• 제목/요약/키워드: 음향 과도해석

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과도탄성파에 대한 PZT 변환자의 응답특성 해석 (Analysis of the PZT trasducer's response for the transient elastic waves)

  • 배종성
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제5권
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    • pp.9-12
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    • 1998
  • 공기경계층을 갖는 유리평판에서 힘의 크기가 10N이고 상승시간이 약 280ns 인 경사 점하중이 인가된 경우에 대하여 진앙점에서 입자 변위와 입자 속도를 계산하였다. 이론적으로 계산된 수직성분이 입자속도가 PZT변환자에 입사한다고 가정하여 PZT 변환자의 과도 응답특성을 Mason 등가회로와 격자점을 이용하여 계산하였다. 유리모세관의 파과시에 방출괴는 과도탄성파를 이용하여 유리평판의 진앙점에서 PZT 변환기의 응답을 조사하였고, 이론과 비교한 결과 상당히 일치하였다. 이를 이용하여 음향방출 시스템인 발생원, 전파매질, 변환자 및 신호분석시스템을 수학적으로 모형화할 수 있는 기초를 마련하였다.

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임계 대역 필터를 이용한 과도음의 라우드니스 모델 (Measurement of Time Varying Loudness by Using the Critical-banded Filters)

  • 정혁;이정권
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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    • pp.279-282
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    • 1998
  • 본 연구에서는 기존의 문헌에 자세히 기술되지 않은 주파수 분할 방법에 대한 고찰을 통해 과도음의 라우드니스 해석에 적합한 임계 대역 해석 방법을 제안하고, 이를 근거로 과도음의 라우드니스 모델을 구현하여 기존의 임상 실험 결과와의 비교함으로써 그 유효성을 확인하였다. 또한 순음의 라우드니스 해석에서 기존 라우드니스 모델이 안고 있는 신호해석 상의 문제점 등을 지적하고 이를 개선한 새로운 모델을 제시하였다. 개선 방법으로서 임계 대역폭의 1/2 간격으로 총 47개의 임계 대역 필터를 배치하여 필터의 경계에 순음이 존재할 때 발생할 수 있는 라우드니스 오차를 최소화 하였다. 또한 이 모델에서는 Zwicker가 제안했던 기존의 방법을 제안된 임계 대역 필터에 적합하도록 수정하는 작업이 포함되었다.

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생체 중 선형 배열 탐촉자의 과도음장 전파 특성 해석 (Analysis of Propagation Characteristics of Transient Acoustic Fields in biological Media)

  • 박은주;하강열;김무준;김동현
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집 제20권 2호
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    • pp.205-208
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    • 2001
  • 기존 의료용 초음파 진단장치에 사용되고 있는 선형 배열 탐촉자를 대상으로, 과도음장의 전파특성을 해석하고, 음장 변화에 민감하게 영향을 미치는 구동 펄스의 형태 및 탐촉자의 요소의 크기(element width), 곡률반경(Radius of curvature), 초점길이(focal length) 등 구조적인 변화에 따른 과도음장 전파 특성의 변화 양상을 시뮬레이션을 통해 체계적으로 해석하였다. 나아가, 매질이 간, 근육, 지방 등의 생체 조직인 경우의 음장 변화 특성을 비교 분석하였다.

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충격성 신호 해석을 위한 포락선 인텐시티 (The Envelope Intensity for the Analysis of a Burst Signal)

  • 김석재;;김천득
    • 한국음향학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.68-75
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    • 1993
  • 포락선 인텐시티는 신호의 진폭 변화에 비해 상대적으로 천천히 벼놔한다. 본 논문에서는 이러한 성질을 이용하여 종래의 순시 음향 인덴시티법을 수정한 새로운 포락선 인텐시티법을 제안하여 비정상 신호 해석에 이 기술을 적용하였다. 이 기술의 유효성은 반사체가 있는 무향실 내의 충격성 음원에 대해 수치계산 결과와 실험결과의 비교로부터 검증되었고 또한, 이 기술은 무향실 및 잔향실 내의 평판 타음 음원의 지향특성 해석에 응용되었다. 수치계산 결과 및 측정결과는 일치하였고, 제안된 방법은 종래의 순시 인텐시티법보다 특히 과도특성을 갖는 충격성 음원 분석에 보다 유효함이 확인되었다.

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효율적인 음향 윈도우 설계를 위한 2차원 유한요소법 기반의 과도 해석 (2-Dimensional FEM Based Transient Analysis for an Efficient Design of Acoustic Windows)

  • 김유창;김석구;윤석왕;이영관;조미숙;신구균;구자춘
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권7호
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    • pp.673-678
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    • 2009
  • The efficiency of active sonar that is used underwater observation equipment is important for obtain the information of topography and trace for the objects. Sound wave transmitted from sonar are distorted by acoustic window which is to protect sonar. Making various sonar dome is impossible for experiment, because consumed unnecessary time and expense. So, the purpose of this study is to simulate and analyze the acoustic window propagated sound wave from sonar for designing model reduced insertion loss. Simulation is performed by transient analysis and fluid-structure interaction analysis. As a result, this study will give a opportunity for efficient design of sonar dome without high cost and time consumption.

