Analysis of Formula 1 Sound by Doppler Effect

Abstract

F1 머신이 청취자 앞을 지나칠 때, 도플러효과에 의해 그가 느끼는 진동수에는 급격한 변화가 수반된다. 보통 도플러효과는 음원 운동의 연장선상에 청취자가 있는 상황에 대해 기술된다. 이 논문에서는 청취자가 음원 운동의 연장선으로부터 벗어나 있는 경우를 다룬다. 머신이 청취자를 지나칠 때, 주파수 변화는 이 경우 점진적 변화를 보이며, 변화에 소요되는 시간 폭은 머신의 속력에 관계된다. 본 연구에서는 청취자가 느끼는 주파수 변화를 시간 및 머신 위치의 함수로 분석한다. 또한 실제 F1 머신의 소리에 대해 주파수 분석을 하여 머신의 속력을 계산한다. The sound generated from the formula 1 (F1) machine is characteristic in that the frequency felt by the listener changes drastically by the Doppler effect as the machine bypasses him. In textbooks, longitudinal Doppler effect is usually described. In this paper, we consider a more general case where the listener is away from the rectilinear path of the machine's motion. As the machine bypasses the listener, in this case, the frequency drops not abruptly but gradually, the temporal width for the frequency drop depending on the machine's speed. The frequency shift felt by the listener is analyzed as functions of time and/or machine location in our study. The machine's speed is estimated from the frequency analysis of an actual F1 sound.