[发明专利]一种基于Rayleigh第二积分的近场声全息声场预测方法

摘要

本发明涉及一种基于Rayleigh第二积分的近场声全息声场预测方法。本发明首先设定超声频率、声速、介质密度和振速，并确定测量位置坐标和预测位置坐标。然后利用设定的相关参数计算测量位置处声场。其次构建测量平面H和预测平面S上对应的位置坐标，相邻坐标间隔须小于预设声波波长一半，计算满足对Neumann边界条件的格林函数。最后利用Rayleigh第二积分公式计算预测位置处声场分布。本发明完全消除了“卷绕误差”对声场重建精度的影响，有利于提高声场重建精度。

主权项

一种基于Rayleigh第二积分的近场声全息声场预测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1、设定超声频率、声速、介质密度和振速；步骤2、确定测量位置坐标zH和预测位置坐标zS；步骤3、利用步骤1、2中设定的相关参数计算测量位置处声场，以复声压p(x',y',zH)表示；步骤4、构建测量平面H和预测平面S上对应的位置坐标，相邻坐标间隔须小于预设声波波长一半，用集合H＝{(x,y)|‑L'x≤x≤L'x,‑L'y≤y≤L'y}和S＝{(x,y)|‑Lx≤x≤Lx,‑Ly≤y≤Ly}表示，其中L'x<Lx,L'y<Ly，L'x表示测量平面H的x坐标轴的上下限，L'y表示测量平面H的y坐标轴的上下限；Lx表示预测平面S的x坐标轴的上下限，Ly表示预测平面S的y坐标轴的上下限；步骤5、利用步骤3构建的位置坐标，计算满足对Neumann边界条件的格林函数；步骤6、利用Rayleigh第二积分公式计算预测位置处声场分布以复声压p(x,y,zS)表示；p(x,y,(zS))=∫∫Sp(x′,y′,zH)g(x-x′,y-y′,zH-zS)dx′dy′]]>g(x-x′,y-y′,zH-zS)=(zS-zH)e-jkR(1+jkR)2πR3]]>式中，g(x‑x',y‑y',zH‑zS)为满足对Neumann边界条件的格林函数。