• 제목/요약/키워드: 음향 타일

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DWT 기반 딥러닝 잡음소거기에서 웨이블릿 최적화 (Optimizing Wavelet in Noise Canceler by Deep Learning Based on DWT)

  • 정원석;이행우
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.113-118
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    • 2024
  • 본 논문에서는 음향신호의 배경잡음을 소거하기 위한 시스템에서 최적의 wavelet을 제안한다. 이 시스템은 기존의 단구간 푸리에변환(STFT: Short Time Fourier Transform) 대신 이산 웨이블릿변환(DWT: Discrete Wavelet Transform)을 수행한 후 심층학습과정을 통하여 잡음소거 성능을 개선하였다. DWT는 다해상도 대역통과필터 기능을 하며 각 레벨에서 모 웨이블릿을 시간 이동시키고 크기를 스케일링한 여러 웨이블릿을 이용하여 변환 파라미터를 구한다. 여기서 음성을 분석하는데 가장 적합한 모(mother) 웨이블릿을 선정하기 위해 여러 웨이블릿에 대한 잡음소거 성능을 실험하였다. 본 연구에서 여러 웨이블릿에 대한 잡음소거시스템의 성능을 검증하기 위하여 Tensorflow와 Keras 라이브러리를 사용한 시뮬레이션 프로그램을 작성하고 가장 많이 사용되는 4개의 wavelet에 대해 모의실험을 수행하였다. 실험 결과, Haar 또는 Daubechies 웨이블릿을 사용하는 경우가 가장 우수한 잡음소거 성능을 나타냈으며 타 웨이블릿을 사용하는 경우보다 평균자승오차(MSE: Mean Square Error)가 크게 개선되는 것을 볼 수 있었다.

실데이터 기반 능동 소나 신호 합성 방법론 (Real data-based active sonar signal synthesis method)

  • 김윤수;김주호;석종원;홍정표
    • 한국음향학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.9-18
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    • 2024
  • 최근 수중표적의 저소음화와 해상교통량의 증가로 인한 주변 소음의 증가로 능동 소나 시스템의 중요성이 증대되고 있다. 하지만 신호의 다중 경로를 통한 전파, 다양한 클러터와 주변 소음 및 잔향 등으로 인한 반향신호의 낮은 신호대잡음비는 능동 소나를 통한 수중 표적 식별을 어렵게 만든다. 최근 수중 표적 식별 시스템의 성능을 향상 시키기 위해 머신러닝 혹은 딥러닝과 같은 데이터 기반의 방법을 적용시키려는 시도가 있지만, 소나 데이터셋의 특성 상 훈련에 충분한 데이터를 모으는 것이 어렵다. 부족한 능동 소나 데이터를 보완하기 위해 수학적 모델링에 기반한 방법이 주로 활용되어오고 있다. 그러나 수학적 모델링에 기반한 방법론은 복잡한 수중 현상을 정확하게 모의하는 데에는 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 심층 신경망 기반의 소나 신호 합성 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 인공지능 모델을 소나 신호 합성 분야에 적용하기 위해, 음성 합성 분야에서 주로 사용되는 타코트론 모델의 주요 모듈인 주의도 기반의 인코더 및 디코더를 소나 신호에 적절하게 수정하였다. 실제 해상 환경에 모의 표적기를 배치해 수집한 데이터셋을 사용하여 제안하는 모델을 훈련시킴으로써 보다 실제 신호와 유사한 신호를 합성해낼 수 있게 된다. 제안된 방법의 성능을 검증하기 위해, 합성된 음파 신호의 스펙트럼을 직접 분석을 진행하여 비교하였으며, 이를 바탕으로 오디오 품질 인지적 평가(Perceptual Quality of Audio Quality, PEAQ)인지적 성능 검사를 실시하여 총 4개의 서로 다른 환경에서 생성된 반사 신호들에 대해 원본과 비교해 그 차이가 최소 -2.3이내의 높은 성적을 보여주었다. 이는 본 논문에서 제안한 방법으로 생성한 능동 소나 신호가 보다 실제 신호에 근사한다는 것을 입증한다.

