虚拟声屏障的数值及实验分析

虚拟声屏障(Virtual Sound Barrier,VSB)由若干控制声源和误差传感器构成,使用有源噪声控制方法在噪声环境中产生局部安静区域,“阻隔”声音但不“阻隔”空气和光,像一个无形的屏障对声音起作用。本文建立立体结构的VSB系统模型,从数值模拟和实验两方面说明在噪声来自于多个方向的普通房间中,通过该系统产生人头大小的静区是可行的。数值模拟表明即使在中频VSB系统也有良好的降噪效果。实验给出一种实用的圆柱状分布的16通道的VSB系统,在中低频条件下产生人头大小的静区,降噪可达10 dB以上。     

母语为汉语的听者听英语时的空间去掩蔽现象研究

通过心理声学实验研究了来自不同方向具有不同信噪比的两种干扰声条件下,母语为汉语的听者对英语的空间去掩蔽现象。在消声室指定位置布放扬声器,发出目标声和干扰声,通过听者对目标声进行听音识别,得到听者识别的正确率。实验结果显示:只在正前方播放目标语音时,识别正确率大于99%,当目标和干扰语音都位于听者正前方时,正确率为57%;当目标和干扰语音随机位于士60°时,正确率为96%;特别地,当目标语音和干扰信号都位于听者正前方时,若干扰为噪声,随着信噪比从0 dB降低到-12 dB,正确率从96%降低到34%,而当干扰为语音时,随着信噪比从0 dB降低到-12 dB,正确率先是下降,随后有平均幅度为27%的明显上升,在此之后又是下降的趋势;当噪声干扰和语音干扰位于60°时,随着信噪比从-4 dB降低到-16 dB,正确率分别从99%降低到80%和从98%降低到91%。研究表明:空间分离对于母语为汉语的听者的英语语音可懂度有明显增益;大多数情况下英语语音的正确率都随着信噪比的降低而下降。这和对母语为其他语言的相关研究结论一致。     

基于时间反转的复杂声场拾声传声器阵列性能研究

探讨时间反转技术在复杂声场传声器阵列拾声中应用的可行性及其机理,给出其一般规律和性能。研究表明:在自由空间中,其拾声性能与频率,阵列形状和半径有关,频率越高,半径越大,拾声效果越好。在普通房间中,在语音频段内,圆弧阵列在预定目标点处的阵列增益性能要比离预定目标点约25 cm远处的位置处大5 dB以上。在普通房间和混响室中的实验验证了上述结论。     

矩形板声辐射预测中速度采样问题的研究

为减少系统的复杂度和成本,基于无限大障板上振动矩形板模型,研究了声辐射预测中板表面速度采样问题。从理论上分析了影响速度采样间隔选取的因素,得到了低频时采样间隔由振动模态决定,高频时采样间隔由振动频率决定的结论。数值结果显示临界频率应满足k_csinθ=const(k_c=2πF_c/c,F_c为临界频率,θ为观察点倾斜角,c为声波波速)的规律,并且通过数值模拟和实验验证了该规律的适用性。     

基于声线跟踪法对闭空间声场预测的接收球半径计算

接收球半径是采用声线跟踪法进行声场预测的一个重要参数。以前所用到的接收球半径一般是通过经验估计得到的,缺乏详细的理论分析。本文从声波传播机理角度分析了根据声线密度来确定接收球半径的原因,并推导了矩形闭空间中声线密度和接收球半径的计算方法。声线密度可以通过原始声线数目,声场空间体积与形状,边界吸声系数来确定。在一给定闭空间里,声线密度可看作是均匀分布的,所以接收球半径与空间位置无关,可看作是一个常数。但对不同的声场空间来说,由于空间体积、形状和吸声系数的变化,声线密度是不同的,因此接收球半径也会不同。声线密度越大,接收球半径越小;声线密度越小,接收球半径越大。实验表明,所提出的接收球模型能用来较准确地预测闭空间里的声压级和混响时间等声学参数。     

机翼颤振的有源声控制

借助于己推导出的声激励下绕三维薄翼的非定常位势流的精确解，本文进一步分析了限于弱扰动的声激励消除颤振的机理，讨论了声源参数对颤振边界的影响，并通过声一涡耦合的理论计算，解释了原有的风洞实验。结果表明，对于不同位置的声源，声致气动载荷的无环量和有环量部分起着不同的作用，而且，在声控制颤振的过程中，系统的各种参数存在一定的关系，必须合理地选取最佳参数。本文的研究为声控制技术在气动领域中的实际应用提供了理论基础。     

基于短时谱分析的语音增强改进算法

介绍了基本的语音增强短时谱分析算法的原理.基于经典的谱减算法进行改进,引入了先验信噪比估计,以及时间回归平均法对噪声进行更新,以及一系列后处理改进方法,提高了降噪效果.在保持语音可懂度的基础上,增强了噪声衰减量.主、客观实验结果表明,针对汽车噪声一类的平稳噪声,算法效果出色;而对于街道、人声一类非稳态噪声,该算法性能优...     

虚拟声屏障在变压器低频降噪中的实验研究

针对开口房间内的变压器,在开口处布放若干扬声器和误差传声器构成虚拟声屏障,实验研究了虚拟声屏障对通过开口向外辐射的低频线谱噪声的控制效果。将15个次级源近似均匀分布在面积为2 m′ 2.7 m的开口面上,左右间距约58.5 cm、上下间距45-65 cm,15个误差传声器分别位于对应的次级源正前方1 m,系统采用自适应谐波降噪算法。结果表明：虚拟声屏障系统在误差点100 Hz、200 Hz和300 Hz的平均降噪量分别达到12.7 dB、19.9 dB和22.2 dB,虚拟声屏障对100 Hz、200 Hz、300 Hz线谱噪声的控制效果与单层封闭窗户相当,且内部合成参考信号,无需外接参考传声器。采用虚拟声屏障对开口房间内的变压器降噪的好处是实现室内外的自然通风,便于变压器的散热。     

反馈有源噪声控制系统水床效应的分析与改善

本文依据反馈有源噪声控制原理分析了水床效应存在机理,以一模拟反馈有源噪声控制系统作为实例介绍了水床效应的分析方法,提出了通过展宽噪声放大频段和均匀噪声放大频段内的噪声放大量来优化反馈控制器,改善水床效应的方法。采用数字反馈控制器实现了水床效应的改善,给出了具体设计过程,并且考虑了数字时延对系统性能影响。仿真和实验表明了所提出方法的有效性。