[按需印刷] 近場聲全息技術及其應用

[按需印刷] 近場聲全息技術及其應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

陳心昭,畢傳興,張永斌,徐亮 著
圖書標籤:
  • 聲全息
  • 近場聲學
  • 按需印刷
  • 超聲波
  • 聲場可視化
  • 陣列信號處理
  • 振動測量
  • 無損檢測
  • 聲學成像
  • 工程應用
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店鋪: 科學齣版社旗艦店
齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030375926
商品編碼:1257252492
包裝:平裝
叢書名: --
開本:B5
齣版時間:2013-06-24
頁數:252
字數:306000
正文語種:--

具體描述


【圖書基本信息】


書名:近場聲全息技術及其應用
作者:陳心昭,畢傳興,張永斌,徐亮
定價:65

【作者簡介】



【讀者對象】



【內容簡介】


近場聲全息(NAH)是20世紀末發展起來的一項噪聲測量分析的前沿技術,可用來進行聲源識彆、定位和實現空間聲場可視化,對解決産品噪聲問題有重要意義。作者的學術團隊在此方嚮從事研究已近10年,先後得到6項國傢自然科學基金、3項高校博士點基金以及霍英東基金、教育部新世紀優秀人纔等支持,在全息變換算法、誤差控製、測量係統研發和解決工程應用中的問題等方麵都有自主創新成果。本書內容以自己的研究成果為主,同時也介紹有關的基礎理論知識和國內外代錶性成果。

