소리 지연과 메아리: 거리를 언제 2로 나누나요?

계산 방법

소리는 거리를 이동하는 데 시간이 걸립니다. 음원과 청취자가 거리 d만큼 떨어져 있으면 편도 지연은 d를 음속 c로 나눈 값입니다. 메아리는 반사면까지 갔다가 돌아오므로 두 구간 길이가 같을 때 전체 경로가 반사면까지 거리의 두 배입니다.

계산 전에 단위를 맞추세요. 미터를 미터 매 초로 나누면 초가 됩니다. 밀리초는 여기에 1000을 곱합니다. 측정기가 이미 왕복 시간을 표시한다면 소리가 이동한 전체 거리를 2로 나누어 반사면까지 거리를 추정해야 합니다.

계산 예시

학습용 예시에서 거리 34.3미터와 음속 343미터 매 초를 가정합니다. 직접 전달되는 소리의 편도 지연은 0.1초, 즉 100밀리초입니다. 동일한 이상적 조건에서 34.3미터 떨어진 면에 반사되어 돌아오는 메아리는 0.2초, 즉 200밀리초가 걸립니다.

반대로 메아리 시간이 0.2초이면 반사면까지 거리는 343 × 0.2 ÷ 2 = 34.3미터입니다. 2로 나누지 않은 68.6미터는 소리의 전체 이동 경로이며 반사면까지 거리가 아닙니다. 스피커에서 청취자까지 지연은 보통 편도 공식을 사용합니다.

⁦One-way time = distance / sound speed⁩

⁦At 34.3 m and 343 m/s: one-way = 0.1 s = 100 ms⁩

⁦Echo return = 2 × 34.3 / 343 = 0.2 s = 200 ms⁩

⁦Reflector distance = sound speed × echo time / 2⁩

확인 사항과 한계

343 m/s는 실온 부근 예시를 위한 가정이며 보편적인 상수가 아닙니다. 온도와 매질이 음속을 바꿉니다. 바람, 반사와 장비도 지연을 추가합니다. 이 단순 계산기는 방송 음향 시스템을 설계하거나 안전에 중요한 거리 측정을 제공하지 않습니다.

관련 계산기

• 소리 전달 시간
• 속도 단위 변환

참고 자료: NASA Glenn Research Center — speed of sound