KR102141403B1 - 동적 응답 음향 조정 엔벨로프 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

소리 반사, 소리 흡수 및/또는 전자 음향 속성을 각각 보유하며, 강성 오리가미의 원리에 따라 조립되는, 연속적으로 복합 멤브레인이 연결된 셀 세트를 포함하는, 동적 응답 음향 조정 엔벨로프 시스템. 그렇게 구성된, 시스템은 국부적 표면 변형이 가능해서, 재료 표면 노출 백분율을 변경하고, 그것의 조직 프로파일을 변환하고, 단일 재료 엔벨로프에서 공간의 내재 용적을 변경함으로써, 시스템이 존재하는 환경의 음향시설을 조정한다.

Description

동적 응답 음향 조정 엔벨로프 시스템 및 방법{DYNAMICALLY RESPONSIVE ACOUSTIC TUNING ENVELOPE SYSTEM AND METHOD}
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현재 음향 디자인의 분야 내에서, 기존 공간 내부에 추가해서 그 공간의 소리 반사 및 소리 흡수 특성들을 변형할 수 있는 다수의 제품 및 시스템이 개발되었다. 이 연구의 증거는 어디에나 있으며, 일반적으로 반사기 패널, 가변 흡수 커튼, 및/또는 종종 연합 동작해서 원하는 음향 결과를 생성하는 전자 음향 시스템과 연관된다. 동적 "사운드 구름"은 컴퓨터로 제어하고, 물리적 배치와 배향의 변화에 의한 음향 요구의 변화에 반응하여 디지털로 작동될 수 있는, 소리 반사면 세트를 제공한다.
"응답 엔벨로프"는 환경에 대한 엔벨로프의 영향을 전환시키기 위해 변화하는 환경 조건에 반응하여 그 공식 구성을 조정하는 다기능 표면의 디자인을 추구하는 건축 연구 영역을 구성한다. 가변 음향 응답을 청각적 특성에 변형을 생성할 수 있는 단일 기하 면 기반 시스템으로 합성하려는 약간의 노력이 있었지만, 그 표면 및/또는 부피 특성 변화에 기초하여 예측적 부피 및 표면 성능 변화 능력을 가지면서 동시에 시스템 내에서 전자 음향 증폭을 구성하는 복합 엔벨로프 기반 시스템의 개발은 없었다.
본 발명의 한 측면은 음향 쉘 (acoustic shell), 복수의 힌지, 복수의 표면 액추에이터, 및 제어 시스템을 포함하는 시스템을 제공한다. 상기 음향 쉘은 서로에 대해 모자이크식 패턴으로 배열된 복수의 패널을 포함하는데, 상기 복수의 패널은 적어도 하나의 소리 반사 패널과 적어도 하나의 소리 흡수 패널을 포함한다. 상기 적어도 하나의 소리 반사 패널은 대부분 소리 반사면을 포함하는 노출면이 있다. 상기 적어도 하나의 소리 흡수 패널은 대부분 소리 흡수면을 포함하는 노출면이 있다. 상기 복수의 힌지는 상기 패널들 중 적어도 일부의 가장자리를 바로 인접한 패널들의 가장자리에 연결해서, 각 패널이 적어도 하나의 다른 패널에 이동 가능하게 연결된다. 복수의 표면 액추에이터의 각각은 서로에 대해 상기 두 가지 패널을 이동시키기 위해 상기 복수의 패널 중 적어도 두 가지 사이에 연결됨으로써, 상기 복수의 표면 액추에이터가 상기 복수의 패널을 조작해서, 상기 음향 쉘의 전체적인 소리 반사 및 소리 흡수 속성을 바꿀 수 있다. 상기 제어기는 상기 표면 액추에이터를 최소한 제어하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 측면은 하우징, 음향 쉘, 복수의 힌지, 복수의 표면 액추에이터, 및 제어 시스템을 포함하는 장소를 제공한다. 상기 하우징은 주변 속성을 갖는 공간을 한정한다. 상기 음향 쉘은 상기 하우징의 공간 내에서 매달리고, 서로에 대해 모자이크식 패턴으로 배열된 복수의 패널을 포함한다. 상기 복수의 패널은 적어도 하나의 소리 반사 패널과 적어도 하나의 소리 흡수 패널을 포함한다. 상기 적어도 하나의 소리 반사 패널은 대부분 소리 반사면을 포함하는 노출면이 있다. 상기 적어도 하나의 소리 흡수 패널은 대부분 소리 흡수면을 포함하는 노출면이 있다. 상기 복수의 힌지는 상기 패널들 중 적어도 일부의 가장자리를 바로 인접한 패널들의 가장자리에 연결해서, 각 패널이 적어도 하나의 다른 패널에 이동 가능하게 연결된다. 복수의 표면 액추에이터의 각각은 서로에 대해 상기 두 가지 패널을 이동시키기 위해 상기 복수의 패널 중 적어도 두 가지 사이에 연결됨으로써, 상기 복수의 표면 액추에이터가 상기 복수의 패널을 조작해서, 상기 음향 쉘의 전체적인 소리 반사 및 소리 흡수 속성을 변경할 수 있다. 상기 제어기는 상기 표면 액추에이터를 최소한 제어하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 측면은 공간의 음향 시설을 제어하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 공간에 바람직한 음향 특성의 세트를 결정하는 단계를 포함한다. 이 방법은 추가적으로 상기 공간 내에 매달린 모자이크식 음향 쉘의 원하는 소리 흡수 속성을 결정하는 단계를 포함하는데, 상기 모자이크식 음향 쉘은 복수의 패널을 포함하며, 상기 복수의 패널은 적어도 하나의 소리 반사 패널과 적어도 하나의 소리 흡수 패널을 포함하고, 상기 적어도 하나의 소리 반사 패널은 대부분 소리 반사면을 포함하는 노출면이 있고, 상기 적어도 하나의 소리 흡수 패널은 대부분 소리 흡수면을 포함하는 노출면이 있다. 본 방법은 상기 모자이크식 음향 쉘의 원하는 소리 반사 속성을 결정하는 단계를 더 포함한다. 또한, 본 방법은 서로에 대해 상기 모자이크식 음향 쉘의 상기 복수의 패널 중 적어도 하나를 움직여서, 상기 바람직한 소리 흡수 및 반사 속성을 향해서 상기 모자이크식 음향 쉘의 실제 소리 흡수 및 소리 반사 속성을 조정하는 단계를 포함한다.
