• 제목/요약/키워드: Multi-frequency acoustic system

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다중채널 능동소음제어기법을 이용한 KTX 실내소음의 구간별 저감성능 비교 (KTX Interior Noise Reduction Performance Comparison Using Multichannel Active Noise Control for Each Section)

  • 장현석;김영민;이태오;이권순
    • 전기학회논문지
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    • 제61권1호
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    • pp.179-185
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    • 2012
  • Since the eco-era is getting closer, the importance of noise reducing in the passenger cars of high-speed train is very important. The active noise control is best choice to reduce low frequency noise because the passive one is too heavy for high speed trains where weight is so critical. Also ANC is able to reduce the ambient noise when the environmental-factor changes. To reduce a three-dimensional closed-space sound field like a car of a high-speed rail is hard to do using single channel ANC control system. We used multi-channel FXLMS algorithm which calculation speed is fast and the secondary path estimation is possible in order to take into account the physical delay in electro acoustic hardware control loudspeaker and power amplifier. Firstly, we have measured interior noise of KTX and estimated noise path in KTX test-bed. However there was some problem related to algorithm divergence and increasing the filter order. We have made a simulation of interior environment of KTX car by using three frequency bands of 120Hz, 280Hz, 360Hz as the most important for KTX ANC system. During this research the interior noise reduction of KTX car was made by using the multi-channel FXLMS algorithm. Reduction performance was evaluated and compared each other for open space section and tunnel section. in-situ experiment for the KTX noise reduction by proposed ANC was performed based on data obtained in simulation and they were compared for open space section and tunnel section as well.

소형화된 헬름홀츠 공진기를 이용한 수중 반향음 감소해석 모의실험 (Simulation of underwater echo reduction using miniaturized Helmholtz resonators)

  • 박성준;김제도
    • 한국음향학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.67-72
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    • 2019
  • 본 연구에서는 파장보다 작은 구조물로 이루어진 음향메타물질을 이용하여 소형화된 헬름홀츠 공진기의 반향음 감소 성능예측 연구를 진행하였다. 본 논문에서 제안된 헬름홀츠 공진기는 수중 환경과 임피던스 차이가 큰 공기구조물로 형성하였다. 다중물리 유한요소 시뮬레이션 패키지를 이용하여 수중 음향학적 분석을 진행한 결과 수중 반향음의 감소가 예상되었고 헬름홀츠 공진기 입구의 공간 압축(space coiling) 정도와 내부 체적의 폭에 따라 주파수 특성을 제어할 수 있었다. 기본적인 헬름홀츠 공진기는 약 10,000 Hz 이상에서 최대 7 dB의 반향음 감소 효과를 보였으나 공간 압축 메타물질을 이용한 초소형 헬름홀츠 공진기는 약 5,000 Hz 이상에서 최대 14 dB의 반향음 감소가 나타났다. 추가적으로 헬름홀츠 공진기의 내부 체적을 제어하여 주파수 특성이 변화하는 것을 확인하고 공간압축 비율이 서로 다른 공진기를 조합함으로써 광대역 반향음 감소 효과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해 수중 환경에서 공기구조물을 이용한 소형화된 헬름홀츠 공진기의 성능을 연구하였으며 반향음 감소 효과는 효과적인 스텔스 기술을 구현할 수 있을 것으로 기대된다.

수중 실험 데이터 기반 터보 부호 성능 분석 (Performance analysis of turbo codes based on underwater experimental data)

