KR100202263B1

KR100202263B1 - Noise control system

Info

Publication number: KR100202263B1
Application number: KR1019950049234A
Authority: KR
Inventors: 이승연
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1995-12-13
Filing date: 1995-12-13
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR970047954A

Abstract

본 발명은 소음 제어시스템의 공간계수 C를 측정하는 방법에 관한 것으로, 종래에는 제어를 시작전에 스피커에서 임펄스를 보내고, 마이크에서 받은 신호를 가지고 계산하여 공간계수 C를 결정하고 있는데, 이는 정밀도는 있으나 계산량이 많고, 제어성능이 떨어지는 단점이 있다. 이에따라 본 발명은 제어전의 소음신호를 가지고서 마이크와 스피커 사이의 공간 계수 C가 없을 경우의 스피커 출력 W값(W1)을 구하고, 그 W값(W1)에 의거한 C계수가 있을 경우의 W(W2)를 대략 구하여 처음의 W값(W1)과 비교하여 본다. 그 비교에 의한 차이만큼 C계수의 지연만을 가변시켜 처음의 W값(W1)과 C계수가 있을때의 W값(W2)이 같아지도록 C계수를 결정하여 제어하도록 함으로써, 종전보다 계산량이 줄어들어 응답성이 빨라진다.The present invention relates to a method of measuring the spatial coefficient C of the noise control system, and conventionally, the impulse is sent from the speaker before starting the control, and calculated with the signal received from the microphone to determine the spatial coefficient C, which is accurate There is a disadvantage in that there is a large amount of calculation and poor control performance. Accordingly, the present invention obtains the speaker output W value W1 when there is no space coefficient C between the microphone and the speaker with the noise signal before control, and W (W2) when there is a C coefficient based on the W value W1. ) Is approximately obtained and compared with the initial W value (W1). By varying only the delay of the C coefficient by the difference by the comparison, the C coefficient is determined and controlled so that the initial W value (W1) and the W value (W2) at the time of the C coefficient are the same. This is faster.

Description

Noise Control System Measures Space Coefficient

제1도는 일반적인 소음제어시스템의 개념도.1 is a conceptual diagram of a general noise control system.

제2도는 종래 소음제어 시스템의 블록다이어그램.2 is a block diagram of a conventional noise control system.

제3도 (a) 및 (b)는 본 발명에 의한 소음제어시스템의 공간계수 측정방법을 설명하기 위한 블록다이어그램.Figure 3 (a) and (b) is a block diagram for explaining the spatial coefficient measurement method of the noise control system according to the present invention.

제4도는 (a) 내지 (c)는 제3도에 따른 파형 특성도.4 is a waveform characteristic diagram according to FIG.

제5도는 본 발명에 따른 소음제어시스템의 공간계수 측정 제어흐름도.5 is a space coefficient measurement control flow chart of the noise control system according to the present invention.

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

11 : 차실내공간필터 12 : 적응필터11: interior space filter 12: adaptive filter

13 : 공간계수 14 : 감산기13: space coefficient 14: subtractor

15 : 지연기 15 : 합성기15: delay 15: synthesizer

본 발명은 엔진의 진동에 의해 발생되는 소음을 인위적으로 발생시킨 역소음에 의해 공진시켜 소음을 방지할 수 있도록 한 ANC(Active Noise Control)시스템에 관한 것으로, 특히 소음감지시 공간계수(C)를 측정함에 있어서 적당한 증폭과 지연만 가지는 신호로 평가(estimate)하여 계산이 간단해지고 응답성이 빨라 제어성능을 향상시키기 위한 소음제어시스템의 공간계수 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ANC (Active Noise Control) system that can prevent noise by resonating with back noise artificially generated noise generated by the vibration of an engine. The present invention relates to a method for measuring spatial coefficients of a noise control system for improving control performance by estimating a signal having only a proper amplification and delay in measurement and making calculations simple and responsive.

일반적으로, 자동차에서 엔진의 진동이 차체로 전달되어 저주파 소음이 발생되는데, 이러한 소음을 줄이기 위해 기계적 및 구조적으로 많은 노력을 하고 있으나, 소음을 완전히 줄이는 것은 불가능하였다. 이에따라 ANC시스템은 저주파 소음과 크기는 같고 위상이 반대인 신호를 인위적으로 발생시켜 소음을 상쇄시키는 원리를 이용하고 있다.In general, the vibration of the engine in the car is transmitted to the vehicle body to generate low frequency noise. Although a lot of efforts are made mechanically and structurally to reduce such noise, it is impossible to completely reduce the noise. Accordingly, the ANC system uses the principle of canceling noise by artificially generating a signal having the same magnitude and opposite phase as the low frequency noise.

제1도는 일반적으로 ANC시스템의 개념도로서, 이에도시된 바와같이 엔진의 진동이 차체로 전달되어 발생되는 저주파 소음소스(1)를 마이크(2,2)로 감지하고, 이 감지된 신호와 크기는 같고 위상이 반대인 신호를 인위적으로 발생시켜 스피커(3,3)를 통해 출력시킴으로써, 상기한 소음(1)을 상쇄시키는 원리이다.1 is a conceptual diagram of an ANC system in general, and as shown in FIG. ) And artificially generate a signal of the same magnitude and opposite phase as the detected signal. By outputting through), it is a principle to cancel the above noise (1).

