KR100190217B1 - Activity type muffler - Google Patents

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KR100190217B1
KR100190217B1 KR1019960010319A KR19960010319A KR100190217B1 KR 100190217 B1 KR100190217 B1 KR 100190217B1 KR 1019960010319 A KR1019960010319 A KR 1019960010319A KR 19960010319 A KR19960010319 A KR 19960010319A KR 100190217 B1 KR100190217 B1 KR 100190217B1
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송진호
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류정열
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing

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  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

본 발명은 소음기내에서 발생하는 음압을 측정하여 이와 같은 진폭, 위상, 주파수를 가진 역위상의 음을 소음기 외부에서 공급하여 소음을 줄이기 위한 액티브형 소음장치 에 관한 것으로서, 엔진측에 부착되어 엔진의 회전에 따라 발전되는 속도계용 발전기(10)와, 소음기의 출구쪽에 부착되어 소음을 측정하는 마이크로폰(11)과, 상기 마이크로폰(11)에 입력된 소음을 증폭시키는 앰프(12)와, 상기 앰프(12)의 출력 시그널과 상기 속도계용 발전기(10)에서 출력된 타코 시그널을 디지타이저시키는 A/D변환기(13)와, 상기 A/D변환기에서 출력된 타코 시그널을 주파수로 그리고 소음기내의 소음을 위상 및 진폭으로 계산하여 역위상음을 발생시키는 DSP(14)와, 상기 역위상음을 아날로그화시키는 D/A변환기(15)와, 아날로그화된 역위상음을 중폭시키는 앰프(16)와, 상기 앰프와 접속되며 소음기에 부착되는 스피커(17)로 구성된다.The present invention relates to an active silencer for reducing noise by measuring the sound pressure generated in the silencer and supplying an antiphase sound having such amplitude, phase, and frequency from the outside of the silencer. A speedometer generator 10 generated by rotation, a microphone 11 attached to the exit of the silencer to measure noise, an amplifier 12 amplifying the noise input to the microphone 11, and the amplifier ( A / D converter 13 for digitizing the output signal of 12) and the taco signal output from the speedometer generator 10, and the taco signal output from the A / D converter in frequency and noise in the silencer. DSP 14 for calculating the inverse phase sound by calculating the amplitude, D / A converter 15 for analogizing the inverse phase sound, amplifier 16 for amplifying the analogized inverse phase sound, Connected to the amplifier, and is composed of a speaker 17 that is attached to the muffler.

Description

액티브형 소음장치Active silencer

제1도는 종래의 액티브형 소음장치의 개념도.1 is a conceptual diagram of a conventional active silencer.

제2도는 본 발명에 따른 액티브형 소음장치의 블럭도.2 is a block diagram of an active silencer according to the present invention.

제3도는 본 발명에 따른 액티브형 소음장치의 구성도.3 is a block diagram of an active silencer according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 속도계용 발전기 11 : 마이크로폰10: generator for speedometer 11: microphone

12 : 앰프 13 : A/D변환기12: Amplifier 13: A / D Converter

14 : DSP 15 : D/A변환기14: DSP 15: D / A Converter

16 : 앰프 17 : 스피커16: amplifier 17: speaker

[발명의 목적][Purpose of invention]

[기술 분야][Technical Field]

본 발명은 자동차용 액티브형 소음장치에 관한 것이며, 보다 상세히는 소음기내에서 발생하는 음압을 측정하여 이와 같은 진폭, 위상, 주파수를 가진 역위상의 음을 소음기 외부에서 공급하여 소음을 줄이기 위한 액티브형 소음장치에 관한 것이다.The present invention relates to an active silencer for automobiles, and more particularly, to measure the sound pressure generated in the silencer and to supply noise of an antiphase having such amplitude, phase, and frequency from the outside of the silencer to reduce noise. It relates to a silencer.

[종래 기술][Prior art]

자동차의 흡·배기계 개구부로부터의 소음을 경감시킬 목적으로 소음장치가 널리 사용되고 있다. 각종 소음장치를 대별하면, 리액티브형 소음장치, 흡음형 소음장치, 액티브형 소음장치의 세가지로 분류된다.BACKGROUND OF THE INVENTION Silencers are widely used for the purpose of reducing noise from the intake and exhaust openings of automobiles. When classified into various types of silencers, they are classified into three types: reactive silencers, sound absorbing silencers, and active silencers.

