KR20010074943A - 굴곡파 모드를 이용하는 패널형 음향장치 - Google Patents

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KR20010074943A
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아지마헨리
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에이지마, 헨리
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Abstract

굴곡파 진동을 지지할 수 있는 패널형 음향부재는 동시주파수 범위를 제공하기 위해 동시성 영역에서 변화되는 굴곡파 속도를 갖고 이에 의해 패널 내의 굴곡파의 음향 커플링 결합이 광역의 각도에 걸쳐 발생하거나 혹은 커플링 결합이 더욱 균일하게 된다. 이 부재는 패널부재(1) 및 확성기 내에서 굴곡파를 여자시켜 음향출력을 발생하기 위하여 이 패널부재(1)에 고정되는 여자기(3)를 갖춘 확성기 내에 설치되기도 한다.

Description

굴곡파 모드를 이용하는 패널형 음향장치{PANEL FORM ACOUSTIC APPARATUS USING BENDING WAVES MODES}
분포식 음향장치는 WO97/09842 에서 공지되었다. 이러한 장치는 정상의 확성기 방식으로 다이어프램을 전후방 (피스톤형) 작동시켜 조작하는 것이 아니다. 대신, 트랜스듀서는 굴곡파 진동이 가능한 강성패널에 커플링 결합한다. 굴곡파 진동은 필요한 주파수범위에 걸쳐 분포되며 개방결합한다. 이 기술은 트랜스듀서가 후에 음향출력으로 되는 패널의 굴곡파 진동을 여자하는 여자기인 경우 확성기에 자주 사용된다.
WO98/39947에서, 본 출원의 우선일 이후에 공개된 문헌인 WO98/39947에서 피스톤식으로 조작할 수 있는 분포식 음향장치를 기술한다. 적절한 여자기 위치에 무게중심이 놓이도록 배치하기 위해서, 굴곡강도의 분포는 굴곡강도 중심이 여자기 위치로부터 오프셋되는 방식으로 배열한다.
대체로 대형 강성패널을 사용하는 것이 바람직하다. 대형 강성패널은 고 및 저주파수 능력이 우수하다. 그러나, 굴곡파 전파속도가 공기중의 음향속도와 일치되는 동시주파수 이상에서 강한 빔현상이 일어날 수 있다.
소형 패널에서 동시성의 영향은 큰 문제가 되지 않는다. 그러나, 크기감소는 저주파수 능력을 감쇠하고 저주파수에서의 모드밀도를 감소시켜 응답을 축소한다.
또한 동시성 효과를 감소시키기 위해 강도가 약한 패널을 사용할 수도 있다. 이것은 2가지 방식으로 고주파수 능력에 해를 끼친다. 1차로, 코일체는 임피던스가 저주파수에서의 패널 임피던스에 필적할 때 강한 영향력을 가질 수 있으며 고주파수 로울오프에 영향을 미친다. 2차로, 패널파장이 여자기 직경과 같을 때 일어나는 음성코일 내부의 패널재의 애퍼처 공진은 저강성패널의 저주파수에서 발생한다. 이것의 영향은 음압의 정점으로 나타난다. 또한, 저강도 대형패널의 저주파수 능력은 매우 열악하다.
본 발명에 따르면, 굴곡파 진동을 지원할 수 있는 패널형 음향부재를 제공하고 이것은, 패널의 굴곡파가 등방성 패널에 비교할 때 음향전력 및/또는 방향성에 관하여 더 균일하게 개방결합 되도록 최대 및 최소 동시주파수의 비가 적어도 1.2 대 1인 동시주파수 범위를 형성하기 위해 패널의 굴곡강도 및/또는 공간 질량강도가 패널 면적에 걸쳐 변화하는 것이다.
1.2 대 1의 동시성 범위는 미미한 영향만 미친다. 그러나 적어도 1.5 대 1, 바람직하게는 2 대 1 이상의 더 큰 범위일 때 그 영향이 증대된다.
동시성 제어는 이론이나 문헌상의 내용에 따르지 않는다. 동시성의 영향은 알려져 있으나 피하기 어려운 것으로 취급된다. 별도의 방법은 부재 혹은 커플링결합된 층의 댐핑 현상에 무게를 가하거나 및 일반적으로 등방처리하는 것이다.
패널형 음향부재는 다수의 가능한 음향장치에 삽치할 수 있다. 따라서, 음향흡수기, 반사제어를 위한 음향공진기, 음향 엔클로우저, 혹은 패널형 음향부재 등을 포함하는 오디오기소 지지물을 제공할 수 있다.
부재내 전기신호를 굴곡파로 혹은 그 반대로 변환시키기 위한 패널형 음향부재에 커플링 결합한 트랜스듀서를 가진 능동장치는 중요한 분야에 응용된다. 따라서, 상술한 바와 같은 패널형 음향부재 및 부재 내의 굴곡파를 전기신호로 변환하는 트랜스듀서를 갖춘 마이크로폰을 제공할 수 있다.
특히 중요한 응용분야는 확성기이다. 따라서, 오디오 주파수범위 내에서 굴곡파를 지원할 수 있는 패널부재, 음향출력을 생성하기 위하여 패널의 굴곡파를 여자하기 위한 패널부재 상의 여자기로 구성된 확성기를 제공하고 이때의 패널부재의 굴곡강도는 패널의 음향출력 상의 동시성 효과가 완화될 수 있도록 패널부재 영역의 위치에서 변화한다.
음향출력 상의 동시성 효과는 동시주파수 이상의 음향 비임 혹은 음향출력 압력 혹은 전력의 불연속성 혹은 정점을 전체 전반구 및/또는 특별한 방향으로 적분된 주파수의 함수로 포함한다.
굴곡강도의 변화는 패널의 음향속도 변화를 가져오고 계속해서 동시주파수 변화를 일으킨다. 음향방출의 방향은 따라서 패널 표면에 따라 변하게 된다. 굴곡강도 변화는 결과적으로 방출음향의 분포가 더 큰 각도로 퍼져 빔동작을 감소시키도록 배치된다.
또한 굴곡파 패널에서 주파수 함수인 출력은 동시주파수에서 정점, 단계 혹은 불연속성을 갖는다. 이 불균일성은 동시주파수를 변화시켜 완화시킬 수 있다.
동시주파수는 굴곡강도에 대해 역관계이며 정상적으로 굴곡강도를 변화시켜 바꿀 수 있다. 또한 패널두께를 변화시켜도 달성된다.
