KR19990024684A - Noise reduction device for air conditioner by active noise control and its reduction method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에어콘에 있어서, 특히 분리형 에어콘의 실내기에서 발생하는 전기 공진음을 제거하기 위하여 주위환경에 영향을 받지않고 소음을 제거하도록 한 능동소음 제어에 의한 에어콘의 소음 저감장치 및 그 저감방법에 관한 것이다.The present invention relates to a noise reduction device for an air conditioner by active noise control and to a method for reducing the noise without being affected by the surrounding environment in order to remove the electric resonance sound generated in the indoor unit of the separate air conditioner. will be.
종래 분리형 에어콘의 실내기에서 발생되는 소음을 검출하도록 마이크로폰을 통해 감지하므로서, 바람의 세기나 주위온도와 습도 등에 따라 음파의 전달지연이 발생되는 한편, 이를 보상하도록 궤환회로를 추가구성시키며 또한, 입력신호가 실시간으로 바뀌기 때문에 빠른 연산을 할 수 있는 하드웨어적인 수단을 이용하지 않을수 없기 때문에 제품 응용을 위해서는 가격이 높은 단점이 있다.By detecting through the microphone to detect the noise generated by the indoor unit of the conventional separate air conditioner, the transmission delay of the sound wave is generated according to the wind strength, ambient temperature and humidity, etc., and the feedback circuit is additionally configured to compensate for this, and the input signal Is changed in real time, so it is necessary to use a hardware means that can perform a fast operation, there is a high cost for product applications.
본 발명은 기존의 단점을 해결하기 위하여 소음신호의 발생 근원지인 전원주파수로 부터 전원신호를 검출하여 제어수단에 인가하는 신호 입력수단과, 상기 신호 입력수단의 전원신호에 대응하는 출력신호의 위상과 크기를 제어하는 제어수단과, 상기 스피커를 통해 출력되는 소음신호에 대한 오차신호를 검출하는 오차검출 수단을 구성시켜 소음신호에 대한 오차 및 오차의 변화율을 감지하여 능동적으로 소음을 제어하므로서, 주위환경(특히, 습도, 온도, 바람의 세기등)에 영향을 받지 않고 소음을 점차적으로 줄일수 있도록 하여 에어콘 시스템의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬수 있도록 한 것이다.The present invention provides a signal input means for detecting a power signal from a power source frequency, which is the source of noise signal generation, and applying it to a control means, and the phase of an output signal corresponding to the power signal of the signal input means. By configuring the control means for controlling the size and the error detection means for detecting the error signal for the noise signal output through the speaker by detecting the error and the rate of change of the noise signal to actively control the noise, It is to improve the stability and reliability of the air conditioning system by gradually reducing the noise without being affected by the humidity (temperature, wind strength).
Description
본 발명은 에어콘에 있어서, 특히 주위환경에 영향을 받지 않도록 하여 소음신호의 근원인 전원주파수를 이용하여 소음신호에 대한 오차 및 오차변화율에 대하여 능동적으로 감쇄시키는 능동 소음제어에 의한 에어콘의 소음 저감장치 및 그 저감방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner noise reduction device using active noise control to actively attenuate an error and error rate of a noise signal by using a power source frequency, which is a source of a noise signal, in particular in an air conditioner. And a method for reducing the same.
먼저, 능도 소음제어의 원리는 도 1에 도시된 바와같이, 발생된 소음신호(N)를 일정한 음향학적 공간내에서 발생된 소음신호(N)와 동일한 진폭과 역위상을 갖는 인공음(S)을 발생시켜 중첩시키므로서, 소음을 감쇄시키는 원리이다.First, as shown in FIG. 1, the principle of the dominant noise control is that the artificial noise S having the same amplitude and inverse phase as the noise signal N generated in a predetermined acoustic space is generated. By generating) and overlapping, it is a principle to reduce noise.
즉. 초기 소음신호(N)는 제어를 위한 인공음(S)과 합성되어 최종 소음신호는 N+S로서 이론적으로는 영(ZERO)이 되어 소음이 완전 제거된다.In other words. The initial noise signal N is synthesized with the artificial sound S for control, and the final noise signal is N + S, theoretically zero.
