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2020 Vol.39, Issue 1

Research Article

Acoustic parabolic equation model with a directional source

방향성 있는 음원이 적용된 음향 포물선 방정식 모델

Keunhwa Lee1∗
,
Youngnam Na2
,
Su-Uk Son2
이 근화1∗
,
나 영남2
,
손 수욱2
1세종대학교 국방시스템공학과
2국방과학연구소 해양기술연구원
∗Corresponding Author
31 January 2020. pp. 1-7
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Abstract

The acoustic parabolic equation method in the ocean is an efficient technique to calculate the acoustic field in the range-dependent environment, emanating from a point source. However, we often need to use the directional source with a main beam in the practical problem. In this paper, we present two methods to implement the directional source in the acoustic parabolic equation code easily. One is simply to filter the Delta function idealized as an omni-directional point source. Another method is based on the rational filtering of the self-starter solution. It has a limitation not to separate the up-going and the down-going wave for the depth, but would be useful in implementing the mode propagation. Numerical examples for validation are given in the Pekeris environment and the deep sea environment.

Keywords
Acoustic parabolic equation
Self-starter solution
Rational filtering
Directional source

해양에서 음향 포물선 방정식은 거리 의존 환경에서 단일 음원으로부터 음장을 계산하는데 효율적인 방법이다. 그렇지만 실제 문제에서는 종종 방향성 있는 음원을 사용해야하는 필요성이 있다. 본 논문에서는 포물선 방정식 모델에 손쉽게 방향성 있는 음원을 적용할 수 있는 두 가지 방법을 제안한다. 첫 번째 방법은 전 방향음원의 수학적 모델인 Delta 함수를 필터링 하는 것이다. 두 번째 방법은 포물선 방정식의 self-starter 해에 유리함수 필터를 적용하는 방법이다. 후자의 방법은 깊이 방향에 대해 상향 및 하향 음파를 분리하지 못한다는 단점이 있으나 모드 전파를 구현하는 데는 유용하다. 검증을 위한 수치 예제가 Pekeris 환경과 심해 환경에서 주어졌다.

키워드
음향 포물선 방정식
Self-starter 해
유리함수 필터링
방향성 음원
References
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10.1109/48.557544
Information
  • Publisher :The Acoustical Society of Korea
  • Publisher(Ko) :한국음향학회
  • Journal Title :The Journal of the Acoustical Society of Korea
  • Journal Title(Ko) :한국음향학회지
  • Volume : 39
  • No :1
  • Pages :1-7
  • Received Date : 2019-11-25
  • Accepted Date : 2020-01-06
  • DOI :https://doi.org/10.7776/ASK.2020.39.1.001
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