主动噪声抵消中初级传感器到次级声源间系统函数的辨识

提出了一种应用于主动噪声抵消系统中求解初级传感器到次级声源之间系统函数的辨识算法，简称ＰＳＩ，算法以频域最小二乘系统辨识算法为核心，首先根据实测数据用ＩＦＬＳ算法辨识出初级传感器到误差传感器之间的系统函数Ｈ，再根据实测数据用ＩＦＬＳ算法辨识出次级声源到误差传感器之间的系统函数Ｈ２，然后用模拟激励方法通过白噪声间接激发初级传感器到次级声源之间的各种模态；再次利用ＩＦＬＳ算法辨识初级传感器到次级声源之     

车内噪声主动控制系统次级声源布置分析

为了有效提升车内噪声主动控制系统的效果,研究次级声源设备布置对降噪效果的影响。运用ANSYS软件对驾驶室模型进行声学仿真分析,得出其各阶声模态图以及声频率为230 Hz时驾驶室内的声压云图;搭建了以滤波x最小均方(filtered x Least mean square, FxLMS)算法为基础的自适应噪声主动控制试验平台,将仿真结果与实车环境结合,对比分析了不同设备布置下的降噪效果。试验结果表明,不同的设备布置对噪声降低值、效果稳定性等有着显著影响,并得出了4种布置方式中降噪效果最佳的方案,实现最大15 dB的降噪幅值。研究结论可为实车主动降噪系统中次级声源的布置提供参考。     

封闭空间有源噪声控制次级声源优化策略

针对封闭矩形空间,建立了基于小波迦辽金法的结构-声耦合计算模型.采用正交试验设计方法研究了次级声源位置和复强度2个因素的交互作用对有源噪声控制系统的降噪量的影响.虽然此交互作用均被以往文献所忽略,但研究表明该交互作用对于系统降噪量的影响比较显著.在此基础上,分别采用遗传算法和基于均匀设计的模式搜索方法,优化次级声源的位置和复强度.通过比较发现,考虑交互作用的优化结果较忽略交互作用的优化结果性能提高约30%,并且基于均匀设计的模式搜索算法的搜索效率虽然高于遗传算法,但容易陷入局部最优.     

有源声屏障降噪中的几个基本问题

有源声屏障尚处于初始阶段，许多基本问题尚未得到解决，本用数值模拟的手段分析了有源声屏障的有源控制效果与次级声源的个数，观测点的位置以及噪声频率等因素的关系；所得结构对工程实现有源声屏障降噪具有指导意义。     

民用大涵道比涡扇发动机风扇机匣声衬设计

为了研究民用大涵道比涡扇发动机风扇机匣声衬的降噪效果,基于Wiener-Hopf管道声传播预测方法和声阻抗模型,形成了风扇机匣声衬设计流程和方法,对某民用大涵道比涡扇发动机风扇机匣开展声衬设计研究,包括风扇前和风扇/外涵出口导流叶片(outlet guide vane, OGV)之间两段声衬的设计。首先,选择边线和飞越两个适航工况的管道可传播声模态作为降噪目标声源,以工程要求为设计边界,获得最优声阻抗和声衬结构参数;其次,在真实流道形状下,对所设计声衬在目标声源和其他频带声源的消声量进行评估。结果表明：所设计的两段风扇机匣声衬在目标声源插入损失和低阶叶片通过频率(blade passing frequency, BPF)其他声源处的消声量可观,达到声衬降噪的目的。     

管道噪声有源控制系统的次级声源和误差传感器位置优化

基于直流电机运行噪声的特点,对于管道有源噪声控制系统的次级声源和误差传感器位置选择,提出了两种优化策略并给出了物理系统的优化设计结果,通过实验验证了两种优化策略的可行性。在优化后的管道实验平台中使用不同有源噪声控制算法进行管道噪声控制实验,噪声源分别为160~550 Hz的单频率正弦周期信号和基波100 Hz,1—5次谐波的多频率正弦周期信号时,两种优化策略最大的降噪量分别达36.2 dB和26.4 dB,降噪效果显著,表明有源控制系统可以有效降低电机运行噪声。     

离心通风机气动声源识别方法研究与应用

为了满足离心通风机降噪的迫切需要,提出了一种以固体壁面静压变化率为识别参数的主要偶极子声源的简便识别方法。将静压变化率的时均值定义为偶极子声源强度,声源强度大的地方就是主要声源区。该方法只需对非定常流动进行数值模拟,从而省去了繁琐的声场计算,虽不能定量给出通风机气动噪声的大小或具体的降噪效果,但可以为通风机的降噪提供有用的指导。通过将该方法应用于指导T9-19No.4A离心通风机的降噪实践,证实了该方法在工程应用中的有效性。     

