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基于声粒子分布积分的无网格声场计算方法 被引量:4
1
作者 曾向阳 王海涛 杜博凯 《应用声学》 CSCD 北大核心 2016年第1期84-89,共6页
小尺度封闭空间内部声场的数值计算是声学设计、噪声控制等领域的关键技术。由于波动声学及几何声学方法计算频率上的限制,中频段声场计算问题一直是个难点。本文以声学无网格法为基础,提出了一种基于声粒子分布积分的无网格声场数值计... 小尺度封闭空间内部声场的数值计算是声学设计、噪声控制等领域的关键技术。由于波动声学及几何声学方法计算频率上的限制,中频段声场计算问题一直是个难点。本文以声学无网格法为基础,提出了一种基于声粒子分布积分的无网格声场数值计算方法。文中利用声线跟踪理论计算声场中的声粒子分布,并以某个时间点上的声粒子作为蒙特卡罗法中的积分点,将其应用于无网格法中,从而获得声场中的节点声压。利用该方法对一个矩形封闭空间的中低频声场进行了计算,并与模态叠加法、商用声场计算软件、经典无网格法的结果进行了对比,证明基于声粒子分布积分的无网格声场数值计算方法在中低频段相较于传统基于网格的方法具有更高的精度。 展开更多
关键词 小尺度封闭空间 无网格法 声粒子跟踪 蒙特卡罗积分 中频段
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基于低色散无网格仿真模型的舱室薄壁-腔体振声耦合研究 被引量:1
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作者 王海涛 曾向阳 +1 位作者 杜博凯 陈克安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第18期105-111,124,共8页
对飞机舱室结构进行薄壁-腔体振声耦合特性的研究是进行舱室噪声控制和声学设计的关键问题;基于波动声学的数值仿真方法是舱室场景中振声耦合分析常用的方法,但由于受刚度矩阵失真影响,在中频段普遍存在高色散误差。针对此问题,以降低... 对飞机舱室结构进行薄壁-腔体振声耦合特性的研究是进行舱室噪声控制和声学设计的关键问题;基于波动声学的数值仿真方法是舱室场景中振声耦合分析常用的方法,但由于受刚度矩阵失真影响,在中频段普遍存在高色散误差。针对此问题,以降低振声耦合系统的刚度矩阵失真为目标,发展了一种具有低色散误差的无网格仿真模型;首先推导了外力及声源混合激励源下的振声耦合系统;然后发展了一种基于无网格支撑域的声压梯度光滑技术,可降低耦合系统的刚度;最后将低刚度的声压梯度光滑技术与高刚度的经典无网格法进行结合,提出一种在中低频段内自适应的刚度矩阵重组技术,最终得到低色散无网格仿真模型。矩形封闭空间及实际舱段结构的算例对比均显示低色散无网格仿真模型能够使离散系统刚度更接近连续系统的刚度,从而在较宽的中低频段内使数值解更接近真实解。 展开更多
关键词 振声耦合 色散误差 刚度矩阵 无网格法 舱室结构
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周期矩形轮廓声学散射体的散射性质预测算法及其应用研究 被引量:1
3
作者 王海涛 曾向阳 +1 位作者 杜博凯 刘延善 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期80-85,共6页
具有周期排列形式的散射体是建筑声学中一种常见的声学扩散结构,针对各种室内环境中最为常见的周期矩形轮廓散射体,基于光栅方程发展了一种散射性质预测算法,并利用此方法对矩形轮廓散射体的散射性质进行了预测及分析。先详细介绍预测... 具有周期排列形式的散射体是建筑声学中一种常见的声学扩散结构,针对各种室内环境中最为常见的周期矩形轮廓散射体,基于光栅方程发展了一种散射性质预测算法,并利用此方法对矩形轮廓散射体的散射性质进行了预测及分析。先详细介绍预测算法的推导过程,此算法仅利用散射体的几何参数及入射波参数即可计算各个阶次反射波的能量,从而对散射性质进行预测。通过对不同算例散射系数的计算及对比证明了预测算法具有良好的正确性及计算效率,并利用预测算法对周期矩形轮廓散射体的散射性质进行分析。分析表明其具有缺级散射、对称散射性质,这些性质不但可以使周期矩形轮廓散射体在室内声学扩散问题中得到更加合理的应用,还使其有潜力在其他领域,如噪声控制、空间滤波等问题中发挥重要的作用。 展开更多
