声场重建论文-陈新宁

声场重建论文-陈新宁

导读:本文包含了声场重建论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:声学,反射声场,近场声全息,声场重建

声场重建论文文献综述

陈新宁[1](2019)在《基于近场声全息的目标反射声场重建方法研究》一文中研究指出准确分析目标表面反射声场信息对提高水下航行器等设备的声隐身性能具有重要意义。提出利用近场声全息技术对水下目标反射声场进行重构,可以得到反射体表面的反射声场分布信息。以一个胶囊状壳体为测量对象,进行仿真分析和实验测量。结果表明,利用近场声全息技术进行声场重构的误差可小于10%,验证基于近场声全息的目标反射场重建方法的可行性和有效性,可为进一步的工程实践提供参考。(本文来源于《中国测试》期刊2019年11期)

李豆,吴海军,余亮,蒋伟康[2](2019)在《噪声环境下基于双声压测量面的声场重建》一文中研究指出0引言传统的声全息方法适用于自由场环境[1],干扰源存在时该方法失效。为了实现非消声环境下的声场重建,各种声场分离方法被提出。其中基于等效源的声场分离方法研究得比较多,包括稳态[2]和非稳态[3]情况。基于边界元的声场分离方法[4]、基于统计最优的近场声全息方法[5]以及基于傅里叶变换的近场声全息方法[6]也都有研究。其原理都是通过双测量面实现辐射、散射和入射波的分离,然后基于边界阻抗条件实现辐射和散射声的分离,最后得(本文来源于《2019年全国声学大会论文集》期刊2019-09-21)

王海涛,曾向阳,雷烨,任树伟,杜博凯[3](2019)在《基于逆波动声场仿真的封闭空间全局声场重建》一文中研究指出0引言基于有限位置处的实测信号对小型封闭空间内的声场进行重建是声学研究中的热点问题,对于各类舱室内部的声环境预测、声品质设计、噪声源识别及噪声控制等工作具有重要的理论支撑作用。传统的声场重建方法包括近场声全息[1-2]、等效源法[3-4]、波函数分解法[5-6]等,这些方法理论上日益完善,也都在相应的适用场合得到有效应用,但是从效果上来说,这些方法大多仅能对测量麦克风附近的局部近场区域进行声场重建,当需重建区域扩大时,重建准确度会有明显降低。针对此问题,本文发展(本文来源于《2019年全国声学大会论文集》期刊2019-09-21)

