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도로 소음 저감용 능동소음 제어시스템의 구현과 지향성 및 무지향성 스피커의 특성 고찰
A Study on the Active Noise Control System for Road Noise Reduction Implementation and Characterization of Directional and Non-directional Speaker 원문보기

전기학회논문지. The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. P, v.62 no.4, 2013년, pp.192 - 197  

문학룡 (한국건설기술연구원) ,  임유진 (한국건설기술연구원)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Road traffic noise barriers being used to reduce the noise, but the city surroundings inhibition, ecosystem disturbance, and it is difficult to maintain. Can enhance or complement the existing noise barrier performance, so that it is necessary to develop an electronic noise-reduction system In this ...

주제어

#Active noise control   #Digital signal processor   #Filtered-X LMS   #Least mean squares   #Noise reduction   #Road environment  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한 본 논문에서는 자체 제작된 신호처리 제어기를 기반으로 도로 소음이 암소음-시변의 공간에서 각 스피커에 따른 소음저감 특성을 실험하였다. 600[W] 출력의 무지향성 스피커와 625[W] 출력의 지향성 스피커로 소음저감 특성을 실험하여 그 결과를 제시하였다.
  • 본 논문에서는 소음저감의 특성을 실험하고 그 결과를 확인하기 위하여 도로소음이 암소음이 존재하는 시변-공간에서 실험을 수행하였다. 이의 실험은 NI-9234 측정 장비에서 1/3 옥타브 밴드내의 4개 주파수 250[Hz], 500[Hz], 1000[Hz], 1250[Hz]를 선택하고 1개의 단일 주파수 소음원으로 영향을 줄 때 Fx-LMS 알고리즘을 적용하여 소음 저감의 특성을 파악하는 실험이다.
  • 경제 발전의 영향에 따른 차량의 증가는 많은 소음을 발생시켜 도시인에 대한 민원의 주 인자가 되고 있으며, 이에 따라 도로 교통 소음에 대한 대책의 필요성이 증대되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 이러한 도로교통의 소음을 저감시키기 위하여 전자식 소음저감 기법인 ANC 시스템을 구현하여 다양한 실험을 수행하였다.
  • 본 논문에서는 이러한 방법의 일환으로 도로상에서 차량이 주행하면서 발생하는 소음을 측정하고 Filtered-X LMS(이하; Fx-LMS)알고리즘 기반의 시스템을 구축하였다. 도로환경에서의 정온화 대책을 위한 전자식 능동형 소음장치(Active Noise Control; ANC)의 구축 사례 모델 및 제어 스피커의 특성 분석을 통하여 완성도를 높일 수 있는 ANC 시스템의 기초 모델을 제시하는 방향으로 연구가 수행되었다[4].
  • 본 논문에서는 소음저감의 특성을 실험하고 그 결과를 확인하기 위하여 도로소음이 암소음이 존재하는 시변-공간에서 실험을 수행하였다. 이의 실험은 NI-9234 측정 장비에서 1/3 옥타브 밴드내의 4개 주파수 250[Hz], 500[Hz], 1000[Hz], 1250[Hz]를 선택하고 1개의 단일 주파수 소음원으로 영향을 줄 때 Fx-LMS 알고리즘을 적용하여 소음 저감의 특성을 파악하는 실험이다. 이때의 실험은 지향성 스피커와 무지향성 스피커, 지향성 Sound shower(평판형) 스피커를 각각 구별하여 소음저감 특성을 측정하였고 이의 비교 분석 데이터를 표 1에 나타내었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
ANC 시스템의 구현에 있어서 DSP 및 ARM기반의 프로세서가 담당하는것은 무엇인가? ANC 시스템의 구현에 있어서는 DSP 및 ARM기반의 프로세서가 병렬코어로 구성된 CPU를 사용하였다. DSP부에서는 제어운용 및 능동제어 알고리즘을 수행하도록 하였으며 ARM 프로세서에서는 외부 입출력 및 신호처리, 통신 및 네트워크를 담당하도록 하였으며, S/W에서는 DSP 및 ARM 아키텍쳐에 맞는 소스 코드의 작성 및 DSP/ARM 프로세서 간 연동 API(Application Programming Interface)를 통하여 각각 어플리케이션이 수행되도록 설계하였다.
본 연구의 도로 소음의 저감을 위한 전자식 소음저감 장치의 구성은 어떠한가? 도로 소음의 저감을 위한 전자식 소음저감 장치의 구성은 크게 신호처리 제어기, 오디오 입/출력부 및 소프트웨어 알고리즘으로 구분하여 설명하였다.
방음벽이 문제점은 무엇인가? 도로교통과 관련한 소음을 저감하기 위한 방법으로 방음벽이 적용되고 있으나 방음벽은 도시 주변 경관 저해, 자연생태계 교란 및 유지관리에 어려움이 있다. 이러한 도로교통에 대한 소음 저감의 한계를 극복하면서 방음 성능 수준을 개선시킬 수 있는 전자식 소음저감 장치 및 관련 시스템 개발과 기초 핵심 기술의 확보가 필요한 시점이다[1].
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참고문헌 (8)

  1. Korea Institute of Construction Technology, "Technology Development of Noise and Dust Reduction for Road Environmental Improvement -Development of Electronic Road Traffic Noise Reduction Technology", Annual Report 2012, KICT 2012-106, 2012 

  2. H. R. Moon, "A Study on the Active Noise Cancellation Technology for Traffic Calming", 2011.12, Korea Institute of Construction Technology 

  3. C. H. Kim, T. S. Chang, D. S. Kim, D. J. Kim, S. I. Chang, "A Study on the Test Method for Noise Reduction Devices Installed on the Noise Barriers", Transactions of the Korean Society For Noise and Vibration Engineering, 20(9), pp. 791-796, 2010 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. S.J. Elliott, "A Review of Active Noise and Vibration Control in Road Vehicles", Institute of Sound and Vibration Research University of Southampton, 2008. 

  5. Sen M. Kuo, Dennis R. Morgan, "Active Noise Control System Algorithm and DSP implementations", John Wiley & Sons, 1996. 

  6. Finn Jacobsen, "An Elementary Introduction To Acoustics", Acoustic Technology, Department of Electrical Engineering, Technical University of Denmark, 2011. 

  7. 문학룡, 손진근, "교통환경 정온화를 위한 도로 소음의 측정 및 ANC시스템에의 적용 특성 고찰", 대한전기학회 논문지, Vol. 62P, No. 3, pp. 111-116, 2013. 

    원문보기 상세보기 crossref

  8. Sen M. Kuo, Ph.D., Issa Panahi, Ph.D.,Kai M. Chung,Tom Horner,Mark Nadeski,Jason Chyan, "Design of Active Noise control system with the TMS320 family", Texas Instruments, 1996. 

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