[소음진동기술사 제140회 3교시 6번]

3교시 6번 · 25점 · 6문제 중 4문제 선택 · 100분

실정수(Room constant)가 180 m2인 실내공간 중앙 바닥에 설치된 기계의 음향파워레벨이
100 dB일 때, 기계의 직접음과 잔향음 크기가 같은 지점에서의 음압레벨을 구하시오.

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답안 구조

  1. 개요
  2. 실내 음장 특성 이해
  3. 주요 용어 설명
  4. 직접음과 잔향음 등가 지점 분석
  5. 음압레벨 산출 과정
  6. 결론

용어 정의

실정수 (Room constant, R)
실내 공간의 흡음력을 나타내는 지표로, 표면적과 평균 흡음률의 함수이다. 실내 잔향음의 크기를 결정하는 중요한 요소이다.
음향파워레벨 (Sound Power Level, Lw)
음원에서 방출되는 총 음향 에너지의 양을 나타내는 레벨이다. 음원의 본질적인 특성이며, 거리에 관계없이 일정하다.
음압레벨 (Sound Pressure Level, Lp)
청취자의 귀에 도달하는 소리의 압력 변화를 나타내는 레벨이다. 음원으로부터의 거리, 실내 환경 등에 따라 변화한다.

핵심 내용

  • 실내 음장 직접음 및 잔향음 구성 요소 이해
  • 음향파워레벨, 실정수를 이용한 음압레벨 산출 기본식
  • 직접음과 잔향음 등가 지점(임계 거리) 개념 적용
  • 주어진 음향파워레벨 100 dB, 실정수 180 m^2 조건 활용
  • 임계 거리에서의 총 음압레벨 계산 과정 및 의미

공식: Lp=Lw+10log⁡10(Q4πr2+4R)Lp = Lw + 10 \log_{10} \left( \frac{Q}{4\pi r^2} + \frac{4}{R} \right), Ldirect=Lw+10log⁡10(Q4πr2)L_{\text{direct}} = Lw + 10 \log_{10} \left( \frac{Q}{4\pi r^2} \right), Lreverb=Lw+10log⁡10(4R)L_{\text{reverb}} = Lw + 10 \log_{10} \left( \frac{4}{R} \right), Q4πrc2=4R\frac{Q}{4\pi r_c^2} = \frac{4}{R}, rc2=QR16πr_c^2 = \frac{QR}{16\pi}, rc=QR16πr_c = \sqrt{\frac{QR}{16\pi}}

풀이 순서: 1. 음원 지향성 계수(Q) 가정 (바닥 중앙 설치 시 Q=2) → 2. 직접음과 잔향음의 음압이 같아지는 지점(임계 거리 r_c)의 조건 설정 → 3. 임계 거리 r_c 산출 (R=180 m^2, Q=2 적용) → 4. 임계 거리에서의 직접음 음압레벨 계산 (Lw=100 dB, Q=2, r_c 사용) → 5. 임계 거리에서의 잔향음 음압레벨 계산 (Lw=100 dB, R=180 m^2 사용) → 6. 임계 거리에서의 직접음과 잔향음의 음압레벨이 같음을 확인 → 7. 임계 거리에서의 총 음압레벨 산출 (직접음 또는 잔향음 레벨에 3 dB 추가)

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출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · 원문(Q-Net)

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