基于统计最优近场声全息的声场重建方法研究
[Abstract]:Near-field acoustic holography is an efficient technique for identifying, locating and visualizing noise sources. This technique can record evanescent wave components in sound source radiation by measuring near field of target sound source, so that the reconstruction results are not limited by Rayleigh criterion, thus greatly improving the resolution of sound field reconstruction. As an important branch of near-field acoustic holography, statistical optimal near-field acoustic holography has its unique advantages in large scale acoustic source holographic reconstruction. On the basis of a brief introduction of the development of near-field acoustic holography, the present research situation and existing problems, this paper mainly studies and improves some problems in acoustic field reconstruction based on the statistical optimal near-field acoustic holography algorithm. For the limitation of the conventional statistical optimal cylindrical near-field acoustic holography and the statistical optimal spherical near-field acoustic holography, the holographic measurement plane is usually conformal with the target sound source. The validity and accuracy of the scheme are verified by numerical simulation. At the same time, this part will also lay the theoretical physics foundation for the full text. Aiming at the problem that conventional statistical optimal near-field acoustic holography needs more terms of wave function and the reconstruction accuracy is not ideal in the process of multi-source acoustic field reconstruction in semi-free acoustic field, An improved statistical optimal near-field acoustic holography algorithm based on plane measurement is proposed. Different from the conventional algorithm, a single wave function is often used to calculate the sound field transfer matrix. The improved algorithm selects the appropriate combination of wave functions according to the characteristics of the sound source (such as element plane wave). Element cylindrical wave and element spherical wave) are used to calculate the sound field transfer matrix in the reconstruction process, and then to reconstruct the sound field of the target sound source. The accuracy and effectiveness of the method are verified by numerical simulation, and compared with the conventional algorithm in detail. On the whole, compared with the conventional algorithm, the improved algorithm improves the reconstruction accuracy significantly. The relative error fluctuates less, the robustness is stronger, and the relative error decreases gradually with the increase of the frequency. With different combination of wave functions, the relative error of reconstruction results is very different. When the selected wave functions are conformal and the number of sound sources is the same, the reconstruction effect is better. Finally, the influence of reconstruction distance on the reconstruction results is analyzed. For non-free space acoustic field reconstruction, a statistical optimal near-field acoustic holographic acoustic field separation technique based on double-layer measurement is introduced in detail. By using this technique, the sound field can be reconstructed when there are sound sources on both sides of the holographic measurement plane. Based on the above research, a relatively complete theoretical system of statistical optimal near-field acoustic holography is established.
【学位授予单位】:西南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TB53
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,本文编号:2178117
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