KR20030050260A

KR20030050260A - 차량 실내의 화인소음 제어장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20030050260A
Application number: KR1020010080660A
Authority: KR
Inventors: 최국종; 류상익
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2003-06-25

Abstract

차량 실내에서 존재하는 화인성 소음을 사람이 청감하지 못하도록 암소음을 증가시킬 수 있도록 제어할 목적으로;

차량 실내 화인음을 검출하는 마이크 폰(100)과; 상기 마이크 폰(100)에서 검출되어 인가되는 신호음을 증폭하는 마이크 폰 앰프(200)와; 차량의 동작상태에 따라 가변되는 엔진 회전수와 미리 입력된 변속 기어단의 신호를 검출하는 차량 동작상태 검출장치(210)와; 상기 차량 동작상태 검출장치(210)에서 검출되어 인가되는 신호를 입력받아 기 설정된 프로그램에 의해 차량의 엔진 회전수 및 변속 기어단을 소정의 신호로 출력하는 엔진 제어 장치(220)와; 상기 마이크 폰 앰프(200)에서 증폭되어 출력되는 화인음과 엔진 제어 장치(220)에서 출력되는 엔진 회전수 및 변속 기어단을 연산하여 화인음 주파수 및 크기를 계산하고, 상기 계산된 화인음에 따라 음계대역의 소음크기를 계산하여 상기 계산된 화인음이 가청주파수 대에 속함이 판단되면 화인음의 임계대역을 계산하여 출력하는 제어장치(300)와; 상기 제어장치(300)에서 출력되는 화임음의 임계대역를 필터 폭과 그 크기에 따라 필터링하는 필터(400)와; 상기 필터(400)를 통해 인가되는 화임음의 임계대역에 따라 백색잡음을 발생시키는 백색잡음 발생기(500)와; 상기 백색잡음 발생기(500)에서 발생된 백색잡음을 증폭하여 출력하는 스피커 증폭기(600)와; 상기 스피커 증폭기(600)에서 증폭되어 출력되는 백색잡음을 출력하는 스피커(700)로 구비되어 있어서, 차량 전체의 소음을 증가시키지 않고 임계대역의 잡음만 증가시키는 것은 차량 실내소음의 증가를 최대로 억제하면서 화인음을 청감 불가능하게 할 수 있다.

Description

차량 실내의 화인소음 제어장치 및 그 방법{WHINE NOISE CONTROL DEVICE AND THE METHOD FOR THE INTERIOR OF A ROOM IN VEHICLE}

본 발명은 차량 실내의 화인소음 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 차량 실내에서 존재하는 화인성 소음을 사람이 청감되지 않도록 능동적으로 제어할 수 있는 차량 실내의 화인소음 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

차량에서 화인소음은 변속기, 타이어, 타이밍 벨트 등 여러 부분에서 발생되며 엔진 소음과 달리 고주파가 대부분이어서 승객은 쉽게 들음에 따라 상당히 거슬려한다.

상기한 소음을 근본적으로 개선하는 것은 많은 시간과 노력 그리고 기술 등을 상당히 필요로 한다.

그러나 상기한 소음은 차량마다 그 레벨이 동일한 것은 아니다. 소형 차량의 경우는 화인음이 상당히 높아도 들리지 않으며 고급차량은 그 레벨이 상당히 낮아도 잘 들리는 문제점이 있다.

이것은 사람이 화인음과 같은 순음(Pure Tone)을 인식할 때의 인지 특징에 그 원인이 있다.

상기한 특징은 암소음(background noise)이라고 하는 것에 그 원인이 있는데 이는 소형 차량의 경우 차량 전체의 소음이 높고 대형차량은 차량 전체의 소음이 낮기 때문이다.

사람이 순음을 인식하는 요소는 도 3에 도시되어 있는바와 같이 광대역 잡음마스킹이라고 하는 차량 전체의 소음이 첫 번째이고, 두 번째 요소는 도 4에 도시되어 있는바와 같이 특정 주파수에 대해 마스킹 효과는 일정한 범위 안에서만 영향을 받고 주파수가 멀어져 그 마스킹 효과가 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량 실내에서 존재하는 화인성 소음을 사람이 청감하지 못하도록 제어할 수 있는 차량 실내의 화인소음 제어장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

