• 제목/요약/키워드: Acoustic study

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국악음원의 방사특성을 고려한 국악원의 음향 성능 예측 (Prediction of the Acoustic Performance of a Music Hall Considering the Radiation Characteristics of Korean Traditional Musical Sources)

  • 정철호;이정권;연철호;한찬훈
    • 한국음향학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.146-161
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    • 2004
  • 기존의 국악원 설계에 있어서 국악음원의 음향 방사 특성을 고려하지 않아, 공연장의 음향목표설정 및 음향조정에 어려움이 있었다. 본 연구에서는 대표적인 국악 음원인 가야금 (현악기), 장고 (타악기), 대금 (관악기), 판소리 창 (성악) 등 4종에 대한 음향 방사 특성을 상세히 측정하여, 그 결과의 적용성을 살펴보았다. 음원을 반무향실의 중앙에 위치시키고, 매 10° 간격으로 음압 레벨을 측정함으로써 지향성을 파악하였다. 측정 결과, 가야금의 경우에는 주파수가 증가함에 따라 무지향성으로부터 지엽이 많아지는 형태로 순차적으로 지향성이 변하였다. 대금의 주요 방사방향은 위쪽이었고, 장고는 저주파수에서 왼쪽 지향성이 오른쪽보다 더 크게 나타난다. 창의 경우에는 주파수가 증가함에 따라 뒤쪽으로는 소리가 거의 전파되지 않는 지향성을 나타낸다. 측정된 국악음원의 지향성을 이용하여 건설중인 부산국립 국악원의 음향 인자들을 예측하였다. 대표적인 두 수음점 들에서 잔향시간, 음압 레벨, C80, LF, STI와 같은 주요 건축 음향 인자들이 음선 추적 기법에 의해 계산되었으며, 무지향성 음원과 국악 음원을 사용하였을 때 음향 인자들 사이에 큰 차이를 보였다. 본 연구에서 제시된 데이터와 설계 방법론 등은 향후 국악원의 설계에 있어서 기본적인 자료로 활용될 수 있다고 사료된다.

유리섬유강화 복합재료 가스실린더의 복합재료 파괴시 발생하는 음향방출 특성 (The Characteristics of Acoustic Emission Signal under Composite Destruction on GFRP Gas Cylinder)

  • 지현섭;이종오;주노회;소철호;이종규
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.430-435
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    • 2013
  • 본 연구에서는 유리섬유강화 복합재료 가스실린더의 복합재료의 파괴시 발생하는 음향방출신호의 특성을 살펴보기 위하여 실린더의 외부를 감싸고 있는 복합재료를 유리섬유묶음과 시편으로 가공하여 파괴시험을 실시하였다. 유리섬유묶음에 칼날을 압입하여 유리섬유가 파괴될 때 발생한 음향방출 신호의 진폭은 칼날의 절단각도가 커짐에 따라 유리섬유의 절단면이 증가되어 음향방출신호의 진폭이 증가되는 것으로 판단된다. 또한 복합재료 시편파괴시 감긴방향 파괴는 수직방향 파괴에 비해 hit 수는 적지만 섬유 절단각이 커짐에 따라 진폭은 높게 나타났다. 섬유감긴방향으로 시편파괴시 신호문턱값을 32 dB로 설정했을 경우는 40 dB로 설정했을 때는 나타나지 않았던 기지파괴 신호가 급격하게 나타나는 것으로 보아 기지파괴시 신호진폭은 40 dB 이하이고 유리섬유 파괴신호의 진폭은 40 dB이상 임을 알 수 있었다. 음향방출 신호의 진폭기울기는 음향방출원과 관련이 있으며, 섬유감긴방향으로 칼날을 압입했을 때 그 기울기는 0.08이고 수직방향일 때는 0.16로 구분되었다. 특히 수직방향 파괴의 경우 유리섬유묶음의 절단시 나타나는 진폭 기울기와 유사하여 시편의 수직방향파괴시 발생하는 신호의 주 음향방출원은 유리섬유파괴로 추정할 수 있다.

