● 摘要
20世纪30年代德国物理学家Paul Leug在其分别向德国和美国专利局提交的专利申请中提出了利用声波的相消性干涉来消除噪声的设想，其专利名称为“消除声音振荡的过程的专利”，其原理是：两列频率相同、相位差固定的声波，叠加后会产生相加性或相消性干涉，从而使声能得到增强或减弱。相消性干涉的机理是使得声场局部区域声能相互抵消，从而达到降低噪声的目的。但往往由于声场的复杂性，加上实际噪声源场的再现具有相当难度，致使主动消声方法实际应用并不理想，而主动吸声方法是从噪声传播途径上和受声体来进行控制的，它的控制目标是是入射声波的反射系数很小或接近于零，形成“黑洞”现象，使得吸声系数达到最大，从而达到吸声降噪目的。 论文基于主动吸声降噪的概念讨论了用压电材料进行主动吸声的理论与方法：以内嵌于亲水性材料聚氨酯橡胶中的PVDF薄膜制成的消声瓦样品作为次级声源，通过消声瓦样品正前方的双传感器来检测声场，分离出入射声波和反射声波，根据一维封闭空间中样品与介质分界面处的声场模型得到消声瓦的辐射声压与入射声压的关系，并利用压电材料的逆压电性能，得到理论上施加在消声瓦样品上的控制电压，使得反射声压为零，从而实现主动吸声的目的。 基于以上理论结果重点讨论了分别以Lab view平台和DSP平台为信号处理模块，针对单频稳态正弦声信号和脉冲声信号进行主动吸声控制研究。实验结果表明：以上理论方法和控制模型是正确可行的。