基于聲學(xué)全息術(shù)的先進(jìn)噪聲測(cè)量系統(tǒng)
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時(shí)間：2013-08-02
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圖6：程序的GUI可以在被實(shí)時(shí)監(jiān)視的八個(gè)通道的每1/3倍頻段上
顯示SPL。高亮藍(lán)線(xiàn)代表頻段內(nèi)SPL上限和下限的告警電平。
在第一階段，KARI獲得145dB的總SPL就可以認(rèn)定被則多用途衛(wèi)星合格。第二階段的升級(jí)程序可以發(fā)揮152dB的全部性能。
本文小結(jié)
在所有這些案例中，許多用戶(hù)借用低成本和高度靈活的基于PC的儀器增加了通道數(shù)量和動(dòng)態(tài)分辨率，進(jìn)而提高了測(cè)量精度。靈活的模塊化儀器設(shè)備將繼續(xù)憑借強(qiáng)大的PC功能實(shí)現(xiàn)高精度的噪聲測(cè)量，并通過(guò)更小的封裝滿(mǎn)足更高取樣速率、更多通道數(shù)量、更寬動(dòng)態(tài)范圍以及分布式架構(gòu)要求。
聲全息常用算法
1) 常規(guī)聲全息
在常規(guī)聲全息中，因?yàn)槭艿阶陨韺?shí)用條件的限制，根據(jù)全息測(cè)量面重建的圖像受制于聲波的波長(zhǎng)。它只能記錄空間波數(shù)小于等于2π/λ的傳播波成分，而且其全息測(cè)量面只能正對(duì)從聲源出來(lái)的一個(gè)小立體角。因此，當(dāng)聲源輻射場(chǎng)具有方向性時(shí)，可能丟失聲源的重要信息。并且通過(guò)聲壓記錄得到的全息圖，只能用于重建聲壓場(chǎng)，而不能得到振速、聲強(qiáng)等物理量。
2) 遠(yuǎn)場(chǎng)聲全息
遠(yuǎn)場(chǎng)聲全息是通過(guò)測(cè)量離聲源較遠(yuǎn)(d>>λ)的聲壓場(chǎng)來(lái)重建表面聲壓及振速場(chǎng)，由此預(yù)報(bào)輻射源外任意一點(diǎn)的聲壓場(chǎng)、振速場(chǎng)和聲強(qiáng)矢量場(chǎng)，由于觀測(cè)點(diǎn)離聲源較遠(yuǎn)，記錄不到倏逝波成份，因此分辨率受波長(zhǎng)的限制，不適合于高分辨率的場(chǎng)合，但可以對(duì)火車(chē)或汽車(chē)等尺寸較大的物體進(jìn)行噪聲識(shí)別，楊殿閣等[13，14]利用遠(yuǎn)場(chǎng)聲全息方法對(duì)汽車(chē)噪聲的聲源識(shí)別進(jìn)行了較詳細(xì)地研究，全息面采用平面，本質(zhì)上仍是基于空間采樣進(jìn)行重建，傳感器的布置受精度要求限制，且通過(guò)掃描方式獲得全息數(shù)據(jù)，測(cè)量工作比較費(fèi)時(shí)，效率較低。
3) 近場(chǎng)聲全息(NAH)
近場(chǎng)聲全息是在緊靠被測(cè)聲源物理表面的測(cè)量面(dλ)記錄全息數(shù)據(jù)，然后通過(guò)變換技術(shù)重建三維空間聲壓場(chǎng)、振速場(chǎng)、聲強(qiáng)矢量場(chǎng)，并能預(yù)報(bào)遠(yuǎn)場(chǎng)指向性。由于是近場(chǎng)測(cè)量，所以除了記錄傳播波成分外，還能記錄空間頻率高于
且隨傳播距離按指數(shù)規(guī)律衰減的倏逝波成分。由于它含有振動(dòng)體細(xì)節(jié)信息，所以理論上可獲得不受波長(zhǎng)限制的高分辨率圖像，測(cè)量覆蓋了從聲源出來(lái)的一個(gè)大的方位角，有指向性的聲源能夠被不失信息地檢測(cè)出來(lái)。
比較上面三種聲全息技術(shù)，NAH實(shí)用面最廣，分辨率最高，可操作性最強(qiáng)，所以近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)NAH研究相當(dāng)活躍。下面介紹一下NAH的原理及常用算法。
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評(píng)論