[음향카메라] 음향 맵핑, 메인로브, 사이드로브, 빔포밍(PSF, Acoustic Mapping, Main Lobe, Side Lobe)

 

목차

 

"관련제품 문의는 로고 클릭 또는 공지사항의 연락처를 통해 하실 수 있습니다."

 

 

 

[음향카메라] 음향 맵핑, 메인로브, 사이드로브, 빔포밍

 

 

음향 매핑이란, 음향카메라가 어떤 지점에서 소리가 어떻게 퍼지는지를 알려주는 것입니다. 음향카메라는 마치 사진을 찍듯이 소리의 분포를 보여줍니다.

 

1. 메인 로브(Main Lobe): 음향 매핑에서 주요 노브는 가장 큰 뾰족한 부분을 가리킵니다. 이 부분은 음향카메라가 소리가 나는 곳을 주로 포착하는 지역입니다. 위 그림에서 빨간 지점이 SPL(Sound Pressure Level)이 가장 높게 발생하는 지점입니다. 

 

2. 사이드 로브(Side Lobes): 옆 노브는 주요 노브 이외에 나타나는 작은 뾰족한 부분들을 의미합니다. 이 부분들은 시스템 내부에서 생기는 여러 가지 영향으로 인해 나타납니다. 주로 원하지 않는 방향에서 소리를 포착하는 경우에 해당합니다. 해당 값은 실제 음압이 발생하는 지점이 아니기 때문에 장비나 소프트웨어 처리 기술로 Dynamic Range를 최대한 높여서 잘못된 음원을 매핑하는 것을 피해야 합니다.

 

3. 빔포밍(Beamforming): 빔포밍은 음향 신호 처리 기술로, 여러 개의 마이크나 센서를 사용해 특정 방향의 소리를 집중적으로 포착하고 원하지 않는 소음은 줄이는 방법입니다. 이는 주요 노브를 강화하고 옆 노브를 억제하여 음향 매핑의 정확도를 높이는데 사용됩니다. 매핑의 정확도를 높이는 것은 마이크로폰과 어레이의 구조에 따른 설계와 소프트웨어의 프로그램 처리 방식에 따라 결정됩니다. 

 

그래서 음향 매핑에서 주요 노브는 원하는 소리의 방향을 보여주고, 옆 노브는 원하지 않는 방향에서 나오는 소리를 나타냅니다. 빔포밍 기술은 주요 노브를 강화하고 옆 노브를 줄여서 정확한 소리의 분포를 알려주는 역할을 합니다.

 

 

 

 

 

 

[음향카메라] 음향 맵핑 실제 사례

 

위 그림은 팜테크에서 제공하는 Gfai 사의 2D 음향 카메라 분석 화면입니다. 사용된 예는 차량의 소음을 시험하기 위해 Wind Tunnel에서 차량에 바람을 강제시키고 발생하는 소음을 시각화한 화면 입니다. 이처럼 정확한 소음원을 분석하기 위해서는 분석하고자하는 음압의 크기와 주파수 영역 그리고 소음원을 정확히 구분지을 수 있는 Dynamic Range에 대한 증폭 알고리즘이 필요 합니다.