4 / 12
Оценка адекватности математических моделей акустических передаточных функций…
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. № 5
17
щающих воздействиях, а также соответствующая настройка параметров блока
управления в целях постоянного обеспечения максимальной эффективности
компенсации происходят автоматически в ходе функционирования системы.
Указанные АСАГ можно использовать при нестационарном характере среды и
стационарном характере гасимых полей, что обусловлено необходимостью обу-
чения этих систем.
Особенность второго варианта реализации АСАГ — наличие соединенной в
параллель с основной системой МОУ, которая аппроксимирует передаточную
функцию среды для заданного расположения источника и приемника. Настрой-
ку регулятора основной системы также осуществляют в процессе адаптивного
регулирования в зависимости от сигнала ошибки компенсации. Основной недо-
статок АСАГ с МОУ — сложность формирования адекватной модели. Предпо-
лагают, что для АСАГ без МОУ выполняются условия квазистационарности
процесса гашения. Для АСАГ с МОУ требования к стационарности процесса
гашения не столь жесткие, однако при их реализации необходимо проведение
мероприятий по обеспечению устойчивости системы.
Рассмотрим особенности практической реализации АСАГ без МОУ и с
МОУ. В АСАГ без МОУ (рис. 4,
а
) на входное воздействие (шум)
x
(
k
) блок
управления вырабатывает отклик (выход адаптивного фильтра)
y
(
k
)
,
а объект
управления — отклик
d
(
k
). Разностный сигнал (сигнал ошибки гашения)
e
(
k
)
поступает в блок управления, где по критерию минимизации ошибки с помо-
щью адаптивного алгоритма пересчитываются коэффициенты цифрового
фильтра, т. е. формируется новый отклик
y
′
(
k
). Таким образом, в процессе
настройки система моделирует поведение объекта управления для заданного
входного воздействия. В этом случае под объектом управления понимают аку-
стическое поле внутри защищаемых объектов (комната, чашка наушника, вол-
новод). Кроме передаточной функции среды распространения, на параметры
моделируемого акустического поля влияют передаточные функции используе-
мых датчиков и излучателей, временные задержки обработки сигнала, измене-
ние температуры и влажности среды и т. д. Блок управления в процессе
настройки должен кроме возможного изменения входного сигнала отрабаты-
вать и изменения характеристик объекта управления. Следует учесть, что для
пространственных систем длительность импульсной характеристики объекта
управления превышает 1000 мс. Для аппроксимации импульсной характеристи-
ки такой длины необходим адаптивный цифровой фильтр высокого порядка.
Однако согласно экспериментам и результатам моделирования, применение
фильтров высоких порядков снижает эффективность гашения и скорость схо-
димости адаптивного алгоритма [8].
Формируемый системой отклик должен учитывать импульсные характери-
стики элементов электроакустического тракта (усилителей, микрофонов, излу-
чателей), аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, что также
приводит к необходимости использования фильтров высоких порядков.