GFAI 어쿠스틱 카메라: 건축 및 실내 음향 측정 시스템 상세 분석(Acoustic Camera, Building Acoustics, Room, Architectural, Automotive NVH)

 

목차

 

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측정 시스템 구성 

음향카메라 구성 요성

 

 

어쿠스틱 카메라 시스템은 소리를 수집하는 마이크로폰 어레이와 수집된 데이터를 처리하는 데이터 레코더로 구성됩니다.

• 고성능 데이터 처리: 각 채널당 192kHz의 높은 샘플링 속도와 32비트 AD 변환을 지원하여 매우 정밀한 데이터 수집이 가능합니다.
  • 확장성 및 연결성: 하나의 10인치 랙에 카드당 24채널씩, 48개에서 최대 168개 채널까지 확장할 수 있습니다. 노트북과는 1GB 이더넷 케이블로 최대 50m까지 연결하여 초당 100MB의 빠른 속도로 데이터를 전송합니다.
  • 전원 공급: 90V에서 230V까지 넓은 범위의 전압을 지원하여 다양한 환경에서 안정적으로 사용할 수 있습니다.
• 데이터 레코더 (mcdRec721A): 이 장비는 측정된 아날로그 소리 신호를 디지털 데이터로 변환하고 저장하는 역할을 합니다.
• 마이크로폰 어레이 (Sphere): 여러 개의 마이크로폰이 구(Sphere) 형태로 배열된 장치로, 소리의 방향을 감지하는 핵심 센서입니다. 어레이의 크기와 마이크 수에 따라 측정 가능한 주파수 대역과 정밀도가 달라집니다.
  • Sphere 32: 직경 48-35cm의 어레이로, 주로 291Hz에서 20kHz(최대 60kHz) 사이의 주파수 대역을 분석하는 데 권장됩니다. 일반적인 실내 소음이나 중고음역대 문제 분석에 적합합니다.
  • Sphere 80/120: 직경 120-60cm의 더 큰 어레이로, 187Hz의 더 낮은 주파수부터 측정이 가능해 저주파 소음원 분석에 더 유리합니다.

Sphere 타입 마이크로폰 어레이

 

활용 분야 및 특징

 

음향 카메라 사용 예제 - 공연장, 자동차 실내 소음

 

이 시스템은 다양한 환경에서 음향 문제를 시각적으로 분석하는 데 강력한 성능을 발휘합니다.

• 적용 분야: 차량 내부의 소음원 분석, 공연장과 같은 넓은 공간의 음향 특성 평가, 일반 건물의 실내 음향 문제 진단 등 폭넓게 사용됩니다. 특히 구조체가 탄소 섬유로 만들어져 가볍고, 측정 대상 소리에 미치는 영향을 최소화하는 '음향적 투명성'을 가집니다.
• 핵심 기능
  • 음원 및 반사음 위치 특정: 직접적으로 발생하는 소리는 물론, 벽이나 천장에 부딪혀 반사되는 초기 반사음의 위치와 도달 시간을 정밀하게 파악할 수 있습니다. 이는 공간의 음향 특성을 이해하는 데 매우 중요합니다.
  • 소음 누출 경로 시각화: 방과 방 사이의 소음 누출이나 공기를 통해 전달되는 소리의 경로를 컬러 맵 형태로 명확하게 보여줍니다.
  • 음향 개선 효과 비교: 방음재를 설치하거나 실내 구조를 변경하는 등 음향 처리 전후의 상태를 측정하고 비교하여 개선 효과를 객관적으로 평가할 수 있습니다.

 

건축 음향 적용 사례: 창문 누출 분석 

소음 가시화 분석 화면

 

1. 실험 환경: 한쪽 공간에 인공 소음원을 배치하고, 어쿠스틱 카메라를 반대편에 설치하여 창문을 통해 새어 나오는 소리를 측정합니다.
2. 분석 결과: 측정된 데이터는 창문 사진 위에 음압 레벨을 색상으로 표현한 '음향 맵'으로 시각화됩니다. 사진을 보면 창틀의 특정 지점(오른쪽 상단 모서리)과 창문 중앙의 다른 지점에서 소리가 강하게 새어 나오는 것을 명확하게 확인할 수 있습니다.
3. 의의: 이처럼 어쿠스틱 카메라는 눈에 보이지 않는 소리의 누출 지점을 "정밀하게 찾아낼 수 있어", 건물의 시공 불량을 찾아내거나 방음 성능을 평가하고 보강하는 데 매우 효과적임을 알 수 있습니다. 이는 건축물의 품질 관리와 거주 환경의 정숙성 확보에 필수적인 기술입니다.

 

 

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https://famtech.co.kr/sub04/01_01.php

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