본 논문에서는 아시아ㆍ태평양 지역에서 실시한 음향교정기의 국제비교 결과를 검토, 분석하였다. 국제비교에 사용된 음향교정기는 음압레벨교정기와 피스톤폰이었으며, 출력음압레벨을 측정하기 위해 사용된 마이크로폰은 1" 및 1/2" 표준마이크로폰 (LS1P, LS2P)과 1" 및 1/2" 기준 마이크로폰 (WS1P/F, WS2P/F)이다. 표준 마이크로폰을 이용하여 측정한 결과는 만족스러웠으나 기준 마이크로폰을 사용하여 측정한 결과는 En 값이 ±1.0 이내에는 들었으나 상대적으로 큰 편차를 보였다. 이러한 결과는 기준 마이크로폰의 음압감도레벨의 부정확한 교정으로 나타났다. 새로이 제정된 기준 마이크로폰의 비교교정에 따라 정밀 교정한 값을 사용한 결과 외국 표준기관들이 측정한 출력음압레벨과 유사한 값을 얻을 수 있었다.
기존의 고분자 자체를 그냥 쓰거나 (발포체 형태로 만들면 음파가 내부의 공기 층을 통과할 때 주위의 벽과 마찰이나 점성 저항에 의해 음파의 에너지의 일부가 고분자 매트릭스의 열에너지로 변화하여 고분자에 흡수된다) 유리섬유나 석면(광물면), 식물 섬유류를 넣어 복합재료로 만들어 기능성과 물리적인 성질(강도, 치수 안정성, 방염성, 내후성, 단열성 등)을 높여왔다. 하지만 고분자의 이온기에 변화에 따른 음향 특성의 변화에 따른 연구는 없었다. 본 논문에서는 고분자의 흡음 성질을 향상시키기 위해 이온기를 가지고 있는 고분자나 산 혹은 염기 작용기를 가진 고분자를 합성하고 또한 이들 고분자들을 블렌딩하여 이들의 음향학적 성질을 알아 보려한다. 흡음율을 측정하기 위한 방법으로는 2-마이크로폰법을 이용하고 임피던스 관내의 얇고 지름이 작은 시편 샘플들의 음향인자를 측정이 가능하도록 기존에 사용되고 있는 콘덴서 마이크로폰이 아닌 프로브 마이크로폰을 이용하였다. $\;^{(1)}$ 특별히 실험을 위해 제작된 아이오노머는 PS, P$(S-14.3-AZn^{2+})$, P$(S-14.5-SSNH_4)$, P(S-6.6-ITANa), P(S-8.95-ITANa) 등의 고분자를 블렌딩한 샘플을 이용하여 흡음 패턴을 측정하였다.
본 논문에서는 불규칙한 노면이 설치된 섀시 동력계(chassis dynamometer)로 부터 가진된 타이어의 구조 진동 소음을 음장의 공간적 변환기법을 이용하여 측정하였다. 음장의 공간적 변환기법은 소음원으로 부터 원거리까지의 전파를 계산하는 기법이다. 즉, 한평면의 음향 측정으로 부터 측정 평면에서 멀리 떨어지거나 더 가까운 평면에서의 음장을 표현하는 변수들인 음압, 음향 인텐시티, 입자속도 등을 계산한다. 측정 평면에서 음원쪽으로 가까운 평면의 계산은 관접음장 홀로그래피를 적용하여 계산하고 먼 쪽은 헬름흘쓰 적분식을 적용한다 측정결과로 부터 타이어 구조 진동 소음의 방사형태와 소음원의 위치를 예측하였다.
한국음향학회 1997년도 영남지회 학술발표회 논문집 Acoustic Society of Korean Youngnam Chapter Symposium Proceedings
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pp.47-52
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1997
PVDF 고분자 압전 초츰파 변환기를 이용하여 초음파 비선형 파라케타 B/A 측정 시스템을 제작하였다. 이 측정 시스템은 종래의 비선형 파라메타 B/A측정 시스템에 있어 문제점이었던 장치의 복잡성을 대폭 간랸화할 수있으며 고차 고조파까지도 측정할 수 있는 장점이 있다. 이러한 장치를 이용하여 여러 가지 물질에 대한 B/A를 측정한 결과 다른 문헌치와 잘 일치하였다.
경계요소법에 기초한 음향 홀로그래피의 재구성 정확도 향상을 위해서는 근접 음장에서의 음압 측정을 수반한다. 이에 따라 비전파음 성분이 측정에 포함되어 전달행렬의 특이성에 의한 오차를 줄일 수 있다. 그러나, 전달행렬 구성을 위해서 사용되는 일반적인 경계요소법은 Kirchhoff-Helmholtz 방정식의 기본해가 갖는 특이성 때문에 근접음장에서 큰 수치 오차를 유발하는 문제가 있다. 특이성이 제거된 경계 적분방정식을 도입하여 음향 홀로그래피를 수행함으로써 근접 음장에서의 수치오차 문제를 극복하고 정확한 음장 예측 및 전달 행렬을 구성할 수 있다. 본 연구에서는 단순한 수치 해석 모델을 이용하여 음향 홀로그래피 계산을 수행하였고, 일반 경계요소법을 사용한 경우와 비교하여 향상된 결과를 얻을 수 있음을 밝혔다.
