什么是有源降噪?

[拼音]：youyuan jiangzao

[外文]：active noise reduction

利用电子线路和扩声设备产生与噪声的相位相反的声音──反声，来抵销原有的噪声而达到降噪目的的技术，也称为反声技术。用于有源降噪的仪器设备称为电子吸声器或电子消声器。有源降噪技术和利用吸声材料将声能转变为热能的降噪技术相比，其原理截然不同。

有源降噪的仪器系统主要包括传声器、放大器、调相装置、功率放大器和扬声器。它是一种能够减少传声器邻区声压的电声负反馈系统。传声器将所接收到的声压转变为相应的电压，通过放大器把电压放大到反相装置所要求的输入电压，经反相装置将这个电压的相位改变180°，送给功率放大器，功率放大后推动扬声器使其产生与原来的声压大小相等而相位相反的声压，这两个声压彼此相互抵销，达到降低噪声的目的。为了有效地实现反声作用，使用的各种设备应分别满足下述要求。

（1）传声器：在使用频率范围内，作用声压和输出电压的相位改变应很小；有恒定的比例关系，即有平直的频响特性；灵敏度要高。

（2）扬声器：放大器的输出变压器和扬声器耦合时，电压常产生相当大的相位变化。为避免这种现象，反声技术所用的扬声器最好采用阻抗较高、而且用无变压器的直接耦合式的联结。为保证反声系统所用的扬声器为简单辐射器，应安装在内壁有高效率吸声处理的扬声匣内。为使扬声器在规定的频率范围内基本上保持平直的频响特性，可在其磁场结构的后部，加一层绸缎类的多孔性声阻。

（3）放大线路：要求频率响应平直，各级的相位变化不大；各级间不出现再生和正反馈。为了避免高频啸叫，可用使输出信号随频率增加而下降的办法。

有源降噪系统在理想的条件下所能达到的降噪效果，如图d所示。但环境中的噪声频率的成分很复杂且强度随时间起伏，往往在某些频段和位置上的噪声被抵销，而在另外一些频段和位置上却有所增加，难以达到理想的效果。

有源降噪技术自1947年H.F.奥尔森首次提出后，引起很多人的兴趣。但到目前为止，除在较小范围内用于降低低频噪声（如机床旁工人耳边、飞机座舱驾驶员头部附近等），或在较大范围内用于降低简单声源（如大变压器站、大加压站等）的噪声以外，并未普遍应用。把有源降噪技术应用到较大范围内的问题尚在探讨。例如，有人利用惠更斯原理，在噪声源的近场区产生惠更斯子波，以期在远场区达到降声的目的。

负反馈的原理不但可用来控制噪声，还可用于控制振动和混响。