【摘要】：隨著我軍機械化程度的不斷提高,坦克、裝甲車、直升機、固定翼飛機等裝備數(shù)量急劇增加,而這些裝備的艙內(nèi)及艙外高噪聲成為影響駕乘人員和地勤保障人員話音通信可懂度和聽力健康的重要問題;在民用領域,隨著工業(yè)、交通的迅速發(fā)展,噪音污染對工作者或者居民工作生活的影響越來越嚴重。因此噪聲控制問題已經(jīng)日益引起人們的關注。一般的噪音控制方式是采用無源降噪,這種降噪方式雖然實現(xiàn)容易,然而,對800Hz或更低頻率段的低頻噪音而言,無源降噪方式則幾乎沒有降噪效果。而此時運用有源降噪技術,在耳罩內(nèi)部的局部區(qū)域中進行低頻段的降噪控制,作為無緣降噪的一種補充,是最有效的降噪手段。本文以有源降噪技術在大耳罩降噪耳機中的應用為研究課題,主要從有源降噪原理,組成和分類;有源降噪系統(tǒng)傳聲器、次級聲源、結構件及材料、聲學腔體等特性及其對降噪性能的影響;有源降噪耳機的電路實現(xiàn);有源降噪的降噪性能測試四個方面進行驗證、分析和研究。有源降噪主要是利用聲波在空間的干涉抵消原理實現(xiàn)對噪聲的控制,按照降噪系統(tǒng)架構分為前饋式、反饋式和復合式,三種架構實現(xiàn)原理和組成不同,各有其優(yōu)缺點,隨著技術的進步,目前常用的主要是反饋式和復合式兩種降噪方式。本文主要研究反饋式和復合式降噪。從具體實現(xiàn)方式上來說,有模擬方式和數(shù)字方式,本文從不同系統(tǒng)架構從模擬實現(xiàn)方式方面進行實驗驗證和理論分析,并對研制的相應樣機進行測試和性能說明。傳聲器和次級聲源是實現(xiàn)降噪的關鍵器件,其頻響、靈敏度等性能對降噪效果起著至關重要的作用,本文選用不同參數(shù)的多種型號傳聲器和次級聲源進行驗證對比分析,從而說明了各參數(shù)是如何對降噪性能進行影響的,并確定最優(yōu)的器件選型。聲學腔體設計、耳罩、耳墊、耳腔等結構特性對降噪量和產(chǎn)品體驗有很大影響,本文通過實踐驗證,并通過測試和分析說明其所起作用和對有源降噪性能的影響。降噪電路的設計可采用專業(yè)降噪芯片實現(xiàn)或采用分立元件自主設計降噪電路實現(xiàn),采用專業(yè)芯片能夠較為容易的實現(xiàn)較好的降噪效果,而采用分立元件實現(xiàn)則能夠讓設計者更深層次的理解降噪原理,若設計較好,則能夠實現(xiàn)更好的降噪效果。本文將從采用專業(yè)芯片和分立元件實現(xiàn)兩種不同架構的降噪耳機設計制作。最后因為聲學測量的專業(yè)性和針對性,本文從聲學測量方法的角度闡述在有源降噪耳機測試方面應注意的事項,以及結合實際工程樣機的測試進行分析總結。
【圖文】：

4圖 1-1 各類無源降噪應用實例而在眾多的噪聲防護裝備中，降噪耳機是相對有效而主流的防護方式。一的防護耳機，，其噪音抑制方式是采用無源降噪，例如無源的耳塞、耳罩等。其噪機理是合理運用產(chǎn)品的外殼硬質材料或內(nèi)部的吸聲材料，用隔絕與吸收的方法阻止外部聲音進入耳道，這種降噪方式對高頻分量特別豐富的噪聲降噪效果尤明顯，這也是現(xiàn)在噪音抑制最常使用的方法。無源降噪方式實現(xiàn)容易，但對 800H以下和更低的頻率段噪音來講，如果要達到理想的降噪效果，需付出很高的成本另外降噪的材料也會很重，因此就失去了實際使用的價值。而有源降噪的原理是利用聲波的干涉相消原理，在特性空間內(nèi)人為的產(chǎn)生個與原始噪聲相位相反，幅度和頻率相當?shù)拇渭壴肼暎c原始噪聲抵消，達到低噪聲的目的。與無源降噪不同，有源降噪系統(tǒng)需要配置電源、電路以及相關

