KR20210099963A - Device for active cancellation of acoustic reflection - Google Patents

Device for active cancellation of acoustic reflection Download PDF

Info

Publication number
KR20210099963A
KR20210099963A KR1020200013951A KR20200013951A KR20210099963A KR 20210099963 A KR20210099963 A KR 20210099963A KR 1020200013951 A KR1020200013951 A KR 1020200013951A KR 20200013951 A KR20200013951 A KR 20200013951A KR 20210099963 A KR20210099963 A KR 20210099963A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sound
output
incident
submarine
shielding
Prior art date
Application number
KR1020200013951A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102292869B1 (en
Inventor
이학
서희선
이정민
박관규
Original Assignee
국방과학연구소
한양대학교 산학협력단
경북대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국방과학연구소, 한양대학교 산학협력단, 경북대학교 산학협력단 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR1020200013951A priority Critical patent/KR102292869B1/en
Publication of KR20210099963A publication Critical patent/KR20210099963A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102292869B1 publication Critical patent/KR102292869B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/28Arrangement of offensive or defensive equipment
    • B63G8/34Camouflage
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/1752Masking
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30Means
    • G10K2210/301Computational
    • G10K2210/3026Feedback

Abstract

The present invention is to provide an active reflection sound shielding device capable of minimizing a reflection sound on acoustic signals. According to one embodiment of the present invention, the active reflection sound shielding device may comprise: a body part attached to an outer surface of a submarine; a plurality of vector hydrophones mounted on the body part and capable of detecting an incident sound entering the submarine; a calculation unit for storing a database for information about a reflection angle of a reflection sound compared to an incident angle of the incident sound based on the shape of the submarine, receiving the information sensed from the plurality of vector hydrophones, and generating an output signal based on the database; and a plurality of output parts mounted on the body part and configured to receive the output signal generated by the calculation unit and output a shielding sound to the outside.

Description

능동형 반사음 차폐 장치{DEVICE FOR ACTIVE CANCELLATION OF ACOUSTIC REFLECTION}DEVICE FOR ACTIVE CANCELLATION OF ACOUSTIC REFLECTION

아래의 설명은 능동형 반사음 차폐 장치에 관한 것이다.The description below relates to an active reflective sound shielding device.

종래의 잠수함의 경우, 음파에 대한 감쇄 특성이 높은 탄성 중합체를 타일 형태로 제작하여 잠수함의 표면에 부착하는 방식을 사용한다. 탄성 중합체는 물과의 음향 정합성(Acoustic Impedance Matching)이 높아서, 입사하는 소리가 타일 내로 입사하게 되고, 입사 후 높은 감쇄비로 인해 그 반사음이 저감되는 효과가 발생한다. 그러나, 이러한 방식은 낮은 주파수에 대해 효과적으로 작동하지 않으며, 타일의 두께 및 물성치의 한계에 의해서 반사음을 상쇄시키는데 한계를 지닌다.In the case of a conventional submarine, a method of attaching an elastic polymer with high attenuation properties to sound waves in the form of a tile and attaching it to the surface of the submarine is used. Since the elastic polymer has high acoustic impedance matching with water, the incident sound is incident into the tile, and the reflected sound is reduced due to the high attenuation ratio after the incident. However, this method does not work effectively for low frequencies, and has a limit in canceling the reflected sound due to the limitations of the thickness and physical properties of the tile.

일본 공개특허공보 특개2001-221846호(이하, 종래기술 1이라고 함)는 잠수함을 보호하기 위해서, 함체의 외부에 센서 및 스피커를 다수 배치하는 방식으로 반사음을 차폐하는 장치를 개시하고 있다. 상대함에서 발생하는 소리를 배치된 다수의 센서(110)가 수신하고, 이것을 처리하는 유닛들(210, 220, 230)을 통해 연산된 음향 반사 상쇄음을 외부의 발신기(120)를 통해서 발생시키는 방법을 개시한다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-221846 (hereinafter referred to as prior art 1) discloses a device for shielding reflected sound by disposing a plurality of sensors and speakers on the outside of a ship in order to protect a submarine. A plurality of sensors 110 arranged to receive the sound generated by the counterpart, and to generate the acoustic reflection cancellation sound calculated through the units 210, 220, 230 that process this through the external transmitter 120 method is disclosed.

종래기술 1의 경우, 이론상으로는 구현이 가능할 것으로 생각되지만, 능동 소음 제어(Active Noise Control) 기술에서 사용되고 있는 피드백 시스템의 구현이 이루어져 있지 않고, 또한 입사 음향에 대한 지연시간의 문제를 가지고 있다. 구체적으로, 음향의 반사음을 제어하기 위해서는 입사 음향의 음압 뿐만 아니라, 입사되는 방향까지 특정이 되어야 그 방향으로 반사되는 음향의 제어가 가능하다. 이를 위해서 종래기술 1은 다수의 센서 어레이를 배치하였지만, 그 간격이 넓기 때문에, 각각의 센서가 수신하는 신호상의 시간차가 존재한다. 예를 들어, 입사 음향을 어느 하나의 센서가 수신하였더고 해도, 그 방향이 특정되지 않았기 때문에, 그 반향음의 제어가 사실상 불가능하다. 또한, 동일한 파형을 가지는 2개의 입사 음향이 다른 방향으로 잠수함에 진입한다고 가정할 때, 단일 센서로는 입사 음향의 방향 추정이 어렵다. 종래기술 1의 경우, 어느 하나의 센서가 음향을 수신한 이후 일정 시간이 지난 후 다른 하나의 센서가 음향을 수신하고, 그 시간 간격을 통해 방향의 추정이 가능하다. 잠수함의 크기와 현실적으로 배치 가능한 센서의 수를 가늠해볼 때, 필연적으로 두 개의 센서 사이의 수신 시간차가 존재하게 되고, 따라서 반사 음향의 제어는 이 수신 시간차 동안 이루어지기 어렵다. 따라서, 반사 음향은 수신 시간차 동안 존재하게 되며, 이는 반사음 제어에 치명적인 결함으로 볼 수 있다.In the case of prior art 1, although it is thought that it is theoretically possible to implement, the feedback system used in the active noise control technology is not implemented, and also has a problem of delay time for incident sound. Specifically, in order to control the reflected sound of the sound, not only the sound pressure of the incident sound but also the direction in which it is incident must be specified to control the sound reflected in that direction. For this purpose, the prior art 1 arranges a plurality of sensor arrays, but since the intervals are wide, there is a time difference in the signals received by each sensor. For example, even if any one sensor receives an incident sound, since the direction is not specified, it is virtually impossible to control the reflected sound. In addition, assuming that two incident sounds having the same waveform enter the submarine in different directions, it is difficult to estimate the direction of the incident sound with a single sensor. In the case of prior art 1, after a predetermined time elapses after one sensor receives the sound, the other sensor receives the sound, and the direction can be estimated through the time interval. Considering the size of the submarine and the number of realistically deployable sensors, there is inevitably a reception time difference between the two sensors, and therefore it is difficult to control the reflected sound during the reception time difference. Therefore, the reflected sound exists during the reception time difference, which can be seen as a fatal defect in controlling the reflected sound.

