气动噪声源定位成像技术在航空航天领域具有广泛的需求。本文对气动噪声源定位成像方法开展调研,介绍了常规波束形成、声反卷积、快速高分辨率波束形成等主要气动噪声源定位成像方法的研究进展,穿插介绍了不同方法在气动噪声检测中的应用案例,最后归纳了各类声源定位成像方法的特点和不足,并给出了气动声源定位成像方法在实际应用中的建议。

时延估计的定位方法在现有的声源定位方法中精度相对较高,本文采用多个声音传感器和AVR单片机实现了区域内的声源定位,验证了算法的可行性和技术性能,能够比较精确的完成对于单声源的定位。

简单介绍了声源定位技术的研究现状以及现有的声源定位的关键技术,并分析了当前声源定位所面临的难题和挑战,最后介绍了声源定位技术的应用现状和发展趋势。

提出一种基于传声器阵列的自动声源定位方法．该方法首先用一个传声器阵列获取声源信号，然后用基于互功率谱相位的时延估计方法计算传声器对间信号的时间延迟，最后应用Tabu搜索算法搜索最佳声源位置．计算机模拟结果表明，该方法是一种定位精度高、运算量较小的声源定位方法．

研究了星形立体传声器阵列。利用粒子群优化算法对每条直线上的阵元进行优化排布,获得了具有较好指向性和较低旁瓣级的阵列阵型。基于优化得到的阵列阵型进行了星形立体传声器阵列的机械结构设计,设计的阵列主体能实现自如地折叠,便于包装和运输。研制了基于这种阵列阵型的声成像定位系统,通过数据仿真分析体现出优化设计阵型的优越性,同时通过实验验证了研制的声成像系统在声源定位中的有效性。

通过对被动声定位技术的研究,设计出一种基于小孔径传声器基阵实现对远场声源自动跟踪的系统.介绍了声源被动定位技术的基本原理,提出了基于极大似然估计的定位算法,通过对实测数据的计算机仿真实验,获得了良好的效果.数字信号处理器TMS320C32作为硬件系统的核心部件,可以完成复杂的定位运算,计算出声源方位信息,并控制随动装置实时跟踪目标.

为了研究声学头模上不同的头部官能结构对头相关传输函数（Head-Related Transfer Function,HRTF）及录音听感上的影响,对具有不同官能结构的头模进行HRTF测量和对比分析,得出头部不同官能结构对HRTF的影响。进一步的主观评价实验也验证了不同的头部官能结构对于声源定位的影响程度不同这一结论。其中,耳廓对声源定位的影响较大,是不可缺少的一个结构,而有无鼻子、头发等其他细节官能结构对声源定位产生的影响则要弱得多,同时这些头部官能结构对听感上的影响与声源类型和入射方向的关系十分密切。

以三维空间声源定位为实际物理模型,将三维模型推广到N维空间,建立起该模型的N维二次非线性方程组.通过坐标平移和旋转变换方法,得到新坐标系下系数矩阵为半角矩阵的N维二次非线性方程组.通过不完全归纳法得到该方程组的通解.通过与坐标变换相反的逆变换,得到N维空间声源位置,并且得出了N维二次非线性方程组的通用求解方法.实验结果表明,运用该方法得到的理论声源位置坐标与实际坐标最大误差为0.0132%.

声学风洞开口实验段的剪切层形态对气动噪声测量及声源定位有重要影响。以平行剪切层和扩张剪切层为对象研究了剪切层的厚度、扩张角、强度等因素对声波穿过剪切层传播规律以及声源定位的影响。剪切层的流场采用自相似的速度分布来构造，声传播模拟采用带源项的线化欧拉方程，声源定位使用基于Amiet理论的波束成形技术。研究结果表明:采用高精度的数值方法可以很好模拟声波穿过剪切层产生的折射、反射等现象;剪切层厚度、扩张角和强度等的变化对使用简化对流波动方程预测的垂直入射区影响较小，对上/下游区域影响较大，这主要体现在剪切层的存在改变了声传播的相位;剪切层厚度、扩张角和强度的增加，造成声波穿过有/无厚度剪切层的声场差别增大、基于Amiet理论定位的声源相对实际声源的位置偏移量增大。

得益于非常安静的背景噪声(风速140 km/h,声压级小于58 dBA)和优秀的低频压力脉动(Cprms<0.005),中国汽车工程研究院(CAERI)风洞中心的气动声学风洞为汽车空气动力学开发提供良好的声学测试平台。中国汽研风洞中心安装一套由3块麦克风阵列(3×168通道)组成的三维麦克风阵列测试系统,对车外气动噪声源进行定位及分析。采用“声学照相机原理”,即噪声云图通过波束成形的高级算法投射到车身三维表面(3D)上进行定位显示。