封闭空间声场有源噪声控制研究

论文摘要

有源噪声控制是近几十年来发展起来的一项新技术,传统的噪声控制方法在解决低频段噪声控制方面一直是一个难题,而有源噪声控制方法为解决这一难题带来了希望。研究封闭空间声场有源主动噪声控制方法具有现实的工程应用意义。本文从有源噪声控制原理出发,首先对自适应有源前馈控制系统和自适应反馈控制系统的原理和结构进行了分析,通过仿真运算结果,对两种控制系统的优缺点进行了比较,给出其适用的条件。其次对有源噪声控制系统的FXLMS算法进行了推导,并与LMS(最小均方)算法进行了比较。通过建立仿真模型,研究分析了影响算法性能的原因,给出了影响系统收敛性、稳定性与降噪性能的各种因素。第三,设计并制作了一个封闭空间模型,搭建了一个有源噪声控制系统,对系统所用的仪器设备和数字信号处理器的参数指标进行了分析、选取,编制了系统控制软件。最后,用搭建的有源噪声控制系统进行了五种条件下的噪声控制试验测试,分析并给出测试结果。结果表明,封闭空间声场有源噪声控制系统在一定频率和区域内,可以有效的降低噪声,达到一定的降噪效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究状况
• 1.3 本文的研究内容
• 第2章 有源噪声控制系统
• 2.1 有源噪声控制原理
• 2.2 自适应有源前馈控制系统
• 2.3 自适应有源反馈控制系统
• 2.4 自适应有源前馈控制与反馈控制系统仿真研究
• 2.4.1 有源前馈控制系统仿真研究
• 2.4.2 有源反馈控制系统仿真研究
• 2.5 本章小结
• 第3章 有源噪声控制算法
• 3.1 滤波-X LMS算法
• 3.2 滤波-X LMS算法性能分析
• 3.3 滤波-X LMS算法与LMS算法比较
• 3.4 滤波-X LMS算法性能仿真研究
• 3.4.1 建立仿真模型
• 3.4.2 影响算法性能的因素
• 3.5 次级通道建模误差对系统降噪量的影响
• 3.6 次级通道建模方法
• 3.7 本章小结
• 第4章 有源噪声控制系统结构设计
• 4.1 有源噪声控制系统硬件选取
• 4.1.1 传声器的选取
• 4.1.2 扬声器的选取
• 4.1.3 数字信号处理器的选取
• 4.2 有源噪声控制系统软件设计
• 4.3 有源噪声控制系统组成
• 4.3.1 封闭空间模型设计
• 4.3.2 实验设备
• 4.4 本章小结
• 第5章 有源噪声控制试验及结果分析
• 5.1 传声器与扬声器的距离对降噪量的影响
• 5.2 初级声源强度对系统的影响
• 5.3 初级声源发射不同频率时系统的降噪效果
• 5.4 有源噪声控制系统对封闭空间声场的降噪效果
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