차량 실내 화인음을 검출하는 마이크 폰(100)과; 상기 마이크 폰(100)에서 검출되어 인가되는 신호음을 증폭하는 마이크 폰 앰프(200)와; 차량의 동작상태에 따라 가변되는 엔진 회전수와 미리 입력된 변속 기어단의 신호를 검출하는 차량 동작상태 검출장치(210)와; 상기 차량 동작상태 검출장치(210)에서 검출되어 인가되는 신호를 입력받아 기 설정된 프로그램에 의해 차량의 엔진 회전수 및 변속 기어단을 소정의 신호로 출력하는 엔진 제어 장치(220)와; 상기 마이크 폰 앰프(200)에서 증폭되어 출력되는 화인음과 엔진 제어 장치(220)에서 출력되는 엔진 회전수 및 변속 기어단을 연산하여 화인음 주파수 및 크기를 계산하고, 상기 계산된 화인음에 따라 음계대역의 소음크기를 계산하여 상기 계산된 화인음이 가청주파수 대에 속함이 판단되면 화인음의 임계대역을 계산하여 출력하는 제어장치(300)와; 상기 제어장치(300)에서 출력되는 화임음의 임계대역를 필터 폭과 그 크기에 따라 필터링하는 필터(400)와; 상기 필터(400)를 통해 인가되는 화임음의 임계대역에 따라 백색잡음을 발생시키는 백색잡음 발생기(500)와; 상기 백색잡음 발생기(500)에서 발생된 백색잡음을 증폭하여 출력하는 스피커 증폭기(600)와; 상기 스피커 증폭기(600)에서 증폭되어 출력되는 백색잡음을 출력하는 스피커(700)로 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 다른 본 발명은,

측정되어 입력되는 실내소음과 차량의 기어단 및 엔진 회전수 주파수를 화인음 주파수 및 크기로 계산하는 단계와;

상기 단계에서 계산된 화인음 주파수 및 크기를 화인음에 따른 임계대역의 소음크기로 계산하는 단계와;

상기 단계에서 계산된 임계대역의 소음크기가 가청 주파수대에 포함되는가를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 계산된 임계대역의 소음크기가 가청 주파수대에 포함됨이 판단되면, 화인음의 임계대역을 계산하고, 그에 따른 필터 폭과 크기에 따른 백색잡음 발생 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 실내의 화인소음 제어장치 구성 블록도 이고,

도 2는 본 발명에 적용되는 차량 실내의 화인소음 제어방법 동작순서도 이고,

도 3은 백색잡음에 대한 순음의 청감가능 레벨 그래프이고,

도 4는 임계 대역 그래프이고,

도 5는 청감 가능한 임계대역과 화인음과의 차이를 도시한 그래프이고,

도 6은 화인음의 실제 계산 예를 표시한 그래프이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 마이크폰 200 : 마이크로폰 앰프

300 : 제어장치 310 : 차량동작상태 검출장치

311 : 엔진 회전수 검출부 312 : 변속기 기어단 검출부

320 : 엔진 제어 장치 400 : 필터

500 : 백색잡음 발생기 600 : 스피커 앰프

700 : 스피커

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량실내의 화인소음 제어 장치 구성 블록도로서, 마이크 폰(100)은 차량 실내 화인음을 검출한다.

마이크 폰 앰프(200)는 상기 마이크 폰(100)에서 검출되어 인가되는 신호음을 증폭한다.

차량 동작상태 검출장치(210)는 차량의 동작상태에 따라 가변되는 엔진 회전수를 검출한다.

엔진 제어 장치(220)는 상기 차량 동작상태 검출장치(210)에서 검출되어 인가되는 신호를 입력받아 기 설정된 프로그램에 의해 차량의 엔진 회전수와 미리 입력된 변속 기어단을 소정의 신호로 출력한다.

제어장치(300)는 상기 마이크 폰 앰프(200)에서 증폭되어 출력되는 화인음과 엔진 제어 장치(220)에서 출력되는 차량의 기어단 및 엔진 회전수를 연산하여 화인음 주파수 및 크기를 계산하고, 상기 계산된 화인음에 따라 음계대역의 소음크기를 계산하여 상기 계산된 화인음이 가청주파수 대에 속함이 판단되면 화인음의 임계대역을 계산하여 백색잡음 신호를 출력한다.

필터(400)는 상기 제어장치(300)에서 출력되는 화임음의 임계대역를 필터 폭과 그 크기에 따라 필터링한다.

백색잡음 발생기(500)는 상기 필터(400)를 통해 인가되는 화임음의 임계대역에 따라 백색잡음을 발생시킨다.

스피컨 증폭기(600)는 상기 백색잡음 발생기(500)에서 발생된 백색잡음을 증폭하여 출력한다.

스피커(700)는 상기 스피커 증폭기(600)에서 증폭되어 출력되는 백색잡음을 출력한다.

차량의 동작상태 변화에 따라 가변되는 엔진 회전수 변화를 검출하는 엔진 회전수 검출부(211)로 구비되어 이루어져 있다.

상기한 구성으로 이루어진 차량실내의 화인소음 제어방법을 첨부한 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하여 예를 들어 설명한다.

차량 실내 화인음을 검출하는 마이크 폰(100)과 상기 마이크 폰(100)에서 검출된 차량 실내 화인음을 증폭하는 마이크 폰 증폭기(200)가 구비된 차량에서 주행중, 차량 실내 화인음이 검출되어 증폭된 후 입력되면, 제어 장치(300)는 입력되는 실내 소음과 차량의 엔진 회전수와 미리 입력된 변속 기어단 및 그외 화인음 유발요소의 차수(ORDER)를 화인음 주파수와 크기로 계산한다(S100 ~ S120).

