• 제목/요약/키워드: 능동음향제어

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능동소음제어를 위한 망각형 지연 LMS 알고리듬을 이용한 이중루프제어 모델 (A Double Loop Control Model Using Leaky Delay LMS Algorithm for Active Noise Control)

  • 권기룡;박남천;이건일
    • 한국음향학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.28-36
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    • 1995
  • 본 논문에서는 능동소음제어를 위하여 망각형 지연 LMS(least mean square) 알고리듬을 이용한 이중루프제어 모델을 제안하였다. 제안한 이중루푸제어 모델은 계산양을 줄이기 위해 이득과 음향시간지연인자를 이용하여 온라인으로 라우드스피커 특성 및 오차음경로를 추정한다. 이중루프구조를 통한 오차신호의 제어는 보다 견실한 제어시스템이 된다. 음향시간지연을 추정하기 위한 필터의 입력신호는 입력 마이크로폰 신호와 적응필터의 차를 사용한다. 망각형 지연 LMS 알고리듬은 비정상상태에서 계수들의 발산을 방지하기 위해 사용한다. 실제 소음신호에 대하여 제안한 이중루프제어 모델은 소음레벨이 평균 12.9dB정도 감쇠되었다.

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시간 지연 신경 회로망을 이용한 능동 소음 제어 시스템의 2차 경로 모델링 (Modeling of Secondary Path in an Active Noise Control Using Time Delay Neural Network)

  • 이병도;이민호
    • 한국음향학회지
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    • 제17권8호
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    • pp.19-24
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    • 1998
  • 이 논문에서는 능동 소음 제어 시스템을 구성하는 요소들인 증폭기와 저주파 필터 와 같은 소자들의 비선형 특성과 공간에서의 주파수 대역에 따른 비선형 특성을 보상하여, 보다 효과적인 능동 소음 제어기를 설계하기 위해 시간 지연 신경 회로망을 이용하는 새로 운 방법을 제안한다. 공간을 포함한 2차 경로 함수를 모델링하여 보다 나은 성능을 갖는 능 동 소음 제어기를 구성하기 위한 기존의 최소 자승 오차 알고리듬에 기반한 filtered-x least mean square(LMS) 알고리듬과 오차 역전달 학습 알고리듬을 갖는 시간 지연 다층 구조 인 식자를 이용한 결과를 간단한 실험을 통하여 그 성능을 비교 분석한다.

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노이즈 캔슬링 헤드폰에 적합한 잔여 음악 제거기 기반의 2차 경로 추정 알고리즘 (Secondary Path Estimation Algorithm Based on Residual Music Canceller for Noise Cancelling Headphone)

  • 지유나;이근상;박영철
    • 한국음향학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.377-384
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    • 2015
  • 본 논문은 노이즈 캔슬링 헤드폰을 위한 능동 소음 제어 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 피드백 구조의 filtered-x least mean square algorithm(FxLMS) 기반 능동 소음 제어 기술을 이용하여 외부에서 헤드폰 내부로 유입되는 소음을 제어한다. 이때 가변적인 2차 경로에 강인하게 대처하기 위해 지속적으로 2차 경로를 추정하는 잔여 음악제거기 기반의 온라인 2차 경로 추정 알고리즘을 이용한다. 실험을 통해 2차 경로가 변화하는 환경에서 제안 능동 소음제어 알고리즘은 기존 알고리즘들에 비해 음악 신호의 왜곡 없이 안정적으로 일관성 있는 소음 제어 성능을 보임을 확인하였다.

자동차 실내에서의 엔진 소음 감쇠를 위한 실시간 능동 소음 제어 시스템의 구현 (The Implementation of the Real-Time Active Noise Control System for Attenuating the Engine Noise in a Car)

  • 권오상;차일환
    • 한국음향학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.11-20
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    • 1997
  • 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.

