KR20170097153A - 능동 소음 제어 시스템 - Google Patents

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KR20170097153A
KR20170097153A KR1020177020012A KR20177020012A KR20170097153A KR 20170097153 A KR20170097153 A KR 20170097153A KR 1020177020012 A KR1020177020012 A KR 1020177020012A KR 20177020012 A KR20177020012 A KR 20177020012A KR 20170097153 A KR20170097153 A KR 20170097153A
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아카디우스 바르틀로미어 나고르스키
에릭 트레이시 왓슨
에릭 펑
꾸옥 호아이 응우옌
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제네럴 일렉트릭 컴퍼니
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Abstract

시스템은 발전 유닛의 흡기부 또는 배기부 내에 설치되도록 구성된 능동 소음 제어(Active Noise Control; ANC) 모듈 유닛을 포함한다. ANC 모듈 유닛은 흡기부 또는 배기부 내에 끼워지는 형상을 갖는 ANC 하우징과, ANC 하우징 내에 고정되도록 구성된 ANC 코어를 포함하고, ANC 코어는 발전 유닛에 의해 생성되는 음향을 검출하도록 구성된 마이크로폰, 마이크로폰으로부터 나온 음향 신호와 예정된 소음 감소 전달 함수 세트에 기초하여 소음 상쇄 음향을 제어하도록 구성된 제어 보드 및 흡기부 또는 배기부에 제1 소음 상쇄 음향을 전달하도록 구성된 제1 스피커를 포함한다.

Description

능동 소음 제어 시스템{ACTIVE NOISE CONTROL SYSTEM}
여기에 개시된 보호대상은 산업용 기계 시스템과 함께 사용하기 위한 능동 소음 제어부에 관한 것이다.
터빈 엔진이나 다른 연소 엔진을 채용하는 것과 같은 발전소는 장비의 하우징 내에서 과도한 소음을 생성할 수 있다. 흡기관과 배기관이 공기/가스 및 소음을 내부 작업 구역 내로부터 하우징 외부로 이송한다. 불행하게도, 발전소는 음향 수준이 제한되거나 음향을 원치 않는 영역에 위치할 수 있다. 이러한 경우, 소음 제어가 바람직하다.
본래 청구된 발명의 범위에 상응하는 소정 실시예가 아래에 요약된다. 이러한 실시예는 청구된 발명의 범위를 제한하기보다는, 단지 본 발명의 가능한 형태에 관한 간략한 요약을 제공하려는 것이다. 사실상, 본 발명은 아래에서 기술하는 실시예와 유사하거나 상이할 수 있는 다양한 형태를 망라할 수 있다.
제1 실시예에서, 시스템은 발전 유닛이 흡기부 또는 배기부 내에 설치되도록 구성된 능동 소음 제어(Active Noise Control; ANC) 모듈 유닛을 포함하고, ANC 모듈 유닛은 흡기부 또는 배기부 내에 끼워지도록 성형된 ANC 하우징 및 ANC 하우징 내에 고정되도록 구성된 ANC 코어를 포함하며, ANC 코어는 발전 유닛에 의해 생성되는 음향을 검출하도록 구성된 마이크로폰, 마이크로폰으로부터의 음향 신호와, 예정된 소음 감소 전달 함수 세트에 기초하여 소음 상쇄 음향을 제어하도록 구성된 제어 보드, 및 제1 소음 상쇄 음향을 흡기부 또는 배기부로 전달하도록 구성된 제1 스피커를 포함한다.
제2 실시예에서, 시스템은 복수 개의 ANC 모듈 유닛을 포함하며, 발전 유닛 내에서 사용하기 위한 흡기부 또는 배기부를 포함하고, 각각의 ANC 모듈 유닛은 흡기부 또는 배기부 내에 끼워지도록 형성되는 ANC 하우징 및 ANC 하우징 내에 고정되도록 구성된 ANC 코어를 포함하며, ANC 코어는 발전 유닛에 의해 생성되는 음향을 검출하도록 구성된 마이크로폰, 소음 상쇄 음향을 흡기부 또는 배기부로 전달하도록 구성된 스피커, 및 다수의 입력에 대해 미리 정해진 전달 함수를 포함하고, 복수 개의 ANC 모듈 유닛의 마이크로폰으로부터 수신된 음향 신호에 기초하여 복수 개의 ANC 모듈 유닛 내에서 ANC 모듈 유닛으로부터의 소음 상쇄 음향을 제어하도록 구성된 제어 보드를 포함한다.
제3 실시예에서, 시스템은 발전 유닛의 연소 배기부 내에서 사용하기 위한 ANC 모듈 유닛을 포함하고, ANC 모듈 유닛은 발전 유닛의 연소 배기부 내에서 생성된 음향을 검출하도록 구성된 마이크로폰, 마이크로폰으로부터 음향 신호를 수신하고, 마이크로폰으로부터의 음향 신호와 미리 정해진 소음 감소 전달 함수 세트에 기초하여 소음 상쇄 신호를 송출하도록 구성된 제어 보드, 및 소음 상쇄 신호에 응답하여 플레이트 또는 플레이트 어레이를 흔들고, 연소 배기관 또는 스택 내에서 소음 상쇄 음향을 생성하도록 구성된 복수 개의 셰이커(shaker)를 포함한다.
본 발명의 이들 및 다른 피쳐, 양태 및 장점은 첨부도면을 참고로 하여 아래의 상세한 설명을 읽어봄으로써 더 잘 이해될 것이다. 첨부 도면에서, 유사한 문자는 도면 전반에 걸쳐 유사한 부품을 나타낸다.
도 1은 능동 소음 제어(ANC) 모듈 유닛을 활용하는 가스 터빈 엔진 시스템의 일실시예의 개략도이고,
도 2는 도 1의 가스 터빈 엔진 시스템의 ANC 모듈 유닛의 실시예의 측부 단면도이며,
도 3은 도 1의 가스 터빈 엔진 시스템의 흡기부의 실시예의 사시도이고,
도 4는 도 1의 가스 터빈 엔진 시스템의 흡기부에 ANC 모듈 유닛을 채용하는 도관의 실시예의 사시도이며,
도 5는 도 1의 가스 터빈 엔진 시스템의 도관 내의 유로에 설치된 ANC 모듈 유닛의 실시예의 단면도이고,
도 6은 도 1의 가스 터빈 엔진 시스템의 연소 배기 스택 내에 설치된 ANC 모듈 유닛의 실시예의 단면도이며,
도 7은 도 1의 가스 터빈 엔진 시스템의 ANC 모듈 유닛에 의해 사용될 수 있는 방법의 흐름도이다.
