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专利号: 2019105107046
申请人: 深圳信息职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:无效专利
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种非规则封闭空间噪声模型的封闭空间主动噪声控制方法,其特征在于,所述非规则封闭空间噪声模型的封闭空间主动噪声控制方法选取PVDF压电薄膜作为作动器,采用以解析为主、结合数值计算的方法建立非规则封闭空间结构‑声耦合的理论模型和数值模型;

并且结合PVDF压电薄膜的机电耦合方程,对非规则封闭空间进行建模,对模型内空间内噪声进行主动控制;

所述非规则封闭空间噪声模型的封闭空间主动噪声控制方法采用阻抗‑导纳以及格林函数法建立非规则封闭空间结构‑声耦合分析的理论模型,并转化成数值分析模型;基于非规则封闭空间结构‑声耦合分析的声压和板振速的响应表达式,运用模态叠加法找到了耦合系数计算公式,使结构‑声耦合计算成为可能;计算压电薄膜和薄板之间的相互作用力,导出压电薄膜在恒定电场下作用于薄板的静态弯矩随薄膜厚度变化的规律;

其中,非规则封闭空间噪声模型为:比率响度N'的计算公式:

0.23 0.23

N'=0.08(ETQ/E0) [(0.5+0.5E/ETQ) ‑1];

补充响度计算公式:

根据Stevens规律,响度用如下式表示:

0.3

N=kI         (1)

式中,N为响度,k是针对每个主体的系数,I是声强;

引入Zwicker响度理论进行响度的计算工作;

根据Zwicker响度理论,在响度中,对人耳听觉影响很大的是临界带宽的斜率;Zwicker的响度模型是建立在刺激声强级概念上的;将某一个临界带宽上的响度叫做比率响度,用N'表示;将N'在整个特征频带上的积分得到总响度N:对于窄带噪声,引入刺激声强级斜率,主刺激声强级等于特征频带声强级;

在Zwicker响度模型中,刺激声强代替一般声强;有关一般声强与刺激声强的关系,Zwicker给出如下定义:式中,ΔN'为比率响度增加量,ΔE为刺激声强增加量,a为常数;

如果N'q和Eq分别对应于比率响度N和刺激声强E的静阈值,则:静阈值是指全混音中达到可听最小值的声强;设s为静阈因子,则用刺激声强ETQ对应的静阈,称为静阈刺激声强Eq,根据关系得到下式:利用静阈因子计算由外界声所产生的掩蔽静阈值,则由静阈产生的刺激声强表示为:‑0.8

ETQ(f)=3.64(f/1000) ;

当刺激声强为零时,所产生的比率响度为零,则用微分求解得:若参考比率响度值为N'0,则比率响度表示为:为得到幂指系数a的值,应用等刺激声强声的响度为声强级函数,则式(7)表示为:幂指系数a≈0.23;对于静阈因子s,根据响度单位sone的定义得s=0.5,且得到比率响度N'的计算公式如下:

0.23 0.23

N'=0.08(ETQ/E0) [(0.5+0.5E/ETQ) ‑1]         (9)‑12 2

式中,E0为对应物理声强参考值I0=10 W/m的刺激声强级;将(9)代入(1)中,通过声强值得到响度值。