슬림 스피커 진동판의 분할진동 모드와 열전달 관계 분석을 통한 진동 패턴 예측 Vibration Pattern Prediction through The Analysis on the Break-up Mode and the Heat Transfer Relationship of Slim Speaker Diaphragm원문보기
이 논문에서는 레이저를 통한 진동판 스캔과 열화상 카메라를 사용한 진동판 촬영, 두 가지 방법을 비교하며 슬림 스피커의 분할 진동을 검출하는 방법에 대해 살펴본다. 슬림 스피커는 평판형의 구조적인 특성상 분할진동이 두드러지게 나타나고, 설치되는 공간이 좁아 무빙 코일에서 발생하는 열의 냉각이 제한적이다. 이런 특성으로 인해 슬림 스피커에서 분할진동이 제품의 품질에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 진동판에서 일어나는 분할진동의 영향과 무빙 코일에 의한 진동판의 열전달 관계를 비교 탐색한다. 비교를 위한 실험은 분할진동 모드의 측정과 진동판의 열 변화 측정을 진동판 스캔과 열화상 카메라 촬영의 2단계의 실험으로 진행한다. 동일 주파수에서 발생하는 분할진동 모드와 열전달 형태를 비교하여 서로 간에 어떤 영향을 미치고 있는 지 파악할 수 있다. 그리고 이를 통해 발견한 연관성을 통해 쉽게 촬영할 수 있는 열화상만으로도 슬림 스피커가 가지는 분할진동의 형태와 경향성을 빠르게 파악하여 최적 설계에 도움이 되는 자료로 사용할 수 있을 것이다.
이 논문에서는 레이저를 통한 진동판 스캔과 열화상 카메라를 사용한 진동판 촬영, 두 가지 방법을 비교하며 슬림 스피커의 분할 진동을 검출하는 방법에 대해 살펴본다. 슬림 스피커는 평판형의 구조적인 특성상 분할진동이 두드러지게 나타나고, 설치되는 공간이 좁아 무빙 코일에서 발생하는 열의 냉각이 제한적이다. 이런 특성으로 인해 슬림 스피커에서 분할진동이 제품의 품질에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 진동판에서 일어나는 분할진동의 영향과 무빙 코일에 의한 진동판의 열전달 관계를 비교 탐색한다. 비교를 위한 실험은 분할진동 모드의 측정과 진동판의 열 변화 측정을 진동판 스캔과 열화상 카메라 촬영의 2단계의 실험으로 진행한다. 동일 주파수에서 발생하는 분할진동 모드와 열전달 형태를 비교하여 서로 간에 어떤 영향을 미치고 있는 지 파악할 수 있다. 그리고 이를 통해 발견한 연관성을 통해 쉽게 촬영할 수 있는 열화상만으로도 슬림 스피커가 가지는 분할진동의 형태와 경향성을 빠르게 파악하여 최적 설계에 도움이 되는 자료로 사용할 수 있을 것이다.
In this paper, In this paper, we use two methods to compare the slim speakers. That way, the diaphragm scan using laser and diaphragm photographed using a thermal imaging camera. Slim speaker has the structure of a flat plate type. Break-up mode by this characteristic is displayed in a larger size. ...
In this paper, In this paper, we use two methods to compare the slim speakers. That way, the diaphragm scan using laser and diaphragm photographed using a thermal imaging camera. Slim speaker has the structure of a flat plate type. Break-up mode by this characteristic is displayed in a larger size. Further, since the installation space is narrow, it has limited moving coil cooling. As a result, the break-up mode slim speakers, a significant impact on quality. In this study, try to connect the break-up mode of the diaphragm, the heat transfer mode of the diaphragm. Experiment for comparison, a two-step. The first step is to measure the divided vibration through the vibration plate scan. The second step measures the diaphragm photographed using a thermal imaging camera. Then, compare the results of both of the same frequency. Thus, comparing the heat transfer pattern and the pattern of break-up mode. Tend to be analysis of break-up mode from the pattern comparison, and document for the optimum design.
In this paper, In this paper, we use two methods to compare the slim speakers. That way, the diaphragm scan using laser and diaphragm photographed using a thermal imaging camera. Slim speaker has the structure of a flat plate type. Break-up mode by this characteristic is displayed in a larger size. Further, since the installation space is narrow, it has limited moving coil cooling. As a result, the break-up mode slim speakers, a significant impact on quality. In this study, try to connect the break-up mode of the diaphragm, the heat transfer mode of the diaphragm. Experiment for comparison, a two-step. The first step is to measure the divided vibration through the vibration plate scan. The second step measures the diaphragm photographed using a thermal imaging camera. Then, compare the results of both of the same frequency. Thus, comparing the heat transfer pattern and the pattern of break-up mode. Tend to be analysis of break-up mode from the pattern comparison, and document for the optimum design.
이 논문에서는 분할진동을 쉽게 예측할 수 있는 방법에 대해서 알아본다. 1단계 실험으로 슬림 스피커의 진동판을 레이저로 스캔하여 특정 주파수에서 발생하는 분할진동 모드를 파악하고, 2단계 실험에서 특정 주파수에서 시료를 열화상 카메라로 촬영하여 레이저 스캔 결과와 비교하여 상관관계를 살펴본다.
