• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.06c
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• pp.313-317
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• 1998

경계요소법에 기초한 음향 홀로그래피의 재구성 정확도 향상을 위해서는 근접 음장에서의 음압 측정을 수반한다. 이에 따라 비전파음 성분이 측정에 포함되어 전달행렬의 특이성에 의한 오차를 줄일 수 있다. 그러나, 전달행렬 구성을 위해서 사용되는 일반적인 경계요소법은 Kirchhoff-Helmholtz 방정식의 기본해가 갖는 특이성 때문에 근접음장에서 큰 수치 오차를 유발하는 문제가 있다. 특이성이 제거된 경계 적분방정식을 도입하여 음향 홀로그래피를 수행함으로써 근접 음장에서의 수치오차 문제를 극복하고 정확한 음장 예측 및 전달 행렬을 구성할 수 있다. 본 연구에서는 단순한 수치 해석 모델을 이용하여 음향 홀로그래피 계산을 수행하였고, 일반 경계요소법을 사용한 경우와 비교하여 향상된 결과를 얻을 수 있음을 밝혔다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.17 no.4
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• pp.82-87
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• 1998

여러 음원들에 의해 형성된 파동장내에서 각 신호음의 주파수 특성과 시간 지연 (time delay)을 추정할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 이 알고리즘의 관련 수식은 두 개의 상호 간섭하는 신호가 입사하고 여기에 주변 환경에 의한 랜덤 잡음이 첨가된다고 가정하여 유도되었으며 두 개 이상의 신호음이 있는 상황에 대해 확장이 가능하다. 본 논문에서 시간 지연이 일정한 수신 신호 영역에 등간격으로 놓여진 수신기로부터 각 센서에 수신된 신호의 스펙트럼은 M개의 센서에 대해 K개의 음원 스펙트럼과 K개의 조정 벡터(steering vector) 의 선형 조합(linear combination)으로 주파수에서 모델된다. 각 음원의 주파수 특성과 음원 으로 들어오는 신호의 입사각을 결정하기 위하여 본 알고리즘은 전달 행렬(transfer matrix) 을 계산하고 그 전달 행렬의 고유값(eigenvalue)과 고유벡터(eigenvector)를 분석한다. 이 고 유값들은 복소수이며 그 크기는 진폭 변환 계수를 결정한다. 위상은 수신기의 간격으로부터 시간 지연을 결정하는 기울기를 갖는 주파수의 선형 함수이다. 전달 행렬에의 입력 자료들 은 동일 간격 소자간의 cross-power spectra이다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.50-55
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• 1995

진동하는 경계면의 진동장 및 음장을 재구성하기 위하여 음장측정치 및 경계요소법을 이용한 음향 홀로그래피 방법을 연구하였다. 특히, 측정잡음 및 전달행렬의 특이성에 의해 발생하는 재구성 오차에 대하여 고찰하였다. 재구성의 정확도를 나타내기 위하여 전달행렬의 특이인자를 도입하였다. 예제로 한면이 진동하는 직육면체 상자를 고려하였다. 결과로부터 매우 작은 측정잡음에 대해서도 전달행렬의 특이성 재구성 오차가 크게 발생하며, 측정위치에 따라 전달행렬의 특이성이 크게 영향 받음을 확인하였다. EfI방법을 이용하여 최적의 측정점을 선택한 결과 전달행렬의 특이성을 크게 줄일 수 있었으며 이때 측정점의 위치는 가진주파수에 관계없이 큰 음장이 형성되는 소음원의 근접장에 위치함을 알 수 있다. 또한 저주파 가진에 비해 고주파 가진이 작은 특이인자값을 나타내며, 따라서 재구성 오차가 작음을 알 수 있었다. 재구성장의 정밀도를 향상시키기 위하여, 부가적으로 진동장의 norm을 제한하는 적절화방법을 도입하였다. 모델의 최소자승오차를 최소화 하는 최적의 적절화변수를 추정하여 이로부터 재구성 오차를 줄일 수 있었다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.121-124
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• 1999