패널은 유한영역에서의 코일체 커플링결합에 의해 생성되는 애퍼쳐 공진이 강성패널에 대한 고주파수에서 일어나므로 패널이 여자기 위치에서 더 강화된다.
또는, 굴곡강도는 여자기 위치 근처에서 최대가 될 수 있다. 예를들어, 패널은 중심에서 최대값을 갖는 대칭형이 되어 분포식 패널의 바람직한 중심외 여자기 위치가 최소 동시주파수 통상은 최대 굴곡강도에 근접한다. "근접"한다는 것은 여자기에서의 굴곡강도가 적어도 최대치의 70% 이상; 바람직하게는 80% 및 더 바람직하게는 90% 이상이 되는 것에 충분히 근접하는 것을 말한다.
다른 구현예에서, 패널은 중심보다는 패널 엣지에서 더 강성이다. 동시주파수는 아직 강도변화에 의해 평탄화된다.
여자기는 패널의 기계적 임피던스가 작은 패널의 얇은 지역에 위치할 수 있다. 이것은 저주파수 에너지를 패널에 커플링연결 하는데 도움이 된다.
패널은 중심영역(양 교차면과 패널위의 3곳의 중심부) 내에서 최대 굴곡강도를 갖고 엣지 방향의 강도가 감소한다. 이러한 패널은 좀더 두꺼운 패널 중심부로부터 주입되어 사출성형에 의해 성형된다.
본 발명은 큰 강성패널의 장점을 제공하면서도 단점들 특히 오디오범위 내의 동시주파수 효과를 감소시킬 수 있다.
그러나, 본 발명은 큰 강성패널에만 적용할 수 있는 것은 아니며 하기와 같이 작은 패널에 대해서도 좋은 결과를 얻을 수 있다.
동시성에 대한 효과를 얻기 위해, 굴곡강도는 적절한 주파수 범위에서 음향파장과 유사하거나 이보다 큰 선형 디멘젼의 패널영역에 걸쳐 변화해야 한다. 이것은 전형적으로 10kHz 주파수에 대해 3 내지 3cm 정도이다. 극소면적의 굴곡강도는 동시성 효과를 완화시키는데 적절하지 않다. 적어도 1.5배의 선형크기 범위, 바람직하게는 동시 주파수의 2배 내에서 변화하는 것이 바람직하다. 패널면적의 적어도 5% 이상의 범위, 바람직하게는 10% 이상의 범위에서의 변화가 동시성 효과 감소에 유리하다.
앞단락의 내용에서 주의할 것은 굴곡강도 변화는 여자기 위치에 집중될 주 있다는 것이다. 예를들어, 굴곡강도의 구배는 여자기 위치에 가까운 곳에서 높고 여자기 밖으로 향하여 연장되는 선을 따라 점차 감소한다. 어떤 구현예에서, 이러한 프로파일은 유리한 동시성 완화효과를 제공한다. 경사구배는 여자기 영역의 엣지에서 0으로 감소할 수 있거나 혹은 패널의 엣지에 걸쳐 변화할 수 있다.
굴곡강도는 여자기에서 멀리 떨어진 패널의 영역에서 일정하며 굴곡강도의 변화는 모두 여자기 영역에서만 집중되어 있다.
굴곡강도는 또한 패널부재의 엣지 주변의 스트립에서 변화할 수 있다. 굴곡강도는 엣지에서 최대이며 패널 내부의 레벨 쪽으로 감소하거나 혹은, 엣지에서 최소이고 점차 증가하기도 한다. 이러한 패널은 프레임에 고정된 엣지를 가질 수 있고; 엣지의 굴곡강도 변화는 패널의 기계적 임피던스와 음향출력의 제어를 위한 클램프 고정부의 기계적 임피던스 사이에서 적절한 정합 혹은 엇갈림 현상을 일으킬 수 있다.
굴곡강도는 특히 엣지로부터 떨어진 패널의 길이의 10% 거리 이하인 엣지스트립 내에서 변화한다.
패널엣지에 가까운 강도의 감소는 엣지부분의 패널의 기계적 임피던스를 감소시킨다. 이 임피던스 감소가 클램프 고정 프레임의 것보다 작은 경우 에너지는 패널에서 프레임으로 거의 전달되지 않는다.
마찬가지로, 주변부 강도의 증가는 이 범위에서의 패널의 기계적 임피던스를 증가시킬 것이다. 패널이 탄성 지지체에 의해 지지될 때 패널 임피던스가 증가하여 프레임에 대한 불원의 에너지 전달을 최소화하는데 더 큰 비정합을 일으키기도 한다. 역으로, 패널이 강고한 클램프형 프레임에 연결될 때 이것은 패널에서 클램프 고정된 엣지에 더 원활한 전이을 제공할 수 있으며 따라서 최종 구성의 기계적 강도에 조력한다.
더욱더, 엣지 부근의 신속변화하는 굴곡강도는 패널 내부로 음향진동 에너지를 반향시키고 따라서 프레임에 도달하는 에너지가 매우 적다.
굴곡강도는 엣지 범위에서 급속히 변화하며 패널 내부에서 비교적 일정하다. 이와 달리, 굴곡강도는 엣지 범위와 내부 모두에서 변화한다. 굴곡강도는 또한 여자기 범위와 엣지 주변 모두에서 변화할 수 있다. 엣지와 여자기 범위 사이에서 거의 혹은 전혀 강도변화가 없다.
또다른 조건은 패널 주변에 파동형 패턴 혹은 다수 단계로 굴곡강도를 변화시키는 것이다.
공기중 음향속도가 패널 내의 속도와 정합할 때의 동시주파수 fc는 다음의 식으로 변화한다.
여기서 c 는 공기중 음향속도, μ 는 패널의 공간밀도 및 B는 굴곡강도이다.
실제로, 굴곡강도의 변화 대신 혹은 그 변화량만큼 임의의 변수는 패널의 속도를 변경하고 따라서 동시주파수를 변화시킬 수 있다. 따라서, 스킨의 영모듈 혹은 스킨이나 코어의 공간밀도를 변경할 수 있다.
또다른 측면에서 굴곡파 진동을 지원할 수 있는 음향부재를 제조하는 방법을 제공하며 여기서 파동속도는 특히 동시주파수 범위를 형성하기 위해 동시범위 내에서 특별히 변화한다.
이 방법은 또한 패널재료 및 패널크기를 선택, 패널의 초기 굴곡강도 프로파일의 선택 및 주파수 및 패널의 경사응답을 개선하기 위해 동시주파수 근방에서 패널의 파동속도를 변화시켜 동시주파수 범위를 생성하여 패널 프로파일이나 스킨의 인장강도를 면적에 따라 반복적으로 변화시킨다. 패널 프로파일의 반복선택 단계에서 주파수에 대한 패널의 공진모드 분포도 역시 최적화된다.
