三维闭空间主动噪声控制的实验研究

本文在一封闭的房间内通过实验研究主动噪声控制技术的特性。采用一个多阶谐频信号在实验房间产生模拟的原始声场，并应用一多通道自适应控制系统进行降噪实验，获得了一些对工程实际有意义的实验结果。     

利用PZT执行器的噪声主动控制实验研究

根据噪声主动控制原理,建立了以PZT为执行器的噪声主动控制模型,研究了用于多输入多输出系统的自适应控制算法。开发出了单输出单输入噪声自适应主动控制系统,并且在外界激励分别为单频、多频情况下,进行了噪声控制实验,在50－450Hz的频段内取得了良好的降噪效果,其中65Hz时的最大降噪达到25．6dB,并且控制系统具有很好的自适应性和稳定性。     

高速电梯轿厢噪声主动控制系统的优化设计

为研究高速电梯轿厢内声场特性及其噪声主动控制系统性能,根据计算流体力学、声学有限元法、声振耦合理论,获取高速电梯在井道内上行时的流场分布规律,并将电梯轿厢外表面的气体脉动压力作为电梯轿厢内噪声的激励,建立对应的声振耦合计算模型,揭示高速电梯轿厢外空气脉动规律及轿厢内噪声的传播特性。并基于主动噪声控制的声学势能最小准则,揭示7种次级声源不同的噪声主动控制系统的降噪性能,可为高速电梯轿厢内噪声控制优化提供指导。     

主、被动噪声控制的实验研究

传统的吸、隔声等被动噪声控制方法,适用于中、高频噪声的控制;主动噪声控制是利用声波的相消性干涉来达到降噪的目的,能够有效降低500 Hz以下的低频噪声。针对各自的不足,提出结合使用二者控制噪声的方法,在传统消声结构的基础上附加采用多通道FXLMS算法的主动消声系统。该装置充分发挥主、被动控制的长处,使用被动方法控制中、高频噪声,采用主动控制抵消低频声。实验结果表明主、被动噪声控制方法扩展降噪频带范围,改善降噪效果,是可行和有效的。     

基于峰值预滤波次级通道在线建模的主动噪声控制系统

传统白噪声激励在线建模主动噪声控制(ANC)系统,次级通道对激励源的响应在一定程度上会干扰控制滤波器的迭代,而且会增大系统收敛后的声场能量.针对这一问题,一种新的、用于窄带噪声抵消的在线建模ANC系统被提出:利用峰值滤波器对真实次级通道进行重构,新的传递函数能够不失真地重现待抵消噪声所在频段的次级通道频率响应,并对其它频段进行抑制.最后利用该系统对舰船辐射线谱噪声进行了主动控制计算机仿真试验.结果表明:该系统简化了次级通道的传递函数,减少了白噪声对控制滤波器的干扰,提高了系统性能,并降低了系统收敛后的声场残余能量.     

主、被动噪声控制实验研究

传统的吸、隔声等被动噪声控制方法,适用于中、高频噪声的控制;主动噪声控制是利用声波的相消性干涉来达到降噪的目的,能够有效降低500Hz以下的低频噪声。针对各自的不足,提出了结合使用二者控制噪声的方法,在传统消声结构的基础上附加采用多通道FXLMS算法的主动消声系统。该装置充分发挥主、被动控制的长处,使用被动方法控制中、高频噪声,采用主动控制抵消低频声。实验结果表明主、被动噪声控制方法扩展了降噪频带范围,改善了降噪效果,是可行和有效的。     

车内噪声控制中的结构-声场耦合模态分析方法

车内噪声中的结构噪声是由车身结构振动与车内空腔声场的耦合产生的，传统的振动模态分析方法在针对车内噪声控制时由于没有考虑这种耦合特性而存在很大的局限性。本文在介绍结构－声场耦合模态分析方法的原理基础上，研究了该方法在车内噪声测试分析与控制中的应用与工程实现，并开发出了相应的测试分析系统。该系统在某车车内噪声控制中取得了明显的降噪效果。     

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。     

吸油烟机气动噪声降噪的仿真分析

针对某型吸油烟机,首先通过噪声源识别试验对主要噪声源进行分析,明确吸油烟机的噪声主要为气动噪声。其次利用FLUENT软件对吸油烟机的流场进行模拟分析,得到吸油烟机流场的压力和速度分布。依据试验和仿真分析结果,同时考虑改进设计的成本,提出针对蜗壳及蜗舌的噪声控制措施。最后利用声学软件Virtual. Lab Acoustics计算得到吸油烟机的声场仿真数据,并对噪声控制措施进行效果评估。结果表明,改进后的吸油烟机与原型相比达到了较好的降噪效果。     

数字式可听化技术及其在噪声预测和评价中的应用

利用数字技术实现声场可听化是建筑声学领域近年来正蓬勃发展的一个研究热点。利用它来进行噪声预测与评价是噪声控制领域的新课题。本文主要论述了利用声场可听化技术进行噪声预测和噪声控制技术评价的基本原理,并简要介绍了该技术的现状及未来。     

