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중.대형 라인어레이 스피커 유닛 방열장치 및 공랭식 엔클로저 제작기술 개발을 통한 스피커 품질개선에 관한 연구
이우영,이무연 한국품질경영학회 2018 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2018 No.-
음향 시스템에서 공간 특성에 따른 스피커 지향각이 청중의 음질 만족도에 중요한 영향을 미침에 따라 중대형 공연장의 경우 라인 어레이(Line-Array) 스피커가 주로 설치되고 있다. 최근 초중고 교육시설의 체육관 및 관공서 강당의 신축 또는 리모델링 수요가 많아짐에 따라 중대형 라인 어레이 스피커가 주로 설치되고 있지만 저가의 저성능 부품이 대부분 사용되고 있는 실정이다. 본 연구는 스피커의 고성능화를 위하여 중요 부품인 보이스 코일에서 발생되는 열을 외부로 효과적으로 방열시키기 위하여 엔클로저 형상을 최적 설계하고자 한다. 또한, 스피커의 품질 면에서 중요한 요소인 스피커 내부온도 관리 및 엔클로저 형상 개선을 통하여 스피커의 고장율 저하 및 기대수명을 향상시키고자 한다. 연구방법으로 라인 어레이 스피커 유닛(트위터, 우퍼)의 방열 장치 및 공랭식 엔클로저 개발을 위하여 ANSYS 상용 해석 프로그램을 이용하여 방열장치 형상에 따른 스피커 유닛의 방열 특성을 분석하였고, 엔클로저 내부온도가 스피커 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 스피커의 배치에 따른 음향 특성 시뮬레이션을 통하여 라인 어레이 스피커와 콘 스피커 비교 분석을 하였다. 본 연구를 통하여 라인 어레이 스피커 유닛의 방열성능 개선과 엔클로저 형상 최적화를 통하여 라인 어레이 스피커 시스템의 품질 및 청중의 음질 만족도 향상을 기대할 수 있다
Seo, Jeong-Il,Kang, Kyeong-Ok,Fazi, Filippo M.,Nelson, Philip A. 한국음향학회 2009 韓國音響學會誌 Vol.28 No.8
본 논문에서는 3차원 라우드스피커 어레이를 이용하여 다수의 청취자에게 동일하게 실감 있는 음장을 제공하기 위한 음장 재현 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 제어하고자 하는 3차원 공간 영역을 정의하고, 정의된 영역에서 원음장과 라우드스피커 어레이를 이용하여 재현되는 음장간의 자승오차가 최소가 되도록 라우드스피커 구동신호를 제어하는데 기초한다. 제안된 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 40개의 라우드스피커를 이용한 구형 3차원 어레이를 구성하였으며, 이를 이용한 실험결과와 고찰결과를 제시한다. In this paper, we propose a novel sound field reconstruction algorithm using a three dimensional loudspeaker array for providing realistic sound field to multiple listeners. The proposed algorithm is based on minimization of the squared error between the original sound field and the reconstructed sound field by the loudspeaker array over a predefined three dimensional region of the space using a loudspeaker array surrounding the listening area. For evaluating the proposed algorithm, we constructed the three dimensional array composed of 40 loudspeakers and discuss the relevant experiment results.
우정한,이성현,서윤호,마평식,김동준 한국음향학회 2023 韓國音響學會誌 Vol.42 No.5
얇은 패널에서 음향 정보를 전달하기 위해서 단일 지점을 가진하는 방법은 패널 자체의 진동 특성의 영향으로방사되는 음장에 영향을 끼치게 된다. 기존의 패널 자체를 방사체로 활용 하고자 하는 스피커 시스템은 단일 또는 스테레오 사운드 제공 목적으로 음원이 되도록 하는 패널 특정 위치에 부착된 가진기를 이용하게 된다. 이렇게 방사하는음향은 판이 갖는 모달 특성으로 인해 쉽게 왜곡될 수 있어 충분한 음향 파워를 갖거나 높은 방사효율을 기대하기 어렵다. 또한, 몰입감 높은 음장을 구현하기 위해서 한정된 가진기를 이용하는데 한계가 있다. 본 논문에서는 얇은 패널에고정적으로 부착된 가진기를 이용하여, 패널 임의의 위치에서 음향이 방사되도록 진동-음향 역문제적 기법을 이용하여 진동장을 제어하도록 스피커 영역을 렌더링하여 제어하는 기법에 대해 다루었다. 국소화된 스피커 영역을 패널에서 생성하여 음원의 위치를 변화 시킬 수 있도록 하고, 가지기의 배치와 구현 가능한 스피커 영역의 위치 간 관계를 모사실험을 통해 제어 결과를 비교 및 검토하였다. When the vibration of the thin panel by exciting single point is used to radiate sound, the inherent vibration characteristic of the plate itself causes influence on the radiated sound. A conventional panel speaker system usually uses the single or double point excitations for generating the sound through the panel itself. The radiated sound can be easily distorted due to the modal characteristics of the plate so it is difficult to expect sufficient sound power or high radiation efficiency. In this paper, to achieve an immersive sound field, the multiple speaker zones on a thin panel are created with the limited number of actuators. The designated vibration field which can generates directional sound is realized by employing the vibro-acoustic inverse rendering methods. Actuators are arranged from the positions which have the advantage of implementing with multi-modal excitations. The location and number of actuators are compared with the location and number of controllable speaker zones by conducting numerical simulations.
