음향:speaker:directivity
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음향:speaker:directivity [2023/11/18] – 정승환 | 음향:speaker:directivity [2024/04/23] (현재) – [유닛 사이즈와 주파수에 따른 지향각 특성] 정승환 | ||
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* 수평 지향각: 스피커의 수평 지향각은 스피커에서 소리가 방출되는 수평 평면의 각도를 나타냅니다. 일반적으로 스피커는 좌측과 우측으로 소리를 방출하게 됩니다. 수평 지향각이 넓을수록 스피커는 더 넓은 수평 각도에 걸쳐 소리를 분산시킬 수 있습니다. 이는 듣는 이에게 더 넓은 음향 스테이지와 분리된 오디오 신호를 제공하여 좀 더 현실적인 청취 경험을 선사합니다. | * 수평 지향각: 스피커의 수평 지향각은 스피커에서 소리가 방출되는 수평 평면의 각도를 나타냅니다. 일반적으로 스피커는 좌측과 우측으로 소리를 방출하게 됩니다. 수평 지향각이 넓을수록 스피커는 더 넓은 수평 각도에 걸쳐 소리를 분산시킬 수 있습니다. 이는 듣는 이에게 더 넓은 음향 스테이지와 분리된 오디오 신호를 제공하여 좀 더 현실적인 청취 경험을 선사합니다. | ||
* {{: | * {{: | ||
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- | ====지향각과 팬텀 이미지==== | ||
- | 스테레오 스피커 셋업에서는 좌, 우 스피커의 수평 지향각에 의해 지향각이 겹치는 구간에서 스테레오 이미지가 생성되고, | ||
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- | ====지향각과 룸 모드==== | ||
- | 하지만 대부분의 공간에서는 천정과 바닥이 가깝기 때문에 수직 지향각이 넓은 스피커는 룸 모드의 영향을 더 크게 받는다. 그래서 수평 지향각도 스피커간의 스테레오 이미지를 생성할 정도로만 제어 되는 것이 유리하다. | ||
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- | 300Hz 이하의 저역대의 경우에는 대부분의 스피커에서 지향각이 너무 넓어져서 무지향성에 가까워지는 경향이 있다. 스피커의 전방향으로 저주파수가 방사되기 때문에, 룸 모드가 크게 발생하는 원인이 되기도 한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 최근에는 저역대의 수평 지향각을 DSP와 추가 우퍼 유닛을 통해 제어하는 카디오이드 스피커도 개발되고 있다. | ||
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- | 리본 트위터를 가진 스피커들은 수직 지향각이 좁은 특성이 있다. | ||
=====유닛 사이즈와 주파수에 따른 지향각 특성===== | =====유닛 사이즈와 주파수에 따른 지향각 특성===== | ||
스피커 유닛의 사이즈가 커질수록 면음원의 성질을 가지기 때문에 지향각이 좁아지고 스피커 유닛의 사이즈가 작아질수록 점음원의 성질을 가지기 때문에 지향각이 넓어진다. 하지만 주파수가 낮아질수록 파장이 길고 회절이 잘 일어나기 때문에 지향각이 넓어지고, | 스피커 유닛의 사이즈가 커질수록 면음원의 성질을 가지기 때문에 지향각이 좁아지고 스피커 유닛의 사이즈가 작아질수록 점음원의 성질을 가지기 때문에 지향각이 넓어진다. 하지만 주파수가 낮아질수록 파장이 길고 회절이 잘 일어나기 때문에 지향각이 넓어지고, | ||
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+ | **스피커가 Beaming 하기 시작하는 주파수 <m>f = (2 * c) / (pi * D)</ | ||
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{{ : | {{ : | ||
- | 좋은 스테레오 이미지를 가지기 위해서는 | + | **좋은 스테레오 이미지를 가지기 위해서는 |
비슷하게 서라운드나 Dolby Atmos 셋업에서도 각각의 위성 스피커들이 서로 팬텀 이미지를 생성해야 서라운드 이미지, Atmos 이미지를 생성할 수 있기 때문에, 위성 스피커는 지향각이 넓은 작은 사이즈의 스피커를 사용하고, | 비슷하게 서라운드나 Dolby Atmos 셋업에서도 각각의 위성 스피커들이 서로 팬텀 이미지를 생성해야 서라운드 이미지, Atmos 이미지를 생성할 수 있기 때문에, 위성 스피커는 지향각이 넓은 작은 사이즈의 스피커를 사용하고, | ||
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{{ : | {{ : | ||
- | 우퍼와 트위터에 의한 지향각 패턴 | + | ====우퍼와 트위터에 의한 지향각 패턴==== |
{{ : | {{ : | ||
- | 아주 만약에, 위의 패턴과 같이 만약 1~4kHz 대역 사이의 지향각이 다소 좁은 경우에, 만약 그 지향각이 너무 좁아져서 스테레오 이미지를 생성하지 못한다면, | + | 아주 만약에, 위의 패턴과 같이 만약 1~4kHz 대역 사이의 지향각이 다소 좁은 경우에, 만약 그 지향각이 너무 좁아져서 스테레오 이미지를 생성하지 못한다면, |
- | {{: | + | 따라서, 위와 같은 경우에는 크로스오버주파수를 내려서 우퍼의 지향각과 트위터의 지향각을 일정하게 가다듬고, |
+ | |||
+ | ====스피커 눞혀쓰지 마세요==== | ||
+ | |||
+ | 대부분의 스피커의 수직지향각은 수평지향각을 대체하기 힘들다. | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
====우퍼의 지향각==== | ====우퍼의 지향각==== | ||
