Что такое акустическая голография?

Акустическая голография - это процесс, при котором звуковые волны записываются и выстраиваются в визуальный паттерн с помощью компьютера. Звуковое поле может быть смоделировано для восстановления его структуры с использованием трехмерных (3D) изображений. Звуковые поля, которые излучают поверхность музыкальных инструментов, самолетов, подводных лодок и автомобильных интерьеров, измеряются, чтобы изучить, как дизайн влияет на распространение звука. Два основных типа акустической голографии ближнего и дальнего поля.

Данные собираются с помощью микрофона или гидрофона, но иногда можно настроить массивы микрофонов для одновременного мониторинга акустического давления, окружающего его источник. Компьютер обрабатывает эти данные, чтобы восстановить звуковое поле в визуальном формате. Данные времени связаны с конкретными частотами для создания репрезентативного набора голограмм, которые разбиваются на волны на основе их характеристик распространения. Источник звука рассчитывается с использованием обратного расчета, поэтому поле можно анализировать с использованием каждой звуковой волны.

Акустическая голография ближнего поля используется для локализации звука из относительно близкого источника. Несколько микрофонов расположены в прямоугольной конфигурации, разнесены по горизонтали и вертикали. Измеряются полуволны максимальной и минимальной частот, которые зависят от расстояния между микрофонами и размера матрицы. Расчеты интенсивности звука возможны из измеренного источника звука, но распространение волны можно оценить только параллельно измеренной поверхности. Техника акустической голографии также ограничивается тестированием высокочастотных звуков.

Метод обработки, называемый фокусом ближнего поля, формирует пучки, которые создают сферические звуковые волны вокруг микрофонов. Пространственное разрешение измерений улучшается, когда оно равно уровню фокусировки или находится на более высокой частоте. Трехмерная голография ближнего поля может сочетаться с другими методами моделирования на компьютере и, при соответствующей фокусировке, может использоваться для измерения низких и средних частот.

В акустической голографии дальнего поля голограмма генерируется данными, собранными далеко от источника. Разрешение ограничено измерением полуволны. Это ограничение может быть компенсировано только измерением звука с более близкого расстояния.

Акустическая голография предполагает измерение звукового давления. Он может учитывать различные акустические характеристики, поверхности, которые, как известно, вибрируют на определенных частотах, и различные характеристики звукового сигнала. Данные также могут быть получены из разных мест, например, в транспортном средстве, и собраны воедино с использованием программного обеспечения для сбора данных, чтобы создать еще большую картину для анализа звуковой волны.