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음향시험실 설계.공사(소음측정 시험설비)
음향시험실은 실내부를 자유음장 또는 확산음장으로 유지하여 전자, 전기, 자동차 분야의 부품 및 완제품의 소음, 진동 측정 및 분석 등을 위한 시험실을 일컬으며, 무향실과 잔향실 등이 있습니다.
일반적으로, 저소음 (10~20dB) 및 음장특성 유지를 위해 필수적인 음향공사 외에 현장여건 · 제품특성에 따라서 등에 따라서 선택할 수 있습니다.
- 항온항습설비
- 방재시스템
- 청음시스템
- CCTV
- ACP(주파수/전압 가변장치)
- 급배수 설비
- 공압설비
- 호이스트
- 마이크로폰 자동 이동 시스템
- 리프터
1. 무향실
무향실이란 외부의 소음을 차단하고 어떠한 대상 소음을 측정하기 위해 실내의 모든 면에서 음을 흡수하여 자유 음장 공간이 되도록 만든 공간입니다.
음원으로부터 발생되는 음향이 반사나 회절 등이 발생하지 않는 자유음장 (또는 반자유음장)을 형성하고 차단주파수 이상의 주파수에서 흡음율이 99.9% 이상이 되어야 합니다.
이상적인 무향실 설계는 부상방진 구조로서 콘크리트 페데스탈을 선 시공 하는 것이 좋습니다.
무향실은 주로 음원의 소음레벨 분포, 방사지향성, 음향파워레벨 측정, 소음 발생의 원인분석, 소음측정방법의 표준화, 부품 혹은 완제품의 음향특성 연구 개발을 위해 사용됩니다.
a. 무향실 종류
- 완전무향실: 완전 무향실이란 자유음장조건을 만족하는 내부에서 음의 반사가 없는 공간을 말합니다. 일반적으로 음원의 주파수 분석, 각종 음향기기의 특성시험, 각종재료의 차음력 측정, 음원의 반사지향성, 파워레벨 등을 측정하는 목적으로 이용되고 있습니다.
- 반무향실: 반무향실이란 시험실 내부에서 특정 한면을 제외하고 자유음장 조건을 만족하는 흡음면으로 이루어진 시험실을 말합니다. 보통 바닥면이 반사율 99% 반사체로 이루어져 있는 경우가 많습니다. 특히 전자제품, 자동차와 같이 제품의 실제 설치조건상 반사면을 두어야 하는 경우 반무향실에서 음향 특성을 측정하여야 합니다.
b. 적용분야
-기계류의 방사 Power 측정
-음향기기나 Microphone의 지향특성 연구
-음향측정기기의 객관적인 교정검사
-기초음향연구
-악기 등 음향기자재의 음향측정 및 특성 연구 및 검사
-음원의 방사지향성
-자동차 및 비행기 엔진 등의 부품 소음 측정
-소음원 레벨 분포도 측정
-각종 재료의 차음성능 측정
-사업기계류 파워레벨 측정
c. 무향실 설계하기
가. 사용목적 결정하기
하한주파수(Cut-off Frequency)를 기준한다.
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하한 주파수(Hz)
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응용분야
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50
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기초 음향연구
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63
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고급음향기기, 통신장비 개발
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75
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자동차 및 비행기 엔진과 부품의 개발
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100
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전기기기(Motor, 발전기, 변압기 등), 사무기기, 악기의 개발, 심리음악 연구
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125
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음향기기 연구 및 일반기기의 개발
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150
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자동차부품, 가정용기구의 개발
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나. 무향실의 규모 결정하기
무향실에서 측정하고자 하는 음원의 최대치수와 Microphone의 측정거리 그리고 최소 실내유효치수를 감안하여 결정하며, 일반적으로 아래의 식을 사용하여 구한다. 또한 ISO 규정에는 음원 체적의 200배 이상을 요구하고 있다.
LMin = (/4+a/2) + 2a+ 14+ = 2.5a + /2 + 를 사용하여도 가능하지만 가능하다면 L = 4a + /2 + 이상으로 설계함이 이상적이다.
