• 제목/요약/키워드: acoustic field analysis

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A simple formula for insertion loss prediction of large acoustical enclosures using statistical energy analysis method

  • Kim, Hyun-Sil;Kim, Jae-Seung;Lee, Seong-Hyun;Seo, Yun-Ho
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제6권4호
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    • pp.894-903
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    • 2014
  • Insertion loss prediction of large acoustical enclosures using Statistical Energy Analysis (SEA) method is presented. The SEA model consists of three elements: sound field inside the enclosure, vibration energy of the enclosure panel, and sound field outside the enclosure. It is assumed that the space surrounding the enclosure is sufficiently large so that there is no energy flow from the outside to the wall panel or to air cavity inside the enclosure. The comparison of the predicted insertion loss to the measured data for typical large acoustical enclosures shows good agreements. It is found that if the critical frequency of the wall panel falls above the frequency region of interest, insertion loss is dominated by the sound transmission loss of the wall panel and averaged sound absorption coefficient inside the enclosure. However, if the critical frequency of the wall panel falls into the frequency region of interest, acoustic power from the sound radiation by the wall panel must be added to the acoustic power from transmission through the panel.

Reverse Engineering을 이용한 석션 하우징의 음장해석 (A Study on the Acoustic-Field Analysis of the Suction Housing using the Reverse Engineering)

  • 양정직;이동주
    • 한국생산제조학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.464-471
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    • 2011
  • We tried to analyze sound field of the interior of housing installed with an impeller using the Boundary Element Method (BEM) with the Kirchhoff-Helmholtz integral equation. In order to increase the accuracy of our analysis, reverse engineering technology, which has been developed in recent years. We measured and treated geometrical data with 3D scanning of the practical research object. After modeling by the reverse engineering, we analyzed variation of the BPF as adding vibration frequency and variation of the sound field of the interior of housing by changing the number of impeller blades. We also tried an analysis of free degree variation. Then, we proposed the analysis accuracy and noise reducing method by analysis result.

야외 공연장의 음향특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Acoustics Characteristics of Outdoor Performance Hall)

  • 정은정;김재수
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.964-969
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    • 2008
  • The recently those of various gatherings or events are gradually increasing not only at the general public performance hall but also at the outdoor performance hall. However, since the most of the domestic outdoor performance halls are being designed and executed without the proper consideration and care for Acoustic Characteristic thereat, a satisfying acoustic management are not established due to above reason. From this point of view, this study presents the basic data that will increase the sound performance in designing of the outdoor performance hall, by conducting the comparative analysis on the architectural sound characteristics through the field survey on to the 3 outdoor performance halls that have different characteristics, in order to present the appropriate standards.

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빔 추적기법과 다층구조에서의 탄성파 전파이론을 적용한 소나돔 내부 음장 수치해석 (Numerical analysis of acoustic field inside sonar dome by using a beam tracing method and the theory of elastic wave propagation)

  • 한승진
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.26-33
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    • 2006
  • A sonar dome is basically designed and installed to protect sonar array from shocks, sea wave slaps and floating matters. The acoustic wave passing through sonar dome, however, can be distorted in magnitude and phase. This paper presents a numerical method for predicting the steady-state sound pressure on the surface of transducer array in the sonar dome and typical results of sonar beam pattern affected by sonar dome. A beam tracing model with phase information and a multi-layered elastic boundary model are involved. A full three-dimensional sonar dome is modeled as a GRP acoustic window, a rubber coated steel baffle and a rubber coated steel hull. A transducer array is modeled as thick steel cylinder. There are some assumptions such as incidence of plane wave, specular reflection on boundary and directionality of transducer element.

실내음향 해석을 위한 위상 빔 추적법의 사용시 오차에 관하여 (On the Errors of the Phased Beam Tracing Method for the Room Acoustic Analysis)

  • 정철호;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.1-11
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    • 2008
  • 기하음향학 방법들을 이용한 중주파수 해석의 어려움을 해결하기 위하여 소리의 전파에서 위상 정보를 고려한 위상 기하음향학 방법이 제안되었다. 위상 기하음향학 방법은 위상정보를 고려하여 중주파수 대역의 간섭 현상을 설명할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 이러한 방법들을 이용하여 소리의 파동성으로 대표되는 저주파수 현상들을 모두 설명할 수 없다. 특히 저주파수 대역에서는 모서리나 장애물에 의한 회절현상을 고려하지 못하여 전달함수나 충격응답의 예측시 오차가 발생한다. 또한 실수인 흡음 계수를 사용한 해석 결과는 측정치와 차이를 보이므로 반사 계수의 잘못된 위상 정보는 교정되어야 한다. 본 연구에서는 균일 회절 이론을 병합한 위상 빔 추적법의 결과를 기존의 위상 빔 추적법의 결과와 비교하였다. 또한 벽면 반사계수의 위상을 변화시키며 위상 정보의 영향을 조사하였다. 제안된 오차 보정 방법들을 이용하면, 좀더 낮은 주파수 대역까지 정확성을 향상시켜 위상 빔 추적법을 실내음향 예측에 적용할 수 있다.

