[发明专利]一种非自由场条件下的散射声有源控制方法

摘要

本发明公开了一种非自由场条件下的散射声有源控制方法，主要解决自由声场中的散射声有源控制算法在非自由场中无效的问题，其控制原理是：根据镜像原理，计算初级源镜像和控制源镜像的坐标；计算或测量初级源及其镜像至虚拟误差传感器的散射声压传递函数，并进行变换；计算或测量控制源及其镜像至虚拟误差传感器的总声压传递函数，并进行变换；计算最优控制源强，并实施散射声的有源控制。本发明针对声场中包含反射表面的情况，能最优地计算控制源的源强并有效降低散射声压。

主权项

1.一种非自由场条件下的散射声有源控制方法，其特征在于：根据镜像原理，计算初级源镜像和控制源镜像的坐标；计算或测量初级源及其镜像至虚拟误差传感器的散射声压传递函数，并进行变换；计算或测量控制源及其镜像至虚拟误差传感器的总声压传递函数，并进行变换；计算最优控制源强，并实施散射声的有源控制；具体包括以下步骤：(1)根据初级源、控制源和反射面的坐标并基于镜像原理，即初级源与初级源镜像的位置关于反射表面对称，控制源与控制源镜像的位置关于反射表面对称，计算初级源镜像和控制源镜像的坐标；(2)计算或测量Np个初级源及其Np个镜像至Ne个虚拟误差传感器的散射声压传递函数，并构成一个Ne×2Np的矩阵Zps，将其按如下方式变换为在数值仿真中，根据设定的反射表面的反射系数，各散射声压传递函数可通过解析公式计算；在实验和实际应用中，各散射声压传递函数可通过测量获得；(3)计算或测量Nc个控制源及其Nc个镜像至Ne个虚拟误差传感器的总声压传递函数，总声压为散射声压和入射声压之和，并构成一个Ne×2Nc的矩阵Zc，将其按如下方式变换为在数值仿真中，根据设定的反射表面的反射系数，各总声压传递函数可通过解析公式计算；在实验和实际应用中，各总声压传递函数可通过测量获得；(4)根据公式计算散射声有源控制系统的最优控制源强Q_copt，其中且是N_p个初级源强所组成的向量，上标H代表共轭转置，上标T代表转置,ρ₀是传播声波的介质的密度，c是声波的传播速度；将该最优控制源强输入控制源，即实施散射声的有源控制。