  • 성하현;정지원
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권1호
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    • pp.45-49
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    • 2016
  • 수중에서의 음향 통신의 성능은 신호의 다중경로 전달과정에 의해 발생하는 지역 확산 현상으로 인하여 인접 심볼간 간섭의 영향을 받는다. 이러한 다중경로의 영향으로 신호는 왜곡되고 원활한 수신을 방해하게 된다. 이러한 다중경로 환경에서 본 논문에서는 수신 신호의 성능을 향상시키고자 수중통신에 적합한 반복부호를 설정하였다. 적용 가능한 반복부호로는 터보 부호와 BCJR 기반의 컨볼루션 부호가 있으며, 동일한 부호화율 및 비슷한 부호어 길이에서 터보부호의 성능을 비교 분석하였다. 본 논문에서는 경북 문경시 경천호에서의 실제 수중 실험을 통하여 두 가지 방식의 성능을 분석하였다. 송수신 거리가 400m 그리고 데이터 속도를 1Kbps에서 측정된 실제 데이터를 이용하였다. 실험 결과 컨볼루션 부호 기반의 BCJR 복호기는 81%의 성공률, 터보 부호 기반의 터보 등화기는 93%의 성공률을 나타내는 것으로 보아 터보 부호 기반의 터보 등화기가 성능이 약간 우수함을 알 수 있다.

다차원 스펙트럼 해석법을 이용한 로드노이즈의 전달경로 해석 및 실내음압 예측 (Transfer Path Analysis and Interior Noise Estimation of the Road Noise Using Multi-Dimensional Spectral Analysis Method)

  • 박상길;강귀현;황성욱;오기석;노국희;오재응
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.779-784
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    • 2008
  • This paper presents a the method for estimating the noise source contribution on the road noise of the vehicle in a multiple input system where the input sources may be coherent with each other. By coherence function method, it is found that the biggest part of the noise source in the road noise is generated by structural vibration on the mechanical-acoustic transfer functions of vehicles. This analysis is modeled as four input/single output system because the noise is generated with four wheels that mechanism of the road noise is very complicated. The coherence function method is proved to be useful tool for identifying of noise source. The overall levels of the interior noise be coherence function method are compared with those measured and calculated by the frequency response function approach using mechanical excitation test. The experimental results have shown a good agreement with the results calculated by the coherence function method when the input sources are coherent strongly each other. The estimation of the road noise indicates that significant coherent can be achieved in the vehicle interior noise.

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다차원 스펙트럼 해석법을 이용한 로드노이즈의 전달경로 해석 및 실내음압 예측 (Transfer Path Analysis and Interior Noise Estimation of the Road Noise Using Multi-dimensional Spectral Analysis Method)

  • 박상길;강귀현;황성욱;오기석;노국희;오재응
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제18권11호
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    • pp.1206-1212
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    • 2008
  • This paper presents a the method for estimating the noise source contribution on the road noise of the vehicle in a multiple input system where the input sources may be coherent with each other. By coherence function method, it is found that the biggest part of the noise source in the road noise is generated by structural vibration on the mechanical-acoustic transfer functions of vehicles. This analysis is modeled as four input/single output system because the noise is generated with four wheels that mechanism of the road noise is very complicated. The coherence function method is proved to be useful tool for identifying of noise source. The overall levels of the interior noise be coherence function method are compared with those measured and calculated by the frequency response function approach using mechanical excitation test. The experimental results have shown a good agreement with the results calculated by the coherence function method when the input sources are coherent strongly each other. The estimation of the road noise indicates that significant coherent can be achieved in the vehicle interior noise.

다차원 해석법을 이용한 자동차 공조시스템의 기여도분석 (Coherent Analysis of vehicle HVAC Using the MDSA Method)

  • 오재응;황동건;아미누딘;이정윤;김성수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권8호
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    • pp.143-150
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    • 2005
  • To verify applicability of multi-dimensional spectral analysis (MDSA) fur noise source identification two different approaches which are frequency response and coherent function have been investigated. The coherence function approach appears able to separate the correlated system when the noise sources were coherent. In this study, we identify contribution of structure-borne-noise of vehicle HVAC system using MDSA method. Firstly, to identify the applicability of MDSA method, 4-inputs of vehicle HVAC system were the signals measured by accelerometers attached on the selected noise sources which were composed of blower, evaporator, heater and duct. While 1-output which was driver's position sound was the SPL signals measured by a remote microphone, when the blower motor was operating. We identify efficiency of systems modeled with four Inputs/single output through ordinary coherence function (OCF) and partial coherence function (PCF). As a result of experiment, the blower accounted for $62-88\%$ of the overall level of sound energy density. Also, according to the analysis of acoustic signal and vibration signals measurement, an investigation of the noise source identification in the vehicle HVAC is presented. With the sound intensity method, the major sources of the vehicle HVAC radiation are verified. Also the method of improving the noise reduction is proposed by attaching damping patch access to blower motor and noise reduction is verified.