또다른 본 발명의 측면에서, 패널재료, 패널 크기 및 여자기 종류를 선택하고, 패널 상의 초기여자기 위치를 선택하고, 패널의 초기 굴곡강도 프로파일을 선택하고, 편평패널과 비교하여 동시성의 영향을 훨씬 감소시킬 수 있도록 패널의 주파수 및 각도 응답을 최적화할 위치와 프로파일을 선택하기 위해, 여자기 위치 및 패널 프로파일을 반복변경하고, 반복선택된 패널 프로파일의 패널을 제공하고 및 반복선택 위치에 여자기를 정착시키는 단계로 구성된 확성기 장치를 제조하는 방법을 제공한다.
크기, 프로파일 및 여자기 위치는 저주파수 모드가 적절히 분배되고 고주파수 상에서 공동효과가 최소화되는 분포식 확성기를 제조할 수 있도록 선택된다.
본 발명은 굴곡파 모드를 이용하는 패널형 음향장치 및 특히 이러한 패널을 설치한 확성기에 관계한다.
도 1은 본 발명에 따른 확성기를 도시하고;
도 2는 본 발명에 따른 확성기에 사용될 패널 프로파일을 도시하고;
도 3 내지 6은 균일한 두께의 확성기로부터 나온 음향속도 및 음향출력을 비교 목적으로 도시하고;
도 7은 본 발명의 제1 구현예에 따른 확성기의 파라미터를 도시하고;
도 8 내지 10은 도 7의 확성기를 사용하여 얻은 결과를 도시하고;
도 11은 본 발명의 제2 구현예의 파라미터를 도시하고;
도 12 내지 14는 도 11의 확성기를 이용하여 얻은 결과를 도시하고;
도 15는 본 발명의 제3 구현예를 도시하고;
도 16은 도 15의 패널에 있어서 동시주파수 변동을 도시하고;
도 17 및 18은 도 15의 확성기를 이용하여 얻은 결과를 도시하고;
도 19 내지 21은 도 9의 패널에서의 공동 공진효과를 도시하고;
도 22 및 23은 굴곡강도 변화를 달성하는 또다른 방법을 도시하고; 및
도 24는 또다른 패널 프로파일을 도시한다.
본 발명의 구체적인 예를 첨부도면과 함께 실시예에서 좀 더 상세히 기술한다;
도 1은 여자기(3)가 부착된 패널(1)을 포함하는 확성기를 도시한다. 여자기(3)는 패널내 공진굴곡파를 여자하여 패널이 음향을 방출하도록 만든다. 전도체(5)는 여자기를 증폭기에 연결시킨다. 패널(10은 이 구현예에서 코어(7)와 2개의 스킨(9)으로 구성된다. 혹은 패널을 일체형 구조로 만들수도 있다.
확성기에 사용되는 패널은 분포식 패널로서 WO97/09842 및 기타의 출원발명에서 개시되었으며 유효 주파수응답은 주파수 균일한 공진모드를 분배하여 달성하고 패널 전체에 상기 모드가 분배될 경우 바람직하다.
여자된 파동의 우수한 모드분포에 있어서, 패널 형태와 여자기 위치를 선택할 수 있다. 특히 바람직한 형상은 WO97/09842에 나와 있으며 예컨대 직사각형 종횡비 1:0.882 혹은 1:0.707는 등방성 패널에 응용된다. 패널두께 프로파일에 따라 필요할 경우 이 종횡비 값을 다소 조정하기도 한다.
여자기 위치 역시 중요하다. 여자기 위치는 분포형 공진모드에 관계한다. 우수한 여자기 위치는 패널 중심이 아니더라도 그 부근에 위치한다. 등방성 직사각형 패널의 경우, 이러한 위치 중 하나는 각 변의 길이에 대해 좌표상에서 (3/7, 4/9)이고 이는 패널 중심좌표 (1/2, 1/2)에 근접하다. 물론, 본 발명에서 앞서 설명한 굴곡강도의 변동이 있는 패널의 경우 바람직한 좌표는 이 값으로부터 변화하며 단 시행착오를 거쳐 최적의 위치를 발견할 수 있는 시작점을 형성할 수 있다. 별도로 레이저 혹은 수치계산 분석으로 유효 여자기 위치를 확인하는데 도움을 받을 수 있다.
비용측면의 효과적인 굴곡파 패널 제조방법은 사출성형에 따른 것이다. 이것은 설비비가 크지 않으며 일관된 결과를 제공할 수 있고 또한 여자기와 패널 지지프레임 양측에 패널을 부착하는 장점도 갖는다. 또한 고정조립체를 패널 통합부로서 성형물 내에 포함시켜 부품수를 줄이거나 조립비용을 절감할 수도 있다. 사출성형은 중간이 두껍고 엣지쪽으로 얇아지는 패널에서 효과적이다.
파라미터 중 분포식 스피커에 제어용도로 사용되는 하나는 동시주파수 로서 기본적으로 주파수 스펙트럼에 위치하는 경우이다. 그 이유는 동시성 이상에서 패널이 그 이하보다 다양한 방사체계에서 조작하기 때문이다. 실제의 굴곡파패널의 동시주파수 fc는 음성주파수 범위 내에 있고 음성 역효과를 일으키기도 한다. 동시주파수에서 음향방사는 주파수 증가시 수직축 방향으로 각도가 감소하는 큰 각도 상으로 더욱 강하게 방출된다. 동시주파수 이하에서 이상으로의 방사각도 변화는 예상가능한 정도의 공간에너지 변화를 일으킨다. 공동효과는 또한, 강도가 약한 패널의 고주파수 모드를 제한한다. 클램프 고정한 분포식 확성기는 강도가 작은 패널을 사용할 수 있게 하지만 질량밀도에 더하여 효율감소를 일으키므로 바람직하지 않은 것이다.
패널의 굴곡강도를 변화시켜 일정 범위의 주파수에 분포되도록 하여 단일주파수에서 에너지량을 감소시켜 동시주파수의 역효과를 제어할 필요가 있다. 순수효과는 고에너지량의 방사패턴으로 갑작스런 전이를 하지않고 광범위한 동시주파수에 걸쳐 천천히 변화한다.
