超音波工學의 應用

成宏模(Koeng-mo Sung) 대한전기학회 1983 전기의 세계 Vol.32 No.11

향악곡의 황종 음고 측정

방희석,성굉모,Pang, Hee-Suk,Sung, Koeng-Mo 한국음향학회 1997 韓國音響學會誌 Vol.16 No.4

In Korean traditional music, the frequency of Hwang-Jong tone is not known precisely, to say nothing of the temperament. So we measured the frequency of Hwang-Jong tone in solo pieces for the woodwind instruments such as daegum, piri and danso. According to the results of the measurement, the frequency of Hwang-Jong tone is about 328Hz, which is closer to the frequency of E$_3$(330Hz) than that of E$^b_3$(311Hz). This result is different from the existing theory that the frequency of Hwang-Jong tone is close to that of E$^b_3$. 우리의 고유 음악인 향악은 그 조율체계는 물론, 기본음이라 할 수 있는 황종음의 음고도 정확히 밝혀지지 않은 상태이다. 이에 대금, 피리, 단소 등의 관악기를 중심으로 한 독주 향악곡의 황종 음고를 측정하였다. 측정 결과 황종 음고는 대략적으로 328Hz인 것으로 나타났는데, 이는 E$^b_3$(311Hz)라고 알려져 있는 일반적인 이론과는 달리 E$_3$(330Hz)에 가까운 값이다.

스피커 지지부 강성과 Force Factor의 비선형계수 추출

두세진,성굉모,Doo, Se-Jin,Sung, Koeng-Mo 한국음향학회 1995 韓國音響學會誌 Vol.14 No.5

진동판 변위의 비선형적 운동에 의해 발생하는 스피커의 비선형왜곡은 음질을 열화시킨다. 이러한 비선형왜곡은 저주파 대역의 경우 주로 스피커의 지지부의 강성과 force factor의 비선형 특성에 의해 발생한다. 본 논문에서는 진동판 변위에 따라 변화하는 스피커의 비선형 강성과 비선형 force factor를 2차함수로 모델링하고 각각의 계수를 결정하는 방법에 대해 연구하였다. 진동판에 질량을 부가하여 동작점을 이동시키는 기계적인 방법을 사용하여 강성과 force factor 간의 커플링을 배제하였으며, 여러 동작점에서의 공진주파수를 측정함으로써 비선형 강성의 계수를 추출하였다. 비선형 force factor의 계수는 공진주파수에서 스피커에의 입력전압, 입력전류, 그리고 진동판 변위를 측정하여 얻은 그래프를 curve fitting 함으로써 구하였다. Nonlinear distortion arising from the nonlinear movement of the loudspeaker diaphragm degradates the tone quality. The distortion is, in low frequency range, mainly caused by nonlinear characteristics of the suspension stiffness and the force factor. In this paper, the nonlinear suspension stiffness and the nonlinear force factor are modeled to the quadratic functions and a method is proposed to determine their coefficients. An additional mass to the diaphragm moved the quiescent point of the diaphragm and uncoupled the stiffness and the force factor. This made it possible to deter mine the coefficients of the nonlinear suspension stiffness by measuring the resonance frequencies at several quiescent points. The coefficients of the nonlinear force factor are then determined by fitting the curve which is calculated from the waveforms of input voltage and input current, and the displacement of the diaphragm at resonance frequency.

초음파 hyperthermia용 육각환 변환기의 설계및 제작에 관한 연구

조영환,성굉모,Cho, Young-Hwan,Sung, Koeng-Mo 한국음향학회 1989 韓國音響學會誌 Vol.8 No.4

초음파 hyperthermia를 이용한 암 치료는 정상세포에 열적 손상을 주지 않으면서 종양 부위만을 적당한 온도로 가열하여야 하며 따라서 종양세포와 정상세포에 대한 정확한 초음파 세기 조절이 필요하게 된다. 본 연구에서 초음파 hyperthermia용 변환기로써 촛점 거리와 집속 범위를 전자적으로 조절할 수 있는 육각환 변환기를 설계, 제작하였으며 위상조 절회로를 이용하여 초음파 hyperthermia 시스템을 구성, 그 음향 특성을 측정하였으며 모의 생체 실험을 수행하였다. 실험 결과 촛점 부근에서 초음파 에너지가 집속되는 것을 확인하였으며 초음과 hyperthermia 시스템으로써의 유용성을 확인하였다. In the clinical application of ultrasonic hyperthermia, selective heating of tumor is essential and thus precise control of ultrasonic intensity in both tumor and normal tissue is needed. In this paper, a hexagonal array transducer for ultrasonic hyperthermia is designed and manufactured of which focal point and focal region can be ocntrolled by the digital phase control circuit proposed by authors. Profiles of the focussed ultrasound beam in water and those of temperature in phantom were determined. The experimental and computed results are in good agreement.

