음향 공학

Acoustical engineering

음향 공학(음향 공학이라고도 함)은 소리와 진동을 다루는 공학 분야입니다.여기에는 음향학, 소리와 진동의 과학이 기술에 응용되는 것이 포함됩니다.음향 엔지니어는 일반적으로 소리의 설계, 분석 및 제어를 담당합니다.

음향 공학의 한 가지 목표는 소음 제어라고 하는 불필요한 소음을 줄이는 것입니다.원치 않는 소음은 동물과 인간의 건강과 웰빙에 중대한 영향을 미칠 수 있으며, 학교에서 학생들의 성취도를 떨어뜨리고 청력 손실을 [1]야기할 수 있다.소음 제어 원칙은 음원 재설계에 의한 제어, 소음 장벽, 흡음재, 억제기 및 완충 구역의 설계, 청력 보호(귀마개 또는 귀마개)의 사용을 포함한 다양한 방법으로 기술과 설계에 구현된다.

이 강당 내부의 투명 배플은 음향 공학의 핵심 요소인 음향 투영과 재생을 최적화하기 위해 설치되었습니다.

소음 제어 외에도 음향 공학은 의학에서의 초음파 사용, 디지털 신시사이저 프로그래밍, 오케스트라[2] 사운드의 향상을 위한 콘서트 홀 설계, 그리고 방송이 [3]알기 쉽도록 철도역 사운드 시스템의 지정과 같은 긍정적인 사용도 포함합니다.

음향 엔지니어(프로페셔널)

음향 엔지니어는 일반적으로 음향학,[4] 물리학 또는 기타 공학 분야에서 학사 이상의 자격을 보유하고 있습니다.음향 엔지니어로 연습하려면 보통 상당한 과학적이고 수학적 내용을 가진 학사 학위를 필요로 합니다.음향 엔지니어는 건축 음향, 환경 소음 또는 진동 [5]제어와 같은 특정 분야를 전문으로 하는 음향 컨설팅 분야에서 일할 수 있습니다.다른 산업에서는 음향 엔지니어가 자동차 사운드 시스템을 설계하고, 도시 음향경관 및 가전제품과 같은 소리에 대한 인간의 반응을 조사하며, 책상을 혼합하기 위한 오디오 신호 처리 소프트웨어를 개발하고, 휴대전화용 [6][7]스피커와 마이크를 설계할 수 있다.음향학자들은 소리를 과학적으로 연구하고 이해하는 데도 관여한다.교수진 등 일부 직책은 철학박사를 필요로 한다.

대부분의 국가에서 음향학 학위는 전문가 인증을 위한 첫 번째 단계를 나타낼 수 있으며, 학위 프로그램은 전문가 기관에 의해 인증될 수 있습니다.인정된 학위 프로그램을 수료한 후 엔지니어는 인정받기 전에 다양한 요건을 충족해야 합니다.인증이 완료되면 엔지니어는 (대부분의 영연방 국가에서) Chartered Engineer라는 직함을 갖게 됩니다.

하위 분야

나열된 하위 분야는 미국 [8]음향학회가 사용하는 PACS(물리 및 천문학 분류 체계) 코딩에 대략적으로 기초하고 있습니다.

에어로어쿠스틱스

주요 기사:에어로어쿠스틱스

항공 음향학은 난류를 통해 공기의 이동에 의해 소음이 발생하는 방법과 소리가 유체 공기를 통해 어떻게 전파되는지에 관한 것입니다.항공 음향학은 항공기와 풍력 터빈에 의해 소음이 발생하는 방법을 이해하는 데 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 관악기의 [9]작동 방식을 탐구하는 데에도 중요한 역할을 한다.

오디오 신호 처리

주요 기사:오디오 신호 처리

오디오 신호 처리는 아날로그 및 디지털 신호 처리를 사용하여 오디오 신호를 전자적으로 조작하는 것입니다.여기에는 다음과 같은 다양한 이유가 있습니다.

  • 예를 들어 반향과 같은 오디오 효과를 적용하여 소리를 높인다.
  • 신호에서 불필요한 소음 제거(예: 인터넷 음성 통화의 에코 취소)
  • 효율적인 전송을 가능하게 하기 위해 오디오 신호를 압축한다(예: MP3 및 Opus의 지각 코딩).
  • 예를 들어 음악 정보 [10]검색을 통한 음악 트랙 식별과 같은 신호의 내용을 이해합니다.