패널의 굴곡강도 변화에 의해, 동시주파수 근처의 주파수 영역대에서 굴곡파의 파장은 패널 전체에 걸쳐 변화한다. 예를들어, 중심으로부터 바깥쪽으로 두께가 증가하는 경우 파장속도는 패널 엣지쪽으로 증가한다. 다시말해 파장속도는 경사도가 역행할 때 감소한다. 이것은 패널표면적에 걸친 굴곡파에 관련된 고유벡터를 변화시킨다.
패널강도 구배는 다양한 방식으로 변화한다. 바람직한 방법은 다음을 표함한다:
1. 사출성형시의 발포공정에 의해 패널에 걸친 두께변화의 형성. 도 2는 이러한 변화형태를 도시한다. 부가된 두께는 부가된 질량을 갖는다. 또다른 질량은 추가강도에 대하여 이 값이 두께와 함께 더 신속히 변화할 때(샌드위치형 구조에서 두께의 제곱값) 작으며 이는 부분적으로 증가하는 질량변화와 비교된다(발포재 질량밀도가 매우 작다).
2. 일체성형시, 강도구배 및 표면밀도 구배를 이용한다 (도 2 참조). 이경우 두께의 2배시 8배의 강도 증가를 가져오며 표면적 질량밀도는 2배에 그친다.따라서 모노리스에 대해서는 눈으로 확인할 수 있다.
3. 강도구배의 형성은 발포재 즉 로하셀의 압축성형 혹은 발포코어를 감싼 외피를 갖춘 샌드위치형 패널을 원하는 형상으로 제작하여 달성할 수 있다. 이 경우, 질량밀도는 패널표면에 걸쳐 유지된다.
4. 소위 "양호한 폴리머"를 이용하여 강도구배를 형성할 수도 있다. 이것은 크기 혹은 면적에 걸쳐 모듈구배를 갖는다. 가변면적 혹은 범위의 강도를 갖는 폴리머는 적층 합성체에 사용되는 시트형이 실용적이거나 혹은 사출성형 및 기타 제작공정에서 사용될 수 있다. 여기서 패널은 고유의 두께를 유지할 수 있으며 질량에 대한 영향없이 원하는 강도구배를 달성한다.
5. 패널 윤곽, 곡면 혹은 오목면의 형성. 이 기술은 극소 곡률반경이 사용될 때까지 중간 정도의 강도구배를 형성한다. 이 방법은 필요한 "형태"를 스타일화 처리와 조합하는 응용분야에서 실용적이다. 도 22 및 33을 참조한다.
6. 코어는 연마 혹은 사포로 문질러 원하는 프로파일을 얻는다. 외피는 연마 혹은 사포처리된 코어의 양면에 정착된다.
사출성형 공정은 굴곡파 패널을 저가로 다량 및 적절한 방식으로 제작하기에 아주 적합하다. 일체식 조사기를 직선형으로 성형할 수 있으나 사용하기에 적합하지 않다.
이러한 공정은 발포에 필요한 잉여의 재료가 매우 적으므로 "무추가비용" 방식으로 성형문제를 해결한다. 강도변화율 x 2(상수)는 동시주파수의 약 40% 분포를 제공하며 (약 10kHz 내지 14kHz) 이것은 다수의 응용분야에서 동시주파수/에너지의 분포에 더욱 바람직하다.
강도변화율이 있는 굴곡패널은 도 2에서 보는 바와 같다. 사출성형에 적합한 바람직한 방법은 양성 혹은 음성구배의 외향 두께변화를 일으키는 것이다. 패널 코어내의 발포제를 제어하여 패널에 걸쳐 큰 강도구배를 일으킬 수 있다. 일체식 패널에서 두께는 두께의 세제곱값으로 변화하며 샌드위치형 패널의 경우 두께의 제곱값으로 변화한다.
강도구배는 패널엣지 방향으로 음의 값인 경우 다음 장점 중 하나이상을 얻을 수 있다. 우선적으로, 패널 중간 근처에서 더 큰 강도를 갖기 때문에 여자기코일의 미립크기에 따른 공동효과가 감소할 수 있다. 두번째로, 자유현수패널의 근사값은 응용분야에 따라 유리하며 패널지지체 혹은 프레임으로 평탄하게 전이되는 장점이 있다. 세번째로, 패널 중간에서 게이팅 되는 사출성형이 유리하다. 이것은 저질량 발포코어를 제공한다.
한편, 강도구배가 패널엣지 방향으로 양인 경우 강도는 클램프 고정된 엣지패널 형태로 평판 전이하는 디자인에 의해 증가된다. 이것은 최종구조에 부가적인 기계강도를 제공한다.
패널여자는 선출원된 발명에서 개시한 바람직한 방식으로 달성된다. 따라서, 객체는 균일하게 및 기계임피던스(기계적 동력의 입력을 위한)의 평탄도를 달성하는 측면 및/또는 설계 대역폭 내의 음향방출력 측면에서 패널모드를 여자한다. 이러한 최적화된 위치는 분석법 즉, FE법 혹은 실험적인 분석법으로 확인할 수 있다.
굴곡파 패널의 기능은 패널이 일정한 굴곡강도 및 질량밀도를 갖는 경우 저주파수에서의 굴곡파를 특징으로 한다. 그러나, 동시주파수 같은 고주파수에서 공동공진은 통계치에 근거한 예상값과 다른 편차를 일으키며 이는 고주파수에서 패널은 큰 전단으로 동작하기 때문으로 고주파수 대역은 굴곡강도가 그 특징이다. 정밀한 고주파수 동작은 패널재료의 전단특성에 대한 완전한 지각에 의해서만 결정될 수 있으며 항상 실효성 있는 것은 아니다. 따라서, 일정한 굴곡강도 관련 기본식에서 유래된 결과는 동시 주파수 근처의 패널에 대한 실제의 동작을 반영하지 않을 수도 있다. 본 발명에 따른 패널의 음향특성을 결정하기 위해 진동분석 및 실험이 필요할 수 있다.
음향력은 모든 각도에서의 음향 압력레벨을 통합한 것이다. 주파수 완화기능 특성은 음향의 질을 결정하는 변수가 되는 일이 잦다. 동시주파수의 굴곡파 패널의 불균일한 출력은 패널두께를 감쇄시키면 주파수 상으로 전파된다. 구동점에서 벗어느는 강도 증가는 저주파수로 동시주파수를 전개하며; 바꾸어 말하면 강도는 주파수 증가와 함께 범위가 확대된다.
