• 제목/요약/키워드: Time-domain acoustic signal

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Time Stretched Pulse를 이용한 무향실 자유음장 분석 (Analysis of free field for Acoustic Anechoic Chamber based on Time Stretched Pulse)

  • 김건욱
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제49권4호
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    • pp.111-119
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    • 2012
  • Time Stretched Pulse (TSP)는 공간적으로 임펄스(Impulse)를 효율적으로 전달하고 분석하기 위해서 사용되어 진다. 하지만 발신기와 수신기의 전달함수를 포함시키지 않으면, 시간 영역에서의 분석은 직, 간접 신호의 중첩으로 공간의 자유음장 특성을 파악하기 불가능하다. 일반적으로 공간의 자유음장(Free Field)은 표준 ISO 3745 Annex A에 의해서 평가되고 있는데, 일정 주파수 간격의 1/3 옥타브 밴드 신호를 연속적으로 발신 및 수신하여 거리별 신호 감소를 역자승 법칙(Inverse Square Law)을 적용하여 판단하고 있다. 본 논문은 자유음장 분석에서 TSP 신호를 적용하여 일반적인 ISO 3745의 1/3 옥타브 밴드 신호와 비교하였다. 역자승 모델 값과의 차이점을 분석한 결과 TSP 신호 또한 1/3 옥타브 밴드 신호와 유사한 결과를 보이고 있으며, 측정 시간 및 확장성에 대해서는 우수하게 판단되었다. 본 실험에서는 ISO 3745에 의해서 제한된 주파수 범위에서 자유음장과 반자유음장(Hemi-free Field)을 검증 받은 무향실을 사용하였다.

고분자 압전 박막 센서를 이용한 사과의 충격 음파 특성 분석 (Analysis of Impact Acoustic Property of Apple Using Piezo-Polymer Film Sensor)

  • 김만수;이상대;박정학;김기복
    • 비파괴검사학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.144-150
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    • 2008
  • 본 연구는 PVDF(polyvinylidene flouride) 압전센서를 이용하여 사과의 내부 품질을 평가할 수 있는지를 고찰하기 위하여 수행되었다. 사과 표면에 기계적 충격을 가한 후 반대편에 부착된 PVDF 압전센서를 이용하여 사과를 투과한 음파신호를 수신하였다. 투과 음파신호를 분석하기 위한 음향 파라미터들로서 시간영역에서는 신호의 rise time(RT), ring down count(RC), energy(EN), event duration(ED), peak amplitude(PA)를 이용하였으며 주파수영역에서는 spectral density(SD)를 각각 이용하였다. 사과의 저장 기간이 증가함에 따라 응답신호의 크기는 감소하였으며 중심 주파수도 저주파수로 변화하였다. 분석에 사용된 음향 파라미터들은 사과의 저장 기간과 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 음향 파라미터들과 저장기간에 대하여 다중회귀분석을 수행한 결과 결정계수가 0.97로 매우 높게 나타났다. 따라서 PVDF 압전센서와 음향 파라미터를 이용하여 사과의 저장기간에 따른 내부 품질 평가가 가능할 것으로 기대된다.

고차통계 기법과 웨이브렛을 이용한 수중 천이신호 탐지 (Underwater Transient Signal Detection Using Higher-order Statistics and Wavelet Analysis)

  • 조환래;오선택;오택환;나정열
    • 한국음향학회지
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    • 제22권8호
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    • pp.670-679
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    • 2003
  • 본 논문에서는 수중 천이신호 탐지를 위하여 시간주파수 영역에서 신호분석이 가능한 웨이브렛을 적용하였다. 낮은 신호대 잡음비를 가지는 관측신호로부터 천이신호를 탐지하기 위하여 고차통계 기법과 웨이브렛을 사용하였으며, 웨이브렛을 이용하여 신호를 주파수 영역에서 분해한 다음 고차통계 기법을 이용하여 분해된 웨이브렛 계수들의 정규분포 특성을 측정하였다. 제안한 방법으로 천이신호를 탐지할 경우 낮은 신호대 잡음비를 가지는 관측 신호로부터 천이신호를 잘 탐지할 수 있었다.

이산 Wavelet 변환을 이용한 딥러닝 기반 잡음제거기 (Noise Canceler Based on Deep Learning Using Discrete Wavelet Transform)

  • 이행우
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1103-1108
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    • 2023
  • 본 논문에서는 음향신호의 배경잡음을 감쇠하기 위한 새로운 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 이산 웨이블릿 변환(DWT: Discrete Wavelet Transform) 후 기존의 적응필터를 대신 FNN(: Full-connected Neural Network) 심층학습 알고리즘을 이용하여 잡음감쇠 성능을 개선하였다. 입력신호를 단시간 구간별로 웨이블릿 변환한 다음 1024-1024-512-neuron FNN 딥러닝 모델을 이용하여 잡음이 포함된 단일입력 음성신호로부터 잡음을 제거한다. 이는 시간영역 음성신호를 잡음특성이 잘 표현되도록 시간-주파수영역으로 변환하고 변환 파라미터에 대해 순수 음성신호의 변환 파라미터를 이용한 지도학습을 통하여 잡음환경에서 효과적으로 음성을 예측한다. 본 연구에서 제안한 잡음감쇠시스템의 성능을 검증하기 위하여 Tensorflow와 Keras 라이브러리를 사용한 시뮬레이션 프로그램을 작성하고 모의실험을 수행하였다. 실험 결과, 제안한 심층학습 알고리즘을 사용하면 기존의 적응필터를 사용하는 경우보다 30%, STFT(: Short-Time Fourier Transform) 변환을 사용하는 경우보다는 20%의 평균자승오차(MSE: Mean Square Error) 개선효과를 얻을 수 있었다.

