基于数值计算格林函数在扰动传播条件下测量的波束成形
音频与语音处理
2020-11-02 v1 声音
摘要
用于声源定位的波束成形方法通常基于自由场格林函数以建模声源与麦克风之间的声音传播。已知该假设对许多工业应用并不正确,波束成形结果在源功率估计精度与源定位精度两方面均可能受此不一致性影响。本文旨在研究使用数值计算的格林函数能否改善波束成形测量结果。当前数值与实验研究的测试用例由置于短矩形管道内的声源组成。测量在半消声室中于管道外进行。此类安装的典型例子是带换热器的风机。该测试用例的格林函数使用边界元法数值计算。这些定制格林函数用于计算相应的波束成形导向矢量。导向矢量中格林函数的加权对波束成形结果有决定性影响。基于两个标量给出了通用导向矢量公式的推广。结果表明,任意可微格林函数均可通过适当的导向矢量公式用于找到正确的源位置或源功率级。使用扬声器作为参考声源在换热器管道内不同位置进行波束成形测量。在频域中对测量进行评估,并通过不同验证准则表明,与自由场波束成形相比,采用数值计算格林函数的结果有所改善,尤其在低频时。
引用
@article{arxiv.2010.16140,
title = {Beamforming for measurements under disturbed propagation conditions using numerically calculated Green's functions},
author = {Marius Lehmann and Daniel Ernst and Marc Schneider and Carsten Spehr and Markus Lummer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.16140},
year = {2020}
}
备注
Preprint subitted to "Journal of Sound and Vibration"