소음 측정 용어집: 음향과 청각의 기본 용어

이 페이지는, 소음 측정·청각 건강·직업성 소음 주변에서 자주 나오는 용어를, 가능한 한 풀어서 정리한 용어집입니다. 본 사이트의 해당 절로의 상호 링크도 걸어 두었습니다. 과학 해설 페이지, 직장 소음 규제 페이지, 또는 "독자가 이 어휘를 알고 있다는 전제" 의 기술 문서를 읽다가, 찾아보러 오는 자리로 써 주세요.

영문 머리글자 순으로 늘어 놓았습니다. 한국어 대역은 표제 직후에 부기했습니다.

A

A‑weighting / dBA(A 가중)

음압 레벨 측정에 거는 주파수 가중 필터의 하나로, 중간 음량에서의 인간 청각 응답을 근사합니다. 저음역을 강하게 감쇠시키고(50 Hz 에서 대략 −30 dB), 6 kHz 보다 위도 약간 감쇠, 귀가 가장 민감한 1 ~ 5 kHz 는 거의 평탄. 현대의 거의 모든 소음 규격 — NIOSH REL, OSHA PEL, WHO 의 지역 가이드라인, ISO 1996, EU 2003/10 — 이 A 가중을 채용합니다. 자세한 건 주파수 가중.

Acoustic trauma(음향 외상)

단일의 고강도 노출 — 폭발, 근거리의 총성, 산업 사고 등 — 에 의해 순간적으로 생기는 중도의 청력 손실. 장기 노출로 진행되는 소음성 난청과는 구별됩니다. 원인이 대사적 피로가 아니라 기계적 파괴이기 때문입니다. 와우 손상에 더해, 고막 파열이나 이소골 연쇄의 파단을 동반하는 일이 있습니다.

Action level(행동수준)

직업성 규제에서 청력 보존 프로그램이 필수가 되는 노출 레벨. OSHA 29 CFR 1910.95 에서는 행동수준이 85 dBA / 8 시간 TWA (PEL 은 90 dBA, 다만 오디오메트리 검사와 노동자 교육은 85 dBA 부터 의무화). EU 지침 2003/10/EC 는 2 단계의 행동값 — 하위 80 dBA, 상위 85 dBA. 자세한 건 직장 소음 규제.

AGC(자동 게인 컨트롤)

대부분의 컨슈머 마이크나 녹음 계열에 들어 있는 신호 처리 기능으로, 입력 게인을 자동 조정해 녹음 레벨을 목표값에 가깝게 유지합니다. 통화나 캐주얼한 녹음에는 편리하지만, 소음 계측에는 적극적으로 유해 — 실 SPL 과 디지털 샘플값의 관계를 시간 변화·비선형으로 만들어 버리기 때문입니다. 본 사이트의 계측기는 OS 에 대해 autoGainControl: false 를 요구합니다만, 컨슈머기가 이 플래그를 어디까지 존중할지에는 개체차가 있고, 이것이 교정 을 단말마다 행할 필요가 있는 이유의 하나입니다.

ANSI S1.4

소음계의 성능과 교정 요건을 정하는 미국 규격. 국제 대응판은 IEC 61672‑1. 양쪽 다 Class 1 (정밀, ±1 dB 의 허용차) 와 Class 2 (범용, ±2 dB) 의 두 성능 등급을 정의합니다. 직업성 컴플라이언스용 기재는 거의 다 Class 2 입니다.

Audiogram(오디오그램)

각 주파수에서의 청각역치를 세로축에, 주파수를 가로축에 플롯한 그래프로, 사람의 청력 특성의 기술에 쓰입니다. 방음 처리된 부스 안에서 오디오미터를 써서 취득. OSHA 29 CFR 1910.95 는, 85 dBA 행동수준 초과의 노동자에 대해, 직업성 노출 개시 전의 베이스라인 오디오그램과 연차 추적의 취득을 요구합니다. NIHL 의 고전적 소견은 "노치" — 4 kHz 만 인접 주파수보다 푹 떨어지는 형 — 이고, 다른 주파수가 정상이라도 보여 옵니다.

