KR20200129038A - 차량 내 노이즈 상쇄 적응 필터 다이버전스 제어 - Google Patents

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KR20200129038A
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케빈 제이 베이스티어
데이비드 트럼피
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Abstract

액티브 노이즈 상쇄(ANC) 시스템은 다양한 시간 또는 주파수 도메인 진폭 특성에 기초하여, 하나 이상의 제어 가능 필터가 적응될 때 그것들의 다이버전스를 검출하기 위한 적응 필터 다이버전스 검출기를 포함할 수 있다. 제어 가능 필터 다이버전스의 검출시, ANC 시스템은 비활성화될 수 있거나, 특정 스피커들이 음소거될 수 있다. 대안적으로, ANC 시스템은 노이즈 상쇄 시스템의 적절한 동작을 복원하도록 발산된 제어 가능 필터들을 변경할 수 있다. 이는 적응 필터 제어기의 누설 값을 조절하는 것을 포함할 수 있다.

Description

차량 내 노이즈 상쇄 적응 필터 다이버전스 제어{IN-VEHICLE NOISE CANCELLATION ADAPTIVE FILTER DIVERGENCE CONTROL}
본 개시는 액티브 노이즈 상쇄, 보다 구체적으로 엔진 차수 상쇄 및/또는 도로 노이즈 상쇄 시스템들에서의 적응 필터 다이버전스 효과를 완화시키는 것에 관한 것이다.
액티브 노이즈 제어(ANC) 시스템들은 피드포워드 및 피드백 구조들을 사용하여 원치 않는 노이즈를 감쇠시켜 차량 객실 내와 같은 청취 환경 내에서 원치 않는 노이즈를 적응적으로 제거한다. ANC 시스템들은 일반적으로 원치 않는 가청 노이즈에 소거식으로 간섭하기 위한 상쇄 음파들을 발생시킴으로써 원치 않는 노이즈를 상쇄 또는 감소시킨다. 소거식 간섭은 노이즈 및 노이즈와 크기는 대체로 동일하지만 위상이 반대인 "안티-노이즈"가 일정 위치에서 음압 수준(SPL, sound pressure level)을 감소시킨다. 차량 객실 청취 환경에서, 원치 않는 노이즈의 잠재적인 원인들은 엔진, 차량의 타이어들과 차량이 주행하고 있는 노면 간의 상호 작용 및/또는 차량의 그 외 다른 부분들의 진동에 의해 방사되는 소리에서 비롯된다. 그에 따라, 원치 않는 노이즈는 속도, 도로 조건들 및 차량의 운전 상태들에 따라 달라진다.
도로 노이즈 상쇄(RNC, Road Noise Cancellation) 시스템은 차량 객실 내부에서 원치 않는 도로 노이즈를 최소화하기 위해 차량 상에 구현되는 특수 ANC 시스템이다. RNC 시스템들은 원치 않는 가청 도로 노이즈를 초래하는 타이어와 도로 경계에서 발생되는 도로 유발 진동들을 감지하기 위해 진동 센서들을 사용한다. 그 다음 객실 내부의 이러한 원치 않는 도로 노이즈는 하나 이상의 청자의 귀에서 감소될 노이즈와 이상적으로 크기는 동일하고 위상이 반대인 음파들을 발생시키기 위해 스피커들을 사용함으로써 상쇄되거나, 또는 수준이 감소된다. 그렇게 도로 노이즈를 상쇄하면 차량 탑승자들에게 보다 즐거운 탑승이 되고, 그것은 차량 제조사들이 경량의 자재들을 사용할 수 있게 함으로써, 에너지 소비를 감소시키고 배출을 감소시킨다.
엔진 차수 상쇄(EOC, Engine Order Cancellation) 시스템은 차량 엔진 및 배기 시스템으로부터의 협대역 음향 및 진동 배출에서 비롯되는 원치 않는 차량 내부 노이즈를 최소화하기 위해 차량 상에 구현되는 특수 ANC 시스템이다. EOC 시스템들은 비-음향 신호, 이를테면 분당 회전수(RPM) 센서를 사용하며, 이는 엔진 속도를 나타내는 기준 신호를 기준으로서 발생시킨다. 이러한 기준 신호는 차량 내부에 들리는 엔진 노이즈와 위상이 반대인 음파들을 발생시키기 위해 사용된다. EOC 시스템들이 RPM 센서로부터의 데이터를 사용하기 때문에, 그것들은 진동 센서들을 필요로 하지 않는다.
RNC 시스템들은 통상적으로 광대역 신호들을 상쇄하도록 설계되는 한편, EOC 시스템들은 협대역 신호들, 이를테면 각각의 엔진 차수들을 상쇄하도록 설계 및 최적화된다. 차량 내 ANC 시스템들은 RNC 및 EOC 기술 양자를 제공할 수 있다. 그러한 차량 기반 ANC 시스템들 통상적으로 노이즈 입력들(예를 들어, RNC 시스템에서의 진동 센서들로부터의 가속도 입력들) 차량 객실 내부의 다양한 위치에 위치되는 에러 마이크로폰들의 신호들에 기초하여 W-필터들을 지속적으로 적응시키는 최소 평균 제곱(LMS, Least Mean Square) 적응적 피드포워드 시스템들이다. ANC 시스템들은 적응 W-필터들의 불안전성 또는 다이버전스에 민감하다. W-필터들이 LMS 시스템에 의해 적응될 때, W-필터들 중 하나 이상은 에러 마이크로폰의 위치의 압력을 최소화하기 위해 수렴하기 보다 발산할 수 있다. 일반적으로, 시간 도메인에서 나타나는 적응 W-필터들에서의 제1 탭들은 고진폭을 갖고 이후의 탭들에서 진폭은 제로로 감소한다. 그러나, 적응 W-필터들이 발산할 경우, 그것들은 이러한 특성을 가지지 않을 수 있다. 적응 필터들의 다이버전스는 광대역 또는 협대역 노이즈 부스팅 또는 ANC 시스템의 다른 원치 않는 거동을 초래할 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시 예에서, 액티브 노이즈 상쇄(ANC) 시스템의 안정성을 제어하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 적응 필터 제어기로부터, 적어도 하나의 제어 가능 필터에 대응하는 필터 계수들을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 필터 계수들의 적어도 일 부분의 분석에 기초하여 파라미터를 계산하는 단계, 상기 파라미터와 임계의 비교에 기초하여 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하기 위한 명령들, 및 발산했던 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 속성들을 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
구현 예들은 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 제어 가능 필터는 복수의 계수를 포함할 수 있다. 상기 파라미터는 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터에서의 상기 계수들의 적어도 일 부분의 절대 값들의 합일 수 있다. 상기 파라미터는 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터에서의 상기 계수들의 적어도 일 부분의 최대 값일 수 있다.
또한, 상기 파라미터와 임계의 비교에 기초하여 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하는 단계는 상기 파라미터가 상기 임계를 초과할 때 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 임계는 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 하나 이상의 선행하는 적응에서의 필터 계수들로부터 계산되는 상기 파라미터의 통계적 분석으로부터 계산되는 동적 임계일 수 있다. 상기 임계는 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터에 이득률을 곱하는 다수의 선행하는 적응으로부터 취해지는 상기 파라미터의 평균 값일 수 있다.
또한, 상기 파라미터와 임계의 비교에 기초하여 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하는 단계는: 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 현재 적응으로부터의 상기 파라미터를 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 하나 이상의 이전 적응으로부터의 동일한 파라미터의 평균 값과 비교하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 현재 적응으로부터의 상기 파라미터와 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 하나 이상의 이전 적응으로부터의 상기 평균 값 간 차이가 임계를 초과할 때 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
발산했던 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 속성들을 변경하는 단계는 상기 ANC 시스템 및 발산했던 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터 중 적어도 하나를 비활성화시키는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로, 발산했던 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 속성들을 변경하는 단계는 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 필터 계수들을 제로로 재설정하는 단계 및 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터가 재적응할 수 있게 하는 단계를 포함할 수 있거나, 또는 그것은 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 필터 계수들을 상기 ANC 시스템의 메모리에 저장된 필터 계수 값들의 세트로 재설정하는 단계를 포함할 수 있다.