대형 경량패널에 있어서, 동시 주파수 이상의 방사 커플링결합 강도의 증가는 패널에 대해 더 많은 에너지가 여자위치에 근접하여 조사되는 것에 주목한다. 여자기에서 더 멀리 벗어나면, 패널속도는 점차 감소하여 극소출력만 방출된다. 따라서 패널두께의 변화는 여자기에 근접하면서 크게 농축되며 변동량은 크게 방출하지 않는 패널 부분에서 일어나고 및 거의 영향을 미치지 않게 된다. 이것은 패널두께의 변동이 저주파수에서 기능변화를 거의 일으키지 않으며; 저주파수(동시주파수 이하)에서 방사효율은 크게 감소하고 및 에너지는 주파수 내 및 전체 패널면에 걸쳐 분배된 공진 굴곡파 모드 형태이다.
이와 별도로, 중량급 패널의 경우 방사 커플링 결합이 적으며 음향은 더 넓은 패널 면적에 걸쳐 방출된다. 패널 두께/자속의 변화는 따라서 더 큰 면적에서 밀집된다.
동일한 토큰에 의해 변동이 분포되는 지역은 방사 진동감쇠량 보다 더 클 경우 구조재료의 진동감쇠에도 의존한다.
요약하면, 동시성 효과가 전개되는 소요 프로파일은 패널질량 밀도, 굴곡강도, 전단특성 및 진동감쇠성 등에 따라 변화한다.
기본적으로, 패널의 굴곡강도 변동은 또한 방향성을 확대시킨다. 여자기 위치로부터 강도 감소형 패널의 경우 음향방사는 노말위치에서 패널까지 더 큰 각도로 전개된다. 반대로, 고강도 패널의 경우 음향방사는 노말에서 패널까지 더 작은 각도로 전개된다. 어떤 방식이나 각도범위가 증가된다.
실제로, 패널에서의 방사 방향성은 음향력보다 더 크게 편평화되며 이에 대해 다음에서 논의한다.
패널일부로부터 속도 Vpanel로의 동시성 이상의 방사빔 방출에 대해 검토한다.
특정 주파수에서 패널의 다른 부분은 굴곡파 변화속도와 함께, 방향에 대한 함수로써 음향에너지의 특정 극좌표 그래프로 나타낸다.
상기의 식에 따라, 주파소가 증가하면 패널속도가 커지며 음향방출각도는 축위치쪽으로 감소한다. 속도에 관한 각도 미분은 각도가 크면 커지고 축상의 위치에 대해 각도가 감소하면 따라서 감소한다. 따라서, 주파수가 증가할 때 음향은 패턴의 변화와 함께 방출된다. 에너지는 수직축 주변의 더 협소한 비임내로 촛점화된다.
극좌표 그래프는 주파수 증가와 함께 형태가 변화한다. 특히 패널 주변의 굴곡강도를 변화시키면 주어진 주파수에서 더 균일한 음향출력을 달성할 수 있으며 반면에 출력은 다른 주파수에서 편평도가 더 작은 출력을 발생한다.
청취각도에서의 음향압력 레벨은 비교적 일정하게 유지되도록 어레인지 가능하다. 그러나, 음향압력이 일정하지 않을 경우 빔효과가 증가한다.
요악하면, 모든 주파수에 대해 편평도가 최대인 극좌표 그래프를 달성하거나 혹은 각 점에서의 주파수 응답을 최대한 완화하기는 불가능하다. 설계자는 점위치 범위에 걸쳐 비교적 완만한 응답을 전달 및 주파수 범위에서는 비교적 완만한 극좌표 그래프를 나타내는 바람직한 중간해결책을 찾아야 한다.
실험결과.
도 4 내지 10에서 시험한 패널은 비압축 로하셀이 적층된 100㎛ 두께의 유리외피로 구성된다. 테이퍼 처리된 패널은 소요프로파일로 마모시킨 로하셀판 상에 외피를 적층하여 형성한다. 비교적 큰 패널을 동시성 효과 강조 목적으로 선택하였으며 이들 모두는 다음의 치수로 한다(중간 크기):
패널길이: 544mm
패널폭: 480mm
패널면적: 0.26mm2
선택된 구동점은 패널의 중심위치에 있으며 시험패널의 프로파일을 단순화한다. 여자기는 13mm 직경의 음성코일을 같춘 4오옴 NEC 전자동식 여자기이다.
다음과 같이 각 패널에 대해 측정하였다:
1) 패널 주변의 각도에 대한 함수인 음향압력 레벨.
측정거리 = 1m
배플 패널, 전체면적 = 1m2
dB 단위로 표시한 결과.
데이타는 평탄화 처리 안됨.
2) 방향성을 나타내기 위해 단일주파수 극좌표 그래프.
측정거리 = 1m
배플 패널, 전체면적 = 1m2
dB 단위로 표시한 결과.
데이타는 3옥타브로 평탄화 처리되어 굴곡패널 방사의 변동특징을 완화시키고 동시성 측면을 강조함.
3) 음향력
측정거리 = 1m
배플 패널, 전체면적 = 1m2
dB 단위로 표시한 결과.
데이타는 평탄화 처리 안됨.
4) 레이저 속도계로 측정한 구동점 속도.
mm/s/V 단위로 표시한 결과.
데이타는 평탄화 처리 안됨.
5) 전체 면적에 걸친 패널속도의 분포를 스캔한다. 해당 여자 주파수에서 패널의 파장 및 굴곡파 속도를 결정한다.
1차로, 일정한 굴곡강도를 갖는 대조용 패널의 결과를 표시한다.
도 3a 는 3가지 상이한 균일 패널두께에 대해 패널의 재료변수에 따라 계산된 굴곡파 속도를 도시한다: 4mm, 3mm 및 2mm.
도 3b는 이 패널에 대한 패널속도의 실험적 측정을 도시하며 고정주파수에서 패널의 진동패턴 이미지로부터 발견된 것이다. 저주파수에서 정확한 값이 실험결과와 일치한다. 그러나, 고주파수에서 측정된 속도는 전단영향에 따른 정확한 값보다는 작다. 속도는 고주파수에서 순수굴곡에 대해 예상되는 제곱근 의존성 보다는 더 느리게 변화한다.
또한 도 3의 그래프에서 보는 바와 같이 "c"선은 공기중의 음향속도를 나타낸다. 이 선이 각 패널에 대한 속도 트레이스와 교차하는 주파수는 동시주파수이다. 통계로부터의 예측/계산 혹은 저주파수 굴곡강도는 패널두께가 4mm에서 2mm로 감소할 때 약 5kHz 에서 8.5kHz 로 동시주파수가 증가함을 제시한다. 실제로, 이러한 두께 변화는 5kHz 내지 14kHz 의 훨씬 큰 동시주파수 변동의 결과로 나타난다. 4mm 패널은 5kHz 의 동시주파수를 3mm 패널은 7kHz, 및 2mm 패널은 14kHz의 동시주파수를 갖는다.
