复杂声场下自适应LMS-VMT算法的研究

刘宋祥，陈仁文，张宇翔，丁学宇

（南京航空航天大学 机械结构力学及控制国家重点实验室，南京 210016）

有源噪声控制（Active noise control，ANC）一般分为全局有源噪声控制（GlobalANC）和局部有源噪声控制（LocalANC）[1]。全局ANC旨在减少整个目标声场中不需要的噪声。它的一个直接优点是：当ANC系统显著地对全局噪声进行控制时，用户能在体验降噪效果的同时，在整个声场中的移动不受限制。然而，在实际应用中，全局ANC系统通常不能将噪声衰减到可接受的水平，特别是在声模态密集的封闭环境[2]。相反地，局部ANC系统是利用在目标降噪点处的物理传声器采集的误差信号作为反馈来更新控制器的权重系数，最小化瞬时均方误差信号是系统的控制目标，即利用次级声源（通常为扬声器）使得物理误差传声器处的目标函数（通常是声压）达到最小。通过该系统，能在误差传声器处附近获得较好的降噪效果。

局部ANC系统的性能指标除了收敛速度和降噪量之外，还应涉及噪声控制的空间范围[3]。在局部ANC系统研究中，通常将降噪量为10 dB以上的区域定义为有效降噪区域[4-5]，称为“静区”。虽然在物理误差传声器位置处噪声可能会实现显著衰减，但“静区”范围往往非常小。此外，由于ANC系统的存在，“静区”外的声压级很可能会比原始干扰声压级更高。在实际应用中，例如座舱内部降噪，人耳才是感知噪声衰减的对象。因此，对于局部降噪系统产生的“静区”应该位于人耳附近。传统的局部ANC系统需要在目标降噪区域布置一个误差传声器，从实用性考虑，这大大影响了乘客的舒适性。……