본 발명은 동적 응답 음향 조정 엔벨로프 시스템에 관한 것으로, 일 예에서 상기 시스템은 강성 오리가미의 원리에 따라 조립되는, 소리 반사, 소리 흡수 또는 전자 음향 속성을 각각 보유하는, 연속적으로 복합 멤브레인이 연결된 셀들의 세트를 포함하고 있다. 그렇게 구성된, 시스템은 국부적 표면 변형이 가능해서, 재료 표면 노출 백분율을 변경하고, 그것의 조직 프로파일을 변환하고, 단일 재료 엔벨로프에서 공간의 내재 용적을 변경할 수 있다. 패널로 된 시스템은 그것을 선단 노출면 및 프레임 있는 후면 패널들이 부착되어 있는 연속적인 복합 굴곡 멤브레인에 연결하는 것에 의해 통합된다. 상기 멤브레인에의 연결은 접착제 또는 클램프 또는 기타 장치와 같은 기계적인 고정수단에 의해 달성될 수 있다. 시스템의 일 예에는 다음과 같은 종류의 패널이 있을 수 있다: (i) 1-1/4"의 총 재료 두께를 포함하고 2.5 psf의 재료 밀도를 보유하는 솔리드형 소리 반사 패널들, (ii) 플랫 폴딩의 극한 조건에서 전체 시스템 제한의 기하학적 요건을 충족하기 위해 밀링된, 2"의 다공성 압출 폴리프로필렌에 최소 25% 노출을 제공하고, 그것에 의해 지지되도록 천공된 1/4" 두께 면 패널으로 이루어진 소리 흡수 패널들, 및 선택적으로 (iii) 압전 음향 변환기를 장착한 내부적으로 밀링된 3/16" 공진 패널로 이루어진 전자 음향 패널. 이러한 방식으로, 상기 패널은 분산 모드 라우드스피커(Distributed Mode Loudspeaker; DML)로 되고, 여기서 특별한 전자 음향 여진기를 통해 패널에 균일하게 분포된 진동 모드를 유도함으로써 소리가 생산된다. DML은 일반적으로 진동판(diaphragm)에 피스톤 동작을 유도함으로써 소리를 생산하는 대부분의 다른 스피커와 다르게 작동한다. DML 용 여진기에는 가동 코일 및 압전 장치가 포함되지만, 이에 한정되지 않으며, 패널의 자연 공진 모델에 대응하도록 배치된다.
본 발명의 전체 엔벨로프 설계 내 각 패널의 특정 기하학적 구조 및 백분율이 특정 공간의 바람직한 전체 시스템 성능을 결정한다. 시스템 표면 기하구조의 국부적 변형은 다수의 선형 액추에이터를 통해 달성될 수 있다 - 기하학적 구조의 자유도에 의해 결정되며, 소리 흡수 패널 (또는 다른 패널) 어셈블리의 역 표면 (예, 뒷면)에 장착되고, 각 패널의 대응하는 면 노출의 국부적 수축 (및 확장) 원인이 된다. 강성 오리가미 구조에 의해서, 이러한 동작들은 확정적인 수의 자유도를 통해 엔벨로프 내의 다른 위치로 전달된다. 이러한 국부적 표면 변형 외에도, 시스템에 의해 포함된 전체적인 음향 볼륨을 변경할 총 변형은, 상기 프레임 장착 스테퍼 모터 배열에 연결된 삼각형 케이블 연결 매달기를 통해서나 임의의 다른 적합한 장치를 통해 달성될 수 있다. 구동 제어 및 시스템 신호들은 다양한 성능 목표를 향해 이용 가능한 제어 시스템을 통해 무선으로 엔벨로프에 전송될 수 있다.
본 시스템의 잠재적인 응용분야들의 범위에는 복수 공연 유형 (예, 음악 콘텐츠 및 청중 구성) 음악 공연장, 다양한 공간 및 공연 요구를 가진 가변적 엔터테인먼트 장소 (예, 컨벤션 센터, 강당 등), 멀티미디어 프리젠테이션 용 전문화된 장소 (예, 회의실, 미팅룸 등), 강당, 체육관, 교실, 주변 음향 제어 이점이 있는 작업 공간, 전자 음향 패널들을 통해 멀티 채널 재생이 상기 시스템의 동적 실시간 작동과 짝을 이룰 수 있는 고도로 전문화된 실험적 음악 공연장, 및 무제한적인 수의 기타 유형의 유사한 장소와 공간의 설계에서 대규모 현장 배치 범위에 이른다. 상기 시스템은 또한 점유(예, 공간에서의 개인의 존재 또는 존재의 부재) 및 물질 노출을 통한 소음 수준(교육 공간, 갤러리, 레스토랑, 등)에 응답할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 원리에 따라 구성된 시스템의 일례의 사시도이다;
도 2는 도 1의 시스템의 음향 쉘의 사시도와 부분 분해 사시도이다;
도 3은 도 1 및 2의 음향 쉘의 부분 사시도와 부분 확대도이다.;
도 4는 본 발명의 원리에 따라 구성된 음향 시스템용 제어 시스템의 일례의 개략도이다;
도 5는 본 발명의 원리에 따라 구성된 음향 시스템용 제어 시스템의 다른 예의 개략도이다;
도 6은 도1 내지 3의 시스템에서 이용되는 오리가미 패턴의 개략도이다.;
도 7a 내지 7c는 본 발명의 원리에 따라 구성된 시스템의 다른 예의 단면 사시도이다;
도 8은 본 발명의 원리에 따라 사용하기 위한 또 다른 오리가미 패턴의 개략도이다; 그리고
도 9는 본 발명의 원리에 따라 사용하기 위한 또 다른 오리가미 패턴의 개략도이다.
이제, 도면을 참조하여, 본 개시 내용의 원리에 따른 시스템과 방법의 대표적인 예들을 설명한다.
도 1은, 공간(104)(예를 들어, 강당, 체육관, 로비, 콘서트 장소, 교실 등)의 천장(102)에 매달려 있는 한 개(1) 내지 세 개(3)의 음향 쉘(100a, 100b, 100c)을 포함하는, 본 개시 내용의 원리에 기초하는 시스템(10)의 일례를 도시한다. 도 1에 도시한 음향 쉘들(100a, 100b, 100c)은 본질적으로 동일한 구성으로 되어 있으며, 따라서, 음향 쉘들(100a, 100b, 100c) 중 임의의 것을 가리키는 데 참조 번호 100을 일반적으로 사용한다. 각각의 쉘(100)은, 모자이크식 패턴(tessellated pattern)으로 배치되는데, 예를 들어 음향 쉘(100)의 국부적 표면 변형이 가능하도록 서로 피봇식으로 연결된 복수의 패널(106)을 포함한다. 도 1에 도시한 예의 복수의 패널(106)은 소리 반사 패널(106a)과 소리 흡수 패널(106b)을 포함한다. 또한, 이 예에서, 쉘들 중 하나는, 후술하는 바와 같이, 제어 시스템의 일부로서 적어도 하나의 전자 패널(106c)을 포함한다. 전자 패널(106c)은 소리 반사 속성 또는 소리 흡수 속성을 보유할 수도 있고 보유하지 않을 수도 있다. 이 예에서, 패널들(106)은 서로 다른 두 개의 크기의 삼각형을 이용하는 강성 오리가미(origami)의 기하학적 성질에 따라 구성된다. 더욱 구체적으로, 소리 반사 패널들(106a)은 제1 크기의 삼각형을 포함하는 한편, 소리 흡수 패널들(106b)은 제1 크기보다 작은 제2 크기의 삼각형을 포함한다. 그러나, 이는 단지 일례이며, 패널들의 다른 크기와 형상을 이용할 수 있으며, 이는 더욱 상세히 후술한다. 추가적으로, 볼 수 있는 바와 같이, 이 예의 소리 흡수 패널들(106b)은, 그 자체로 더 큰 삼각형들을 규정하는 클러스터들(107)로 배열된다(이러한 클러스터들 중 하나가 도 1에서 검은 경계선으로 강조되어 있다).
