机床与液压

作者：刘志红，赵耀，刘景轲，冯志鹏，王智勇，张海蕊

单位：青岛理工大学，工业流体节能与污染控制教育部重点实验室；青岛理工大学机械与汽车工程学院；青岛理工大学，工业流体节能与污染控制教育部重点实验室；青岛理工大学机械与汽车工程学院；青岛理工大学，工业流体节能与污染控制教育部重点实验室；青岛理工大学机械与汽车工程学院；青岛理工大学，工业流体节能与污染控制教育部重点实验室；青岛理工大学机械与汽车工程学院；青岛理工大学，工业流体节能与污染控制教育部重点实验室；青岛理工大学机械与汽车工程学院；青岛理工大学，工业流体节能与污染控制教育部重点实验室；青岛理工大学机械与汽车工程学院

关键词：虚拟声阵列;圆环插值;近声场重建

基金：国家自然科学基金面上项目（61871447）；山东省自然科学基金项目（ZR2023MF018）

为解决近声场重构精度受声阵列尺度和麦克风数量局限的问题，在不增加麦克风数量的基础上，提出一种虚拟阵圆环插值声场重建方法。基于近场声全息和阵列测量理论，以规则圆环阵为基础，以麦克风间距为参数，通过随机优化约束数值计算得出虚拟麦克风数量及位置，构建圆环虚拟阵。以虚拟麦克风为插值点，改造3次样条插值法，构造插值点的声压及其位置声矢量圆环插值函数，经插值运算快速重建圆环阵任意插值点的声压，增加声场重建的声压数据量，由声全息的声场重建公式重建声压场。数值仿真和实验结果表明：该方法可获得主瓣宽度12.73°、旁瓣抑制比23.52 dB的虚拟阵；与传统声场重建方法对比，频段1 000~3 000 Hz的声场重建精度提高11%；消声室实验中12个麦克风阵列的插值重建结果与55个麦克风阵列的实测重建结果一致，大幅降低测量成本。该方法不仅可有效重建近声场，而且适用于高频声场的重建，这为高频弱声源的识别提供了一条有效途径。

来源：2025年第23期

《机床与液压》期刊编辑部

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