• 대한전자공학회논문지SP
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• 제42권4호
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• pp.111-118
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• 2005

본 논문에서는 진폭 변조 기법을 이용하여 빔포머의 저주파 대역 특성을 개선함으로써 전체적인 잡음 제거 성능을 향상하고자 한다. 일차원 등간격 선형 마이크로폰 어레이를 사용하여 잡음 제거를 할 때, 협대역의 잡음 신호에 대해서는 delay-and-sum 빔포밍으로도 적절한 빔폭을 갖는 빔패턴이 형성되므로 효과적으로 잡음을 제거할 수 있다. 그러나 광대역 잡음 신호에서는 aliasing을 피하기 위해 고주파 신호에 맞게 마이크로폰들을 등간격으로 조정하면 저주파로 갈수록 빔폭이 털어져서 저주파 대역의 잡음은 잘 제거되지 않는다. 광대역 신호에 대해 일정한 빔폭을 갖게 하는 방법들로서 서브 어레이들을 이용한 빔포밍[1][2][3][4] 이나 멀티 빔포밍[5] 등이 제안되어 왔다. 하지만, 이러한 방법들은 주파수에 따라 마이크로폰 간격을다르게 해야 한다는 원리를 기반으로 하는 것이므로 저주파 대역에서도 고주파 대역에서와 같은 좁은 빔폭을 얻기 위해서는 어레이의 크기가 커져야 하는 단점이 있다. 제안하는 알고리즘은 통신에서 주로 사용하는 진폭 변조 기법을 빔포밍에 이용한 것으로서 저주파 대역 신호를 고주파 대역으로 옮김으로써 작은 크기의 마이크로폰 어레이에서도 저주파 대역 잡음을 줄일 수 있는 장점이 있다. 등간격 선형 마이크로폰 어레이에 제안된 방법을 적용한 실험 결과에서 기존의 방법들에 비해 잡음의 저주파 성분이 잘 제거됨을 알 수 있다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권2호
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• pp.175-183
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• 2014

In this paper, we present the design and implementation of real-time sound localization based on $0.13{\mu}m$ CMOS process. Time delay of arrival (TDOA) estimation was used to obtain the direction of the sound signal. The sound localization chip consists of four modules: data buffering, short-term energy calculation, cross correlation, and azimuth calculation. Our chip achieved real-time processing speed with full range ($360^{\circ}$) using three microphones. Additionally, we developed a dedicated sound localization circuit (DSLC) system for measuring the accuracy of the sound localization chip. The DSLC system revealed that our chip gave reasonably accurate results in an experiment that was carried out in a noisy and reverberant environment. In addition, the performance of our chip was compared with those of other chip designs.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권5호
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• pp.384-390
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• 2016

플랜트 배관의 누설감시 시스템은 누설 유무 판단뿐만 아니라 누설의 위치를 신속히 파악하는 것 또한 매우 중요하다. 플랜트 배관의 누설 검출 방법에는 주로 AE(acoustic emission)센서, 마이크로폰어레이 그리고 카메라 영상을 이용한 방법들이 있다. 최근 광역감시 및 원거리감시의 이점이 있는 카메라 영상을 이용한 방법에 대한 연구가 진행되어 왔다. 하지만 기존 카메라 영상을 이용한 방법들은 누설 유무와 대략적인 누설의 위치를 판단하고 있으나 누설이 시작되는 정확한 위치 추정에 대한 연구는 아직 미흡한 상태이다. 따라서 본 논문에서는 카메라를 이용한 누설 검출 방법을 이용해 누설영역을 산출하고 누설 검출 결과를 분석하여 누설 위치를 추정하는 방법을 제안하였으며 실험을 통하여 성능을 평가하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권6호
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• pp.725-733
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• 1998