聲之邊界,觸手可及——探索聲音的真實維度 我們生活在一個被聲音包裹的世界。從自然的潮汐低語到都市的繁華喧囂,聲音無處不在,卻又常常難以捉摸。我們隻能被動地聆聽,卻無法感知聲音的真實形態,無法“看見”聲音的傳播路徑,更無法在物理空間中準確地定位和操縱每一個聲源。然而,如果有一種技術,能夠將無形的聲音轉化為可視的圖像,讓聲音的分布、強度甚至方嚮一覽無遺,將聲音的感知從“聽覺”提升到“視覺”和“觸覺”的全新維度,那將是怎樣一番景象? 這便是“聲全息”技術所要實現的宏偉願景。它並非科幻小說中的縹緲構想,而是建立在嚴謹物理學原理和精湛工程技術之上的前沿領域。本書將帶領您深入探索近場聲全息技術的奧秘,揭示如何通過巧妙的測量和計算,在距離聲源極近的區域內,精確地重建物體錶麵的聲壓分布,進而可視化和分析復雜聲場。 揭開聲音的神秘麵紗:近場聲全息技術的核心原理 聲音,作為一種機械波,在傳播過程中會産生壓力變化。這些壓力變化在空間中分布不均,構成瞭我們所聽到的聲音。傳統的聲學測量往往隻能在特定點上獲取聲音信息,難以描繪齣聲源的整體聲學特性。近場聲全息技術則另闢蹊徑,它利用在聲源附近密集布置的麥剋風陣列,采集聲音在近場區域的聲壓數據。 那麼,僅僅采集這些數據就能重建物體錶麵的聲場瞭嗎?答案是肯定的,但需要藉助強大的數學工具和先進的算法。本書將詳細闡述近場聲全息的核心理論,包括: 聲波方程與波動理論: 深入解析聲音在介質中傳播的基本規律,為理解聲全息的數學模型奠定基礎。 近場聲壓數據采集: 探討麥剋風陣列的設計、布置以及數據采集的注意事項,確保數據的準確性和代錶性。 聲全息重建算法: 重點介紹用於將近場聲壓數據反演為聲源錶麵聲壓分布的各種算法,如邊界元法(BEM)、弗雷澤變換(FFT)與遷移算法等。我們將逐一剖析這些算法的數學原理、計算流程和適用範圍,並提供詳細的推導和解釋。 聲場可視化: 學習如何將重建的聲壓分布轉化為直觀的圖像,例如聲壓幅值圖、相位圖、聲功率圖等,使我們能夠“看見”聲音的分布情況。 挑戰與突破:近場聲全息技術的工程實現 理論的構建離不開工程實踐的支撐。本書將詳細介紹近場聲全息技術在工程實現中麵臨的挑戰,以及如何通過創新性的解決方案剋服這些睏難: 麥剋風陣列的設計與校準: 探討不同陣列構型(如平麵陣列、麯麵陣列)的優缺點,以及如何精確校準麥剋風以保證測量精度。 數據處理與噪聲抑製: 介紹高效的數據處理技術,包括濾波、降噪、背景噪聲分離等,以獲得清晰的聲場信息。 計算資源與效率: 分析大規模數據處理所需的計算資源,並介紹優化算法和硬件加速策略,以提高重建速度和實時性。 近場聲全息與遠場聲傳播的關係: 闡述近場聲全息結果如何關聯到物體在遠場的輻射聲場,幫助我們理解聲源的整體聲學特性。 應用的廣闊天地:從實驗室到現實世界 近場聲全息技術並非束之高閣的理論,它在眾多領域展現齣巨大的應用潛力,深刻地改變著我們理解和解決聲學問題的方式。本書將重點介紹其在以下幾個關鍵領域的應用: 噪聲源識彆與診斷: 汽車、飛機、機械設備等在運行時會産生復雜的噪聲。通過近場聲全息技術,我們可以精確定位噪聲源,區分不同部件的噪聲貢獻,從而有針對性地進行降噪設計和改進。例如,分析汽車發動機的聲場分布,可以找到最主要的噪聲輻射區域,並采取相應的減震或隔音措施。 産品聲學設計與優化: 在消費電子産品、傢用電器、汽車內飾等的設計過程中,聲學性能是重要的考量因素。近場聲全息技術可以幫助設計師直觀地瞭解産品在不同工作狀態下的聲場分布,優化揚聲器布局、外殼結構等,以達到最佳的聽覺體驗或降低噪音水平。 結構振動分析: 機械結構的振動會産生噪聲,同時也會影響結構的可靠性。近場聲全息技術可以與振動測量技術相結閤,將振動産生的聲場與振動源進行關聯,從而更全麵地分析結構的動力學行為。 水聲學與海洋工程: 在水下環境中,聲呐、水下設備等的研究和應用同樣需要精確的聲學分析。近場聲全息技術可以幫助我們更好地理解水下聲源的輻射特性,優化水下通信和探測係統的性能。 生物醫學聲學: 在醫療領域,超聲成像和治療是重要的技術手段。近場聲全息技術有助於更精確地研究超聲換能器的聲場特性,以及理解生物組織對聲波的響應,從而推動醫學診斷和治療的進步。 虛擬現實與沉浸式體驗: 想象一下,能夠“觸摸”和“看見”虛擬世界中的聲音,那將極大地提升虛擬現實的沉浸感。近場聲全息技術有望為未來構建更逼真的音頻環境提供技術支持。 展望未來:近場聲全息技術的發展趨勢 隨著計算能力的不斷提升和傳感器技術的進步,近場聲全息技術正朝著更加智能化、實時化、微型化的方嚮發展。本書將對該技術的未來發展趨勢進行展望,包括: AI驅動的聲全息: 探討人工智能在聲場預測、噪聲源分類、智能降噪等方麵的應用,進一步提升聲全息技術的智能化水平。 便攜式與微型化設備: 推動近場聲全息係統嚮更小巧、更便攜的方嚮發展,使其能夠應用於更廣泛的場景。 與多模態技術的融閤: 將近場聲全息技術與其他感知技術(如光學成像、觸覺反饋)相結閤,構建更全麵的環境感知與交互係統。 新的測量技術與算法: 探索新的聲壓測量方法和更高效、更魯棒的重建算法,以應對更復雜的聲場和更嚴苛的應用環境。 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入、易於理解的近場聲全息技術入門指南,無論您是聲學領域的學生、研究人員,還是工程師,亦或是對聲音的奧秘充滿好奇的愛好者,都能從中獲益。它將幫助您跨越聽覺的界限,用全新的視角去理解和駕馭聲音,為解決現實世界中的各種聲學挑戰提供強大的工具和創新的思路。讓我們一同踏上這場探索聲音真實維度的精彩旅程吧!

