사단법인한국소음진동공학회 The Korean Society for Noise and Vibration Engineering

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Argand Diagram Plot

주파수 응답 함수를 그림으로 표현하는 한 방법으로, 주파수 응답 함수의 실수 및 허수부를 각각 가로 및 세로축으로 하여 그리는 방법이다. 공진 주파수 근처의 특성을 쉽게 알 수 있는 장점이 있다.
나이키스트 선도라고도 한다.

Nyquist plot

참고) 나이키스트(Nyquist) 선도

Subsonic

물체의 속도가 매질의 음속보다 낮아 마하수가 1 이하인 음파를 말하며 상대적인 용어는 초음속(supersonic)이다. 또한 판(plate)의 방사 음장 고려시, 판에 발생하는 파동의 속도가 공기에서의 음파 속도에 비해 작은 경우를 말하기도 한다.

Stability

계의 주어진 입력에 대한 응답의 수렴 또는 발산 정도를 나타내는 인자를 안정성이라 한다. 따라서 안정성은 계의 고유한 특성과 입력과의 관계로부터 파악할 수 있으며, 라플라스 변환을 이용한 영역에서의 판별법(극점과 영점의 관계를 이용한 방법) 등이 있다. 좀 더 일반적인 정의로는 제한 입력 제한 출력(bounded input bounded output)으로 안정성을 정의할 수 있으며, 그 식은 다음과 같다.

여기서, 는 입력 신호, 는 출력 신호를 의미한다.

( )

Shadow Zone

소리의 속도 분포 등 매질의 특성에 따라 음파가 도달하지 않는 공간이 발생하는데 아래 그림에서처럼 바람이 불거나 매질의 특성에 따라서, B지역과 같이 음파가 전달되지 않는 지역을 그림자 영역이라 한다.

경계 조건에 의한 소리의 반사

Pressure

단위 면적당 받는 힘(하중)으로 정의된다. 소리를 형성하는 음압의 경우는 정압(static pressure)이 아닌 변동하는 음압(AC 성분)을 이야기하며, 음향학적 압력변동은 105 치를 갖는 주변의 정압에 부가되어진다. 정적 공기 압력과 비교해 가청음압의 범위는 약 20에서 200 까지의 범위(0~140 dB)이다.

Pressure Release Surface

음의 반사면에서 반사 계수(reflection coefficient)가 -1이 되어 압력이 0이 되는 경계면을 말한다. 즉 물에서 바라본, 물과 공기의 경계면처럼 밀한 매질에서 바라본 밀한 매질과 소한 매질의 경계면이 이에 해당한다. 반대로 소한 매질에서 바라본 경우, 즉 반사계수가 1이 되는 경우를 강성 평면(rigid surface)이라 한다.

Pressure Transducer

공업 계측이나 자동제어에 있어서 압력의 크기를 검출하기 위한 장치이다. 기체인 경우에는 진동막(diaphram)이나 벨로(bellows)를 써서 변위로 변환하고 고체인 경우에는 저항선 왜율계나 압전 소자를 써서 저항치나 전압으로 변환한다. 음향의 경우에는 마이크로폰(음향탐촉자)이 대표적인 압력 변환기이며, 물리량 압력을 어떤 물리량으로 바꾸도록 설계하는가에 따라 변환기의 모든 것이 결정된다 하여도 과언이 아니다. 일반적으로 마이크로폰은 콘덴서형, 압전소자형,… 등으로 나누어진다.

( )

Pressure Response Microphone

마이크로폰은 주파수 응답 특성에 의해서 세가지―자유 음장 반응(free field response), 압력 응답(pressure response), 랜덤 입사(random incidence)―로 나누어지는데, 압력 응답 마이크로폰은 음장내의 마이크로폰의 존재에 의한 교란을 포함한 음압을 측정하도록 설계된 마이크로폰을 말한다.
압력 응답 마이크로폰은 현재 실제의 음압과 동일한 주파수 응답을 가지도록 설계되어 있다. 압력 응답 마이크로폰이 자유 음장에서 사용될 때는 소리가 마이크로폰 앞쪽을 스쳐지나가게 하기 위하여 소리의 진행 방향에 대하여 직각이 되도록 설치한다.
압력 응답 마이크로폰의 주된 사용은 밀폐된 좁은 공간에서의 측정이다. 즉 커플을 사용한 측정과 청력계의 보정 및 측정에 이용된다. 이때 마이크로폰은 진동판이 주변 표면과 같은 위치에 놓이도록 설치한다.

압력형 마이크로폰

Piezoelectric Effect

수정이나 로셀염 등의 결정에 압력을 가하면 전압이 발생하는데 이것을 압전 직접효과라고 하며, 이와 반대로 전압을 주면 결정체가 변형을 일으키는 현상을 압전역효과라 한다. 발견자의 이름을 따서 직접 효과를 퀴리효과, 역효과를 리프먼 효과라고도 한다. 결정체에 가해지는 힘의 방향과 전하가 발생하는 방향이 같은 경우를 종효과, 직각인 경우를 횡효과라 한다. 압전 현상을 나타내는 압전 소자는 초기에 로셀염 계통과 인산화수소가리 계통의 두 종류가 있었고, 그 후 티탄산바륨 계통의 압전 소자가 알려졌으나 센서로 사용하기에는 몇가지 문제점이 있었다. 그 이후 이성분계로 PZT라고 불리는 압전 세라믹이 발견되어 가속도계등의 센서용으로 널리 사용되고 있다. 이 PZT세라믹은 티탄산납 과 지르코산납 을 일정한 비율로 섞은 것으로 사용용도에 따라 불순물을 첨가하여 여러가지 재료물성을 갖는 압전 세라믹으로 사용되고 있다. 최근에는 박막 기술의 발전으로 압전 필름이 개발되어 이에 대한 활발한 연구가 이루어지고 있으며, 마이크로 센서 등에 이용 가능성이 검토되고 있다.

Piezoresistive Transducer

진동의 가속도를 측정하는 측정기의 일종으로 정적 가속도(static acceleration)도 측정할 수 있다. 동적 범위(dynamic range)와 주파수 범위(frequency range)가 넓으나, 충격에 약하다는 단점이 있다.