远程麦克风虚拟传感与嵌套的麦克风子阵列.
Achilles Kappis1, Jihui Aimee Zhang1, Jordan Cheer1
1Institute of Sound and Vibration Research, University of Southampton, Southampton SO17 1BJ, United Kingdom.
The Journal of the Acoustical Society of America
|July 16, 2025
概括
嵌套的麦克风阵列使用压力和压力梯度数据改善远程声压估计. 与传统方法相比,配对距离近的圆形配置提供了更高的精度和更大的有效区域.
科学领域:
- 声学 声学 声学 声学
- 阵列信号处理 阵列信号处理
- 计算物理 计算物理
背景情况:
- 在随机声场中准确的声压估计对于各种应用至关重要.
- 传统的远程麦克风技术通常仅依赖压力传感器,限制了性能.
- 远程麦克风技术 (RMT) 是一种在未测量的位置推断声学属性的方法.
研究的目的:
- 为了研究嵌套子数组用于增强远程声压估计的有效性.
- 为了比较使用压力对压力和压力梯度信息的阵列配置.
- 评估数组拓 (线性与圆形) 对估计准确性和空间覆盖率的影响.
主要方法:
- 远程麦克风技术的实施,使用嵌套的均线性和圆形阵列.
- 由压力传感器或距离较近的麦克风对组成的子阵列 (压力梯度).
- 通过实验测量和数值模拟进行性能评估,分析估计误差和空间范围.
主要成果:
- 结合压力梯度信息的嵌套阵列显著优于仅压力阵列.
- 圆形阵列配置比同等的线性配置表现出更高的性能.
- 增加的性能收益与更高的条件数相关,影响了不确定性的稳定性.
结论:
- 嵌套阵列,特别是那些使用压力梯度数据的阵列,在远程声压估计中提供了显著的改进.
- 阵列拓和压力梯度信息的整合是优化性能的关键因素.
- 在实际应用中,必须考虑提高精度和阵列稳定性之间的权衡.