파수-주파수 분석을 이용한 자동차 옆 창문 표면 압력 섭동의 비압축성/압축성 성분 분해 (Decomposition of Surface Pressure Fluctuations on Vehicle Side Window into Incompressible/compressible Ones Using Wavenumber-frequency Analysis)

  • 이송준;정철웅
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제26권7호
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    • pp.765-773
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    • 2016
  • The vehicle interior noise caused by exterior fluid flow field is one of critical issues for product developers in a design stage. Especially, turbulence and vortex flow around A-pillar and side mirror affect vehicle interior noise through a side window. The reliable numerical prediction of the noise in a vehicle cabin due to exterior flow requires distinguishing between the aerodynamic (incompressible) and the acoustic (compressible) surface pressures as well as accurate computation of surface pressure due to this flow, since the transmission characteristics of incompressible and compressible pressure waves are quite different from each other. In this paper, effective signal processing technique is proposed to separate them. First, the exterior flow field is computed by applying computational aeroacoustics techniques based on the Lattice Boltzmann method. Then, the wavenumber-frequency analysis is performed for the time-space pressure signals in order to characterize pressure fluctuations on the surface of a vehicle side window. The wavenumber-frequency diagrams of the power spectral density shows clearly two distinct regions corresponding to the hydrodynamic and the acoustic components of the surface pressure fluctuations. Lastly, decomposition of surface pressure fluctuation into incompressible and compressible ones is successfully accomplished by taking the inverse Fourier transform on the wavenumber-frequency diagrams.

비행기 엔진 소음의 방사 음향장 해석 (An Analysis of the radiation acoustic field of a Aircraft Engine Noise)

  • 전완호;이재규;이덕주
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1997년도 춘계학술대회논문집; 경주코오롱호텔; 22-23 May 1997
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    • pp.649-655
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    • 1997
  • 본 논문은 항공기의 외부소음 중 엔진에 의한 소음의 전방으로의 방사에 대한 연구이다. 우선 엔진소음의 소음원을 살펴보고 주된 소음원인 압축기/팬 소음을 Tyler & Sofrin의 논문에 의해서 모델한 후 FEM을 이용하여 내부 음원에 의한 외부의 방사음압을 해석하였다.

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Prediction of acoustic field induced by a tidal turbine under straight or oblique inflow via a BEM/FW-H approach

  • Seungnam Kim;Spyros A. Kinnas
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제13권2호
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    • pp.147-172
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    • 2023
  • This study investigates the influence of loading and inflow conditions on tidal turbine performance from a hydrodynamic and hydroacoustic point of view. A boundary element method is utilized for the former to investigate turbine performance at various loading conditions under zero/non-zero yaw inflow. The boundary element method is selected as it has been selected, tested, and validated to be computationally efficient and accurate for marine hydrodynamic problems. Once the hydrodynamic solutions are obtained, such as the time-dependent surface pressures and periodic motion of the turbine blade, they are taken as the known noise sources for the subsequence hydroacoustic analysis based on the Ffowcs Williams-Hawkings formulation given in a form proposed by Farassat. This formulation is coupled with the boundary element method to fully consider the three-dimensional shape of the turbine and the speed of sound in the acoustic analysis. For validations, a model turbine is taken from a reference paper, and the comparison between numerical predictions and experimental data reveals satisfactory agreement in hydrodynamic performance. Importantly, this study shows that the noise patterns and sound pressure levels at both the near- and far-field are affected by different loading conditions and sensitive to the inclination imposed in the incoming flow.

격자 볼츠만 기법을 이용한 선체 부가물 유동소음해석 (Flow Noise Analysis of Hull Appendages Using Lattice Boltzmann Method)

  • 여상재;홍석윤;송지훈;권현웅
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.742-750
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    • 2020
  • 선체 부가물에서 발생하는 유동소음은 자체소음 관점에서 소나의 성능과 직결되고, 추진기 및 방향타와 상호작용을 통해 2차 소음원을 야기해 근접장 범위의 엄밀한 분석이 요구된다. 하지만 유동소음 해석에 적용되는 기존의 음향상사법은 음향 신호의 전파를 직접 모사하지 않는 간접법에 해당해 회절, 반사, 산란 특성을 고려할 수 없으며, 근접장 해석이 제한적이다. 본 연구에서는 격자 볼츠만 기법을 적용해 수중환경 유동소음의 전파과정을 직접 모사하였다. 격자 볼츠만 기법은 분자의 충돌과 흐름 과정을 통해 유동소음을 해석하는 기법으로, 압축성과 낮은 소산율, 낮은 분산율의 특성을 가지고 있어 소음해석에 적합하다. 선체 부가물 형상을 대상으로 RANS 해석을 통해 유동소음원을 도출하고, 유동-음향 경계면을 적용한 격자 볼츠만 기법으로 유동소음의 전파과정을 직접적으로 모사했다. 도출된 결과를 수음점의 위치에 따라 FW-H 결과 및 유체동압력 결과와 비교를 통해 근접장에서 타 기법 대비 격자 볼츠만 기법의 유용성을 확인했다.

초음파 굽힘 진동에 의한 음향 부상 및 회전 (Acoustic Levitation and Rotation Produced by Ultrasonic Flexural Vibration)

  • Loh, Byoung-Gook
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.432-438
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    • 2004
  • 10 마이크로미터의 진폭을 갖는 28.4 KHz의 초음파 굽힘진동을 이용하여 초음파 진동판과 정지판 사이에서 다수의 소형 실린더 형태의 스티로폼를 진동판의 길이 방향으로 안정적으로 부양시켰다. 진동자와 정지판의 간격이 음향파장 (16.6 mm)의 1/2일 경우, 부양된 물체가 음향파장의 1/4 지점에서 안정적으로 부양되는 이유를 이론적으로 증명하였으며, 또한 실험적으로 검증하였다. 질량이 균형적으로 분포된 물체의 경우 부양시 고속으로 회전하게 되는데 이는 초음파 진동에 의해서 생성된 음향유동에 의한 것이다. 지름 1.8 mm, 길이 3 mm의 실린더 형태의 스티로폼의 경우 2400 rpm 으로 회전하는 것이 실험적으로 관찰되었다. 음향부양은 작은 세포나 혈액내의 구성체 혹은 미세 분진의 조작에 응용될 수 있다.