소음계란?
소음계는 환경 소음이나 기계에서 발생하는 소음을 측정하는 장치입니다.
소음계는 사운드 레벨 미터라고도 합니다. 소음 측정은 단순한 음량 측정이 아닌 사람이 어떻게 들리는지를 고려해야 합니다. 따라서 크게 들리는 소리나 불쾌한 소리의 음압에 가중치를 부여하여 산출한 ‘소음도’를 이용하여 소음의 정도를 측정합니다.
소음의 측정 정확도에 따라 일반 소음계와 정밀 소음계의 두 가지 종류가 있습니다.
소음계의 사용 용도
소음계는 주로 산업용으로 사용됩니다.
건설 현장이나 공장에서 기계 소음을 측정하는 데 사용됩니다. 소음의 허용 한계는 법으로 정해져 있으며, 건설 공사나 신규 기계 도입 시 소음 기준을 충족하는지 확인해야 합니다.
또한, 주택을 건설할 때는 주택 내부의 소음 수준을 기준치 이하로 유지해야 합니다. 따라서 건설 전 주변 도로나 전철 등에서 발생하는 소음을 측정할 때 소음계가 사용됩니다.
소음계의 원리
소음계의 구성은 마이크, 증폭 증폭기, 주파수 가중치 부여부, 소음도 연산부, 표시부 등으로 이루어져 있다. 소음계의 원리는 다음 3단계로 나뉩니다.
1. 측정 대상 장소에서의 수음
마이크의 역할은 주변의 소리를 포착하여 전기 신호로 변환하는 것입니다. 마이크에는 진동막이 사용되며, 진동막의 진동주기에 따라 주파수를 측정하고 진동폭에 따라 음압을 측정합니다. 이후 마이크에서 발생한 전기 신호를 증폭 증폭기로 증폭시킵니다.
마이크의 측정 정밀도에 따라 일반 소음계와 정밀 소음계로 나뉩니다.
2. 주파수 가중치 부여
주파수 가중치부에서 증폭된 전기 신호의 주파수는 사람이 듣기 쉬운 주파수에 따라 가중치를 부여합니다.
3. 소음도 연산
소음도 연산부의 역할은 가중치를 부여한 주파수와 음압을 사용하여 소음도를 계산하는 것입니다. 연산 시에는 등음량 곡선을 이용하여 계산합니다.
소음계 선택 방법
소음계는 수천 원에서 수십만 원까지 다양한 가격대의 제품이 판매되고 있습니다. 사용 시 용도에 맞는 선택이 필요합니다.
1. 정밀 소음계 선정
대학 연구나 음향기기 평가 및 개발 등 신뢰도 높은 데이터가 필요한 경우에는 정밀 소음계를 선택합니다.
정밀소음계는 계량법 또는 JIS 규격에 준하는 규격으로 제작되어 법원 등 공공기관에서도 사용할 수 있는 데이터를 얻을 수 있습니다. 측정 정확도는 0.7dB 이내, 주파수 대역은 20~12500Hz에서 측정이 가능합니다.
매우 고성능의 정밀 소음계이지만, 그만큼 가격이 약 20만 원으로 높습니다.
2. 일반 소음계 선택
공공기관에 제출할 정도의 정밀도를 요구하지는 않지만, 공장이나 주택의 환경소음을 확실하게 측정하고 싶은 경우에는 일반 소음계가 적합합니다.
일반 소음계도 계량법 또는 JIS 규격에 적합하며, 1.5dB 이내의 측정 정밀도와 20~8000Hz의 주파수 대역에서 측정할 수 있습니다. 가격은 10만원 정도의 제품이 많습니다.
3. 간이 소음계 선택
소음 수준을 대략적으로 확인하고 싶다면 간이소음계가 가장 적합합니다.
정확도나 주파수 대역 등 성능 면에서는 전자의 제품보다 떨어지지만, 가격은 수천 원대부터 구입할 수 있어 누구나 쉽게 소음 측정을 할 수 있습니다.
4. 주파수 특성 선정
소음계를 선택할 때 주파수 특성에 대한 고려도 필요합니다. 주파수 특성에는 ‘A특성’과 ‘C특성’ 두 가지가 있습니다.
‘A특성’은 인간의 청각 감도에 맞춰 주파수에 가중치를 부여합니다. 생활 소음 등을 측정하는 데 적합합니다. 기본적으로 모든 제품은 대부분 A특성을 기준으로 삼는 경우가 많습니다.
모든 주파수 대역을 감지하기 쉬운 것이 ‘C특성’입니다. 모터의 구동음 등을 정확하게 측정하고 싶다면 주파수 특성의 영향을 덜 받는 C특성의 제품을 선택합니다.
소음계의 기타 정보
소음계 사용법
소음계를 사용할 때 가장 주의해야 할 것은 반사음의 영향입니다. 소리는 물체에 부딪히면 반사되는 특성이 있기 때문에 측정 시에는 가급적 벽 등에서 멀리 떨어진 곳에 소음계를 설치합니다. 가급적 3.5m 이상 떨어져 있는 것이 이상적입니다.
또한 소음계는 삼각대 등으로 고정하고 마이크를 대상 음원을 향해 설치합니다. 측정자가 소음계를 들고 측정하는 경우, 몸에서 반사되는 소리가 들리지 않도록 몸에서 최대한 떨어져서 측정합니다.