발산했던 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 속성들을 변경하는 단계는 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하는 것에 응답하여 상기 적응 필터 제어기의 누설 값을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 적응 필터 제어기의 상기 누설 값은 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 발산되는 주파수들에서 증가될 수 있다. 또한, 상기 방법은 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 최고 크기 필터 계수가 미리 결정된 임계 아래로 떨어질 때 상기 적응 필터 제어기의 상기 누설 값을 감소시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
하나 이상의 추가 실시 예는 적응적 전달 특성 및 센서로부터 수신되는 노이즈 신호에 기초하여 안티-노이즈 신호를 발생시키도록 구성된 적어도 하나의 제어 가능 필터를 포함하는 ANC 시스템에 관한 것일 수 있다. 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 적응적 전달 특성은 필터 계수를의 세트로 특징지어질 수 있다. 상기 ANC 시스템은 적응 필터 제어기 및 적어도 상기 적응 필터 제어기와 통신하는 다이버전스 제어기를 더 포함할 수 있다. 상기 적응 필터 제어기는 상기 노이즈 신호 및 차량의 객실에 위치되는 마이크로폰으로부터 수신되는 에러 신호에 기초하여 상기 필터 계수들의 세트를 적응시키도록 프로그래밍된 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있다. 상기 다이버전스 제어기는: 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 적응적 전달 특성의 현재 적응에 대응하는 상기 필터 계수들의 세트를 수신하도록; 상기 필터 계수들의 세트의 적어도 일 부분의 분석에 기초하여 파라미터를 계산하도록; 그리고 상기 파라미터와 임계의 비교에 기초하여 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하도록 프로그래밍된 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있다.
구현 예들은 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 임계는 상기 ANC 시스템에 대해 프로그래밍된 미리 결정된 정적 임계일 수 있다. 상기 다이버전스 제어기는 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 현재 적응으로부터 계산된 상기 파라미터와 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 하나 이상의 이전 적응으로부터의 동일한 파라미터의 평균 값 간 차이가 상기 임계를 초과할 때 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하도록 프로그래밍될 수 있다. 상기 다이버전스 제어기는 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하는 것에 응답하여 상기 적응 필터 제어기의 누설 값을 증가시키도록 더 프로그래밍될 수 있다.
하나 이상의 추가 실시 예는 액티브 노이즈 상쇄(ANC)를 위해 프로그래밍된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 구현되는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것일 수 있다. 상기 컴퓨터 프로그램 제품은: 적응 필터 제어기로부터, 적어도 하나의 제어 가능 필터의 현재 적응에 대응하는 필터 계수들의 세트를 수신하기 위한 명령들; 상기 필터 계수들의 적어도 일 부분의 분석에 기초하여 파라미터를 계산하기 위한 명령들; 상기 파라미터와 임계의 비교에 기초하여 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하기 위한 명령들; 및 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하는 것에 응답하여 상기 현재 적응 동안 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 적응적 전달 특성을 변경하기 위한 명령들을 포함할 수 있다.
구현 예들은 다음의 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 프로그램 제품에서 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하기 위한 명령들은 시간 도메인에서, 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 발산되는 주파수들을 검출하기 위한 명령들을 포함할 수 있고; 상기 적응적 전달 특성을 변경하기 위한 명령들은, 상기 시간 도메인에서, 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 발산되는 주파수들을 제로로 재설정하거나, 상기 발산되는 주파수들에서의 상기 필터 계수들을 감쇠시키거나, 또는 상기 발산되는 주파수들에서의 상기 적응 필터 제어기의 누설 값을 증가시키기 위한 명령들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하기 위한 명령들은 주파수 도메인에서, 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 발산되는 주파수들을 검출하기 위한 명령들을 포함할 수 있고; 상기 적응적 전달 특성을 변경하기 위한 명령들은 주파수 도메인에서, 마이크로폰으로부터 수신된 에러 신호 및 메모리에 저장된 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 이전 적응으로부터의 필터 계수들을 사용하여 상기 발산되는 주파수들을 노칭 아웃(notching out)하기 위한 명령들을 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따른, 도로 노이즈 상쇄(RNC)를 포함하는 액티브 노이즈 컨트롤(ANC) 시스템의 환경 블록도이다;
도 2는 R개의 가속도계 신호 및 L개의 스피커 신호를 포함하도록 스케일링된 RNC 시스템의 관련 부분들을 실증하는 샘플 개략도이다;
도 3은 엔진 차수 상쇄(EOC) 시스템 및 RNC 시스템을 포함하는 ANC 시스템의 샘플 개략도이다;
도 4는 EOC 시스템에서의 소정의 RPM에 대한 각 엔진 차수의 주파수들의 샘플 룩업 테이블이다;
도 5는 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따른, 다이버전스 제어기를 포함하는 ANC 시스템을 나타내는 개략적인 블록도이다;
도 6은 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따른, ANC 시스템에서의 적응 필터들의 다이버전스를 검출 및 교정하기 위한 방법을 도시한 흐름도이다; 그리고
도 7은 본 개시의 하나 이상의 실시 예에 따른, 임계를 사용한 주파수 도메인에서의 제어 가능 필터 분석의 그래프 표현이다.
필요에 따라, 본 발명의 상세한 실시 예들이 여기에 개시되나; 개시된 실시 예들은 다양하고 대안적인 형태들로 구현될 수 있는 본 발명의 단지 대표적인 것으로 이해되어야 한다. 도면들은 반드시 일정한 비율인 것은 아니고, 특정 구성요소들의 세부 사항들을 보이기 위해 일부 특징부가 확대되거나 최소화될 수 있다. 따라서, 여기에 개시된 특정 구조적 그리고 기능적 세부 사항들은 제한적으로 해석되어서는 안 되고, 해당 기술분야의 통상의 기술자에게 본 발명을 다양하게 채용하도록 교시하기 위해 대표적인 기준으로만 해석되어야 한다.
여기에 설명되는 제어기들 또는 장치들 중 임의의 하나 이상은 다양한 프로그래밍 언어 및/또는 기술을 사용하여 생성되는 컴퓨터 프로그램들로부터 컴파일링 또는 해석될 수 있는 컴퓨터 실행 가능 명령들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서(이를테면 마이크로 프로세서)는 예를 들어 메모리, 컴퓨터 판독 가능 매체 등으로부터 명령들을 수신하고 명령들을 실행한다. 처리 유닛은 소프트웨어 프로그램의 명령들을 실행할 수 있는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 전자 저장 장치, 자기 저장 장치, 광학 저장 장치, 전자기 저장 장치, 반도체 저장 장치 또는 이들의 임의의 적합한 조합일 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
도 1은 하나 이상의 진동 센서(108)를 갖는 차량(102)용 도로 노이즈 상쇄(RNC) 시스템(100)을 도시한다. 진동 센서들은 차량의 서스펜션, 서브 프레임, 뿐만 아니라 다른 차축 및 섀시 구성요소들의 진동 거동을 모니터링하기 위해 차량(102) 전체에 걸쳐 배치된다. RNC 시스템(100)은 하나 이상의 마이크로폰(112)을 사용하여 진동 센서들(108)로부터의 신호들의 적응 필터링에 의해 안티-노이즈를 발생시키는 광대역 피드포워드 및 피드백 액티브 노이즈 제어(ANC) 프레임워크 또는 시스템(104)과 통합될 수 있다. 그 다음 안티 노이즈 신호는 하나 이상의 스피커(124)를 통해 재생될 수 있다. S(z)는 단일 스피커(124)와 단일 마이크로폰(112) 간 전달 함수를 나타낸다. 도 1은 단지 간단함을 위해 단일 진동 센서(108), 마이크로폰(112) 및 스피커(124)를 도시하지만, 통상적인 RNC 시스템들은 다수의 진동 센서(108)(예를 들어, 10개 이상), 마이크로폰(112)(예를 들어, 4개 내지 6개) 및 스피커(124)(예를 들어, 4개 내지 8개)를 사용한다는 것이 주의되어야 한다.
진동 센서들(108)은 가속도계, 힘 게이지, 지오폰, 선형 가변 차동 변압기, 스트레인 게이지 및 로드 셀을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 가속도계들은 출력 신호 진폭이 가속도에 비례하는 장치들이다. 매우 다양한 가속도계가 RNC들에서의 사용에 이용 가능하다. 이것들은 통상적으로 직교하는 1, 2 및 3 방향의 진동에 민감한 가속도계들을 포함한다. 이러한 다축 가속도계들은 통상적으로 그것들의 X-방향, Y-방향 및 Z-방향에서 감지되는 진동들마다 별개의 전기 출력(또는 채널)을 갖는다. 따라서, 단축 및 다축 가속도계들은 가속도의 크기 및 위상을 검출하기 위한 진동 센서들(108)로서 사용될 수 있고 배향, 모션 및 진동을 감지하기 위해서도 사용될 수 있다.
노면(150) 상에서 이동하는 바퀴(106)에서 비롯되는 노이즈 및 진동들은 차량(102)의 서스펜션 장치(110) 또는 섀시 구성요소에 기계적으로 결합되는 진동 센서들(108) 중 하나 이상에 의해 감지될 수 있다. 진동 센서(108)는 검출된 도로 유발 진동을 나타내는 진동 신호인 소음 신호(X(n))를 출력할 수 있다. 다수의 진동 센서가 가능하고 그것들의 신호들이 별개로 사용될 수 있거나, 또는 해당 기술분야의 통상의 기술자들에 의해 알려져 있는 다양한 방식으로 조합될 수 있다는 것이 주의되어야 한다. 특정 실시 예들에서는, 마이크로폰이 진동 센서를 대신해서 바퀴(106) 및 노면(150)의 상호 작용으로부터 발생되는 소음을 나타내는 소음 신호(X(n))를 출력하기 위해 사용될 수 있다. 소음 신호(X(n))는 2차 경로 필터(122)에 의해, 2차 경로를 추산하는 모델링된 전달 특성(S'(z))(즉, 안티-노이즈 스피커(124)와 에러 마이크로폰(112) 간 전달 함수)으로 필터링될 수 있다.
