평면파 반사 계수는 수중에서의 음파에너지에 관한 해저 바닥의 모든 정보를 담고 있고 음향 해석 모델의 입력 값으로도 사용할 수 있는 음향학적 물리량이다. 본 연구에서는 실험실 수조 환경에서 입자 매질 ( 세 종류의 유리구슬, 모래 )의 평면파 반사 계수, 음속 및 감쇠계수를 측정했다. 반사 실험은 수조의 한계를 고려해 $28{\sim}53^{\circ}$의 입사각과 중심 주파수 100kHz의 협대역 신호를 이용해 수행했다. 자기 교정법 (Self-calibration method)을 이용해 측정된 자료로부터 반사 계수를 계산했고 측정된 반사 계수의 경향 및 실험의 불확실성을 서술했다. 입자 매질의 음속 및 감쇠계수는 거리 수신 신호간의 회귀분석을 통해 계산했다. Biot 이론을 이용해 측정된 음속과 감쇠계수로부터 다공율과 침투율을 추정하고 실제 지질학적 측정값과의 유사성을 확인했다. 최종적으로 추정된 다공율, 침투율을 이용해 이론적 인 반사 계수를 계산하고 반사 실험의 측정값과 비교했다. 본 실험 결과는 Biot 이론으로 일관성 있게 입자 매질의 음향학적 물성을 설명할 수 있음을 입증한다.
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.
In this study, the acoustic properties of steel-wire sound absorbing materials with different thickness and bulk density were investigated in terms of characteristic impedance, propagation constant, and absorption coefficient. The well-known two-cavity method was used for evaluating those acoustic parameter values in experiments. Also, in order to validate the experimentally measured values, the results were compared with the results obtained from Chung and Blaser's transfer function method and SWR method. The experimentally measured values of normal absorption coefficients were generally agreed well with the corresponding values from the transfer function method and the SWR method. Based on the experimental results, the following conclusions could be made. The magnitude of the absorption coefficient and the frequency range of the maximum absorption coefficient were controllable by changing the thickness and bulk density of the sound absorbing materials. Also, the magnitude of the absorption coefficient depended on the characteristic impedance and the propagation constant. As large as the air cavity depth at the rear side of the steel-wire sound absorbing materials, the maximum magnitude of the absorption coefficient occurred at the lower frequency ranges.
This paper describes a series of fundamental studies on reflection and emission of weak pressure waves from an open end of a pipe. Acoustical theories which have been employed in the plane pressure waves inside a pipe are applied to the present study. The objective of the present study is to investigate the reflection or emission coefficient of pressure wave at an open end of a pipe, the length of open end correction, and the directivity characteristics of the pressure waves emitted from the pipe. The results show that the reflection coefficient of pressure wave at an open end and the length of open end correction decrease for the wave length of pressure wave to increase. It is also found that the reflection coefficient for a baffle plate at the exit of pipe is larger than that for no baffle plate.
A new absorption material, cellulose sponge soaked in cement, was made for anechoic water tank and its acoustical properties were investigated by pulse methods. The sound absorption coefficient a (dB/cm) of the material was obtained in the frequency range of 40~120kHz from the echo reduction ER (dB) and insertion loss IL (dB) data. The result was averagely 1.8dB/cm higher than the sound absorption coefficient a (dB/cm) of cork-filled rubber which is one of the most effective absorption materials. The wedge (1.2~5.0cm long) type absorption tiles were made with this new material. The echo reduction ER (dB) of the absorption tile with 5.0cm wedge measured in water tank was higher than 20dB in the experimental frequency range.
Kim, Hyun-Sil;Kim, Jae-Seung;Lee, Seong-Hyun;Seo, Yun-Ho
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제6권4호
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pp.894-903
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2014
Insertion loss prediction of large acoustical enclosures using Statistical Energy Analysis (SEA) method is presented. The SEA model consists of three elements: sound field inside the enclosure, vibration energy of the enclosure panel, and sound field outside the enclosure. It is assumed that the space surrounding the enclosure is sufficiently large so that there is no energy flow from the outside to the wall panel or to air cavity inside the enclosure. The comparison of the predicted insertion loss to the measured data for typical large acoustical enclosures shows good agreements. It is found that if the critical frequency of the wall panel falls above the frequency region of interest, insertion loss is dominated by the sound transmission loss of the wall panel and averaged sound absorption coefficient inside the enclosure. However, if the critical frequency of the wall panel falls into the frequency region of interest, acoustic power from the sound radiation by the wall panel must be added to the acoustic power from transmission through the panel.