하기와 같은 테이퍼처리된 패널은 구동점에서 4mm의 두께를 갖지만 엣지에서는 2mm로 감소한다.
본 발명에 관련한 동시주파수 효과는 도 4-6에서 도시하였으며 이것은 4mm 두께의 편평패널에 대한 측정값을 보여준다.
도 4는 축상에서 및 축에 대해 40도 및 80도 빗겨간 위치에서의 단일점 주파수응답의 측정결과를 보여준다. 각도가 축위치에서 점점 벗어나면 저주파수는 음향소실로 인해 감쇄된다. 80도 일때의 고주파수 정점은 이 패널의 동시주파수인 5kHz에 근접하여 발생한다. 80도에서의 정점 음향출력은 이 주파수에서 축상의 응답보다 14dB가 더 큰 80dB에 도달한다. 응답정점 및 감쇠도는 대형 강성패널의 동시성 효과의 특징이다.
도 5는 6kHz, 9kHz 및 15kHz 에서 다양한 방향으로의 음향압력 레벨의 극좌표 그래프를 도시한다. 방사축소가 뚜렷하며 6kHz 에 대해 90도에서 출발하여 15kHz에 대해 60도 이하로 감소한다. 주파수 증가와 함께 감소하는 각도에서 방출하는 이 비임작용은 동시성 효과의 특징이 된다.
도 6는 주파수의 함수로서 음향력을 도시한다. 저주파수에서 전력은 천천히 변화한다. 그러나 주파수가 증가하므로 전력은 동시주파수에 근접하여 최대가 되고 고주파수에서는 다시 떨어진다. 최대값은 도 5의 음향압력 레벨 트레이스에서 보는 것보다 훨씬 커진다. 이것은 전력측정값이 모든 각도에서의 음향압력레벨의합산값이기 때문이며 따라서 변화방향성은 반영하지 않고 단지, 주파수와 함께 비교적 느리게 변화하는 총 음향출력만 표시한다. 전력응답의 최대값 역시 대형 강성 굴곡 라디에이터에서 볼 수 있는 특징이다.
본 발명에 따른 확성기의 제1 구현예를 설명한다. 확성기는 테이퍼처리된 패널을 구비한다.
도 7a는 패널 엣지에 대해 미분거리의 함수로서 패널의 프로파일을 도시한다. 패널은 x 및 y 평면 양측에서 이 프로파일로 밀링처리 되어 중심부를 피라미드 형상으로 만들었다. 또한 도 7b에서는 동시주파수의 대응 그래프를 도시하며 여기서 여자기 위치에 근접할 수록 변화량이 큰 것을 알 수 있다.
도 8은 패널 주변의 각도를 증가할 때의 단일위치 주파수 응답을 도시한다. 축상의 응답은 기준패널과 고 및 저주파수 연장부 모두에서 유사하다.
편평패널에 의한 동시주파수 최대값은 이 구현예에서 최대 10dB까지 감쇄된다. 최대폭은 약 2 정도 증가한다.
동시주파수 이상에서, 비교예에 나타낸 축상의 응답에 대하여 약 80도 각도일때의 음성압력 레벨의 최대 감쇠량은 이 구현예에 따른 패널에서 나타나지 않으며 고주파수 축외 응답이 현저히 개선된다.
도 9는 도5에서 보는 바와 같은 6kHz, 9kHz 및 15kHz의 동일주파수에서의 음향압력 레벨의 극좌표 그래프를 도시한다. 이 2개의 그림을 비교하면 제1 구현예에 따른 패널의 그래프가 기준 편평패널보다 훨씬 적은 빔현상을 나타내는 것을 알 수 있다.
도 10은 제1 구현예에 따른 패널에 의해 방출된 음향력을 도시한다. 이것을 도 6에서 나타낸 기준패널 응답과 대조하면, 동시주파수 최대값음 5dB 감소하고 더 큰 주파수로 확대된다. 이는 엣지쪽으로 가면서 강도가 감소하는 테이퍼된 패널에서 예상되는 바와 같다.
요약하면, 시험된 패널은 편평패널보다 동시성 문제에 관한 모든 측면에서 훨씬 우수한 개선효과를 보인다는 것이다. 주파수응답은 양호한 상태를 유지하면서 현저한 동시성 개선 효과를 패널의 프로파일과 연계할 수 있다.
본 발명의 제2 구현예에 따른 확성기에 대한 결과를 패널면적에 걸친 큰 구배변화와 함께 도 11 내지 14에서 설명한다. 이 결과는 도 7의 패널과 매우 유사하다.
양쪽 패널 모두 동시 방사성에 관한 모든 측면에서의 개선효과를 나타냈다. 제2 패널은 단일점 주파수응답 및 음향력 트레이스 조합이 첫번째 경우보다 다소 떨어지나, 단일주파수 극좌표결과는 약간 더 양호한 것으로 나타난다. 최적화가 항상 요구며 설계자는 응용분야의 요건에 맞추어 선택할 수 있다.
처음 2가지 구현예는 중간크기의 패널에 관계한다. 제3 구현예는 소형패널에 관한 것이다. (A5 - 210 X 148.5mm)
도 15 및 16은 패널 프로파일을 보여준다. 도면에서 보는 바와 같이, 이 패널은 크게 경사처리 되어있다. 패널은 14.5mm 두께의 로하셀을 중심 10.8mm 및 엣지 1mm 정도로 압축하여 제작된 것이다. 대조용의 편평패널은 전체면이 9.8mm으로 균일하게 압착되어 있다. 여자기는 등방성 패널에 최적인 위치에서 패널의 후면에설치된다. 경사처리된 패널의 경우라도 이 여자기 위치에서는 양호한 결과를 얻는다. 단 여자기 위치에 대한 추가 최적화가 필요하다.
도 16은 패널에서의 위치에 대한 함수로서 계산된 동시주파수의 그래프를 도시한다. 동일한 크기의 10mm 편평패널과 경사처리된 패널의 비교결과를 도 17에서 도시한다. 음향력 측정값은 도 18a(편평패널) 및 도 18b(경사패널)에 나타내었다.
도시한 바와 같이, 패널은 탁월한 광역방향성을 나타낸다.: 13kHz 에서도 음향이 전방의 반구에 균일하게 방출된다. 경사패널의 패널응답은 또한 5kHz 에서 현저한 단계적 변화를 도시하지 않는다; 이러한 단계변화는 기준패널의 응답에서 뚜렷하다. 시험패널은 깊이가 얕은 상자에 설치하여 500Hz 정도의 최대값을 일으킨다. 이것은 일상의 확성기의 경우 전기필터 등으로 제어할 필요가 있다. 이는 경사처리가 아니라 상자때문이다.
