衍射现象对活塞式声源超声场分布的影响

超声波由于其良好的指向性,可被广泛应用于海洋探测与开发、无损检测与评估、医学诊断等应用领域。基于KZK方程,利用频域有限差分方法对衍射现象进行分析,计算了活塞式声源的基波和高次谐波声场,发现高次谐波和基波具有类似的声场分布特性,并且谐波阶次越高,径向扩散越少,声场特性越好。研究获得了超声波在空气中传播的声场特性,分析了基波及各次谐波的指向性优劣以及传播范围的大小。在研究的过程中,利用MATLAB等数学工具,对研究结果进行了数值计算和模拟。以上结果为研究超声波的声场特性提供了一定的参考,对研究超声波声场的指向性有着实际性的意义。     

声-光衍射和声场研究——纪念汪德昭院士诞辰100周年

声-光衍射现象是物理声学中重要的研究对象之一,它作为研究和分析声场的有效手段,具有非常显著的优点。自上世纪30年代以来,一直受到人们的关注,并取得不断进展。文章就声-光衍射现象研究的历史发展过程、它的优点以及对声场的定性和定量分析给予说明与评论,并提出今后可能的研究方向。     

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。     

关于“波的衍射”理解之我见——在“波的衍射”教学中的一点想法

衍射，属于波动过程的主要特征之一。无论是机械波还是电磁波，衍射现象都会直接影响传播行为。笔者在教学中，接触到声场的空间分问题，因而对有关衍射定义的提法产生了一些想法。     

一种可作为声源定位与声场空间特性分析的测量系统

提出了一种由重复发射的声源配合缓慢转动的传声器组成的、等效于圆形传声器阵列的室内声学测量系统。阐述了这种测量系统的特点及其理论基础,介绍了它在室内声场中若干涉及声源定位及声场空间特性测量等方面的应用,并结合实例作了讨论。系统具有较强的适应性及实用性,在室内声学测量中具有广泛的应用前景。     

噪声控制实用指南(三)

在室外,由声源传到周围某一点上的声压级与声源的声学特性——声源声功率频谱及方向性、声场的几何形状、地面的影响及气候条件有关。 在自由场条件下声功率级与声压级关系的基本公式为     

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。     

柱面透射光栅的衍射特性

从理论上分析了较高空间频率的柱面透射光栅的衍射特性，在不作近似的条件下，用计算机模拟出了不同曲率半径的柱面透镜组成的柱面透镜组成的柱面透镜光栅的夫琅和费衍射特性，得出了共衍射光强的分布规律。光学实验给出了由光学塑料制成的空间频率为１０ｌｐ／ｍｍ的柱面透射光栅的衍射光强分布。计算机模拟结果与光学实验结果吻合。     

虚拟环境中声模拟关键技术研究

现代建筑对声光环境要求不断提高 ,室内声学模拟已成为建筑虚拟现实的重要组成部分。本文在分析声模拟过程的基础上 ,基于改进的辐射度算法 ,考虑声音穿越障碍时的衍射行为 ,研究了基于遮挡因子的声波衍射处理方法 ,进而给出了声学传递特性仿真和真实感声音生成理论等声模拟过程中的关键技术。并以此为基础构造了相应的仿真算法 ,从而为建筑厅堂声光虚拟环境的构建奠定了基础。为了验证本文方法的有效性 ,搭建了一个声模拟试验平台 ,对具有球形遮挡物的单声源室内声场进行模拟 ,得到了室内声场的分布和各接收器的单位脉冲相应和声传递函数 ,通过对模拟结果分析比对 ,文中提出的声模拟算法是正确而有效的     

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。