HiFi 스피커든 홈시어터든, 녹음실이든 영화관이든 스피커 시스템은 실내와 상호 작용합니다. 건축 관련 국가 표준은 일반적으로 주택의 차음 성능 지표를 규정하지만, 반사음 처리에 대한 내용은 포함하지 않는 경우가 많습니다. 일반적으로 방에 음향 처리가 이루어지지 않으면 스피커가 아무리 좋더라도 실내 간섭으로 인해 병목 현상이 발생합니다. 이때 음향 처리재는 필수라고 할 수 있습니다.
방음재는 기능에 따라 흡음재 , 확산재, 차음재로 크게 나눌 수 있습니다. 그중에서도 일반적인 흡음 패널 외에도 저주파를 전문적으로 흡수하는 저주파 트랩이 있습니다. 하지만 여기서는 먼저 흡음재와 차음재의 차이점에 대해 이야기하고자 합니다. 많은 사람들이 이 부분을 오해하고 있습니다. 둘의 차이를 이해하려면 소리가 벽에 도달한 후 어떻게 계속 전파되는지 먼저 알아야 합니다.
입사음 - 반사음 = 흡음계수
입사음 - 전달음 = 전달 손실
소리의 일부는 벽에 의해 흡수되어 열에너지로 변환됩니다.
위의 관계식에서, 방음은 투과되는 소리를 최소화하는 것만으로도 충분하지만, 반드시 좋은 흡음 성능을 보장하는 것은 아니라는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 극단적인 예를 하나 들어보겠습니다. 방의 벽이 매우 매끄러운 이중벽이라면, 이중벽 설계 덕분에 방음 성능이 매우 좋습니다. 그러나 벽이 매우 매끄러우면 반사음, 특히 고주파음이 매우 강해져 흡음 효과가 매우 떨어집니다.
실제로 유사한 디자인이 매우 흔합니다. 예를 들어 이중 방음 유리는 차음 효과가 좋지만, 유리 표면이 매끄러워 반사음이 매우 강합니다. 이러한 이중 방음 유리는 흡음 효과가 거의 없습니다.
동시에 일반적인 방음재는 보통 보통 수준의 방음 성능을 갖고 있으며, 보통 같은 두께의 벽만큼 좋지 않습니다.
소음 흡수재
기존의 흡음재는 다공성 물질, 즉 음향 저항 흡음재로 알려져 있습니다. 음파의 본질은 일종의 진동입니다. 정확히 말하면, 스피커 시스템의 경우 공기의 진동입니다. 공기의 진동이 이 흡음재에 전달되면, 미세한 다공성 구조에 의해 진동이 점차 완화되어 열에너지로 변환됩니다.
음향 흡수재가 두꺼울수록 이러한 작은 공동이 소리 전파 방향에 더 많이 존재하고, 무작위로 또는 작은 각도로 입사하는 소리에 대한 흡수 효과가 더 좋습니다.
반면, 음향 저항성 흡음재는 효과적인 흡수를 위한 저주파 차단 주파수를 가지는데, 이는 일반적으로 흡음재의 두께와 관련이 있으며, 이를 위해서는 파장의 약 1/4이 필요합니다. 따라서 음향 저항성 흡음재를 저주파 흡수에 사용하는 것은 거의 불가능하며, 저주파 흡수에는 다른 유형의 가공 재료가 필요합니다.
동시에 흡음재의 흡음 계수는 소리의 입사각과도 관련이 있습니다. 예를 들어, 고밀도 섬유판은 큰 각도에서도 소리를 반사할 수 있습니다.
확산재료
첫째, 우리는 소리 확산이 무엇인지, 확산 물질의 역할이 무엇인지 이해해야 합니다.
소리가 벽에 입사하면 소리의 일부는 기하학적 방향을 따라 빠져나가 계속 전파되지만, 일반적으로 이 과정은 절대적인 "정반사"가 아닙니다. 이상적인 절대 반사라면 소리는 표면을 통과한 후 정확히 기하학적 방향으로 빠져나가야 하며, 출구 방향의 에너지는 입사 방향과 일치해야 합니다. 이 과정에서 에너지 손실은 발생하지 않으며, 이는 확산이 전혀 일어나지 않는 것으로, 또는 광학에서는 정반사로 더 일반적으로 이해됩니다.
이상적인 확산에서는 주 방출 방향이 없습니다. 소리는 표면에 입사한 후 공간의 모든 방향으로 균일하게 방출됩니다. 이는 광학에서 일반적으로 난반사로 이해될 수 있습니다.
물론 이 모든 것은 소리의 파장과 같은 요인과도 관련이 있습니다. 실제 청취 환경은 일정량의 확산을 필요로 할 뿐만 아니라, 바닥부터 천장까지 유리창 전체와 같은 강한 반사를 피해야 합니다. 하지만 이는 반사음이 더 복잡해지고 계산량도 더 많아진다는 것을 의미합니다.
때로는 일정량의 반사음이 필요하지만, 특별히 강한 반사음이 필요하지 않은 경우에는 해당 위치에 확산재를 배치할 수 있습니다. 예를 들어, 방에 흡음재가 가득 차 있으면 소리가 너무 많이 흡수되는 경우가 있습니다. 확산재는 초기 반사음을 줄이는 동시에 후기 반사음을 확보하여 작은 방에서도 일정한 잔향 효과를 얻을 수 있습니다. 스테레오 스피커 시스템의 경우, 방에 일정량의 확산재를 배치하는 것이 권장되며, 홈시어터 시스템의 경우 확산재를 적절히 줄이거나 경우에 따라 완전한 흡음 설계를 적용할 수 있습니다.