영해기준점의 효율적 유지관리 방안에 관한 연구 (The Research about Efficient Control of the Territorial Base Point)

  • 최윤수;김재명;윤창범
    • Spatial Information Research
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    • 제18권1호
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    • pp.39-48
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    • 2010
  • 최근 세계 여러 나라들은 해양개발이 활성화됨에 따라 자국의 해양영토 확보에 총력을 기울이고 있으며, 인접국가간 분쟁이 잦아지면서 해양영토의 중요성은 급격히 부각되고 있다 특히 삼면이 바다로 이루어진 우리나라의 경우 주변국들과 분쟁의 소지를 많이 내포함에 따라 우리나라의 해양영토 확보를 위한 노력이 매우 필요하다. 따라서 본 연구에서는 국가의 해양영토의 국가관할권을 결정하는 영해기준점의 실태 조사 및 분석을 통하여 영해기준점의 재질, 매설 지역 선정 및 측량절차 간소화, 조위관측 및 멀티빔 음향측심기를 이용한 정확한 위치 선정 등의 정비방안을 제시했으며, 국가 기준점으로서 영해기준점의 등급향상 방안을 제시함으로써 2등 국가기준점으로 자리매김할 수 있는 근거를 마련하였다. 또한 타 국가기준점과의 상호 연계 및 영해기준점 관리의 효율성 및 효용성을 극대화하기 위하여 영해기준점과 영해보조기준점 DB 표준방안을 제시하였다. 마지막으로 현 영해기준점관련 작업규정의 검토를 통하여 조사 및 유지관리에 관한 개선된 작업규정과 영해기준점의 홍보 및 대외협력 방안을 제시함으로써 향후 주변국가와의 영토분쟁 시 우위를 선점할 수 있는 해양영토의 기준 및 해양영토 확장을 위한 기반을 마련하고자 하였다.

게임의 타격감에 대한 효율 향상 연구 (A Study on Enhancing Efficiency for Feeling-of-Hit in Games)

  • 문성준;조형제
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.3-14
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    • 2012
  • 타격감은 게임을 보다 재미있고 높은 완성도를 가질 수 있도록 만들어주는 요소 중 하나로서 영상, 음향, 체감(진동)효과를 통해 구현된다. 게임 개발자는 자신이 만드는 게임에 타격감을 구현할때 게임의 장르나 시스템, 세계관 등을 고려하여 적합한 효과와 기법들을 선택하게 되는데 일반적으로 이전 프로젝트 때의 경험이나 타 게임의 사례분석을 통하여 구현하는 경우가 대부분이다. 이처럼 타격감이 가지는 중요성에 비하여 체계적인 개발방법이나 관련 연구는 아직 미미한 상태이다. 본 논문에서는 타격감을 표현하는 각 기법들이 가지는 속성과 감각의 정도를 실험을 통해 조사 분석하여 이들이 타격감에 미치는 효율과 요인에 대한 연구를 소개한다. 이를 위해서 각 타격감 표현 기법들을 시뮬레이션할 수 있는 타격감 시뮬레이터를 제작하고 게이머들을 대상으로 설문조사를 진행하여 최종 결과를 도출한다. 이 결과를 통해 현업의 개발자들, 특히 모바일이나 웹게임 등 한정된 자원이나 기간내에 개발해야 할 때, 보다 높은 효율의 타격감을 표현하는 기법들을 우선적으로 적용할 수 있도록 하여 보다 완성도 높은 게임개발에 도움이 되었으면 한다.

Hydro-hypsographic 분석을 이용한 근소만 해수 교환 특성 연구 (A study on the flushing characteristics in Geunso bay using hydro-hypsographic analysis)

  • 최종국;유주형;우한준;엄진아
    • 한국습지학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.45-52
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    • 2011
  • 만과 외해와의 해수유통은 저서환경에 영양염과 산소 공급, 오염물질 정화 등 생태계를 건강하게 만드는 중요한 요인이며, 만 내 저서환경의 건강성은 해수 교환 특성과 밀접한 관련을 갖는다. 이 연구에서는 서해안 근소만 저서환경의 해수 분포 및 유동 특성을 파악하기 위한 hydro-hypsographic 분석을 통해 수리적 교환시간을 계산함으로써 근소만의 해수유통 특성을 정량적으로 분석하였다. 위성영상 자료를 이용한 수륙경계선 추출방법과 음향측심기에 의해 획득한 조하대 수심자료를 이용하여, 연구지역의 지형고도모델을 작성하였으며, 지리정보시스템의 공간분석 기능을 이용하여 hydro-hypsographic 분석을 실시하였다. 분석결과, 근소만 전체 면적의 95%가 갯벌인 것으로 나타났으며, 수리적 교환시간은 1.03 tidal cycle로서 만의 해수 유통 특성이 우수한 것으로 나타났다. 국내외 타 지역과 비교하였을 때도, 근소만이 상대적으로 저서환경이 차지하는 면적이 넓고 조차도 국외 지역에 비해 커서 해수의 교환이 상대적으로 잘 이루어지고 있는 것으로 분석되었다. 이 연구의 결과는 국내 만들의 해수유통 특성 분석에 의해 각 만들의 건강성을 정량화 할 수 있는 체계 마련 및 만의 저서환경, 생태 등 관리를 위한 기초자료로 활용 가능할 것이다.

