Numerical analysis for nearfield measurement error in a three-dimensional intensity probe.

3차원 인텐시티 프로브의 근거리 음장 측정에서의 오차 수치해석

We studied an inherent error be caused by a measuring acoustic intensity using probe which can measure simultaneously the three-dimensional acoustic intensity. This three-dimensional intensity probe was constructed with four microphones, proposed by Suzuki et al. . In the computer simulation, we analyzed the nearfield measurement error with arbitary direction and each of axis direction on the ideal point source and the plate sound source which have finite size. From the results, in case of point source, we obtained accurate measurement below about 1dB when the distance of measurement was about 2.5 times with the distance among microphones in this probe. And in the case of plate sound source, the nearfield measurement error was decreased as the length of one side became above 0.02m, we obtained accurate measurement below about 1dB when the length of one side is 0.2m. The nearfield measurement error of finite size sound is small to ignore. Therefore this probe is useful to measure nearfield intensity.

이 연구에서는 3차원 음향 인텐시티를 동시에 측정할 수 있는 프로브를 이용하여 음향 인텐시티를 측정할 때 필연적으로 발생하는 오차를 컴퓨터의 수치계산으로 검토하였다. 이 3차원 음향 인텐시티 프로브는 Suzuki등에 의해 제안된 4개의 마이크로폰으로 구성된 것이고, 수치계산에서는 이상적인 점음원과 유한 크기를 가지는 면음원에 대해서 프로브의 각 축방향 및 임의의 방향에 대한 측정오차를 근거리 음장에서 분석하였다. 그 결과, 점음원의 경우 측정거리가 프로브를 구성하는 마이크로폰 사이의 간격보다 약 2.5배 이상 떨어진 거리에서 오차 1dB 이하의 정밀한 측정을 할 수 있었고, 유한 크기의 면음원의 경우, 면음원의 한 변의 길이가 0.02m이상일 때 근거리 음장의 측정오차가 크게 감소하기 시작하여, 한 변의 길이가 0.2m일 때 측정거리가 마이크로폰 사이의 간격보다 0.67배로 근접하여 측정하여도 1dB 이하의 정밀한 측정이 가능한 것으로 평가되어 이 프로브의 근거리 음장 측정의 유효성이 확인되었다.