본 규격을 각각의 면에 적용하기 위해서는 정육면체의 모양을 설계하는 것이 보다 바람직 할 것이다.
다. 공조시설의 설치 유,무
무향실은 공기층과 흡음재 자체가 단열재의 역할을 하므로 외기 온도의 유입 등으로 인한 온도의 변화는 그리 크지 않으나, 정확한 측정을 원하는 경우와 특수목적(냉,난방기의 설계)으로의 사용을 위해서는 공조시설의 설치가 요구된다.
공조시설의 설치시 주의사항은 공기의 토출 유속을 최대한 느리게 설계하는 것이 필요하다.
이유는 무향실 자체의 암소음도가 매우 작게 설계가 이루어지므로 공기의 토출 유속에 의한 소음이 소음도의 상승으로 이어질 수 있고. 이는 무향실의 성능 저하를 의미한다. 따라서 공기의 토출 유속은 최대 4m/s이하가 되도록 하여야 하며, 이상적으로는 2m/s이하로 설계하는 것을 권장한다. 또한 공기의 흐름을 측면 모서리에서 반대 측면의 모서리로 설계하면 냉,난방 효율과 소음의 문제를 동시에 해결할 수 있다
라. 실내 암소음도의 적용
일반적으로 피측정체의 주파수별 소음도를 조사하여 10dB 이상의 차이를 보이도록 설계하는 것을 원칙으로 하지만, 다용도로 사용할 경우에는 그것의 한 계가 명확치 않을 수 있다. 이런 경우라도 암소음의 기준은 잡 아주어야 한다. 이는 무향실의 설계에서의 가장 기본이 되는 자음성능 설계와 방진 설계를 하는데 기준이 되기 때문이다.
마. 예산의 책정
사용목적, 규모, 공조시설, 시내 암소음도 등 기본적인 설계의기준이 선정되면 아 래의 요건에 따라 예산의 범위를 정해보자
바. 무향실 설계인자
만족할 만한 무향실 성능을 얻기 위해서는 음향학적인 요소뿐만 아니라 기계적 요소, 전기적 요소, 공기역학적 요소 등 여러가지 고려해야 할 사항이 있습니다.
-시험 대상 물체에 대한 실의 크기
-무향 처리 선택
-차단 주파수
-소음 저감
-진동 절연
-환기 시스템
-출입구
-내부바닥
-조명 및 전기시스템
2. 잔향실
벽면에서 음의 반사율을 최대한 크게해서 확산 음장을 얻어지도록 만들어진 음향실험실입니다. 잔향실은 음압분포가 균일하게 될 수 있도록 한 면과 평행한 다른 면이 없게 설계하여야 합니다. 잔향실은 각종 건축재료의 흡음성능이나 차음성능, 음원 이나 기계류의 음향파워, 바닥 충격음 등을 측정하는데 사용됩니다.
3. 소음측정 시험설비
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제품명
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규격(mm)
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두께(mm)
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재질구성
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주용도
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특징
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완전 무향실
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주문규격
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주문규격
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완전 무향실 구조
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소음측정분석, 건자재 시험, 저소음제품개발, 소음관리 |
완벽한 소음차단 및 자유 음장 공간 유지 |
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반 무향실
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주문규격
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주문규격
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반 무향실 구조(바닥면 제외)
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소음측정분석, 자동차 시험, 저소음제품개발, 소음관리 |
완벽한 소음차단 및 다용도 산업분야 사용가능 |
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조립식 무향실 1414
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1400*1400*2000
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400
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무향실 차음벽+흡음궤
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소음측정분석, 저소음제품개발, 소음관리 |
조립식구조 설비, 소음차단 성능우수, 무향실 동일 |
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조립식 무향실 2424
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2400*2400*2000
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400
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무향실 차음벽+흡음궤
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소음측정분석, 저소음제품개발, 소음관리 |
조립식구조 설비, 소음차단 성능우수, 무향실 동일 |
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| 완전 무향실
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반 무향실
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| 조립식 무향실 1414
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조립식 무향실 2424
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