밀리와트 영역의 초음파 파워 정밀 측정

조문재,황철호,서상준,차일환,Jho, Moon-Jae,Hwang, Cheol-Ho,Suh, Sang-Joon,Cha, Il-Whan 한국음향학회 1990 韓國音響學會誌 Vol.9 No.2

초음파를 완전 반사시킬 수 있는 반사용 target과 완전 흡수시킬 수 있는 흡음용 target을 이용하여, 이들 target에 가해진 방사음압을 전자저울로 측정하고 이로부터 밀리와트 영역의 초음파 파워를 결정할 수 있는 시스템을 구성하였다. 이 시스템 구성의 타당성 검토를 위해 완전 반사용 target과 완전 흡수용 target으로 구한 초음파 파워의 크기를 측정하였으며, 측정 시스템의 계통 오차 및 재현성 등에 대해 고찰하였다. 두가지 target을 각기 사용하여 측정한 초음파 파워의 차이는 2%의 상대 오차 이내에서 잘 일치하며, 시스템의 재현성은 10mW 이상의 초음파 파워에 대한 표준편차가 2%이하였다. An ultrasonic power measurement system in milliwatt range was constructed. The ultrasonic power can be determined by measuring the radiation pressure on a target using self-compensating microbalance. Measurement was performed using a perfect reflector and a perfect absorber. In order to check the feasibility of the system, the ultrasonic power for the two targets was measured. Also, the systematic measurement errors and the reproducibility were examined. The relative error between two targets is proved to be within 2%. Also when the ultrasonic power range is larger than 10mW, the standard deviation for repeated measurement becomes smaller than ${\pm}$2%.

초음파 파워 측정 시스템 구성 및 성능평가

조문재,김용태,윤용현,정성수,Jho Moon Jae,Kim Yong Tae,Yun Yong Hyeon,Jung Suug Soo 한국음향학회 2005 韓國音響學會誌 Vol.24 No.8

초음파 파워의 정확한 측정은 초음파 의료 장비의 품질 보증과 안전성에 중요하다. 본 논문에서는 초음파 조사가 on/off를 반복하는 동안의 표적에 작용하는 방사 힘과 부력과 같은 다른 원인에서 기인하는 저울 지시 값의 시간에 따른 변화로부터 초음파 파워를 결정하는 간단한 이론을 제시하였다. 아울러 개발된 초음파 파워 측정 시스템에 대해 정밀 기계적 정렬장치, 전기신호 발생부 구성, 제어 및 측정부 구성 및 적절한 절차와 함께 상세히 기술하였다. 본 시스템으로 1 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz에서 10 mW에서 10 W범위에 걸쳐 측정된 결과를 다른 나라에서 교정된 기준 데이터와 상호 비교한 결과 상대 편차가 $5\%$ 이내로 확인되었다. The precise measurement of ultrasonic power is important to the qualify assurance and the safety of medical ultrasonic equipments In the Present work, a brier theory was introduced to determine the ultrasonic Power from the time valving balance-indication due to the radiation force acting on an absorbing target and/or other causes such as buoyancy during the repetition of on/off behavior of ultrasonic irradiation. The developed automated system measuring the ultrasonic power was described in detail with the precise mechanical alignment tool , the electric signal generation network, the control and measurement network and the appropriate procedure. The ultrasonic power measured by the developed system was compared to the reference data calibrated by the other national metrology institute at 1 MHz, 5 MHz, 10 MHz, and 15 MHz over the range 10 mW to 10 W. Their relative differences are within $5\%$.

