Well-based diffusers have greatly developed since the introduction of Schroeder diffusers forty years ago. Nevertheless, common designs found nowadays still have a lack of efficiency, especially at low frequencies when arranged in arrays. The present study therefore aimed at proposing a method to design optimal well-based sound diffusers. Based on simulations performed with the boundary-element method, the different effects of the parameters determining the geometry of a well-based diffuser were first investigated so as to identify the key variables to take into consideration. According to these findings, an optimization strategy was adopted and optimal designs were suggested, which were then compared with a chosen reference diffuser. Finally, a method to improve the poor performance of one of the optimal designs in a specific frequency band was introduced.
40년 전 슈뢰더 음향 확산 구조 (Schroeder diffuser)가 개발된 후 동공형 (Well) 음향 확산체는 지속적으로 사용되고, 발전되어 왔다. 하지만, 최근 주로 사용되는 배열 구조의 경우 낮은 주파수 범위에서 효율성이 떨어진다. 본 연구에서는, 기존의 음향 확산체가 지는 문제점을 극복하고자, 동공형 음향 확산체의 최적 설계를 수행하였다. 구조의 외형을 결정하는 각각의 주요 변수들에 따른 특성 변화를 경계요소법 (BEM) 을 기반으로 모사 실험하였고, 이를 바탕으로 최적 설계 방법을 제시 및 수행 하였다. 또한, 상업적으로 판매되는 음향 확산체 성능과 최적화된 모델을 비교, 분석하였다. 마지막으로, 기존 확산체의 성능이 취약한 특정 주파수 대역에서의 성능을 개선하기 위해 동공형 음향 확산체의 최적 설계 방법을 제시하였다.
