一维噪声有源控制.pdf

第 15 卷 　第 1 期 北 京 机 械 工 业 学 院 学 报 Vol . 15 　No . 1 　　　　 　　　　 2000 年 3 月 Journal of Beijing Institute of Machinery Mar . 2000 一维噪声的有源控制 张奇志　周雅莉 　贾永乐 (北京机械工业学院　自动化系) 摘 　　　要 : 　传统的无源吸振技术难以解决低频噪声控制问题 ,有源噪声控制 ( ) ( ) AN C 是解决低频噪声控制问题的有效方法 。有源噪声控制 AN C 通过引入可以控 制的次级声源使其和主噪声源干涉相消而达到降噪的目的。介绍了常用的几种有源 ( ) 噪声控制 AN C 算法 ,对常用 AN C 算法的性能进行了分析 ,并结合仿真结果对常用 的AN C 算法进行了评价 。最后对算法的选择提出了建议 ,并对 AN C 的未来发展进 行了展望 。 关 键 词 : 　有源噪声控制 ;仿真 ;管道噪声 中图分类号 : 　TB 53 　TP 273 . 2 文献标识码 : 　A 　　　　文 章 编 号 : 　1008 - 1658 (2000) 0 1 - 0006 - 07 0 　引言 一维噪声广泛存在于通风机和空调等管道之中 ,传统方法采用无源控制技术 ,即采用吸声 和隔声等方法达到降低噪声的目的。然而 ,对于低频噪声来说该技术就不再适用 ,因为此时无 ( ) 源控制技术需要大尺寸和大重量的元器件 。有源噪声控制 active noise cont rol ,AN C 技术近 ( ) 年来得到了广泛重视 ,主要原因是它特别适合低频噪声 500 Hz 以下 的控制 。有源噪声控制 使用传声器和电驱动的扬声器产生消声效果 。其思想首先由L ueg[ 1 ] 于 1936 年提出 ,其原理 如图 1 所示 ,假设管道噪声为正弦波, 传声 器在上游 A 处测得噪声信号, 经延迟和反 相由扬声器 B 发出抗噪声信号 。两个信号 叠加 ,在理想情况下噪声降为零 。然而这 种技术当时并没有得到实际应用 , 主要原 因是噪声和环境都是时变的。真正实用的 图 1 　噪声有源控制原理图 有源噪声控制系统是 80 年代 Burgess[2 ] 提 出的 ,采用自适应滤波技术实现有源噪声控制 。80 年代后期 ,随着功能强大的数字信号处理 ( ) ( 器 D SP 的出现和自适应数字信号处理算法的发展 ,尤其是高性能低成本的D SP 如 TM S320 ) [3 ] 系列 的出现使有源噪声控制成为一项实用的技术 。 ( ) ( ) 有源噪声控制 AN C 的关键是以最小二乘法 least mean square