북이 둥근 이유
- 글쓴이
- 우하하하핫
- 등록일
- 2016-03-29 10:36
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현재 음향방출 소자에 관한 연구를 하고 있는 박사과정입니다.
음향을 방출시키는 소자의 형태에 관해 궁금하여 질문드립니다.
가장 저희가 쉽게 볼수 있는 음향방출 시키는 소자는 '북'이라는 생각이 드는데요.
북이 둥근이유에 관해서 자세히 설명해주실 수 있으신분 계신가요?
boundary condition과 관련이 있나요? 북이 사각형태로 생기면 fill factor입장에선 가장 좋을거 같은데
공학적으로 둥근형태를 가지고 있을때 음향방출 강도가 강해진다는것을 수식적으로 증명하거나
아니면 정성적으로 설명이 가능 할까요?
다른 사람들 의견
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JonJ
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Numerical Analysis 할 수 있는 툴은 가지고 계세요? 그렇다면 당장 시뮬레이션해서 결과를 비교해보시면 될텐데.
전 광전자공학을 전공했는데 주파수 영역만 다를 뿐 개념은 비슷하니까 생각해보면,
1) BC하고는 관계가 없겠죠. 지금은 모양을 물어보셨으니.
2) fill factor는 북이 infinitely repetitive 하다고 가정하면 고려를 해야겠지만 역시 모양이랑 관계가 없을 겁니다.
북은 아시다시피 단 한 개를 사용합니다. 따라서 FF를 고려할 필요도 없죠. 다만 소자를 만들 경우 작은 북들을 계속 붙이실텐데 이 경우 북(individual cell)들의 간격, 북의 크기 등이 북의 모양보다는 많이 중요합니다.
전자기쪽으로라면 강도를 계산할 수 있는 수식들이 많죠. 최근 음향학 쪽으로도 논문들이 많이 나오니 일단 리뷰논문부터 찾아서 읽어보세요. -
돌아온백수
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한가지 이유만은 아닐것 같네요.
호수에 돌을 던지면, 파동이 원으로 전파되지요? 원이 아니라면, 에지에서 반사되는 파동과 상쇄되거나 증폭되거나 해서, 전체 모양이 달라질거에요. 파동의 모양이 다르다는 것은 소리가 달라지는 거죠. 주파수 성분도 여러가지가 되고, 음색이 달리 들릴거에요.
또, 생각해 볼 수 있는 것이 북가죽을 팽팽하게 당겨야 진동수를 유지할 수 있겠죠. 균일하게 당기기 좋은 모양이 원이죠. 원이 아니면, 불균일한 면적이 커져서, 거기에서 또 반사파가 나오고 소리가 달라질거에요.
그런데, 음색은 다분히 개인취향이라, 찌그러진 소리가 좋은 사람도 있어요. 아마도, 많은 사람들이 좋아하는 음색을 찾다가 원이 되었을거라 짐작이 되네요. -
살얼음
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1. 연주에서 1차 모드인 저음이 필요했고,
2. 북가죽 장력을 견디기에 동그란 테가 구조적으로 좋고,
3. 예뻐서?
라고 생각합니다. -
JonJ
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여기에 글을 적지말고 해당 랩의 포스트닥이나 교수님께 물어보는게 나을 거 같은데요. 일단 그림도 있어야 할 거 같고.
기본적으로 "돌아온 백수"님 말이 맞으려면 북이 진동하는 특정진동수가 (resonant freq)가 음역대(operating frequency range) 안에 있느냐부터 따져야 합니다. 파동이 원으로 전파되는 것은 돌 모양과 전혀 상관없는거죠.
단지 돌이 너무 작거나 너무 크면 일반적인 파동모양을 얻을 수 없겠죠. 너무 작으면 파동이 아이예 안 일어나거나 너무 크면 물이 첨벙 튀는 것만 볼 겁니다. 그 경우는 어차피 우리가 필요없는 아웃풋들이죠. 북은 소리를 잘 내는게 존재의 이유니까요.
따라서 엔지니어의 관점에서는 이러한 특정소자들이 어떻게 배열되어 있는가를 고려합니다. 특정진동수와 북 여러개를 조합했을 때의 음색, 그것이 증폭되느냐죠. 개념 자체는 쉽습니다. 모양은 detail이죠. -
은하수
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공학적인 접근도 중요한데 당시의 인류가 왜 둥근 모양을 채택했는지 볼 필요가 있습니다.
가장 쉬운건 둥근 북과 네모난 북을 만들어서 차이를 보는 겁니다. 단순히 미적 이유인지
제작상 편의성 탓인지 아니면 소리에 차이가 있는지 등이지요. 만약 소리에 차이가 없다면
지금 학생의 접근은 애시당초가 무의미한 일이 되는것이구요. -
슈리슈리
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모나면 가죽이 찢어져서 아닐까요?
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clouds
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돌백님께 한표~!
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윤덕턴스
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다른 박사님, 교수님들에게 이메일 같은 걸로 물어보시든지, 외국사이트 찾아보시던지, 관련 논문 찾아보시든지 하세요.
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우하하하핫
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많은 의견 감사드립니다.
제가 대표적인 예로 북으로 질문을 드려서 너무 북에 집중이 되어버렸네요.;
사실 북이던 어떤 음향을 방출시키는 소자든 동일한 질문입니다.
스피커 형태도 대부분 둥근형태로 생겼구요...
진동하는 멤브레인의 경우 원형으로 대체로 생긴 이유에 관해 명확한 이유를 찾지못해
이렇게 질문을 드립니다.
사실 관련연구를 하고있는 제가 답변을 드려야되는 부분인데 이렇게 질문을 드려
부끄러운 마음도 있네요. -
돌아온백수
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역사가 있는 것들은 찾기 어려운 이유가 있을 수 있어요. 다른 모양, 다른 다각형이 제조에 어려웠을 수도 있어요. 똑 같이 반복해서 만들었을때, 생산성이 낮았을 수 있죠. 원은 방향에 관계없이 제작할 수 있다는 장점이 있습니다. 생산성을 따져보면, 수작업의 경우에 물건을 매번 정렬해야 하는 작업이 훨씬 오래걸립니다.
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三餘
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늦은 답변인데 멤브레인의 진동을 물라학적으로 다룬 교과서를 보기 바래요. 가장 간단한 형태가 원형일 때도 특정 주파수 하나만 나오지 않을 겁니다. 원형에서 벗어나면 더욱 복잡해져 진동수가 (주파수가) 아주 chaotic하게 바뀔 수 있을 겁니다.
