소리 실험실 — 스마트폰 소리 측정 앱

📌 사용 전 안내

마이크와 스피커만 쓰므로 안드로이드·아이폰 모두 됩니다(카메라 실험실과 달리 기종 제한이 적음). 처음 한 번 마이크 권한을 허용하세요.
이 앱은 마이크의 자동 음량 조절·잡음 제거·에코 제거를 끄도록 요청합니다. 일부 기기는 무시할 수 있습니다.
아이폰은 무음 스위치가 켜져 있으면 소리가 나지 않습니다. 스피커 음량은 처음엔 작게 시작하세요.
소리를 내는 실험에서는 귀를 보호하세요. 고음(5 kHz 이상)·큰 음량으로 오래 듣지 않습니다.
코드는 한 파일(index.html)이고 라이브러리가 없어, 학생이 자기 앱을 만들 때 그대로 참고할 수 있습니다. 구역마다 주석이 있습니다.

기온 ℃ 소리 속력 343.5 m/s

마이크가 꺼져 있습니다. 소리를 듣는 탭은 먼저 마이크를 켜세요. 소리 속력 v = 331.5 + 0.6·T (m/s).

주파수 분석기 (스펙트럼)

가장 센 주파수 — Hz세기 — dB

표시 범위 ~ Hz

가로: 주파수, 세로: 세기(dB, 0이 최대). 소리굽쇠·휘파람·악기·목소리의 기본음과 배음(정수배)을 찾아보세요.

신호 발생기

440 Hz

빠른 선택

음량

주파수 훑기 (스윕)

Hz → Hz 초 로그

스피커에서 낮은 음 → 높은 음으로 연속 변화시킵니다. 공명 탭에서 관의 공명 주파수를 찾을 때 씁니다.

① 관(기주)의 공명 주파수 예측

길이 L cm 반지름 r cm

—

열린 끝에서는 소리가 관 밖으로 조금 더 나가므로 길이를 0.6r(끝보정)만큼 더 길게 봅니다. 한쪽 닫힌 관: f = (2n−1)v/4(L+0.6r), 양쪽 열린 관: f = n·v/2(L+1.2r).

② 마이크로 공명 찾기 — 스펙트럼

가장 센 주파수 — Hz

점선은 ①의 예측값입니다. 관 입구에서 소리굽쇠를 울리거나 스피커로 소리를 내 보세요.

③ 스피커로 훑어서 공명 곡선 얻기

Hz → Hz 초 음량

폰 스피커를 관 입구 가까이에 두고, 마이크는 관 입구 반대편(또는 같은 폰이면 입구 앞)에 둡니다. 곡선의 봉우리가 공명입니다.

맥놀이 (두 소리의 합성)

소리 A Hz 소리 B Hz

이 폰에서 A 재생 이 폰에서 B 재생 음량

폰 두 대로 하려면 한 대는 A만, 다른 한 대는 B만 체크해 동시에 재생하고, 마이크로 듣는 폰의 그래프를 봅니다.

이론 맥놀이 진동수 |f₁−f₂| — Hz측정 — Hz

두 파동을 더한 모양(이론)

굵은 선은 합성파의 진폭 변화(포락선) |2cos(π|f₁−f₂|t)|입니다.

마이크로 잰 소리 크기의 변화 (최근 8초)

크기가 주기적으로 커졌다 작아지는 횟수를 세어 맥놀이 진동수를 추정합니다. 마이크를 켜야 합니다.

① 소리 내는 폰 (음원)

음원 주파수 f₀ Hz 음량

1000~4000 Hz 사이가 폰 스피커·마이크에서 잘 잡힙니다. 폰 한 대로 하려면 이 버튼을 쓰지 않고 별도의 스피커(또는 다른 폰)를 쓰세요.

② 측정하는 폰 (관측자)

탐색 범위 f₀ ± Hz

측정 주파수 f′ — Hz기준 f₀ — HzΔf — Hzf′/f₀ —

가로: 시간(최근 20초), 세로: 측정된 주파수. 소리가 약하면 점이 찍히지 않습니다(잡음 위로 12 dB 이상일 때만 기록).

③ 이론값과 비교 · 속력 구하기

관측자 속력 vₒ m/s 음원 속력 vₛ m/s

부호: 관측자는 음원 쪽으로 가면 +, 음원은 관측자 쪽으로 가면 +. 이때 f′ = f₀ (v + vₒ)/(v − vₛ).

—

측정이 잘 안 될 때

걷는 속력(≈1.5 m/s)이면 f₀=2000 Hz에서 Δf ≈ 9 Hz 정도로 아주 작습니다. 팔을 휘두르거나 자전거·줄에 매단 폰 돌리기로 속력을 키우세요.
벽이 가까우면 반사음이 섞여 두 주파수가 보일 수 있습니다. 넓은 곳에서 하세요.
분석 창 길이(0.17초)보다 짧은 순간 변화는 평균 처리됩니다.

① 반사음(메아리)으로 소리 속력 재기

벽까지 거리 d m 표시 구간 120 ms

마이크를 켠 뒤 버튼을 누르고, 단단한 벽을 향해 한 번 짝 박수를 치세요(박수 후 조용히). 벽이 멀수록(10 m 이상) 정확합니다. 2d = v·Δt.

그래프를 눌러 파란선(박수)·빨간선(반사음)을 직접 옮길 수 있습니다. 자동 추정은 틀릴 수 있습니다.

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② 관의 공명으로 소리 속력 구하기

길이 L cm 반지름 r cm

측정한 공명 주파수 Hz n(배음 번호)

—

악기 튜너

—

— Hz— 센트

기준음 A4 Hz

가운데 선에 오면 정확한 음입니다(100센트 = 반음). 한 음씩 조용한 곳에서 길게 내 보세요. 목소리·피리·기타 같은 단순한 소리에 잘 맞습니다.

음계 소리 내기 (4옥타브)

평균율 (2^(n/12)) 순정율 (정수비)

소음 측정기 (dB)

—

최소 —최대 —평균(Leq) —

보정값 dB

⚠ 이 값은 상대값입니다. 폰마다 마이크 감도가 달라 정확한 소음(dB SPL)이 아닙니다. 소음계가 있으면 같은 소리를 재서 보정값을 맞추세요. 거리에 따른 변화량은 보정 없이도 비교할 수 있습니다.

거리와 소리 크기 (역제곱 법칙)

음원까지 거리 m

거리 (m)	측정 (dB)	첫 줄 대비 변화	이론 −20log(r/r₁)

점음원이 열린 공간에서 내는 소리의 세기는 거리의 제곱에 반비례하므로, 거리가 2배가 되면 약 6 dB 줄어듭니다. 실내에서는 반사 때문에 덜 줄어듭니다.