KR20050112382A - Muffler test apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차의 배기가스를 정화시킴과 동시에 배기가스의 소음을 흡수하는 소음기의 품질을 검사하는 검사장치에 관한 것으로서 : 검사대상이 되는 소음기와; 가진 소음을 발생시키는 소음발생기와; 상기 소음기의 배기가스 유입구와 상기 소음발생기 사이에 설치되어 상기 소음발생기에서 발생한 소음을 음향에너지로 전환시켜 소음기로 유입시키는 스피커와; 상기 소음기의 배출구에 연결되며, 상기 소음기를 통과한 소음이 다시 소음기 방향으로 반사되는 것을 방지하는 반사파 제거부재와; 상기 소음기의 배기가스 유입구와 배출구에 각각 설치되어, 소음기로 유입되는 소음 및 배기되는 소음의 유입 음압 및 배출 음압을 각각 측정하는 마이크로 폰과; 그리고 상기 마이크로폰에 의해서 측정된 유입 음압과 배출 음압을 분석하여 소음기를 통과하면서 흡수됨으로써 발생하는 소음의 전달손실값을 계산하고 이를 기초로 소음기의 품질을 검사하는 분석장치를 구비하며, 소음기를 절개하지 않고 소음기 품질 저하의 원인을 쉽게 찾을 수 있어 양산시 시간을 절약할 수 있다.The present invention relates to an inspection apparatus for inspecting the quality of a silencer that purifies exhaust gas of an automobile and absorbs the noise of exhaust gas. A noise generator for generating an excitation noise; A speaker installed between the exhaust gas inlet of the muffler and the noise generator to convert the noise generated by the noise generator into acoustic energy and introduce the noise into the silencer; A reflection wave removing member connected to an outlet of the silencer and preventing the noise passing through the silencer from being reflected back toward the silencer; Microphones installed at the exhaust gas inlet and the outlet of the muffler, respectively, for measuring the inflow sound pressure and the exhaust sound pressure of the noise introduced into the silencer and the exhausted noise; And by analyzing the incoming and outgoing sound pressure measured by the microphone to calculate the transmission loss value of the noise generated by absorbing while passing through the silencer, and based on the analysis device for inspecting the quality of the silencer, do not cut the silencer It is easy to find the cause of the silencer quality and saves time during mass production.
Description
본 발명은 자동차 소음기(muffler)의 품질을 검사하기 위한 소음기 검사장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 소음기를 통과하면서 흡수됨으로써 발생하는 소음의 전달손실값을 측정하여 미리 저장된 기준 전달손실값과 비교하여 소음기 내부 구조의 결함, 품질 및 성능을 확인할 수 있는 소음기 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a silencer inspection device for inspecting the quality of a vehicle muffler (muffler). More specifically, the present invention relates to a silencer inspection device that can measure defects, quality and performance of the internal structure of the silencer by measuring the transmission loss value of noise generated by being absorbed while passing through the silencer and comparing it with a previously stored reference transmission loss value.
널리 알려진 바와 같이, 자동차의 엔진에 의해서 발생한 연소 가스는 자동차의 후방에 설치되는 소음기를 통해서 외부로 배출된다. 상기 소음기는 내부에 배기가스가 통과하는 통로가 형성된 원통형상의 부재로서, 배기가스를 정화시키는 작용뿐만 아니라 배기가스의 배출시에 발생되는 소음을 감소시키는 작용을 가지고 있다.As is widely known, combustion gas generated by an engine of a vehicle is discharged to the outside through a silencer installed at the rear of the vehicle. The silencer is a cylindrical member having a passage through which exhaust gas passes, and has a function of purifying the exhaust gas as well as reducing noise generated when the exhaust gas is discharged.
