基于致动线/BPM模型结合的风力机气动噪声研究

结合致动线模型和BPM半经验模型为声学扰动方程提供声源,计算NREL5MWRef风力机的声场传播。为提高效率采用声场与流场混合求解方法,对声场基于带有声源项的声学扰动方程进行微分计算,模拟点声源扩散并与声学理论对比,验证模型及方法的正确性。基于致动线模型进行风力机流场及声场的模拟计算,该模型建模与网格划分简单,并通过在声学扰动方程中添加基于BPM半经验模型的翼型自噪声源,来弥补致动线模型缺失翼型自噪声声源的不足。结果表明,结合致动线模型和BPM半经验模型,基于声学扰动方程计算风力机声场的方法正确、高效。     

声场分解的均匀圆阵实值MUSIC算法

经典方位角估计算法中未考虑阵列安装支架对阵列接收信号的影响,实际中阵列安装支架必然会对阵列接收信号产生影响。以环绕在刚性球上的均匀圆阵为阵列模型。在对声场特性的分析中将声学原理和阵列信号处理技术相结合,探讨了存在刚性球形障碍物时的声源方位角估计问题。首先从声学理论出发,分析了刚性球体散射声场及声场分解,讨论了刚性球体对圆阵响应的影响;进而结合阵列信号处理技术,在对声场分解所得到的特征波束空间,利用实值MUSIC算法实现了声源方位角估计。计算机仿真表明,该算法能较好地估计出空间多个声源的方位角,且计算量小,估计精度高,具有解相关声源的能力。     

单传声器实现声场空间特性测量的研究

提出了一种测量室内声场空间特性的方法,测量系统由一个可重复发射的声源配合装置在缓慢转动平台上的接收传声器组成。阐述了借助此测量系统进行入射脉冲空间分布的测量方法及典型的实验结果。实验表明,根据测量需求选择适当的空间计权因子,能够实现各种指向性传声器的等价测量,从而进一步获得反映声场空间特性的各种客观参量。     

基于近场声全息的故障诊断方法及系统实现

针对基于振动信号故障诊断存在的接触式测量弊端及传统声学故障诊断只反映部分声学信息问题,将近场声全息技术引入故障诊断克服该缺陷。基于LabVIEW平台开发出的非接触式机械故障诊断系统,利用近场声全息重建机械声源面附近声压场,得到可视化声源的声像图;从声像图中提取反映声场空间分布的灰度共生矩阵特征,结合支持向量机模式识别实现智能故障诊断。该系统具备智能诊断测试、声源可视化、数据分析等功能,操作方便,可用性强。通过对齿轮箱故障诊断,正确率达97.3%。与传统声学诊断方法的对比,证明该系统可靠、实用。     

一种声场空间特性测量系统的性能研究

室内声学测量中,在声源重复发射声信号的同时,将单个无指向性传声器缓慢而匀速地转动,其测量结果等效于以转盘转轴为中心的圆形传声器阵列,相应的测量系统简称为RRS。通过消声室测量,着重分析此测量系统在方向脉冲响应测量中的性能及主要影响因素：结果表明,在满足传声器旋转半径大于1／4信号波长的条件下,系统可具有令人满意的方向分辨能力。     

吸声尖劈高频声学特性比较评价法

吸声尖劈的声学性能直接影响消声室自由声场空间范围的参数结果,然而驻波比法和传递函数法无法评价吸声尖劈的高频声学特性,为此提出一种自由声场空间范围比较评价法,实现吸声尖劈高频声学特性的评价。该方法建立在已知自由声场空间范围的消声室环境基础上(自由声场空间范围定义为参考值),将消声室内足够面积的尖劈替换为被校准的吸声尖劈,测量当前轴向的自由场空间范围结果并与参考值进行比较,得到被校准吸声尖劈与参考尖劈的声学特性差异,实验结果表明该方法有效可行。此外,设计3组实验对该方法进行优化:在实际应用中传声器朝向声源测量、声压级结果需进行声衰减补偿,消声室内地网铺设吸声材料可有效降低实验误差。     

波叠加联合波束形成的局部声场重建技术研究

传统近场声全息是以快速傅里叶变换为基础的,在有限测量孔径条件下将产生窗效应和卷绕误差,因此一定程度上制约了其在工程上的应用。基于此,提出了一种基于波叠加联合波束形成的局部声场重建技术。首先利用波束形成对传声器阵列采集的声场信息进行分析计算,获得声源的具体位置;然后在该位置配置等效源,并利用迭代算法对局部声场的数据扩展;最后应用扩展后获得的声场数据进行重构。该技术只需要少量的传声器就可以方便快速的实现声场重建。在半消声室内采用两个音箱模拟声源进行研究,实验结果表明:在小测量孔径下该方法可以准确的重构外部声场,拓宽了近场声全息在工程中的应用范围。     

声强测量的最新话题

近年来声强技术在声学试验研究中占有非常重要的位置.由靠近的双传声器的声压信号计算声强为其代表性方法.过去的声学测量以标量声压的测量为主,现在的声强测量可使声场中的能量流可视化,从而大大有利于声源识别及噪声控制.由于该方法不大受反射及背景噪声的影响,使测定机器的总声功率能在一般环境下进行,使测量自由度改善了.但是,由于声强技水的历史还比较短.其测量方法本身、应用范围、结果分析等方面也还不尽成熟,例如,在把声强扩展到复数领域而试图利用其虚部所具有的信息的最新动向中,其测量方法本身还正在发展中;另外,还有关于负声强(声能指向声源)怎样理解等问题.这些在声强技术有效利用上是很重要的,     