이렇게 구성됨으로써, 그리고 도 1에서 알 수 있듯이, 최전방 및 중간 음향 쉘들(100a, 100b)은 부분 개방/부분 폐쇄 구성으로 도시되어 있으며, 이에 의해, 소리 반사 패널들(106a)은 공간에 완전히 노출되어 있으며 소리 흡수 패널들(106b)은 공간에 부분적으로 노출되어 있다. 다시 말하면, 소리 흡수 패널들(106b)은 부분적으로 접혀 있어서, 각 클러스터(107)가 상기 쉘(100)의 오목부의 형태로 공간의 가변적인 내측 볼륨을 규정한다. 그에 비해, 최후방 음향 쉘(100c)은 완전히 개방된 평평한 구성으로 도시되어 있으며, 이에 의해, 소리 반사 패널들(106a)과 소리 흡수 패널들(106b)이 공간에 완전히 노출되며 공통 평면을 점유한다. 따라서, 도 1에 도시한 최전방 및 중간 쉘들(100a, 100b)은, 노출된 소리 반사 패널들(106a)과 노출된 소리 흡수 패널들(106b)의 배향이 다르기 때문에, 최후방 음향 쉘(100c)과는 명백하게 다른 소리 반사 속성과 소리 흡수 속성을 보유한다. 또한, 소리 흡수 패널들(106b)의 각도 배향과 클러스터들(107)에 의해 규정되는 내측 볼륨들의 크기는, 쉘들(100a, 100b, 100c)의 각각에 의해 소리가 반사되고 흡수되는 방식에 영향을 끼친다.
언급한 바와 같이, 각 쉘(100)에서 국부적 표면 변형이 발생함으로써, 예를 들어, 도 1에서, 쉘들(100a, 100b, 100c) 중 임의의 것이 팽창되어서, 예를 들어 최후방 쉘(100c)에 의해 개방된 구성을 점유할 수 있도록 또는 수축되어 폐쇄 구성을 점유할 수 있고, 이에 의해, 소리 흡수 패널들(106b)이, 쉘(100)의 노출된 표면들만이 소리 반사 패널들(100a)의 표면들을 포함하는 방식으로 서로 붕괴된다. 이러한 구성에서, 소리 흡수 패널들(106b)의 클러스터들(107)은, 이전에 존재하고 있던 오목부들의 볼륨이 제로로 되도록 본질적으로 서로 폐쇄된다. 이러한 국부적 변형을 달성하도록, 쉘들(100)에는 복수의 기계적 액추에이터(도 1에는 도시하지 않음)가 설치된다.
도 2는 도 1의 쉘들(100) 중 하나를 상측(108)(즉, 도 1의 천장(102)에 대향하는 측)으로부터 도시한다. 도 2는 또한 쉘(100)의 다양한 패널들(106)의 각각의 분해 사시도를 포함한다.
전술한 바와 같이, 쉘(100)의 개별적인 패널들(106)은, 예를 들어, 국부적 표면 변형이 가능하도록 서로 피봇식으로 연결된다. 하나의 예에서, 패널들(106)은, 챔퍼형 측면 가장자리들을 가져서, 필요한 자유로운 이동 범위를 제공하고, 시스템 전반에 걸쳐 인접하는 요소들을 정합하는 기계적 또는 화학적 수단에 의해 서로 연결되어서 멤브레인과 굴곡 힌지 시스템의 연속성을 생성한다. 하나의 예에서, 굴곡 멤브레인은, 후술하는 바와 같이, 면판을 프레임 요소 및 일체형 멤브레인에 정교하게 정합하는 기계적 클램핑 또는 3MTM VHBTM 테이프 등의 접착제를 개재하는 것을 통해서 패널들(106)의 지지 프레임들의 정면측에 부착되는 고무 또는 기타 합성 물질을 포함할 수 있다. 이렇게 구성함으로써, 굴곡 멤브레인이 패널들(106) 간의 굴곡 힌지로서 기능을 할 수 있다. 바람직하게, 굴곡 멤브레인은, 패널들(106) 자체의 음향적 성질을 간섭하지 않게끔 개구 및 적절한 형상을 포함하도록 절단될 수 있다. 다른 예들에서, 쉘(100)은 굴곡 멤브레인을 힌지에 사용하지 않지만, 소망하는 이동 범위를 가능하게 하는 배럴 힌지 등의 다른 유형의 힌지 또는 기타 기계적 결합기를 사용할 수 있다. 또 다른 예들에서, 예를 들어, 인접하는 패널들(106) 간에 접힘 가능 조인트를 생성하는 형상 기억 합금에 의해 힌지를 제공할 수 있다. 이어서, 패널들(106)을 상대적으로 이동(예를 들어, 피봇)시키도록 합금에 가해지는 전하의 크기에 따라, 적어도 부분적으로 접힌 상태와 평평한 상태 간에 형상 기억 합금을 조작할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 각 쉘(100)의 상측(108)은, 쉘(100)의 국부적 표면 변형을 부여하기 위한 복수의 액추에이터(110)를 포함한다. 이 예에서, 각 액추에이터(110)는 두 개의 인접하는 소리 흡수 패널들(106b) 간의 조인트에 대략 수직으로 그 소리 흡수 패널(106b) 간에 부착된다. 이는 소리 흡수 패널들(106b)의 국부적 수축과 팽창을 가능하게 하며, 소리 흡수 패널들이 이동함으로써, 소리 반사 패널들(106a)이 자연스럽게 이동하여 도 1을 참조하여 전술한 바와 같이 쉘(100)의 다양한 구성들이 가능해진다. 하나의 예에서, 액추에이터들(110)은 전기적으로 구동되고, 자기적으로 구동되고, 또는 그 외에는 의도하는 목표에 적합한 선형 액추에이터들을 포함한다. 다른 유형의 액추에이터를 사용할 수도 있다. 액추에이터들(110)은 이 예에서 소리 흡수 패널들(106b)에 연결되는 것으로 설명하지만, 다른 예들은, 대안으로 또는 또한, 이용되는 오리가미 패턴 및 소망하는 기능적 목표에 따라 소리 반사 패널들(106a)에 연결된 액추에이터들(110)을 포함할 수 있다.
