KR20220091152A - 차량용 능동 소음 제어 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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이강덕
이명옥
조문환
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 차량 내에서 한 탑승자가 다른 탑승자의 음성을 듣기 어렵게 하여 프라이버시 보호가 가능한 차량용 능동 소음 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 능동 소음 제어 방법은, 제1 좌석에 대응되는 마이크를 통해 입력된 제1 마이크 신호를 기반으로 노이즈 레벨을 제1 판단하는 단계; 상기 제1 마이크 신호를 기반으로 생성되는 마스킹 음향 신호의 출력 여부 및 크기를 상기 노이즈 레벨 및 상기 제1 마이크 신호의 레벨을 기반으로 제2 판단하는 단계; 및 상기 제2 판단에 대응하여 상기 마스킹 음향 신호를 제2 좌석의 헤드레스트 스피커를 통해 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

차량용 능동 소음 제어 장치 및 그 제어 방법{ACTIVE NOISE CONTROL APPARATUS AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 차량 내에서 한 탑승자가 다른 탑승자의 음성을 듣기 어렵게 하여 프라이버시 보호가 가능한 차량용 능동 소음 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
차량 제조사에서는 지금까지 차량 실내 노이즈의 저감을 위해 많은 노력을 기울여 왔다. 이러한 노력의 일환으로 차음재나 제진재의 추가나 개량과 같은 수동적(passive) 방식 외에, 소음의 반대 위상을 갖는 음향을 생성하여 소음과 중첩시키는 방법으로 소음을 저감하는 능동 소음 제어 방식도 도입되었다.
최근에는 이러한 능동 소음 제어 방식을 로드 노이즈와 같은 차량 외부에서 유입되는 소음 제어 이외에 탑승자간 소음 차단에 적용하는 방식도 연구되고 있다. 이를 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 마스킹 음향을 이용한 차량용 능동 소음 제어 형태의 일례를 나타낸다.
도 1에서는 쇼퍼 드리븐(Chauffeur-driven) 차량에 운전자와 후석 탑승자가 동승한 상황에서 후석 탑승자가 전화 통화를 할 경우를 가정한다. 이러한 경우, 후석 탑승자는 프라이버시 보호 목적상 자신의 통화 내용이 운전자에게 들리는 것을 원하지 않는 경우가 많다.
따라서, 후석에 배치된 마이크로 탑승자의 음성을 입력받고, 음성을 주파수 대역별 음성 신호 크기를 분석하여 이를 상쇄하기 위한 반대위상 음향(즉, 마스킹 음향)을 생성하여 운전석 헤드레스트에 장착된 스피커로 출력할 수 있다. 따라서, 탑승자의 음성과 마스킹 음향이 중첩됨에 따라 상쇄가 이루어져 운전자가 탑승자의 통화 내용을 알기 어렵게 할 수 있다.
그런데, 상술한 방식에서는 후석 탑승자가 발화 중이 아님에도 공조 동작음, 노면 소음이나 윈도우 개방으로 인한 주변 소음 등의 노이즈가 마이크로 유입되는 경우에도 마스킹 음향이 출력되므로, 운전자의 청각적 피로감을 유발할 수 있는 문제가 있다.
본 발명은 보다 효과적으로 탑승자의 음성을 운전자가 듣기 어렵게 할 수 있는 차량용 능동 소음 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
특히, 본 발명은 주변 소음의 크기를 고려하여 마스킹 음향을 제어할 수 있는 차량용 능동 소음 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 능동 소음 제어 방법은, 제1 좌석에 대응되는 마이크를 통해 입력된 제1 마이크 신호를 기반으로 노이즈 레벨을 제1 판단하는 단계; 상기 제1 마이크 신호를 기반으로 생성되는 마스킹 음향 신호의 출력 여부 및 크기를 상기 노이즈 레벨 및 상기 제1 마이크 신호의 레벨을 기반으로 제2 판단하는 단계; 및 상기 제2 판단에 대응하여 상기 마스킹 음향 신호를 제2 좌석의 헤드레스트 스피커를 통해 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 능동 소음 제어 장치는, 제1 좌석에 대응되는 마이크; 상기 마이크를 통해 입력된 제1 마이크 신호를 기반으로 마스킹 음향 신호를 생성하는 능동 소음 제어기; 및 제2 좌석에 배치되며, 상기 마스킹 음향 신호에 대응되는 음향을 출력하는 헤드레스트 스피커를 포함하되, 상기 능동 소음 제어기는 상기 제1 마이크 신호를 기반으로 노이즈 레벨을 판단하고, 상기 마스킹 음향 신호의 출력 여부 및 크기를 상기 노이즈 레벨 및 상기 제1 마이크 신호의 레벨을 기반으로 판단할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 차량용 능동 소음 제어 장치는 보다 효과적인 음성 차단으로 차량 내에서 프라이버시 보호가 가능하다.