수중용 TAS윈치 전개/회수 성능 안정화 방안에 관한 연구 (A Study on Stabilization of Underwater TAS Winch System Deploy/Recover Operation Performance)

  • 장호성;조규룡;황재교;이상용;김용태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.472-482
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    • 2019
  • 본 논문은 수중용 TAS윈치 전개/회수 성능 안정화 방안에 대한 내용을 서술하고 있다. TAS윈치는 함미에 장착되어 자함과 이격되어 운용되는 센서, 예인케이블 및 꼬리로프의 전개/회수 기능을 수행하고, TAS에 대한 전원공급 경로, 수중환경 정보 및 수신된 음향신호 송/수신을 위한 데이터 전송 경로 제공 역할을 수행한다. TAS윈치 시험평가 과정에서 간헐적으로 TAS 전개 중 멈춤현상 및 회전속도 변동현상이 식별되었다. TAS 전개/회수에 필요한 토크를 제공하는 구성요소인 윈치모터에 대한 고장분석 결과, 구성품 중 회전자의 정렬 틀어짐으로 인한 편심현상에 따른 자기장 왜곡이 발생한 것을 확인하였다. 자기장 왜곡 발생 방지를 위해 윈치모터 회전자 및 슬립링 등 윈치모터 구성품의 고정성 향상 방안을 제안하였다. 제안된 방안에 대한 신뢰성 확보를 위해 LBTS 환경에서 TAS윈치 운용환경을 모사하여 TAS윈치 전개/회수 성능을 검증하였다. 최종적으로 TAS윈치 전개/회수 성능 뿐만 아니라 해상에서 TAS윈치를 운용할 경우 요구되는 함 속력 및 타각별 TAS 지속 운용능력과 같은 여러 가지 항목에 대한 해상 시험평가를 수행함으로써 설계 요구조건 만족 및 제안 방안에 대한 타당성을 검증하였다.

시각적 교통약자를 위한 길안내 데이터 모델 구축에 관한 연구 (A Study on Configuration of the Road Guide Data Model for Visually Impaired Pedestrian)

  • 박성호;권재현;이지선
    • 한국측량학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.119-133
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    • 2022
  • 측량, 지도, 통신 기술의 발달로 다양한 길안내 앱 및 차량용 내비게이션 등이 개발 및 보급되었다. 그 결과, 보행 및 운전 전반에 널리 활용되며 많은 도움을 주고 있으나 여전히 사회적 약자의 일상 편의를 향상시키는데 있어서는 한계가 존재한다. 이는 일반 길안내 앱이나 내비게이션이 일반인의 보행이나 차량을 중심으로 서비스되고 있어 시각장애인이 이동 시 혼란을 유발하거나 위험 요소가 되는 정보를 제공하지 못하는데 따른 것이다. 이에 본 연구에서는 시각장애인과 같이 보행(이동)에 제약을 받는 교통약자를 대상으로 한 공간정보 기반 서비스를 구현하기 위한 데이터 구축 방안을 모색하고자 하였다. 이를 위해 공간정보 데이터를 기반으로 시각장애인의 보행과 관련되어 요구되는 항목과 구성요소를 선정하고, 이를 기반으로 상용 앱(app)에 접목할 수 있는 보행용 길안내 네트워크를 구성·분석하였다. 그 결과, 공간정보 기반의 점자블럭(점형/선형), 음향신호기, 버스정류장, 볼라드 등의 추가적인 시각장애인용 컨텐츠 정보가 확보될 경우 교통약자의 독립적인 보행을 위한 길안내 서비스가 가능하다는 결론을 도출했다. 또한, 길안내를 위한 데이터 모델을 정립하고 이를 기반으로 초기 버전의 모바일 앱을 구현했으며, 시각장애인을 대상으로 한 검증을 통해 시각장애인용 컨텐츠 정보 제공이 보행 시 유용함을 확인했다. 보다 안정적인 보행을 지원하기 위해서는 타 기관 또는 여러 부처에서 제공되는 공간정보 자료의 DB (DataBase)화 및 활용이 필요하며, 동시에 ICT (Information and Communications Technologies)기술 접목을 통해 다양한 센서 및 음성기술 등을 연계·활용한 고도화 방안도 모색되어야 할 것으로 판단된다.

