초저소음 시험 솔루션

가전제품, 선풍기, 정밀 모터, 의료 기기, 변압기, 휴대폰과 헤드폰 같은 소비자 전자제품의 정숙성을 검증할 때, 우리는 단순히 제품이 "크게 시끄러운지" 또는 "조용한지"만을 묻는 것이 아닙니다. 소리가 어디에서 발생하는지, 어떤 동작 조건에서 나타나는지, 그리고 어느 주파수 범위에서 불쾌하게 느껴지는지를 알아야 합니다.

조용한 제품은 때때로 자기 생각을 분명히 표현하지 않는 사람과 비슷할 수 있습니다. 크게 불평하지는 않고, 밤늦게 그저 희미한 험(hum), 윙(whine), 또는 버즈(buzz) 소리를 낼 뿐입니다. 규격서에는 18 dBA라고만 적혀 있을 수 있습니다. 그러나 사용자가 가까이 다가가면, 소리는 크지 않지만 거슬린다고 얼굴을 찌푸릴 수 있습니다.

이것이 초저소음 시험의 목적입니다. 이는 제품을 무대에 세워 몇 데시벨인지 스스로 큰소리로 발표하게 만드는 것이 아닙니다. 제품이 내는 아주 작은 움직임, 상태 변화, 결함의 소리를 또렷하게 듣는 것입니다. 좋은 시험은 네 가지 질문에 답해야 합니다. 소리가 정말 제품에서 발생한 것인가? 어느 주파수 대역에 숨어 있는가? 어떤 때에 가장 두드러지는가? 최적화 후에 정말로 수렴했는가?

마이크로폰도 "말"을 한다

많은 사람은 마이크로폰을 제품 근처에 두기만 하면 제품 소리가 그대로 측정 시스템으로 들어간다고 생각합니다. 실제로 마이크로폰은 완전히 조용한 관찰자가 아닙니다. 마이크로폰에는 자체 고유 잡음이 있는데, 이는 마이크로폰의 호흡과 비슷합니다. 이 호흡이 너무 거칠면, 매우 작은 제품 소리가 가려질 수 있습니다.

일반적인 1/2인치 측정용 마이크로폰의 고유 잡음은 보통 약 16 dBA입니다. 일반적인 소음 시험에는 이 정도면 충분한 경우가 많습니다. 그러나 고급 정숙 제품의 경우, 사용자가 신경 쓰는 미세한 소리가 이 수준 근처이거나 그보다 낮을 수 있기 때문에 16 dBA도 이미 너무 큰 잡음일 수 있습니다.

1인치 마이크로폰을 사용하면 고유 잡음을 약 10 dBA까지 줄일 수 있어 훨씬 조용해집니다. 하지만 큰 진동판을 사용하는 만큼 고유한 성격도 있습니다. 주파수 응답과 실제 활용 범위가 더 제한될 수 있고, 고주파수 세부 표현력은 광대역 1/2인치 솔루션만큼 우호적이지 않습니다. 즉, 1/2인치 마이크로폰은 주파수 대역은 넓지만 자체 잡음이 크고, 1인치 마이크로폰은 조용하지만 고주파수 세부 표현은 덜 개방적입니다.

이 때문에 고급 정숙성 시험에서는 딜레마가 발생합니다. 일부 주파수에서는 인간의 귀가 들을 수 있는 소리가 이미 마이크로폰 자체 잡음보다 낮을 수 있습니다. 사용자는 들을 수 있지만, 마이크로폰은 "여기서 측정되는 것은 대부분 내 자체 노이즈 플로어일 뿐이다"라고 말하는 셈입니다. 그래서 우리는 더 드문 타입의 귀, 즉 낮은 잡음과 광대역 특성을 동시에 갖추어 인간의 지각에 중요한 미세 신호를 제대로 포착할 수 있는 귀가 필요합니다.