특히, 본 발명은 본 발명은 주변 소음의 크기를 고려하여 실제 탑승자의 발화가 있을 경우에만 마스킹 음향이 출력되도록 하며, 마스킹 음향의 크기를 소음 레벨에 대응하여 제어하므로 마스킹 음향을 듣게 되는 운전자의 청각을 보호할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 마스킹 음향을 이용한 차량용 능동 소음 제어 형태의 일례를 나타낸다.
도 2는 일 실시예에 따른 능동 소음 제어 장치의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 발화가 아닌 주변 노이즈에 의해 마스킹 음향이 출력되는 형태의 일례를 나타낸다.
도 4는 일 실시예에 따른 주변 노이즈를 고려한 마스킹 음향이 출력되는 형태의 일례를 나타낸다.
도 5는 노이즈 레벨의 변화 형태의 일례를 나타낸다.
도 6은 일 실시예에 따른 능동 소음 제어 장치 구성의 일례를 나타낸다.
도 7는 일 실시예에 따른 노이즈 레벨 판단부 구성의 일례를 나타낸다.
도 8은 다른 실시예에 따른 능동 소음 제어 장치 구성의 일례를 나타낸다.
도 9는 실시예들에 따른 능동 소음 제어 장치의 제어 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
이하의 기재에서, 발화하는 탑승자는 후석 탑승자로 가정하고, 발화 내용의 인식을 막기 위해 마스킹 음향을 듣게 되는 탑승자는 운전석에 탑승한 운전자인 것으로 가정한다.
도 2는 일 실시예에 따른 능동 소음 제어 장치의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 후석 탑승자(10)가 발화하면, 발화 음성(r(n))이 실내에서 공기 중으로 전파됨과 함께 레퍼런스 마이크(110)로 입력된다. 레퍼런스 마이크(110)는 후석 발화자의 발화 음성을 입력받기 적합한 위치, 예컨대, 후석 루프 등에 배치될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
레퍼런스 마이크(110)에 입력된 발화 음성은 마이크 신호(s(n))로 전환되어 능동 소음 제어기(140)로 입력된다. 제어기(140)는 마이크 신호(s(n))를 이용하여 마스킹 음향 신호(y(n))를 생성하고, 이를 스피커(130)로 전달한다. 이때, 스피커(130)는 운전석 헤드레스트에 배치된 스피커(130)인 것이 바람직하며, 제어기(140)와 스피커(130) 사이에 오디오 앰프(미도시)가 배치될 수도 있다. 스피커(130)에서는 출력되는 마스킹 음향 신호(y(n))는 스피커(130)와 운전석의 특정 위치(즉, 운전자의 귀 위치) 사이의 음향 경로 특성(즉, 2차 경로: Secondary Path, S(z))이 반영되어 마스킹 음향(Anti-Noise, ys(n))이 운전자의 귀로 전달된다.
마스킹 음향(ys(n))이 전달될 동안, 발화 음성(r(n))은 실내 공간에서 전파되면서 후석에서 운전석까지의 음향 경로 특성(즉, 1차 경로: Primary Path, P(z))이 반영되어 노이즈(즉, Noise, d(n))로 운전자에게 전달된다.
결국, 운전자의 귀에는 노이즈(d(n))와 마스킹 음향(ys(n))이 중첩된 음향이 들리게 되어, 노이즈(d(n))를 식별하기 어렵게 된다.
