dBSPL(dB Sound Pressure Level)
dBSPL은 사운드 레벨을 로그 스케일로 표현한 값으로, 소리의 압력을 dB로 변환하여 나타낸다. 이를 통해 사람이 인지하는 소리의 강도와 크기를 표현할 수 있다.
소리는 분자 운동으로 인한 공기 압력의 변화로 발생하며, 이 압력 변화를 음압(Sound Pressure)이라고 한다. 음압은 파동 형태로 전파되는데, 이때 소리의 크기는 압력의 강도에 의해 결정된다.
dBSPL에서 사용되는 로그 스케일은 음의 상대적 크기를 표현하는데 유용하다. 로그 스케일을 사용하면 사운드 레벨의 범위가 넓은 경우에도 표현이 용이해진다. 로그 스케일은 사운드의 인지적 특성을 반영하고, 인간의 청각 시스템이 큰 범위의 사운드 레벨을 구별할 수 있도록 도와준다.
dBSPL의 수식은 다음과 같다: dBSPL = 20 * log10(P / Pref)
여기서 P는 측정된 사운드의 압력이고, Pref는 기준 압력(Reference Pressure)이다.
Pref = 20 마이크로파스칼(μPa)로 설정된다. 이는 일반적으로 1kHz에서 사람이 인지하는 최소 가청 음압을 기준으로 한 것이며, 대기 압력의 약 0.00002배에 해당한다.
0 dB SPL은 사운드의 압력이 없음을 의미하지 않는다. 사운드는 진동이나 파동 형태로 전달되는데,
0 dB SPL은 그런 사운드 파동의 압력 수준이 대기 압력과 동일한 수준을 가진다는 것을 의미한다. 실제로, 대부분의 환경에서 0 dB SPL은 아주 조용한 상태를 나타내며, 사람의 청각 장치로는 인지되지 않을 수 있다.
dBSPL은 주로 주변 환경의 소음 수준을 측정하는데 사용되며, 환경 소음, 음향 기기의 출력, 음악 등 다양한 사운드 관련 분야에서 활용된다.
수중에서는 기준 음압인 Pref 값이 20µPa가 아닌 1µPa로 설정된다. 이는 물 속에서의 사운드의 전파 특성과 관련이 있다.
물은 공기와 다른 매질로, 사운드가 물 속에서 전파될 때는 공기에서 전파될 때와는 다른 특성을 가진다. 물은 공기보다 더 밀집된 매질이기 때문에 사운드의 압력 변화가 공기보다 크게 나타난다. 그렇기 때문에 물 속에서의 사운드 압력은 공기에서의 사운드 압력에 비해 훨씬 높은 값을 가지게 된다.
보통 정확한 사운드 레벨 측정을 위해 dB(A) 및 dB(C)와 같은 웨이팅 필터를 씌우게 되는데, 이 필터는 사람의 청각 특성을 고려하여 사운드 레벨을 가중치화하는 데 사용된다.
(사람의 청각은 비선형적이기 때문에 가중치를 적용해야한다.)