양산된 소음기의 품질에 이상이 발생한 경우, 종래에는 특별한 방법을 사용하지 않고 소음기를 절개한 후 직접 원인을 조사하였다. 이러한 종래의 소음기 검사 방식은 소음기의 품질 상의 문제가 발생한 다음 사후적으로 진행하는 것으로써, 시간적으로도 또한 비용적으로도 낭비적인 면이 많았으며, 미리 품질 저하의 원인을 찾아 예방할 수 없기 때문에, 양산시 소음기의 품질관리를 하는데 어려움을 주는 문제점이 있다. 또한 소음기를 절개하여 직접 소음기 품질 저하의 원인을 파악하기 때문에 생산성이 저하되는 문제점이 있다.When the quality of the produced silencer is abnormal, the cause of the silencer was directly investigated after the silencer was cut without using a special method. The conventional silencer inspection method is to proceed after the occurrence of the quality problems of the silencer, and was a lot of waste in terms of time and cost, and can not find and prevent the cause of the quality degradation in advance, In mass production, there is a problem of difficulty in quality control of the silencer. In addition, there is a problem that the productivity is reduced because the muffler is cut to directly identify the cause of the muffler quality degradation.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소음기를 절개하지 않고 소음기의 전방과 후방에서 음압을 측정하여 소음기 내에서 흡수됨으로써 발생하는 소음의 전달손실값을 파악하고 이를 기준 전달손실값과 비교함으로써 소음기의 품질을 검사할 수 있도록 하는 소음기 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the conventional problems, by measuring the sound pressure in the front and rear of the muffler without cutting the muffler to grasp the transmission loss value of the noise generated by being absorbed in the muffler and compare it with the reference transmission loss value An object of the present invention is to provide a silencer inspection device capable of inspecting the quality of a silencer.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 자동차의 배기가스를 정화시킴과 동시에 배기가스의 소음을 흡수하는 소음기를 검사하는 검사장치로서 : 자동차의 배기가스를 정화시킴과 동시에 배기가스의 소음을 흡수하는 소음기를 검사하는 검사장치로서 : 검사대상이 되는 소음기와; 가진 소음을 발생시키는 소음발생기와; 상기 소음기의 배기가스 유입구와 상기 소음발생기 사이에 설치되어 상기 소음발생기에서 발생한 소음을 음향에너지로 전환시켜 소음기로 유입시키는 스피커와; 상기 소음기의 배출구에 연결되며, 상기 소음기를 통과한 소음이 다시 소음기 방향으로 반사되는 것을 방지하는 반사파 제거부재와; 상기 소음기의 배기가스 유입구와 배출구에 각각 설치되어, 소음기로 유입되는 소음 및 배기되는 소음의 유입 음압 및 배출 음압을 각각 측정하는 마이크로 폰과; 그리고 상기 마이크로폰에 의해서 측정된 유입 음압과 배출 음압을 분석하여 소음기를 통과하면서 흡수됨으로써 발생하는 소음의 전달손실값을 계산하고 이를 기초로 소음기의 품질을 검사하는 분석장치를 포함하여, 소음기의 품질 저하 원인을 소음기 절개없이 쉽게 찾아낼 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides an inspection device for inspecting a silencer that purifies exhaust gas of an automobile and absorbs the noise of exhaust gas. An inspection apparatus for inspecting a silencer, comprising: a silencer to be inspected; A noise generator for generating an excitation noise; A speaker installed between the exhaust gas inlet of the muffler and the noise generator to convert the noise generated by the noise generator into acoustic energy and introduce the noise into the silencer; A reflection wave removing member connected to an outlet of the silencer and preventing the noise passing through the silencer from being reflected back toward the silencer; Microphones installed at the exhaust gas inlet and the outlet of the muffler, respectively, for measuring the inflow sound pressure and the exhaust sound pressure of the noise introduced into the silencer and the exhausted noise; And analyzing the inlet and outlet sound pressures measured by the microphone to calculate a transmission loss value of the noise generated by being absorbed while passing through the silencer, and analyzing the quality of the silencer based on the analysis device. The cause can be easily found without making a muffler incision.
또한 본 발명의 상기 마이크로 폰은 소음기의 배기가스 유입구 및 배출구에 각각 2개씩 설치되어 소음기로 유입되는 소음 및 배출되는 소음의 입사파와 반사파 모두를 측정할 수 있도록 한다. In addition, the microphone of the present invention is installed at each of the exhaust gas inlet and outlet of the silencer so that it can measure both the incident wave and the reflected wave of the noise introduced into the silencer and the discharged noise.