노이즈(d(n))와 마스킹 음향(ys(n))이 중첩 상쇄되고 남은 잔향, 즉, 에러는 에러 마이크(120)로 입력되어 에러 마이크 신호(e(n))로 제어기(140)에 피드백된다. 제어기(140)는 마이크 신호에서 제어 오차를 검출하여 제어 오차를 최소화하는 방향으로 마스킹 음향 신호 출력을 위한 필터를 적응적으로 선택할 수 있다. 여기서, 제어 오차의 검출은 제어기(140)에서 마스킹 음향 신호가 출력된 후부터 스피커(130)를 거쳐 에러 마이크(120)로 입력되기까지 모든 전달 경로의 특성을 모두 포함하는 전달함수(
Figure pat00001
)를 구하고, 마이크 신호(s(n))에 해당 전달 함수를 적용한 후 에러 마이크 신호(e(n))와 비교하는 방식(예컨대, LMS: Least Mean Square 알고리즘)으로 수행될 수 있다.
전달 경로의 특성에 고려되는 요소로는 DAC, 재합성 필터(reconstruction filter), 앰프(audio amp), 스피커(130), 스피커(130)로부터 에러 마이크(120)까지의 음향 경로(acoustic path from SPKR to eMIC), 마이크 프리앰프(MIC preamp), 주파수 중복방지 필터(antialiasing filter), ADC 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 전달 함수는 미리 계산과 실험 검증 및 튜닝을 통해 준비되어 있는 것이 바람직하다.
상술한 능동 소음 제어 장치는 별도의 스위치를 통해 마스킹 음향의 출력 여부를 탑승자가 결정할 수 있도록 할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 능동 소음 제어 장치가 활성화될 경우, 탑승자의 휴대 단말에 대한 핸즈프리 기능은 비활성화되는 것이 바람직하다.
그런데, 도 2를 참조하여 전술한 능동 소음 제어 장치에서는, 탑승자의 발화가 이루어지지 않는 구간에서도 주변 노이즈에 의해 마스킹 음향이 출력될 수 있다. 이러한 상황을 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 발화가 아닌 주변 노이즈에 의해 마스킹 음향이 출력되는 형태의 일례를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 능동 소음 제어기 기능이 활성화됨에 따라, 미리 설정된 배경 음원(예컨대, 물흐르는 소리, 새 소리와 같은 자연의 소리 등)이 연속 재생됨과 함께 마이크 신호에 대응하여 마스킹 음향이 출력될 수 있다. 그런데, 탑승자가 발화하는 발화 구간 이외의 구간에서도 노면 소음, 공조기 작동음, 윈도우 오픈에 의한 외부 소음 등의 유입으로 마스킹 음향이 지속적으로 출력될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 실시예들에서는 차량 실내에서 발화하는 탑승자의 프라이버시 보호를 위한 능동 소음 제어를 수행함에 있어 주변 소음을 기반으로 소음 레벨을 판단하고, 마이크 신호가 소음 레벨보다 큰 경우 마스킹 음향이 출력되도록 하여 발화가 이루어지지 않는 구간에서는 마스킹 음향의 출력을 방지할 것을 제안한다. 또한, 마스킹 음향의 크기는 소음 레벨만큼 저감하여 마스킹 음향에 의한 다른 탑승자의 청각 부담을 줄일 것을 제안한다.
실시예들에 따른 제어 개념을 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 일 실시예에 따른 주변 노이즈를 고려한 마스킹 음향이 출력되는 형태의 일례를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 배경 음원은 도 3의 경우와 동일하게 출력되며, 주변 노이즈를 고려한 노이즈 레벨보다 마이크 신호의 레벨이 높은 발화 구간에서만 마스킹 음향이 출력될 수 있다. 이때, 도 3의 경우에서는 기존 주변 노이즈까지 모두 포함하는 마이크 신호에 의해 마스킹 음향의 크기가 결정되었으나, 실시예에 따르면 주변 노이즈를 고려한 노이즈 레벨만큼 마스킹 음향이 레벨 다운되어 운전자의 청각적 불편함이 저감될 수 있다.
도 5는 노이즈 레벨의 변화 형태의 일례를 나타낸다.
도 5에 도시되는 그래프에서 가로축은 시간을, 세로축은 마이크 신호의 레벨(크기)을 각각 나타낸다.
도 5를 참조하면, 전반에는 발화 구간을 제외하면 일정 수준의 노이즈 레벨(NLn)이 유지되나, 소음 환경 변화 시점부터는 노이즈 레벨이 증가(NLn + 1)한다. 예컨대, 이러한 상황은 윈도우를 닫고 운행하던 중 소음 환경 변화 시점에 윈도우 오픈에 따라 차량 외부의 주변 소음이 유입되는 상황일 수 있다. 이와 같이, 노이즈 레벨이 증가한 상태에서는 증가한 노이즈 레벨만큼 마스킹 음향의 출력 레벨을 낮추어도 충분히 프라이버시 보호라는 목적 달성이 가능하다.
