基于最小二乘均衡反馈法的舱室声场复现

于 泳，刘联鋆，郑 旭*，王 栋，李新明

（1. 浙江大学 能源工程学院，杭州 310027； 2. 北京卫星环境工程研究所，北京 100094）

0 引言

航天器舱内噪声的声源复杂，包含高速飞行时的气动噪声、发动机噪声以及各种设备运行时引起的振动噪声等，各声源相互耦合[1]，会对舱内环境造成极大影响，尤其是对于载人航天器来说，舱内高噪声水平会对航天员产生强烈干扰。国内对航天器舱内噪声的研究大多采用仿真的方法，如采用有限元法预测低频噪声，采用统计能量分析法预测高频噪声[2-3]，并基于仿真结果进行降噪研究[4]。仿真计算的结果终究需要实验来验证其准确性，但航天器飞行实验成本高昂，因此搭建声场模拟实验室在地面模拟航天器噪声具有工程实用价值，如冯国松等采用声功率等效的方法对单机噪声源进行了地面模拟[5]。声场复现方法能够在地面模拟室内完整还原航天器各种工况下的舱内噪声，为后续降噪研究提供实验环境。

声场复现是指通过某种方法还原声场在时域、频域、空间域上的完整特性，目前常用的方法有波场合成（wave field synthesis）[6]、高阶Ambisonics（HOA）[7-8]、多通道均衡法[9-10]等。波场合成方法能够在传声器阵列平面内获得较好的复现结果，但无法完整复现声场的空间特性。HOA 方法将球坐标下的声场分解为一系列球谐函数及其展开系数的乘积，然后利用模态匹配原理求解次级声源的驱动函数，进而复现三维声场，但该理论以自由空间声传播特性为基础，对于较小空间如模拟舱内的声场复现误差较大。……