도 2를 계속 참조해 보면, 상측 부분은 쉘(100)의 소리 반사 패널들(106a), 소리 흡수 패널들(106b), 및 전자 패널(106c)의 분해도를 도시한다. 또한, 후술하는 바와 같이, 도 2는 선택 사항인 전자 음향 패널(106d)의 분해도를 도시하며, 이러한 전자 음향 패널 중 하나 이상이 쉘(100)에 포함될 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 패널들(106)의 각각은 복합 구조를 포함한다.
소리 반사 패널들(106a)은, 노출면층(112), 지지 프레임(114), 솔리드 충전 패널(116), 및 지지층(118)을 포함한다. 도 2에서, 소리 반사 패널(106a)의 분해도 역시, 노출면층(112)과 지지 프레임(114) 사이에 배치된 전술한 굴곡 멤브레인의 일부분(115)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 멤브레인(115)은 패널(106a)의 크기로 절단된 것으로서 도시되어 있지만, 이는 패널(106a)의 다른 부품들에 대한 멤브레인의 협지된 위치 관계를 예시하기 위한 것일 뿐이다. 실제로, 상기 일부분(115)은, 예를 들어, 굴곡 멤브레인의 연속적인 시트를 형성하도록 접착 심(adhesive seams)의 편입을 통해 다른 유사 부분들과 합쳐지는 세그먼트를 구성하고, 후술하는 바와 같이, 이러한 굴곡 멤브레인도 쉘(100)의 나머지 패널들(106)의 복합 구조의 일부를 형성한다.
계속 도 2를 참조해 보면, 상기 솔리드 충전 패널(116)은, 상기 지지 프레임(114) 내에 배치되며, 상기 노출면층(112)의 면적의 대부분에 걸쳐 노출면층(112)과 접하거나 근접해 있을 수 있다. 상기 지지층(118)은 솔리드 충전 패널(116)을 제 위치에 유지시키는 것을 보조한다. 하나의 예에서, 노출면층(112), 지지 프레임(114), 및 지지층(118)은, 나무, 대나무, 알루미늄, 플라스틱, 또는 다른 임의의 적절한 물질로 이루어질 수 있고, 임의의 적절한 파스너(예를 들어, 기계적 파스너, 접착 파스너, 등)에 의해 함께 고정될 수 있다. 솔리드 충전 패널(116)은, 2.5 psf의 총 물질 밀도를 구성하는 치수 두께와 물질 특징들의 조합을 갖는 다양한 물질들 중 임의의 하나로 이루어질 수 있다. 하나의 예에서, 솔리드 충전 패널(116)은 대나무 합판의 1과 1/4"의 두께로 될 수 있지만, 다른 두께를 갖는 다른 물질들을 사용하여 소망하는 목표를 달성할 수 있다.
도 3과 함께 도 2를 계속 참조해 보면, 쉘(100)의 소리 흡수 패널들(106b)은 천공된 표면층(120), 지지 프레임(122), 소리 흡수 충전 패널(124), 및 지지층(126)을 포함한다. 도 2에서는, 소리 흡수 패널(106b)의 분해도도, 천공된 표면층(120)과 지지 프레임(122) 사이에 배치된 전술한 굴곡 멤브레인의 일부분(125)을 포함하는 것으로서 도시되어 있다. 소리 반사 패널들(106a)에 대하여 전술한 바와 마찬가지로, 멤브레인의 일부분(125)이 소리 흡수 패널(106b)의 크기로 절단된 것으로서 도시되어 있지만, 이는 다른 부품들에 대한 멤브레인의 협지된 위치 관계를 나타내도록 예시한 것일 뿐이다. 실제로, 일부분(125)은, 접착 심에 의해 다른 부분들과 합쳐지는 세그먼트를 구성하여, 예를 들어, 일부분(115)도 포함하는 굴곡 멤브레인의 연속 시트를 형성한다. 이처럼, 멤브레인은 전술한 바와 같이 소리 반사 및 소리 흡수 패널들(106a, 106b)을 함께 연결한다.
도 2를 계속 참조하고 도 3을 참조해 보면, 소리 흡수 패널(106b)의 천공된 표면층(120)은, 사이에 협지되어 있는 (도 2에 도시한) 굴곡 멤브레인의 일부분(125)과 함께 지지 프레임(122)에 고정된다. 소리 흡수 충전 패널(124)은, 예를 들어, 지지 프레임(122) 내에 끼워지고 천공된 표면층(120)과 접하거나 근접해 있는 표면을 갖도록 형성된다. 도 2에 도시한 바와 같이, 소리 흡수 충전 패널(124)은, 또한, 지지층(126)이 수용되어 고정되는 오목부(128)를 규정한다. 지지층(126)은, 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 액추에이터들(110)에 고정하기 위한 단단한 패널을 제공한다. 하나의 예에서, 천공된 표면층(120), 지지 프레임(122), 및 지지층(126)은, 나무, 대나무, 알루미늄, 플라스틱, 또는 다른 임의의 적절한 물질로 이루어질 수 있다. 소리 흡수 충전 패널(124)은, 다공성 팽창된 폴리프로필렌 물질 또는 적절한 음향 흡수 속성을 갖는 다른 일부 물질로 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 출원의 소리 반사 및 소리 흡수 패널들(106a, 106b)은 소리 반사 특징과 소리 흡수 특징을 포함한다. 소리 반사 및 소리 흡수 패널들(106a, 106b)의 소리 반사 특징과 소리 흡수 특징은 각각 흡음률들로 표현될 수 있다. 바로 아래의 표 1은, 본 개시 내용의 시스템의 일례의 패널들(106a, 106b)의 각각에 대한 주파수 범위에 걸친 흡음률들을 제공한다.
