A Basic Study on the Improvement of Leakage Error of the Acoustic Intensity

Acoustic intensity is usually estimated by the cross-spectrum of acoustic pressure at two adjacent microphones. The cross-spectrum calculated by digital Fourier transform technique will unavoidably have leakage error since the period of signal will not be usually coincident with record length. Therefore, the acoustic intensity estimated by the conventional FFT analyzer will show distorted value. In this paper, the expression of the Fourier transformed data of a harmonic signal with a single frequency is formulated when there is leakage error. The method to eliminate the effect of leakage error from the contaminated data is also proposed. Some numerical examples show the validation of the proposed method.

음향 인텐시티의 누설오차 개선에 관한 기초적 연구

음향 인텐시티는 근접한 두 개의 마이크로폰으로부터 얻어지는 음압의 크로스스펙트럼으로부터 얻어진다. 크로스스펙트럼은 이산 푸리에 변환에 의해 얻어지는데 이는 기록시간과 신호의 주기가 일반적으로 일치하지 않기 때문에 누설오차의 발생을 피할 수 없다. 그러므로 기존의 FFT 해석기로부터 얻어지는 음향 인텐시티는 왜곡된 값을 보여준다. 본 논문에서는 단일주파수를 가지는 조화 신호에 누설오차가 발생한 경우 푸리에 변환된 데이터를 규정한다. 또한 왜곡된 데이터로부터 누설오차의 영향을 제거하는 방법을 제안한다. 제안한 방법의 타당성을 보이기 위해 몇 가지 수치해석 예를 보인다.