一种基于样条的空间脉冲响应模拟器
数值分析
2021-11-01 v1 数值分析
流体动力学
摘要
空间脉冲响应（SIR）方法是计算任意形状换能器瞬态声场的著名方法。它涉及对与时间相关的面积分求值。尽管某些几何形状存在 SIR 的解析表达式，但基于换能器表面离散化的数值方法已成为标准。所提方法将换能器表示为非均匀有理 B 样条（NURBS）曲面，并将其分解为光滑的 Bézier 面片，以便部署求积规则。随后 SIR 的求值可表示为 B 样条基的形式，得到移位加权基函数之和。场信号最终由从激励波形导出的基系数与基 SIR 的卷积获得。NURBS 的使用可精确表示常见换能器单元。高阶高斯求积规则能以少量求积点实现高精度。高阶 B 样条基非常适于高效利用激励波形的带限特性。数值实验表明，所提方法能以激励波形所需的低采样率对 SIR 采样，且不会在模拟场信号上引入额外误差。
引用
@article{arxiv.2110.15945,
title = {A spline-based spatial impulse response simulator},
author = {Dimitris Perdios and Florian Martinez and Marcel Arditi and Jean-Philippe Thiran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.15945},
year = {2021}
}
备注
Main: 12 pages (5 figures). Supplement: 15 pages (21 figures)