주파수 (Hz)
125 250 500 1k 2k 4k
소리 흡수 물질 -
흡음률 (x10-2)		 5-10 15-25 75-85 80-90 85-95 80-90
소리 반사 패널 -
흡음률 (x10-2)		 10 15 10 5 5 5
도 2를 다시 참조해 보면, 본 예의 쉘(100)에 대한 전자 패널(106c)은, 노출면층(128), 지지 프레임(130), 및 지지층(132)을 포함한다는 점에서 소리 반사 패널들(106a)과 유사하다. 또한, 전술한 소리 반사 및 흡수 패널들(106a, 106b)처럼, 전자 패널(106c)은, 노출면층(128)과 지지 프레임(130) 사이에 배치된 전술한 굴곡 멤브레인의 일부분(135)을 포함한다. 멤브레인(135)은 패널(106c)의 크기로 절단된 것으로서 예시되어 있지만, 이는, 패널(106c)의 나머지 부품들에 대한 멤브레인의 협지된 위치 관계를 나타내기 위한 예시일 뿐이다. 실제로, 일부분(135)은, 예를 들어, 굴곡 멤브레인의 연속적인 시트를 형성하도록 접착 심에 의해 다른 세그먼트들과 합쳐지는 세그먼트를 구성하고, 이러한 굴곡 멤브레인도 소리 반사 및 소리 흡수 패널들(106a, 106b)의 일부분들(115, 125)을 형성한다. 마지막으로, 도시한 바와 같이, 전자 패널(106c)은, 액추에이터들(110)의 기동 제어를 포함하여 쉘(100)의 국부 표면 변형을 제어하기 위한 제어 시스템의 일부분을 구성하는 전자 세트(134)를 포함한다. 전자 세트(134)의 개별 부품들을 더욱 상세히 후술하며, 노출면층(128), 지지 프레임(130), 및 지지층(132)은 본질적으로 전자 세트(134)의 보관을 수용하도록 기능을 한다. 즉, 지지 프레임(130)은, 전자 세트(134)를 포함하기 위한 캐비티가 형성되도록 노출면층(128)과 지지층(132)에 고정되고 이들 사이에 협지된다.
마지막으로, 전술한 바와 같이, 본 예의 쉘(100)은, 선택 사항으로, 하나 이상의 전자 음향 패널(106d)을 포함할 수 있다. 전자 음향 패널(106d)은, 노출면층(136), 지지 프레임(138), 지지층(140), 및 굴곡 멤브레인의 일부분(145)을 포함한다는 점에서 전자 패널(106c)과 대략 동일하도록 구성된다. 그러나, 전자 세트(134)를 포함하는 것 대신에, 전자 음향 패널(106d)은, 전자 음향 패널을 분산 모드 라우드스피커(Distributed Mode Loudspeaker; DML)로 변환하는 (도 3에 또한 도시되어 있는) 음향 변환기(142)를 포함한다. 음향 변환기(142)는 소망하는 기능을 생성하도록 (도 3에 도시한 바와 같이) 전자 음향 패널(106d)의 지지층(140)에 장착된다.
전술한 바와 같이, 본 예의 음향 흡수 패널들(106b)은, 쉘(100)의 음향 속성을 변경, 수정, 및 조정하도록 액추에이터들(110)에 의해 서로에 대하여 그리고 음향 반사 패널들(106a)에 대하여 이동(예컨대, 피봇) 가능하다. 또한, 하나 이상의 전자 음향 패널들(106d)을 포함하는 예에서, 이러한 패널들(106d)은, 쉘(100)이 매달리는 임의의 공간 및 쉘(100)의 음향 속성에 더 영향을 끼칠 수 있는 음향 발생기로 된다.
소망하는 제어를 달성하도록, 본 출원의 임의의 시스템(10)에는 도 4에 도시한 바와 같은 제어 시스템(200)이 설치될 수 있다. 제어 시스템(200)은, 프로그래밍된 로직 제어기(PLC; 202), 로직 송신기(204), (전자 음향 패널들(106d)을 포함하는 쉘(100) 용) 선택 사항인 오디오 송신기(206), 전술한 전자 패널(106c)에 의해 반송되는 전자 세트(134), 액추에이터들(110), 및 (전자 음향 패널들(106d)을 포함하는 쉘(100) 용) 선택 사항인 하나 이상의 음향 변환기(142)를 포함하고, 각각은 선택 사항인 하나 이상의 전자 음향 패널(106d)에 의해 전달된다. 전자 패널(106c)에 의해 전달되는 전자 세트(134)는, 제어기(208), 전원(210), 및 (전자 음향 패널들(106d)을 포함하는 쉘(100) 용) 선택 사항인 증폭기(212)를 포함한다. PLC(202)는 예를 들어 퍼스널 컴퓨터일 수 있다. 로직 송신기(204)는 제어기(208)와 데이터 통신하는 무선 송신기일 수 있고, 이러한 제어기는 무선 또는 유선으로 액추에이터들(110)과 데이터 통신한다. 하나의 예에서, 로직 송신기는 XBee 무선 송신기를 포함할 수 있고, 제어기(208)는 아두이노 피오(Arduino FIO) 제어기를 포함할 수 있다. 전자 음향 패널들(106d)을 포함하는 예에서, 오디오 송신기(206)는 증폭기(212)와 무선 통신하고, 이러한 증폭기는 무선 또는 유선으로 DML과 통신한다. 전자 음향 패널(106d) 상의 전원(210)은, 전자 세트(134)와 액추에이터(110)에 전력을 제공하고 필요시 음향 변환기(142)에 전력을 제공한다.
이렇게 구성함으로써, 쉘(100)의 패널들(106)의 구성을 조절하도록, PLC(202)는, 쉘(100)의 소망하는 구성을 이루도록 액추에이터들(110) 중 임의의 하나 이상을 기동시키기 위한 명령어를 로직 송신기(204)를 통해 온보드 제어기(208)에 송신한다. 또한, 전자 음향 패널들(106d)을 포함하는 예에서, PLC(202)는 오디오 신호를 오디오 송신기(206)를 통해 온보드 증폭기(212)에 송신한다. 이어서, 온보드 증폭기(212)는 오디오 신호를 증폭하여 소망하는 음향 변환기들(142)에 공급하고, 이 음향 변환기들은 각자의 패널을 공진시켜 소망하는 오디오 출력을 생성하도록 기능을 한다. 액추에이터들(110)을 제어하기 위한 전술한 로직은, 미리 결정된 일부 파라미터들에 기초하여 소망하는 음향 결과를 달성하도록 PLC(202) 내에 미리 프로그래밍된 로직일 수 있다. 예를 들어, 쉘(100)이 락 콘서트가 열리는 콘서트 홀 내에 포함된다면, PLC(202)에 (예를 들어, 소리 엔지니어에 의해) 수동으로 지시하여 제1 세트의 로직을 적용하여 액추에이터들(110)를 기동시키고 쉘(100)을 제1 구성으로 구성할 수 있다. 그러나, 후속하여 동일한 콘서트 홀에서 클래식 피아니스트의 콘서트가 열린다면, PLC(202)에 (예를 들어, 소리 엔지니어에 의해) 수동으로 지시하여 제2 세트의 로직을 적용하여 액추에이터들(110)를 기동시키고 쉘(100)을 제1 구성과는 다른 제2 구성으로 구성할 수 있다.
