• 제목/요약/키워드: 능동음향제어

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능동머플러를 위한 안정한 다중채널 적응 IIR 필터 (Stabilized Multi-Channel Adoptive IIR Filters for Active Mufflers)

  • 남현도;서성대;방경욱
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.99-106
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    • 2006
  • 능동 머플러는 스피커를 이용하여 배기 소음과 크기는 같으나 위상이 반대인 상쇄 소음을 발생시켜 소음을 제거하기 때문에 엔진 속도의 변화나 음향특성의 변화에 빠르게 적응할 수 있다. 본 논문에서는 안정도를 강화한 다중채널 적응 IIR 필터를 제안하고 이를 이용한 능동형 머플러를 구현하였다. 일반적으로 적응 IIR 필터는 차수에 비해 성능이 좋으나 안정성에 문제가 있기 때문에 능동소음제어 시스템의 작동 초기에 안정도를 개선하는 전처리 과정을 수행하였다. 자동차 머플러를 수학적으로 모델링하고 가솔린과 디젤 자동차의 엔진소음을 측정, 분석하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여 안정도를 강화한 다중채널 IIR 필터를 이용한 능동소음제어의 유용성을 확인하였고 자동차 배기관을 모형화한 머플러를 제작하여 실험을 수행하였다.

능동소음 제어기의 실시간 구현 (Real-Time Implementation of the Active adaptive noise Controller)

  • 고석용
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1991년도 학술발표회 논문집
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    • pp.129-132
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    • 1991
  • In this paper, the active noise controll system in duct is analyzed with real time implementation. The primary noise signal detected by microphone is modeled using adaptive algorithm and the secondary signal which has the same amplitude and 180$^{\circ}$phase shift with the primary noise signal is generated in the controller. We used the DSP56001 as a real-time processor and LMS algorithm as a adaptive technique, the experimental results shows that our system can reduce the noise level in duce to 15~40[db].

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스피커 어레이를 사용한 공간의 음향 파워 제어 방법 (A Method to Manipulate Sound Power within a Selected Region Using Source Array)

  • 최정우;김양한
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.278-281
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    • 2004
  • Multiple sound sources are controlled to enhance sound power within a zone of interest. The problem of enhancing acoustic variable can be regarded as an optimization problem, which seeks an optimal control input that maximizes the acoustic variable. It should be noted that enhancing sound power of a selected region requires both the magnitude and direction to be controlled. For this reason, two kinds of cost functions that can represent the spatially distributed intensity are defined. Theoretical formulation shows the possibility of sound power control in a zone, and the detailed procedures of the proposed method are validated by numerical simulations.

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다중 주파수 재생을 위한 광대역 수중 음향 신호 증폭기 설계 연구 (A study on wideband underwater acoustic signal amplifier design for generating multi-frequency)

  • 이동훈;유승진;김형문;김형남
    • 한국음향학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.179-185
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    • 2017
  • 본 논문에서는 수중에서 운용하는 임베디드 능동 음향탐지 시스템에 적용하기 위한 광대역 송신 전력 증폭기 설계/제작/시험 과정에서 발생된 문제를 분석하고 해결방안을 제시한다. 최근 수중음향 분야에서도 탐지 성능을 향상시키기 위해 광대역 소나(Sound Navigation and Ranging, SONAR) 신호처리 연구가 진행되고 있으며 이를 위한 광대역 수중음향 송수신 장치 개발이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 임베디드 시스템 특성상 복잡하지 않고 구현이 간단한 2 레벨 톱니파 형태의 Class D 급 PWM(Pulse Width Modulation) 신호 생성 방식을 사용하여 광대역 수중음향 신호를 생성한 이후에, 송신 증폭기를 통하여 다양한 형태의 송신 파형을 재생하고 수중에서 실험을 하는 과정에서 두가지 이상의 주파수를 가진 소나 신호를 동시에 재생한 경우, 원신호에 두 신호의 주파수 차의 정수배만큼 더해진 기생 주파수가 나타나는 현상이 발생하여 원하지 않은 송신 음원이 재생되는 문제가 있음을 발견하였다. 이러한 문제점의 원인을 분석하기 위해 MATLAB 및 Simulink를 이용하여 송신 하드웨어 및 PWM 제어 과정을 모델링하고 시뮬레이션 하였으며, 시뮬레이션을 통해 문제점을 재현하고 해결방안을 제시한다.

능동음향진동제어를 위한 센서와 액추에이터의 동위치화 연구 (Collocation of Sensor and Actuator for Active Control of Sound and Vibration)

  • 이영섭
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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    • pp.778-783
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    • 2003
  • The problem considered in this paper is about the collocation of sensor and actuator for the active control of sound and vibration. It is well-known that a point collocated sensor-actuator pair offers an unconditional stability with very high performance when it is used with a direct velocity feedback (DVFB) control, because the pair has strictly positive real (SPR) property. In order to utilize this SPR characteristics, a matched piezoelectric sensor and actuator pair is considered, but this pair suffers from the in-plane motion coupling problem with the out-of$.$plane motion due to the piezo sensor and actuator interaction. This coupling phnomenon limits the stability and performance of the matched pair with DVFB control. As a new alternative, a point sensor and piezoelectric actuator pair is also considered, which provides SPR property in all frequency range except at the first resonance in very low frequency. This non-SPR resonance could be minimized by applying a phase lag compensator.

