음향학 시험이란? (Acoustic Testing, Microphone, 마이크로폰, GRAS)

 

목차

 

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음향학의 중요성과 테스트 솔루션

 

 

음향학은 소리, 소음, 진동을 연구하는 학문으로, 제품의 음향 성능을 이해하는 것은 매우 중요합니다. 제품마다 허용되는 소음 수준이 다르기 때문에, 음향 테스트는 제품이 실제 환경에서 어떻게 성능을 발휘할지를 평가하고, 소음을 최소화하기 위한 조정이 필요한지를 파악하는 데 도움을 줍니다. 다양한 산업 분야에서 제조업체들은 이러한 성능 기준을 설정하기 위해 음향 테스트에 의존하고 있습니다.

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음향 품질과 설계의 중요성

제품의 음향 품질과 설계는 제품 성능의 핵심 요소입니다. 소리는 제품의 기능과 특징에 대한 인식에 크게 영향을 미치며, 브랜드 정체성을 강화하는 데 기여합니다. 한편, 제조업체들은 점점 더 엄격해지는 규제 요구 사항과 경쟁 압박 속에서 소음을 줄이고 규정을 준수해야 하는 과제를 안고 있습니다. 따라서, 엔지니어들은 설계, 수정, 프로토타입 검증 과정에서 효율적인 도구가 필요합니다.

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다양한 산업에서 활용되는 음향 테스트

음향 테스트 솔루션은 최신 국제 표준을 준수하면서 다양한 산업 응용과 엔지니어링 과제에 맞게 다목적성을 발휘해야 합니다. 이를 통해 제품에 독창적인 음향적 특징을 설계하고 혁신적인 솔루션을 구현할 수 있습니다.

주요 적용 분야:

1. 소비자 전자기기: 헤드폰, 스마트폰, 스피커, 가전제품 등에서 소음이 사용자 경험에 영향을 미칩니다.
2. 항공우주 및 방위: 청각 손실 예방, 명료한 통신, 미션 수행 성능 유지에 중요한 역할을 합니다.
3. 자동차: 전기 및 하이브리드 차량의 등장으로 정밀한 테스트와 데이터 수집이 더욱 중요해졌습니다.
4. 청각학: 청력 보조 기기의 환경 적응성과 음질 최적화를 위한 테스트 필요성이 증가하고 있습니다.
5. 환경 소음 및 모니터링: 교통 및 산업 소음으로부터 공중 보건과 환경을 보호하기 위한 규제가 강화되고 있습니다.
6. 규제 준수: 제품 출시 전 ISO 표준 준수를 통해 소음 배출을 인증받아야 합니다.

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소리와 진동의 관계

소리는 공기 분자의 진동에 의해 생성됩니다. 물체가 진동하면 소리 파동이 공기를 통해 전달됩니다. 예를 들어, 드럼을 치면 드럼 헤드의 진동이 주변 공기를 밀어내며 소리 파동을 만듭니다.

• 진동 강도 증가 → 더 큰 소리
• 진동 주파수 증가 → 더 높은 음

소리의 주파수 범위는 인간과 동물마다 다르게 감지됩니다.

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소리의 근원 측정

 

 

소리를 측정할 때 마이크로 소리 압력을 측정하는 것이 일반적이지만, 이는 환경 조건에 따라 달라질 수 있습니다. 객관적인 평가를 위해 소리 파워(Sound Power)를 측정해야 합니다. 이는 소리를 생성하는 물체의 실제 음향 에너지로, 환경, 거리, 방향에 영향을 받지 않는 고유 값입니다.

• 소리 파워는 제품 비교, 소음 인증, 설계 개선 등에 유용합니다.
• ISO 규정을 준수한 소리 파워 측정은 제품 인증 및 경쟁력 강화에 필수적입니다.

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소리 파워 측정 방법

 

 

소리 파워는 소리 압력 또는 소리 강도를 기반으로 측정됩니다.

1. 소리 압력 기반 측정: 무향실 또는 잔향실과 같은 환경에서 ISO 기준에 따라 수행됩니다.
2. 소리 강도 기반 측정: 배경 소음이 있어도 수행 가능하지만, 주파수 범위 제한 및 측정 시간이 길어질 수 있습니다.

측정 방법은 테스트 목적, 정확도, 환경 조건에 따라 선택해야 합니다.

측정 등급:

• 정밀 방법(Grade 1): 가장 높은 정확도를 제공하며, 실험실 조건에서 수행됩니다.
• 엔지니어링 방법(Grade 2): 엔지니어링 설계에 적합하며, 환경 영향을 고려합니다.
• 조사 방법(Grade 3): 간단한 비교에 적합하지만, 상세 평가에는 한계가 있습니다.

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음향 설계와 응용

1. 능동 음향 설계(Active Sound Design):
   • 전기차 및 하이브리드 차량에서 필수적인 기술로, 운전 중 가속 및 제동 소리를 생성하여 사용자 경험을 향상시킵니다.
   • 외부 소음 경고 시스템(AVAS)을 통해 보행자 안전을 지원합니다.
2. 풍동 테스트(Aero-Acoustic Wind Tunnel):
   • 전기차의 바람 소음 최적화를 위한 중요한 테스트 단계입니다.
   • 고성능 데이터 수집 시스템을 통해 비용 효율성을 극대화합니다.
3. 주행 소음 테스트(Pass-by Noise Engineering):
   • 교통 소음 감소를 위한 규제 요구 사항을 충족하기 위해 필수적인 절차입니다.
   • 측정된 데이터를 통해 소음 주요 원인을 분석합니다.
4. 음질 엔지니어링(Sound Quality Engineering):
   • NVH 테스트 효율성을 높이고, 경쟁 제품과의 벤치마킹 및 고객 인식을 개선합니다.

 

 

 

 

해당 내용과 관련해서 팜테크에서 시스템 솔루션을 제공하고 있습니다.  관심 있으시면 아래 홈페이지 또는 연락처를 통해 문의 주시면 됩니다. :)

 

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