지향성 음향 방사를 위한 평판상의 다중 가상스피커에 관한 연구

Abstract

얇은 판형 구조물을 이용하여 음향을 방사 하기 위해 판을 직접 가진하는 경우에는, 사각형 판의 많은 공진모드들의 영향으로 음질이 나빠지고, 음향 파워와 방사 효율이 저감된다. 이를 극복하고자, 다양한 연구들이 있는데, 본 연구에서는 모서리에 배치된 가진기 어레이를 이용하여 다수의 가상스피커와 배플로 구성된 진동장을 판 표면에 구현하도록 제어하는 진동-음향 렌더링 기법을 적용하였다 이와 같은 방법을 이용해, 방사 음장의 지향 특성을 제어할 수 있는지에 대한 연구를 수행하였다. 단순 지지된 얇은 평판을 대상으로 가상 스피커의 갯수 및 크기, 배치 에 따라 목표로 하는 지향성 음장을 구현 하고자 하였고, 이에 관련된 유효 주파수 범위를 분석하였다. 그림 1에서는 판위에 3x3 배열로 구성된 가상스피커와 배플을 이용했을 때 방사음의 지향 특성을 보여준다. 원하는 형태의 음장을 구현함에 있어 안정된 해를 얻기 위해 정규화 기법을 적용하였으며, 신호 대 잡음 비에 따른 구현 오차와 입력 에너지에 대한 비교를 하였다.