有源消声系统中的电场的阻抗规律及其应用

运用电力声类比方法,研究有源消声中声源电声阻抗变化规律,首先给出动圈式扬声器总输入电阻抗表达式,并分析了声源辐射阻抗对电阻的影响关系,其次研究了在声抑制和声吸收两种消声状态下,次级源电阻抗的变化规律,并推导了换能器输入电压与输出振速间的关系;最后设计了交流电桥,实际测量两种消声状态下,若干频率时次级扬声器电阻抗规律,得到了与理论分析一致的结果。     

车用内插管式消声器声学性能的研究

针对内燃机排气系统噪声给人耳带来的不舒适问题,通过实验测试研究了排气系统上游端的声源特性,根据其低频阶次的特征选择了传递矩阵法和有限体积法预测消声器的传递损失,实验验证这两种方法对研究消除排气压力脉动噪声有效。通过进一步研究内插管式消声器的消声性能,发现适当地改变内插管的长度能够有效地消除通过频率和改善特定频段消声效果。     

中耳传输响应对声源定位的影响

以MIT媒体实验室测得的HRTF实验数据为基础,在不同的声源信号激励下,双耳信号分包括中耳传输响应和不包括中耳传输响应两种情况,通过计算耳间互相关函数,分别得到IACC、双耳时间差和耳间互相关函数的宽度WIACC等三个声学参数,探讨了中耳传输响应对声源定位的影响.结果表明,中耳传输响应基本不影响声源方位角的定位,但会对声源的明晰度产生影响,而对声源明晰度影响的大小在一定程度上取决于声源信号的频谱.     

自适应有源消声次级源安装角度优化试验与研究

针对一个基于Filtered-xLMS算法并应用M序列的在线自适应有源消声控制系统,研究了发动机排气管道有源消声控制中次级声源安装角度对消声效果的影响．通过改变次级声源的安装角度,在线检测其消声效果,实验验证了这种理论方法的有效性．最后得出如何优化次级声源的安装以改善发动机排气管道的消声效果．     

现场识别多个声源原信号的研究

在噪声控制以及利用机器噪声源进行工况监测和故障诊断中，必须首先了解噪声的来源及与其相关的信息，现场测量多个声源的原信号时不可避免地存在反射声的干扰，根据几何声学的模型和广义逆矩阵的原理，提出一种在多个反映面影响下利用广义逆矩阵原理消除声反射影响，并把多个声源的原信号恢复出来的方法。计算机数字模拟和声学实验结果表明，当声源原信号为单频正弦信号，倍频程信号和某些语音元音信号时，该方法对恢复多个声源原信     

水下声源辐射声功率测量实验研究

针对水下声源辐射声功率测定问题,提出了一种混响水池测量方法.通过在混响水池内测量声源的空间平均声压功率谱,并对混响水池的声场进行校准,可以得到声源在自由场条件下的辐射声功率.研究了声源位置、声源与水听器的不同距离等对空间平均声压功率谱测量结果的影响,分析了在混响水池中测量声源辐射声功率的下限频率与水池尺度的关系.对空间平均功率谱进行了测量不确定度分析,其A类不确定度不大于1 dB.通过混响时间计算的混响场条件下的声源辐射声功率至自由场的修正量与实测修正量之间的差别不超过1 dB.该方法同时适用于水下复杂声源或具有一定空间分布声源的辐射声功率的测量.     

封闭空间局部有源消声理论及仿真研究

根据声学波动理论，首先提出了封闭空间内对单极子声源的局部有消声方法，指出当次级声源与传声器距离较近时才能达到较好的消声效果。在此基础上，对多次级声源共同作用时，各次级源强度及消声效果进行了推导。     

机器人听觉定位跟踪声源的研究与进展

从基于麦克风阵列和基于人耳听觉机理两个方面综述了当前机器人听觉定位跟踪声源目标的研究动态和发展方向。首先回顾了机器人听觉定位声源的研究历史;其次讨论了两种系统的优缺点;最后指出了未来机器人听觉定位跟踪声源的发展趋势。基于麦克风阵列的声源定位系统,盲波束形成技术是未来进一步研究内容。而基于人耳听觉机理的声源定位系统,运用计算听觉场景分析建立声源定位模型将是未来热点研究内容。     

基于坐标系变换的三维声源定位算法

采用基于声达时间差（TDOA）的声源定位技术,给出了一种基于坐标系变换的三维声源定位算法,该算法弥补了以往算法繁琐、计算量大、定位不准确的缺点.将一个人为设定的坐标系转化为特定的坐标系,使得在原坐标系下处于任意位置的4个麦克风的坐标转化在新坐标系下具有一定自由度的特定3点的坐标和另一任意点的坐标,并在此新坐标系下快速计算出目标声源的坐标,从而确定声源的实际位置.将实际测量的声源位置与算法的计算结果进行比较,结果表明了该算法的有效性和实用性.     

基于主动探测的移动机器人声源目标距离测定方法

针对移动机器人声源定位技术的研究大都只实现了对声源的定向,而无法获得准确的声源距离信息的问题,提出了通过移动机器人主动运动实现声源目标距离测定的方法,以及一种基于粒子群优化算法的最优探测点计算方法.通过仿真验证了该方法的可行性和有效性,并且在室内环境下进行测试.试验结果表明:移动机器人可以通过主动运动到达最优探测点,并且实现对声源目标距离的测定.     

声源作匀速圆周运动时的多普勒效应

依据多普勒效应和匀速圆周运动的特征,研究了观察者静止而声源作匀速圆周运动时的多普勒效应.分别在振动周期较大和振动周期较小的两种情况下,推导出声源作匀速圆周运动时的多普勒效应近似表达式.研究表明,声源作匀速圆周运动时的多普勒效应与声源和观察者的相对位置密切相关; 普通多普勒效应表达式仅仅是该情况下高频声波的近似结果.     

