[물리학실험보고서]Sound Sensor를 이용한 음파(소리)의 특성을 Data studio로 분석

소개

Sound Sensor를 이용한 음파(소리)의 특성을 Data studio로 분석

소리굽쇠의 고유 진동수와 우리가 사운드센서로 측정한 진동수를 비교, 분석,
음파가 중첩될 때의 특성 분석, 맥놀이 측정

1) 다양한 음원(음성, 악기, 소리굽쇠)에서 발생하는 소리의 특성(진폭, 진동수)을 분석한다.
2) 맥놀이(Beat) 현상을 통하여 음파의 간섭과 중첩을 이해한다.

목차

1. 실험 목표
2. 실험 준비물
3. 실험 방법
4. 실험
5. 실험 결과 및 오차 분석
느낀 점

본문내용

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가) 다양한 음원(음성, 악기, 소리굽쇠)에서 발생하는 소리를 sound sensor와 음향분석 소프트웨어 프로그램을 이용하여 녹음하고 음의 특성(진촉, 진동수)을 분석한다. 이때 FFT(Fast Fourier Transform) 분석을 통하여 다양한 정현파(Harmonics)를 분리해보자.
나) 이번에는 여러분 각자의 목소리도 녹음하고 분석하여보자
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Sound Sensor를 통하여 소리굽쇠와 목소리의 진동수를 구할 수 있었고 이 진동수를 통해 주기와 진동수가 역수관계인 것을 알고 있으므로 주기도 알 수 있었다. 소리굽쇠는 동일하게 만들어 졌으나 측정 결과 진동수가 약간 달랐으며 1번 소리굽쇠의 경우 고무줄을 추가하자 질량이 바뀌면서 여러 요인이 변하여 진동수가 변하였다. 두 소리굽쇠를 동시에 칠 경우 두 음파(소리굽쇠 1과 2로부터 퍼지는 음파)의 간섭과 중첩에 의해 ‘맥놀이’라는 현상이 발생 하였으며 이것을 Sound Sensor를 통해 분석한 결과 각각의 진동수가 동시에 나타났다.
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사람의 목소리를 측정하는 실험에서는 한 사람의 목소리마다 한 진동수만 있는 것이 아니라 여러 개의 진동수가 함께 존재하였으나 주된 진동수만을 측정하였다. 이 경우 목의 상태에 따라 약간씩 다르게 결과가 나왔으나 대체적으로 한 사람이 내는 목소리는 일정한 것으로 측정되었다. 이 때 김창하 학생의 목소리가 558Hz로 가장 낮게 측정되었으며 오정환 학생의 목소리가 798Hz로 상대적으로 약간 높았다. 그리고 다른 조의 여학생과 대부분의 남학생을 비교했을 때 여학생이 높게 측정 되었다. 이것으로 진동수가 클수록 높은 음을 낸 다는 것을 알 수 있었다.
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이 오차는 대부분이 Sound Sensor를 통해 음파를 측정할 때 외부의 잡음이 함께 측정되는 것 때문에 발생한 것이다. 특히 소리굽쇠를 두 개 동시에 진동시켜서 맥놀이를 측정하는 실험에서는 다른 조들도 함께 하여서 미세하게나마 다른 소리굽쇠들의 음차가 측정된 것이다. 또 소리굽쇠를 칠 때 잘못 빗겨 치게 되어...

참고자료

· 없음