主动噪声控制研究

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噪声会对人体健康产生很多危害,严重影响人们的身心健康。为改善声环境质量,保障人体健康,可采用主动噪声控制方法进行降噪,主动噪声控制的提出需满足两个条件:噪声源和抗噪声源空间位置相同、抗噪声源无时滞,但主动噪声控制系统实际应用中不可能同时满足这两个条件,会对系统降噪效果产生影响。本文基于主动噪声控制系统应用过程中可能出现的问题,深入研究了噪声源和抗噪声源空间位置不相同、抗噪声源时滞对主动噪声控制降噪效果的影响,在此基础上,通过分析拟合出噪声频率与使控制区域内获得全面降噪的最大声源距离的非线性关系;推导出噪声源和有时滞抗噪声源的叠加信号幅值、相位表达式,并根据表达式提出一种新的降噪方法。具体工作和研究结果如下:①对噪声的不同来源及其强度进行研究,与国家标准规定的噪声允许值进行对比,发现目前环境噪声会对人体健康产生损害,需要一定方法对噪声进行抑制,同时对噪声控制的各种方法进行分析比较;②深入研究噪声源和抗噪声源不在同一空间位置对降噪效果的影响,通过理论分析和仿真研究证明了降噪效果与噪声频率和两声源距离有关,两声源距离越大,区域内噪声幅值越大且波动越大;仿真拟合得出噪声频率和使控制区域内获得全面降噪的最大声源距离的非线性关系,频率越大,最大声源距离越小,且低频时随着频率的增大,最大声源距离急剧减小,高频时变化缓慢;③通过分析验证了抗噪声源时滞会产生声波幅值大于原噪声的尖峰噪声,对降噪效果产生不利影响;理论分析推导出噪声源和有时滞抗噪声源叠加噪声幅值、相位的数学表达式,仿真验证理论推导出的数学表达式的正确性以及在实际主动噪声控制系统的可行性;根据推导出的数学表达式,提出一种新的降低噪声的方法,并通过仿真验证该方法的有效性。
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