• 제목/요약/키워드: Sound directivity

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Large Eddy Simulation of a High Subsonic Jet and Noise Generation

  • Fukuda, Yuya;Teramoto, Susumu;Nagashima, Toshio
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.612-621
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    • 2008
  • For the purpose of improving accuracy in jet noise prediction and investigating its generation mechanism, high subsonic jets were computed by using compressible Large Eddy Simulation(LES), wherein the inflow forcing or disturbance added in the inflow shear layer was incorporated. The far-field Sound Pressure Levels(SPL) as well as the flow field resulted in good agreement with available experimental data by applying only the high azimuthal modes among the inflow forcing parameters. We found that this result was due to an important role of the inflow forcing upon breaking down the axiymmetric vortices that caused high amplitude velocity and pressure fluctuations. In order to examine generation mechanism of the dominant noise component, wavelet transformation was introduced to reveal the presence of a well-organized structure of pressure fluctuations that originated mainly from vortex motions near the end of the jet potential core. This structure took a train of alternately positive and negative wavelet-transformed pressure regions along the jet distance, spreading towards the downstream with advection and propagation. It was concluded that this structure and its dynamic motion are the reason why a high subsonic jet produces the dominant noise with a particular downstream directivity.

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50 kHz Split Beam 데이터 수록 및 처리 시스템의 성능특성 (Performance Characteristics of a 50-kHz Split-beam Data Acquisition and Processing System)

  • 이대재
    • 한국수산과학회지
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    • 제54권5호
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    • pp.798-807
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    • 2021
  • The directivity characteristics of acoustic transducers for conventional single-beam echo sounders considerably limit the detection of fish-size information in acoustic field surveys. To overcome this limitation, using the split-aperture technique to estimate the direction of arrival of single-echo signals from individual fish distributed within the sound beam represents the most reliable method for fish-size classification. For this purpose, we design and develop a split-beam data acquisition and processing system to obtain fish-size information in conjunction with a 50-kHz single-beam echo sounder. This split-beam data acquisition and processing system consists of a notebook PC, a field-programmable gate array board, an external single-transmitter module with a matching network, and four-channel receiver modules operating at a frequency of 50-kHz. The functionality of the developed split-beam data processor is tested and evaluated. Acoustic measurements in an experimental water tank showed that the developed data acquisition and processing system can be used as a fish-sizing echo sounder to estimate the size distribution of individual fish, although an external single-transmitter module with a matching network is required.

하수관 퇴적물 감지를 위한 초음파 퇴적센서 개발 (Development of Ultrasonic Sediment-level Sensor for Sewage Pipe Application)

  • 박범근;신정희;백종후;이영진
    • 센서학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.25-29
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    • 2021
  • In this study, we successfully developed a highly reliable ultrasonic sediment sensor to detect the sediment levels in sewer pipes in harsh environments. The ultrasonic transducer employed in the ultrasonic sediment sensor was designed so as to possess a simple structure. The developed sensor was carefully optimized by simulating the electromechanical characteristics, radiated sound wave pressures, and directivity via finite element analysis. It was also designed to possess a simple mounting structure minimizing the flow disturbance in a 400-mm sewer pipe; additionally, eight ultrasonic transducers were arranged in a four-channel mode, allowing for measurement of the sediment height in five easy steps. Through experimental evaluations, we verified the performance of the ultrasonic sediment-level sensor and its industrial applicability. The results suggested that although the precision value was notably low at 15 mm, the sediment detection performance was adequate; therefore, the developed sensor can potentially be used in industrial applications.

방사힘 측정법을 이용한 초음파 진단장치용 배열 탐침자의 음향파워 측정시스템 (Acoustic Power Measurement System of Array Probes for Ultrasonic Diagnostic Equipment Using Radiation Force Balance Methods)

  • 윤용현;조문재;김용태;이명호
    • 한국음향학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.355-364
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    • 2010
  • 초음파 진단장치의 음향출력 특성은 전기음향 변환 장치인 배열 탐침자의 성능에 크게 영향을 받으며, 생물학적안전 측면에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 초음파 진단장치용 배열 탐침자로부터 방사되는 음향파워를 소자별로 측정할 수 있는 자동화 시스템을 구성하였으며, 곡선형 탐침자의 경우 각 소자의 지향성이 측정에 미치는 영향을 확인하고 이를 보정하는 기법을 개발하였다. 선형, 위상형, 곡선형 배열 탐침자를 대상으로 음향파워 측정결과, 본 논문에서 제시하는 측정기법은 배열 탐침자의 음향파워 특성을 평가하는데 적합함을 확인하였다.

