척수 손상에 의한 사지마비 중증 장애인이 일상 생활을 함에 있어서 가족이나 주변인의 도움을 받지 않고서는 가전제품의 작동이나 전화 통화 등과 같은 작은 일 조차 스스로 할 수 없는 현실에서 국내 여건에 적합한 생활환경 제어장치의 개발이 필요하나 현재 이를 위한 마땅한 제어장치가 없는 실정이다. 각 가정에 널리 보급되어 있는 PC를 활용할 수 있도록 PC기반의 음성인식기를 개발하고 이를 응용한 가전제품 제어기를 개발, 제작하여 사지마비 환자 스스로 간단한 동작만으로 환자와 가족의 신체적, 정신적 부담을 감소 하고자 한다 이장치는 음성인식기 부분과 제어장치 부분 그리고 I/O 인터페이스 부분으로 구성 되어있다. 중증장애인은 이 장치를 사용하여 일상생활에서 기본적인 자유로운 생활의 영위를 도모하며 환자 가족의 부담을 줄일 수 있으며 환자와 가족 모두 심리적인 만족을 얻은 것으로 나타난다. 그러나 기기 사용을 위한 환자의 음성인식을 위한 언어학습과정의 불편함과 인식에러의 과제가 남아있다.
음성처리 및 인식기기의 기능을 향상시키기 위해서는 생체공학적인 방법을 이용한 인체의 청각신경 정보처리 시스템의 연구가 중요하다. 그래서 본 논문에서는 와우각의 메카니즘을 분석한 기저막의 IIR 디지털 필터 모델링이 연구되었다. 특히 음소검출필터와 측징 추출을 위한 변별기능을 이용한 자음인식의 다층신경 모델을 구성한다. 이 모델은 자음인식에 있어서 90% 이상의 높은 감지율을 나타내고 있다.
경기도 안양시 호계동 럭키금성 제1연구단지 내에 위치한 금성통신연구소는 지하1층, 지상 3층(대지 4천 4백 55평, 건평 1천 2백 96평)의 규모로 적극적으로 첨단과학기술의 흡수 및 확산을 목적으로 신설한 연구단과 이러한 신기술을 기업여건에 적합하게 응용하는 개발단을 재편성하여 유선통신단말기를 개발하는 개발 1실, 무선통신단말기를 개발하는 개발 2실, 컴퓨터주변기기를 개발하는 개발 3실, 의료기 및 정보통신기를 개발하는 개발 4실 및 연구개발업무의 효율화를 지원하는 연구관리부 등 현재 2백 20명의 연구원이 연구개발에 매진하고 있다. 또한 CAD실, 전산실, 음향측정실, 키폰 종합실험실, MF실, 기술자료실, 시작실과 Mini Computer, CV Model CAD System, MOS, 음향측정장비, Spectrum Analyzer등 7백여점의 연구기자재를 갖추어 놓고 연구개발업무를 수행하고 있다.
현재 DSP는 음성 및 오디오 신호처리 시스템, 디지털 통신 시스템, 제어 시스템, 영상처리 시스템 등 많은 영역에 걸쳐 성공적으로 사용되고 있다. 몇가지 대표적인 활용분야를 살펴보면, 음성신호 압축 분야 [1-4], MPEG (moving picture expert group)과 같은 오디오신호 압축분야[5,6], 그리고 디지털 통신 시스템에서의 적응 반향제거기, 적응 동화기, 채널간섭 제거, 변복조기, 채널 코딩, 암호화기[7-14] 등에서도 DSP가 사용되고 있다. 그리고 수중 음향 신호처리[15], 디지털 필터 디자인, 전력 스펙트럼 추정, 수중 음향 신호처리 같은 디지털 신호처리 분야[16-23]와 적응 신호처리[24-26], 이외에도 능동 소음 제어기 및 적응 제어기와 같은 제어 시스템 [27]에도 유용하게 이용되고 있다. 또한 영상 압축, 디지털 방송, 의료기기 등과 같은 영상처리 분야[28-32] 및 그 밖의 많은 분야에서 DSP의 활용은 점점 커져가고 있는 추세이다.
에너지절약이 중요시되고 있는 시대적 배경하에서 모든 설비에 있어서 시스템토틀로서의 고효율화가 중요한 테마로 되고 있다. 또한 최근의 설비는 기기계가 소형화, 대용량화하는 한편제어계는 복잡화, 고도화되고 있으며 운용의 평이화와 보전의 전문화가 발달되고 있다. 만일 설비장해가 발생했을 때에는 그 복구에 많은 시간과 경비를 필요로 할 뿐만 아니라 설비이동이 연속화되는 상황하에서는 장해나 메인터넌에 의한 설비정지는 생산성이나 품질의 저하에 크게 영향을 미친다. 따라서 설비를 계획할 경우에는 설계에서 건설, 운용, 보전, 폐기 또는 경신까지를 토틀로 포착하여 라이프사이클코스트를 최소로 하기 위한 검토가 되는 경우가 많아지고 있다. 설비 자체의 라이프사이클은 그 설계단계에서 거의 결정되는데 생산시스템(생산라인까지를 포함시킨 설비시스템)의 시점에서 라이프사이클코스트를 최소로 하기 위해서는 설비의 보전기술이 주요한 펙터가 된다. 여기서는 이 중요한 보전기술에 대하여 전원설비의 보전과 고장진단을 중심으로 해설하는 동시에 최근 일본의 NHK에서 개발한 음향분석에 의한 자가발전장치의 고장진단에 대하여 그 개요를 소개한다.
