[发明专利]一种适用于管道有源降噪的次级源近场误差获取方法

说明书

本发明公开了一种适用于管道有源降噪的次级源近场误差获取方法。当矩形管道中的有源降噪系统紧凑布放时(次级源到误差传声器距离小于3倍管径)，使用该方法可在次级源近场获得高质量的低频误差信号，有效提高管道截止频率以下的降噪效果。

一、技术领域

本发明涉及噪声控制领域。提出了一种适用于管道有源降噪的次级源近场误差获取方法，该方法在管道的侧壁中心布放4个传声器生成误差信号，可有效改善次级源和误差传声器距离小于3倍管道最小边长时有源降噪系统在管道截止频率以下的降噪效果。

二、背景技术

有源噪声控制(ANC)对低频噪声控制效果好且基本不影响管道的通风性能(Hansen C，Snyder S，Qiu X，et al.Active control of noise and vibration.CRCpress，2012)。目前已有一系列将ANC技术应用于管道低频噪声控制的发明(CN201510512378.4，CN201911374676.6)。次级源和误差传声器的配置是决定ANC系统性能的重要因素。在管道截止频率以下，管中传播的噪声以平面波为主，理论上仅需要1个次级源和1个远场误差传声器即可有效抑制其向管道下游的传播。在截止频率以上，管道中存在多阶高次模态的声波，需要使用多通道有源控制系统，误差传声器数量应不少于要控制的模态数目，且每个待控制模态的信息都要被拾取到。控制管道下游出口声辐射的最优代价函数是下游辐射声功率(Zander A C，Hansen C H.A comparison of error sensorstrategies for the active control of duct noise.The Journal of the AcousticalSociety of America，1993，94(2)：841-848)，在使用多通道系统控制矩形管道内高阶模态时，将4个误差传声器布置在靠近管道末端的4个内壁中心点能够逼近以出口面辐射声功率为代价函数的降噪效果(Zhang C，Qin M，Zou H，et al.Secondary source and errorsensing strategies for the active control of sound transmission through asmall opening.Journal of Sound and Vibration，2019，464：114973)。

实际应用中，考虑到空间限制，往往要求ANC系统能紧凑布置。当管道ANC系统的误差传声器与次级源距离在3倍管径以内时，次级源产生的高次模态声波在截止频率以下未能完全衰减(ISO 10534-2：1998.Acoustics-Determination of sound absorptioncoefficient and impedance in impedance ducts-Part 2：Transfer-functionmethod.1998)，导致ANC系统的低频降噪性能受限。使用1个远场辅助误差传声器与2个近场传声器分离入射波与反射波可在近场传声器处获得高质量的误差信号(Wang J，Lu J，QiuX.A compact active sound absorption system compensating near-field effect ofthe secondary source.Noise Control Engineering Journal，2017，65(5)：482-487)，此方法需要额外的远场误差信号且计算相对复杂。如何在保障ANC系统紧凑性的前提下简单有效地在近场获得高质量的误差信号，还未见报道。

三、发明内容

1、发明目的：本发明提出一种适用于管道有源降噪的次级源近场误差获取方法，可提高截面为矩形的管道中紧凑式有源控制系统在截止频率以下的降噪量。

2、技术方案：为实现上述发明目的，本发明所述的一种适用于管道有源降噪的次级源近场误差获取方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)测量4个传声器的灵敏度；