用于结构声有源控制的碳纳米管薄膜声学作动器

摘要

碳纳米管薄膜扬声器是近几年发展起来的一种基于热声效应的新型声源，文中首次提出将碳纳米管薄膜用于结构声有源控制中，探究碳纳米管薄膜作为次级声学作动器的可行性。
　　文中主要工作和成果如下：
　　（1）对碳纳米管薄膜声源的声学特性进行了理论分析；构建了碳纳米管薄膜声源系统，对近场声压和远场声压分别进行了测试；将测试结果与已有的理论计算结果进行对比和分析，进而对薄膜输出声压公式进行修正，使测试结果与理论计算吻合良好。
　　（2）对碳纳米管薄膜声源的声压影响因素进行了具体分析，设计出一种并联结构的薄膜扬声器，大大降低薄膜的电阻，提高薄膜的输出声压。
　　（3）针对碳纳米管薄膜的输出声压与输入电压呈2倍频率问题，基于热声效应对该频率失真问题进行理论分析，采用串联直流电压源法和添加钳位电路法解决频率失真问题，显著提高了薄膜的输出声压。
　　（4）以碳纳米管薄膜作为次级声学作动器，分别对单极子和平板结构声辐射进行有源控制，以初、次级声源总辐射声功率为控制目标，推导出薄膜声源的最优控制电压，求得控制后的总声功率；针对不同的薄膜扬声器和布放方式，对比有源控制效果，验证了碳纳米管薄膜最为次级声源的可行性和有效性。

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第一章 绪 论

1.1研究背景和意义

1.2结构声有源控制的研究历史及现状

1.3碳纳米管薄膜声学作动器的研究现状

1.4本文工作

第二章 碳纳米管薄膜的特性与声场理论

2.1碳纳米管薄膜扬声器的构成

2.2碳纳米管薄膜扬声器的特性

2.3碳纳米管薄膜的热声效应声场

2.4主要影响因素

2.5薄膜扬声器的性能改善

第三章 碳纳米管薄膜的声场测试与分析

3.1实验准备

3.2近场声压测试

3.3远场声压测试

3.4近场声压公式修正

3.5影响因素具体分析

3.6本章小结

第四章 碳纳米管薄膜声源频率失真问题研究

4.1碳纳米管薄膜扬声器的频率失真

4.2解决频率失真的具体办法

4.3本章小结

第五章 碳纳米管薄膜在有源噪声控制中的应用

5.1传统声源作为次级声源控制初级声源的原理

5.2碳纳米管薄膜控制单极子声辐射

5.3碳纳米管薄膜控制平板声辐射

第六章 总结与展望

6.1本文总结

6.2展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