[發明專利]一種自適應有源前饋控制的雙聲源驅動熱聲系統

有效

• 申請號: 201711193366.5
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN109541938B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 謝秀娟;潘薇;李青;楊少柒
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;G05D23/19
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 魏毅宏

1.一種自適應有源前饋控制的雙聲源驅動熱聲系統，其特征在于，所述系統包括：雙聲源驅動子系統、自適應有源前饋控制子系統和熱聲子系統；

所述雙聲源驅動子系統包括：聲源信號(7)、功率放大器(8)和兩個揚聲器(10)；所述聲源信號(7)經由功率放大器(8)進行放大，然后通過兩個揚聲器(10)輸入到熱聲子系統；

所述熱聲子系統包括回熱器(3)，所述回熱器的左右兩端各設置一個諧振管(1)，分別與一個揚聲器(10)連接；

所述自適應有源前饋控制子系統用于接收揚聲器(10)和回熱器(3)的信號，處理后輸出兩路信號分別至兩個揚聲器(10)，用于調節回熱器(3)的聲場邊界條件；

所述自適應有源前饋控制子系統包括第一傳感器(11)、第二傳感器(12)、諧振管通道處理單元，比較單元和自適應控制器；所述諧振管通道處理單元實現傳遞函數Hs(z)，所述自適應控制器實現控制函數W(z)；所述第一傳感器(11)和第二傳感器(12)是相同的；所述第一傳感器(11)測試的信號ei(n)與揚聲器(10)發出的聲源信號同步，通過傳遞函數Hs(z)輸出參考輸入信號eo(n)；所述比較單元將第二傳感器(12)測試的信號ex(n)與參考輸入信號eo(n)進行比較后輸出信號e(n)；信號e(n)再通過控制函數W(z)調節得到理想的輸出信號V1(n)和V2(n)，信號V1(n)和V2(n)分別輸入兩個揚聲器(10)，用來調節回熱器(3)的聲場邊界條件。

2.根據權利要求1所述的自適應有源前饋控制的雙聲源驅動熱聲系統，其特征在于，所述熱聲子系統還包括熱端換熱器(2)和室溫換熱器(4)，分別設置在回熱器(3)和諧振管(1)之間，用于在回熱器(3)兩端建立溫度梯度；所述回熱器(3)的兩端分別設置一個溫度傳感器(5)，每個溫度傳感器(5)分別連接雙通道溫度控制儀(6)，所述雙通道溫度控制儀(6)設置有回熱器(3)兩端的溫度目標值，如果溫度傳感器(5)采集的實際溫度發生變化，則溫度控制儀(6)能夠調整溫度以達到目標值。

3.根據權利要求1或2所述的自適應有源前饋控制的雙聲源驅動熱聲系統，其特征在于，所述雙聲源驅動子系統還包括：與功率放大器(8)連接的電參數測量儀(9)；所述電參數測量儀(9)用于對功率放大器(8)輸出的信號進行測量。

4.根據權利要求1或2所述的自適應有源前饋控制的雙聲源驅動熱聲系統，其特征在于，所述的聲源信號(7)為普源信號發生器，或者為采用信號發聲軟件編制，通過計算機聲卡輸出。

5.根據權利要求1或2所述的自適應有源前饋控制的雙聲源驅動熱聲系統，其特征在于，所述回熱器(3)的結構采用板疊型、絲網型或針束型；根據聲場條件的不同，所述回熱器(3)的工作模式為熱致聲效應或聲致熱效應。

6.根據權利要求1或2所述的自適應有源前饋控制的雙聲源驅動熱聲系統，其特征在于，所述諧振管(1)為直管、錐形管和直管組合管或U型管。

7.根據權利要求1或2所述的自適應有源前饋控制的雙聲源驅動熱聲系統，其特征在于，所述的揚聲器(10)為電磁式揚聲器、靜電式揚聲器、壓電陶瓷式揚聲器或電動式揚聲器。

8.根據權利要求1或2所述的自適應有源前饋控制的雙聲源驅動熱聲系統，其特征在于，所述的第一傳感器(11)為聲學傳感器、壓力傳感器或速度計。