Hopper WDM을 이용한 FBG(Fiber Bragg Grating) 하이드로폰(Hydrophone)의 다중점신호검출 및 지향성 연구 (A Study on The Multi-point Signal and It's Directivity detection of FBG Hydrophone Using Hopper WDM be in The Making)

  • 김경복
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권11호
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    • pp.156-163
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    • 2015
  • 국내에서 개발된 단일모드 균일한 단주기형 광섬유 격자소자(FBG: Fiber Bragg Grating)를 이용하여, 수중에서 음파를 검출할 수 있는 FBG 일체형 Transducer를 설계 및 제작하였다. 이를 통하여 신호검출 시스템구성 시, 최근 제작된 Hopper WDM(특허번호 제10-1502954)을 이용하여 수중에서 다중점신호검출과 지향성 연구를 한 결과, 기존의 광섬유 센서가 지니고 있는 우수한 장점들을 모두 지니고 있을 뿐만 아니라, Sensor Arm 구성이 간단하여 실용화에 큰 장점을 지니고 있다. 제작된 FBG 일체형 트랜스듀서는 30 Hz~2.5KHz 범위에서 주파수 검출이 가능하고, 최적의 공진조건 주파수는 1.2KHz로 나타났다. 또한, 이를 이용한 수중에서 넓은 영역에 대한 다중점 신호 검출을 구현하기 위하여, WDM(Wavelength Division Multiplexing) 방법과 Passive band-pass filter system을 이용하여 FBG Hydrophone Arrays System을 구축하고, 2개의 FBG 일체형 Transducers에서 주파수 200Hz~1.3 KHz대까지 다중점 수중 음파 신호 검출을 성공 하였다. 아울러, 음원의 방향과 각도에 따라 검출된 신호의 세기가 변화되므로 음원의 물체에 대한 방향성 검출이 가능함으로서, 향후 FBG Hydrophone의 실용화 연구에 새로운 기틀을 마련하였다.

준정적 해석을 이용한 고속 열차의 순간 환경소음 시뮬레이션 (Instantaneous Environmental Noise Simulation of High-speed Train by Quasi-stationary Analysis)

  • 조대승;김진형;최성원;정홍구;성혜민;장승호;고효인
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권10호
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    • pp.1003-1009
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    • 2012
  • An instantaneous environmental noise simulation method emitted by a moving high-speed train by quasi-stationary analysis is proposed in this study. In the method, the propagation attenuations from stationary point sources on segmented railways to a receiver are calculated using a general purpose environmental noise prediction program ENPro based on the ISO 9613-2 method. Then, the instantaneous environmental noise at a receiver due to a moving high-speed train considering convection effect is evaluated with the information on the propagation attenuations from the instantaneous train location to the receiver and the sound power levels and directivity of stationary point sources evaluated by German Schall 03 (2006). To demonstrate the validity of proposed method, simulated and measured time history of instantaneous noise for KTX-I and KTX-II on running are compared and the results show that the method can be utilized for the train noise source identification as well as the simulation of instantaneous environmental noise emitted by a high-speed train.

Phased Array트랜스듀서에 있어서 구성 압전소자수의 변화에 따른 초음파 빔 전파 특성의 수치 해석 (Numerical Analysis of Ultrasonic Beam Profile Due to the Change of the Number of Piezoelectric Elements for Phased Array Transducer)

  • 최상우;이준현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.207-216
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    • 1999
  • 일반적인 하나 또는 두개의 압전소자를 사용하는 트랜스듀서에 비하여 다수의 압전소자를 사용하는 어레이 트랜스듀서는 각 압전소자에 가해지는 펄스의 지연시간을 제어함으로써 초음파 빔을 임의의 지점에 집속시킬 수 있고 기계적 구동없이 임의의 방향으로 조향시켜 실시간 주사를 할 수 있는 장점이 있다. 페이즈드 어레이 트랜스듀서의 설계조건은 압전소자의 수. 압전소자의 크기 그리고 압전소자 사이 간격 등 여러가지가 있으며, 본 연구에서는 그 중에서 압전소자수의 변화에 따른 초음파 빔의 특성을 호이겐스의 원리를 이용한 수평횡파의 시뮬레이션을 통하여 평가하였다. 그 결과 초음파 빔은 조향각이 증가 할수륵 음압이 감소하며, 초음파 빔 특성도 점차적으로 분산됨을 알 수 있었고 또한, 초점거리가 증가할수록 초점에서의 집속효과는 감소하고, 압전소자의 수가 증가되면 집속효과는 향상됨을 알 수 있었다.