대한민국 특허 등록번호 제10-1948570호(이하, 종래기술 2라고 함)는 종래기술 1에서 시스템 단위로 음향을 반사를 제어하는 방식이 아닌 단위 넓이에서 발생하는 반사음을 차폐하는 방식을 개시한다. 음향 차폐 장치(100)는 센서부(130)와 음향 발생 장치(120)를 포함한다. 센서부(130)가 수신한 음향을 음향 발생 장치(120)가 역 가진해서 반사음을 제거하는 방식으로 구현된다. 이 방식은 음향 발생 장치 유닛을 잠수함의 전체 면적에 배치한다. 또한, 센서부(130)의 단일 센서로는 입사 음향(410)과 반사 음향(420)을 구분할 수 없으므로, 외부에 배치된 추가적인 수신 장치(210, 220)를 통해 입사 음향과 반사 음향을 분리해서, 최종적으로 반사 음향을 제어하는 피드백 시스템을 제안하고 있다.Republic of Korea Patent Registration No. 10-1948570 (hereinafter referred to as prior art 2) discloses a method of shielding reflected sound generated in a unit area rather than a method of controlling reflection of sound in a system unit in prior art 1 in the prior art 1. The sound shielding device 100 includes a sensor unit 130 and a sound generating device 120 . It is implemented in such a way that the sound generator 120 reversely excites the sound received by the sensor unit 130 to remove the reflected sound. This scheme places the acoustic generator unit over the entire area of the submarine. In addition, since the single sensor of the sensor unit 130 cannot distinguish the incident sound 410 and the reflected sound 420, the incident sound and the reflected sound are separated through the additional receiving devices 210 and 220 disposed outside. Finally, a feedback system for controlling the reflected sound is proposed.

종래 기술 2에 따르면, 수직 입사에 기반을 둔 시스템이므로, 입사 음향과 반사 음향의 제어는 복수 개의 수직으로 배치된 센서에 따라 이루어지게 되는데, 이 경우 비스듬하게 입사하는 입사 음향의 경우 종래 기술 2의 적용이 어렵다. 따라서 수직 입사된 음의 경우, 상쇄가 가능하지만, 비스듬하게 입사되는 음의 경우 그 수직 방향(수직 벡터) 성분의 음은 제어 가능하나, 수평 방향(수평 벡터) 성분의 음은 제어가 어렵다. 위 언급된 한계로 인해 비스듬하게 입사한 음은, 다 방향의 반사음을 방사하는 부작용을 일으킬 수 있다.According to the prior art 2, since it is a system based on normal incidence, the control of the incident sound and the reflected sound is performed according to a plurality of vertically arranged sensors. In this case, in the case of the incident sound incident at an angle, difficult to apply Therefore, in the case of a normally incident sound, cancellation is possible, but in the case of an obliquely incident sound, the sound of the vertical direction (vertical vector) component is controllable, but the sound of the horizontal direction (horizontal vector) component is difficult to control. Due to the above-mentioned limitations, an obliquely incident sound may cause a side effect of radiating multidirectional reflected sound.

일 실시 예의 목적은 음향 신호에 대한 반사음을 최소화시킬 수 있는 능동형 반사음 차폐 장치를 제공하는 것이다.An object of the exemplary embodiment is to provide an active reflection sound shielding device capable of minimizing reflected sound with respect to an acoustic signal.

일 실시 예에 따른 능동형 반사음 차폐 장치는, 잠수함의 외표면에 부착되는 바디 파트; 상기 바디 파트에 장착되고, 상기 잠수함으로 진입하는 입사음을 감지 가능한 복수 개의 벡터 하이드로폰; 상기 잠수함의 형상에 기초하여 상기 입사음의 입사 각도 대비 반사되는 반사음의 반사 각도 정보에 대한 데이터 베이스를 저장하고, 상기 복수 개의 벡터 하이드로폰에서 감지된 정보를 수신하고 상기 데이터 베이스에 기초하여 출력 신호를 생성하는 연산 유닛; 및 상기 바디 파트에 장착되고, 상기 연산 유닛에서 생성된 상기 출력 신호를 수신하여 외부로 차폐음을 출력 하는 복수 개의 출력 파트를 포함할 수 있다.An active reflection sound shielding device according to an embodiment includes: a body part attached to an outer surface of a submarine; a plurality of vector hydrophones mounted on the body part and capable of detecting an incident sound entering the submarine; Based on the shape of the submarine, it stores a database for information about a reflection angle of a reflected sound compared to an incident angle of the incident sound, receives information detected by the plurality of vector hydrophones, and outputs an output signal based on the database an arithmetic unit that generates and a plurality of output parts mounted on the body part and configured to receive the output signal generated by the operation unit and output a shielding sound to the outside.

상기 복수 개의 출력 파트는, 상기 입사음과 나란한 방향 뿐만 아니라 상기 입사음과 일정 각도를 이루는 방향으로, 복수 개의 방향으로 차폐음을 출력 가능하다.The plurality of output parts may output the shielding sound in a plurality of directions not only in a direction parallel to the incident sound but also in a direction forming a predetermined angle with the incident sound.

상기 데이터 베이스는, 어느 하나의 입사 각도에 따른 복수 개의 출력 각도 정보를 포함하고, 상기 복수 개의 출력 각도는, 상기 어느 하나의 입사 각도와 나란한 제 1 출력 각도와, 상기 어느 하나의 입사 각도와 일정 각도를 이룬 상태로 교차하는 제 2 출력 각도를 포함할 수 있다.The database includes a plurality of output angle information according to any one incident angle, and the plurality of output angles include a first output angle parallel to the one incident angle, and a constant with the one incident angle. It may include a second output angle that intersects in an angled state.

상기 복수 개의 출력 파트는, 상기 제 1 출력 각도로 출력되는 제 1 차폐음과, 상기 제 2 출력 각도로 출력되는 제 2 차폐음을 출력 가능하다.The plurality of output parts may output a first shielding sound output at the first output angle and a second shielding sound output at the second output angle.

상기 바디 파트는 상기 잠수함의 최외각 테두리 부분에 배치될 수 있다.The body part may be disposed on an outermost edge portion of the submarine.

상기 복수 개의 벡터 하이드로폰은, 상기 입사음 중 제 1 방향으로 진입하는 입사음을 감지 가능한 제 1 벡터 하이드로폰; 상기 입사음 중 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향으로 진입하는 입사음을 감지 가능한 제 2 벡터 하이드로폰; 및 상기 입사음 중 상기 제 1 방향 및 제 2 방향 각각에 직교하는 제 3 방향으로 진입하는 입사음을 감지 가능한 제 3 벡터 하이드로폰을 포함할 수 있다.The plurality of vector hydrophones may include: a first vector hydrophone capable of detecting an incident sound entering a first direction among the incident sound; a second vector hydrophone capable of detecting an incident sound entering a second direction orthogonal to the first direction among the incident sound; and a third vector hydrophone capable of detecting an incident sound entering a third direction orthogonal to each of the first direction and the second direction among the incident sound.

상기 복수 개의 출력 파트는, 상기 제 1 방향과 나란한 방향으로 차폐음을 출력 가능한 제 1 출력 파트; 상기 제 2 방향과 나란한 방향으로 차폐음을 출력 가능한 제 2 출력 파트; 및 상기 제 3 방향과 나란한 방향으로 차폐음을 출력 가능한 제 3 출력 파트를 포함할 수 있다.The plurality of output parts may include: a first output part capable of outputting a shielding sound in a direction parallel to the first direction; a second output part capable of outputting a shielding sound in a direction parallel to the second direction; and a third output part capable of outputting a shielding sound in a direction parallel to the third direction.

상기 연산 유닛은, 시간에 따른 상기 입사음의 특성을 분석하여, 시간에 기초하여 상기 복수 개의 출력 파트에서 출력되는 차폐음의 세기 및 방향을 조정 가능하다.The calculation unit may analyze characteristics of the incident sound according to time, and may adjust the intensity and direction of the shielding sound output from the plurality of output parts based on time.

상기 능동형 반사음 차폐 장치는, 상기 잠수함의 외표면에 장착되고, 상기 바디 파트로부터 이격되고, 상기 연산 유닛으로부터 정보를 수신하여 상기 복수 개의 출력 파트로부터 출력되는 차폐음과 다른 방향으로 상쇄음을 출력하는 발신 유닛을 더 포함할 수 있다.The active reflection sound shielding device is mounted on the outer surface of the submarine, spaced apart from the body part, receives information from the calculation unit, and outputs an offset sound in a different direction from the shielding sound output from the plurality of output parts It may further include a sending unit.

