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소음차단(상쇄간섭)

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by

현준 권

on 28 February 2015

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Transcript of 소음차단(상쇄간섭)

소음차단(상쇄간섭)
실험3: 각도에 따른 상쇄 간섭률의 변화

상쇄간섭에 대해 알아보자.
노이즈캔슬링 이어폰
노이로제

일상 생활에서 소음을 자주 겪는다.
예) 아파트 층간소음

소음제거의 원리
실험1:거리에 따른 소음 변화량
실험1
1. 스피커로 부터 30cm간격으로
나무블럭을 배치한다. (총 7개)
2. 스피커와 평행인 방향에 소음측정기를
위치시켜 소리의 크기를 측정한다.
3.음원에서 나오는 소리가 각각 70,80,90db일때,
각각 측정하여 비교해본다.
※유의사항:
1.스피커와 바닥사이의 진동을 막기위해
수건을 놓는다.
2. 소음측정은 스피커와 평행인 방향에서 측정한다.
3.음원은 사인세타파형으로 통일 시킨다.
실험2:거리와 소리의 크기에
따른 상쇄 간섭률의 변화
실험2 결과
결론 도출
원인?
・장소가 좁아서 소리가 반사되었다.
・소리가 울리는 것을 고려하지 않았다.
・거리가 충분하지 않았다.


가설과 다르게 불규칙적인 변화로
실험 실패
3가지의 이유가 실패의 원인이라 추측된다.
소음차단의 방법
소리는 두꺼운 벽을 지날 때 그 세기가 급격하게 감소하며 대부분이 벽면에 의해 반사된다. 반사된 소리는 다시 상공으로 퍼진다.
방음벽
무향실
무향실은 천장, 벽, 바닥 등으로부터의 음반사가 0에 가깝게 설계한 음향측정용 방이다.

이중창
유리 2장 사이에 압축된 공기가 들어있는 구조로 보온과 방음에 효과적이다.
공기의 열전도율과 음파 전달속도가
고체에 비해 현저히 낮기 때문이다.
실험목표
1.거리에 따른 소리의 감소량
2.거리와 소리의 크기에 따른
상쇄 간섭률 변화
3.각도에 따른 상쇄 간섭률 변화
가설 설정:

소리는 파동의 전달이기 때문에 거리가 멀어질수록 파동이 약해지는 것이 당연하다. 그러므로 소리의 크기는 거리가 멀어짐에 따라 줄어들 것이다.
실험1 결과
실험2
이 실험을 하기 위해서는 파형을 역전시킬 수 있는 프로그램이 필요하다. 우리 조에서 사용한 프로그램은
아도비 오디션
이다.

왼쪽 스피커에서는 첫번째 사진과 같은 파형이 나오도록 하고 오른쪽 스피커에서는 두번째 사진과 같이 파형이 뒤집히게 해서 두 소리를 측정해본 결과 60.9dB로써 같았다. 그러므로 파형의 역전과 소리의 크기는 연관성이 없음을 알아냈다.



1.사운드 프로그램을 이용하여 2개의 스피커에서 서로 다른 파형이 나오도록 연결한다.
2.두 스피커 사이의 거리가 20cm가 되도록 스피커를 배치한다.
3.한쪽 스피커에서 나는 소리는 75dB을 기준으로 맞춘 뒤 양쪽에서 재생했을 때 2개의 파형이 형태가 서로 같은 경우(보강간섭)와 2개의 파형이 형태가 서로 반대인 경우(상쇄간섭)의 측정치를 계산한다.
4.3번 과정에서 나온 2개의 측정치를 비교하여 상쇄 비율을 계산한다.
5. 소리와 거리를 달리 해서 실험을 반복한다.
가설설정: 거리가 멀어질수록 상쇄 간섭이 더 잘 일어날 것이다.
소리의 크기가 커질수록 상쇄 간섭이 더 잘 일어날 것이다.
결론 도출
사운드 프로그램을 이용하여 2개의 스피커에서 서로 다른 파형이 나오도록 연결한다.
다음 상황에서 재생을 하게 되면 위쪽 파형은 왼쪽 스피커에서 나오고 아래쪽 파형은 오른쪽 스피커에서 나오게 된다.


3. 가설 설정

각도가 벌어질수록 두 개의 스피커는 서로를 마주보게 된다.
스피커가 같은 방향을 바라볼 때 보다는 마주볼 때 소리가 더 잘 상쇄될 것이라고 추측하여 각도가 벌어질수록 상쇄 간섭률이 커질 것이라고 생각한다.

