利用麦克风阵列的管道主动噪声控制方法

空调通风管道在运行时,内部出现的低频噪声很难通过包裹消音材料等被动式降噪方法消除.而在部署主动噪声控制时,会出现声反馈现象,影响降噪性能甚至造成控制系统的响应发散.针对这种声反馈现象,本文在分析其产生原因的基础上,将麦克风阵列作为前馈,对Duvall-Frost结构的线性约束最小方差波束成形算法加入预调向,提出了利用麦克风阵列的管道主动噪声控制方法,实现单方向拾取来自管道上游的噪声信号,避免声反馈带来的影响.并利用滤波器x最小均方误差(FxLMS)算法作为自适应控制算法,针对4种典型低频噪声,在真实管道环境下进行主动降噪实验.实验结果表明,相比不使用麦克风阵列的情况,本文提出的主动噪声控制方法...

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Bibliographic Details
Published in控制理论与应用 Vol. 41; no. 7; pp. 1286 - 1295
Main Authors 刘全利, 刘宏博, 钱加浩, 张立勇, 王伟, 高广恩
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 大连理工大学控制科学与工程学院,辽宁大连 116024 01.07.2024
大连市轨道交通智能控制与智慧运行技术创新中心,辽宁大连 116024%中国船舶重工集团公司第七○五研究所昆明分部,云南昆明 650033%大连市轨道交通智能控制与智慧运行技术创新中心,辽宁大连 116024
Subjects
FxLMS
麦克风阵列
声反馈
active noise control
duct system
主动噪声控制
管道系统
acoustic feedback
microphone array
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ISSN1000-8152
DOI10.7641/CTA.2024.30536

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Summary:空调通风管道在运行时,内部出现的低频噪声很难通过包裹消音材料等被动式降噪方法消除.而在部署主动噪声控制时,会出现声反馈现象,影响降噪性能甚至造成控制系统的响应发散.针对这种声反馈现象,本文在分析其产生原因的基础上,将麦克风阵列作为前馈,对Duvall-Frost结构的线性约束最小方差波束成形算法加入预调向,提出了利用麦克风阵列的管道主动噪声控制方法,实现单方向拾取来自管道上游的噪声信号,避免声反馈带来的影响.并利用滤波器x最小均方误差(FxLMS)算法作为自适应控制算法,针对4种典型低频噪声,在真实管道环境下进行主动降噪实验.实验结果表明,相比不使用麦克风阵列的情况,本文提出的主动噪声控制方法能达到明显的降噪性能,且在稳定性方面取得较好结果.
ISSN:1000-8152
DOI:10.7641/CTA.2024.30536