ISO/TC43/SC1의 주요 활동사항

조문재(Moon Jae Jho) 한국소음진동공학회 1998 한국소음진동공학회 학술대회논문집 Vol.1998 No.6

KRISS에서 수행된 음향관련 교정 및 시험 검사 동향

서갑재(Jae Gap Suh),정성수(Sung Soo Jung),조문재(Moon Jae Jho),서상준(Sang Joon Suh) 한국소음진동공학회 2000 한국소음진동공학회 학술대회논문집 Vol.2000 No.1

전기-음향 방사컨덕턴스를 이용한 치료용 초음파 자극기의 음향출력 예측

윤용현,조문재,김용태,이명호,Yun, Yong-Hyeon,Jho, Moon-Jae,Kim, Yong-Tae,Lee, Myoung-Ho 대한의용생체공학회 2011 의공학회지 Vol.32 No.3

To increase therapeutic efficiency and biological safety, it is important to precision control of acoustic output for therapeutic ultrasound equipment. In this paper, the electro-acoustic radiation conductance, one of electroacoustic characteristics of therapeutic ultrasound equipment, was measured by the radiation force balance method according to IEC 61161 standards and the acoustic output was estimated using the electro-acoustic radiation conductance. The estimation of acoustic output was conducted to continuous wave mode and pulse wave mode of duty cycle between 20% and 80%. The differences between prediction values and measurement results are within 5% of measurement uncertainty, which is a reasonably good agreement. The results show that acoustic output controlled by electro-acoustic radiation conductance was found to be an effective method.

正常波管을 利用한 複素反射係數의 測定

서상준,조문재,김련수,Suh, Sang-Joon,Jho, Moon-Jae,Kim, Youn-Soo 한국음향학회 1989 韓國音響學會誌 Vol.8 No.1

建策材料의 複素反射係數로 測定하기 爲해 새로운 方法을 指示하였다. 旣存의 方法인 正常波管內에서 正常波比를 測定하여 反射係數를 計算할 境遇, 管內에서 音壓의 最大값과 最小값을 精密하게 測定하기 爲해서는 많은 努力을 기울여야 하면 特히 많은 試料를 取扱할 때 境過 매우 번거로운 作業이 된다. 本 論文에서는 이러한 短點을 補完하기 爲해 任意의 세 位置에서 音壓과 位相 및 各 測定점까지의 距離를 測定한 後 最小自乘法에 의해 複素反射係數를 測定하는 方法을 考案하였다. 이 方法으로 두께 5cm, 密度 $50kg/m^3$인 유리纖維와 두께 1.5cm 인 鋼부反에 대한 複素反射係數를 測定한 結果와 旣存의 方法으로 測定한 結果가 잘 一致하는 것을 實驗으로 確認하였다. 또한 이 方法은 길이가 짧은 正常波管으로도 低周波의 反射係數를 測定할 수 있는 長點이 있을 뿐만 아니라 컴퓨터와 interface가 가능하기 때문에 특히 試料를 取扱하는 境遇 效果的으로 使用될 수 있을 것을 期待된다. The reflection coefficients of the sound absorbing materials are obtained from the standing wave ratio in the standin wave tube. This method is rather laborious to find the sound pressure maximum and minimum. We devised new method for determination of the complex reflection coefficients of the materials. The sound pressures and the phases are measured at least three points along the axis of the tube. The complex reflection coefficients are determined from the measured values by least square method. The measured results for the glasswool with thickness of 5cm and density of $50kg/m^3$ and the steel plate with thickness of 1.5cm are in good agreement with those of the conventional method. It is possible to measure the complex reflection coefficients at low frequencies with short standing wave tube and to interface with the personal computer which is very useful for the handling of amount of samples.

방사힘 측정법을 이용한 초음파 진단장치용 배열 탐침자의 음향파워 측정시스템

윤용현,조문재,김용태,이명호,Yun, Yong-Hyeon,Jho, Moon-Jae,Kim, Yong-Tae,Lee, Myoung-Ho 한국음향학회 2010 韓國音響學會誌 Vol.29 No.6

