管道有源消声的机理研究与元器件发展评述

综述了管道有源消声技术的声波干涉消声原理、阻抗控制消声机理以及传声器、扬声器和控制器元器件等的发展情况.重点论述了国外在管道有源消声技术研究中的研究成果和智能材料应用情况.预测了管道有源消声技术今后在消声机理研究与元器件研制方面的发展趋势.     

基于平面波分解的封闭空间次级声源布局优化

封闭空间有源噪声控制系统的次级声源布局优化一般只关注离散点的降噪需求,导致空间区域降噪效果不理想,而且需要预先知道误差传感器布局信息。为解决该问题,提出一种面向空间降噪的代价函数。利用声场的平面波分解,获取初级声场平面波和各备选次级声源的单位次级声场平面波作为布局优化先验信息,以此构造波域有源控制代价函数,优化方法采用模拟退火搜索。以刚性壁矩形腔为对象,利用波域先验信息解析值与2种空间域布局优化方法结果做比较,表明所提方法在不依赖于误差点位置信息的情况下,能获得更优的空间声势能降噪效果;利用随机分布的传声器测量估计波域先验信息做布局优化,结果说明实际中所选布局能够达到比空间域方法更优的空间声势能降噪效果,但测量传声器位置对结果影响较大。     

自适应有源消声次级源安装角度优化试验与研究

针对一个基于Filtered-xLMS算法并应用M序列的在线自适应有源消声控制系统,研究了发动机排气管道有源消声控制中次级声源安装角度对消声效果的影响．通过改变次级声源的安装角度,在线检测其消声效果,实验验证了这种理论方法的有效性．最后得出如何优化次级声源的安装以改善发动机排气管道的消声效果．     

基于声场分解和稀疏正则化的二维空间次级声源布局优化

在有源噪声控制系统电声器件布局设计中,目前的优化方法需要预先确定误差传感器的布局,这样大大增加了后续次级声源布局优化的工作量。利用高阶传声器拾取声场信息,在波域构造有源控制代价函数,从而解除了对误差传感器布局信息的需求。在此基础上,根据初级声场的稀疏特性,引入稀疏正则化方法,通过求解欠定方程的稀疏近似解,实现了次级声源布局(个数和空间位置)优化。讨论了备选次级声源个数对优化结果的影响,并与均匀布局和遗传算法优化布局结果进行了比较。结果表明,所提方法在不依赖于误差传感器布局信息的情况下可以有效地优化次级声源布局,降噪效果与遗传算法布局结果相近,其他系统评价指标明显更优,有利于有源系统的稳定运行。     

自由声场自适应有源消声中误差传感器的最优布放

有源噪声控制中,误差传感器布放的合理与否,直接关系到自适应有源噪声控制系统的降噪效果。本文利用遗传算法研究了自由场ＡＡＮＣ中误差传感器的布放问题,较好地解决了传统的梯度搜索算法难以解决的位置优化问题。仿真结果表明,用遗传算法寻找到的误差传感器的最优位置与理论分析结果吻合。     

封闭空间局部有源消声理论及仿真研究

根据声学波动理论，首先提出了封闭空间内对单极子声源的局部有消声方法，指出当次级声源与传声器距离较近时才能达到较好的消声效果。在此基础上，对多次级声源共同作用时，各次级源强度及消声效果进行了推导。     

管道噪声有源控制研究

提出了双初级传声器加分频器的单次级声源的噪声有源控制新系统,从理论上分析了该系统对管道噪声有源控制的可能性．用该系统对单频声、多频声和某风井的宽频带噪声进行了消声试验,分别取得了２５～３０ｄＢ,１５．８ｄＢ和１１．３ｄＢ的降噪量,试验证明了所提出的控制系统对管道噪声有源控制是可行和有效的     

有源降噪声耳罩的发展现状和前景

阐述了有源消声耳罩的特点、历史和现状;探讨了有源耳罩实现技术及产品应用;分析了有源耳罩工程应用中的存在问题和有源消声耳罩的发展前景。     

神经网络BP算法在有源消声中的应用

为了克服传统自适应有源消声算法在应用中稳定性方面的不足,尝试将神经网络反向传播（ＢＰ）算法应用于有源消声技术。文中建立了基于ＢＰ算法的自适应有源消声（ＡＡＮＣ—ＢＰ）模型并给出该算法的递推公式。利用ＴＭＳ３２０Ｃ２５开发板实现了该算法功能。在半消声室中进行了单频和１００Ｈｚ带宽的消声实验,仅利用单个次级源结构便获得较好的消声效果。实验证明,基于ＢＰ算法的消声系统具有良好的稳定性。     