또한, 본 발명의 상기 분석장치는 계산된 전달손실값을 미리 저장된 기준 전달손실값과 비교하여 그 차이가 기준치를 초과하는 경우 경보장치를 통해서 사용자에게 알려주어 사용자가 용이하게 소음기의 이상을 발견할 수 있도록 한다.In addition, the analysis apparatus of the present invention compares the calculated transmission loss value with a pre-stored reference transmission loss value and informs the user through an alarm device when the difference exceeds the reference value, the user can easily find the abnormality of the silencer. To help.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 소음기 검사장치의 구성에 대해서 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 따르는 소음기 검사장치를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 2는 본 발명에 따르는 검사장치의 구성을 나타내는 도면이며, 그리고 도 3은 본 발명에 따르는 검사장치를 통해 분석된 주파수에 따른 소음기의 측정된 전달손실값의 패턴을 도시한 도면이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the silencer inspection apparatus according to the present invention. 1 is a view schematically showing a silencer inspection apparatus according to the present invention, Figure 2 is a view showing the configuration of the inspection apparatus according to the invention, and Figure 3 according to the frequency analyzed by the inspection apparatus according to the present invention A diagram showing a pattern of measured transmission loss values of the muffler.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따르는 소음기 검사장치는 검사될 소음기(10)를 중심으로 하여 소음기(10)의 유입구(11) 측에 설치되는 소음 발생기(20) 및 스피커(30), 소음기(10)의 배출구(12) 측에 설치되는 반사파 제거부재(40)를 포함한다. 구체적으로, 상기 소음 발생기(20)는 음원을 발생시키는 장치로서, 소음 발생기(20)에서 발생된 음원인 가진 소음(이하, '가진 소음'이라 한다.)은 소음기(10)의 유입구(11)를 통해 소음기 내부로 통과되어 시험의 대상이 되는 소음기에서 흡수되다. 본 발명에 따르는 소음기 감지장치는 소음기의 유입구(11) 및 배출구(12)에서 측정된 소음 전달손실값을 주파수에 따라 구분하여 이를 비교함으로써 소음기의 품질을 검사하기 때문에, 소음 발생기(20)는 20~20000 Hz의 주파수를 동시에 발생시킬 수 있는 가진 소음인 화이트 노이즈(White Noise)를 음원으로 사용하는 것이 바람직하다.1 and 2, the silencer inspection apparatus according to the present invention includes a noise generator 20 and a speaker 30 installed at an inlet 11 side of the silencer 10 with the silencer 10 to be inspected as the center. , A reflection wave removing member 40 installed at the discharge port 12 side of the silencer 10. Specifically, the noise generator 20 is a device for generating a sound source, and the excitation noise (hereinafter, referred to as “having noise”) that is a sound source generated by the noise generator 20 is an inlet 11 of the silencer 10. It passes through the silencer and is absorbed by the silencer under test. Since the silencer detecting apparatus according to the present invention examines the quality of the silencer by dividing the noise transmission loss values measured at the inlet 11 and the outlet 12 of the silencer according to the frequency and comparing them, the noise generator 20 is 20 It is preferable to use white noise as a sound source, which is an excitation noise capable of simultaneously generating a frequency of ˜20000 Hz.
상기 스피커(30)는 소음발생기(20)와 소음기의 유입구(11) 사이에 설치되며, 소음 발생기(20)에서 발생한 소음의 음원을 음향에너지로 전환시켜 소음기(10)로 유입시키는 작용을 한다. 상기 스피커(30)는 소음기의 유입구(11)에 연결되는 부위를 제외하고는 완전히 밀폐되도록 하여 소음이 소음기의 유입구(11) 이외의 방향으로 유출되는 것을 방지한다.The speaker 30 is installed between the noise generator 20 and the inlet 11 of the silencer, and converts the sound source of the noise generated by the noise generator 20 into acoustic energy to enter the silencer 10. The speaker 30 is completely sealed except for a portion connected to the inlet 11 of the muffler, thereby preventing the noise from flowing out in a direction other than the inlet 11 of the muffler.
