• 제목/요약/키워드: 기하 음향학

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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.

통기형 방음벽의 음향감쇠 특성에 대한 실험적 분석 (An experimental analysis of the sound reduction characteristics of air transparent noise barriers)

  • 박찬재;지용수;임재현;한찬훈
    • 한국음향학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.491-500
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    • 2016
  • 본 논문에서는 공기를 통과시켜 풍압을 저감하면서 소음을 제어할 수 있는 새로운 개념의 방음벽의 음향감쇠 특성을 분석하였다. 통기형 방음벽의 소음저감 특성을 조사하기 위하여 우선 개구부의 크기 및 공명기의 체적 등을 변화시켜 총 17가지 방음벽 모델의 음향감쇠계수를 측정하였다. 실험결과 공명기의 체적과 개구부의 면적에 따라 음향감쇠계수 값이 달라지고 있으며, 목표 주파수대역(400 ~ 1250 Hz)에서 단일 방음벽보다 이중 방음벽의 음향감쇠계수가 더 높게 나타났다. 이를 통해 개구부 및 공명기의 물리적 특성이 통기형 방음벽의 차음특성에 영향을 미친다는 점을 밝혀냈다.

음향반항 제거 시스템을 위한 강인한 동시통화 검출기에 관한 연구 (A Study on the Robust Double Talk Detector for Acoustic Echo Cancellation System)

  • 백수진;박규식
    • 한국음향학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.121-128
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    • 2003
  • 원거리 회의 시스템이나 차량 내 핸즈프리 통화에서 이용되는 음향 반향제거 시스템은 근단화자의 통화 상태에 대한 정보제공을 위해 동시통화검출기 (DTD: Double Talk Detector)를 포함한다. 이러한 동시 통화검출기는 주변 음향환경에 민감하게 작용하여 근단화자의 통화상태에 대해 잘못된 정보를 제공하기도 하는데, 본 논문에서는 이러한 기존의 문제점을 해결하여 보다 신뢰성 있는 음향 반향제어 시스템을 구축할 수 있는 새로운 동시통화 검출 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안된 음향 반향 제거 시스템은 지연없는 (Delayless) 서브밴드 적응 필터를 이용한 음향반향 제거기와 협대역 동시통화 검출기로 구성된다. 지연없는 서브밴드 적응음향 반향 알고리즘은 적은 계산량과 높은 수렴속도를 가지며 기존의 서브밴드(Subband) 적응음향 반향 제거기에서 문제가 되었던 지연 문제를 해결하는 등 음향 반향 제거 성능이 뛰어난 것으로 알려져 있다. 한편 본 논문에서 제안된 협대역 동시통화 검출기는 협대역 서브밴드 내에서 동시통화 검출 동작을 수행함으로서 다운 샘플링 (down-sampling)으로 인한 계산량 감소와 최저 주파수 서브밴드 대역의 저주파 신호 특성으로 인해 보다 신뢰성 있는 통화상태 정보를 제공할 수 있는 장점을 가진다. 본 연구에서 제안된 협대역 동시통화 검출 알고리즘의 성능은 광대역 동시통화 검출 알고리즘과 다양한 비교 시뮬레이션을 통해 그 성능을 입증하도록 한다.

상호 결합이 적은 두 개의 공진점을 갖는 광대역 전기 음향 변화기를 위한 역률 개선 회로 설계 방법 연구 (A Systematic Power Factor Improvement Method for an Electro Acoustic Transducer with Low Coupled Dual Resonances)

  • 임준석;편용국
    • 한국음향학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.480-486
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    • 2012
  • 음향 변환기용 외부 회로를 구성할 때, 파워 앰프의 내부저항이 매우 작은 경우 정합 회로를 구성하기 보다는 부하측의 역률을 개선하는 것을 선호 한다. 기존 연구의 결과를 살펴 보면 광대역에서 최대 파워를 전달하게 하는 정합회로를 구하는 방법을 많이 연구되어 왔으나, 두 개의 공진점을 갖는 광대역 전기 음향 변화기에 적용할 만한 광대역 역률 개선용 튜닝 회로를 구성하는 방법은 논문화된 결과는 드물다. 본 논문에서는 기존의 정합회로 설계에서 사용하는 체비세프 설계법을 기본으로 하여, 좀 더 낫은 결과를 가질 수 있도록 하는 복합 최적화 과정을 제안한다.

