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홀로그래피 방법으로 결정되는 다중 음원에 의한 목표 음장 형성 = Rendering of the desired sound field by source array determined in a holographic way
서명 / 저자 홀로그래피 방법으로 결정되는 다중 음원에 의한 목표 음장 형성 = Rendering of the desired sound field by source array determined in a holographic way / 홍승완.
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2013].
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초록정보

Practical spaces have complex field characteristics such as coexistance of near and far field, and direct and reverberant field. In particular, near and reverberant fields are very important in considering the acoustic characteristics of source and room. Sound field rendering is to construct a sound field by using an acoustic array system, for which a desired sound field is prescribed. This study maximizes a controllable zone by considering all the characteristics of the sound field. The concept of the near-field acoustical holography (NAH) is analogously adopted to account for the effect of evanescent wave from the source and the effect of reflected wave from the wall. Also, effect of design parameters related to the source and envi-ronment are investigated through a simulation work. First, effects of location and size of target zone are studied in an exterior space to estimate the near and far field characteristics. The result shows the near field control is more stable and efficient than the far field. Performance of acoustic control of target zone is evaluated by various error indicators including modal assurance criterion and L2 norm. Additionally, the input power minimization is attempted to suppress the futile energy supplied to the zone of out-of-interest. In an interior space, the effect of reflected waves is studied by varying the wall boundary conditions in a rectangular room. Source fundamental results are found from the simulation using one-dimensional broadside and two-dimensional broadside array systems in an enclosure with absorbing walls. In general, good construction of the desired sound field is observed even under a high reverberation condition. The two arrays located at opposite ends reveals robustness to the reverberant field in rendering a planar propagating wave. Nearest walls behind the source array affects strongly to the control performance than the other walls at four distances. This is due to the fact that the higher the absorption coefficient, the lower the modal effect of the room.

실제공간은 근접장과 원거리장, 직접음장과 잔향음장의 복잡한 음장 특성을 갖는다. 특히, 근접장과 잔향음장은 음원과 내부공간의 음향학적인 특성의 고려가 필요하다. 음장 렌더링은 다중 음원 시스템을 이용하여 사전에 정해진 목표 음장을 형성하는 것이다. 본 연구는 음장의 모든 특성을 고려하여 음장 제어 가능한 영역을 확장시키고자 한다. 근접장 음향 홀로그래피 (NAH)는 음원으로부터 감쇠파의 영향과 벽면으로부터의 반사파의 영향을 고려하기 위하여 이용되었다. 또한, 음원과 공간의 설계인자에 의한 영향은 모의실험을 통해 관찰했다. 먼저, 근접장과 원거리장의 특성을 평가하기 위해 관심영역의 크기와 위치에 따른 영향을 외부공간에서 논의했다. 모의실험 결과 근접장에서의 제어가 원거리장보다 안정적이고 효율적인 제어임을 알 수 있었다. 관심영역에서의 음향학적인 제어 성능은 MAC, L2 norm 등과 같은 오차 지표를 통해 평가했다. 게다가, 입력신호의 파워 최소화를 통해 비관심영역으로 전달되는 음향에너지의 파워제어가 시도되었다. 직사각형의 내부공간에서 벽면의 경계조건의 변화시켜가며 반사파의 영향에 대해 관찰했다. 모의 실험은 1차원, 2차원 폭방향 음원 어레이를 이용하여 벽면에 흡음재가 부착된 내부공간에서 수행되었다. 일반적으로 높은 잔향 조건에서도 음장 제어 성능이 좋았다. 양 끝단에 배치된 두 개의 음원어레이가 평면파로 전파하는 음장 제어 시 잔향 음장에서도 강건한 제어 성능을 보였다. 음원에서 인접한 벽면이 다른 4개의 벽면보다 제어 성능에 강한 영향을 가진다. 음원에서 인접한 벽면의 흡음률이 증가할수록 내부공간의 모드영향이 줄어들었기 때문이다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MME 13046
형태사항 xix, 96 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 한국어
일반주기 저자명의 영문표기 : Seung-Wan Hong
지도교수의 한글표기 : 이정권
지도교수의 영문표기 : Jeong-Guon Ih
부록 수록 : A, 평면파 음장에서의 성능 지표 변화
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 기계공학전공,
서지주기 참고문헌 : p. 90-91
주제 사운드 렌더링
음장 제어
역문제적 재구성
근접장 음향 홀로그래피
BEM 기반 NAH
다중 음원
내부 공간
외부 공간
Sound rendering
sound field control
inverse reconstruction
near-field acoustical holography
BEM-based NAH
array speaker
interior field
exterior field
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