상기 반사파 제거부재(40)는 소음기의 배출구(12)에 연결되며, 상기 소음기(10)를 통과하는 소음이 다시 소음기(10) 내로 반사되어 되돌아오는 것을 방지하기 위해서 소음 진행방향으로 확장되는 나팔관 형상을 가지고 있다. 또한, 반사파 제거부재(40)는 그 내부를 흡음재로 충진함으로써 반사파를 최소화하도록 한다. The reflection wave removing member 40 is connected to the outlet 12 of the muffler, and the fallopian tube shape is extended in the direction of the noise proceeding to prevent the noise passing through the muffler 10 is reflected back into the muffler 10 again. Have In addition, the reflected wave removing member 40 fills the inside with a sound absorbing material to minimize the reflected wave.
본 발명에 따르는 소음기 검사장치에 있어서, 소음기를 통과하면서 소음기에 의해서 흡수됨으로써 발생되는 소음 전달손실값은, 소음기의 유입구(11) 및 배출구(12)에서의 음압을 기초로 계산된다. 상기 음압을 측정하기 위해서 상기 소음기의 유입구(11) 및 배출구(12)에는 마이크로 폰(50)이 설치되어 있다. 구체적으로, 상기 마이크로 폰(50)은 상기 소음기의 유입구(11) 및 배출구(12)의 외주면에 각각 2개씩 일정한 간격을 사이에 두고 설치된다. 이는 소음기(10)로 유입되는 소음 및 배출되는 소음이 각각 입사파와 반사파를 가지고 있기 때문에 이들 모두를 측정하여 분리하기 위한 것이다. 상기 마이크로 폰(50)들은 응답특성(크기 및 위상)이 비슷한 것을 사용하는 것이 바람직하다. In the silencer inspection apparatus according to the present invention, the noise transmission loss value generated by being absorbed by the silencer while passing through the silencer is calculated based on the sound pressures at the inlet 11 and the outlet 12 of the silencer. In order to measure the sound pressure, the microphone 50 is provided at the inlet 11 and the outlet 12 of the silencer. Specifically, the microphone 50 is installed on the outer circumferential surfaces of the inlet 11 and the outlet 12 of the silencer, respectively, with two predetermined intervals therebetween. This is for measuring and separating all of them because the noise introduced into the silencer 10 and the emitted noise have incident and reflected waves, respectively. The microphones 50 preferably use similar response characteristics (magnitude and phase).
상기 소음기의 유입구(11) 및 배출구(12)에서 마이크로 폰(50)에 의해서 측정된 소음의 음압정보는 상기 마이크로 폰(50)과 전기적으로 연결된 분석장치(60)로 제공된다. 상기 분석장치(60)는 상기 음압정보들을 기초로 하여 소음기(10)를 통과하면서 흡수됨으로써 발생하는 소음의 전달손실값을 계산한다. 이를 위해서 상기 분석장치(60)는 마이크로 폰(50)으로부터 전달된 전기적인 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸는 A/D 컨버터를 구비하며, 변환된 디지털 신호를 이용하여 전달손실값을 계산하는 프로그램이 내장되어 있다. 상기 계산된 전달손실값은 도 3에 도시한 것과 같이 주파수에 따라 일정한 패턴을 가지는 것으로 나타난다. 이러한 패턴은 동일한 설계에 의해서 생산되는 소음기라면 동일하게 나타나게 된다. 상기 분석장치(60)는 개발시 측정된 소음기에 대한 주파수에 따른 전달손실값을 검사시 기준이 되는 기준 전달손실값으로 내부의 메모리에 저장하고 있다. 상기 분석장치(60)는 시험되는 소음기(10)로부터 측정된 측정 전달손실값을 상기 기준 전달손실값과 비교하여 그 차이가 소정의 값 이상이 되면, 분석장치(60)에 구비되어 있는 경보장치(미도시)를 통해서 작업자에게 문제점을 알려주게 된다.Sound pressure information of the noise measured by the microphone 50 at the inlet 11 and the outlet 12 of the silencer is provided to the analyzer 60 electrically connected to the microphone 50. The analyzer 60 calculates a transmission loss value of noise generated by being absorbed while passing through the silencer 10 based on the sound pressure information. To this end, the analysis device 60 has an A / D converter for converting an electrical analog signal transmitted from the microphone 50 into a digital signal, and a program for calculating a transmission loss value using the converted digital signal is built in. It is. The calculated transmission loss value appears to have a constant pattern according to frequency as shown in FIG. 3. This pattern will appear the same for all silencers produced by the same design. The analysis device 60 stores the transmission loss value according to the frequency of the silencer measured at the time of development as a reference transmission loss value, which is a reference for the inspection, in the internal memory. The analysis device 60 compares the measured transmission loss value measured from the silencer 10 to be tested with the reference transmission loss value, and when the difference is more than a predetermined value, an alarm device provided in the analysis device 60. (Not shown) informs the worker of the problem.
