声全息技术的研究现状与展望

简单地回顾了全息术的基本原理,全息术的应用范围及发展历史。对声全息技术进行了分类,并对各类声全息技术的特点进行了评述,就近场声全息技术(NAH)中常用的各类重建计算方法及适用范围、声全息数据的各类采集方法、特点及声全息成像的分辨率、各类声场全息图像的表达方法等问题的研究现状进行了详尽的分析,并重点分析了基于声压测量的近场声全息技术和基于声强测量的近场声全息技术(BAHIM)的研究现状,从而指出了这两种近场声全息技术有待进一步深入研究的问题,并对NAH及BAHIM技术发展前景进行了展望。

全息面上基于声强测量复声压重构的离散算法与仿真

阐述了近场声全息技术(NAH)的基本原理,对基于声强测量的全息平面上复声压重构的方法(BAHIM)进行了详细的推导与分析,并推导了BAHIM法在有限空间范围上的离散表达式,以及它与有限离散傅氏变换DFT之间的关系,为采用FFT方法实现全息平面上的复声压重构提供了依据。根据所推公式编写了MATLAB计算程序,并以点源为对象进行了仿真计算。仿真结果表明:利用所推的离散算法可得到准确的相位重构结果。

基于单全息面三维声强测量的声场分离技术

在测量全息面三维声强和均方声压的基础上,根据平面上二维切向有功声强与复声压相位间的关系来间接获取复声压的相位,结合测得的均方声压,得到全息复声压;根据全息面上微粒法向振速的叠加原理和波数域的 Euler公式,推导出基于单全息面三维声强测量的声场分离公式,将全息面两侧声源各自在全息面上产生的声压分离开来。在全息面两侧均有声源的情况下,实现噪声源的识别与定位,克服了近场声全息(NAH)和基于声强测量的宽带声全息(BAHIM)的应用局限性。数值仿真的结果证明了该技术的可行性和有效性。

噪声源识别技术的进展

实现声源控制的前提是正确识别出主要噪声源。文章介绍了噪声源识别的各种方法。简要论述了传统的分析方法和基于信号处理技术的一般识别方法;对近年来出现的声强测量、声全息和波束形成技术的原理、特点、应用作了综述;最后简单介绍了合肥工业大学噪声振动工程研究所近几年来在这方面取得的成果。

基于声强测量的圆柱内部全息柱面复声压相位重构

本文把基于声强测量的全息相位重构原理应用到圆柱内部声场中,阐述了圆柱面相位重构原理,推导了相应的有限空间离散算法并计算了圆柱声腔内主要声模态。结果表明,重构相位和理论值有较好的吻合。最后,分析了重构频率、全息孔径及全息柱面与壳体的间距等重构参数对相位重构精度的影响。

基于声全息声强法的噪声检测研究

为了最大程度地减少摩托车噪声测试中存在的测试及数据处理误差问题,将近场声全息和声强检测法结合起来,能够在工况下进行噪声检测,有效屏蔽了环境噪声,使得噪声测量更加准确有效。

基于近场声全息的声强场可视化方法

传统噪声源识别主要基于频谱分析方法,无法准确反映声源位置和声场强度变化信息。针对大型水下结构体辐射声场的噪声源识别和辐射声能量监测的问题,提出一种基于声全息测量技术的辐射声强场可视化方法,计算声波在均匀介质中的声强矢量场,并采用体绘制和流线技术实现声场量的可视化,从而定位结构体主要辐射噪声源,直观地展示辐射声场的能量分布及耗散情况,描述声场能量传递方向与路径,为水下结构体辐射声场的监测与分析提供一种新的手段。

近场声全息隔声测量技术重建参数的选取

近场声全息技术在装配式建筑及构件隔声的现场测量中具有广泛应用前景,为了降低全息测量的复杂度和提高声场重建的准确度,文中首先以点声源为例,采用数值仿真和实验验证的方法,对隔声测量精度随参数的变化规律开展了研究;然后,探讨了参数的优选范围;最后,通过实例来验证文中选取的重建参数对隔声测量的有效性。结果表明:仿真值与实验值基本一致,隔声测量精度随重建距离和采样间距的增加而逐渐降低,随全息面孔径边长的增加而逐渐升高;重建距离和采样间距的取值不宜超出最高频率对应的半波长,全息面孔径边长的取值宜为构件尺寸的1.5倍,此条件下精度提升幅度最大;通过对重建参数的优选,不仅能降低隔声测量的复杂度、提高测量效率,而且可以得到较好的隔声测量精度,提升了近场声全息隔声测量技术的工程实用性。

基于SONAH的旋转风轮声源识别实验研究

在风洞开口实验段,针对不同风速及不同叶尖速比,应用Brükel&Kjær公司60通道轮型声阵列及声信号采集系统对直径为1.4 m的S翼型风轮进行声场测试,并采用统计最优近场声全息(SONAH)技术进行旋转风轮低频噪声源识别及频域特征分析。实验结果表明:最大声强度是旋转叶片产生的基频噪声,其对应总声压级随风速增加呈函数f(x)=-0.0092x^(4)+0.297x^(3)-3.7403x^(2)+23.186x+49.274增加,随叶尖速比增加呈函数f(x)=0.4467x^(4)-10.273x^(3)+87.728x^(2)-328.75x+567.23增加;识别的噪声源最大能量中心集中于翼展位置约0.545 m,相对半径r/R=0.778处,且不随风速和尖速比的改变而改变。