과도음장 해석을 통한 초음파 진단 탐촉자의 성능 개선 (A Performance Improvement of Ultrasonic Diagnosis Transducer by Transient Acoustic Field Analysis)

  • 박은주;송행용;김무준;김동현;이수성;하강열
    • 한국음향학회지
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    • 제21권8호
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    • pp.744-756
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    • 2002
  • 현재 복부용 초음파 진단장치에 가장 일반적으로 사용되고 있는 3.5 ㎒의 굴곡형 선형배열 (curved linear array) 탐촉자가 인체 중에 만드는 과도음장을 체계적으로 해석함으로써, 음장의 측면에서 보다 우수한 초음파 영상이 기대되는 탐촉자의 설계 파라메터를 도출하고자 시도하였다. 음장해석에 있어서는 방사파형을 일정하게 가정한 상태에서 탐촉자 요소의 크기, 곡률 반경, 개구내 압전소자에 대한 구동신호의 진폭 가중치 적용 등의 파라메터를 음장 형성의 지배적인 요소로서 고려하였다. 시뮬레이션의 결과, 탐촉자의 곡률 반경 및 개구높이를 줄이고 해밍 (Hamming) 창 형태의 진폭 가중치 적용을 실시함으로써 기존의 전형적인 탐촉자보다 부엽 (side lobe)의 영향이 적은 우수한 초음파 빔을 형성하는 새로운 탐촉자의 설계 파라메터가 얻어졌다.

음향 문제에서의 특이성이 제거된 경계 적분 방정식 (A Non-singular Boundary Integral Equation for Acoustic Problems)

  • 이정권
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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    • pp.309.1-312
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    • 1998
  • 일반적으로 음향 문제에 상용되는 경계요소법은 Kirchhoff-Helmholtz 적분 방정식에 약특이성과 강특이성의 커널을 갖고 있어, 경계면에 매우 근접한 음장을 해석할 때 수치 적분 과정에서 큰 오차를 유발한다. 본 연구에서는 평면파 성분을 이용하여 약특이성 방정식 및 특이성이 제거된 음장 음압의 과도한 오차는 약특이성 경계 적분 방정식의 적용으로 제거될 수 있었다. 부드러운 경계면을 가진 경우는 모든 특이성의 제거가 가능하여 특이성 처리를 위한 특별한 처리가 불필요하게 되었다. 제안된 방법을 검증하기 위하여 몇 가지 단순한 모델에 대하여 경계 요소 계산을 수행하였고, 경계면 부근의 근접 음장에서 음압 예측의 정확도가 향상되는 결과를 얻었다.

임계 대역 필터를 이용한 과도음의 라우드니스 계산 모델 (Calculation Model of Time Varying Loudness by Using the Critical-banded Filters)

  • 정혁;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.65-70
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    • 2000
  • 라우드니스(loudness)는 음질 평가에 있어서 가장 중요한 음질 인자로 간주되고 있고, 그 계산을 위해 정상음에 대한 국제규격도 마련되어 있다. 본 연구에서는, 이의 일반화를 위해 라우드니스 계산 모델에 과도음 해석 과정을 포함한 새로운 방법을 제시하고자 한다. 이를 위하여 과도 신호의 대역 분할 및 대역별 음압 레벨 변화 예측을 위한 신호 처리 기법과 과도 음에 대한 청각 반응을 모델링한 포스트 마스킹(post-masking) 및 라우드니스 시간 적분 모델이 도입되었다. 또한 순음의 라우드니스 해석에서 기존 라우드니스 모델이 갖고 있는 신호 해석상의 문제점을 개선하기 위하여 임계 대역폭의 1/2 간격으로 배치된 총 47개의 임계 대역 필터를 이용하였다. 제안된 모델의 유효성을 확인하기 위하여 기존의 임상 실험 결과 비교하였고, 예측치와 임상치는 아주 좋은 일치 경향을 가짐을 확인하였다.

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청각계의 시간 및 주파수 특성을 고려한 VFR-STFT 알고리즘 제안 (Use of a New Algorithm of the STFT with Variable Frequency Resolution for the Time-Frequency Auditory Model)

  • 정혁;이정권
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 2호
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    • pp.27-30
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    • 1998
  • 본 연구에서는 청각계의 시간 및 주파수 특성을 고려한 과도음의 시간-주파수 신호해석 기법인 VFT-STFT (STFT with Variable Frequency Resollution)을 제안하고자 한다. VFT-STFT은 downsampling와 FFT를 반복적으로 수행하여 주파수 대역에 따라 주파수 및 시간 분해능이 청각계의 특성과 유사한 기존의 VFR-FFT에 그 뿌리를 두고 있다. 그러나, 본 연구에서는 기존의 VFT-FFT 알고리즘에 overlap인자를 도입하여 시간-주파수 해석 결과를 구하고, 2/3-rate resampling에 의해 추가로 구성된 시간-주파수 해석 결과의 일부를 기존의 시간-주파수 해석 결과에 이식시킴으로서 기존의 VFT-FFT가 갖는 overlap과 spectral loss 등의 문제점을 최소화하고자 한다.

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