바퀴(106) 및 노면(150)의 상호 작용에서 비롯되는 도로 노이즈는 또한 기계적으로 그리고/또는 음향적으로, 승객실로 전달되고 차량(102) 내부 하나 이상의 마이크로폰(112)에 의해 수신된다. 하나 이상의 마이크로폰(112)은 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 좌석(116)의 머리 받침대(114)에 위치될 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 마이크로폰(112)은 차량(102)의 헤드라이너에 위치될 수 있거나, 또는 차량(102) 내부에 타 있는 사람들에 의해 들리는 음향 소음장을 감지하기에 적합한 다른 몇몇 위치에 위치될 수 있다. 바퀴(106) 및 노면(150)의 상호 작용에서 비롯되는 도로 노이즈는 주 경로를 나타내는 전달 특성(P(z))(즉, 실제 소음원과 에러 마이크로폰 간 전달 함수)에 따라 마이크로폰(112)에 전달된다.
마이크로폰들(112)은 마이크로폰들(112)에 의해 검출될 때 차량(102)의 객실에 존재하는 소음을 나타내는 에러 신호(e(n))를 출력할 수 있다. RNC 시스템(100)에서, 제어 가능 필터(118)의 적응적 전달 특성(W(z))은 적응 필터 제어기(120)에 의해 제어될 수 있으며, 이는 필터(122)에 의해 모델링된 전달 특성(S'(z))으로 필터링되는 소음 신호(X(n)) 및 오차 신호(e(n))에 기초하여 알려져 있는 최소 평균 제곱(LMS) 알고리즘에 따라 동작할 수 있다. 제어 가능 필터(118)는 보통 W-필터로 지칭된다. LMS 적응 필터 제어기(120)는 에러 신호들(e(n))에 기초하여 전달 특성을 W(z) 필터 계수들을 업데이트하도록 구성된 합산된 상호 스펙트럼을 제공할 수 있다. 노이즈 상쇄를 개선시키는 W(z)를 적응 또는 업데이트하는 프로세스는 수렴으로 지칭된다. 수렴은 에러 신호들(e(n))을 최소화하는 W-필터들의 생성을 지칭하며, 이는 단계 크기에 의해 제어되어 소정의 입력 신호들에 대한 적응률을 제어한다. 단계 크기는 제어 가능 W-필터(118)의 각 업데이트에 기초하여 W-필터 계수들의 크기 변화를 제한함으로써 e(n)을 최소화하기 위해 알고리즘이 얼마나 빠르게 수렴할 것인지 기술하는 스케일링 팩터이다.
반대 소음 신호(Y(n))는 식별된 전달 특성(W(z)) 및 진동 신호, 또는 진동 신호들의 조합(X(n))에 기초하여 제어 가능 필터(118)에 의해 형성되는 적응 필터 및 적응 필터 제어기(120)에 의해 생성될 수 있다. 안티-노이즈 신호(Y(n))는 이상적으로 스피커(124)를 통해 재생될 때, 차량 객실에 타 있는 사람들에게 들릴 수 있는 도로 소음과 실질적으로 크기는 동일하지만 위상이 반대인 안티-노이즈가 타 있는 사람들의 귀 및 마이크로폰(112) 근처에서 발생되도록 하는 파형을 갖는다. 스피커(124)로부터의 안티-노이즈는 차량 객실 내 마이크로폰(112) 근처 도로 노이즈와 조합되어 이러한 위치에서의 도로 노이즈 유발 음압 수준(SPL)을 감소시킬 수 있다. 특정 실시 예들에서, RNC 시스템(100)은 음향 에너지 센서, 음향 강도 센서 또는 음향 입자 속도 또는 가속도 센서와 같은 승객실 내 다른 음향 센서들로부터 센서 신호들을 수신하여 에러 신호(e(n))를 발생시킬 수 있다.
차량(102)이 운전 중일 동안, 프로세서(128)는 진동 센서들(108) 및 마이크로폰들(112)로부터의 데이터를 수집 및 선택적으로 처리하여 차량(102)에 의해 사용될 데이터 및/또는 파라미터들을 포함하는 데이터베이스 또는 맵을 구성할 수 있다. 수집되는 데이터는 차량(102)에 의한 향후 사용을 위해 스토리지(130)에 로컬로, 또는 클라우드에 저장될 수 있다. 스토리지(130)에 로컬로 저장하는데 유용할 수 있는 RNC 시스템(100)과 관련된 데이터의 유형들의 예들은 최적 W-필터들, W-필터 임계들, 초기 W-필터들, W-필터 이득률들, 누설 증가 및 감소량들, 가속독계 또는 마이크로폰 스펙트럼 또는 시간 종속 신호들 및 엔진 SPL 대 토크 및 RPM을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 하나 이상의 실시 예에서, 프로세서(128) 및 스토리지(130)는 적응 필터 제어기(120)와 같은 하나 이상의 RNC 시스템 제어기들과 통합될 수 있다.
전술한 바와 같이, 통상적인 RNC 시스템들은 여러 진동 센서, 마이크로폰 및 스피커를 사용하여 차량의 구조에 의한 진동 거동을 감지하고 안티-노이즈를 발생시킬 수 있다. 진동 센서는 다수의 출력 채널을 갖는 다축 가속도계들일 수 있다. 예를 들어, 3축 가속도계들은 통상적으로 그것들의 X-방향, Y-방향 및 Z-방향에서 감지되는 진동들마다 별개의 전기 출력을 갖는다. RNC 시스템에 대한 통상적인 구성은 예를 들어, 6개의 에러 마이크로폰, 6개의 스피커, 및 4개의 3축 가속도계 또는 6개의 2축 가속도계에서 비롯되는 가속도 신호들의 12개의 채널을 가질 수 있다. 그에 따라, RNC 시스템은 또한 다수의 S'(z) 필터(즉, 2차 경로 필터(122)) 및 다수의 W(z) 필터(즉, 제어 가능 필터(118))를 포함할 것이다.
도 1에 도시된 간략화된 RNC 시스템 개략도는 각 스피커(124)와 각 마이크로폰(112) 간 S(z)로 나타낸 하나의 2차 경로를 도시한다. 전술한 바와 같이, RNC 시스템은 통상적으로 다수의 스피커, 마이크로폰 및 진동 센서를 갖는다. 그에 따라, 6-스피커, 6-마이크로폰 RNC 시스템은 총 36개의 2차 경로(즉, 6 x 6)를 가질 것이다. 상응하여, 6-스피커, 6-마이크로폰 RNC 시스템은 마찬가지로 36개의 S'(z) 필터(즉, 저장된 2차 경로 필터들(122))를 가질 수 있으며, 이것들은 각 2차 경로에 대한 전달 함수를 추산한다. 도 1에 도시된 바와 같이, RNC 시스템은 또한 진동 센서(즉, 가속도계)(108)로부터의 각각의 소음 신호(X(n))와 각각의 스피커(224) 사이에 하나의 W(z) 필터(즉, 제어 가능 필터(118))를 가질 것이다. 그에 따라, 12-가속도계 신호, 6-스피커 RNC 시스템은 72개의 W(z) 필터를 가질 수 있다. 다수의 가속도계 신호, 스피커 및 W(z) 필터 간 관계는 도 2에 도시되어 있다.
도 2는 가속도계들(208)로부터의 R개의 가속도계 신호 [X1(n), X2(n),...XR(n)] 및 스피커들(224)로부터의 L개의 스피커 신호 [Y1(n), Y2(n),...YL(n)]를 포함하도록 스케일링된 RNC 시스템(200)의 관련 부분들을 실증하는 샘플 개략도이다. 그에 따라, RNC 시스템(200)은 각각의 가속도계 신호들과 각각의 스피커들 사이에 R*L개의 제어 가능 필터(또는 W-필터)(218)를 포함할 수 있다. 일례로서, 12개의 가속도계 출력(즉, R=12)을 갖는 RNC 시스템은 6개의 2축 가속도계 또는 4개의 3축 가속도계를 채용할 수 있다. 따라서, 동일한 예에서, 안티-노이즈를 재생하기 위해 6개의 스피커(즉, L=6)를 갖는 차량은 총 72개의 W-필터를 사용할 수 있다. L개의 스피커 각각에서는, 스피커의 안티-노이즈 신호(Y(n))를 생성하기 위해 R개의 W-필터 출력이 합산된다. L개의 스피커 각각은 증폭기(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시 예에서, R개의 W-필터에 의해 필터링되는 R개의 가속도계 신호가 스피커로 전송되는 증폭된 안티-노이즈 신호(Y(n))를 발생시키기 위해 증폭기에 공급되는 전기적 안티-노이즈 신호(y(n))를 생성하기 위해 합산된다.