상기와 같은 능동소음 제어를 위한 종래 에어콘의 장치는 도 2 및 도 3에 도시된 바와같이,The conventional air conditioner for active noise control as shown in Figures 2 and 3,
에어콘의 전면부 상단에 위치하여 상기 에어콘으로 부터 발생되는 소음을 검출하는 마이크로폰(1)과, 상기 마이크로폰(1)에서 검출된 신호를 감지하는 입력신호 감지부(2)와, 상기 입력신호 감지부(2)에서 감지되는 신호를 증폭하는 신호 증폭부(3)와, 상기 신호 증폭부(3)에서 증폭되는 신호를 필터링하여 저역신호만 통과시키는 로우패스 필터(4)와, 상기 로우패스 필터(4)에서 출력되는 신호를 마이컴(6)에서 인식할수 있도록 디지탈 신호를 변환하는 A/D 변환기(5)와, 상기 A/D 변환기(5)로 부터 인가되는 디지탈 신호를 이용하여 동일한 크기에 역위상의 아나로그 신호로 출력하는 마이컴(6)과, 상기 마이컴(6)에서 출력되는 신호를 필터링하여 저역신호만 통과시키는 로우패스필터(7)와, 상기 로우패스 필터(7)에서 필터링된 신호를 스피커(10)에서 출력되도록 충분히 증폭하는 전력 증폭부(8)와, 상기 전력증폭부(8)에서 증폭된 신호를 스피커(10)에 인가하는 출력부(9)와, 상기 출력부(9)에서 인가되는 신호를 출력하여 에어콘에서 발생되는 소음을 상쇄시키기 위한 스피커(10)와, 상기 에어콘에서 발생되는 소음을 저감시키기 위하여 스피커(9)에서 출력되는 신호를 검출하는 마이크(11)로 구성된다.A microphone (1) for detecting the noise generated from the air conditioner, the input signal detector (2) for detecting a signal detected by the microphone (1) and the input signal detector A signal amplifying section 3 for amplifying the signal sensed by (2), a low pass filter 4 for filtering only the low-pass signal by filtering the signal amplified by the signal amplifying section 3, and the low pass filter ( 4) the A / D converter 5 converting the digital signal so that the signal output from the microcomputer 6 can be recognized, and the digital signal applied from the A / D converter 5 is reversed to the same magnitude. A microcomputer 6 outputting an analog signal of a phase, a low pass filter 7 for filtering only the low pass signal by filtering the signal output from the microcomputer 6, and a signal filtered by the low pass filter 7; To be output from the speaker 10 A power amplifier 8 for amplifying the output, an output unit 9 for applying the signal amplified by the power amplifier 8 to the speaker 10, and a signal applied from the output unit 9 Speaker 10 for canceling the noise generated in the air conditioning, and a microphone 11 for detecting a signal output from the speaker 9 to reduce the noise generated in the air conditioning.
미 설명 부호 12는 팬모터, 13은 닥트, 14는 닥트 지지부이다.Reference numeral 12 is a fan motor, 13 is a duct, 14 is a duct support.
상기와 같이 구성되는 종래 능동 소음에 의한 에어콘의 소음 저감장치의 작용은 도 2 및 도 3를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Operation of the noise reduction device of the air conditioner by the conventional active noise is configured as described above with reference to Figures 2 and 3 as follows.
먼저, 마이크로폰(11)은 소음을 감지하게 되는데,First, the microphone 11 detects noise.
도 3과 같이 마이크로폰(1)을 에어콘의 상단 전면부에 설치하고, 상기 에어콘의 모터(12)의 구동으로 닥트(DUCT)(13)과 닥트지지부(14)에서 소음이 발생하게 된다.As shown in FIG. 3, the microphone 1 is installed on the upper front surface of the air conditioner, and noise is generated from the duct 13 and the duct support 14 by driving the motor 12 of the air conditioner.
이때, 상기 발생되는 소음을 마이크로폰(1)에서 검출(PICK-UP)하게 되면, 상기 검출되는 신호는 입력신호 감지부(2)에서 감지하게 된다.In this case, when the generated noise is detected by the microphone 1 (PICK-UP), the detected signal is detected by the input signal detector 2.