刘袁[4](2019)在《基于稀疏采样的任意外形声源辐射声场重建与分离方法研究》一文中研究指出近场声全息(NAH)技术是一种先进的噪声源识别和声场可视化技术。该技术通过测量声源近场的声学量,可以重建出声源表面和叁维空间声场中的所有声学量。常规NAH技术要求全息面采样点之间的间距必须满足采样定理,否则会产生空间混迭,导致空间分辨率的降低。要想提高NAH的空间分辨率,就要减小采样间距,这意味着需要增加采样点数。此时,当使用快照法测量时,需要大型的传感器阵列,会导致高额的经济成本;当使用小型的传感器阵列利用扫描法测量时,会导致极大的工作成本。针对NAH中存在的测量效率问题,本文将信号的稀疏表示理论和稀疏正则化应用到NAH中。首先通过边界元法(BEM)构建声源表面振速的声辐射模态,并以此为稀疏基,提出了基于稀疏采样的IBEM(S-IBEM)。随后,考虑到IBEM计算效率较低的问题,引入了计算效率更高的基于稀疏采样的等效源法(S-ESM),并结合加权迭代算法提高了在低频和低信噪比情况下S-ESM重建的等效源源强的空间分辨率。针对S-ESM对空间连续型声源效果较差的问题,构建了等效源源强的声辐射模态,提出了基于稀疏采样和声辐射模态的等效源法(SM-ESM);同时,基于S-ESM和SM-ESM的源强稀疏基,构建了源强的冗余字典,提出了基于稀疏采样和冗余字典的等效源法(SD-ESM),确保了不同类型声源情况下的重建精度。此外,还考虑了全息面另一侧存在干扰声源的情况,提出了基于稀疏采样和等效源法的声场分离技术,确保了在双全息面采样点数均减少的情况下仍然能取得较高的分离精度。具体研究内容如下:第一章回顾了NAH技术的背景和研究现状并分析了目前NAH技术存在的空间分辨率、采样效率和测量成本问题;介绍了信号的稀疏表示理论以及稀疏正则化在NAH中的应用并探讨了这些应用中仍然存在的问题;在此基础上确定了本文的主要研究内容。第二章通过BEM构建了声源表面振速的声辐射模态,并以此作为声源表面振速的稀疏基,将稀疏正则化应用到IBEM中,提出了S-IBEM。通过数值仿真和实验验证,表明在采样点数减少的情况下,该方法可以保证声源表面振速的高精度重建。第叁章首先分析了S-ESM的性能和应用范围,随后将加权迭代算法引入到S-ESM中,提出了SI-ESM,并进一步对SI-ESM进行拓展,实现了声源的叁维高分辨率定位。最后通过数值仿真和实验验证了所提出的SI-ESM对于提高源强分辨率的有效性。第四章针对S-ESM仅对空间稀疏型声源适用的问题,构建了等效源源强的声辐射模态,并提出了SM-ESM,从而实现了连续型声源的声场重建;同时,基于S-ESM和SM-ESM的稀疏基,构建了等效源源强的冗余字典,并提出了SD-ESM。通过数值仿真和实验对所提方法的有效性进行了分析和验证,表明在采样点数减少的情况下,SM-ESM可以保证空间连续型声源的声场重建精度,而SD-ESM对不同类型声源均能保证较高的声场重建精度第五章进一步考虑了测量面另一侧存在干扰声源的情况,将信号的稀疏表示理论和稀疏正则化应用到基于等效源法的声场分离技术中。根据所选等效源源强的稀疏基的不同,分别提出了基于S-ESM、SM-ESM和SD-ESM的声场分离技术。通过数值仿真和实验对几种声场分离技术的性能和适用范围进行了分析。第六章对本文的研究工作进行了总结,并提出了后续有待研究和解决的问题。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-04-01)

廖祥凝,郑四发,王宇,彭博[5](2018)在《调控明区声场重建性能和暗区声能量的综合控制方法》一文中研究指出采用扬声器阵列的空间局部声场重建是指控制扬声器阵列输入的幅值和相位,使得目标声场聚焦于特定区域(明区)内,同时降低其他区域(暗区)的声能量。为满足车内乘客对独立视听环境需求的不断提高,研究车内局部声场重建。考虑到扬声器有驱动功率限制和传递函数存在测量误差,提出一种调控明区声场重建性能与暗区声能量平衡的鲁棒性控制方法(PSR-RC,Personal Sound Reproduction with Robust Control),采用路径跟踪法获得不同频率下的最佳权重因子。仿真结果与实车测试性能显示,PSR-RC算法保证明区重建声场性能的基础上,通过最小化暗区能量,获得了较好的明暗区声能量对比度。仿真与实车试验结果保持了较好的一致性,控制点区域的控制效果与非控制点区域的控制效果也保持了较好的一致性,验证了PSR-RC算法的正确性和可靠性。(本文来源于《声学学报》期刊2018年05期)

周思同,何琳,帅长庚,杨家轩,张世轲[6](2018)在《基于远场线阵的大型结构体声场重建技术研究》一文中研究指出针对大型结构声场重建中需要大面积的测点布放的难题,首先,根据波迭加方法的声全息技术,结合声振耦合软件virtual.lab重建了圆柱壳模型在单频激励作用下的空间声场;然后,通过仿真分析了阵元数、空间位置、等效源形状等因素对重建精度的影响;最后,将波迭加法的计算结果与理论值进行了对比,二者结果一致,由此证明了基于水平线阵的大型结构体声场重建技术的可行性,而且其计算效率高、精度满足工程应用要求。(本文来源于《海军工程大学学报》期刊2018年04期)

