可识别声源深度的三维声聚焦波束形成方法.pdf

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1、第26卷第2期传感技术学报V01．26No．2CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb．20132013年2月SoundSourceDepthIdentifiableThree-DimensionalFocusedBeamformingDINGHao，1iChunxiao，JING]iangming，MEIDongting，LUHuancai，CHAIGuozhong(KeyLaboratoryofE&M，MinistryofEducation&ZhejiangProvince，ZhefiangUniversityof

2、Technology，Hangzhou310014，China)Abstract：Previouslybeamformingalgorithmwithplanarmicrophonearrayisweakondetectingthedistancebetweensoundsourceandthearray．Inordertosolvethisproblem，thispaperpresentsanacousticholographyimagemethoddependedonvirtualmobileplanetolocateandtoidentifythe

3、sourcein3D．Themethodisbasedonbeamformingal-gorithmwiththeassumptionofsphericalwave．Inthismethod，thesoundfieldisreconstructedOiltheplanesinthedifferentdistancealongdepthdirection(Zdirection)．ThemaximumresponseofsoundfieldOileveryplaneistrackedtolocatethesourceonthezdirection．andth

4、enthesourcewillbelocatedonandYdirection．Themethodisprovedtheoreticallynotonlybythesimulationunderthesoundfieldofamonopoleormulti—monopole，butalsobytheexperimentintheanechoicroom．Bothsimulationandexperimentresultsindicatethismethodisavailableonlocatingandidentifyingsoundsourcein3D

5、．Howeveritstillcan’trecognizethesoundsourcelocatedinfrontoftheplanararrayorbehind，duetothelimitationofthe2Dplanararray．Keywords：acousticfocusedbeamforming；planarmicrophonearray；soundsourcelocalizationandidentificationin3D；sphericalwaveEEACC：7230；7320Qdoi：10．3969／j．issn．1004-1699．

6、2013．02．007可识别声源深度的三维声聚焦波束形成方法术丁浩，李春晓，金江明，梅东挺，卢奂采，柴国钟(浙江丁业大学机械工程学院，特种装备制造与先进加工技术教育部／浙江省重点实验室，杭州310014)摘要：当前平面传声器阵列结合波束形成方法进行声源识别定位时，存在不能确定声源相对全息测量阵列距离的问题，提出了可识别声源深度的三维声聚焦波束形成方法。基于球面波声场模型和波束形成方法，在不同深度的平面上进行声聚焦，首先根据聚焦面上波束形成功率的最大点位置沿聚焦深度方向(即方向)的轨迹变化判断声源在方向的位置，再进一步确定声源在和，，方向的位置。为验证方法

7、的有效性，在点声源构成的声场中进行了仿真验证，并且在全消声室内进行了单声源及多声源识别定位的实验验证。仿真结果和实验结果一致表明：该方法能够实现基于平面阵列的三维空间中声源的识别定位。但由于受二维平面阵列所限，仍不能识别在其前后的声源的位置。关键词：聚焦波束形成；三维空间中声源的识别定位；平面阵列；球面波中图分类号：TB532文献标识码：A文章编号：1004-1699(2013)02-0175-07当前近场声全息(Near—filedAcoustic经广泛应用于汽车、航空、雷达、通信、电子对抗和声Holography，NAH)¨和波束形成是对声源在三维纳

8、等领域。空间中进行识别定位的主要声全息方法。NAH主如今人们对声源的关注已经不仅