상기 입력신호 감지부(2)에서 감지된 신호는 미세하므로 신호 증폭부(3)에서 증폭하게 되고, 상기 증폭된 신호는 로우 패스 필터(LPF)(4)에서 고조파 잡음이 제거된 신호로 하여 A/D변환기(5)에 인가된다.Since the signal detected by the input signal detector 2 is fine, the signal amplification unit 3 amplifies the signal, and the amplified signal is a signal from which harmonic noise is removed from the low pass filter (LPF) 4. Is applied to the / D converter 5.
상기 A/D 변환기(5)는 인가된 신호를 마이컴(6)이 인식할수 있도록 디지탈 신호로 변환하여 마이컴(6)의 입력포트(A/D1)에 인가하게 되면 상기 마이컴(6)은 이를 인식하여 소음을 감지하게 된다.The A / D converter 5 converts the applied signal into a digital signal so that the microcomputer 6 can recognize it and applies it to the input port A / D1 of the microcomputer 6 so that the microcomputer 6 recognizes it. To detect noise.
이때, 상기 마이컴(6)은 감지된 신호를 이용하여 동일한 진폭과 역위상을 갖는 인공음을 발생시켜 출력포트(D/A)를 통해 아나로그 신호로 출력하게 된다. 즉, 마이컴(6)에 의해 마이크로폰(1)에서 실시간 검지된 신호와 동일한 진폭의 역위상신호로 하여 제어하게 된다.At this time, the microcomputer 6 generates an artificial sound having the same amplitude and antiphase by using the sensed signal, and outputs the analog signal through the output port D / A. That is, the microcomputer 6 is controlled to be an antiphase signal having the same amplitude as the signal detected by the microphone 1 in real time.
그리고, 상기 마이컴(6)으로 출력되는 신호는 로우 패스 필터(7)를 통해 고주파 성분이 제거되어 전력 증폭부(8)에 인가되면, 상기 전력증폭부(8)은 스피커(10)를 구동할수 있는 신호로 충분히 증폭하여 소음신호와 같은 크기의 신호를 발생시키게 된다.When the signal output to the microcomputer 6 is removed from the high frequency component through the low pass filter 7 and applied to the power amplifier 8, the power amplifier 8 may drive the speaker 10. The amplified signal is enough to generate a signal of the same size as the noise signal.
상기 전력증폭부(8)에서 증폭된 신호는 신호 출력부(9)를 통해 스피커(9)에 인가되어 외부로 음향학적 음장공간에 출력되게 되므로, 소음신호를 함께 상쇄되어 소음을 저감시키게 된다.Since the signal amplified by the power amplifier 8 is applied to the speaker 9 through the signal output unit 9 and output to the acoustic sound field space to the outside, the noise signal is canceled together to reduce the noise.
여기서, 상기 스피커(10)에서 출력되는 신호는 마이크(11)에서 감지하여 오차값에 대한 소음신호를 마이컴(6)에서 제어할수 있도록 궤환방식을 사용하게 된다.Here, the signal output from the speaker 10 is detected by the microphone 11 to use a feedback method to control the noise signal for the error value in the microcomputer (6).
