基于平面声源进行结构声辐射有源控制的实验研究.pdf

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基于平面声源进行结构声辐射有源控制的
实验研究
李双十陈克安赵树磊胡莹
西北工业大学航海学院环境工程系西安
摘要采用分布式平面声源作为次级声源, 对振动钢板的声辐射进行了抵消实验, 验证了以往
研究中的一系列关键理论。实验研究结果表明一个平面声源可以控制钢板奇一奇模态的声辐
射, 两个平面源可以控制结构偶一奇或奇一偶模态的声辐射, 同时也可以控制结构奇一奇模态的声
辐射平面声源的面积和布放位置对降噪效果有重要影响, 采用单个平面声源控制时, 平面声
源面积越大, 控制效果越好基于近场声压的误差传感策略是有效可行的, 实际中, 将近场测量
面的声功率作为有源控制的目标函数与总声功率作为目标函数是一致的控制后远场声压和
声强都得到有效降低, 部分区域的声能向声源流动, 近场声压及声强分布也发生显著变化。
关键词噪声控制, 平面声源, 有源声学结构
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一一收稿一一定稿
’国家自然科学基金资助项目
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作者简介李双一男, 湖北随州人博士主要从事噪声控制以及结构声学的研究
陈克安男, 教授, 博士, 博士生导师。赵树磊一, 男, 硕士研究生。胡莹一, 女, 硕士研究生。
通信联系人一夕
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引言学模型研究了次级声源布放机理和优化准
则, 对两种主要的近场误差传感策略及其优化
。
, 了和
上世纪年代初提出并发展进行理论分析文「」文「分别对
。
。的控制策略和系统优化设计进行了研究
了分布模态扬声器肠
,
, 简称川。是一种分布参数由此可见对于有源声学结构的理论研究已取
,
声源, 外观可以制作成任意曲面, 实际上常为得大量成果接下来通过实验研究验证相关的
,
平面, 因而被称为平面扬声器或平面声源。经理论结果则显得尤为重要和迫切文「〕对
过多年的发展, 平面扬声器在音频消费电技术的平板扬声器的声学性能进行了测
,
, 了于
子领域获得极大成功已有大量商业化产品销量通过实验证明其用有源噪声控制的可
,
。于正
售主要产品是基于专利技术的扬声行性对真意义上的利用分布式平面声源
, 。
, 进行有源噪声控制的实验国内尚未见道
器还有电致伸缩聚合物薄膜五报
, 、文一个和多个面源
简称机电薄膜本采用分布式平声对振动
,
, 简称等平面扬声器〔’。钢板的声辐射进行有源控制对以往理论研究
,
利用平面声源和有源消声中的关键结果进行实验验证为的工程
。
, 技术, 人们提出了有源声学结构应用提供指导
, 简称〔’一。
以分布式声源为次级作动器, 产生次级声实验系统
场, 同时利用近场误差传感策略, 在次级源表
面及附近布放传感器拾取误差信号, 在控制器实验在西北工业大学环境工程系半消声
。。
的作用下实现结构声辐射的有源控制。室中进行半消声室中本底噪声低于
的两个显著特点是分布式次级声源和近场误实验系统分为四个部分初级结构钢板和激
、、
差传感。文「〕证明了的可行性, 定性地振器次级声源平面扬声器控制部分和
提出了次级声源的布放准则, 指出只要布放测试部分。
四个次级声源, 原则上可以控制任意振动模态使用深圳三诺公司生产的两种不同面积
辐射声。文「」定量研究了次级声源的布放的平面扬声器作为次级声源面积为
· ,
, 一
规律给出了明确具体的布放准则和优化方的技术平面扬声器
法。文「」和文「〕分别提出了基于近场声压称之为号扬声器面积为
,
和结构表面振速的误差传感方法。文「建的一技术平面扬声器称之为
。
立了严密统一的次级作动和误差传感数号扬声器, 如图所示
图实验所用的两种平面声源
第卷第期李双等基于平面声源进行结构声辐射有源控制的实验研究’
实验中所用的钢板长、宽分别为和所示, 平面声源平行放置于钢板上方。
, 厚度为, 四边模仿简支边界, 如图
图钢板及平面扬声器
在控制部分, 公司型前端号发生器的给出的两路信号分别放大后输人
分析仪, 同时做信号发生器和数据激振器和平面扬声器。
采集器, 如图数据采集后处理软测试部分的仪器包括卯型声强仪和
件及计算机运行振动分析仪器的平台软四个如型传声器, 其中声强探头为两个叨型
件型功率放大器, 如图, 它将信’声强传声器对, 可以在声源近场测量声强。
图控制部分仪器
实验内容表面均匀划分成共个单元, 采用