아래에서는, 본 발명의 하나 이상의 특정 실시예를 설명하겠다. 이들 실시예에 관한 정확한 설명을 제공하려는 일환으로, 명세서에서는 실제 구현된 모든 피쳐가 설명되지 않을 수 있다. 임의의 공학 또는 설계 프로젝트에서와 같은 임의의 실제 구현예의 전개에서, 구현예마다 변할 수 있는 시스템 관련 및 사업 관련 제약의 준수와 같은 개발자의 특정 목표를 달성하기 위해, 다양한 구현예 특정 결정이 이루어져야만 한다는 점을 이해해야만 한다. 더욱이, 그러한 개발 노력은 복잡하고 시간 소모적일 수 있지만, 그럼에도 불구하고 본 개시의 이점을 향유하는 당업자에게 있어서 설계, 생산 및 제조의 일상적인 업무라는 점을 이해해야만 한다.
본 발명의 다양한 실시예들을 소개할 때, 단수 형태 및 “상기”라는 용어는 하나 이상의 요소가 있다는 것을 의미하는 것으로 의도된다. “이루어지는”, “포함하는” 및 “갖는”이라는 용어는 포괄적인 것으로 의도되며, 열거된 요소 이외의 다른 요소들도 있을 수 있다는 것을 의미한다.
본 개시의 실시예는, 소음을 생성하는 산업 프로세스를 수행하는 시스템에서 사용 가능한 능동 소음 제어(ANC) 모듈 유닛을 포함한다. ANC 모듈 유닛은, 예컨대 시스템의 도관의 외부 개구를 빠져나가는 소음을 감쇠 또는 감소시킨다. 흡수성 섬유 충전 배플 또는 배관과 같은 수동 소음 감소 시스템만을 사용하기 보다는, ANC 모듈 유닛은, 엔진 및 장비에 의해 생성되는 음향의 위상에서 벗어난 음향을 발생시키는 스피커 또는 다른 음향 디바이스를 채용한다. 이것은 소음 수준을 상쇄하거나 감소시키도록 작동 가능하고, 이에 따라 시스템은 전체적으로 보다 조용하다. ANC 모듈 유닛은 공간 및 도관 압력 손실 관점에서 소음을 효율적으로 감소시키도록 개별적으로 또는 전체적으로 작동 가능하다.
몇몇 실시예에서, 각각의 모듈 유닛은, 각각의 ANC 모듈 유닛의 제어 보드에 대해 미리 규정된 시스템의 위치 특정 특성에 따라 소음에 반응하도록 미리 프로그래밍된다. 따라서, ANC 모듈 유닛은 고장난 마이크로폰을 사용하지 않고도 소음을 상쇄 또는 감소시킬 수 있다. 시스템은 다수의 ANC 모듈 유닛을 포함할 수 있다. ANC 모듈 유닛의 조합은 넓은 주파수 범위에 걸쳐 효율적인 소음 상쇄 또는 감소를 일으킨다.
도 1은 ANC 모듈 유닛 - 아래에서 상세히 설명함 - 을 채용할 수 있는 가스 터빈 엔진(12)을 포함하는 예시적인 시스템(10)의 블럭선도이다. 소정 실시예에서, 시스템(10)은 항공기, 선박, 기관차 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. ANC 모듈 유닛은 스팀 터빈 유닛, 연소 발전 유닛, 산업 프로세스 유닛, 압축기, 파워 구동 유닛 등과 같은 다른 발전 유닛에서도 또한 채용될 수 있다. 가스 터빈 엔진(12)은 빌딩 벽 또는 엔클로져(2) 내에 포함된다. 엔클로져(2)는 가스 터빈 엔진(12)을 외부 물질과 힘으로부터 차폐하고 보호하며, 터빈 케이싱과 엔클로저 내부의 다른 지지 구성요소 주위로 공기를 안내한다. 엔클로져(2)는 흡기구(4)와 배기구(6)를 포함한다. 흡기구(4)와 배기구(6) 각각은, 공기와 다른 가스가 엔클로져(2) 내외로 이송되는 다수의 통기구 및/또는 위치를 포함할 수 있다. 추가로, 흡기구(4)와 배기구(6)는 가스 터빈 엔진(12) 내부 또는 주위에서 사용되는 공기를 세정하기 위한 필터, 배플 및/또는 처리 시스템을 포함할 수 있다.
예시된 가스 터빈 엔진(12)은 엔클로져(2)의 흡기구(4)의 일부로서 연소 공기 흡입 섹션(16)과 통기 흡입 섹션(17)을 포함한다. 연소 흡입 섹션(16)은 공기를 가스 터빈 엔진(12)으로 안내하는 한편, 통기 흡입 섹션(17)은, 예컨대 가스 터빈 엔진의 구성요소들을 냉각하기 위해 공기를 가스 터빈 엔진(12) 주위로 안내한다. 가스 터빈 엔진(12)은 압축기(18), 연소 섹션(20), 터빈(22) 및 배기 섹션(24)을 더 포함한다. 터빈(22)은 샤프트(26)를 통해 압축기(18)에 커플링된다. 화살표로 나타낸 바와 같이, 공기는 흡입 섹션(16)을 통해 가스 터빈 엔진(12)에 진입하여 압축기(18)로 흐를 수 있으며, 압축기는 연소기 섹션(20)에 진입하기 전에 공기를 압축한다. 압축기(18)로부터 나온 압축 공기는 연소기(27)로 진입하고, 압축 공기는 연소기(20) 내에서 연료와 혼합되고 연소되어 터빈(22)을 구동할 수 있다. 예시된 연소기 섹션(20)은 압축기(18)와 터빈(22) 사이의 샤프트(26) 둘레에 동심으로 또는 환형으로 배치되는 연소기 하우징(28)을 포함한다.
연소기 섹션(20)으로부터, 고온 연소 가스가 터빈(22)을 통해 흘러, 샤프트(26)를 통해 압축기(18)를 구동한다. 예컨대, 연소 가스는 터빈(22) 내의 터빈 로터 블레이드에 원동력을 인가하여 샤프트(26)를 회전시킬 수 있다. 고온 연소 가스는 터빈(22)을 통해 흐른 후에 배기 섹션(24) 내의 일련의 도관(29)을 통해 가스 터빈 엔진(12)을 빠져나갈 수 있다. 더욱이, 아래에서 설명하는 바와 같이 연소 흡입 섹션(16), 통기 흡입 섹션(17), 연소 배기 섹션(24) 및 통기 배기 섹션(25) 각각은 도관(29)을 포함할 수 있다. 연소 가스는, 특히 스팀 터빈, 열전달 시스템 및 배기가스 처리 시스템과 같은 다수의 다른 시스템을 통과할 수 있다. 추가로, 배기 섹션(24)은 가스 터빈 엔진(12) 하류로서 예시되어 있지만, 다른 실시예에서는 임의의 다른 소음원이나 연소 시스템 이후에 배치될 수 있다. 가스 터빈 엔진(12)은 여기에서는, 고온 연소 가스가 시스템(10) 내에서 채용되는 비교적 높은 온도로 인한 설계 제약을 부여할 수 있는 시스템의 일례이다. 더욱이, 배기 섹션(24)과 도관(29)은 소음원[예컨대, 가스 터빈 엔진(12)]의 하류로서 설명될 수 있으며, 이는 소음원과 시스템(10)의 출구 사이를 의미한다. 즉, “하류”라는 용어가 아래에서 인용될 때에, [예컨대 연소 흡입 섹션(16)이나 통기 흡입 섹션(17)에서의] 공기 흐름이 음향 이동 방향에 반대되게 흐르는 경우라도 소음원에 대하여 기술된다.