A New Method for Measuring the Distortions of Electrodynamic Loudspeaker at Low Frequencies Part 1 : Closed-Bow Loudspeaker

두세진,성굉모,Doo, Se-Jin,Sung, Koeng-Mo The Acoustical Society of Korea 1994 韓國音響學會誌 Vol.13 No.e1

저주파 대역에서의 스피커 왜곡을 무향실 없이 측정할 수 있는 방법을 제안한다. 이 방법은 제 n고조파의 경우 밀폐형 스피커 내부에 비해 외부에서 40log n dB 증폭된다는 사실에 기초를 두고 있다. 인클로저 내부의 정재파에 의한 영향을 상쇄함으로써 측정가능한 주파수 대역을 넓혔으며 측정오차의 원인을 분석하였다. A method for measuring the loudspeaker distortions at low frequencies without an anechoic is proposed. This method is based on the fact that the n-th harmonic distortion outside the enclosure is boosted by 40log n dB compared to that inside the enclosure. The applicable frequency range is extended by cancelling the effect of standing wave inside the enclosure. Causes of measurement error are also analyzed.

Loudspeaker Performance Evaluation Algorithm using Frequency Response Characteristic

명형국,성굉모,Myung, Hyung-Gook,Sung, Koeng-Mo The Acoustical Society of Korea 1995 韓國音響學會誌 Vol.14 No.e2

주파수 응답 특성에 근거하여 스피커의 주관적인 성능을 평가하는 알고리듬을 제시하였고, 이 알고리듬에 의한 평가를 청취 실험과 비교하여 보았다. 청취 실험과 비교한 결과, 본 알고리듬에 의한 평가가 주관적 평가에 상당히 근접한 것을 볼 수가 있었다. An algorithm for evaluating the subjective performance of a loudspeaker is proposed based on the frequency response characteristic. Objective ratings using the proposed algorithm were compared with the results of the listening test. It was verified that the ratings of the proposed algorithm showed a good correspondence with the results of the listening test.

귀납알고리듬을 이용한 소나 송신빔의 형성

허성욱,성굉모,Heo, Seong-Wook,Sung, Koeng-Mo 한국음향학회 1997 韓國音響學會誌 Vol.16 No.3

The most commonly used method to generate sonar transmitting beam is extracting digital samples out of memory, which are to excite transducers of the phased array respectively. As several types of signals have been used in sonar to enhance the performance of sonar in various environments, a large amount of memory is required to store them. In this paper, we adopt recursive algorithm to synthesize every different time-delayed signal for transmitting beams with small amount of memory and simple arithmetic operations. The error due to recursive calculation is also analyzed. 일반적으로 소나에서의 송신빔형성시에는 운용할 빔의 특성에 따라 array의 각 소자에 인가할 신호를 ROM에 저장한 후 송신빔을 형성하는 방법을 사용해 왔다. 이 경우 인가 신호의 길이가 길어지거나 다양한 형태의 신호를 사용하는 경우 많은 메모리가 필요하게 된다. 본 논문에서는 귀납알고리듬(recursive algorithm)을 이용하여 적은 메모리량으로 인가신호를 합성하여 송신빔을 형성하는 방안을 제시하였다. 이 신호합성방법을 사용하면 각 변환자에 인가할 신호를 신호제원에 부합하도록 계산된 초기값과 사인테이블의 값으로부터 간단히 합성할 수 있다. 본 논문에서는 운용하고자 하는 빔을 형성하기 위한 신호를 합성하는 경우의 필요 메모리와 계산량을 정량화하여 보였으며 합성한 신호와 실제 신호와의 오차를 분석하여 이의 타당성을 보였다.

이어폰 주관 평가 기법 : 보정 필터 및 평가 결과

전상배(Sang Bae Chon),성굉모(Koeng-Mo Sung) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.47 No.5

본 논문에서는 이어폰의 주관 평가 기법에 대해서 소개한다. 음질의 주관 평가는 동시비교를 위한 평가 자극간의 즉각적인 스위칭을 제공하도록 설계되어야 한다. 그럼에도 불구하고 이어폰의 음질 평가의 경우에 있어서는, 물리적으로 평가 자극간의 즉각적인 스위칭이 불가능하여 직접적인 주관 평가에 어려운 점이 있다. 이에, 본 논문에서는 각 이어폰으로부터의 자극을 녹음하여 녹음된 자극간의 동시 비교를 통하여 이어폰을 평가하는 방법을 제안하고, 이에 필요한 선처리들과 평가 결과에 대하여 소개한다. In this paper, a subjective assessment for sound quality evaluation of earphones is introduced. Although instantaneous switching among assessed stimuli is very important in the subjective assessment from the simultaneous comparison's point of view, it is physically impossible in the subjective assessment of earphone. Thus, this paper proposes an indirect assessment method using recorded stimuli and accompanied pre-processing and the assessment results are presented.

