專利名稱：分離式多通道反饋有源噪聲控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反饋有源噪聲控制系統(tǒng)的噪聲控制，提出了一種自由空間中分離式多通道反饋有源噪聲控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
反饋有源噪聲控制主要應(yīng)用在參考信號不易獲取的場合，比如交通工具的發(fā)動機(jī)降噪，車輛乘客車廂的降噪，交通噪聲的降噪；工業(yè)中的空調(diào)管道，變壓器和鼓風(fēng)機(jī)的有源降噪等。為實(shí)現(xiàn)全局較好的降噪性能，常需要多通道反饋有源噪聲控制系統(tǒng)。本發(fā)明人曾提出了一種單通道反饋有源噪聲控制系統(tǒng)水床效應(yīng)的改善方法(中國發(fā)明專利 ZL201010144284. 3)，但在多通道應(yīng)用時(shí)還沒有成熟的方法。分離式多通道反饋有源噪聲控制系統(tǒng)定義為若干個(gè)獨(dú)立的單通道反饋有源噪聲控制系統(tǒng)組合在一起構(gòu)成的多通道反饋有源噪聲控制系統(tǒng)。其中分離式指其中每個(gè)獨(dú)立通道控制器設(shè)計(jì)時(shí)不考慮通道間耦合單獨(dú)設(shè)計(jì)，僅通過其單獨(dú)存在時(shí)的次級路徑傳遞函數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。和全耦合的多通道反饋系統(tǒng)比較，分離式多通道反饋有源噪聲控制系統(tǒng)的每個(gè)通道獨(dú)立設(shè)計(jì)，使用時(shí)只要將若干個(gè)單通道按一定規(guī)則布放在一起就行，因而具有使用靈活和方便的特點(diǎn)。但由于通道間聲耦合的存在，所構(gòu)成的多通道系統(tǒng)在應(yīng)用時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性都和單通道時(shí)不一樣。S. J. Elliott等分析了聲耦合對分離式多通道自適應(yīng)前饋有源噪聲控制系統(tǒng)穩(wěn)定性和收斂性的影響，通道間的聲傳遞阻抗影響了每個(gè)通道誤差傳聲器處的降噪性能，同時(shí)也影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，給出了自由空間中單頻降噪分離式兩對稱通道自適應(yīng)前饋系統(tǒng)的穩(wěn)定條件(S. J. Elliot, C. C. Boucher, P. A. Nelson, The effect of acoustic coupling on the stability and convergence of independent controllers, Proceedings of Inter-noise 91,157-160·)。E. Leboucher等分析了聲耦合對分離式多通道自適應(yīng)反饋有源噪聲控制系統(tǒng)穩(wěn)定性和收斂性的影響，并從小增益定理和尼奎斯特準(zhǔn)則推導(dǎo)出自由空間單頻降噪時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性與多通道次級源和誤差傳聲器的幾何布放有關(guān)(E. Leboucher, P. Micheau, A. Berry and A. L Esperance, A stability analysis of a decentralized adaptive feedback active control system of sinusoidal sound in free space, J.Acoust. Soc. Am. 2002, 189-199.)專利US2011/0325693A1應(yīng)用具有信道均衡功能的多個(gè)誤差濾波最小均方算法 (FXLMS)實(shí)現(xiàn)多通道前饋?zhàn)赃m應(yīng)有源噪聲控制系統(tǒng)。祖峰磊等探討了分離式多通道反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性和獨(dú)立通道的噪聲抑制指數(shù)以及通道間的聲阻抗率有關(guān)，但沒有給出系統(tǒng)穩(wěn)定條件與各獨(dú)立通道的物理位置、獨(dú)立通道的降噪性能的對應(yīng)關(guān)系(祖峰磊，模擬反饋有源噪聲控制系統(tǒng)研究，南京大學(xué)碩士論文，2010)?？傊?，目前尚沒有專利和文獻(xiàn)公開分離式多通道反饋有源噪聲控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。
發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明目的分離式多通道反饋有源噪聲控制系統(tǒng)，具有控制器設(shè)計(jì)簡單，方便實(shí)施顯著優(yōu)點(diǎn)。但由于每個(gè)獨(dú)立通道控制器設(shè)計(jì)時(shí)不考慮通道間耦合，因而其在多通道作用時(shí)由于通道間聲耦合的存在會影響通道的降噪性能和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本發(fā)明提出了一種自由空間中分離式多通道反饋有源噪聲控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，通過計(jì)算聲耦合對系統(tǒng)降噪性能的影響保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和達(dá)到設(shè)計(jì)的降噪性能。2、技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出了一種自由空間中分離式多通道反饋有源噪聲控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，該方法基于各獨(dú)立通道的降噪性能和通道間的物理位置設(shè)計(jì)系統(tǒng)的降噪性能，具有設(shè)計(jì)簡單，容易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)獨(dú)立通道由次級源，誤差傳聲器和控制器三部分組成，其設(shè)計(jì)方法可參照現(xiàn)有文獻(xiàn)中的方法，如中國發(fā)明專利ZL201010144284. 3公開授權(quán)的反饋有源噪聲控制系統(tǒng)水床效應(yīng)的改善方法。以下設(shè)計(jì)中假設(shè)各獨(dú)立通道的降噪性能是一致的，自由空間中分離式多通道反饋有源噪聲控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法包括以下步驟(1)測得第i獨(dú)立通道反饋控制系統(tǒng)次級路徑傳遞函數(shù)Ci(Jco)和控制器傳遞函數(shù)Gjjco)，定義
權(quán)利要求
1. 一種自由空間中分離式多通道反饋有源噪聲控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其特征在于它包括以下步驟(1)測得第i獨(dú)立通道反饋控制系統(tǒng)次級路徑傳遞函數(shù)Ci(Jco)和控制器傳遞函數(shù) Gi(jo)，定義
全文摘要
本發(fā)明公布了一種自由空間中分離式多通道反饋有源噪聲控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。該方法給出了根據(jù)多通道共同作用時(shí)降噪設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)計(jì)各獨(dú)立通道的降噪性能和通道間的物理位置的方法，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于多通道反饋有源噪聲控制系統(tǒng)中各獨(dú)立反饋通道控制器設(shè)計(jì)不考慮聲耦合，故控制器設(shè)計(jì)相對簡單，而多通道共同作用時(shí)的降噪性能和保證多通道系統(tǒng)穩(wěn)定的最小通道間距可根據(jù)獨(dú)立通道的降噪性能和通道間的物理位置近似確定。
文檔編號G10L21/02GK102496373SQ20111041067
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者張麗敏, 邱小軍, 陶建成 申請人:南京大學(xué)