도 1에 도시된 ANC 시스템(104)은 또한 엔진 차수 상쇄(EOC) 시스템을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, EOC 기술은 비-음향 신호 이를테면 엔진 속도를 나타내는 RPM 신호를 차량 내부에 들리는 엔진 노이즈와 위상이 반대인 소리를 발생시키기 위해 기준으로서 사용한다. 공통 EOC 시스템들은 상쇄될 엔진 차수와 주파수가 동일한 엔진 차수 신호의 발생을 가이드하기 위해 RPM 신호를 사용하여, 그리고 안티-노이즈 신호를 생성하기 위해 그것을 적응적으로 필터링하여 안티-노이즈를 발생시키기 위해 협대역 피드포워드 ANC 프레임워크를 이용한다. 안티 노이즈는 안티 노이즈원으로부터 청취 위치 또는 에러 마이크로폰까지 2차 경로를 통해 송신된 후, 엔진에 의해 발생되고 엔진으로부터 청취 위치까지 그리고 배기관 파이프 배출구로부터 청취 위치까지 연장되는 1차 경로들에 의해 필터링되는 조합된 소리와 동일한 동일한 진폭, 그러나 반대 위상을 갖는다. 그에 따라, 에러 마이크로폰이 차량 객실에(즉, 아마도 청취 위치에 또는 그에 가깝게) 존재하는 장소에서, 엔진 차수 노이즈 및 안티-노이즈의 중첩은 에러 마이크로폰에 의해 수신되는 음향 에러 신호가 단지 엔진 및 배기관에 의해 발생되는 (이상적으로 상쇄된) 엔진 차수 또는 소음들이 아닌 소리만을 기록할 수 있도록 이상적으로 제로가 될 것이다.
공통적으로, 비-음향 센서, 예를 들어 RPM 센서가 기준으로 사용된다. RPM 센서들은 예를 들어, 회전 스틸 원판에 인접하게 배치되는 홀 효과 센서들일 수 있다. 다른 검출 원리들 이를테면 광학 센서들 또는 유도성 센서들이 채용될 수도 있다. RPM 센서로부터의 신호는 엔진 차수들 각각에 대응하는 임의의 수의 기준 엔진 차수 신호를 발생시키기 위해 가이딩 신호로서 사용될 수 있다. 기준 엔진 차수들은 EOC 시스템을 형성하는 하나 이상의 협대역 적응적 피드포워드 LMS 블록들에 의해 발생되는 노이즈 상쇄 신호들에 대한 기준을 형성한다.
도 3은 RNC 시스템(300) 및 EOC 시스템(340) 양자를 포함하는, ANC 시스템(304)의 일례를 도시한 개략적인 블록도이다. RNC 시스템(100)과 유사하게, RNC 시스템(300)은 각각 상술된 요소들(108, 112, 118, 120, 122 및 124)의 동작과 일치하는 요소들(308, 312, 318, 320, 322 및 324)을 포함할 수 있다. EOC 시스템(340)은 엔진 드라이브 샤프트의 회전을 나타내는 RPM 신호(344)(예를 들어, 사각파 신호) 또는 엔진 회전 속도를 나타내는 다른 회전 샤프트를 제공할 수 있는 RPM 센서(342)를 포함할 수 있다. 일부 실시 예에서, RPM 신호(344)는 차량 네트Ÿp 버스(도시되지 않음)로부터 획득될 수 있다. 방사된 엔진 차수들이 드라이브 샤프트 RPM에 정비례할 때, RPM 신호(344)는 엔진 및 배기 시스템에 의해 생성되는 주파수들을 나타낸다. 그에 따라, RPM 센서(342)로부터의 신호는 차량에 대한 엔진 차수들 각각에 대응하는 기준 엔진 차수 신호들을 발생시키기 위해 사용될 수 있다. 따라서, RPM 신호(344)는 각 엔진 RPM에서 방사되는 엔진 차수들의 리스트를 제공하는 RPM 대 엔진 차수 주파수의 룩업 테이블(346)과 함께 사용될 수 있다.
도 4는 룩업 테이블(346)을 생성하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 EOC 상쇄 튜닝 테이블(400)을 도시한다. 예시적인 테이블(400)은 소정의 RPM에 대한 각 엔진 차수의 주파수들(초당 사이클 단위)을 나열한다. 예시된 예에는, 네 개의 엔진 차수가 제시되어 있다. LMS 알고리즘은 입력으로 RPM을 취하고 이러한 룩업 테이블(400)에 기초하여 각 차수에 대한 사인파를 생성한다. 전술한 바와 같이, 테이블(400)에 대해 관련된 RPM은 드라이브 샤프트 RPM일 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 룩업 테이블(346)로부터 검색됨에 따라, 감지된 RPM에서 소정의 엔진 차수의 주파수가 주파수 발생기(348)에 공급되며, 이에 의해 소정의 주파수에서 사인파를 발생시킬 수 있다. 이러한 사인파는 소정의 엔진 차수에 대한 엔진 차수 노이즈를 나타내는 노이즈 신호(X(n))를 나타낸다. RNC 시스템(300)과 유사하게, 주파수 발생기(348)로부터의 이러한 소음 신호(X(n))는 라우드 스피커(324)에 대응하는 안티-노이즈 신호(Y(n))를 제공하는 적응적 제어 가능 필터(318) 또는 W-필터에 전송될 수 있다. 도시된 바와 같이, 이러한 협대역 EOC 시스템(340)의 다양한 구성요소는 에러 마이크로폰(312), 적응 필터 제어기(320) 및 2차 경로 필터(322)를 포함하는 광대역 RNC 시스템(300)과 동일할 수 있다. 스피커(324)에 의해 방송되는 안티-노이즈 신호(Y(n))는 에러 마이크로폰(312)에 아주 가까울 수 있는 청자의 귀의 위치에 실제 엔진 차수 노이즈와 실질적으로 크기는 동일하지만 이상인 안티-노이즈를 발생시킴으로써, 엔진 차수의 소리 진폭을 감소시킨다. 엔진 오더 노이즈가 협대역이기 때문에, 에러 마이크 신호(e(n))가 LMS 기반 적응 필터 제어기(320)로 전달되기 전 대역 통과 필터(350, 352)에 의해 필터링될 수 있다. 일 실시 예에서, 주파수 발생기(348)에 의해 출력된 노이즈 신호(X(n))가 동일한 대역 통과 필터 파라미터들을 사용하여 대역 통과 필터링될 때 LMS 적응 필터 제어기(320)의 적절한 동작이 활성화된다.
다수의 엔진 차수의 진폭을 동시에 감소시키기 위해, EOC 시스템(340)은 RPM 신호(344)에 기초하여 각 엔진 차수에 대한 노이즈 신호(X(n))를 발생시키기 위한 다수의 주파수 발생기(348)를 포함할 수 있다. 일례로서, 도 3은 엔진 속도에 기초하여 각 엔진 차수에 대해 고유한 노이즈 신호(예를 들어, X1(n), X2(n) 등)를 발생시키기 위한 두 개의 상기한 주파수 발생기를 갖는 2 차수 EOC 시스템을 도시한다. 두 개의 엔진 차수의 주파수가 상이하기 때문에, 통과 대역 필터들(350, 352)(각각 BPF 및 BPF2로 라벨링됨)은 상이한 고- 및 저-통과 필터 코너 주파수들을 갖는다. 주파수 발생기들의 수 및 대응하는 노이즈 상쇄 성분들은 차량의 특정 엔진에 대한 엔진 차수들의 수에 기초하여 최종적으로 달라질 것이다. 2-차수 EOC 시스템(340)이RNC 시스템(300)과 조합되어 ANC 시스템(304)을 형성할 때, 세 개의 제어 가능 필터(318)로부터 출력되는 안티-노이즈 신호들(Y(n))이 합산되어 스피커 신호(S(n))로서 스피커(324)로 전송된다. 유사하게, 에러 마이크로폰(312)으로부터의 에러 신호(e(n))는 세 개의 LMS 적응 필터 제어기(320)로 전송될 수 있다.
