一种基于相位平均的旋转声源高分辨率定位方法

提出了一种基于相位平均的旋转声源高分辨率定位方法,并给出了相位平均技术所适用的条件。为解决多普勒效应导致的旋转模糊,将旋转声信号划分成足够多个时间序列切片,在每一切片内,微小位移的旋转声源可近似等效为静止声源进行定位。其优势在于,避免了去多普勒效应的插值运算,从而保留了时域波形的相位连续性。为提高定位分辨率,运用卷积模型改造基于波束形成的能量传播模型,利用解卷积算法消除定位模糊和提高定位精度。其优势在于,卷积模型中的点扩散函数(PSF)能够建立起阵列测量与声源旋转的联系,由此通过PSF来表征麦克风阵列定位性能、分析频率对定位分辨率的影响。通过仿真信号、旋转单极子试验、风扇试验验证了方法的有效性和鲁棒性。     

声强传感器特性对扫描声强法确定声源声功率的影响

文中以典型的矩形测量面方波扫描路径为例 ,分析了扫描声强法测量声源声功率时双传声器互谱声强传感器的有限差分近似误差、近场效应误差、相位不匹配误差与声源频率、测量面离声源的距离以及声强传感器两传声器间的间隔之间的关系。结果表明根据声源频率合理地选取参数可以减小声强传感器所带来的误差 ,从而为保证扫描声强法测量声源声功率测量准确度提供了依据。     

利用声压有效值信息进行白噪声声源识别

研究提出利用声信号有效值进行内积运算识别白噪声声源的方法,用传声器阵列测得声压信号有效值组成声压有效值向量,与虚拟点声源声压有效值向量做内积,搜索内积模的最大值,根据柯西施瓦兹不等式确定声源位置.建立相应的识别步骤,对白噪声声源进行仿真识别,分析测量误差与测量距离对识别效果的影响,通过增大传声器布置间距改善测量距离较远...     

基于圆/柱度仪的回转体两点尺寸测量方法研究

提出了一种基于圆/柱度仪的回转体两点尺寸测量的方法。建立了基于标准圆柱直径的圆/柱度仪径向尺寸测量系统误差模型;以最小二乘圆圆心为坐标原点和最小二乘圆圆心与第一个采样点的连线为x轴向,建立新的坐标系。通过坐标平移和旋转,将原坐标系中各采样点的坐标转换到新的坐标系中的坐标,并将其转换成相应的极坐标值;基于这些极坐标值,建立其三次样条插值方程,并由其确定圆柱体的两点尺寸。给出了回转体两点尺寸测量与评定的流程,用所编制的程序对在圆柱度仪上提取的圆柱体要素的轮廓进行了两点尺寸评定与统计分析。该研究将为符合GB/T 24637.3定义的回转体两点尺寸提供一种可行的测量方法。     

A／B拾音制式中时间差：对立体声重放声像定位的影响

A／B制式的拾音机理A／B拾音机制式是最早使用的立体声录音方法。由于用A／B制式录制的音乐有“温暖”感，自然感和深度感。尤其是录制古典音乐更显出它的这一优越性。近几年来，特别是在欧洲，A／B制式深受人们的青睐。如图1所示，图中，l1：为声源到一只立体声传声器的距离；l2：声源到另只立体声传声器的距离；Δl为声源到两只传感器的距离差；Δt为声源到两只传声器的时间差；ΔL为声源到两只传声器的强度差；S为声源；d为声源距两传声器延长线的距离；r为声源距两传声器连线中点的距离；θ为声源入射角度；a为立体声传声器间距。其…     

基于移动麦克风阵列的稳态声源识别

基于波束形成的麦克风阵列声源识别技术存在识别低频声源分辨率低、识别高频声源易产生空间混叠的问题,影响了声源识别的准确性。对于稳态声源,本文提出两种麦克风阵列移动方法,即改变麦克风阵列中心位置、调整测量距离来提高低频声源识别分辨率,和采用旋转麦克风阵列进行多次测量的方法来抑制高频声源识别中的空间混叠,从而达到使用较少麦克风提高声源识别性能的目的,并通过仿真和实验验证了此方法的有效性。     

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。     

一种新的三维矢量声强测量方法

在双传声器互谱声强测量方法的基础上,提出了一种4传声器三维声强矢量测量方法,并且针对实际测量系统存在的误差,给出了一种简单实用的标定方法。以单极子声源为例,对该方法在不同频率情况下的理论误差进行了仿真分析,结果表明：在5—2000Hz频率范围内,测量所得x、y、z3个方向的声强误差均不超过1．5dB。与传统测量方法相比,该方法有如下优点：所用探头结构简单,只需4个传声器,可以节约成本;可用于瞬态声强的测量;在规定的频率范围内具有较高的精度。     

