무반향 수조의 내벽 흡음재로 사용되는 무반향 타일을 쐐기형으로 제작하여 쐐기의 꼭지각 변화에 따른 음향학적인 특성을 고찰하였다. 실험에서 사용된 무반향 타일 평판 시료의 크기는 400mm x 385mm x 15.5 mm이며, 무반향 타일을 구성하는 쐐기의 길이는 27.5mm로 고정하였다. 음선추적법을 이용하여 무반향 타일 시료 평판에 부착될 흡음쐐기의 꼭지각을 각각30°와 60°로 설계 및 제작하였으며, 수중에서 쐐기가 부착되지 않은 평판형 무반향 타일과 흡음쐐기의 꼭지각이 30°와 60°인 무반향 타일에 음파를 수직 입사하여 반사손실을 측정하였다. 또한 쐐기의 유무와 무반향 타일을 구성하는 쐐기의 꼭지각 변화에 따른반사 및 흡음특성을 고찰하였다. 쐐기의 꼭지각이 30°일 때 60°보다 반사손실이 증가함을 이론을 통해 예측하였고, 실험을 통해 확인할 수 있었다. 본 실험의 결과로써 음선추적법을 이용하여 설계 및 제작한 무반향 타일의 흡음쐐기의 꼭지각이 30°인 무반향 타일의 흡음특성이 우수함을 확인할 수 있었다.
무반향 수조의 내벽 흡음재로 사용되는 무반향 타일을 쐐기형으로 제작하여 쐐기의 꼭지각 변화에 따른 음향학적인 특성을 고찰하였다. 실험에서 사용된 무반향 타일 평판 시료의 크기는 400mm x 385mm x 15.5 mm이며, 무반향 타일을 구성하는 쐐기의 길이는 27.5mm로 고정하였다. 음선추적법을 이용하여 무반향 타일 시료 평판에 부착될 흡음쐐기의 꼭지각을 각각30°와 60°로 설계 및 제작하였으며, 수중에서 쐐기가 부착되지 않은 평판형 무반향 타일과 흡음쐐기의 꼭지각이 30°와 60°인 무반향 타일에 음파를 수직 입사하여 반사손실을 측정하였다. 또한 쐐기의 유무와 무반향 타일을 구성하는 쐐기의 꼭지각 변화에 따른반사 및 흡음특성을 고찰하였다. 쐐기의 꼭지각이 30°일 때 60°보다 반사손실이 증가함을 이론을 통해 예측하였고, 실험을 통해 확인할 수 있었다. 본 실험의 결과로써 음선추적법을 이용하여 설계 및 제작한 무반향 타일의 흡음쐐기의 꼭지각이 30°인 무반향 타일의 흡음특성이 우수함을 확인할 수 있었다.
Acoustic characteristics of the wedge-shaped anechoic tiles, used as absorbing lining materials for an anechoic water tank, were investigated for different wedge-apex angles. The anechoic tile base has the dimensions of 400mm x 385mm x 15.5mm. In order to investigate anechoic effect, the wedge-apex ...
Acoustic characteristics of the wedge-shaped anechoic tiles, used as absorbing lining materials for an anechoic water tank, were investigated for different wedge-apex angles. The anechoic tile base has the dimensions of 400mm x 385mm x 15.5mm. In order to investigate anechoic effect, the wedge-apex angles 30° and 60° were selected by using a ray-tracing method. The reflection loss of the anechoic tiles with and without wedges were experimentally studied at normal incident sound waves in water. In this experiment, the reflection loss of wedge-shaped anechoic tiles with the optimum wedge-apex angle 30° is larger than one with the angle 60° and one without wedges. The experimental results show that the wedge-shaped anechoic tiles with the wedge-apex angle 30°, optimized by using ray-tracing method, turn out better absorbing lining materials of an anechoic water tank.
Acoustic characteristics of the wedge-shaped anechoic tiles, used as absorbing lining materials for an anechoic water tank, were investigated for different wedge-apex angles. The anechoic tile base has the dimensions of 400mm x 385mm x 15.5mm. In order to investigate anechoic effect, the wedge-apex angles 30° and 60° were selected by using a ray-tracing method. The reflection loss of the anechoic tiles with and without wedges were experimentally studied at normal incident sound waves in water. In this experiment, the reflection loss of wedge-shaped anechoic tiles with the optimum wedge-apex angle 30° is larger than one with the angle 60° and one without wedges. The experimental results show that the wedge-shaped anechoic tiles with the wedge-apex angle 30°, optimized by using ray-tracing method, turn out better absorbing lining materials of an anechoic water tank.
