• 제목/요약/키워드: Wide dynamic range compression

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범용 DSP 칩을 이용한 다중 채널 보청기의 저전력 구현 (Low-Power Implementation of A Multichannel Hearing Aid Using A General-purpose DSP Chip)

  • 김범준;변준;박영철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.18-25
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    • 2018
  • 본 논문에서는 범용 DSP 칩을 이용한 저전력 다중 채널 보청기 시스템 구현을 제시한다. 본 시스템은 WDRC(Wide Dynamic Range Compression)를 이용한 음향 증폭 알고리즘, 적응 하울링 제거 알고리즘, 단일 채널 잡음 감소 알고리즘을 포함한다. 저전력 구현을 위해 각 알고리듬을 정수연산 프로그램으로 재구성하였고, BelaSigna(R) 250의 명령어를 사용하여 정수연산 프로그램을 어셈블리 프로그램으로 변환하였다. 실시간 시스템을 사용한 실험을 통해 각 알고리즘의 성능을 확인하였다. 또한 구현 시스템의 클럭을 측정하였으며, 그 결과 전체 신호 처리 블록이 대략 7.02MHz 클럭에서 실시간으로 동작함을 확인하였다.

Simulink 기반 다채널 디지털 보청기 알고리즘 개발 플랫폼 구현 (Implementation of Multichannel Digital Hearing Aid Algorithm Development Platform using Simulink)

  • 변준;민지환;차태환;지유나;박영철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.205-212
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    • 2016
  • 본 논문에서는 Matlab에서 제공하는 Simulink를 활용하여 다채널 디지털 보청기 알고리즘 개발 플랫폼의 구현을 제안하였다. 디지털 보청기는 난청자의 원활한 의사소통을 돕는 의료기구로 그 중요성이 날로 증가하고 있다. 특히 다채널 디지털 보청기는 난청자의 주파수 별 청력 손실 정도에 따른 보상이 가능해 고막의 손상을 최소화하는 동시에 보청기 사용자에게 적합한 증폭이 가능해진다. 본 논문에서 구현한 개발 플랫폼은 WOLA 필터뱅크를 이용해 입력 신호의 분석 및 합성이 이루어지며 광역동범위압축(Wide Dynamic ragne compression) 기반의 난청 보상 알고리즘, 적응 필터를 이용한 음향 궤환 제거 알고리즘(Adaptive feedback cancellation)을 포함한다. Simulink를 이용한 개발 플랫폼에서 각 블록의 파라미터를 설정 할 수 있고 블록별 결과가 확인이 가능하다. 이를 이용해 기계어 코딩 전 단계에서 알고리즘 테스트가 가능하기 때문에 보청기 알고리즘의 개발 시간이 단축 가능하고 계산량 및 성능 최적화가 가능해졌다.

고질소강 오스테나이트계 스테인레스강의 압축변형특성 (Deformation Characteristic by Compression in High-Nitrogen Austenitic Stainless Steel)

  • 이종욱;김동수;김병구;이명열
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.139-141
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    • 2007
  • Compression tests were carried out to investigate morphologies of compressed specimen, deformation microstructure and stress-strain relation in high-nitrogen austenite stainless steel. Tests were performed under a wide range of temperature and, with true strain rates up to $\dot{\varepsilon}$ =0.05, 0.1, 0.5 and $1.0s^{-1}$. The activation energy of loading force was equal to plastic deformation energy within the temperature range of $900^{\circ}C$ to $1250^{\circ}C$. Dynamically recrystallized grain size decreased with an increasing strain rate and temperature. Flow stresses and deformation microstructures, were used to quantify the critical strain rate and recrystallized grain size. The grain size versus strain rate-temperature map obtained in the study was in good agreement with the deformation microstructures of compressed specimens.

