[发明专利]基于最优布放的有源噪声控制方法

说明书

技术领域

本发明属于振、冲、噪领域，是一种基于最优布放的次级声源和误差传声器的有源噪声控制系统，用于封闭空间声场中确定次级声源和误差传声器的最优布放方案。

背景技术

自适应有源降噪是通过使误差传声器处声压最小来实现的，当有多个误差传声器存在时，其实现准则是使所有误差信号的均方值的和最小，也就是各误差传声器处声压的均方值之和为最小，因此对自由声场中某一确定的声源，只要在其附近布放一定数量的次级声源，同时在空间所有方向上，即包围初级声源、次级声源的一个球面上连续布放无数个误差传声器，通过自适应控制器的调节，就可实现系统的有源消声。但在实际工程应用中，这种方法是不可行的，因为过多的次级声源和误差传声器一方面会使系统变得复杂化，运算量急剧增加，从而影响有源噪声控制系统的实时性，另一方面实际的应用场合一般也不允许布放这么多的次级声源和误差传声器。因此，能否利用尽量少的次级声源和误差传声器通过合理布放其位置实现降噪空间的最大化和降噪效果的是亟待解决的问题。

尤其对于特定密闭空间内，比如车船舱室内，因为空间极不规则，且受结构设计和空间布局的影响，声场环境也极为复杂，仅仅是把室内声场的情况较为准确的描述出来也不那么容易，所以目前尚无好的系统降噪方案。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于最优布放的次级声源和误差传声器的有源噪声控制方法。

一种基于最优布放的有源噪声控制方法，包含以下步骤：

1)对封闭空间进行建模，并离散化为有限数量的具有质量和弹性的单元，建立封闭空间声场模型的有限元计算模型；

2)将所得的封闭空间声场模型进行结构的动态响应计算，分析封闭空间内的结构响应特性；所述的动态响应计算包括声场分布计算，所述的分析包括模态分析；

3)运用声学分析软件计算封闭空间内部声场，并对计算结果进行分析，从而获得封闭空间内的声场特性，获得多种有源噪声控制系统中次级声源和误差传声器的布放方案；

4)结合次级声源和误差传声器的布放原则进一步确定最优布放方案。

所述的次级声源布放原则包括以下的一种或多种:

2.1、次级声源不能放置在声模态节线上或靠近声模态节线；

2.2、初级声源与次级声源之间的距离应大于声波半波长；

2.3、次级声源放置在几个主导声模态的最大幅值处；

2.4、当单独的次级声源不能抵消一个声模态时，应用多个次级声源联合作用。

所述的误差传声器的布放原则包括:

3.1、布放在声模态反节面处。

所述的封闭空间为车船舱室。

本发明的有益效果：利用尽量少的次级声源和误差传声器通过合理布放其位置实现降噪空间的最大化和降噪效果，尤其适用于空间极不规则，且受结构设计和空间布局的影响，声场环境也极为复杂的封闭空间。

附图说明

图1是封闭空间的仿真模型示意图；

图2（1）是主导声模态（1）云图；

图2（2）是主导声模态（2）云图；

图2（3）是主导声模态（3）云图；

图2（4）是主导声模态（4）云图；

图2（5）是主导声模态（5）云图；

图2（6）是主导声模态（6）云图；

图2（7）是主导声模态（7）云图；

图3是次级声源S₁单独作用下的E_p0；

图4是次级声源S₂单独作用下的E_p0；

图5是次级声源S₃单独作用下的E_p0；

图6是次级声源S₂和S₃联合作用下的E_p0；

图7是次级声源S₄单独作用下的E_p0；

图8是次级声源S₂、S₃和S₄联合作用下的E_p0。

具体实施方式