单通道有源噪声控制技术的研究

资 源 简 介

单通道有源噪声控制技术的研究

详 情 说 明

有源噪声控制技术是一种通过产生反相声波来抵消噪声的主动降噪方法。单通道前馈系统是最基础的实现方式之一，它包含参考麦克风、误差麦克风和扬声器等关键组件。

该系统基于FXLMS（滤波-x最小均方）算法，其核心思想是利用自适应滤波器来模拟噪声传播路径。控制器C(z)需要准确模拟主路径P(z)的特性，这样才能生成相位相反、幅度相同的抵消声波yw(k)。当yw(k)与原始噪声x(k)相遇时，二者会产生相消干涉，从而达到降噪目的。

在实际系统中，二次路径S(z)的存在使得问题复杂化。这是指从扬声器到误差麦克风之间的声学路径，包括扬声器响应、空气传播和麦克风特性等。为了补偿这一影响，系统需要使用估计模型Sh(z)来修正自适应过程。这个补偿步骤是FXLMS算法区别于传统LMS算法的关键所在。

自适应滤波器的权重调整过程采用最小均方准则，通过持续优化使误差信号最小化。系统通过实时监测误差麦克风的信号，不断调整控制器参数，以适应环境变化和路径特性变动，这使其具备了一定的环境适应能力。