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작성일 : 10-09-20 13:16
◈ 소음의 정의 ◈
 글쓴이 : 디세븐
조회 : 3,046  

1. 소리(Sound)
인간의 청력 기관을 통해 느낄수 있는 물리적 현상으로서 물리적 측면에서는 음파(Acoustic Wave)라고 하며 이는 탄성체를 통해 전달되는 밀도 변화의 파이다.

2. 소음(Noise)
듣기 싫은 소리(unwanted sound)를 총칭하며, 성질은 음(sound)과 동일하지만 원하는 소리인지 원하지 않은 소리인지는 객관적인 기준으로 정확히 정의하기 불가능에 가깝다.
다만 듣기 싫은 일상 생활을 방해하고, 인간의 생리적 기능에 변화를 주고, 청력을 저해하는 음을 지칭한다.

3. 파동
음에너지의 전달은 매질의 운동 에너지와 위치 에너지의 교번 작용으로 이루어진다. 즉, 매질 자체가 이동하는 것이 아니라 매질의 변형 운동으로 이루어지는 에너지 전달을 파동이라 한다.

4. 주기(Period)
한파장이 전달되는데 소요되는 시간을 말한다. 표시 기호는 T로 나타낸다.

5. 변위(Displacement)
진동하는 입자의 어떤 순간의 위치와 그것의 평균 위치와의 거리를 말한다. 표시 기호는 D이며 단위는 m이다.

6. 진폭(Amplitude)
진동의 진폭과 같이 진동하는 입자에 의해 발생하는 최대변위치이다. 표시기호는A, 단위는 m이다.
음파에 의한 공기압의 진동 진폭은 실제로 매우적어 10mm~수mm이다.

7. 음의 전파 속도(Speed of Sound)
음파가 1초 동안 전파하는 거리를 말한다. 표시기호는 C, 단위는 m/s이다.

단, t=온도(℃)

8. 음압(Sound Pressure)
P = Pm / √2 (N/㎡)
Pm(피크치)

9. 음의 회절(Diffraction of Sound Wave)
장애물 뒤쪽으로 음이 전파되는 현상이다. 음의 회절은 파장과 장애물의 크기에 따라 다르며, 파장이 크고 장애물이 작을수록 회절은 잘된다.

10. 가청주파수
건강한 사람이 들을 수 있는 주파수(16~20, 000Hz) 압력의 변화, 음압 레벨로 0 dB~130 dB이면 그 이상은 고통을 느끼는 한계 음압이다.

11. 음향 파워 레벨(PWL : Sound Power Level)
음향 파워란 음원으로부터 1초간에 방출되는 총소리 에너지로 정의되고 음향 파워 레벨은 다음과 같이 나타낸다.
PWL = 10 log W/Wo (dB)
단, 기준음향파워 Wo = 10 (Watt)

12. 음의 세기(SIL : Sound Intensity Level)
소리의 진행 방향에 수직한 단위 면적당 단위 시간에 지나가는 소리 에너지로 정의된다.
IL = 10 log I/Io (dB)
단, Io = 10 (Watt/㎡)

13. 음압 레벨(SPL : Sound Pressure Level)
음압을 데시벨 척도로 표시한 것이다.
SPL = 20 log P/Po
단, Po = 2×10 (N/㎡)

14. SPL과 PWL의 관계
PWL = 10 log(W/Wo) = 10 log(IS/10)
= 10 log(1/10) + 10 log S
= SPL + 10 logS
∴ SPL = PWL -10 logS 식에서

부지향성 점음원인 경우
ⓐ 자유공간 : SPL = PWL -20 log r -11 dB
ⓑ 반자유공간 : SPL = PWL -10 log r -5 dB

음향 파워 레벨(PWL)은 직접 측정 되지 않으므로 SPL을 측정하여 위의 식들에 의해 계산하여 구한다.

15. 투과(Transmission)
매질의 겅계에서 한쪽 매질로부터 다른쪽 매질로 파가 전달되는 현상이다.

16. 매질(Medium)
음파가 물질에 따라 전파하는 경우, 그 물질을 매질이라 한다.

17. 흡음(Absorption)
파동 에너지가 다른 형태의 에너지 (예, 열에너지)로 비가역적으로 전환되는 것을 말한다.

18. 청감보정회로(Weighting Network)
사람이 느끼는 청감에 유사한 모양으로 측정 신호를 변환시키는 장치를 소음계에 내장시킨 것으로, 설정된 등감각곡선으로부터 청감보정곡선을 작성하였으며, A특성회로는 음의 세기 레벨을 무시하고 청감 특성에 대해 보정한 것으로 많은 법령에서 채택하고 있다. 그림 1-2에서 보는 바와같이 A특성회로는 저주파 음에너지를 많이 소거시키며, C특성회로는 측정신호에 거의 변화를 주지 않는다.

▲ 그림 1-2 청감보정회로별 상대응답
A- 청감보정곡선 : 저음압 레벨에 대한 청감응답
B- 청감보정곡선 : 중음압 레벨에 대한 청감응답
C- 청감보정곡선 : 고음압 레벨에 대한 청감응답

중심주파(Hz) 보정량(dB)
31.5 -39.4
63 -26.2
125 -16.1
250 -8.6
500 -3.2
1K 0
2K +1.2
4K +1.0
8K -1.1
▲ 표 1-1 A 특성 청감보정량 (1kHz 기준)
                                                      (at 20℃)
재질명 음속(m/s)
공기 344
물(담수) 1,372
콘크리트 3,048
나무 3,353
강철 5,182
1,219
유리 3,658
▲ 표 1-2 각 재질별 음속

發 聲 受 音
구 분 주파수(Hz) 구 분 주파수(Hz)
사람 85~5,000 사람 16~20,000
450~1,080 15~50,000
고양이 780~1,520 고양이 60~65,000
박쥐 10,000~120,000 박쥐 1,000~120,000
귀뚜라미 7,000~100,000 귀뚜라미 100~15,000
토끼 2,000~13,000 토끼 250~21,000
▲ 표 1-3 발성 및 수음별 주파수 특성

19. 등청감 곡선(Equal Loudness Contours)
소리의 주관적인 또는 감지되는 크기는 몇가지 복잡한 요소에 의해 결정된다. 그러한 요소 중의 하나는 인간의 귀가 모든 주파수에서 동일한 감도를 갖지 못한다는 것이다.
더욱 복잡하게 만드는 것은, 각기 다른 주파수에서 감도가 달라지는 현상이 높은 음압대보다는 낮은 음압대에서 더욱 현저해 진다는 것이다. 이것은 청감곡선군으로부터 알수 있다.
그림 1-3은 50kHz 음압과 동일한 크기를 갖도록 하려면 임의의 주파수에 필요한 음압이 어느 정도인가를 나타내고 있다.
예를 들면, 50Hz 음은 70dB인 1kHz음질과 동일한 주관적 크기를 갖기 위하여 음압이 15dB 더 높아야 한다.