패널에 대한 시험을 다수회 실행하였다. 실행결과 본 발명에 따른 패널의 동시성에 의해 일어나는 각종 효과의 개선을 볼 수 있었다. 방향성 효과를 완화시키기 위해서는 프로파일이 중요하나 정확한 프로파일이 전체 음향력의 평탄화를 달성하는데 그리 중요한 것은 아니다.
도 19 내지 21은 음성코일 직경 25mm의 트랜스듀서에 의해 여자된 3개의 패널의 구동접 속도를 측정한 것이다. 도 19는 4mm 편평패널, 도 20은 제1 구현예의 패널 및 도 21은 2mm 편평패널의 결과를 각각 도시한다.
애퍼처 공진은 10kHz 내지 20kHz 사이의 첨두정점으로 속도 흔적에서 입증된다. 4mm 및 경사처리된 패널에 있어서 공진은 13.1kHz에서 일어난다. 2mm 패널의경우, 공진은 11.8kHz에서 일어난다.
예상과 같이, 편평패널의 공진주파수는 패널두께 증가와 함께 커진다. 경사처리된 패널의 공진주파수은 구동점에서의 패널두께에 의해 결정되며 따라서 4mm 두께의 편평패널과 유사하다.
이것은 구동점에서의 두께에 의해 결정된다. 따라서 강성패널구역이 여자기 위치에 있는 경우 이 애퍼처 공진을 최소화할 수 있다.
이 결과(도면에 없음)는 또한 굴곡강도의 변화가 패널 엣지에 밀집되고 동시주파수 이상에서의 방사특성에 대한 효과가 크지않음을 보여준다.
그러나, 이러한 패널처리는 여러가지 장점이 있으며 이에 대해 다음과 같이 설명한다.
실제의 스피커를 제작하기 위해 패널은 통상 프레임/지지대 상에 설치된다. 이 것은 프레임에 대한 트랜스미션을 최소화 하고 패널에 진동에너지를 지속적으로 제공하기 위해서이다. 이것은 패널과 프레임 간의 큰 임피던스부정합에 의해 달성된다. 엣지에서의 패널두께 변화는 패널/프레임 경계부에서의 임피던스를 전체 방사특성에 큰 영향을 미치지 않고 제어할 수 있게 해준다. 이러한 접근이 유리함을 보여주는 몇가지 실시예를 기재한다.
패널을 엣지에 근접하여 극소두께로 경사처리하여 패널의 임피던스를 최소화한다. 이 임피던스가 클램프고정 프레임보다 훨씬 낮으며 따라서 거의 에너지 전송이 없다.
엣지에서의 패널두께를 증대시키면 임피던스도 크게 증가한다. 패널이 소프트 말단의 프레임 (및 이에 상응하는 저임피던스)에 연결되면 패널 임피던스의 증가는 경계부에서의 큰 부정합을 일으키고 프레임에 대한 에너지전달을 최소화한다.
상술한 2개의 실시예 이외에도, 경계부에서의 패널 두께의 급격한 증가/감소는 패널본체에로의 에너지복귀를 반영하는 것이다. 예를 들어, 엣지에서 패널두께가 급격히 증가할 경우 클램프고정된 경계부에 대해 근사치를 제공하며 및 경계부상의 에너지입사는 패널속으로 반사된다. 엣지는 따라서 안전하게 클램프고정 되거나 혹은 극소의 진동에너지를 함유하는 경우 지지될 수 있다.
패널두께를 변경하여 굴곡파 강도변화를 달성할 필요가 없다. 도 22는 일정두께로 되고 곡률반경이 패널영역 전체에 걸쳐 변화되는 패널을 도시한다. 이것은굴곡파강도의 변화를 유발한다. 도다른 접근은 도 23에서 나타낸 바와 같다. 패널은 골판지로서 중심부에 고굴곡강도를 및 외부영역은 이보다 작은 굴곡강도를 갖는다.
상술한 바와 같이 여러가지 예에서 패널두께는 변화할 필요가 없다. 예를들어, 굴곡강도는 물결무늬의 표면 혹은 연속단계에서 패널전체에 대해 변화할 수 있다. 몇가지 가능한 프로파일은 도 24에서 보는 바와 같다. 이러한 프로파일은 대응되는 물결무늬, 패널두께 및 기타에 의해 달성된다.
음향부재는 패널부재(1) 및 확성기 내에서 굴곡파를 여자시켜 음향출력을 발생하기 위하여 이 패널부재(1)에 고정되는 여자기(3)를 갖춘 확성기 내에 설치되기도 한다.

Claims (34)

  1. 굴곡파 진동을 지지할 수 있는 패널형 음향부재에 있어서,
    패널의 굴곡강도 및/또는 공간적인 질량밀도는, 패널의 굴곡파가 음향력 및/또는 방향성에 있어서 등방성 패널과 비교할 때 이보다 더 균일하게 공기중에 커플링 결합될 수 있도록, 최대 내지 최소 동시주파수의 비가 약 1.2 내지 1인 동시주파수 범위를 형성하기 위해 패널의 면적에 걸쳐 변화하는 것을 특징으로 하는 패널형 음향부재.
  2. 제1항에 따른 패널형 음향부재 및 부재에 커플링 결합된 트랜스듀서를 포함하는 음향장치.
  3. 패널(1) 및 음향출력을 일으키도록 부재 내에 굴곡파를 여자하기 위하여 패널(1)에 커플링 결합된 여자기(3)로 된 확성기에 있어서,
    상기 패널은 패널의 음향출력의 동시성 효과를 완화시키기 위한 제1항에 따른 패널형 음향부재인 것을 특징으로 하는 확성기.
  4. 제3항에 있어서,
    패널(1)의 굴곡강도는 패널면적의 적어도 10%의 면적에 걸쳐 변화하는 것을 특징으로 하는 확성기.
  5. 제3항 또는 4항에 있어서,
    굴곡강도는 최대값을 갖고 여자기(3)는 최대값의 적어도 70%인 굴곡강도를 갖는 위치에서 패널(1)에 커플링 결합되는 것을 특징으로 하는 확성기.
  6. 제3항 내지 5항 중 어느 항에 있어서,
    패널의 두께는 굴곡강도 범위 및 이에 따른 동시주파수를 제공하기 위해 패널(1)의 면적에 걸쳐 변화하는 것을 특징으로 하는 확성기.
