• 제목/요약/키워드: 특성음향임피던스

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유체기계 덕트 내 시변 음원의 음향 특성에 관한 연구 (An Analysis of the Acoustical Source Characteristics in the Time-varying Fluid Machines)

  • 장승호;이준신;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.104-112
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    • 2003
  • 유체기계 덕트 내 음원은 흔히 선형 시불변 모델을 이용하여 음원 임피던스와 강도로 특성화되어진다. 그러나 내연기관 및 압축기 음원에 대한 여러 측정에서 물리적으로 타당하지 않은 부의 저항이 보고된 바 있다. 본 논문에서는 유체기계의 시변성이 음원특성에 미치는 영향에 대하여 해석적으로 연구하였다. 이를 위하여 왕복동 피스톤 및 배기계로 구성된 간단한 유체기계를 전형적인 주기적으로 시변하는 계로서 다루었으며 등가음향 회로를 해석하였다. 해석 해를 이용한 모사측정에서는 실제 음원의 시변성이 부의 저항에 대한 주요한 원인임을 볼 수 있다. 비교적 작은 시변항의 크기를 가지는 경우에 피스톤이 정적 계의 고유진동수의 두 배 또는 그 정수로 나뉜 주파수로 작동한다면 음원이 큰 음향 파워를 방사하게 됨을 알 수 있다.

혼 입구에서의 음향 리액턴스에 근거한 자동차용 트럼펫 혼의 설계 연구 (A study on the design of a trumpet horn for automobiles based on acoustic reactance at the horn throat)

  • 이준수;김웅지;김대현;유동욱;문원규
    • 한국음향학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.39-48
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    • 2024
  • 자동차용 경음기는 운전자 간의 의사소통 수단이자 보행자에게 사전에 경각심을 불러일으키는 부품으로서 안전상 중요한 역할을 한다. 유한 요소 방법과 전기 회로 모델을 활용한 자동차용 경음기의 모델링 연구와 혼의 음향학적 특성을 분석한 연구들이 수행되었으나, 트럼펫 혼의 작동 주파수 설계 방법에 대한 연구는 미비하다. 본 논문에서는 트럼펫 혼의 진동부가 결정되었을 때, 쉘의 음향 리액턴스에 따른 작동 주파수를 예측하는 설계 방법을 제시하고자 한다. 음향부에서는 지수 혼과 도파관이 결합된 혼에 대해 다루었고, 임피던스 튜브 실험을 통해 도파관의 입구 음향 리액턴스는 해석 결과와 유사함을 확인했다. COMSOL Multiphysics 유한 요소 수치 해석 모델을 이용하여 자동차용 경음기의 공진 주파수를 예측했고, 음압 실험을 통해 설계된 혼의 작동 주파수를 측정하여 설계 방법을 검증했다. 음압 실험은 홀더를 제외하고 DC 전압을 12 [V] 인가하여 반무향실 환경에서 측정한 결과, 설계 작동 주파수와 비교하여 수 [Hz] 내에서 정확하게 공진이 발생했다. 본 논문에서는 혼의 음향 리액턴스 관점에서 자동차용 트럼펫 혼의 설계 방법을 살펴보았고, 혼을 포함한 시스템을 설계할 때 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

경사진 목을 가지는 헬름홀쯔 공명기의 비선형 임피던스 특성 (Nonlinear Impedance Characteristics of Helmholtz Resonator with Tapered Neck)

  • 서상현;정회민;김양한
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.75-80
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    • 2012
  • Helmholtz resonator is widely used acoustic instrument which has high absorption characteristics at its resonance frequency. Particularly it maintains good performance even in the low frequency region that is difficult to control by general porous absorptive materials. However, under severely high sound pressure level, the absorption characteristics are changed by increase of resistance due to nonlinear behavior of neck impedance. Because of this nonlinear behavior, it is difficult to obtain the expected absorption performance under high sound pressure environment. Thus, in order to prevent excessive rise of resistance, the resonator with neck having cross section dimension decrease away from the entry of the resonator cavity could be suggested. This paper introduces the experiment method and results about nonlinear characteristics of Helmholtz resonator with tapered neck and proposes the approximate nonlinear impedance model.

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비선형 임피던스를 고려한 공명기 배열 소음기의 특성 (Characteristics of the silencer using resonator arrays with nonlinear impedance)

  • 서상현;김양한
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.374-379
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    • 2013
  • Helmholtz resonators have high transmission loss in a narrow band at the resonance frequency. The transmission loss characteristics of resonators at high sound pressure levels can change due to variations of the impedance as a result of nonlinear behavior. Different sound pressure levels are applied to each resonator when resonators were arranged along the path. Therefore, impedance variation due to incident sound pressure level should be considered in order to predict the transmission loss.

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HATS를 이용한 헤드폰의 in situ 측정방법에 관하여 (On the in situ Measurement Method of Headphones using Head And Torso Simulator)

  • 강경옥;강성훈
    • 한국음향학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.15-27
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    • 1992
  • 헤드폰을 사용하여 청각실험을 하는 경우에 합리적인 헤드폰 측정방법이 확립되지 않아 그 측정방법에 따라 다른 결과를 초래하는 문제점이 있기 때문에, 헤드폰의 주파수 특성에 관한 표준 측정방법이 요구된다. 본고에서는 이러한 중요성에 입각하여 종래의 의사귀를 이용한 측정방법과 최근 새롭게 제안되고 있는 HATS를 이용한 측정방법을 사용하여, 사람에 있어서 자연적인 청취상태에 입각한 헤드폰 측정방법에 대해 고차하고, 종래의 측정방법과 비교 검토하였다. 그 결과 사람의 귀의 음향 임피던스와 머리의 회절요과를 정확히 모사하지 못한 의사귀 측정방법에 비해, 이 문제점을 해결한 HATS를 이용한 측정방법에서 사람에 있어 보다 자연적인 청취상태에 입각한 주파수 특성을 측정할 수 있었다.