基于分频过零点探测的双耳声源定位

提出一种基于分频过零点探测的双耳声源定位的方法.为了估计ITD,通常方法是利用左右耳瞬间神经发放率的互相关运算求得.可是,这些方法由于涉及互相关运算需要高运算复杂性.而且在噪声多源环境下容易遭受ITD估计的不准确性.在提出的方法中,估计ITD值是通过在采样ITD直方图上加权SNR获得,其SNR估计值是由ITD采样的偏差计算出.因此该方法能提供声源方向的准确估计和噪声鲁棒性.为了证明该方法的有效性,在各种噪声环境下进行了声源定位仿真实验,其结果证实了声源方向估计的准确性和噪声鲁棒性,并且与通常的互相关法相比能够提供显著少的计算复杂性.     

管道噪声有源控制研究

提出了双初级传声器加分频器的单次级声源的噪声有源控制新系统,从理论上分析了该系统对管道噪声有源控制的可能性．用该系统对单频声、多频声和某风井的宽频带噪声进行了消声试验,分别取得了２５～３０ｄＢ,１５．８ｄＢ和１１．３ｄＢ的降噪量,试验证明了所提出的控制系统对管道噪声有源控制是可行和有效的     

一种基于机器人听觉的多声源跟踪策略

针对多运动声源跟踪问题,提出了一种将波束形成算法和卡尔曼滤波相结合的多运动声源跟踪策略.采用波束形成算法对空间声能量进行搜索计算目标可能的方位,通过不同窗长的并行卡尔曼滤波器预测目标各自在下一时刻的方位,从而获得目标的同一性.仿真与在室内环境下的实际运行结果验证了该方法的有效性.     

基于伞型和轮辐阵列的三维波束形成方法

伞型三维传声器阵列结合三维声聚焦波束形成方法可以识别阵列前后位置。为验证方法的有效性,通过伞型三维传声器和轮辐平面传声器阵列在点声源构成的声场中进行了单声源的仿真对比,并在全消声室内进行了单声源识别定位的实验对比。仿真结果和实验结果一致表明:采用伞型传声器阵列能够识别定位三维空间中的声源,突破了轮辐传声器阵列的局限性。在此基础上,通过仿真和实验数据获得了两种阵列在X和Y方向的主瓣宽度等,并分析了伞型和轮辐传声器阵列的特点。     

基于小波分析的声全息识别运动声源的方法

在声全息法识别运动声源理论的基础上,建立了基于小波变换消除多普勒效应的方法。给出了声全息法识别运动声源的理论模型,并对识别过程中的多普勒效应问题进行了分析,提出了相应的解决方法。实验结果表明:该方法能够准确识别运动声源,而且比传统方法更符合声源实际位置,有效地解决了原方法中需要预先已知声源的真实频率才能完全消除多普勒效应的缺点,提高了运动声源的识别精度和计算效率。     

几种典型声学结构的声辐射阻抗测量实验研究

声辐射阻抗反映了声源与声场之间的能量交换关系,是优化结构声学性能中控制的关键变量之一,针对其实验测量,基于波叠加法的基本原理,设计了用于测量结构声辐射阻抗的实验装置,进行标定实验后,对截面积均匀的圆管、截面积连续变化的号筒和截面积突变的消声器3种经典管道声学结构进行了测量,数据处理后得到实验解。对上述实验对象用有限元结合边界元法进行仿真计算,得到结构声辐射阻抗的数值解。对比实验解与数值解得出,该实验测量装置可以在一定频率范围内得到较精确的解。     

空压站噪声控制工程的应用

在噪声控制方法中，传统的无源消声技术对中高频噪声治理较为有效，而对低频噪声，采用新兴的有源消声技术效果良好。北京化学纤维厂空压站既有中高频声源，又有低频声源，本文拟定的治理方案除传统的无源方案外，还提出空压站的有源消声方案采用振动和声信号作为初级声源，通过专用数字信号处理器实现声波的反相迭加，使系统稳定可靠。     

基于压缩感知的等效源近场声全息

压缩感知利用感知矩阵可从稀疏信号中高概率重建出原始信号.本文介绍一种压缩感知稀疏采样等效源近场声全息方法,对频率为1500 Hz的两个单极子声源和频率在500 Hz、1000 Hz、2000Hz时的六个单极子声源,通过采用21×21网格点(441个)及121个随机数据采样点,分别进行声场重建与声源识别仿真,并与传统等效源近场声全息方法进行比较.结果表明,121和441个采样点下的传统等效源法声场重建误差分别为26.79％和45.21％,而基于本文提出的压缩感知等效源法的声场重建误差仅为2.24％和0.92％,因而,具有更高的声场重建能力;在121个采样点下,压缩感知等效法声源识别图像分辨率优于传统等效源法,声源定位及识别精度高.     

电力变压器低频噪声的模拟与等效

变压器通过箱体振动向外界辐射噪声,采用数组点声源组成的声学系统可以模拟平板的振动,进而等效变压器的噪声.基于此选用4、16、36个点声源仿真出变压器噪声,并在实际运用中,利用36个点声源组成的系统来模拟某变压器的噪声,得到远处测试点的噪声水平,与实际基本相符,相对误差最低可达0.04%,最高仅为3.41%.在远场条件下,通过调整点声源的幅值、相位、频率,即可模拟出变压器的噪声,有利于有源降噪、次级声源布放等方面的实验研究.