有源噪声控制算法的研究及其应用

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随着现代工业的发展,噪声控制问题越来越引起人们的重视和关注。长期暴露在高噪声环境下,人们的听力和身体健康会受到严重危害,一般性的噪声也会对人们的正常生活和工作产生不同程度的影响,其中对三维空间的有源噪声控制有着重要的意义。 本文主要研究了有源噪声控制算法与实现技术。在舱室噪声测试中,除有中、高频成分外,工作舱和生活舱低频成分的比重很大,其中主要分布在32~500Hz。为此本文对封闭空间(如舱室空间)内的有源噪声控制技术进行了研究,在对自适应滤波器及其算法的研究分析基础上,比较了几种流行的控制算法的性能,提出了单通道的自适应有源噪声控制方案。利用了FIR横向结构滤波器结构和归一化滤波最小均方差算法(NFLMS),实现了对有源噪声抵消系统的自适应控制,之后提出了有源噪声控制系统的硬件和软件的设计方案,最后采用嵌入式技术和串口通信技术设计并实现了一个前馈自适应噪声控制系统,对本文提出的噪声控制技术进来了验证分析。测试结果表明降噪结果明显,同时系统可满足实时处理的要求。 本文在仿真和硬件实现时只考虑了单通道的情形,由于凌阳单片机SPCE061A具有较高16位*16位的乘法运算和内积运算功能,具有较强的中断处理能力,适合实时语音处理,而且价格比较低廉。所以硬件处理器采用了SPCE061A。如果在多通道情况下,还需考虑次级声源布放的问题、算法运算量和收敛速度问题,此时采用高速率的数字处理器芯片(DSP)可能是一种好的选择。
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