声学软件Odeon中声线数对声源指向性的影响

使用声学软件Odeon对演播厅堂模型仿真,得到厅堂中18个受声点的声压级,并通过各点声压级比较声场的均匀性。通过探索Odeon中不同的声线数对声源指向性的影响,得出了声线数对于指向性声源的影响存在一个阈值:小于100条声线可以较好地体现出声源的指向性;100～500条声线声源的指向性变得较为模糊;500条以上声线数声源近似为无指向性,声场的均匀性较好。     

声源指向性对双耳可听化质量的影响

以两个厅堂为对象,通过测量指向性和无指向性声源的双耳房间脉冲响应来研究声源指向性对可听化质量的影响。客观和主观实验表明,不同指向性声源所得到的可听化质量在主观距离感、明晰度、语言清晰度等多个方面有明显的差异。文中着重指出,过去的许多可听化研究都是采用无指向性声源得到双耳房间脉冲响应的,这是影响可听化质量的一个重要原因。因此在可听化研究中,应采用与实际声源指向性较为接近的声源。     

室内指向性声源的声场数值模拟

为了利用计算机对室内指向性声源的声场进行模拟,文中将声线跟踪法,虚源法和Monte Carlo法相结合,编制了一种场场数值模拟仿真程序,该程序能模拟有（或无）指向性声源在室内给定点的声压级等参数值,还能计算出该点的脉冲响应函数,作为例子,分别利用该法和声压叠加法研究了点源和偶极子声源的指向性。     

两种用于声学缩尺模型的声源研制

理想的声学缩尺模型测试用小型无指向性声源，需要具备以下条件：足够小的线度、无指向性辐射、较为平直的高频频率响应以及足够高的测试信噪比，并且能稳定地重复发出受控信号。设计制作了两种线度小于15 mm的小型无指向性声源：导管式点声源和六面体声源，并在简易消声室内测试了其各自的指向性与高频频率响应。测试结果表明，对于1：10的缩尺比例，两种小型无指向性声源的测试信噪比都能达到35 dB以上，无指向性辐射均满足《JJF 1468-2014无指向性声源校准规范》要求。导管式点声源的高频频率响应更为平直，但小型六面体声源在额定功率下具有更高的信噪比。两种声源均可用于建筑声学缩尺模型试验。     

换能器组阵对声场指向性的影响

根据点声源的声场指向性函数,推导出了考虑换能器振动面积时单个超声波换能器的指向性函数和由其组成的矩形阵列的指向性函数,研究了单个超声波换能器和其组成阵列的指向性。计算分析了阵元面积、阵元间距及阵元数目对超声波换能器阵列指向性的影响,为高指向性噪声的控制和声武器对抗提供帮助。     

三维自由空间中指向性信息未知偶极声源的等效源识别方法

偶极声源的指向性是影响声源识别结果的关键因素。目前,偶极声源的识别方法通常是基于声源的指向性信息先验假设,然而在实际偶极声源识别中,很难事先获得声源的指向性信息;此外,声源分布在二维平面上的假设通常不适用于实际的气动系统。为了准确识别指向性信息未知的偶极声源,并获得声源的三维成像结果,提出了一种基于加权迭代L1最小化算法的等效源方法。该方法将声源指向矢量作为未知参数,从测量声压与等效源源强的传递函数中分离出来,并通过加权迭代L1最小化算法将声源指向矢量与等效源源强一起求解出来,进而利用这些求解获得的声源信息进一步预测声场。与以往的偶极声源识别方法不同,该方法可以实现指向性信息未知偶极声源的三维成像。指向性信息未知偶极声源的三组仿真案例和自制类偶极声源的实验研究验证了该方法的有效性和鲁棒性。     

一种有效抑制阵列后方声源的心形指向性传声器阵列

基于心形指向性传声器的波束形成可以有效抑制阵列后方声源的干扰,提高前方声源的识别精度。以平面轮形传声器阵列为对象,借助MATLAB仿真计算,对阵列后方声源波束形成声源识别特性及其抑制方法进行研究。基于除自谱的互谱波束形成算法提出了含有传声器指向性的波束形成算法,对圆形和心形指向性传声器进行不同声源类型的波束形成仿真计算,并针对仿真结果显示出的不足,给出了既能保证阵列平面上最大声压贡献量的识别精度,又能降低旁瓣水平的幅值校正算法。试验结果证明了基于心形指向性传声器的波束形成可以有效抑制后方声源。     

一种小尺寸无指向性宽带换能器的设计

本文介绍了一种小尺寸、宽频带、无指向性并具有一定声源级的发射换能器的设计及制作方法。通过多种方案的比较,采用了合理的结构形式和装配工艺,达到了预期的技术指标。     

声源指向性对超声功率测量的影响

本文以无限大障板活塞辐射为声源模型，对声源指向性在使用悬链式超声计测量时产生的误差进行了理论探讨，并针对具体的几个实例进行了数值计算给出相应的修正值。     

基于激光测振技术和边界元方法的声源指向性计算

提出了一种基于激光测振技术和边界元方法计算声源指向性的新方法，利用该方法对一弯曲圆盘换能器空气中以及水中的辐射指向性进行了计算。首先利用激光测量方法得到了弯曲圆盘换能器的表面振动分布，然后利用边界元方法推算其辐射的指向性，并与瑞利积分方法计算得到的换能器的指向性进行了对比。     

