• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.189-199
• /
• 2016

Many implantable hearing aids are being developed as alternatives to conventional hearing aids which has inconveniences for use and social stigma that make hearing-impaired people avoid to wear it. Particularly, the fully-implantable middle ear hearing devices (F-IMEHD) are being actively studied for mixed or sensorineural hearing impaired people. In development of F-IMEHD, the most difficult problem is improving the performance of implantable microphone. Recently, Cho et al. have studied the tympanic membrane installed microphone which has better sensitivity and is easier to operate on patient than the microphone implanted under the skin. But, it may cause howling problem due to the feedback signal via oval window and ossicle chain from the transducer on round window in the middle ear cavity, therefore, a feedback canceller is necessary. In this paper, we designed NLMS (normalized least mean square) adaptive feedback canceller for F-IMEHD with tympanic membrane installed microphone and a transducer implemented at round window, and computer simulation was performed to verify its operation. The designed adaptive feedback canceller has a delay filter, a 64 point FIR fixed filter and a 8-tap adaptive FIR filter. Computer simulation of the feedback path is modeled by using the data obtained through human cadaver experiment.

• 센서학회지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.326-331
• /
• 2014

In this study, a MEMS microphone that uses $Si_3N_4$ as the vibration membrane was produced for application as an auditory device using a sound visualization technique (sound visualization) for the hearing impaired. Two sheets of 6-inch silicon wafer were each fabricated into a vibration membrane and back plate, after which, wafer bonding was performed. A certain amount of charge was created between the bonded vibration membrane and the back plate electrodes, and a MEMS microphone that functioned through the capacitive method that uses change in such charge was fabricated. In order to evaluate the characteristics of the prepared MEMS microphone, the frequency flatness, frequency response, properties of phase between samples, and directivity according to the direction of sound source were analyzed. The MEMS microphone showed excellent flatness per frequency in the audio frequency (100 Hz-10 kHz) and a high response of at least -42 dB (sound pressure level). Further, a stable differential phase between the samples of within -3 dB was observed between 100 Hz-6 kHz. In particular, excellent omnidirectional properties were demonstrated in the frequency range of 125 Hz-4 kHz.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.25-32
• /
• 2010

The paper proposes a hierarchical fault detection method for the high voltage equipment using a microphone array which detects the location of fault and the thermal imaging and CCD cameras which verifies the fault and stores the image, respectively. There are partial arc discharges on the faulty insulators, which generates a specific pattern of sound. Detecting the signal using the microphone array, the location of the faulty insulator can be estimated. The 6th band-pass filter was applied to remove noise signal from wind or external influence. When the mobile robot carries the thermal and CCD cameras to the possible place of the fault insulator, the fault insulators or power transmission wires can be detected by the thermal images, which are caused by the aging or natural erosion. Finally, the CCD camera captures the image of the fault insulator for the record. The detection scheme of fault location using the microphone array and the thermal images have been proved to be effective through the real experiments. As a result of this research, it becomes possible to use a mobile robot with the integrated sensors to detect the fault insulators instead of a human being.

• 전기학회논문지
• /
• 제57권12호
• /
• pp.2300-2307
• /
• 2008

This study receives the noise transmitted in a constant audio frequency range through a microphone array in which the noise(like grease in a pan) occurs on the power supply line due to the troublesome partial discharge(arc). Then by going through a series of signal processing of removing noise, this study measures the distance and direction up to the noise caused by the troublesome partial discharge(arc) and monitors the result by displaying in the analog and digital method. After these, it determines the state of each size and judges the distance and direction of problematic part. When the signal sound transmitted by the signal source of bad insulator is received on each microphone, the signal comes only in the frequency range of 20 kHz by passing through the circuit of amplification and 6th low pass filter. Then, this signal is entered in a digital value of digital signal processing(TMS320F2812) through the 16-bit A/D conversion. By doing so, the sound distance, direction and coordinate of bad insulator can be detected by realizing the correlation method of detecting the arriving time difference occurring on each microphone and the algorithm of detecting maximum time difference.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.624-633
• /
• 2018

멀티미디어 강의시스템은 첨단 기술로 스마트해지고 있지만 마이크는 손에 들거나 신체에 부착하는 고전 방식에 여전히 의존하고 있다. 본 논문에서는 천정 부착형 배열 마이크를 제안하여 넓은 범위를 지원하면서 화자가 아무 장비를 착용하지 않고 자유롭게 이동이 가능함을 보였다. 제안된 시스템은 복잡한 빔 포밍 방식 대신에 이동통신의 셀(Cell)과 핸드 오버(Handover)를 적용하여 셀 간에 연속되는 마이크를 저가로 구현하였다. 음성에서 무성음 구간이 의사잡음(Pseudo Noise)과 유사한 특징을 이용하여 3개의 마이크에 지연-합의 다중경로 수신기를 연결하여 소프트 핸드오버를 제공하였다. 제안된 마이크 시스템은 강단 범위인 $6.3{\times}1.5m$ 영역에서 동작을 검증하였다. 실시간 처리를 위하여 상관기(Correlator)의 연산 범위를 82% 이상 줄였으며 출력 지연은 지연 적응 필터로 개선하였다.