用戶評價

評分

我一直對那些能夠“看見”聲音的技術非常著迷,而《[按需印刷] 近場聲全息技術及其應用》這本書,完美地滿足瞭我的這份好奇。作者以一種非常係統的方式,從聲學基礎知識齣發,逐步引導讀者進入近場聲全息的奇妙世界。我之前對聲全息的認知僅限於一些模糊的概念,但這本書讓我明白瞭它背後精密的科學原理。書中對聲波的傳播特性、測量方法、以及關鍵的算法模型都進行瞭詳細的介紹。我特彆喜歡書中關於“場”的概念的闡述,它不僅僅是聲音的傳播,更是一種能量的分布,而近場聲全息就是要捕捉和重構這種能量在空間中的分布。書中對虛擬聲場重建的數學模型分析得非常透徹,讓我能夠理解為什麼通過一係列積分變換和逆衍射,就能夠從測量到的聲場數據中“還原”齣聲源的真實信息。此外,書中對這項技術在聲學仿真、産品設計優化等領域的應用也進行瞭深入的探討,讓我看到瞭聲全息技術在未來科技發展中的重要地位。

評分

最近我一直在關注聲學測量和信號處理方麵的新進展,偶然間發現瞭這本《[按需印刷] 近場聲全息技術及其應用》。這本書的內容非常紮實,深入淺齣地講解瞭近場聲全息技術的核心原理和應用。我非常欣賞書中對各種測量技術和數據處理算法的詳細介紹,從傳統的麥剋風陣列測量,到近年來興起的非接觸式測量技術,都進行瞭詳盡的論述。作者對聲場重構算法的分析尤其到位,它不僅解釋瞭各種算法的數學基礎,還通過大量的圖示和仿真結果,直觀地展示瞭不同算法的性能差異。我特彆關注瞭書中關於“分辨率”、“精度”和“計算復雜度”的討論,這些都是衡量聲全息技術性能的重要指標。書中也提及瞭一些實際應用中的挑戰,比如環境噪聲的乾擾、傳感器之間的誤差等,並且提齣瞭相應的解決方案。這讓我覺得這本書不僅有理論深度,更有實際的工程指導意義。

評分

作為一名對3D音頻和沉浸式體驗非常感興趣的愛好者,我毫不猶豫地入手瞭《[按需印刷] 近場聲全息技術及其應用》。這本書沒有辜負我的期望,它以一種非常清晰且引人入勝的方式,嚮我展示瞭近場聲全息技術如何將我們帶入一個全新的聲音維度。書中對於聲全息技術的應用前景的描繪,讓我對未來的娛樂、通信甚至醫療領域充滿瞭遐想。我特彆喜歡書中關於“空間音頻”的討論,它不僅僅是簡單的環繞聲,而是能夠精確還原聲音在三維空間中的每一個細微之處,讓你感覺聲音仿佛真實地觸碰到你的身體。作者還詳細介紹瞭如何通過近場聲全息技術來創建高度逼真的虛擬聲場,這對於遊戲開發者、電影製作人以及VR/AR內容的創作者來說,無疑是極其寶貴的工具。書中對數據采集和處理流程的描述,以及一些實際的工程案例,讓我對這項技術的實現過程有瞭更深刻的理解。讀完這本書,我更加堅信,聲音的未來將是“可見”的、並且是“可觸”的。

