홀로그래피 방법으로 결정되는 다중 음원에 의한 목표 음장 형성

Abstract

실제공간은 근접장과 원거리장, 직접음장과 잔향음장의 복잡한 음장 특성을 갖는다. 특히, 근접장과 잔향음장은 음원과 내부공간의 음향학적인 특성의 고려가 필요하다. 음장 렌더링은 다중 음원 시스템을 이용하여 사전에 정해진 목표 음장을 형성하는 것이다. 본 연구는 음장의 모든 특성을 고려하여 음장 제어 가능한 영역을 확장시키고자 한다. 근접장 음향 홀로그래피 (NAH)는 음원으로부터 감쇠파의 영향과 벽면으로부터의 반사파의 영향을 고려하기 위하여 이용되었다. 또한, 음원과 공간의 설계인자에 의한 영향은 모의실험을 통해 관찰했다. 먼저, 근접장과 원거리장의 특성을 평가하기 위해 관심영역의 크기와 위치에 따른 영향을 외부공간에서 논의했다. 모의실험 결과 근접장에서의 제어가 원거리장보다 안정적이고 효율적인 제어임을 알 수 있었다. 관심영역에서의 음향학적인 제어 성능은 MAC, L2 norm 등과 같은 오차 지표를 통해 평가했다. 게다가, 입력신호의 파워 최소화를 통해 비관심영역으로 전달되는 음향에너지의 파워제어가 시도되었다. 직사각형의 내부공간에서 벽면의 경계조건의 변화시켜가며 반사파의 영향에 대해 관찰했다. 모의 실험은 1차원, 2차원 폭방향 음원 어레이를 이용하여 벽면에 흡음재가 부착된 내부공간에서 수행되었다. 일반적으로 높은 잔향 조건에서도 음장 제어 성능이 좋았다. 양 끝단에 배치된 두 개의 음원어레이가 평면파로 전파하는 음장 제어 시 잔향 음장에서도 강건한 제어 성능을 보였다. 음원에서 인접한 벽면이 다른 4개의 벽면보다 제어 성능에 강한 영향을 가진다. 음원에서 인접한 벽면의 흡음률이 증가할수록 내부공간의 모드영향이 줄어들었기 때문이다.