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삼차원 메쉬 처리를 이용한 고명암 대비 압축 (High Dynamic Range Compression using 3D Mesh Processing)

  • 임종국;이윤진;이승용
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.9-16
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    • 2002
  • 고명암 대비 영상은 일반적인 영상가는 달리 장면의 휘도를 그대로 지니고 있기 때문에 많은 분야에 걸쳐 유용하게 사용되고 있다. 하지만 고명암 대비 영상은 영상 출력 장치가 표현 가능한 명암 대비의 범위를 벗어 나기 때문에 고명암 대비를 압축해야만 영상 출력 장치에 나타낼 수 있다. 본 논문에서는 고명암 대비 영상을 점진적 영상으로 변환하여 명암 대비를 압축하는 방법을 제시한다. 점진적 영상은 점진적 메쉬에 기반한 영상 표현 방법으로 하나의 영상을 기반 영상과 정점 분할 및 세부 정보의 나열로 표현한다. 점진적 영상으로 표현된 고명암 대비 영상은 기반 영상과 세부 정보의 크기를 스케일링하여 명암 대비를 압축한다. 스케일링에 사용되는 가중치는 세부 정보의 크기에 대한 함수로 구할 수 있으며 세부 정보가 클수록 작은 가중치를 사용하여 그 크기를 많이 줄여 주고 세부 정보가 작을 수록 원래 세부 정보와 비슷하게 만든다. 이 알고리즘을 사용하면 영상의 무늬는 남기면서 명암 대비를 압축시킬 수 있다.

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JPEG Pleno 홀로그램 데이터의 정규화를 위한 양자화 (Quantization Method for Normalization of JPEG Pleno Hologram)

  • 김경진;김진겸;오관정;김진웅;김동욱;서영호
    • 방송공학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.587-597
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    • 2020
  • 본 논문에서는 디지털 홀로그램을 처리하는 과정에서 필수적으로 발생하는 양자화 과정에 대해 분석하고 최적화된 양자화기를 제안한다. 홀로그램의 압축 표준을 제정하고 있는 JPEG Pleno에서 full complex 홀로그램은 32비트 혹은 64비트의 정밀도를 갖는 복소수로 정의되고, 값의 범위는 홀로그램의 생성 방법 및 객체의 형태에 따라서 매우 다양하다. 이와 같은 높은 정밀도와 넓은 범위를 갖는 데이터는 신호 처리 및 압축 등의 이유로 인해 보다 낮은 정밀도를 갖는 고정소수점 데이터 혹은 정수형 데이터로 변환된다. 또한 다양한 신호처리 과정을 거친 홀로그램 데이터를 SLM에 재생하기 위해서는 SLM의 화소가 표현할 수 있는 값의 정밀도로 근사화된다. 이러한 과정은 양자화를 통한 정규화 과정이라 할 수 있다. 본 논문에서는 높은 정밀도와 넓은 범위의 홀로그램 데이터를 양자화 기법을 이용하여 정규화시키는 방법에 대해 소개하고 최적화된 방법을 제시한다.

Linear-logarithmic Active Pixel Sensor with Photogate for Wide Dynamic Range CMOS Image Sensor

  • Bae, Myunghan;Jo, Sung-Hyun;Choi, Byoung-Soo;Choi, Pyung;Shin, Jang-Kyoo
    • 센서학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.79-82
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    • 2015
  • This paper proposes a novel complementary metal oxide semiconductor (CMOS) active pixel sensor (APS) and presents its performance characteristics. The proposed APS exhibits a linear-logarithmic response, which is simulated using a standard $0.35-{\mu}m$ CMOS process. To maintain high sensitivity and improve the dynamic range (DR) of the proposed APS at low and high-intensity light, respectively, two additional nMOSFETs are integrated into the structure of the proposed APS, along with a photogate. The applied photogate voltage reduces the sensitivity of the proposed APS in the linear response regime. Thus, the conversion gain of the proposed APS changes from high to low owing to the addition of the capacitance of the photogate to that of the sensing node. Under high-intensity light, the integrated MOSFETs serve as voltage-light dependent active loads and are responsible for logarithmic compression. The DR of the proposed APS can be improved on the basis of the logarithmic response. Furthermore, the reference voltages enable the tuning of the sensitivity of the photodetector, as well as the DR of the APS.