스피커 어레이를 사용한 음장 렌더링 기법 및 응용 사례
최정우(Jung-Woo Choi) 한국소음진동공학회 2015 한국소음진동공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.4
In recent years, acoustic array technologies incorporating multiple loudspeakers have changed the way we enjoy the sound. With loudspeaker arrays, one can change the shape of an existing sound field as we want or even can create a completely new one. In this paper, two representative problems related to sound field shaping are presented. The first is the synthesis of a personal sound zone, and, the second is the creation of holographic “sound balls.” Through the shaping of sound in space, sound fields can be focused over a selected area to form a personal sound zone within which a person hears only a determined sound program, without being disturbed by other unwanted sound programs. In addition to focusing sound fields, it is possible to control a sound wavefront to produce virtual sound sources or virtual “sound balls” with various radiation patterns in a source-free space. The underlying array signal processing theories are introduced with commercial prototypes designed for home and automobile applications.
김성우,허유미,박영철,윤대희,Kim, Seona-Woo,Hur, Yoo-Mi,Park, Young-Chul,Youn, Dae-Hee 한국음향학회 2010 韓國音響學會誌 Vol.29 No.1
본 논문에서는 스피커 어레이를 사용하여 높은 방향성을 가진 사운드 빔을 형성하는 알고리즘을 제안하고, 제안된 알고리즘을 멀티 채널 3D사운드 시스템에 적용하는 방법을 설명한다. 제안된 알고리즘은 두 과정을 거친다. 첫 번째 과정에서는 표적 지점과 제어 영역간의 음향 파워 비를 최대화 하는 최적 빔 형성 계수를 구하고, 다음 과정에서는 상관행렬을 조절해 가면서 사운드 빔의 방향성을 반복적으로 향상시킨다. 여러 가지 상황에서 제안된 알고리즘의 성능을 평가하였으며, 실험 결과는 제안된 알고리즘이 기존의 방법들에 비해 더 높은 방향성을 갖는 사운드 빔을 제공함을 보였다. This paper proposes a technique of sound beamforming that can generate high-directive sound beams, and this paper also presents applications of the proposed algorithm to multi-channel 3D sound systems. The proposed algorithm consists of two phases: first, optimum weights maximizing a sound pressure level ratio between the target and control acoustic regions are designed, and later, the directivity of the pre-designed sound beam is iteratively enhanced by modifying the covariance matrix. The proposed method was evaluated under various situations, and the results showed that it could provide more focused sound beams than the conventional methods.
개별스피커의 방사특성을 고려한 라인 어레이 스피커의 방향성 제어 알고리즘
김대성(Daesung Kim),신용호(Yongho Shin),왕세명(Semyung Wang) 대한기계학회 2009 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2009 No.5
Loudspeaker array has been introduced to make a focused sound zone, an increase of the acoustic energy in a desired space. Several beamforming techniques making an acoustically bright zone have been introduced. When a set of beamforming solutions is applied to array speaker, reproduced pressure fields must be different from the numerical simulation since a loudspeaker is not a monopole source. We estimated transfer functions of a single loudspeaker for a 2D acoustic field in order to identity it as an acoustic source. Weighted acoustic Green's function is applied to control directivity of line array speaker. The designed beam former can enhance controllability of line array. speaker.
라우드스피커 어레이를 이용한 영역 집중 기술의 음향학적 밝은영역 설정 방식에 따른 성능 비교
왕세명(Semyung Wang),유호민(Homin Ryu),김기현(Kihyun Kim),류재후(Jaehu Ryu),이자승(Jaseung Lee) 한국소음진동공학회 2015 한국소음진동공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.10
By using a loudspeaker array and the regional focusing, personal audio system has been studied. This research concentrates on the sound field control results that changed by the objective functions at the bright zone. Two kinds of the bright zone objective functions are considered: controlling the average response of bright zone points, and controlling all bright zone points. First objective function accompanies better contrast. On the other hand, second objective function accompanies better accuracy of sound reproduction. As a result, two objective functions should be used properly for the purpose. Finally, by using these characteristics, weighted sum method is introduced. Numerical analysis was used for analysis and validation.