시간 영역에서의 지연-합 빔형성 방법을 이용한 충격 음원의 위치 추정

Abstract

본 논문의 목적은 시간 영역의 빔형성 방법을 이용하여 정지하거나 이동하고 있는 충격음원의 위치를 추정하는 것이다. 이를 위하여 크게 세가지 문제로 나누어 해결한다. 먼저 예측 문제는 어레이의 측정 신호를 이용하여 어떻게 예측면에서의 빔 출력을 구하는지와 관련된 문제로서 본 논문에서는 시간 영역에서의 구면파 모델의 빔형성 방법을 사용한다. 둘째로 측정 문제는 몇개의 센서를 이용하고, 또한 공간상의 센서의 배치 즉, 어레이 형태를 결정 하는 문제이다. 본 연구에서는 어레이 이득이 마이크로폰 개수에 비례함을 증명하고 30개의 채널을 이용하는 구부러진 바퀴형 어레이를 선정하였고 이것에 대한 이유를 밝힌다. 마지막으로 해석 문제는 예측 문제를 통하여 구한 예측면에서의 빔 출력을 이용하여 충격 음원의 위치 추정과 관련된 문제이다. 문제의 해결은 충격 신호의 시간 영역에서의 특징 즉 짧은 시간내에 음압의 크기가 증감이되는 특성을 이용하여 대표값을 선정하고 이 대표값을 비교함으로써 충격 음원의 위치를 추정하는 방법을 제안한다. 따라서 충격 음원과 같이 주파수 영역에서 파워가 넓게 분포하는 음원의 탐지는 시간 영역에서의 빔형성 방법이 주파수 영역의 방법보다 더 유용하다.