상기와 같이 종래 에어콘의 능동소음 제어장치는 소음신호를 마이크로폰을 통해 검지하므로서, 바람의 세기나 주위온도와 습도 등에 따라 음파의 전달지연이 발생되므로, 이것을 보상하는 궤한 방식을 채용하지 않으면 안되며, 또한 실시간으로 검지되는 소음신호가 바뀌기 때문에 이를 보상하기 위하여 실시간 처리를 위한 빠른 연산을 할수 있는 하드웨어적인 수단을 구비시켜야 하기 때문에 가격상승의 원인이 되고, 입력 소음신호가 주위환경 등에 영향을 많이 받기 때문에 시스템이 불안정한 문제점이 있다.As described above, the active noise control device of the conventional air conditioner detects a noise signal through a microphone, and thus delays the transmission of sound waves according to the wind strength, ambient temperature, and humidity, etc., and therefore, a compensation method must be employed to compensate for this. In order to compensate for the noise signal detected in real time, it is necessary to have a hardware means for fast calculation for real-time processing, which causes the price increase, and the input noise signal is affected by the surrounding environment. There is this unstable problem.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 입력 소음신호를 제어수단을 이용하여 능동 소음제어를 할수있도록 하면서 소음 감지에 있어 주위환경에 영향을 받지 않도록 공진음의 발생근원지인 전원 주파수로 부터 동기신호를 검출하여 제어수단에 인가하는 신호 입력수단과 스피커를 통해 출력되는 신호를 오차검출수단으로 검출하여 제어수단에서 능동적으로 오차를 줄일수 있도록 하므로서, 전체적인 소음신호에 의한 시스템의 안정성과 신뢰성을 향상시킬수 있도록 함에 있다.In order to solve the above problems, the present invention enables active noise control using an input noise signal using a control means, while the synchronization signal is generated from a power source frequency that is the source of resonance sound so as not to be affected by the surrounding environment in noise detection. By detecting the signal input means applied to the control means and the signal output through the speaker to the error detection means to actively reduce the error in the control means, thereby improving the stability and reliability of the system by the overall noise signal It is in such a way.
도 1은 일반적인 능동 소음 제어를 보이기 위한 개념 그래프1 is a conceptual graph for showing a general active noise control
도 2는 종래 에어콘의 능동 소음 저감장치의 블록 구성도Figure 2 is a block diagram of an active noise reduction device of the conventional air conditioner
도 3는 종래 에어콘의 개략적인 구성을 보인 단면도3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional air conditioner
도 4은 본 발명 능동 소음제어에 의한 에어콘의 소음 저감장치의 블록 구성도Figure 4 is a block diagram of a noise reduction device of the air conditioner according to the present invention active noise control
도 5은 본 발명 에어콘의 소음 저감장치에 있어서, 위상 검지부의 상세회로 블록 구성도5 is a detailed circuit block diagram of a phase detection unit in the noise reduction device of the air conditioner of the present invention.
도 6는 본 발명 에어콘의 개략적인 구성을 보인 단면도Figure 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the air conditioner of the present invention
도 7은 본 발명 에어콘의 제어대상 소음 특성을 보인 그래프7 is a graph showing the control target noise characteristics of the present invention air conditioner
도 8은 본 발명 능동 소음제어에 의한 에어콘의 소음 저감장치를 구현하기 위한 플로우 챠트8 is a flow chart for implementing the noise reduction device of the air conditioner according to the present invention active noise control
본 발명 능동소음 제어에 의한 에어콘의 소음 저감장치의 구성은 도 4내지 도 6에 도시된 바와같이,The configuration of the noise reduction device of the air conditioner by the active noise control of the present invention is as shown in Figs.
소음신호의 발생 근원지인 전원주파수로 부터 전원신호를 검출하여 제어수단(30)에 인가하는 신호 입력수단(20)과, 상기 신호 입력수단(20)의 전원신호에 대응하는 출력신호의 위상과 크기를 제어하며 오차검출 수단(60)으로 부터 검출된 신호에 의해 오차를 줄이도록 하는 제어수단(30)과, 상기 제어수단(30)으로 출력되는 신호를 스피커(50)에 인가하는 신호출력수단(40)과, 에어콘의 내부에 위치하여 신호 출력수단(40)으로 부터 인가되는 신호를 외부로 출력하는 스피커(50)와, 상기 스피커(50)로 부터 출력되는 신호에 대한 오차를 검출하여 이를 저감시키기 위하여 제어수단(30)에 인가하는 오차검출 수단(60)으로 구성된다.Phase and magnitude of the signal input means 20 for detecting the power signal from the power source frequency which is the source of the noise signal and applying it to the control means 30 and the output signal corresponding to the power signal of the signal input means 20. Control means 30 for reducing the error by the signal detected from the error detection means 60, and signal output means for applying a signal output from the control means 30 to the speaker 50 ( 40), the speaker 50 which is located inside the air conditioner and outputs the signal applied from the signal output means 40 to the outside, and detects the error for the signal output from the speaker 50 to reduce it It consists of an error detection means 60 applied to the control means 30 to make.