評分

我是一名對前沿聲學技術充滿熱情的研究生,一直緻力於尋找能夠指導我畢業論文的優質資源。《[按需印刷] 近場聲全息技術及其應用》這本書,毫不誇張地說,為我打開瞭一扇新的大門。從技術層麵講,書中對近場聲全息的理論推導非常嚴謹,公式的推導過程清晰易懂,讓我能夠深入理解其背後的數學原理。作者在介紹各種重構算法時,不僅給齣瞭理論基礎,還穿插瞭一些實際案例和模擬結果,這對於我理解算法的實際效果非常有幫助。書中對近場聲全息在聲源識彆、噪聲源定位、以及聲學成像等方麵的應用進行瞭詳盡的闡述,並且詳細分析瞭不同應用場景下的技術難點和解決方案。我尤其關注瞭書中關於“分辨率”和“精度”的討論,這些都是影響聲全息技術實際應用的關鍵因素。作者對這些問題的分析非常到位,並且提齣瞭一些非常有見地的改進方法。這本書的齣版方式(按需印刷)也讓我覺得非常貼心,能夠確保我及時獲得最新的知識。總而言之,這是一本兼具理論深度和實踐指導意義的優秀著作,對於有誌於從事近場聲全息研究的學生和工程師來說,絕對是不可多得的寶藏。

評分

收到這本《[按需印刷] 近場聲全息技術及其應用》的時候,我的內心是充滿期待的。我一直認為聲音是一種非常神奇的存在,而這項技術,更是讓聲音變得“可見”。書中對近場聲全息技術的原理介紹,讓我感覺仿佛在學習一門全新的語言,用數學和物理的符號來描述聲音在空間中的“形狀”。作者非常細緻地講解瞭聲場采樣的關鍵要素,比如陣列的形狀、傳感器的數量、以及測量距離對重建結果的影響。我尤其被書中關於“相位信息”在聲全息中的重要作用所吸引,它揭示瞭為什麼僅僅依靠聲音的強度是遠遠不夠的,還需要捕捉其精確的相位信息纔能實現高精度的聲像重構。書中還對各種重構算法進行瞭深入的比較和分析,比如MPO、CFS等,並且詳細闡述瞭它們各自的適用條件和局限性。這對於我在選擇閤適的方法解決實際問題時,提供瞭非常有價值的參考。這本書讓我對聲音的理解上升到瞭一個全新的高度,從“聽”到“看”,這是一種質的飛躍。

評分

說實話,我買這本書純粹是齣於好奇心。我對聲音的物理學原理一直很感興趣,特彆是那種能夠“復原”聲音空間感的黑科技。這本書簡直就是滿足瞭我對這種“魔法”的好奇心。《[按需印刷] 近場聲全息技術及其應用》這本書,雖然名字聽起來有些技術性,但它的內容深度和廣度都超齣瞭我的預期。作者並沒有一開始就丟給我一堆公式,而是從聲波的基本性質講起,然後逐步引入近場聲全息的核心概念。我最欣賞的是書中對於“近場”這一概念的詳細闡述,它解釋瞭為什麼在物體附近進行聲場測量能夠獲得更豐富的信息,並且如何剋服遠場測量中的信息衰減問題。接著,書中詳細介紹瞭各種聲源重構算法,從經典的波束形成方法到更先進的機器學習算法,並對它們的優缺點進行瞭比較。對我而言,最激動人心的是關於聲全息在虛擬現實(VR)和增強現實(AR)中的應用部分。想象一下,在VR環境中,你不僅能看到逼真的畫麵,還能聽到來自四麵八方的、帶有方嚮感和空間感的真實聲音,這無疑會極大地提升沉浸感。這本書讓我看到瞭聲音技術未來的無限可能,它不僅僅是關於如何“聽”得更清楚,更是關於如何“感知”更真實的聲學世界。

評分

我是一位對新興技術充滿好奇的普通讀者,對《[按需印刷] 近場聲全息技術及其應用》這本書的興趣,源於我對“聲學全息”這個名字的好奇。讀完之後,我驚嘆於這項技術的神奇之處。這本書以一種非常易於理解的方式,將一個相對復雜的技術概念展現在我麵前。作者沒有一開始就拋齣一堆專業術語,而是從最基礎的聲波傳播講起,然後逐步引入瞭聲全息的核心原理。我印象最深的是書中關於“聲像重構”的描述,它就像是用一係列“耳朵”來“看”清聲音的來源和形狀。書中對近場聲全息在工業診斷、産品開發、以及聲學研究等方麵的應用進行瞭廣泛的介紹,讓我看到瞭這項技術在現實生活中的巨大價值。比如,在汽車設計中,如何利用聲全息技術來分析發動機的噪音,從而優化設計;或者在建築聲學領域,如何利用它來預測和控製聲音的傳播,創造更舒適的聲環境。這本書讓我對聲音有瞭更深的理解,它不再隻是耳朵裏的聲音,而是一種可以被“測量”和“可視化”的物理現象。

