• 제목/요약/키워드: Sound speed of acoustic materials

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Acoustic Properties of Solid Materials: Sound Speed, Transmission Coefficient, and Attenuation

  • Roh Heui-Seol;Lee Kang Il;Jung Kyung-Il;Yoon Suk Wang
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2002년도 하계학술발표대회 논문집 제21권 1호
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    • pp.525-528
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    • 2002
  • The speed of sound, transmission coefficient, and attenuation are measured around the center frequency 1 and 2 MHz in solid materials such as bone, sediment, rubber, and Lucite materials. Common and different characteristics of such materials in the sound speed, transmission coefficient, and attenuation are discussed. Ambiguities in estimating such acoustic characteristics we also addressed. Ultrasonic properties of the first and second kind waves are clarified for different materials. Discussions are concentrated on classes of sound speed, broadband ultrasonic attenuation (BUA), and correlations of sound speed and BUA with apparent density. New correlations of inverse sound speed square and BUA with apparent density are suggested.

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Measurements of Acoustic Properties of Tofu and Acorn Curd as Potential Tissue-mimicking Materials

  • Li Ying;Guntur S.R.Anjaneya Reddy;Choi Min Joo;Paeng Dong-Guk
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제24권4E호
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    • pp.132-138
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    • 2005
  • The purpose of this study is to measure the acoustic properties of Tofu and Acorn Curd (Dotori Muk), which are possibly used as tissue mimicking materials (TMMs). Due to its availability and low cost, Tofu was suggested as a TMM by several researchers who measured only sound speed and attenuation. The acoustic properties of Tofu and Muk including the backscattering coefficient were measured in this paper. Sound speed was measured by the time shift in a pulse echo setup. Attenuation coefficients and backscattering coefficients were measured by a broadband method using both 5 MHz and 10 MHz transducers in the frequency domain. The measured acoustic properties of both Tofu and Muk are observed to be similar to those of biological tissues such as beef liver or beef heart.

공명 산란 이론을 이용한 단일층 원통형 껍질 내부 물질의 음향 식별 (Acoustic Identification of Inner Materials in a Single-layer Cylindrical Shell with Resonance Scattering Theory)

  • 조영태;김완구;윤석왕
    • 한국음향학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.257-263
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    • 2015
  • 음향 공명 이론을 이용하여 단일층 원통형 껍질 속 내부 물질의 음향 식별을 연구하였다. 원통형 껍질의 이론적인 공명 피크 주파수들은 내부 물질의 밀도 변화에 의해서는 거의 영향을 받지 않으나, 음속 변화에 의해서는 두드러지게 변화를 보인다. 이와 같은 음향 의존성을 원통형 껍질 속 내부 물질을 식별하는 데 활용할 수 있다. 단일층 원통형 껍질에 대한 음향 공명 스펙트로그램을 정규화 주파수 및 내부 물질 음속의 함수로서 이론적으로 작성한다. 이 스펙트로그램에 측정한 후방 산란 음압장의 음향 공명 피크들을 중첩함으로써 내부 물질을 음향학적으로 식별할 수 있다. 이를 실험적으로 확인하기 위하여 물, 기름 또는 에틸렌글리콜을 넣은 원통형 껍질의 후방 산란 음압장을 수조 안에서 측정하였다. 단일 송수신 방식으로 중심주파수 1.05 MHz인 음파 변환기로 측정한 후방 산란 음압장의 음향 공명 피크로 내부 물질을 식별할 수 있었다.

수중음향센서 수온 변화에 따른 음향 수신 특성 변화 연구 (A study on temperature dependent acoustic receiving characteristics of underwater acoustic sensors)

  • 제엽;조요한;김경섭;김용운;박세용;이정민
    • 한국음향학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.214-221
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    • 2019
  • 본 논문은 수중음향센서의 수온 변화에 따른 음향 수신 특성 변화를 이론적, 실험적 방법으로 확인하였다. 반사판 및 배플 구성에 따라 중 저주파용 및 고주파용의 두 가지 음향센서를 설계하여 $-2^{\circ}C{\sim}35^{\circ}C$의 온도범위에서 온도 변화에 따른 음향 수신 특성을 각각 분석하였다. 음향센서 주요 구성 소재의 온도별 물성치 변화에 대한 영향성을 분석하기 위하여 압전세라믹, 몰딩 및 배플 시편의 온도별 물성치 변화를 측정하였고, 측정된 물성치를 활용하여 온도별 수신감도(Receiving Voltage Sensitivity, RVS) 변화를 유한요소해석 기법을 통하여 해석하였다. 제작된 두 가지 음향센서의 온도별 수신감도 특성을 측정하기 위하여, 내부 수온 및 수압 조정이 가능한 압력 챔버에 음향센서를 설치하고 챔버 내부 수온을 변화시켜가며 수신감도를 측정하였다. 측정 및 분석결과 수중센서의 온도별 수신감도 특성은 몰딩 재료의 음속변화에 주도적으로 영향을 받는 것을 확인하였다.

