• 제목/요약/키워드: 기하음향학

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실내음향 해석을 위한 위상 빔 추적법의 사용시 오차에 관하여 (On the Errors of the Phased Beam Tracing Method for the Room Acoustic Analysis)

  • 정철호;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.1-11
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    • 2008
  • 기하음향학 방법들을 이용한 중주파수 해석의 어려움을 해결하기 위하여 소리의 전파에서 위상 정보를 고려한 위상 기하음향학 방법이 제안되었다. 위상 기하음향학 방법은 위상정보를 고려하여 중주파수 대역의 간섭 현상을 설명할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 이러한 방법들을 이용하여 소리의 파동성으로 대표되는 저주파수 현상들을 모두 설명할 수 없다. 특히 저주파수 대역에서는 모서리나 장애물에 의한 회절현상을 고려하지 못하여 전달함수나 충격응답의 예측시 오차가 발생한다. 또한 실수인 흡음 계수를 사용한 해석 결과는 측정치와 차이를 보이므로 반사 계수의 잘못된 위상 정보는 교정되어야 한다. 본 연구에서는 균일 회절 이론을 병합한 위상 빔 추적법의 결과를 기존의 위상 빔 추적법의 결과와 비교하였다. 또한 벽면 반사계수의 위상을 변화시키며 위상 정보의 영향을 조사하였다. 제안된 오차 보정 방법들을 이용하면, 좀더 낮은 주파수 대역까지 정확성을 향상시켜 위상 빔 추적법을 실내음향 예측에 적용할 수 있다.

위상이 고려된 기하음향모델에 의한 내부음장 해석 (Acoustic Analysis of Interior Spaces by Using the Phased Geometric Acoustic Model)

  • 신호철;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.54-61
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    • 1998
  • 중주파수대역은 내부 음향 모드의 공명 및 모드간 상호 간섭 특성을 완전히 무시할 수는 없으나 모드 밀도가 비교적 높기 때문에, 기존의 저주파수용 모드기법이나 고주파수에 대한 통계적 및 기하학적 해석방법과는 다른 기법이 필요한 구간이다. 본 논문에서는 위상 을 포함한 기하음향모델을 이용하여 중주파수 특성을 고려하는 개념을 이용하여 해석기법을 확립하였으며, 삼각형빔법을 기초로 한 모델링을 하였다. 세 개의 서로 다른 특성을 지닌 대 상 공간에 대해 음향 경계요소법 및 실험에 의한 음향 주파수응답함수와 본 연구 결과를 비 교함으로써 유효성과 오차특성을 검토하였다. 이로부터 위상으로 고려한 중주파수 대역에 잘 적용될 수 있음을 확인하였고, Schroeder의 차단주파수 이하의 저주파수에서는 내부구조 에 의한 회절이, 차단주파수의 네 배 이상인 고주파수에서는 벽면에서의 산란이 간섭현상과 함께 고려되어야 함을 보였다. 이러한 해석기법은 중주파수대역에 있어서 청감특성을 고려 한 내부공간의 음향설계에 매우 유용할 것으로 사료된다.

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연성경계요소법에 의한 개방된 관의 음장 해석 (Acoustic Field Prediction of Open Pipe by Using Coupled Boundary Element Method)

  • 배정용;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.21-31
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    • 1993
  • 불규칙한 기하구조 및 기하학적 특이점들을 갖는 방사체에 의해 형성되는 음장을 예측하는 작업은 매우 어려운 일이다. 이러한 종류의 문제를 해결하기 위하여는 Seybert에 의해 제창된 내, 외부를 연성하여 해석하는 경계요소법에 의한 해석이 유용하다고 여겨지고 있다. 본 연구에서는 연성경계요소법을 재 구성하여 예제로서 얇은 벽면을 갖는 개방된 관에서 방사되는 음장을 선택한 후, 이 방법의 신뢰성, 적용성 및 오차에 대한 해석을 해?ㄴ다. 외부 방사 문제에 있어서의 비유일성문제는 소외 CHIEF 기법을 도입하여 해결하였다. 두 개의 마이크로폰을 사용하여 신호처리를 통한 실험 결과와 본 경계요소법에 의한 결과는 서로 잘 일치하였다. 한편 경계면에 몹시 가까운 지점에서의 음장을 예측할 때의 오차 해석을 수행한 결과, 예측 오차가 10% 이내에서 유지되려면 경계요소법의 가장 짧은 변의 길이가 예측점과 벽면 사이의 거리보다 최소한 10배 이상은 커야함을 알아내었다. 이 기법은 기하학적인 특이점을 포함하는 각종 음향 문제에 매우 유효 적절한 방법으로 생각된다.

