謝傳璋臺灣大學：工程科學及海洋工程學研究所吳江凱Wu, Chiang-KaiChiang-KaiWu2007-11-262018-06-282007-11-262018-06-282004http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/51037本文主要是利用三種LMS(Least Mean Square)演算法：rescaling演算法、clipping演算法及Leaky LMS演算法，以數值模擬及實時(Real time)試驗的方式，觀察並比較其對於空間窄頻噪音之主動控制效果。所使用的系統架構是採用FIR(Finite Impulse Response)濾波器架構，控制器運算方面，分別就三種演算法，以疊代的方式修正控制器的加權係數，以控制空間定點位置的噪音。 研究方法分為兩個階段： 1. 數值模擬：針對各類型噪音，分別以三種演算法作數值模擬，觀察其效果。 2. 空間定點位置的噪音控制：以實驗來驗證各演算法對於實際物理空間定點位置之實時噪音控制效果，並且在最後對於實際行駛中車輛之車內噪音作實時控制試驗。 結果顯示：在數值模擬時，對於各類型噪音，三種演算法皆可達到良好的控制效果，唯有clipping演算法會因加權係數的不穩定發散，導致高頻信號的產生。在空間噪音實時控制時，rescaling演算法及Leaky LMS演算法對於單頻、窄頻等穩定噪音，可達到15dB以上的噪音衰減量，但對於車輛行駛中的實際噪音，也閉O因為噪音的不穩定，或是電腦運算速度過慢，以致無法達到理想的控制效果。The purpose of this paper is to compare the performances of three LMS algorithms (Rescaling, Clipping and Leaky algorithm) for adaptive active noise control at a single space location. The comparisons were conducted by numerical simulations and real-time experiments. An iteration scheme is used to calculate the weighting vector of the FIR (Finite Impulse Response) filter which is used in this control process. Numerical simulation shows that all three algorithms are good in control process except that the clipping LMS might produce noise of higher frequency due to the convergence characteristics of the weighting vector. In case of pure tone or narrow-band noise, the real-time experimental result shows that about 15 dB noise reduction can be achieved when Rescaling or Leaky LMS algorithm is used. When the real-time test is conducted inside a running automobile in order to reduce the noise level at some location of the compartment, the performances of the control is not in satisfaction. It might be because that the noise is not stationary or the CPU speed of the computer is not fast enough.中文摘要 ……………………………………..…………………….. Ⅰ Abstract ……………………………………………………………… Ⅱ 目錄 …………………………………………..………………….…. Ⅲ 圖表目錄 ……………………………………..…………………….. Ⅴ 第一章 導論 ………………………………………………………... 1 1.1前言 ……………………………………….…………… 1 1.2研究目的與研究方法 ……………………..………....... 3 第二章 控制系統架構 …………………………………………....... 6 2.1數位系統 ………………….………………..………….. 6 2.2濾波器最佳化 …………………………………………. 9 2.3最小均方法 ……………………………………….…… 16 第三章 演算法數值模擬 ………………………………………....... 24 3.1人為噪音模擬 ………………………………….……… 24 3.1.1單頻 ..………….……………………….……… 26 3.1.2掃頻 ..…….…………………………….……… 33 3.1.3雙主頻掃頻 …….….……………….…………. 42 3.1.4窄頻 …………………….……………………... 46 3.1.5參考信號含雜訊 ……………………………… 49 3.2實際噪音模擬 …………………………….…………… 53 3.3結果與討論 …………….……………………………… 57 第四章 空間噪音控制實作 ……………………………………....... 59 4.1實驗架構 ………………………………………………. 59 4.2人為噪音控制 …………………………………………. 63 4.3實際噪音控制 …………………………………………. 74 4.4實驗結果與討論 ………………………………………. 78 第五章 結論與建言 ………………………………………………... 80 附錄A 擷取程式使用說明 ..……………………………………… 83 附錄B 主動式噪音控制器使用說明 …………………………….. 84 附錄C 實驗照片 ………………………………………………….. 86 參考文獻 ………………………………….………………………... 896303583 bytesapplication/pdfen-US最小均方法噪音主動控制clipping algorithmLeaky LMS algorithmActive Noise Controlrescaling algorithmthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/51037/1/ntu-93-R91525030-1.pdf