주파수 평탄도에 기반한 심잡음 검출 알고리즘 (Heart Murmur Detection Algorithm based on Spectral Flatness)

  • 이윤정;이기현;나승대;성기웅;조진호;김명남
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.557-566
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    • 2016
  • Heart sounds generated by the beating heart and blood flow reflect the turbulence created when the heart valves snap shut. Cardiac diagnosis is typically started by an auscultation using a stethoscope, from which a medical doctor, depending on his hearing capabilities and training, listens and interprets the acoustic signal. This method of diagnostic is uncertain, mostly due to the fact that human ear loses the acoustic frequency sensitivity through the years. Even though an auscultation has some weaknesses like uncertainty, it is considered as a primary tool due to its simplicity. In this paper, heart murmur detection algorithm is proposed using time and frequency characteristics of heart sound. The propose heart murmur detection method adapted conventional primary heart sound detection method in time domain and modified spectral flatness method in frequency domain for detecting heart murmurs. From experimental results, it is confirmed that the proposed algorithm detect the heart murmurs efficiently.

음원 심도 추정을 위한 스코어-패널티 기법과 정합장 처리 기법의 비교 (Comparison of score-penalty method and matched-field processing method for acoustic source depth estimation)

  • 이근화;홍우영;박중용;손수욱;배호석;박정수
    • 한국음향학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.314-323
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    • 2024
  • 최근 해양 포유동물의 수동 음향 추적을 위해 스코어-패널티 법이 사용되고 있다. 전통적인 시간영역 정합장 처리 기법은 손실함수에 측정신호와 손실신호간의 정합도만을 고려하는 반면, 스코어-패널티법은 측정 신호와 모의신호의 비적합도를 반영하는 페널티 항도 추가로 고려한다. 본 연구에서는 스코어-패널티법을 파형을 알고 있는 수동표적의 심도 추정에 적용했다. 수중 음속 구조의 불확실성을 갖는 심해 환경을 가정하고, 스코어-패널티법의 성능을 평가했다. 또한 시간영역 정합장 처리기법의 결과와 서로 비교했다. 약한 수중 음속 오정합 환경에서 스코어-패널티법은 시간영역 정합장 처리기법보다 높은 정확도를 보이고 효율적으로 동작했다. 그렇지만 수중 음속 구조의 오정합이 매우 큰 경우에는 두 기법 모두 표적의 심도 추정에는 실패했다.

웨이블릿 변환을 이용한 복합재 모재균열의 신호특성 분석 (Study of Signal Characteristics of Matrix Cracks in Composites Using Wavelet Transform)

  • 방형준;김대현;강동훈;홍창선;김천곤
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.151-154
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    • 2002
  • The objective of this study is to find the change of signal characteristics of matrix cracks due to the different specimen shapes. As the concept of the smart structure, monitoring of acoustic emission (AE) can be applied to inspect the fracture of the structures in operating condition using built-in sensors. To understand the characteristics of matrix crack signals, we performed tensile tests by changing the thickness and width of the specimens. This paper describes the implementation of time-frequency analysis such as wavelet transform (WT) fur the quantitative evaluation of fracture signals. The experimental result shows the distinctive signal features in frequency domain due to the different specimen shapes.

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웨이블렛 변환을 이용한 부분 방전 신호 분석 (An Analysis of Partial Discharge signal Using Wavelet Transforms)

  • 박재준;장진강;임윤석;심종탁;김재환
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.169-172
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    • 1999
  • Recently, the wavelet transform has been a new and powerful tool for signal processing. It is more suitable specially for the feature extraction and detection of non-stationary signals than traditional methods such as, the Fourier Transform(FT), the Fast Fourier Transform(FFT) and the Least Square Method etc. because of the characteristic of the multi-scale analysis and time-frequency domain localization. The wavelet transform has been developed for the analysis of PD pulse signal to raise in the progress of insulation degradation. In this paper, the wavelet transform was applied to one foundational method for feature extraction. For the obtain experimental data, a computer-aided partial discharge measurement system with a single acoustic sensor was used. If we are applying to the neural network method the accumulated data through the extracted feature, it is expected that we can detect the PD pulse signal in the insulation materials on the on-line.

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고속 웨이브렛 변환 적응알고리즘을 이용한 적응잡음제거기에 관한 연구 (Adaptive Noise Canceler Using Fast Wavelet Transform Adaptive Algorithm)

  • 이채욱;박세기;오신범;강명수
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(4)
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    • pp.179-182
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    • 2002
  • In this paper, we propose a wavelet based adaptive algorithm which improves the convergence speed and reduces computational complexity using the fast running FIR filtering efficiently We compared the performance of the proposed algorithm with time and frequence domain adaptive algorithm using computer simulation of adaptive noise canceler based on synthesis speech. As the result, the proposed algorithm is suitable for adaptive signal processing area using speech or acoustic field.

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수중 표적 신호 방해를 위한 저주파 능동 반향음 감소 기술 연구 (A Study on the Low-frequency Active Echo Reduction Technology for Reducing Underwater Target Echo Signal)

  • 김재필;지유나;박영철;노응휘;엄원석;최용규;김대업;서영수
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.43-50
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    • 2017
  • Acoustic tiles are typically installed on the surface of pressure vessels in submarines to minimize echoes based on the ship's own noise and active sonar. In this study, we studied low frequency active echo reduction techniques to reduce underwater target echo signals. Active control algorithms using tile type projectors and FxLMS logic have been developed and the projectors have been installed in the assumed hull structure. The effectiveness of projectors and control algorithms has been evaluated in time and frequency domain analysis through experiments in the tank.