소스 경로 기여도 - SPC

우리가 듣고 느끼는 진동음향 방출의 원인을 파악하는 것은 쾌적한 차량을 만드는 데 필수적입니다.

Red car in an anechoic chamber for indoor test-by testing of the noise

오늘날 경쟁이 치열한 자동차 산업에서 차량이 느끼는 소음과 진동을 신속하고 정확하게 평가하는 것은 매우 중요합니다. 규정을 준수하고 사용자 경험을 개선하려면 사람들이 접하는 수준과 인식뿐만 아니라 더 많은 것을 알아야 합니다. 진동음향 현상의 정확한 원인을 찾기 위해서는 다양한 발생원의 기여도를 자세히 파악하는 것이 중요합니다. 진동음향 에너지가 사람에게 전달되는 경로를 줄이기 위해서는 구조물과 공기를 통해 에너지가 어떻게 전달되는지 이해하는 것이 매우 중요합니다.

소스 경로 기여도 및 시간 영역

소리가 너무 큰 것은 음원 자체일까요, 아니면 소리가 너무 쉽게 전달되는 경로일까요? 개발 차량을 개선하는 과정에서 많은 기술적인 문제가 발생합니다. 음원 경로 기여도(SPC) 분석 또는 전달 경로 분석은 의심되는 소음 또는 진동원이 다양한 음향 또는 진동음향 경로를 통해 원하는 수신기 위치까지 전달하는 과정에서 발생하는 소음의 기여도를 평가하는 기술입니다.

SPC 분석을 통해 관찰자(수신기)가 인지하는 영향을 공기 전달 또는 구조 전달로 분류하고, 그 근원을 점진적으로 더 깊이 파고들어 특정 엔진 마운트와 같은 원인을 추적할 수 있습니다. 특정 수신기에 대한 주요 소스를 파악하면 엔지니어링 노력을 가장 효과적인 부분에 집중할 수 있습니다. 이는 자동차 엔지니어와 관리자가 엔지니어링 의사 결정 프로세스를 개선하는 데 도움이 되며, 차량 개발 프로세스 전반에 걸쳐 설계 대안 및 제품 변형을 동시에 평가할 수 있도록 합니다.

차량에 대한 효과적인 SPC를 위해서는 시동 및 정지와 같은 과도 현상을 분석하고, 설계 변경을 시뮬레이션하기 위해 수정된 신호를 재생하는 것이 중요합니다. 시간 영역 SPC 소프트웨어는 노이즈 소스 강도 또는 경로 감도를 청취 및 수정하여 개별 구성 요소 소스 또는 전송 경로에 대한 목표 수준을 설정할 수 있도록 합니다. 시간 영역 SPC 데이터는 가상 드라이브 평가를 위해 NVH 시뮬레이터 모델로 전송될 수도 있습니다.

SPC 방법은 종종 음향 및 진동 소스와 경로를 모두 포함하는차량 내부 소음 분석에 사용되지만,실내 통과 소음 측정 장치를 사용하여 차량 통과 소음을분석하는 데에도 사용할 수 있습니다. 경우에 따라서는 작동 중 측정값을 결합할 수 있습니다. 예를 들어 차량 내부에서 HATS(Head and Torso Simulator) 바이너럴 마이크로폰으로 측정하는 동시에 실내 통과형 마이크로폰 어레이로 측정하는 방식입니다.

차량 외부 소음에 대한 음원 경로 기여도

BK Connect® Pass-by SPC 솔루션은 반무향실 내 섀시 동력계를 이용한 측정을 통해 차량 외부 소음(통과 소음)을 분석하도록 특별히 설계되었습니다.

BK Connect의 고유한 SPC 방법론은 소스 기여도를 명시적으로 계산하여 기여도의 합계를 원래 측정값과 비교함으로써 모델 검증을 가능하게 합니다. 일치도가 높을수록 결과에 대한 신뢰도가 높아지고, 설계 최적화 또는 소음 문제 해결을 위한 후속 활용에 대한 확신도 커집니다.

시스템 설정

패스바이 SPC의 경우, 작동 측정을 위해 각 음원 주변에 지시용 마이크가 포함되어 있습니다. 이러한 값들은 체적 속도 음원(VVS)을 사용하여 측정된 음향 전달 함수(ATF)와 결합하여 각 음원의 작동 강도를 결정할 수 있게 해줍니다. 그런 다음 소스 기여도는 표준 실내 통과 테스트와 동일한 방식으로 각 통과 어레이 마이크에서 평가 및 처리됩니다. 이렇게 하면 각 소스의 기여도를 고려한 통과 소음 시뮬레이션이 생성됩니다. 전체 SPC 결과는 표준 통과 결과를 사용하여 검증됩니다.

BK Connect 방식에는 구성 요소 소스 모델링이 포함되어 있으며, 여기서 소스 그룹은 개별 물리적 구성 요소를 독립적인 소스로 나타냅니다. 예를 들어, 각 엔진 면, 흡기 오리피스 및 배기 오리피스는 개별 구성 요소 소스로 모델링될 수 있습니다. 각 구성 요소 소스는 전체 결과에 대한 기여도를 가지고 있습니다.

실내 소음 및 진동에 대한 음원 경로 기여도

SPC 시스템은 구조물에서 발생하는 현상에 대해서는 마운트 강성 또는 임피던스 행렬 방법을 사용하여 소음 및 진동 기여도를 평가하고, 공기 전달 현상에 대해서는 음원 대체 방법을 사용하여 소음 및 진동 기여도를 평가합니다.

시간 영역 SPC를 사용하면 Insight 8601-S 소프트웨어에서 바이너럴 재생을 통해 결과적인 노이즈 기여도를 평가할 수 있으며, 동시에 개별 음원의 강도를 실시간으로 수정하거나 주파수 영역에서 노이즈 경로를 수정할 수 있습니다.

Insight 소프트웨어는 CAE 모델과의 연결 고리 역할을 하여 테스트 데이터와 CAE 출력 결과를 결합함으로써 다양한 설계 옵션을 보여주는 하이브리드 모델을 생성할 수 있습니다. 이러한 모델은 가상 주행 평가를 위해 NVH 시뮬레이터로 내보낼 수도 있습니다.

시스템 설정

일반적인 구성은 SPC 뷰어(7798-A)가 포함된 BK Connect 데이터 수집 소프트웨어, 시간 영역 SPC(7798-E), Insight 8601-S 소프트웨어 및 LAN-XI 데이터 수집 하드웨어로 구성됩니다. Insight를 사용하여 실험적, 하이브리드 또는 순수 분석적 CAE 기반 SPC 데이터의 결과를 대화형 재생 및 분석을 통해 경험해 보세요.

또한, 저희는 고품질 바이너럴 사운드 재생 하드웨어를 적극 추천드리며, 관련 상담도 제공해 드릴 수 있습니다. SPC에 입력 데이터를 얻으려면 가속도계, 마이크, 망치 등도 필요합니다. 이 시스템은 BK Connect/LAN-XI 데이터 수집 시스템뿐만 아니라 대부분의 다른 데이터 수집 시스템 및 대부분의 CAE 솔루션에서 수집한 데이터와 호환됩니다.

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이를 통해 HBM, Brüel & Kjær, nCode, ReliaSoft, Discom 브랜드가 하나로 통합되어 더 깨끗하고 건강하며 생산적인 세상을 위해 더 빠르게 혁신할 수 있도록 지원합니다.

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