夏国芳，刘　剑

（南京航空航天大学 自动化学院，南京 211106）



一种应对窄带主动噪声控制中频率不匹配的方法

夏国芳，刘剑

（南京航空航天大学 自动化学院，南京 211106）

摘要：窄带前馈主动噪声控制系统中，参考信号通常通过非声学传感器获取。由于传感器老化磨损等原因，所测同步频率与目标噪声真实频率间将存在误差，即产生频率不匹配（FM）。结合AR模型，提出一种改进的FM补偿方法，加入一个延迟模块和一个相应的幅值相位调节器，本质上是通过延迟和叠加构造出隐含真实频率的信号，同时提高相位匹配速度和精度。仿真结果与分析表明，设计的FM补偿方法能有效应对15%以上的频率不匹配量，且系统收敛速度更快。

关键词：声学；窄带主动噪声控制；频率不匹配；延迟；幅值相位调节

窄带噪声往往是由旋转设备或具有往复运动的装置产生，如风机、引擎和大规模切割机械等设备产生的噪声，具有周期或者近似周期性特征。因此，窄带噪声实质上是正弦型谐波噪声，在数学上可以用正、余弦函数来表示[1]。通常，这些噪声的频率是未知的，幅值和相位随时间变化。在环境和工程系统中，消除或削弱这些噪声，尤其是低频成分，显得尤为重要[2–5]。主动噪声控制（Active Noise Control, ANC）技术由于在抑制低频谐波噪声方面的有效性而备受关注，并习惯将用于抑制这种窄带噪声的ANC系统称之为窄带ANC系统。

窄带噪声源具有特殊的运动方式，因此，在窄带前馈ANC系统中，为了避免可能发生的声反馈，参考信号往往利用非声学传感器（如转速计）获取，即通过简单线性回归方法从非声学传感器测得的同步信号（如转速等）解算出噪声频率，信号发生器再根据该频率产生相应参考信号[6，7]。……