Transmitted Noise Reduction of Piezoelectric Smart Panels using Passive/Active Method in Wide Range frequency

수동/능동적 방법을 혼용한 압전지능패널의 광대역 전달 소음저감성능

In this paper, the transmitted noise reduction performance of piezoelectric smart panels is experimentally studied. The proposed piezoelectric smart panels are comprised of plate structure on which piezoelectric sensor/actuators are bonded and sound absorbing material is provided. It is a combination of passive and active approaches utilizing a passive effect at high frequencies and an active effect at low frequencies. To prove the concept of piezoelectric smart panels, an acoustic measurement experiment is performed. An acoustic tunnel is designed and its acoustic characteristics are tested. Below 800Hz, the tunnel exhibits a plane wave guide characteristics. When an absorbing material is bonded on a single plate, a remarkable transmitted noise reduction in mid frequency range is observed except the first resonance frequency. By enabling the active control of single smart panel with negative feedback control. about 10dB noise reduction is achieved at the resonance frequencies. The double smart panel got 4dB at the first resonance frequency and has more potential to reduce the transmitted noise in a wide range frequency. Piezoelectric smart panels incorporating passive absorbing material and active piezoelectric devices is a promising technology for noise reduction in a wide range frequency.

압전재료를 이용한 지능패널의 전달음 저감성능을 실험적으로 연구하였다. 제안된 압전지능패널은 압전 감지기와 작동기가 부착되어 있는 주구조물에 흡음재가 한 쪽면에 부착된 구조이다. 이는 저주파에서 능동적 방법과 고주파에서 수동적방법을 혼용한 개념이다. 이 개념을 증명하기 위하여 음향실험을 수행하였다. 음향실험을 위하여 음향터널을 설계, 제작하여 음향특성을 실험하였다. 음향 특성실험을 통하여 800 Hz가지 평면파특성을 나타내었다. 단일패널에 흡음재를 부착한 지능패널은 첫번째 공진주파수영역을 제외한 중주파수영역에서 뚜렸한 소음저감성능을 나타내었다. 첫번째 공진주파수에 대하여 반전회로를 이용한 능동제어를 수행하여 약 10 dB소음저감을 이루었다. 또한, 공기층을 갖는 이중지능패널에 대한 실험을 통하여 공진주파수에서 뿐만 아니라 넓은 영역에서 좋은 소음저감성능을 보였다. 수동적 방법과 능동적 방법을 혼용한 압전지능패널은 넓은 주파수 영역에서의 소온저감대책으로 유망한 기술이다.