一种调节反馈有源噪声控制系统水床效应的频域自适应算法*

伯德灵敏度积分决定反馈有源控制系统具有水床效应,即某个频段内的噪声衰减伴随着另一频段内的噪声放大。已有的反馈系统自适应算法没有明确考虑噪声放大量,非自适应算法考虑了噪声放大量但不能在线调整。为了使自适应反馈系统能明确调节噪声放大量,该文以控制器某个频段内的幅度响应小于指定阈值为约束条件,并作为"惩罚项"与误差信号能量相加得到代价函数,通过最速下降法最小化该代价函数得到了一种频域自适应算法。与已有算法在有源降噪耳机实例中的对比结果表明,该算法能够更为直接地对指定频段内的噪声放大量进行调节,从而在降噪量与噪声放大量之间取得折衷。     

调节水床效应的双梯度有源噪声控制自适应算法*

为了使自适应反馈有源噪声控制系统能够兼顾水床效应,通过约束次级信号的能量以调节噪声放大,设计了一种双梯度算法。当次级信号满足约束,算法沿着最小化误差信号能量的梯度方向迭代,反之,则沿着最小化次级信号能量的方向迭代。在有源降噪耳机实例中的对比结果表明,该算法能调节噪声放大并保持较大的降噪带宽,且运算量没有显著增加。     

基于听觉掩蔽效应的自适应反馈抵消

摘要当系统输入信号是有色信号时，传统的自适应反馈抵消算法会由于系统的输出和输入信号存在相关性而造成辨识反馈路径存在偏差，从而导致反馈抵消性能的降低。为了减小反馈路径的辨识偏差，本文提出在系统输出信号中加入被掩蔽噪声来降低系统的输入信号和输出信号的相关性的方法，噪声的能量由频域掩蔽阈值控制。这种基于听觉频域掩蔽效应的自适应反馈抵消算法改善了自适应反馈抵消的性能，同时加入的噪声是被掩蔽不可听的，输出语音的质量没有受到损害。     

波的干涉原理在噪声控制技术中的应用

从物理学的观点出发，论述了噪声主动控制技术的原理和机制，介绍了该技术的应用前景。     

反馈网络的负载效应

在由负反馈放大器分解基本放大电路时，既要上掉反馈，又要考虑反馈网络的负载效应。本文就这一问题做了较详细的理论分析，以期进一步弄清反馈电路的基本概念。     

有源弯曲波导反馈特性的三维时域有限差分法仿真

半导体光放大器的耦合光纤形成的外腔反馈通过引入弯曲损耗得以抑制.通过对半导体光放大器有源波导引入对前、后向光场非对称散射损耗,以前向光场部分损耗为代价,反馈光场能量被分布式地较强辐射.时域有限差分法仿真研究表明,通过优化弯曲有源波导的结构,相对于通常的有源直波导,在相同的材料增益和输入、输出条件下,反馈可以下降10 dB以上.由此可以简化高增益半导体光放大器的器件结构.     

存在声反馈的前馈有源噪声控制系统性能分析

在一些应用场合,前馈有源噪声控制系统中次级源产生的声信号会反馈至参考传声器,影响参考信号质量和系统稳定,导致控制性能下降。引入了等效次级路径的概念,并通过等效次级路径与实际路径的相位偏差分析存在声反馈时的收敛性能。若某些频率的相位偏差大于90°,则这些频率附近将较难收敛,降噪性能下降,甚至导致系统不稳定。通过仿真和实验对单指向传声器声学方法、自适应滤波u型最小均方差(FuLMS)算法、反馈中和算法和在线建模算法共4种解决声反馈问题的方法的性能进行了比较。结果表明,4种方法都能提高存在声反馈时的前馈有源噪声控制系统的性能,有效解决声反馈引起的问题,但各有优缺点。单指向传声器方法最为方便,但低频指向性较差。FuLMS算法运算量较低,但不能保证收敛。反馈中和算法性能最好,但当系统时变时鲁棒性较差。在线建模算法不需要额外滤波器,但由于参数调节复杂,降噪性能稍差。     

水下流激孔腔噪声前馈有源控制实验研究

水流流经腔体时引起的自激振荡会形成流激噪声,该文通过仿真和实验研究了水下流激孔腔噪声的主动声场控制。应用有源前馈控制方法,对比了参考信号的选取以及控制器中增加的泄露因子对控制结果的影响,并在水循环管路中对流激孔腔噪声前馈控制效果进行了实验验证。研究结果表明,前馈有源噪声控制方法可有效抑制水下流激孔腔噪声,在误差点和辅助观测点都取得了良好的降噪效果,最大降噪量大于8 dB,并且使用腔内信号作为参考的控制效果优于上游信号作为参考。     

低频噪声的有源控制

本文概述了国内外在噪声有源控制方面的研究情况.随着控制论、数字信号处理技术及微电子学逐步应用于有源控制系统,有源消声的推广价值不断增加.文中介绍了有源控制技术在抵消重复噪声(如柴油机排气噪声)、随机噪声(管道或风洞噪声)及空间噪声(变压器噪声)中的应用实例.     