동시 통화검출 전용필터와 가중 Overlap-Add 기법을 적용한 서브밴드 음향 반향 제거기 (Subband Acoustic Echo Canceller with Double-Talk Detector Using Weighted Overlap-add Method and Dedicated filter)

  • 고충기;이원철;이충용
    • 한국음향학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.35-46
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    • 2000
  • 본 논문은 부밴드별 반향제거 필터 뱅크를 구현하기 위한 가중 Overlap-add 적응필터를 이용한 단일 채널 음향 반향제거기를 제안한다. 기준 입력 신호의 고유치 분포율에 의존하여 수렴특성이 결정되는 NLSM (Normalize US)알고리즘을 사용하여 전대역 처리 과정에서 발생하는 수렴 성능의 저하를 방지하고, 효율적인 블록 병렬처리가 가능한 부밴드 처리기법인 가중 Overlap-add 방식을 적용한 적응 반향제거기의 성능을 고찰한다. 또한 본 논문에서는 동시 통화 검출을 위한 전용 필터와 에너지 비교 방법을 동시에 사용하는 새로운 형태의 동시통화 검출 기법을 제안한다. 모의 실험을 통해 제안한 적응 반향 제거기와 동시 통화 검출기의 효과적인 근단 화자 검출 방법을 보인다.

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한국 연근해 환경에서 터보 등화기를 이용한 수중음향통신 시스템 성능 분석 (Performance Analysis of Underwater Acoustic Communication Systems with Turbo Equalization in Korean Littoral Sea)

  • 박태두;한정우;정지원;김기만;이상국;천승용;손권
    • 한국음향학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.124-130
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    • 2013
  • 수중음향통신 시스템의 성능은 신호의 다중경로 전달 과정에 의해 발생하는 지연 확산 현상 때문에 인접심벌 간 간섭(ISI)에 영향을 받는다. 인접 심벌 간 간섭을 제거하기 위해 등화기가 사용되어진다. 본 논문에서는 한국 연근해에서 수집된 실측 데이터를 이용하여 채널 부호화 기법과 등화기가 결합하여 동작하는 터보 등화기를 갖는 수중음향통신 시스템의 성능을 검증하였다. 그 결과 터보 등화기를 이용하여 반복 복호를 하였을 때는, 1회 반복 시 BER(Bit Error Rate) $10^{-4}$을 기준으로 반복이 없는 등화기를 사용하였을 때 보다 1.5 dB 성능이 향상되었다. 또한 반복이 2~3회인 경우 약 3.5 dB 성능이 향상되었으나, 3회 이상 반복하였을 때는 더 이상 성능이 향상되지 않았다.

소형화된 헬름홀츠 공진기를 이용한 수중 반향음 감소해석 모의실험 (Simulation of underwater echo reduction using miniaturized Helmholtz resonators)

  • 박성준;김제도
    • 한국음향학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.67-72
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    • 2019
  • 본 연구에서는 파장보다 작은 구조물로 이루어진 음향메타물질을 이용하여 소형화된 헬름홀츠 공진기의 반향음 감소 성능예측 연구를 진행하였다. 본 논문에서 제안된 헬름홀츠 공진기는 수중 환경과 임피던스 차이가 큰 공기구조물로 형성하였다. 다중물리 유한요소 시뮬레이션 패키지를 이용하여 수중 음향학적 분석을 진행한 결과 수중 반향음의 감소가 예상되었고 헬름홀츠 공진기 입구의 공간 압축(space coiling) 정도와 내부 체적의 폭에 따라 주파수 특성을 제어할 수 있었다. 기본적인 헬름홀츠 공진기는 약 10,000 Hz 이상에서 최대 7 dB의 반향음 감소 효과를 보였으나 공간 압축 메타물질을 이용한 초소형 헬름홀츠 공진기는 약 5,000 Hz 이상에서 최대 14 dB의 반향음 감소가 나타났다. 추가적으로 헬름홀츠 공진기의 내부 체적을 제어하여 주파수 특성이 변화하는 것을 확인하고 공간압축 비율이 서로 다른 공진기를 조합함으로써 광대역 반향음 감소 효과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해 수중 환경에서 공기구조물을 이용한 소형화된 헬름홀츠 공진기의 성능을 연구하였으며 반향음 감소 효과는 효과적인 스텔스 기술을 구현할 수 있을 것으로 기대된다.

