판형 스피커의 고성능 가상 스피커 전환을 위한 가진기 배열 제어Array control to convert a point-excited panel speaker into a hi-fi virtual speaker

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판형 스피커는 얇고 단순한 구조를 가지며 깔끔한 외관으로 실용적인 디자인이 요구되는 상황에서 널리 사용된다. 대표적인 예로서, distributed mode loudspeaker (DML)는 얇은 판에 부착된 하나 혹은 여러 개의 가진기가 작동함에 따라 평판에서 발생하는 굽힘파로부터 외부로 음향을 방사한다. 일반적인 DML의 방사체인 사각형 평판은 다중 모드 특성을 가지는데, 이는 스피커의 넓은 지향성을 구현하지만 낮은 주파수에서도 방사음의 스펙트럼에서 많은 peak와 trough를 발생시킨다. 더불어 평판의 감쇠 특성이 낮을 경우에는 가진에 대한 응답 시간이 길어진다. 이러한 DML의 특성은 음질을 저하시키고 유효 주파수 범위를 제한함에 따라 일반적인 스피커로서의 사용을 어렵게 한다. 본 연구는 DML의 음질을 향상시키고자 제어 가진기 배열을 이용하여 가상 스피커-배플 시스템을 구현하고자 한다. 제어 가진기 배열은 원형과 사각형으로 배치하며 이로 둘러싸인 내부를 스피커 영역, 그 외를 배플 영역으로 설정한다. 스피커 영역은 동위상으로 진동하는 형상이 되도록 주 가진기가 형성하는 진동장을 보상하고, 배플 영역은 스피커 영역에서 유출 및 평판의 경계에서 반사된 진동을 억제하는 것이 목적이다. 이를 위한 제어 가진기의 입력 신호는 각 측정점과 제어 가진기 사이의 전달 행렬을 이용한 역문제 기법을 이용함으로서 얻어진다. 또한 입력 파워의 저감을 위하여 정규화 기법과 유효 독립 기법을 적용하여 불필요한 제어 가진기를 제거한다. 그림 1은 이와 같은 방법으로 재구성된 가상 스피커-배플 시스템에 대한 예시이며, 그림 2는 가상 스피커와 배플에서 방사되는 음향 파워의 비를 나타낸다. 본 연구에서는 재구성된 진동장의 특성을 나타내는 인자들을 이용하여 가진기 배열의 형태가 진동장 제어에 대해 가지는 영향을 비교하고 가상 스피커-배플 시스템의 성능 개선을 위한 다중 가진기 배열의 효과를 검토한다.
Publisher
한국소음진동공학회
Issue Date
2018-10-18
Language
Korean
Citation

2018년도 추계 소음진동 학술대회

URI
http://hdl.handle.net/10203/246775
Appears in Collection
ME-Conference Papers(학술회의논문)
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