The pressure fluctuation on the surface of a submerged body has been recognized as a dominant noise source. There have been many studies concerning the flow induced noise on a flat plate. However, the noise over an axisymmetric body has not been well reported. This paper addresses the way in which we have investigated the mechanism of noise generation due to an axisymmetric body. The associated experiments and signal processing methods are introduced. A 3-dimensional axisymmetric body whose length and diameter were 2 m and 10.4 cm, was prepared as a test specimen. The wall pressure on the surface of the body was measured in a large scale low noise wind tunnel at KIMM(Korea Institute of Machinery and Metals). To measure the wall pressure, we used two microphone arrays which were tangential and normal to the flow. Based on the measured signal, frequency-wavenumber spectrum which explains the structure of turbulence noise, was estimated. Tangential to the flow, there exists convective ridge at a relatively higher wavenumber region; this can cause spatial aliasing. To circumvent this problem, the cross spectrum was interpolated. The interpolation has been performed by unwrapping the phase and smoothing the cross spectrum. The phase unwrapping was done based on the Corcos model; the phase of cross spectrum decreases linearly with the distance between microphones. Aforementioned signal processings are possible by employing the experimental results that the estimated wavenumber spectrum quite resembles the Corcos model. We try to modify the Corcos model which is applicable to the flat plate, by altering the magnitude of cross spectrum to fit the experimental data more accurately. We proposed that this wavenumber spectrum model is suitable for the 3-dimensional axisymmetric body. Normal to the flow, there exists a little correlation between signals of different microphones. The circumferential wavenumber spectrum contains uniform power along the wavenumbers.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권3호
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• pp.258-263
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• 2010

소리를 이용한 위치 추적은 마이크로폰을 이용하여 신호를 수집하고 수집된 신호로 부터 마이크로폰 간의 신호 도달 시간차를 추정한 뒤 추정된 시간차를 이용하여 소리의 발생 위치를 추정하는 과정을 거치게 된다. 실내 환경에서 이를 활용하기 위해서는 잡음과 반향음에 대한 강건성을 확보해야만 하는 제약이 따른다. 특히 실시간으로 구현하기 위해서는 계산의 효율성까지 고려되어야 한다. 본 논문에서는 네 개의 저가 콘덴서 마이크로폰을 이용하여 비용적인 측면과 계산량에서의 효율성을 모두 추구하였다. 네 개의 마이크로폰을 이용하여 마이크로폰 간의 소리 도달 시간차를 구하는 계산량을 줄였고 GCC-PHAT(Generalized Cross Correlation-Phase Transform) 알고리즘을 이용해서 강건성을 높였으며 iterative least square 방식을 이용하여 높은 정확도의 위치 데이터를 얻을 수 있었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.355-362
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• 2009

Sound source localization method based on the time delay of arrival(TDOA) is applied to many research fields such as a robot auditory system, teleconferencing and so on. When multi-microphones are utilized to localize the source in 3 dimensional space, the conventional localization methods based on TDOA decide the actual source position using the TDOAs from all microphone arrays and the detection measure, which represents the errors between the actual source position and the estimated ones. Performance of these methods usually depends on the number of microphones because it determines the resolution of an estimated position. In this paper, we proposed the localization method using spatially mapped GCC functions. The proposed method does not use just TDOA for localization such as previous ones but it uses spatially mapped GCC functions which is the cross correlation function mapped by an appropriate mapping function over the spatial coordinate. A number of the spatially mapped GCC functions are summed to a single function over the global coordinate and then the actual source position is determined based on the summed GCC function. Performance of the proposed method for the noise effect and estimation resolution is verified with the real environmental experiment. The mean value of estimation error of the proposed method is much smaller than the one based on the conventional ones and the percentage of correct estimation is improved by 30% when the error bound is ${\pm}20^{\circ}$.

• 한국음향학회지
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• 제37권5호
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• pp.300-308
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• 2018

자동차 실내음에 대한 다양한 외부 공력 소음원들의 기여도 분석은 저소음 자동차를 개발하기 위해 단순히 외부 공력 소음원들을 파악하는 것보다 개발 효율성 측면에서 더 중요하다. 파악된 외부 공력 소음원들의 실내음 기여도를 분석하기 위하여 촐레스키 분리(Cholesky Decomposition, CD) 방법이라는 새로운 기법을 활용하여 전체 실내 소음 스펙트럼을 다수의 스펙트럼으로 분리하였다. 이를 통해 분리된 각각의 스펙트럼은 실내 소음에 대한 특정한 개별 소음원들의 기여도로 분석될 수 있다. 이 방법을 검증하기 위해 세가지 실험들이 수행되었다. 더 나아가 CD에 기초한 실내음 기여도 분석 방법은 실차 무향 풍동에서 마이크로폰 어레이를 통한 외부 소음원 가시화 결과와 결합하여 바람소리 개발 효율성을 향상시키는 데 활용이 가능한 지를 2개의 스피커 소음원 실험을 통해 검증하였다.