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等效源近场声全息技术.
资料介绍
资料简介
这篇论文聚焦于近场声全息技术领域，提出了基于等效源法的新型近场声全息技术。文章首先对近场声全息技术的发展历程进行了回顾，介绍了多种现有方法，如空间Fourier变换法、边界元法、Helmholtz最小二乘法和分布源边界点法等，并分析了它们的优缺点。随后，详细阐述了基于等效源法的近场声全息技术的理论模型，包括等效源建立的思想、权重系数的重构、误差敏感性分析及重构权重系数的修正方法等。此外，还针对多源声场和半自由声场的处理问题进行了研究，并给出了相应的解决方案。最后，通过实验研究验证了所提出方法的可行性和准确性。
核心内容
理论推导 ：以 Kirchhoff-Helmholtz 积分等式为基础，推导了基于等效源法的近场声全息技术的理论模型，通过在声源内部分布一系列等效源，确定各等效源在声场中的权重关系来预测整个声场，避免了对振动边界进行离散，是一种 “无点无元” 的全息变换方法。
误差分析与修正 ：分析了重建过程中测量误差对权重系数重构的影响，提出了奇异值截断滤波方法和 Tikhonov 正则化方法对重构结果进行修正，以稳定重建过程，抑制测量误差的影响。
多源声场与半自由声场处理 ：对于多源声场，通过合并处理各振源内部等效源与全息面上声压之间的传递矩阵，实现对整个声场以及各个振源辐射声场的预测；对于半自由声场，将其视为多源声场的特例，考虑反射界面的阻抗效应，通过构造组合传递矩阵来进行声场重建和预测。
实验验证 ：以步步高家庭影院用组合扬声器系列后置环绕音箱为实验对象，进行了半消声室实验。实验测量了全息面上的声压幅值和相位信息，采用 Tikhonov 正则化方法对权重系数进行修正后，预测了声源表面的法向振速和声压幅值分布，并与实际测量结果比较，验证了方法的有效性和准确性。同时，还对近场和远场的声压幅值分布进行了预测，结果与实际测量值吻合良好。
研究意义
该论文提出的基于等效源法的近场声全息技术具有原理简单易懂、计算量小、准确度高等优点，能有效解决传统近场声全息技术中存在的问题，为噪声源识别和声场可视化问题的研究提供了一种新的有效方法，对于推动近场声全息技术在实际工程中的应用具有重要意义。
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