一种声场分离方法

摘要

一种声场分离方法，其特征是在被测声场中设置测量面S₁和与其平行、且相隔距离为δh的辅助测量面S₂；测量两个面上的声压；设置虚源面S₁^*和S₂^*，在虚源面上分布等效源；建立等效源与两测量面上声压之间的传递关系；根据该传递关系实现测量面上由两侧声源辐射声压的分离。本发明所采用的测量面可以是任意形状，包括平面、柱面或球面；本发明采用等效源法来作为声场分离算法，计算稳定性好、计算精度高、实施简单，可以广泛用于内部声场或噪声环境下的近场声全息测量、材料反射系数的测量，散射声场的分离等。

主权项

1、一种声场分离方法，其特征是按如下步骤进行：a、测量两个面上的声压信息在由声源1和声源2构成的被测声场中，位于声源1与声源2之间有测量面S1，在测量面S1与声源2之间设置一与测量面S1平行、且相隔距离为δh的辅助测量面S2；在两测量面上分别分布有测量网格点，相邻网格点之间的距离小于半个波长；测量两个测量面上各网格点处的声压幅值和相位信息获得两测量面上的声压；所述被测声场为稳态声场；b、在测量面S1与声源1之间设定虚源面S1*，在辅助测量面S2与声源2之间设定虚源面S2*，并在两虚源面上分别分布有等效源，等效源的个数不大于对应测量面网络点数；所述等效源为标准点源、面源或体源；c、建立等效源与所述两测量面上声压之间的传递关系$P_{S1}^1={\left(P_{S_1}^1\right)}^{*}{W}_1$ $P_{S_2}^1={\left(P_{S_2}^1\right)}^{*}{W}_1$ $P_{S_2}^2={\left(P_{S_2}^2\right)}^{*}{W}_2$ $P_{S_1}^2={\left(P_{S_1}^2\right)}^{*}{W}_2,$ 其中pS11为声源1在测量面S1上所辐射的声压、pS12为声源2在测量面S1上所辐射的声压、pS21为声源1在辅助测量面S2上所辐射的声压、pS22为声源2在辅助测量面S2上辐射的声压、W1为虚源面S1*上等效源权重矢量、W2为虚源面S2*上等效源权重矢量、(pS11)*为虚源面S1*上等效源与测量面S1上声压之间的传递矩阵、(pS21)*为虚源面S1*上等效源与测量面S2上声压之间的传递矩阵、(pS22)*为虚源面S2*上等效源与测量面S2上声压之间的传递矩阵、(pS12)*为虚源面S2*上等效源与测量面S1上声压之间的传递矩阵；d、分离两测量面上由两侧声源辐射的声压根据步骤c所建立的传递关系，联合求解获得两测量面上由声源1和声源2分别辐射的声压：$P_{S_1}^1={(I-G_1{G}_2)}^{+}(P_{S_1}-G_1{P}_{S_2})$ $P_{S_2}^2={(I-G_1{G}_2)}^{+}(P_{S_2}-G_2{P}_{S_1})$ $P_{S_1}^2=P_{S_1}-P_{S_1}^1$ $P_{S_2}^1=P_{S_1}-P_{S_2}^2$ 其中PS1为测量面S1上测得的声压、pS2测量面S2上测得的声压，$G_1={\left(P_{S_1}^2\right)}^{*}{\left[{\left(P_{S_2}^2\right)}^{*}\right]}^{+},$ $G_2={\left(P_{S_2}^1\right)}^{*}{\left[{\left(P_{S_1}^1\right)}^{*}\right]}^{+}.$