넌코히어런트 전송 방식에서 초음파를 이용한 디지털 통신속도 개선 프로토콜 제안 (Proposal of a non-coherent Communication Protocol with Ultra Sonic which can Improve the Communication Speed)

  • 윤병우
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • 수중이나 지하에서는 매질의 전도성으로 인하여 전파를 이용한 무선 통신이 어렵다. 이러한 경우 초음파 등과 같은 음향신호를 이용하여 무선통신을 하는데 이 경우도 시변 다경로현상, 도플러효과, 각종 감쇄 등으로 인하여 코히어런트방식의 통신에서는 장거리 전송이 어렵다. 따라서 장거리 전송에서는 FSK 등과 같은 넌코히어런트방식의 데이터 전송방식을 사용하는데 이 경우 음향신호의 전송속도가 늦다는 특성 때문에 넓은 대역폭의 데이터 전송이 어렵다. 수중에서 다양한 통신 수요에 따라 음성통신 뿐만 아니라 화상 데이터 전송 등이 요구되는데 이와 같은 많은 데이터 전송시 넌코히어런트방식의 통신에서 그 요구조건을 만족시키기가 어렵다. 본 연구에서는 시간지연신호에 디지털 데이터를 실음으로써 동시에 8비트 또는 16비트 등과 같이 여러 비트의 데이터를 전송함으로써 전송속도를 개선할 수 있는 새로운 전송프로토콜을 제안한다.

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지그재그 구조 메타물질을 이용한 음향 소음기 설계 (Design of acoustic meta-material silencer based on coiled up space)

  • 심기훈;장준영;권호진;송경준
    • 한국음향학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.31-37
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    • 2021
  • 본 논문은 덕트 내 소음을 저감하기 위해 저주파 대역에서 작동하는 음향메타물질 소음기를 개발하는데 목적이 있다. 지그재그 도파관 구조물과 헬름홀츠 형상을 조합하여, 음파의 공간상 진행 속도를 줄이는 고 굴절 메타물질 기반 음향 소음기를 설계하였다. 파장보다 매우 작은 도파관에서 점성 및 열 감쇠 효과를 계산하기 위해 점성 및 열 매쉬를 도입하여 Finite Element Method(FEM) 해석을 진행하였다. 4-Microphone Method를 이용하여 해석 결과로부터 반사율, 투과율과 흡음률을 구했으며, 지그재그 구조 소음기의 구조물 간격을 변화시켜 차단 주파수와 투과손실을 조절할 수 있음을 확인하였다. 또한, 메타물질들을 직렬 및 병렬 배열하여 광대역으로 소음을 차단하는 메타물질 소음기를 제시하였다.

신소재를 사용한 인체조직모사물질의 합성과 초음파 물리적 특성에 관한 연구 (The Study on Ultrasound Physical Characteristic and Synthesis of Tissue Mimicking Materials Used New Materials)

  • 마상철;김화선;안영만
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제33권3호
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    • pp.245-252
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    • 2010
  • 본 연구는 주제인 폴리우레탄(polyurethane, PU)과 새로운 형태의 n-type 산란재를 사용하여 합성한 조직모사물질(tissue mimicking materials : TMM)에 대해 국제표준규격 IEC 60601-2-37(2007)의 Annex D.D가 권고한 인체 연조직(soft tissue)의 음향학적 특성 기준에 준해, 전파속도, 임피던스, 감쇠계수 특성 등을 분석하였으며, 영상특성은 SONOACE 9900C PRIME(MEDESON Co.), 3.5 MHz 컨벡스 프로브(2.5-5.0 MHz)로 초음파 휘도와 최대투과심도를 분석 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 주제인 prepolymer와 polyol mixture를 혼합하고 n-type 산란재를 0~8%로 점차 증가하여 합성하였을 때, 1. 조직모사물질의 전파속도는 산란재가 증가할수록 연조직에 더 가깝게 수렴(convergence)하였다. 2. 음향임피던스는 산란재가 감소할수록 연조직에 더 가깝게 수렴하였다. 3. 감쇠계수는 산란재가 증가할수록 증가하였다. 4. 영상 평균휘도는 산란재가 증가할수록 증가하였으나 역치가 있었다. 5. 최대투과심도는 산란재 6% 조직모사물질에서 연조직에 가깝게 수렴하였다.

운동성 조음장애에서 폐쇄자음 발성의 음향학적 특성 (Acoustic Characteristics of Stop Consonant Production in the Motor Speech Disorders)

  • 홍희경;김문준;윤진;박희택;홍기환
    • 대한후두음성언어의학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.33-42
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    • 2012
  • Background and Objectives : Dysarthria refers to speech disorder that causes difficulties in speech communication due to paralysis, muscle weakening, and incoordination of speech muscle mechanism caused by damaged central or peripheral nerve system. Pitch, strength and speed are influenced by dysarthria during detonation due to difficulties in muscle control. As evaluation items, alternate motion rate and diadochokinesis have been commonly used, and articulation is also an important evaluation items. The purpose of this study is to find acoustic characteristics on sound production of dysarthria patients. Materials and Methods : Research subjects have been selected as 20 dysarthria patients and 20 subjects for control group, and voice sample was composed of bilabial, alveolar sound, and velar sound in diadochokinetic rate, while consonant articulation test was composed of bilabial plosive, alveolar plosive, velar plosive. Analysis items were composed of 1) speaking rate, energy, articulation time of diadochokinesis, 2) voice onset time (VOT), total duration (TD), vowel duration (VD), hold of plosives. Results and Conclusions : The number of diadochokinetic rate of dysarthria was smaller than control group. Both control group and dysarthria group was highly presented in the order of /t/>/p/>/k/. Minimum energy range per cycle during diadochokinetic rate of dysarthria group was smaller than control group, and presented statistical significance in /p/, /k/, /ptk/. Maximum energy range was larger than control group, and presented statistical significance in /t/, /ptk/. Articulation time, gap, total articulation time during diadochokinetic rate of dysarthria group was longer than control group and presented statistical significance. The articulation time was presented in both control group and dysarthria group in the order of /k/>/t/>/p/, while Gap was presented in the order of /p/>/t/>/k/ for control group and /p/>/k/>/t/ for dysarthria group. VOT, TD, VD regarding plosives of dysarthria group were longer than control group. Hold showed large deviation compared to control group that had appeared due to declined larynx and articulation organ motility.

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