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음향 인클로저의 환기창을 통한 투과소음 능동제어 (Active Control of Noise Transmitted through a Window of Enclosures)

  • 지수민;홍진숙;정의봉
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.670-672
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    • 2014
  • In this study, we investigate active control of noise transmitted through a window of enclosures minimizing the acoustic power. To reduce noise of the enclosures, passive methods with absorbing material are generally used. The passive methods, however, are limited use due to the vantilation windows. In this case, these windows are path of noise leakage. Feedforward active noise control technology is applied to minimize the sound power from the enclosure. The feedforward controller is implemented with FIR filter based on the transfer functions calculated numerically. The controller reflects the delay due to FIR filter. The noise transmitted through the window is actively controlled, and the reduction of the power is obtained by 15dB.

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차량 실내공간의 가속 시 엔진음 음질 향상을 위한 실시간 능동음향증강 제어 구현 (Implementation of Active Sound Enrichment Control for Improving Engine Sound Quality Inside the Cabin of a Passenger Car)

  • 이영섭;김제관;유석훈;김성현;박동철
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.195-202
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    • 2016
  • In this study, a concept of active sound enrichment (ASE) control system was implemented and demonstrated for improving engine sound quality inside the cabin of a passenger car during acceleration. Unlike the active noise control cancels the noise for disturbance rejection, the ASE adds additional sound to the noise for tracking control. This approach requires a new algorithm to provide additional artificial sound to the original engine sound using active control strategy to achieve a target sound profile, which is predefined to satisfy required interior sound quality. The ASE algorithm was implemented in a digital controller dSPACE DS1401 and real-time control experiment was accomplished in an actual car. The ASE control results show that the actively enriched sound of each engine order against RPM tracks the target profiles precisely and quickly and improves the discontinuity, the level ratios and the sound pressure level of each engine order. Thus it is anticipated the ASE system can be applied for the improvement of the engine sound quality inside the cabin during acceleration.

공력 소음 및 소음 제어에 관한 연구 현황과 미래 전망에 대한 고찰 (A Review on Issues and Perspectives in the field of Aeroacoustics and Noise Control Research)

  • 이수갑;장세명
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2000년도 학술발표대회 논문집 제19권 2호
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    • pp.247-250
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    • 2000
  • 본 논문에서는 최근 공력소음 및 소음제어 분야의 연구 동향을 정리하고, 이에 대한 미래의 가능성을 진단해 본다. 공력소음공학은 학문적 관심과 실용적 응용성을 동시에 만족시키면서, 이러한 목적을 달성하기 위해 수치적 혹은 실험적인 여러 가지 방법들을 다양하게 채용하고 있는 학제적 (interdisciplinary) 연구 분야이다. 자동차 냉각팬 소음, 헬리콥터 소음, HRSG 소음, 고속 철도 소음, 원심 압축기 소음, 수중 추진기 소음, 전산공력음향학, 능동 소음 제어, 충격파-와동 간섭 소음 등 현재 연구되어지고 있는 문제들을 간략하게 조명하면서, 환경 과학과 인간 공학으로서의 이 분야가 지닌 미래의 무한한 잠재력을 고찰한다.

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FxLMS 알고리듬 기법을 이용한 식기 세척기의 펌프 소음 능동 제어 (Active control of pump noise of dishwashers using FxLMS algorithm)

  • 탁언수;오한음;홍진숙;정의봉
    • 한국음향학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.46-54
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    • 2021
  • 본 논문에서는 가정용 식기세척기의 저주파 대역 방사 소음 저감을 위하여 능동 소음 제어를 수행하였다. 먼저 식기세척기의 소음 환경 분석을 통해 펌프 소음이 저주파 대역 방사 소음에 가장 크게 기여하고 있음을 확인하였고 이를 고려하여 참조 신호를 선정하였다. 참조 신호는 음향피드백을 방지하기 위해 가속도계를 이용하여 펌프 몸체에 부착하여 획득하였다. 오차 신호 센서는 식기세척기 전방 1 m, 높이 0.5 m에 위치한 마이크로폰으로 선정하였다. 다음으로 제어기 설계를 위해 식기세척기의 작동 회전수 2,500 rpm, 2,600 rpm, 2,800 rpm에 대하여 오차 신호와 참조 신호를 측정하고, 2차 경로 전달함수를 측정하였다. 그리고 설계된 제어기를 Digital Signal Processor(DSP) 장비에 탑재 시켜 제어 성능을 시험으로 확인하였다. 시험 결과 펌프 작동 주파수의 7차 배수 성분에서는 회전수 별로 1.93 dB, 4.43 dB, 5.15 dB 만큼 줄었고 12차 배수 성분에서는 회전수 별로 6.67 dB, 2.34 dB, 4.28 dB 만큼 줄었다. 그리고 overall Sound Pressure Level(SPL)은 회전수별로 0.84 dB, 2.58 dB, 1.48 dB 만큼 줄었다.

직접속도 피드백을 이용한 지능판의 능동구조음향제어 (Active Structural Acoustical Control of a Smart Panel Using Direct Velocity Feedback)

  • Stephen J, Elliott;Paolo, Gardonio;Young-Sup, Lee
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제14권10호
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    • pp.1007-1014
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    • 2004
  • This paper presents a study of low frequencies volume velocity vibration control of a smart panel in order to reduce sound transmission. A distributed piezoelectric quadratically shaped polyvinylidene fluoride (PVDF) polymer film is used as a uniform force actuator and an array of $4\;{\times}\;4$ accelerometer is used as a volume velocity sensor for the implementation of a single-input single-output control system. The theoretical and experimental study of sensor-.actuator frequency response function shows that this sensor-actuator arrangement provides a required strictly positive real frequency response function below about 900 Hz. Direct velocity feedback could therefore be implemented with a limited gain which gives reductions of about 15 dB in vibration level and about 8 dB in acoustic power level at the (1,1) mode of the smart panel. It has been also shown that the shaping error of PVDF actuator could limit the stability and performance of the control system.