데시벨 값은 전체 소음일 뿐, 제품의 소리 특성은 아니다

dB는 보통 자와 같은 단위가 아니라 로그 단위입니다. 음향 에너지가 3 dB 증가하면 에너지가 대략 두 배가 되며, 10 dB 증가하면 대략 열 배가 됩니다. 하지만 인간의 귀는 에너지 크기만 듣는 것이 아니라, 주파수도 함께 골라서 듣습니다. 아주 좁은 주파수 피크는 전체 dBA 값을 크게 올리지 않더라도, 사람들에게 분명한 "험", "윙", "버즈" 소리로 들리게 만들 수 있습니다.

예를 들어 두 개의 소형 팬이 모두 18 dBA로 측정될 수 있습니다. 샘플 A의 스펙트럼은 평평한 담요처럼 특별히 두드러지는 성분이 없습니다. 샘플 B는 약 1.6 kHz 부근에 주변 주파수 대역보다 10 dB 이상 높은 스파이크가 있습니다. 두 제품의 전체 데시벨 값은 비슷해 보이지만, 샘플 B는 조용한 방에서 누군가 갑자기 헛기침을 한 것처럼 귀에 즉시 들어옵니다. Mobile phones and headphones behave in the same way: bearings, resistive-capacitive components, displays, call paths, headphone amplifiers, and noise-cancelling modules can all reveal themselves through very quiet sounds.

배경 소음과 제품 소음은 서로 섞인다

초저소음 시험에서는 배경 소음이 매우 큰 방해 요소입니다. 배경 소음은 "나는 방 안의 에어컨 소음이다" 또는 "나는 시험 시스템의 노이즈 플로어다"라고 말해주지 않습니다. 그냥 결과에 섞여 들어가 제품이 실제보다 더 시끄러운 것처럼 만듭니다.

또한 소리는 일반 숫자처럼 빼기 연산을 할 수 없습니다. 예를 들어 실제 제품 소리가 12 dBA이고 방의 배경 소음이 이미 10 dBA라면, 계측기는 두 소리의 에너지 합을 보게 됩니다.

전체 소음: L_total = 10 log10(10^(L_product/10) + 10^(L_background/10))

예: 10 log10(10^(12/10) + 10^(10/10)) = 10 log10(15.85 + 10) = 14.12 dBA

이 예에서 배경 소음은 제품보다 겨우 2 dB 낮고, 전체 표시값은 14.12 − 12 = 2.12 dB만큼 높아집니다.

추정 제품 레벨: L_product = 10 log10(10^(L_total/10) − 10^(L_background/10))

간단히 말해, 배경 레벨이 제품 레벨에 가까울수록 시험 결론의 신뢰도는 떨어집니다.

권장 고정 조건 및 분석 지표

제품 소리가 매우 작으면, 아주 작은 움직임만으로도 결과가 달라질 수 있습니다. 마이크로폰을 5 cm 더 가까이 옮기거나, 케이블을 테이블에 닿게 하거나, 지그 위치를 바꾸거나, 제품 방향을 약간만 바꿔도 스펙트럼이 달라질 수 있습니다. 전후 데이터를 비교 가능하게 만들려면, 제품이 항상 같은 자세와 같은 상태로 "말"을 하도록 해야 합니다.

CRYSOUND 저잡음 시험 솔루션의 역할

초저소음 시험을 세심하게 귀를 기울이는 행위로 본다면, 음향 차폐 챔버 또는 테스트 박스는 조용한 방이고, 마이크로폰은 귀이며, IED 모듈은 고해상도 메모리, SonoDAQ Pro는 장기 기록 장치, OpenTest는 소리를 스펙트럼과 보고서로 번역해 주는 사람에 해당합니다. 환경은 조용하고 재현 가능해야 하며, 귀는 저잡음이면서 광대역이어야 하고, 메모리는 빠르고 넓은 다이내믹 레인지를 가져야 하며, 기록 장치는 동기화와 확장을 지원해야 하고, 소프트웨어는 스펙트럼·옥타브 밴드·음압 레벨·보고서를 하나의 워크플로로 연결해야 합니다.

