パラメトリックスピーカによる高指向性波を用いた能動騒音制御

使用参数扬声器使用高度定向波进行主动噪声控制

基本信息

批准号：
18760165
负责人：
小松崎俊彦
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,騒音の存在する自由音場において,高指向性スピーカを利用して局所的に騒音を低減し,無指向型スピーカでの場合のように,周辺空間に余分な音の増大を招くことなく静音化を実現する能動騒音制御システムの開発を目的とする.本年度は,前年度に検討したパラメトリックスピーカの指向性,および干渉音場の実験結果を踏まえて,それらを数値的に予測する理論モデルを構築し,さらに,必要な空間だけを局所的に静音化する能動騒音制御システムの実証実験を行った.まず,数値的検討については,パラメトリックアレイに関する理論モデルに基づき,波動方程式による数値計算モデルを構築した.生成される音圧の空間分布および騒音源との干渉音場特性について数値的に予測し,実験結果との定性的な一致を得た.本モデルによって,音波の高指向性をある程度再現可能であることが示されたが,実測値ほどの高指向性の再現は困難であった.これは計算過程を簡略化するための近似が主な要因であると考えられる。さらに,以上の結果を踏まえて,騒音源を模した無指向型スピーカから制御対象音を出力し,パラメトリックスピーカを制御音源として,目標点に設置したマイクロホンにおける音圧値を最小にするように制御音を生成可能なシステムを構築した.パラメトリックスピーカの再生音が非線形効果によるものであることを考慮して,非線形特性を同定可能なニューラルネットワークを採用した.周期的騒音の発生を想定した制御実験を行い,干渉音場計測により周辺音場への影響などについて調べた.制御音源として無指向型スピーカを用いた場合と比較して,目標点周辺への影響が少ない制御が可能であることが実験的に示された.

这项研究旨在开发一种主动噪声控制系统，该系统使用高方向扬声器来局部降低存在噪声的自由声场中的噪声，并实现安静而不会在周围空间中引起额外的噪音，就像在全向扬声器的情况下一样，这一年，我们已经构建了一个理论模型，这些模型可以预测这些系统，并考虑到这些系统的实验，并考虑到了范围的实验。此外，我们创建了一个主动噪声控制系统，该系统仅在本地安静下来，仅使必要的空间安静下来。我们进行了事实证明实验。首先，对于数值研究，基于参数阵列的理论模型构建了使用波方程的数值计算模型。我们在数值上预测了生成的声压的空间分布以及与噪声源的干扰声场特征，并与实验结果获得了定性一致性。该模型表明，声波的高方向性可以在一定程度上再现，但是很难将高方向性重现为测量值。这被认为是近似计算过程的主要因素。此外，基于上述结果，构建了一个系统，该系统输出要通过全向扬声器来控制的声音，该声音模仿噪声源，并使用参数扬声器作为控制声源来产生受控声音，从而使安装在目标点上的微观台词的声压值最小化。考虑到参数扬声器的复制是由于非线性效应，这是一种可以识别非线性特征的神经网络。进行了对照实验，以实现周期性噪声的产生，并通过测量干扰声场研究了对周围声场的影响。实验表明，与全向扬声器用作控制声源的情况相比，对照在控制目标点周围的区域方面的有效性较小。