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압전감쇠와 수동적 특성을 갖는 압전지능패널의 광대역 전달 소음저감성능 (Broadband Transmission Noise Reduction Performance of Smart Panels Featuring Piezoelectric Shunt Damping and Passive Characteristics)

  • 이중근;김재환
    • 한국음향학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.150-159
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    • 2002
  • 광대역 소음저감을 위한 압전지능패널에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 압전지능패널은 기본적으로 압전재료를 부착한 평판구조물에 션트회로를 연결하고 흡음재들을 부가한 구조물이다. 압전감쇠와 수동적 특성을 혼용하여 중 주파수영역에서 흡음재의 수동적 특성을 이용하고 저주파수 영역의 공진주파수에서는 압전감쇠를 적용하여 소음저감시키는 개념이다. 저주파수 공진에서의 소음저감을 위하여 측정한 전기적 임피던스 모델을 이용하는 압전감쇠를 적용하였다. 압전감쇠를 위한 공진 션트회로는 직렬로 연결된 저항과 인덕터로 구성되었으며, 저항과 인덕터는 회로에서 소산되는 에너지가 최대가 될 수 있는 값으로 최적설계하였다. 압전지능패널의 전달소음저감 성능은 음향터널을 사용하여 실험을 수행하였다. 음향터널은 사각단면 형태이며 소음원으로 터널의 한 쪽 끝에 스피커가 설치되었다. 패널들을 터널의 중앙에 설치하여 투과 음압을 측정하였다. 흡음재와 공기층을 갖는 압전이중지능패널은 수동적 특성에 의해 저주파수 영역의 공진주파수를 제외한 중주파수 영역에서 뚜렷한 소음저감 효과를 나타내었다. 압전감쇠를 통하여, 공진주파수에서의 좋은 소음저감을 얻었다. 압전감쇠와 수동적 방법을 혼용하는 압전지능 패널은 넓은 주파수 영역에서의 소음저감을 위한 유망한 기술이다.

유전자 알고리즘을 이용한 압전 박막 음향 공진기에서의 물질 상수 추출 기법 (Method of Material Constants Extraction in Thin-Film Bulk Acoustic Resonator(FBAR) using Genetic Algorithm)

  • 이정흠;정재용;김형동
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.323-329
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    • 2003
  • 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용한 FBAR(Thin-Film Bulk Acoustic Resonator)에서의 물질 상수 추출 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 유전자 알고리즘을 적용하여 FBAR의 입력 임피던스로부터 물질 상수를 추출하는 방법이다. 유전자 알고리즘의 적합도 함수를 결정하기 위해 물질 상수 변화가 FBAR의 임피던스 특성에 미치는 영향을 알아본 후, FBAR의 입력 임피던스로부터 구해지는 직렬/병렬 공진 주파수와 FBAR 대역폭으로 적합도를 평가하였다. 유전자 알고리즘의 흐름도와 제안된 물질 상수 추출 과정에 대해 설명하였고, 본 기법의 타당성을 검증하기 위해 물질 상수 추출 결과를 제시하였다.

전달행렬법에 의한 다공질 흡음재의 음향특성 연구 (A Study on the Acoustic Properties of Porous Material by Using Acoustic Transfer Matrix)

  • 박철희;주재만;염창훈
    • 소음진동
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    • 제6권5호
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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.

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진동판의 빗살주름무늬 형상에 따른 마이크로스피커의 음향특성에 관한 연구 (A Study on the Acoustical Properties of Micro-speaker according to Comb Teeth Shape of the Diaphragm)

  • 이태근;김병삼;조태제
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.124-131
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    • 2008
  • There are many factors which affect the acoustical properties of a micro-speaker. Among the factors, the shape of the diaphragm is considered in this study. As an investigating method, the finite element methods and measurement techniques applied to study the acoustical properties according to diaphragm shape. In order to vary the stiffness of the diaphragm, the some patterns of comb teeth, such as the angle and the number of comb teeth, are applied to diaphragm. We can confirm that the change of the stiffness by the changing diaphragm shape affects the vibration and sound properties of the speaker. As a result, the reduction of the angle of the comb teeth increases the diaphragm stiffness and shifts the resonance frequency to a higher frequency range. The number of the comb teeth is related to the stiffness of the edge part.

병렬 다공판 시스템의 흡음특성과 성능에 관한 연구 (A Study on the Sound Absorptive Characteristics and Performance of Parallel Perforated Plate Systems)

  • 홍병국;송화영;서성원;이동훈
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제15권9호
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    • pp.1003-1008
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    • 2005
  • The acoustic absorption of a multiple layer perforated plate system is very good near the resonance frequency region, while it has been regarded as a demerit that its frequency bandwidth is considerably narrow. In order to overcome such a demerit, the parallel perforated plates with different porosities are proposed. The sound absorption of such system composed of a parallel perforated plate is calculated by an equivalent electroatoustic circuit approach and validated by comparing the calculated absorption coefficients with those measured by the two-microphone impedance tube method. The sound absorptive characteristics and performance of parallel perforated plate systems are discussed from a standpoint of frequency bandwidth related with sound absorption.