1.준비물

스피커2개, 음원장치, 사운드프로그램이 설치된 노트북, 소음측정기, 자, 각도기

① 중심으로부터 회전반경을 50cm라고 정하고, 한쪽 스피커에서 나오는 소리의 크기를 80dB로 지정한다.


③ 0°부터 20°씩 늘려가며 2번 과정을 반복한다.

※유의
:
소음측정은 스피커와 평행인 방향에서 측정해야 한다.      음원은 사인세타 파형으로 통일시킨다.

2. 실험 과정

② 각의 크기가 0°일 때, 즉 2개의 스피커가 같은 방향을 바라보고 있을 때부터 시작하여
2개의 스피커에서 서로 같은 파형이 나오는 경우(보강간섭)의 크기를 측정, 서로 반대되는 파형이 나오는 경우(상쇄간섭)의 크기를 측정한다.

④양쪽에서 같은 파형일 때의 소리의 크기와 양쪽에서 다른 파형일 때의 소리의 크기를 비교하여 상쇄 비율을 계산하고 그 변화를 관찰한다.
4. 실험 결과

회전반경: 50cm, 스피커 1개의 소리크기: 80dB

5. 결론 도출

각도가 커짐에 따라 상쇄비율을 관찰하면 약간의 오차가 있으나 전반적으로 상쇄 비율이 커지고 있음을 발견할 수 있다. 그러므로
2개의 파형이 만나는 각도가 커짐에 따라 상쇄간섭이 더 잘 일어남을 발견할 수 있다.
그러나 공간적 한계에 의한
오차가 존재
할 수 있기 때문에
상쇄 간섭에 차이가 거의 존재하지 않는다고 봐도 무관할 것
이라고 추측하였다.

실험결론 및 한계

3가지 실험을 통해서 상쇄간섭현상이 실제로 일어나는 것을 관찰할 수 있었다.
이론적으로는 100%상쇄간섭이 일어날 수 있다고는 하지만
실험결과 대략 20%정도 소음을 줄일 수 있었다.
또한 거리에 의한 상쇄간섭률의 변화는 거의 없지만 소리의 크기가 커지거나 2개의 파형이 만나는 각이 커지면 상쇄간섭 현상이 약간 더 잘 일어남을 관찰할 수 있었다.

다만
화학실이라는 장소가
잡음을 완전히 제거시키지 못하여
기본 소음이 희망했던 30~35dB을 넘어선 46dB 정도였고 반사되는 소음이나 측정하는 과정에서 일어나는 잡음도 완전히 제거하지 못하여 실험결과에 영향을 미쳤다는 점이 한계였다.

1) 거리에 따른 상쇄간섭 비율을 관찰해보면 75dB에서 거리가 20cm에서 40cm로 멀어짐에도 불구하고 0.80, 0.79, 0.80 으로 거의 차이가 없었다. 80dB 과 85dB의 경우에도 이와 같음을 발견할 수 있다. 그러므로
소리의 크기가 일정할 때 거리에 따라서는 상쇄간섭 비율에 차이가 거의 없음을 알아낼 수 있었다.
2) 소리의 크기에 따른 상쇄간섭 비율을 관찰해보면20cm에서 소리가 75dB 80dB 85dB 일 때 상쇄간섭 비율이 0.80, 0.79, 0.84, 0.86으로 조금씩 작아지고 있음을 발견할 수 있다. 거리가 멀어져도 마찬가지로 소리의 크기가 커질수록 상쇄 간섭률이 줄어든다. 그러므로
거리가 일정할 때 소리의 크기가 커질수록 상쇄간섭 현상이 덜 일어난다는 것을 알아낼 수 있었다.
참고 자료, 사이트


etc.여기에 다 기록하지 못한 다른 사이트들에도 감사의 뜻을 표합니다.

http://www.happycampus.com/doc/10887642/?agent_type=naver
http://it.donga.com/8790/
http://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%AC%B4%ED%96%A5%EC%8B%A4
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1692775&cid=49045&categoryId=49045
http://blog.naver.com/lsmamsa/220143229617
http://jinwoolion.blog.me/130136783431
https://www.google.co.kr/?gws_rd=ssl 
10120 안선영
10321 장영혜
20437 최윤서
21004 권현준
21123 손희훈
Thanks for watching....
준비물: 스피커,음원장치,나무블럭(6개),
수건,소음측정기,자
준비물: 스피커2개,음원장치,사운드
프로그램이 설치된 노트북,소음측정기,자
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