지난 1부에서 데시벨(Decibel)의 정의를 간략히 살펴보았습니다.
2부에서는 보청기 음향에서의 데시벨의 의미를 살펴보고자 합니다.
파워, 소리의 세기, 에너지 등의 상대적 크기를 비교할 때에 증폭률 또는 게인(Gain) 으로 나타내는데,
사용되는 단위는 데시벨이며 상용로그(Common Log)로 계산합니다.
게시판 에디터가 첨자와 이탤릭체 표현이 안되어, 이하 로그표현은 부득이하게 이미지로 표현합니다.
파워(전력P) = 전압(V) x 전류(I) 이고
전류(I) = 전압(V)/임피던스(Z) 이므로
파워(전력P) = 전압(V) x 전압(V)/임피던스(Z) 가 되어
파워의 상대적 비율은 전압을 제곱한 비율과 같습니다.
따라서 상용로그 표시에서는 전압, 전류, 음압 등의 상대적 크기를 비교할 때는 계산값에 2배를 하여야 합니다.
음향이득(Acoustic gain)
음향공학에서 음압의 이득(게인)은 입력음압(Input sound level Lin) 에 대한 출력음압(Output sound level Lout) 의 비율로
보청기의 음향적 게인을 말할 때에도 10log가 아닌 20log 를 사용하여야 합니다.
음압을 나타내는 단위에도 여러가지가 있지만 음압에 대한 게인을 말할 때는 소리의 세기(Sound Intensity)를
말 하는 것이 아니고 음압(sound pressure level, SPL)을 말하는 것이므로 20log 값으로 생각해야 합니다.
즉, 보청기 마이크 입력음압의 10배가 리시버로 출력이 된다면, 보청기는 20dB 의 게인을 가진다고 말을 합니다.
여기서 파워게인과 음압게인을 비교해봅니다.
상용로그 log2 = 0.3010 이므로, 10log2 = 3.01 입니다.
파워가 2배 증가하면 파워게인은 +3.01dB, 편의상 +3dB 라고 합니다.
음압이 2배 증가하면 음압게인은 +6dB 입니다.
즉, 음압은 +6dB 마다 2배가 됩니다.
따라서 보청기의 음압 게인은 6dB 마다 2배, 20dB 마다 10배입니다. 오디오 스피커의 음압도 마찬가지입니다.
하지만, 오디오 파워앰프의 파워 게인은 3dB 마다 2배, 10dB 마다 10배이므로, 음압게인과 혼동하기 쉽습니다.
소리의 세기(Sound Intensity, I) 는 단위면적당 파워(Power, W)를 의미하고, 음원으로부터의 거리의 제곱에
반비례합니다. 음파가 단위면적을 통과하는 파워의 의미이고, 단위는 W/m^2 입니다.
반사면이 없는 오픈된 공간에서 음원으로 부터의 거리가 2배가 되면,
소리의 세기는 1/4로 감소(i.e., -6dB)하고, 음압은 1/2로 감소(i.e., -6dB)합니다.
즉, 거리가 2배가 될 때마다 음압으로 표시하던, 소리세기(강도)로 표시하던, 똑같이 6dB 감소합니다.
역으로, 거리가 반으로 줄 때마다, 음압과 소리세기는 6dB 증가합니다.
단, 반사면이 없는 오픈된 공간에서의 이론적 수치이고, 실내공간이나 귀속 외이도 등의 공간음향에서는
소리의 반사, 흡음, 중첩 등에 의해 변화됩니다. 보청기의 경우도, 리시버(스피커)와 고막과의 거리가
가까울 수록 소리가 커집니다. 또한 외이도의 용적과 고막과의 거리에 따라 정재파(Standing wave)의
영향으로 주파수 응답 특성이 달라집니다.
보청기의 스펙중에도 이득(Gain) 이라는 용어가 있습니다. 보청기의 형태에 따라 그리고 리시버의 크기에
따라, 30dB, 40dB, 50dB, 60dB 등으로 구분됩니다. 예를 들어, 보청기의 게인이 40dB 이라면, 마이크 입력
음압을 100배 증폭하여 리시버로 소리를 내 준다는 의미입니다. 게인을 40dB에서 50dB로 올리면, 음압은
10dB 증가하고 보청기 파워는 10배 증가하지만, 청감상은 2배의 크기로 들립니다. 위의 테이블에 보이는
것과 같이 음압이 10dB 증가할 때마다 청감상은 두배의 음량으로 들리는 것입니다.
감사합니다.
박 영 근, Ph.D.(공학박사)
스타키보청기 김포센터
청각음향연구소
http://www.hearbest.net
경기도 김포시 사우동 927 드림월드프라자 206호
(김포 공설운동장 앞 우리은행 2층)
예약문의 : 031-985-8033
지난 1부에서 데시벨(Decibel)의 정의를 간략히 살펴보았습니다.