여기서, 상기 신호 입력수단(20)은 전원신호를 검지하는 위상검지부(21)와, 상기 위상 검지부(21)로 부터 검지된 신호를 증폭하는 신호증폭부(22)와, 상기 신호 증폭부(22)에서 증폭된 신호에 대하여 필터링하여 고주파 성분을 제거하는 로우패스 필터(LPF;Low Pass Filter)(23)와, 상기 로우패스필터(23)로 부터 인가된 신호를 디지탈 신호로 변환하여 제어수단의 입력포트(A/D1)를 통해 인가하는 A/D 변환기(Analog Digital Converter)(24)로 구성되며,Here, the signal input means 20 includes a phase detector 21 for detecting a power signal, a signal amplifier 22 for amplifying a signal detected from the phase detector 21, and the signal amplifier 22. A low pass filter (LPF) 23 for filtering the amplified signal at the high frequency component and removing the high frequency component, and converts the signal applied from the low pass filter 23 into a digital signal to It consists of an A / D converter (Analog Digital Converter) 24 applied through the input port (A / D1),
그리고, 오차검출 수단(60)은 스피커(50)를 통하여 출력되는 신호를 검지하도록 에어콘의 외측상단에 위치한 마이크(61)와, 상기 마이크(61)에서 검지된 신호를 감지하는 신호 감지부(62)와, 상기 신호 감지부(62)에서 감지되는 신호를 증폭하는 신호 증폭부(63)와, 상기 신호 증폭부(63)에서 증폭된 신호의 고주파를 감쇄시키는 로우패스필터(LPF)(64)와, 상기 로우패스필터(64)에서 감쇄되는 신호를 디지탈 신호로 변환하여 제어수단의 입력포트(A/D2)로 인가하는 A/D변환기(65)로 구성된다.In addition, the error detecting unit 60 includes a microphone 61 located at an outer upper end of the air conditioner so as to detect a signal output through the speaker 50, and a signal detecting unit 62 for detecting a signal detected by the microphone 61. ), A signal amplifier 63 for amplifying the signal detected by the signal detector 62, and a low pass filter (LPF) 64 for attenuating the high frequency of the signal amplified by the signal amplifier 63. And an A / D converter 65 for converting the signal attenuated by the low pass filter 64 into a digital signal and applying it to the input port A / D2 of the control means.
한편, 상기 위상 검지부(21)는 전원신호를 절연시키는 전력 트랜스(21A)와, 상기 전력트랜스(21A)의 절연으로 유기된 신호를 전파 정류시키는 전파 정류부(BD1)(21B)와, 상기 전파 정류된 신호를 최대 입력 허용치를 넘지 않도록 하기위하여 제어하는 신호 감쇄기(21C)와, 상기 신호 감쇄기(21C)를 통한 신호를 특정대역만 통과시키는 밴드패스 필터(BPF)(22D)로 구성된다.On the other hand, the phase detection unit 21 is a power transformer (21A) to insulate the power signal, a full-wave rectifier (BD1) (21B) for full-wave rectifying the signal induced by the insulation of the power transformer 21A, and the full-wave rectification And a band pass filter (BPF) 22D for passing the signal through the signal attenuator 21C only through a specific band.
도 8은 본 발명 제어수단의 능동 소음 제어장치를 구현하기 위한 플로우 챠트로서,8 is a flow chart for implementing an active noise control device of the control means of the present invention,
입력되는 디지탈신호의 크기 및 위상을 감지하는 제 1단계와, 상기 제 1단계에서 감지되는 신호의 오차값(E) 및 오차값의 변화율(△E)을 계산하는 제 2단계와, 상기 제 2단계에서 계산되는 오차값(E) 및 오차값의 변화율(△E)을 테이블 인덱스에서 찾아 이를 읽는 제 3단계와, 상기 제 3단계에서 읽은 신호를 스피커(50)를 통해 능동소음을 제어하도록 출력하는 제 4단계로 진행하게 된다.A first step of sensing the magnitude and phase of an input digital signal, a second step of calculating an error value E and a rate of change ΔE of the signal detected in the first step, and the second step A third step of finding the error value (E) and the change rate (ΔE) of the error value calculated in the step from the table index, and outputting the signal read in the third step to control active noise through the speaker 50; Proceeds to the fourth step.