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ISO 9613-2를 이용한 철도 환경소음 예측 모델 개선에 관한 연구 (Study on the improvement of prediction model for the railway environmental noise using ISO 9613-2)

  • 장승호;고효인;홍지영
    • 환경영향평가
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    • 제26권1호
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    • pp.11-26
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    • 2017
  • 철도 소음의 환경영향평가 업무에 있어서 소음도에 대한 정확한 예측이 중요하지만, 국내에서는 overall 소음도의 거리별 측정을 통한 경험식이 근사적으로 이용되고 있다. 본 논문에서는 소음원과 소음전파의 주파수 특성을 고려하여 철도 소음의 예측 정확도를 향상할 수 있는 예측 모델을 제안하였다. 먼저 철도 소음원을 궤도(레일 및 침목), 차륜, 동력, 공력 성분으로 구분하여 각각의 옥타브 밴드 주파수별 음향파워와 속도계수를 정의하고 음향 조도와 궤도/교량 특성을 반영할 수 있는 보정항을 도입하였다. 소음원에서 수음점까지의 전파 특성은 ISO 9613-2를 적용하여 기하학적 확산, 대기 흡음, 지면 효과, 장애물의 회절에 따른 감쇠 및 지향특성을 반영하여 계산하였다. 소음원 음향파워와 지향인자를 추정하기 위하여 전동 소음원 해석 모델 및 수치해석 결과와 통과 소음도 측정값을 이용하였다. 본 철도 소음 예측 모델을 이용하여 여러 철도 차량과 궤도 유형에 따라서 예측한 소음도를 측정값과 비교하여 정확도를 검증하였으며 기존 예측 모델보다 비교적 정확한 예측이 가능하였다. 따라서 본 결과는 철도 환경 소음의 정확한 영향 예측과 효율적인 소음 저감 대책 수립에 활용될 수 있을 것이다.

실전 판소리의 재탄생 연구 - 창극 <변강쇠 점 찍고 옹녀>를 중심으로 - (The study on the rebirth from a lost pansori : An aspect of a changgeuk )

  • 이소정
    • 공연문화연구
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    • 제33호
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    • pp.59-95
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    • 2016
  • 본 논문은 국내 뿐 아니라 해외에서도 <마담 옹(Madame Ong)>이라는 제목으로 그 작품성을 인정받은 국립창극단의 창극 <변강쇠 점 찍고 옹녀>를 통해 실전판소리가 어떻게 새롭게 재탄생되었는지, 그 과정에 주목하여 이 작품의 텍스트와 음악적 특징을 분석해보았다. 창극 <변강쇠 점 찍고 옹녀>는 현재에는 실전된 판소리 <변강쇠가>를 각색하여 창극으로 만든 작품이다. 이 과정에서 변강쇠의 치상부분인 후반부의 내용을 삭제하고, 옹녀가 변강쇠를 되찾아오기 위해 장승들과 전쟁을 벌이는 내용을 새롭게 삽입하여 텍스트의 변화를 주었다. 또한 <변강쇠 점찍고 옹녀>라는 제목에서도 드러나듯, 원작과는 다른 관점으로 변강쇠가 아닌 옹녀를 주인공으로 삼아 그동안 음녀로만 여겨졌던 옹녀를 자신의 운명에 맞서 싸우는 주체적이고 독립적인 여인으로 변모시켰다. 창극 <변강쇠 점 찍고 옹녀>는 모든 소리가 작창으로 만들어졌는데, 극과 가장 부합되는 소리, 즉 이면에 맞는 소리를 표현하기 위해 창자간의 화음을 넣는 등, 여러 가지 시도가 이루어졌다. 또한 소리를 하는 인물 혹은 등장인물의 심경 변화에 따라 그 소리의 조와 성음이 달리 사용되었음을 알 수 있다. 창극 <변강쇠 점 찍고 옹녀>는 특히 반주음악에서 다양한 시도가 이루어졌는데, 소리북을 여러 개 사용하거나 대중가요에서 왈츠, 클래식, 각도민요에 이르기까지 다양한 장르의 음악을 사용하는 등 도전적인 시도를 했다. 이러한 시도들은 극을 더욱 풍성하게 만들었고 사실감 있는 극적표현을 도와주었다. 이렇듯, 창극 <변강쇠 점 찍고 옹녀>는 내용적인 측면에서는 고전서사를 차용했지만, 음악적인 측면에서는 기존의 창극에서 벗어난 다양한 변화와 시도들을 통해, 온고지신의 면모를 갖춘 새로운 창극의 모습을 보여주었고, 현대 사회에서 창극이 나아가야 할 방향과 가능성을 제시해 준 작품이다.