关键词 周期散射体 矩形轮廓 散射系数 缺级散射 对称散
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周期结构表面散射系数测试及修正方法
4
作者 曾向阳 杜博凯 王海涛 《应用声学》 CSCD 北大核心 2015年第5期433-438,共6页
无规入射散射系数是描述结构声反射特性的重要参数,在周期结构等典型扩散体的声学设计和室内声场模拟中具有重要的作用。本文给出了混响室法测试无规入射散射系数的原理,对半圆型周期结构进行了实验测试,并针对测试中存在的缺陷,提出了... 无规入射散射系数是描述结构声反射特性的重要参数,在周期结构等典型扩散体的声学设计和室内声场模拟中具有重要的作用。本文给出了混响室法测试无规入射散射系数的原理,对半圆型周期结构进行了实验测试,并针对测试中存在的缺陷,提出了一种考虑空气间隙吸声的修正方法,经验证具有较好的修正效果。 展开更多
关键词 周期结构 散射系数 测量方法 空气间隙
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基于等效源法插值的声场重放方法
5
作者 杜博凯 曾向阳 洪汐 《声学技术》 CSCD 北大核心 2022年第1期103-107,共5页
声场重放旨在保留声音内容与声场空间特性,创造或再现一个真实的空间声学环境。一套在真实“听音室”实现的声场重放听音系统,需要对扬声器阵列的声传递函数进行多次测量,这个过程繁琐且耗时。文章提出一种等效源法插值重放方法,在传声... 声场重放旨在保留声音内容与声场空间特性,创造或再现一个真实的空间声学环境。一套在真实“听音室”实现的声场重放听音系统,需要对扬声器阵列的声传递函数进行多次测量,这个过程繁琐且耗时。文章提出一种等效源法插值重放方法,在传声器采样率较低的情况下,实现了扬声器阵列声传递函数在整个目标重放空间内的插值。对比传统的声压匹配法,所提出的方法,可以减少扬声器阵列声传递函数测量次数,有效降低重放误差。在封闭空间中,系统性能受到壁面反射声的影响,重放误差也随之增大,但仍在可接受区间内。 展开更多
关键词 声场重放 等效源法 数据插值
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混响环境下目标声场稀疏分解多域声场重放方法
6
作者 杜博凯 曾向阳 洪汐 《应用声学》 CSCD 北大核心 2022年第6期901-910,共10页
对于封闭空间内的声场重放,传统的多点声压匹配方法(Cov-PM)依据在目标声场测得的声压直接使用最小二乘来计算扬声器权重。然而这种方法要求较多的目标声场采样点以实现足够的精度。对于一类特殊的声场景,也就是目标声场是由少量声源辐... 对于封闭空间内的声场重放,传统的多点声压匹配方法(Cov-PM)依据在目标声场测得的声压直接使用最小二乘来计算扬声器权重。然而这种方法要求较多的目标声场采样点以实现足够的精度。对于一类特殊的声场景,也就是目标声场是由少量声源辐射产生时,提出一种对目标声场稀疏分解的方法来进行混响环境下多域声场重放以降低对目标声场采样数量的要求。该文给出基于目标声场等效源稀疏分解多域重放方法(Sparse-ESM)理论推导,通过数值计算以及实验测试两种方式对比所提方法与最小二乘等效源分解方法以及Cov-PM的声场重放性能。数值结果表明,在600 Hz以上的频段,Sparse-ESM方法的重放误差性能提升明显。实验结果也得出了与数值计算相同的结论。同时,还通过数值计算和实验测试两种方法证明了当目标声场声源方向波动时,Sparse-ESM仍然可以保持与其余两类方法相近的声对比度,并且实现较高的亮区重放精度。 展开更多
关键词 多区域重放 声对比度 稀疏分解
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