적응 W-필터들이 피드포워드 LMS 시스템에 의한 적응 동안 발산할 때 ANC 시스템들의 불안정성 또는 노이즈 상쇄 성능 감소로 이어질 수 있는 하나의 중요소가 발생한다. 적응 W-필터들이 적절하게 수렴할 때, 에러 마이크로폰들의 위치의 음압 수준들(및 관련 에러 신호들(e(n))이 최소화된다. 그러나, 이러한 적응 W-필터들의 하나 이상이 발산할 때에는, 대신 노이즈 부스팅이 발생할 수 있다. 일반적으로, 적응 W-필터들에서의 제1 탭들은 고진폭을 갖고, 이후의 탭들에서 진폭은 제로로 감소한다. 그러나, LMS ANC 시스템이 발산할 경우, 하나 이상의 W-필터는 이러한 특성을 가지지 않을 수 있다. 그에 따라, ANC 시스템 성능 및 안정성을 유지하기 위해 적응 필터들의 발산을 검출 및 제어하기 위한 시스템 및 방법이 채용될 수 있다. 간략하게 말하면, W-필터 값들(즉, 적응 필터 계수들)은 시간 또는 주파수 중 어느 하나의 도메인에서 미리 결정된 임계들과 비교될 수 있다. W-필터들의 값들이 이러한 임계들을 초과할 경우, 노이즈 부스팅 또는 다른 바람직하지 않은 거동을 방지하기 위해 다이버전스 완화가 채용될 수 있다. 다이버전스 완화는 예를 들어, ANC 시스템을 음소거하는 것, 발산되는 W-필터들을 제로 상태 또는 몇몇 다른 저장된 상태로 재설정하는 것, 발산되는 주파수들을 비롯한 주파수들에 누설을 추가하는 것 등을 포함할 수 있다.
도 5는 적응 W-필터들의 발산을 검출하고 ANC 시스템 성능을 최적화하기 위해 사용될 수 있는 다수의 주요 ANC 시스템 파라미터를 도시하는 차량 기반 ANC 시스템(500)의 개략적인 블록도이다. 설명의 편의를 위해,도 5에 도시된 ANC 시스템(500)이 RNC 시스템(100)과 같은 RNC 시스템의 구성요소들 및 특징들과 함께 도시되어 있다. 그러나, ANC 시스템(500)은 도 3과 관련하여 도시되고 설명된 것과 같은 EOC 시스템을 포함할 수 있다. 따라서, ANC 시스템(500)은 추가 시스템 구성요소들을 특징으로 하는, 도 1 내지 도 3과 관련하여 설명된 것들과 같은 RNC 및/또는 EOC 시스템의 개략도이다. 유사한 구성요소들의 번호는 유사한 규칙을 사용하여 매겨질 수 있다. 예를 들어, RNC 시스템(100)과 유사하게, ANC 시스템(500)은 상술된 요소들(108, 110, 112, 118, 120, 122 및 124) 각각의 동작과 일치하는 요소들(508, 510, 512, 518, 520, 522 및 524)을 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, ANC 시스템(500)은 제어 가능 필터(518)와 적응 필터 제어기(520) 사이의 경로를 따라 배치된 다이버전스 제어기(562)를 더 포함할 수 있다. 다이버전스 제어기(562)는 제어 가능 필터들(518)의 다이버전스를 검출하도록 프로그래밍된 프로세서 및 메모리(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 이는 시간 도메인 또는 주파수 도메인 중 어느 하나 또는 둘 다에서 적응 필터 값들(예를 들어, 필터 계수들)로부터의 샘플들을 분석함으로써 파라미터들을 계산하는 것을 포함할 수 있다. 이를 위해, 도 5는 신호들을 시간과 주파수 도메인 사이에서 변환하기 위한 고속 푸리에 변환(FFT) 블록들(564, 566) 및 역 고속 푸리에 변환(IFFT) 블록들(568)을 명시 적으로 도시한다. 따라서, 도 5의 변수명들은 도 1 내지 도 3에 도시된 것들에서 약간 변경된다. 대문자 변수들은 주파수 도메인에서의 신호들을 나타내는 한편, 소문자 변수들은 시간 도메인에서의 신호들을 나타낸다. 문자 "n"은 시간 도메인에서의 샘플을 표기하는 한편, 문자 "k"는 주파수 도메인에서의 빈을 표기한다. 도 5에서의 도해는 다수의 신호의 존재를 더 도시하여, R개의 기준 신호, L개의 스피커 신호 및 M개의 에러 신호를 도시한다. 아래 표는 도 5에서의 다양한 심볼 및 변수에 대한 상세한 설명을 제공한다.
심볼 정의
[n] 타임 도메인에서의 샘플
[k] 주파수 도메인에서의 빈
R 기준 노이즈 신호들의 총 차원 수
L 안티-노이즈 신호들의 총 차원 수
M 에러 신호들의 총 차원 수
r 개별 기준 노이즈 신호, r = 1 ... R
l 개별 안티-노이즈 노이즈 신호 l = 1 ... L
m 개별 에러 신호, m = 1 ... M
Figure pat00001
 타임 도메인에서의 기준 노이즈 신호들
Figure pat00002
 주파수 도메인에서의 시간 종속 기준 노이즈 신호들
Figure pat00003
 주파수 도메인에서의 추산된 2차 경로들, LxM 행렬
Figure pat00004
 시간 도메인에서의 추산된 2차 경로들, LxM 행렬
Figure pat00005
 시간 도메인에서의 2차 경로, LxM 행렬
Figure pat00006
 주파수 도메인에서의 시간 종속 1차 전파 경로들, RxM 행렬
Figure pat00007
 시간 도메인에서의 안티-노이즈 신호들
Figure pat00008
 시간 도메인에서의 에러 신호들
Figure pat00009
 주파수 도메인에서의 시간 종속 에러 신호들
도 1과 유사하게, 진동 센서(508)와 같은 노이즈 입력으로부터의 노이즈 신호
Figure pat00010
은 2차 경로 필터(522)에 의해, 전술한 바와 같이 2차 경로의 저장된 추산치들을 사용하여, 모델링된 전달 특성
Figure pat00011
로 변환 및 필터링될 수 있다. 또한, 제어 가능 필터(518)(예를 들어, W-필터)의 적응적 전달 특성
Figure pat00012
은 LMS 적응 필터 제어기(또는 간단히 LMS 제어기)(520)에 의해 제어되어 적응 필터를 제공한다. 2차 경로 필터(522)에 의해 필터링된 노이즈 신호, 및 마이크로폰(512)으로부터의 에러 신호
Figure pat00013
이 LMS 적응 필터 제어기(520)에 입력된다. 안티-노이즈 신호
Figure pat00014
은 LMS 제어기(520) 및 노이즈 신호
Figure pat00015
에 의해 적응되는, 제어 가능 필터(518)에 의해 생성된다.
다이버전스 제어기(562)는 LMS 적응 필터 제어기(520)에 의해 생성되는 제어 가능 필터(518)의 각 적응에 대한 시간 도메인 필터 계수들
Figure pat00016
및/또는 주파수 도메인 필터 계수들
Figure pat00017
을 수신할 수 있다. 또한, 다이버전스 제어기(562)는 필터 계수들을 분석함으로써 하나 이상의 파라미터를 계산할 수 있다. 하나 이상의 제어 가능 필터의 다이버전스가 검출될 경우, 다이버전스 제어기(562)는 신호, 이를테면 조절 신호를 다시 적응 필터 제어기(520)로 전송하여, 적응 필터 제어기에 발산했던 적어도 하나의 제어 가능 필터(518)의 속성들을 변경할 것을 지시할 수 있다. 예를 들어, RNC 또는 EOC 시스템들 중 어느 하나에서, 제어 가능 W-필터(518)의 다이버전스를 검출하는 것에 대한 응답은 다이버전스 제어기(562)가 예를 들어, 이전에 저장되었던 조절된 W-필터들을 사용하여 발산되는 W-필터 값들을 대체하는 것일 수 있다. 다이버전스 제어기(562)에 의한 W-필터 다이버전스의 검출에 대한 다른 응답들은 제어 가능 필터(518)를 제로들로 이루어지는 필터로 대체하는 것을 포함할 수 있으며, 이는 제어 가능 필터를 효과적으로 재설정한다. 다이버전스 제어기(562)에 의한 다른 다이버전스 완화 조치들은 발산되는 주파수들을 비롯한 주파수들에서 누설을 추가하거나, W-필터 계수들의 일부 또는 전부를 감쇠하거나, 또는 단계 크기를 감소시켜 향후 다이버전스 이벤트들의 위험을 보다 낮추는 것을 포함할 수 있다.
다이버전스 제어기(562)는 발산되는 제어 가능 W-필터들을 검출하기 위한 전용 제어기일 수 있거나 LMS 제어기(520)와 같은 ANC 시스템에서의 다른 제어기 또는 프로세서와 통합될 수 있다. 대안적으로, 다이버전스 제어기(562)는 ANC 시스템(500)에서의 다른 구성요소들과 별개인 차량(102) 내 다른 제어기 또는 프로세서로 통합될 수 있다.
도 5는 시간 및 주파수 도메인들 양자에서 처리되는 ANC 시스템을 도시하지만, 시간 도메인 처리만 이용하여 실현되는 ANC 시스템들도 가능하다. 이 경우, 2차 경로 추산은 시간 도메인에 저장되고, LMS 업데이트 또한 시간 도메인에서 일어난다. 일 실시 예에서, 다이버전스 제어기(562)에 의한 다이버전스 검출 또한 시간 도메인에서 일어날 수 있다. 다른 실시 예에서, 시간 도메인 W-필터의 FFT는 주파수 도메인 W-필터로부터의 파라미터들을 계산함으로써 다이버전스 검출을 가능하게 할 수 있다.