B

Background noise(배경소음)

관심 있는 음원이 존재하지 않을 때, 그 장소에 존재하는 주위음 레벨. 측정이 유효하려면, 배경이 타깃값보다 최소 10 dB 낮은 것(음원이 배경보다 최소 10 dB 높은 것) 이 필요합니다. 차이가 10 ~ 6 dB 라면 보정이 필요, 6 dB 미만이라면 측정 자체가 불안정합니다.

Basilar membrane(기저막)

와우 내의 막으로, 감각 유모세포가 늘어서 실려 있습니다. 기계적인 공진 특성에 의해 주파수를 위치에 매핑하고 있고, 고음은 난원창 가까이의 기저측, 저음은 나선의 가장 안쪽(첨단) 을 진동시킵니다. 기저측의 손상은 NIHL 의 조기 소견. 기저측에 가장 큰 음향 스트레스가 걸리기 때문입니다.

C

C‑weighting / dBC(C 가중)

피크 측정이나, 저음 지배의 음원(콘서트, 서브우퍼, 천둥, 불꽃놀이) 에서 쓰는, 거의 평탄에 가까운 주파수 가중. 31.5 Hz 부터 8 kHz 까지 거의 평탄하고, 양 끝에서 수 dB 감쇠하는 정도. 레벨 표기에는 반드시 함께 기재할 것 ("100 dB" 가 아니라 "100 dBC").

Cochlea(와우, 달팽이관)

내이에 있는 액체로 채워진 달팽이형 기관으로, 음압을 신경 신호로 변환합니다. 기저막 위에 약 15,000 개의 감각 유모세포가 배치되어 있습니다. 포유류의 와우 유모세포는 재생되지 않습니다. 이것이 소음 손상의 영구성의 이유입니다. 자세한 건 청력 건강.

D

Decibel(데시벨, dB)

두 값의 비를 로그로 표시하는 단위. 음향에서는 음압 레벨(SPL), 음향 강도, 음향 파워에 쓰입니다. 데시벨은 SI 의 의미에서는 단위가 아니고, 유의미하기 위해서는 기준값이 필요합니다. 음압에 대해서는 기준이 20 µPa (1 kHz 에서의 청각역치) 이고, 식은 L = 20 × log10(p / 20 µPa). 자세한 건 데시벨 척도.

dBA / dBC / dBZ

음압 레벨의 dB 값에 A, C, Z (제로, 평탄) 가중을 건 것. 같은 물리음이라도, 가중에 따라 다른 수치가 됩니다. 측정값을 보고할 때는 반드시 어느 가중인지 명기할 것.

dB FS(풀스케일)

디지털 음성에서 쓰는 스케일. 0 dB FS 가 표현 가능한 최대 샘플값. DAW 나 음악 제작에서 쓰입니다. 기준 교정(알려진 SPL 을 알려진 샘플값에 대응시킨 것) 없이는, dB SPL 과 직접 비교할 수 없습니다.

dB SPL(음압 레벨)

20 마이크로파스칼(20 µPa) 을 기준으로 하는 dB 값. 환경·직업성 음향의 디폴트 척도. 소음계에 표시되는 수치는, 명시적으로 단언이 없는 한 dB SPL 입니다.

Dynamic range(동적범위)

시스템이 다룰 수 있는 최대 신호와 최소 신호의 비. 건강한 인간의 귀의 동적범위는 약 120 dB (0 dB SPL 의 청각역치부터, 120 dB SPL 부근의 통각역치까지). 소음계는 보통 25 ~ 130 dB SPL 의 범위를 커버합니다.

E

Equal‑loudness contour(등감도 곡선)

주파수 vs SPL 의 평면 위에서, "등한 라우드니스로 지각되는" 점을 이은 곡선. ISO 226:2003 으로 표준화되어 있고, 원 데이터는 1933 년의 Fletcher and Munson. A 가중의 곡선 형상의 근거이고, A 가중이 중간 정도의 음량에서 가장 정밀도가 높은 이유이기도 합니다.

Exchange rate(교환율)

안전 노출 시간이 절반이 되는 데시벨 폭. NIOSH 와 다수의 국제 규격은 3 dB (에너지 등가: 3 dB 마다 음향 에너지가 배). OSHA 는 역사적 경위에서 5 dB 를 채용. OSHA PEL 과 NIOSH REL 의 실용적인 차 중에서, 가장 큰 것의 하나입니다.

