非规则结构表面多声源近场声全息方法.pdf

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1、第３８卷第５期仪器仪表学报Ｖｏｌ３８Ｎｏ５２０１７年５月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＭａｙ．２０１７非规则结构表面多声源近场声全息方法１１，２宋玉来，胡红生（１．嘉兴学院机电工程学院嘉兴３１４００１；２．嘉兴嘉嘉汽车零部件制造有限公司嘉兴３１４００５）摘要：为了提高非规则结构表面多声源声场的全息精度，提出基于目标深度识别与球面波叠加逼近的非规则表面多声源近场声全息方法。该方法使用声源空间深度识别理论，确定结构体上各声源的空间位置，在各声源处分别使用球面波的叠加描述空间声场分布，然后结合现有单原点球面波叠加近场

2、声全息法重构声场。为了验证方法的可行性，首先使用所述方法和现有单原点球面波叠加声全息法，分别对径向脉动球与横向振动球组成的不同声场进行全息重构。结果表明，当声源集聚分布时，所述方法与现有方法均能有效全息重构声压分布，重构误差在５％以下；当声源离散分布时，现有方法失效，所述方法能够较准确地给出重构面的声压分布，主要频段内的全息重构误差小于２０％。进一步的对比实验表明，在全息重构多扬声器非规则空间分布声场时，使用所述全息方法的重构误差平均下降１４．０８％，显著提升了多声源非规则空间分布声场的全息精度。关键词：多声源声场；球面波叠加；声源深度识别；近场声全息中图分

3、类号：ＴＨ７０１文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：１４０．２０Ｎｅａｒｆｉｅｌｄａｃｏｕｓｔｉｃｈｏｌｏｇｒａｐｈｙｆｏｒｍｕｌｔｉｐｌｅｓｏｕｎｄｓｏｕｒｃｅｓｏｎｉｒｒｅｇｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｕｒｆａｃｅ１１，２ＳｏｎｇＹｕｌａｉ，ＨｕＨｏｎｇｓｈｅｎｇ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｘｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｘｉｎｇ３１４００１，Ｃｈｉｎａ；２．ＪｉａｘｉｎｇＪｉａｊｉａＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅｐａｒｔｓＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ，Ｊｉａｘｉｎｇ３１４００

4、５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｈｏｌｏｇｒａｐｈｙａｃｃｕｒａｃｙｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅｓｏｕｒｃｅｓｏｎｉｒｒｅｇｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｕｒｆａｃｅ，ａＮｅａｒｆｉｅｌｄＡｃｏｕｓｔｉｃＨｏｌｏｇｒａｐｈｙｆｏｒｍｕｌｔｉｐｌｅｓｏｕｒｃｅｓｏｎｉｒｒｅｇｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｕｒｆａｃｅｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｓｐｈｅｒｉｃａｌｈａｒｍｏｎｉｃｗａｖｅｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｓｏｕｎｄｓｏｕｒｃｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｏｕｎｄｓｏｕｒｃｅ

5、ｓａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｓｏｕｎｄｓｏｕｒｃｅｄｅｐｔｈｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｔｈｅ３Ｄｓｏｕｎｄｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｂｙｓｐｈｅｒｉｃａｌｈａｒｍｏｎｉｃｗａｖｅｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｕｎｄｓｏｕｒｃｅｓｌｏｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｎｔｈｅｓｏｕｎｄｆｉｅｌｄｓａｒｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｂｙｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｔｈｅｏｒｙｏｆｓｐｈｅｒｉｃａｌｈａｒｍｏｎｉｃｗａｖｅｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎｆｒｏｍｔｈｅｓａｍ

6、ｅｐｏｉｎｔ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙｉｓｖａｌｉｄａｔｅｄａｎｄｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆａｃｏｕｓｔｉｃｆｉｅｌｄｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓｅｘａｍｉｎｅｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙｉｎｔｈｅｃｒｏｗｄｅｄｓｏｕｎｄｆｉｅｌｄａｎｄｔｈｅｄｉｓｃｒｅｔｅｓｏｕｎｄｆｉｅｌｄ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｉｔｉｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗｈｉｃｈｄｅｐｉｃｔｓｏｕｎｄｆｉｅｌｄｗｉｔｈｓｐｈｅｒｉｃａｌｗａｖｅｓｆｒｏｍｏｎｅｌｏｃａｌｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｏｒｉｇｉｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎ

7、ｔｈｅｓｏｕｎｄｓｏｕｒｃｅｓａｒｅｃｒｏｗｄｅｄｔｏｇｅｔｈｅｒ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｏｕｎｄｆｉｅｌｄｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｂｙｔｈｅｔｗｏｍｅｔｈｏｄｓａｒｅａｌｌｓａｔｉｓｆｉｅｄａｎｄｔｈｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｅｒｒｏｒｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ５％．Ｗｈｅｎｔｈｅｓｏｕｎｄｓｏｕｒｃｅｓａｒｅｄｉｓｃｒｅｔｅ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｉｓｆａｉｌｅｄ，ｂｕｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｃａｎｇｅｎｅｒａｔｅｓｏｕｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐｒｅｃｉｓｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｒｅｃｏ

8、ｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｅｒｒｏｒｉｓａｌｍｏｓｔｌｅｓ