[發明專利]一種瞬態聲場重建方法

無效

• 申請號: 201010592379.1
• 申請日: 2010-12-16
• 公開（公告）號: CN102121847A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 畢傳興;張小正;張永斌;徐亮
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種瞬態聲場重建方法，其特征是：

在被測聲場中設置全息面H，在全息面上均勻分布M個測量點；采用M個傳聲器同步測量全息面H上M個測量點的聲壓信號，獲得各測量點的時域聲壓；在聲源面S內設置虛源面S^*，在虛源面S^*上分布N個時域等效源；

采用線性插值函數對各測量點的時域聲壓進行插值處理，建立任意時刻全息面H上M個測量點的時域聲壓與M個時域等效源之間的傳遞關系；從初始時刻開始依次獲得對應時刻時域等效源的源強；

根據獲得的各時刻時域等效源的源強以及時域等效源與任意場點之間的傳遞關系，重建任意場點的時域聲壓。

2.根據權利要求1所述的瞬態聲場重建方法，其特征是按如下步驟進行：

步驟a、測量全息面H上的時域聲壓

在由聲源面S輻射的被測聲場中，布置有全息面H；在全息面H上均勻分布M個測點；采用M個傳聲器同步測量全息面H上各測點處的時域聲壓；所述被測聲場為瞬態聲場、穩態聲場或非穩態聲場；

步驟b、在聲源面S內設置虛源面S^*，在所述虛源面S^*上分布N個時域等效源；所述時域等效源的個數不大于對應全息面H上分布的測點數；所述時域等效源為標準點源、面源或體源；

步驟c、采用線性插值函數對各測點的時域聲壓進行插值處理，建立任意時刻全息面H上M個測點的時域聲壓與時域等效源之間的傳遞關系：

PHi=ΦH1(τmni)Q1+ΦH2(τmni)Q2+ΦHj(τmni)Qj+···+ΦHi(τmni)Qi,]]>其中

PHi=p1(ti)p2(ti)···pM(ti)T,]]>

ΦHj(τmni)=Φj(τ12i)R12Φj(τ12i)R12···Φj(τ1Ni)R1NΦj(τ22i)R22Φj(τ22i)R22···Φj(τ2Ni)R2N············Φj(τM2i)RM2Φj(τM2i)RM2···Φj(τMNi)RMN,]]>

Qj=q1jq2j···qNjT,]]>

τmni=ti-Rmn/c;]]>τ^t＝t_i-R_min/c；j＝1，2，…i；

上標T表示矩陣的轉置；下標H表示全息面；

上標i表示第i個時間步階，i＝1，2，…I，I為總采樣點數；

Q^j為t_j時刻等效源源強列向量；

p_m(t_i)為t_i時刻第m個測點處的時域聲壓；

為線性插值函數；

R_mn為第m個測點與第n個等效源點之間的距離；

R_min為測點與等效源點之間的距離的最小值；

為虛源面上t_j時刻第n個等效源點處時域等效源的源強；

c為聲音傳播速度；

步驟d、從t₁時刻開始依次獲得對應時刻時域等效源的源強

當i＝1時，PH1=ΦH1(τmn1)Q1;]]>

由于和均為已知量，因此可得：其中：為的廣義逆矩陣；

當i＝2時，PH2=ΦH1(τmn2)Q1+ΦH2(τmn2)Q2;]]>

其中和均為已知量，Q¹已求得，因此可得

Q2=(ΦH2(τmn2))+(PH2-ΦH1(τmn2)Q1);]]>

根據依次獲得的等效源源強，可獲得t_i時刻等效源源強列向量為：

Qj=[ΦHj(τmnj)]+[PHj-ΦH1(τmnj)Q1-ΦH2(τmnj)Q2-···-ΦHj-1(τmnij)Qj-1];]]>

步驟e、根據獲得的各時刻時域等效源的源強以及時域等效源與任意場點之間的傳遞關系，重建任意場點的時域聲壓；

根據步驟d獲得各個時刻的等效源源強，得任意t_i時刻任意場點f處時域聲壓為：

pf(ti)=Φf1(τfni)Q1+Φf2(τfni)Q2+···+Φfj(τfni)Qj+···+Φf1(τfni)Q1,]]>其中：

τfni=ti-Rfn/c.]]>