王金山[7](2018)在《基于听音者声场扰动特性的虚拟声像重建方法研究》一文中研究指出随着多媒体影视技术的快速发展,叁维音频已在电影、游戏、音乐等领域得到了初步应用。叁维音频系统能够重建位于空间任意位置的虚拟声像,营造空间中任何方位的声音场景,实现真正意义上具有沉浸感、真实感的叁维音效。对虚拟声像叁维空间位置的准确估计和重建是实现逼真的叁维空间感知体验的关键。现有的使用较少扬声器进行虚拟声像重建的方法主要是幅度平移方法VBAP,该方法基于简单的几何模型,通过矢量合成来重建虚拟声像,所需扬声器数目相对较少(如NHK 22.2声道系统)。但这类方法简单地将听音者当做一个几何点,未考虑听音者在声场中的双耳听觉特性对声场带来的扰动,导致听音者主观感知到的虚拟声像空间位置与该方法重建出的虚拟声像空间位置存在较大偏差。针对上述问题,本文以CIPICHRTF数据库为研究基础,分析听音者对声场的扰动特性,提出了基于听音者声场扰动特性的虚拟声像重建模型,并进行了相关实验验证。(1)本文首先阐述了 VBAP重建虚拟声像的基本原理,并分析了 VBAP方法的局限性。然后,给出了基于听音者声场扰动特性的虚拟声像重建算法,基于多扬声器合成的双耳信号与单声源双耳信号能量一致性约束,构建了多扬声器合成虚拟声像的重建模型。根据重建模型计算频域子带调制参数,并计算得到虚拟声像的双耳信号,最后进行了主客观实验验证。客观实验验证表明本文方法相比于VBAP方法,重建的虚拟声像的双耳信号与真实单声源双耳信号的谱距离更为接近,总体平均谱距离减小了 16.21%。主观听音测试CMOS均值得分提升约为0.58分,表明本文方法提高了虚拟声像重建的准确度。(2)子带划分数目的增多带来了调制参数数据量的增加。为了探究在哪种子带划分方式下更为高效,基于人耳听觉感知特性,本文选择了4种不同的子带划分方式,计算扬声器信号的频域调制参数,依据调制参数重建虚拟声像得到双耳信号,并进行了相关实验验证。实验验证表明,随着子带划分数目的增加,主观测试CMOS均值得分逐渐增加,并趋于平缓,调制参数的数据量随之显着增加。在32子带划分方式下,CMOS均值得分约为0.60,本文方法在保证重建虚拟声像准确度提高的同时,能够有效的减少频域调制系数的数据量。(本文来源于《武汉大学》期刊2018-05-01)

