지미킴의 스피커 - 지향성과 방사음

안녕하세요, 지미킴의 스피커입니다.

오늘은 지향성과 방사음에 대해 알아보려 합니다.

지향성과 방사음

지향성

음향학자들은 음원의 방사선을 연구함에 있어 스피커의 인식 방식을 이해하기 위한 몇 가지 중요한 개념들을 개발하였습니다. 가능한 가장 단순한 방사선원은 점원이며, 때로는 단순한 원천이라고도 불립니다. 이상적인 점원은 무한소점 방사음이다. 작은 맥동구가 똑같이 확경하여 축경하여  주파수에 관계없이 음파를 여러 방향으로 내보내는 것은 상상하기 쉬울 수도 있습니다

 

스피커 시스템을 포함한 물체 방사음은 이와 같이 단순한 점원의 조합으로 이루어진다고 생각할 수 있다. 포인트 소스 조합의 방사 패턴은 한 소스의 경우와 같지 않고 소스 사이의 거리와 마주하며 청취자가 그 조합을 들을 때의 상대적인 위치 및 관련된 소리의 주파수에 따라 달라집니다. 기하학과 미적분학을 사용하면 단순한 조합의 소스를 쉽게 풀 수 있지만 그렇지 않은 것도 있습니다.

 

하나의 단순한 조합은  두 개의 단순한 근원이 거리에서 떨어져 있어서 위상이 어긋나 진동하고 있는 점입니다. 하나의 작은 구체는 팽창하고 다른 하나는 수축하고 있기 때문에 이 페어는 쌍극자로 알려져 있으며, 이 조합의 방사선은 버플 없이 동작하는 매우 작은 다이내믹 스피커 방사선과 비슷해요. 쌍극자의 지향성은 관측점이 2개의 소스에서 등거리에 있을 때 2개의 소스를 연결하는 벡터에 따라 최대의 출력을 가지며 정부파의 합이 서로 지워지는 형태이다. 대부분의 드라이버는 다이폴입니다만 장착되고 있는 인클로저에 따라서는 모노폴, 다이폴(또는 바이폴)로서 방사되는 일이 있습니다. 유한 버플에 탑재되어 위상외파가 상호작용할 경우 다이폴 피크와 눌이 주파수 응답결과가 된다. 후방 방사선이 흡수되거나 상자 안에 갇히게 되면 다이어프램은 모노폴 라디에이터가 됩니다. 바이폴라 스피커는, 동상 모노폴을 박스의 양측에 일체적으로 부착해(양쪽 모두 박스의 내외로 이동), 전방향 방사 패턴에 접근하는 방법입니다.

 

 

여섯 개의 주파수로 촬영된 4 드라이버의 산업용 주상퍼블릭 어드레스 스피커의 극성도 저주파에서는 패턴이 거의 전방향이 되어, 1 kHz 로 넓은 선형 패턴으로 수렴해, 로브로 분리해 고주파에서는 약해지는 모습에 주의해 주세요. 실생활에서는, 개개의 드라이버는 콘이나 돔등의 복잡한 3 D형상으로, 다양한 이유로 버플 위에 놓여져 있습니다. 점원의 조합을 모델화한 복잡한 형상의 지향성에 대한 수학적 표현은 통상 불가능하지만 원시야에서는 원형진동판이 있는 스피커의 지향성은 편평 원형 피스톤의 지향성에 가깝기 때문에 논의를 위한 예시적인 간략화로 사용할 수 있다.

 

평면 소스는 평면 소스 치수보다 긴 저주파 파장에 대해 균일하게 소리를 방사하며 주파수가 증가함에 따라 그러한 소스로부터의 소리는 점점 좁은 각도에 초점을 맞춘다. 드라이버가 작을수록, 지향성이 저하하는 빈도가 높아집니다. 다이어프램이 완전히 원형이 아닌 경우에도 이 효과는 더 큰 소스가 더 지향적이 되도록 발생합니다. 몇개의 스피커 설계가 이 동작에 근사 하고 있습니다. 대부분이 정전 설계 또는 평면 설계입니다.

 

다양한 제조원은 설계된 공간에 특정 유형의 사운드 필드를 작성하기 위해 다른 드라이버 마운트 배치를 사용하고 있습니다. 결과적으로 발생하는 방사패턴은 실제 기기에 의한 소리의 발생방법을 보다 면밀하게 시뮬레이트 하거나 단순히 입력신호로부터 제어된 에너지 분포를 작성하는 것을 목적으로 하는 경우가 있습니다(스튜디오에서 녹음된 신호를 확인하는 데 도움이 되기 때문에 이 어프로치를 사용하는 것도 있습니다). 첫 번째 예는 18 구의 표면에 다수의 작은 드라이버를 배치한 방 구석의 시스템입니다.

 

지금까지 지향성에 대해 알아봤습니다. 다음에도 더욱 알찬 내용으로 찾아오겠습니다.

 

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