대안으로, 쉘(100)에는, 쉘(100)이 상주하고 있는 음향 환경의 실시간 변화에 기초하여 쉘(100)의 구성을 제어하기 위한 (예를 들어, 도 5에 도시한) 더욱 복잡한 제어 시스템(300)이 설치될 수 있다. 더욱 구체적으로, 쉘(100)은, 음향 환경의 주변 성질들의 기능으로서 내려지는 하나 이상의 결정에 기초하여 쉘(100)의 구성을 변경할 수 있는 제어 시스템(300)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이, 이러한 제어 시스템(300)은, 프로그래밍 로직 제어기(PLC; 302), 로직 송신기(304), 전술한 전자 패널(106c)에 의해 전달되는 전자 세트(134), 액추에이터들(110), 선택 사항인 하나 이상의 전자 음향 패널(106d)에 의해 각각 전달되는 (전자 음향 패널들(106d)을 포함하는 쉘(100) 용) 선택 사항인 하나 이상의 음향 변환기(142), 및 복수의 센서(306) 중 임의의 하나 이상을 포함한다. 전자 패널(106c)에 의해 전달되는 전자 세트(134)는, 제어기(308), 전원(310), 및 (전자 음향 패널들(106d)을 포함하는 쉘(100) 용) 선택 사항인 하나 이상의 증폭기(312)를 포함한다.
PLC(302)는 예를 들어 퍼스널 컴퓨터일 수 있다. 로직 송신기(304)는 퍼스널 컴퓨터와 통신하고 제어기(308)와 통신하는 무선 송신기일 수 있고, 이 제어기는 무선 또는 유선으로 액추에이터들(110)과 데이터 통신한다. 하나의 예에서, 로직 송신기(304)는 무선 송신기를 포함할 수 있고, 제어기(308)는 무선 수신기를 포함할 수 있고, 이들 각각은 Narada 멀티캐스트 프로토콜에 따라 작동한다. 하나 이상의 센서(306)는, 공간의 소리를 감지하기 위한 음향 압력 센서, 적외선 광파를 공간 내에 조사하기 위한 적외선 프로젝터, 공간에서의 반사광의 프로파일을 감지하기 위한 디지털 카메라, 공간에서의 온도 또는 온도 프로파일을 감지하기 위한 온도 센서, 및/또는 의도하는 목표에 적절한 정보를 얻을 수 있는 다른 임의의 적절한 유형의 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 하나의 예에서, 하나 이상의 센서(306)는, KinectTM테크놀로지에서 구현되는 것 등의 적외선 및 카메라 기반 기술들의 조합을 이용하여 쉘(100) 주위 및/또는 아래의 공간에서의 개별체들의 점유도와 이동을 감지한다. 전자 음향 패널들(106d)을 포함하는 예에서, 로직 송신기(304)는, 또한, 로직 수신기(308)를 통해 증폭기들(312)과 무선 통신할 수 있다. 이어서, 증폭기들(312)은 무선 또는 유선으로 음향 변환기들(142)과 통신한다. 전자 음향 패널(106d) 상의 전원(310)은 전자 세트(134)와 액추에이터들(110)에 전력을 제공하고, 필요시 음향 변환기들(142)에 전력을 제공한다.
이러한 대체 제어 시스템(300)을 이용함으로써, 본 발명의 시스템(10)은, 공간의 주변 속성을 실시간으로 검출할 수 있고, 소망하는 음향 효과를 갖도록 하나 이상의 쉘(100)의 구성을 조절할 수 있다. 예를 들어, 음향 압력 센서들을 사용함으로써, 제어 시스템(300)은, 룸에 반향이 너무 많은지 또는 너무 적은지를 결정할 수 있고, 이에 따라 공간에 매달려 있는 하나 이상의 쉘(100)의 구성을 조절할 수 있다. 또한, KinectTM기술을 사용함으로써, 제어 시스템(300)은 룸에 많은 사람들이 모일 수 있는지 여부를 결정할 수 있고, 이에 따라, 제어 시스템(300)은 소망하는 음향 효과를 달성하도록 공간에 매달려 있는 하나 이상의 쉘(100)의 구성을 조절할 수 있다.
도 1과 도 2에 예시한 바와 같이, 지금까지 설명한 시스템(10)의 각 쉘(100)은 유한 개수의 패널들(106)을 갖는다. 예를 들어, 도 2에서, 쉘(100)은 총 54개의 패널을 포함하고, 이들은 42개의 소리 흡수 패널(106b), 1개의 전자 패널(106c), 나머지 11개의 패널(106)이며, 나머지 11개의 패널 모두는 소리 반사 패널(106a)일 수 있고, 또는 이들 중 하나 이상은 선택 사항으로 전자 음향 패널(106d)을 포함할 수도 있다. 그러나, 이 쉘(100)은 본 개시 내용에 따라 구성된 시스템(10)의 일례일 뿐이다. 사실상, 채용되는 강성 오리가미의 반복 가능성 때문에, 임의의 주어지는 쉘(100)의 패널들(106)의 개수는 무한일 수 있다. 이는 도 6과 도 7a, 7b, 7c에서 개략적인 예시로 알 수 있다.
도 6에 도시한 모자이크식 패턴의 중간에 있는 어두운 경계 부분은 전술한 쉘(100)의 패널들의 개수에 동일한 영역을 구성하지만, 예시한 바와 같이, 임의의 쉘(100)을 팽창시켜 임의의 개수의 패널들(106)을 포함할 수 있다. 따라서, 본 개시 내용에 따라 구성된 임의의 쉘(100)의 구성의 크기와 구성에는 제한이 없다. 또한, 도 1에서는, 패널들(106)의 각각이 인간의 눈으로 쉽게 구별 가능하게 도시되어 있지만, 마이크로 제어 기술의 향상에 의해, 패널들(106)을 소형화할 수 있어서, 정밀 검사에 의해서만 검출될 수 있는 피봇 조인트에 의해 쉘(100)의 전체가 연속적인 단일 유체형 몸체처럼 보일 수 있다.