이 논문에서는 음향 임피던스를 제어하는 능동형 소음 제어 방법을 연구하였다. 관의 끝단에 스피커를 이용하여 음향 임피던스를 제어하게 된다. 음향 임피던스 제어는 음향의 반사를 최소화 하는 제어 방법을 이용하는 것으로, 닫힌 관의 끝단에 음파의 흡수와 반사를 제어한다. 나아가 음향 임피던스 제어 방법은 관의 중앙에 설치되어 적용된다. 이 경우에는 음향의 반사, 흡수 및 전달이 측정되고, 최소화하기 위한 임피던스가 계산된다. 이를 위해 가진기, 마이크로폰, 진동측정용 레이저 바이브로미터, 그리고 능동 소음 제어 하드웨어로 구성된 시스템을 구축하고 검증하였다.
실험실이 아닌 일반음장에서 음향인텐시티법을 이용하여 공조덕트 소기기의 감음성능 평가방법을 검토하였다. 음향인델시티법에 의한 감음량 측정치는 음압법에 의한 측정치보다 이논치와 비교적 잘 일치하였으며, 음향인텐시티법은 음압법에 비하여 음장조건에 따른 영향을 비교적 적게 받는 것으로 나타났다.
복수의 음향유동에 의해 형성되는 유속의 분포를 해석하기 위하여 동일한 두 개의 압전진동자로 구성된 초음파 트랜스듀서에 의해 형성되는 음향유동에 대해 음원 사이의 각도에 따른 음향유동속도의 분포를 조사하였다. 거리에 따른 유체입자속도의 분포를 측정하기 위하여 물과 동일한 밀도를 갖는 표시액을 사용한 간단한 측정방법을 제안하였다. 수치해석적인 방법으로 시뮬레이션한 결과와 실험결과는 유사한 경향을 나타내었으며, 두 음원으로부터 방사된 평면파의 방사빔이 교차하는 각도에 따른 음향유동의 속도 분포의 변화를 해석할 수 있었다.
본 논문에서는 등간격으로 직선배열된 마이크로폰 어레이군으로 각 측정지점마다 빔패턴을 형성하고 이를 기준신호로 이용하여 각 마이크로폰들간의 신호와 크로스스펙트럼 알고리즘에 의하여 음원의 절대위치를 추정할 수 있는 빔포밍 음향홀로그래픽 시스템을 제안한다. 실음장 측정을 통하여 기준 마이크로폰을 사용하는 음향홀로그래픽법과 본 연구에서 제안한 방법을 동일 알고리즘으로 비교·검토한 결과, 약 20% 이상의 분해능 향상을 가져왔으며 제작한 시스템의 음장측정에 대한 유용성을 확인하였다.
본연구에서는 홀의 건축형태에 따른 음향성능을 분석하였다. 홀에는 4가지 건축 형태가 있다. 장방형, 말발굽형, 서라운드형(Surround), 부채꼴형이다. 음향성능을 분석하는데 RT60, EDT, C80, BQI, LF, Gmid, G125, ITDG 총 8개의 음향인자를 사용하였으며 건축형태에 따른 음향성능을 연구하기 위해 두 가지 접근 방식을 사용하였다. 첫째 전세계 유명 콘서트홀의 측정 데이터를 분석하였다. 설문조사로 조사한 홀의 주관적 선호도와 측정된 음향 인자 사이의 관계를 회귀 분석해 상관계수 R을 얻었으며 각 공연장 형태별 음향인자 측정데이터 평균을 구하였다. 각각의 음향 인자에 대한 가중치로 상관계수 R을 사용해 각 형태별 음향 성능을 계산하였다. 그 결과 장방형 홀과 말밥굽형 홀이 좋은 음향 성능을 보였으나 부채꼴형 홀의 음향성능은 좋지 않았다. 둘째, 각 건축형태별 3D 모델을 만들어 음향 시뮬레이션을 수행했다. 동일한 체적과 흡음계수를 가지는 장방형, 말밥굽형, 서라운드형, 부채꼴형 3D 모델을 만들어 시뮬레이션을 진행해 음향인자 값을 산출하였다. 또한 형태별 3D 모델의 임펄스 응답을 사용해 가청화 시제를 만들어 청감실험을 진행하였다. 그 결과 장방형 홀과 말굽 홀이 가장 좋은 음향성능을 나타냈으며 서라운드형과 부채꼴형은 상대적으로 떨어지는 음향성능을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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