국악기의 음향방사특성에 따른 국악당의 음향성능조사 (Investigation of the Acoustic Performance of Music Halls Using Measured Radiation Characteristics of the Korean Traditional Musical Instruments)

  • 한찬훈;이원구;정철호
    • 한국음향학회지
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    • 제24권8호
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    • pp.469-480
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    • 2005
  • 현재 국악기의 음향특성에 대한 상세 정보가 매우 부족하여 국악당의 설계에 있어서 최적의 음향을 전달하는 공간을 형성하지 못하게 하는 한 원인이 되고 있다. 따라서, 대중적이고 대표적인 국악기의 음향특성을 측정하고 분류한 후 데이터베이스를 구축하면, (1) 향후의 국악 및 국악기 개발에 대한 기초연구로서 활용될 수 있으며, (2) 국악 전용 연주장의 설계에 있어서 입력 데이터로 요긴하게 활용될 수 있으리라 판단된다. 본 연구는 국악기의 음향방사특성을 조사하기 위한 제2단계의 연구로서, 기존의 연구[1]에 새로운 국악기 8종을 추가하였다. 선정된 국악기는 현악기중에서 거문고와 해금, 관악기 중에서 피리와 태평소, 타악기 중 북과 꽹가리, 징 및 남성 창으로, 원거리 (far-field) 음향 방사특성을 조사하였다. 무향실에서 시행된 지향특성실험을 통하여 얻은 국악기의 음향특성을 컴퓨터 시뮬레이션을 적용하여 국악기의 지향특성의 차이를 규명하고 또한 다양한 형태의 공간에 음원의 방사특성의 차이에 따른 실내음향성능의 변이를 조사하였다. 측정 결과, 국악기마다 주파수별 지향특성은 각기 다르게 나타났으며 무지향성 음원과 국악 음원을 사용하였을 때 음향 인자들 사이에 큰 차이를 보였다. 본 연구에서 제시된 데이터와 설계 방법론 등은 향후 국악원의 설계에 있어서 기본적인 자료로 활용될 수 있다고 기대된다.

영어권, 중국어권 학습자의 한국어 모음 지각 -모국어와 목표 언어 간의 음향 자질의 유사성과 한국어 경험의 효과 중심으로- (Perception of Korean Vowels by English and Mandarin Learners of Korean: Effects of Acoustic Similarity Between L1 and L2 Sounds and L2 Experience)

  • 류나영
    • 한국어교육
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    • 제29권1호
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    • pp.1-23
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    • 2018
  • This paper investigates how adult Mandarin- and English- speaking learners of Korean perceive Korean vowels, with focus on the effect of the first language (L1) and the second language (L2) acoustic relationship, as well as the influence of Korean language experience. For this study, native Mandarin and Canadian English speakers who have learned Korean as a foreign language, as well as a control group of native Korean speakers, participated in two experiments. Experiment 1 was designed to examine acoustic similarities between Korean and English vowels, as well as Korean and Mandarin vowels to predict which Korean vowels are relatively easy, or difficult for L2 learners to perceive. The linear discriminant analysis (Klecka, 1980) based on their L1-L2 acoustic similarity predicted that L2 Mandarin learners would have perceptual difficulty rankings for Korean vowels as follows: (the easiest) /i, a, e/ >> /ɨ, ʌ, o, u/ (most difficult), whereas L2 English learners would have perceptual difficulty rankings for Korean vowels as follows: (the easiest) /i, a, e, ɨ, ʌ/ >> /o, u/ (most difficult). The goal of Experiment 2 was to test how accurately L2 Mandarin and English learners perceive Korean vowels /ɨ, ʌ, o, u/ which are considered to be difficult for L2 learners. The results of a mixed-effects logistic model revealed that English listeners showed higher identification accuracy for Korean vowels than Mandarin listeners, indicating that having a larger L1 vowel inventory than the L2 facilitates L2 vowel perception. However, both groups have the same ranking of Korean vowel perceptual difficulty: ɨ > ʌ > u > o. This finding indicates that adult learners of Korean can perceive the new vowel /ɨ/, which does not exist in their L1, more accurately than the vowel /o/, which is acoustically similar to vowels in their L1, suggesting that L2 learners are more likely to establish additional phonetic categories for new vowels. In terms of the influence of experience with L2, it was found that identification accuracy increases as Korean language experience rises. In other words, the more experienced English and Mandarin learners of Korean are, the more likely they are to have better identification accuracy in Korean vowels than less experienced learners of Korean. Moreover, there is no interaction between L1 background and L2 experience, showing that identification accuracy of Korean vowels is higher as Korean language experience increases regardless of their L1 background. Overall, these findings of the two experiments demonstrated that acoustic similarity between L1 and L2 sounds using the LDA model can partially predict perceptual difficulty in L2 acquisition, indicating that other factors such as perceptual similarity between L1 and L2, the merge of Korean /o/ and /u/ may also influence their Korean vowel perception.