CRY3261-S02: 조용한 귀

CRY3261-S02는 CRY3261 측정용 마이크로폰과 CRY517 IEPE 프리앰프로 구성됩니다. 주요 공식 파라미터에는 1/2인치 자유장 프리폴러라이즈드 마이크로폰, 450 mV/Pa 감도, 6 Hz-20 kHz 주파수 범위, 6.5 dBA 고유 잡음 등이 포함됩니다. 이 장치의 임무는 단순합니다. 먼저 스스로 조용해지고, 충분히 넓은 주파수 대역을 듣고, 그다음에 제품이 내는 더 가볍고 더 섬세한 소리를 포착하는 것입니다.

CRY7412 음향 차폐 챔버: 배경을 밀어내는 조용한 방

CRY7412 음향 차폐 챔버는 음향 측정을 위해 노이즈 플로어 6.5 dBA 수준까지 가능한 저소음·간섭 제어 환경을 제공하여, 연구소와 생산 라인의 반복성을 향상시킵니다. 휴대폰, 헤드폰, 디스플레이, 저항·커패시터 부품 같은 소형 소비자 전자제품에 대해, 이 챔버는 제품에 조용한 방을 마련해 주는 역할을 합니다. 외부 환경 소음, 진동, RF 간섭을 먼저 배경으로 밀어내어, 마이크로폰이 제품 고유의 자체 잡음, 윙 노이즈, 전기적 노이즈를 더 쉽게 들을 수 있게 합니다.

CRY5011 IED 고정밀 입력 모듈: 미세한 디테일 보존

CRY5011 IED는 4채널 IEPE/전압 입력 모듈입니다. 최대 204.8 kHz 샘플링 속도, 32비트 분해능, 최대 160 dB 다이내믹 레인지, THD+N ≤ −102 dB, 노이즈 플로어 ≤ −117 dBV, TEDS 지원을 제공합니다. 헤드폰 소음, 디스플레이 소음, 저항·커패시터 부품의 고주파 소음처럼 미약한 신호에 대해, 이러한 파라미터는 조용한 소리가 유실되거나, 과도 현상이 흐려질 가능성을 줄여 줍니다.

CRY5820 SonoDAQ Pro: 동기화와 확장을 위한 고성능 베이스

CRY5820 SonoDAQ Pro는 모듈형 데이터 수집 시스템입니다. 섀시 한 대는 최대 24채널을 지원하며, 확장된 시스템은 분산형 다채널 시험을 지원할 수 있습니다. 1000 V 채널 절연, 섀시 간 동기화 스큐 ±100 ns 미만, USB-C, 기가비트 LAN, CAN FD, Wi-Fi, 로컬 microSD 저장을 지원합니다.

OpenTest: 소리를 스펙트럼과 보고서로 번역

OpenTest는 CRYSOUND의 음향 및 진동 시험 플랫폼입니다. OpenDAQ, ASIO, WASAPI, Core Audio와 같은 하드웨어 연결 방식을 지원하고, FFT, 옥타브 밴드 분석, 소음계 기능, 음질 분석, 재생 비교, 파형/데이터 내보내기, 보고서 생성을 제공합니다. 마이크로폰이 포착하고 데이터 수집 시스템이 기록한 미세한 소리는 최종적으로 OpenTest에서 스펙트럼, 음압 레벨, 추세, 추적 가능한 보고서로 변환됩니다.

마이크로폰, 프리앰프 및 관련 시험 솔루션에 대해 더 알아보려면 CRYSOUND 웹사이트에서 추가 제품 정보를 확인하시고, 팀에 연락하여 상세한 논의를 진행하시기 바랍니다. 필요하다면 아래의 "Get in touch" 양식을 작성해 주십시오.