미 설명 부호 12는 팬모터, 13은 닥트, 14는 닥트 지지부, 41은 로우패스필터, 42는 전력증폭부, 43은 출력부, T1은 트랜스, BD1은 브라지 다이오드, R1,R2는 저항이다.Reference numeral 12 is a fan motor, 13 is a duct, 14 is a duct support, 41 is a low pass filter, 42 is a power amplifier, 43 is an output, T1 is a transformer, BD1 is a brazed diode, and R1 and R2 are resistors. .
상기와 같이 구성되는 본 발명 능동소음 제어에 의한 에어콘의 소음 저감장치의 동작은 도 4내지 도 8를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Operation of the noise reduction device of the air conditioner according to the present invention active noise control is configured as described above with reference to Figures 4 to 8.
먼저, 신호 입력수단(20)은 제어하고자 하는 소음신호의 위상과 크기를 감지하여 제어수단(30)에 인가하게 되는데,First, the signal input means 20 detects the phase and magnitude of the noise signal to be controlled and applies it to the control means 30.
도 6과 같이 에어콘에서 팬 모터(12)가 구동되면 닥트(DUCT)(13)와 닥트지지부(14)에 의한 공진음(120Hz/100Hz)이 도 7과 같이 발생하게 된다.When the fan motor 12 is driven in the air conditioner as shown in FIG. 6, resonance sound (120Hz / 100Hz) generated by the duct 13 and the duct support 14 is generated as shown in FIG. 7.
이때, 도 5에 도시된 바와같이 상기 신호 입력수단(20)의 위상 검지부(21)는 도 7과 같이 발생된 공진음 성분을 제어하기 위한 소음신호 특성(120Hz/100Hz)과 동기를 맞추기 위해서 공진음(120Hz/100Hz)의 발생 근원지인 전원 주파수(50Hz/60Hz)로 부터 동기신호를 검출하게 된다.In this case, as shown in FIG. 5, the phase detector 21 of the signal input unit 20 resonates to synchronize with a noise signal characteristic (120 Hz / 100 Hz) for controlling the resonance sound component generated as shown in FIG. 7. The synchronization signal is detected from the power supply frequency (50 Hz / 60 Hz) which is the source of sound (120 Hz / 100 Hz).
즉, 위상 검지부(21)는 소음신호의 근원지인 전원주파수에서 전기적 신호를 직접감지 하기 때문에 외부의 환경인자(습도, 바람의 세기, 온도등)의 영향을 받지 않게된다.That is, since the phase detection unit 21 directly detects the electrical signal at the power source frequency, which is the source of the noise signal, the phase detection unit 21 is not affected by external environmental factors (humidity, wind strength, temperature, etc.).
상기와 같이 검출된 전원신호의 절연을 위해서 위상 검지부(21)의 전력 트랜스(21A)의 트랜스(T1)는 2차측으로 부터 검출된 전원신호를 절연시켜 이를 감지하게 되고, 상기 감지된 전원신호(50Hz/60Hz)는 전파 정류부(21B)에서 전파 정류되어 신호 감쇄부(21C)에 인가된다.In order to insulate the detected power signal as described above, the transformer T1 of the power transformer 21A of the phase detection unit 21 insulates and detects the power signal detected from the secondary side, and detects the detected power signal ( 50Hz / 60Hz) is full-wave rectified by the full-wave rectifying section 21B and applied to the signal attenuating section 21C.
상기 신호 감쇄부(21C)는 전원 트랜스(21A)로 부터 감지된 신호의 최대치가 제어수단(30)의 입력포트(A/D1)의 최대 입력 허용치를 넘지 않도록 하기 위하여 저항(R1) 및 저항(R2)에 의해 전압을 분배하여 신호를 감쇄시키게 된다.The signal attenuator 21C uses a resistor R1 and a resistor R so that the maximum value of the signal detected from the power transformer 21A does not exceed the maximum input allowable value of the input port A / D1 of the control means 30. R2) divides the voltage to attenuate the signal.