이해할 수 있다시피, 공기와 연료 혼합물의 연소는 과도한 소음을 생성할 수 있고, 게다가 압축기 섹션(18)에 의해 생성되는 소음은 흡기구(4)와 배기구(6)를 통과한다. 시스템(10)에 의해 생성되는 소음을 방지하기 위해, 연소 흡입 섹션(16), 통기 흡입 섹션(17), 연소 배기 섹션(24) 및 통기 배기 섹션(25) 각각은 ANC 도관(30)을 포함할 수 있다. 각각의 섹션을 위한 ANC 모듈 유닛(30)은 그 위치의 상세로 조정될 수 있다. 즉, 아래에서 도면에 관하여 상세히 설명하다시피, 각각의 섹션[예컨대, 연소 흡입 섹션(16), 통기 흡입 섹션(17), 연소 배기 섹션(24) 및 통기 배기 섹션(25)]은 그 특정 영역에서 소음 제어/상쇄의 성능을 향상시키는 물질 및 구성을 포함할 수 있다. ANC 모듈 유닛(30)은 시스템(10)에 의해 생성되는 음향과 위상이 반대되는 음향을 생성할 수 있으며, 이 음향은 섹션을 통과하여 이동하고, 이에 따라 섹션의 출구로부터 발생하는 음향을 상쇄하고 감쇠시킨다. 섹션을 빠져나가는 음향의 특별한 특징은, 도관(29)의 형상, ANC 모듈 유닛(30)의 위치, 섹션을 통과하는 가스의 속성(예컨대, 온도, 압력)을 포함하는 다수의 위치 특정 특성에 좌우될 수 있다. 이러한 위치 특정 특성은, 하나 이상의 ANC 모듈 유닛(30)에 내장 가능한 전달 함수로 수집될 수 있다.
도 2는 흡기구(4) 내에서 사용될 수 있는 ANC 모듈 유닛(30)의 실시예의 측부 단면도이다. ANC 모듈 유닛(30)은 중앙 콘(36)에 의해 서로 연결된 ANC 하우징(32)과 흐름 변환기(34)(즉, 필터 매체나 필터 카트리지나 필터 캐니스터)를 포함한다. 중앙 콘(36)은 또한 엔클로져(2)의 흡입구(4)의 도관(29)[예컨대 연소 흡입 섹션(16)이나 통기 흡입 섹션(17)] 내에 ANC 모듈 유닛(30)을 장착하는 데 사용될 수도 있다. 통상적으로, 도 2의 중앙 스트림 ANC 모듈 유닛(30) 은 통상적으로 연소 흡입 섹션(16)이나 통기 흡입 섹션(17)의 유로 내에 장착될 수 있고, 상기 유로 내의 공기는 비교적 저온이다. 저온 공기/가스로 인해, 연소 흡입 섹션(16)이나 통기 흡입 섹션(17)은, 공기/가스가 흐름 변환기(34)와 ANC 하우징(32)을 통해 또는 그 주위로 흐르는 유로를 포함할 수 있다.
ANC 모듈 유닛(30)이 배치되는 유로의 위치 특정 제약은 흐름 변환기(34)(즉, 필터 매체나 필터 카트리지나 필터 캐니스터)와 ANC 하우징(32)의 형상 및/또는 위치를 결정한다. 흐름 변환기(34)(즉, 필터 매체나 필터 카트리지나 필터 캐니스터) 및/또는 ANC 하우징(32)은 도 2에 도시한 바와 같이 원통 형상을 가질 수 있다. 추가로 및/또는 대안으로서, 각각의 흐름 변환기(34)와 ANC 하우징(32)은, ANC 모듈 유닛(30)이 시스템(10) 내의 특정 위치에 끼워지거나 최적 흐름 조건을 제공하는 것을 가능하게 하는 다른 형상(예컨대, 직사각형, 편평형, 정사각형, 삼각형, 육각형 등)으로 이루어질 수 있다. 즉, ANC 하우징(32)의 형상은 공기/가스가 최소 음향 난류로 흐르도록 하는 형상을 가질 수 있다. ANC 모듈 유닛(30)의 위치는 시스템(10) 내의 가용 공간에 의해 영향을 받을 수 있다. 즉, ANC 모듈 유닛(30)은 시스템(10)의 다른 구성요소들이 부재하는 영역으로 구속될 수 있고, 그 공간의 형상은 ANC 하우징(32)과 흐름 변환기(34)가 가져야만 하는 형상을 결정할 수 있다. 추가로, ANC 모듈 유닛(30)에 의해 이루어지는 소음 제어량은 위치마다 변할 수 있고, ANC 모듈 유닛(30)의 위치는 소음 제어에 대한 이러한 가능성에 영향을 줄 수 있다.
도 2의 ANC 모듈 유닛(30)은 흐름 변환기(34)(즉, 필터 매체나 필터 카트리지나 필터 캐니스터)와 ANC 하우징(32)뿐만 아니라, 발포체로 커버될 수 있고, 소음 제어/상쇄에 기여하는 다른 구성요소를 고정하는 ANC 코어(44)를 포함한다. ANC 코어(44)는, 아래에서 설명하는 바와 같이 음향을 포착하고 ANC 모듈 유닛(30)으로부터의 소음 상쇄 음향을 전달하는 전자부품을 포함한다. ANC 코어(44)는 또한 도파관(46)에 의해 내부 영역(42) 내부에 장착되는 발포체 구조를 포함할 수 있고, 최적 흐름 조건을 제공하는 삼각형, 거의 정사각형, 직사각형, 육각형 또는 팔각형 형상을 포함할 수 있다. 즉, ANC 코어(44)의 형상은 공기/가스가 최소 음향 난류로 흐르도록 하는 형상을 가질 수 있다. 예시한 바와 같이, 도파관(46)은 얇은 부작물을 통해 ANC 하우징(32)의 내부 부분(40)에 ANC 코어(44)를 고정할 수 있으며, 이는 ANC 모듈 유닛(30)을 통과하는 공기 흐름의 충돌을 최소화한다. 다른 실시예에서, 도파관(46)은, ANC 하우징(32)을 통과하는 유로가 다수의 별개의 영역으로 분할되도록 긴 핀형일 수 있다. 예컨대, ANC 하우징(32)은 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개 이상의 별개의 영역으로 분할될 수 있다. 각각의 별개의 영역은 특정 음조의 소음이나 소음 주파수 범위를 제어 또는 감소시키도록 크기가 정해질 수 있다. 예컨대, 많은 개수의 도파관(46)에 대응하는 소형 개별 영역들이 보다 높은 주파수 범위의 음조 소음을 감소시킬 수 있다.