상기 발신 유닛은 복수 개로 마련되고, 복수 개의 발신 유닛은 상기 잠수함의 외표면을 따라 나란하게 배치될 수 있다.The sending unit may be provided in plurality, and the plurality of sending units may be arranged side by side along the outer surface of the submarine.

상기 능동형 반사음 차폐 장치는, 상기 발신 유닛을 기준으로 상기 잠수함의 반대편에 위치되고, 상기 발신 유닛으로부터 출력된 상기 상쇄음을 감지 가능한 센서; 및 상기 센서를 상기 발신 유닛으로부터 이격된 상태로 지지하는 지지 로드를 더 포함할 수 있다.The active reflected sound shielding device may include: a sensor positioned on the opposite side of the submarine with respect to the transmitting unit and capable of detecting the cancellation sound output from the transmitting unit; And it may further include a support rod for supporting the sensor in a spaced apart state from the transmitting unit.

상기 센서는 복수 개로 마련되고, 복수 개의 센서는 제 1 센서와, 상기 제 1 센서 보다 상기 발신 유닛으로부터 이격되어 배치되는 제 2 센서를 포함할 수 있다.The sensor may be provided in plurality, and the plurality of sensors may include a first sensor and a second sensor disposed to be spaced apart from the transmitting unit from the first sensor.

일 실시 예에 따른 능동형 반사음 차폐 장치는, 잠수함의 외표면에 부착되는 복수 개의 바디 파트; 상기 복수 개의 바디 파트에 각각 장착되고, 상기 잠수함으로 진입하는 입사음을 감지 가능한 복수 개의 벡터 하이드로폰; 상기 잠수함의 형상에 기초하여 상기 입사음의 입사 각도 대비 반사되는 반사음의 반사 각도 정보에 대한 데이터 베이스를 저장하고, 상기 복수 개의 벡터 하이드로폰에서 감지된 정보를 수신하고 상기 데이터 베이스에 기초하여 출력 신호를 생성하는 연산 유닛; 및 상기 복수 개의 바디 파트에 각각 장착되고, 상기 연산 유닛에서 생성된 상기 출력 신호를 수신하여 외부로 차폐음을 출력 하는 복수 개의 출력 파트를 포함할 수 있다.An active reflection sound shielding device according to an embodiment includes a plurality of body parts attached to an outer surface of a submarine; a plurality of vector hydrophones respectively mounted on the plurality of body parts and capable of detecting an incident sound entering the submarine; Based on the shape of the submarine, it stores a database for information about a reflection angle of a reflected sound compared to an incident angle of the incident sound, receives information detected by the plurality of vector hydrophones, and outputs an output signal based on the database an arithmetic unit that generates and a plurality of output parts respectively mounted on the plurality of body parts and configured to receive the output signal generated by the operation unit and output a shielding sound to the outside.

상기 복수 개의 출력 파트는, 상기 입사음과 나란한 방향 뿐만 아니라 상기 입사음과 일정 각도를 이루는 방향으로, 복수 개의 방향으로 차폐음을 출력 가능하다.The plurality of output parts may output the shielding sound in a plurality of directions not only in a direction parallel to the incident sound but also in a direction forming a predetermined angle with the incident sound.

상기 복수 개의 벡터 하이드로폰 및 출력 파트는 상기 복수 개의 바디 파트 중 어느 하나의 바디 파트에 각각 3개씩 마련될 수 있다.Three of the plurality of vector hydrophones and output parts may be provided in any one body part of the plurality of body parts.

상기 능동형 반사음 차폐 장치는, 상기 잠수함의 외표면에 장착되고, 상기 바디 파트로부터 이격되고, 상기 연산 유닛으로부터 정보를 수신하여 상기 복수 개의 출력 파트로부터 출력되는 차폐음과 다른 방향으로 상쇄음을 출력하는 발신 유닛을 더 포함할 수 있다.The active reflection sound shielding device is mounted on the outer surface of the submarine, spaced apart from the body part, receives information from the calculation unit, and outputs an offset sound in a different direction from the shielding sound output from the plurality of output parts It may further include a sending unit.

상기 발신 유닛은 복수 개로 마련되고, 복수 개의 발신 유닛은 상기 잠수함의 외표면을 따라 나란하게 배치될 수 있다.The sending unit may be provided in plurality, and the plurality of sending units may be arranged side by side along the outer surface of the submarine.

상기 능동형 반사음 차폐 장치는, 상기 발신 유닛을 기준으로 상기 잠수함의 반대편에 위치되고, 상기 발신 유닛으로부터 출력된 상기 상쇄음을 감지 가능한 센서; 및 상기 센서를 상기 발신 유닛으로부터 이격된 상태로 지지하는 지지 로드를 더 포함할 수 있다.The active reflected sound shielding device may include: a sensor positioned on the opposite side of the submarine with respect to the transmitting unit and capable of detecting the cancellation sound output from the transmitting unit; And it may further include a support rod for supporting the sensor in a spaced apart state from the transmitting unit.

일 실시 예에 따른 능동형 반사음 차폐 장치는, 잠수함에 장착되는 바디 파트; 상기 바디 파트에 장착되고, 상기 잠수함으로 진입하는 입사음을 감지 가능한 복수 개의 벡터 하이드로폰; 상기 복수 개의 벡터 하이드로폰에서 감지된 정보에 기초하여 출력 신호를 생성하는 연산 유닛; 상기 바디 파트에 장착되고, 상기 연산 유닛에서 생성된 상기 출력 신호를 수신하여 외부로 차폐음을 출력 하는 복수 개의 출력 파트; 및 상기 잠수함의 외표면에 장착되고, 상기 바디 파트로부터 이격되고, 상기 연산 유닛으로부터 정보를 수신하여 상기 복수 개의 출력 파트로부터 출력되는 차폐음과 다른 방향으로 상쇄음을 출력하는 발신 유닛을 포함할 수 있다.An active reflection sound shielding device according to an embodiment includes: a body part mounted on a submarine; a plurality of vector hydrophones mounted on the body part and capable of detecting an incident sound entering the submarine; a calculation unit for generating an output signal based on information sensed by the plurality of vector hydrophones; a plurality of output parts mounted on the body part and configured to receive the output signal generated by the operation unit and output a shielding sound to the outside; and a transmitting unit mounted on the outer surface of the submarine, spaced apart from the body part, receiving information from the calculation unit, and outputting an offset sound in a different direction from the shielding sound output from the plurality of output parts. there is.

일 실시 예에 따른 능동형 반사음 차폐 장치는 잠수함 등과 같이 능동형 음향 차폐 장치를 필요로 하는 분야에 적용 가능하다. 잠수함은 단수의 다른 잠수함으로부터 소나뿐만 아니라, 설치형 센서 네트워크 또는 소노부이(sonobuoy)와 같은 3차원적인 음향 탐지 장치에 노출되어 있는데, 일 실시 예에 따른 능동형 반사음 차폐 장치는 반사음을 적절히 반사함으로써 복합적인 탐지 장치에 대한 회피를 달성할 수 있다.The active sound reflection shielding device according to an embodiment is applicable to fields requiring an active sound shielding device, such as a submarine. Submarines are exposed to three-dimensional sound detection devices such as installed sensor networks or sonobuoy as well as sonars from a single other submarine. Avoidance of the device can be achieved.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 능동형 반사음 차폐 장치가 마련된 잠수함을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 능동형 반사음 차폐 장치의 3차원 벡터 하이드로폰 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 잠수함의 형상에 기초하여 입사음에 따른 반사음의 방향 및 세기를 시각적으로 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 입사음의 입사 각도 대비 반사음의 반사 각도를 예시적으로 도시한 그래프이다.
도 5는 도 1에서 Ⅴ부분을 확대 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 발신 유닛, 지지 로드 및 센서를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시 에에 능동형 반사음 차폐 장치가 마련된 잠수함이 다차원적인 음향 검출에 대해서 효과적으로 대응하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
The following drawings attached to the present specification illustrate a preferred embodiment of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention, so the present invention is limited to the matters described in such drawings It should not be construed as being limited.
1 is a diagram schematically illustrating a submarine provided with an active reflection sound shielding device according to an embodiment.
2 is a diagram schematically illustrating a three-dimensional vector hydrophone unit of an active reflected sound shielding device according to an exemplary embodiment.
3 is a diagram schematically illustrating a direction and intensity of a reflected sound according to an incident sound based on a shape of a submarine according to an exemplary embodiment.
4 is a graph exemplarily illustrating a reflection angle of a reflected sound compared to an incident angle of an incident sound according to an exemplary embodiment.
FIG. 5 is an enlarged view of a portion V in FIG. 1 .
6 is a diagram schematically illustrating a transmission unit, a support rod, and a sensor according to an embodiment.
7 is a diagram schematically illustrating a state in which a submarine equipped with an active reflection sound shielding device according to an embodiment effectively responds to multi-dimensional sound detection.

