近场声全息技术及其在噪声源识别中的应用

《近场声全息技术及其在噪声源识别中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、近场声全息技术及其在噪声源识别中的应用近场声全息技术及其在噪声源识别中的应用’．陈心昭毕传兴李卫兵(合肥工业大学噪声振动工程研究所，合肥，230009)摘要：本文回顾了令息术，声全息术到近场声全息技术的发展历程，阐明了近场声全息技术的国内外研究现状，介绍分析了现有的全息面复声压测量方法和声场空间变换算法及各种方法的优缺点；展示了近场声全息技术在噪声源识别中的效果；展望了近场声全．惑技术的研究前景，并指出了近场声全．缸技术中仍需解决的关键性问题．关键词：近场声全息；声源识剐；空间变换Abstract：Thedevelopingcourse

2、fmmtllehoIograPhytechIlique，吐1eacous廿cholo鲫phytechIliquet0menea币eldacoustich0109raphy(NAH)址曲niquearereViewed．Thecurrentstamsinresearch彻meNAHtechIliqueisdemons缸atcd，i．e．，theexistingsp撕al“彻sfbrmalg嘶山mandm∞surementmetllodsOfthecomplexpressuresonttlehologmmsurfaceaIldthcirad

3、V肌ta萨sanddisadvarItagesareinnDduced．Subsequendy，山eemcts0fNAHfbridentifyingnoi∞sourcesareshowed，血eresearchforeg∞undisprospected·aIldthecridcalproblerIIsneededtobesolVedin山eNAHtechlliqueareproposedKeywords：near丘eldacoustictL0logmphy；sourceidentifica虹oⅡ；spatial饷ns‰1．全息术概述全息

4、术(即全息照相术)的概念最初是由著名物理学家D．Gabor⋯在解决电子显微镜的球面相差问题时提出的，他试图通过记录物体的电子衍射图样来重建物体的图像，并取得成功。随后，在1965年E．N．ki血和J．Up删eks也]对Gabor提出的全息术进行了重要的改进，他们让两束相干涉的辐射波的平均传播方向不共线，从而解决了Gabor全息术中存在的孪生像问题，并提出了蹦th-u静anlieks全息术。全息照相术的图像记录方式和显示方式与常规的照相术不同，全息照相术是记录一个由稳定的参考光和经被测物体反射的光线之间的干涉图像，并通过光的衍射特性显示出

5、被测物体的图像；而常规的照相术则是将图像直接记录在胶片上。显然，常规的照相术所记录的实际上仍然是一个二维的图像信息，其形成的三维效应是经过人脑想象出来的；而全息照相术则可以通过捕获的二维全息面上的信息，重建出真实的三维图像，因而全息照相术可以提供更多的信息，可以更加直观地将被测物体图+田家自然科学基金资助项目(502750“)和高等学校博上学科点基金项目(2∞20359∞5)．2现代振动与噪声技术(第4卷)像和实际物体相比较，也更加便于观察。由于全息术是一种显示不可见辐射的技术，且具有诸多优点，因而吸引了许多研究者从事这方面应用的研究。

6、早在1952年，Ei．sum等就将全息术的思想推广到x射线领域口]；1966年，111urstone叉将全息术应用到超声波的研究中[“。至今，全息术已经遍及到各个领域，诸如电子全息术、x射线全息术、光全息术、光电子全息术、微波全息术、声全息术等。现在也不必考虑全息术最初的概念是什么，只要是能够通过捕获的二维面上的信息重建出一个三维的图像，即统称为全息术。声全息技术作为众多全息术中的一种，经过40多年的发展，已经成为一种重要的声源识别、定位和声场可视化工具。，2．1传统的声全息技术2．声全息技术早期的声学研究主要集中在声辐射问题上，即主要

7、研究振动体发声的机理和声波的传播规律。经过两个多世纪的声学理论发展，砌yle培h于】877年建立了完各的声辐射理沧[5]。后期所有的声辐射问题的分析方法，都是在Rayleigh声辐射理论的基础上发展起来的。根据Raylei曲的声辐射理论，声辐射的波动方程和电磁辐射波动方程具有相同的形式，因而从数学意义上讲，两个方程的解足等价的，其中一个方程的解具有的特性同样适用于另一个，也就是说声和光一样都具有波动性。既然光可以根据其波动性(干涉和衍射)实现全息成像，声波同样可以做到这一点。20世纪60年代和70年代所研究的声全息技术正是在声的波动性基

8、础上展开的．其重心主要集中在全息图像的记录和被测物体图像的重建方法上。whtson【6】于1976年借助一个辅助的光学系统间接地形成声波的干涉图像，’并成功地研制了一套通过液气界面显示声全息干涉图像的装置。