도 2의 ANC 코어(44)는 음향을 제어 또는 감소시키기 위해 하나 이상의 위치에 장착되는 하나 이상의 스피커(48)를 포함한다. 도시한 바와 같이, 스피커(48)는 ANC 모듈 유닛(30)의 전방 단부(38) 근처에 배치될 수 있다. 전방 단부는 몇몇 실시예에서 공기가 ANC 모듈 유닛(30)에 진입하고 음향이 빠져나가는 위치일 수 있다. 즉, 소정 실시예에서 음향은 공기 흐름과 반대되는 방향으로 이동할 수 있다. 예컨대, 도 2에서는 공기 흐름이 도면의 좌측에서 우측으로 이동할 수 있는 반면, 음향은 도 2의 우측에서 좌측으로 이동한다. 특정예에서, 공기 흐름은 흐름 변환기(34)를 통해 반경방향으로 ANC 모듈 유닛(30)을 통과할 수 있고, ANC 모듈 유닛은, 예컨대 공기과 통과하여 흐를 수 있게 하는 망상 재료 또는 임의의 다른 재료로 구성될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, ANC 코어(44)는 ANC 하우징(32)을 별개의 영역으로 분할하는 도파관(46)을 포함할 수 있다. 예컨대, ANC 하우징(32)을 분할하는 별개의 영역은 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개 이상일 수 있다. 각각의 별개의 영역은 도 2에 도시한 전방 스피커(48) 대신에 또는 전방 스피커에 추가하여 별도의 스피커(48)를 포함할 수 있다. 별도의 스피커(48)는 동일한 음향을 생성할 수도 있고, 흡기구(4) 내에 소음의 특정 하위 부분에 집중하는 개별적인 주어진 신호일 수 있다. 예컨대, ANC 모듈 유닛(30)의 하나의 개별 영역에 위치 설정되는 스피커(48)는 하나의 주파수 범위의 음향을 제어 또는 감소시킬 수 있는 반면, ANC 모듈 유닛(30)의 다른 별개의 섹션에 위치 설정되는 다른 스피커(48)는 상이한 주파수 영역의 음향을 제어 또는 감소시킬 수 있다.
ANC 코어(44)의 스피커(48)에 의해 생성되는 음향은 ANC 코어(44)의 일부이기도 한 제어 보드(50)에 의해 결정된다. 상기 음향은 엔진에 의해 생성되는 대략 50 Hz 내지 4000 Hz의 음향을 제어 또는 감소시키기 위해 생성될 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서 유발되는 음향은 엔진에 의해 생성되는 최대 대략 5000 Hz, 대략 6000 Hz, 대략 7000 Hz, 대략 8000 Hz 이상의 주파수의 음향을 제어 또는 감소시킬 수 있다. 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 제어 보드(50)는 다수의 스피커(48)에 다수 범위의 음향을 제어 또는 감소시키는 소음 상쇄 신호를 송출할 수 있다. 제어 보드(50)는 원한다면 상쇄될 음향에 기초하여, 예컨대 단일 입력 단일 출력(Single Input Single Output; SISO), 단일 입력 다중 출력(Single Input Multiple Output; SIMO), 다중 입력 단일 출력(Multiple Input Single Output; MISO), 또는 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 설정을 포함할 수 있다.
필터 하우스의 상이한 팬, 위치 및/또는 시스템을 제어하는 상이한 모듈은 상이한 주파수 범위에 집중할 수 있는 상이한 전달 함수를 이용할 수 있다. 예컨대, 통기부 음향 전달 함수와 ANC 도관 시스템 구성은 저-중 주파수를 위한 최적화된 한가지 방식일 수 있는 반면, 연소부는 저주파수 범위 및 중간 주파수 범위와, 공기 유입 압축기 블레이드-패스 주파수 및 고조파와 같은 특정 고주파수 범위의 연소 엔진 소음에 대해 최적화될 수 있다. 제어 보드(50)는, ANC 모듈 유닛(30)의 위치 특정 특성과 설치 위치[예컨대, 흡기구(4), 연소 흡입 섹션(16), 통기 흡입 섹션(17) 등]에 따라 미리 결정되는 영구 또는 임시 메모리(즉, ROM 또는 RAM 메모리) 상에 디지털식으로 저장 가능한 전달 함수로 프로그래밍된다. 예컨대, 위치 특정 특성은 도관(29)의 기하학적 배치, ANC 모듈 유닛(30)의 위치 또는 주위 물질[예컨대, 도관(29), 엔진(12) 등]의 반향 가능성을 포함할 수 있다.
스피커(48)로 전달하는 음향 신호를 결정하기 위해, 제어 보드(50)는 마이크로폰(52)으로부터 음향을 수신하지만, ANC 모듈 유닛(30) 하류의 음향을 검출하는 에러 마이크로폰을 포함하지 않는다. 도 2에 도시한 바와 같이, 마이크로폰(52)은 ANC 코어(44) 상에 배치될 수 있지만, 스피커(48)와 마이크로폰(52) 간의 양호한 동기화와 통신이 이루어지기만 하면 흐름 변환기(34) 상에 배치될 수도 있다. 스피커(48), 제어 보드(50) 및 마이크로폰(52)은 이들 구성요소 모두가 동일한 구조 부품 상에 배치되든 아니든 간에 총괄적으로 ANC 코어(44)로서 지칭될 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서 스피커(48), 제어 보드(50) 및 마이크로폰(52) 중 하나 이상은 스피커(48), 제어 보드(50) 및 마이크로폰(52) 중 하나 이상과 물리적으로 별개의 위치(예컨대, 공통 엔클로져의 부분 이외)에 배치될 수 있다. 추가로, ANC 모듈 유닛(30)은 흡기구(4) 내의 복수의 위치로부터 소음을 검출하고 이송하는 복수 개의 마이크로폰(52)을 포함할 수 있다. ANC 모듈 유닛(30)은 이에 따라 소음 상쇄 음향을 복수 개의 마이크로폰(52)으로부터의 적절한 신호와 함께 올바른 위치로 효율적으로 전달하도록 위치 설정될 수 있다. 시스템(10)은 이에 따라, 발포체 또는 배플과 같은 대형 수동 소음 감쇠부에 의존하는 일 없이 더 조용하다.