해면질골에서 위상속도 및 감쇠계수와 구조적 특성 사이의 상관관계를 고찰하기 위하여 나일론 줄을 평행하게 배열하여 제작된 해면질골 팬텀이 이용되었다. 7개의 해면질골 팬텀의 골소주 간격 (trabecular separation; Tb.SP)은 $300\;{\mu}m$부터 $900\;{\mu}m$까지 분포하였으며, 골용량 비율 (volume fraction: VF)은 1.6%부터 8.7%까지 분포하였다. 해면질골 팬팀의 위상속도 및 감쇠계수는 12.7 mm의 직경 및 1 MHz의 중심 주파수를 갖는 한 쌍의 광대역, 비집속형 초음파 변환기와 함께 수중에서 투과법을 이용하여 측정되었다. 1 MHz에서 측정된 위상속도 및 감쇠계수는 Tb.Sp이 증가함에 따라 거의 선형적으로 감소하였으며, VF이 증가함에 따라 거의 선형적으로 증가하였다. 위상속도 및 감쇠계수를 독립변수로 하고 Tb.Sp 및 VF을 종속변수로 하는 단순 및 다중선형회귀모델로부터 VF 예측을 위한 결정계수가 Tb.Sp 예측을 위한 결정계수에 비하여 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. 이와 같이 나일론 줄을 평행하게 배열하여 제작된 해면질골 팬텀에서 나타나는 결과는 사람의 해면질골에서 나타나는 결과와 잘 일치하였으며, 해면질골에서 위상속도 및 감쇠계수 측정으로부터 구조적 특성 평가가 가능하다는 것을 알 수 있었다.
본 논문은 회귀신경망을 이용한 음성인식에 관한 연구이다. 예측형 신경망으로 음절단위로 모델링한 후 미지의 입력음성에 대하여 예측오차가 최소가 되는 모델을 인식결과로 한다. 이를 위해서 예측형으로 구성된 신경망에 음성의 시변성을 신경망 내부에 흡수시키기 위해서 회귀구조의 동적인 신경망인 회귀예측신경망을 구성하고 Elman과 Jordan이 제안한 회귀구조에 따라 인식성능을 서로 비교하였다. 음성DB는 ETRI의 샘돌이 음성 데이터를 사용하였다. 그리고, 신경망의 최적모델을 구하기 위하여 예측차수와 은닉층 유니트 수의 변화에 따른 인식률의 변화와 문맥층에서 자기회귀계수를 두어 이전의 값들이 문맥층에서 누적되도록 하였을 경우에 대한 인식률의 변화를 비교하였다. 실험결과, 최적의 예측차수, 은닉층 유니트수, 자기회귀계수는 신경망의 구조에 따라 차이가 나타났으며, 전반적으로 Jordan망이 Elman망보다 인식률이 높았으며, 자기회귀계수에 대한 영향은 신경망의 구조와 계수값에 따라 불규칙하게 나타났다.
본 논문에서는 장거리 통신시스템의 적응 반향제거 기에서 퍼지제어 시스템에 기초한 새로운 동시통화 검출방법을 제안하였다. 이 방법에서, 동시통화 검출을 위한 퍼지추론의 두 입력 변수는 근단 신호와 실제 반향 신호가 더해진 소요 신호와 에러 신호 사이의 상호상관계수와 소요 신호와 추정된 신호 사이의 상호상관계수를 사용하였다. 퍼지 제어기에서 사다리꼴 소속함수로 퍼지화하고 if-then 추론규칙을 이용하여 max-min 합성하였으며, 합성된 결과를 무게중심법에 의하여 디퍼지화한 값으로 동시통화와 반향경로 변화 그리고 동시통화시 반향경로 변화를 검출하도록 하였다. 퍼지 동시통화 검출기는 기존의 알고리듬보다 동시통화와 반향경로 변화를 추정할 수 있었으며 동시통화시에 반향경로 변화에도 좋은 성능을 보였다.
음선 모델링에서 다층 해저 바닥을 고려하는 경험적 방법 중 하나는 단일층 가정으로써, 다층 구조에 대한 평면파 반사계수를 사용하는 것이다. 본 연구자는 이층 해저 바닥에 대해 단일 층 가정의 유효성을 조사하고, 음속비, 송수신 거리 당 층 두께, 1차 반사파의 스침각의 함수로 표현되는 간단한 부등식 조건을 얻었다. 부등식 조건으로부터, 단일 층 가정이 실제 해양 환경의 중주파수 음선 모델링에 적용될 수 있음을 보였다. 마지막으로 한국 동해와 유사한 해양환경에 대해 수치실험을 수행하였다. 다층 해저 바닥에 대한 평면파 반사계수를 적용한 기하학적 빔 모델을 이용하여 비상관 전달손실을 계산하고, 서울대학교에서 개발한 포물선 방정식 패키지인 SNUPE 2.0의 결과와 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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