스크린야구 이용의 개선 및 증진방안 (Improvement and Promotion Plan for the Screen Baseball Utilization)

  • 구수용;전용배;최의열
    • 한국체육학회지인문사회과학편
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    • 제54권4호
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    • pp.363-372
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    • 2015
  • 본 연구는 스크린야구 이용자의 중요도 및 만족도 분석을 통해 이용의 개선점과 증진방안을 알아보기 위한 목적으로 수도권 소재 스크린야구 이용자 267명을 대상으로 설문조사를 실시하였으며, 수집된 자료는 모든 통계적 유의수준은 α=.05로 설정하고 SPSS 21.0을 이용하여 빈도분석, 구성타당도를 검증하기 위해 탐색적 요인분석, 신뢰성 검증을 위해 Cronbachs' α 계수를 산출하였다. IPA(중요도-만족도)의 차이검증을 위해서는 대응표본 t-test를 실시하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 스크린야구에 대한 흥미로운 점으로 생생한 현실감, 실내, 음향효과, 게임방식 등으로 나타났고, 부족한 점으로 3D의 기능 저하, 입체감, 주자와 수비수를 조정할 수 없는 것 등으로 나타났다. 둘째, 스크린야구에 대한 마케팅믹스 4Cs의 중요도-만족도 간의 차이검증을 실시한 결과, 참여자 가치, 편리성에서는 부분적으로 유의한 차가 나타났고, 비용, 커뮤니케이션의 문항 간에는 모두 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 셋째, 스크린야구에 대하여 중요도-만족도에 대한 인식을 IPA분석 기법을 적용하여 마케팅믹스 4Cs의 관점에서 분석한 결과, I사분면은 현상유지 부분으로 건전한 여가선용, 필요시설의 구축, 이용자와 제공자 간의 의사소통 등의 속성, II사분면은 집중노력지향 부분으로 스크린야구 프로그램의 다양화, 1회 이용 및 시간대비 비용의 적절성 등의 속성, III사분면은 열등순위 부분으로 부대시설의 구비, 식음료 비용의 적절성 등의 속성, IV사분면은 과잉노력지양 부분으로 생활만족도 향상, 스크린야구의 규칙 및 절차 등의 속성이 포함되어 있다.

주파수 및 시간 특성을 활용한 머신러닝 기반 공동주택 주거소음의 군집화 및 분류 (Clustering and classification of residential noise sources in apartment buildings based on machine learning using spectral and temporal characteristics)

  • 김정훈;이송미;김수홍;송은성;류종관
    • 한국음향학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.603-616
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    • 2023
  • 본 연구는 주파수 및 시간 특성을 활용하여 머신러닝 기반 공동주택 주거소음의 군집화 및 분류를 진행하였다. 먼저, 공동주택 주거소음의 군집화 및 분류를 진행하기 위하여 주거소음원 데이터셋을 구축하였다. 주거소음원 데이터셋은 바닥충격음, 공기전달음, 급배수 및 설비소음, 환경소음, 공사장 소음으로 구성되었다. 각 음원의 주파수 특성은 1/1과 1/3 옥타브 밴드별 Leq와 Lmax값을 도출하였으며, 시간적 특성은 5 s 동안의 6 ms 간격의 음압레벨 분석을 통해 Leq값을 도출하였다. 공동주택 주거소음원의 군집화는 K-Means clustering을 통해 진행하였다. K-Means의 k의 개수는 실루엣 계수와 엘보우 방법을 통해 결정하였다. 주파수 특성을 통한 주거소음원 군집화는 모든 평가지수에서 3개로 군집되었다. 주파수 특성 기준으로 분류된 각 군집별 시간적 특성을 통한 주거소음원 군집화는 Leq평가지수의 경우 9개, Lmax 경우는 11개로 군집되었다. 주파수 특성을 통해 군집된 각 군집은 타 주파수 대역 대비 저주파 대역의 음에너지의 비율 또한 조사되었다. 이후, 군집화 결과를 활용하기 위한 방안으로 세 종류의 머신러닝 방법을 이용해 주거소음을 분류하였다. 주거소음 분류 결과, 1/3 옥타브 밴드의 Leq값으로 라벨링된 데이터에서 가장 높은 정확도와 f1-score가 나타났다. 또한, 주파수 및 시간적 특성을 모두 사용하여 인공신경망(Artificial Neural Network, ANN) 모델로 주거소음원을 분류했을 때 93 %의 정확도와 92 %의 f1-score로 가장 높게 나타났다.