气流管道有源降噪研究

如何消除气流的影响是管道有源降噪的难点之一，本文分析了湍流对有源降噪系统的影响，并开发了一种抗湍流传声器探管，最后在某种通风系统的进气管段进行了降噪试验，气流速度为２０ｍ／ｓ时，在６０－６３０Ｈｚ频带取得了１５ｄＢ（Ａ）的降噪效果。     

单扬声器的管道有源吸声器

本文提出了以抵消法进行检测的单扬声器有源吸声结构,并研究讨论了声学行波探管应用于自适应有源吸声系统。声学行波探管可以完成信号检测及延时两部分功能,并可避免管道中气流对传声器的影响及损害。用单只扬声器的抵消接收法的有源吸声方式对低频及窄带噪声效果良好。有效消声频率范围从50-500Hz,最佳消声指数对单频声接近50dB,对1/3oct带宽噪声18dB对1oct带宽噪声为10dB。     

关于单极子次级声源管道有源降噪能量机制的理论分析

本文通过对单极子次级声源管道有源降噪中声场能量的再分布与初、次级声源的工作情况的定量分析与讨论,说明了有源降噪的三种能量机制中的多极子能量存贮机制,总是同能量转移或吸收机制中的一种同时存在的,哪一种机制起主导作用取决于初、次级声源之间的距离.     

一种数字有源降噪耳机控制器设计方法

为了得到一种作用于低频宽带噪声的有源降噪耳机,采用固定系数的数字控制器实施降噪,并提出了一种前反馈混合的控制器设计方法。比较了前馈及混合两种控制模式下对低频宽带噪声的控制效果;进一步提出了一种综合优化方法,改善噪声不同角度入射下的降噪性能。仿真和基于DSP平台的实验表明,提出的方法对多方向入射的20～1500 Hz低频宽带噪声均具有较好控制效果。     

一种通过约瑟夫森结非线性频率响应确定微波耗散的方法

通过对电流偏置超导约瑟夫森结的微波驱动行为的研究,提出了一个确定约瑟夫森结微波耗散的方法.结的微波耗散由它的品质因子描述.微波耗散严重影响约瑟夫森器件如参量放大器、超导量子比特等的性能.对电流偏置的约瑟夫森结势阱采用四阶近似后,可以得到在较强微波驱动下约瑟夫森结非线性微波响应方程.该方程定量描述了非线性共振频率随外加微波功率变化关系:非线性共振频率与结等离子频率的差别依赖于约瑟夫森结的微波品质因子.对电流偏置的约瑟夫森结的微波运动行为进行了数值模拟.模拟结果确证了微波品质因子与非线性共振频率-等离子频率差别的定量关系可以应用于约瑟夫森结中.用这种非线性频率响应方法来确定约瑟夫森结的微波耗散没有严格的温度要求,可在单个电流偏置的结中完成,实验上具有简单可靠性.     

有源声学结构降噪的物理机制分析

有源声学结构是近年来提出的降低结构低频声辐射的有效方案,对其降噪中的物理机制进行分析将为系统优化设计、次级源和误差传感器布放及控制目标选取等关键问题提供直接指导。文中在最小辐射声功率条件下,从控制前后初、次级结构的辐射声功率变化以及声场中声强的分布来阐述降噪中的物理机制,研究结果表明:降噪中的能量转换分为能量抑制、能量吸收及能量反吸收三种机制;对于近场声强分布,有源控制效果主要通过声强幅度抑制和声强方向调整两种机制体现,部分区域的声能量在控制前向远场传递,控制后则流向声源。     

一种采用脉冲串的自适应有源干扰抵消器

在许多应用中，周期性干扰是由旋转的机械设备所产生的。一个周期性信号可以与一个特殊形式的周期性的脉冲串完全相干。本文提出了一种采用脉冲串的自适应有源噪声抵消器(AANC)来抵消周期性干扰，这种抵消器产生一个与干扰信号相同步的周期性的单位脉冲串作为参考输入。将这种有源噪声抵消器和Delayed-X LMS算法相结合，可以大大地减小运算量，并且也可以保证良好的收敛特性。理论分析和计算机仿真验证了本文的结果。     

机车驾驶室中自适应有源降噪系统的研究

根据机车驾驶室中噪声特征的分析结果，提出了采用FIR滤波器的自适应有源降噪(ANNC)系统。为消除机车驾驶室中严重的背景噪声干扰影响，应用伪随机相关法对驾驶室中的噪声脉冲响应进行测量。通过数字仿真研究，对基于IMS算法的ANNC系统的关键参数进行了寻优。最后，在实际声场中建立了实时双通道ANNC系统并进行了相关的实验验证。仿真与实验的结果证明了本文提出的AANC系统的可行性和有效性。     

有源降噪—物理学与工程技术结合的典范

有源降噪是利用声波的干涉,使得在噪声控制区域内的噪声与次级声波发生干涉相消,来达到控制或消除噪声的目的,因此,其基本原理是声波干涉理论。本文对有源降噪的基本原理、物理实现以及应用方向和存在的问题分别作了简单介绍。     

