复杂声学环境中人耳附近空间有源降噪研究综述.PDF

物 理 学 报   Acta  Phys.  Sin.   Vol. 68, No. 5 (2019)    054301   特邀综述 复杂声学环境中人耳附近空间有源降噪研究综述* 1)† 2) 邹海山     邱小军 1) (南京大学声学研究所, 近代声学教育部重点实验室, 南京　210093) 2) (悉尼科技大学工程与信息技术学院, 声与振动中心, 悉尼 2007, 澳大利亚) (2018 年12 月3 日收到; 2019 年1 月15 日收到修改稿) 复杂声学环境中人耳附近空间降噪是有源噪声控制研究的重要课题, 目前采用的主要方法为有源降噪 头靠 (AHR)和虚拟声屏障(VSB). 本文简述AHR与VSB的发展历史和研究现状, 介绍其物理原理和设计方 法, 评述其在实际应用中的优缺点, 讨论了目前存在的问题与未来相关的研究方向. 已有理论、数值仿真和实 验研究验证了相关技术在人耳附近空间产生静区的可行性. AHR系统需要较少控制源, 系统相对简单易实 现, 但静区范围较小, 结合虚拟传声器技术和人头跟踪技术后可实现随人头移动的静区, 降噪频率可达中高 频; VSB产生的静区范围较大, 但控制源个数较多, 系统复杂和成本高, 可通过代价函数和控制源优化, 以及 主被动混合控制技术来提高有效降噪频率范围和减少控制源个数. 关键词：有源噪声控制, 有源降噪头靠, 虚拟声屏障, 静区 PACS ：43.50.Ki 　DOI: 10.7498/aps.68 该技术有广阔的应用场景, 尤其在噪声级高、噪声 1   引　言 源众多且难以定位的复杂噪声环境. 如在舰船舱 室、飞机机舱和列车车厢中降低操作人员和乘客附 传统降噪方法采用材料和结构进行隔声、吸声 近的噪声, 在生产车间降低操作人员附近的噪声, 和消声, 在中高频可有效降噪, 但因应用场合对材 [24] 甚至可在卧室人耳附近降低传来的鼾声 . [1] 料和结构的体积和重量限制, 在低频时性能下降 . 目前在人耳附近空间产生静区的方法主要有 有源噪声控制技术通过引入控制声源影响初级噪 两类: 一是有源降噪头靠(active HeadRest, AHR), 声源的辐射和传输来实现降噪, 具有体积小、重量 一般由2个控制声源、2个误差传声器和有源控制 [2]   轻和低频降噪性能好的特点 . 有源降噪技术可针