• 제목/요약/키워드: sound velocity errors

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음속이 진동형 기체 밀도 측정기에 미치는 영향 (Sound velocity effect on vibrating gas densimeter)

  • Lee, W.G.;J.W. Chung
    • 한국정밀공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.28-33
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    • 1993
  • Measurements errors due to sound velocity effect on vibrating gas densimeters were described. Nitrogen was used to calibrate the densimeter, and oxygen was employed to determine a coefficient for the compensation of sound velocity effect. Sound velocity effects were shown with methane at temperatures of 7.97, 19.93 and 39.57 .deg. C, and pressures up to 3.6 Mpa. A relative error of about 1% was introduced when the nitrogen calibrated densimeter was used to measure densities of pure methane. A method of sound velocity effect compensation was able to reduce the error down to 0.1%.

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곡률궤적을 이용한 실시간 이동하는 음원을 추종하는 모바일 로봇 (A Mobile Robot Estimating the Real-time Moving Sound Sources by using the Curvature Trajectory)

  • 한종호;박숙희;이동혁;노경욱;이장명
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.48-57
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    • 2014
  • It is suggested that the curvature trajectory be used to estimate the real-time moving sound sources and efficiently the robot estimating the sound sources. Since the target points of the real-time moving sound sources change, the mobile robot continuously estimates the changed target points. In such a case, the robot experiences a slip phenomenon due to the abnormal velocity and the changes of the navigating state. By selecting an appropriate curvature and navigating the robot gradually by using it, it is possible to enable the robot to reach the target points without having much trouble. In order to recognize the sound sources in real time, three microphones need to be organized in a straight form. Also, by applying the cross-correlation algorithm to the TDOA base, the signals can be analyzed. By using the analyzed data, the locations of the sound sources can be recognized. Based on such findings, the sound sources can be estimated. Even if the mobile robot is navigated by selecting the gradual curvature based on the changed target points, there could be errors caused by the inertia and the centrifugal force related to the velocity. As a result, it is possible to control the velocity of both wheels of the robot through the velocity PID controller in order to compensate for the slip phenomenon and minimize the estimated errors. In order to examine whether the suggested curvature trajectory is appropriate for estimating the sound sources, two mobile robots are arranged to carry out an actual experiment. The first robot is moved by discharging the sound sources, while the second robot recognizes and estimates the locations of the discharged sound sources in real time.

음향 홀로그래피 오차 해석 기준과 창 함수에의 적용 (Error analysis criteria and application to window functions in acoustical holography)

  • 황의석
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 2호
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    • pp.111-114
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    • 1998
  • Acoustical holography is one of the powerful methods in sound radiation problems. Just measuring hologram data on a plane, one can calculate whole space physical quantities such as pressure, particle velocity, and sound intensity. However, the use of finite and discrete operations introduce significant errors inevitably. This paper reviews error reduction schemes, and introduces error analysis criteria derived from modal analysis. Finally the effect of window functions is investigated by these criteria.

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3가지 음장가시화 시스템의 소개와 적용 예 (Introduction and application of three sound visualization systems)

  • 김양한;남경욱
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1197-1202
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    • 2001
  • Near-field acoustic holography is a powerful tool to visualize sound sources. This method requires pressure measurement at many points for a good hologram. Thus one has to measure carefully so that errors due to the uncertainty of position, sensor mismatch, and so on are reduced. A method to solve this problem is to use a well-designed measurement system. This paper introduces a sound visualization system at center for noise and vibration control (NOVIC), KAIST, and addresses the advantages in terms of the error reduction. The system consists of array microphones, array jigs, a system to control the position and the velocity of the jigs, a data acquisition system, and a monitoring system. This paper also shows some sound visualization results when the system is applied to a speaker and a computer. The results verifies that the sound visualization system is useful for identifying sound sources.

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등가소스법을 이용한 공간 내의 음장 모델링에서 경계면 조건 오차의 최소화에 관한 연구 (A Study on Minimising the Errors on the Boundary Conditions when Using an Equivalent Source Technique for a Modelling of Sound Field inside an Enclosure)

  • 백광현
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.581-586
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    • 2000
  • The equivalent source method is used to calculate the internal pressure field for an enclosure which can have arbitrary boundary conditions and may include internal objects which scatter the sound. Some of the equivalent positions are chosen to be the same as the first order images of the source inside the enclosure, some are positioned on a spherical surface some distance outside the enclosure. The normal velocity on the surfaces of the enclosure walls is evaluated at a larger number of positions than there are equivalent sources. The sum of the squared difference between this velocity and the expected is minimized by adjusting the strength of the equivalent sources. The convergence of this method is checked by evaluating the velocity error at a larger number of monitoring positions. Example results are presented for various numbers of sources and evaluation points. The results showed that in general the more equivalent sources increased the accuracy of the sound field predictions but the accuracy is not too much sensitive to the numbers of evaluation points.

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EM120(multi-beam echo sounder)을 이용한 지형조사 시 적용되는 해수 중 음속 측정의 중요성; 수중음속 측정장비의 특성 비교 (Effect of Sound Velocity on Bathymetric Data Aquired by EM120(multi-beam echo sounder))

  • 함동진;김현섭;이근창
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제13권3호
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    • pp.295-301
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    • 2008
  • 다중음향측심기에 의한 해저 지형조사는 해양 연구에 기본적인 자료를 제공한다. 지형조사를 위해 수층의 음속을 측정하는데 정확한 수심별 음속 측정은 지형조사 결과에 큰 영향을 미친다. 광역 지형조사 시 공간의 이동에 따라 수층별로 음속의 변화를 일으키는 요인이 발생할 수 있고, 측정 기기별(Sound Velocity Profiler, Conductivity-Temperature-Depth, eXpendable BathyThermograph) 특성에 의해 음속을 달리 측정할 가능성이 있다. 이 연구에서는 음속수직분포도(sound velocity profile)가 달라짐에 따라 발생하는 해저 지형의 변화를 MB-System을 이용하여 비교하였다. 분석 결과 표층의 음속 변화에 비해 수온약층의 음속변화가 획득지형자료에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 각 기기별로 측정된 음속의 차이는 크지 않았고 해저 지형 결과에 큰 영향을 주지 않은 것으로 나타났다. 해저 지형조사를 위해 위 음속측정기기 중 어떠한 것을 사용하여도 무방하나 해저 지형조사 측선은 수층의 온도변화가 작은 방향으로 선정하는 것이 더 바람직하다.

음선이론을 이용한 백령도 부근해역 다중빔 수심측량 자료의 수직.수평 오차 분석 (A precision analysis of Baengnyeongdo Multi-beam echosounder data using acoustic ray theory)

  • 유승기;주종민;최지웅;김영배;정현;김서철;박성규
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2009년도 학술대회 초록집
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    • pp.167-173
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    • 2009
  • 2009년 국립해양조사원은 백령도 부근 해역에 대해 바다로 1호에 장착된 Simrad EM3000 다중빔 음향측심기를 이용한 수심측량조사를 실시하였으며 정확한 음속보정을 위해 1일 $7{\sim}10$회 이상의 음속을 관측하였다. 백령도 주변해역은 계절에 따라 여러 질 수괴(쿠로시오 난류, 황해 연안수 등)가 복잡하게 분포하여 여러 형태의 수온 전선이 형성되어 수층 음속 깊이가 최대 10m/s 이상의 차이를 나타냈다. 또한 난수괴 유입으로 인해 수온약층의 깊이가 지역별로 다르게 분포 하였다. 이러한 음속의 국지적 변화는 다중빔을 이용한 수심측량 자료의 정확도를 저하시키는 요인으로 작용한다. 따라서 다중빔을 이용한 수심측량 자료의 정확도를 저하시키는 요인으로 작용한다. 따라서 백령도 주변해역 수심측량 자료의 수평 수직 변화를 음선추적 이론을 이용하여 확인하였다.

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이산 영역에서 공간상의 입자속도, 인텐시티 예측 오차의 정량화 (Quantification of Particle Velocity and Intensity Estimation Error in a Discrete Domain)

  • 최영철;김양한
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.403-407
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    • 2003
  • This paper studies the error of pressure, particle velocity, and intensity which are distributed in a space. Errors may be amplified when other sound field variables are predicted. We theoretically derive their bias error and random error. The analysis shows that many samples do not always guarantee good results. Random error of the velocity and intensity are increased when many samples are used. The characteristics of the amplification of the random error are analyzed in terms of the sample spacing. The amplification was found to be related to the spatial differential of random noise. The numerical simulations are performed to verify theoretical results.

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해저 지형 정보를 이용한 다중 상태 소나의 표적 위치 측정 (Target Localization Using Underwater Objects in Multistatic Sonar)

  • 이광희;서익수;한동석
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권2호
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    • pp.141-147
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    • 2014
  • 본 논문에서는 사전에 알고 있는 해저 지형정보를 이용하여 송수신기의 위치와 해저 음속의 정확성을 향상시켜 탐지 범위에 따른 오차에 강인한 위치 측정 알고리듬과 최적의 수신기 개수를 제안하고자 한다. 송수신기 위치, 음속정보의 정확도는 표적 위치 측정의 성능에 영향을 미치며, 송수신기는 GPS를 통해 위치 정보를 얻는다. 그러나 GPS 오차에 의해 여전히 오차를 가지고 있으며, 음속 정보는 수온을 포함한 다양한 요인들에 의해 영향을 받는다. 먼저 송수신기 위치 오차, 음속 오차의 영향을 수학적으로 분석하고 해저 지형 정보를 이용하여 오차를 줄일 수 있는 방법을 확인한다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 기존의 알고리듬과 제안된 기법의 성능을 비교 평가하고, 탐지 범위에 따른 최적의 수신기 개수를 확인한다.

Enhancing the Reconstruction of Acoustic Source Field Using Wavelet Transformation

  • Ko Byeongsik;Lee Seung-Yop
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권8호
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    • pp.1611-1620
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    • 2005
  • This paper shows the use of wavelet transformation combined with inverse acoustics to reconstruct the surface velocity of a noise source. This approach uses the boundary element analysis based on the measured sound pressure at a set of field points, the Helmholtz integral equations and wavelet transformation for reconstructing the normal surface velocity field. The reconstructed field can be diverged due to the small measurement errors in the case of nearfield acoustic holography (NAH) using an inverse boundary element method. In order to avoid this instability in the inverse problem, the reconstruction process should include some form of regularization for enhancing the resolution of source images. The usual method of regularization has been the truncation of wave vectors associated with small singular values, although the order of an optimal truncation is difficult to determine. In this paper, a wavelet transformation is applied to reduce the computation time for inverse acoustics and to enhance the reconstructed vibration field. The computational speed-up is achieved, with solution time being reduced to $14.5\%$.