碳纳米管薄膜扬声器设计及有源噪声控制

碳纳米管薄膜扬声器是近几年发展起来的一种基于热声效应的新型扬声器。以探究碳纳米管薄膜扬声器作为次级声源的可行性为目的,研究了碳纳米管薄膜远场声压及主要影响因素,进而设计出可调节的并联结构薄膜扬声器;首次提出将碳纳米管薄膜应用于有源噪声控制中,将其作为次级声源构建有源消声模型,以初、次级声源的总声功率最小为目标,推导出薄膜声源的最优控制电压;设计了5个不同的薄膜扬声器作为次级声源对单极子初级声源实施控制,计算有源控制效果,分析控制效果的主要影响因素。     

管道有源消声实验系统的阻抗控制研究

以声阻抗为控制目标，对管道有源消声实验系统的消声机理进行了分析和探讨，研究表明，有源消声的效果取决于次级扬声器位置的等效声阻抗以及管道的阻抗分布特性，在消声实验台的自适应控制结果表明，在主频上取得了降噪40dB以上的效果。     

车内噪声自适应有源控制系统建模与仿真

从有源噪声控制的原理出发,结合车内噪声的特点,制定了以前馈数字式自适应控制器为核心,发动机和车身的振动加速度为输入,次级声源为输出,残余噪声信号为反馈的闭环有源噪声控制技术方案。采用了非声信号作为参考信号来解决次级声反馈问题,在次级通路建模上,引入了自适应在线附加随机噪声Zhang法,采用归一化FLMS算法建立自适应滤波器。在MATLAB/Simulink下建立了车内噪声有源控制的模型,并通过仿真论证了方案的可行性。     

基于电力声类比线路法的次级声源建模

进行有源噪声控制系统仿真时,为减少次级通路传递函数估计的失配,提出了基于电力声类比线路法的次级声源建模方法,并以滤波-X LMS算法为例,对采用该次级声源模型的控制系统收敛范围和降噪效果进行了研究。结果表明,该次级声源模型与通常的理想模型在幅值和相位两方面都存在较大差别,该次级声源模型系统的降噪效果远低于理想模型系统,同时低频收敛范围增大,高频收敛范围减小。该模型的建立为深入开展有源噪声控制系统仿真研究提供了一种新的次级声源建模方法。     

水下弹性圆柱壳结构声辐射有源控制研究

研究了利用次级环带声源对水下有限长弹性圆柱壳结构振动声辐射进行有源控制。给出了初级圆柱和次级环带声源之间的互辐射阻抗计算公式,考虑流固耦合效应,利用二次最优理论,以辐射声功率最小化为目标函数,得到次级环带声源的最优激励力,最后计算控制前后远场辐射声压的空间分布。结果表明:利用次级环带声源可以对弹性圆柱壳结构振动辐射噪声进行控制,增大次级环带声源与初级圆柱壳间距,控制效果变差;次级激励力位置对辐射声功率控制效果也会产生影响。     

水下弹性圆柱壳结构声辐射有源控制研究

研究了利用次级环带声源对水下有限长弹性圆柱壳结构振动声辐射进行有源控制。给出了初级圆柱和次级环带声源之间的互辐射阻抗计算公式,考虑流固耦合效应,利用二次最优理论,以辐射声功率最小化为目标函数,得到次级环带声源的最优激励力,最后计算控制前后远场辐射声压的空间分布。结果表明:利用次级环带声源可以对弹性圆柱壳结构振动辐射噪声进行控制,增大次级环带声源与初级圆柱壳间距,控制效果变差;次级激励力位置对辐射声功率控制效果也会产生影响。     

一种含次级通道在线辨识的窄带主动噪声控制系统

分析了噪声危害设备产生的谐波噪声,特别是以500 Hz或600 Hz以下的低频成分为对象,介绍了主动噪声控制(ANC)技术的原理、意义及发展现状。在实际声学场所,由于控制系统易受初级噪声功率、残余噪声幅值等因素影响而不稳定。在分析控制系统收敛条件的基础上,通过对系统误差引入一个比例因子从而改进系统模型,并以一维管道为实验平台,基于高速数字信号处理器(DSP)设计了含次级通道在线辨识的主动噪声控制器。实验结果表明,在250 Hz左右的频段上能够达到16 dB的降噪效果。     