- | 우퍼가 담당하는 저음역대의 경우 주파수 특성에 의해 지향성이 매주 작기 때문에 상대적으로 트위터에 비하여 지향각이 넓다. 300Hz 이하의 저주파수의 경우는 대부분의 스피커에서는 무지향성으로 재생되므로, | + | 우퍼가 담당하는 저음역대의 경우 주파수 특성에 의해 지향성이 매주 작기 때문에 상대적으로 트위터에 비하여 지향각이 넓다. 300Hz 이하의 저주파수의 경우는 |
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | 저주파수의 이러한 특성은 | ||
| {{ : | | {{ : | ||
- | Dutch& | + | 위와 같은 방식의 지향성 구현 방식은 서브우퍼의 경우에도 똑같이 구현할 수 있다. 주로 무대에 소리가 방사되면 안되는 PA용 서브우퍼에서 구현한다. |
- | | {{ :음향: | + | |
+ | <WRAP centeralign box>{{ : | ||
+ | Dutch& | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | <WRAP centeralign box>{{ : | ||
+ | Kii Seven</ | ||
====트위터의 지향각==== | ====트위터의 지향각==== | ||
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===점음원의 특성의 극대화=== | ===점음원의 특성의 극대화=== | ||
트위터가 담당하는 고음역대의 경우 주파수 특성에 의해 지향성이 매우 크기 때문에 상대적으로 우퍼에 비하여 지향각이 좁다. 따라서 트위터의 크기를 줄여서 점음원에 가까운 특성을 가지게 하여 지향각을 넓히고, 트위터의 형태(돔 형, 역돔 형, 컴프레션 드라이버)를 통해 지향각을 넓히기 위한 노력을 하게 된다. | 트위터가 담당하는 고음역대의 경우 주파수 특성에 의해 지향성이 매우 크기 때문에 상대적으로 우퍼에 비하여 지향각이 좁다. 따라서 트위터의 크기를 줄여서 점음원에 가까운 특성을 가지게 하여 지향각을 넓히고, 트위터의 형태(돔 형, 역돔 형, 컴프레션 드라이버)를 통해 지향각을 넓히기 위한 노력을 하게 된다. | ||
+ | |||
+ | 아래의 예시에서도 10kHz 이하는 일정한 지향각을 형성했지만, | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | |||
===작아진 음량을 다시 크게 보상=== | ===작아진 음량을 다시 크게 보상=== | ||
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{{: | {{: | ||
- | 위의 Bi-amping 스펙을 보면 Tweeter 에 50W, Woofer 에 50W 를 사용하는데, | + | 위의 Bi-amping 스펙을 보면 Tweeter 에 50W, Woofer 에 50W 를 사용하는데, |
===Bi-amping 을 통한 음량 보상=== | ===Bi-amping 을 통한 음량 보상=== | ||
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고음역대의 지향각을 넓히기 위한 방법은 여러가지가 있고 스피커의 크로스오버 설계와 트위터의 유닛 크기 설계 등 여러가지 다각도로 설계하여 최적의 설계를 찾아내기 위한 노력은 제조사 별로 계속 되고 있다. 사실상 크로스오버 주파수를 결정하는 것은 트위터와 우퍼의 사이즈 및 재질, Bi-amping 의 설계, 드라이버 유닛의 종류, 각 유닛의 THD 분포 등 여러가지 요소를 고려하여 설계된다. | 고음역대의 지향각을 넓히기 위한 방법은 여러가지가 있고 스피커의 크로스오버 설계와 트위터의 유닛 크기 설계 등 여러가지 다각도로 설계하여 최적의 설계를 찾아내기 위한 노력은 제조사 별로 계속 되고 있다. 사실상 크로스오버 주파수를 결정하는 것은 트위터와 우퍼의 사이즈 및 재질, Bi-amping 의 설계, 드라이버 유닛의 종류, 각 유닛의 THD 분포 등 여러가지 요소를 고려하여 설계된다. | ||
- | ====웨이브가이드==== | + | =====지향각과 팬텀 이미지===== |
+ | 스테레오 스피커 셋업에서는 좌, 우 스피커의 수평 지향각에 의해 지향각이 겹치는 구간에서 스테레오 이미지가 생성되고, | ||
+ | |||
+ | =====지향각과 룸 모드===== | ||
+ | 하지만 대부분의 공간에서는 천정과 바닥이 가깝기 때문에 수직 지향각이 넓은 스피커는 룸 모드의 영향을 더 크게 받는다. 그래서 수평 지향각도 스피커간의 스테레오 이미지를 생성할 정도로만 제어 되는 것이 유리하다. | ||
+ | |||
+ | 300Hz 이하의 저역대의 경우에는 대부분의 스피커에서 지향각이 너무 넓어져서 무지향성에 가까워지는 경향이 있다. 스피커의 전방향으로 저주파수가 방사되기 때문에, 룸 모드가 크게 발생하는 원인이 되기도 한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 최근에는 저역대의 수평 지향각을 DSP와 추가 우퍼 유닛을 통해 제어하는 카디오이드 스피커도 개발되고 있다. | ||
+ | |||
+ | 리본 트위터를 가진 스피커들은 수직 지향각이 좁은 특성이 있다. | ||
+ | |||
+ | =====웨이브가이드===== | ||
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줄 90: | 줄 114: | ||
=====스테레오 이미지===== | =====스테레오 이미지===== | ||
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+ | ======Reference====== | ||
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+ | https:// |
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음향/speaker/directivity.1700268382.txt.gz · 마지막으로 수정됨: 2023/11/18 저자 정승환