리액티브형 소음장치는 일반적으로 여러가지 형상의 공간을 조합하여 구성되어 있는데, 내부 공간의 음향 특성에 의하여 소음을 줄이려는 것인만큼 가장 많이 보급되고 있다. 이 소음 특성의 예측에는 1차원 평면파이론에 기초한 전달 매트리스법이 이용되고 있지만, 근년에는 컴퓨터의 고성능화에 의하여 유한 요소법과 경계요소법을 비롯한 여러 가지의 수치해석법이 이용되고 있다.Reactive silencers are generally composed of a combination of various shaped spaces, which are most widely used to reduce noise due to acoustic characteristics of internal spaces. In order to predict this noise characteristic, the transfer mattress method based on the one-dimensional plane pylon is used, but in recent years, various numerical methods including the finite element method and the boundary element method have been used due to the high performance of the computer.

흡음형 소음장치는 매질의 입자 속도를 흡음재로 감쇄하여 소음을 경감시키는 것으로서 엔진에서는 단독으로 사용하는 일은 거의 없고 통상 리액티브 소음장치의 일부로서 사용하고 있다.Sound absorbing silencers reduce noise by reducing the particle velocity of a medium with sound absorbing materials, and are rarely used alone in an engine, and are usually used as part of a reactive silencer.

액티브형 소음장치는 흡·배기계가 있는 위치에서의 음압을 같은 진폭으로 역위상의 음을 외부에서 공급함으로서 소음을 줄이려는 것이다. 이 방식은 소음장치 내부 흐름을 간단하게 할 수 있다는 장점을 갖기 때문에 소음장치의 또 하나의 중요한 성능인 압력 손실을 낮출 수 있다는 유리한 점을 가지고 있다.The active silencer is intended to reduce noise by externally supplying sound in phase with the same amplitude of sound pressure at the location of the intake and exhaust system. This method has the advantage of simplifying the flow inside the silencer, which has the advantage of reducing pressure loss, another important performance of the silencer.

상기 종래의 액티브형 소음장치는, 제1도에 도시한 바와 같이, 단지 소음장치의 최종단계인 공동부에 마이크와 스피크(3)를 근접시켜서 설치하고 검출한 음압과 역위상음을 공급하는 것이다. 여기서 도면번호 1은 엔진측 파이프이고 2는 외부측 파이프이 다.In the conventional active silencer, as shown in FIG. 1, only the microphone and the speaker 3 are installed in close proximity to the cavity, which is the final stage of the silencer, and supply the detected sound pressure and anti-phase sound. . Here, reference numeral 1 is an engine side pipe and 2 is an outer side pipe.

그러나 상기와 같은 종래의 액티브형 소음장치는 마이크를 통해 소음장치내의 음의 위상, 진폭, 주파수 등을 측정하여 반대 위상음을 스피커를 통하여 소음장치내로 공급하는 것이나, 이것은 소음장치의 최종단계에서의 소음만 측정하는 것이므로 엔진의 회전속도로부터 예측가능한 소음방지를 못하고 있다는 단점이 있다.However, the conventional active silencer as described above measures the phase, amplitude and frequency of the sound in the silencer through a microphone and supplies the opposite phase sound into the silencer through the speaker. Since only noise is measured, there is a disadvantage in that it is not possible to prevent noise from the engine's rotational speed.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제][Technical problem to be achieved]

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진측에 속도계용 발전기를 부착하여 엔진의 회전수를 측정하여 예상 역위상음용 주파수를 산정하고, 소음장치에 마이크로폰을 부착하여 소음의 위상 및 진폭을 측정하여 DSP에서 이를 비교 분석하여 역위상파를 스피커를 통하여 소음장치로 공급하여 소음과 상쇄시키는 액티브형 소음장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to attach the speedometer generator on the engine side to measure the number of revolutions of the engine to calculate the expected anti-phase sound frequency, the microphone in the silencer To measure the phase and amplitude of the noise by comparing the noise in the DSP to provide an active silencer to offset the noise by supplying the anti-phase wave to the silencer through the speaker.