基于粒子群算法的电力变压器噪声有源控制系统优化

误差传感器的位置对有源降噪系统理想降噪量影响很大,理论上评价降噪效果的优化准则是初级声源和次级声源的总辐射声功率最小.鉴于粒子群算法的找寻效率较高,采用粒子群算法来找寻使得总辐射声功率最小的误差传感器最佳位置.仿真研究表明,粒子群优化算法应用于误差传感器优化布放,收敛速度快,实现更灵活方便;两个误差传感器比单个误差传感器得到更高的降噪量,双次级声源比单次级声源得到更高的降噪量.对电力变压器自适应有源噪声控制系统的设计有理论指导意义.     

有源吸声层理论研究

提出一种可用于吸收低频斜入射声波的有源吸声结构。文中描述了吸声层的组成形式,然后建立理论模型,按近场方法推导了有源控制前后反射声功率的计算公式,而后按声反射功率最小化准则求得最优次级力源复强度。最后通过计算机仿真证明了该吸声层吸收低频声波的有效性,并研究了吸声效果与次级力源位置的关系。     

有源消声中声源辐射阻抗规律的理论研究

从声功率准则推导了两种典型消声状态（声抑制和声吸收）条件下,声源辐射阻抗的一般表达式,阐明了消声的物理机制;分析了点声源和偶极源在两种消声状态下辐射阻抗的变化规律。     

延迟采样相移波束形成器

以线列基阵为例，对延迟采样相移波束形成器的波束主轴的幅值和主轴方位随频率的变化进行了理论分析，并与实验结果进行了对比。     

声呐目标回波的理论和模拟器研究

论述了在水下目标形态函数的研究基础上,建立了目标回波与入射声射信号之间的联系,通过以ＴＭＳ３２０Ｃ３１为核心器件的硬件和软件相结合的方法,实现了水下目标回波的模拟,理论与实验结果非常吻合。     

利用输入力有源控制水下弹性板辐射声场的分析

本文把利用输入力有源控制弹性板辐射声场的方法推广到水下情况.模型为两边简支弹性板上接受到一列平面波产生再辐射,利用输入力进行控制,并用二次型优化计算最佳控制力向量,使目标函数或辐射声功率最小.结果表明利用两个或三个控制力就能获得低频范围内辐射声级的全空间衰减,并且,控制方案的有效性与板的模态响应和辐射场之间的耦合特性有关.     

聚合物的水声吸声与动态力学性能关系的研究

以声波在高分子介质中的传播理论为依据，推导出了材料的水下吸声性能与其声学参数如声速和声衰减系数之间的关系式，在此基础上，以描述高分子材料粘弹行为的三元模型为出发点，推导出了材料的水声吸声性能与材料的动态力学性能参数包括损耗因子、松弛前的剪切模量、松弛后的剪切模量以及材料的密度和厚度之间的关系式为对所推导的关系式进行验证，设计合成了一系列阻尼性能不同的聚合物，分别测试了它们的动态力学性能和声学性能。结果表明：用材料的动态力学性能参数计算得到的水声吸声系数与实验测得的吸声系数的变化趋势一致，可利用对动态力学性能的研究结果指导水声吸声材料的设计．     

病态条件下的逆卷积问题及其多参数最佳化解

给出一个多参数最佳化解决方法，该方法采用模拟韧化最佳化技术，将病态逆卷积问题分解为多参数最佳估计问题，成功地解决了相应的病态条件问题，最后用一个简单的计算机仿真例子说明了该方法。     

衰减法测定稳态振动系统损耗因子的实验分析技术

建立了双模态系统振动分析模型,并详细分析了模态损耗因子与分析带宽内的系统损耗因子之间的关系,研究发现：稳态激振系统的损耗因子主要取决于振动衰减较快的模态。在衰减法测试系统损耗因子时,必须充分考虑初始时刻迅速衰减的成分。最后,本提供了一种用衰减法测定稳态振动系统损耗因子的实验分析技术,该技术操作简单,并且精度较高。     

间歇自适应RLS算法

针对滤波－ＸＬＭＳ算法收敛速度慢，宽带消声效果差的缺点，本文提出间歇自适应ＲＬＳ算法，通过计算机仿真及数字信号处理硬件分析，表明：该算法兼有收敛速度快，宽带消声效果好，以及运算量相对较小的优点．