이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in the description of the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the essence, order, or order of the components are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is between each component. It will be understood that may also be "connected", "coupled" or "connected".

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다. Components included in one embodiment and components having a common function will be described using the same names in other embodiments. Unless otherwise stated, a description described in one embodiment may be applied to another embodiment, and a detailed description in the overlapping range will be omitted.

도 1은 일 실시 예에 따른 능동형 반사음 차폐 장치가 마련된 잠수함을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 능동형 반사음 차폐 장치의 3차원 벡터 하이드로폰 유닛을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 잠수함의 형상에 기초하여 입사음에 따른 반사음의 방향 및 세기를 시각적으로 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 입사음의 입사 각도 대비 반사음의 반사 각도를 예시적으로 도시한 그래프이다.1 is a diagram schematically showing a submarine equipped with an active reflection sound shielding device according to an embodiment, and FIG. 2 is a diagram schematically showing a three-dimensional vector hydrophone unit of an active reflection sound shielding device according to an embodiment; 3 is a diagram schematically illustrating the direction and intensity of a reflected sound according to an incident sound based on the shape of a submarine according to an embodiment, and FIG. 4 is a reflection of the reflected sound compared to the incident angle of the incident sound according to an embodiment. It is a graph showing an angle by way of example.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 능동형 반사음 차폐 장치는 잠수함(S)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 능동형 반사음 차폐 장치는 잠수함(S)의 외부 영역 중 가장 외각 부분에 부착될 수 있다. 이와 같은 배치에 따르면 원거리에서 입사음이 잠수함(S)으로 진입할 시, 잠수함의 다른 영역보다 먼저 입사음을 수신할 수 있다. 이 경우, 다른 영역에 의해 간섭되는 현상을 줄여줄 수 있어서, 보다 효과적으로 차폐 기능을 수행할 수 있다.1 to 4 , the active reflected sound shielding device may be installed in the submarine (S). For example, the active reflective sound shielding device may be attached to the outermost portion of the outer region of the submarine S. According to this arrangement, when the incident sound enters the submarine S from a distance, the incident sound may be received before other areas of the submarine. In this case, it is possible to reduce the phenomenon of interference by other areas, so that the shielding function can be more effectively performed.

능동형 반사음 차폐 장치는, 잠수함의 외표면에 부착되는 복수 개의 바디 파트(10)와, 복수 개의 바디 파트(10) 각각에 장착되고 잠수함(S)으로 진입하는 입사음을 감지 가능한 복수 개의 벡터 하이드로폰(111, 112, 113)과, 잠수함(S)의 형상에 기초하여 입사음의 입사 각도 대비 반사되는 반사음의 반사 각도 정보에 대한 데이터 베이스를 저장하고 복수 개의 벡터 하이드로폰(111, 112, 113)에서 감지된 정보를 수신하고 데이터 베이스에 기초하여 출력 신호를 생성하는 연산 유닛(12)과, 복수 개의 바디 파트(10)에 장착되고 연산 유닛(12)에서 생성된 출력 신호를 수신하여 외부로 차폐음을 출력 하는 복수 개의 출력 파트(141, 142, 143)과, 연산 유닛(12)으로부터 복수 개의 출력 파트(141, 142, 143)로 신호를 증폭시켜 전달하기 위한 증폭기(13)를 포함할 수 있다.The active reflected sound shielding device includes a plurality of body parts 10 attached to the outer surface of the submarine, and a plurality of vector hydrophones mounted on each of the plurality of body parts 10 and capable of detecting incident sound entering the submarine (S). (111, 112, 113) and, based on the shape of the submarine (S), store a database for information about the reflection angle of the reflected sound compared to the incident angle of the incident sound, and a plurality of vector hydrophones (111, 112, 113) A calculation unit 12 that receives information sensed from and generates an output signal based on the database, and is mounted on the plurality of body parts 10 and receives the output signal generated by the calculation unit 12 and shields it to the outside A plurality of output parts (141, 142, 143) for outputting a sound, and an amplifier 13 for amplifying and transmitting a signal from the arithmetic unit 12 to the plurality of output parts (141, 142, 143) there is.

복수 개의 바디 파트(10)는 잠수함의 외표면을 따라 서로 이격된 상태로 마련될 수 있다. 도면에는 6개의 바디 파트(10)가 마련된 것으로 도시되나 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 바디 파트(10) 각각에는 3개의 벡터 하이드로폰(111, 112, 113)과, 3개의 출력 파트(141, 142, 143)가 마련될 수 있다.The plurality of body parts 10 may be provided to be spaced apart from each other along the outer surface of the submarine. The drawings show that six body parts 10 are provided, but are not limited thereto. Three vector hydrophones 111 , 112 , 113 and three output parts 141 , 142 , 143 may be provided in each of the body parts 10 .

복수 개의 바디 파트(10) 중 일부는 다른 영역 보다 먼저 입사음을 수신 가능하다. 외부에서 입사음이 진입할 시, 복수 개의 바디 파트(10) 중 1기가 먼저 입사음을 수신하게 되고, 이와 동시에 다수의 다른 바디 파트(10)에 구비된 출력 파트들이 입사음이 입사하는 방향 뿐만 아니라 다른 방향으로 반사되는 음을 제어하기 위해 다양한 방향으로 차폐음을 출력할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 능동형 반사음 차폐 장치는 즉각적으로 다양한 방향으로 반사음 차폐 기능을 수행할 수 있다.Some of the plurality of body parts 10 may receive an incident sound before other regions. When an incident sound enters from the outside, one of the plurality of body parts 10 first receives the incident sound, and at the same time, the output parts provided in the plurality of other body parts 10 are directed to the direction in which the incident sound is incident. Instead, the shielding sound can be output in various directions to control the sound reflected in different directions. In this way, the active reflective sound shielding device can immediately perform the reflective sound shielding function in various directions.

복수 개의 출력 파트(141, 142, 143)는, 입사음과 나란한 방향 뿐만 아니라 입사음과 일정 각도를 이루는 방향으로, 복수 개의 방향으로 차폐음을 출력 가능하다. 예를 들어, 잠수함(S)의 길이 방향 축을 따라 입사음이 진입할 경우, 반사음은 잠수함(S)의 길이 방향 축에 나란한 방향 뿐만 아니라 잠수함(S)의 형상에 기초하여 다양한 방향으로 반사될 수 있는데, 복수 개의 출력 파트(141, 142, 143)는 다양한 방향으로 차폐음을 출력함으로써 차폐 기능을 수행할 수 있다.The plurality of output parts 141 , 142 , and 143 may output the shielding sound in a plurality of directions not only in a direction parallel to the incident sound but also in a direction forming a predetermined angle with the incident sound. For example, when an incident sound enters along the longitudinal axis of the submarine (S), the reflected sound is reflected in various directions based on the shape of the submarine (S) as well as the direction parallel to the longitudinal axis of the submarine (S). However, the plurality of output parts 141 , 142 , and 143 may perform a shielding function by outputting a shielding sound in various directions.