• 센서학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.144-150
• /
• 2012

A microphone for fully implantable hearing device was generally implanted under the skin of the temporal bone. So, the implanted microphone's characteristics can be affected by the accompanying noise due to masticatory movement. In this paper, the implantable microphone with 2-channels structure was designed for reduction of the generated noise signal by masticatory movement. And an experimental model for generation of the noise by masticatory movement was developed with considering the characteristics of human temporal bone and skin. Using the model, the speech signal by a speaker and the artificial noise by a vibrator were supplied simultaneously into the experimental model, the electrical signals were measured at the proposed microphone. The collected signals were processed using a general adaptive filter with least mean square(LMS) algorithm. To confirm performance of the proposed methods, the correlation coefficient and the signal to noise ratio(SNR) before and after the signal processing were calculated. Finally, the results were compared each other.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.59-65
• /
• 2008

Nowadays, implantable hearing aids have been developed to solve the problems of conventional hearing aids. In case of fully implantable hearing aids, an implantable microphone is necessary to receive sound signal beneath the skin. Normally, an implantable microphone has poor frequency response characteristics in high frequency bands of acoustic signal due to the high frequency attenuation effect of skin after implantation to human body. In this paper, the implantable microphone is designed to reduce the high frequency attenuation effect of a skin by putting its resonance frequency at the attenuated range through a finite element analysis (FEA) simulation. The designed implantable microphone through the simulated results has been fabricated by manufacturing process using bio-compatible materials. By the several in-vitro experiments with pig skin, it has been verified that the designed implantable microphone has a resonance frequency around the starting part of the attenuated range and reduces the attenuation effect.

• 정보과학회 논문지
• /
• 제43권1호
• /
• pp.13-26
• /
• 2016

본 연구에서는 임의 공간에서 정사면체 형태의 마이크로폰 어레이(microphone array)를 이용하여 음원(sound source)추적 성능을 개선할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 음원추적 시스템은 마이크로폰 어레이의 각 마이크로폰에 도착하는 음원신호의 도착 지연시간(TDOA, Time Delay Of Arrival) 정보를 이용하여 음원의 방향성 정보를 추정한다. 임의 3차원 공간에서 음원추적을 위해서는 최소 3개 이상의 마이크로폰이 필요하다. 3개 마이크로폰으로 구성된 음원추적 시스템의 경우 만약 1개의 마이크로폰이라도 신호 오차가 발생한다면 정확한 음원 방향성 추정이 불가능하다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 1개의 마이크로폰을 추가한 정사면체 형태(tetrahedron shaper)의 마이크로폰 어레이를 구성하고 좌표변환 기법을 이용하여 주변 잡음이나 오류에 강인한 새로운 음원추적 알고리즘을 제안하였다. 제안 알고리즘의 성능을 입증하기 위하여 3개의 마이크로폰을 이용한 삼각형 기반 음원추적 시스템과 본 연구에서 제안한 정사면체 기반 음원추적 시스템에 대하여 실시간 비교 실험을 수행하였으며, 실험 결과 제안된 정사면체 기반의 시스템이 최대 약 16% 이상의 향상된 검출율을 보였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.309-314
• /
• 2024

항공기 인터콤 장비는 조종사, 부조종사를 포함해 항공기 내의 승무원을 포함한 기내 음성 통화 기능을 수행한다. 항공기 개조 개발 사업에서 인터콤을 개발할 경우 추가되는 통신장비 또는 항전장비를 기존 인터콤과 헤드셋을 연동하도록 구성한다. 따라서 개발하는 인터콤은 항공기 헤드셋 마이크를 입력받고, 기존 인터콤에 마이크 신호를 송신하는 구성이 필요하며 일정 수준 이상의 신호품질이 요구된다. 이러한 요구사항을 만족하기 위해 마이크 신호 생성회로를 구성했으나 신호 품질이 불량하여 인터콤 설계 반영이 불가하다 판단했다. 마이크 신호 생성회로 자체의 문제를 없애기 위해 부하효과를 고려한 마이크 신호 브릿지 회로를 구성했고, 기능 및 품질 측정 결과 요구사항에 부합하였다. 본 논문은 마이크 신호 생성회로 및 브릿지 각각의 구성에 대해 제작 및 신호 품질에 대한 시험 결과를 검토한다.

• 한국음향학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.238-247
• /
• 2014

본 논문에서는 철도 전동 소음의 주요 소음원인 레일 소음의 방사 특성을 이론적으로 해석하고 배열 마이크로폰을 이용한 레일 소음 측정 시 발생하는 현상들에 관해 이론적으로 고찰하였다. 철도 궤도는 국내 고속철도 콘크리트 도상 궤도를 대상으로 하였으며, 레일에 고속의 이동 하중이 작용하는 경우에 대한 진동 및 소음 방사 특성을 해석하였다. 본 연구를 통해 이동 하중이 작용할 때 발생하는 레일의 소음 방사 특성을 파악하였으며, 배열 마이크로폰을 이용한 레일 소음 측정시 빔 각도가 배열 마이크로폰 출력 음압에 중요하게 작용함을 확인하였다. 따라서 배열 마이크로폰을 이용해 레일 소음을 규명하기 위해서는 레일의 방사 특성을 반영한 배열 마이크로폰 빔 각도 설정이 필요함을 이해하였다.