声强向量阵的优点是能在小尺度条件下实现低频声源的高精度被动定向,但是其固定的结构在一定程度上限制了它的工程应用。提出了一种统一的定向模型,可用于任意结构的四元声强向量阵,并系统地分析了其定向误差,包括有限差分误差、相位失配误差引起的定向误差。为了验证该方法,在半消声室针对其中一种典型的结构进行了定向实验。实验结果表明,根据误差分析补偿有限差分误差、通道失配误差和通过积累平均减小各向同性环境噪声引起的随机误差后,尺度仅为0.1 m的非典型声强向量阵的定向精度基本上达到1°,表明该任意四元声强向量阵的定向模型和误差分析是正确可行的。

提出了1种可在小尺度平台上安装的非典型声强向量阵一空间十字阵，它由空间正交形状的四基元组成，并且提出了一种纯相位定向算法，将该算法用于空间十字阵可以实现低频声源的全空间高精度定向。在理论上系统分析了阵形的有限差分误差、相位失配误差以及环境噪声引起的定向误差，并且用自制的声强阵支架在半消声室进行了定向实验，实验结果表明，信噪比为10dB时，满足kd〈1的条件下，空间十字阵对低频声源的俯仰角和方位角的定向误差都在1°之内。

过零检测器可以通过预报功率谱形状的变化来发现环境噪声中新出现的运动声源，研究了过零检测器的检测性能。根据奈曼-皮尔逊（Neyman-Pearson，NP）准则得出了接收机工作特性（ROC）曲线，分析了最佳检测效果与前置滤波器频带的关系，并比较了过零检测与能量检测、功率谱线谱检测的性能。实测数据的计算机仿真表明，过零检测器不仅能耗很低，且在非高斯噪声背景中性能稳健，具有实用价值。