国产自产21区,亚洲97,免费毛片网,国产啪视频,青青青国产在线观看,国产毛片一区二区三区精品

Patch近場(chǎng)聲全息-聲品質(zhì)客觀參量三維分布可視化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于Patch近場(chǎng)聲全息技術(shù)的聲品質(zhì)客觀參量三維可視化方法：在大型結(jié)構(gòu)聲源輻射形成的存在來波和去波的聲場(chǎng)中，利用小型麥克風(fēng)陣列對(duì)大型復(fù)雜聲源表面進(jìn)行多次掃描測(cè)量，由本發(fā)明公開的Patch近場(chǎng)聲全息-聲品質(zhì)耦合矩陣計(jì)算模型，得到聲學(xué)量和聲品質(zhì)客觀參量在整個(gè)空間聲場(chǎng)中的分布信息，實(shí)現(xiàn)了聲學(xué)物理量和聲品質(zhì)客觀參量三維分布可視化。
【專利說明】 Patch近場(chǎng)聲全息-聲品質(zhì)客觀參量三維分布可視化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)噪聲源識(shí)別定位技術(shù)與聲品質(zhì)評(píng)價(jià)，更具體的說是基于Patch近場(chǎng)聲全息理論的聲品質(zhì)客觀參量三維分布可視化方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]近場(chǎng)聲全息方法NAH(Near - field Acoustic Holography)是利用靠近聲源的全息測(cè)量面獲得的聲學(xué)近場(chǎng)信息，通過各種數(shù)學(xué)變換重構(gòu)出三維空間內(nèi)的聲場(chǎng)物理信息(聲壓、振速等)的方法。NAH方法通過近場(chǎng)測(cè)量捕捉到聲場(chǎng)中的倏逝波，得到物體的振動(dòng)細(xì)節(jié)，理論上可以獲得不受波長(zhǎng)X限制的高分辨率，極大地提高了聲源識(shí)別定位的精度。目前，NAH方法已被廣泛地應(yīng)用于聲源的識(shí)別和定位中，尤其適用于低頻聲源的特性判別、聲散射測(cè)量和結(jié)構(gòu)振動(dòng)引起的聲輻射測(cè)量等場(chǎng)合。但是，常規(guī)近場(chǎng)聲全息方法要求麥克風(fēng)陣列測(cè)量孔徑至少是聲源面積的兩倍以上。因此，如果要測(cè)量與分析大尺寸以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)聲源，就需要配置大量的麥克風(fēng)，使得測(cè)量所需的設(shè)備價(jià)格昂貴。例如對(duì)0.4X0.6m2大小的板聲源在40dB信噪比條件下采用傅立葉變換近場(chǎng)聲全息算法重構(gòu)輻射聲場(chǎng)，若要獲得0.05m分辨率，需要采用882個(gè)麥克風(fēng)來測(cè)量，這在工程實(shí)際測(cè)量中基本無法實(shí)現(xiàn)，麥克風(fēng)數(shù)量限制了近場(chǎng)聲全息方法在大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)聲源測(cè)量等場(chǎng)合的推廣應(yīng)用。
[0003]而Patch近場(chǎng)聲全息算法很好的克服這一問題。它通過將大尺寸及復(fù)雜結(jié)構(gòu)聲源分解為多個(gè)局部聲源，采用同一麥克風(fēng)陣列對(duì)各個(gè)局部聲源依次進(jìn)行掃描測(cè)量，通過Patch聲全息孔徑合成算法重構(gòu)得到整個(gè)聲源的聲學(xué)量的空間分布，突破了常規(guī)近場(chǎng)聲全息對(duì)于全息測(cè)量孔徑的限制。
[0004]另一方面，研究人員發(fā)現(xiàn)噪聲對(duì)于人的影響不僅與聲壓級(jí)有關(guān)，還與聲音自身頻率的組成、人耳聽覺系統(tǒng)的物理特性以及人的心理特性有關(guān)。相同聲壓級(jí)的兩種聲音由于各自頻率組成的不同，會(huì)導(dǎo)致在人心理感覺上響度的巨大差異。因此需要引入能夠反映人對(duì)聲音主觀感受的量-聲品質(zhì)，作為對(duì)噪聲評(píng)價(jià)的參考。Blauet給出的聲品質(zhì)定義為:“聲品質(zhì)”是指人通過人耳對(duì)聲音事件的聽覺感知，在主觀上做出喜好判斷的過程。而聲品質(zhì)好壞的描述可由一系列反應(yīng)了噪聲對(duì)人主觀情緒上影響程度的指標(biāo)(如尖銳度、粗糙度、響度等)來表示。
[0005]綜上所述，使用近場(chǎng)聲全息方法來計(jì)算分析噪聲能給出聲壓、聲強(qiáng)等聲學(xué)量的空間分布，但是近場(chǎng)聲全息方法的分析過程沒有把人的主觀感受考慮在內(nèi)，計(jì)算結(jié)果沒有給出響度、尖銳度等聲品質(zhì)客觀參量的空間分布結(jié)果，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)人主觀聽覺感受影響最大聲源位置的定位。而現(xiàn)有聲品質(zhì)分析方法都是針對(duì)若干個(gè)麥克風(fēng)測(cè)得的聲場(chǎng)信息進(jìn)行計(jì)算、分析和評(píng)價(jià)，使用現(xiàn)有的聲品質(zhì)分析方法只能得到該空間局部測(cè)試點(diǎn)位置的聲品質(zhì)客觀參量信息，不能作為整個(gè)空間聲品質(zhì)好壞的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，反映不了人的主觀聽覺感受與噪聲源空間分布之間的相互關(guān)系，無法獲得對(duì)人主觀聽覺感受影響最大的聲源位置信息。