F

FFT(고속 푸리에 변환)

시간 영역 신호를 주파수 영역 표현으로 변환하는 효율적인 알고리즘. 본 사이트의 계측기 의 비주얼라이저는, 마이크 샘플의 각 창에 대해 FFT 를 실행하고, 각 주파수 빈의 크기를 표시합니다. FFT 의 빈 분해능은 샘플레이트 / FFT 사이즈 — 48 kHz, 2048 샘플/창이라면, 1 빈 = 23.4 Hz.

Free field(자유음장)

반사면이 없는 이상화된 음향 환경 — 음원으로부터의 전파가 가로막히지 않고 바깥쪽으로 퍼지는 공간. 무향실이 그에 가깝고, 트인 옥외 공간도(정밀도는 떨어지지만) 근사합니다. 자유음장에서는 역제곱 법칙이 성립 — 점음원에서 거리가 두 배가 되면 SPL 이 6 dB 떨어집니다.

Frequency(주파수)

주기 신호에서의 1 초당 완전 진동수로, 단위는 헤르츠(Hz). 건강한 젊은이의 가청역은 20 Hz 부터 20 kHz. 20 Hz 보다 아래는 저주파음(infrasound), 20 kHz 보다 위는 초음파(ultrasound).

H

Hair cell(유모세포)

와우 내의 감각 세포로, 기저막의 기계적 운동을 신경 신호로 변환합니다. 포유류는 한쪽 귀에 약 15,000 개 — 내유모세포 3,500 개(실제의 변환기), 외유모세포 12,000 개(기계적 증폭기). 소음으로 손상된 유모세포는 재생되지 않습니다.

Hearing Conservation Program(HCP, 청력 보존 프로그램)

직업성 소음 규격 아래에서, 노출이 행동수준을 넘은 시점에서 요구되는 일련의 활동. 모니터링, 오디오메트리 검사, 청각보호구, 교육, 기록 관리를 포함. 자세한 내역은 직장 소음 규제 페이지.

Hertz(Hz, 헤르츠)

주파수의 SI 단위: 1 초당 사이클 수. 1 Hz = 1 사이클 / 초, 1 kHz = 1,000, 20 kHz = 20,000.

Hyperacusis(청각과민증)

통상의 음량에 대한 내성이 떨어진 상태 — 타인에게는 쾌적한 소리가, 불쾌할 정도로 크게 느껴진다. 이명이나 소음 손상과 관련되는 일이 많고, 신경학적 질환의 한 증상인 경우도 있습니다.

I

IEC 61672‑1

소음계의 성능과 교정을 규정하는 국제 규격. Class 1(정밀, ±1 dB) 와 Class 2(범용, ±2 dB) 의 성능 카테고리를 정의. 직업성·환경 소음의 컴플라이언스용 기재는, IEC 61672‑1 인증을 받은 것이어야 합니다.

Impulse weighting(I, 임펄스 시간 가중)

상승 35 ms, 감쇠 1.5 s 의 시간 가중으로, 짧은 큰 음량 이벤트를 잡는 설계. 순간음(총성, 망치질, 풍선 터짐) 의 측정에 쓰이고, 눈에 띄는 충격음을 포함하는 직업성 측정에서는 일부 규격이 요구합니다.

ISO 1996

환경 소음 측정의 국제 규격. 1996‑1 이 용어와 양, 1996‑2 이 필드 측정 절차를 커버. 지역 소음 매핑, 교통 소음 조사, 대부분의 환경 영향 평가의 참조 기준입니다.

L

LAeq(A 가중 등가연속 음압 레벨)

실제의 변동 신호와 같은 총 음향 에너지를, 측정 기간에 걸쳐 운반하는 정상 SPL. 식은: LAeq,T = 10 × log10((1/T) × integral(10^(LA(t)/10) dt)). 현대의 거의 모든 직업성·지역 소음 규격에서 쓰이는, 에너지 등가량입니다.

Lden

EU 의 지역 소음 매핑에서 쓰는 24 시간 가중 평균 레벨. 저녁은 +5 dB, 야간은 +10 dB 의 페널티. WHO 의 2018 년 가이드라인에서는, 도로 교통의 옥외 기준값이 53 dB Lden 입니다.

Leq

등가연속 음압 레벨 — LAeq 와 같은 정의지만, 주파수 가중을 명시하지 않는 명칭. 실무에서는 LAeq(A 가중) 또는 LCeq(C 가중) 로서 자주 봅니다.