바이올린 비브라토의 특성과 음악 요인과의 상관관계 연구

최은규,성굉모,서우석,Choi, Eun-Kyu,Sung, Koeng-Mo,Suh, Woo-Suk 한국음향학회 1996 韓國音響學會誌 Vol.15 No.1

비브라토는 소리의 여러 요소들의 주기적인 변화를 뜻하며, 음색의 독특한 효과를 불러일으키기 때문에 음악 연주에 있어서 중요한 역할을 해왔다. 그러나 지금까지 비브라토에 관해 이루어진 과학적인 연구 사례들을 살펴보면, 비브라토의 음향학적 분석에만 치중했을 뿐 실제 연주와 관련된 음악적 요인들과의 상관관계를 밝히지 못했다. 따라서 본 논문에서는 바이올린 비브라토를 음향학적으로 분석하고, 그 결과를 바탕으로 바이올린 연주와 관련된 여러가지 음악적 요인들과 관련시켜 그 상관관계를 밝히고자 시도했다. Vibrato means periodic variations of various characteristics in sound wave. Because it causes special tonal effects, it plays and important role in musical performance. But when we examine the cases of scientific study about the vibrato that has been done until now, the cases were focused just on acoustic analysis of vibrato, so they didn't disclose the correlation between the results of analysis and the musical factors concerning actual performance. So this paper attempts to analyze violin vibrato acoustically, and find out the interrelation between the results and the various musical factors of violin performance.

다중 톤 방해신호가 존재하는 나카가미 페이딩 전송로에서 DS/SFH 복합 확산대역 시스템의 성능분석

변우섭,성굉모,Byun, Woo-Sub,Sung, Koeng-Mo 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, S Vol.s36 No.8

본 논문에서는 다중톤 방해신호가 존재하는 나카가미 페이디 전송로에서 BPSK 변조 및 동기검출을 이용하는 직접시퀀스/느린 주파수 도약(DS/SFH) 복합 확산대역 시스템의 성능을 분석한다. 나카가미 페이딩 전송로 모델은 페이딩 지수 m에 따라 다양한 전파환경을 표현할 수 있는 장점을 지니는데, m=1이면 레일레이 페이딩 분포를 나타내고, $1/2{\le}m{\le}1$이면 레일레이 페이딩보다 심한 페이딩을 나타낸다. m>1이면 라이시안 페이딩을 나타내고, m이 무한대로 감에 따라 페이딩이 없는 조건을 나타낸다. 본 논문은 이 모델을 근거로 복합 확산대역 시스템의 비트오율식을 유도하고, 여러가지 시스템 파라미터에 대하여 계산한 결과를 제시한다. 계산결과로부터 m이 증가함에 따라 페이딩의 영향은 줄어들고 이에 따라 더 좋은 성능을 나타내는 것을 알 수 있으며, 방해신호대 원하는 신호의 전력비(JSR)가 작은 경우에는 DS 확산대역 시스템의 성능이 DS/SFH 복합 확산대역 시스템보다 좋은 성능을 나타내지만, 방해신호대 원하는 신호의 전력비(JSR)가 큰 경우에는 DS/SFH 복합확산대역 시스템의 성능이 DS 확산대역 시스템 성능보다 더 우수하다. 결론적으로, 전체 대역폭을 일정하게 유지할 경우, 다중톤 방해신호가 존재하는 환경에서 DS/SFH 복합 확산대역 시스템의 성능이 DS확산대역 시스템의 성능보다 훨씬 더 우수함을 알 수 있다. In this paper, the performance of a hybrid DS/SFH-SS(direct-sequence/slow-frequency-hopped spread-spectrum) system with coherent BPSK modulation over Nakagami fading channel in the presence of multiple tone jamming is analyzed. Because the Nakagami m-distribution can describe not only Rayleigh fading but also more general fluctuations involving a specular component by adjusting the value of the fading index m. It is known that for m=1 corresponds to Rayleigh fading, for $1/2{\le}m{\le}1$ corresponds to the worst case fading condition, for m>1 corresponds to Rician fading, and for $m{\to}{\infty}$ corresponds to the nonfading condition. The bit error probability is derived over Nakagami model and numerical evaluations are presented for some combinations of system parameters. The results show that as m increases, the bit error probability is better. Also, at a low JSR(jamming-to-signal power ratio), a pure DS-SS system can achieve lower bit error probability than a hybrid DS/SFH-SS system. But at a high JSR, a hybrid DS/SFH-SS system is shown to be superior to a pure DS-SS system. Therefore, it is demonstrated that without increasing the total system bandwidth, the performance of a hybrid DS/SFH-SS is superior to that of a pure DS-SS system in the presence of multiple tone jamming.