应用指向性声源进行有源降噪的声场特性研究

使用无指向性次级声源对空间区域进行有源噪声控制会导致空间内声场不规律,在控制点处降噪的同时会造成控制区域外的其他区域噪声增大的不良影响。提出使用具有指向性的相控阵平面扬声器阵列代替传统无指向性扬声器,实现指定区域有源降噪并且减少对其他区域的影响。对一个区域进行有限元声场仿真,分别用单扬声器和扬声器阵列作为次级声源对0°、30°和45°方向上的指定区域进行噪声控制,控制前后对比表明,扬声器阵列的降噪量比单扬声器大,对其他区域的声压级影响更小;扬声器阵列能够在更大的空间内对指定区域进行噪声控制。在半自由场消声室内开展的有源噪声控制实验结果验证了声场仿真的结论,在0°、30°和45°方向上的指定区域处,对300 Hz、400 Hz和450 Hz单频噪声控制均获得25 dB以上的降噪量,同时控制点外其他区域噪声无明显变化。研究表明,采用相控指向性扬声器阵列作为次级声源可在更大范围内进行有源噪声控制,以满足时变和空变环境的降噪需求,实现跟随式空间降噪。     

分布声源的有源消声理论研究

本文从理论上讨论了次级声源为点源时的空间有源消声特点,以远场声压为零为出发点,导出了初级源为分布声源时计算次级声源复强度的表示式。分析表明空间声压为零条件与系统辐射功率最小条件是一致的。最后本文计算了几种典型初级声源时次级源强度,所得结果利用Nelson 理论进行了验证。     

管道主动消声的次级声源设计

针对柴油机排气的特点，结合有源噪声控制工程应用，提出了两种次级声源的设计方案，经过分析计算，给出了实验用次级声源。     

一种封闭空间自适应有源噪声控制系统优化方法

将遗传算法（GA）引人封闭空间自适应有原噪声控制（AANC）系统优化设计,以解决长期以来缺乏有效的确定封闭空间次级声源和误差传感器最优位置方法的问题。以小阻尼矩形空间为例,进行了计算机仿真。结果证明：此方法对封闭空间AANC系统优化是有效的。     

自由声场自适应有源噪声控制中误差传感器的布放

合理地布放误差传感器可以减小自适应有源噪声控制系统的复杂性，提高降噪量。本文研究了自由声场条件下误差传感器布放与ＡＡＮＣ系统降噪效果的关系，从理论和实验两个方面总结了自由场误差传感器布放规律。     

有源噪声控制次级声源的非线性建模

基于电动扬声器的顺性、磁力因子和音圈自感三个非线性参数,建立了基于电力声类比线路方法的次级声源非线性时域模型.采用该模型对次级声源总谐波失真(THD)进行仿真,并与测试结果进行比较,结果表明在较低频率范围、较大输入信号幅值的情况下,该非线性模型是可行的.将该模型引入有源噪声控制系统,并以滤波-XLMS算法为例,对采用次级声源理想模型、线性时域模型和非线性时域模型的控制系统分别进行仿真,结果表明采用非线性模型系统的降噪量远低于采用其他模型的系统,并且非线性失真度大小对降噪量也具有明显的影响.     

室内指向性声源的声场数值模拟

为了利用计算机对室内指向性声源的声场进行模拟,文中将声线跟踪法,虚源法和Monte Carlo法相结合,编制了一种场场数值模拟仿真程序,该程序能模拟有（或无）指向性声源在室内给定点的声压级等参数值,还能计算出该点的脉冲响应函数,作为例子,分别利用该法和声压叠加法研究了点源和偶极子声源的指向性。     

基于改进量子遗传算法的有源噪声控制方法

提出了一种基于改进量子遗传算法的格型IIR滤波器结构的有源噪声控制方法——改进的量子遗传算法（IQGA）。其核心是在对量子门更新过程进行改进的基础上，引入群体灾变和自适应搜索网格的策略。IQGA不仅收敛速度快，还可以改变基本遗传算法（GA）的局部搜索能力，克服基本遗传算法存在的未成熟收敛问题。仿真结果表明，该算法可以有效地实现噪声控制。     

