소형 마이크로폰의 성능을 평가하는 기준으로 사용되는 전기 음향 특성 파라메타들로는 감도, 왜곡, 주파수 응답특성, 그리고 지향성이 있다. 이와 같은 특성 파라메타들은 소형 마이크로폰의 사용 목적에 따라 다르게 설계되어야하므로, 음향특성들을 정확하게 측정하여 소형 마이크로폰이 사용 목적에 적합하게 만들어 졌는지를 측정하여 확인하여야 한다. 따라서, 본 논문에서는 DSP를 이용하여 소형 마이크로폰의 음향특성 파라메타들을 동시에 측정할 수 있고, 또한 실시간에 측정할 수 있는 시스템을 구현하였다. 구현한 측정 시스템을 검증하기 위하여 네 종류의 마이크로폰의 음향특성들을 측정하고, 각 마이크로폰이 갖고 있던 음향특성 데이터 값들과 비교한 결과, 측정 환경이 동일하지 않아 비교 값들 간에 약간의 오차가 있었지만, 그 오차 값들이 허용오차의 범위 내에 분포하고 있음을 확인하였으므로 구현된 시스템이 기존의 소형 마이크로폰 음향특성 측정 장비를 대체하여 사용할 수 있음을 입증하였다.
본 논문에서는 개인용 컴퓨터를 기반으로 한 실시간 마이크로폰 어레이 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 Generalized Sidelobe Canceller (GSC) 를 기반으로 하며, 새로운 적응 모드 제어기 (adaptation mode controller) 를 이용함을 특징으로 한다. 제안한 마이크로폰 어레이 시스템의 성능 평가를 위해, 일반 가정의 거실을 모델링한 실험 환경을 구축하여 실험을 수행하였다. 실험을 통해 제안된 시스템이 안정적으로 GSC의 적응 모드를 제어하고, 목적 신호의 왜곡을 최소화하면서도 간섭 신호 제거 성능이 뛰어남을 확인하였다.
The recently developed BEM-based NAH(nearfield acoustical holography) is a useful technique for identifying the sound source of vibrating objects. The acoustic parameters of a sound source can be reconstructed by using the vibro-acoustic transfer matrix, which is determined by means of BEM, and the sound pressure measured in the nearfield. Theoretically, one can come up with a very nice reconstructed result as the field plane gets near to the source surface. However, when a microphone is placed in the very close nearfield of the source surface, the scattering, reflection, or resonance in the gap between the source and the microphone can distort the acoustic field, and therefore, the measured field pressure would differ from the actual one in the absence of the microphone. In order to analyze this problem, the interference effect of the microphone is numerically calculated by using the nonsingular BEM that yields very small error in the nearfield. From this analysis, it is found that the prediction error of the field pressure decreases firstly and then increases as the microphone approaches the vibrating surface from the farfield to the close nearfield. It is noted that the microphone should be separated from the source surface by at least a diameter of the microphone for an error ratio less than 2% in the low frequency range less than about 2.7kHz. This means that if one wants to put a microphone in the very close nearfield. a microphone with small diameter should be used.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제9권3호
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pp.128-133
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2008
In this paper, in order to analyze property of frequency response in microphone using optical sensor, acousto-optic sensor system has been implemented. The capacitance microphone and fiber-optic transmission path type fiber-optic microphone (FOM) have weaknesses in directivity, size, weight, and price. However suggested optical microphone can be constituted by cheap devices, so it has many benefits like small size, light weight, high directivity, etc. Head part of optical microphone which is suggested in this paper is movable back and forth by sound pressure with the attached reflection plate. Operating point has also been determined by measuring the response characteristics. The choosing the point, which has maximum linearity and sensitivity has changing the distance between optical head and vibrating plate. We measured the output of the O/E transformed signal of the optical microphone while frequency of sound signal is changed using sound measurement /analysis program, "Smaart Live" and "USBPre", which are based on PC, and compared the result from an existing capacitance microphone. The measured optical microphone showed almost similar output characteristics as those of the compared condenser microphone, and its bandwidth performance was about 4 kHz at up to 3 dB.
This paper suggests a method on the use of very long linear array microphone in order to obtain clear loud sound reinforcement system without howling. According to the results of the theoretical investigation, we have made that a linear array microphone. This is made of one hundred small condenser microphone having 2 cm of spatical period. To estimate the effect of sound reinforcement system physically and subjectively, four cases have been experimented : In case of using no sound reinforcement, nondirectivity microphone, rectangular window and Hnning window in linear array microphone. The experimental results prove that the case of Hnning window in linear array microphone is more excellent.