应用指向性声源进行有源降噪的声场特性研究

使用无指向性次级声源对空间区域进行有源噪声控制会导致空间内声场不规律,在控制点处降噪的同时会造成控制区域外的其他区域噪声增大的不良影响。提出使用具有指向性的相控阵平面扬声器阵列代替传统无指向性扬声器,实现指定区域有源降噪并且减少对其他区域的影响。对一个区域进行有限元声场仿真,分别用单扬声器和扬声器阵列作为次级声源对0°、30°和45°方向上的指定区域进行噪声控制,控制前后对比表明,扬声器阵列的降噪量比单扬声器大,对其他区域的声压级影响更小;扬声器阵列能够在更大的空间内对指定区域进行噪声控制。在半自由场消声室内开展的有源噪声控制实验结果验证了声场仿真的结论,在0°、30°和45°方向上的指定区域处,对300 Hz、400 Hz和450 Hz单频噪声控制均获得25 dB以上的降噪量,同时控制点外其他区域噪声无明显变化。研究表明,采用相控指向性扬声器阵列作为次级声源可在更大范围内进行有源噪声控制,以满足时变和空变环境的降噪需求,实现跟随式空间降噪。     

单台阶同心圆盘辐射声场的指向性计算

作为向空气中辐射的声辐射器,弯振阶梯薄盘或矩形板在工业上有很多应用。由于计算的复杂性,以前的文献对阶梯圆盘的声场指向性未作研究。利用点声源组合的方法（Rayleigh积分）,计算了边界自由的弯振阶梯圆盘辐射声场的指向性,与弯曲振动的圆盘相比,阶梯圆盘的声场指向性得到了明显改善,理论计算结果与Gallego的实际测试图案相吻合。计算为这类辐射器的高效应用、优化设计提供了理论依据。     

基于四元十字阵的低频换能器指向性检测方法

针对大型低频换能器指向性难以测量的问题,提出了一种基于四元十字阵的测量方法以获取大型低频换能器的指向性。利用到达四元十字阵阵元的时延差信息,结合双曲面交汇法对换能器进行定位,并根据四元十字阵阵元测得的声信号实现大型低频换能器指向性的测量;对定位算法进行理论仿真,设计并进行了湖上试验以测量模拟声源的指向性;对湖上试验测量数据进行计算分析,并与模拟声源在消声水池中的测量结果进行比较,两者-3 dB波束开角的测量结果相差在10%以内。此方法可以用于低频换能器指向性的测量。     

开阔水域下换能器指向性实船校准方法研究

随着换能器谐振频率的降低,其尺寸一般会增大,现有的测量方法对其指向性的测量越来越困难,而且换能器在实船安装前后性能会发生变化.文章提出了一种基于三维立体水听器阵列的开阔水域下换能器指向性实船校准方法.利用超短基线定位和坐标转换确定待校准换能器与水听器阵列的位置与方向,并通过水听器阵的接收声压数据绘制换能器的指向性图.在...     

超指向性扬声器的系统设计与测试

超指向性扬声器是一种利用声波在空气中传播的非线性由不可听超声产生可听声的参量阵装置,这种声源相比相同大小的传统扬声器,可以产生非常强的指向性、像聚光灯光束一样的宽带可听声束.文章介绍了超指向性扬声器的基本原理,给出了一个基于模拟电路的系统实现方案,并着重介绍了基于所完成的工程样机所做的频率响应、总谐波失真和指向性测试及相关实验分析,还讨论了进一步工作的发展方向.     

按指向性因数部分值确定基阵指向性指数

本文给出了一种按指向性因数的部分值经过严格数学处理求得实际基阵(real array)指向性指数的方法。特别指出复合阵的指向性指数并不是互相垂直的两个子阵的指向性指数的平均值。比较实例的理论计算和测试数据表明,这种处理方法是正确的和行之有效的。     

声阵列指向性函数计算

声阵列指向性函数在声探测系统中是非常重要的。本文以线阵列、平面阵列指向性函数计算为例,讨论了指向性函数的计算方法。     

换能器指向性的数字化测量

本文介绍了一种换能器指向性数字化测试系统,该测试系统在计算机控制下,可进行快速、正确的换能器指向性测量和数据处理.     

改善空气声换能器指向性研究

本文叙述了一种利用多元接收相干来改善空气声换能器指向性的方法。计算和实验表明,该方法能有效地提高空气声探测的指向性。     

基元振幅不一致性对圆柱阵指向性特性的影响

专门讨论了基元振幅不一致性对圆柱阵指向性特性的影响。圆柱阵母线上基元的不一致性对圆柱阵水平指向性毫无影响;圆柱阵垂直指向性主要取决于母线的指向性,因而能用线阵的布阵设计来预估圆柱阵垂直指向性特性。