公路隧道内主动降噪声源布置位置仿真模拟

基于声波干涉原理对高速公路隧道内噪声的主动降噪特性进行了理论分析,采用有限元法建立了3条隧道全尺寸断面模型,计算得出隧道内声压级分布,分析了主动降噪时的隧道内声场特性.考虑噪声声源频率的差异,噪声频率越低,隧道内主动降噪效果越好;考虑主动降噪设备位置的不同,将主动声源与噪声源、降噪点的空间距离加和,再与噪声源与降噪点的空间距离作比较,若两者差值为噪声波长的整数倍,则可在降噪点附近实现3dB以上区域降噪.     

基于多层感知机与无网格策略的三维空间声源识别

以往波束形成算法将潜在声源区域划分成若干网格，所有的声源被映射到一个个网格点上，会导致错误的声源定位与强度计算，并且计算精度与效率受网格间距大小的影响。采用多层感知机神经网络以及无网格策略，能够提高声源识别的空间分辨率与计算效率。通过使用单个平面麦克风阵列对三维等强度双点声源进行识别定位，发现相较于传统互谱算法，多层感知机能够改善平面阵列在深度方向上较差的空间分辨率性能。此外，在定位误差方面，多层感知机优于传统互谱算法，同时声源识别的强度误差有所降低。在低频时，多层感知机性能优于波束形成算法，可用来弥补波束形成算法空间分辨率性能不佳的局限性。     

液压挖掘机驾驶舱窄带主动噪声控制研究

针对液压挖掘机驾驶舱内的阶次噪声污染问题,本文建立了一种窄带主动噪声控制系统(active noise control, ANC)。该系统在传统窄带ANC算法的基础上提出延时陷波算法,即建立延时点数次级通路模型,在进行参考信号滤波过程中以索引延时点数的操作替代卷积计算,使系统计算效率得到提升;对于驾驶舱内不相关频率成分的通带干扰影响,引入二级自适应陷波滤波器以增强系统稳定性;通过数值仿真分析与台架实验,验证了该系统在干扰下的降噪性能,并进行驾驶舱次级声源布放策略分析和搭载ANC台架的实机实验,实现稳态工况下发动机二、四、六阶14.83 dB(A)、20.82 dB(A)和19.43 dB(A)的降噪量,结果表明该系统在真实复杂环境中具有一定的实用性;进一步对比该系统与有源降噪耳机和被动降噪技术发现,本文所提的主动噪声控制系统在工程应用中有着较好的实用意义和发展前景。     

反馈式有源护耳器控制系统设计

对应用扬声器作为次级声源的角反馈有源护耳器的控制系统进行了分析。在此基础上设计了护耳器的控制器，并给出一种用于提高闭环噪声衰减量和改善闭环稳定性的二阶串联校正器。     

基于建筑声学仿真模拟的视听一体化研究

文中选取莫扎特第四十交响乐多通道录音信号作为声源干信号，以天津文化中心音乐厅为例，通过建筑声学模拟软件ODEON进行声场模拟，将乐队按照乐器划分为49个点声源并分别对应各个乐器的指向性，在观众席设置5个典型接收点位置，分别计算每个声源点至接收点的双耳脉冲响应，再与每个声源点对应的乐器干信号进行卷积，将卷积得到的49个听音信号同步播放合成乐队多声源可听化信号。同时按照传统点声源的可听化方法，在交响乐队中心位置设置一个点声源，计算点声源至接收点的双耳脉冲响应，再与乐队49个干信号进行卷积同步播放得到交响乐单声源可听化信号。视觉方面首先在Sketch up中建立音乐厅的三维真实模型并给各个界面赋予真实材质，将Sketch up的视觉模型输出至VR虚拟现实模拟软件SimLab Composer，调整灯光、材质、环境等参数，对调整好信息参数的虚拟模型进行渲染以获得更好的沉浸感，通过HTC VIVE Cosmos眼镜输出VR虚拟场景，模拟厅堂的三维视觉。在建筑声学视听实验时分别对比多声源与单声源卷积的可听化信号分别在有无VR视觉信号的条件下混响感与ASW（感知声源宽度）这两个建筑声学空间感音质指标...     

