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공학/Noise & Vibration

소음의 물리적 특성 Part. 2 (음의 간섭, 맥놀이음의 반사와 투과, 마스킹 효과, 도플러 효과, 칵테일 파티 효과, 양이효과 )

by 깜장스 2022. 1. 26.
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1. 음의 간섭

 

   1) 정의
     
      두 개 이상의 음파가 겹쳐서 더해질 때, 파동의 합성에 의해 동위상으로 겹쳐지면 진폭이 증대되고,

      역위상으로 겹치면 진폭이 감소하는 것을 말함.

 

   2) 종류

 

      ① 보강간섭 : 여러 파동이 마루는 마루끼리, 골은 골끼리 만나면서 엇갈려 지나갈 때 그 합성파의 진폭은

 

                         개개의 어느 파의 진폭보다 크게 된다.

 

      ② 소멸간섭 : 여러 파동이 마루는 골과, 골은 마루와 만나면서 엇갈려 지나 갈 때 그 합성파의 진폭은

 

                         개개의 어느 파의 진폭보다 작게 된다.

  

      ③ 맥놀이 : 주파수가 약간 다른 두 개의 음원으로부터 나오는 음은 보강간 섭과 소멸간섭을 교대로 이루어

 

                     어느 순간에 큰 소리가 들리면 다음 순간에는 조용한 소리로 들리는 현상을 말하며 맥놀이 수는

 

                     두 음원의 주 파수차(절대치)와 같다

맥놀이 (출처 : 나무위키) 

 

2. 음의 반사와 투과 및 흡수

 

    1) 음향 에너지 보존의 법칙

 

       입사 = 반사 + 투과 + 흡수

 

    2) 반사법칙
        - 평탄한 장애물이 있을 경우 입사파와 반사파는 동일 매질 내 에 있고, 입사각과 반사각이 동일하다.

 

       ① 반사율 : 입사음 세기에 대한 반사음 세기의 비  

 


                        * 반사율이 1이면 흡음률은 0이다.

 

                       - 음파가 거울과 같은 매질에 입사할 때의 입사각과 반사각은 같다(반사법칙)

                       - 관 내를 음파가 통과할 때 관의 단면적이 급변하면 음파의 반사가 일어난다.

                       - 기공의 많은 자재는 반사음이 작기 때문에 흡음률이 대체로 크다.

       ② 투과율 : 입사음 세기에 대한 투과음 세기의 비

                      음 입사시 경계면에서 반사되지 않는 음파는 제2의 매질 속을 지나고 수직으로 투과하는 경우

                      투과음의 세기를 입사음의 세기로 나눈 값

                      * 투과율이 0에 가까울수록 차음 성능이 좋은 것.

           투과 손실은  

                      * 투과손실값이 클수록 차음 성능이 좋은 것.

       ③ 흡음율(흡수율) : 입사음 세기에 대한 입사음 세기와 반사음 세기의 차의 비

                                어떤 경계면에 대하여 반사되어 돌아오지 않는 비율을 말함.

                    (반사되어 돌아오지 않는 것이란?! 투과 + 흡수를 의미함, 다르게 말하면 입사 - 반사를 의미하기도함)

 

 

3. 마스킹 효과 (Masking Effect)

 

   1) 정의

       : 어떤 소리가 또 다른 소리를 들을 수 있는 능력을 감소시키는 음파의 간섭현상
        

         (두 음이 동시에 있을 때 한쪽이 큰 경우, 작은음은 더 작게 들리는 현상)

 

    2) 특징

       ㉠ 저음이 고음을 잘 마스킹한다.

       ㉡ 두 음의 주파수가 비슷할 때는 마스킹 효과가 대단히 커진다.

       ㉢ 두 음의 주파수가 거의 같을 때는 맥동 효과로 인해 마스킹 효과가 감소 한다.

       ㉣ 주파수가 높은 음에 대해 마스킹 될 음이 강하면 마스킹량도 크게 된다.

       ㉤ 마스킹 효과에 의해 청취 명료도가 소음에 따라 저하되기도 한다.

   3) 이용

       ㉠ 작업장 안에서의 배경음악(back ground music)

       ㉡ 자동차 안의 스테레오 음악

 

4. 도플러 효과 (Doppler Effect)

   - 발음원(진동원) 또는 관측점(수음자)이 이동할 때, 관측되는 파동의 주파수가 변화는 성질,

 

     (움직일때 들리는 소리의 주파수가 음원의 주파수와 다르게 느껴지는 효과)

     즉 음원이 움직일 때 그 진행방향 쪽에서는 원래 발음원의 음보다 고음(고주파음)으로,

     진행 반대쪽에서는 저음(저주파 음)으로 되는 현상

    - (예제)  기차역에서 기차가 지나갈때

 

      기차가 역으로 올때는 기차음이 고음으로 들리고, 지나친 후에는 저음으로 들리는 현상

 

5. 칵테일 파티 효과 (cocktail party effect)

    - 파티의 참석자들이 시끄러운 주변 소음이 있는 방에 있음에도 불구하고 대화자와의 이야기를 선택적으로

       집중하여 잘 받아들이는 
현상에서 유래한 말.

    - 주변 환경에 개의치 않고 자신에게 의미 있는 정보만을 선택적으로 받아들이는 것

 

      ‘선택적 지각(selective perception)’ 또는 ‘선택적 주의’라고 하는데,

 

       이런 선택적 지각이나 주의가 나타나는 심리적 현상을 일컫는다.

 

6. 양이 효과 (Binaural effect)

     - 인간의 귀는 두개이므로 음원의 발생위치를 그 시간과 위상차에 의해 구분할 수 있는 능력

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