제안 방법
이 논문에서는 분할진동을 쉽게 예측할 수 있는 방법에 대해서 알아본다. 1단계 실험으로 슬림 스피커의 진동판을 레이저로 스캔하여 특정 주파수에서 발생하는 분할진동 모드를 파악하고, 2단계 실험에서 특정 주파수에서 시료를 열화상 카메라로 촬영하여 레이저 스캔 결과와 비교하여 상관관계를 살펴본다.
대상 데이터
열화상 촬영은 촬영되는 온도 자체 보다는 진동판에 분포되는 열전도 차이를 살펴봄으로써 고주파수의 분할 진동 모드가 발생하는 영역과의 상관관계를 연결해 볼 수 있다. 실험은 시료 A, B를 모두 진행하되, 시험 결과는 시료 A를 중심으로 나타낼 것이며, 시료 B의 결과는 추가 보강을 위한 자료로 사용된다.
실험을 위해 박형의 TV에 사용되는 시료와 포터블 기기에 사용되는 시료 2종을 준비하였다. 두 시료 모두 밀폐되지 않은 유닛 상태이다.
성능/효과
따라서 상기의 결과를 살펴 볼 때 각 주파수의 진동 특성이 열 분포의 형태에 변화를 주고 있다는 것을 비교해 볼 수 있으며, 레이저로 스캔한 분할 진동의 패턴과 열화상 카메라로 측정한 열전달 패턴의 상관성이 나타난다고 할 수 있다.
후속연구
다만 아쉬운 점으로 본 논문에서는 사용한 샘플 시료가 단순하고, 발생한 분할진동 모드가 한정적이라 진동판의 열 전단 영역과의 연관 관계가 세밀하지 않다. 따라서 현재는 의심 영역을 열화상으로 빠르게 부각해 볼 수 있다는 점을 주목해야 한다.
따라서 현재는 의심 영역을 열화상으로 빠르게 부각해 볼 수 있다는 점을 주목해야 한다. 차기 연구에서는 진동판의 열전달 관계에 관하여 좀 더 세밀한 연계를 설정함과 동시에 구조적으로 취약한 다른 형태의 스피커 진동판의 진동 모드에서도 검증해 보고자 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
분할진동을 쉽게 예측할 수 있는 방법으로 어떤 실험을 하였나?
이 논문에서는 분할진동을 쉽게 예측할 수 있는 방법에 대해서 알아본다. 1단계 실험으로 슬림 스피커의 진동판을 레이저로 스캔하여 특정 주파수에서 발생하는 분할진동 모드를 파악하고, 2단계 실험에서 특정 주파수에서 시료를 열화상 카메라로 촬영하여 레이저 스캔 결과와 비교하여 상관관계를 살펴본다.
슬림 스피커란?
슬림 스피커는 그림 1. 과 같이 무빙 코일의 얕은 구동 깊이와 평판형 진동판을 가진 스피커를 의미한다. 콘 형태의 스피커의 경우 무빙 코일에 연결된 스파이더 라고 불리는 댐퍼가 기계적인 지지구조를 형성한다.
슬림 스피커의 단점은?
디스플레이 기술의 발전에 힘입어 TV, 모니터, 노트북 등의 제품은 박형의 디스플레이를 가지고 되고, 이에 따라서 제품에 포함된 스피커도 점점 슬림해 지고 있다. 슬림 스피커는 구동부의 깊이가 얕아 서스펜션 구조가 취약하고 평판형의 진동판 형태로 인해 강성 확보가 어려워 분할진동에 대한 영향과 내부의 열 변화의 영향을 크게 받는다. 분할진동이란 무빙 코일을 사용한 스피커 에서는 정도의 차이가 있지만, 기본적으로 발생되는 현상이다.
참고문헌 (6)
Peter Larsen, "Geometrical Stiffness of Loud speaker Cones", Audio Engineering Society, 116th Convention, Convention Paper 6095, pp. 1, Berlin, Germany, May 2004.
Sei-Jin Oh, Theory and Design of Loudspeaker, SeokHakDang, pp. 102, 2011
Ki-Su Kang, "A Study on Thermal Strain Analysis of Composite Materials by ESPI", Dept. of Mechanical Design Engineering, Chosun University, pp. 5, 1999.
Wolfgang Klippel and Joachim Schlechter, "Measurement and Visualization of Loudspeaker Cone Vibration", Audio Engineering Society, 121st Convention, Convention Paper 6882. pp. 12, San Francisco, CA, USA, 2006
J. H. Chung, N. S. Goo, H. C. Park, K. J. Yoon, "A Study on thermal deformation behavior of laminates composed of different material layer", Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conferenc, pp. 54, 2000
Kyeong Min Kim, Seong Keol Kim, and Keun Park, "Investigation on Vibration Characteristics of Micro Speaker Diaphragms for Various Shape Designs", Journal of the Korean Society of Precision Engineering, v.30, no.8, pp. 791, 2013.
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