冶金工业锯切噪声机理及降噪

对金属锯切噪声发生机理研究表明，圆锯机工作时的主要声源有空气动力性噪声、锯片振动噪声和工件振动噪声．在研制的多种降噪结构图锯片中，基于干摩擦阻尼耗能原理的分层锯片降噪效果最为显著（噪声级降低１２ｄＢ（Ａ佐右）在此基础上设计了一种低噪声回锯机，其降噪效果为２１ｄＢ（Ａ）左右．     

飞机结构强度试验异常声源信号提取方法研究*

针对飞机结构强度试验环境复杂的特点,进行了飞机结构异常声源信号提取方法研究。采用经验模态分解方法进行声源降噪处理,通过Teager能量算子加短时过零率的双参数双门限法,进行带噪信号的端点检测,形成了一套飞机结构强度试验异常声源信号提取方法。通过提取复材板断裂和铆钉断裂等飞机真实结构的异常声源信号,对该方法进行了验证。结果表明,该方法能够在含背景噪声的信号中准确提取飞机结构异常声源信号,适用于飞机结构强度试验复杂环境中的异常声源信号提取。同时,为实现飞机结构异常声源快速定位和声源特征辨识奠定了技术基础。     

基于一维多谐频声源的主动噪声控制算法研究及实现

本文就普遍存在于冷气机、冷却塔、抽油烟机、排风机及空调口的一维多谐频声源运用主动噪声控制技术（ANC）进行实时消声。针对声源特性、通道传递函数非线性和控制系统的稳定性、运算量和收敛速度采用自适应滤波算法FX—LMS算法对声源进行降噪,并用MATLAB软件仿真,试验表明该控制系统能将主动噪声消除技术应用在开放式空间,并有实时性消声的特性。     

基于虚拟传递路径分析的商用车加速通过噪声优化控制

为实现商用车加速通过噪声的精准降噪,需要确定各噪声源对通过噪声的贡献量及主要噪声源。针对传统商用车噪声源贡献量分析实验方法效率低、测量成本大等问题,提出一种商用车加速通过噪声虚拟传递路径分析方法。利用有限元仿真模型求解噪声源与响应点之间的传递函数,依据实测声源数据求解各噪声源在响应点处的贡献量。并采用麦克风阵列声源定位技术,定位主要噪声源,验证该方法的正确性。最后依据虚拟传递路径分析结果进行了降噪方案设计及仿真,可达到2~6 dB(A)的降噪效果。     

空调室外机气动噪声的数值分析

采用雷诺平均数值模拟方法对空调室外机内部的三维黏性非定常流动进行了计算,获取了用于噪声分析的气动声源。在此基础上,依据Lowson方程对脉动压力产生的气动声场进行了仿真,预测了空调室外机各部位气动声源对声场的贡献,并对锯齿轴流风叶的降噪效果进行了分析。为了识别偶极子声源,对固体壁面处的静压脉动进行了分析。结果表明:静压脉动的相位一致是采用偶极子声源强度进行声源识别的前提条件。室外机噪声数值预测结果与试验在定性上吻合较好,说明噪声数值分析方法具有良好的工程应用价值。     

基于TDOA麦克风阵列声源定位技术

随着科技的进步和发展,声源定位技术已经成为人们研究的重要课题之一。基于声达时间差(TDOA)是阵列语音信号处理的核心技术,其作用是估算出同一声源信号到达不同麦克风时,因为传输的距离不相同而引起的时间差。麦克风阵列对于室内环境噪声抑制、声源定位、跟踪这些方面都比单个麦克风有优势,从而优化语音信号采样质量。该文主要讲的是用麦克风阵列和时延估计声源定位方法对声源进行定位及跟踪。     

变压器噪声污染综合治理研究

变压器噪声是变电站噪声的主要来源。对主变声源特性以及降噪原理进行了分析研究,详细介绍了降噪处理方法,在此基础上给出了一套综合通用的治理变压器噪声的有效措施,并将其应用于现有变电站,降噪效果明显且符合国标要求。在不影响运行检修工况下最大化降噪处理,同时保证了主变的通风散热量与温湿度实时控制,采用开挖地下通风道降噪与围墙隔音等创新性措施,为治理主变噪声提供了理论与实践依据。     

基于距离差、能量比和到达角的两麦克风声源定位

减少定位声源所需麦克风数量对于特定场合是重要的,提出在两麦克风条件下利用距离差、能量比和到达角联合对单个声源进行二维定位的最大似然法和一种闭式解.在高斯噪声条件下,最大似然法将转化为加权最小二乘问题,为减小求解复杂度利用了粒子群算法进行迭代求解.通过仿真分析了最大似然法和闭式解法的抗噪声性能.