이러한 이해를 바탕으로, 도 7a 내지 도 7c는, 매달기 시스템(1200)에 의해 공간(예를 들어, 콘서트 홀)의 천장(1002)으로부터 매달려 있는 쉘(1100)을 포함하는 시스템(1000)의 다른 일 실시예를 도시한다. 쉘(1100)은 전술한 쉘들(100)을 위한 교시에 따라 구성될 수 있고, 패널들(106)의 개수만 다르다. 그러나, 도 1에 도시한 바와 같이 다수의 쉘들(100)이 공통 공간을 점유하는 것 대신에, 도 7a 내지 도 7c의 시스템(1000)은 더욱 큰 총 치수의 단일 쉘(1100)을 포함한다. 도시한 바와 같이, 매달기 시스템(1200)은, 쉘(1100)을 매달기 위한 일련의 수직 매달기 부재들(1204), 및 천장(1002)에 대한 쉘(1100)의 서로 다른 부분들의 위치를 조절하기 위한 하나 이상의 총 변위(gross displacement)액추에이터들(1206)을 포함할 수 있다. 매달기 부재들(1204)은, 케이블, 와이어, 랙(rack) 및 피니언(pinion) 구조들, 또는 다른 임의의 적절한 부품을 포함할 수 있다. 총 변위 액추에이터들(1206)은 모터, 풀리 등을 포함할 수 있다. 도 7a, 7b, 7c를 비교해 보면, 다양한 총 변위 액추에이터들(1206)의 기동에 의해, 천장(1002)에 대한 쉘(1100)의 다양한 부분들의 위치를 조절하고, 이에 따라, 쉘(1100) 아래에 위치하는 공간의 볼륨의 크기와 형상을 조절하고, 이러한 쉘은 다시 음향에 직접적으로 영향을 끼친다. 쉘(이러한 1100)의 총 모터 변형은, 전술한 국부 표면 변형과 결합되어, 본 개시 내용이 가능하게 하는 조절 가능성 및 동적 조절 가능 환경에 다른 층을 제공한다.
지금까지 개시한 쉘들(100, 1100)은 도 1, 도 2, 도 6에 도시한 강성 오리가미 패턴에 따라 두 개의 서로 다른 크기의 삼각형을 갖는 패널들(106)을 포함하는 것으로서 설명하고 있지만, 예를 들어, 이 패턴은 일례일 뿐이며 본 개시 내용이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 쉘들(100, 1100)은, 도 8과 도 9에 도시한 바와 같은 임의의 적절한 수축 가능한/팽창 가능한 강성 오리가미 패턴을 따르는 패널들(106)을 포함할 수 있다. 도 8에서, 소리 흡수 패널들(106b)의 각각은 균등한 크기의 삼각형인 한편, 소리 반사 패널들(106a)은 정사각형 패널들이다. 도 9에서, 패널들(106)은 삼각형 패널들(106a)과 육각형 패널들(106b)의 조합을 포함한다. 패널들의 임의의 적절한 구성은 본 개시 내용의 범위 내에 있다. 또한, 전술한 예들 중 임의의 예에 있어서, 어떤 패널들이 소리를 반사하고 어떤 패널들이 소리를 반사하는지의 식별은 예일 뿐이다. 도 1에서, 예를 들어, 쉘들(100)은, 더욱 큰 패널들이 소리 흡수 패널들을 구성하고 더욱 작은 패널들이 소리 반사 패널들을 구성하도록, 또는, 또한, 일부 크고 작은 패널들이 소리를 흡수할 수 있고 및/또는 일부 크고 작은 패널들이 소리를 흡수할 수 있도록 재구성될 수 있다.
전술한 바로부터, 본 개시 내용의 다양한 시스템과 방법은, 음향 해결책을 통합을 행할 수 있는 경량 시스템 내에 패키징함으로써, 장점들을 제공하고, 패널 유형들을 기존의 공간과 구성의 범위로 대체함으로써 아치 형상으로 맞춤화될 수 있다. 듀얼 기동 능력(즉, 표면 변형 및 총 볼륨 변형)에 의해, 공간 볼륨을 상당히 가변적으로 할 수 있다. 액추에이터와 매달기 시스템에 의한 후방 장착 작동에 의해, 보이는 노출면 영역들을 정돈할 수 있고 미학적으로 끌리고 기능성 있게 구성할 수 있다. 시스템 설계는, 동적 전자 음향 증폭 및 소리 흡수 패널과 소리 반사 패널을 통한 초기 음향 에너지(즉, 청취자 위치와 연주자 위치 모두에 있어서의 직접적인 소리 직후에 발생하는 소리 반사)와 후기 음향 에너지(즉, 확산과 반향) 모두의 제어를 단일 시스템에서 동시에 제공한다.
마지막으로, 본 개시 내용은, 위 명세서에서 개시한 예들로 한정되지 않으며, 오히려, 청구범위의 사상과 범위에 의해 규정되며, 도면을 포함한 명세서뿐만 아니라 청구범위 내에 속하는 모든 변형과 대체를 포함하려는 것이다.

Claims (26)

  1. 서로에 대해 모자이크식 패턴으로 배열된 복수의 패널을 포함하는 음향 쉘(acoustic shell)로서, 상기 복수의 패널은 적어도 하나의 소리 반사 패널과 적어도 하나의 소리 흡수 패널을 포함하고, 상기 적어도 하나의 소리 반사 패널은 대부분 소리 반사면을 포함하는 노출면이 있고, 상기 적어도 하나의 소리 흡수 패널은 대부분 소리 흡수면을 포함하는 노출면이 있는, 음향 쉘;
    각 패널이 적어도 하나의 다른 바로 인접한 패널에 이동 가능하게 연결되도록, 상기 패널들 중 적어도 3개의 패널의 가장자리를 바로 인접한 패널들의 가장자리에 연결하는, 복수의 힌지;
    복수의 표면 액추에이터가 상기 복수의 패널을 조작해서, 상기 음향 쉘의 전체적인 소리 반사 및 소리 흡수 속성을 변경하도록, 2개의 패널을 서로에 대해 이동시키기 위해 상기 복수의 패널 중 적어도 2개의 패널 사이에 각각 연결되는, 복수의 표면 액추에이터; 및
    적어도 상기 표면 액추에이터를 제어하기 위한 제어기
    를 포함하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 패널들은 적어도 하나의 전자 음향 패널을 포함하는, 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전자 음향 패널은 음향 변환기를 포함하는, 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 패널은 적어도 두 개의 서로 다른 크기의 삼각형을 이용하는 강성 오리가미의 기하학적 속성에 따라 배치되는 것인, 시스템.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 패널의 각각은 제1 크기 또는 제 2 크기의 삼각형 패널을 포함하는, 시스템.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 복수의 패널에 고정되고 상기 복수의 패널을 함께 연결하는 굴곡 멤브레인을 더 포함하고, 상기 복수의 힌지 각각은 두 개의 인접한 패널 사이에 연결된 굴곡 멤브레인의 일부를 포함하는, 시스템.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기에 주변 데이터를 송신하기 위해 상기 제어기와 통신하고, 공간에서 소리를 캡처하고, 인간 점유와 움직임 중 적어도 하나를 측정하고, 광을 투사하고, 하나 이상의 이미지를 캡처하고, 비디오 또는 필름과 같은 동화상을 캡처하고, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하는, 적어도 하나의 센서를 더 포함하는, 시스템.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 표면 액추에이터 각각은 선형 액추에이터를 포함하는, 시스템.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 음향 쉘에 연결되며 공간에서 상기 음향 쉘을 매다는 매달기 시스템을 더 포함하고, 상기 매달기 시스템은 상기 공간에서 상기 음향 쉘의 총 배향을 조절하기 위한 하나 이상의 총 변위(gross displacement) 액추에이터를 포함하는, 시스템.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소리 반사면은 125Hz 내지 4kHz의 주파수 범위에서 10x10-2 내지 5x10-2 범위 흡음률을 가지고, 상기 소리 흡수면은 125Hz 내지 4kHz의 주파수 범위에서 5x10-2 내지 90x10-2 범위 흡음률을 가지는, 시스템.
