【技术实现步骤摘要】
一种半空间均匀流中声场重建方法
[0001]本专利技术属于噪声源识别方法领域，具体涉及一种半空间均匀流中声场的重建方法。
技术介绍
[0002]为了解决处于运动媒质中声场的重建和声源识别问题，例如针对声学风洞中的试验件、风机和风力发电机等情形，近年来发展出了流动媒质中近场声全息(Nearfield acoustic holography,NAH)。同时，流动媒质中NAH还适用于移动声源的识别及其声场重建，例如行驶的汽车和高铁等交通工具，此时只需要将声压测量阵列固定于声源上保持同步运动即可。因此，流动媒质中NAH是一种应用前景较为广阔的技术方法。然而，目前已开发的流动媒质中NAH均假设在没有反射面的自由空间。
[0003]但实际问题中存在很多半空间情形，例如汽车和高铁等声源都会受到地面反射的影响，半消声室里的声学风洞试验也会受到地面反射的影响，此时如果使用现有的流动媒质中NAH进行声场重建将会出现较大的误差。
[0004]实际上，在静态媒质中也存在半空间问题，且开发出了静态媒质中半空间NAH，用以解决地面反射等...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种半空间均匀流中声场重建方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1)：对半空间均匀流中声场重建问题进行等效处理：一方面将实际声源关于半空间中反射面对称镜像，将半空间声场重建问题转换为自由空间多源声场重建问题；另一方面，将实际均匀流关于半空间中反射面对称镜像，得到镜像均匀流，将镜像声源转换到与实际声源相同的流场环境；步骤2)：在实际声源和镜像声源处分别布置等效源，使用若干等效源来等效实际声源和镜像声源；在实际声源近场选定全息测量面；步骤3)：构建均匀流中多声源辐射声场数学模型；根据全息面声压计算出包含对流效应的所有等效源源强；步骤4)：提取出对应于实际声源的等效源源强，并确定重建面位置，利用提取出的等效源和自由空间均匀流中NAH进行声场重建，进而得到消除半空间影响且考虑了对流效应的实际声源所产生声场的重建结果。2.根据权利要求1所述的一种半空间均匀流中声场重建方法，其特征在于：所述的步骤1)包括以下步骤：步骤1.1)：将潜在的实际声源关于半空间中反射面对称镜像，得到镜像声源及其空间分布信息，将反射声视为镜像声源辐射产生，进而将半空间声场重建问题转换为自由空间多源声场重建问题；步骤1.2)：考虑到反射声也受到流动效应的影响，将实际均匀流关于半空间中反射面对称镜像，得到镜像均匀流，其流速大小和方向与实际均匀流相同，进而将反射声受到流动媒质的影响视为镜像声源受到流动媒质的影响。3.根据权利要求1所述的一种半空间均匀流中声场重建方法，其特征在于：所述的步骤2)包括以下步骤：步骤2.1)：根据等效源法的基本思想，即任意形状声源所辐射的声场可以由一系列具有不同源强的等效源所辐射声场的叠加来近似，在实际声源和镜像声源处分别布置等效源，使用若干等效源来等效实际声源和镜像声源，等效源布置方案按照常规的基于等效源法的NAH来进行；步骤2.2)：在实际声源近场选定全息测量面，对全息面进行等距网格划分，并确保全息面网格点数大于或等于实际声源和镜像声源对应等效源的数量之和，以保证等效源源强解的唯一性。4.根据权利要求1所述的一种半空间均匀流中声场重建方法，其特征在于：所述的步骤3)包括以下步骤：步骤3.1)：构建均匀流中多声源辐射声场的数学模型，获得全息声压与流动媒质中等效源源强的关系，具体过程如下：建立笛卡尔直角坐标系，假设半空间中反射面位于x
‑
o
‑
y平面，媒质沿着平行于反射面的正x方向流动，流动速度以马赫数M表示，则半空间均匀流中全息面上任一网格点r＝(x，y，z)处声压可视为对应于实际声源和镜像声源的等效源在自由空间均匀流中辐射声压的叠加，其表达式为：
式中，q(r
l
)表示实际声源的第l个等效源源强，q
m
(r
j
)为镜像声源的第j个等效源源强；L是对应于实际声源的等效源数量，J是对应于镜像声源的等效源数量，推荐取L＝J；g(r，r
l
)为实际声源的第l个等效源到场点r处的自由空间对流传递函数，其表达式为：其中，其中，g
m
技术研发人员：董必春，张润梅，胡园园，俞传阳，
申请(专利权)人：安徽建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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