다중입출력 차량 ANC 시스템의 차실 공간별 로컬 제어

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확장요약문

차량 능동소음제어(Active Noise Control, ANC) 시스템은 다수의 참조센서, 오차마이크 및 제어 스피커로 구성되는 다중입출력 시스템을 이용하여 차실 내 저주파 소음을 저감한다. 일반적인 차량 ANC 시스템은 모든 좌석에서 균일한 소음 저감 성능을 확보하도록 제어하지만, 실제 차량의 탑승 상황에 따라 특정 좌석 또는 공간에서 보다 높은 제어 성능이 요구될 수 있다. 이 연구에서는 기존 ANC 시스템의 구조를 유지하면서 오차신호별 가중치를 조절하여 제어 성능을 특정 차실 공간에 집중시키는 로컬 제어 방법을 제안하고 그 유효성을 검증하였다. 다중채널 FxLMS 알고리즘의 비용함수(Cost function)에 각 오차신호의 가중치를 적용하여 선택된 위치의 오차신호가 적응필터 갱신에 상대적으로 크게 반영되도록 하였으며, 이를 통해 제어 성능을 원하는 좌석에 선택적으로 집중시켰다. 제안된 방법은 대형 승용차에 적용하여 주행시험을 통해 성능을 검증하였으며, 탑승객의 귀 위치에서 제어 성능을 확보하기 위해 가상센싱 기법을 함께 적용하였다. 모든 오차신호에 동일한 가중치를 적용한 기존 제어조건과 특정 좌석의 오차신호에 상대적으로 높은 가중치를 적용한 조건을 비교한 결과, 가중치를 집중한 좌석에서 추가적인 소음 저감 효과가 나타났다. 한편, 제어대상이 아닌 위치의 가중치를 0 으로 설정할 경우 일부 위치에서 음압이 증가할 수 있었으나, 비제어 위치에도 작은 가중치를 유지함으로써 이러한 현상을 완화하면서 선택 위치의 향상된 제어 성능을 유지할 수 있었다. 이 결과는 다중입출력 차량 ANC 시스템에서 오차신호 가중치의 조정을 통해 차실 내 특정 공간의 소음 저감 성능을 선택적으로 향상시킬 수 있음을 보여준다.