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。     

空间有源消声器研究

本文从理论和实验两个方面分析了次级声源的辐射特性,设计了一种三极子分立声源,引入了次级系统的加速度信号馈给方式,给出并讨论了在消声室与混响室两种极端声学条件下取得的三维低频噪声场的全空间消声效果。     

有源噪声控制技术

有源噪声控制是消除低频噪声的一种很有效的方法。这种技术在世界上普遍受到重视。目前英国、美国、法国、联邦德国、日本等国家都正在进行有源噪声控制技术的研究和应用。近年来在我国也逐步开展了这方面的研究。本文总结了有源噪声控制技术的发展历史;介绍管道和三维空间有源噪声控制技术的概况,为这方面的研究提供一些参考。     

相干情形下的反应函数以及光学信息的选择传送

不相干情形反应函数在评价光学成象质量方面所起的作用,已经有过许多研究。本文研究在一般情况下(包括相干不相干和部分相干)反应函数的表示式和它的物理意义,显示出它起着选择传送光学信息的作用。据此证明具有纯位相差的物体可以通过离焦(Defocusing)的方法观察出来,双星的角距也可以用离焦的方法来测量。     

低频噪声干扰的评价标准和控制技术

本文对16—31.5Hz范围的低频噪声对居民的干扰作了调查,对噪声源进行了测试和分析。在控制前,对措施作了分析;在施工过程中,逐项进行了检验。在峻工后作了全面测试。结果表明,在按影响严重性区分的居民区Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中,25Hz峰值声压级分别从原有的95dB降至74dB,91dB降至66dB,83dB降至65dB,达到满意的效果。
我们结合措施设计,对低频隔声作了理论估算并与实验作了比较,证明在劲度控制区利用有效劲度,理论和实验符合很好。还从对居民的调查中,提出一个低频声干扰的初步建议。     

FEEDFORWARD ALGORITHMS WITH SIMPLIFIED PLANT MODEL FOR ACTIVE NOISE CONTROL

Most feedforward active noise control (ANC) algorithms require models of electro-acoustic paths. To obtain satisfactory attenuation and keep the system stable these models have to represent the plant well. This, according to the literature, requires estimation of many, often hundreds of coefficients. Then, control filters also have very large, comparable structures. Such an approach reveals significant drawbacks if paths of the plant are subject to change. Estimation of so many plant models and control filter coefficients is very slow and time consuming. Therefore, the speed of adaptation is substantially reduced. This can be accepted in some unmoveable plants like acoustic ducts. However, there are many other plants, e.g., active personal hearing protection devices, in which rapid reaction is also of utmost interest not to annoy the user. In this paper, an alternative approach is proposed that does not need precise models except an estimate of the discrete time delay of the plant. However, according to the literature this leads to a relatively narrow attenuation band, which is confirmed for classical control structures like finite and infinite impulse response filters. This becomes a premise to design a new control algorithm. First, the so-called phase shifters (in two versions) are designed. They enable to control narrowband noise on comparable levels with at least an order less parameters than the filters mentioned above. To control broadband noise, the idea of phase shifter banks is then put forward. In turn, to extend the attenuation band conversion of sampling frequency is adopted to noise control problems. Finally, the algorithm combining advantages of phase shifter banks and conversion of sampling frequency allows controlling of any noise over any frequency band, with limits imposed only by the signal processor available and pass-band of the secondary source. Although this algorithm is designed generally and can be applied to any ANC plant, for laboratory experiments an active personal hearing protection device is used.     

海洋噪声场的时空相关函数

本文借助于方向性点源的平面波展开式导出了海洋中噪声场的时空相关函数的普遍表式。用演绎法将该表式用于分层不均匀浅海与分层不均匀深海,建立了噪声场的时空相关函数与海洋环境参数的有机联系。
文中利用接收器附近点（噪声）源的奇性条件简化了浅海中噪声场时空相关函数的计算。接着用简正波理论计算了均匀浅海中噪声场的时空相关函数。     

变频调速驱动系统效率最优控制方程研究

由于异步电动机的数学模型具有高阶次、强非线性和多变量耦合的特点,所以要直接得到效率最优控制方程的清晰表达式是十分困难的。针对风机泵类、恒转矩和恒功率负载,利用电动机线性化公式导出了效率最优控制方程的表达式及其约束条件。并分别给出新方程和基于模型的效率优化方法的仿真计算结果。结果表明:两者的控制效果十分近似,而新方程却具有简单、实用的突出特点,可直接用于实际变频驱动系统的设计和应用。     

前置放大器在高频信号检测系统中的作用

利用约瑟夫森效应获取电磁信号的频谱信息是超导电子学的重要应用之一.我们在实验室已搭建的高频信号频谱检测系统基础上,研究了前置放大器的噪声参数对整个高频信号检测系统性能产生的影响.通过实验,我们将两个不同输入电压噪声密度的低噪声放大器应用于检测系统,并对所得的结果进行了比较.讨论了在前置放大器方面对基于约瑟夫森效应的液氮温区的小型高频信号检测系统进行改进的可能性.