Sound Intensity, Sound Volume   소리의 세기, 소리의 강도, 음의 세기, 음의 강도, 소리의 크기, 음의 크기, 음향 강도, 음향 세기, 음량

(2017-12-10)

소리 세기, 음 세기

1. 소리의 세기 이란?소리의 세기/강도 (Sound Intensity, SI) 
     - 음향 에너지단위면적당 전달되는 시간율 : [W/㎡]                   ☞ 파동 세기 참조
        . 음파에 의해 전달되는 음향 에너지단위면적당 순간 전달량 

  ㅇ 소리 세기의 정의
     - 음향 에너지단위 면적당 전달되는 시간율 : [J/(㎡ s) 또는 W/㎡]
        . 즉, 단위 시간(t) 당 단위 면적(A) 당 수직으로 전달되는 음파 에너지(E)

  ㅇ 소리 세기의 표현식
     -  I = E / (A t)    [J/(㎡ s) 또는 W/㎡]
          = (F x) / (A t) = (F / A) (x / t) = p U
          = p(t) U(t)    [Pa ㎥/s]

  ㅇ 소리 세기의 표현 요소별 의미  
     -  E : 에너지 [J 또는 N m]                 (유체의 변형과 관련된 에너지)
     -  A : 면적 [㎡], t : 시간 [sec]           (단위 면적 당 단위 시간 당)
     -  F :  [N], x : 거리 [m]                (유체가 행하는  또는 운반하는 에너지)
     -  p : 음압 [N/㎡ 또는 Pa]                 (시간,공간스칼라 함수)
        . 평형 음압과 순간 음압 간의 차이
     -  U : 매질유체 입자체적속도 [㎥/s] (시간,공간스칼라 함수)
        . 매질 입자진동하는 속도 [m/s]에 수직으로 면적분 [㎡] 한 것

  ※ 소리 세기는, 매질압력 p(t) 및 유체 체적속도 U(t)에 영향을 받음
     - 단, 유체 체적속도 U(t)의 측정이 어려우므로, 주로 음압 p(t) 만을 측정하여 나타냄

     - [참고] 음압(Sound Pressure) 단위
        . 1 [dyne/㎠] = 1 [μBar] = 0.1 [Pa] = 0.1 [N/㎡] ≒ 10-6 대기압


2. 소리 세기(강도)의 레벨 (Intensity Level)소리 세기 레벨 (Sound Intensity Level, SIL)
     - 기준되는 소리의 세기에 비교하여 나타냄
        .  SIL = 10 log I/I。[dB]
           .. 기준세기(음) I。는  10-12 [W/㎡]  (1kHz에서 사람의 가청 최소 음의 세기)
     - 레벨 단위  :  [dB]

  ※ 통상, 소리의 강도[W/㎡]는 매질 입자 속도압력으로 표현되나,
     - 매질입자 속도 v의 측정이 어려워, 
        . 결국, 음압 만으로 측정하고, 이를 기준 음압과의 레벨 차이로써 나타냄,
     - 결국, 소리 세기/강도를, `소리 세기 레벨` 대신에, 
        . 음압 위주의 `소리 크기 레벨`에 의해 관례적으로 사용하게 됨


3. 소리의 크기,음의 크기   = 음량 (Sound Volume)

  ㅇ 물리음향적 소리의 크기  ☞ 음압 레벨(Sound Pressure Level) 참조
     - 기준 음압(최소가청한계) 대비 레벨 차이에 의해 크기를 표현
        . 단위 : SPL [dB]
           .. 기준 음압 : 0 [dB] SPL = 0.0002 [dyne/㎠ 또는 μbar] (1 kHz에서)

  ㅇ 심리음향소리의 크기  ☞ 라우드니스(Loudness)      
     - 인간 청각 자극을 고려한 (Weighted) 주관적 소리의 크기 (들리는 음의 크기)
        . 단위 : [phon], [son]

  ※ 측정 : Sound Level Meter(사운드 레벨 미터)


4. 음향 파워/음향 출력 (Sound Power)

  ㅇ 음원(스피커 등)으로부터 단위 시간당 발생되는 음파 에너지
     - 음향 파워(Sound Power) 단위 : [W (Watt)] 또는 [Joule/sec]

  ㅇ 음향 파워 레벨 (Sound Power Level,PWL) : [dB]
     -  PWL = 10 log W/W。[dB]
        . W。: 기준파워 10-12 [W]


[소리 세기/크기/레벨] 1. 소리의 세기/강도 2. 음압레벨(SPL [dB]) 3. 라우드니스([phon],[son]) 4. 등청감 곡선 5. 가청 한계
  1.   기술공통
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    3.   음향
          1. 오디오/사운드/음향
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      2.   소리의 3요소
      3.   소리 세기/크기/레벨
        1.   1. 소리의 세기/강도
            2. 음압레벨(SPL [dB])
            3. 라우드니스([phon],[son])
            4. 등청감 곡선
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