튜브 내 하향 전파하는 예혼합 화염의 이차 열음향 불안정성 천이에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of Transition to Secondary Acoustic Instability at Downward-Propagating Premixed Flame in a Tube)

  • 박주원;김대해;박대근;윤성환
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.915-921
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    • 2020
  • 연소실 내 공조현상으로 인해 발생되는 열음향 불안정성은 안정적인 연소시스템을 구현하기 위해 해결해야 하는 고질적인 문제로 제기되어 왔다. 열음향 불안정성은 크게 1차 2차 열음향 불안정성으로 나뉘며, 본 연구에서는 열음향 불안정성 중 2차 열음향 불안정성의 천이에 관해 열손실이 미치는 영향에 대한 실험적 연구를 진행하였다. 2차 열음향 불안정성을 발생시키기 위해 한쪽 끝이 열린 1/4 파장 공명기를 채택하여 수직으로 설치하였고, 공명기 내부에는 예혼합 가스를 주입하였다. 또한 공명기 상단으로 발생하는 열손실 효과를 비교하기 위해 추가적으로 외부 동축류 관을 설치하였다. 연료 농후조건의 예혼합 가스만을 채택하여 주입하였기 때문에 동축관에 주입되는 기체에 따라 공명기 상부에 추가적인 확산화염이 형성될 수 있다. 그 결과 확산화염이 발생되었을 경우 공명기 상단으로의 열손실이 감소하며 2차 열음향 불안정성이 발현되었으며, 확산화염이 억제되어 공명기 상단으로의 열손실이 증가하였을 경우 2차 열음향 불안정성의 발현이 억제되는 결과를 도출하였다.

반향제거기를 위한 개선된 탭선택 알고리즘 (A constrained tap selection algorithm for echo canceller)

  • 오돈성;신동진;이두수
    • 한국음향학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.26-33
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    • 1993
  • 본 논문은 반향제거기 등에 적용 가능한 적응 FIR 필터의 고속 수렴 알고리즘을 제시하였다. 제안된 알고리즘은 지연 평가와 영역 제한에 의한 탭위치 제어 등 두가지 특징을 가지고 있다. 반향 경로에 다중 반향이 발생했을 때에도 적용 가능한 위치 탐색에 제한을 두는 방법으로 제한된 탭위치 제어를 수행한다. 백색 가우시안 신호를 입력으로 사용한 반향제거기 시뮬레이션에 의해서 Full-tap NLMS, STWQ, 그리고 본 논문에서 제시한 알고리즘의 수렴특성을 비교한 결과, 제시한 알고리즘은 STWQ나 Full-tap NLMS 알고리즘에 비해서 256탭 적용필터에서 약 70% 정도 수렴 시간을 감소시키며, 또한 다중반향 발생 하에서 다른 알고리즘에 비해서 우수한 수렴 특성을 갖는다.

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Programmable variable-rate up/down counter를 사용한 신호처리가 가능한 Binary logarithms 발생을 위한 회로설계 (A Circuit design for generating binary logarithms for possible signal processing using programmable variable - rate up/down counter)

  • 이지영
    • 한국음향학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.13-20
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    • 1986
  • 본 논문은 신호처리가 가능한 2진 로가리즘 상수를 발생시키기 위한 programmable variable-rate up/down 계수기의 설계를 기술한다. 2진수에 대한 밑수가 2인 로가리즘 계승의 적용은 결 과적으로 오차가 발생한다. log\sub 2\(1+χ)-χ에 의해 정의된 것처럼 log\sub 2\(1+χ)에서의 오차는 직선의 집합으로 갖게된다. 계수기 rate는 직선의 기울기에 비례한다. 그러므로 신호처리가 가능한 2진 로가리즘 상수는 programmable 계수기를 사용함으로써 쉽게 발생될 수 있다.

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