[발명의 요약][Summary of invention]

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 액티브형 소음장치의 일예로서, 엔진측에 부착되어 엔진의 회전에 따라 발전되는 속도계용 발전기와, 소음기의 출구쪽에 부착되어 소음을 측정하는 마이크로폰과, 상기 마이크로폰에 입력된 소음을 증폭시키는 앰프와, 상기 앰프의 출력 시크널과 상기 속도계용 발전기에서 출력된 타코 시그널을 디지타이저시키는 A/D변환기와, 상기 A/D변환기에서 출력된 타코 시그널을 주파수로 그리고 소음기내의 소음을 위상 및 진폭으로 계산하여 역위상음을 발생시키는 DSP와, 상기 역위상음을 아날로그화시키는 D/A변환기와, 아날로그화된 역위상음을 증폭시키는 앰프와, 상기 앰프와 접속되며 소음기에 부착되는 스피커로 구성된다.As an example of an active silencer for achieving the object of the present invention, a generator for a speedometer attached to the engine side and generated by the rotation of the engine, a microphone attached to the outlet of the muffler to measure the noise, and the microphone An amplifier for amplifying the input noise, an A / D converter for digitizing the taco signal output from the output signal of the amplifier and the speedometer generator, and a taco signal output from the A / D converter in frequency and in the silencer. DSP for generating anti-phase sound by calculating noise in phase and amplitude, D / A converter for analogizing the anti-phase sound, amplifier for amplifying analogized anti-phase sound, connected to the amplifier and attached to the silencer Consisting of speakers.

[발명의 구성 및 작용][Configuration and Function of Invention]

이하, 본 발명의 실시예를 제2도 및 제3도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.

제2도 및 제3도를 참조하면, 본 발명에 따른 액티브형 소음장치는 엔진측에 부착되어 엔진의 회전에 따라 발전되는 속도계용 발전기(10)와, 소음기의 출구쪽에 부착되어 소음을 측정하는 마이크로폰(11)과, 상기 마이크로폰(11)에 입력된 소음을 증폭시키는 앰프(12)와, 상기 앰프(12)의 출력 시그널과 상기 속도계용 발전기(10)에서 출력 된 타코 시그널을 디지타이저시키는 A/D변환기(13)와, 상기 A/D변환기에서 출력된 타코 시그널을 주파수로 그리고 소음기내의 소음을 위상 및 진폭으로 계산하여 역위상음을 발생시키는 DSP(14)와, 상기 역위상음을 아날로그화시키는 D/A변환기(15)와, 아날로그화된 역위상음을 증폭시키는 앰프(16)와, 상기 앰프와 접속되어 소음기에 부착되는 스피커(17)로 구성된다.2 and 3, the active silencer according to the present invention is attached to the engine side is generated by the rotation of the engine speed generator 10 and the silencer is attached to the exit side of the silencer to measure the noise A / 11 for digitizing the microphone 11, the amplifier 12 for amplifying the noise input to the microphone 11, the output signal of the amplifier 12 and the taco signal output from the speedometer generator 10; D-converter 13 and DSP 14 for generating anti-phase sound by calculating taco signals output from the A / D converter in frequency and noise in the silencer in phase and amplitude, and analogizing the anti-phase sound. A D / A converter 15, an amplifier 16 for amplifying the analogized antiphase sound, and a speaker 17 connected to the amplifier and attached to a silencer.

상기와 같은 구성에 의해 본 발명의 액티브형 소음장치는 다음과 같이 작동한다.By the above configuration, the active silencer of the present invention operates as follows.

속도계용 발전기(10)는 엔진측에 부착되어 엔진의 회전에 따라 발전되므로 엔진의 회전수를 타코 시그널로 출력시킨다.The speedometer generator 10 is attached to the engine side and is generated according to the rotation of the engine, thereby outputting the engine speed as a taco signal.

마이크로폰(11)은 소음기의 출구쪽에 부착되어 소음을 입력받는다.The microphone 11 is attached to the outlet of the muffler to receive noise.

상기 마이크로폰(11)에 입력된 소음은 앰프(12)에서 증폭시키고, 상기 앰프(12)의 출력 시그널과 상기 속도계용 발전기(10)에서 출력된 타코 시그널은 A/D변환기(13)에서 디지타이저 된다.The noise input to the microphone 11 is amplified by the amplifier 12, and the output signal of the amplifier 12 and the taco signal output from the speedometer generator 10 are digitized by the A / D converter 13. .

