• 제목/요약/키워드: 음향전달손실

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동해 해역에서 측정된 해상실험 데이터 기반의 수중음향 불확정성 추정 및 소나 탐지확률 예측 (Estimation of underwater acoustic uncertainty based on the ocean experimental data measured in the East Sea and its application to predict sonar detection probability)

  • 이대혁;양원준;김지섭;설호석;최지웅;손수욱
    • 한국음향학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.285-292
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    • 2024
  • 소나 탐지확률을 계산하는 경우, 수중음향 불확정성은 표준편차가 8 dB ~ 9 dB인 정규분포를 따르는 것으로 고려되고 있다. 하지만, 소나 탐지성능은 실험해역, 해양환경 변동성에 따라 크게 변화하기 때문에 해상실험 데이터 기반의 수중음향 불확정성을 반영한 탐지성능 예측이 필요하다. 본 논문에서는 동해 천해환경에서 측정된 중주파수(2.3 kHz, 3 kHz) 소음준위와 전달손실 자료 기반의 수중음향 불확정성이 산출되었다. 해상실험 데이터 기반의 수중음향 불확정성을 반영한 예상탐지확률을 산출한 후, 이를 기존의 탐지확률 결과, 레일리 분포의 불확정성과 음으로 치우친 분포의 불확정성을 반영한 예상탐지확률 결과와 비교하였다. 결과적으로 각각의 수중음향 불확정성에 따라 탐지영역의 차이가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.

동심관형 공명기 내부의 유동장의 변화가 성능에 미치는 영향 (Effects of flow field on the performance of the concentric resonator)

  • 이성현;이정권
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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    • pp.715-718
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    • 2002
  • 자동차 및 유체기계의 흡기계나 배기계에 사용되는 소음기의 음향성능은 전달손실로 기계성능은 배압으로 표현된다.유체가 흐르는 관 사이의 임피던스 부정합을 이용하는 반사형 소음기의 경우, 내부 유로에 천공을 주어 음향감쇠를 시키거나 유동을 안정시키는 경우가 많다.본 연구에서는 동심관형 공명기의 내부 관에 존재하는 천공의 분포 양상의 변화가 공명기 내부의 유동장에 미치는 영향을 살펴보고, 그 유동장의 변화에 따라서 소음기의 성능이 어떠한 영향을 받게 되는지를 고찰하였다.또한 유동장에 영향을 미치며, 소음기의 설계 인자 중 하나인 면적 확장비의 변화가 유동장 및 배압에 미치는 영향을 예측하였다.이로부터 유동의 흐름을 제어하여 소음기의 성능을 향상시키는 방법을 찾고자 한다.

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천해 저주파 잔향음 예측모델 (Shallow water Low-Frequency Reverberation Model)

  • 김남수;오선택;나정열
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2002년도 하계학술발표대회 논문집 제21권 1호
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    • pp.429-432
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    • 2002
  • 천해에서의 저주파 단상태 잔향음 모델(L-HYREV)을 개발하였다. 음선이론에 기초한 전파모델은 해저 내로 투과되는 음파에 대한 효과를 적절하게 고려 할 수 없으므로, 해저 내 상호작용을 계산할 수 있는 전파모델이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 RAM을 이용해서 전달손실을 계산 후, 다중경로 확장모델을 이용해서 산출한 전달손실을 보정하였다. 모델의 검증을 위하여 GSM(generic sonar model) 잔향음 모의 신호 및 실측잔향음 신호와 비교하였으며, 비교 결과 GSM 보다 L-HYREV 모델이 저주파 잔향음 예측에 적합함을 확인할 수 있다.

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목재수피 파티클의 흡음율과 음향투과손실 (Sound Absorption Rate and Sound Transmission Loss of Wood Bark Particle)

  • Kang, Chun-Won;Jang, Eun-Suk;Jang, Sang-Sik;Kang, Ho-Yang;Kang, Seog-Goo;Oh, Se-Chang
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제47권4호
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    • pp.425-441
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    • 2019
  • 목재수피의 음향성능을 파악하고자 6가지 수종의 목재수피를 삭편으로 절삭하여 몇 가지 비중조건과 두께로 만든 후 흡음율과 음향투과손실을 전달함수법과 전달행렬법으로 각각 측정하였다. 그 결과, 편백나무수피가 두께 100 mm 일 때의 100-6400 Hz 평균흡음율은 0.90이며 두께 50 mm 일때의 100-6400 Hz 평균흡음율은 0.84이다. 특히 두께 100 mm 일 때의 경우, 1 KHz의 주파수영역에서의 흡음율은 약 100%에 근접하는 높은 흡음율을 나타내었다. 음향투과손실은 측정주파수범위에서 편백나무수피는 500 Hz에서 15.30 dB의 투과손실을 나타내었고 1000 Hz 수치는 15.73 dB이었다. 10 mm 두께의 합판을 수피파티클 배면에 추가한 후에는 투과손실이 20-30 dB 증가하였다. 목재수피는 친환경적이면서 기존의 석고보드보다 흡음율이 높고 음향투과손실이 크게 나타나서 음향성능이 우수한 건축재료로 고려될 수 있다고 생각된다.