有源噪声控制在隔声罩中应用的初步实验研究

本文以对液压泵降噪为例,对有源噪声控制系统在隔声罩中的应用进行了初步的实验研究。噪声的低频段由有源噪声控制系统降低,中高频段由隔声罩降低,从而发挥了有源噪声控制和隔声罩各自的优点。附加了有源系统后的隔声罩使液压泵的噪声从112.4dB降到了80.0dB,整个系统的降噪量达到了32dB。其中有源噪声控制系统采用了6个次级控制源,在600Hz以下频段新增13dB的插入损失。     

A simplified adaptive feedback active noise control system

In the adaptive feedback active noise control system based on the internal model control (IMC) structure, the reference signal is regenerated by synthesizing the error signal and the secondary signal filtered with the estimation of the secondary path, hence more computation load and extra programming are required. Motivated by the engineering truth that the primary noise cannot be completely cancelled in most practical active noise control applications and the error signal still contains some portions of the primary noise, a simplified adaptive feedback active noise control system is proposed in this paper, which adopts the error signal directly as the reference signal in an adaptive feedforward control system and utilizes the leaky filtered-x LMS algorithm to update the controller. The convergence properties of the proposed system are investigated and its advantages are discussed by comparing with other feedback control systems as well as the weakness. Finally, simulations and experiments are carried out to demonstrate the effectiveness of the proposed system.     

A novel feedback active noise control for broadband chaotic noise and random noise

The feedback active noise control (ANC) can be seen as a predictor, the conventional method based on filtered-x least mean square (FXLMS) algorithm can only be useful for linear and tonal noise, but for nonlinear and broadband noise, it is useless. The feedback ANC using functional link artificial neural networks (FLANN) based on filtered-s least mean square (FSLMS) algorithm can reduce some nonlinear noise such as chaotic noise, but the noise cancellation performance is not very well, at the same time, it is not useful to random noise. To solve the problem above, a new feedback ANC using wavelet packet FXLMS (WPFXLMS) algorithm is proposed in this paper. By decomposing the broadband noise into several band-limited parts which are predictable and each part is controlled independently, the proposed algorithm can not only suppress the chaotic noise, but also mitigate the random noise. Compared with FXLMS and FSLMS algorithms, proposed WPFXLMS algorithm also holds the best performance on noise cancellation. Numerous simulations are conducted to demonstrate the effectiveness of the proposed WPFXLMS algorithm.     

噪声主动控制研究的发展与动向

本回顾了噪声主动控制的典型设计方法和常见的算法,结合当前较新的鲁棒控制方法,指出今后噪声主动控制的一些发展动向,为这一技术的实用性提供借鉴。     

Convex combination of nonlinear adaptive filters for active noise control

This paper proposes a nonlinear active noise control (ANC) system based on convex combination of a functional link artificial neural network (FLANN) and a Volterra filter. Simulation study reveals enhanced noise cancelation performance of the proposed ANC system over the ones based on its component filters.     

次级声源优化布放的局部空间有源降噪

针对区域有源降噪问题,为获得更优降噪效果,根据实际次级通路传递函数,提出次级声源优化布放的有源控制系统并详细比较了两种次级声源优化布放算法与次级声源均匀布放的实际降噪效果。应用的第一种次级声源优化算法是l₂范数约束的约束匹配追踪算法,第二种次级声源优化算法是l₁范数约束的稀疏正则化方法。在全消声室中利用扬声器线阵进行多通道有源降噪实验研究,实验结果表明,在200～1000 Hz,次级声源优化布放的控制系统的平均降噪量比次级声源均匀布放的控制系统的平均降噪量多5 dB左右;在1100～1900 Hz,次级声源优化布放的控制系统的平均降噪量比次级声源均匀布放的控制系统的平均降噪量多11～13 dB左右,次级声源优化布放的控制系统的降噪量分布更加均匀且次级声源输出能量更小。此外,两种优化算法中,稀疏正则化方法的降噪效果更佳。     

墨粉灌装车间噪声测试分析与控制

本文应用峰值频率声压级对比方法并结合相干分析技术对某墨粉灌装车间主噪声源进行了诊断，分析了声源特性，在此基础上提出了经济合理的治理措施，实施后取得了满意的结果，车间噪声达到了相应的国家标准。     

多路噪声测量系统的研制

本描述了多路噪声测量系统的建立,该系统是一以微机为中心的数字化系统,可实现对４路稳态宽带噪声的测量,测量参数是线性声压级和倍频带声压级。系统由微机、ＴＭＳ３２０Ｃ３０板、多路ＡＤ板、传感器、放大器等设备构成硬件系统,并通过编制Ｃ３０板嵌入式软件和微机主控程序实现系统功能。在软件编制中结合数字信号处理技术,并结合硬件特性优化程序设计,本系统测量方法简易,快捷和精度高,在噪声测量领域具有较高实用价值