설비보전기사 소음 발생원과 특성 — 기어 소음·마스킹·맥놀이

기어 소음은 맞물림에서 생기는 진동과 충격이 원인이다. 회전 모멘트를 균일하게 유지하고, 평기어보다 부드럽게 맞물리는 헬리컬 기어를 쓰며, 축의 강성을 높여 공진을 피하는 것이 대책이 된다. 반대로 기어면의 동적 하중을 증가시키면 치면 사이의 충격이 커져 소음이 더 심해지므로 대책이 될 수 없다.

마스킹은 큰 소리가 작은 소리를 가려 듣지 못하게 하는 현상이다. 파장이 긴 저음이 파장이 짧은 고음을 더 잘 덮으므로 저음에서 고음으로의 마스킹이 우세하다. 두 음의 주파수가 비슷할수록 마스킹 효과가 커지고, 주파수가 거의 같아지면 맥동이 생겨 마스킹 효과가 오히려 줄어든다. 마스킹은 음파의 간섭과 청각 처리에 바탕을 둔다.

맥놀이는 주파수가 약간 다른 두 음원의 소리가 중첩될 때 생긴다. 보강간섭과 소멸간섭이 교대로 일어나 어느 순간에는 크게, 다음 순간에는 작게 들리는 현상이며, 맥놀이 주파수는 두 음원의 주파수 차이와 같다. 공명은 고유진동수와 외력 주파수가 일치할 때 진폭이 커지는 현상이고, 마스킹은 큰 소리가 작은 소리를 가리는 현상이므로 맥놀이와 구분한다.

등청감 곡선은 정상 청력자가 같은 크기로 느끼는 음압을 주파수별로 연결한 곡선이다. 1000Hz에서 들리는 최소 청역 음압을 기준으로 삼아 다른 주파수의 최소 청역 음압을 잰다. 사람의 귀는 주파수마다 민감도가 달라서, 낮은 소리와 매우 높은 소리는 같은 음압이라도 작게 들리므로 같은 크기로 들리게 하려면 더 큰 음압이 필요하다.