L10, L50, L90

변동 소음의 통계적 기술자. L10 은 측정 기간의 10 % 로 초과하고 있던 레벨("전형적인 피크"), L50 은 중앙값, L90 은 90 % 로 초과하고 있던 레벨("배경"). Leq 만으로는 이벤트 분포가 보이지 않는 지역 소음에서 유용합니다.

Lmax, Lpeak

단일 이벤트 최대값. Lmax 는 측정 중의 최고 시간가중 레벨(Fast, Slow, Impulse 중 하나를 사용). Lpeak 는 최고 순간 무가중 샘플값으로, 시간 가중에서는 평균화되어 버리는 매우 짧은 피크를 잡습니다.

Logarithmic scale(로그 척도)

같은 증분이, 같은 차가 아니라 같은 비 에 대응하는 척도. 데시벨 척도는 로그 척도이고, +10 dB 는 어느 레벨에서도 음향 강도비가 10 배. 넓은 범위를 다루기 쉬운 수로 압축한다는 이점에 더해, 인간의 감각량(라우드니스, 밝기, 음높이) 의 지각 특성에도 대체로 들어맞습니다.

M

Microphone(마이크로폰: 전지향성 vs 지향성)

공기압을 전기 신호로 변환하는 트랜스듀서. 전지향성(omnidirectional) 은 모든 방향으로 등감도. 지향성(directional) (카디오이드, 하이퍼카디오이드, 샷건) 은 축 외 감도가 떨어지는 설계. 소음계에는 보통 전지향성 마이크가 쓰입니다 — 측정값이 "마이크의 방향" 이 아니라 "마이크 위치의 실 SPL" 에 의존하기 위함입니다. 스마트폰 마이크는 지향성이거나, 소프트웨어 빔포밍이 들어 있는 일이 많고, 이것도 교정 을 단말마다 행할 필요가 있는 이유입니다.

N

NIHL(소음성 난청, Noise‑Induced Hearing Loss)

큰 음량에 대한 노출에 의해 생기는 영구적인 감각신경성 난청. 오랜 세월에 걸쳐 서서히 진행되는 것(만성 NIHL) 과, 단일의 고레벨 이벤트에 의해 생기는 것(음향 외상) 이 있습니다. 노화성 난청에 이은 두 번째로 많은 감각신경성 난청의 원인. 거의 완전히 예방 가능하지만, 현재는 회복 불가능. 배경 지식은 청력 건강 페이지 에 있습니다.

NIOSH REL(권고노출한계, Recommended Exposure Limit)

NIOSH 의 권고하는 직업성 소음 노출 한계: 85 dBA / 8 시간 TWA, 3 dB 교환율. OSHA PEL 보다 보호적. 미국 외의 고용주, 그리고 "베스트인클래스의 청력 보존" 을 실천하는 미국 고용주에게의 사실상의 국제 표준입니다.

NRR(Noise Reduction Rating)

청각보호구의 라벨 표시 감쇠량(dB). ANSI S3.19 에 기반한 실험실 측정에서 도출됩니다. 실 환경에서의 감쇠량은 표시 NRR 보다 낮아지는 게 보통이고, OSHA 는 실용 계산용으로 폼 이어플러그 NRR 의 50 %, 이어머프 NRR 의 25 % 를 할인하도록 권고하고 있습니다. 최신의 피팅 테스트 시스템은, 사용자의 실제 귀에서의 감쇠량을 측정합니다.

O

OSHA PEL(허용노출한계, Permissible Exposure Limit)

OSHA 가 규제하는 직업성 소음 노출 한계: 90 dBA / 8 시간 TWA, 5 dB 교환율. 29 CFR 1910.95 로 성문화, 1983 년 이후 변경 없음. 청력 보존 프로그램은 85 dBA 의 행동수준부터 의무화. 자세한 건 직장 소음 규제.

P

Pascal(Pa, 파스칼)

압력의 SI 단위: 1 뉴턴 / 평방미터. 대기압은 약 101,325 Pa. 청각역치는 약 20 µPa (0.00002 Pa), 통각역치는 약 20 Pa.

