石梓玉;向宇;陆静;张阳;

• 1:广西科技大学机械与交通工程学院
• 2:广西汽车零部件与整车技术重点实验室(广西科技大学)

摘要(Abstract)：

基于传统等效源法的近场声全息中通常使用单极子或偶极子作为等效源进行声场重构计算,但由于这两种等效源只能辐射无指向性或弱指向性声波场,因此容易导致系统矩阵病态,严重影响声场重构结果的稳定性.本文提出了一种可以改善近场声全息中系统矩阵病态性的新思路,即采用可辐射强指向性声场的等效源替换传统等效源以使得系统矩阵呈现主对角占优的良态形式,从而降低其条件数,提高重构稳定性.文中利用偶极子构造了一系列可辐射较强指向性声场的等效源——射线等效源,并采用平面全息面对其进行了重构仿真.计算结果表明:用射线等效源替换传统等效源后不仅可以正确计算平面声全息问题,且降低了系统矩阵条件数,提高了重构精度.

关键词(KeyWords)： 等效源法;声全息;声场重构;射线等效源

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(51775121;51665006)资助

作者(Author): 石梓玉;向宇;陆静;张阳;

Email:

DOI:

参考文献(References)：

• [1] KOOPMANN G H,SONG L,FAHNLINE J B. A method for computing acoustic fields based on the principle of wave superposition[J]. Journal of the Acoustical Society of America,1989,86(6):2433-2438.
• [2] WILLIAMS E G,MAYNARD J D,SKUDRZYK E. Sound source reconstructions using a microphone array[J]. Journal of the Acoustical Society of America,1998,68(1):340-344.
• [3] CUNEFARE K A,KOOPMANN G,BROD K. A boundary element method for acoustic radiation valid for all wavenumbers[J]. Journal of the Acoustical Society of America,1989,85(1):39-48.
• [4] IH J G,KIM B K. On the use of the BEM-based NAH for the vibro-acoustic source imaging on the nonregular exterior surfaces[J]. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,1998,421(4):3277–3285.
• [5] IH J G,KIM B. On the reconstruction of the vibro-acoustic field over the surface enclosing an interior space using the boundary element method[J]. Journal of the Acoustical Society of America,1996,100(5):3003-3016.
• [6] JEANS R,MATHEWS I C. The wave superposition method as a robust technique for computing acoustic fields[J]. The Journal of the Acoustical Society of America,1992,92(2):1156-1166.
• [7]于飞,陈剑,李卫兵,等.一种稳健的全波数声场重构技术[J].中国科学E辑:工程科学材料科学,2004,34(9):1069-1080.
• [8]向宇,黄玉盈.基于复数矢径的波叠加法解声辐射问题[J].固体力学学报,2004,25(1):35-41.
• [9]夏雪宝,向阳.基于附加源波叠加法的声辐射计算研究[J].振动与冲击,2015,34(1):104-109,144.
• [10]何伟,向宇,李晓妮,等.基于多球域波叠加法的Patch近场声全息[J].广西工学院学报,2013,24(1):33-37.
• [11]王玉江,向宇,李晓妮,等.基于多球域波叠加法的PNAH的虚源配置研究[J].沈阳理工大学学报,2014,33(6):54-59.
• [12]王玉江,向宇,李晓妮.多球形虚拟源强PNAH声场重建精度的影响因素分析[J].广西工学院学报,2013,24(4):21-26.
• [13]杨殿阁,李兵,王子腾,等.运动声源识别的动态波叠加方法研究[J].物理学报,2012,61(5):295-304.
• [14]李岩,王亚芳,蔡畅,等.基于等效源法对移动声源辐射声场的重建与识别研究[J].通信技术,2017,50(10):2218-2222.
• [15] SONG L,KOOPMANN G H,FAHNLINE J B. Numerical errors associated with the method of superposition for computing acoustic fields[J]. Journal of the Acoustical Society of America,1991,89(6):2625-2633.
• [16]李加庆,陈进,杨超,等.波叠加声场重构精度的影响因素分析[J].物理学报,2008,57(7):4258-4264.
• [17]张海澜.理论声学[M].北京:高等教育出版社,2007.
• [18] CHIEN C C,RAJIYAH H,ATLURI S N. An effective method for solving the hypersingular integral equations in 3-D acoustics[J]. Journalof the Acoustical Society of America,1998,88(2):918-937.

文章评论(Comment)：