心理声学模型在有源噪声控制中的应用：响度控制研究

"基于响度控制的封闭腔有源噪声控制 (2007年)" 有源噪声控制（Active Noise Control, ANC）是一种先进的噪声抑制技术，通常通过产生一个与噪声相位相反的声波来抵消噪声。在传统的ANC系统中，主要目标是通过最小化特定位置的声压平方和来减少噪声。然而，这种方法忽视了人耳对声音强度的主观感知——响度。响度是人耳感知声音强弱的一个重要指标，它不仅与声压有关，还受到频率、持续时间等因素的影响。 本研究针对这一问题，提出了基于响度控制的封闭腔有源噪声控制系统。该系统引入了响度滤波器，旨在将控制目标从单纯的声压降低转变为响度的降低。这种改进考虑了人耳的心理声学特性，建立了一个基于人耳听觉响度模型的ANC系统。在这个模型中，矩形封闭腔内的声场被详细分析，以更准确地反映人耳对室内噪声的实际感受。 为了实现响度控制，研究者采用了滤波器最小均方误差（Filtered Least Mean Square, FLMS）算法。FLMS算法是一种在线自适应滤波技术，能够根据环境变化实时调整滤波器系数，从而有效地控制噪声的响度。通过仿真对比，结果显示，相比于声压控制，响度控制的ANC系统虽然声压下降量较小，但在响度减小方面表现出更显著的效果，这意味着在人耳的主观听觉上，响度控制的改善更为明显。 这一工作对于提升有源噪声控制系统的实际应用效果具有重要意义，特别是在对噪声敏感的环境中，如汽车内部、飞机客舱等封闭空间，通过响度控制可以提供更佳的降噪体验，增强乘客的舒适度。同时，这项研究也为后续的噪声控制策略提供了新的理论依据和技术支持，推动了噪声控制技术的发展，特别是在考虑人类主观听觉感受方面的进步。