이와 같이, 노이즈 레벨은 상황마다 변화하므로, 적절히 노이즈 레벨을 판단할 방법이 요구되며, 이를 위한 능동 소음 제어 장치 구성을 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
도 6은 일 실시예에 따른 능동 소음 제어 장치 구성의 일례를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 능동 소음 제어 장치는 레퍼런스 마이크(110), 에러 마이크(120), 스피커(130), 능동 소음 제어기(140) 및 오디오 앰프(150)를 포함할 수 있다.
레퍼런스 마이크(110)에서 입력된 마이크 신호는 전처리 과정, 즉, 능동 소음 제어기(140)의 주파수 중복방지 필터(Anti-Aliasing Filter, 141)를 거쳐 ADC(142)에서 디지털 신호로 전환될 수 있다.
전처리 과정을 거친 마이크 신호는 디지털 HPF(High Pass Filter, 143) 및 디지털 LPF(Low Pass Filter, 144)를 거쳐 사람의 음성 대역만 추출될 수 있다.
또한, 전처리 과정을 거친 마이크 신호는 노이즈 레벨 판단부(143)로도 입력될 수 있으며, 노이즈 레벨 판단부(143)는 주변 소음에 따른 노이즈 레벨을 판단할 수 있다. 노이즈 레벨 판단부(143)의 동작은 도 7을 참조하여 보다 상세히 후술하기로 한다.
ANC(Active Noise Control) 알고리즘(145)은 음성 대역에 해당하는 신호를 기반으로 마스킹 음향 신호(y(n))를 생성하되, 노이즈 레벨 판단부(143)가 판단한 노이즈 레벨에 따라 마스킹 음향 신호(y(n))의 출력 여부 및 마스킹 음향 신호(y(n))의 크기를 결정할 수 있다.
마스킹 음향 신호(y(n))는 디지털 LPF(146)와 오디오 앰프(150)를 거쳐 스피커(130)로 출력될 수 있으며, 에러 마이크(120)를 통해 수집된 에러 신호(e(n))는 다시 마이크 전처리 과정, 즉, 주파수 중복 방지 필터(147)를 거쳐 ADC(148)에서 디지털 신호로 변환되어 디지털 LPF(146)의 적응적 선정에 이용될 수 있다. 여기서, 오디오 앰프(150)는 AVN(Audio/Video/Navigation) 시스템의 멀티미디어 음향 출력을 위한 앰프일 수 있으나, 능동 소음 제어를 위한 별도의 앰프일 수도 있다.
도 7는 일 실시예에 따른 노이즈 레벨 판단부 구성의 일례를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 노이즈 레벨 판단부(143)는 평균 음압 연산부, 평균 음압 저장부 및 기저 레벨 판단부를 포함할 수 있다.
평균 음압 연산부는 전처리된 마이크 신호를 기반으로 제1 주기(예컨대, 1초)마다 평균 음압을 연산한다.
평균 음압 저장부는 평균 음압 연산부가 연산한 평균 음압을 기 설정된 개수(N)만큼 저장하며, 기 설정된 개수의 평균 음압이 저장된 경우 먼저 들어온 평균 음압을 폐기할 수 있다. 이를 위해, 평균 음압 저장부는 FIFO(First In First Out) 방식으로 평균 음압을 관리할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제1 주기가 1초이고, N이 20인 경우, 평균 음압 저장부는 연속으로 20초 동안 1초 단위의 평균 음압 정보를 저장하게 된다.
기저 레벨 판단부는 제2 주기마다 평균 음압 저장부에 저장된 기 설정된 개수의 평균 음압을 크기 순으로 배열하고 하위 일정 범위(예컨대, 하위 20%)의 평균을 구하여 기저 레벨로 결정할 수 있다. 이때, 제2 주기는 제1 주기보다는 크되, N*제1 주기보다는 짧은 시간인 것이 바람직하다. 이는 제2 주기가 지나치게 길면 환경 변화에 신속히 대응이 어려우며, 제2 주기가 너무 짧으면 발화 구간 전체가 제2 주기에 해당하여 노이즈 레벨이 너무 크게 설정될 수 있기 때문이다.