有源声学结构次级声源的布放规律研究

有源声学结构是近年来提出的一种控制结构低频声辐射的有效方案,它是智能结构在有源噪声控制领域的具体应用。次级声源的优化布放是有源声学结构研究中的核心问题,本文对此进行了研究。首先建立了有源声学结构的计算模型,然后基于声辐射模态和结构振动模态理论,推导总结出各种情况下次级声源的最优布放规律,最后用一系列的计算机仿真实例对该规律进行了验证。     

应用粘弹阻尼材料的飞机座舱振动噪声控制实验研究

针对特殊情况下飞机座舱内部振动噪声过大的实际情况 ,本文对其进行了振动噪声被动控制实验研究。以某飞机座舱模型为研究对象 ,应用粘弹阻尼材料成功实现了一套飞机座舱模型振动噪声被动控制系统。同时利用比利时 L MS国际公司的 Cada- X L MS结构动力学分析系统建立了一套完整的振动噪声控制性能测试系统 ,可广泛应用于各种被动、主动控制系统的振动噪声控制性能测试。最后利用该测试系统对上述飞机座舱模型振动噪声被动控制系统进行了控制性能测试实验 ,结果表明控制效果良好 ,说明了此方法可以用于飞机座舱的振动噪声控制。     

基于神经网络的动反馈管道有源消声系统声学通道辨识

介绍了一种采用动反馈式扬声器的管道有源自适应噪声控制系统,系统中动反馈扬声器既作为有源消声系统的执行元件,也作为检测控制效果的声传感器。分析了系统中存在的各声学通道,并进行了基于自适应线性神经网络的辨识。该方法实现简便,对工作环境无干扰,各声学通道传递函数估计精度高。     

基于局域共振的舰船浮筏低频减振方法

为控制动力机械激励下的舰船浮筏低频振动和噪声线谱,由变分原理建立了动力机械平板局域共振单元的耦合振动方程,采用模态叠加法导出了耦合振动方程的解,并给出了平板辐射声功率级的计算公式;设计了小尺寸轻质低频局域振子,分析了局域共振单元对动力机械激励下平板结构低频振动与辐射声功率线谱的控制效果。研究表明：在附加质量小于平板质量3%的要求下,局域共振单元可将低频振动线谱激励下平板结构表面平均振速级和辐射声功率级降低10%以上;当局域共振单元中包含多个固有频率不同的局域振子时,可以控制平板结构的多个低频振动与噪声线谱。     

空压机消声器技术分析

空压机吸气口噪声是空压机辐射噪声稳定持续的最高声源。进气噪声一般高出机体噪声10～30dB(A)左右,而且低频成分突出,进气口多在室外,影响面广。噪声控制研究单位对空压机进口采取安装消声器的措施。目前国内的空压机进气消声器除了阻性消     

主动噪声控制技术及其在车内噪声控制中的应用

主动噪声控制是集声学、自适应控制及数字信号处理等技术为一体的高新技术，已成为国内外噪声控制界的研究热点。基于主动噪声控制的Swinbanks多极子系统理论，证明了主动噪声控制技术适合于低频．1k的理论依据。阐述了决定主动噪声控制效果的决定因素及在车内噪声控制中应用的发展过程，并指出当前研究中需解决的问题和今后的研究方向。     

基于自适应滤波算法的齿轮传动系统振动主动控制

针对齿轮传动系统中由于内部激励产生的振动,以基频为衰减目标,提出并构建在齿轮轴上附加压电作动器的齿轮传动系统振动主动控制结构。由于次级通道的时变性,离线辨识难以跟踪次级通道的变化,提出一种次级通道在线辨识的自适应滤波算法进行齿轮传动系统振动的主动控制。在Simulink中搭建控制系统模型,并将控制算法代码下载到dSPACE中作为控制器,与齿轮传动系统振动主动控制结构组成硬件在环系统进行试验验证。先通过离线辨识确定次级通道模型阶数,然后在线辨识进行主动控制。试验结果表明,在不同的齿轮啮合频率下,齿轮箱体上的振动经过主动控制后有显著的减弱,在基频处最大有21 dB的衰减,控制效果十分明显;在齿频400 Hz频率时,由于带外超调现象,振动信号300～350 Hz的边频带有一定增加。     

