A study on the arrangement of actuators and speaker zones of the panel speaker

패널 스피커의 가진기 및 스피커 배치에 관한 연구

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.

얇은 패널에서 음향 정보를 전달하기 위해서 단일 지점을 가진하는 방법은 패널 자체의 진동 특성의 영향으로 방사되는 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 방사하는 음향은 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 패널에 고정적으로 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.