[0006]課題組先前研發(fā)的基于球面近場(chǎng)聲全息方法的聲品質(zhì)三維分布可視化方法(申請(qǐng)?zhí)?201310261258.2)主要用于封閉空間聲場(chǎng)(如汽車車廂內(nèi)部)等聲源的初步識(shí)別定位。在相同傳聲器數(shù)量和相同聲場(chǎng)條件下，球面近場(chǎng)聲全息方法的聲源定位精度沒有Patch聲全息方法的精度高。同時(shí)Patch聲全息也不能用于狹小封閉空間內(nèi)部的噪聲源定位,兩種方法的聲場(chǎng)重構(gòu)的物理模型和數(shù)學(xué)公式均不同，是應(yīng)用于不同類型聲場(chǎng)測(cè)量分析的不同方法。
[0007]因此,本發(fā)明提出一種基于Patch近場(chǎng)聲全息和聲品質(zhì)聯(lián)合(Patch Near - fieldAcoustic Holography - Sound Quality, Patch NAH - SQ)分析方法。該方法突破了常規(guī)近場(chǎng)聲全息對(duì)于全息測(cè)量孔徑的限制，能夠?qū)崿F(xiàn)大尺寸以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)聲源的聲品質(zhì)客觀參量的空間分布可視化，揭示了主觀聽覺感受與大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)噪聲源分布之間的相互關(guān)系，并高精度定位出了與人聽覺感受最為密切的噪聲源所在的位置。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0008]本發(fā)明要克服聲全息陣列測(cè)量孔徑的限制，實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)聲源的測(cè)量分析與定位，以及單獨(dú)使用聲品質(zhì)客觀參量計(jì)算評(píng)價(jià)聲場(chǎng)時(shí)不能給出整個(gè)空間中的聲品質(zhì)客觀參量分布信息，以及單獨(dú)采用近場(chǎng)聲全息方法分析空間聲場(chǎng)分布時(shí)沒有考慮人的主觀聽覺因素的缺陷，實(shí)現(xiàn)根據(jù)人的主觀聽覺感受識(shí)別定位噪聲源的目的。
[0009]本發(fā)明提出一種基于Patch近場(chǎng)聲全息方法的聲品質(zhì)客觀參量的三維分布可視化方法，其計(jì)算結(jié)果實(shí)現(xiàn)了整個(gè)大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)聲源表面及其輻射聲場(chǎng)內(nèi)中低頻噪聲的可視化，提供了聲品質(zhì)客觀參量的三維分布信息，并給出影響人主觀聽覺感受最大的噪聲源位置信息，從而為大型結(jié)構(gòu)的減振降噪提供最直接的指導(dǎo)。
[0010]本發(fā)明所述的基于Patch近場(chǎng)聲全息方法的聲品質(zhì)客觀參量的三維可視化方法按如下步驟進(jìn)行:
[0011]1.采用同一個(gè)小 尺寸高密度傳聲器陣列對(duì)大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)聲源進(jìn)行多次近場(chǎng)掃描測(cè)量，獲得整個(gè)聲源面的近場(chǎng)聲信號(hào)信息。在每次測(cè)量的同時(shí)，記錄參考點(diǎn)位置信號(hào)，作為每次測(cè)量參考點(diǎn)信號(hào)。
[0012]2.根據(jù)I測(cè)量到的近場(chǎng)聲信號(hào)信息，首先通過與參考麥克風(fēng)信號(hào)進(jìn)行互相干計(jì)算，獲得所有測(cè)量面同步的麥克風(fēng)復(fù)聲壓信號(hào)，然后采用Patch近場(chǎng)聲全息方法獲得聲場(chǎng)聲學(xué)量的三維空間分布信息(聲壓、粒子速度等)，計(jì)算結(jié)果以3D圖像的形式給出。
[0013]Patch近場(chǎng)聲全息方法定義不同測(cè)量面的聲壓用如下公式計(jì)算:
[0014]復(fù)聲壓相位:
【權(quán)利要求】
1.基于Patch近場(chǎng)聲全息方法的聲品質(zhì)客觀參量的三維可視化方法，包括以下幾個(gè)步驟: . 1)采用同一個(gè)小尺寸高密度傳聲器陣列對(duì)大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)聲源進(jìn)行多次近場(chǎng)掃描測(cè)量，獲得整個(gè)聲源面的近場(chǎng)聲信號(hào)信息。在每次測(cè)量的同時(shí)，記錄參考點(diǎn)位置信號(hào)，作為每次測(cè)量參考點(diǎn)信號(hào)。 .2)根據(jù)I)測(cè)量到的近場(chǎng)聲信號(hào)信息，首先通過與參考麥克風(fēng)信號(hào)進(jìn)行互相干計(jì)算，獲得所有測(cè)量面同步的麥克風(fēng)復(fù)聲壓信號(hào)，然后采用Patch近場(chǎng)聲全息方法獲得聲場(chǎng)聲學(xué)量的三維空間分布信息(聲壓、粒子速度等)，計(jì)算結(jié)果以3D圖像的形式給出。 Patch近場(chǎng)聲全息方法定義不同測(cè)量面的聲壓用如下公式計(jì)算: 復(fù)聲壓相位:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所示的方法，其特征在于，所述的基本采集裝置為可應(yīng)用于大型復(fù)雜聲源表面測(cè)量分析的小型平面或立體的麥克風(fēng)陣列。
【文檔編號(hào)】G01H17/00GK103616071SQ201310660619
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】金江明, 盧奐采, 袁芳, 陳恒 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)