음향 감쇠 (Sound Attenuation) 계산

소리는 공기와 같은 매체를 통하여 모든 방향으로 균일하게 전파되는 에너지의 한 형태이다.

소리는 우리 귀에서 기압의 변화로 감지하며, 이 음압 레벨 (SPL, Sound pressure level)은 특정 거리에서 측정된 소리를 나타내며 데시벨 로그 스케일로 표현된다.

 

음파는 구형으로 전파되고 레벨 감소의 '역제곱 법칙‘ (Inverse square law) 을 따른다.

거리에 따른 점음원의 음향 감쇠는 아래 식으로 계산한다.

 

(식 1) Lp(R1) - Lp(R2) = 10 Log₁₀ (R2/R1)² = 20 Log₁₀ (R2/R1)

(식 2) Lp(R2) = Lp(R1) - 20 Log₁₀ (R2/R1)

 

Lp(R1) = 첫 번째 위치의 알려진 음압 레벨

Lp(R2) = 두 번째 위치의 알려지지 않은 음압 레벨 

R1 = 소음원에서 알려진 음압 레벨 위치까지의 거리

R2 = 소음원에서 두 번째 위치까지의 거리

 

일반적으로 거리가 두 배로 늘어날 때마다 음압 레벨이 6 dB씩 감소한다.

 

위 식에서 R2 = 2 x R1 이라면 (소음원까지의 거리가 2배라면),

Lp(R2) = Lp(R1) – 20 Log₁₀ (R2/R1) = Lp(R1) – 20 Log₁₀ (2R1/R1) = Lp(R1) – 20 x 0.301 = Lp(R1) – 6.02 (dB) 이다.

 

결과값 선택 : 감쇠후 음압 레벨 R2까지 거리 R1의 음압 레벨 R1까지 거리

R2까지 거리, R2 (m) :

R1의 음압 레벨, Lp(R1) (dB) :

R1까지 거리, R1 (m) :

     

감쇠후 음압 레벨, Lp(R2) (dB) :

 

* 참고 자료

1. 직선 음원의 음향 감쇠 (Sound Attenuation from a Line Source) 계산