[发明专利]一种有源噪声控制系统降噪效果估计方法

权利要求书

1.一种有源噪声控制系统降噪效果估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.误差传声器实时拾取次级声场的误差信号E；

S2.估计误差点的初级噪声信号D＝E-Y，其中，次级声源S经过次级通路H到达误差传声器E点处的声信号为Y；

S3.计算误差点的初级声场和次级声场声压级；

S4.初级声场和次级声场声压级差即为降噪量，降噪量则可用于评估降噪效果。

2.根据权利要求1所述的一种有源噪声控制系统降噪效果估计方法，其特征在于：多通道有源噪声控制系统降噪量计算流程如下：

a.记录误差点实时噪声信号E，次级声源实时输出信号S；

b.次级声源S经过次级通路H到达误差传声器E点处的声信号Y：

Y＝H^TS

c.计算初级声场，即期望信号D：

D＝E-Y

d.分别计算初级声场和次级声场的噪声声级L_d和L_e：

其中d(n)为期望信号D某一时刻的声压信号

其中e(n)为误差信号E某一时刻的声压信号

e.降噪量L_V 计算

L_V ＝ L_d-L_e

由此完成了双通道系统的降噪量估计。

3.根据权利要求1所述的一种有源噪声控制系统降噪效果估计方法，其特征在于：单通道有源噪声控制系统降噪量计算流程如下：

a.误差信号拾取：

误差点实时噪声信号e(n)通过系统的误差传声器实时采集；

b.计算误差点次级声信号y(n)估计值：

y(n)＝h(m)*s(n)式中h(m)为次级声源到误差传声器的通路传递函数

c.计算误差点初级声场信号估计值d(n)：

d(n)＝e(n)-y(n)

d.计算误差点的初级声场和次级声场的噪声级：

声压级的计算公式为：其中p_ref＝2.0×10^-5，p为平均声压，

即

由上可得误差点初级声场声压级L_d计算公式：

误差点次级声场声压级L_e计算公式：

可得降噪量计算公式：

L_V ＝ L_d-L_e

由此完成了单通道系统的降噪量估计。

4.根据权利要求1所述的一种有源噪声控制系统降噪效果估计方法，其特征在于：所述步骤S3中，如需A声级，先A记权滤波，再计算声级。

5.根据权利要求1所述的一种有源噪声控制系统降噪效果估计方法，其特征在于：对于多通道有源降噪系统，次级声源S用于产生次级声场，与初级声场叠加，达到降低噪声的目的；误差传声器E用于拾取次级声场信号；H表示次级通路；D表示为降噪前的初级声场；Y表示为次级声源S经过次级通路H到达误差传声器E点处的次级声场。

6.根据权利要求1所述的一种有源噪声控制系统降噪效果估计方法，其特征在于：运用于基于有源噪声控制双通道系统的列车驾驶室时，需要实时显示其驾驶室内的噪声大小和降噪效果，

各变量信号表示如下：

a)s₁(n)和s₂(n)表示两只次级声源分别输出的次级声信号；

b)h₁₁(n)和h₁₂(n)分别表示1号次级声源到两只误差传声器的次级通路传递函数；

c)h₂₁(n)和h₂₂(n)分别表示2号次级声源到两只误差传声器的次级通路传递函数；

d)e₁(n)和e₂(n)表示两只误差传声器分别接收到的实时噪声信号；

e)d₁(n)和d₂(n)表示两只误差传声器处的初级声场即期望信号；

f)y₁(n)和y₂(n)表示次级声源的输出在两只误差传声器处产生的声信号；

降噪量计算流程如下：

a.输入误差点实时噪声信号e₁(n)和e₂(n)；

b.计算误差点次级声源信号估计值：

c.计算误差点初级声场信号估计值：

d.计算误差点初级声场声压级L_d值：

e.计算误差点次级声场声压级L_e值：

可得降噪量L_V 计算公式：

L_V ＝ L_d-L_e

由此完成了驾驶室的降噪量估计，L_V 为系统的降噪量，L_d为不开降噪时舱内噪声声压级，L_e为开启降噪后驾驶室内的实时噪声声压级，当L_V 为负值时说明系统出现故障或者失稳，这也是一种系统稳健性的判断依据。