바디 파트(10)는 잠수함(S)의 최외각 테두리 부분에 배치될 수 있다. 바디 파트(10)의 형상은 둥근 형상으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다.The body part 10 may be disposed on the outermost edge of the submarine (S). Although the shape of the body part 10 is illustrated as a round shape, it should be noted that the present invention is not limited thereto.

연산 유닛(12)은 입사음의 입사 각도 대비 반사되는 반사음의 반사 각도 정보에 대한 데이터 베이스를 저장할 수 있다. 차폐음을 효과적으로 출력하기 위해서는 실제 잠수함과 유사한 반사음을 모사해야 한다. 반사음 모사를 위해 실제 잠수함의 음향 데이터 베이스가 필요하다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 잠수함(S)의 기준 방향(길이 방향)으로부터 각도 Θ로 입사하는 음향 Pin이 있을 경우, 이 Pin(Θ)에 대해서 다양한 각도로 음향 Pout이 반사된다. 이 경우, 특정 각도 Pin(Θ)에 대한 Pout(ψ)의 함수가 존재하게 된다. 여기서, 데이터 베이스란 Pin(Θ)에 대한 Pout(ψ)의 함수를 일컫는다.The calculation unit 12 may store a database of information about the reflection angle of the reflected sound compared to the incident angle of the incident sound. In order to effectively output the shielding sound, it is necessary to simulate the reflection sound similar to that of a real submarine. In order to simulate the reflected sound, an acoustic database of a real submarine is required. 3 and 4, when there is an acoustic Pin incident at an angle Θ from the reference direction (longitudinal direction) of the submarine S, the acoustic Pout is reflected at various angles with respect to this Pin (Θ). In this case, there is a function of Pout(ψ) for a specific angle Pin(Θ). Here, the database refers to a function of Pout(ψ) with respect to Pin(Θ).

예를 들어, 입사 각도 0도로 입사하는 음향 Pin(Θ=0)에 대해서 잠수함의 형상에 따라 특정 각도 ψ들에 대한 반사 형태가 존재하게 된다. Pout(ψ)은 Pin(Θ)에 의해 영향을 받기 때문에, 실제적으로는 Pout은 ψ와 Θ의 함수가 된다. 이러한 Pout의 함수는 실제 함정 또는 그 축소 모형의 실험 또는 시뮬레이션으로 구성이 가능하다.For example, with respect to an acoustic Pin (Θ=0) incident at an incident angle of 0 degrees, reflection forms for specific angles ψ exist according to the shape of the submarine. Since Pout(ψ) is affected by Pin(Θ), Pout is actually a function of ψ and Θ. This function of Pout can be configured as an experiment or simulation of an actual ship or its miniature model.

데이터 베이스는 어느 하나의 입사 각도에 따른 복수 개의 출력 각도 정보를 포함한다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 입사 각도가 6개로 구분된다고 가정할 때(A1-A6), 각각의 입사 각도는 하나 이상의 출력 각도를 포함할 수 있다. 복수 개의 출력 각도는, 어느 하나의 입사 각도와 나란한 제 1 출력 각도와, 어느 하나의 입사 각도와 일정 각도를 이룬 상태로 교차하는 제 2 출력 각도를 포함할 수 있다. 예를 들어, 입사 각도(A1)의 경우, 입사 각도(A1)와 나란한 출력 각도(A1) 뿐만 아니라, 입사 각도(A1)와 일정 각도를 이루는 다른 출력 각도(B1)를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 입사 각도(A2)의 경우, 입사 각도(A2)와 나란한 출력 각도(A2) 뿐만 아니라, 입사 각도(A2)와 일정 각도를 이루는 다른 출력 각도(B2)를 포함할 수 있다. The database includes a plurality of output angle information according to any one incident angle. For example, referring to FIG. 4 , assuming that six incident angles are divided (A1-A6), each incident angle may include one or more output angles. The plurality of output angles may include a first output angle parallel to any one incident angle and a second output angle that intersects with any one incident angle while forming a predetermined angle. For example, the incident angle A1 may include an output angle A1 parallel to the incident angle A1 as well as another output angle B1 forming a predetermined angle with the incident angle A1. Similarly, in the case of the incident angle A2, not only the output angle A2 parallel to the incident angle A2, but also other output angles B2 forming a predetermined angle with the incident angle A2 may be included.

복수 개의 벡터 하이드로폰(111, 112, 113)은 제 1 방향(x축 방향)으로 잠수함(S)으로 진입하는 입사음을 감지 가능한 제 1 벡터 하이드로폰(111, Px)와, 제 2 방향(y축 방향)으로 잠수함(S)으로 진입하는 입사음을 감지 가능한 제 2 벡터 하이드로폰(112, Py)와, 제 3 방향(z축 방향)으로 잠수함(S)으로 진입하는 입사음을 감지 가능한 제 3 벡터 하이드로폰(113, Pz)를 포함할 수 있다. 복수 개의 벡터 하이드로폰(111, 112, 113)은 어느 하나의 입사음이 잠수함(S)으로 진입할 시, x축, y축 및 z축 성분을 분석할 수 있다.The plurality of vector hydrophones 111, 112, 113 includes a first vector hydrophone 111, Px capable of detecting an incident sound entering the submarine S in a first direction (x-axis direction), and a second direction ( A second vector hydrophone 112 (Py) capable of detecting an incident sound entering the submarine S in the y-axis direction, and an incident sound entering the submarine S in the third direction (z-axis direction) can be detected It may include a third vector hydrophone (113, Pz). The plurality of vector hydrophones 111 , 112 , and 113 may analyze x-axis, y-axis, and z-axis components when any one incident sound enters the submarine S.

복수 개의 출력 파트(141, 142, 143)은, 제 1 방향과 나란한 방향으로 차폐음을 출력 가능한 제 1 출력 파트(141)와, 제 2 방향과 나란한 방향으로 차폐음을 출력 가능한 제 2 출력 파트(142)와,제 3 방향과 나란한 방향으로 차폐음을 출력 가능한 제 3 출력 파트(143)를 포함할 수 있다. 복수 개의 출력 파트는 제 1 출력 각도로 출력되는 제 1 차폐음과, 제 2 출력 각도로 출력되는 제 2 차폐음을 출력 가능하다. 예를 들어, 복수 개의 출력 파트(141, 142, 143)는 각각의 출력 파트의 적절한 세기 조합을 통해 제 1 차폐음 및 제 2 차폐음을 출력 가능하다.The plurality of output parts 141 , 142 , and 143 include a first output part 141 capable of outputting a shielding sound in a direction parallel to the first direction, and a second output part capable of outputting a shielding sound in a direction parallel to the second direction. It may include 142 and a third output part 143 capable of outputting a shielding sound in a direction parallel to the third direction. The plurality of output parts may output a first shielding sound output at a first output angle and a second shielding sound output at a second output angle. For example, the plurality of output parts 141 , 142 , and 143 may output the first shielding sound and the second shielding sound through an appropriate intensity combination of each of the output parts.