张洋[8](2018)在《非稳态声场预测与重建的时域边界元法及其非稳定性研究》一文中研究指出边界元法是继有限元法之后发展起来的一种精确高效的数值分析方法。相比于有限元法,边界元法只需要在分析域的边界上划分网格,因此具有单元个数少和数据准备简单等优点,此外其自动满足无限远处声辐射条件的特性使其在计算声辐射问题上相比有限元法具有较大优势。边界元法按照分析域可以分为频域边界元法和时域边界元法。频域边界元法从20世纪60年代开始被应用于声辐射问题的研究中,伴随着其在弹性力学、弹性动力学及结构力学等方向的发展,其在声学领域也逐渐得到广泛的应用。然而频域边界元法只适合分析单频或者窄频信号,即稳态问题,而对于非稳态问题通常需要采用时域边界元法。时域边界元法早在1962年就被用来研究时域声散射问题。随着计算机技术的发展,许多研究者发现时域边界元法在计算一定时间后会出现非稳定性问题,这个问题也成为制约时域边界元法广泛应用的关键问题。本文基于目前时域边界元法的发展,进一步深入研究其非稳定性机理,并详细分析了时域插值函数对其稳定性的影响,进而给出选取更加合适的时域插值函数的建议。为进一步发展时域边界元法在工程上的应用,本文提出了Burton-Miller型半空间时域边界元法,并将其应用于轮胎噪声喇叭放大效应的研究且取得了较好的结果。在深入研究时域边界元法后,本文将其与非稳态近场声全息技术结合,提出了逆时域边界元法,实现了任意形状声源非稳态声场的重建,并通过仿真和实验证明了该理论的正确性。考虑到时域非稳定性对计算结果有较大影响,本文基于特征值分析理论提出了非稳定性判定及控制方法,并基于此方法分别研究了时域边界元法和逆时域边界元法的非稳定性问题。本文的具体研究内容如下。第一章简单介绍了本文的研究背景和频域边界元法的研究现状,详细分析了时域边界元法的发展现状与目前仍然存在的问题,回顾了非稳态近场声全息技术的发展。在对现有方法深入了解的基础上,针对现有方法的不足确定本文的研究目标。第二章详细介绍了时域边界元法的基础理论,根据基础理论编写了时域边界元法的计算程序,并通过数值仿真验证了程序的正确性。另外深入分析了时域边界元法的非稳定性问题,详细讨论了不同种类和阶次的时域插值函数对非稳定性的影响,并分析了不同时域边界积分方程的稳定性,最终得到选取较好的时域插值函数和积分方程的一般性结论,从而进一步提高了时域边界元法的稳定性。第叁章提出了Burton-Miller型半空间时域边界元法,并用其预测轮胎噪声喇叭放大效应。文中详细推导了Burton-Miller型半空间时域边界元法的公式,给出了时域超奇异积分的详细处理方法。通过数值仿真验证了本文所提方法的正确性,并利用该方法研究了轮胎噪声喇叭放大效应,在得到较好结果的同时提高了喇叭放大效应的预测效率。第四章针对非稳态近场声全息方法的不足,提出了基于时域边界元法的任意形状声源非稳态声场重建方法,即逆时域边界元法。通过数值仿真验证了所提方法的正确性以及对任意形状声源的适应性,并通过实验进一步验证了所提方法的正确性。第五章以特征值分析理论为基础,提出了时域非稳定性判定及控制方法。文中首先介绍了基于特征值分析的稳定性判定方法,给出稳定性判定准则,然后分别讨论了时域边界元法和逆时域边界元法的非稳定性控制方法。通过数值仿真验证了非稳定性判定准则的正确性,并采用时域平均方法进一步控制逆时域边界元法的非稳定性,同时还揭示了截断奇异值及时域平均方法控制非稳定性的机理。第六章对本文研究的内容进行总结,并简单讨论了本文尚未涉及的问题,提出了后续有待开展的研究方向。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2018-04-01)

周思同,何琳,帅长庚,杨家轩[9](2018)在《基于简正波和波迭加法的水下非自由声场重建技术仿真研究》一文中研究指出为了解决大型结构体声场重建过程中需要大面积的测点布放难题,提出一种可利用水平直线阵进行声场重建的计算方法。该方法通过结构体表面振速确定直线和圆形虚拟源分布,然后利用波迭加法进行声场重建。在此基础上,通过插值迭代法提高少测点条件下的重建精度。提出基于简正波原理的波迭加技术,修正了浅海信道中能量分布的不均匀性对重建结果影响。从虚拟源形状、收发距离、信号频率、水深等方面分析了声场重建性能。理论及仿真结果表明,提出的声场重建方法在非自由场环境下简单有效,联合虚拟源分布对复杂结构体的适应性较强,为今后水下复杂结构体的声场重建工程应用提供了参考和依据。(本文来源于《兵工学报》期刊2018年02期)