KRM 모델을 이용한 고등어(Scomber japonicus)의 음향산란특성 규명 (Acoustic scattering characteristics of chub mackerel (Scomber japonicus) by KRM model)

  • 박근창;오우석;오선영;이경훈
    • 수산해양기술연구
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    • 제58권1호
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    • pp.32-38
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    • 2022
  • In this study, Target strength for multi-frequency (38 kHz, 70 kHz, 120 kHz and 200 kHz) of chub mackerel (Scomber japonicus) was estimated using by the KRM model. The body shape of the Chub mackerel was described by an X-ray system and the body length of 20 individuals ranged from 16 cm to 28 cm. The swimbladder tilt angle ranged between -8 and -14°, the maximum TS value according to the swimming angle of chub mackerel was -33.0 dB at -11°. The averaged TScm according to fork length was -66.02 dB at 38 kHz, -66.50 dB at 70 kHz, -66.00 dB at 120 kHz and -67.35 dB at 200kHz, respectively.

중증 장애우용 음성구동 휠체어를 위한 강인한 음성인식 알고리즘 (Robust Speech Recognition Algorithm of Voice Activated Powered Wheelchair for Severely Disabled Person)

  • 석수영;정현열
    • 한국음향학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.250-258
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    • 2007
  • 현재의 음성인식 기술은 하드웨어 기술의 발전과 더불어 여러 분야에 응용되고 있지만 음성구동 휠체어와 같은 고신뢰성이 요구되는 응용분야에서는 아직도 그 성능이 불충분하다. 실 환경에서 음성을 통해 안전하게 휠체어를 제어하기 위해서는 도로의 소음 등과 같은 주변잡음의 영향에 의한 음성인식 성능의 저하, 사용자의 기침소리나 숨소리 등과 같은 비음성 입력시의 오동작, 명령어의 불명확한 발성과 일반인과는 다른 발성 속도 및 발성 주파수 등을 고려한 인식시스템이 필요하다. 이를 위하여 본 논문에서는 비음성 입력시의 오동작을 방지하기 위해 인식기의 전처리 단에서 YIN 기본주파수 추출방법을 적용한 후 프레임 별 신뢰도에 기반한 고정도로 음성/비음성을 판별할 수 있는 방법을 제안하고, 불명확한발성에 대한 인식 성능 향상을 위해 화자 적응화 방법 및 개인적인 발성 변이를 표현할 수 있는 다중 후보 단어사전을 구성하여 인식성능 제고를 도모하였다. 잡음이 포함된 실 환경하에서 수집한 데이터를 대상으로 인식실험을 수행한 결과 기존의 켑스트럼 방법에서는 오류 없이 비음성을 찾아내는 재현율은 62%로 나타났으나 본 논문에서 제안한 YIN방법에 기반을 둔 신뢰도 측정방법에서는 95.1%를 나타나 우수한 성능을 나타내었다. 실 환경에서 수집된 2211개의 불명확한 발성을 대상으로 인식실험을 수행한 결과 2000상태 16 혼합수 HMnet 모델을 이용한 경우 인식률이 78.6%로 나타났으나 MAP적응화 방법 및 다중 후보 인식사전을 적용한 결과 99.5%의 인식 성능을 나타내어 제안한 방법의 유효성을 확인할 수 있었다.

