풍동 음향 이미징 및 소음원 위치 파악 시스템
풍동 음향 이미징 및 소음원 위치 파악 시스템은 풍동 소음 시험을 위해 설계된 통합 하드웨어·소프트웨어 솔루션입니다. 다채널 음향 데이터 수집 하드웨어, 저속 풍동용 마이크로폰 어레이, 동기식 계측 및 기록 모듈, 음향 이미징 분석 소프트웨어, 자동 보고서 생성을 결합하여, 음장 계측과 동기식 데이터 기록에서 스펙트럼 분석, 소음원 위치 파악, 시험 보고서 작성에 이르는 전체 워크플로를 제공합니다.
시스템은 자동차 풍절음, UAV 로터 소음, 풍력 터빈 블레이드 소음, 환기 장비 시험 등 저속 풍동 응용 분야를 대상으로 합니다. 이를 통해 사용자는 지배적인 소음원을 신속하게 파악하고, 중요 주파수 대역과 구조 기인 소음 성분을 위치 지정하며, 설계 변경 전후의 음향 성능을 비교할 수 있습니다. 이러한 시각화 데이터는 소음 저감 설계, 구조 최적화 및 실험 검증을 위한 유용한 근거를 제공합니다.
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Product Highlights
고정밀 다채널 동기식 데이터 수집
대규모 어레이 음향 이미징에서 채널 및 위상 일관성에 대한 엄격한 요구 사항을 충족하도록 설계된 SonoDAQ는 단일 시간 기준으로 PTP(Precision Time Protocol, 정밀 시각 동기 프로토콜)를採용하여 고정밀 다채널 동기식 계측과 원활한 다중 장치 확장을 실현합니다. 모든 계측 채널은 동일한 시간 축에 정밀하게 정렬되어, 전체 계측 시스템에 걸쳐 신뢰할 수 있는 데이터 동기화를 보장합니다. 장치 간 동기화 정확도가 100 ns 이하이기 때문에, SonoDAQ는 음원 위치 파악, 위상 분석 및 음향 빔포밍을 위한 안정적이고 신뢰할 수 있는 기반을 제공합니다.
동기화 정확도: < 100 ns
신뢰성 있고 일관된 데이터 수집
직관적인 음향 이미징 기반 소음원 위치 파악
양력, 항력, 압력 분포와 같은 성능 지표에 주로 초점을 맞추는 기존 풍동 공력 시험과 달리, 본 솔루션은 음향 이미징을 추가로 통합하여 보다 포괄적인 평가를 제공합니다. 음향 히트맵을 실시간 카메라 영상 위에 중첩함으로써, 시스템은 소음원의 공간 분포를 직관적으로 시각화하고 주요 음향 방사 영역을 명확하게 부각합니다.
이를 통해 엔지니어는 소음의 크기뿐 아니라 소음이 어디에서 발생하는지도 신속하게 파악할 수 있습니다. 이러한 시각화된 위치 파악 기능은 결함 진단 효율을 크게 향상시키고, 소음 저감, 구조 최적화 및 설계 비교 평가를 위한 보다 직접적인 근거를 제공합니다.
시각화된 소음원 위치 파악
불규칙 배열 설계
시스템은 특정 방향에서 정규 배열 형상에 흔히 수반되는 공간 샘플링 왜곡(에일리어싱) 위험을 줄이기 위해 불규칙 마이크로폰 어레이 구성을採用합니다. 이 설계는 사이드 로브와 그레이팅 로브를 효과적으로 억제하여, 음원 위치 파악 정확도에 미치는 영향을 최소화합니다.
일반적인 정규 배열과 비교할 때, 불규칙 배열은 음향 맵에서 메인 로브 해상도를 향상시켜 지배적인 소음원을 더 쉽게 구분·식별할 수 있도록 합니다.
복잡한 저속 풍동 음향 환경에서 이 최적화된 어레이 설계는 음원 위치 파악의 안정성과 신뢰성을 높여, 후속 소음 분석과 설계 최적화를 위한 보다 신뢰할 수 있는 근거를 제공합니다.
음향 맵 메인 로브 해상도 향상
동기식 다물리량 데이터 수집
데이터 수집 시스템은 모듈식 아키텍처를採用하여 음향, 진동, 풍속, 회전 속도, 자세 각도, 온도, 습도, 기압 센서를 포함한 다양한 센서를 유연하게 통합할 수 있습니다. 이를 통해 음향 신호와 풍동 운전 파라미터를 동기식으로 계측하고 통합 기록할 수 있습니다.
