最小二乘格形(LSL)自适应有源消声系统算法及实现

为了提高单路有源消声系统的消声带宽，本文把具有收敛性能基本不依赖于输入这一优异特性的最小二乘格形（LSL）滤波器引入有源消声，并利用高速信号处理器TMS320C25实现滤波器功能，成功地建立了一套LSL自适应有源消声系统．实验表明，该系统对带宽为248Hz的宽带噪声能达到10－15dB（A）的抵消比，取得了较好的效果．     

空间有源消声的微机控制

本文讨论用通用微机控制空间有源消声．以修正的PID（比例、积分、微分）算法加上逻辑判断构成的控制软件，使得系统收敛迅速，跟踪速度快，消声效果令人满意，而且系统工作稳定可靠，     

自适应空间有源消声中误差传声器的位置及个数优化

近年来对有源消声理论以及自适应有源消声技术的研究一直是相互独立着进行的，本文通过对自适应有源消声系统中误差传声器个数以及位置的优化选择，找到了它们两者之间的联系，并结合控制系统的性能特点给出了误差传声器个数及位置优化的方法，对影响自适应有源消声效果的因素做了分析讨论，实验验证了本文所得结论，并取得了良好的效果．     

军用运输机机舱有源消声实验系统的设计与实现

为验证有源消声技术在军用运输机机舱低频噪声消除方面的有效性,设计和实现了一套机舱有源消声实验系统。采用“激振器+舱壁板”方式实现了飞机螺旋桨对机舱诱导噪声的声源模拟,设计了基于前馈控制结构的自适应有源噪声控制系统,构建了基于FX-LMS算法的自适应消声控制器,采用监测麦克风组对舱内空间的消声效果进行监测。实验结果验证了自适应有源噪声控制技术在军用飞机舱室消声降噪领域的有效性,并表明初、次级声源间距对自适应有源消声系统的消声效果具有重要的影响。     

外力源和外声源共同作用下复杂封闭空间的有源消声

对于具有两个弹性板的复杂封闭空间，建立了在外声源和外力源以及控制电压共同作用下有源消声系统建模的新方法。长方体封闭空间耦合系数数值计算的结果，验证了这一方法的正确性。采用全局控制和局部控制方案，进行了计算机仿真，取得了良好的消声效果。该方法拓宽了利用结构声辐射进行有源消声的范围，可适用于任意形状的封闭空间。     

Implementation of the controller for a compound active noise-cancellation earmuff

本文用传递函数描述了复合式有源消声耳罩的系统模型,确定了模拟式消声控制器的合理阶次。对于前馈控制器和反馈控制器,均给出了成熟的电路实现方案。最后,实际设计了复合式有源消声耳罩,并实测了控制器特性和消声效果,验证了本文提出的控制器实现方法的有效性。     

有源消声耳罩控制器的实现

本文用传递函数描述了复合式有源消声耳罩的系统模型,确定了模拟式消声控制器的合理阶次,对于前馈控制器和反馈控制器,均比出了电路实现方案,最后,实际设计了复合式有源消声耳罩,并实测了控制器特性和消声效果,验证了本文提出了的控制器实现方法的有效性。     

含有周期球腔的黏弹性覆盖层消声性能分析

利用散射矩阵法分析了单个球状空腔在黏弹性橡胶中的Mie散射特性以及振动模式.以此为基础，利用多重散射法分析了不同背衬条件下，含有单层周期球状空腔的橡胶覆盖层(厚度为8mm)的消声性能.结果表明，单个球腔的径向共振对覆盖层的低频消声性能有重要贡献，覆盖薄层在共振区具有良好的消声性能.最后，设计了双层消声覆盖层(厚度为20mm)，有效拓展了消声带宽. 关键词： Mie散射 多重散射法 消声材料 声子晶体     

局部空间自适应宽带有源消声

本文提出一个局部空间自适应宽带有源消声系统,该系统能实现有源消声所要求的任意带宽噪声在局部空间衰减,能自动补偿背景噪声及消声装置中不可控参数及噪声源变化对消声效果的影响.自适应滤波由TMS 32010数字信号处理器采用NLMS算法多路并行处理完成.实验结果表明:对普通房间中的单次级源布置方式,在主次级源前方1m,±30°扇面区域内,该系统对20—600Hz内的宽带噪声抵消,取得的最大降噪量在25dB(A)以上.     