2부에서는 보청기 음향에서의 데시벨의 의미를 살펴보고자 합니다.
파워, 소리의 세기, 에너지 등의 상대적 크기를 비교할 때에 증폭률 또는 게인(Gain) 으로 나타내는데,
사용되는 단위는 데시벨이며 상용로그(Common Log)로 계산합니다.
게시판 에디터가 첨자와 이탤릭체 표현이 안되어, 이하 로그표현은 부득이하게 이미지로 표현합니다.
파워(전력P) = 전압(V) x 전류(I) 이고
전류(I) = 전압(V)/임피던스(Z) 이므로
파워(전력P) = 전압(V) x 전압(V)/임피던스(Z) 가 되어
파워의 상대적 비율은 전압을 제곱한 비율과 같습니다.
따라서 상용로그 표시에서는 전압, 전류, 음압 등의 상대적 크기를 비교할 때는 계산값에 2배를 하여야 합니다.
음향이득(Acoustic gain)
음향공학에서 음압의 이득(게인)은 입력음압(Input sound level Lin) 에 대한 출력음압(Output sound level Lout) 의 비율로
보청기의 음향적 게인을 말할 때에도 10log가 아닌 20log 를 사용하여야 합니다.
음압을 나타내는 단위에도 여러가지가 있지만 음압에 대한 게인을 말할 때는 소리의 세기(Sound Intensity)를
말 하는 것이 아니고 음압(sound pressure level, SPL)을 말하는 것이므로 20log 값으로 생각해야 합니다.
즉, 보청기 마이크 입력음압의 10배가 리시버로 출력이 된다면, 보청기는 20dB 의 게인을 가진다고 말을 합니다.
여기서 파워게인과 음압게인을 비교해봅니다.
상용로그 log2 = 0.3010 이므로, 10log2 = 3.01 입니다.
파워가 2배 증가하면 파워게인은 +3.01dB, 편의상 +3dB 라고 합니다.
음압이 2배 증가하면 음압게인은 +6dB 입니다.
즉, 음압은 +6dB 마다 2배가 됩니다.
따라서 보청기의 음압 게인은 6dB 마다 2배, 20dB 마다 10배입니다. 오디오 스피커의 음압도 마찬가지입니다.
하지만, 오디오 파워앰프의 파워 게인은 3dB 마다 2배, 10dB 마다 10배이므로, 음압게인과 혼동하기 쉽습니다.
소리의 세기(Sound Intensity, I) 는 단위면적당 파워(Power, W)를 의미하고, 음원으로부터의 거리의 제곱에
반비례합니다. 음파가 단위면적을 통과하는 파워의 의미이고, 단위는 W/m^2 입니다.
반사면이 없는 오픈된 공간에서 음원으로 부터의 거리가 2배가 되면,
소리의 세기는 1/4로 감소(i.e., -6dB)하고, 음압은 1/2로 감소(i.e., -6dB)합니다.
즉, 거리가 2배가 될 때마다 음압으로 표시하던, 소리세기(강도)로 표시하던, 똑같이 6dB 감소합니다.
역으로, 거리가 반으로 줄 때마다, 음압과 소리세기는 6dB 증가합니다.
단, 반사면이 없는 오픈된 공간에서의 이론적 수치이고, 실내공간이나 귀속 외이도 등의 공간음향에서는
소리의 반사, 흡음, 중첩 등에 의해 변화됩니다. 보청기의 경우도, 리시버(스피커)와 고막과의 거리가
가까울 수록 소리가 커집니다. 또한 외이도의 용적과 고막과의 거리에 따라 정재파(Standing wave)의
영향으로 주파수 응답 특성이 달라집니다.
보청기의 스펙중에도 이득(Gain) 이라는 용어가 있습니다. 보청기의 형태에 따라 그리고 리시버의 크기에
따라, 30dB, 40dB, 50dB, 60dB 등으로 구분됩니다. 예를 들어, 보청기의 게인이 40dB 이라면, 마이크 입력
음압을 100배 증폭하여 리시버로 소리를 내 준다는 의미입니다. 게인을 40dB에서 50dB로 올리면, 음압은
10dB 증가하고 보청기 파워는 10배 증가하지만, 청감상은 2배의 크기로 들립니다. 위의 테이블에 보이는
것과 같이 음압이 10dB 증가할 때마다 청감상은 두배의 음량으로 들리는 것입니다.
감사합니다.
박 영 근, Ph.D.(공학박사)
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청각음향연구소
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(김포 공설운동장 앞 우리은행 2층)
예약문의 : 031-985-8033