DSP(14)에서는 상기 A/D변환기에서 출력된 타코 시그널을 주파수로 그리고 소음기내의 소음을 위상 및 진폭으로 계산하여 역위상음을 발생 시킨다.The DSP 14 calculates a taco signal output from the A / D converter as a frequency and noise in the silencer as a phase and an amplitude to generate an antiphase sound.

상기 역위상음을 D/A변환기(15)에서 아날로그화시키고, 아날로그화된 역위상음을 앰프(16)가 증폭시킨다.The antiphase sound is analogized by the D / A converter 15, and the amplifier 16 amplifies the analogized antiphase sound.

상기 앰프(16)는 소음기에 부착되는 스피커(17)에 접속되어 앰프에서 출력된 역위상음은 스피커를 통하여 소음기내로 공급되어 소음을 상쇄시킨다.The amplifier 16 is connected to the speaker 17 attached to the muffler, and the antiphase sound output from the amplifier is supplied into the muffler through the speaker to cancel the noise.

[발명의 효과][Effects of the Invention]

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 액티브형 소음장치는 엔진측에 속도계용 발전기를 부착하여 엔진의 회전수를 측정하여 예상 역위상음용 주파수를 산정하고, 소음장치에 마이크로폰을 부착하여 소음의 위상 및 진폭을 측정 하여 DSP에서 이를 비교 분석 하여 역위상파를 스피커를 통하여 소음장치로 공급하여 소음과 상쇄시키고, 소음기내의 배압을 감소시키게 되므로 엔진의 출력이 향상된다.As described above, the active silencer according to the present invention attaches a speedometer generator to the engine side to measure the number of revolutions of the engine to calculate the expected anti-phase sound frequency, and attaches a microphone to the silencer to phase and amplitude the noise. The output of the engine is improved because the antiphase wave is supplied to the silencer through the speaker to offset the noise and the back pressure in the silencer is reduced.

Claims (1)

소음기의 출구쪽에 부착되어 소음을 측정하는 마이크로폰과, 상기 마이크로폰에 입력된 소음을 증폭시키는 앰프와, 상기 앰프의 출력 시그널을 디지털 신호로 변환시키는 A/D변환기와, 상기 A/D변환기에서 출력된 타코 시그널을 주파수로 그리고 소음기 내의 소음을 위상 및 진폭으로 계산하여 역위상음을 발생시키는 DSP와, 상기 역위상음을 아날로그화시키는 D/A변환기와, 상기 아날로그화된 역위상음을 증폭시키는 앰프와, 상기 앰프와 접속되며 소음기에 부착되는 스피커로 구성되는 액티브형 소음장치에 있어서, 엔진측에 부착되어 엔진의 회전에 따라 발전되는 속도계용 발전기를 구성하여, 상기 속도계용 발전기에서 출력된 타코 시그널을 상기 A/D변환기로 입력하여, 엔진의 회전수를 측정하여 예상 역위상음용 주파수를 산정하고, 소음의 위상 및 진폭을 측정하여 역위상파를 소음장치로 공급하여 엔진의 소음 및 배기소음을 상쇄시키는 것을 특징으로 하는 액티브형 소음장치.A microphone attached to the outlet of the muffler for measuring noise, an amplifier for amplifying the noise input to the microphone, an A / D converter for converting the output signal of the amplifier into a digital signal, and an output from the A / D converter. A DSP for generating a reverse phase sound by calculating a taco signal in frequency and a noise in a silencer in phase and amplitude, a D / A converter for analogizing the reverse phase sound, an amplifier for amplifying the analogized reverse phase sound, In the active silencer comprising a speaker connected to the amplifier and attached to the silencer, comprising a speedometer generator which is attached to the engine side to generate power according to the rotation of the engine, the taco signal output from the speedometer generator Inputted to the A / D converter, the engine rotation speed is measured to calculate the expected anti-phase sound frequency, and the phase of noise Active silencer, characterized in that to offset the noise of the engine and exhaust noise by supplying the anti-phase wave to the silencer by measuring the amplitude.
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