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FxLMS를 이용한 단일 센서기반 능동 반향음 제어 시스템
A single sensor based active reflection control system using FxLMS algorithm 원문보기

한국음향학회지= The journal of the acoustical society of Korea, v.36 no.1, 2017년, pp.57 - 63  

김재필 (연세대학교 멀티미디어 신호처리 연구실) ,  지유나 (연세대학교 멀티미디어 신호처리 연구실) ,  박영철 (연세대학교 멀티미디어 신호처리 연구실) ,  서영수 (국방과학연구소)

초록
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본 논문에서는 FxLMS(Filtered-x Least Mean Square) 알고리즘을 이용한 단일 센서 기반의 능동 반향음 제어 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 먼저 단일 센서 입력 신호로부터 입사음과 반향음을 분리하고, 분리된 신호들을 사용하여 반향음과 반대 위상을 갖는 제어 신호를 생성한다. 제어 신호는 센서 위치에서 반향음과 중첩되어 반향음의 음압을 감소시킨다. 적절한 신호 분리를 위해 반향 음향 경로와 제어 음향 경로가 필요하며 이는 swept sine 신호를 이용해 측정한 음향 응답으로부터 사전에 구할 수 있다. 효용성을 검증하기 위해 DSP(Digital Signal Processing) 보드를 사용하여 제안된 알고리즘을 실시간으로 구현하였으며, 공기 중 음향 덕트 환경에서 1 kHz 버스트 신호에 대해 반향음이 11.6 dB 감소함을 확인 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents an active acoustic-reflection control algorithm based on a single sensor. The proposed algorithm operates in a system comprising a single sensor located nearby the reflective surface and a control transducer mounted on the reflective surface. First, the incident and reflected aco...

주제어

#능동소음제어   #경로 분리   #소나 시스템   #능동 반향음 제어  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서 제안된 알고리즘은 일차원 환경에서반향음 제어 시스템에 응용이 목적이다. 그 효용성을 검증하기 위하여 1차원 음향 덕트 환경에서 실시간연산 장치를 통하여 제안한 알고리즘을 구현하였다.
  • 본 논문에서는 단일 센서 기반의 능동 반향음 제어 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘에서는 단일 센서 신호로부터 입사음과 반향음을 분리하고, 분리된 입사신호를 참조 신호로 사용하는 FxLMS 알고리즘을 구동하여 제어신호를 생성한다.
  • 본 논문에서는 두 개의 센서를 이용하는 기존 방식이 아닌 단일 센서 기반의 시스템에서 수집 된 신호로부터 반향음을 분리하고 이를 기반으로 FxLMS(Filtered-x Least Mean Square) 알고리즘을 이용해 능동적으로 반향음을 제어하는 알고리즘을 제안한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
반향음 제어는 어떤 기술인가? 반향음 제어는 빌딩의 무반향실에서 원치 않게 발생하는 반사음을 제어하거나 수중 잠수함을 적군으로부터 보호하기 위한 피탐지 감소 기술 등 다양한곳에서 활용되고 있는 기술이다.
반향음 제어는 어떻게 나눌 수 있는가? 일반적으로 벽에 무반향 타일을 부착하거나 벽의 두께를 두껍게 하는 수동적인 방법과 입력 센서와 제어 트랜스듀서를 이용한 능동적 방법으로 나눌 수 있다. 능동 반향음 제어 알고리즘은 소음원이 제어신호와 중첩되어 전체 음압이 상쇄 되는 것을 목표로 하는 ANC(Active Noise Control) 기술을 응용한 것으로 반향음과 같은 크기, 반대 위상의 제어 신호를 발생시켜 반향음을 제어한다.
능동 반향음 제어 알고리즘은 반향을음 어떻게 제어하는가? 일반적으로 벽에 무반향 타일을 부착하거나 벽의 두께를 두껍게 하는 수동적인 방법과 입력 센서와 제어 트랜스듀서를 이용한 능동적 방법으로 나눌 수 있다. 능동 반향음 제어 알고리즘은 소음원이 제어신호와 중첩되어 전체 음압이 상쇄 되는 것을 목표로 하는 ANC(Active Noise Control) 기술을 응용한 것으로 반향음과 같은 크기, 반대 위상의 제어 신호를 발생시켜 반향음을 제어한다. 이 경우 수동적인 방법에 비해 더 넓은 영역의 주파수 대역과 파장이 긴 소음원에 대한 제어가 용이하다는 장점이 있다.
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참고문헌 (12)

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  3. J. C. Burgess, "Active adaptive sound control in a duct: A computer simulation," J. Acoust. Soc. Am. 70, 715-726 (1981). 

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  12. Marshall, "The production of acoustic impulse in the air," Meas. sci. Tecnol. 1, 413-418 (1990). 

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