도 3은 도 1의 가스 터빈 엔진 시스템(10)의 흡기구(4)의 실시예의 사시도이다. 흡기구(4)는 도 1에 도시한 바와 같은 연소 흡입 섹션(16)과 통기 흡입 섹션(17)을 포함한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 흡기구(4)는 다수의 유로 구멍(55)을 갖는 4개의 격실(53)(본 실시예에서는 3개의 격실로 이루어진 연소용 대형 섹션과, 통기를 위한 1개의 격실을 지닌 소형 섹션)을 포함한다. 유로 구멍(55) 중 하나 이상은 전술한 ANC 모듈 유닛(30) 중 하나를 포함할 수 있다. 각각의 유로 구멍(55)은 또한 아래에서 설명하는 바와 같이 통로에 인접하게 위치 설정되는 ANC 모듈 유닛(30) 중 하나를 포함하는 공기/가스용 통로를 나타낼 수도 있다. 양자의 경우, 소음원은 흡기구(4) 내의 소음원으로부터 마이크로폰(52)으로 그리고 이어서 ANC 모듈 유닛(30) 각각의 스피커(48)로 전파된다. ANC 모듈 유닛(30)의 스피커(48)는 제어 보드(50)에 저장된 전달 함수에 기초하여 마이크로폰(52)에 의해 검출되는 소음을 제어 또는 감소시키는 음향을 유발한다.
격실(52) 내의 각각의 위치와 관련된 위치 특정 특성은 각각의 ANC 모듈 유닛(30)의 제어 보드(50) 내에 저장된 전달 함수에 기여한다. 예컨대, 하나의 위치[예컨대, 격실(53) 둘레의 유로 구멍(55) 중 하나)에 있는 ANC 모듈 유닛(30)은 하나의 주파수 범위(예컨대, 100 Hz - 1500 Hz 또는 100 Hz - 2000 Hz)의 소음을 제어하도록 응답할 수 있고, 다른 위치[예컨대, 격실(53) 중앙에 있는 유로 구멍(55) 중 하나]에 있는 ANC 모듈 유닛(30)은 상이한 주파수 범위(예컨대, 1500 Hz - 3000 Hz 또는 1000 Hz - 3000 Hz)의 소음을 제어하도록 응답할 수 있다. 각각의 개별 ANC 모듈 유닛(30)의 주파수 범위를 더 좁히기 위해 다른 ANC 모듈 유닛(30)이 조합될 수 있다. 예컨대, 주파수 범위는 3개의 상이한 ANC 모듈 유닛(30)의 경우에 대략100 Hz - 1066 Hz, 대략 1066 Hz - 2033 Hz, 및 대략 2033 Hz - 3000 Hz를 포함할 수 있다. 상이한 주파수 범위 분할도 또한 고려된다는 점이 이해될 것이다. 더욱이, ANC 모듈 유닛(30)은 제어 또는 감소되는 주파수들을 중첩할 수 있다. 이에 따라, 특별한 세트의 위치 특정 특성에 있어서 흡기구(4)는 전체적으로 시스템(10)의 엔클로져(2) 내로부터 나오는 소음을 효율적으로 제어 또는 감소시킬 수 있다.
격실(53)과 격실(53) 내의 유로 구멍(55)의 크기 및 개수는 음향 제어 및 감소를 향상시키도록 조정될 수 있다. 도시한 실시예에서, 각각의 격실은 공기를 필터링하고 및/또는 엔클로져(2) 내부 섹션으로 전달하는 약 20개의 흡입 유로 구멍(55)을 포함한다. 연소 흡입 섹션(16)과 통기 흡입 섹션(17)은 사이즈가 유사할 수 있으며, 즉 각각은 동일한 개수의 격실(53)을 포함한다. 다른 실시예에서, 연소 흡입 섹션(16)은 통기 흡입 섹션(17)보다 크거나 작을 수 있다. 예컨대, 연소 흡입 섹션(16)은 흡기구(4)의 4개의 격실(53) 중 3개 또는 흡기구(4)의 4개의 격실(53) 중 하나를 포함할 수 있다.
도 4는 도 1의 시스템(10)에 있는 흡기구(4) 내에 ANC 모듈 유닛(30, 31)을 채용하는 도관(29)의 실시예의 사시도이다. 도 4의 도관(29)은 도 3에 도시한 흡입 유로 구멍(55)을 나타낼 수도 있고, 시스템(10)의 엔클로져(2) 내의 다른 위치에 배치될 수도 있다. ANC 모듈 유닛(30)은 도시한 바와 같이, 각각의 ANC 모듈 유닛(30)의 마이크로폰(52)이 측부(54) 상에 위치 설정되고, 스피커(48)가 도관(29)의 저부(56) 상에 위치 설정되도록 분할될 수 있다. 공기 흐름은 측부(54) 정반대에 있는 표면(60)을 통해 도관(60)에 진입하고, ANC 모듈 유닛(30, 31)이 장착되는 공기 필터를 통과할 것이다. 다수의 ANC 모듈 유닛(30)을 위치 설정하는 것은, 유입 공기가 도관(29)을 통과할 때에 소음을 보다 정확하고 효율적으로 상쇄시키는 것을 가능하게 할 수 있다. 추가로, ANC 모듈 유닛(30)의 상이한 위치[예컨대, 측부(54) 및 저부(56)]는 총 소음 상쇄에서 더 효과적일 수 있다. 예시한 실시예 외에 다른 구성도 또한 채용될 수 있다.
ANC 모듈 유닛(30, 31) 세트의 다른 피쳐로서, 다수의 ANC 모듈 유닛(30)이 도관(29)에 설치되는 경우, 다수의 스피커(48)가 단일 제어 보드(50)에 의존하여 특정 스피커의 출력을 결정할 수 있다. 즉, ANC 모듈 유닛(30, 31)의 마이크로폰(52)은 모두 음향 신호를 단일 제어 보드에 송출할 수 있고, 제어 보드는 2개의 소음 상쇄 신호를 스피커(48)로 송출한다. 제어 보드(50)는 ANC 모듈 유닛(30, 31)의 각각의 스피커(48)를 위한 별도의 전달 함수를 포함할 수도 있고, ANC 모듈에 연결되는 각각의 스피커(48)에 대해 동일한 전달 함수를 채용할 수도 있다. 즉, 제어 보드(50)에 프로그래밍된 예정된 전달 함수는 2개의 상이한 스피커(48)를 위한 신호를 생성하도록 [도관(29)의 측부(54) 상의 ANC 모듈 유닛(30, 31)에 있는] 2개의 마이크로폰(52)으로부터의 신호를 취급하도록 프로그래밍될 수 있다.
도 5는 도 1의 연소 흡입 섹션(16) 또는 통기 흡입 섹션(17) 내의 유로(62)(즉, 도관 또는 천이부)에 설치된 ANC 모듈 유닛(30)의 실시예의 단면도이다. 도 5에 도시한 이 구성은 통기 배기 섹션(25)에서도 또한 사용될 수 있지만, 통기 배기의 경우 소음뿐만 아니라 기류도 동일한 방향으로 이동하며, 이에 따라 그 구성에서 마이크로폰이 배플 실시예의 상류 좌측 측부 상에 있고, 스피커가 상기 실시예의 우측 측부 상에 있다는 점을 이해해야만 한다.