오디오 엔지니어는 오디오 신호 처리 알고리즘을 개발하고 사용합니다.

건축 소음

주요 기사:건축 소음
디즈니의 콘서트홀은 뛰어난 음향성을 위해 세심하게 설계되었다.
천장 오브 컬처 팰리스(텔아비브) 공연장은 구멍이 뚫린 금속 패널로 덮여 있다

건축 음향학(빌딩 음향학이라고도 함)[11]은 건물 내에서 좋은 소리를 내기 위한 과학과 공학입니다.건축 음향은 극장, 레스토랑 또는 기차역에서 좋은 음성 전달성을 달성하거나, 콘서트 홀이나 녹음 스튜디오의 음악 품질을 높이거나, 사무실과 집을 더 생산적이고 [12]쾌적한 곳으로 만들기 위해 소음을 억제하는 것입니다.건축 음향 설계는 보통 음향 [13]컨설턴트에 의해 이루어집니다.

생물 음향학

주요 기사:생물 음향학

생물 음향학은 동물의 소리 생성과 청각에 대한 과학적 연구와 관련이 있다.여기에는 음향 커뮤니케이션과 관련된 동물 행동과 종의 진화, 동물이 소리를 내는 방법, 동물의 청각 메커니즘과 신경생리학, 동물의 개체 수를 감시하기 위한 소리의 사용, 그리고 인간이 만든 소음의 [14]동물에 미치는 영향이 포함될 수 있다.

전기 음향학

다음 항목도 참조하십시오.오디오 엔지니어링 및 사운드 보강 시스템

음향공학의 이 부문은 헤드폰, 마이크, 확성기, 음향 시스템, 음향 재생 및 [15]녹음의 설계를 다룬다.휴대 전화, 휴대용 미디어 플레이어 및 태블릿 컴퓨터와 같이 소리를 재생하고 전기 음향 공학에 의존하는 휴대용 전자 장치의 사용이 빠르게 증가하고 있습니다.

"[16][17]전기 음향학"이라는 용어는 초음파의 영향을 받는 이종 액체에서 발생하는 일련의 전기 운동학적 효과를 설명하는 데에도 사용된다.

환경 소음

주요 기사:환경 소음
다음 항목도 참조하십시오.소음 공해 및 소음 제어
Woodstock과 같은 야외 콘서트에서는 음향 분석이 관객과 연주자들에게 최고의 경험을 선사하는 데 매우 중요합니다.

환경 음향은 교통, 항공기, 산업 장비, 레크리에이션 활동 및 기타 [1]방해물로 간주될 수 있는 모든 것에 의해 야기되는 소음과 진동의 제어와 관련이 있다.환경 음향과 관련된 음향 엔지니어는 가능한 소음 수준을 측정 또는 예측하고 해당 소음의 허용 수준을 결정하며 소음 제어 방법을 결정해야 하는 과제에 직면해 있습니다.환경 음향 작업은 보통 음향 컨설턴트나 환경 [13]보건 분야에서 일하는 사람들에 의해 이루어집니다.최근의 연구는 소리 풍경, 소리의 긍정적인 사용(예: 분수, 새소리), 그리고 [18]고요함의 보존에 강한 중점을 두고 있다.

음악 음향학

주요 기사:음악 음향학

음악 음향학은 음악의 물리학과 그 인식, 즉 사운드가 음악으로 어떻게 기능하는지를 연구하고 기술하는 것과 관련이 있습니다.여기에는 전자 신시사이저를 포함한 악기의 기능과 디자인, 인간의 음성(노래의 물리학과 신경생리학), 음악과 작곡의 컴퓨터 분석, 음악 치료에서의 음악의 임상적 사용, 음악의 [19]지각과 인지 등이 포함됩니다.

노이즈 컨트롤

주요 기사:노이즈 컨트롤

소음 제어는 소음의 원천을 줄이거나 소음 장벽 등을 사용하여 소리 전파를 억제하거나 귀 보호(귀마개 또는 귀마개)[20]를 사용하여 소음 공해를 줄이기 위한 일련의 전략이다.원천에서의 제어는 소음 제어를 제공하는 가장 비용 효율적인 방법이다.자동차와 트럭에 적용되는 소음 제어 공학을 NVH(Noise, Vibration, and Harshness)라고 합니다.제품 소음을 줄이기 위한 기타 기법으로는 진동 차단, 흡음제 및 음향 인클로저 도포 등이 있습니다.음향 공학은 소음 제어를 넘어 자동차의 도어 닫힘 소리를 조작하는 등 제품에 [21]가장 적합한 소리를 조사할 수 있습니다.