제 1 내지 제 3 벡터 하이드로폰(111, 112, 113)에 의해 수신된 신호는 연산 유닛(12)에 의해 시영역(time domain)에서의 입력음의 특성 및 입사 각도의 분석이 이루어질 수 있다. 연산 유닛(12)은 분석 작업과 함께, 내장된 음향 데이터 베이스를 기반으로 출력 신호를 증폭기(13)에 전달하며, 증폭기는 각 방향용 복수 개의 출력 파트(141, 142, 143)로 출력 신호를 전달할 수 있다.Signals received by the first to third vector hydrophones 111 , 112 , and 113 may be analyzed by the arithmetic unit 12 to analyze the characteristics of the input sound and the angle of incidence in the time domain. The arithmetic unit 12 transmits the output signal to the amplifier 13 based on the built-in sound database along with the analysis operation, and the amplifier transmits the output signal to a plurality of output parts 141, 142, 143 for each direction. can transmit

연산 유닛(12)은 시간에 따른 입사음의 특성을 분석하여, 시간에 기초하여 복수 개의 출력 파트(141, 142, 143)에서 출력되는 차폐음의 세기 및 방향을 조정 가능하다.The calculation unit 12 may analyze the characteristics of the incident sound over time, and may adjust the intensity and direction of the shielding sound output from the plurality of output parts 141 , 142 , and 143 based on time.

도 5는 도 1에서 Ⅴ부분을 확대 도시한 도면이다.FIG. 5 is an enlarged view of a portion V of FIG. 1 .

도 5를 참조하면, 반사음 차폐 장치는, 잠수함(S)의 외표면에 장착되고 바디 파트(10)로부터 이격되고 연산 유닛(12)으로부터 정보를 수신하여 복수 개의 출력 파트로부터 출력되는 차폐음과 다른 방향으로 상쇄음을 출력하는 발신 유닛(2)을 포함할 수 있다. 연산 유닛(12)은 도 2에 도시된 바와 같이 바디 파트(10) 내에 마련되거나, 도 5에 도시된 바와 같이 잠수함(S) 내부에 마련될 수 있으며, 연산 유닛(12)이 위치되는 위치는 제한되지 않음을 밝혀 둔다.Referring to FIG. 5 , the reflected sound shielding device is mounted on the outer surface of the submarine S, is spaced apart from the body part 10 , receives information from the calculation unit 12 , and is different from the shielding sound output from the plurality of output parts. and a transmitting unit 2 that outputs an offset sound in the direction. The calculation unit 12 may be provided in the body part 10 as shown in FIG. 2 , or may be provided inside the submarine S as shown in FIG. 5 , and the position at which the calculation unit 12 is located is Note that it is not restricted.

발신 유닛(2)은 복수 개로 마련되고, 복수 개의 발신 유닛(2)은 잠수함(S)의 외표면을 따라 나란하게 배치될 수 있다. 발신 유닛(2)은 복수 개의 출력 파트에서 출력되는 차폐음과 다른 방향으로 출력되는 상쇄음을 출력함으로써, 반사음 차폐 장치의 차폐 성능을 향상시킬 수 있다. 입사하는 음향 P1에 대해 능동형 반사음 차폐 장치에서 차폐음(P2) 뿐만 아니라 입사된 음향의 정보를 이용해 연산 유닛(12)과 발신 유닛(2)을 통해 전체 반사음을 상쇄하는 상쇄음(P3)을 출력 가능하다.The sending unit 2 is provided in plurality, and the plurality of sending units 2 may be arranged side by side along the outer surface of the submarine (S). The transmitting unit 2 may improve the shielding performance of the reflected sound shielding device by outputting an offset sound output in a different direction from the shielding sound output from the plurality of output parts. With respect to the incident sound P1, the active reflected sound shielding device outputs not only the shielding sound (P2) but also the canceling sound (P3) that cancels out the total reflected sound through the calculation unit 12 and the transmitting unit 2 using information on the incident sound possible.

도 6은 일 실시 예에 따른 발신 유닛, 지지 로드 및 센서를 개략적으로 도시한 도면이다.6 is a diagram schematically illustrating a transmission unit, a support rod, and a sensor according to an embodiment.

도 6을 참조하면, 능동형 반사음 차폐 장치는, 발신 유닛(2)을 기준으로 잠수함(S)의 반대편에 위치되고 발신 유닛(2)으로부터 출력된 상쇄음(P3)을 감지 가능한 센서(31, 32)와, 센서(31, 32)를 발신 유닛(2)으로부터 이격된 상태로 지지하는 지지 로드(4)를 포함할 수 있다. 센서(31, 32)는 복수 개로 마련되고, 복수 개의 센서는 제 1 센서(31)와, 제 1 센서(31) 보다 발신 유닛(2)으로부터 이격되어 배치되는 제 2 센서(32)를 포함할 수 있다. 센서(31, 32)는 상쇄음(P3)의 세기를 피드백 제어를 통해 제어할 수 있다. 능동형 반사음 차폐 장치는 센서(31, 32)를 통해 효과적으로 상쇄음(P3)을 제어할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the active reflected sound shielding device is located on the opposite side of the submarine S with respect to the transmitting unit 2 and capable of detecting the offset sound P3 output from the transmitting unit 2 , sensors 31 and 32 . ) and a support rod 4 for supporting the sensors 31 and 32 while being spaced apart from the transmitting unit 2 . The sensors 31 and 32 are provided in plurality, and the plurality of sensors may include a first sensor 31 and a second sensor 32 disposed spaced apart from the transmitting unit 2 rather than the first sensor 31 . can The sensors 31 and 32 may control the intensity of the offset sound P3 through feedback control. The active reflected sound shielding device may effectively control the cancellation sound P3 through the sensors 31 and 32 .

도 7은 일 실시 에에 능동형 반사음 차폐 장치가 마련된 잠수함이 다차원적인 음향 검출에 대해서 효과적으로 대응하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.7 is a diagram schematically illustrating a state in which a submarine provided with an active reflection sound shielding device effectively responds to multi-dimensional sound detection in one embodiment.

도 7을 참조하면, 능동형 반사음 차폐 장치는 상대 잠수함(91), 소노부이(92) 및 수중 능동 센서(93)에 대응하는 신호를 동시에 발사하는 방식을 통해서, 다수의 능동 신호에 대한 대응이 가능하다. 또한, 기존에는 대응이 불가능했던, 상대 잠수함(91)이 발신해서 센서가 수신하는 양상태(bi-static) 방식 등의 다차원적인 음향 검출에 대해서 효과적으로 대응이 가능하다.Referring to FIG. 7 , the active reflected sound shielding device is capable of responding to multiple active signals by simultaneously emitting signals corresponding to the opposing submarine 91 , the sonobuoy 92 and the underwater active sensor 93 . . In addition, it is possible to effectively respond to multi-dimensional sound detection, such as a bi-static method in which the counterpart submarine 91 transmits and receives the sensor, which was previously impossible to cope with.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those of ordinary skill in the art. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of structures, devices, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components or equivalents are used. Appropriate results can be achieved even if substituted or substituted by

Claims (19)

