كنترل فعال نويز باندباريك در يك كانال به روش FxLMS بر پايه‌ي ريزكنترل كننده‌ي AVR

Narrowband Active Noise Control in A Duct Using the Fxlms Method by Means of An AVR Microcontroller

كاهش نويز با صرف كمترين هزينه و با بالاترين بازده اخيراً به يكي از چالش‌هاي اساسي براي توليدكنندگان صنعتي تبديل شده است. در اين مقاله به طراحي و ساخت سيستمي مقرون به صرفه براي كاهش نويز تك فركانس و مزاحم كه از محصولات و ماشين‌آلات صنعتي توليد مي‌شود، پرداخته شده است. براي دستيابي به اين هدف، از كنترل فعال نويز باندباريك به روش FxLMS با كمك فيلتر تطبيقي ديجيتال با دو ضريب، به نام فيلتر شكافي تطبيقي، استفاده شده است. براي تست عملكرد الگوريتم پيشنهادي، سازه‌اي به صورت كانال طراحي شده و پياده‌سازي‌هاي مورد نظر بر روي آن انجام شده است. همچنين به منظور كاهش هزينه‌هاي پياده‌سازي، بورد آردوينو يونو (Arduino Uno) كه داراي يك ريزكنترل‌كننده‌ي AVR (ATmega328P) است، به عنوان هسته‌ي پياده‌سازي الگوريتم‌ها مورد استفاده قرار گرفته است. پس از پياده‌سازي الگوريتم مذكور بر روي اين مجموعه، تا حدود 15 دسي‌بل در فركانس‌هاي 400 هرتز و 750 هرتز و تا حدود 30 دسي‌بل در فركانس‌هاي 650 هرتز و 950 هرتز، كاهش نويز مشاهده شده است. همچنين پياده‌سازي اين الگوريتم براي كاهش نويز در دو فركانس به صورت همزمان نيز انجام شده كه نتايج تقريبا اثربخشي داشته و در يكي از اين فركانس‌ها تا حدود 18 هرتز كاهش نويز مشاهده شده است.

Low-cost and highly effective noise reduction has recently become one of the substantial challenges for industrial manufacturers. This paper presents the design and construction of a cost-effective system for attenuating single-frequency annoying noise generated from industrial products and machines. To achieve this goal, narrowband active noise control using Filtered-x Least Mean Square (FxLMS) method has been used with the help of a two-factor digital adaptive filter, called the adaptive notch filter. Therefore, a duct structure has been designed and experimental tests have been performed on it. To reduce implementation costs, the Arduino Uno board, which has an AVR microcontroller (ATmega328P), has been used as the controller. About 15dB noise attenuation at 400Hz and 750Hz frequencies and about 30dB noise attenuation at 650Hz and 950Hz frequencies have been achieved. Then, active noise control for two separate and simultaneous frequencies has been performed, which had somewhat effective results, and in one of these frequencies, noise attenuation of about 18dB has been observed.