  11. 주변 속성을 갖는 공간을 정의하는 하우징;
    상기 하우징의 공간 내에 전적으로 매달린 음향 쉘(acoustic shell)로서, 상기 음향 쉘은 서로에 대해 모자이크식 패턴으로 배열된 복수의 패널을 포함하고, 상기 복수의 패널은 적어도 하나의 소리 반사 패널과 적어도 하나의 소리 흡수 패널을 포함하고, 상기 적어도 하나의 소리 반사 패널은 대부분 소리 반사면을 포함하는 노출면이 있고, 상기 적어도 하나의 소리 흡수 패널은 대부분 소리 흡수면을 포함하는 노출면이 있는, 음향 쉘;
    각 패널이 적어도 하나의 다른 바로 인접한 패널에 이동 가능하게 연결되도록, 상기 패널들 중 적어도 3개의 패널의 가장자리를 바로 인접한 패널들의 가장자리에 연결하는, 복수의 힌지;
    복수의 표면 액추에이터가 상기 복수의 패널을 조작해서, 상기 음향 쉘의 전체적인 소리 반사 및 소리 흡수 속성을 변경하도록, 2개의 패널을 서로에 대해 이동시키기 위해 상기 복수의 패널 중 적어도 2개의 패널 사이에 각각 연결되는, 복수의 표면 액추에이터; 및
    적어도 상기 표면 액추에이터를 제어하기 위한 제어기
    를 포함하는 장소.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 패널들은 적어도 하나의 전자 음향 패널을 포함하는, 장소.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전자 음향 패널은 음향 변환기를 포함하는, 장소.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 패널은 적어도 두 개의 서로 다른 크기의 삼각형을 이용하는 강성 오리가미의 기하학적 속성에 따라 배치되는 것인, 장소.
  15. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 패널의 각각은 제1 크기 또는 제 2 크기의 삼각형 패널을 포함하는, 장소
  16. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장소는 상기 복수의 패널에 고정되고 상기 복수의 패널을 함께 연결하는 굴곡 멤브레인을 더 포함하고, 상기 복수의 힌지 각각은 두 개의 인접한 패널 사이에 연결된 굴곡 멤브레인의 일부를 포함하는, 장소.
  17. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기에 주변 데이터를 송신하기 위해 상기 제어기와 통신하고, 공간에서 소리를 캡처하고, 인간 점유와 움직임 중 적어도 하나를 측정하고, 광을 투사하고, 하나 이상의 이미지를 캡처하고, 비디오 또는 필름 등 동화상을 캡처하고, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하는, 적어도 하나의 센서를 더 포함하는, 장소.
  18. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 표면 액추에이터 각각은 선형 액추에이터를 포함하는, 장소.
  19. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장소는 상기 음향 쉘에 연결되며 공간에서 상기 음향 쉘을 매다는 구조인 매달기 시스템을 더 포함하고, 상기 매달기 시스템은 상기 공간에서 상기 음향 쉘의 총 구성을 조절하기 위한 하나 이상의 총 변위(gross displacement) 액추에이터를 포함하는, 장소.
  20. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소리 반사면은 125Hz 내지 4kHz의 주파수 범위에서 10x10-2 내지 5x10-2 범위 흡음률을 가지고, 상기 소리 흡수면은 125Hz 내지 4kHz의 주파수 범위에서 5x10-2 내지 90x10-2 범위 흡음률을 가지는, 장소.
  21. 천장을 갖는 공간에 원하는 음향 특성 세트를 결정하는 단계;
    상기 공간 내에 상기 천장 아래에 전체적으로 매달린 모자이크식 음향 쉘의 원하는 소리 흡수 속성을 결정하는 단계로서, 상기 모자이크식 음향 쉘은 복수의 패널을 포함하며, 상기 복수의 패널은 적어도 하나의 소리 반사 패널과 적어도 하나의 소리 흡수 패널을 포함하고, 각 패널이 적어도 하나의 다른 바로 인접한 패널에 이동 가능하게 연결되도록, 복수의 힌지가 상기 패널들 중 적어도 3개의 패널의 가장자리를 바로 인접한 패널들의 가장자리에 연결하며, 상기 적어도 하나의 소리 반사 패널은 대부분 소리 반사면을 포함하는 노출면이 있고, 상기 적어도 하나의 소리 흡수 패널은 대부분 소리 흡수면을 포함하는 노출면이 있는, 소리 흡수 속성을 결정하는 단계;
    상기 모자이크식 음향 쉘의 원하는 소리 반사 속성을 결정하는 단계; 및
    서로에 대해 상기 모자이크식 음향 쉘의 상기 복수의 패널의 적어도 하나를 이동하여 상기 원하는 소리 흡수 및 반사 속성을 향해서 상기 모자이크식 음향 쉘의 실제 소리 흡수 및 소리 반사 속성을 조정하는 단계
    를 포함하는, 공간의 음향을 제어하는 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 모자이크식 음향 쉘의 실제 소리 흡수 및 소리 반사 속성을 조정하는 단계는 상기 공간에서 상기 음향 쉘의 총 구성을 조절하는 단계를 더 포함하는, 공간의 음향을 제어하는 방법.
  23. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    공간 내 음향 압력 변화, 공간 내 신체 움직임, 공간 내 온도, 공간 내 온도 프로파일, 공간 내 반사광의 프로파일로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것인, 공간의 하나 이상의 주변 속성을 감지하는 단계를 더 포함하는, 공간의 음향을 제어하는 방법.
  24. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 공간에 원하는 음향 속성 세트를 결정하는 단계 및 상기 모자이크식 음향 쉘의 원하는 소리 흡수 속성을 결정하는 단계는 상기 공간의 하나 이상의 감지된 주변 속성을 적어도 부분적으로 기초로 하는, 공간의 음향을 제어하는 방법.
  25. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 원하는 소리 흡수 및 반사 속성을 향해서 상기 모자이크식 음향 쉘의 실제 소리 흡수 및 소리 반사 속성을 조정하는 단계는 상기 소리 반사 패널에 대한 소리 반사 패널들의 상대적인 배향을 변화시키는 단계를 포함하는, 공간의 음향을 제어하는 방법.
  26. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 모자이크식 음향 쉘의 적어도 하나의 전자 음향 패널로 소리를 생성하는 단계를 더 포함하는, 공간의 음향을 제어하는 방법.
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