Kas yra akustinė holografija?

Akustinė holografija yra procesas, kurio metu garso bangos įrašomos ir sukomponuojamos į vaizdinį modelį naudojant kompiuterį. Garso lauką galima modeliuoti ir atkurti jo struktūrą naudojant trimačius (3D) vaizdus. Garso laukai, sklindantys iš muzikos instrumentų, orlaivių, povandeninių laivų ir automobilių interjero, yra matuojami siekiant ištirti, kaip dizainas veikia garso sklidimą. Du pagrindiniai tipai yra artimojo lauko ir tolimojo lauko akustinė holografija.

Duomenys renkami naudojant mikrofoną arba hidrofoną, tačiau kartais galima nustatyti mikrofonų matricas, kad būtų galima stebėti akustinį slėgį aplink jo šaltinį tuo pačiu metu. Kompiuteris apdoroja šiuos duomenis, kad atkurtų garso lauką vaizdiniu formatu. Laiko duomenys susiejami su konkrečiais dažniais, kad būtų sukurtas reprezentatyvus hologramų rinkinys, kuris suskaidomas į bangas pagal jų sklidimo charakteristikas. Garso šaltinis apskaičiuojamas naudojant atvirkštinį skaičiavimą, todėl lauką galima analizuoti naudojant kiekvieną garso bangą.

Artimojo lauko akustinė holografija naudojama garsui iš santykinai arti šaltinio lokalizuoti. Keli mikrofonai yra išdėstyti į stačiakampę konfigūraciją, išdėstyti horizontaliai ir vertikaliai. Matuojami didžiausių ir mažiausiųjų dažnių pusės bangos ilgiai, kurie priklauso nuo mikrofonų atstumo ir masyvo dydžio. Garso intensyvumo skaičiavimai galimi iš išmatuoto garso šaltinio, tačiau bangos sklidimas gali būti vertinamas tik lygiagrečiai išmatuojamam paviršiui. Akustinės holografijos technika taip pat apsiriboja aukšto dažnio garsų testavimu.

Apdorojimo metodas, vadinamas artimojo lauko fokalizavimu, sudaro spindulius, kurie aplink mikrofonus sukuria sferines garso bangas. Erdvinė matavimų skiriamoji geba pagerėja, kai ji lygi židinio lygiui arba yra didesnio dažnio. Artimojo lauko 3D holografija gali būti derinama su kitais modeliavimo metodais kompiuteryje ir, naudojant atitinkamą fokalizaciją, gali būti naudojama matuoti žemo ir vidutinio dažnio garsus.

Tolimojo lauko akustinėje holografijoje holograma generuojama remiantis duomenimis, surinktais toli nuo šaltinio. Skiriamoji geba apsiriboja pusės bangos ilgio matavimu. Šį apribojimą galima kompensuoti tik išmatuojant garsą iš arčiau.

Akustinė holografija apima garso slėgio matavimą. Jis gali atsižvelgti į įvairias akustines nuorodas, paviršius, kurie vibruoja tam tikrais dažniais, ir įvairias garso signalo charakteristikas. Duomenis taip pat galima gauti iš skirtingų vietų, pavyzdžiui, transporto priemonėje, ir sujungti naudojant duomenų rinkimo programinę įrangą, kad būtų sukurtas dar didesnis vaizdas garso bangų analizei.