ACOUSTIC FIELD
Sound Field Propagation
음향 파워의 자유음장 전파에서 공기흡수·반사·배경소음이 실제 측정 SPL을 만드는 과정까지 분석합니다.
OPEN TECH BENCH LAB STANDARDNOISE & ACOUSTICS
LEVEL 1Free fieldLEVEL 2Propagation lossLEVEL 3Measurement scene
LEARNING OBJECTIVES
- sound power·intensity·pressure level의 차이를 설명한다.
- 거리·지향성·공기흡수·배경소음을 분리한다.
- free-field 가정이 깨지는 measurement scene을 판정한다.
선수개념inverse-square lawlogarithmic levelenergy addition
PRE-LAB PREDICTION
자유음장 점음원에서 거리가 2배가 되면 SPL은 어떻게 변할까?
dB re 1 pW
m
Q
90 dBLw
1.00 m79.01 dB1.78e-1 Pa RMS
ESTIMATED SOUND PRESSURE LEVEL79.01dB
자유음장 원거리 모델 · free-field 79.01 dB
음향 파워1.000e-3 W
음향 강도7.958e-5 W/m²
음압 레벨x = 0.91 m · y = 79.8 dB
MODEL TRACE거리 법칙: -0.00 dB vs 1 m
- 음향 파워
W = 10⁻¹²·10^(90.0/10) = 1.00000e-3 W- 유효 방사면적
Aeff = 4πr²/Q = 4π·1.000²/1 = 12.56637 m²- 음향 강도
I = W/Aeff = 7.95775e-5 W/m²- 음압 레벨
Lp = 10log10(I/10⁻¹²) = 79.00790 dB
Q = 1free fieldfar-field intensity
점음원 자유음장에서는 거리가 2배가 될 때 면적이 4배가 되어 약 6.02 dB 감소합니다. Q는 같은 파워를 더 좁은 방향으로 모으므로 현재 측정 방향의 레벨을 10log₁₀Q만큼 높입니다.
EXPERIMENT RECORD현재 조건을 저장하고 비교
조건을 바꾼 뒤 Run을 저장하면 최대 6개 결과를 같은 화면에서 비교할 수 있습니다.
CORE RELATION
I = QW / (4πr²) · Lp ≈ Lw + 10 log₁₀(Q / 4πr²)MODEL NOTES
이 계산이 가정하는 것
- 반사와 흡수가 없는 자유음장의 점 음원을 가정합니다.
- 음향 파워는 모든 방향에 일정하게 방출되고 지향계수 Q로 방향성을 반영합니다.
- 음압 레벨과 음향 강도 레벨이 대응하는 원거리 진행파 조건을 사용합니다.
- Level 2는 공기흡수, Level 3은 1차 반사와 배경소음의 energy addition을 포함하며 근접장과 위상 간섭은 제외합니다.
CONNECTED WORKBENCH
연결된 작업대
설명을 읽고, 변수를 움직이고, 필요한 값을 계산하는 다음 단계로 바로 이어집니다.