  7. 제3항 내지 6항 중 어느 항에 있어서,
    굴곡강도는 패널(1)의 중심영역에서 최대값을 갖고 엣지쪽으로 가면서 감소하는 것을 특징으로 하는 확성기.
  8. 제7항에 있어서,
    여자기(3)는 굴곡강도 최대값의 근처에서 패널(1)에 커플링 결합되는 것을 특징으로 하는 확성기.
  9. 제3항 내지 8항 중 어느 항에 있어서,
    여자기(3)는 패널(1)의 최대 굴곡강도에 위치하는 것을 특징으로 하는 확성기.
  10. 제3항 내지 7항 중 어느 항에 있어서,
    패널강도는 패널(1)의 중심에서 최소값을 갖고 패널(1)의 엣지쪽으로 가면서 증가하는 것을 특징으로 하는 확성기.
  11. 제10항에 있어서,
    여자기(3)는 패널(1)의 평균강도보다 낮은 강도의 영역에서 패널(1)의 중심에 근접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 확성기.
  12. 제10항 혹은 11항에 있어서,
    패널(1)의 엣지 중 적어도 하나는 클램프 고정되고, 패널(1)의 굴곡강도는 적어도 하나의 클램프 고정된 엣지에서 최대인 것을 특징으로 하는 확성기.
  13. 제3항 내지 12항에 있어서,
    굴곡강도의 구배는 여자기 위치에 근접하여 밀집되는 것을 특징으로 하는 확성기.
  14. 제13항에 있어서,
    굴곡강도의 구배는 여자기(3) 위치에 근접하여 높고 여자기 위치에서 밖으로 연장되는 선을 따라 천천히 감소하는 것을 특징으로 하는 확성기.
  15. 제2항 내지 14항 중 어느 항에 있어서,
    굴곡강도는 패널부재의 엣지 주변에서 변화하는 것을 특징으로 하는 확성기.
  16. 제15항에 있어서,
    굴곡강도는 패널(1)의 엣지에서 최고이며 패널(1) 내부쪽으로 향하여 완만히 감소되는 것을 특징으로 하는 확성기.
  17. 제15항 또는 16항에 있어서,
    적어도 하나의 엣지가 지지체에 클램프 고정되는 것을 특징으로 하는 확성기.
  18. 제17항에 있어서,
    패널(1) 엣지의 굴곡강도는 엣지에서의 패널(1)의 기계적 임피던스가 지지체(13)의 임피던스와 부정합하도록 하는 것임을 특징으로 하는 확성기.
  19. 제3항 내지 6항 중 어느 항에 있어서,
    패널의 굴곡강도는 음향출력의 동시성 효과가 완화되도록 하는 물결패턴으로 변화하는 것을 특징으로 하는 확성기.
  20. 제3항 내지 19항 중 어느 항에 있어서,
    패널은 주파수 분포된 다수의 공진식 굴곡파모드를 갖는 분포식 패널인 것을 특징으로 하는 확성기.
  21. 음성 주파수 범위에서 공진식 굴곡파를 지지할 수 있는 패널(1) 및 음향출력을 발생하기 위해 패널 내에 공진식 굴곡파를 여자하는 패널(1) 상의 여자기를 포함하는 확성기에 있어서,
    패널(1)의 동시주파수가 동시성 상태인 적어도 하나의 파장의 길이 범위에 걸친 패널(1)의 면적에서 위치에 따라 변화하고, 이에 따라 패널(1)의 음향출력에 대한 동시성의 효과가 완화되는 것을 특징으로 하는 확성기.
  22. 제21항에 있어서,
    굴곡강도는 동시주파수가 변화하도록 패널 면적에 걸쳐 변화하는 것을 특징으로 하는 확성기.
  23. 음성 주파수 범위에서 공진식 굴곡파를 지지할 수 있는 패널 부재(1) 및 음향출력을 발생하기 위해 패널 내에 공진식 굴곡파를 여자하는 패널 부재(1) 상의 여자기를 포함하는 확성기에 있어서,
    패널 부재(1)의 굴곡강도는 패널의 엣지 영역에서 변화하는 것을 특징으로 하는 확성기.
  24. 제23항에 있어서,
    패널의 엣지는 클램프 고정되고 패널(1)의 굴곡강도는 패널 엣지쪽으로 가면서 급격히 증가하는 것을 특징으로 하는 확성기.
  25. 제1항에 따른 패널형 음향부재를 포함하는 음향흡수기.
  26. 제1항에 따른 패널형 음향부재를 포함하는 반사제어용 음향공진기.
  27. 제1항에 따른 패널부재를 포함하는 음향 엔클로우저.
  28. 제1항에 따른 패널부재를 포함하는 오디오 컴포넌트용 지지체.
  29. 제2항에 있어서,
    트랜스듀서는, 음향장치가 마이크로폰 역할을 하도록, 패널의 굴곡파를 전기신호로 변환시키는 것을 특징으로 하는 음향장치.
  30. 굴곡파 진동을 지지할 수 있는 음향부재 제조방법에 있어서,
    파속은 동시주파수 범위를 생성하기 위한 동시성 영역에서 특별히 변화되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  31. 제30항에 있어서,
    패널부재 및 패널크기를 선택하는 단계,
    패널의 초기 굴곡강도 프로파일을 선택하는 단계, 및
    패널 굴곡강도 프로파일을, 동시주파수 범위를 생성하기 위한 동시성 영역 주변에서 패널의 파속을 변화시켜 패널의 주파수 및 각응답을 개선하기 위하여, 반복하여 변화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  32. 제31항에 있어서,
    패널 프로파일을 반복적으로 선택하는 단계에서, 주파수에 대한 패널 내의 공진모드의 분포가 최적화 되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  33. 패널 재료, 패널 크기 및 여자기 종류를 선택하고,
    패널상의 초기 여자기 위치를 선택하고, 패널의 초기 굴곡강도 프로파일을 선택하고,
    패널의 주파수 및 각방향 음향응답을 완화시킬 위치 및 프로파일을 선택하기 위하여 여자기 위치 및 패널 프로파일을 반복적으로 변화시키고,
    반복적으로 선택된 패널 프로파일의 한 패널을 제공하고, 및
    반복적으로 선택된 위치에 여자기를 고정시키는 것을 포함하는 공진식 확성기 시스템의 제조방법.
  34. 제33항에 있어서,
    여자기 위치 및 패널 프로파일을 반복적으로 선택하는 단계에서, 주파수에 애한 패널 내의 공긴식 분포도 최적화 되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
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