評分

這本《[按需印刷] 近場聲全息技術及其應用》真是我最近讀到的一本讓我腦洞大開的書!拿到手的時候,我其實對“近場聲全息”這個概念有些模糊,以為會是那種枯燥的、充滿瞭各種公式和理論的學術著作。然而,翻開第一頁,我就被它深深吸引住瞭。作者以一種非常生動且富有啓發性的方式,層層剝繭,將這項復雜的技術展現在我麵前。從最基礎的聲場采集原理,到如何通過一係列算法重構齣令人驚嘆的三維聲像,整個過程被描繪得既嚴謹又富有畫麵感。我特彆喜歡書中對各種應用場景的深入探討,比如它如何顛覆瞭傳統的音頻體驗,讓虛擬現實中的聲音如同身臨其境;又或者是在工業檢測領域,如何通過精密的聲學成像來發現肉眼無法察覺的微小缺陷。書中的插圖和圖錶也做得非常齣色,清晰地解釋瞭復雜的概念,讓我這個非專業人士也能大緻理解。我尤其印象深刻的是關於“聲學全息圖”的生成過程,作者用瞭一些非常形象的比喻,將抽象的數據轉化為瞭可感知的“聲音圖像”,讓人不由得驚嘆科技的力量。讀完這本書,我對聲音的理解又提升瞭一個維度,不再僅僅是耳朵聽到的信號,而是可以被“看見”和“觸摸”的三維空間信息。

評分

對於我這樣一個對聲音藝術和科技交叉領域有著強烈興趣的人來說,《[按需印刷] 近場聲全息技術及其應用》這本書簡直是一場知識的盛宴。作者以一種非常流暢且富有感染力的方式,將復雜的技術原理娓娓道來。我被書中對聲音空間感重建的描述深深吸引,它讓我看到瞭聲音不僅僅是聽覺的感知,更是一種可以被“看到”的三維信息。書中對近場聲全息在虛擬現實、音頻工程、以及音樂創作等領域的應用前景的探討,讓我腦洞大開。我尤其喜歡書中關於如何通過聲全息技術來“捕捉”和“分析”音樂的細微之處,比如樂器的演奏細節、聲場的空間特性,甚至錶演者的空間位置。這對於音樂人來說,無疑是探索新的創作和錶演方式的絕佳工具。書中還提及瞭一些關於“聲學全息圖”的生成和可視化技術,這讓我更加直觀地理解瞭這項技術的強大之處。這本書讓我對聲音的認知發生瞭顛覆性的改變。

評分

最近工作需要瞭解一些關於聲學監測的技術,偶然間發現瞭這本《[按需印刷] 近場聲全息技術及其應用》。一開始我以為它會比較晦澀難懂,但讀進去之後,發現作者的寫作風格非常平易近人。雖然其中涉及一些專業的聲學和信號處理知識,但作者總是會用一些生活中常見的例子來輔助解釋,比如模擬聲波的傳播就像水麵泛起的漣漪,或者聲全息的成像原理有點像用很多麥剋風同時“看”聲音。我特彆喜歡書中關於“聲學相機”的部分,它描述瞭如何通過陣列麥剋風捕捉到的聲壓信息,實時繪製齣聲源的分布圖,就像給聲音拍瞭一張“X光片”。這在工業環境中,比如檢查機械設備是否産生異常噪音,或者在實驗室裏分析聲音的傳播路徑,都非常有實際應用價值。書中也提及瞭一些實際的案例,比如如何利用這項技術來定位風力發電機葉片産生的噪音源,或者在汽車行業中分析發動機艙內的聲學特性。這些具體的應用場景讓我對這項技術有瞭更直觀的認識,也看到瞭它在解決實際工程問題上的巨大潛力。

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