잠수함의 외표면에 부착되는 바디 파트;
상기 바디 파트에 장착되고, 상기 잠수함으로 진입하는 입사음을 감지 가능한 복수 개의 벡터 하이드로폰;
상기 잠수함의 형상에 기초하여 상기 입사음의 입사 각도 대비 반사되는 반사음의 반사 각도 정보에 대한 데이터 베이스를 저장하고, 상기 복수 개의 벡터 하이드로폰에서 감지된 정보를 수신하고 상기 데이터 베이스에 기초하여 출력 신호를 생성하는 연산 유닛; 및
상기 바디 파트에 장착되고, 상기 연산 유닛에서 생성된 상기 출력 신호를 수신하여 외부로 차폐음을 출력 하는 복수 개의 출력 파트를 포함하는 능동형 반사음 차폐 장치.
a body part attached to the outer surface of the submarine;
a plurality of vector hydrophones mounted on the body part and capable of detecting an incident sound entering the submarine;
Based on the shape of the submarine, it stores a database for information about a reflection angle of a reflected sound compared to an incident angle of the incident sound, receives information detected by the plurality of vector hydrophones, and outputs an output signal based on the database an arithmetic unit that generates and
and a plurality of output parts mounted on the body part and configured to receive the output signal generated by the operation unit and output a shielding sound to the outside.
제 1 항에 있어서,
상기 복수 개의 출력 파트는, 상기 입사음과 나란한 방향 뿐만 아니라 상기 입사음과 일정 각도를 이루는 방향으로, 복수 개의 방향으로 차폐음을 출력 가능한 능동형 반사음 차폐 장치.
The method of claim 1,
The plurality of output parts may output the shielding sound in a plurality of directions not only in a direction parallel to the incident sound but also in a direction forming a predetermined angle with the incident sound.
제 2 항에 있어서,
상기 데이터 베이스는, 어느 하나의 입사 각도에 따른 복수 개의 출력 각도 정보를 포함하고,
상기 복수 개의 출력 각도는, 상기 어느 하나의 입사 각도와 나란한 제 1 출력 각도와, 상기 어느 하나의 입사 각도와 일정 각도를 이룬 상태로 교차하는 제 2 출력 각도를 포함하는 능동형 반사음 차폐 장치.
3. The method of claim 2,
The database includes a plurality of output angle information according to any one incident angle,
The plurality of output angles includes a first output angle parallel to the one incident angle and a second output angle that intersects the one incident angle while forming a predetermined angle.
제 3 항에 있어서,
상기 복수 개의 출력 파트는, 상기 제 1 출력 각도로 출력되는 제 1 차폐음과, 상기 제 2 출력 각도로 출력되는 제 2 차폐음을 출력 가능한 능동형 반사음 차폐 장치.
4. The method of claim 3,
The plurality of output parts may be configured to output a first shielding sound output at the first output angle and a second shielding sound output at the second output angle.
제 1 항에 있어서,
상기 바디 파트는 상기 잠수함의 최외각 테두리 부분에 배치되는 능동형 반사음 차폐 장치.
The method of claim 1,
The body part is an active sound reflection shielding device disposed on the outermost edge portion of the submarine.
제 1 항에 있어서,
상기 복수 개의 벡터 하이드로폰은,
상기 입사음 중 제 1 방향으로 진입하는 입사음을 감지 가능한 제 1 벡터 하이드로폰;
상기 입사음 중 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향으로 진입하는 입사음을 감지 가능한 제 2 벡터 하이드로폰; 및
상기 입사음 중 상기 제 1 방향 및 제 2 방향 각각에 직교하는 제 3 방향으로 진입하는 입사음을 감지 가능한 제 3 벡터 하이드로폰을 포함하는 능동형 반사음 차폐 장치.
The method of claim 1,
The plurality of vector hydrophones,
a first vector hydrophone capable of detecting an incident sound entering a first direction among the incident sound;
a second vector hydrophone capable of detecting an incident sound entering a second direction orthogonal to the first direction among the incident sound; and
and a third vector hydrophone capable of detecting an incident sound entering a third direction orthogonal to each of the first direction and the second direction among the incident sound.
제 6 항에 있어서,
상기 복수 개의 출력 파트는,
상기 제 1 방향과 나란한 방향으로 차폐음을 출력 가능한 제 1 출력 파트;
상기 제 2 방향과 나란한 방향으로 차폐음을 출력 가능한 제 2 출력 파트; 및
상기 제 3 방향과 나란한 방향으로 차폐음을 출력 가능한 제 3 출력 파트를 포함하는 능동형 반사음 차폐 장치.
7. The method of claim 6,
The plurality of output parts,
a first output part capable of outputting a shielding sound in a direction parallel to the first direction;
a second output part capable of outputting a shielding sound in a direction parallel to the second direction; and
and a third output part capable of outputting a shielding sound in a direction parallel to the third direction.
제 1 항에 있어서,
상기 연산 유닛은, 시간에 따른 상기 입사음의 특성을 분석하여, 시간에 기초하여 상기 복수 개의 출력 파트에서 출력되는 차폐음의 세기 및 방향을 조정 가능한 능동형 반사음 차폐 장치.
The method of claim 1,
The arithmetic unit analyzes characteristics of the incident sound over time, and is capable of adjusting the intensity and direction of the shielding sound output from the plurality of output parts based on time.
제 1 항에 있어서,
상기 잠수함의 외표면에 장착되고, 상기 바디 파트로부터 이격되고, 상기 연산 유닛으로부터 정보를 수신하여 상기 복수 개의 출력 파트로부터 출력되는 차폐음과 다른 방향으로 상쇄음을 출력하는 발신 유닛을 더 포함하는 능동형 반사음 차폐 장치.
The method of claim 1,
The active type that is mounted on the outer surface of the submarine, is spaced apart from the body part, and receives information from the arithmetic unit, and further comprises an emitting unit for outputting an offset sound in a different direction from the shielding sound output from the plurality of output parts. Reflective sound shielding device.
제 9 항에 있어서,
상기 발신 유닛은 복수 개로 마련되고, 복수 개의 발신 유닛은 상기 잠수함의 외표면을 따라 나란하게 배치되는 능동형 반사음 차폐 장치.
10. The method of claim 9,
The emitting unit is provided in plurality, and the plurality of emitting units is an active reflected sound shielding device disposed side by side along the outer surface of the submarine.
제 9 항에 있어서,
상기 발신 유닛을 기준으로 상기 잠수함의 반대편에 위치되고, 상기 발신 유닛으로부터 출력된 상기 상쇄음을 감지 가능한 센서; 및
상기 센서를 상기 발신 유닛으로부터 이격된 상태로 지지하는 지지 로드를 더 포함하는 능동형 반사음 차폐 장치.
10. The method of claim 9,
a sensor located on the other side of the submarine with respect to the transmitting unit, capable of detecting the offset sound output from the transmitting unit; and
The active reflected sound shielding device further comprising a support rod for supporting the sensor while being spaced apart from the transmitting unit.
제 11 항에 있어서,
상기 센서는 복수 개로 마련되고,
복수 개의 센서는 제 1 센서와, 상기 제 1 센서 보다 상기 발신 유닛으로부터 이격되어 배치되는 제 2 센서를 포함하는 능동형 반사음 차폐 장치.
12. The method of claim 11,
The sensor is provided in plurality,
The plurality of sensors includes a first sensor and a second sensor disposed to be spaced apart from the transmitting unit from the first sensor.
잠수함의 외표면에 부착되는 복수 개의 바디 파트;
상기 복수 개의 바디 파트에 각각 장착되고, 상기 잠수함으로 진입하는 입사음을 감지 가능한 복수 개의 벡터 하이드로폰;
상기 잠수함의 형상에 기초하여 상기 입사음의 입사 각도 대비 반사되는 반사음의 반사 각도 정보에 대한 데이터 베이스를 저장하고, 상기 복수 개의 벡터 하이드로폰에서 감지된 정보를 수신하고 상기 데이터 베이스에 기초하여 출력 신호를 생성하는 연산 유닛; 및
상기 복수 개의 바디 파트에 각각 장착되고, 상기 연산 유닛에서 생성된 상기 출력 신호를 수신하여 외부로 차폐음을 출력 하는 복수 개의 출력 파트를 포함하는 능동형 반사음 차폐 장치.
a plurality of body parts attached to the outer surface of the submarine;
a plurality of vector hydrophones respectively mounted on the plurality of body parts and capable of detecting an incident sound entering the submarine;
Based on the shape of the submarine, it stores a database for information about a reflection angle of a reflected sound compared to an incident angle of the incident sound, receives information detected by the plurality of vector hydrophones, and outputs an output signal based on the database an arithmetic unit that generates and
and a plurality of output parts mounted on the plurality of body parts, respectively, for receiving the output signal generated by the calculation unit and outputting a shielding sound to the outside.
제 13 항에 있어서,
상기 복수 개의 출력 파트는, 상기 입사음과 나란한 방향 뿐만 아니라 상기 입사음과 일정 각도를 이루는 방향으로, 복수 개의 방향으로 차폐음을 출력 가능한 능동형 반사음 차폐 장치.
14. The method of claim 13,
The plurality of output parts may output the shielding sound in a plurality of directions not only in a direction parallel to the incident sound but also in a direction forming a predetermined angle with the incident sound.
제 13 항에 있어서,
상기 복수 개의 벡터 하이드로폰 및 출력 파트는 상기 복수 개의 바디 파트 중 어느 하나의 바디 파트에 각각 3개씩 마련되는 능동형 반사음 차폐 장치.
14. The method of claim 13,
The plurality of vector hydrophones and output parts are provided in each of three of the plurality of body parts in any one of the plurality of body parts.
제 13 항에 있어서,
상기 잠수함의 외표면에 장착되고, 상기 바디 파트로부터 이격되고, 상기 연산 유닛으로부터 정보를 수신하여 상기 복수 개의 출력 파트로부터 출력되는 차폐음과 다른 방향으로 상쇄음을 출력하는 발신 유닛을 더 포함하는 능동형 반사음 차폐 장치.
14. The method of claim 13,
The active type that is mounted on the outer surface of the submarine, is spaced apart from the body part, and receives information from the arithmetic unit, and further comprises an emitting unit for outputting an offset sound in a different direction from the shielding sound output from the plurality of output parts. Reflective sound shielding device.
제 16 항에 있어서,
상기 발신 유닛은 복수 개로 마련되고, 복수 개의 발신 유닛은 상기 잠수함의 외표면을 따라 나란하게 배치되는 능동형 반사음 차폐 장치.
17. The method of claim 16,
The emitting unit is provided in plurality, and the plurality of emitting units is an active reflected sound shielding device disposed side by side along the outer surface of the submarine.
제 16 항에 있어서,
상기 발신 유닛을 기준으로 상기 잠수함의 반대편에 위치되고, 상기 발신 유닛으로부터 출력된 상기 상쇄음을 감지 가능한 센서; 및
상기 센서를 상기 발신 유닛으로부터 이격된 상태로 지지하는 지지 로드를 더 포함하는 능동형 반사음 차폐 장치.
17. The method of claim 16,
a sensor located on the other side of the submarine with respect to the transmitting unit, capable of detecting the offset sound output from the transmitting unit; and
The active reflected sound shielding device further comprising a support rod for supporting the sensor while being spaced apart from the transmitting unit.
잠수함에 장착되는 바디 파트;
상기 바디 파트에 장착되고, 상기 잠수함으로 진입하는 입사음을 감지 가능한 복수 개의 벡터 하이드로폰;
상기 복수 개의 벡터 하이드로폰에서 감지된 정보에 기초하여 출력 신호를 생성하는 연산 유닛;
상기 바디 파트에 장착되고, 상기 연산 유닛에서 생성된 상기 출력 신호를 수신하여 외부로 차폐음을 출력 하는 복수 개의 출력 파트; 및
상기 잠수함의 외표면에 장착되고, 상기 바디 파트로부터 이격되고, 상기 연산 유닛으로부터 정보를 수신하여 상기 복수 개의 출력 파트로부터 출력되는 차폐음과 다른 방향으로 상쇄음을 출력하는 발신 유닛을 포함하는 능동형 반사음 차폐 장치.
body parts mounted on submarines;
a plurality of vector hydrophones mounted on the body part and capable of detecting an incident sound entering the submarine;
a calculation unit for generating an output signal based on information sensed by the plurality of vector hydrophones;
a plurality of output parts mounted on the body part and configured to receive the output signal generated by the calculation unit and output a shielding sound to the outside; and
Active reflection sound including a transmission unit mounted on the outer surface of the submarine, spaced apart from the body part, receiving information from the calculation unit, and outputting an offset sound in a different direction from the shielding sound output from the plurality of output parts. shielding device.
KR1020200013951A 2020-02-05 2020-02-05 Device for active cancellation of acoustic reflection KR102292869B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200013951A KR102292869B1 (en) 2020-02-05 2020-02-05 Device for active cancellation of acoustic reflection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200013951A KR102292869B1 (en) 2020-02-05 2020-02-05 Device for active cancellation of acoustic reflection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210099963A true KR20210099963A (en) 2021-08-13
KR102292869B1 KR102292869B1 (en) 2021-08-25