第一章 緒論聲學器件，通過主動的方式去降噪。如前文，無源降噪主要對中高頻有效，而因為低頻波長長，容易實現(xiàn)干涉，因此有源降噪主要實現(xiàn)在低頻段的噪聲抑制。在越來越尖銳的噪聲問題中，低頻噪聲是人們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ�，也最難以抑制的噪聲，尤其在軍事領域，裝甲車、各類軍用飛機以及艦船輪機艙內(nèi)，其噪聲能量主要集中在低頻段，如圖 1-2 至圖 1-4。因此，從無源降噪和有源降噪的功效方面來看，研究較高性能的有源降噪耳機，作為被動降噪的低頻補償，具有較好的研究價值和意義。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN642

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張振超;安峰巖;吳鳴;楊軍;;一種數(shù)字有源降噪耳機控制器設計方法[J];應用聲學;2017年04期

2 陳敏;張宏;馬曉博;應黎明;;變壓器有源降噪系統(tǒng)次級通道參數(shù)辨識研究[J];變壓器;2016年04期

3 沈豪，韓秀苓;自適應管道有源降噪系統(tǒng)[J];電聲技術;1994年04期

4 李欣;馮燕;馮勇;;基于FPGA自適應有源降噪耳機系統(tǒng)的設計[J];電聲技術;2008年04期

5 史鐵林,楊叔子,周繼洛;一個高效的管道有源降噪系統(tǒng)的試驗研究[J];噪聲與振動控制;1990年05期

6 鐘延炯，樂愷，安軍社;空間自適應有源降噪方法[J];北京科技大學學報;1995年05期

7 ;奧地利微電子發(fā)布用于高質量音頻的高集成有源降噪解決方案[J];電子與電腦;2009年05期

8 朱海潮,施引,黃映云,楊德林;氣流管道有源降噪研究[J];應用聲學;1995年01期

9 史鐵林,楊叔子,周繼洛;高效管道有源降噪系統(tǒng)—理論與試驗[J];振動工程學報;1990年01期

10 王國棟;楊鵬;;基于自適應逆控制的變壓器有源降噪系統(tǒng)[J];陜西電力;2016年09期

相關會議論文 前6條

1 馬進;鄒海山;邱小軍;;駐波對管道有源降噪系統(tǒng)性能影響的研究[A];中國聲學學會第十一屆青年學術會議會議論文集[C];2015年

2 姜麗飛;李傳光;;模糊神經(jīng)網(wǎng)絡在有源降噪中的仿真研究[A];中國聲學學會2003年青年學術會議[CYCA'03]論文集[C];2003年

3 嚴馨葉;盧晶;邱小軍;;反饋有源降噪耳機的高頻約束條件研究[A];2012全國環(huán)境聲學學術會議論文集[C];2012年

4 張志永;韓秀苓;李傳光;;管道及局部空間有源降噪系統(tǒng)幾種算法的比較及其DSP實現(xiàn)[A];第二十屆中國控制會議論文集（上）[C];2001年

5 劉松;鄒海山;邱小軍;;自然通風有源降噪窗的實驗研究[A];2012全國環(huán)境聲學學術會議論文集[C];2012年

6 鐘延炯;樂愷;;空間自適應有源降噪方法的研究[A];1994年中國控制會議論文集[C];1994年

相關重要報紙文章 前1條

1 中科院聲學研究所副研究員 陳孝良;降噪耳機，真的如廣告上說的那般神奇嗎？[N];北京科技報;2015年

相關碩士學位論文 前10條

1 張帥;一種大耳罩有源降噪耳機的設計與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2018年

2 王俊庭;基于FXLMS算法的礦用有源降噪技術的研究[D];煤炭科學研究總院;2016年

3 李瑞明;自適應有源降噪理論在坦克頭盔中的應用[D];重慶大學;2013年

4 李海;有源降噪耳機算法研究[D];天津大學;2010年

5 郭爽;單極子聲源有源降噪的最短距離研究[D];重慶大學;2014年

6 孫曉陽;電力變壓器噪聲分析與有源降噪研究[D];山東大學;2014年

7 溫泉;水下有源干擾自適應抵消仿真及實驗研究[D];哈爾濱工程大學;2008年

8 仲旭;雙層有源降噪耳罩研究[D];南京大學;2014年

9 夏天翔;大功率電力變壓器智能化有源降噪系統(tǒng)研究[D];山東大學;2015年

10 梁春平;天然氣增壓站自適應主動降噪技術研究[D];西南石油大學;2009年

本文編號：2680503