Što je akustična holografija?

Akustična holografija je proces u kojem se zvučni valovi snimaju i raspoređuju u vizualni uzorak pomoću računala. Zvučno polje se može modelirati kako bi se rekonstruirala njegova struktura pomoću trodimenzionalnih (3D) slika. Mjere se zvučna polja koja zrače s površine glazbenih instrumenata, zrakoplova, podmornica i automobilskih interijera kako bi se proučilo kako dizajn utječe na širenje zvuka. Dvije osnovne vrste su akustična holografija bliskog polja i dalekog polja.

Podaci se prikupljaju pomoću mikrofona ili hidrofona, ali ponekad se nizovi mikrofona mogu postaviti za praćenje akustičnog tlaka koji okružuje njegov izvor u isto vrijeme. Računalo obrađuje te podatke kako bi rekonstruiralo zvučno polje u vizualnom formatu. Podaci o vremenu povezani su s određenim frekvencijama kako bi se stvorio reprezentativni skup holograma, koji su razbijeni na valove na temelju njihovih karakteristika širenja. Izvor zvuka se izračunava korištenjem inverznog izračuna tako da se polje može analizirati korištenjem svakog zvučnog vala.

Akustična holografija bliskog polja koristi se za lokalizaciju zvuka iz relativno bliskog izvora. Više mikrofona je raspoređeno u pravokutnu konfiguraciju, raspoređenih vodoravno i okomito. Mjere se poluvalne duljine maksimalne i minimalne frekvencije koje ovise o razmaku mikrofona i veličini niza. Proračuni intenziteta zvuka mogući su iz izmjerenog izvora zvuka, ali širenje valova može se procijeniti samo paralelno s izmjerenom površinom. Tehnika akustične holografije također je ograničena na testiranje visokofrekventnih zvukova.

Tehnika obrade koja se naziva fokalizacija bliskog polja formira zrake koje proizvode sferne zvučne valove oko mikrofona. Prostorna razlučivost mjerenja je poboljšana kada je jednaka razini fokalizacije, ili je na višoj frekvenciji. 3D holografija bliskog polja može se kombinirati s drugim tehnikama simulacije na računalu i, uz odgovarajuću fokalizaciju, može se koristiti za mjerenje zvukova niske do srednje frekvencije.

U akustičnoj holografiji dalekog polja, hologram se generira podacima prikupljenim daleko od izvora. Rezolucija je ograničena na mjerenje poluvalne duljine. Ovo ograničenje može se kompenzirati samo mjerenjem zvuka iz bližeg raspona.

Akustična holografija uključuje mjerenje zvučnog tlaka. Može uzeti u obzir različite akustičke reference, površine za koje je poznato da vibriraju na određenim frekvencijama i različite karakteristike zvučnog signala. Podaci se također mogu prikupiti s različitih mjesta, na primjer u vozilu, i sastaviti ih pomoću softvera za prikupljanje podataka kako bi se stvorila još veća slika za analizu zvučnih valova.