각 음향 계측 데이터는 해당 시험 조건 및 운전 파라미터와 자동으로 연계되어, 시험 전 과정에 걸쳐 명확한 추적 가능성을 보장합니다. 이러한 동기화 데이터 프레임워크는 시험 재현성 확보, 다조건 비교, 근본 원인 분석 및 설계 최적화 검증을 용이하게 합니다.
다양한 센서 유형의 유연한 통합
명확하고 포괄적인 시험 조건 식별
광대역·고다이내믹 레인지 데이터 수집
시스템은 1 Hz에서 100 kHz에 이르는 넓은 주파수 범위를 제공하여, 저주파 구조 진동부터 고주파 음향 세부 신호에 이르기까지 다양한 신호를 계측할 수 있습니다. 풍절음 분석, 톤성 소음(휘파람음), 이상 소음(잡소/삐걱거림), 구조 응답 계측, 고대역폭 신호 분석 등과 같은 응용 분야에 적합합니다.
32비트 ADC 아키텍처와 Quad-ADC Fusion Technology를 기반으로, 시스템은 최대 170 dB에 이르는 초고 다이내믹 레인지를 제공합니다. 이를 통해 단일 계측에서 미약한 저레벨 신호와 고음압·대진폭 신호를 모두 정확하게 포착할 수 있어, 복수의 이득 설정이 필요하지 않습니다.
1 Hz-100 kHz 광대역 주파수 커버리지
최대 170 dB 다이내믹 레인지
OpenTest 통합 분석 소프트웨어
OpenTest는 실시간 파형, FFT 스펙트럼 분석, 1/3옥타브 분석, 음압 레벨(SPL) 추이, 음원 위치 파악, 음향 히트맵 및 운전 상태 데이터를 단일 소프트웨어 환경에서 통합 제공합니다. 이 통합 플랫폼을 통해 엔지니어는 실시간 모니터링과 데이터 분석에서 결과 해석에 이르는 전체 시험 워크플로를 효율적으로 완료할 수 있습니다.
소프트웨어는 또한 차트 내보내기와 자동 보고서 생성을 지원하여, 데이터 수집·음향 분석·이미징·문서화를 엔지니어링 시험 및 프로젝트 납품을 위한 단일 통합 워크플로로 매끄럽게 연결합니다.
통합 엔드 투 엔드 시험 워크플로
차트 내보내기
자동 보고서 생성
확장 가능한 플랫폼 아키텍처
시스템은 확장 가능한 플랫폼 아키텍처를採用하여, 사용자가 프로젝트 요구 사항과 예산에 따라 채널 수를 단계적으로 확장할 수 있게 함으로써, 타당성 검토 단계에서 대규모 음향 시험 플랫폼으로의 원활한 확장을 지원합니다.
1단계 - 소규모 검증(24-48채널)
초기 시험 플랫폼을 구축하여 풍동 환경을 검증하고, 마이크로폰 어레이 구성을 최적화하며, 초기 음향 이미징 성능을 평가합니다.
2단계 - 프로젝트 수준 역량(64-128채널)
시스템을 확장하여 일상적인 풍동 시험 프로젝트를 지원하고, 주파수 스펙트럼 분석, 음원 위치 파악 맵, 운전 조건 비교 및 포괄적인 시험 보고서를 제공합니다.
3단계 - 대규모 음향 플랫폼(256채널 이상)
256채널 이상을 갖춘 기관급 공력 음향 시험 플랫폼을 구축하여, 고해상도 음향 이미징을 구현하는 동시에 표준화된 시험 워크플로와 보고서 템플릿, 장기 음향 데이터베이스를 구축합니다.
24-48채널 소규모 검증
256채널 이상 대형 어레이 플랫폼으로 확장 가능
전형적인 120채널 음향 이미징 구성
전형적인 120채널 음향 이미징 시스템은 계측용 마이크로폰, 음향 교정기, 맞춤형 마이크로폰 어레이 프레임, SonoDAQ Pro 데이터 수집 시스템, IED 입력 모듈 및 OpenTest 분석 소프트웨어로 구성됩니다. 이들 구성 요소는 시스템 교정, 음향 데이터 수집, 동기식 기록, 음원 위치 파악 및 자동 보고서 생성을 포괄하는 완전한 솔루션을 제공합니다.
이 구성은 저속 풍동 공력 음향 시험에 특히 적합하며, 차량 및 부품 소음원 위치를 정밀하게 파악하고, 복수 운전 조건에서의 비교 분석을 가능하게 합니다.
저속 풍동 공력 음향 시험
차량 및 부품 소음원 위치 파악
다조건 비교 분석
Technical Specifications
Main Features
- 120채널 전형적 대형 어레이 구성
- 1000채널 이상 확장이 가능한 스케일러블 플랫폼
- 엔지니어링 납품용 시각화 보고서
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