كنترل فعال كيفيت صدا توسط الگوريتم ضريب بهره پويا FxLMS با استفاده از تحليل زمان-فركانس براي صداهاي ناايستان

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مكانيك

دكتري

امروزه كنترل كيفيت صدا در صنايع مختلف از جمله خودروسازي، هوافضا و لوازم خانگي به يكي از چالش‌هاي اساسي تبديل شده است، چرا كه تجربه شنيداري كاربران تأثير مستقيمي بر رضايت‌مندي و درك آن‌ها از كيفيت محصول دارد. در اين راستا، اين رساله به توسعه يك چهارچوب دو مرحله‌اي براي كنترل فعال كيفيت صوتي نويز خودرو مي‌پردازد. در مرحله اول، يك الگوريتم FFT DGF-FxLMS براي شكل‌دهي نويز ايستان در سرعت‌هاي ثابت مياني طراحي شده است. در اين راستا، ابتدا با استفاده از تحليل حساسيت، فركانس‌هاي كليدي مؤثر بر شاخص‌هاي سايكوآكوستيك شناسايي شدند. سپس، يك فرآيند بهينه‌سازي چندهدفه براي يافتن مقادير بهينه دامنه و فاز نسبي در اين فركانس‌ها به‌كار گرفته شد تا سيگنال مرجع با پارامترهاي آكوستيك مطلوب (بلندي، زبري، تيزي و آهنگ) تعيين گردد. اين مقادير بهينه براي چند سرعت مرجع محاسبه و سپس از طريق يك سيستم دورن‌يابي به سرعت‌هاي مياني تعميم داده شد. نتايج، بهبود همزمان كليه شاخص‌هاي كيفيت صدا را تأييد كرد كه كنترل توأم فاز و دامنه نقش كليدي در بهبود پارامتر تيزي ايفا نمود. در مرحله دوم و به عنوان دستاورد اصلي، براي غلبه بر محدوديت روش فوق در شرايط نويز ناايستان، الگوريتم STFT DGF-FxLMS براي شكل‌دهي نويز ناايستان در حين شتاب‌گيري (Run-Up) ارائه شده است. اين الگوريتم با ادغام ضريب بهره پويا و پردازش تبديل فوريه زمان كوتاه، توانايي رديابي و كنترل سيگنال‌ها با مشخصات متغير با زمان را دارد. نتايج شبيه‌سازي نشان‌دهنده موفقيت هر دو مرحله است. بهبود شاخص‌هاي كيفيت صدا در سرعت‌هاي ثابت و متغير، همگرايي پايدار الگوريتم پيشرفته در شرايط ناايستان در حالي كه روش مبتني بر FFT در اين شرايط واگرا مي‌شود و مصرف انرژي بسيار پايين الگوريتم پيشنهادي كه براي دستيابي به سطح كيفي مشابه، تنها 2 درصد انرژي روش مرسوم ANE FxLMS را نياز دارد، از مزاياي الگوريتم پيشنهادي است. بررسي طيف‌نگارها نيز تمركز انرژي در هارمونيك‌هاي هدف و حذف مؤلفه‌هاي نويز گسترده را تأييد مي‌كند. اين پژوهش راه‌حلي كارآمد و كم‌مصرف براي كنترل كيفيت صوتي در محيط‌هاي پويا ارائه مي‌دهد.

237612

جامدات

پرديس

دانشگاه صنعتي اصفهان