상기 신호 감쇄부(21C)를 통한 전원신호는 밴드패스 필터(21D)에서 특정대역만을 통과시키게 된다. 즉, 2배수의 하모닉스(Harmonics) 성분(60Hz×2Hz=120Hz/ 50Hz×2=100Hz)을 생성하여 발생된 공진소음(120Hz/100Hz) 성분과 동기를 일치시키게 된다.The power signal through the signal attenuator 21C passes only a specific band in the band pass filter 21D. That is, a double harmonics component (60 Hz × 2 Hz = 120 Hz / 50 Hz × 2 = 100 Hz) is generated to synchronize with the generated resonant noise (120 Hz / 100 Hz) component.
상기 위상 검지부(21C)의 밴드패스필터(21D)에서 동기가 일치된 전원신호는 미세하므로 신호 증폭부(22)에서 증폭하게 되고, 상기 신호 증폭부(22)에서 증폭된 신호는 로우패스필터(23)에서 고주파성분을 감쇄시키게 된다.Since the power signal that is synchronized with the band pass filter 21D of the phase detection unit 21C is minute, it is amplified by the signal amplifier 22, and the signal amplified by the signal amplifier 22 is a low pass filter ( In 23), high frequency components are attenuated.
상기 로우패스 필터(23)에서 고주파 성분이 감쇄된 전원신호는 A/D변환기(24)에 인가되어 제어수단(30)에서 인식할수 있도록 디지탈 신호로 변환하여 제어수단(30)의 입력포트(A/D1)에 인가된다.The power signal from which the high frequency component is attenuated by the low pass filter 23 is applied to the A / D converter 24 and converted into a digital signal so that the control means 30 can recognize the input signal A of the control means 30. / D1).
상기 제어수단(30)은 입력포트(A/D1)를 통하여 인가된 전원신호에 대한 위상과 크기를 감지하고, 상기 감지된 크기에 해당하는 값을 내부의 메모리에 저장된 테이블 인덱스(Table Index)에서 찾아서 전원신호와 동일한 크기의 반대위상(180。지연)의 신호를 읽어 출력포트(D/A)를 통해 아나로그 신호로 하여 신호 출력수단(40)으로 출력하게 된다.The control means 30 senses the phase and the magnitude of the power signal applied through the input port A / D1, and stores a value corresponding to the detected magnitude in a table index stored in an internal memory. It finds the signal of the opposite phase (180 ° delay) of the same size as the power signal and outputs the signal to the signal output means 40 as an analog signal through the output port D / A.
상기 제어수단(30)의 출력 아나로그 신호를 인가받아 신호 출력수단(40)은 전원신호를 감쇄하기 위하여 스피커(50)를 통해 출력시키게 되는데,The signal output means 40 is output through the speaker 50 to attenuate the power signal by receiving the output analog signal of the control means 30,
상기 제어수단(30)의 출력포트(D/A)를 통해 출력된 아나로그 신호는 신호 출력수단(40)의 로우패스필터(41)에 인가되고, 상기 로우패스 필터(41)는 인가된 신호의 고주파 성분을 감쇄시키게 되며, 상기 감쇄된 신호는 전력 증폭부(42)에서 스피커(50)를 구동시키기 위한 신호로 증폭된다.The analog signal output through the output port (D / A) of the control means 30 is applied to the low pass filter 41 of the signal output means 40, the low pass filter 41 is applied signal The attenuated high frequency component is attenuated, and the attenuated signal is amplified by a signal for driving the speaker 50 in the power amplifier 42.
상기 전력 증폭기(42)에서 증폭된 신호는 출력부(43)를 통해 스피커(50)에 인가되어 외부로 전원신호와 동일한 크기의 역위상 신호로 출력되게 된다. 이때의 출력신호는 소음발생의 근원인 전원신호와 거의 크기가 비숫한 역위상 신호이므로, 소음을 감쇄시키게 한다.The signal amplified by the power amplifier 42 is applied to the speaker 50 through the output unit 43 and output to the outside as an antiphase signal having the same magnitude as the power signal. At this time, the output signal is an antiphase signal which is almost the same size as the power signal which is the source of noise generation, thereby reducing the noise.