In this paper, a wide-range microphone system for lectures using dual 3D sensors is proposed. A previous work using a single sensor had lowering the detecting threshold to support wide-area. However it was found that an error occurred when lecturer wears clothes with low reflectivity or has small body size. When multiple sensors are used to expand the coverage it could be cause various problems. Each sensor could show different distance to the same target. We derive the rotation angle and and compensate for lecturing microphone system using sensors on the line. The proposed method shows a little improvement in performance by about 1dB compared to the previous works but the performance is uniform in all areas regardless of reflectivity.
본 논문에서는 광 마이크로폰의 주파수 응답특성 분석을 위해 시스템을 제안하고 구현하였다. 현재 사용되어지고 있는 캐패시턴스 마이크로폰과 광섬유 전송로형 광 마이크로폰(FOM)은 낮은 지향성과 크기, 무게, 비싼 가격 등에서 단점을 나타내고 있다. 반면 제안된 광 마이크로폰은 저가의 소자로 구성할 수 있으며, 소형, 경량화, 높은 지향성 등의 장점을 갖는다. 본 논문에서 제안하는 광 마이크로폰의 헤드 부는 인가된 음압에 따라서 전후로 움직이게 되어있으며, 반사판이 부착되어 있는 형태로 구성되어 있다. 광 헤드와 진동판사이의 거리를 변화시켜가며 응답특성을 측정하여 선형성과 민감도가 최대인 지점을 동작 점으로 결정하였다. 컴퓨터 기반 음향 측정/분석 프로그램인 Smaart Live와 USBPre를 사용하여 음향 신호의 주파수를 변화시켜 가며 구현한 광 마이크로폰의 광전 변환된 신호의 출력을 측정하였으며, 기존의 캐패시턴스 마이크로폰과 비교 분석하였다. 측정된 광 마이크로폰은 비교 콘덴서 마이크로폰과 거의 동일한 출력 특성을 나타내었으며, 주파수 대역폭은 약 ${\pm}3$[dB] 이내에서 300[Hz]-3[kHz] 정도의 성능을 나타내었다.
Kim Min-Kyu;Lim Hyung-Gyu;Yoon Young-Ho;Lee Jyung-Hyun;Park Il-Yong;Song Byung-Seop;Kim Myoung-Nam;Cho Jin-Ho
대한의용생체공학회:의공학회지
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제26권3호
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pp.139-144
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2005
An implantable microphone that can be utilized as part of a totally implantable hearing aid is designed and implemented. The proposed microphone is implanted in the center of the pinna, and designed to ensure the speech frequency range and the appropriate sensitivity. The characteristics of the proposed microphone are evaluated using a finite element analysis (FEA). The microphone is composed of a small electric condenser microphone, titanium case 6.2mm in diameter and 3mm high, and $10{\mu}m$ SUS316L vibrating membrane in contact with hypodermic tissue to maintain the sensitivity of the microphone. The microphone components are all made of biocompatible materials, then the assembled microphone is hermetically sealed using a polymer and ceramic. Experiments with the fabricated microphone confirm an operational bandwidth of up to 5kHz without any decline of sensitivity in 6mm of hypodermic tissue.
본 연구에서는 마이크로폰에 입사되는 음성 신호를 거리의 변동에 의해 크기와 주파수 응답특성 변화를 최소화시키는 방법에 대한 연구를 하였다. 우선 마이크로폰과 음성음원 사이의 거리를 변화시키며 거리변화에 따른 응답특성을 측정하였다. 본 연구에 사용된 마이크로폰은 일반적으로 사용되는 마이크로폰 중에 무지향성 마이크로폰과 초단일지향성 마이크로폰, 단일지향성 마이크로폰 등, 3가지 종류의 마이크로폰을 선정하였다. 측정한 이들 마이크의 주파수 응답특성 변화 결과를 기준치와 비교하여 보정치를 구하고 이를 주파수 대역별로 변화된 음성신호를 원음과 근사하게 보상하도록 하였다. 저주파대역은 근접효과에 의한 증폭현상, 그리고 거리에 의한 감쇠효과를 보정하도록 하였다. 중음대역에서는 저음대역보다 거리의 변화에 의한 주파수특성 편차가 비교적 적었지만 음성정보신호에 중요한 영향을 주는 부분이기 때문에 기준신호와 비교하여 복원하도록 하였다. 고주파대역의 음성정보의 변화는 극히 미소하여 고주파대역 조정은 큰 문제가 없이 원음에 가깝게 복원되었다.
This study describes the limit and application of the two-microphone impedance tube method to the sound transmission loss measurement of several sound isolation materials with different physical properties. For the sound isolation materials having small flexural rigidity, it is shown that the two-microphone impedance tube method is validated to practically measure the sound transmission loss. For the sound isolation materials having large flexural rigidity, on the other hand, it is found that the two-microphone impedance tube method is no longer valid to measure the sound transmission loss because the regions of resonance and mass law are moved into the higher frequencies. In addition, in order to accurately measure the sound transmission loss of sound isolation materials, their size should be decided based on the consideration of the effect of acoustic excitation on their vibration response.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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