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研究生:康家瑋
研究生(外文):Jia-Wei Kang
論文名稱:組合式可控制聲源於管道聲場之消音性能研究
論文名稱(外文):Active Control on the Acoustic Fields in Duct Using the Combined Acoustic Source
指導教授:陳國在陳國在引用關係
指導教授(外文):K.T. Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:工程科學及海洋工程學研究所
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:85
中文關鍵詞:管道聲場消音性能適應性演算法
外文關鍵詞:Acoustic Fieldsin Duct
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本論文利用共振腔被動式消音原理結合適應性主動控制方法,對管道中低頻聲音進行消音效果探討。本文利用FIR(Finite Impulse Response)數位濾波器,來作為本論文之控制系統的主體架構,並以LMS(Least Mean Square )演算法來即時修正數位濾波器之係數,以求得最佳的控制效果。
在適應性主動控制實驗方面,本論文之主要噪音源以及LMS控制器的參考訊號,均由訊號產生器直接提供,以單純化控制系統,進而研討共振腔消音能力與揚聲器之關係,達到消音目的,故可不須考慮第二音源所產生的回饋聲場。
本論文之研究結果顯示,共振腔針對共振頻率中心有近30dB的消音效果,且頻寬可達50Hz,而傳統揚聲器聲源針對單頻的聲音,在管道下游其聲音強度皆可達約30~50dB的消音效果,而對於訊號產生器發出共振頻率與另一低於1000Hz的雙頻訊號,共振腔仍對共振頻率亦有約30dB的消音效果,而揚聲器也保有一定效能,第二聲源之揚聲器與霍姆赫茲共振器可同時存在於一裝置中。最後本論文亦討論此方式輔助適應性主動控制消音,於寬頻與雙頻效果之優劣。


There are two techniques in noise control, which are passive and active noise controls. This study is to provide a new approach, of which a conventionally used loudspeaker is combined with a resonator, to active noise control (ANC).

Speaking to the compound sources as used, the acoustic waves produced by the controllable loudspeaker in the resonator can reduce its downstream sound pressure greatly at the resonant frequency of the resonator, which is generated from the primary noise sources. Impressively, the two techniques as used don’t interfere negatively to each other.

Regarding to the experiment, it is to use a FIR digital filter as the main structure of the involved, and meanwhile to directly take single- or dual- frequency signal from function generator as the reference input. To achieve the best active control performance, the weighting coefficients of the digital filter are adjusted by using an appropriate LMS algorithm.

The results of this study show adding a conventional loudspeaker in a resonator can provide attenuation of downstream pressure level by almost 40 dB below 1000 Hz. Otherwise, use of a single Helmholtz resonator can provide an attenuation of downstream pressure level by about 30 dB at its resonant frequency.


摘要 Ⅰ
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VIII
第一章 緒論 1
1-1前言 1
1-2文獻回顧 4
1-3研究目的及研究方法 6
第二章 主動控制基本理論 7
2-1一維管道之聲音主動控制 7
2-2控制系統的組成 10
2-3信號取樣 13
2-4數位濾波器 16
2-5LMS演算法 20
第三章 管道聲場 27
3-1管道聲場結構 27
3-2管道消音機制 32
第四章 荷姆霍茲共振器 35
4-1荷姆霍茲共振器 35
4-2共振頻率公式 36
第五章 主動控制系統與實驗架構 38
5-1實驗設備 38
5-2實驗架構 42
第六章 實驗結果與分析討論 44
6-1500ml玻璃瓶之降噪能力 46
6-2組合式可控制音源之共振腔降噪能力 53
6-3組合式可控制音源之楊聲器單頻降噪能力 60
6-4組合式可控制音源之雙頻降噪能力 71
第七章 結論 82
參考文獻 84




參考文獻
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