본 논문에서는 선형배열을 이용하여 음향을 측정하기 위한 새로운 빔형성 알고리듬을 제안한다. 제안 알고리듬은, FIR필터 설계기법에 의해 가중상수 및 원하는 빔패턴을 설정하고 이를 초기치로 사용하여 원하는 빔패턴과의 오차가 최소가 되도록 가중상수를 최적화시킨다. 주파수영역의 지향지수 균일성 유지를 위해 옥타브대역을 부대역으로 세분하고 의사역행렬에 의해 전달행렬을 정방행렬화하여 부대역별로 최적화를 수행한다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.18 no.8
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• pp.61-67
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• 1999

This paper proposes a new beamforming algorithm for acoustic measurement by using the nested linear array. In this algorithm, the weighting is optimized by minimizing the LMS error with the initial value obtained by FIR filter design algorithm. The optimization process is applied to each sub-band, which is divided from the octave band, to produce the uniform directivity index. For the optimization pseudo inverse matrix is used for the transfer matrix. As the simulation results, it is found that the proposed algorithm can get the desired beam pattern and unform directivity index so as to be used efficiently for the acoustic measurement by using a nested linear array.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.15 no.5
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• pp.44-52
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• 1996

Acoustical characteristics of internal pipe structures and a loudspeaker of the thermoacoustic refrigerator are analyzed by using the transfer matrix method. The resonator system is dismantled into verious basic acoustic elements, and then linearized transfer matrices are serially combined with the dynamical system of linearized loudspeaker model, that the total system of thermoacoustic refrigerator can be analyzed in terms of frequency characteristics and acoustic field shape. Additionally, by using equations for energy flow through the capillary stack, the temperature distribution over the stack is numerically estimated. After expressing the acoustic work flow, thermoacoustic flow, and energy loss per unit length in a single capillary duct by using the transverse functional variations, overall energy flow rate and energy balance are obtained for the whole capillary stack. The final expression for energy flow through the stack is numerically evaluated by varying physical parameters obtained from the sound field analysis. After confirming good agreements between predicted and experimental results for the interior sound field of a refrigerator model, the thermoacoustic characteristics of Hofler's apparatus is analyzed by the proposed method and it is observed that the results agree well with Hofler's experimental results.

• Journal of KSNVE
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• v.6 no.5
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• pp.635-644
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• 1996

In this paper, Allard's modelling method which employs the method of acoustic transfer matrix(ATM) is applied to yield more precise results in the analysis of porous sound absorbing material. The method of ATM, based on Biot's theory, is known to play an important role in the estimation of the sound absorption when a sound projects onto the material. In the case of a single layered porous sound absorbing material, the surface impedance and the absorption coefficient by using the method of ATM are estimated. With the variation of the material properties, sound absorption characteristics and analyzed. Transmission Loss in a combination of the porous sound absorbing material with a thin plate is predicted.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.16 no.6
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• pp.68-75
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• 1997

In this study, to investigate vibration response of piping systems due to pulsation flow, a transfer matrix method is presented. Fluid-pipe interaction is formulated using wave equation for flow velocity and pressure, which depends on position and time. From the wave equation, transfer matrix is obtained. The dynamic responses of piping systems induced by pulsation flow appeared to depend upon fluctuation fluid velocity and pressure occurrnece from pulsation, and beating phenomena were observed near the resonance. Consequently, the dynamic behaviors of piping systems appeared to the same as response characteristics of the inside flow pattern of the pipe, and are determined by the inside fluid flow.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.12 no.9
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• pp.709-716
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• 2002

A practical method of predicting the sound absorption coefficient for multiple perforated-plate sound absorbing system was developed using transfer matrix method. The proposed method was validated by comparing the calculated absorption coefficients of a single layer perforated plate with the values measured by the two-microphone impedance tube method for various porosity and spacing of the perforated plate. The developed transfer matrix method was further applied to estimate the multiple layer perforated plates and it is shown that the estimated absorption coefficients agree well with the measured values.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.41 no.4
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• pp.397-409
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• 2022

A model is developed for the calculation of sea surface generated ambient noise in the range dependent ocean environment. The sources are located in the horizontal plane all around and their depths are at the near-surface. The receiver array is located in the range dependent ocean waveguide. One-way coupled mode method is used to model the acoustic propagation between the sources and receiver in the range dependent waveguide, and the cross spectral density matrix of noise is derived. In simulation, noise intensity, beamforming result and coherence function are calculated from the cross spectral density matrix. These results are compared with those in the range independent environment. The modeling result shows the effect of the vertical directionality and asymmetry characteristics of the horizontal plane.