[发明专利]有源噪声控制系统降噪效果估计方法

权利要求书

1.一种有源噪声控制系统降噪效果估计方法，该有源噪声控制系统包括有源噪声控制器、次级声源、物理传声器以及虚拟传声器；所述次级声源用于产生次级声，该次级声与初级声场噪声信号叠加产生噪声残差，形成次级声场噪声信号；所述物理传声器用于拾取所述次级声场噪声信号，并输入至所述有源噪声控制器，以更新所述次级声源的输出；所述虚拟传声器根据所述物理传声器拾取的所述次级声场噪声信号进行计算得到所述虚拟传声器处的所述次级声场噪声信号，并在通路建模阶段使用物理传声器替代，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤S1、确定目标测量点，使所述目标测量点与所述物理传声器间隔，在所述目标测量点设置所述虚拟传声器，在所述虚拟传声器位置点放置所述物理传声器用于虚拟通路建模；

步骤S2、获取物理通路，并结合所述物理通路对虚拟通路进行建模，得到虚拟通路传递函数估计值；其中，建模包括对物理次级通路H_p、虚拟次级通路H_v和虚拟通路H_pv进行实际建模，得到其对应的物理次级通路估计模型虚拟次级通路估计模型和虚拟通路估计模型

步骤S3、对所述虚拟传声器位置处的初级声场声信号和次级声场噪声信号进行估计；依据估计得到的所述初级声场声信号与所述次级声场噪声信号估计得到当前噪声值及降噪量。

2.根据权利要求1所述的有源噪声控制系统降噪效果估计方法，其特征在于：步骤S2中，定义次级声源数量为l，物理传声器数量为m，虚拟传声器数量为n；设初级声场环境下，物理传声器E₁、…、E_m处信号分别为d_p1(i)、…、d_pm(i)，虚拟传声器E_v1、…、E_vn处信号分别为d_v1(i)、…、d_vn(i)，虚拟通路H_pv11、…、H_pv1n、…、H_pvm1、…、H_pvmn的估计模型分别为具体包括：

次级通路建模，通过所述l个次级声源依次播放预设声源，物理传声器位置和虚拟传声器位置布放的所有所述物理传声器同时接收预设声源的信号，完成次级声源至物理传声器和虚拟传声器的传递函数计算，从而完成次级通路建模，可得物理次级通路估计模型和虚拟次级通路估计模型

虚拟通路建模，在实际噪声场中同时通过物理传声器位置和虚拟传声器位置布放的所有所述物理传声器采集的实时噪声信号，完成物理传声器至虚拟传声器的传递函数计算，完成虚拟通路建模，以得虚拟通路估计模型

3.根据权利要求2所述的有源噪声控制系统降噪效果估计方法，其特征在于，步骤S3中，具体包括：

在实际噪声控制中，物理传声器采集获取声场噪声信号，结合物理次级通路估计模型虚拟次级通路估计模型和虚拟通路估计模型完成虚拟传声器位置的噪声信号估计，得到虚拟传声器位置的初级声场和次级声场；

令

基中E_p、Y分别表示物理传声器初级声场信号估计值、虚拟传声器初级声场信号估计值、物理传声器实时噪声信号、虚拟传声器噪声信号估计值、次级声源输出信号；

1)计算物理传声器位置期望信号

得到

2)计算虚拟传声器位置期望信号

通过物理传声器信号和虚拟通路估计模型得到的虚拟传声器信号估计值分别为则有

得到

3)计算虚拟传声器噪声信号估计值

计算虚拟传声器次级声源输出信号估计值：

计算虚拟传声器噪声信号估计值：

即

从而得到：

4)计算虚拟传声器位置处的初级声场和次级声场声压级

声压级的计算公式为：其中p_ref＝2.0×10^-5，计算第n个虚拟传声器位置处初级声场和次级声场的噪声声压级L_dvn和L_evn：

其中d_vn(i)为第n个虚拟传声器某一时刻的期望信号，即降噪前的噪声声压级；

其中e_vn(i)为第n个虚拟传声器某一时刻的误差信号，即降噪后的噪声声压级；

5)计算所述有源噪声控制系统降噪前后声压级

降噪前声压级

降噪后声压级

6)计算所述有源噪声控制系统降噪量

计算第n个虚拟传声器处降噪量L_Δn：

计算所述有源噪声控制系统的平均降噪量：