[发明专利]基于反射声压平方和最小的主动消声系统及其吸声方法

权利要求书

1.一种基于反射声压平方和最小的主动消声系统，包括由信号发生器（703）、功率放大器（702）和扬声器（701）依次连接组成的初级声源，其特征在于：还包括管道（8）、平板（1）、压电陶瓷晶片（2）、声音传感器（3）、控制滤波器（4）、处理器模块（5）和变频器（6）；平板（1）和扬声器（701）分别设置于管道（8）的两端形成封闭结构；压电陶瓷晶片（2）粘贴在平板（1）上位于管道（8）内部的一侧，声音传感器（3）设置于管道（8）内部且置于平板（1）前方，声音传感器（3）将采集到的声音信号经控制滤波器（4）与处理器模块（5）的输入端连接，处理器模块（5）的输出端与变频器（6）连接，变频器（6）的输出端与压电陶瓷晶片（2）连接。

2.根据权利要求1所述的基于反射声压平方和最小的主动消声系统，其特征在于：所述压电陶瓷晶片（2）为一片、三片或五片，压电陶瓷晶片（2）通过热金属粘结剂粘贴于平板（1）上。

3.根据权利要求2所述的基于反射声压平方和最小的主动消声系统，其特征在于：所述压电陶瓷晶片（2）若为一片，则设置于平板（1）的中央；所述压电陶瓷晶片（2）若为三片，则等间距设置于平板（1）的纵轴线上；所述压电陶瓷晶片（2）若为五片，则四片设置于平板（1）的四个角上，另外一片设置于平板（1）的中心。

4.根据权利要求3所述的基于反射声压平方和最小的主动消声系统，其特征在于：所述声音传感器（3）为麦克风传感器，麦克风传感器共有两个，其与压电陶瓷晶片（2）等间距布置。

5.根据权利要求1所述的基于反射声压平方和最小的主动消声系统，其特征在于：所述平板（1）的材料为铝、不锈钢或铜。

6.根据权利要求1所述的基于反射声压平方和最小的主动消声系统，其特征在于：所述平板（1）的密度为7860Kg/m³，厚度为0.5㎜，弹性模量为2×10¹¹Pa，泊松比为0.3。

7.根据权利要求6所述的基于反射声压平方和最小的主动消声系统，其特征在于：所述压电陶瓷晶片（2）的厚度为0.5㎜，压电复合材料的压电常数为1.66×10^-10 m/V,弹性模量为6.3×10¹⁰Pa，泊松比为0.35。

8.根据权利要求7所述的基于反射声压平方和最小的主动消声系统，其特征在于：所述处理器模块（5）由模数转换电路、DSP处理器和数模转换电路实现。

9.一种利用权利要求1所述的基于反射声压平方和最小的主动消声系统进行吸声的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将压电陶瓷晶片（2）粘贴在平板（1）上，平板（1）和初级声源分别置于管道（8）的两端；

（2）通过布置于管道（8）内的平板（1）正前方的声音传感器（3）检测出初级声源的反射声压； 

（3）在压电陶瓷晶片（2）上加电压，利用压电陶瓷晶片（2）的压电效应，引起平板振动，从而产生辐射声压；

（4）将检测出的反射声压与平板（1）振动引起的辐射声压记为总反射声压，输入控制滤波器（4）对声音模拟信号进行滤波；

（5）将滤波后的信号输入处理器模块（5）进行计算处理；在总反射声压平方和最小的条件下，计算出加在压电陶瓷晶片（2）上的电压与频率；

（6）将上一步求得的电压和频率通过变频器（6）输出，再送入压电陶瓷晶片（2）。