예컨대, 제1 주기는 1초, N은 20, 제2 주기가 5초라 하면, 기저 레벨 판단부는 최근 20초 동안 1초마다 판단된 평균 음압을 기반으로, 5초마다 기저 레벨을 판단할 수 있다. 이러한 경우, 20초라는 비교적 긴 시간동안 발화 구간이 아닌 구간이 충분히 포함될 수 있으며, 그보다 짧은 5초마다 기저 레벨이 판단되므로 환경 변화도 충실히 추종할 수 있게 된다.
기저 레벨 판단부에서 처음 평균 음압 저장부에 저장된 데이터를 기반으로 기저 레벨을 결정하기 전에는 미리 설정된 초기 값을 이용할 수 있다. 초기 값은 정차 상태에서 미리 튜닝한 값일 수 있으며, 노이즈 레벨 판단부(143)는 기저 레벨에 미리 설정된 값(마진)을 더하여 노이즈 레벨을 최종 결정할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 노이즈 레벨은 예측 결과를 활용할 수도 있다. 이를 위한 장치 구성으로 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 다른 실시예에 따른 능동 소음 제어 장치 구성의 일례를 나타낸다.
도 8에서는 도 6의 구성 대비 AVN 시스템(160), 공조 제어기(170), ADAS 제어기(180)를 더 포함하며, 능동 소음 제어기(140)의 노이즈 레벨 판단부(143)가 능동 소음 제어기(140')의 노이즈 레벨 예측/판단부(143')로 변경된 점을 제외하면 나머지 구성 요소는 동일하다. 따라서, 도 8의 구성은 도 6과 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 8을 참조하면, 노이즈 레벨 예측/판단부(143')는 AVN 시스템(160), 공조 제어기(170), ADAS 제어기(180) 등으로부터 노이즈 레벨 예측에 필요한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 능동 소음 제어기(140')는 CAN(Controller Area Network), CAN-FD(Flexible Data-rate), LIN(Local Interconnect Network), 이더넷 등 차량 통신 프로토콜을 지원하는 모뎀(미도시)을 구비하여, 다른 제어기들(160, 170, 180)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 이를 통해, 노이즈 레벨 예측/판단부(143')는 AVN 시스템으로부터 전방 도로 정보, 교통 상황 정보 등을 수신할 수 있으며, 공조 제어기(170)로부터 공조 작동 상태 변화에 대한 정보를 수신할 수 있고, ADAS 제어기(180)로부터 차량 거동 변화에 대한 정보를 수신할 수 있다. 물론, 이러한 정보는 예시적인 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도시되지는 않았으나 바디 제어기 등으로부터 윈도우 상태에 대한 정보를 수신할 수도 있다.
노이즈 레벨 예측/판단부(143')는 상술한 정보를 기반으로 미리 주변 노이즈의 변화를 예측하고, 마이크 신호의 누적된 평균 음압 정보와 함께 예측 정보를 활용하여 노이즈 레벨을 가변적으로 설정할 수 있다. 예컨대, 외부 제어기들(160, 170, 180)로부터 수신된 정보의 변화가 일정 범위 이내인 경우 노이즈 레벨 판단에 있어서 제2 주기를 디폴트 주기보다 길게 설정하고, 수신된 정보의 변화가 일정 범위를 초과하면 제2 주기를 디폴트 주기보다 짧게 변경할 수도 있다. 아울러, 노이즈 레벨 예측/판단부(143')는 외부 제어기들(160, 170, 180)로부터 수신된 정보와 노이즈 레벨의 관계를 학습하여 노이즈 레벨을 판단할 수도 있다.
지금까지 설명한 실시예들에 따른 능동 소음 제어 장치의 동작 과정을 순서도로 정리하면 도 9와 같다.
도 9는 실시예들에 따른 능동 소음 제어 장치의 제어 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 9를 참조하면, 능동 소음 제어기(140, 140')에서 마이크 신호를 기반으로 노이즈 레벨이 판단되거나, 다른 제어기로부터 획득된 정보를 기반으로 노이즈 레벨이 예측될 수 있다(S910).