앞서 언급했듯이, 확산 물질의 최저 유효 주파수 또는 최저 확산 주파수는 디퓨저의 돌출부 크기와 관련이 있습니다. 디퓨저의 돌출부가 많을수록 효과적으로 확산될 수 있는 주파수는 낮아집니다.
이러한 유형의 디퓨저는 로마 기둥 모양으로 제작되면서도 미적인 디자인 감각을 유지하는 경우도 있습니다. 실제로 많은 오디오파일의 방이 현재 크지 않기 때문에 이러한 디퓨저가 필요하지 않을 수도 있습니다. 일반적인 700차 잔류 확산판의 유효 주파수는 약 1000~XNUMXHz입니다. 경우에 따라 주파수 선택도 상황에 따라 달라야 합니다.
동시에, 일반적인 HiFi 스피커 시스템, 홈시어터, 그리고 기타 소형 홈 오디오 환경에서는 과도하게 돌출된 디퓨저를 사용할 필요가 없습니다. 소리의 확산은 일반적으로 기하학적 음향학으로 설명되기 때문에, 주파수가 실내의 과도한 주파수보다 낮아지면 파동 음향학의 범주에 속합니다. 또는 작은 방에 적합한 확산 재료는 일반적으로 오페라 하우스나 콘서트 홀에 적합한 재료만큼 두껍지 않아도 됩니다.
베이스 트랩
앞서 언급했듯이, 음향 저항성 흡음재가 저주파를 효과적으로 흡수하는 것은 거의 비현실적입니다. 저주파 흡수를 위해서는 다른 원리를 이용하는 재료가 필요한 경우가 많습니다.
헬름홀츠 공명기는 매우 일반적인 음향 구조로, 자동차 및 오토바이 배기관 소음 감소와 같은 응용 분야에 자주 사용됩니다. 원리는 공동 V에 작은 구멍을 열고 짧은 관을 연결하여 가장 간단한 장치인 헬름홀츠 공명기를 만드는 것입니다. 짧은 관 안의 공기 기둥 S가 교란되어 공동 안으로 이동하면 공동 안의 가스가 압축되어 압력이 증가합니다. 공기 기둥 S의 안쪽으로의 이동은 차단되어 바깥쪽으로 이동합니다. 평형 위치를 지난 후에는 관성 때문에 계속 바깥쪽으로 이동합니다. 현재 공동 안의 압력이 감소하여 공기 기둥 S가 바깥쪽으로의 이동을 멈추고 안쪽으로 이동하며, 이러한 사이클이 반복됩니다.
막형 기계적 공명 흡음재는 저주파수용 흡음재 의 또 다른 유형으로 , 일반적으로 다층 벽 구조와 같은 건축 설계에 적용됩니다.
실내 정재파와 같은 요인으로 인해 특정 주파수 대역에서 일반적으로 추가 이득이 발생하여 저주파 "울림" 공진이 발생합니다. 저주파 트랩은 이러한 실내 모드로 인한 피크 간섭을 어느 정도 제거할 수 있습니다. 물론, 여러 대의 서브우퍼 또는 DSP 디지털 신호 처리와 같은 방법도 사용할 수 있습니다.
방음재
앞서 자세히 설명했듯이, 재료의 차음 성능과 흡음 성능은 서로 다릅니다. 흡음재는 종종 재료 내부의 작은 기공 구조를 활용합니다. 그러나 이 작은 기공 구조는 일반적으로 음파의 전달을 초래합니다. 재료에서 소리가 더 이상 전달되고 전파되는 것을 막기 위해서는 기공 구조를 최대한 줄이고 재료의 밀도를 높여야 합니다.
일반적으로 방음재의 차음 성능은 재료의 밀도와 관련이 있습니다. 고밀도 방음재를 사용하면 방의 방음 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 그러나 단층 방음재는 여전히 한계가 있습니다. 이 경우 이중층 방음 처리를 사용하여 두 겹의 방음재에 추가적인 감쇠재를 추가할 수 있습니다. 단, 두 겹의 방음재는 동일한 두께로 시공하여 동일 주파수의 반복을 피해야 합니다. 실제 시공 및 마감 작업 시에는 먼저 주택 전체에 방음 처리를 한 후, 흡음 및 확산 처리를 해야 합니다.
스피커 시스템에는 음향 처리가 필수적입니다. 하지만 음향 처리는 무작위로 적용되는 것이 아닙니다. 관련 기본 지식을 이해하는 것은 올바른 음향 처리를 위한 중요한 전제 조건입니다. 음향 처리 설계는 실내, 스피커 시스템 등과도 밀접한 관련이 있습니다. 정해진 정답이나 해결책은 없으며, 결국 실제 상황에 따라 결정됩니다.
SINOYQX 멜라민 폼에 대한 자세한 정보는 [email protected] 으로 문의하시거나 +86-28-8411-1861로 전화 주시기 바랍니다.
일부 사진과 글은 인터넷에서 복사한 것이며, 저작권은 원저자에게 있습니다. 침해가 있을 경우 삭제를 위해 저희에게 연락해 주시기 바랍니다.