宽带声场再现中基于GSO-GL的次级声源布局优化方法研究

声场再现是一种利用多个次级声源在听音区域内再现预定义期望声场的方法,其中次级声源布局是影响再现性能的关键因素。为解决次级声源布局优化问题,提出一种将Gram-Schmidt正交化方法与组Lasso方法相结合的方法(称为GSO-GL方法),即先使用Gram-Schmidt正交化方法从所有备选次级声源中选出一定数量的次级声源,再利用组Lasso方法从前一步所选的次级声源中进一步选择出激励声源。二维房间模型仿真结果表明,GSO-GL方法的性能优于单独使用Gram-Schmidt正交化方法或组Lasso方法,综合了Gram-Schmidt正交化方法的高系统稳定性和组Lasso方法的高再现准确度。

空间站舱内噪声仿真、验证与声源布局优化

文章开展了空间站舱内噪声仿真研究,给出了声学参数设置方法,使用FE/FEM耦合方法和SEA方法完成了空间站模拟舱建模仿真分析,设计了模拟舱噪声验证试验,提出了基于声功率等效的声源模拟技术,证明了两种方法结合可在全频段较好地预示空间站舱内噪声环境,仿真总声压级与测试结果偏差在2 d B以内。最后对空间站的声源布局进行了优化分析,结果表明集中布局更有利于降低噪声水平。

基于声场分解和稀疏正则化的二维空间次级声源布局优化

在有源噪声控制系统电声器件布局设计中,目前的优化方法需要预先确定误差传感器的布局,这样大大增加了后续次级声源布局优化的工作量。利用高阶传声器拾取声场信息,在波域构造有源控制代价函数,从而解除了对误差传感器布局信息的需求。在此基础上,根据初级声场的稀疏特性,引入稀疏正则化方法,通过求解欠定方程的稀疏近似解,实现了次级声源布局(个数和空间位置)优化。讨论了备选次级声源个数对优化结果的影响,并与均匀布局和遗传算法优化布局结果进行了比较。结果表明,所提方法在不依赖于误差传感器布局信息的情况下可以有效地优化次级声源布局,降噪效果与遗传算法布局结果相近,其他系统评价指标明显更优,有利于有源系统的稳定运行。

基于平面波分解的封闭空间次级声源布局优化

封闭空间有源噪声控制系统的次级声源布局优化一般只关注离散点的降噪需求,导致空间区域降噪效果不理想,而且需要预先知道误差传感器布局信息。为解决该问题,提出一种面向空间降噪的代价函数。利用声场的平面波分解,获取初级声场平面波和各备选次级声源的单位次级声场平面波作为布局优化先验信息,以此构造波域有源控制代价函数,优化方法采用模拟退火搜索。以刚性壁矩形腔为对象,利用波域先验信息解析值与2种空间域布局优化方法结果做比较,表明所提方法在不依赖于误差点位置信息的情况下,能获得更优的空间声势能降噪效果;利用随机分布的传声器测量估计波域先验信息做布局优化,结果说明实际中所选布局能够达到比空间域方法更优的空间声势能降噪效果,但测量传声器位置对结果影响较大。