사무공간의 음향성능 측정, 평가 방법의 표준화와 유럽 국가들의 음향성능 기준 비교 (Comparison of acoustics performance measurement and evaluation standard of office space and office acoustics criteria of European countries)

  • 정정호
    • 한국음향학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.133-142
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    • 2023
  • 업무 형태 변화와 Information Technology(IT) 기술 발전 그리고 Coronavirus disease(COVID)-19 상황 등에 따라 사무환경도 변화되고 있다. 사무공간 사용자가 쾌적하고 효율적으로 업무를 수행하기 위해서는 구성원 사이의 교류는 물론 개인의 프라이버시 확보가 필요하다. 우리나라도 사무공간의 음향성능 개선에 대한 요구가 증가하고 있으나, 관련 성능 기준과 지침은 수립되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 사무공간 음향성능 측정, 평가 방법의 표준화와 유럽 국가들의 음향성능 기준을 비교, 검토하였다. 국제표준화 동향과 각국의 음향성능 기준을 종합적으로 검토하고 우리나라 사무공간 음향 실태 조사 등을 통해 사무공간 음향성능과 만족도 평가 기준을 수립하여 활용하는 것을 제안한다. 국제표준화 방향과 통신, 전기음향 시스템과의 호환 등을 고려하여 음성전달지수 또는 음성전달지수 응용지표를 활용한 기준을 수립하는 것이 적절하고 활용도와 호환성이 높을 것으로 판단된다. 또한, 사무용 가구류 업계에서도 사무공간의 음향성능 개선에 관심을 나타내고 있어, 사무용 가구류의 음성 레벨 저감량에 관한 성능 기준을 수립하고 표시하는 방안을 마련하는 것이 필요하다.

초등학교 창의융합교실의 음향성능 조사 (Investigation of acoustic performances of the creative convergence classrooms in elementary schools)

  • 조아현;한찬훈
    • 한국음향학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.285-297
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    • 2023
  • 본 연구의 목적은 대한민국 학교 교실 중 학교공간혁신사업을 통해 도입된 9세 이하 초등학생이 사용하는 1, 2학년 창의융합교실의 음향성능을 조사하는 것이다. 이를 위해 창의융합교실 3개를 대상으로 음향성능을 측정하였다. 측정된 음향인자는 배경소음, 잔향시간(Reverberation Time, RT), 음성명료도(D50), 음성전달지수(Speech Transmission Index, STI) 및 양이간 상호상관도(Inter-Aural Cross Correlation, IACC)였다. 또한 벽체의 차음성능분석을 위해 투과손실(Transmission Loss, TL), 표준화음압레벨차(DnT) 등을 측정하였고, 교실의 문과 창문의 개폐 여부에 따른 소음레벨을 측정하였다. 그 결과, 배경소음은 공조기를 가동하지 않았을 때 평균 28.0 dB(A) ~ 32.8 dB(A)로 나타났으며 잔향시간은 0.6 s를 초과하지 않았다. 다양한 책상 배치에 따라 양이간 상호상관도(IACC)에 차이가 나타났는데, 중심선과 음원 근처 좌석에서 IACC 값이 높게 나타났다. 특히 음원을 정면으로 바라보는 중심선의 좌석에서 더 높은 IACC가 측정되었다. 문과 창문의 개폐에 따른 교실 내 소음레벨은 모든 창문과 문을 열었을 때와 복도측 창문과 문을 열었을 때 기준을 초과하였다.