采用自适应逄法的有源消声模型

提出一种采用自适应算法的有源消声模型，对柴油机低频排气噪声进行了实验，结果表明，此模型较为切实可行的。     

自适应结构振动主动控制技术及实验研究

本文详细论述了采用自适应滤波技术实现结构振动主动控制的原理和方法，并研制出自适应结构振动主动控制系统。自适应算法为最小均方（ＬＭＳ）算法，硬件是由ＴＭＳ３２０Ｃ２５组成的信号处理系统。运用该系统对一矩形薄板进行了振动主动控制实验，取得了良好的抵消振动效果和降低噪声辐射效果。     

AANC次级通道建模方法研究

次级通道建模是自适应主动噪声控制（AANC）系统的一个关键问题。应用一种基于时间扩展脉冲（TSP）信号的脉冲响应测量方法。TSP信号具有脉冲能量分布于一段时间的特性,将其作为被测系统的激励,再将其响应信号中的分散能量聚集,即可重构得到系统的脉冲响应函数。该方法被应用于AANC的次级通道建模,仿真和实验分别得到20 dB和14 dB的降噪效果。研究结果表明,该方法实现简单易行,结果准确可靠,非常适用于实际的ANC工程实验。     

基于遗传算法的混合动力汽车动力总成悬置系统的优化设计研究

为了提高并联式混合动力汽车动力总成五点悬置系统的隔振性能,建立了动力总成五点悬置的动力学模型,以动力总成六自由度能量解耦与固有频率的合理分配为优化目标,五个悬置点的各向刚度为设计变量,采用遗传算法对悬置系统进行优化。应用上述方法对某并联式柴电混合动力汽车悬置系统进行了优化,动力学仿真与实车试验结果表明,悬置优化后消除了整车怠速工况时方向盘抖动,验证了所提方法的合理性。同时,遗传算法克服了序列二次型规划算法（SQP）易收敛于局部最优解的缺点,得到的悬置系统解耦性能优良,优化结果稳定可靠。     

《基于多目标遗传算法的消声器优化设计》

四端网络法结合遗传算法设计消声器。以四端子网络为理论基础建立消声器的插入损失、传递损失、噪声降低的模型,模拟计算出消声器的消声特性响应曲线。应用多目标遗传算法对得到的消声器的噪声特性进行优化,结果使消声器的消声性能得到明显的改善,可以缩短设计周期,提高效率。     

运动汽车噪声的可视化测量方法比较研究

运动汽车噪声源的快速定位和精确测量是进行汽车噪声控制的重要基础,通过可视化的方法将噪声源及声场分布实时显示出来使这一过程更为高效直观.目前在运动汽车噪声测量领域有3种噪声可视化测量方法:远场声全息法.短时波束形成法和动态波叠加法.通过理论分析和仿真模拟对3种方法进行比较研究,并搭建了基于3种方法的仿真和实验系统,通过实验验证研究结果,得出研究结论.     

两参考输入复滤波NLMS主动噪声控制系统性能分析

研究了将主动噪声控制系统应用于舰船的自噪声控制,用来抵消舰船的低频线谱噪声群时,参考输入为两个单频复正弦信号条件下,次级通道对Filtered-XNLMS算法的收敛性能影响.对该问题做了严格的数学分析和仿真试验,最终结果表明：对于本地线谱噪声有源抵消而言,由于次级通道的影响,参考输入的两正弦信号的归一化频率间隔Δf/fs以及反映次级通道幅频特性对不同频率信号的幅度加权程度比例因子α都对系统性能有影响,也就是说,当比值因子α较大时（α＞1）,系统的收敛性能只是与步长μ有关,与差频Δf的大小无关;当α较小时（α≤1）,系统的收敛系统决定于步长μ和主输入的两个正弦波的差频Δf;特别对于α＝1情况,系统很快就可以收敛,具有非常好的跟踪性能.     

除自谱的互谱矩阵波束形成的噪声源识别技术

由于传声器阵列具有自噪声的干扰,在各通道的互谱距阵中,消除对角自谱元素的波束形成,可以提高声源识别的精度。由此,建立相应的声源识别算法和平面声源的成像软件。并对某发动机在额定工况下的噪声源识别进行验证。结果表明：发动机前端噪声来源于空气压缩机排气出口和曲轴传动皮带轮的上方机体辐射;左右两侧噪声来源于发动机缸体和油底壳辐射。由此表明涉及的算法与成像软件的正确与有效性能。