[发明专利]一种应用于有源噪声控制的组合次级声源设计方法

摘要

应用于有源噪声控制的组合次级声源设计方法，测量初级噪声场噪声能量最集中频段的中心频率f₀和初级声场的空间分布特性；组合次级声源的数量N为4个至8个；次级声源到初级噪声源中心的距离不超过噪声源中心频率对应波长的0.5倍；次级声源由两个扬声器单元相互紧靠，且共用一个次级通道；根据初级噪声场的分布特征和次级声源的空间位置，分别计算N个次级声源中靠近初级源的扬声器与远离初级源的扬声器的源强幅度比a_n，12，(n＝1，2，...，N)；针对次级声源的源强幅度比，选取频率响应接近的两个扬声器单元作为组合次级声源中的单元1和单元2构成组合次级声源，在降噪性能方面有明显提高，且该组合源结构简单，适用于多种声场环境。

主权项

1、应用于有源噪声控制的组合次级声源设计方法，其特征是测量初级噪声场噪声能量最集中频段的中心频率f₀和初级声场的空间分布特性；组合次级声源的数量N为4个至8个；次级声源到初级噪声源中心的距离不超过噪声源中心频率对应波长的0.5倍；次级声源由两个扬声器单元相互紧靠，且共用一个次级通道；根据初级噪声场的分布特征和次级声源的空间位置，分别计算N个次级声源中靠近初级源的扬声器(单元1)与远离初级源的扬声器(单元2)的源强幅度比a_n，12，(n＝1，2，...，N)；针对次级声源的源强幅度比，选取频率响应接近的两个扬声器单元作为组合次级声源中的单元1和单元2，两个扬声器单元被设计的反相比例放大电路和功率放大电路驱动，构成组合次级声源；选取组合次级声源两个扬声器单元之间的源强比值；组合次级声源所在处初级噪声场的声压梯度越大，要求源强比的数值也较大。源强比值在[-3.00，-1.20]范围内取值，其中负号表示两个单元的源强相位相反。在N个组合次级声源的外部空间布放N_e个使声压幅值最小的误差传感器；第i个误差传感器所在空间位置r_i处的声压为：p(ri)=pp(ri)+Σn=1NΣl=12qs(n,l)(ri)zs(n,l)(ri)---(2)]]>p_p(r_i)为初级噪声源在r_i处的声压；z_s(n，l)(r_i)为第n个次级声源的第l个单元在r_i处的辐射传输阻抗。N_e个误差传感器处的声压可以用矩阵表示为：p_e＝p_p+Z_sq_s            (3)选取N_e个误差传感器处的声压平方和最小为有源噪声控制系统的目标函数：Jp=peHpe+βqsHqs---(4)]]>J取最小值时控制源的最优源强矩阵为：qso=-(ZsHZs+βI)-1ZsHpp---(5)]]>将(5)式写成q_so＝G_qo，其中qo=qso(1,2)qso(2,2)···qso(N,2)---(6)]]>式中A_sn＝(a_n，l2 1)^T，a_n，l2＝q_so(n，l)/q_so(n，2)，为第N个次级声源中第1单元与第2个单元的源强比，单元之间的源强比矩阵G由初级声场的分布确定。