一种动态声场可视化方法

摘要

本发明为了解决声波在介质中传播过程难于观察，不利于对传播过程进行研究的问题，而提供一种动态声场可视化方法，其通过获取每一时刻介质表面每个网格点的声波数据，建立对应于每个网格点的像素数据来获得每一时刻介质表面的声波图像，并按照时间顺序按帧播放所采集的声波图像从而实现动态声场的可视化。

主权项

一种动态声场可视化方法，其包括如下步骤：1）提供一对声波换能器（2，3），其中一个作为声波发射换能器（3），另外一个作为声波接受换能器（2）；2）将两个换能器耦合到介质材料表面（1），其中声波发射换能器（3）固定不动，声波接受换能器（2）则按照一定的路径移动；3）以网格的形式对介质材料的表面（1）进行划分；4）声波接受换能器（2）在介质表面上进行移动，当该声波接受换能器（2）每移动到一个网格的节点上时停止移动，让声波发射换能器（3）沿各个方向发射出一段声波短脉冲，其中部分声波经过换能器之间的介质直接到达接收端，声波能量受到介质内部结构的反射、散射造成声波的衰减，而另外一部分声波受到反射或多次反射也可以在一定时间内到达声波接收器；在发射换能器（3）发射声波的同时，接受换能器（2）也启动对声波的波形记录，经过一段时间后停止记录；5）停止记录后，继续移动声波接受换能器（2），在其到达新的网格节点后重复上述步骤4），直到扫描完整个材料的表面；接受换能器（2）在遍布介质表面的每一个网格节点后，将得到每一个节点在声波发射后一段时间内的波形；6）对网格节点和采集的波形记录进行数据处理，建立与介质表面对应的图像，其中每一个网格节点对应一个像素；取出每个网格点的相同时刻的幅值，通过声波幅值与像素值的一一对应关系得到该时刻对应的图像；以及7）依照步骤6）获取每个时刻的图像，并按照时间顺序将这些图像逐帧播放，可视化整个波形的传播过程。