제2도는 종래 ANC시스템의 공간계수 측정 블록 다이어그램으로서, 이에도시된 바와같이 음향특성을 알지 못하는 차실내 공간을 (UNKNOWN SYSTEM T) 필터(11)로 모델링하고, 마이크(2)에서 스피커(3) 사이의 음향공간을 공간계수 C 필터(13)로 미리 설정하며, 상황에 따라 가변되는 제어신호를 내보내기 위해 W라는 적응필터(12)를 사용한다.2 is a block diagram of a spatial coefficient measurement of a conventional ANC system. As shown in FIG. 2, a model of a vehicle interior having no acoustic characteristics is modeled using a (UNKNOWN SYSTEM T) filter 11, and a microphone 3 is connected to a speaker 3. The acoustic space between is set in advance by the space coefficient C filter 13, and an adaptive filter 12 called W is used to export the control signal which varies according to the situation.

이때 C계수는 제어를 시작하기 전에 스피커에서 임펄스(impluse)를 내보내어 마이크에서 받은 신호를 가지고 계산하여 얻어진다.In this case, the C-coefficient is obtained by calculating impulses from the speaker and taking the signal from the microphone before starting the control.

그러나, 이와같은 종래 방법에 의하면, 결과적으로 얻어지는 값은 정밀도는 있으나, 계산량이 많고 고조파 반사음까지 섞여오기 때문에 오히려 제어가 잘 않되고 소음이 더 커질수 있다.However, according to this conventional method, the resultant value is accurate, but because of the large amount of calculation and mixing of harmonic reflections, the control may be poor and the noise may be louder.

본 발명의 목적은,이와같은 종래 문제점을 감안하여 공간계수 C를 적당한 증폭과 지연만을 가지는 신호로 평가할수 있도록 하여 계산이 간단해지고 응답성도 빨라 제어성능을 향상시킬수 있도록 한 소음제어 시스템의 공간계수 측정방법을 제공하기 위한 것이다.The object of the present invention is to measure the spatial coefficients of a noise control system in which the spatial coefficient C can be evaluated by a signal having only an appropriate amplification and delay in view of such a conventional problem, so that the calculation is simple and the response is fast and the control performance can be improved. It is to provide a method.

이와같은 본 발명의 목적은, 제어전의 소음신호를 가지고서 마이크와 스피커사이의 공간 계수 C가 없을 경우의 스피커 출력 W값(W1)을 구하고, 그 W값(W1)에 의거한 C계수가 있을 경우의 W(W2)를 대략 구하여 처음의 W값(W1)과 비교하여 본다. 그 비교에 의한 차이만큼 C계수의 지연만을 가변시켜 처음의 W값(W1)과 C계수가 있을때의 W값(W2)이 같아지도록 C계수를 결정하여 제어하도록 함으로써, 달성되는 것으로, 종전보다 계산량이 줄어들어 응답성이 빨라진다.The object of the present invention as described above is to obtain the speaker output W value W1 when there is no space coefficient C between the microphone and the speaker with the noise signal before control, and when there is a C coefficient based on the W value W1. Obtain approximately W (W2) and compare it with the initial W value (W1). This is achieved by varying only the delay of the C coefficient by the difference by the comparison so that the C coefficient is determined and controlled so that the initial W value (W1) and the W value (W2) when the C coefficient is the same are controlled. This reduces the speed of response.

이하, 본 발명에 의한 실시예를 첨부한 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도 (a) 및 (b)는 본 발명에 의한 1단계, 2단게 공간계수 추정 블록 다이어그램으로서, 이에도시된 바와같이 먼저, 1단계로 제어전의 소음신호를 가지고서 마이크와 스피커 사이의 공간 계수 C가 없을 경우의 스피커 출력 W값(W1)을 구하고(제3도의 (a)), 이어서 2단계로 그 W값(W1)에 의거한 C계수가 있을 경우의 W(W2)를 대략 구하여 처음의 W값(W1)과 비교하여 본다. 그 비교에 의한 차이만큼 C계수의 지연만을 가변시켜 처음의 W값(W1)과 C계수가 있을때의 W값(W2)이 같아지도록 C계수를 결정한다.(제3도 (b)).3 (a) and 3 (b) are block diagrams for estimating space coefficients in one step and two steps according to the present invention. As shown in the drawing, first, the space coefficient between the microphone and the speaker has a noise signal before control in the first step. Obtain the speaker output W value (W1) in the absence of C (Fig. 3 (a)), and then roughly calculate W (W2) in the case of having a C coefficient based on the W value (W1) in two steps. Compare with W value of W1. The C coefficient is determined so that the delay of the C coefficient is varied only by the difference by the comparison so that the initial W value W1 and the W value W2 at the time of the C coefficient are the same (Fig. 3 (b)).

