非自由聲場(chǎng)是指除了主動(dòng)聲源以外,聲場(chǎng)中還有其他聲源或反射邊界,特別是在具有阻抗邊界的情況理論上,為了精細(xì)地模擬全息測(cè)量面的聲壓,需要無(wú)限多的球面波基函數(shù)疊加。
杭州愛(ài)華研究發(fā)現(xiàn),由于測(cè)量誤差和測(cè)點(diǎn)數(shù)N的限制,近場(chǎng)聲學(xué)信息無(wú)法完全捕獲,導(dǎo)致聲壓重構(gòu)無(wú)法完全達(dá)到真實(shí)值。盡管增加測(cè)量點(diǎn)可以提高近場(chǎng)聲壓測(cè)量的精度,但將導(dǎo)致測(cè)量工作量顯著增加,甚至不切實(shí)際。
因此,這種情況下,提升擴(kuò)展項(xiàng)數(shù)量無(wú)法提高重構(gòu)精度,反而可能引入更多誤差,導(dǎo)致解嚴(yán)重偏離真實(shí)值。所以,存在一個(gè)最佳的擴(kuò)展項(xiàng)數(shù),使我們?cè)诮鼒?chǎng)中獲得令人滿意的聲壓場(chǎng)的重構(gòu)。
計(jì)算半空間阻抗邊界的表面聲阻抗率需已知阻抗邊界表面的聲壓及介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振速。通過(guò)求解前文建立的聲場(chǎng)模型,可重構(gòu)出邊界表面的聲壓值,進(jìn)而通過(guò)歐拉方程計(jì)算出相應(yīng)的法向質(zhì)點(diǎn)振速。
測(cè)量陣列的位置和平面波入射角對(duì)重構(gòu)精度有顯著影響,這主要與測(cè)量陣列、聲源中心、阻抗邊界的相對(duì)距離有關(guān)。測(cè)量陣列離聲源中心越近,能獲取更豐富的聲源近場(chǎng)信息,有利于提高聲壓重構(gòu)精度。
但這樣會(huì)增加測(cè)量陣列與阻抗邊界的距離,導(dǎo)致接收到的阻抗邊界反射聲波更接近平面波,使非自由聲場(chǎng)模型無(wú)法準(zhǔn)確描述反射聲場(chǎng),這對(duì)于重構(gòu)阻抗邊界面上的法向聲阻抗率不利,尤其是在斜入射的平面波情況下。因此,我們必須考察測(cè)量陣列位置對(duì)重構(gòu)精度的影響。