능동 소음 제어기(140, 140')는 마이크 신호 레벨이 예측되거나 판단된 노이즈 레벨보다 큰지 여부를 판단하여(S920), 마이크 신호 레벨이 더 큰 경우(S920의 Yes), 현재 노이즈 레벨의 기존 노이즈 레벨 증감률을 판단한다(S930). 노이즈 레벨의 증감률이 미리 설정된 임계값보다 크면(S930의 Yes), 능동 소음 제어기(140, 140')는 마스킹 음향을 출력함에 있어 마이크 신호 레벨에서 현재 노이즈 레벨을 차감한 값에 비례하도록 제어할 수 있다(S940A). 이와 달리, 노이즈 레벨 증감률이 임계값 이하인 경우(S930의 No), 능동 소음 제어기(140, 140')는 마스킹 음향을 출력함에 있어 마이크 신호 레벨에서 기존 노이즈 레벨을 차감한 값에 비례하도록 제어할 수 있다(S940B). 이는 노이즈 레벨이 변할 때마다 마스킹 음향의 크기가 변화하는 것을 막기 위한 것이다.
만일, 마이크 신호 레벨이 노이즈 레벨 이하인 경우에는(S920의 No) 마스킹 음향이 출력되지 않을 수 있다(S950).
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (19)

  1. 제1 좌석에 대응되는 마이크를 통해 입력된 제1 마이크 신호를 기반으로 노이즈 레벨을 제1 판단하는 단계;
    상기 제1 마이크 신호를 기반으로 생성되는 마스킹 음향 신호의 출력 여부 및 크기를 상기 노이즈 레벨 및 상기 제1 마이크 신호의 레벨을 기반으로 제2 판단하는 단계; 및
    상기 제2 판단에 대응하여 상기 마스킹 음향 신호를 제2 좌석의 헤드레스트 스피커를 통해 출력하는 단계를 포함하는, 차량용 능동 소음 제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 판단하는 단계는,
    제1 주기마다 상기 제1 마이크 신호의 평균 음압을 판단하는 단계; 및
    순차적으로 최근 저장된 N개의 상기 판단된 평균 음압을 기반으로 제2 주기마다 상기 노이즈 레벨을 판단하는 단계를 포함하는, 차량용 능동 소음 제어 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 주기는 상기 제2 주기보다 짧고,
    상기 제2 주기는 상기 제1 주기와 상기 N의 곱보다 짧은, 차량용 능동 소음 제어 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 주기마다 상기 노이즈 레벨을 판단하는 단계는,
    상기 N개의 상기 판단된 평균 음압을 기반으로 하위 일정 비율에 해당하는 기저 음압을 판단하는 단계; 및
    상기 기저 음압에 소정 마진을 적용하여 상기 노이즈 레벨을 판단하는 단계를 포함하는, 차량용 능동 소음 제어 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 판단하는 단계는,
    적어도 하나의 차량 제어기로부터 차량 동작 상태 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 차량 동작 상태 정보를 기반으로 상기 노이즈 레벨을 예측하는 단계를 포함하는, 차량용 능동 소음 제어 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 판단하는 단계는,
    상기 제1 마이크 신호의 레벨이 상기 노이즈 레벨보다 큰 경우, 상기 마스킹 음향 신호를 출력하도록 판단하는 단계; 및
    상기 제1 마이크 신호의 레벨이 상기 노이즈 레벨 이하인 경우, 상기 마스킹 음향 신호를 출력하지 않도록 판단하는 단계를 포함하는, 차량용 능동 소음 제어 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 판단하는 단계는,
    상기 제1 마이크 신호의 레벨이 상기 노이즈 레벨보다 큰 경우, 상기 마스킹 음향 신호를 상기 제1 마이크 신호의 레벨에서 상기 노이즈 레벨을 차감한 값에 비례하도록 제어하는 단계를 포함하는, 차량용 능동 소음 제어 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 판단하는 단계는,
    이전 판단된 노이즈 레벨 대비 상기 노이즈 레벨의 증감률을 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제어하는 단계는, 상기 증감률이 기 설정된 임계값 이하인 경우,
    상기 마스킹 음향 신호를 상기 제1 마이크 신호의 레벨에서 상기 이전 판단된 노이즈 레벨을 차감한 값에 비례하도록 제어하는 단계를 포함하는, 차량용 능동 소음 제어 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 좌석에 대응되는 마이크를 통해 제2 마이크 신호를 입력받는 단계;
    상기 제1 마이크 신호에 상기 헤드레스트 스피커로부터 상기 제2 좌석에 대응되는 특정 위치 사이의 음향 전달 경로에 대응되는 전달 함수를 적용하는 단계;
    상기 전달 함수가 적용된 상기 제1 마이크 신호와 상기 제2 마이크 신호를 기반으로 에러 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 에러 정보를 기반으로 상기 마스킹 음향 신호에 적용되는 필터를 적응적으로 선택하는 단계를 더 포함하는, 차량용 능동 소음 제어 방법.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 차량용 능동 소음 제어 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 해독 가능 기록 매체.