赵报川[10](2017)在《基于统计最优近场声全息的声场重建方法研究》一文中研究指出近场声全息技术是一种高效的噪声源识别、定位及声场可视化技术。该技术由于在目标声源近场进行测量,可以记录到声源辐射中的倏逝波成分,使其重建结果不受瑞利判据的限制,从而大大提高了声场重建分辨率。统计最优近场声全息作为近场声全息技术中的一个重要分支,在大尺寸声源全息重建等方面有其独特的优势。本文在简要介绍近场声全息技术的发展概况和研究现状及存在问题的基础上,主要针对统计最优近场声全息算法在声场重建中存在的一些问题进行了研究和改进。对于常规的统计最优柱面近场声全息和统计最优球面近场声全息中的全息测量面通常要求与目标声源共形的局限性,将基于平面测量的方案引入其中,通过数值仿真验证了该方案的有效性和准确性。同时,该部分也将为全文奠定理论物理基础。针对常规统计最优近场声全息在半自由声场空间多源声场重建过程中重建过程中所需波函数项数多,重建精度不理想的问题,提出了一种基于平面测量的改进统计最优近场声全息算法。与常规算法往往选用单一的波函数来计算声场传递矩阵不同,改进算法通过根据声源的特点选取合适的波函数组合(如单元平面波、单元柱面波和单元球面波)来计算重建过程中的声场传递矩阵,进而重建出目标声源的声场。通过数值仿真验证了该方法的准确性和有效性,并与常规算法进行了详细的对比分析。从总体上看,改进算法与常规算法相比显着提高了重建精度,在不同频率下的相对误差波动较小,鲁棒性更强,且随着频率的增大相对误差有逐渐减小的趋势;此外,不同的波函数组合,重建结果的相对误差差异很大,当选取的波函数与声源共形且数量一致时重建效果较好;最后,重点分析了重建距离对重建结果的影响。对于非自由空间声场重建,则详细介绍了一种基于双层测量的统计最优近场声全息声场分离技术。采用这种声场分离技术,可以对全息测量面两侧均有声源时的声场进行重建研究。通过以上研究,初步建立了一个较为完整的统计最优近场声全息理论体系。(本文来源于《西南科技大学》期刊2017-05-25)

声场重建论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

0引言传统的声全息方法适用于自由场环境[1],干扰源存在时该方法失效。为了实现非消声环境下的声场重建,各种声场分离方法被提出。其中基于等效源的声场分离方法研究得比较多,包括稳态[2]和非稳态[3]情况。基于边界元的声场分离方法[4]、基于统计最优的近场声全息方法[5]以及基于傅里叶变换的近场声全息方法[6]也都有研究。其原理都是通过双测量面实现辐射、散射和入射波的分离,然后基于边界阻抗条件实现辐射和散射声的分离,最后得

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

声场重建论文参考文献

[1].陈新宁.基于近场声全息的目标反射声场重建方法研究[J].中国测试.2019

[2].李豆,吴海军,余亮,蒋伟康.噪声环境下基于双声压测量面的声场重建[C].2019年全国声学大会论文集.2019

[3].王海涛,曾向阳,雷烨,任树伟,杜博凯.基于逆波动声场仿真的封闭空间全局声场重建[C].2019年全国声学大会论文集.2019

[4].刘袁.基于稀疏采样的任意外形声源辐射声场重建与分离方法研究[D].合肥工业大学.2019

[5].廖祥凝,郑四发,王宇,彭博.调控明区声场重建性能和暗区声能量的综合控制方法[J].声学学报.2018

[6].周思同,何琳,帅长庚,杨家轩,张世轲.基于远场线阵的大型结构体声场重建技术研究[J].海军工程大学学报.2018

[7].王金山.基于听音者声场扰动特性的虚拟声像重建方法研究[D].武汉大学.2018

[8].张洋.非稳态声场预测与重建的时域边界元法及其非稳定性研究[D].合肥工业大学.2018

[9].周思同,何琳,帅长庚,杨家轩.基于简正波和波迭加法的水下非自由声场重建技术仿真研究[J].兵工学报.2018

[10].赵报川.基于统计最优近场声全息的声场重建方法研究[D].西南科技大学.2017

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