传统被动降噪在低频噪声面前常显乏力，且灵活性差。一项发表于《Journal of Building Engineering》的研究，提出了一种融合压电致动器与次级声源的混合主动噪声控制系统。该系统通过多物理场耦合仿真与优化算法，在全局与局部降噪场景下均展现出优越性能，为提升建筑室内声舒适性提供了革新性的解决方案。
智能速览
混合主动降噪系统结合压电与声源技术，实现更优三维空间降噪。
在全局降噪场景下，混合系统性能远超单一压电或声源系统。
局部降噪时可能出现噪声“溢出”现象，特定频段外噪声反升。
低频降噪中，系统可使声压与声强分布高度协同，便于优化。
天花板压电片和近噪声源的声源对降噪贡献更为显著。
精华内容
传统降噪技术在低频面前常显乏力，而一项混合主动降噪系统的研究，为解决这一难题提供了新的思路。通过融合压电致动与声源控制，该系统在不同场景下展现出独特的性能特征。
全局降噪的压倒性优势
在需要抑制整个房间声场的全局降噪场景中，混合主动控制系统的优势尽显。研究表明，无论是仅使用压电致动器还是仅使用次级声源，都无法实现有效的三维空间噪声抑制，表现出显著的性能不足。
相比之下，混合型压电-声学控制系统能够带来更优的三维空间均匀降噪效果，在大多数激励频段的表现明显优于任一单一控制方式，证明了技术融合的有效性。
局部降噪的双刃剑效应
在仅关注特定区域安静的局部降噪应用中，情况则更为复杂。单独声源主动控制系统在大部分激励频率下的降噪优于单独压电致动系统，且与混合系统的差距较小。
然而，混合系统在某些窄带扰动频率范围（如31.5、40、400、500、630Hz）之外，反而会导致噪声强度升高，即出现“溢出”现象。这与次级声源的屏蔽效应及房间自身的声学反射特性密切相关。
低频能量分布的协同
该研究揭示了混合系统在低频段的一个关键特性。在31.5Hz、63Hz等低频激励条件下，主动降噪系统能在空间内实现声压级与有功声强分布的高度一致性。
这种空间能量分布的协同关系，不仅为系统优化目标的选择提供了重要依据，也揭示了优化配置在低频模式抵消方面的突出作用，为精准降噪指明了方向。
致动器部署的关键作用
仿真结果明确了致动器与传感器配置对性能的决定性影响。在主动降噪过程中，安装在天花板的压电致动片通常比安装在侧墙的更活跃，能量贡献更大。
同时，位置上靠近主噪声源的次级声源致动器，在多频段下的能量贡献也更为突出。此外，局部与全局降噪对激发和优化的单元、传感器密度和分布的要求存在显著差异。
这项研究为建筑声学设计提供了强有力的新工具，尤其在处理棘手的低频噪声问题上取得了突破。它验证了混合主动降噪系统在提升室内声舒适性方面的巨大潜力，并揭示了其在不同应用场景下的性能边界与优化路径。未来，这项技术离大规模应用还有多远？
