近场声全息扫描仪的制作和验证

发布时间：2021-08-03 16:41

　　以基于格林函数的近场声全息理论为基础,用模块化结构设计方法组合40路硅咪采集模块、步进电机扫描模块和单片机控制存储模块,制作了近场声全息扫描仪.编写Matlab程序,正向和逆向重构空间不同位置处声波的声压和相位分布.测量单声源的复声压分布,声场全息重构符合实验测量结果. 

【文章来源】：物理实验. 2020,40(10)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

近场声全息中声源面、重构面、测量面和预测面的位置示意图

采用方便团队协作和调试的模块化设计仪器，如图2所示，分为数据采集、机械扫描、控制和存储以及供电部分4个模块．硅咪及硅咪电路如图3所示．图3 硅咪及硅咪电路

图2 近场声全息仪器功能模块组成设计图实验中所用硅咪探测器的灵敏度为（22.00±0.75)dB，编码方式采用脉冲密度调制（Pulsedenisty modulationn,PDM）信号，实验中采样率设置为1.75 MHz．即采样间隔为0.57μs，对单个点进行20 000个采样总耗时11.5ms，可以覆盖所用声源的5个周期，方便对声音波形进行更好的相位与幅值计算．由于硅咪采用三角积分调制（也作Σ-Δ调制）[5]，其量化位数仅有1位，量化噪声很大，因此需要用极高的过采样率来减小所关心频带内的噪声．在对模拟信号采样进行恢复时，仅需将数字信号通过低通滤波器后便可将原模拟信号进行恢复．

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于不同格林函数的噪声源定位方法研究[J]. 姬庆,程锦房,肖大为.  压电与声光. 2017(03)
[2]传播波与倏逝波对全息重建影响的研究[J]. 邓江华,刘献栋,单颖春.  声学技术. 2009(05)
[3]Σ-Δ模拟/数字转换器综述[J]. 张媛媛,姜岩峰.  微电子学. 2006(04)
[4]统计最优平面近场声全息原理与声场分离技术[J]. 李卫兵,陈剑,于飞,毕传兴,陈心昭.  物理学报. 2005(03)
[5]Nyquist采样频率下的频谱失真与采样定理[J]. 韩峰,李义军.  内蒙古工业大学学报(自然科学版). 2002(04)

博士论文
[1]基于格林函数的近场声全息技术[D]. 马佳男.哈尔滨工程大学 2012

硕士论文
[1]格林函数在平面近场声全息技术中的应用研究[D]. 马佳男.哈尔滨工程大学 2010



本文编号：3319964