[实用新型]一种响度控制有源消声系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及有源消声技术，特别是一种响度控制有源消声系统。

背景技术

无源噪声控制通过声学材料或声学结构与声波相互作用耗掉声能而降噪，对高频噪声有较好控制效果，但对低频噪声效果不理想，并且所采用的声学材料（结构）的质量、体积较大，增加了被控对象的质量、体积和成本。有源消声是一种引入次级源发出振幅相同、相位相反的声波来抵消原有噪声的技术。与无源噪声控制相比，有源消声具有控制频带宽、低频控制效果好、重量轻、控制针对性强的优点。

传统有源消声的系统目标是使得误差传声器测得的某个或若干个位置的声压平方和最小。但声压大小与人耳对声音感受不完全一致，声压级更小的声音可能比另一声压级大些声音听起来更响更不舒适，其原因是听觉形成是一个带主观性的、复杂的生理与心理过程，声压级仅显示声音在物理学意义的强弱，不能反映更多的听觉特性。

当前噪声控制的一个新趋势是控制理念正从单一的降噪转向改善声音的听觉舒适性，为相关人员提供一个听觉舒适的声环境。对于商业化程度高的机电产品，甚至能够针对不同消费群体的听觉偏好，提供具有相应听觉特性的产品，提高该产品的市场吸引力和竞争力。国际上从上世纪九十年代开始引入声品质的概念来研究噪声控制问题。声品质可从主观和客观两方面表述人对声音的感受，与声压级相比，对声音的描述更全面、更真实，能体现出声音的多维属性。

随着声品质概念的提出和有源消声技术的发展，已有研究探讨将有源消声用于改善噪声的听觉舒适性。

Scheuren等将有源消声安装于一辆汽车，进行声品质主观评价和心理声学参数的客观评价，得到的结论是声压级和响度都有明显减小，尖锐度略有上升，但总体的主观评价得分比原车增加（Scheuren J,et al.Active noise control and sound quality design in motor vehicles.SAE1999-01-1846.）。

Gonzaleza等在7.35m×4.16m×2.59m的长方体房间进行了双通道有源消声实验，比较了控制前后的响度、尖锐度、粗糙度以及音色等心理声学参数，还进行了听觉舒适性主观评价实验，结论是大多数情况下听觉舒适性与响度的减小直接相关，听觉效果的改善除了与降噪水平有很大关系，与控制前后的噪声频谱特性也有关系（Gonzaleza A,et al.Sound quality of low-frequency and car engine noises after active noise control.Journal of sound and vibration,2003,265:663–679.）。

但是，Scheuren等和Gonzaleza等采用的是传统的声压最小化为目标的有源消声系统，研究的是有源消声对听觉舒适性影响的问题，声品质模型和心理声学参数只作为控制效果的一个评价依据，有源消声系统本身没有考虑听觉特性。

客观量化描述声品质的心理声学参数主要有响度、尖锐度、粗糙度、波动度和声调，其中响度是基本参数，多数情形下它对声品质的影响最大。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种可以加强对人耳敏感频段的消声作用，与传统的声压控制有源消声相比，具有更好的主观听觉效果的响度控制有源消声系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种响度控制有源消声系统，包括I个次级源、J个传声器、参考信号传感器、最小均方算法模块、传声通道模型和响度滤波器，其特征在于所述的参考信号传感器分别连接在响度滤波器和I个次级源上，所述的响度滤波器连接在传声通道模型上，所述的传声通道模型连接在最小均方算法模块上，所述的J个传声器通过响度滤波器连接在最小均方算法模块上。

采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：可适度放大误差传感信号中人耳敏感频率成分，以及衰减不敏感成分，使系统加大对敏感成分的消声作用，能改善有源消声的听觉主观舒适性。

附图说明

图1为本实用新型I个次级源和J个传声器的响度控制有源消声结构图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。