기관 소음원 차폐장치 설계 및 성능시험 (The Design and Performance test of the Acoustic enclosure for Diesel engine)

  • 서종수;전재진
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1994년도 춘계학술대회논문집; 영남대학교, 20 May 1994
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    • pp.167-171
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    • 1994
  • 본 연구에서는 차폐구조 내부에 위치한 소음원의 체적이 비교적 큰 근접 음향 차폐구조로 취급하여, 구조 내부의 공간적 음장분포해석(spatial sound distribution analysis)은 하지 않고 단지 소음원의 표면과 차폐 벽면 간의 공기층에 의한 간섭 영향을 고려하면서, 차폐로 인한 음압의 상승(build up)효과를 고려하여, 직육면체의 형상을 가지는 차폐구조에 부착되는 각각의 벽면들의 음향 삽입손실(Insertion Loss, IL) 특성을 전달매트릭스 기법(Transfer Matrix Analysis, TMA)을 이용하여 해석하였으며, 이러한 벽면들에 대한 이론 해석의 결과로 제작된 벽면들의 음향차폐특성을 시험을 통해 나타내었다.

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고속 Affine Projection 알고리듬을 이용한 스테레오 음향 반향 제거기 (Stereophonic Acoustic Echo Canceler using Fast Affine Projection Algorithm)

  • 조영민;이원철
    • 한국음향학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.86-97
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    • 1998
  • 본 논문은 스테레오 음향 반향 제거기에 적용되는 고속 Affine Projection 알고리듬 을 제안한다. 최근 스테레오 원격 회의 시스템은 보다 현실감 있는 원격 회의를 가능케 하 는 장점으로 인해 많은 관심을 끌고 있다. 그러나, 회의실의 원단화자와 마이크로폰사이의 상호교차(cross-coupling)로 인해 음향 반향이 발생하게 된다. 만약 이 반향 신호가 제거되 지 않은채 수신 룸으로 전달되면 결국 음성 통화 품질이 저하된다. 이를 방지하기 위하여 추정 반향 신호를 만들어 내고 통신 품질의 손실 없이 이 반향을 제거하는 음향 반향 제거 기가 필수적이다. 단 채널 음향 반향 제거기와 다르게 스테레오 환경하에서의 음향 반향 제 거기는 전송실의 환경변화로 인한 성능 저하와 각 반향 경로를 추정하기 위해 사용하는 각 적응 필터의 임펄스응답이 반향 경로와 일치하지 않는 등의 각종 문제점들이 발생하게 된 다. 본 논문에서는 서로 상관관계 없는 입력신호를 만들어내고 전송실의 환경변화로 인한 성능저하를 보완하기 위해 전처리단(pre-processing block)을 제안하여 일반적인 방법에 대 해 3-10dB정도의 향상된 성능을 보이며 적은 계산량으로 빠른 수렴성능을 갖는 새로운 형 태의 스테레오 음향 반향 제거기를 제안한다.

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천해 내부파에 의한 음파의 모드간섭 (Mode Interference of Acoustic Waves Due to Internal Waves in Shallow Water)

  • 나영남
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 2호
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    • pp.125-128
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    • 1998
  • 최근의 연구에서 해양의 내부파가 음파의 전달에 영향을 주어 비정상적인 손실을 일으키는 것으로 밝혀졌다. 일련의 실험을 통하여 한국 동해에도 강한 수온약층을 중심으로 한 내부파가 존재하는 것으로 밝혀졌으며, 음원과 수신기를 이용한 실험을 통해서도 관측된 내부파의 주기에 해당하는 음파의 변동 특성이 확인되었다. 내부파가 음파의 전파에 영향을 미치는 것은 모드간 간섭을 통하여 이루어진다. 본 논문에서는 모드간섭의 이론적 설명과 함께 음향모델을 통하여 내부파의 영향을 추정하였다. 모델링 결과 내부파는 음파의 모드간 에너지 전이를 일으켜서 에너지를 산란시키는 효과가 있는 것으로 보인다. 한편 거리독립 환경과 내부파가 존재하는 환경간에는 주파수 1 kHz를 기준으로 하여 거리에 따라 약 10dB까지의 전파손실 차이를 나타낸다.