이때, 오차 검출수단(60)은 전원신호와 동일한 진폭의 역위상의 신호가 스피커(50)에서 출력되지 않으면, 이 차이에 의한 잔여 소음신호를 감지하여 제어수단(30)에 궤환시키므로 소음신호와의 오차를 제어하도록 하게 되는데,At this time, the error detecting means 60 detects the residual noise signal due to this difference and feeds it back to the control means 30, unless an antiphase signal having the same amplitude as the power signal is output from the speaker 50. To control the error of
상기 오차 검출수단(60)의 마이크(61)에서는 스피커(50)의 출력신호와 소음신호의 오차신호를 검지하게 되고, 상기 검지된 오차신호는 신호 감지부(62)에서 감지하게 되며, 상기 감지된 오차신호는 미약하므로 신호 증폭부(63)에서 증폭하게 된다.The microphone 61 of the error detecting unit 60 detects an error signal between the output signal of the speaker 50 and the noise signal, and the detected error signal is detected by the signal detecting unit 62. Since the error signal is weak, it is amplified by the signal amplifier 63.
상기 신호 증폭부(63)에서 증폭된 오차신호는 로우패스필터(64)를 통해 고주파 성분이 제거된 신호로 하여 A/D 변환기(65)에 인가되면, 상기 A/D 변환기(65)는 제어수단(30)이 인식할수 있도록 디지탈 신호로 하여 제어수단(30)의 입력포트(A/D2)에 인가하게 된다.When the error signal amplified by the signal amplifier 63 is applied to the A / D converter 65 by removing the high frequency component through the low pass filter 64, the A / D converter 65 controls. The digital signal is applied to the input port A / D2 of the control means 30 so that the means 30 can recognize it.
상기 오차검출수단(60)으로 부터 입력포트(A/D2)에 입력되는 오차값(E)에 따라 제어수단(30)은 입력포트(A/D1)로 실시간으로 입력되는 전원신호와 동일한 크기의 역위상 신호로 조절하여 상기 오차신호가 점차적으로 작아지도록 제어하게 된다.According to the error value E inputted from the error detecting means 60 to the input port A / D2, the control means 30 has the same size as the power signal input in real time to the input port A / D1. The error signal is gradually reduced by adjusting to an antiphase signal.
즉, 상기 제어수단(30)은 검출된 오차값(E)을 이용하여 전원신호를 계산하여 내부에 테이블 인덱스에서 찾아 전원신호를 조절하여 동일한 크기의 역위상 신호로출력시키므로서, 상기 오차 검출수단(60)에서 검출되는 오차신호가 영(0)이 될 수 있도록 오차값(E)에 따라 전원신호에 대한 신호의 크기 및 위상을 조절하게 된다.That is, the control means 30 calculates a power signal using the detected error value E, finds it at a table index therein, adjusts the power signal, and outputs the same as an antiphase signal of the same magnitude. The magnitude and phase of the signal with respect to the power signal are adjusted according to the error value E so that the error signal detected at 60 can be zero.
또한, 제어수단(30)은 전원 신호를 저감시키기 위하여 오차값(E)을 검출하여 전원신호의 위상 및 크기와 동일한 크기의 역위상 신호가 신호 출력수단(30)을 통해 출력되도록 제어하되, 오차값(E)에 대한 오차변화율(△E)를 감지하여 오차변화율(△E)에 따라 전원신호를 계산하여 데이블 인덱스에서 찾아, 이 값을 읽어 전원신호에 대한 소음을 능동적으로 감쇄시키게 된다.In addition, the control means 30 detects the error value E in order to reduce the power signal, and controls to output an anti-phase signal having the same magnitude as the phase and magnitude of the power signal through the signal output means 30, but the error By detecting the error change rate ΔE with respect to the value E, the power signal is calculated according to the error change rate ΔE and found in the table index, and the value is read to actively attenuate the noise of the power signal.
이상에서 설명한 바와같이, 본 발명은 소음신호의 근원지인 전원주파수에서 전기적 신호를 직접 감지하므로서 외부의 환경인자(습도, 바람의 세기, 온도등)의 영향도가 적기 때문에 능동 제어로 인해 제품의 안정성 및 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.As described above, the present invention has a low impact of external environmental factors (humidity, wind strength, temperature, etc.) by directly detecting an electrical signal at a power source frequency, which is the source of a noise signal, and thus stability of the product due to active control. And reliability is improved.
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