하여 재생할 수 있다. 또한, MPEG Surround는 부가 정보 없이 스테레오 채널을 5.1 채널을 지원하는 Enhanced Matrix 모드, 기존의 3D 코딩 신호에 적용할 수 있는 3D 스테레오 모드, 복호화 과정에서 연산량을 크게 줄일 수 있는 저전력 (Low Power)버전 등을 지원한다. 이 외에도, MPEG Surround는 아티스틱 다운믹스 신호에 대해 적용하는 Arbitrary Downmix Gain (ADG)툴, 기존의 행렬 근거 방법들에 의한 다운믹스 신호에 적용되는 행렬 호환성 (Matrix Compatibility)툴, 고비트율을 사용할 수 있을 때 적용되는 잔차 신호 코딩 (Residual Coding)툴, 박수 소리 등 특정 신호에 대해 사용될 수 있는 GES (Guided Envelope Shaping)툴 등을 지원한다. 중요한 모드 및 툴들에 대해 여러 기관에 의해 수행된 청취 평가의 결과도 함께 보이고 있다.