微机在有源消声中的应用

本文讨论将微机技术引入单源有源消声器。微机控制其可变参数,使消声系统能对噪声源进行自动跟踪。其参数在一定范围内随着消声情况的变化而变化,始终保持最佳的消声效果。对线状谱噪声可将其剩余噪声控制在本底噪声或比本底噪声稍高一点的范围内(～3dB)。跟踪速度较快,最佳消声状态的稳定性也较好。     

一种用于主动降噪耳机的权重滤波误差信号滤波-x最小均方算法*

针对传统FxLMS算法前馈自适应主动降噪耳机系统因果性条件不足时在宽带噪声环境中产生的高频噪声抬升问题,该文引入权重滤波误差信号FxLMS算法用于抑制高频噪声的抬升,但该算法带来了低频降噪量不足问题。因此,进一步提出将固定系数混合控制器与权重滤波误差信号FxLMS算法结合,在解决高频噪声抬升问题的同时,保证了良好的低频降噪量。基于DSP平台实现了提出的主动降噪耳机方案。实验证明,该方案针对宽带和单频等噪声都取得了较好的降噪效果。     

充液管路系统流体声与结构声的复合有源控制

采用基于谐频自适应控制算法的有源消声与消振系统对充液管路系统突出的低频线谱噪声进行有源控制实验研究.建立了泵水循环管路实验系统,在管路中安装有源消声器对流体声进行控制,在管路出口障板上采用8×8通道有源消振系统控制结构声辐射。开展的低频线谱噪声与振动有源控制实验结果表明,在50~200 Hz频带内,通过结合有源噪声与振动控制可在多数频点取得10 dB以上的降噪效果。针对该实验系统,通过分别控制流体声和结构声分析了两者的贡献.实验结果验证了有源消声与消振系统具有较好的降噪性能,各频点处流体声与结构声占比情况不同,需要综合控制流体声与结构声才可以取得显著的降噪效果。      

Interior noise control with an active window system

An active window system to reduce the exterior noise sources, such as traffic noise and construction noise which enter rooms through open windows used for natural ventilation is proposed. The proposed system uses a feedforward control method for active noise control so as not to place the sensors and control sources inside the interior space of the building. For global noise reduction throughout the interior room, the control gains for feedforward control are calculated to minimize the total acoustic power of the new source, which is combined with the noise source corresponding to the open window and control sources on the window frame. The performance of the proposed system for directional exterior noise is confirmed with a scale-model experiment. The experimental results show that the proposed system can achieve a noise reduction of up to 10 dB for the entire room of the scale model regardless of the direction of the incident wave.     

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。     

Simulation study on active noise control for a 4-T MRI scanner

The purpose of this work is to study computationally the possibility of the application of a hybrid active noise control technique for magnetic resonance imaging (MRI) acoustic noise reduction. A hybrid control system combined with both feedforward and feedback loops embedded is proposed for potential application on active MRI noise reduction. A set of computational simulation studies were performed. Sets of MRI acoustic noise emissions measured at the patient's left ear location were recorded and used in the simulation study. By comparing three different control systems, namely, the feedback, the feedforward and the hybrid control, our results revealed that the hybrid control system is the most effective. The hybrid control system achieved approximately a 20-dB reduction at the principal frequency component. We concluded that the proposed hybrid active control scheme could have a potential application for MRI scanner noise reduction.     

一种能量比调控的有源噪声控制算法*

在前馈有源噪声控制系统中,建模信号与控制信号相互影响,建模信号的引入会导致系统降噪性能变差。为了减小建模信号的影响,提出一种基于能量比调控的次级通道在线建模有源噪声控制算法。利用控制过程与建模过程的误差能量比构造步长调控函数,分别调节控制过程与建模过程的步长值,从而减弱两者的相互影响。在次级通道建模过程中,对建模步长值采取分段调控的方法,并通过建模步长值的变化来调节建模信号,从而提升系统降噪性能。仿真结果表明,对于低频噪声信号的有源噪声控制,相比已有算法,提出的算法能获得较快的建模收敛速度和较高的降噪量。     

A compound secondary source for active noise radiation control

Based on the analysis of active noise control system with multi-channel monopole secondary sources, a kind of compound secondary source is proposed in this paper. The proposed compound secondary source consists of two closely located monopole sources with their distance much smaller than a wavelength. The characteristics of the compound source are analyzed, and the performances of the active noise control system with the compound secondary sources on the monopole primary sound field and sound radiated by a plate are investigated both numerically and experimentally. It has been found that the proposed compound secondary sources control system can provide higher noise reduction for free field noise radiation control with the same number of control channels. It is shown that the better performance in noise reduction of the compound secondary sources control system is mainly due to the directivity of the secondary sources where the energy radiation pattern of the compound sources is similar to that of the primary sources.     

参量阵扬声器在管道噪声控制中的研究*

为了解决管道有源噪声控制中声反馈造成的系统复杂度和计算量的增加,文中引入参量阵扬声器作为次级声源,利用其强指向性减小控制系统的声反馈。为了验证该方法可行性,本文分别在直管和L管中,对600 Hz单频噪声和频率范围为500 Hz~1000 Hz的窄带噪声进行了管道有源噪声控制,同时测量了参量阵扬声器的管内声场和降噪范围。结果表明,参量阵扬声器声反馈小,在没有声反馈补偿的条件下对单频噪声的降噪效果基本达到了声反馈补偿条件下普通扬声器的降噪效果,对窄带噪声的降噪效果稍差。此外,通过测量管道声场和降噪量,确定了参量阵扬声器的降噪区域为误差传感器下游整个管道,降噪面积为管道整个截面。这说明参量阵扬声器作为次级声源降低了系统的复杂度和算法的计算量,并取得了较好的降噪效果。     

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。