ANC 모듈 유닛(30)은 유로(62) 내의 ANC 하우징(32)에 장착된 마이크로폰(52)을 포함한다. 도 5에 예시한 실시예에서, ANC 하우징(32)은 각각의 ANC 코어(44)[즉, 스피커(48), 제어 보드(50) 및 마이크로폰(52)]을 에워싼다. 다른 실시예에서, ANC 코어(44)의 하나 이상의 부품은 유로(62) 내의 부품들로부터 원거리에 배치되고, 이들 부품에 전기 접속될 수 있다. ANC 모듈 유닛(30) 내에는, ANC 하우징(32)의 내측부 상에서 유로(62)를 향해 스피커(48)가 장착된다. 도 5에 도시한 실시예에서는, 2개의 스피커가 ANC 모듈 유닛(30)의 내측부에 장착되어, 유로(62)로 음향을 전달한다. ANC 모듈 유닛(30)은, ANC가 제공하는 것보다 넓은 주파수 범위를 커버하기 위해 및/또는 ANC가 제공하는 감쇠를 보충하기 위해, 다른 부직 섬유 충전 음향 스플리터 배플과 유사하게 수동 소산 억제를 제공하도록 구성된 부분들 또는 섹션들도 또한 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 스피커(48)는 다른 위치에 위치 설정될 수 있고, 더 많은 스피커를 포함할 수 있다. 예컨대, ANC 모듈 유닛(30)은 도관을 통해 전파되는 음향을 상쇄하기 위해 3개, 4개, 5개, 10개 또는 그보다 많은 스피커를 포함할 수 있다. 도 4의 ANC 모듈 유닛(30)의 장점으로는 연소 흡입 섹션(16) 또는 통기 흡입 섹션(17)의 도관(29) 중간에 설치되는 능력이 있다. 예컨대, 도관(29) 중간에 ANC 모듈 유닛(30)을 위치 설정하는 능력은, 도관(29)의 섹션이, 예컨대 도관(29)의 측벽이 ANC 모듈 유닛(30)을 지지할 수 없거나 도관(29)의 측벽이 ANC 모듈 유닛(30)의 배치를 방지하는 다른 구조에 인접한 경우에 활용되는 것을 가능하게 한다. 도 5의 ANC 모듈 구성은 또한, 기류 및 음향 통로를 보다 작은 채널로 분할하도록 복수 개의 유사하거나 동일한 ANC 모듈의 사용을 허용하며, 이는 소산 기술(부직 섬유 충전 배플 섹션, 천공판)과 시스템의 ANC 부분 모두가 보다 효율적으로 작동하게 한다. 추가로, 이러한 시스템은 2개 이상의 그룹으로 배치될 수 있으며, 이 경우에 각각의 그룹은 병렬 또는 직렬 방식으로 배치되어 보다 큰 감쇠를 달성하고/달성하거나 그룹마다 특정 주파수 범위에 집중하도록 하는 ANC 모듈을 갖는다.
도 6은 도 1의 가스 터빈 엔진 시스템(10)의 연소 배기 섹션(24) 내에 설치된 ANC 모듈 유닛의 실시예의 단면도이다. 유사한 시스템이 가스 터빈 엔진 시스템(10)의 통기 배기 섹션(25) 내에 설치될 수 있다. 연소 배기 섹션(24)은 가스 터빈 엔진 시스템(10)의 다른 섹션으로부터 연장되는 유로(62)에 연속된다. 연소 배기 섹션(24)에서, 유로(62)의 공기/가스는 연소기(27)에서의 연소와 터빈(22)의 유로로 인해 고온이다. 연소 가스는 유로(62)를 따라 이동하고, 연소 배기 섹션(24)의 배기 스택(64)에 진입하며, 스택 상향 외측으로 전달된다. 시스템(10)에서 나온 음향도 또한 유로(62)를 따라 이동하고, 배기 스택(64) 측부에 위치 설정된 마이크로폰(52)에 의해 검출된다.
마이크로폰(52)은, 연소 배기 섹션(24)의 배기 스택(64) 내의 음향을 제어 및 상쇄하는 ANC 모듈 유닛(30)의 일부이다. 마이크로폰(52)은 배기 스택(64) 내의 고온을 견디는 내열성 재료로 구성되거나, 음향을 스택으로부터 스택 외부의 온도 보호 환경에 위치하는 마이크로폰 조립체로 전달하는 도파관으로서 기능할 수 있다. 추가로, 마이크로폰(52)은 음향 신호를 마이크로폰(52)으로부터 전송하는 와이어(66)에 의해 제어 보드(50)에 접속될 수 있다. 이로 인해, 제어 보드(50)는 배기 스택(64)으로부터 떨어지고 내부 고온으로부터 떨어진 거리에 배치될 수 있다.
제어 보드(50)는 배기 스택(64) 내의 음향을 제어 또는 상쇄하기 위해, 마이크로폰(52)으로부터의 음향 신호를 처리하고, 소음 상쇄 신호를 셰이커(49) 또는 셰이커(49) 세트로 전송한다. 마이크로폰(52)에서 나온 신호는, 연소 배기 섹션(24)과 배기 스택(64)의 위치 특정 특성에 기초하는 전달 함수를 통과하도록 이동한다. 특성들은 배기 스택(64)을 통과해 흐르는 연소 가스의 온도 및/또는 속도, 배기 스택의 길이나 배기 스택(64)의 다른 기하 특징, 마이크로폰(52)과 셰이커(49)의 상대 위치, 셰이커(49)의 개수 등을 포함할 수 있다. ANC 모듈 유닛(30)의 제어 보드(50)는 이어서 소음 상쇄 신호를 ANC 모듈 유닛(30)과 연관된 셰이커(49) 또는 셰이커(49) 그룹으로 전송한다. 셰이커(49)는 스택 표면 외부에 설치될 수 있고, 이때 연결 로드가 내부 진동 패널을 셰이커(49)에 연결하므로, 셰이커 드라이버를 배기 유로(즉, 스택) 내부에 형성될 수 있는 고온 조건에 노출시키지 않고 패널의 음향 구동을 가능하게 한다.
도시한 실시예에서, ANC 모듈 유닛(30)은 와이어(66)에 의해 제어 보드(50)에 연결되는 6개 셰이커(49) 그룹을 포함한다. 셰이커(49)는 통상의 다이어프램[배기 스택(64) 내의 고온으로 인해 손상될 수 있음]을 포함하지 않지만, 대신에 셰이커 로드(69)에 의해 플레이트(68)에 접속된다. 플레이트(68)는 배기 스택(64) 내에서 진동하여, 유로(62)를 따라 상류에서 음향을 제어 및/또는 상쇄하는 음향을 생성한다. 플레이트(68)는 셰이커(49)의 셰이커 로드(69)에 강건하게 커플링되며, 이들은 제어 보드(50)로부터의 신호에 기초하여 음향을 생성하도록 개별적으로 또는 그룹으로 제어될 수 있다. 추가로, 각각의 셰이커(49)와 셰이커 로드(69)가 개별 플레이트(68)에 접속될 수 있다. 즉, 도 6의 예시된 실시예는 각각의 개별 셰이커(49)와 셰이커 로드(69)마다 한 개씩, 6개의 플레이트(68)를 포함할 수 있다. 더욱이, 배기 스택(64)은 각 플레이트(68)마다 2개의 셰이커(49)[도 6에 도시한 실시예에서는 총 3개의 플레이트(68)] 또는 각 플레이트(68)마다 3개의 셰이커(도 6에 도시한 실시예에서는 총 2개의 플레이트(68)]를 포함할 수 있다.
