利用支持向量回归插值减少全息面测量点数方法的试验研究

近场声全息要获得较高的重建精度必须在全息面上大孔径范围内进行密集的数据采集,需要大量的测量点,测量任务十分繁重。因此在保证重建精度的前提下研究如何有效地减少全息面测量点数对NAH的意义十分重大。提出一种利用支持向量回归对全息面进行插值的方法,该方法可以在全息面传声器数目较少时通过插值提高重建精度,因而可大幅地减少全息面的测量点数。试验表明该方法是有效的。     

基于Green函数的两种STSF算法的比较

k-空间抽样格林函数法是目前基于Neumann边界条件空间声场变换技术格林函数的主要有限离散化算法。然而,该条件下的实空间积分格林函数法却很少应用在相关的课题研究中。所以对于该算法的重构特性以及这两种算法在空间声场变换中的优劣是人们一直普遍关注的问题。本文通过计算修正了该算法在Neumann边界条件下的计算参数,并通过数值仿真分析了实空间积分格林函数的相关特性,最后通过仿真计算给出了这两种方法在不同重构参数下的误差分析。这些分析结果可为进一步的工程实践提供参考。     

声近场综合试验解析技术及其在车外噪声分析中的应用

开发了声近场综合试验解析技术,包括参考话筒位置选择,非相干源信号的特性辨识,各声源传播途径可视化,各声源对系统输出的贡献评价以及输出预测等方面的新方法。试验研究和实车应用的成功表明,这些新方法可以适用于复杂的工程实际。     

统计最优柱面近场声全息

由于全息声压测量点的离散性,在基于空间傅里叶变换的柱面近场声全息中会引入混叠误差;另一方面,由于测量面尺寸的有限性,会在该种全息技术中引入窗效应和卷绕误差。为了克服窗效应及卷绕误差,提出了统计最优柱面近场声全息技术,它通过空间域中全息柱面上复声压的线性叠加来反演重建面上的声学量,不需要借助空间傅里叶变换来实现全息重建,故可以克服窗效应和卷绕误差。数值分析的结果表明,统计最优柱面近场声全息要优于基于空间傅里叶变换的柱面近场声全息。     

近场声全息理论与应用的研究现状与展望

回顾近场声全息(NAH,near field acoustical holography)理论与应用的发展历史及国内外研究现状。对NAH技术进行分类,并对各类NAH技术的重建算法及适用范围进行评述。重点介绍近十几年来NAH的发展：正交共形结构NAH技术中关于测量孔径有限性对重建精度影响的研究,特别是关于数据外推技术的发展;全息面数据采集方法研究,包括参考源互谱测量法及基于声强测量的宽带声全息重建技术(broadband acoustical holography from intensity measurement,BAHIM)法;任意形结构NAH技术中声场重建病态性研究的发展,特别是正则化理论的应用;NAH在工程中的应用研究,包括移动声源、封闭空间声场等场合的应用等。另外,还介绍一些其他的声场重建技术,包括Helmholtz积分方程最小均方误差法(HELS)、边界点方法等。最后,讨论NAH研究有待解决的问题,并探讨NAH研究的发展趋势。     

半空间近场声全息技术的等效源配置研究

当振动体位于某边界面上方时,通常可采用半空间近场声全息技术重构三维空间声场,以便考虑该边界面反射作用对声场的影响.其中,基于等效源法的半空间近场声全息技术将反射声视为由一系列位于边界面下方的等效源辐射所得,采用自由空间传递函数即可实现半空间声场重建,原理简单,计算方便,但该方法计算精度严重依赖于等效源配置.如果等效源配...     

正交球面波源的近场声全息射线波函数波叠加法

在基于传统波叠加法的近场声全息技术中，多采用辐射球面波的单极子作为等效源，易导致传递矩阵病态，利用射线波函数替换球面波函数可有效改善传递矩阵病态性。然而，以往的射线波函数法采用格林函数的方向导数作为波函数，其解析表达式复杂，计算效率低。此外，以往方法的波函数指向设置对节点分布方式要求较高，限制了其应用的灵活性。针对上述问题，采用（n，0）阶的球面波源重新构造了一系列射线波函数，该射线波函数可利用球 Hankel函数和 Legendre 多项式的递推形式方便地计算出其任意阶的表达式，大幅提高了效率。通过改进射线波函数的主指向设置，使其在实际使用中更加灵活，提出一种基于正交球面波源的射线波函数波叠加法。利用正四面体辐射体、两端带球帽的圆柱辐射体和简支矩形钢板声源 3 个数值仿真，对比验证了传统方法和所提方法在声场重建中的效果。仿真结果表明：在声场细节信息较为丰富的高频下，即便采用正则化方法求解，传统波叠加法由于传递矩阵病态严重，在 3 个仿真中均难以保证重建精度，误差为 20% 左右；而建立的射线波函数法则有效降低了传递矩阵的条件数，改善了系统病态性，获得了更高的重建精度，误差在 5%~10% 之间，说明了所提方法更具优越性。     

一种测量线列阵基元相位一致性的方法

0引言近场中对本舰噪声源定位识别可以采用声全息技术,即利用干涉原理来获取被观察物体声场的振幅分布和相位分布的声成像技术。以压电陶瓷水听器为基元组成的基阵能接收到声压幅度信息和相位信息,声全息技术对基元间本身的相位一致性要求很高。在测试系统不变的情况下,常规的比较法测量相位,其误差主要来源于被测水听器与标准     

基于空心球阵列的稳态声场重建

球形传声器阵列可有效重建三维空间声场，本文利用空心球形传声器阵列结合等效源方法开展声场重建研究。首先介绍球面等效源法声场重建方法，然后引入压缩感知算法，进一步提出基于压缩感知的球面等效源声场重建方法，最后利用单极子源对两种方法进行声场重建数值仿真，分别探讨声源频率、声源位置、信噪比以及重建面半径对声场重建精度的影响。结果表明，基于空心球阵列的球面等效源法和压缩感知球面等效源法均可实现声场重建，压缩感知球面等效源法声场重建精度优于球面等效源法。     

建筑构件隔声现场测量的近场声全息方法及其应用研究

针对建筑构件隔声特性的现场评价及改善问题，提出了1种基于近场声全息技术的隔声测量方法，并给出了结合声阵列多通道同步测量、空间声场变换、可视化成像的技术路线；而后在LabVIEW平台下设计开发了1套高效隔声测量系统，实现了该方法；最后对测量系统进行了实际应用。结果表明，文中所提出的方法及其系统具有较好的准确性和可靠性，适用于现场测量，能够帮助测试人员在缺乏先验知识的条件下，快速、全面、准确地测量及评价建筑构件的现场隔声特性，并为隔声性能的优化设计提供技术支持。该方法对绿色建筑评价、声学设计和室内噪声控制等领域有着重要的研究价值和显著的社会效益。