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기하광학영역에서의 능동소나 표적신호합성 (Target Scattering Echo Simulation for Active Sonar System in the Geometric Optics Region)

  • 신기철;박재은;김재수;최상문;김우식
    • 한국음향학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.91-97
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    • 2001
  • 능동소나 시스템에서 표적신호의 근거리 정보가 중요해짐에 따라, 표적 음향산란 신호의 고유한 특성을 분석하기 위해 실험적인 방법과 시뮬레이션 기법이 사용된다. 본 논문에서는 표적신호 합성을 위해 축소표적 반향실험을 수행하였고. 자료의 분석 결과 축소표적의 음향산란은 거울면 반사의 영향이 큰 것으로 분석되어, 표적신호 합성에서 기하광학이론을 응용하였다. 복잡한 형태의 표적을 여러 표본형상으로 분리하고, 각 표본형상의 기여도를 신호의 위상과 강도를 줌으로써 계산하였으며, 표적신호 합성모델의 검증을 위해 실제 축소표적 실험 결과와 비교하였다.

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흡음 계수를 이용한 연소불안정 제어용 음향공의 감쇠 정량화 (A Study on Quantification of Damping Efficiency of Acoustic Cavities by Absorption Coefficient)

  • 차정필;송재강;김흥집;고영성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.438-445
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    • 2007
  • 액체로켓엔진에서 발생하는 고주파 연소 불안정 제어를 위한 수동 안정화 제어 기구로 음향공을 적용하여, 선형 음향 해석 및 상온 음향 실험을 통해 감쇠 효과의 적합성을 검증하였다. 단일 음향공의 기하학적 형상에 따른 음향 감쇠 효과를 비교하기 위하여 오리피스 직경, 길이를 변화시킨 몇 가지 음향공 모델에 대해 유해 공진주파수 감쇠 효과를 정량적으로 비교, 분석하였다. 다음으로 음향공의 개수에 따른 음향 감쇠 효과를 비교하였다. 주파수 응답함수를 통한 유해주파수 감쇠 성능은 개수 증가에 따라서 우수해졌지만 흡음계수를 통한 최적의 효율 관점에서 볼 때 오히려 과도한 댐핑으로 인한 해당 주파수의 감쇠 효율이 낮아지는 경향이 발생한다. 결론적으로 음향공을 이용한 제어를 위해서는 유해주파수를 감쇠시킬 수 있는 기하학적 형상을 통한 정확한 동조가 필요하다. 또한, 부피의 제약을 고려한 최적의 효율을 발휘할 수 있는 음향공의 형상 설계와 개수의 선택이 절대적으로 필요함을 입증한다.

레이 추적 기법을 이용한 단일 곡보의 고주파수 진동 해석 (High Frequency Vibration Analysis of Single Curved Beam Using the Ray Tracing Method)

  • 정철호;이정권
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 I
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    • pp.90-95
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    • 2001
  • 현재까지 고주파수 진동해석에 가장 많이 쓰이는 방법은 통계적 에너지 해석법 (SEA)이다. 그러나 SEA는 많은 가정을 사용하고 있고 시간 및 공간 평균된 에너지 값을 사용하기 때문에 결과에서 알아낼 수 있는 정보가 제한된다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 진동 전도 해석법(VCA)이나 파동 인텐시티기법 (WIA)등이 제안되었고, 기하음향학의 한 방법인 레이 추적 기법 (RTM)도 구조음향학에 적용하고 있다. 본 논문에서는 레이 추적 기법을 이용하여 오일러-베르누이 보 이론에 근거한 고정단-자유단 경계조건을 가지는 단일 곡보의 진동 해석을 수행하였다. 예제를 통한 해석 결과, 주파수가 높을수록, 또 감쇠가 클수록 더 정확한 결과를 예측할 수 있음을 관찰할 수 있었으며, 따라서 기존 해석법들의 가정에 적합하지 않은 구조물에 적용할 수 있는 장점이 있다.