도 6은 ANC 시스템(500)에서의 발산되거나 잘못 적응된 제어 가능 W-필터들의 효과를 완화시키기 위한 방법(600)을 도시한 흐름도이다. 개시된 방법의 다양한 단계는 다이버전스 제어기(562)에 의해, 단독으로 또는 ANC 시스템의 다른 구성요소들과 함께 수행될 수 있다.
단계 610에서, 다이버전스 제어기(562)는 시간 도메인(즉,
Figure pat00018
) 및/또는 주파수 도메인(즉,
Figure pat00019
)에서의 하나 이상의 제어 가능 필터(518)를 나타내는 입력을 수신할 수 있다. 이를 위해, 적응 필터 제어기(520)로부터 출력되는 시간 도메인 또는 주파수 도메인 필터 계수 출력의 샘플들의 그룹이 다이버전스 제어기(562)에 의해 수신받을 수 있다. 일 실시예에서 제어 가능 W-필터는 시간 도메인에서 128 탭으로 이루어질 수 있다. 대안적인 실시 예들에서, 보다 크거나 보다 적은 필터 탭이 가능하다. 필터 값들 또는 계수들은 LMS 적응 필터 제어기(520)로부터 수신될 수 있고 제어 가능 필터(518)의 현재 적응을 나타낼 수 있다. 상술한 바와 같이, 각 제어 가능 필터(518)는 적응 필터 제어기(520)에 의해 연속적으로 적응되고 그것의 변화율은 단계 크기로 제한된다. 제어 가능 필터(518)의 업데이트율은 들어오는
Figure pat00020
및
Figure pat00021
데이터의 샘플율 및 블록 길이에 의해 설정될 수 있다. 다이버전스 제어기(562)는 각 제어 가능 필터에 대한 이러한 업데이트된 W-필터 계수들을 수신할 수 있다.
단계(620)에서, W-필터 데이터의 분석이 수행될 수 있고, 하나 이상의 파라미터가 시간 또는 주파수 도메인 중 어느 하나에서 계산될 수 있다. 필터 계수들의 분석에 기초하여 제어 가능 W-필터의 시간 도메인 버전에서 발산 또는 잘못된 적응을 검출하기위한 여러 방법이 존재한다. 일 실시 예에서, 다이버전스 제어기(562)에 의해 계산된 파라미터는 전체 제어 가능 W-필터에서의 탭들의 절대 값들의 합일 수 있다. 다른 실시 예에서, 다이버전스 제어기(562)에 의해 계산된 파라미터는 제어 가능 필터의 계수들의 후반 또는 하기와 같은 제어 가능 W-필터의 나중 부분에서의 탭들의 절대 값들의 합일 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 파라미터는 임의의 미리 결정된 진폭을 초과하는지를 결정하기 위해, 후반(또는 하기)과 같은 제어 가능 필터의 적어도 일 부분에서의 개개의 탭 값들 중 최대 값일 수 있다. 제어 가능 필터 속성 파라미터들은 또한 주파수 도메인에서도 계산될 수 있다. 주파수 도메인에서 계산된 파라미터들은 예를 들어, 주파수 범위에 걸친 위상 편차를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 다이버전스 제어기(562)에 의해 계산된 파라미터는 W-필터 계수들의 전부 또는 일 부분의 합일 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 파라미터는 제어 가능 W-필터의 주파수 범위의 적어도 일 부분에서의 W-필터 계수들의 최대 값일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 이러한 합들 또는 최대 값들은 W-필터 계수들의 실수, 허수 또는 크기를 사용하여 계산될 수 있다.
단계(620)는 또한 향후 W-필터 분석을 수행하는데 사용하기 위한 파라미터(들) 및/또는 현재 W-필터 값들을 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 현재 W-필터 직전 W-필터로부터의 파라미터(들) 또는 W-필터 데이터가 저장될 수 있다. 다른 실시 예에서, 통계적 분석은 (예를 들어, 임계를 결정하기 위해) 다수의 이전 W-필터로부터 획득된 파라미터들에 관해 수행될 수 있다. 예를 들어, 다수의 선행 W-필터로부터 획득된 파라미터의 단기 또는 장기 평균이 임계로서 또는 임계와의 비교를 위해 현재 W-필터와의 차이를 얻기 위해, 단계(630)에서 사용하기 위한 그 자체의 파라미터로서 계산 및 저장될 수 있다. 이러한 실시 예들 중 특정 실시 예에서는, 임계를 형성하기 위해 미리 결정된 이득 마진이 다수의 선행 W-필터로부터 계산된 평균 값(또는 다른 통계 값)에 추가될 수 있다. 이는 평균 값 또는 다른 통계 값에 20%, 50% 또는 100%의 이득 마진을 추가하는 것을 포함할 수 있다. 그에 따라, 다수의 선행 W-필터부터의 평균 값에 이득률(예를 들어, 120%, 150%, 200% 등)을 곱하여 임계를 얻을 수 있다. 다른 실시 예들에서, 다른 이득률들이 가능하다. 또한, 하나 이상의 제어 가능한 W-필터는 W-필터 발산을 완화시키는데 향후 사용하기 위해 저장될 수 있다.
단계(630)에서, 현재 제어 가능 W-필터로부터 계산된 파라미터는 대응하는 임계와 직접 비교될 수 있다. 현재 W-필터로부터의 파라미터가 임계를 초과할 경우, 다이버전스 제어기(562)는 다이버전스 또는 잘못된 적응이 검출되었다고 결론 지을 수 있다. 현재 W-필터로부터의 파라미터가 임계를 초과하지 않을 경우, 다이버전스 제어기(562)는 다이버전스 또는 잘못된 적응이 검출되지 않았다고 결론 지을 수 있다. 예를 들어, 다이버전스 제어기(562)는 최고 크기 주파수 도메인 W-필터 계수 값 또는 W-필터의 시간 도메인 필터 탭들의 마지막 1/10에서의 절대 값들의 평균을 계산하고 다이버전스 또는 잘못된 적응 이벤트가 발생했는지 여부를 결정하기 위해 피크 진폭 또는 합을 대응하는 임계와 비교할 수 있다. 다른 예로, 주파수 범위의 시작과 끝 사이의 위상차가 임계를 초과할 경우, 다이버전스가 검출될 수 있다.
대안적으로, 현재 W-필터로부터 계산된 파라미터는 전술된 바와 같이, 하나 이상의 이전 W-필터로부터의 동일한 파라미터의 통계 값(예를 들어, 평균 값)과 비교될 수 있다. 그 다음 현재 W 필터의 파라미터와 통계 값 사이의 차이가 임계(W 임계라 할 수 있음)와 비교될 수 있다. 그 차이가 임계를 초과할 경우, 다이버전스 제어기(562)는 다이버전스 또는 잘못된 적응이 검출되었다고 결론 지을 수 있다. 그 차이가 임계를 초과하지 않을 경우, 다이버전스 제어기(562)는 다이버전스가 검출되지 않았다고 결론 지을 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에서, 다이버전스 제어기(562)는 W-필터의 시간 도메인 필터 탭들의 마지막 1/6에서의 절대 값들의 평균을 계산하고 그것을 이전 W-필터의 W-필터의 시간 도메인 필터 탭들의 마지막 1/10에서의 절대 값들의 평균과 비교할 수 있으며, 미리 결정된 임계를 초과하는 임의의 차이는 W-필터의 다이버전스를 나타낼 수 있음에 유의한다.
하나 이상의 실시 예에서, 임계는 ANC 시스템 및 그것의 대응하는 알고리즘들의 튜닝 동안 훈련된 엔지니어들에 의해 설정되고 프로그래밍된 미리 결정된 정적 임계일 수 있다. 대안적인 실시 예들에서, 임계는 단계(620)와 관련하여 상술된 바와 같이 하나 이상의 선행 W-필터에서 획득된 파라미터의 통계적 분석으로부터 계산되는 동적 임계일 수 있다. 예를 들어, 임계는 다수의 선행 W-필터로부터 취해진 파라미터의 단- 또는 장기 평균 값일 수 있다. 또한, 평균 값은 전술된 바와 같이 이득률에 의해 증강되어 동적 임계를 설정할 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 임계는 단순히 이전 W-필터로부터의 파라미터의 값일 수 있으며, 이 또한 이득률과 곱해질 수 있다.
단계(640)를 참조하면, 임계가 초과되어 제어 가능 필터의 다이버전스를 나타낼 때, 방법은 단계(650)로 진행될 수 있다. 단계(650)에서, 완화 조치들이 발산되는 제어 가능 W-필터에 적용되어 W-필터 다이버전스의 객실 내 노이즈 부스팅 및 ANC 효과 감소를 최소화할 수 있다. 그러나, W-필터 발산이 검출되지 않을 때, 상기 방법은 임의의 완화를 건너 뛰고 단계(610)로 돌아가서 다음 필터 적응에 대응하는 새로운 W-필터 계수들로 프로세스를 반복할 수 있다.