Family

ID=77313813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200013951A KR102292869B1 (en) 2020-02-05 2020-02-05 Device for active cancellation of acoustic reflection

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102292869B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102535449B1 (en) * 2022-11-29 2023-05-26 국방과학연구소 Device and unit for active cancellation of acoustic reflection

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06236190A (en) * 1993-02-10 1994-08-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Active noise reduction device
JPH08314476A (en) * 1995-05-22 1996-11-29 Sumitomo Electric Ind Ltd Noise estimating method and active noise controller
JP2001221846A (en) * 2000-02-07 2001-08-17 Nippon Avionics Co Ltd System for avoiding warship detection
KR20020066475A (en) * 2001-02-12 2002-08-19 이성태 An Incident Angle Decision System for Sound Source and Method therefor
JP2013164423A (en) * 2012-02-10 2013-08-22 Navico Inc Sonar assembly for reduced interference
KR102051110B1 (en) * 2019-02-21 2019-12-02 국방과학연구소 Device for active reflection cancellation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06236190A (en) * 1993-02-10 1994-08-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Active noise reduction device
JPH08314476A (en) * 1995-05-22 1996-11-29 Sumitomo Electric Ind Ltd Noise estimating method and active noise controller
JP2001221846A (en) * 2000-02-07 2001-08-17 Nippon Avionics Co Ltd System for avoiding warship detection
KR20020066475A (en) * 2001-02-12 2002-08-19 이성태 An Incident Angle Decision System for Sound Source and Method therefor
JP2013164423A (en) * 2012-02-10 2013-08-22 Navico Inc Sonar assembly for reduced interference
KR102051110B1 (en) * 2019-02-21 2019-12-02 국방과학연구소 Device for active reflection cancellation

Also Published As

Publication number Publication date
KR102292869B1 (en) 2021-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11386910B2 (en) Systems and methods for active noise cancellation for interior of autonomous vehicle
US9351071B2 (en) Audio source position estimation
US9479867B2 (en) Method and circuitry for direction of arrival estimation using microphone array with a sharp null
JP2003514481A (en) Design and implementation of superdirective beamforming
AU2010210000B2 (en) Electronic baffling of sensor arrays
US6622647B2 (en) Active noise cancellation for a torpedo seeker head
US5930201A (en) Acoustic vector sensing sonar system
CN110007308A (en) Ultrasonic sensor and vehicle control system
KR102292869B1 (en) Device for active cancellation of acoustic reflection
KR101086304B1 (en) Signal processing apparatus and method for removing reflected wave generated by robot platform
Padois et al. Optimization of a spherical microphone array geometry for localizing acoustic sources using the generalized cross-correlation technique
CN102032883A (en) Arm support collision detection system and method for detecting collision between arm support and obstacle
US6408978B1 (en) Non-acoustic self noise canceller for sensor arrays
Abraham Low‐cost dipole hydrophone for use in towed arrays
AU2009201754B2 (en) Method and system for minimising noise in arrays comprising pressure and pressure gradient sensors
US6256263B1 (en) Acoustic sensing countermeasure device and method of determining a threat direction
KR101135456B1 (en) Apparatus for simulating of sensor signal of passive sonar
Wang et al. Study of the null directions on the performance of differential beamformers
KR102535449B1 (en) Device and unit for active cancellation of acoustic reflection
US20070025563A1 (en) Snapshot of noise and acoustic propagation
Rodríguez Monostatic Versus Bistatic SONAR Evaluation with a Backscattering Acoustic Propagation Model
US9465109B2 (en) Laser projected acoustic sensor apparatus and method
JPS61151487A (en) Sonar apparatus
KR20200011134A (en) Apparatus for Estimating Sound Source Localization and Robot Having The Same
Zhou et al. Cross Sensor Beamforming of Adaptive Vector Senor Canceling

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant