《中华人民共和国噪声污染防治法》的颁布标志着我国对噪声污染防治的日益重视。有源噪声控制技术能够有效衰减低频噪声，已经被广泛应用于有源降噪耳机和有源消声箱等方面。随着新能源汽车的大力发展，有源降噪头靠被用于汽车中以抑制误差传声器周围的低频路噪。
用于有源噪声控制的结构大致可分为前馈和反馈结构。其中，反馈结构避免了对时间提前参考信号的要求，因此适用于参考信号难以获取的应用中。但是反馈控制器稳定性较差，且在衰减低频干扰的同时通常伴随着其他频率的干扰放大（水床抬升）。此外，人头轻微移动引起的通道响应不确定性也容易引起反馈控制器不稳定。与此同时，在有源降噪头靠系统中通常不便长期将误差传声器安装在人耳处，需要结合虚拟传感算法补偿。
近期，中科院噪声与振动重点实验室的博士研究生张泽强与其导师杨军研究员、吴鸣研究员等人提出一种结合虚拟传感的鲁棒反馈控制器用于衰减低频路噪。反馈控制器的设计综合考虑了降噪性能、水床抬升和由于头部轻微旋转引起的通道扰动的鲁棒性。同时，使用经典的虚拟传感方法——远程传声器方法构建设计目标，以在远离物理监控传声器的局部创建安静区域。该多目标设计问题采用粒子群优化算法，有效地生成由级联二阶节无限脉冲响应滤波器组成的反馈控制器。通过仿真和实时实验证明了所设计的反馈控制器在抑制路噪方面具有优异的降噪性能和鲁棒性。
该研究也为反馈有源降噪耳机、反馈有源消声窗等应用提供了一种新思路。
相关研究成果在线发表于国际学术期刊Applied Acoustics。
本研究得到了国家自然科学基金（No.11804365, No.11804368）、中国科学院声学研究所自主部署“前沿探索”（No.QYTS202009）和声场声信息国家重点实验室开放基金项目（No.SKLA202116）资助。
图1 所采用的有源降噪头靠系统 (图/中科院声学所)
图2 在室内标准条件下，不同有源噪声控制方法作用在人耳前后的幅度谱。(a) 直接控制虚拟传声器，左耳；(b) 直接控制虚拟传声器，右耳；(c) 直接控制物理监测传声器，左耳；(d)直接控制物理监测传声器，右耳；(e) 结合RMM控制，左耳；(f) 结合RMM控制，右耳。 (图/中科院声学所)
关键词：
有源噪声控制；鲁棒的反馈控制器；闭环增益裕度约束；远程传声器方法；有源头靠
参考文献：
ZHANG Zeqiang, WU Ming, YIN Lan, GONG Chen, WANG Jiajie, ZHOU Shuang, YANG Jun. Robust parallel virtual sensing method for feedback active noise control in a headrest. Applied Acoustics, 2022, 195:108815. DOI: 10.1016/j.apacoust.2022.108815