단계(650)에서, 다이버전스 완화는 발산 또는 잘못 적응된 시간 도메인 또는 주파수 도메인 W-필터들 중 어느 하나 또는 둘 다에 적용될 수 있다. 일반적으로, 이는 발산이 검출된 적어도 하나의 제어 가능한 필터(518)의 속성들을 변경하는 것을 수반할 수 있다. 그러한 속성들은 다이버전스 제어기(562)로부터 적응 필터 제어기(520)로 전송되는 조절 신호에 부분적으로 기초하여 또는 그에 응답하여 변경될 수 있다. 특정 실시 예들에서, 카운터 측정치들이 전체 W-필터에 적용되거나 또는 주파수 도메인 W-필터에 대한 특정 주파수들에만 적용될 수 있다. (시간 또는 주파수 도메인 중 어느 하나에서) 전체 제어 가능한 W-필터에 적용될 수 있는 완화 방법들은 하나 이상의 W-필터의 필터 계수들을 제로로 재설정하여 그것이 재적응하게 하는 단계 또는 필터 계수들을 ANC 시스템의 메모리에 저장된 필터 계수 값들의 세트로 설정하는 단계를 포함할 수 있다. 메모리에 저장된 필터 계수 값들의 세트는 알려져 있는 양호한 상태의 W-필터, 이를테면 훈련된 엔지니어들에 의해 튜닝되거나 다이버전스가 검출되기 전에 제어 가능 필터로부터 획득된 W-필터로부터의 값들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 가능 필터는 예를 들어, 다이버전스 10초 또는 1분 전 갖는 필터 계수들을 사용하여 재설정될 수 있다. 대안적으로, 제어 가능 W-필터는 ANC 시스템(500)의 전원이 켜졌을 때와 같은 초기 조건으로 재설정될 수 있다. 다른 완화 기술은 발산이 검출되었을 때 ANC 시스템을 단순히 비활성화하거나 음소거하는 것일 수 있다. 일 실시 예에서, 발산했던 W-필터들 만이 비활성화되거나 제로로 설정될 수 있고 다이버전스가 검출되었을 때 적응되지 않게 될 수 있다. 일 실시 예에서, 모든 필터 탭의 진폭 또는 모든 주파수 도메인 필터 계수의 크기는 발산이 검출되었을 때 감소될 수 있다. 제어 가능 W 필터의 속성들은 이를테면 필터 계수들을 특정 값으로 설정함으로써, 직접 변경될 수 있다. 대안적으로, 제어 가능 W-필터(518)의 속성들은 간접적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 발산이 검출되었을 때 다이버전스 제어기(562)로부터의 조절 신호에 응답하여 모든 주파수에서의 누설 값이 적응 필터 제어기(520)에 의해 증가될 수 있다.
단지 주파수 도메인 접근법에 적응되는 카운터 측정치들은 발산되는 주파수들의 또는 그 부근의 W-필터 계수들을 감쇠시키는 것 또는 발산되는 주파수들의 또는 그 부근의 누설 값을 추가 또는 감소시키는 것을 포함할 수 있다. 주파수 도메인에서 적용되는 완화에 대한 일 실시 예에서, 다이버전스 제어기(562)는 입력 신호들
Figure pat00022
및
Figure pat00023
또는 그것들의 주파수 도메인 대응물들 상에노치 또는 대역 거절 필터를 추가함으로써, 단계(630)에서 식별되는 불안정한 발산되는 주파수들을 적응적으로 노칭 아웃할 수 있다. 이는 적응 필터 제어기(520)가 ANC 시스템(500)의 향후 동작에서 문제가 되는 주파수 범위에서 W-필터들의 크기를 증가시키는 것을 방지할 수 있다. 이는 선택적으로 위에서 간략하게 서술된 W-필터들의 재설정 또는 이러한 불안정한 발산되는 주파수들 또는 모든 주파수에서의 누설의 사용을 동반할 수 있다.
전술한 바와 같이, 하나 이상의 추가의 실시 예에서, 최고 크기 W-필터 계수가 미리 결정된 임계를 초과할 때와 같이, 다이버전스가 검출되었을 때 LMS 적응 필터 제어기(520)에서 누설 값이 증가될 수 있다. 적응 필터 제어기(520)의 누설 값을 증가시키는 것은 제어 가능 w-필터(518)의 크기를 감소시킬 수 있다. 이러한 누설 값은 최고 크기 W-필터 계수가 여전히 미리 결정된 임계를 초과하는 한, 도 6에 도시된 프로세스 흐름을 통한 각 반복마다 미리 결정된 양만큼 연속적으로 증가될 수 있다. 최고 크기 W-필터 계수가 더 이상 미리 결정된 임계를 초과하지 않으면, 누설 값은 최고 크기 W-필터 계수가 더 이상 미리 결정된 임계를 초과하지 않는 한 도 6에 도시된 프로세스 흐름을 통한 후속 반복 동안 미리 결정된 양만큼 감소될 수 있다. 적응 필터 제어기(520)의 누설 값을 감소시키는 것은 제어 가능 W-필터(518)의 크기를 증가시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 적응 필터 제어기의 누설 값은 임계에 관한 필터 계수들의 크기에 기초하여 연속적으로 위아래로 조절될 수 있다.
일 실시 예에서, 임의의 W-필터들 중 최고 크기 W-필터 계수가 미리 결정된 임계를 초과할 때 ANC 시스템(500)에서의 모든 W-필터에 대해 누설이 증가된다. 다른 실시 예에서, 특정 스피커와 연관된 임의의 W-필터들 중 최고 크기 W-필터 계수가 미리 결정된 임계를 초과할 때 해당 스피커에 대한 모든 W-필터에 관해 누설이 증가된다. LMS 제어기(520)는 다이버전스 제어기(562)로부터 조절 신호를 수신 한 것에 응답하여 누설 값을 증가 또는 감소시키도록 지시될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제어 가능 필터들(518) 중 하나 이상에 대한 누설 값을 조절하는 것은 W-필터 계수들의 크기에 간접적으로 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 누설을 증가시키는 것은 일반적으로 필터 계수들의 크기를 감소시킬 수 있는 반면, 누설을 감소시키는 것은 일반적으로 필터 계수들의 크기를 증가시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 스피커(512) 및 노이즈 입력(예를 들어, 각 엔진 차수 또는 진동 센서)의 각 조합에 대해 하나의 제어 가능 W-필터가 존재한다. 따라서, 12-가속도계, 6-스피커 RNC 시스템은 72개의 W-필터(즉, 12 x 6 = 72)를 가질 것이고 5-엔진 차수, 6-스피커 EOC 시스템은 30개의 W-필터(즉, 5 x 6 = 30)를 가질 것이다. 도 6에 도시된 방법(600)은 필요한 계산 전력을 감소시키기 위해 모든 새로운 W-필터 세트가 계산된 후 또는 덜 빈번하게 수행될 수 있어, CPU 사이클을 절감한다.
도 7은 주파수 도메인 임계 비교의 예시적인 분석을 도시한다. ANC 시스템(500)은 각각의 제어 가능한 필터에 대한 임계 한계들의 세트(즉, W 임계)를 저장할 수 있다. 보통 운전 조건들 하에서는, 모든 제어 가능 W 필터 지점이 W 임계보다 적다. 발산 또는 잘못 적응된 운전 조건들 하에서는, W-필터의 하나 이상의 계수가 W 임계를 초과한다. 다이버전스 제어기(562)는 적응 필터 제어기(520) 또는 다이버전스 제어기(562)가 대응책들을 적용할 수 있도록 어느 W-필터가 그리고/도는 W-필터의 어느 빈들이 W 임계를 초과했는지를 검출하여 나타낼 수 있다.
도 1, 3 및 5는 각각 LMS 기반 적응 필터 제어기들(120, 320 및 520)을 도시하지만, 최적의 제어 가능 W-필터들(118, 318 및 518)을 적응시키거나 생성하는 다른 방법들 및 디바이스들이 가능하다. 예를 들어, 하나 이상의 실시 예에서, 신경망이 LMS 적응 필터 제어기들 대신에 W-필터들을 생성하고 최적화하기 위해 채용될 수 있다. 다른 실시 예들에서는, 기계 학습 또는 인공 지능이 LMS 적응 필터 제어기들 대신에 최적의 W-필터들을 생성하기 위해 사용될 수 있다.
앞에서의 명세에서, 본 발명의 기술 요지가 특정 대표적인 실시 예들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 청구항들에 제시될 바와 같이 본 발명의 기술 요지의 범위에서 벗어나지 않고, 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있다. 본 명세서 및 도면들은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것이고, 수정은 본 발명의 기술 요지의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 따라서, 본 발명의 기술 요지의 범위는 단지 설명된 예들이 아니라 청구항들 및 그것들의 법적 균등물들에 의해 결정되어야 한다.