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음향 가진된 밀폐계의 유연한 평판의 음향 방사 특성에 관한 연구 (Acoustic Radiation Characteristics from Flexible Steel Plate Excited by Acoustic Loading in an Rectangular enclosure)

  • 김상헌;안지훈;오재응
    • 소음진동
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    • 제7권3호
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    • pp.457-466
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    • 1997
  • The experimental and analytical study was conducted to determine the noise transmission characteristics of acoustically loaded steel plate of rectangular enclosure and to investigate the sound radiation characteristics through out the enclosure. The vibrations of acoustically loaded plate give rise to sound radiations and generate the reverberant space that the sound field exists very close to a vibrating plate. Acoustic transmission loss is measured from the incident intensity into the plate and the transmitted intensity through out the plate. Sound radiation patterns are measured from both acoustic intensity technique and surface intensity technique. Those resultant patterns and vibrational modes are vital in understanding the relations between vibration and noise in the near field out of vibrating plate.

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수온약층이 존재하는 천해역에서 단기간 음속구조 변화에 따른 음향 신호 전달 변동에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Underwater Sound Transmission by Short-term Variation of Sound Speed Profiles in Shallow-Water Channel with Thermocline)

  • 정동영;김시문;변성훈;임용곤
    • 한국음향학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.20-35
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    • 2015
  • 수중음향 전달채널의 임펄스 응답(Channel Impulse Response: CIR)은 음속구조(Sound Speed Profile: SSP)의 영향을 받으며, 채널 임펄스 응답의 변화는 수중음향통신 시스템의 성능에 중요한 영향을 미친다. 음속분포의 변화는 단기간 내에서도 나타날 수 있으며, 수중음향 모뎀 설계 시 반드시 고려되어야 한다. 이 논문은 2013년도에 제주도 동방해역에서 수행된 JACE13에서 취득된 데이터를 기반으로 음선전달 수치해석을 통해 단기간 동안 시간에 따라 변화하는 음속구조가 음향 신호 전달에 미치는 영향을 통계적으로 분석한 결과를 제시한다. 분석결과 송 수신기 수심별로 채널 임펄스 응답의 변화가 다양하게 나타나며, 송 수신기 수심이 깊을수록 음속구조의 변동에 따른 음향신호 전달 양상의 변화는 작아지고, 신호 준위가 높게 나타난다. 이 연구에서의 다양한 거리, 송, 수신기 수심에 따라 얻어진 채널 임펄스 응답 추정 결과는 수온약층에서의 하방굴절로 인한 연속된 해저면 반사와 작은 해저면 반사손실이 장거리 신호 전파에 중요한 요인이 될 수 있음을 보여주며, 시변동성을 갖는 해양환경에서의 수중 음향 통신은 시간에 따라서 성능이 충분히 달라질 수 있다는 것을 보여준다.

열음향 냉동기의 설계 및 개발 : I. 내부공간의 음향해석 및 에너지 변환 예측 (Design and Development of Thermoacoustic Rdfrierator : I. Acoustic Analysis of Resonator and Prediction of Energy Conversion)

  • 박철민;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.44-52
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    • 1996
  • 열음향 냉동기의 설계시 요구되는 냉동기의 내부음장 특성을 예측하기 위해, 냉동기를 이루는 공명기 구조 및 선형화된 스피커의 모델에 대행 전달행렬기법을 이용하여 해석을 수행하였다. 여러 가지 기본 음향요소들의 전달행렬을 이용하여 공명기를 음향학적 요소들로 분해하고, 스피커의 선형화된 동특성 방정식과 함께 해석함으로써 음향요소들이 직렬로 배열되어 있는 공명기에 대한 음향특성을 얻어 내었다. 또한, 열음향 냉동기의 개발에 있어서 중요한 목표중 하나인 모세관 스택에서의 온도차이를 에너지 방정식을 이용하여 수치적으로 예측하였다. 한 개의 모세관 기공내에서의 음향일의 흐름, 열음향 흐름, 단위 길이당 에너지 손실 등을 단면변화함수를 이용해 표시한 후, 전체 스택에서의 에너지 흐름과 열평형을 고려하였다. 전체 스택에서의 에너지 흐름에 관한 식에 대하여, 내부음장 예측에 의해 구한 물리량을 이용하여, 수치적인 반복계산을 수행함으로써 온도비 및 성적계수를 예측할 수 있었다. 실제 설계된 공명기의 음향 특성의 해석결과가 실험과 잘 일치함을 관찰한 후, Hofler의 열음향냉동기에 대한 열음향 해석을 수행하여 실험결과와 잘 부합됨을 확인할 수 있었다.

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