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클래스 IV 굴곡 트랜스듀서는 압전 스택을 기반으로 타원형 금속 쉘에서 굴곡 진동을 발생시켜 높은 음압을방사할 수 있는 전기-음향 변환기이다. 이 변환기에 대한 진폭 확대율의 해석 방법은 복잡하고 계산 자원이 많이 소모되며, 물리적 요소 간의 관계를 이해하기 어렵다는 단점이 있었다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 타원 쉘의 둘레 길이근사 계산법을 기반으로 한 간단한 이론적 해석 방법을 제안하고, 이를 통해 진폭 확대율을 도출하였다. 타원의 종횡비와 장축 방향 변형 간의 관계를 라마누잔 근사식을 통해 설명하였으며, 이를 검증하기 위해 다양한 종횡비를 가지는 클래스 IV 굴곡 트랜스듀서를 설계하고 실험을 수행하였다. 실험 결과, 타원의 종횡비가 증가할수록 진폭 확대율이 감소하는 경향을 확인하였으며, 이론식과 실험 데이터 간의 높은 일치도를 보였다. 본 연구에서 제안된 해석법은 클래스 IV 굴곡 트랜스듀서의 설계와 성능 예측을 위한 효율적이고 신뢰성 높은 접근법을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

The class IV flexural transducer is an electroacoustic converter that generates flexural vibrations in an elliptical metal shell based on a piezoelectric stack, enabling it to radiate high sound pressure levels. However, the analysis methods for the amplitude magnification ratio of this transducer have been complex, resource intensive, and challenging to comprehend due to the intricate relationships between physical factors. To address these limitations, this study proposes a simplified theoretical analysis method based on an approximate calculation of the elliptical shell’s circumference. Using this approach, the amplitude magnification ratio was derived. The relationship between the aspect ratio of the ellipse and axial deformation was explained using Ramanujan’s approximation. To validate the method, various class IV flexural transducers with different aspect ratios were designed and experimentally tested. The experimental results confirmed that as the ellipse’s aspect ratio increases, the amplitude magnification ratio decreases, and there is a strong correlation between the theoretical formula and the experimental data. The proposed analysis method is expected to offer an efficient and reliable approach for the design and performance prediction of class IV flexural transducers.

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
조화응답해석을 이용한 초고압 변압기의 소음저감 평가 = Noise reduction assessment of ultra high voltage transformers using harmonic response analysis 김창섭, 김원진 p. 187-192
수중 음향 센서 네트워크에서 자율무인잠수정 군집의 합의 기반 핸드오버 기법 = A consensus based handover scheme for autonomous underwater vehicle swarms in underwater acoustic sensor networks 김현기, 박시영, 이종원, 조호신 p. 193-201
항공기 및 사격장 소음 측정·분석에서 시간 가중 및 시간 평균 방법이 미치는 영향 = Effects of time weighting and time averaging methods on the measurement and analysis of aircraft and firing range 성요한, 김신태, 염성곤 p. 202-210
클래스 Ⅳ 굴곡 트랜스듀서의 종횡비에 따른 진폭 확대율 특성 해석 = Analysis of the characteristics of amplitude magnification ratio depending on the aspect ratio of class Ⅳ flexural transducers 김정순, 이규석, 김무준 p. 211-216
Analysis of resonant characteristic changes depending on the thickness of the shell in a class Ⅳ flextensional transducer = 클래스 IV 플렉스텐셔널 트랜스듀서의 쉘 두께 변화에 따른 공진 특성 해석 Jungsoon Kim, Moojoon Kim p. 217-222
능동 소나 기반 표적 식별을 위한 생체모방모델 = A biomimetic model for target identification using active sonar 박상욱 p. 223-230
Cellular and molecular mechanisms of inner hair cells underlying auditory signal encoding = 청각 신호 기호화를 위한 내유모 세포의 세포 및 분자 메커니즘 Ji Young Lee p. 231-239
Neural transmission and auditory encoding in afferent spiral ganglion neurons = 구심성 나선신경세포의 신경 전달 및 청각 인코딩 Ji Young Lee p. 240-248
주의력 네트워크 검사를 이용한 집중력 포함 주행음의 최적 조건과 개인별 최적 주행음 추천의 가능성 = Optimal driving sound conditions including concentration using the attention network test and the potential of recommending individual optimal driving sound 이정협, 오준영, 이경훈, 강연준 p. 249-259
과학화 전투훈련에서 몰입도 향상을 위한 전장음향 제공 연구 = A study on how to provide battlefield sound to improve immersion in scientific combat training 차유진, 선두영, 김진영 p. 261-269
소규모 데이터 환경을 위한 사전학습 모델을 활용한 2단계의 음향 분류 신경망 학습 알고리즘 연구 = A study on two stage acoustic classification neural network training algorithm from pretrained models for small scale data environments 신승현, 김민한, 이석진 p. 270-280
치유적 음환경 조성을 위한 음악 기반 사운드스케이프 개발 및 검증 = Development and validation of a music based soundscape for wellness enhancement in nature environments 강예신, 정은주 p. 281-293
다중 서브밴드 시계열 합성곱 네트워크를 이용한 비선형 오디오 이펙트 모델링 = Nonlinear audio effects modeling using multi subband temporal convolutional networks 신상후, 박규칠 p. 294-302

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