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오차보상 NLMS 알고리듬을 이용한 적응 능동소음제어 (Adaptive Active Noise Control Using Error Compensated NLMS Algorithm)

  • 권기룡;허관;송규익;이건일
    • 한국음향학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.47-53
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    • 1993
  • 능동소음제어를 위하여 수렴속도가 빠르면서 정상상태오차를 최소화하는 오차보상 NLMS 알고리듬인 CNLMS 알고리듬을 제안하였다. 이 CNLMS 알고리듬에서는 수렴속도를 빠르게 하기 위하여 입력소음과 오차소음의 전력에 따라 수렴인자를 가변시킨 NLMS 알고리듬을 사용하였다. 도한 정상상태오차를 최소화하기 위하여 소음발생기를 사용하지 않고 오차경로에서 발생하는 소음오차를 더욱 작아지도록 보상하는 보조시스템을 사용하여 안정된 능동소음제어가 되도록 하였다. 이와 같은 시스템의 성능을 기존의 적응디지틀필터인 LMS 및 NLMS 알고리듬을 이용한 필터의 그 성능과 비교하였다. 각 알고리듬에 대한 시뮬레이션을 행한 결과, 제안한 CNLMS 알고리듬의 소음레벨은 LMS 및 NLMS 알고리듬의 것보다 각각 평균 14dB 및 6dB 정도 더 큰 감쇄효과가 있음을 확인하였다.

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능동소음제어의 기본 이해

  • 박영진
    • 소음진동
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    • 제5권4호
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    • pp.431-439
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    • 1995
  • 기계의 소음에 대한 방지 대책으로는 소음발생원 또는 발생 메카니즘을 연구 하여 그 원인을 제거하는 방법이 가장 바랍직하나 비용, 시간 또는 기술상의 어려움 으로 인하여 실제 적용이 어려운 경우가 많다. 이러한 경우, 차선책으로 소응의 전달 경로를 차단하는 방법이 많이 사용되고 있다. 종래의 흡음, 차음 또는 방사들의 원리 를 이용하는 방법은 일반적이고, 저주파 대역에서 그 특성이 떨어져 전체 시스템의 성능 저하 또는 원가 상승을 가져오는 수가 많다. 이러한 수동적인 수단에 의한 소음 제어의 한계를 극복하고자 20세기 초반부터 능동적인 방법에 의한 음향 및 소음제어 기법이 많이 연구, 개발되어 왔다. 이러한 능동소음제어에 관한 관심은 최근에 electronic technology의 급속한 발전에 의하여 실험성이 증가하면서 더욱 가속화 되었다. 본 해설기사에서는 과거의 능동소음제어 예들을 통하여 능동소음제어의 특성 과 한계를 설명하고 응용사례를 알아 보았다.

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음향 에너지, 파워, 인텐시티의 능동소음제어 방법론

  • 김양한;강성우
    • 전기의세계
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    • 제44권10호
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    • pp.40-46
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    • 1995
  • 소음을 줄이고자 하는 위치 혹은 공간의 선정문제, 또한 제어용 음파가 원래 제어하고자 하는 음파와 함께 섞인 상태에서 관찰하게 됨으로서 발생하는 문제, 제어용 음원의 위치 선정에 관련된 사항 등 가관측성 및 가제어성으로 대별될 수 있는 부분과 제어대상 물리량, 즉 제어대상 가격함수 선정의 물리적 적합성 등이 있을 수 있다. 전술한 가관측성 및 가제어성 관련 사항은 참고문허[3]에 비교적 상세히 기술되어 있으므로 본 고에서는 제어대상 가격함수의 선정과 관련된 음향학적 사실들을 중점적으로 다루도록 한다.

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복합음원이 적용된 능동방음벽에 관한 선행 연구 (A Preliminary Study on the Application of Compound Sources to Active Noise Barrier)

