飞机、汽车、高铁等交通工具内部噪声对乘坐舒适性有重要影响。需要找到一种能够在复杂环境内复现噪声场的方法,为经济高效地开展内部噪声控制验证提供试验平台。现有的声场重建方法主要有两类:噪声试验方法和音频声场复现方法。噪声试验是对目标噪声场在频域的重建,目前主要有混响场噪声、直接场噪声、行波管噪声三类试验形式。音频声场复现方法是对目标声场在时域的重建,主要有波场合成、HOA和最小二乘三类方法。本文结合噪声试验中的频域声场重建和音频声场复现中的最小二乘方法,提出一种新的复杂环境噪声场重建方法。该方法可用于复杂环境内的声场重建、直接场噪声试验控制,还可用于多种噪声环境模拟以检验试件的噪声环境适应性。首先,本文研究了复杂环境下噪声场的系统描述模型,为避免声传递函数难以准确测量且其病态矩阵不易处理的缺点,从能量角度提出一种新的声学系统数学模型。将噪声场内扬声器的驱动信号及传声器的响应信号都看作随机信号,通过对随机信号的分析推导信号功率的叠加关系,进而提出增益矩阵的定义来对声学系统进行描述。增益矩阵准确描述了声学系统中激励响应间的能量关系,可以根据给定的激励功率谱预测对应的响应功率谱;同时增益矩阵可以灵活选择频率分辨率,以不同的精度对系统进行描述。第二,本文根据已经建立的声学模型及目标声场,计算各扬声器的驱动信号以实现声场重建。针对声学环境不匹配导致的负功率驱动信号问题,本文引入非线性规划方法,将驱动信号功率约束在合理取值范围,将各个通道声场重建误差的平方和作为目标函数,通过迭代计算实现复杂环境下目标噪声场的复现。第三,本文针对噪声场重建过程中出现的超差问题,提出优化控制方法。将各个通道声场重建的相对误差作为加权系数引入到目标函数中,避免某一个通道出现较大误差;灵活搭配不同分辨率的增益矩阵,使用大分辨率的增益矩阵快速完成计算后,根据声场重建的误差选用小分辨率增益矩阵细化对驱动功率谱的控制,保证计算速度的同时优化控制精度。最后通过多组噪声复现试验,验证本文复杂环境下噪声场重建方法的有效性。试验前通过预试验估计试验所需驱动量级,并进行系统增益矩阵测量。第一组试验以试验平台内采集到的数据作为目标声场,以验证声学环境一致时的噪声场重建效果;第二、三组试验目标声场由飞机飞行中实测获得,以验证声学环境不同时噪声场重建效果。