도시철도차량 최적방송을 위한 음량제어기 설계에 관한 연구 = Implementation of Automatic Volume Controller for Optimal Broadcasting of Urban railroad vehicle

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The advance of manufacturing technique, and the need for environment and riding comfort due to the high living standards, leaded improvements of comfort of railroad vehicle.
Although subway is one of the most important daily transportation means which provides convenience, regular operation, environmental-friendliness, and safety, the noise environment of the railroad vehicle is relatively poorly developed.
The audibility of train information announcement to the passengers is a large part of riding environment. However, procuring proper loudness of information announcement in accordance with the incessant, unpredictable changes of operation condition such as passenger number, speed and condition of rail and wheels is still a difficult problem to solve.
In this study, volume controller for improved audibility to the passenger of railroad vehicle is designed through frequency and time analysis of several main types of noise that occurs during train operation, system modeling, calculation algorithm development, and applying control method considering masking effect. And the practical experiment in the railroad vehicle is done.

국문 초록 (Abstract)

도시교통의 원활한 소통을 위하여 도시교통권역에서 건설·운영하는 철도 등 궤도에 의한 교통시설 및 교통수단인 도시철도는 차량 제작기술의 발전과 국민의 소득수준 향상으로 정온한 생활환경에 대한 욕구 증가 및 승차감 향상 요구로 도시철도차량의 객실 승차환경이 안락함과 쾌적함을 이루었다.
우리나라 도시철도는 도시인들이 쉽게 접할 수 있는 중요한 교통수단으로서 이용의 편리성, 정시성, 친환경성, 안전성을 바탕으로 도시인들에게는 일상화되어 없어서는 안 될 중요한 대중교통수단이 되었으나, 이용승객의 승차환경 중 소음 측면에서는 아직도 취약한 실정이다.
이러한 도시철도차량 이용 중 발생되는 소음과 함께 승객이 느끼는 쾌적하고 명료한 객실안내방송 음질은 승차환경의 큰 부분을 차지하고 있다. 하지만 궤도, 탑승인원, 운행속도, 차륜 등 운행조건의 계속적이고 예측이 어려운 다양한 변화에 따른 적절한 방송음량 확보는 현재까지도 어려운 상태이다.
이에 도시철도차량의 운행 시 발생하는 대표적인 소음 중에서 단순 주행소음, 역행소음, 곡선통과시의 스킬소음, 레일 이음매 부분의 충격소음 등 소음 인자를 측정하여 주파수, 시간적 특성 및 영향을 분석하고, 이에 따른 제어기법과 시스템 모델링, 분석 알고리즘 구현, 마스킹 효과를 적용하여 이용승객에게 쾌적하고 명료한 객실 방송음 전달을 위한 음량제어기를 설계하고 실차에 적용하여 실험적 방법을 통해 도시철도차량의 객실 안내방송음의 명료도를 향상시키기 위한 실시간 최적 음량제어기를 구현하고자 한다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구배경 및 목적 1
• 2. 연구내용 2
• Ⅱ. 철도차량 실내소음 측정 및 분석 3
• 1. 철도차량 방송시스템 3
• 2. 실내소음 측정 8
• 3. 소음분석 결과 10
• Ⅲ. 음량제어기 알고리즘 설계 및 시뮬레이션 17
• 1. 알고리즘 설계 17
• 2. 음량제어기 S/W 구축 21
• 3. 시뮬레이션 결과 26
• Ⅳ. 음량제어기 제작 및 실차시험 30
• 1. 음량제어기 제작 30
• 2. 시험 방법 43
• 3. 시험 결과 44
• 4. 향후 개선과제 52
• Ⅴ. 결론 53
• 참고문헌 54
• 영문요약(Abstract) 55