다채널 디지털 보청기에 적용 가능한 Adaptive Feedback Cancellation 알고리즘 구현 (Implementation of Adaptive Feedback Cancellation Algorithm for Multichannel Digital Hearing Aid)

  • 전신혁;지유나;박영철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.102-110
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    • 2017
  • 본 논문에서는 다채널 디지털 보청기에 적용 가능한 적응 음향 궤환 제거(Adaptive Feedback Cancellation : AFC) 알고리즘을 실시간으로 구현한다. 다채널 디지털 보청기는 일반적으로 난청 보상을 위해 FFT 필터뱅크 기반 광역 동범위압축(Wide Dynamic Range Compression) 알고리즘을 사용한다. 구현한 실시간 음향 궤환 제거 알고리즘은 다채널 디지털 보청기와 동일한 FFT 필터뱅크를 사용하여 WDRC와 함께 하나의 통합된 구조를 가짐으로써 보청기 배터리 수명에 영향을 미치는 연산량 측면에서 이득을 볼 수 있었다. 구현된 음향 궤환 제거 알고리즘은 고정 및 변화하는 음향 궤환 경로를 실시간으로 추정하여 보청기 출력 신호의 품질을 향상시킴을 확인하였다. 또한 비선형적인 입, 출력에 의해 음향 궤환 제거기가 정상적으로 작동하지 못해 출력 신호의 포화가 일어날 경우 감소 이득을 적용하여 시스템의 안정성을 높이고자 하였다. 결과적으로 다양한 실제 사용 환경에서 강건하게 동작하는 알고리즘을 구현할 수 있었다. 본 알고리즘은 추후 음질 개선 알고리즘 등 다양한 기능의 추가 구현이 용이하다.

음성 검출 기반의 저연산 이득 제어 알고리즘 (A Gain Control Algorithm of Low Computational Complexity based on Voice Activity Detection)

  • 김상균;조우형;정민아;권장우;이상민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권5호
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    • pp.924-930
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    • 2015
  • 본 논문에서는 잡음 환경에서 적은 연산량으로 소형 음향기기의 음질 향상을 위한 새로운 저연산 이득 제어 알고리즘을 제안한다. 대표적인 소형 음향기기인 보청기의 이득 제어 알고리즘은 입력 신호를 잡음 제거 한 후 이 신호의 파워를 기준으로 광역동범위압축 (wide dynamic range compression, WDRC)을 하기 때문에 불필요한 신호까지 증폭된다. 제안된 이득 제어 알고리즘은 음성 검출기 (voice activity detection, VAD)의 결과를 이용하여 음성의 존재 유/무에 따라 적응적으로 이득을 제어한다. 성능 평가를 위해 제안된 알고리즘은 VAD를 적용하지 않은 알고리즘과 정상 및 비정상 잡음환경에서 다양한 조건을 부과하여 비교하였으며, 실험결과 제안된 알고리즘이 전체 성능 및 잡음 구간에서 향상된 결과를 보였다.

Ti-6Al-4V합금의 비틀림 및 압축변형에 따른 고온변형거동 고찰 (Investigation of High Temperature Deformation Behavior in Compression and Torsion of Ti-6Al-4V Alloy)

  • 염종택;정은정;김정한;홍재근;박노광;이종수
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.435-438
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    • 2008
  • High temperature deformation of Ti-6Al-4V alloy with a lamellar colony microstructure was investigated by hot compression and torsion tests. The torsion and compression tests were carried out under a wide range of temperatures and strain rates with true strain up to 2 and 0.7, respectively. The processing maps were generated on the basis of compression and torsion test data and using the principles of dynamic materials modeling (DMM). The shapes of the strain-stress curves in alpha-beta region and processing maps obtained on the two different tests have been compared with a view to evaluate the effect of the microstructure evolution on the flow softening behavior of Ti-6Al-4V alloy with a lamellar colony microstructure.

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충격 압축에 의한 제논 가스의 이온화 특성 연구 (A Study of the Ionization Characteristics of Xenon Gas by Shock Compression)

  • 이대성;신재렬;최정열;최윤수;김형원
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.493-502
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    • 2010
  • In this paper, the ionization characteristics of noble gases are studied numerically behind strong shock waves. As a first step, the equilibrium ionization mechanism of noble gases is modeled in wide ranges of temperature and pressure. As a next step the equilibrium ionization model is coupled with fluid dynamic equations to analyze the local thermodynamic equilibrium(LTE) ionization process at high temperature and pressure conditions behind the strong imploding shock waves. The ionization characteristics of xenon gas is studied in a wide range of test conditions with thermal radiation effects. Hence, the results give optimal conditions of maximum ionization and radiation behind the imploding shock waves.