Active Noise Control (2): Adaptive Control


Dalam sistem ANC (Active Noise Control), biasa diterapkan sistem kendali adaptif (Adaptive Control System). Sistem ini adalah suatu sistem kendali yang parameter-parameternya berubah-ubah sepanjang waktu. Sistem kendali adaptif berguna untuk mengendalikan suatu sistem yang kondisinya berubah-ubah atau time-invariant. Sistem ANC tidak hanya mencakup rangkaian speaker, DSP, dan mikrofon saja, tetapi mencakup udara di sekitar sistem. Keadaan udara tidak selalu konstan, selalu ada perubahan seperti suhu, kelembapan, tekanan, dll. Hal inilah yang menyebabkan ANC membutuhkan sistem kendali adaptif.

Sistem ANC pada dasarnya adalah suatu sistem pemodelan fungsi transfer udara dari mikrofon referensi hingga mikrofon error, yang biasa disebut jalur primer, (Lihat Active Noise Control). Tujuan dari sistem ANC adalah untuk membuat model jalur primer ini semirip mungkin. Ketika model ini sudah cukup menyamainya, suara bising atau noise yang terdapat di daerah mikrofon error menjadi teredam.Identifikasi Sistem ANC

Pada gambar di atas, P(z) adalah fungsi transfer udara sepanjang mikrofon referensi hingga mikrofon error atau yang disebut sebagai jalur primer. W(z) adalah filter adaptif yang merupakan bagian dari sistem kendali adaptif. Filter adaptif adalah filter yang memiliki parameter yang berubah-ubah sepanjang waktu (time-invariant). Filter ini dapat berupa filter FIR (Finite Impulse Response) atau IIR (Infinite Impulse Response). Terlihat pada gambar bahwa output dari P(z) dikurangi dengan output W(z) dan hasilnya adalah error dari sistem. Error ini mencerminkan noise yang terdengar di mikrofon error. Jadi, semakin kecil error, semakin baik redaman yang terjadi di mikrofon error. Secara ideal, sistem ANC akan berkonvergensi sehingga error bernilai nol. Ketika mencapai konvergensi, filter W(z) akan tepat memodelkan P(z). Maka itu tujuan sistem ANC sebenarnya adalah memodelkan jalur primer atau udara.

Filter W(z) diubah-ubah parameternya dengan menggunakan algoritma adaptif. Algoritma adaptif adalah suatu fungsi yang memperbaharui suatu parameter dengan acuan tertentu. Dalam ANC ini, acuannya adalah untuk meminimalisasi nilai error. W(z) akan berubah-ubah parameternya menuju nilai error yang terkecil. Algoritma ini ada bermacam-macam jenisnya dan yang saya gunakan dalam tugas akhir saya adalah algoritma LMS (Least Mean Square).

P(z) atau fungsi transfer udara dimodelkan dengan W(z) yang bersifat adaptif. Hal ini karena kondisi udara yang tidak konstan sepanjang waktu. Fungsi transfer udara dipengaruhi oleh karakteristik udara itu sendiri seperti: suhu, tekanan, kelembapan, dan mungkin gerakannya (angin). Maka untuk bisa memodelkan P(z) yang tidak konstan, dibutuhkan juga sebuah model W(z) yang tidak konstan sehingga bisa mengikuti P(z).

Itulah garis besar sistem ANC dalam sudut pandang identifikasi sistem. ANC pada intinya adalah sistem yang memodelkan karakteristik udara di jalur primer dengan menggunakan sistem adaptive control. Adaptive control ini dibutuhkan karena karakteristik jalur primer yang tidak konstan. Semakin baik hasil pemodelannya, ANC akan menghasilkan redaman noise yang semakin besar.

About Junot D. Ojong

Author is a control systems engineer at a private company in Jakarta.
This entry was posted in teknik and tagged , , , , , , , , , , , , , , , , . Bookmark the permalink.

2 Responses to Active Noise Control (2): Adaptive Control

  1. jack says:

    Saya masih bingung dengan penjelasannya di atas.
    he..
    Apa yang menjadi perbedaan antara ANC dengan Filter adaptif ? Kalo pemahaman saya dari artikel di atas berarti Filter adaptif sama dengan ANC.
    mohon penjelasannya.
    thx.

    • Filter adaptif itu adalah salah satu jenis filter (ada jenis filter2 lain misalkan low pass filter, high pass filter, notch filter, dll). ANC itu sistem untuk meredam noise secara aktif, salah satu implementasinya adalah dengan menggunakan filter adaptif. Bisa saja pakai filter jenis lain.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s