在管道消声系统中水雾吸声的实验研究

关于水雾对声波的吸收作用,前人已做了大量的研究工作。研究的目的是如何将水雾对声波的吸收这一现象应用到管道消声中来,并通过搭建实验平台验证其可行性。实验中水雾的产生是通过5个超声换能器来实现,且其雾化量的大小可通过改变电压来控制。实验方法是采用传递损失法,即验证水雾的存在与否对声波是否具有吸收作用。实验的结果表明在雾柱长度1m左右,对频率为200Hz以上的声波具有吸收作用,且频率越高,吸收越强烈。鉴于实验结果的良好性,以及雾化量的可控性,实验的方法可望推广到管道的主动噪声控制中。     

大型飞机三维空间噪声的主动控制研究

三维空间的噪声主动控制技术是近年来噪声控制领域研究的一个热点问题,对于降低飞机或车辆里的噪声水平有很大意义。提出了一种对于噪声在三维空间里进行优化控制的方法,建立三维空间的几何控制模型,并且对几何模型进行区域划分,误差准则取所有区域的声压平方和,确定优化目标为误差准则取得最小值,计算出多点次级声源的强度。最后基于该方法设计的噪声主动控制系统进行数值仿真和实验验证,结果验证了该方法的正确性和有效性。     

基于压电智能材料的自适应吸声实验研究

提出了用压电材料进行水下主动宽带低频吸声的方法,用PVDF复合智能材料作为主动吸声系统中的吸声材料,在滤波-X LMS算法基础上,研究了一种在工程中实现简便的次级通道建模方法——通道时延估计法。构建了数字时延控制系统,直接从实际声场中分离入射声波与反射声波作为控制系统的参考信号和误差信号,在脉冲声管中进行了管道声有源吸声控制实验。实验结果表明,在施加控制的情况下PVDF压电智能材料能有效地对低频入射声进行吸收。     

单极子声源平面空间有源降噪的最短距离

以单极子噪声源与单极子抗噪声源组成的声场为研究对象,得出用单极子抗噪声源控制单极子噪声源,使两声源所在的平面空间内的总声功率最小时两声源本身的声强的关系。并计算空间内任意一点的径向平均有功声强。得出最小径向平均有功声强与声源的频率和两声源的距离有关,在一定频率下,两声源距离越近,控制后的径向平均有功声强越小,距离一定的情况下,频率越小,径向平均有功声强越小。通过仿真实验进行验证,并最终得到某些低频噪声达到全空间消声时噪声源与抗噪声源的最短距离。     

H∞控制理论在管道降噪中的仿真实验研究

本文运用H∞控制理论建立管道内一维声场的前馈式噪声主动控制模型,将前馈控制器设计问题转化为标准的H∞控制问题,为有效地消减次级声场对参考传声器的声反馈影响,声反馈通道被融合于控制器的设计过程中,以保证ANC系统的稳定性和降效果,计算机仿真结果表明,该系统能够稳定运行,并且可有效地降低截止频率以下频段的噪声,在设定频带内达到了较好的降噪效果。∞     

多通道反馈主动噪声分布控制系统的实现

在主动噪声控制领域普遍使用前馈控制,但是其要求能够获得有效的参考信号,因此在许多不能得到有效参考信号的情况下,只能选择反馈控制。相比于单通道系统,虽然多通道主动噪声控制具有更优的降噪性能,但是存在着计算负荷较大的不足,采用分布式控制是一种简单易行的解决办法。实验结果表明分布式多通道反馈主动控制具有良好的降噪性能。     

100%低地板列车车内声源识别试验研究

100 %低地板列车是一种新型绿色环保的城市区域交通运输车辆。针对其特殊的车体结构,提出了更高的车内噪声控制要求。通过线路噪声试验,和100 %低地板列车车内声源特性的系统测试,定性分析了车内显著声源的传递路径,在此基础上提出车内减振降噪建议措施。试验结果表明,100 %低地板列车车内各个测点的声源能量主要集中在中心频率400 Hz～1 250 Hz的1/3倍频带,声源位置主要位于地板、顶板以及风挡区域。车内最显著频带声源的传递路径以空气传声为主。控制车辆外部空气声源,提高车体结构的密封、隔声性能是降低车内噪声的可行方法。研究结果可为100 %低地板列车车内减振降噪提供参考。     

有源吸声尖劈的实验研究

提出了一种利用有源控制改善吸声尖劈低频声吸收的方法。实验研究了正入射下,有源控制系统对吸声尖劈低频段吸声性能的补偿效果;比较了用有源控制分别对吸声尖劈正面和背面声阻抗与空气阻抗进行匹配两种误差策略,发现将误差传声器放置在尖劈前更合理,既能保证较好的低频吸声效果,又能占用较少的空间。实验结果表明,有源控制系统与20cm长的传统尖劈相结合所构成的总长约40cm的有源吸声尖劈,在100-1000Hz频率段,吸声系数可以达到0.98-1.00,和80cm长的传统尖劈的吸声性能相当。