• 전자공학회논문지T
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• 제35T권2호
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• pp.48-55
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• 1998

광대역 소음의 능동소음제어(Active Noise Control, ANC)에 사용되는 Filtered-X Least Mean Aquares(FXLMS) 알고리즘의 주 결점은 제어 알고리즘의 입력으로 사용되는 필터링된 기준신호가 상관되어 입력신호의 자기상관행렬이 큰 고유치비를 갖게 됨으로써 수렴속도가 느려지는 것이다. 이 상관은 그 원인이 기준센서 신호의 자기상관 때문이거나, 기준신호가 오차경로로 필터링되어서 나타난다. Recursive Least Squares(RLS)와 같은 빠른 수렴속도를 갖는 적응 알고리즘이 존재하지만, 이들 알고리즘은 실 계의 구현을 위해 많은 계산을 필요로 하거나, 각 샘플마다 제어기의 최적화가 필요한데, 이는 매우 심각한 제한조건이다. 본 논문에서는 빠른 수렴의 속도를 갖으면서 FXLMS와 근사한 연산량을 갖는 제어알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 수렴속도를 느리게 하는 상관성을 줄이기 위해 이산 Walsh 변환을 사용하는 변환영역 FXLMS이다. 제안한 알고리즘을 광대역 능동소음제어 시스템에 적용, 모의시험한 결과 FXLMS의 문제점인 고유치비가 약 1/40으로 줄어드는 성능 개선 효과를 확인할 수 있었다.

• 동력기계공학회지
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• 제14권5호
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• pp.56-62
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• 2010

In this paper, a recurrent cerebellar modulation articulation control (RCMAC) has been developed for improvement of noise attenuation performance in active noise control system. For the narrow band noise, a filter-x least mean square (FXLMS) method has bee frequently employed as an algorithm for active noise control (ANC) and has a partial satisfactory noise attenuation performance. However, noise attenuation performance of an ANC system with FXLMS method is poor for broad band noise and nonlinear path since it has linear filtering structure. Thus, an ANC system using RCMAC is proposed to improve this problem. Some simulations in duct system using harmonic motor noise and KTX cabin noise as a noise source were executed. It is shown that satisfactory noise attenuation performance can be obtained.

• 소음진동
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• 제5권4호
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• pp.453-460
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• 1995

본 논문에서는 정현파 소음을 제어하기 위한 filtered-x LMS에 바탕을 둔 새로운 적응 알고리듬을 제안하였다. 이러한 알고리듬은 두개의 연속적인 계수조정 식으로, 제어기의 계수를 조정한다. 서로 독립인 각 주파수별로 처리하기 때문에 빠른 수렴을 얻을 수 있다. 두번째식은 이차경로로 인한 위상지연을 추정한다. 정현 파 신호 주파수보다 4배 이상 빠른 표본화 주파수를 선택하여 추정된 위상지연 추정 값은 $2{\pi}f_0$만큼 오차를 나타내며, 이 값은 $\pi$2보다 작다. 정현파 신호의 주파수를 알면 이러한 오차는 $2{\pi}f_0$를 더함으로써 제거할 수 있다. 이러한 방법은 위상지연이 $\pi$2보다 큰 경우 수렴속도를 증가시킨다는 사실을 실험을 통하 여 알 수 있다. 추정된 위상지연은 제어기 계수값을 조정하는데 필요한 필터링된 참조신호를 발생시키믄데 사용된다. 참조신호의 위상지연이 각 주파수 성분별로 수행 되기 때문에, 콘볼루션 연산이 생략되어 계산량을 줄일 수 있다. 또한 연속적으로 위상지연을 추정하기 때문에 시변 상황에 적용이 가능하다. 조정식의 수렴조건을 유도하였다. 제안된 알고리듬은 제어기 계수를 추정하는데 바이어스가 없으며, 위상 지연추정을 위한 수렴상수의 최대허용치는 제어기계수에 대한 수렴상수에 반비례함을 이론적으로 분석을 통해 알 수 있다. 모의실험을 통하여 제안된 알고리듬이 filtered-x LMS 알고리듬에 바탕을 둔 다른 알고리듬보다 환경변화에 우수한 성능을 보임을 알 수 있다.

