声场控制技术：基于波场合成的控制策略

本文提出的FFD-ANC方法，旨在测量并重构初级声场波阵面。由2.1中的论述可知，复杂声源系统的辐射声场在远场会退化为球面波，故该声源系统在远场可以认为等效为有指向性的点声源。根据声重放系统中已得到广泛应用的波场合成技术，通过一个无限长线声源，可以在2.5维重构波阵面，在控制系统后实现声场控制。线声源的尺寸与对应静音区域的几何关系，如图2所示。根据在线声源处测量得到的初级声场声压值，按照驱动函数

决定线声源各位置的输出信号，可以在指定距离下实现目标区域的有源噪声控制。公式（5）的推导，可以参考波场合成技术以及作者所著的相关文献［18］～［20］。

图2　线声源、目标区域的几何位置

由于远场条件下声场退化为球面波，故复杂声源系统可近似为点声源S。

在实际中，常常使用扬声器线阵代替线声源作为信号发生器进行有源噪声控制。当使用线阵代替线声源时，阵元间距的选择应满足奈奎斯特采样定律，即(www.xing528.com)

在此基础上，相对于无限长线阵，线阵的驱动函数Qarray（y）是通过对驱动函数Qline（y）进行截断所得，如公式（7）所示

直接截断不做其他处理，等效于在原有线声源的驱动函数上加一个方窗，即窗函数表示为

在这种情况下，扬声器线阵等同于对线声源的一个直接截断。根据图2所示，静音区的边界，可以通过连接等效点声源S与线阵边界，同时延长至目标距离而得到。因此，对于半径为r2的目标区域，实现降噪所需线阵的最小尺寸应满足

方窗一般会导致一定的频谱泄露，使得静音区内降噪效果出现起伏，可根据实际需要在满足线阵尺寸的基础上灵活调整窗的W（y）具体形式。