[發明專利]航空噪聲聲場復現方法

在審

• 申請號: 202010022001.1
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111220267A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 宋步云;陳灝;唐宇倩
• 申請（專利權）人: 上海索辰信息科技有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種航空噪聲聲場復現方法，其包括以下步驟：S1、通過傳聲器陣列采集航空噪聲的目標聲場的聲壓矩陣P；S2、通過揚聲器對目標聲場進行采樣，根據對應的電聲傳遞關系，得出電聲傳遞函數矩陣H；S3、把最大曲率對應的嶺參數引入到求解中以獲得揚聲器驅動信號矩陣E的估計值S4、通過驅動揚聲器發聲以達到三維聲場復現效果。本發明非常有利于通過程序自動選取嶺參數，通過把最大曲率引入嶺參數求解中，可以有效地求解病態方程，從而使得能夠精確地復現出目標聲場。

技術領域

本發明涉及航空噪聲分析技術領域，特別是涉及一種航空噪聲聲場復現 方法。

背景技術

聲場復現中，聲場復現的傳遞函數模型描述了從揚聲器到重現區域響應 點之間的正向傳遞關系。對于聲場重現而言，其目標是在區域重現目標聲場， 即P_M×1＝[p₁，p₂，L，p_M]^T已知，求解揚聲器電信號輸入E_L×1＝[e₁，e₂，L，e_L]^T，這是一 個逆問題，其表達式為：但在實際應用中，由于測量的誤 差等因素，矩陣H會存在嚴重的病態性，無法進行簡單的求解，因此需要有 相應的約束條件及相應的數值方法來求解。

聲場復現中，傳統的傳遞函數模型在求解驅動信號的過程中，電聲傳遞 函數矩陣H和目標聲場采樣向量P均通過實驗測量計算得到，實驗過程中聲 壓信號都是通過傳聲器測量得到，而傳聲器是一種對溫度、濕度等環境因素 敏感的傳感器，因此實驗測量過程中不可避免地會存在測量誤差。同時，在 信號處理的過程中，也會存在一定的計算誤差。這會導致求解矩陣的病態性， 使求解結果出現嚴重的偏差，從而導致復現出的聲場相對于采樣的目標聲場 出現很大的偏差。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題和不足，提供一種航空噪聲聲場復現方 法。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：

本發明提供一種航空噪聲聲場復現方法，其特點在于，其包括以下步驟：

S1、通過傳聲器陣列采集航空噪聲的目標聲場的聲壓矩陣P；

S2、通過揚聲器對目標聲場進行采樣，根據對應的電聲傳遞關系，得出 電聲傳遞函數矩陣H；

S3、設定P＝HE+Δ (1)

其中，E為揚聲器驅動信號矩陣，△為擾動量，式(1)的最小二乘解為 E＝(H^TH)^-1H^TP；

為了解決病態問題，通過下式

其中，α為嶺參數，為穩態泛函，為E的估計值；

將和都看作是α的函數，選擇不同的α值來計算 和的值，然后對比與即：

以η/2為橫坐標、ξ/2為縱坐標形成一條曲線，由曲率公式可得

式(3)中，ξ′、η′、ξ″、η″分別表示ξ、η的一階導數和二階導數，最大 曲率κ_max所對應的α值即為合適的嶺參數。

對式(2)進行求導，以得到嶺估計的解為

式(4)中，I為單位矩陣；

S4、通過驅動揚聲器發聲以達到三維聲場復現效果。

在符合本領域常識的基礎上，上述各優選條件，可任意組合，即得本發 明各較佳實例。