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문제 정의
본 연구에서는 무반향 타일 제작에 사용된 시료 자체의 음향특성 및 쐐기형 무반향 타일의 쐐기효과와 더불어 그 물리음향학적 특성을 고찰하고자 한다. 또한 음선추 적법 (ray-tracing method)[2]^- 이용하여 쐐기형 무반 향 타일을 설계 및 제작하며, 무반향 타일에 부착된 쐐기 에 의한 흡음효과를 측정함으로써 무반향 타일로서 의 성 능을 평가하고자 한다
본 연구에서는 무반향 타일 제작에 사용된 시료 자체의 음향특성 및 쐐기형 무반향 타일의 쐐기효과와 더불어 그 물리음향학적 특성을 고찰하고자 한다. 또한 음선추 적법 (ray-tracing method)[2]^- 이용하여 쐐기형 무반 향 타일을 설계 및 제작하며, 무반향 타일에 부착된 쐐기 에 의한 흡음효과를 측정함으로써 무반향 타일로서 의 성 능을 평가하고자 한다
본 연구에서는 무반향 타일을 쐐기형으로 제작함으로써 그 흡음특성을 증진시 키고자 하였다.
제안 방법
"쐐기가 부착되지 않은 평판형 무반향의 타일의 음향 특성을 고찰하기 위하여, ""물-평판형 무반향 타일-물” 의세 전파매질의 조건에서 입사음파의 주파수 변화에 따른 투과계수 및 반사계수를 측정하였다."
"에서 쇄선으로 표시된 위치에 실험에서 사용될 쐐기형 무반향 타일을 설치하여 ""물-쐐기형 무반향 타일-공기” 의 세 전파매질의 조건에서 입사 음파의 주파수 변화에 따른 반사손실을 측정하였다."
본 연구에서는 무반향 타일 제작에 사용된 시료 자체의 음향특성 및 쐐기형 무반향 타일의 쐐기효과와 더불어 그 물리음향학적 특성을 고찰하고자 한다. 또한 음선추 적법 (ray-tracing method)[2]^- 이용하여 쐐기형 무반 향 타일을 설계 및 제작하며, 무반향 타일에 부착된 쐐기 에 의한 흡음효과를 측정함으로써 무반향 타일로서 의 성 능을 평가하고자 한다
본 연구에서는 무반향 타일 제작에 사용된 시료 자체의 음향특성 및 쐐기형 무반향 타일의 쐐기효과와 더불어 그 물리음향학적 특성을 고찰하고자 한다. 또한 음선추 적법 (ray-tracing method)[2]^- 이용하여 쐐기형 무반 향 타일을 설계 및 제작하며, 무반향 타일에 부착된 쐐기 에 의한 흡음효과를 측정함으로써 무반향 타일로서 의 성 능을 평가하고자 한다
무반향 수조의 내벽 흡음재로 사용되는 무반향 타일을 쐐기형으로 제작하여 쐐기의 꼭지각 변화에 따른 흡음 특성을 고찰하였다.
무반향 타일 매질의 음속을 측정하기 위해 수중에서 그림 2와 같이직경이 25.4mm, 중심 주파수가 1 M田인 한 쌍의 음파 발생기를 무반향 타일 매질의 양쪽에 부착시키고 파열음 (tone burst)을 입사시킨 뒤, 송신된 신호와 수신된 신호의 시간차를 측정하여 음속을 결정하였다.
쇄선으로 표시된 a 위치에 평판형 무반향 타일을 설치하여 투과계수를 측정하였고, 쇄선으로 표시된 b 위치에 평판형 무반향 타일을 설치하여 반사계수를 측정하였다.
수중에서 무반향 타일 매질의 음파투과성이 매우 좋기 때문에 쐐기형 무반향 타일에 입사되는 입사음파의 반사손실을 효과적으로 측정하기 위하여, 그림 10과 같이 쇄선으로 표시된 수조벽면에 쐐기형 무반향 타일을 설치하여 반사손실을 측정하였다.
음향 특성 임피던스인 %과 乙는 본 실험에서 사용된 물과 무반향 타일 제작에 사용된 매질의 음향특성 임피던스를 사용하였으며, 입사되는 음파의 주파수는 100 kHz인 경우에 대하여 계산하였다.
이 두 신호의 진폭을 측정함으로써 쐐기형 무반향 타일의 반사손실을 계산하였다[6].
인 쐐기형 무반향 타일을 제작하여 반사손실을 측정하였다.
인 쐐기형 무반향 타일을 제작하여 반사손실을 측정함으로써, 서로 다른 꼭지각을 갖는 무반향 타일의 흡음성능을 비교 및 분석하였다.
인 쐐기형 무반향 타일을 제작하여 실험적으로 반사손실을 측정하였다.
