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1、机电工程幻年第卷第期耐,边《洲有源降噪技术的应用与系统实现张坷,俞国华中国计量学院机,电总厂浙江杭州摘,,要叙述了有源降噪技术作为一项噪声控制领域内的新技术在社会各方面广阔的发展和应用前景给出了一,为有。个实用结构和实验结果源降噪的工程化做了有益的尝试关键词有源降噪单片机控制二一一一中图分类号文献标识码文章编号田叨肠田记即吐阳曰山盯俄罗改佣峡初山,一产,卫饭五刀云阪龙滚凡配勿叮碗几介八汕哟户如服加场哪加厂祀】℃一一此的,卜,朋顽恤司统一硒币一一一卜。二蝉而,。引言有源噪声控制技术在建筑学中也有十分重要的应用,,,有源噪声控制」简称为是指使采用有源控制技术可以有效抑制建筑物外部或内部产生的
2、,,、用人为地、有目的地产生的次级声信号去控制原有噪声的概噪声降噪声可达到一巧从而对人们正常的工作学习‘。念,和生活产生极大意义此外有源噪声控制技术还可应用于和方法之利用两个声波相消性干涉或声辐射控制的原,,理,通过抵消声源常称为次级声源产生与被抵消声源常个人防护和语言通讯领域如有源护耳器形面一般的佩戴,,,、,式耳机带有香烟盒大小的控制器可有效抑制外界的噪声称为初级声源的声波大小相等位相相反的声波辐射二者,作用结果,相互抵消,从而达到降低噪声的目的,在常规噪声同时又不影响正常的语言交流是一个很好的个人劳保产,,,,控制,品再如有源降噪送话器受话器可抑制噪声提高语言通工程中常采用吸声材料
3、或隔声构件等的声学处理方,。法,又叫无源法,这,讯清晰度可广泛应用于民用或军用领域一方法降低中高频噪声较为有效而对于,由,原理及实现低频噪声于无源材料的声衰减性能随频率降低而变差要取得与中高频同样的降噪效果,就要增加材料的厚度或容有源降噪的原理。“”,。,重从而使实际治理趋于庞大化有时甚至难以实现而有源降噪的基本思想最初是在本世纪年代由一位,,有源法在低频是较易实现的理论上消声量可达到很高而德,“电子消声器”,国人首先提出他当时研制出了并且体积小,。随着,。便于设计和控制现代工业化的发展低频获得了专利有源降噪主要是基于声场的空间和时间相干噪声愈来愈普遍,对人类的。,正常工作和生活有及其不
4、利的影性根据声场的线性叠加原理频率相同且同向传播的两列,,,响这样有源噪声控制必将受到人们重视并将有力地发声波,会在,空间中产生相加或者抵消的干涉现象根据两列。,展声波的相位和幅值关干涉的结果会导致能量的增加或减。。有源噪声控制的应用是及其广泛的一是在工业上的少应,比如有很多大型机器,,用如大型柴油机大型中央空调和设人射声波初级声源可以写为,,轴流风扇这些机器在工作时都会产生大量低频噪声降低。一弓肠,这些噪声传统方法是难以实现的而采用有源控制技术就可刚、二。、。。、、。,,、,则有平均人射声能密度为凡星世以较好地控制这些噪声甚至可以达到几十分贝的降噪效获燕。果现在人为地加上个满足上述相干
5、条件的声波次级声哭心一一二一一收稿日期修订日期,,,,、。作者简介张坷一男浙江杭州人助理工程师主要从事有源降噪技术高速数字信号处理技术的研究与产品开发舰《叉机电工程《年第卷第期,图是它的源数控放大器由运算放大器和模拟开关组成,,二。一故邵电路原理图运算放大器完成放大作用模拟开关用来切换放大器的,,电路增益可则叠加后总的声场平均能量密度为反馈电阻从而达到改变增益的目的一。‘·“在倍范围内由数字设定、尸,撬一次源传声放大器于是罕空间中任一点在次级声源作用前与后的声级差为日下可△、‘,一‘坛“·“尸,豪一低通模数转换单片机从式,,二相位相可见当月接近振幅相同接近,,图有源降噪控制器电路框图反时
6、△助的值将较大即可以在一定范围的空间域得到,二,。二,△助,很大的声衰减例如当夕分时巧即有,。图是有巧的降噪量这就是有源降噪的理论依据。认源降噪控的示意图误差传声器一初源」卜相位卜凡凡信号处理模拟开关控制端图有源降噪示意图,图数控放大它的工作原理是这样的在初源附近设置的采样传声器数控移相器,可调延迟线和模拟开关,、主要由固定延迟线采得的初源信号经过一幅度相位调整电路和反相放大电,,组成固定延迟线是一个具有精度的等波纹误差线性相路最终得到抵消声波次源在需降噪区域设置有一误差传。,,,位滤波器可调延迟线是一个贝塞尔型全通网络通过模拟声器将抵消后的空间剩余噪声采集后经过信号处理由单,,。,、,
7、开关切换滤波电阻使得延迟相位可变如图示片机完成产生一控制信号实时控制幅度相位调整电路贝塞尔型全通网络、。川匕公使抵消效果最佳单片机控制原理在有源降噪控制过程中,由于系统中各部件性能随外界多路模拟开关来自单片控制器,因此我们采用,条件的变化而变化了单片机技术使之具有初步的自适应能力,即单片机不断地对参数进行动态调整,图可调延迟线,,。单片控制器的核心是见图它的工作过程我维持最佳降噪状态在本系统中使用口算法来决定参数的变化速度,用逻辑判
