The Implementation of the Real-Time Active Noise Control System for Attenuating the Engine Noise in a Car

자동차 실내에서의 엔진 소음 감쇠를 위한 실시간 능동 소음 제어 시스템의 구현

The passive noise control techniques used until now cancel the noise in terms of the characteristics of materials, which increase the mass and the dimension and have a limit that is effective only to attenuate the high frequency components of the noise. But the active noise control techniques developed in recent years have merits that they decrease the mass and the dimension and are effective to attenuating the low frequency noises. In this paper, the real-time active noise control system attenuating the engine booming noise in a car using the digital signal processing(DSP) techniques in terms of the principle of active noise control. The multiple-error filtered-x LMS(Least-Mean Square) algorithm is used as the adaptive algorithm for active noise control and is implemented using the DSP processor Motorola DSP56001 as a controller. According to the result that the experiments are performed for the engine as the RPM changes in a car, the noise attenuating performances are achieved in an overall car interior and is verified to be 20 dB higher for pure-tone and globally, 15 dB.

지금까지 널리 사용된 수동 소음 제어 방법은 소리에 대한 재질 상의 특성을 이용하여 소음을 제거하는 방법으로서 무게와 부피를 증가시키고 소음의 고주파 성분에 대해서만 효율적인 성능을 발휘하는 단점을 가지고 있다. 이에 반해 최근에 발전된 능동 소음 제어 방법은 무게와 부피를 감소시키고 저주파 소음에 대한 성능이 우수하다는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 능동 소음 제어의 원리를 디지털 신호 처리 기술을 이용하여 자동차 실내에서의 엔진 부밍 소음(Engine Booming Noise)을 감쇠시키는 실시간 능동 소음 제어 시스템을 구현하였다. 능동 제어를 위한 적응 알고리듬으로는 다채널 Filtered-x LMS 알고리듬을 사용하였으며 이를 위해 Motorola사의 디지털 신호처리 프로세서인 DSP560001을 제어기로 사용하여 적응 알고리듬을 실시간으로 구현하였다. 능동 소음 제어 시스템을 실제로 자동차에 장착하여 RPM에 따른 엔진 소음의 감쇠 성능을 평가한 결과 자동차 실내의 모든 위치에서 소음 감쇠 효과를 얻었으며 특정 주파수에서 20 dB 이상의 소음 감쇠 성능과 전체적으로 15 dB 이상의 소음 감쇠 성능을 확인할 수 있었다.