인 쐐기형 무반향 타일의 반사손실을 측정함으로써 쐐기형 무반향 타일의 무반향 특성을 고찰하였다.
인흡음쐐기를 평판형 무반향 타일에 부착해 쐐기형 무반향 타일을 제작하였다.
평판형 무반향 타일의 투과계수 및 반사계수를 측정함으로써, 무반향 타일 제작에 사용된 매질의 음향특성을 고찰하였다.
함수발생기 (HP 3314A)에서 발생된 신호를 출력증폭기 (ENI 2100L) 를 통해 증폭시킨 후에 직경이 273 mm, 중심주파수가 95 蛙Iz인 음파발생기 (AF-33)를 통해 방출하고, 직경이 21 mm인 음파수신기 (B&K 8103)로 수신된 신호는 전치 증폭기 (B&K 2635)를 거친 후에 디지털 오실로스코프 (LeCroy LT322)로 신호를 분석하였다.
함수발생기 (此 3314A) 에서 발생된 신호를 음파발생기 (AF-33)를 통해 방출하고, 음파 수신기 (B&K8103)로 수신된 신호는 전치증폭기 (B&K 2635)를 거친 후에 디지털 오실로스코프 (LeCroy LT322) 로 신호를 분석하였다.
대상 데이터
그림 3의 실험장치에 의해 음향특성 임피던스를 측정한 매질을 사용하여 두께가 15.5 nun이고, 가로와 세로가 각각 400 mm X 385 mm 인 평판형 무반향 타일을 제작하였다.
실험에서 사용한 매질은 무반향 타일 제작이 용이하며, 불순물이나 내부 기포가 완전히 제거된 천연고무를 선택하였다.
성능/효과
본 논문의 실험 결과로써 쐐기형으로 제작한 무반향 타일이 쐐기가부착되지 않은 평판형 무반향 타일에 비하여 무반향 특성이 매우 우수하며, 음선추적법을 이용하여 설계 및 제작한 쐐기형 무반향 타일의 쐐기 꼭지각이 30° 인 경우에 무반향 수조를 위한 내벽 흡음재로써 그 성능이 가장 우수함을 알 수 있었다.
본 연구에서 사용된 수중에서 평판형 무반향 타일은 음파의 투과성이 매우 좋은 매질임을 알 수 있었다.
본 연구의 결과로서 쐐기형으로 제작한 무반향 타일이 쐐기가 부착되지 않은 평판형 무반향 타일에 비하여 무반향 특성이 매우 우수함을 알 수 있었다.
실험 결과로써 흡음쐐기가 부착된 무반향 타일이 흡음 쐐기가 부착되지 않은 평판형 무반형 타일에 비해 반사손실이 큰 것을 알 수 있었다.
실험결과로써 평판형 무반향 타일의 투과계수는 약 0.7〜0.9, 반사계수는 0.1 이하로 측정되었다.
인 무반향 타일에 비하여 반사손실이 매우 큰 것을 실험적으로 알 수 있었다.
인 쐐기형 무반향 타일이 무반향 수조의 내벽 흡음재로써 그 흡음 성능이 가장 우수함을 이론적으로 예측 및 실험적으로 검증할 수 있었다.
입사음파의 지속시간 (duration time)은 300 侬이며, 입사음파의 반복 시간 (repetition time)은 100 ms 인 파열음을 방출하였다.
흡음쐐기의 꼭지각이 60° 인 무반향 타일에 대하여, 25 kHz〜 30 蛙払의 주파수대역에서 반사손실이 5 dB 이하로써 쐐기가 부착되지 않은 평판형 무반향 타일의 경우와 비슷한 반사손실을 가지나, 35 kHz-45 kHz의 주파수 대역에서는 10 dB~15 dB 사이의 가장 큰 반사손실을 가짐을 볼 수 있다.
후속연구
따라서 제한적 인 공간 내에서 음파가 전달되는 경우에는 경계면에서의 반사효과에 의하여 자유음장 (free-field)에서의 음파전 달 현상과는 상이한 차이를 보인다[U. 그러므로 제한적 인 공간 내에서 음파가 전달되 면서 발생하는 반사의 효과 를 줄이고자 무반향 타일을 사용함으로써 인위적으로 자 유음장과 같은 이상적인 조건을 형성하여, 제한적인 공 간 내에서의 음향 관련 연구를 가능하도록 하기 위한 무 반향 타일의 설계 및 제작이 요구되어진다. 그러나 국내 에서는 자유음장 형성을 위한 무반향 타일의 설계와 제작 에 관한 발표된 문헌상의 연구결과 및 연구사례가 매우 미비한 실정이다.
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