  11. 제1 좌석에 대응되는 마이크;
    상기 마이크를 통해 입력된 제1 마이크 신호를 기반으로 마스킹 음향 신호를 생성하는 능동 소음 제어기; 및
    제2 좌석에 배치되며, 상기 마스킹 음향 신호에 대응되는 음향을 출력하는 헤드레스트 스피커를 포함하되,
    상기 능동 소음 제어기는,
    상기 제1 마이크 신호를 기반으로 노이즈 레벨을 판단하고, 상기 마스킹 음향 신호의 출력 여부 및 크기를 상기 노이즈 레벨 및 상기 제1 마이크 신호의 레벨을 기반으로 판단하는, 차량용 능동 소음 제어 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 능동 소음 제어기는,
    제1 주기마다 상기 제1 마이크 신호의 평균 음압을 판단하고, 순차적으로 최근 저장된 N개의 상기 판단된 평균 음압을 기반으로 제2 주기마다 상기 노이즈 레벨을 판단하는, 차량용 능동 소음 제어 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 주기는 상기 제2 주기보다 짧고,
    상기 제2 주기는 상기 제1 주기와 상기 N의 곱보다 짧은, 차량용 능동 소음 제어 장치.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 능동 소음 제어기는,
    상기 N개의 상기 판단된 평균 음압을 기반으로 하위 일정 비율에 해당하는 기저 음압을 판단하고, 상기 기저 음압에 소정 마진을 적용하여 상기 노이즈 레벨을 판단하는, 차량용 능동 소음 제어 장치.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 능동 소음 제어기는,
    적어도 하나의 차량 제어기로부터 차량 동작 상태 정보를 수신하고, 상기 수신된 차량 동작 상태 정보를 기반으로 상기 노이즈 레벨을 예측하는, 차량용 능동 소음 제어 장치.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 능동 소음 제어기는,
    상기 제1 마이크 신호의 레벨이 상기 노이즈 레벨보다 큰 경우, 상기 마스킹 음향 신호를 출력하도록 판단하고, 상기 제1 마이크 신호의 레벨이 상기 노이즈 레벨 이하인 경우, 상기 마스킹 음향 신호를 출력하지 않도록 판단하는, 차량용 능동 소음 제어 장치.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 능동 소음 제어기는,
    상기 제1 마이크 신호의 레벨이 상기 노이즈 레벨보다 큰 경우, 상기 마스킹 음향 신호를 상기 제1 마이크 신호의 레벨에서 상기 노이즈 레벨을 차감한 값에 비례하도록 제어하는, 차량용 능동 소음 제어 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 능동 소음 제어기는,
    이전 판단된 노이즈 레벨 대비 상기 노이즈 레벨의 증감률을 판단하고, 상기 증감률이 기 설정된 임계값 이하인 경우, 상기 마스킹 음향 신호를 상기 제1 마이크 신호의 레벨에서 상기 이전 판단된 노이즈 레벨을 차감한 값에 비례하도록 제어하는, 차량용 능동 소음 제어 장치.
  19. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 좌석에 대응되는 마이크를 더 포함하되,
    상기 능동 소음 제어기는,
    상기 제1 마이크 신호에 상기 헤드레스트 스피커로부터 상기 제2 좌석에 대응되는 특정 위치 사이의 음향 전달 경로에 대응되는 전달 함수를 적용하고, 상기 전달 함수가 적용된 상기 제1 마이크 신호와 상기 제2 좌석에 대응되는 마이크를 통해 입력된 제2 마이크 신호를 기반으로 에러 정보를 생성하여, 상기 에러 정보를 기반으로 상기 마스킹 음향 신호에 적용되는 필터를 적응적으로 선택하는, 차량용 능동 소음 제어 장치.
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