고체와 고체의 마찰이나 충돌, 왕복운동이나, 회전의 불균형 또는 외부적인 가진에 의한 고체의 진동에 의하여 발생하는 음을 고체음이라고 하며 이 고체음은 감쇠가 적어서 구조물 구석구석까지 전파하여 방사하므로 ‘전파음’이라고 사용할 때도 있다. 반면에 , 유체의 흐름의 동적인 거동에 의해 발생하는 소리는 유체음이라 하며, 공기일 경우 공력음(Aerodynamin sound)라고 한다. 유체음은 공기음, 수중음을 포함하며 발생 메커니즘의 측면에서 다음과 같이 유체음을 크게 두 가지로 구분할 수 있다.
발생 메커니즘
예
유체 자체 발생음 (난류음)
- 고압기체의 분출음
- 고속기체 유동음
- 연소음
- 폭발음
유체의 운동과
고체의 작용간 발생음 (쌍극자음)
- 선박과 선두 유체의 충돌음
- 선박 선미에서 발생하는 유기진동 (Vortex Shedding)
- 공력소음 (항공기, KTX의 200km/h 이상 주행속도에서 크게 발생)
- 고층빌딩에서 발생하는 바람소리
난류음( 4극자 음원; 쌍극자음원의 다른 위상간 조합)은 유체음의 대표적인 예이며, 발생되는 소음은 유속의 8승과 비례하며, 마하(M;음속이상의 속도)이상의 속도에서는 유체자체발생음인 난류음과 유체의 운동과 고체의 작용간 발생음인 쌍극자 의한 소음이 같이 발생하나, 마하 이하의 속도에서는 오히려 쌍극자음원에 의한 소음(유체의 운동과 고체의 작용간 발생음)이 주도하게 된다. 한마디로 말하면, 유체의 속도가 크게 빠르지 않으면 유체와 고체간의 마찰음이 더 크다는 것을 의미한다.
유체음과 공명(Resonance)
유체음이 발생하는 주파수가 특정용기나 물체가 가지고 있는 고유주파수(natural frequency)와 일치하게 되면, 공명 또는 공진이라하여 강한음 또는 진동을 유발하게 된다. 예를 들어, 유리병에 입김을 불 때 물이담긴 수준에 따라 달리음을 낸다거나, 유리컵과 같은 주파수를 강하게 보낼 때, 유리컵이 깨지는 것과 같다. 또한 원형봉을 유체의 흐름에 횡방향으로 배치했을 경우, 원형봉의 지름과 유체의 속도에 따라 크게 흔들릴 때가 있는데 이 것도 설명할 수 있다.
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