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Patch声品质客观参量空间分布可视化方法研究

袁芳  
【摘要】:心理声学研究表明降低噪声源的声压级并不意味着人对声音的主观听觉感受就能得到改善,若减振降噪单纯地以降低声压级为目标,很可能取得事倍功半的效果,识别定位出与人听觉感受最为密切的噪声源才是近场声全息和声源定位技术的最终目的。而常规近场声全息方法要求测量孔径至少是声源面积的两倍以上,对于大尺寸以及复杂结构声源的测量与分析则需要配置大量的麦克风,价格昂贵。为此,本文提出了 Patch近场声全息和声品质(Patch NAH-SQ)联合分析方法,该方法突破了常规近场声全息对于全息测量孔径的限制,能够实现大尺寸以及复杂结构声源的声品质客观参量的空间分布可视化,从而依据三维图像定位出声品质客观参量值最大的噪声源。本论文的结构如下:论文第一章介绍了研究的背景及意义,分别就Patch近场声全息和声品质客观参量分析方法的发展现状分析了现有测量技术的局限性;第二章给出了 Moore响度和Zwicker尖锐度的数学模型以及相应的数值仿真研究,并在消声室内利用数字人工头进行了实验验证。第三章介绍了 Patch近场声全息理论,并针对单全息面-双声源声场模型分析了信噪比、重构距离、声源频率等参数对声压重构误差的影响。第四章建立了 Patch近场声全息和声品质耦合分析的理论模型,将大尺寸及复杂结构声源分解为多个局部声源,并采用同一麦克风阵列对各个局部声源依次进行扫描测量,通过Patch全息图像的孔径合成获取整个声源的声压和声品质客观参量的空间分布。开展了 PatchNAH-SQ方法的数值仿真实验研究。以双声源声场模型为例,分析声源频率、重构距离、信噪比和Patch全息面的重叠率等关键参数的选择对声压、响度以及尖锐度重构误差的影响。第五章对本论文提出的Patch NAH-SQ方法进行实验验证。在全消声室内设置中心间距大于阵列孔径的双声源声场,利用PatchNAH-SQ方法重构声源附近的声品质客观参量的空间分布。论文最后对主要研究成果进行总结,并指出本论文的不足之处以及有待深入研究的问题等。


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