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。     

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。     

基于传声器阵列的汽车鸣笛声定位算法及实现

针对违章鸣笛车辆的锁定问题,本文提出了一种基于传声器阵列空间搜索法的三维空间声源定位算法。设计计算机仿真实验,分析并确定了阵列的传声器个数。通过广义互相关方法估计传声器阵列中任意两个传声器的相对时延,然后结合估计得到的时延,采用基于5传声器阵列的空间搜索法计算得到声源空间位置。为验证算法的可行性,实际构建三维空间的点声源定位系统,进行实车定位实验。实验结果表明提出的算法可以有效地定位汽车鸣笛声。     

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。     

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。     

使用双测量面法分离相干声源

当空间存在多个相干声源时,现有的声全息方法不能有效地识别在测量面同一侧任意位置的相干声源中的单个声源所产生的声压。为了解决该问题,提出旋转测量面方法,使任意位置的相干声源分别到测量面的距离不相等,同时在相干声源的两侧测量。再结合双面声全息技术,基于二维傅里叶变换,分离出单个声源在全息面的声压。通过对两组不同频率和不同距离的相干声源进行数值仿真和分析,验证了该方法的正确性和有效性。     

列车轴承故障声音信号单通道去相关分离矫正EI北大核心CSCD

道旁声学监测信号具有多声源、陡畸变和强噪声的特点,这给基于声音信号的列车轴承故障诊断带来阻碍。针对道旁声学监测系统(track-side acoustic detection system,TADS)轮轨接触噪声干扰和多普勒畸变问题,提出了一种单通道去相关声源分离矫正方法(single channel de-correlation blind source separation-time-domain interpolation resampling,SCDBSS-TIR)。采用单个麦克风正对轮对轴承采集含噪单通道观测信号,利用奇异谱分析转换为双通道观测信号;利用多个时延相关矩阵特征值分解进行声源分离;利用时域插值拟合矫正法进行多普勒畸变矫正。采用单麦克风-双声源圆周运动模型开展仿真和试验验证,仿真和试验表明,在多普勒效应影响下,所提方法的分离效果优于经典的正定盲源分离法,同时对带内噪声的消除效果良好,所提方法有望在TADS中得到应用。     

运用内积相关性结合迭代相减识别两点声源

提出运用内积相关性识别两点声源的新方法,通过在声源面上构造虚拟声源,计算虚拟声源在传声器阵列上的声压,构造虚拟声源的声压向量,将其归一化,与传声器实际测得的声压信号作内积运算,通过优化算法搜索内积模的极值,当内积模达到最大值时,根据内积相关性原理,识别出目标声源的位置。当声源间距离较近时,声源识别精度受到声源间的干扰影响,引入迭代循环算法降低声源相互干扰的影响,以传声器测量面上剩余的声压作为判断循环终止的条件。计算结果表明,利用内积相关性结合迭代循环相减算法能有效识别出两点声源。     

彩色超声诊断仪多普勒血流测量方法及不确定度分析

彩色多普勒超声诊断仪属于强检项目,本文简述了多普勒效应的原理及其在超声诊断领域的应用,阐述了彩色多普勒超声诊断仪超声源多普勒血液流速、多普勒血液探测深度以及多普勒血液血流方向识别能力的测量,并对彩色多普勒超声诊断仪超声源多普勒血液流速进行了不确定分析。     

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。     

声目标定位中多普勒效应修正的必要性研究

声目标定位时,如果其处于运动状态则需对接收到的声信号消除多普勒效应,再进行定位计算,导致定位算法运算量大、效率低.但部分情况下声目标的运动速度较低,多普勒效应对最终结果的影响可以忽略,当定位精度要求不高时可以不需要消除多普勒效应直接进行定位计算.本文首先介绍了解多普勒效应和声目标定位算法,通过Matlab数值仿真详细分析了声目标在不同运动状态下、未消除多普勒效应时的定位结果,得出声源定位中多普勒效应修正的必要性及降低多普勒效应影响的措施.     

时选窗技术在传声器自由场互易校准中的运用

实验室标准传声器的自由场互易校准是复现声压量值的一种基本方法,在测量过程中需要测试系统具有很高的信噪比.在空气声自由场声压基准装置中采用了步进正弦信号扫描和时间延迟谱技术测量传声器转移阻抗复频率响应,并采用IFFT得到脉冲响应,通过时域窗口消除反射,有效提高了信噪比,在体积较小的消声箱内完成了互易校准.