도 3에서 실선으로 나타낸 A선은 기준이 되는 기준 전달손실값을 나타내며, 파선 및 일점쇄선을 나타낸 B 및 C 선은 시험시 측정된 측정 전달손실값이다. 측정결과 B선과 같은 패턴으로 측정 전달손실값이 도출된 경우, B선의 최대 전달손실값(P')이 나타나는 주파수(F')가 기준 전달손실값의 최대 전달손실값(P)이 나타나는 주파수(F)와 차이를 가지고 있음을 알 수 있다. 일반적으로 소음기에서 최대 전달손실값을 나타내는 주파수는 소음기(10) 내부에 장착되어 있는 내부 연결관(미도시)의 직경 및 위치에 따라 변하기 때문에 상기의 경우에는 소음기의 내부 연결관에 문제가 있는 것을 나타내는 것이다. 상기 분석장치(60)는 최대 전달손실값이 같으나, 이때의 주파수가 상이하며, 그 주파수의 차이가 허용되는 기준 주파수의 차이보다 클 경우에는 소음기의 내부 구성 문제로 감지하여 작업자에게 이를 알려주게 된다. In FIG. 3, a line A represents a reference transmission loss value as a reference, and B and C lines representing dashed and dashed lines represent measured transmission loss values measured during the test. When the measured transmission loss value is derived in the same pattern as the B line, the frequency (F ') at which the maximum transmission loss value (P') of B line is represented is the frequency at which the maximum transmission loss value (P) of the reference transmission loss value is represented ( It is different from F). In general, the frequency indicating the maximum transmission loss in the muffler varies depending on the diameter and position of the internal connection pipe (not shown) mounted inside the muffler 10. To indicate. The analysis device 60 is equal to the maximum transmission loss value, but the frequency is different at this time, if the difference in frequency is greater than the difference between the allowable reference frequency is detected as an internal configuration problem of the muffler and informs the operator. .
한편, 도 3의 C선과 같은 결과가 도출된 경우, 즉 동일 주파수에서 최대 전달손실값(P")이 기준 최대 전달손실값(P)과 차이가 있는 경우에는 소음기 내부의 흡음재의 흡음 성능에 문제가 있는 것으로 흡음재의 위치 및 양에 이상이 있는 것을 나타내다.On the other hand, when the same result as the C line of FIG. 3 is obtained, that is, when the maximum transmission loss value P ″ is different from the reference maximum transmission loss value P at the same frequency, there is a problem in the sound absorption performance of the sound absorbing material inside the silencer. It indicates that there is an abnormality in the position and amount of the sound absorbing material.
도 3의 B 및 C와 같은 이상 발생의 원인을 작업자가 쉽게 알 수 있도록 작업자가 인지하는 표시장치나 경고음 등의 신호 혹은 점등이 달리 나타나도록 하면, 이상의 원인을 육안으로 판단할 수 있다.The cause of the abnormality can be visually determined by causing a signal or lighting such as a display device or a warning sound to be recognized by the operator so that the operator can easily recognize the cause of the abnormality such as B and C of FIG. 3.
