오디오 신호(5)-음압레벨

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음압레벨 

소리는 공기 중에 압력 변화를 의미합니다. 일반적인 압력 상태는 1013 hPa입니다. 소리는 진동으로 압력을 변화하면서 진행합니다. 

그런데 압력의 변확 크기 때문에 다음과 같이 절대 데시벨을 사용하며 음압레벨(sound pressure level, SPL)이라고 합니다. 여기서 $p_{0}=20\mu Pa$로 청취 가능한 최소 음압입니다. 

$$SPL=20log_{10}(\tfrac{p}{p_{0}})$$

자유 음장에서 음압 레벨은 거리 d에 따라 $-20 log(d)$로 감쇄합니다. 음원에서 멀리 있을수록 소리가 작아집니다. 그런데 실 내에서는 반사음의 영향으로 조금 달라집니다.

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음압레벨 변화의 지각

음압 레벨이 어느 정도 변해야 사람이 알 수 있을까요? 다음표에 의하면 변화 지각은 6dB 정도 음압레벨이 변화해야 알 수 있습니다. 아주 좋은 청각 능력이나 신경을 써서 소리의 변화를 관찰하고 있을 때에도 3dB의 변화가 있어야 알 수 있습니다. 이는 스피커로 고른 음압 품질을 가지는 영역을 결정할 때 활용이 가능합니다. 일반 적으로 스피커의 중심축에서 -3dB 영역은 사람이 음압의 변화를 느끼지 못하기 때문에 같은 청취 영역으로 여길 수 있습니다.

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일상생활의 음압레벨

일상생활의 음압레벨은 다음과 같습니다. 50 dBSPL 이하면 조용한 상태, 50~60dB이면 조금 소음이 있지만 그럭저럭 불편함을 느끼지 못하는 상태, 90dB 이상이면 시끄러운 상태입니다. 지하철을 90dB 정도이고요, 뮤직 클럽은 100dB 이상입니다. 이곳에 오래 머무르면 귀에 무리가 갈 수밖에 없습니다.

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듣기 좋은 음성의 음량

음성의 경우 아래 그림과 같이 60~70dB로 대화를 나누면 편안합니다. 음향 확성 장비는 75~80dB로 청취되도록 조정하면 좋습니다. 

 

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듣기 좋은 음악의 음량

음악의 경우는 좀 높습니다. 그리고 음악 장르에 따라서 좋아하는 음압레벨이 다릅니다. 분명한 것은 90~110dB로 청취하는 것이 보통이고, 이보다 작은 음압레벨은 음악의 맛을 느끼기에 부족하고, 큰 음압레벨은 귀를 괴롭힐 뿐입니다. 참고로 120dB 이상의 소리는 청취 영역으로 취급하지 않습니다. 120dB 이상을 청취하면 괴롭기 때문입니다.

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