3. 음압 (1)
# 본 글은 제가 공부를 하기 위해서 쓰는 글입니다. 만약에 틀린 부분이 있으면 지적해주시면 감사하겠습니다.
# 정확한 정보는 소중하니까요.
# 종종 있는 취소선은 제 개인적인 의견으로 제가 이해하기 쉽게끔 추가적인 글을 써놓은 것입니다. 무시하셔도 됩니다.
# (괄호) 속에 있는것도 제 개인적인 의견으로 제가 생각한 추가적인 의견입니다. 무시하셔도 됩니다.
# 굵은 글자는 제가 생각하기에 중요하다고 생각한 부분입니다. (아니라고 생각하면 무시하셔도 됩니다.)
그럼 시작합니다.
- 대기압의 압력 변화이며, 소리의 물리적인 크기를 나타냄.
- 압력이므로 단위는 파스칼(Pa)을 사용
1.1 파스칼
- 1 Pa는 1N의 힘이 1m^2이 가해진 상태
- 1기압 = 1,000hPa = 100,000Pa
- 1hPa는 100Pa이다.
- 우리 주위의 소리를 보면, 아주 작은 소리는 1/ 10,000 Pa이하를 말하고 아주 큰 소리가 1Pa이다.
- 10Pa가 넘으면 귀가 아픔
1.2 음의 세기
- 음의 진행 방양에 직각이고, 단위면적을 단위시간에 통과하는 음의 에너지 양을 파워로 나타낸 것.
- I = p^2 / dc [W/m^2] (아 쓰기 힘들다.. 대충 알아보자)
- p : 음향의 실효치
- d : 매질의 밀도
- c : 음속
- 매질의 밀도와 음속을 곱한것을 매질의 고유 음향 임피던스 라고한다.
1.3 음압 레벨
- SPL (Sound Pressure Level)
- SPL = 20 log ( p/p0 ) [dB]
- p0 : 기준음압
- 기준음압은 2*10^-4 µbar이다.
- 파스칼로 따지면 20 µPa이다.
- p : 음파의 순간음압
- 소리가 들리지 않는 수준을 기준레벨로 하고 0 dB이라고 한다.
- p0를 기준으로 그 이하의 소리는 못듣는다고 생각한다.
1.4 최소 가청 한계
- 20대 성인이 들을 수 있는 가장 작은소리 : 1kHz에서 20µPa 즉 1kHz에서 p0의 소리부터 들을 수 있다.
- 음압 레벨의 변화에 따른 소리크기 변화 그리고 그에 따른 지각 정도를 표로 나타내면 다음과 같다.
레벨 변화 |
파워 증가비 |
지각정도 |
1 dB |
1.26배 |
변화를 못느낌 |
3 dB |
2.00배 |
변화를 약간 느낌 |
6 dB |
4.00배 |
변화를 확실하게 느낌 |
10 dB |
10.00배 |
변화를 2배의 크기로 느낌 |
20 dB |
100.00배 |
변화를 4배 크기로 느낌 |
- 파워는 10배 늘어도 변화는 2배크기만 느낄수 있다.
1.5 음향 파워
- 음원으로부터 1초동안 발생하는 음파의 에너지
- 음향 파워 레벨(Sound Power Level)로 나타낼 수 있다.
- PWL = 10 log (W/W0) [dB]
- W : 측정하고자 하는 음향파워
- W0 : 기준 음향 파워 ( 10^-12 W)
