모서리에서 제어하는 평판스피커의 음장 렌더링 기법의 검토

Abstract

얇은 판형 구조물을 이용하여 음향을 방사 하기 위해서 판의 직접적인 진동을 이용할 경우에는 방사되는 음향에 판 자체가 갖는 고유한 진동 특성이 반영된다. 특히, 일반적인 형태로 사각 평판의 경우에는 낮은 주파수에 집중되 있는 모드들의 영향으로 충분한 음향 파워나 높은 방사 효율을 기대하기 어렵다. 이러한 점을 극복하고자 본 연구에서는 모서리에 배치된 가진기 어레이를 이용하여 원하는 음장을 제어하는 진동-음향 렌더링 기법들에 대해 비교해 보고자 한다. 스피커와 배플로 구성된 진동장을 판 표면에 구현하도록 제어하는 indirect rendering method (IRM)와 공간상의 음장 분포를 제어하기 위해 가진력과 음장 사이의 관계를 고려한 direct rendering method (DRM)의 적용을 통해서 원하는 음장을 구현하고, 음향학적 특성의 결과와 입력 파워에 대한 비교 및 분석을 수행 하였다. 단순 지지 경계 조건인 얇은 평판을 대상으로, 원거리에 해당하는 위치에서 무지향성 및 지향성 음장을 목표로 하였다. 또한, 안정된 해를 얻기 위해 정규화 기법을 적용하였으며, 신호 대 잡음비에 따른 구현 결과를 비교해 보았다. DRM방법의 경우 높은 조건수를 갖는 ill-conditioned 시스템이므로, 잡음에는 보다 취약함을 알 수 있다.