  • 백광현
    • 한국음향학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.42-48
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    • 2011
  • 본 연구는 능동 방음벽의 성능과 관련하여 제어 음원으로서 복합음원의 사용 가능성을 알아보았다. 복합음원은 근접거리에 위치하며 위상이 반대인 두 개의 단극음원으로 구성된다. 한 조의 복합음원 내 두 개의 단극음원의 세기는 각각 별도의 제어 채널을 구성하여 제어 되는 것이 아닌, 수음점 쪽에 위치한 음원의 세기에 다른 하나가 상수배로 비례하여 제어된다. 따라서 제어 시스템의 하드웨어 구성 비용이 낮아지며, 단극음원 하나당 한 채널로 구성되는 제어시스템에 비하여 비교적 세밀한 음장 형성이 가능하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 이러한 복합음원을 방음벽 양쪽에 무반사 바닥면을 가지는 비교적 간단한 시스템에 적용하여 단극음원 대비 어느 정도의 효용성이 있는지 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 알아보았으며 30~40 % 정도의 성능 향상이 가능함을 보여주었다.

수중 음향 트랜스듀서의 임피던스 변화를 고려한 소나 송신기의 설계 및 출력 제어 기법 (Design and output control technique of sonar transmitter considering impedance variation of underwater acoustic transducer)

  • 신창현;이윤호;안병선;윤홍우;권병진;김경섭;이정민
    • 한국음향학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.481-491
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    • 2022
  • 능동 소나 송신시스템은 전기신호를 증폭하여 출력해주는 송신기와 증폭된 전기신호를 음향신호로 변환해주는 수중 음향 트랜스듀서로 구성된다. 일반적으로 송신기 출력 특성은 부하 임피던스에 의존적이며 송신기 부하인 수중 음향 트랜스듀서는 구동 시 전기적 임피던스가 주파수에 따라 크게 변화하는 특성을 갖는다. 이러한 가변 임피던스 조건에서는 능동 소나 송신시스템의 출력이 불안정해질 수 있다. 이에 본 논문에서는 능동 소나 송신시스템에서 수중음향 트랜스듀서의 가변 임피던스 조건에서도 안정적인 송신 신호를 전송하기 위한 소나 송신기의 설계 및 제어 기법을 제안하였다. 수중 음향 트랜스듀서의 전기적 임피던스 특성은 실험적 방법으로 분석하였고, 소나 송신기는 단상 풀브릿지 인버터, LC 필터와 정합회로로 구성하였다. 실시간으로 부하 특성이 변하는 Linear Frequency Modulation(LFM) 신호를 송신하면서 송신기와 트랜스듀서를 보호하고 안정적으로 출력 전압 특성을 확보할 수 있는 소나 송신기의 설계 및 출력 제어 기법을 제안하였으며, 시뮬레이션과 실험을 통해 타당성을 검증하였다.

능동 충격성 소음 제어를 위한 향상된 수렴 속도를 가지는 Filtered-x 인접 투사 부호 알고리즘 (A Filtered-x Affine Projection Sign Algorithm with Improved Convergence Rate for Active Impulsive Noise Control)

  • 이은종;김정래;정익주
    • 한국음향학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.130-137
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    • 2015
  • 본 논문에서는 충격성 소음의 능동 제어를 위해 제안된 Modified Filtered-x Affine Projection Sign Algorithm(MFxAPSA)의 수렴 속도를 향상시키기 위한 새로운 MFxAPSA를 제안하였다. 능동 소음 제어에서 소음원이 충격성 잡음을 포함하는 경우, 무한한 크기의 분산을 갖으려는 성질 때문에 Filtered-x affine Projection Sign Algorithm(FxLMS)와 같이 2차 모멘트를 기반으로 유도된 적응 알고리즘들은 수렴 속도가 매우 느리거나 발산하는 경향이 있다. MFxAPSA는 기존에 제안된 Affine Projection Sign Algorithm(APSA)을 능동 충격성 소음 제어에 적용한 알고리즘이다. APSA은 역행렬 연산을 요구하지 않는다는 장점으로 인해 낮은 연산량을 요구하는 능동 소음 제어에 적합하다. 본 논문에서는 기존의 MFxAPSA와 같이 역행렬 연산을 요구하지 않으면서 더 좋은 수렴 특성을 가지는 새로운 MFxAPSA를 제안하였다. 두 알고리즘의 성능을 비교하는 컴퓨터 모의 실험을 수행하여 제안된 알고리즘의 수렴 특성이 더 좋음을 보였다.