옥타브 분석과 주파수 범위, 평균 모드(Octave Analysis, Frequency Range, Averaging Mode, Fast, Slow, Exponential, Linear)

 

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옥타브 분석과 주파수 범위(Octave Analysis, Frequency Range)

 

Octave 분석이란 음향(Acoustic)이나 진동(Vibaration)을 객관적으로 평가하기 위해 사용하는 방법으로 인간이 주파수를 인지하는 범위를 칸으로 만들어서 분석하는 방법입니다. 

 

 

위 그림은 팜테크에서 제공하는 SINUS APOLLO Lite으로 마이크로폰 센서의 값을 측정한 화면 입니다. 하단의 왼쪽이 1/3 Octave 분석을 진행한것이고 한단 오른쪽은 일반 주파수 변환 값입니다. 

 

Octave 분석을 위해 사용하는 주파수 범위는 아래와 같습니다.

 

1. 음향 측정: 20Hz~20kHz

예를 들어, 이 범위 내에서 음향 측정을 한다고 가정해봅시다. 이 범위는 인간의 청취 범위에 해당하는데, 인간의 귀는 주로 20Hz에서 20kHz 사이의 주파수를 인식할 수 있습니다. 따라서 이 범위에서 음악, 대화, 자연 소리 등을 분석하면서 해당 주파수 범위 내의 소리 성질을 이해할 수 있습니다.

 

2. 진동 측정: 3.15Hz~2.5kHz

이 범위는 주로 기계나 구조물의 진동을 측정할 때 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 건물의 구조적인 불안정성을 평가하거나, 기계의 운전 중 진동을 분석할 때 이 범위를 활용할 수 있습니다. 이 범위는 낮은 주파수 진동에서부터 중간 주파수 진동까지를 다루며, 기계나 구조물의 건전성을 평가하는 데 유용합니다.

 

3. 진동 측정: 0.2Hz~200Hz

이 범위는 더 낮은 주파수 범위를 다루며, 주로 지진이나 대형 기계의 저주파수 진동을 측정하는 데 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 지진의 충격이나 해일의 영향을 평가하거나, 풍력 발전기 같은 대형 시설에서의 구조적인 변화를 감지할 때 이 범위를 활용할 수 있습니다.

 

 

 

 

SINUS 1/3 Octave 분석 주파수 범위

상단 설정 화면은 SINUS의 1/3 Octave 설정 화면 입니다. 위와 같이 주파수 범위를 설정할 수 있습니다. 해당 주파수 이 외에도 User Setting을 통해 원하는 주파수 범위를 선정할 수 있습니다. 

 

Octave도 1/3 이외에 1/6, 1/12, 1/24, 1/48을 Fractional Octave에서 설정 가능 합니다. 

 

 

1/3 Octave Spectra 값은 위와 같은 방식에 의해 평균화 됩니다. 평균화 방법은 크게 Linear 모드와 Exponential 방식이 있습니다. Linear는 가중치 없이 Average를 하고 Exponential은 지수 수식을 사용해서 현재 값에 더욱 가중치를 줍니다. Fast는 이러한 가중치(0.125초)가 빠르게 적용되는 것이고 Slow는 가중치(1초)가 느리게 적용되는 것입니다. 

 

Exponential은 가중치 시간(Exp. time)을 직접 설정할 수 있습니다. 

 

BT는 가중치를 적용하는 시간(Exp. time)을 규격에 정의된 수식에 맞춰 적용해줍니다.