封闭有限空间内噪声源定位识别方法

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准确定位舱室内的主要噪声源,从而对其进行控制,是潜艇舱室减振降噪的有效方法之一。在潜艇舱室内部,壁面对声波的反射作用使舱室内的声场为混响场,在混响场内较难对声源准确定位,因此选取合适的方法来对舱室内噪声源进行定位具有重要的研究意义。针对舱室封闭空间声场环境复杂不利于定位的问题,首先对舱室封闭空间的简化模型进行了分析,结合室内声学的频带划分准则,将声场分为低频段与高频段。在中低频段,采用模态叠加法对柱腔内的声场进行严格分析,在高频段结合几何声学进行分析,针对不同频段下的声场特点,选用不同的方法进行定位。针对在低频段声场不均匀程度较高,传统波束形成方法定位识别效果差的问题,本文对等效源法近场声全息进行了分析与探讨,通过理论分析与仿真验证了等效源法近场声全息在柱腔内对声源进行定位的可行性。针对可能由于传递矩阵失配引发的定位性能下降问题,通过仿真判断当阵列存在安装误差以及柱腔内存在散射体时引起的传递函数失配对定位性能的影响。针对在高频段存在反射声干扰,从而影响定位效果的问题,本文探讨了考虑壁面反射的阵列接收数据模型,并介绍了CBF、DAMAS、GIB的定位原理以及三者之间的联系,通过仿真试验对三种方法的定位性能进行了比较分析。最后,开展了舱段模型内单声源与双声源实验。验证本文方法在柱腔内的适用性与有效性以及对双声源的定位识别能力。试验所得结果与理论分析一致,为舱室封闭空间噪声源定位识别提供了一定的参考意义。
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