Absorption, Absorption Coefficient, Accelerometer, A/D Converter,Microphone (흡수, 흡수 계수, 흡음계수, 흡음률, 가속도계, A/D 변환기,마이크로폰)

1. Absorption, 흡수

 

임의의 에너지가 다른 형태의 에너지로 비가역적으로 전환되는 것으로, 음향 에너지의 흡수는 흡음으로 나타낸다.

 

2. Absorption Coefficient, 흡수 계수, 흡음계수, 흡음률

 

음향 에너지가 임의의 물체에 흡수되는 정도를 의미하며, 흡음계수, 또는 흡음률로 불리워진다.

 

흡음률은 대상이 되는 물질에 입사되는 각도에 따라 다르나 수직입사인 경우에 가장 높은 값을 갖게 되므로

 

이를 흡음 설계시의 극한 값으로 이용한다.

 

흡음 계수를 측정하는 관내법은 정재파관이나 두개의 마이크로폰을 이용하여 음파를 분리하는 방법이다.

 

전자는 실험 횟수가 많고 각 주파수별 동일한 실험과정을 반복하는 단점이 있고, 후자는 스펙트럼을 이용하여

 

주파수별 흡음 계수를 쉽게 구할 수 있다. 이외에도 잔향실법 및 무향실 법 등이 있다.

 

최근에는 음이 경사 입사하는 경우에 마이크로폰 어레이를 이용하여 입사각도별 흡음 계수를 측정하는 방법들이

 

소개되고 있다.

 

 

3. Accelerometer, 가속도계

 

 

PCB 가속도 센서

가속도를 측정하는 센서를 의미하며, 보통 압전형 (Piezoelectric type) 가속도계가 사용된다.

 

저주파 대역에서는 감도가 우수한 스트레인 게이지형 가속도계가 널리 사용되며 또한 전기 동부하형 가속도계도

 

저주파에서 우수한 성능을 나타낸다. 압전형 가속도계의 원리는 압전형 물질 상부 혹은 측면에 가속도에 반응하는

 

질량을 부착하여 질량의 움직임에 따라 발생하는 압전형 물질의 변형률(Strain)을 이용한다.

압전형 가속도센서(출처:Wiki)

 

일반적으로 압전형 가속도계는 FET(Field effective transistor)형 증폭기를 내장하고 있다.

 

이러한 방법을 통하여 낮은 출력 임피던스를 가질수 있고 비교전 긴 출력선을 사용할 수 있다.

 

전기동부하형은 가속도계용 질량을 영구자석을 사용하는 것이 일반적이며, 진동에 의해서 영구자석이 운동하면,

 

옆에 장착된 코일에 유도 존류가 발생되어 가속도를 측정한다.

 

이러한 형의 가속도계도 작은 출력 임피던스를 갖고 있다.

 

4. A/D Converter,  A/D 변환기

 

아날로그 신호를 디지털 수치신호로 변환하는 장치로서 각종 디지털 신호처리를 위해 사용된다.

 

A/D 변환기의 성능은 신호의 크기 변화 감지 정도를 의미하는 분해능(resolution)과,

 

신호 수집의 시간 간격을 의미하는 샘플링 주파수에 의해 평가된다.

 

5. Microphone, 마이크로폰

 

 

음압을 전기 신호로 바꿔주는 장치로서, 음압 측정용 담침자 또는 탐촉자라고도 한다.

 

대부분의 마이크로폰은 음의 압력에 대하여 반응하는 압력형 마이크로폰이며, 압력에 따라 변형을 일으키는

 

다이아프램을 내장하고 있다.

 

다이아프램의 운동을 전압 신호로 변환하는 방법에 따라서 컨덴서형, 압전형, 동부하형 등으로 나뉜다.

 

콘덴서형 마이크로폰 ( 출처 : https://m.blog.naver.com/its-21/220776838634 )

 

컨덴서형은 종래의 분극 전압을 걸어주어야 하는 것과 영구적으로 분극을 유지하도락 한 일렉트릿을 사용함으로써

 

분극 전압을 가하르 필요하 없는 익렉트릿  콘덴서 마이크로폰이 있다.

 

마이크로폰의 특성은 측정할 압력에 대해 출력 전압의 비를 감도로 나타낸다.

 

감도는 주파수, 방향, 습도나, 온도 등의 환경의 영향을 받으며, 마이크포론의 종류 및 치수에 따라 다르다.

 

또한 입력파형과 같은 출력 파형을 나타낼 수 있는 압력의 범위인 동적 범위도 마이크로폰의 중요한 특성이다.