초음파 진단장치의 음향출력 특성은 전기음향 변환 장치인 배열 탐침자의 성능에 크게 영향을 받으며, 생물학적안전 측면에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 초음파 진단장치용 배열 탐침자로부터 방사되는 음향파워를 소자별로 측정할 수 있는 자동화 시스템을 구성하였으며, 곡선형 탐침자의 경우 각 소자의 지향성이 측정에 미치는 영향을 확인하고 이를 보정하는 기법을 개발하였다. 선형, 위상형, 곡선형 배열 탐침자를 대상으로 음향파워 측정결과, 본 논문에서 제시하는 측정기법은 배열 탐침자의 음향파워 특성을 평가하는데 적합함을 확인하였다. Considering biological safety, it is very important to measure acoustic power from ultrasonic array probe for diagnostic ultrasound imaging applications. In this paper, to measure acoustic power from each element on array probe for ultrasonic diagnostic equipment, we reconstruct and automate the acoustic power measurement system. The acoustic power from linear, phased and curved array were measured and analyzed. As a result of measurement, the effects caused by directivity of sound beam from curved array were founded. To remove these effects, we developed and applied the correction model. The proposed system is useful to evaluate characteristics of the acoustical output power of array probe.

Self-Adaptive Learning Algorithm for Training Multi-Layered Neural Networks and Its Applications

정완섭,조문재,Cheung, Wan-Sup,Jho, Moon-Jae,Hammond, Joseph K. The Acoustical Society of Korea 1994 韓國音響學會誌 Vol.13 No.e1

본 논문에서는 외부로부터 제공되는 학습데이타에 신경회로망의 자기적응화(self-adaptation)를 이룩하기 위한 접근론이 기술된다. 이러한 문제점은 신경회로망의 학습이론, 즉 현재의 학습 데이터에 적절한 신경회로망이 가중치 벡터들(weight vectors)의 개선 방법론에 기인된다. 이들에 관련된 문제점들의 이론적 검토와 아울러 신경회로망의 학습에 대한 근본적인 요소들이 재조명된다. 현재 가장 널리 이용되고 있는 후방 전달(back-propagation) 학습법과 비교함으로써, 본 연구에서 제안된 자기적응 학습법의 유용성과 우위성을 컴퓨터 모의시험 결과로 입증하게 된다. A problem of making a neural network learning self-adaptive to the training set supplied is addressed in this paper. This arises from the aspect in choice of an adequate stepsize for the update of the current weigh vectors according to the training pairs. Related issues in this attempt are raised and fundamentals in neural network learning are introduced. In comparison to the most popular back-propagation scheme, the usefulness and superiority of the proposed weight update algorithm are illustrated by examing the identification of unknown nonlinear systems only from measurements.

KRISS에서 수행된 음향관련 교정 및 시험 동향

서재갑(Jae Gap Suh),권휴상(Hyu-Sang Kwon),정성수(Sung Soo Jung),조문재(Moon Jae Jho),서상준(Sang Joon Suh) 한국소음진동공학회 2002 한국소음진동공학회 학술대회논문집 Vol.2002 No.5

가역원리에 의한 1인치 표준 컨덴서 마이크로폰의 정밀교정

서상준,조문재,Suh Sang Joon,Moon Jae Jho 한국음향학회 1989 韓國音響學會誌 Vol.8 No.5

표준 컨덴서 마이크로폰의 정밀 교정은 가역원리를 이용한 가역교정에 의해 이루어진다. 본 연구에서는 가역교정 중에서도 결합기를 이용하는 음압교정(pressure calibration)을 수행하여 세 개의 1인치 컨덴서 마이크로폰의 음압감도를 결정하였다. 마이크로본의 음압감도를 정밀하게 결정하기 위해서는 전압이나 결합기의 치수를 정밀하게 측정하여야 하며 결합기의 구조상 발생하는 제반 현상들에 대한 보정을 정확하게 해 주어야 한다. 이와같은 사항들을 정화하게 고려할 경우 가역교정에 의한 교정정밀도는 저주파와 중간 주파수 영역에서 0.05dB이며 10kHz 이상에서는 0.ldB가 된다. The calibration of 1 inch standard condenser microphone is done by the reciprocity calibration method. There are two kinds of reciprocity calibration, free-field calibration and pressure calibration. The pressure sensitivities of the three 1 inch condenser microphones are determined by pressure calibration. The accuracy of the pressure sensitivity of the microphone depends on the accuracies of the voltage and dimension measurements as well as the various corrections for the coupler. If the individual accuracies for the measurements and corrections are achieved, it is estimated that the over-all accuracy is approximately 0.05dB at low and middle frequencies decreasing to about 0.ldB over 10kHz.