基于质点振速测量的近场声全息技术
现有的近场声全息技术都是通过在声源近场测量声压来重建和预测声场,并实现声场的可视化.采用同样反映声场特征的质点振速来进行声全息计算,并推出了基于振速测量的近场声全息重建公式,通过仿真验证了该方法的正确性、可行性和有效性.通过与用声压重建的结果相比较,表明本方法的边缘重建精度高的特点;用质点振速重建可以采用更小的全息面来获得同样的重建精度.
基于单全息面三维声强测量的声场分离技术
在测量全息面三维声强和均方声压的基础上,根据平面上二维切向有功声强与复声压相位间的关系来间接获取复声压的相位,结合测得的均方声压,得到全息复声压;根据全息面上微粒法向振速的叠加原理和波数域的Euler公式,推导出基于单全息面三维声强测量的声场分离公式,将全息面两侧声源各自在全息面上产生的声压分离开来.在全息面两侧均有声源的情况下,实现噪声源的识别与定位,克服了近场声全息(NAH)和基于声强测量的宽带声全息(BAHIM)的应用局限性.数值仿真的结果证明了该技术的可行性和有效性.
扫描声强法声功率测量的扫描路径误差分析
以单极子、偶极子及四极子声源为例,建立了矩形测量面上三种扫描路径(方波、锯齿波、直线加半圆)的误差函数数学模型;在扫描速度恒定的条件下,得出各路径及声源对扫描线的误差分布函数图形。结果显示:锯齿波误差最小;声强标准推荐的直线加半圆路径误差略大于方波;无指向性声源各扫描路径均误差较小(单极子源),对于指向性声源,扫描路径的形式对测量精度的影响较大。
声源识别的柱面声全息方法与数值实现研究
主要介绍了基于空间声场变换(STFT)的柱面声全息技术,及其在识别和定位柱状或类柱状声源方面的应用.柱状或类柱状声源如压缩机、电动机等都是工程中比较常见的噪声源,对该类声源的识别和控制具有重要的实际意义.给出了柱面全息重建的实现算法,并分析了重建误差同声压测量误差之间的关系.对不同类型声场的仿真模拟结果表明给出的柱面声全息实现算法是有效的,可以正确地重建声场和识别噪声源.
声全息重构卷积计算中混迭问题的研究
分析了实空间离散格林函数的特点和平面声全息重构卷积计算的特殊性,推导了在重构条件下二维循环卷积与重构卷积的关系.理论上证明了在全息重构中将二维全息声压序列补零使其成为原序列长度的两倍,而二维格林函数序列无需进行补零处理仍可由二维离散傅氏变换准确地得到全息重构卷积结果,而不会产生循环卷积中的混迭现象,即不存在所谓的重构'卷绕'误差.同时还证明了实空间格林函数的取值不确定性不会影响重构结果,并通过仿真算例进行了验证.
扫描声强法声源声功率测量通用数学模型
建立了声源声功率测量的通用数学模型.以半球测量面和平行六面体测量面为例,应用通用模型建立了两种情况下的声功率误差分析模型.验证了通过扫描路径近似所测得的声功率能够很好地反映声源的实际声功率.当人工执行扫描测量,实际扫描路径存在一定的偏移时,只要扫描偏移值在一定的容差范围内,所测得的声源声功率仍然能够取得较好的结果.
一种声强计算的新方法
采用p_p法计算声强时,需要将两声器测得的声压进行平均作为被测点的声压,将两声压进行差分计算来间接获得声振速.常规声压平均一般均基于算术平均算法,分析发现在高频区误差较大.针对声场大多呈非线性的特点,提出了应用几何平均计算声压的方法.并分别以两同相小球源和声柱为例,对基于这两种计算声压的方法得到的声强误差进行了对比分析,结果表明在高频区由几何平均计算声强的精度明显高于由算术平均计算声强的精度.
基于扫描声强法的声功率测量扫描路径误差研究
依据ISO9614-2标准,以单极子、偶极子和四极子声源为例,建立了矩形测量面上三种扫描路径(方形、直线加半圆形以及锯齿形)的误差函数的数学模型,分析了矩形测量面尺寸大小、扫描测量面到声源的距离等参数对扫描误差的影响,给出了恒定扫描速度条件下各扫描路径的误差函数曲线.研究表明三种扫描路径均收敛于真值,且锯齿形收敛最快;扫描线密度应随着声源的复杂程度而加大;减小扫描路径间距会提高收敛精度;而增大扫描面尺寸不能提高收敛精度,但适当增大声源到扫描面的距离,可以提高收敛精度.
基于单片机的便携式互谱声强测量仪的研究
基于互谱声强测量的基本原理,设计并研制了一台便携式互谱声强测量仪器。该仪器以MCS-51系列单片机作CPU,具有体积小、重量轻、功能多、造价低等一系列特点。通过对经实验验证,本系统可满足一般工程测试需要,具有很强的实用性。
现场修正声强测量系统相位失配误差方法研究
相位失配误差是声强测量系统的主要误差源,仅靠提高仪器的精度很难消除这一误差。文章提出了一种简单易行的修正声强测量系统相位失配误差方法。理论分析和实验验证表明该方法操作简单,修正准确可靠。