Page 130 - 《应用声学》2022年第5期

806 2022 年 9 月

无论是理论降噪还是实际降噪结果，两种实验 噪声，通过水循环管路流激孔腔噪声有源控制实验，
流速工况下，参考信号选在腔内观测点 P3 主动控 验证了固定系数前馈控制可以很好地抑制这种噪
制降噪效果要优于参考信号选在上游 P2 观测点的 声信号。
降噪效果。从图中噪声信号曲线来看，上游测点 P2 图 6(a)∼(d) 显示了不同正则化因子 β 对理论
和误差点 P1 处的频谱信号十分相似，但从物理机 降噪和实际降噪的影响。从图 6(a) 和图 6(b) 可以
制来看，由于流激噪声来自腔口附近，因而使用腔 看到，正则化因子β 的大小影响最终降噪结果，并且
内观测点 P3 作为参考信号会更具有因果性。从前 正则化因子对实际控制效果的影响与理论计算的
馈控制的角度看，各个频点的最大降噪量由参考
效果基本相符。β 越小，在误差点处流激孔腔噪声
信号和期望信号的相干性决定 [18] ，而以工况 S1 为
能量集中频段的理论和实际降噪量都会更好。但是
例，腔内观测点 P3 和期望信号在流激孔腔噪声频
段的最大相干性为 0.977，上游观测点 P2 和期望信
号在流激孔腔噪声频段的最大相干性为0.965，因而 表 1 两种工况下 3 个监测点降噪量 (ref-P3)
腔内观测点 P3 作为参考信号的主动控制降噪效果 Table 1 Maximum noise reduction at
更优。 three monitoring points under two work-
表 1 给出了以腔内观测点 P3 作为参考信号的 ing conditions (reference-P3)
ANC实验的最大降噪量，这个最大降噪量为孔腔噪
降噪量/dB
声能量集中频段内，降噪前后能量最高频点的 PSD
P1 P2 P3
的差值。所有测点在两种工况下的最大降噪量都大
工况 S1 8.9 9.0 8.7
于 8 dB，且辅助观测点和误差点的降噪情况相似。
工况 S2 9.5 10.6 10.2
水中流激孔腔噪声是低频窄带信号，不是一个单频
-50 -50
ANC-OFF ANC-OFF
ANC-ON(β=10 -5 ) ANC-ON(β=10 -5 )
-60 ANC-ON(β=10 -6 ) ) -60 ANC-ON(β=10 -6 ) )
Ҫဋ៨ࠛए/(dBSHz -1 ) -70 Ҫဋ៨ࠛए/(dBSHz -1 ) -70
-8
ANC-ON(β=10
-8
ANC-ON(β=10
-80
-80
-90
-90
-100 -100
10 1 10 2 10 1 10 2
ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz
(a) ˀՏ൤ѷӑڂߕښឨࣀགP1ᄊေ᝷ᬌ٪ (b) P1ܫࠄᰎᬌ٪
-40 -40
ANC-OFF -5 ) ) -60 ANC-OFF -5 ) )
ANC-ON(β=10
ANC-ON(β=10
Ҫဋ៨ࠛए/(dBSHz -1 ) -60 ANC-ON(β=10 -8 ) Ҫဋ៨ࠛए/(dBSHz -1 ) -80 ANC-ON(β=10 -8 )
-6
ANC-ON(β=10
-6
ANC-ON(β=10
-80

-100 -100
-120
10 1 10 2 10 1 10 2
ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz
(c) P2ܫࠄᰎᬌ٪ (d) P3ܫࠄᰎᬌ٪

图 6 工况 S1 下不同正则化泄露因子下的理论和实际降噪情况
Fig. 6 Theoretical and actual noise reduction with different regularized leakage factors under working condition S1