실시간 처리를 위한 멀티채널 오디오 코덱의 구현 (The Implementation of Multi-Channel Audio Codec for Real-Time operation)

  • 홍진우
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제14권2E호
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    • pp.91-97
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    • 1995
  • 본 논문은 저비트율을 갖는 고품질의 HDTV용 멀티채녈 오디오 코덱을 구현에 대해 기술한다. 이 코덱은 저주파수 효과 채널을 포함한 최대 3/2 스테레오 채널 구성, 최대 채널 구성보다 낮은 채널 구성과의 호환성, 기존 2채널 스테레오 시스템과의 호환성(MPEG-1 오디오), 그리고 다중 대화 채널 등을 제공하는 특징을 갖는다. 구현한 멀티채널 오디오 코덱의 인코더는 3개의 DSP(TI의 TMS320C40)로 구성되었고, 최대 48KHz 샘플링율과 16비트의 부호화를 갖는 5.1 채널의 아날로그 및 AES/EBU, IEC 958등의 포맷을 갖는 스테레오 2채널의 디지털 오디오를 이력으로 받아 지각 심리음향 모델을 사용하여 압축한후 384Kbps의 빛 스트림으로 전송하는 특징을 가지며, 디코더는 2개의 DSP로 구성되어 있고, 384Kbps로 입력되는 비트 스트림을 받아 최대 5.1 채널의 아날로그 및 2개의 2채널 스테레오의 디지털 오디오 신호로 출력시키는 특징을 갖는다. DSP를 이용한 다중처리는 DMA를 통한 통신포트를 이용한 DSP들간의 고속 데이터 전송에 의해 이루어진다. 끝으로, 멀티 채널 오디오 코덱의 구현을 통하여 나타난 실시간 처리는 위해 고려해야할 기술적 사항을 제안한다.

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수중통신에서 비선형 왜곡과 전력효율을 위한 DFT-spread OFDM 통신 시스템 (DFT-spread OFDM Communication System for the Power Efficiency and Nonlinear Distortion in Underwater Communication)

  • 이우민;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권8A호
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    • pp.777-784
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    • 2010
  • 최근 수중 통신에 대한 관심이 급증하고 있으며, 수중 통신을 통한 음성 및 고해상도 영상 데이터와 같은 다양한 데이터 전송의 요구가 증가하고 있다. 수중 음향 통신 시스템의 성능은 수중 채널의 특성에 의해 크게 영향을 받으며, 특히 수중 채널 환경은 다중경로(Multi-path)에 따른 지연확산(delay spread)으로 인하여 데이터 전송 시 인접 심볼 간의 간섭(Inter Symbol interference: ISI)이 발생하여 통신의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 지연 확산에 강한 성능을 나타내는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법을 수중 통신 시스템에 적용하고, OFDM의 CP(Cyclic Prefix)를 이용하여 수중 채널 환경의 다중경로로 인한 지연 확산을 보상한다. 하지만 수중 통신 시스템에 OFDM을 적용할 때, OFDM 시스템이 갖는 고유한 문제인 높은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 발생한다. 그러므로 본 논문에서는 높은 PAPR로 인한 신호의 비선형 왜곡을 피하고 증폭기의 효율을 위하여 DFT-spread OFDM 기법을 적용한다. DFT-spread OFDM 방식은 IFFT 수행 이전에 DFT(discrete Fourier transform) 확산을 수행하여 각각의 병렬 데이터를 모든 부반송파들에 실어 줌으로써 좋은 PAPR 저감 효과를 얻는다. 그러므로 본 논문에서는 OFDM 시스템을 통해 수중 채널에서 지연 확산에 대한 성능 이득을 보이고, 일반적인 OFDM 시스템보다 DFT-spread OFDM이 수중 통신 환경에서 더 적합한 통신 방식임을 시뮬레이션을 통하여 보였다. 그리고 DFT-spread OFDM의 두 가지 자원 분배 방식(Interleaved, Localized)에 따른 성능을 분석하고 수중 통신 환경에서 자원 분배 방식에 따른 성능의 적응성에 대하여 논의하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 CP 삽입을 통한 보상후의 BER 성능은 DFT-spread OFDM 방식이 일반 OFDM에 비하여 $10^{-4}$에서 약 5~6dB 정도 좋은 것을 보였으며, 자원 분배 방식에 따른 BER 성능을 비교하였을 때, Interleaved 방식은 Localized 방식에 비하여 $10^{-4}$에서 약 3.5dB 정도 좋은 것을 보였다.