【技术实现步骤摘要】
一种基于遗传算法的指向性有源噪声控制系统及方法
本专利技术涉及主动噪声控制领域，特别涉及一种基于遗传算法的指向性有源噪声控制系统及方法。
技术介绍
噪声控制可以分为被动降噪和主动降噪技术。主动降噪技术，又称有源降噪技术，对于低频噪声控制，在成本和设备体型等方面有个明显的优势。主动降噪通过人为的在声场引入次级声源来达到抵消初级声源的目的，从而实现声场的降噪。有源噪声控制的基本思想在1936年被提出，如今已经成熟的运用在飞机舱室、高铁头靠和汽车等噪声控制领域。多通道主动噪声控制技术可以解决复杂的声场环境。传统上，人们一般采用均方误差和准则来求取最优滤波器系数，但这种方法在取得较好的降噪效果的同时，也会使残留声场产生不可控的指向性。指向性有源噪声控制分为两大类，一类是从硬件上，采用参量扬声器阵作为次级声源，利用具有指向性的超声波对声场进行降噪，但是非线性问题在参量阵的应用始终存在，而且也无法有效地对较低频段的噪声进行控制；另一类是从算法上，选择合适的代价函数设计滤波器系数，对误差函数和进行角度加权，但是无法保证指向性区域内产生均匀...
【技术保护点】
1.一种基于遗传算法的指向性有源噪声控制系统，用于在指向性噪声控制区域，抵消初级声场，形成均匀的残留声场，其特征在于，所述系统包括：参考信号产生模块、滤波器模块和多个次级声源；/n所述参考信号产生模块，用于产生与初级声源信号频率相同的参考信号；/n所述滤波器模块，用于采集参考信号，根据预存的次级通路响应和最优滤波器系数对该信号进行处理，输出多路处理后的信号，分别输入每个次级声源；所述最优滤波器系数通过遗传算法得到；/n所述次级声源，用于在滤波器模块输出信号的触发下产生次级声源信号；在指向性噪声控制区域，该信号与初级声源信号进行声场叠加，从而实现初级声源的噪声控制。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于遗传算法的指向性有源噪声控制系统，用于在指向性噪声控制区域，抵消初级声场，形成均匀的残留声场，其特征在于，所述系统包括：参考信号产生模块、滤波器模块和多个次级声源；
所述参考信号产生模块，用于产生与初级声源信号频率相同的参考信号；
所述滤波器模块，用于采集参考信号，根据预存的次级通路响应和最优滤波器系数对该信号进行处理，输出多路处理后的信号，分别输入每个次级声源；所述最优滤波器系数通过遗传算法得到；
所述次级声源，用于在滤波器模块输出信号的触发下产生次级声源信号；在指向性噪声控制区域，该信号与初级声源信号进行声场叠加，从而实现初级声源的噪声控制。
2.根据权利要求1所述的基于遗传算法的指向性有源噪声控制系统，其特征在于，所述次级通路响应和最优滤波器系数的计算通过搭建一个实物仿真系统获得；所述实物仿真系统包括：仿真初级声源、滤波器模块、多个次级声源、和多个误差麦克风；
所述仿真初级声源，用于仿真输出初级声源信号；所述多个误差麦克风安装在指定位置。
3.根据权利要求2所述的基于遗传算法的指向性有源噪声控制系统，其特征在于，所述次级通路响应的计算步骤，具体包括：
仿真初级声源不发声；
次级声源的输入信号Q(jw)，其中jw代表频率，该信号和仿真初级声源信号的频率相同；
误差麦克风接收该信号，接收到的信号为Y(jw)；
计算次级声源至误差麦克风的通路响应G(jw)：
G(jw)＝Y(jw)/Q(jw)。
4.根据权利要求3所述的基于遗传算法的指向性有源噪声控制系统，其特征在于，所述最优滤波器系数的计算方法为：基于局部最小最大误差准则，通过调整滤波器系数，迭代寻找代价函数的最小值，从而得到最优滤波器系数。
5.根据权利要求4所述的基于遗传算法的指向性有源噪声控制系统，其特征在于，所述最优滤波器系数的计算方法，具体包括：
步骤1)采集参考信号X(jw)，所述参考信号X(jw)和仿真初级声源频率相同；
步骤2)根据声场叠加原理，计算残留声场Ε(jw)：
E(jw)＝X(jw...
【专利技术属性】
技术研发人员：迟科勋，吴鸣，杨军，贾尚帅，韩铁礼，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，中车唐山机车车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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