• 소음진동
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• 제10권6호
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• pp.1048-1058
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• 2000

본 논문에서는 압전 세라믹 재료를 작동기 및 감지기로 이용한 사각 경계면이 고정된 얇은 사각평판의 능동 진동제어 방법을 제시한다. 실험 데이터에 기초한 다중 입출력계의 주파수영역 모델링방법을 이용하여 분포된 센서 및 구동기 특성이 포함된 구조물의 동적 특성이 규명된다. 제어기 구조로는 혼합형을 채택하고 되먹임 제어기는 LQG 제어기법에 의해 설계된다. 앞먹임 제어기는 다중 filtered-$x$ 최소자승오차법에 의해 적응되도록 한다. 진동제어에 대한 시뮬레이션 및 실험결과는 제안된 제어기법이 지속적 외란 및 과도적 외란에 효율적으로 적용될 수 있음을 보인다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권11호
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• pp.1303-1310
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• 2005

Stabilization error of target aiming systems mounted on moving vehicles is an important performance because the error directly affects hit Probability. In a heavy load targetaiming system, the disturbance torque comes from mass unbalance and linear acceleration is a main source of stabilization error. This study suggests an experimental design method of disturbance feedforward compensation control to improve the stabilization performance of heavy load target aiming systems. The filtered_x least square(FxLMS) algorithm is used to estimate the compensator coefficients adaptively. The proposed control is applied to a simple experimental set-up which simulates dynamic characteristics of a real target aiming system. The feasibility of the proposedtechnique is illustrated, along with results of experiments.

• 한국음향학회지
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• 제32권5호
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• pp.408-414
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• 2013

능동소음제어에서 널리 사용되는 FxLMS 알고리즘은 비정상 잡음환경에서 불안정하게 동작하는 경우가 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, Sun과 Akhtar는 FxLMS 알고리즘의 갱신 과정에서 기준신호를 수정하는 방법을 제안하였다. 그러나 이들의 방법은 임펄스 노이즈가 발생할 경우 만족스러운 안정성을 보여주지 못하였다. 본 논문에서 제안된 알고리즘은 확률추정과 영교차율을 이용하여 능동소음제어의 안정성과 성능을 개선하였다. 또한 최적의 파라미터 선정을 위하여 퍼지 추론을 사용하였다. 제안된 방법의 실험결과 비정상 잡음환경에서 기존의 방법에 비하여 우수한 안정성과 빠른 수렴속도를 보여줬다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권5호
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• pp.49-56
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• 2022

본 연구에서는 능동소음제어(ANC, Active Noise Control) 기술을 이용하여 공동주택의 층간소음을 저감시키는 시뮬레이션 기반 연구를 수행하였다. ANC의 층간소음 저감 활용 가능성을 검토하기 위하여 층간소음시험시설에서 가속도계와 소음 수집용 마이크로폰을 설치하여 임팩트볼 낙하에 의한 소음진동을 측정하여 Fx-LMS 알고리즘 기반의 능동소음제어 시뮬레이션을 수행하였다. 이 과정에서 적응제어 수렴계수 등의 최적 시뮬레이션 조건을 도출한 후 가속도계와 스피커 수량을 변수로 하는 수치 시뮬레이션을 통해 소음저감효과를 분석하여 제한된 조건에서 층간소음을 저감시킬 수 있는 것을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.152-159
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• 2005

The method of induction noise reduction can be classified by using passive control or active control method. However, the passive control method has a demerit to reduce the effect of noise reduction to low frequency (below) 500Hz) range and to be limited in a space of the engine room. Whereas, the active control method can overcome the demerit of passive control method. The algorithm of active control is mostly used in LMS (Least-Mean-Square) algorithm because it can obtain the complex transfer function easily in real-time. Especially, Filtered-X LMS (FXLMS) algorithm is applied to an ANC system. However, the convergence performance of LMS algorithm could not match if the FXLMS algorithm is applied to an active control of the induction noise under rapidly accelerated driving conditions. So, in order to solve the problem in this study, the Moving Bandpass Filter(MBPF) was proposed and implemented. The ANC using MBPF for the reduction of the induction noise shows that more noise reduction as 4dB than without MBPF.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 추계학술대회논문집
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• pp.497-502
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• 2008

In this paper, we studied on an attenuation effect of automobile exhaust noise according to the direction of secondary sound source in duct ANC system. Automobile exhaust noise was recorded at 800rpm. 3500rpm and 5000rpm of a diesel engine. Directions of loudspeaker(second sound source) can be exchanged to $30^{\circ}$, $90^{\circ}$ and $150^{\circ}$ against the primary noise flow by acrylic ducts to be made for experimentation. DSP board with TMS320C6416 chip of Texas Instrument Co used to control adaptive ANC system. This ANC system is based on the single-channel FxLMS algorithm. In experiment result, when the loud speaker direction was $150^{\circ}$, the attenuation effect showed largely. In case of $90^{\circ}$ duct, the noise was a little increased. In case of $30^{\circ}$ duct, the noise was a little increased or decreased according to the frequency range and the sound pressure(dB) of exhaust noise to comply with engine rpm.

• 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.