도 7은 소음원으로부터 나온 음향을 제어하기 위해 ANC 모듈 유닛(30)에 의해 사용 가능한 방법(70)의 흐름도이다. 상기 방법(70)은 소음원에서 나온 음향을 마이크로폰(52)에서 수신하는 단계(72)를 포함한다. 소음원은 도 1에 관하여 전술한 가스 터빈 엔진(12)일 수도 있고, 과도한 소음 및/또는 음향을 생성하는 다른 산업 프로세스일 수 있다. 소음원은 고온 연소 가스와, 수동 발포체 또는 부직 섬유 충전 음향 배플 사용으로는 감쇠하기 어려운 넓은 범위의 주파수를 포함할 수 있다. 마이크로폰(52)은 소음이 도달하는 임의의 위치로부터 음향을 수신할 수 있다. 즉, 마이크로폰(52)은 제어 보드(50) 또는 스피커(48)로부터 원거리에 있는 위치에 배치될 수 있다. 다음에, 상기 방법(70)은 전달 함수를 이용하여 음향 신호를 처리하는 단계(74)를 포함한다. 전달 함수는 전술한 바와 같이 ANC 모듈 유닛(30)의 제어 보드(50)에 포함될 수 있다. 전달 함수는 영구 또는 임시 메모리(ROM 또는 RAM)에 의해 제어 보드(50)에 내장되거나 디지털식으로 저장되며, 이에 따라 음향 신호를 처리할 때에 에러 마이크로폰을 사용하지 않는다. 음향 신호를 처리하는 단계는, 음향 신호를 제어 보드(50)에 프로그래밍된 신호 테이블 또는 리스트와 비교하는 것을 포함할 수 있다. 주어진 유입 음향 신호에 있어서, 전달 함수는 주어진 결과를 처리한다. 추가로, 전달 함수는 음향 신호 내의 주된 주파수를 식별하고, 이들 신호를, 예컨대 180도 위상 변위로 지연시키는 알고리즘을 포함할 수 있다.
상기 방법(70)은 또한 스피커로(48)로부터 소음 상쇄 음향을 생성하는 단계(76)도 포함한다. 마이크로폰(52)과 같이, 스피커(48)는 제어 보드(50), 마이크로폰(52) 또는 이들 모두로부터 원거리에 배치될 수 있다. 도 1 내지 도 5에 관하여 전술한 바와 같이, 스피커(48)는 소음원으로부터 음향적으로 하류에 있는 다양한 유익한 위치 내에 위치 설정되는 것이 유리할 수 있다. 이것은, ANC 모듈 유닛(30)이 시스템(10) 내의 가용 공간이나 체적을 차지하지 않고도 소음 수준을 감쇠 및/또는 제어하는 것을 가능하게 한다. 소음 상쇄 신호는 마이크로폰(52)에 의해 수신되는 음향에 응답하여 생성되고, ANC 모듈 유닛(30)이 설치되는 시스템(10)의 위치 특정 특성에 대해 조정된다. 몇몇 실시예에서, 소음 상쇄 신호는 오로지 마이크로폰(52)으로부터의 음향 신호, 전달 함수, 및 마이크로폰(52)과 스피커(48)의 위치 특정 특성에만 기초할 수 있다. 위치 특정 특성은 시스템(10)의 기하 특성을 포함할 수 있다. 예컨대, 소음 상쇄 신호는, ANC 모듈 유닛(30)이 설치되는 도관(29)의 형상을 기초로 할 수 있다. 도관(29)은 정사각형 또는 라운드 형상을 갖는 단면을 가질 수도 있고, 다른 방향보다 한 방향에서 더 넓을 수도 있다. 도관(29)은 여러 곡선이나 코너를 가질 수도 있고, 직선형의 긴 신장부를 가질 수도 있다. 대안으로서, 도관(29)은 소음원으로부터 진행할수록 테이퍼질 수도 있고 확장될 수도 있다. 이러한 기하학적 특성 각각은 소음 상쇄 음향의 전파에 영향을 줄 수 있고, 소음 상쇄 신호가 이에 따라 생성될 것이다. 더욱이, 위치 특정 특성은 ANC 모듈 유닛(30)의 다양한 구성요소의 위치를 포함한다. 예컨대, 스피커(48)가 도관(29) 측부에 위치 설정되는 경우에 소음 상쇄 신호는, 스피커(48)가 도관(29) 중간에 위치 설정되는 경우와 상이하게 생성될 것이다.
상기 방법(70)은 또한 다른 스피커(48)/셰이커(49)로부터 소음 상쇄 음향을 생성하는 단계(76)도 포함한다. ANC 모듈 유닛(30)은 다수의 상이한 스피커(48)/셰이커(49)를 포함할 수 있다. 스피커(48)/셰이커(49)는 단일 제어 보드에 접속될 수 있고, 단일 마이크로폰으로부터 수신된 동일한 음향 신호에 기초하여 소음 상쇄 음향을 생성할 수 있거나, 다수의 마이크로폰으로부터 수신된 음향 신호에 기초하여 소음 상쇄 음향을 생성할 수 있다. 더욱이, 전달 함수는 마이크로폰(52)과 스피커(48)/셰이커(49)의 각각의 조합의 위치 특정 특성에 기초하여 각각의 스피커(48)/셰이커(49)에 의해 별개로 생성되는 음향 신호를 처리할 수 있다.
본 발명의 기술적 효과는 내부에 ANC 모듈 유닛(30)을 포함하는 시스템(10)을 포함하며, 시스템(10)은 시스템(10)과 ANC 모듈 유닛(30)의 위치 특정 특성에 응답하여 조정된 전달 함수를 포함한다. 전달 함수는, 음향이 시스템(10)을 빠져나가기 전에 에러 마이크로폰을 사용하지 않고도 소음원[예컨대, 가스 터빈 엔진(12)]에 의해 발생되는 음향을 상쇄할 수 있다. ANC 모듈 유닛(30)은 이에 따라 공간 및/또는 크기 제한을 갖는 시스템 내에 설치될 수 있다.
이 서술된 설명은 최상의 모드를 포함하여 본 발명을 개시하고, 또한 임의의 디바이스 또는 시스템을 제작 및 사용하고 임의의 통합된 방법을 수행하는 것을 포함하여 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 하기 위한 예를 사용한다. 본 발명의 특허 가능한 범위는 청구항에 의해 규정되며, 당업자에게 떠오르는 다른 예를 포함할 수 있다. 그러한 다른 예는, 사실상 청구범위와 다르지 않은 구조 요소를 갖거나, 사실상 청구범위와 대단치 않은 차이를 지닌 등가의 구조 요소를 포함하는 경우 청구범위의 범주 내에 속하는 것으로 의도된다.

