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杭州爱华论述双通道有源降噪次级声源优化布放

返回列表 来源:未知 发布日期:2020-06-20 11:47【

杭州爱华仪器有限公司了解到文中在单通道有源降噪系统的研究基础上,提出一种基于自适应滤波算法的双通道有源降噪方法,并对次级声源进行优化布放的研究。通过对山西省1000kV特高压变电站进行噪声数据的测量与分析,建立3个偶极声源条件下的有源降噪模型,研究三偶极声源声场相消特性,找出次级声源布放最优角度,搭建了基于自适应滤波算法的DSP双通道有源降噪系统,并对理论进行实验验证,为特高压变压器降噪提供了一种新思路。


1特高压变压器噪声的频谱分析

电力变压器噪声的来源主要是本体和冷却系统的振动。变压器本体噪声主要是交变磁场作用下硅钢片的磁致伸缩现象引起的铁心振动,同时硅钢片的连接处及叠片之间有漏磁现象,其产生的电磁力会引起变压器铁心的振动发出噪声。但是与磁致伸缩所产生的噪声相比,漏磁产生的噪声比较小,一般可以忽略,因此磁致伸缩效应是导致变压器辐射噪声的主要原因。文中所研究变压器为油浸式变压器,由铁心与绕组的机械振动产生的声波,通过在油中传播引起变压器箱体的振动最终通过空气介质在空中传播


2双通道自适应有源降噪系统

(1)声压信号采集模块。声压采集模块包括声压传感器与四通道前置放大模块,传声器选用杭州爱华仪器有限公司AWA14423L型声压探头,探头灵敏度可达到37.6mV/Pa;前置放大模块以NE5532运算放大器为核心。声压传感器负责采集初级声源发出的信号,并将采集的信号送至前置放大模块进行信号放大处理,提供给信号处理模块。

(2)信号处理模块。信号处理模块包括AD模块TL8568DSP处理器TMS320C6748DA模块TL5724,其中TMS320C6748主频可达到456MHz,处理速度最高达到3648MIPS,相比同等6000系列处理器处理浮点数性能更高功耗更低,非常适合降噪系统实时检测与控制的需求。由声压信号采集模块获取的信号通过AD模数转换进入DSP控制器进行算法处理,并将处理后的信号通过DA数模转换送至次级声源发生模块。

(3)次级声源模块。两通道有源降噪系统包含两个次级声源模块,每个次级声源模块包括功率放大器以及扬声器,同时为了防止信号之间的干扰,各部分结构的连接线使用专用音频信号线,使得抗干扰能力更强。


3结论

杭州爱华仪器有限公司了解到文中以电力变压器为研究对象,对所采集的变压器噪声数据进行频谱分析,在实验中以扬声器模拟变压器噪声源,同时建立三偶极子声源模型,设计双通道有源降噪系统,并对次级声源进行优化布放,找出最优摆放角度,最终可得出以下结论:

(1)通过对特高压变压器噪声的频谱分析以频率600Hz以下的中低频噪声为主,且主要集中于100Hz及其整数倍频处,频率主要分布在100200300400Hz

(2)通过对三偶极子声源模型的建模与分析可知,当两个θ角旋转0°或360°时观测点处声压值最大,当两个次级声源旋转180°时,观测点出声压值最小,降噪量最大。

(3)杭州爱华仪器有限公司了解到文中为实现更好的降噪效果采用自适应滤波算法,并对该算法进行仿真分析,仿真结果可知,在选择合理的参数配置下,能使系统更快趋于稳定,实现最优降噪效果。

(4)最终文中设计基于LMS算法的双通道有源降噪系统进行实验验证。通过次级声源不同角度位置降噪效果的对比,证实次级声源旋转180°时降噪效果最好;同时在选择最优角度条件下,双通道有源降噪系统降噪效果优于单通道有源降噪系统降噪,降噪量最大可达至14dB,也证实双通道有源降噪系统的可行性。