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.

방향성 결합구조의 음향파 도파로를 이용한 음향광학형 파장가변 광 필터의 부모드 억제에 관한 연구 (A study of the sidelobe supprion in an acousto-optic wavelength tunable filter utilizing a SAW-guide directional coupler)

  • 임경훈;정홍식
    • 한국광학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.423-428
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    • 2000
  • 방향성 결합 구조의 음향파 도파로를 이용한 편광모드 변환형 파장가변 광 필터를 LiNbO$_3$ 와 Ti 이중 확산 공정기술을 이용하여 제작하였다. 균일 결합구조형 AOTF의 부모드의 크기를 두 음향파 도파로의 방향성 결합형 가중 결합 원리를 이용하여 8 dBwjd도 추가적으로 억제시킬 수 있었다. 1551.6mm 파장의 TE, TM 입사 편광모드와 173.58MHz, 17.78mW RF 구동신호각각에 대해서 -12.68dB 부모드 억압과 90% 변환효율이 측정되었다. 파장변화율과 통과 대역폭은 각각 8.86nm/ MHz, 1.7nm로 측정되었다.

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음향방출기법을 이용한 열교환기 누설검출시스템 개발 (Development of Leak Detection System of Heat Exchanger using Acoustic Emission Technique)

  • 이민래;이준현
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권5호
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    • pp.864-871
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    • 2002
  • Acoustic emission(AE) technique has been applied to not only mechanical property testing but also on-line monitoring of the entire structure or a limit zone only. Although several AE devices have already been developed for on-line monitoring, the price of these systems is very high and it is difficult for the field to apply yet. In this study, we developed a specially designed PC-based leak detection system using A/D board. In this paper, AE technique has been applied to detect leak for heat exchanger by analyzing the characteristics of signal obtained from leak. It was confirmed that the characteristics of the signal generated by the turbulence of gas in the heat exchanger is narrow band signal having between 130-250kHz. Generally, the amplitude of leak signal is increased as the leak size increasing, but showed no significant change at frequency characteristic. Leak source location can be found by determining for the paint of highest signal amplitude by comparing with several fixed sensors. In this paper, AE results are compared with the PC-based leak detection system using A/D board.

Frequency characteristic analysis on acoustic emission of mortar using cement-based piezoelectric sensors

  • Lu, Youyuan;Li, Zongjin
    • Smart Structures and Systems
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    • 제8권3호
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    • pp.321-341
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    • 2011
  • Acoustic emission (AE) monitoring was conducted for mortar specimens under three types of static loading patterns (cubic-splitting, direct-shear and pull-out). Each of the applied loading patterns was expected to produce a particular fracture process. Subsequently, the AEs generated by various fracture or damage processes carried specific information on temporal micro-crack behaviors of concrete for post analysis, which was represented in the form of detected AE signal characteristics. Among various available characteristics of acquired AE signals, frequency content was of great interest. In this study, cement-based piezoelectric sensor (as AE transducer) and home-programmed DEcLIN monitoring system were utilized for AE monitoring on mortar. The cement-based piezoelectric sensor demonstrated enhanced sensitivity and broad frequency domain response range after being embedded into mortar specimens. This broad band characteristic of cement-based piezoelectric sensor in frequency domain response benefited the analysis of frequency content of AE. Various evaluation methods were introduced and employed to clarify the variation characteristics of AE frequency content in each test. It was found that the variation behaviors of AE frequency content exhibited a close relationship with the applied loading processes during the tests.