A, B, C Weighting 이란? (EN60651, Phon, 소음, 사운드, Noise, Sound, 주파수, 음향)

 

목차

 

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A, B, C Weighting 이란?

 

 

주파수 가중치 곡선은 소리의 크기를 측정할 때, 사람의 귀가 주파수에 따라 소리를 다르게 인지하는 특성을 반영하기 위해 사용됩니다. 이 곡선들은 A, B, C 세 가지 종류가 있으며, 각각의 주파수 가중치 곡선은 특정한 음압 수준에서 소리를 측정할 때 사용됩니다. 

 

 

 

주파수 가중치 곡선

 

주파수 가중치 곡선은 소리의 크기를 측정할 때 사용되는 표준화된 곡선입니다. 이 곡선들은 EN60651 표준에 따라 정의되며, 주파수에 따른 가중치를 적용해 소리를 측정합니다.

 

 

1. A-가중치 (A-weighted)

• 용도: 일반적인 소음 수준을 측정할 때 주로 사용됩니다.
• 특징: 사람의 귀가 저주파와 고주파 소리에 덜 민감한 특성을 반영합니다. 따라서 중간 주파수 대역에서 더 큰 가중치를 줍니다.
• 음압 수준: 약 20-40 phon에서 동일한 소리 크기를 제공합니다. 이는 낮은 소음 수준을 측정하는 데 적합합니다.

 

 

2. B-가중치 (B-weighted)

• 용도: 중간 소음 수준을 측정할 때 사용됩니다.
• 특징: A-가중치와 C-가중치의 중간 정도로, 중간 주파수 대역에서 가중치를 줍니다.
• 음압 수준: 약 50-70 phon에서 동일한 소리 크기를 제공합니다. 이는 중간 정도의 소음 수준을 측정하는 데 적합합니다.

 

 

3. C-가중치 (C-weighted)

• 용도: 높은 소음 수준을 측정할 때 사용됩니다.
• 특징: 거의 평평한 응답 곡선을 가지고 있어 저주파와 고주파 모두에서 동일한 가중치를 줍니다.
• 음압 수준: 약 80-90 phon에서 동일한 소리 크기를 제공합니다. 이는 높은 소음 수준을 측정하는 데 적합합니다.

 

 

 

IIR 필터란 주파수 가중치 곡선을 구현할 때 사용되는 디지털 필터입니다. IIR(Infinite Impulse Response) 필터는 특정 주파수 응답을 구현하는 데 적합합니다. EN60651 표준에 따른 주파수 가중치 곡선은 특정 점 값으로 정의되며, 이를 IIR 필터를 사용해 연속적인 곡선으로 근사화합니다.

 

 

 

 

 

 

Phon 이란?

"Phon"은 소리의 크기를 측정하는 단위로, 사람의 청각 감도를 반영하여 음압 수준을 주관적으로 평가하는 데 사용됩니다. Phon 단위는 동일한 주파수에서 기준 소리의 음압 레벨과 비교하여 소리의 크기를 표현합니다.

 

Phon의 정의

• 음의 크기: Phon 단위는 주어진 주파수에서 소리의 크기를 나타냅니다.
• 기준 레벨: 1 kHz에서 1 dB SPL(Sound Pressure Level)이 1 phon으로 정의됩니다. 즉, 1 kHz 주파수에서 40 dB SPL은 40 phon입니다.
• 등청감 곡선: Phon 단위는 사람의 청각 감도 곡선을 기반으로 합니다. 이는 같은 phon 레벨에서 사람의 귀가 동일한 크기의 소리로 인식하는 음압 레벨을 나타낸 곡선입니다.

 

출처: Wiki

 

 

등청감 곡선 (Equal-loudness Contours)

등청감 곡선은 사람이 다른 주파수에서 소리를 같은 크기로 인식하는 음압 레벨을 나타낸 그래프입니다. 주요 특징은 다음과 같습니다. 주파수 감도로 설명하면 사람의 귀는 중간 주파수(약 2-5 kHz)에서 가장 민감하고, 저주파와 고주파에서는 덜 민감합니다. 등청감 곡선은 낮은 주파수와 높은 주파수에서 더 높은 음압 레벨을 필요로 합니다. 이는 같은 phon 수준에서 다른 주파수의 소리를 동일하게 인식하는 것을 보장합니다.

 

 

예를 들어 설명하면 1 kHz 주파수에서 40 dB SPL은 40 phon입니다. 다른 주파수에서의 등가값: 다른 주파수에서 40 phon에 해당하는 음압 레벨은 등청감 곡선을 통해 결정됩니다. 예를 들어, 100 Hz에서 40 phon은 약 60 dB SPL일 수 있습니다.

 

 

 

 

 

 

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