인간공학 - 청각

 

1. 소리의 전달 과정

음원 -> 음의 매체(공기) -> 외이도 -> 고막

-> 중이 -> 달팽이관(임파액) -> 청신경 -> 뇌

 

* 청력은 낮은 진동수에서는 남자의 청력이

  우수하고, 높은 진동수에서는 

  여자가 우수하다.

 

 

2. 소리의 3요소

- 음의 세기 : 진폭

- 음의 높이 : 진동수

- 음색 : 파형

 

 

3. 가청 범위

인간이 감지할 수 있는 가청 주파수 범위

: 20~20,000Hz

* 주파수 : 음이 1초간에 진동하는 횟수,

  단위는 cycle/sec 또는 Hz

- 초저주파 : 20Hz 이하

- 가청주파 : 20~20,000Hz

- 초고주파 : 20,000Hz 이상

 

 

4. 소리의 종류

(1) 단음(순음)

압력의 변화가 일정한 주기가 일어나고

진동수가 한 종류인 것을 말하며 

실험실 밖에서는 별로 존재하지 않는다.

 

(2) 복음

- 주기음 : 기초 진동수의 정수배의 소리로서

  배음 관계가 있다.

- 비주기음 : 불규칙한 파동으로 성립되며

  구성되는 각 진동수 간에 배음관계가 없다.

  소음은 주로 비주기음이다.

 

(3) 백색 소음

가청 범위에 있는 모든 진동수를 내포한

소리이다.

 

 

5. 청각의 물리적 성질과 주관적 표현

- 소리는 인간의 청력기관을 통해 느낄 수 

  있는 물리적 현상으로서 물리적 측면에서

  음파라고 하는데 즉, 탄성체를 통해 전달되는

  밀도 변화의 파를 말한다.

- 청각에서는 물리적 성질을 나타내는 진동수,

  강도, 계속 시간에 대응하는 주관적 표현으로서

  소리의 높이, 음량, 계속 시간을 사용한다.

㉠ 소리를 구성하는 3개의 물리량 : 

    진동수, 강도(음량), 계속시간

㉡ 주관적 표현 : 소리의 높이, 강도(음량), 계속시간

 

 

6. Phon(폰)

- 귀에 들리는 소리의 크기가 같다고 느껴지는 

  1,000Hz의 순음의 음압레벨

  (귀의 감각적 변화를 고려한 주관적인 척도)

- 같은 크기로 들리는 소리를 주파수별 음압 수준을

  측정하여 등감도곡선을 얻는다.

  이 소리의 크기를 나타내는 단위가 폰(Phon)

  이다.

- 1,000Hz 순음의 음압이 최소 가정 값에 해당하는

  20μPa(=20μN/㎡) 일 때 0 폰으로 한다.

* 등감도곡선에서 1000Hz의 100dB의 소리와

  같은 크기로 들리는 소리는 100 폰이다.