이하 본 발명에 따르는 소음기 검사장치의 작용에 대해서 구체적으로 설명한다. 먼저, 측정될 소음기(10)의 유입구(11) 및 배출구(12)를 각각 스피커(30) 및 반사파 제거부재(40)와 연결하고, 유입구(11) 및 배출구(12)에 마이크로 폰(50)을 각각 2개씩 설치한다. 이후, 소음발생기(20)를 작동시켜 스피커(30)를 통해 소음을 발생시켜 소음기(10)로 흐르게 하면서, 상기 마이크로 폰(50)에 의해서 유입구(11) 및 배출구(12)에서의 음압정보를 측정한다. 이후 측정된 음압정보는 분석장치(60)에서 주파수에 따른 측정 전달손실값으로 계산된다. 상기 분석장치(60)는 측정된 측정 전달손실값을 미리 저장된 기준 전달손실값과 비교하여 그 차이가 소정의 값 이상이 되면 경보장치를 통해서 작업자에게 알려준다. 작업자는 측정 전달손실값과 기준 전달손실값을 구체적으로 비교하여 측정된 소음기의 문제점을 파악하고 개선하는 작업을 수행한다. 한편, 측정된 측정 전달손실값과 기준 전달손실값의 차이가 기준치를 만족하게 되면 측정한 소음기를 제거하고 다음으로 측정될 소음기를 장착하여 검사를 실시한다.Hereinafter, the operation of the silencer inspection apparatus according to the present invention will be described in detail. First, the inlet 11 and the outlet 12 of the muffler 10 to be measured are connected to the speaker 30 and the reflection wave removing member 40, respectively, and the microphone 50 is connected to the inlet 11 and the outlet 12. Install 2 pieces each. Then, while operating the noise generator 20 to generate noise through the speaker 30 to flow to the silencer 10, the sound pressure information at the inlet 11 and outlet 12 by the microphone 50 Measure Then, the measured sound pressure information is calculated as a measurement transmission loss value according to the frequency in the analyzer 60. The analysis device 60 compares the measured measurement transmission loss value with a pre-stored reference transmission loss value and informs the worker through an alarm device when the difference is more than a predetermined value. The operator compares the measured transmission loss value and the reference transmission loss value in detail to identify and improve the problem of the measured silencer. On the other hand, when the difference between the measured measured transmission loss value and the standard transmission loss value satisfies the reference value, the measured silencer is removed and the next tested silencer is mounted.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은 소음기의 유입구와 배출구에서의 음압을 측정하여 이를 기초로 하여 소음기에서 흡수됨으로써 발생하는 측정 전달손실값을 계산하고, 이를 미리 설정된 기준 전달손실값과 비교하여, 그 차이가 소정의 범위를 벗어난 경우 이를 작업자에게 알려 손쉽게 소음기의 품질에 문제가 있을 알 수 있어 양산시 자동으로 소음기의 품질 검사를 행할 수 있다.As described above, the present invention measures the sound pressure at the inlet and outlet of the muffler and calculates the measured transmission loss value generated by absorption in the muffler based on this, and compares it with a preset reference transmission loss value, the difference If the outside of the predetermined range to inform the worker can easily know that there is a problem with the quality of the silencer can be automatically inspected the quality of the silencer during mass production.
또한, 본 발명은 전달손실값의 비교에 의해서 품질 저하의 원인을 쉽게 찾을 수 있기 때문에, 원인을 찾기 위해서 소음기를 절개할 필요가 없는 이점을 가진다. In addition, the present invention has the advantage that it is not necessary to cut the muffler in order to find the cause because the cause of the quality degradation can be easily found by comparison of the transmission loss value.
도 1은 본 발명에 따르는 소음기 검사장치를 개략적으로 나타내는 도면;1 schematically shows a silencer inspection apparatus according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따르는 검사장치의 구성을 나타내는 도면; 그리고 2 shows a configuration of an inspection apparatus according to the present invention; And
도 3은 본 발명에 따르는 검사장치를 통해 분석된 주파수에 따른 소음기의 측정된 전달손실값의 패턴을 도시한 도면이다.3 is a view showing a pattern of the measured transmission loss value of the silencer according to the frequency analyzed by the inspection device according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 소음기 20 : 소음 발생기10: silencer 20: noise generator
30 : 스피커 40 : 반사파 제거부재30: speaker 40: reflected wave removing member
50 : 마이크로 폰 60 : 분석장치50: microphone 60: analyzer
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