예를 들어, 임의의 방법 또는 프로세스 청구항들에 나열되는 단계들은 임의의 순서로 실행될 수 있고 청구항들에 제시된 특정 순서로 제한되지 않는다. 식들은 신호 노이즈들의 영향을 최소화하도록 필터로 구현될 수 있다. 또한, 임의의 장치 청구항들에 나열되는 구성요소들 및/또는 요소들은 다양한 순열로 조립되거나 그 외 동작 가능하게 구성될 수 있고 그에 따라 청구항들에서 나열되는 특정 구성으로 제한되지 않는다.
해당 기술분야에서의 통상의 기술자들은 기능적으로 균등의 처리 단계들이 시간 또는 주파수 도메인 중 어느 하나에서 착수될 수 있음을 이해한다.　 따라서, 도면들, 특히 도 1 내지 도 3에 각 신호 처리 블록에 대해 명시적으로 언급되지 않더라도, 신호 처리는 시간 도메인, 주파수 도메인 또는 이들의 조합 중 어느 하나에서 발생할 수 있다.　 또한, 다양한 처리 단계가 통상적인 디지털 신호 처리 면에서 설명되었지만, 균등의 단계들이 본 개시의 범위에서 벗어나지 않고 아날로그 신호 처리를 사용하여 수행될 수 있다.
이점들, 장점들 및 문제들에 대한 해결책들이 특정 실시 예들에 관하여 상술되었다. 그러나, 임의의 이점, 장점, 문제들에 대한 해결책 또는 특정 이점, 장점 또는 해결책을 발생시키거나 보다 두드러지게 만들 수 있는 임의의 요소가 임의의 또는 모든 청구항의 임계적인, 필수적인 또는 본질적인 특징들 또는 구성요소들인 것으로 여겨지지는 않아야 한다.
용어들 "포함하다", "포함한다", "포함하는", "갖는", "포함한", "포함하는" 또는 이들의 임의의 어미 변화는 비배타적인 포함을 언급하는 것으로 의도되며, 그에 따라 요소들의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 물품, 조성 또는 장치가 그러한 나열된 요소들을 포함할 뿐만 아니라, 명시적으로 나열되지 않은 또는 그러한 프로세스, 방법, 물품, 조성 또는 장치에 내재되는 다른 요소들도 포함할 수 있게 된다. 본 발명의 청구 요지의 실시에 사용되는 상술된 구조들, 배열들, 응용 분야들, 비율들, 요소들, 자재들 또는 구성요소들의 그 외 다른 조합들 및/또는 변경들은 그의 일반적인 원리들에서 벗어나지 않고 달라지거나 그 외 특히 특정 환경들, 제조 사양들, 설계 파라미터들 또는 다른 동작 요건들에 적응될 수 있다.

Claims (20)

  1. 액티브 노이즈 상쇄(ANC, active noise cancellation) 시스템의 안정성을 제어하기 위한 방법으로서,
    적응 필터 제어기로부터, 적어도 하나의 제어 가능 필터에 대응하는 필터 계수들을 수신하는 단계;
    상기 필터 계수들의 적어도 일 부분의 분석에 기초하여 파라미터를 계산하는 단계;
    상기 파라미터와 임계의 비교에 기초하여 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하는 단계; 및
    발산했던 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 속성들을 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제어 가능 필터는 복수의 계수를 포함하며, 상기 파라미터는 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터에서의 상기 계수들의 적어도 일 부분의 절대 값들의 합인, 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제어 가능 필터는 복수의 계수를 포함하며, 상기 파라미터는 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터에서의 상기 계수들의 적어도 일 부분의 최대 값인, 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 파라미터와 임계의 비교에 기초하여 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하는 단계는 상기 파라미터가 상기 임계를 초과할 때 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 임계는 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 하나 이상의 선행하는 적응에서의 필터 계수들로부터 계산되는 상기 파라미터의 통계적 분석으로부터 계산되는 동적 임계인, 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 임계는 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터에 이득률을 곱하는 다수의 선행하는 적응으로부터 취해지는 상기 파라미터의 평균 값인, 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 파라미터와 임계의 비교에 기초하여 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하는 단계는:
    상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 현재 적응으로부터의 상기 파라미터를 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 하나 이상의 이전 적응으로부터의 동일한 파라미터의 평균 값과 비교하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 현재 적응으로부터의 상기 파라미터와 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 하나 이상의 이전 적응으로부터의 상기 평균 값 간 차이가 임계를 초과할 때 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 발산했던 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 속성들을 변경하는 단계는 상기 ANC 시스템 및 발산했던 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터 중 적어도 하나를 비활성화시키는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 청구항 1에 있어서, 발산했던 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 속성들을 변경하는 단계는 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 필터 계수들을 제로로 재설정하는 단계 및 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터가 재적응할 수 있게 하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 청구항 1에 있어서, 발산했던 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 속성들을 변경하는 단계는 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 필터 계수들을 상기 ANC 시스템의 메모리에 저장된 필터 계수 값들의 세트로 재설정하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 청구항 1에 있어서, 발산했던 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 속성들을 변경하는 단계는 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하는 것에 응답하여 상기 적응 필터 제어기의 누설 값을 증가시키는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 적응 필터 제어기의 상기 누설 값은 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 발산되는 주파수들에서 증가되는, 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 최고 크기 필터 계수가 미리 결정된 임계 아래로 떨어질 때 상기 적응 필터 제어기의 상기 누설 값을 감소시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 액티브 노이즈 상쇄(ANC) 시스템으로서,
    적응적 전달 특성 및 센서로부터 수신되는 노이즈 신호에 기초하여 안티-노이즈 신호를 발생시키도록 구성된 적어도 하나의 제어 가능 필터로서, 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 적응적 전달 특성은 필터 계수를의 세트로 특징지어지는, 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터;
    상기 노이즈 신호 및 차량의 객실에 위치되는 마이크로폰으로부터 수신되는 에러 신호에 기초하여 상기 필터 계수들의 세트를 적응시키도록 프로그래밍된, 프로세서 및 메모리를 포함하는 적응 필터 제어기; 및
    적어도 상기 적응 필터 제어기와 통신하는 다이버전스 제어기를 포함하며, 프로세서 및 메모리를 포함하는 상기 다이버전스 제어기는:
    상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 적응적 전달 특성의 현재 적응에 대응하는 상기 필터 계수들의 세트를 수신하도록;
    상기 필터 계수들의 세트의 적어도 일 부분의 분석에 기초하여 파라미터를 계산하도록; 그리고
    상기 파라미터와 임계의 비교에 기초하여 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하도록 프로그래밍되는, ANC 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 임계는 상기 ANC 시스템에 대해 프로그래밍된 미리 결정된 정적 임계인, ANC 시스템.
  16. 청구항 14에 있어서, 상기 다이버전스 제어기는 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 현재 적응으로부터 계산된 상기 파라미터와 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 하나 이상의 이전 적응으로부터의 동일한 파라미터의 평균 값 간 차이가 상기 임계를 초과할 때 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하도록 프로그래밍되는, ANC 시스템.
  17. 청구항 14에 있어서, 상기 다이버전스 제어기는 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하는 것에 응답하여 상기 적응 필터 제어기의 누설 값을 증가시키도록 더 프로그래밍되는, ANC 시스템.
  18. 액티브 노이즈 상쇄(ANC)를 위해 프로그래밍된 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 구현되는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    적응 필터 제어기로부터, 적어도 하나의 제어 가능 필터의 현재 적응에 대응하는 필터 계수들의 세트를 수신하기 위한 명령들;
    상기 필터 계수들의 적어도 일 부분의 분석에 기초하여 파라미터를 계산하기 위한 명령들;
    상기 파라미터와 임계의 비교에 기초하여 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하기 위한 명령들; 및
    상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하는 것에 응답하여 상기 현재 적응 동안 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 적응적 전달 특성을 변경하기 위한 명령들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하기 위한 명령들은 시간 도메인에서, 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 발산되는 주파수들을 검출하기 위한 명령들을 포함하고;
    상기 적응적 전달 특성을 변경하기 위한 명령들은, 상기 시간 도메인에서, 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 상기 발산되는 주파수들을 제로로 재설정하거나, 상기 발산되는 주파수들에서의 상기 필터 계수들을 감쇠시키거나, 또는 상기 발산되는 주파수들에서의 상기 적응 필터 제어기의 누설 값을 증가시키기 위한 명령들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  20. 청구항 18에 있어서, 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 다이버전스를 검출하기 위한 명령들은 주파수 도메인에서, 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 발산되는 주파수들을 검출하기 위한 명령들을 포함하고;
    상기 적응적 전달 특성을 변경하기 위한 명령들은 주파수 도메인에서, 마이크로폰으로부터 수신된 에러 신호 및 메모리에 저장된 상기 적어도 하나의 제어 가능 필터의 이전 적응으로부터의 필터 계수들을 사용하여 상기 발산되는 주파수들을 노칭 아웃(notching out)하기 위한 명령들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
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