이에따라 1단계에서 공간계수 C를 고려하지 않고 W값을 도출하면 T=W1이 되고, 이는 제4도 (a)에 도시된 바와같은 파형특성을 갖는다.Accordingly, if a value of W is derived without considering the space coefficient C in step 1, T = W1 is obtained, which has a waveform characteristic as shown in FIG.

이어서, 2단계에서 공간계수 C를 대략적으로 감안하여 W값을 도출하면 T=W2*C가 되는데, 이때 공간계수 C를 대략적으로 적용하고, 이때에는 제4도(나)에 도시된 바와같은 파형특성을 가진다.Subsequently, in step 2, when the value of W is derived by roughly considering the space coefficient C, T = W2 * C is obtained. At this time, the space coefficient C is roughly applied. In this case, the waveform as shown in FIG. Has characteristics.

이후, 제4도(c)와같이 공간계수 C의 지연값만을 조절하여 W1=W2*C=T가 될때까지 공간계수 C의 지연값을 조절한다.Then, as shown in FIG. 4 (c), only the delay value of the spatial coefficient C is adjusted to adjust the delay value of the spatial coefficient C until W1 = W2 * C = T.

따라서, 본 발명은, 제5도의 제어흐름도에 도시된 바와같이 노이즈 소스값과 기준신호 X(n)를 입력받아 적응필터의 텝수를 결정하는 단계(10a)를 수행한다. 이어서, ANC알고리즘을 수행하여 공간계수 C가 없을때의 W1(n)값(W1=T)을 출력하는 단계(10b)를 수행한다.Accordingly, the present invention performs step 10a of determining the number of steps of the adaptive filter by receiving the noise source value and the reference signal X (n) as shown in the control flow chart of FIG. Subsequently, an ANC algorithm is performed to output a W1 (n) value (W1 = T) when there is no space coefficient C (10b).

이어서, 진폭과 지연만을 가지는 공간계수 C를 임의로 추정하여(10 c) 2단계 알고리즘 수행으로 W2(n)값(W2*C=T)을 출력하는 단계(10d)를 수행한다.Subsequently, a spatial coefficient C having only an amplitude and a delay is randomly estimated (10 c) and a step 10d of outputting a W2 (n) value (W2 * C = T) is performed by performing a two-step algorithm.

이때의 공간계수 C가 최적조건인지를 판단(10e)하여 최적조건이 아닌경우에는 W1=W2*C를 만족하도록 공간계수 C의 지연값을 재조정하여 모델링하고(10f), 다시 상기 W2(n)값(W2*C=T)을 출력하는 단계(10e)를 수행한다. 만약, 공간계수 C가 최적조건이 된 경우 즉, W1=W2*C가 되면, 그 공간계수 C를 결정하는 단계(10g)를 수행하게된다.In this case, it is determined whether the spatial coefficient C is an optimal condition (10e), and if it is not the optimal condition, the delay value of the spatial coefficient C is remodeled to satisfy W1 = W2 * C (10f), and again, W2 (n). A step 10e of outputting the value W2 * C = T is performed. If the space coefficient C is an optimal condition, that is, when W1 = W2 * C, step 10g of determining the space coefficient C is performed.

따라서, 본 발명에 의하면, 공간계수 C계수를 얻을 때에 그 C계수가 없는 경우의 제어전의 소음신호를 가지고 W1값을 먼저 구하고, 다시 진폭과 지연만을 달리 준 공간계수 C를 대략적으로 주어서 그때의 W2값을 대략 구하고, 이어서, 그 2단계 W2값과 공간계수 C값을 고려한 W2*C와 1단계에서 구한 W1이 같아지도록 상기한 공간계수 C의 지연만을 조절하여 최적의 공간계수 C를 결정한다. 이때 제어범위의 소음이 저주파이기 때문에 반사영향이 없는 것으로 보고 지연만을 고려했을때 종전보다 계산량이 줄어 응답성이 빠르고 제어성능도 우수한 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, when the spatial coefficient C coefficient is obtained, the W1 value is obtained first with the noise signal before the control in the absence of the C coefficient, and the space coefficient C given only the amplitude and the delay is roughly given, and W2 at that time. The value is approximately obtained, and then the optimum space coefficient C is determined by adjusting only the delay of the above-described space coefficient C such that W2 * C considering the second stage W2 value and the spatial coefficient C value is equal to W1 obtained in the first stage. At this time, since the noise of the control range is low, it has no reflection effect. Therefore, when considering only the delay, the calculation amount is reduced and the control performance is excellent.

Claims

Step 10a for determining the number of steps of the adaptive filter by receiving the noise source value and the reference signal X (n), and performing the ANC algorithm to output the W1 (n) value (W1 = T) when there is no spatial coefficient C. (B) randomly estimating a spatial coefficient C having only amplitude and delay based on the W1 value (10c) and outputting a W2 (n) value (W2 * C = T) by performing a two-step algorithm ( 10d), and then modeling (10f) by re-adjusting the delay value of the spatial coefficient C to satisfy W1 = W2 * C, and determining (10g) the spatial coefficient C of an optimal condition satisfying W1 = W2 * C. Space coefficient measurement method of the noise control system, characterized in that made to perform.