상기에서 화인음 주파수는로 계산할 수 있다.

상기에서 화인음 주파수 및 그 크기가 계산됨에 따라 제어장치(300)는 화인음 주파수에 따라 임계대역의 소음 크기를 계산하고, 상기 계산된 소음 크기가 도 5에 도시되어 있는바와 같이 가청주파수 대에 포함되는가를 판단한다(S130,S140).

상기에서 화인음의 소음크기가 가청 주파수대에 포함됨이 판단되면, 제어 장치(300)는 도 6에 도시되어 있는바와 같이 화인음의 임계대역을 계산하여 필터 폭과 크기를 산출한 후, 백색잡음을 발생시키기 위한 소정의 제어신호를 출력하고 실내소음을 측정하는 단계(S100)로 리턴한다(S150,S160).

하지만, 상기(S140)에서 화인음 소음의 크기가 가청주파수대에 포함되지 않는 경우, 제어 장치(300)는 화인음 임계대역을 계산하지 않고 실내 소음을 측정하는 단계(S100)로 리턴한다.

따라서, 상기 제어 장치(300)에서 백색잡음을 발생시키기 위한 제어신호가출력됨에 따라, 상기 백색잡음 제어신호는 필터(400)를 거쳐 필터링 된 후, 백색잡음 발생기(500)로 인가되어 진다.

상기 백색잡음 발생기(500)는 상기 제어장치(300)에서 출력되어 필터(400)를 거쳐 인가되는 백색잡음 발생 제어신호에 동기되어 화인음 임계대역에 해당하는 백색잡음을 발생시킨다.

상기 백색잡음 발생기(500)에서 발생된 백색잡음은 스피커 증폭기(600)에서 소정의 주파수로 증폭된 후, 스피커(700)로 출력하여 차량의 암소음을 증가시킨다.

이로써, 차량 전체의 소음을 증가시키지 않고 임계대역의 잡음만 증가시키는 것은 차량 실내소음의 증가를 최대로 억제하면서 화인음을 청감 불가능하게 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 차량 실내에서 존재하는 화인성 소음을 사람이 청감하지 못하도록 암소음을 증가시킬 수 있도록 제어함으로써, 차량 전체의 소음을 증가시키지 않고 임계대역의 잡음만 증가시키는 것은 차량 실내소음의 증가를 최대로 억제하면서 화인음을 청감 불가능하게 할 수 있다.

Claims

차량 실내 화인음을 검출하는 마이크 폰(100)과; 상기 마이크 폰(100)에서 검출되어 인가되는 신호음을 증폭하는 마이크 폰 앰프(200)와; 차량의 동작상태에 따라 가변되는 엔진 회전수와 미리 입력된 변속 기어단의 신호를 검출하는 차량 동작상태 검출장치(210)와; 상기 차량 동작상태 검출장치(210)에서 검출되어 인가되는 신호를 입력받아 기 설정된 프로그램에 의해 차량의 엔진 회전수 및 변속 기어단을 소정의 신호로 출력하는 엔진 제어 장치(220)와; 상기 마이크 폰 앰프(200)에서 증폭되어 출력되는 화인음과 엔진 제어 장치(220)에서 출력되는 엔진 회전수 및 변속 기어단을 연산하여 화인음 주파수 및 크기를 계산하고, 상기 계산된 화인음에 따라 음계대역의 소음크기를 계산하여 상기 계산된 화인음이 가청주파수 대에 속함이 판단되면 화인음의 임계대역을 계산하여 출력하는 제어장치(300)와; 상기 제어장치(300)에서 출력되는 화임음의 임계대역를 필터 폭과 그 크기에 따라 필터링하는 필터(400)와; 상기 필터(400)를 통해 인가되는 화임음의 임계대역에 따라 백색잡음을 발생시키는 백색잡음 발생기(500)와; 상기 백색잡음 발생기(500)에서 발생된 백색잡음을 증폭하여 출력하는 스피커 증폭기(600)와; 상기 스피커 증폭기(600)에서 증폭되어 출력되는 백색잡음을 출력하는 스피커(700)로 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량실내의 화인소음 제어 장치.
측정되어 입력되는 실내소음과 차량의 기어단 및 엔진 회전수 주파수를 화인음 주파수 및 크기로 계산하는 단계와;

상기 단계에서 계산된 화인음 주파수 및 크기를 화인음에 따른 임계대역의 소음크기로 계산하는 단계와;

상기 단계에서 계산된 임계대역의 소음크기가 가청 주파수대에 포함되는가를 판단하는 단계와;

상기 단계에서 계산된 임계대역의 소음크기가 가청 주파수대에 포함됨이 판단되면, 화인음의 임계대역을 계산하고, 그에 따른 필터 폭과 크기에 따른 백색잡음 발생 제어신호를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량실내의 화인소음 제어 방법.