음선 기반 중주파수 대역 잔향음 모델 개발 및 실측 데이터 비교 (Mid Frequency Band Reverberation Model Development Using Ray Theory and Comparison with Experimental Data)

서지정보

· 발행기관 : 한국음향학회
· 수록지 정보 : 한국음향학회지 / 28권 / 8호 / 740 ~ 754페이지
· 저자명 : 추영민, 성우제, 오원천, 양인식

초록

실제해양에서음파는해수면/해저면의거친경계면이나기포층/어군과같이불규칙적으로분포된체적에의해산란되며,
잔향음신호는이러한산란신호의합으로형성된다. 실측된잔향음신호를정확하게모의하기위해서는각산란메커니즘에
적합한 산란 모델을 음파 전달 손실 모델과 결합시켜야 한다. 본 논문에서는 기존의 산란 모델과 결합이 용이한 음선
이론을 기반으로 잔향음 모델을 개발하였다. 개발된 잔향음 모델은 (1) 해수면에 대한 산란 신호로 실험 기반의
Chapman-Harris 식과이론기반의APL-UW/SSA 모델, (2) 해저면에대해서는실험기반의Lambert 법칙과이론기반의
APL-UW/SSA 모델을선택적으로사용하도록한다. 개발된잔향음모델의타당성을검증하기위해서정상모드법기반으
로개발된Ellis 모델결과와2006 잔향음공동웍크샾에서발표된여러잔향음모델결과와비교하였다. 모델간의비교를
통해검증된잔향음모델을이용하여한국근해의중주파수대역잔향음신호를모의하고, 이를실측데이터와시간영역에
서 직접 비교하였다. 이러한 비교를 통해 각 해역의 해양 환경의 특성에 따라 상호 다른 잔향음 신호 경향을 고찰 할
수 있으며, 나아가 각 해역 특성을 반영하는 산란 강도 함수를 본 잔향음 모델을 통해 선정할 수 있다.

영어초록

Sound in the ocean is scattered by inhomogeneities of many different kinds, such as the sea surface, the sea
bottom, or the randomly distributed bubble layer and school of fish. The total sum of the scattered signals
from these scatterers is called reverberation. In order to simulate the reverberation signal precisely, combination
of a propagation model with proper scattering models, corresponding to each scattering mechanism, is required.
In this article, we develop a reverberation model based on the ray theory easily combined with the existing
scattering models. Developed reverberation model uses (1) Chapman-Harris empirical formula and APL-UW
model/SSA model for the sea surface scattering. For the sea bottom scattering, it uses (2) Lambert’s law and
APL-UW model/SSA model. To verify our developed reverberation model, we compare our results with those
in Ellis’ article and 2006 reverberation workshop. This verified reverberation model SNURM is used to simulate
reverberation signal for the neighboring seas of South Korea at mid frequency and the results from model are
compared with experimental data in time domain. Through comparison between experiment data and model
results, the features of reverberation signal dependent on environment of each sea is investigated and this
analysis leads us to select an appropriate scattering function for each area of interest.

참고자료

· 없음