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음향 채널 추정을 이용한 음질 향상 (Speech Enhancement Using Acoustic Channel Estimation)

  • 최영근;박규식;김기만
    • 한국음향학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.573-578
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    • 2003
  • 최근 원격 회의 시스템에서 마이크로폰 어레이를 이용한 음원 위치 추정 및 음질 향상 기술이 연구되고 있다. 이러한 기술 가운데 대표적인 정합 필터 마이크로폰 어레이는 다수의 마이크로폰을 이용하여 음원의 위치를 추적하고 음원의 방향으로부터 입사되는 신호만을 수신할 수 있도록 한다. 그러나 이는 음향 공간의 기하학적인 형태 및 재질 등을 이용한 모델로부터 미리 계산된 음향 채널을 사용하기 때문에 실제 실내 환경과의 불일치로 인하여 성능이 저하된다. 본 논문에서는 수신된 음향 신호로부터 실내 음향 채널을 추정하고 이를 정합 필터 마이크로폰 어레이에 적용하였다 연구된 방법은 실험을 통해 그 성능을 고찰하였다.

퍼지화 영상데이타의 일치도연산에 의한 3차원 물체의 식별 (Three-Dimensional Object Discrimination by the Similarity Measures of the Fuzzified Image Data)

  • 조동욱;김지영;유흥균
    • 한국음향학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.51-59
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    • 1993
  • 본 논문에서는 입력으로 들어 온 레인지데이타에서 특징 추출을 통하여 3차원물체를 식별하는 방법을 제안하고자 한다. Z축 기울기를 이용하여 형상특징을 추출하고, 각 표면조각에서 법선벡터를 구해 기하학적 특징을 추출한다. 그 후 위에서 구한 특징들을 퍼지화데이타로 만들어 일치도 연산에 의해 표준 물체와 입력화상 물체 사이의 정합을 수행한다. 최종적으로 본 논문의 유용성을 실험에 의해 입증하고자 한다.

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기하음향 기법을 적용한 한국형 고속철도 실내소음 저감 방안 (Reducing the Interior Noise of the Korean High-speed Train Using Geometric Acoustic Method)

  • 김관주;박진규
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.431-436
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    • 2002
  • The interior sound pressure level of the Korean high-speed train(KHST) is predicted by geometrical acoustic method. For the Purpose of assuring the prediction of Interior noise of KHST by the geometrical acoustic scheme, calculated sound level values of the Korean train express(KTX) by Identical geometrical method are compared with measured values of KTX prototype vehicle by experiment. Contribution of individual sound source of KHST vehicle Into the interior response positions is calculated and sound sources are classified in influential order. Hence, it is reasonable approach to reduce sound power of most contributing noise source first. Sensitivity of the interior response position's sound pressure level (SPL) with respect to train wall sections' transmission loss are carried on and acoustically sensitive spot is identified, for example window area for passenger cabin case. Those contribution and sensitivity analysis results are suggested to design quieter train efficiently.

회의장에서의 실내음향특성 개선에 관한 연구 (Study for Improving Acoustic Characteristics of the Conference Room)

  • 김상수;황효성;박영원;채장범
    • 한국음향학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.73-82
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    • 2000
  • I사 회의장은 실의 용도에 따른 실내음향특성에 대한 고려없이 설계, 시공되어 잔향시간이 길고 명료도가 매우 낮아 실내음향특성의 개선이 요구되어 왔다. 본 연구에서는 I사 회의장의 실내음향특성의 개선을 위해 실험 및 기하음향법을 이용한 시뮬레이션(simulation)을 수행하였다. 시뮬레이션을 수행함으로써 개선 안에 대한 음향파라미터 예측이 가능해졌고, 이로써 I사 회의장의 실내음향특성을 개선하기 위한 방안을 수립하였다. 그리고, 시뮬레이션의 결과에 대한 검증을 위해 시뮬레이션 값들을 실험치와 비교 평가하였다. 또한, 개선공사 후 실내음향 특성을 성공적으로 개선시킴으로써 본 논문에서 제안한 해석방법의 타당성이 입증 되었다.

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