Claims (20)

  1. 시스템으로서,
    발전 유닛의 흡기부 또는 배기부 내에 설치되도록 구성된 능동 소음 제어(Active Noise Control; ANC) 모듈 유닛을 포함하고, ANC 모듈 유닛은
    흡기부 또는 배기부 내에 끼워지는 형상을 갖는 ANC 하우징; 및
    ANC 하우징 내에 고정되도록 구성된 ANC 코어
    를 포함하고, ANC 코어는
    발전 유닛에 의해 생성된 음향을 검출하도록 구성된 마이크로폰;
    마이크로폰으로부터의 음향 신호와, 예정된 소음 감소 전달 함수 세트에 기초하여 소음 상쇄 음향을 제어하도록 구성된 제어 보드; 및
    제1 소음 상쇄 음향을 흡기부 또는 배기부로 전달하도록 구성된 제1 스피커
    를 포함하는 것인 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 제어 보드는 ANC 모듈 유닛이 그 내부에 끼워지는 형상을 갖는 위치에 대한 전달 함수에 프로그래밍되는 위치 특정 특성에 기초하여 소음 상쇄 음향을 제어하도록 구성되는 것인 시스템.
  3. 제1항에 있어서, ANC 모듈 유닛은 ANC 하우징 내에서 ANC 코어를 지지하도록 구성된 도파관을 포함하는 것인 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 도파관은 소음 상쇄 음향에 의해 음향의 주파수 범위와 감쇠를 증대시키기 위해, ANC 모듈 유닛을 통과하는 유로를 제1 개별 영역과 제2 개별 영역으로 분할하는 것인 시스템.
  5. 제4항에 있어서, ANC 모듈 유닛은 제2 개별 영역에 배치되는 제2 스피커를 포함하는 것인 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 제2 스피커는 제2 주파수 범위의 소음을 상쇄시키는 다른 소음 상쇄 음향을 전달하도록 구성되고, 제1 주파수 범위는 제2 주파수 범위와 동일하거나 적어도 부분적으로 상이한 것인 시스템.
  7. 제1항에 있어서, ANC 코어는 수동 소음 제어 배플 내에 포함되고 배치되며, 광대역 주파수 감쇠 제공의 결과로 수동 소음 제어 처리를 보완하도록 구성되는 것인 시스템.
  8. 제1항에 있어서, ANC 하우징은 공기 흐름 상태를 형성하는 삼각형, 거의 정사각형, 직사각형, 육각형, 원추형, 원형, 원통형, 팔각형 또는 구형 형상을 포함하는 것인 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 마이크로폰, 제어 보드 및 스피커는 대략 50 Hz 내지 대략 4000 Hz 범위의 소음 상쇄 음향을 전달하도록 구성되는 것인 시스템.
  10. 시스템으로서,
    복수 개의 능동 소음 제어(ANC) 모듈 유닛을 포함하고, 발전 유닛 내에 사용하기 위한 흡기부 또는 배기부를 포함하며, 각각의 ANC 모듈 유닛은
    흡기부 또는 배기부 내에 끼워지는 형상을 갖는 ANC 하우징; 및
    ANC 하우징 내에 고정되도록 구성된 ANC 코어
    를 포함하며, ANC 코어는
    발전 유닛에 의해 생성된 음향을 검출하도록 구성된 마이크로폰;
    소음 상쇄 음향을 흡기부 또는 배기부로 전달하도록 구성된 스피커; 및
    다수의 입력에 대해 미리 정해진 전달 함수를 포함하고, 복수 개의 ANC 모듈 유닛의 마이크로폰으로부터 수신된 음향 신호에 기초하여 복수 개의 ANC 모듈 유닛 내에서 ANC 모듈 유닛으로부터의 소음 상쇄 음향을 제어하도록 구성된 제어 보드
    를 포함하는 것인 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 흡기부 또는 배기부는 제1 격실과 제2 격실을 포함하고, 제1 격실은 발전 유닛의 제1 섹션에 대응하며 복수 개의 ANC 모듈 유닛의 제1 세트를 수납하도록 구성되고, 제2 격실은 발전 유닛의 제2 섹션에 대응하며 복수 개의 ANC 모듈 유닛의 제2 세트를 수납하도록 구성되는 것인 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 복수 개의 ANC 모듈 유닛은, 각각의 ANC 모듈 유닛이 음향 흐름을 따라 각각의 소음 상쇄 음향을 연속적으로 전달하도록 일렬 배치되는 것인 시스템.
  13. 제10항에 있어서, 복수 개의 ANC 모듈 유닛은, 각각의 ANC 모듈 유닛이 음향 흐름을 따라 각각의 소음 상쇄 음향을 동시 전달하도록 병렬 배치되는 것인 시스템.
  14. 제10항에 있어서, 복수 개의 ANC 모듈 유닛 각각은 음향의 특정 주파수 범위를 감쇠하도록 구성되는 것인 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 복수 개의 ANC 모듈 유닛 각각은 복수 개의 ANC 모듈 유닛 중 나머지 ANC 모듈 유닛으로부터의 고유 주파수 범위를 감쇠하도록 구성되는 것인 시스템.
  16. 제10항에 있어서, 복수 개의 ANC 모듈 유닛 중 제1 ANC 모듈 유닛은 제1 위치에 위치 설정되고, 복수 개의 ANC 모듈 유닛 중 제2 ANC 모듈 유닛은 제2 위치에 위치 설정되며, 제1 위치는 제2 위치와 상이한 것인 시스템.
  17. 시스템으로서,
    발전 유닛의 연소 배기부 내에서 사용하기 위한 ANC 모듈 유닛을 포함하고, ANC 모듈 유닛은
    발전 유닛의 연소 배기부 내에서 생성된 음향을 검출하도록 구성된 마이크로폰; 및
    마이크로폰으로부터 음향 신호를 수신하고, 마이크로폰으로부터의 음향 신호와 미리 정해진 소음 감소 전달 함수 세트에 기초하여 소음 상쇄 신호를 송출하도록 구성된 제어 보드; 및
    소음 상쇄 신호에 응답하여 플레이트 또는 플레이트 어레이를 흔들고, 연소 배기관 또는 스택 내에서 소음 상쇄 음향을 생성하도록 구성된 복수 개의 셰이커
    를 포함하는 것인 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 셰이커는 셰이커 로드를 통해 플레이트에 부착되는 것인 시스템.
  19. 제17항에 있어서, 마이크로폰과 플레이트는 대략 섭씨 250도보다 높은 온도에서 작동하도록 구성되는 것인 시스템.
  20. 제17항에 있어서, 제어 보드는, 연소 배기관 또는 스택에서의 ANC 모듈 유닛의 위치에 대한 전달 함수에 프로그래밍되는 위치 특정 특성에 기초하여 소음 상쇄 음향을 제어하도록 구성되는 것인 시스템.
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