基于近场声全息的重建算法分析与研究
2021-11-30郭世旭王月兵郑慧峰徐遨璇
陈 璐, 郭世旭, 王月兵, 郑慧峰, 徐遨璇
(中国计量大学 计量测试工程学院, 浙江 杭州 310018)
1 引 言
近场声全息(near-field acoustical holography,NAH)是声学研究中的一种极其重要的声场推算方法,由Williams提出并根据空间声场变换进行大量实验应用[1~3]。近场声全息技术在噪声源定位、声场重构及可视化方面有重要应用。通过在辐射体的近场区域内测量声场数据重建和预测整个三维空间的声学特性,从而识别和定位声源,获得声源的声辐射特性,达到判断噪声来源进行声源控制的目的。目前工程中基于近场声全息的噪声分析识别算法主要包括空间声场变换声全息(spatial transformation of sound field,STSF),统计最优声全息(statistically optimized NAH,SONAH),等效源法声全息(equivalent source model,ESM)等算法。在算法的选择和应用上,需要根据实际需求以及应用场合进行选取。
在技术研究方面,首先兴起的是STSF,Arteaga通过对全息声场数据进行线性预测边界填充外推法,使STSF算法可在较小孔径下仍具有理想的重建精度[4]。姬庆对比了不同格林函数对声场重建的影响[5]。Jiang等通过结合正交球面波叠加法和数据扩展法来改进算法,提高声场重构的精度[6]。郭世旭结合二维平面声压构建技术提出了高效率的声场测量方法[7]。由于重建非稳态声场的需求,基于等效源的近场声全息算法受到重视,Pereira在球型阵列的等效源法中引入权矩阵对函数进行迭代求解,达到了提高低频近场重建精度的目的[8]。王成利用等效源算法对高频换能器声场进行有效分析[9]。陶文俊提出了一种用压缩感知将声强信息转为稀疏信号的方法,进而优化该算法[10]。……