声强测量技术简介

前言 声强计是一种只响应于声场的作用部分——纯功率流,而不响应于其反作用部分的仪器。这种仪器对于测量一些基本声学参量(例如声功率、声强或声能)非常有用,在实验声学以及更实际的场合例如噪声控制,它有着极广泛的应用前景,特别是对声源的研究及其定位,而利用声压测量则无从实现这些目的。     

超声场的衍射和非衍射特性的研究

超声场的衍射和非衍射特性的研究张宇杜功焕（南京大学声学研究所近代声学国家重点实验室南京·２１００９３）１引言众所周知，超声应用的迅速发展对超声场提出不少要求，无论是线性还是非线性超声场，衍射是它们的主要特性。活塞式声源和Ｇａｕｓｓ型声源辐射的声场是典...     

应用于传声器阵列定位校准的空间点声源声场拟合方法

介绍了一种用于传声器阵列声源定位精度校准的空间点声源声场模拟方法,并基于该方法设计了一套空间点声源模拟系统,完成了一个传声器阵列的定位位置精度校准。文章采用多通道点声源空间声场合成算法模拟了一个位于自由场空间的点声源,根据传声器阵列中每一个传声器的空间位置坐标,计算出传感器所处位置声场的动态声信号。通过耦合腔标准声源将对应的多通道电压信号输入被校准阵列系统,完成点声源的模拟。然后,该阵列运用波束形成算法进行声源定位,得出点声源的位置,并与模拟点声源的位置进行比对,实现对阵列定位准确性的校准。     

波束形成声源识别技术研究进展

波束形成作为一种空间声场可视化技术在声源识别领域得到广泛的研究和应用。概述了传声器阵列测量和波束形成后处理算法的发展历程,分析了其特点,总结了其发展方向,主要包括：声源识别性能更优的传声器阵列开发和算法改进、声源识别的适应性提高、波束形成结果不确定度的研究、基于声品质的声源成像及可视化研究等。对波束形成声源识别技术的认识及进一步的研究提供参考。     

平面螺旋声阵列近场旋转扫描全息成像研究

针对一平面螺旋阵列在噪声源成像应用,分析了波束形成方法在低频段噪声成像能力的局限性,采用等效源法实现了对低频噪声的全息成像。为提高近程声全息成像性能,本文提出并采用不规则平面阵进行旋转扫描测量,重点研究了无参考传感器条件下对扫描数据的相位处理方法,实现了不同时刻测量数据的相位同步,利用仿真研究验证了该方法的有效性和优越性,并通过实际实验进行验证,对450Hz以下频率噪声的成像能力有显著提高。该方法测试条件要求低,测试结果可靠,相关结论具有参考价值。     

声强向量法对声源定向的理论和实验研究

文章应用的双传声器声强探头CM－202和与之配套的传声器,自行设计了1个声强探头支撑架,使之可以把声强探头转动到空间微卡儿坐标系的3个互相垂直的方向,并且它们的几何中心保持不变,这样就可以测量平衡声场中1点的声强矢量的3个分量,由此就能对声源进行定向,在半消声室中应用这套实验装置对声源进行了定向研究,并探讨了各种误差因素与定向精度的关系。     

吸声系数的传递函数法仿真计算

为得到吸声材料的吸声系数,提出了一种基于Virtual.Lab Acoustics平台的阻抗管模拟方法,建立阻抗管和试件的声学模型,提取声学计算得到的传声器测点处的复声压,然后基于传声器间距、传声器与试件距离,得到传声器测点位置的传递函数及吸声系数。将该方法的计算结果与文献值进行对比,验证了文中传递函数及吸声系数计算方法的正确性。通过仿真分析了阻抗管直径、传声器测点位置对计算吸声系数的影响,说明传声器测点位置可极大影响计算的吸声系数。对阻抗管内试件倾斜角度、试件厚度和试件后侧空气柱等对吸声系数的影响进行了定量计算。     

有源噪声控制次级声源的非线性建模

基于电动扬声器的顺性、磁力因子和音圈自感三个非线性参数,建立了基于电力声类比线路方法的次级声源非线性时域模型.采用该模型对次级声源总谐波失真(THD)进行仿真,并与测试结果进行比较,结果表明在较低频率范围、较大输入信号幅值的情况下,该非线性模型是可行的.将该模型引入有源噪声控制系统,并以滤波-XLMS算法为例,对采用次级声源理想模型、线性时域模型和非线性时域模型的控制系统分别进行仿真,结果表明采用非线性模型系统的降噪量远低于采用其他模型的系统,并且非线性失真度大小对降噪量也具有明显的影响.     

基于LabVIEW的近场声全息噪声源识别系统

鉴于大多数近场声全息噪声源识别系统成本较高,基于LabVIEW开发成本低、适用性强的近场声全息噪声源识别系统。该系统可在传声器数量较多时使用阵列快照,也可在传声器数量有限或仪器通道个数有限时用线阵或面阵分块扫描获取全息面信息;通过嵌入的MATLAB近场声全息计算程序可以实现声场的重建和预测;通过LabVIEW可视化控件可以方便地实现重建和预测声场数据的显示。首先对该系统的原理及实现过程进行介绍,随后通过实验检验该系统的有效性。