基于次级声源布局优化的主动降噪实验研究

提出了一种基于蒙特卡罗法声学仿真的次级声源布局优化方法,推导了多通道主动降噪(ANC)控制算法,搭建了双通道ANC实验系统,结合仿真结果和降噪实验研究了次级声源布局优化对ANC系统性能的影响。实验结果表明,对单频和混频噪声,次级声源布局优化后的ANC系统比未优化的ANC系统噪声主频抑制效果更显著,相同降噪效果下噪区域更广。该优化方法受条件限制较小,能够广泛应用于多种ANC系统。     

修正自适应滤波算法的道路噪声主动控制系统

针对车内道路噪声主动控制系统中传感器直流偏量引起的系统失稳问题,建立了一种新的修正多通道自适应滤波的道路噪声主动控制算法。首先,以多重相干为综合评价指标,以实车道路试验下测得的24个加速度信号为基础,选取了4个加速度信号作为参考信号;其次,以2个车载扬声器为次级声源,驾驶员头枕位置为控制目标,在Simulink环境下搭建4个参考信号、2个扬声器和1个麦克风的多通道车内道路噪声主动控制系统,并用不同路面（比利时路面、粗沥青路面）不同车速下采得的数据进行了仿真验证;最后,搭建了基于dSPACE的主动控制系统硬件在环试验平台,以验证不同工况下系统的有效性。结果表明：仿真结果与试验结果相一致,在不同工况下都可以取得稳定有效的降噪效果,验证了修正算法的有效性。     

次级声源安装角度对管道有源消声性能的影响研究

分别从理论和试验两个方面,对非适应和自适应两种管道有源消声系统中的次级声源安装角度对系统性能的影响进行了研究。结果表明,采用自适应结构具有明显的优越性。小的次级声源安装角度,可以优化有源消声系统的声波干涉条件,提高系统消声量,加快自适应有源消声系统收敛速度,并适当降低系统对次级声源的功率要求。对宽带有源消声系统而言,可以提高次级声源的指向性,减小系统存在的"声反馈"现象,提高控制系统的工作稳定性。最后,提出了几项实际工程设计原则。     

基于神经网络的结构振动主动控制方法

以矩形简支薄板为研究对象,设计了一种基于神经网络的结构振动主动控制系统,通过对薄板表面施加激振力,来控制其振动噪声的辐射特性,采用有辨识器和无辨识器两种反馈控制算法实施频域控制.控制系统中的控制器和辨识器的拓扑结构均采用神经网络,分别称为神经网络控制器(neural network nontroller,简称NNC)和神经网络辨识器(neural network identifier,简称NNI).仿真结果表明,两种控制策略均可实现多频点控制,前者精度高,后者易实现.构建了简支薄板振动主动控制实验系统,针对易实现的无辨识器控制算法进行实验验证.实验控制效果良好,验证了该算法的正确性和可行性.     

利用模拟电子技术进行管道有源消声

利用声波干涉原理，采用模拟电路，推导出一维管道中声系统和电系统所构成的传递函数，提出了一种在一维管道中低频噪声进行有源消声的新方法，在此基础上，通过对１００￣５００Ｈｚ范围内的噪声进行微机模拟降噪和管道实验降噪，取得了明显的降噪效果。     

声学超材料在低频减振降噪中的应用评述

低频机械波在传播过程中穿透力强,难以衰减,特别是次声频段的机械波易与机体器官发生共振,对身体造成危害。为了实现对低频机械波的有效控制,解决现代工业生产和生活中普遍存在的噪声污染问题,结合最近十几年发展起来的声子晶体和声学超材料,系统地总结和论述通过声子晶体和声学超材料解决低频振动噪声问题的新方法。归纳和总结典型的低频振动噪声来源和对其进行控制方面存在的一些困难,介绍低频振动噪声的危害。重点概括基于声子晶体禁带特性实现低频振动噪声被动控制的相关研究工作,主要介绍通过亚波长尺寸特征的杆、薄板和薄膜类结构来实现低频振动和噪声衰减的具体方法和效果。在声学超材料的理论框架下,讨论薄膜类结构在低频振动噪声衰减中的应用及其优缺点。通过结合实际工程需要和最新研究动态,对这一领域存在的问题和后续发展趋势进行总结。研究对推动声子晶体和声学超材料在工程实践中的应用具有一定的引导意义。