이 논문은 사운드 합성을 위한 전용 DSP의 설계에 관한 내용이다. 설계된 음원 DSP는 사운드 카드나 전자 악기, 혹은 노래방 기기 등에서 미디 신호를 입력으로 받아서 사운드를 합성하는데 사용된다. 합성 알고리즘으로는 FM방식과 PCM방식을 지원하며, 구조 가 다르고 합성 방식이 서로 다른 8개의 알고리즘을 하드웨어적으로 구현하였다. 설계된 DSP는 44.1KHz의 16비트 출력으로 32개의 음을 동시에 낼 수 있다. DSP 내부 구조의 최 적화와 마이크로 동작의 병렬화를 통해 실제 필요한 주파수보다 낮은 주파수에서 동작시킴 으로써 전력 소모와 칩 구현에서 많은 이점을 가져올 수 있었다. 설계된 DSP는 COMPASS 툴에서 0.8㎛ 표준 셀로 합성되어 칩으로 제작되었으며, 동작 주파수는 33MHz이다. 제작된 칩을 검증하기 위해 PC에 삽입되는 음원 모듈 카드를 제작하여 미디 음악을 연주시켜 보았 다. 그 결과 원하는 동작 주파수에서 완벽하게 사운드를 합성해내는 것을 확인할 수 있었다.
현재 상용화된 사운드 합성 기기에서 널리 쓰이고 있는 PCM 방식에서의 문제점은 고음질의 음을 얻기 위해서 많은 메모리 용량을 필요로 하는 것이다. 이 논문에서는 이 문 제를 해결하기 위해 MPEG 오디오 압축 방식을 적용하여 샘플된 음을 압축하고, 실시간으 로 이를 복호화 해서 음을 합성해내는 사운드 합성 시스템을 설계하였다. 사운드 합성 시스 템은 마이크로프로세서, 음원 DSP, MPEG 오디오 복호화기로 구성되며, 44.1Khz의 샘플링 주파수로 32개의 음을 동시에 합성할 수 있도록 설계되었다. 설계 과정에서 각각의 기능 요 소를 C언어로 기술하여 사운드 합성 시스템에 대한 소프트웨어 모델을 작성하였다. 이것을 통해 미리 전체 시스템의 동작을 시뮬레이션하고, 압축 방식을 적용함으로써 발생될 수 있 는 여러 가지 문제점에 대한 해결 방안을 제시하였다. 시뮬레이터로 시스템의 동작을 검증 한 후, DSP와 MPEG 복호화기를 포함하는 사운드 합성 시스템을 VHDL로 설계하여 시뮬 레이션을 통해 하드웨어가 정상적으로 동작함을 확인하였다. MPEG 오디오 압축 방식을 이 용함으로써 메모리 용량 측면에서는 약8:1의 감소 효과를 얻을 수 있다.
멀티미디어 및 네트워크 관련 기술의 발전에 힘입어 최근의 멀티미디어 단말은 높은 품질의 영상 및 음향 데이터를 처리할 수 있게 되었다. 이러한 멀티미디어 데이터는 디바이스의 내장스토리지에 저장되거나 혹은 인터넷 기반의 스트리밍으로 전송될 수 있으며,또한 홈 네트워크 미들웨어를 통한 전송이 가능하다. 이 중 홈 네트워크 미들웨어를 통한 전송의 경우 홈 네트워크의 콘텐츠 공유 및 제어를 위한 별도의 설정이 필요 없으며, 콘텐츠 공유에 대한 보다 직관적인 인터페이스를 제공하고, 콘텐츠의 물리적인 복제가 불필요한 점등에 힘입어 멀티미디어 콘텐츠 공유에 대한 표준으로 자리잡고 있다. 또한 이러한 홈 네트워크 미들웨어는 단순한 멀티미디어 콘텐츠 공유 및 제어 뿐만 아니라 기기간의 자동 설정을 위한 기기간 통신(Machine-to-Machine Interface)으로의 확장이 진행되고 있다. 본고에서는 산업계에서 널리 사용되고 있는 스마트 홈 네트워크 미들웨어의 업계 표준과 그 확장성에 대해 알아본다.
음 배리어 프리(acoustic barrier-free)는 '음과 관련하여 장애인과 고령자의 생활에 불편을 주는 장벽을 제거하는 방안'이라고 정의 된다. 음 배리어프리는 건축, 도시 공간 및 교통 수단에서의 시각 또는 청각약자를 위한 안내, 유도, 경보 및 피난 시설에 대한 설계와 관련된다. 또한 보청기 등의 청각지원기기, 전자기기 등의 신호음 및 안내음과 음성 전송 장치와 같은 제품 디자인에도 음 배리어프리 개념은 요구된다. 본고에는 일본사례를 중심으로 음 배리어프리의 현황을 소개하고자 한다.
The directivity of the sound pressure increases the sensitivity of the incoming sound from specific directions. The directivity measurement of the sound pressure is usually done in an anechoic room using a steping motor. In this paper a replaceable anechoic chamber was designed for the acoustic directivity pattern measurement. Electrical equipments were interfaced with a PC for experiment automatic control. Some comparative results are shown in the result.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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