Phon(폰)

라우드니스 레벨의 단위로, 테스트 음과 같은 라우드니스로 들리는 1 kHz 음의 SPL 값으로 정의됩니다. 임의 주파수의 60 phon 은, 1 kHz·60 dB SPL 과 같은 라우드니스로 들립니다. 리니어 척도로 지각 라우드니스를 표시하는 sone(손) 과는 별개의 개념입니다.

R

Reverberation time(잔향시간, RT60)

음원 정지 후, 실내의 소리가 60 dB 감쇠하는 데 요하는 시간. RT60 으로 표준화되어 있습니다. 잔향시간이 짧을수록 음성 가청성은 좋아지고, ANSI S12.60 은 교실에 대해 RT60 = 0.6 s 를 권장. 거실은 대체로 0.3 ~ 0.6 s, 대성당은 5 s 를 넘는 일도 있습니다.

S

Sone(손)

지각 라우드니스의 리니어 단위. 1 sone = 40 phon (1 kHz·40 dB SPL 의 음), 2 sones = 50 phon (2 배의 크기), 4 sones = 60 phon. HVAC 이나 주방 가전 등, 로그 dB 보다 지각적으로 리니어한 지표가 편리한 장면의 기기 사양에서 쓰입니다.

Sound Pressure Level(SPL, 음압 레벨)

음압 측정의 dB 값. 기준은 20 µPa. 항상 dB 로 표기하고, 보통 더해서 가중(dBA / dBC / dBZ) 과 시간 가중(Fast / Slow / Impulse) 으로 수식합니다.

STS(표준적 청각역치 변동, Standard Threshold Shift)

베이스라인 오디오그램에 대해, 2, 3, 4 kHz 의 평균에서 10 dB 이상의 역치 변화가 있던 상태. OSHA 의 청력 보존 프로그램 아래에서, 필수 추적 — 청각보호구의 재피팅, 재검사, 해당 노동자를 고소음 구역에서 제외하는 검토 — 의 트리거가 됩니다.

T

Threshold of hearing(청각역치)

건강한 젊은이의 귀가, 주어진 주파수에서 검출할 수 있는 최소 음압 레벨. 관행으로 1 kHz 에서의 0 dB SPL (대응하는 압력은 20 µPa) 로 정의됩니다. 매우 낮거나, 매우 높은 주파수에서는 값이 높아진다(감도가 떨어진다) — 등감도 곡선을 참조.

Time weighting(Fast / Slow / Impulse, 시간 가중)

SPL 표시를 계산하기 전에, 제곱 압력 신호에 거는 지수 평균. Fast 는 시정수 125 ms — 대부분의 측정의 디폴트. Slow 는 1 s — 안정된 주위 소음용. Impulse 는 상승 35 ms, 감쇠 1500 ms — 순간음용.

Tinnitus(이명)

외부 음원이 없는데 소리(끼이잉, 지이잉, 보오 등) 가 지각되는 현상. 음향 노출 후에 나오는 일이 많고, 만성화한 케이스에서는 다수의 경우, 측정 가능한 청력 손실과 관련됩니다. CDC 의 추산에서는, 미국에서만 5,000 만 명이 이명과 함께 살아가고 있습니다.

TWA(시간가중평균, Time‑Weighted Average)

시프트 중의 노동자의 변동 소음 노출을, 8 시간의 에너지 등가값으로 환산한 것. 노출량으로부터 계산: OSHA 의 5 dB 교환율에서는 TWA = 16.61 × log10(D/100) + 90, NIOSH 의 3 dB 에서는 TWA = 10 × log10(D/100) + 85. 모든 직업성 소음 규격에 있어서의 컴플라이언스 대상량입니다.

Z

Z‑weighting(제로 / 평탄, Z 가중)

10 Hz 부터 20 kHz 까지 평탄한 주파수 응답. 메이커 간에 정의가 통일되어 있지 않던 "리니어", "무가중" 이라는 옛 호칭을 대체한 것. 연구, 계측기 검증, 가중에 의한 왜곡을 피하고 싶은 측정에서 쓰입니다. IEC 61672‑1 로 정의되어 있습니다.

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여기에 보이지 않는 용어는, 대체로 과학 해설 페이지 (기술적 개념) 또는 청력 건강 페이지 (의학적·생리학적 개념) 어딘가에서 커버되어 있습니다. 이러한 용어와 현실의 음 레벨의 대응은 비교표 가 다리 역할을 합니다.