심리 음향학

주요 기사:심리 음향학

심리음향학은 인간이 듣는 것에 대해 짜증나는 소음인지 아름다운 음악인지를 설명하려고 한다.음향공학의 많은 분야에서 인간 청취자는 설계가 성공적이었는지, 예를 들어 음향 현지화가 서라운드 사운드 시스템에서 작동하는지 여부에 대한 최종 중재자이다."심리 음향학은 음향 자극과 그것을 둘러싼 모든 과학적, 객관적, 물리적 특성, 그리고 [10]그것들에 의해 유발되는 생리학적, 심리적 반응을 조화시키는 것을 추구합니다."

연설

주요 기사: 스피치

음성은 음성의 생산, 처리 및 인식을 포함한 음향 공학에 대한 주요 연구 영역입니다.여기에는 물리학, 생리학, 심리학, 오디오 신호 처리 및 언어학이 포함됩니다.음성 인식과 음성 합성은 음성 기계 처리의 두 가지 중요한 측면이다.음성 전달이 정확하고 효율적이며 고품질로 이루어지도록 하는 것도 중요한 연구 [22]분야입니다.실내, 연설 시스템, 전화 시스템을 통해서도 가능합니다.

초음파

주요 기사:초음파
임신 12주에 본 자궁 내 태아의 초음파 영상(이차원 스캔)

초음파는 일반인이 들을 수 없을 정도로 높은 주파수의 고체, 액체, 기체 속의 음파를 다룬다.전문 분야에는 의료 초음파(의료 초음파 검사 포함), 초음파 화학, 비파괴 검사, 재료 특성 분석 및 수중 음향(음파 검사)[23]이 포함됩니다.

수중 음향

주요 기사:수중 음향

수중 음향학은 물 속의 소리를 과학적으로 연구하는 학문이다.그것은 자연과 인간이 만든 소리와 수중에서의 발생, 그것이 어떻게 전파되는지, 그리고 동물에 의한 소리에 대한 인식과 관련이 있다.잠수함 등 수중 물체의 위치 파악, 동물에 의한 수중 통신, 기후변화 모니터링을 위한 해수 온도 관측,[24] 해양생물학 등이 적용 대상이다.

진동 및 다이내믹스

주요 기사 : 진동

진동 작업에 종사하는 음향 엔지니어는 측정, 분석 및 제어를 포함한 기계 시스템과 환경의 상호작용을 연구합니다.여기에는 철도 및 건설로부터의 지상 진동, 녹음 스튜디오에 들어오는 소음을 줄이기 위한 진동 차단, 사람에 대한 진동 영향 연구(흰손가락 진동), 지진으로부터 교량을 보호하기 위한 진동 제어 또는 건물 [25]내 구조물 전달음 전파 모델링 등이 포함될 수 있습니다.

기초과학

소리가 주변 환경과 상호작용하는 방법은 매우 복잡하지만 음향 설계를 이해하는 데 있어 기본적인 몇 가지 이상적인 음파 동작이 있습니다.복잡한 음파 거동에는 흡수, 잔향, 회절 및 굴절이 포함됩니다.흡수는 음파가 표면에서 반사될 때 발생하는 에너지의 손실이며 표면 물질을 [26]통해 전달되고 소멸되는 음에너지를 모두 말합니다.잔향은 음원이 멈춘 후 반복되는 경계 반사에 의해 발생하는 소리의 지속성입니다.이 원칙은 밀폐된 공간에서 특히 중요합니다.회절은 음파가 파도의 경로를 따라 표면 주위로 휘어지는 것을 말한다.굴절은 음파가 통과하는 매체의 변화로 인해 음파가 휘어지는 것을 말합니다.예를 들어 온도 구배는 음파 [27]굴절을 일으킬 수 있습니다.음향 공학자는 이러한 기본 개념을 수학적 분석과 함께 적용하여 다양한 응용 분야의 소리를 제어합니다.

어소시에이션

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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