基于等效源法的近场声全息技术 被引量：21

1

作者 毕传兴 陈心昭 +1 位作者 陈剑 周蓉 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2005年第5期535-548,共14页

在基于分布源边界点法的近场声全息技术的基础上,提出了一种新型的基于等效源法的近场声全息技术.首先给出了严格的理论推导,并对重建过程的误差敏感性、多源声场和半自由声场重建等问题进行了分析,给出了相应的解决办法.随后通过实验研... 在基于分布源边界点法的近场声全息技术的基础上,提出了一种新型的基于等效源法的近场声全息技术.首先给出了严格的理论推导,并对重建过程的误差敏感性、多源声场和半自由声场重建等问题进行了分析,给出了相应的解决办法.随后通过实验研究,验证了所提出方法的可行性和准确性. 展开更多

关键词 声全息技术 等效源法 近场 误差敏感性 边界点法 理论推导 重建过程 声场重建 实验研究 分布源 准确性

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利用源强密度声辐射模态重建声场 被引量：14

2

作者 聂永发 朱海潮 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期252-263,共12页

为了利用声场中少量测点声压数据精确重建复杂结构的辐射声场,提出了源强密度声辐射模态分析理论和声场重建公式.在结构表面定义的空间上,利用以源强密度分布函数为参量的结构辐射声功率泛函表达式定义了一个线性自伴正辐射算子,该算子... 为了利用声场中少量测点声压数据精确重建复杂结构的辐射声场,提出了源强密度声辐射模态分析理论和声场重建公式.在结构表面定义的空间上,利用以源强密度分布函数为参量的结构辐射声功率泛函表达式定义了一个线性自伴正辐射算子,该算子的特征函数为结构的源强密度声辐射模态.然后通过对矩形平板和带有半球帽的圆柱体的源强密度声辐射模态的分析,证明了源强密度声辐射模态具有空间滤波特性,并利用该性质建立了声场重建公式.球体仿真和平板实验验证了所提出的声场重建方法的可行性和稳健性.基于源强密度声辐射模态的声场重建方法简单,利用较少测点数据就可以获得较高的声场重建精度,特别适合于复杂结构的低频声场重建. 展开更多

关键词 源强密度 声辐射模态 声场分布模态 声场重建

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单层传声器阵列重建相干声场的近场声全息方法研究 被引量：12

3

作者 宋玉来 卢奂采 +2 位作者 金江明 李春晓 岳磊 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期54-62,共9页

针对传声器阵列两侧存在相干声源的非自由声场重建问题,提出基于球面谐波函数扩展近场声全息理论的相干声场重建方法。该方法在已知测量面两侧声源几何位置时,使用单层传声器阵列获取测量面处的声压分布,通过最小二乘法获得与目标声源... 针对传声器阵列两侧存在相干声源的非自由声场重建问题,提出基于球面谐波函数扩展近场声全息理论的相干声场重建方法。该方法在已知测量面两侧声源几何位置时,使用单层传声器阵列获取测量面处的声压分布,通过最小二乘法获得与目标声源和干扰噪声源响应对应的最优球波函数扩展项数和最优系数向量,结合测点位置的空间坐标进行声波分解,并分别重建出各声源在测量面上的声压分布。为了验证方法的有效性,分别给出了相干噪声源为球形声源和非球形声源的仿真验证,并在全消声室内对双扬声器产生的相干声场的重建进行了实验验证。结果表明:该方法对球形声源和非球形声源干扰下的声场重建都具有较好的效果,球形声源干扰下的重建精度更高。 展开更多

关键词 传声器阵列 相干声源 声场重建 近场声全息 单层 球面谐波函数 几何位置 声压分布

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基于近场测量法的水声换能器声场重建方法研究 被引量：12

4

作者 王成 郑慧峰 +1 位作者 王月兵 殷敬伟 《计量学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期520-524,共5页

为了提高对水声换能器声场分析的效率，开展了基于近场测量法的水声换能器的声场重建方法研究，首先将水声换能器的全息测量面近似为等效声源面，通过积分得到声场重建模型，然后利用自主研发的水下声场测量系统获得发射换能器全息测量... 为了提高对水声换能器声场分析的效率，开展了基于近场测量法的水声换能器的声场重建方法研究，首先将水声换能器的全息测量面近似为等效声源面，通过积分得到声场重建模型，然后利用自主研发的水下声场测量系统获得发射换能器全息测量面的复声压，实现对其声场的重建，最后比较不同全息测量面的重建结果和实测数据，并分析全息测量面的位置对重建结果的误差影响，得到了重建方法的有效测量区间。该声场重建方法可快速得到水声换能器的声场分布，并且准确可靠。 展开更多

关键词 计量学 声场重建 近场测量 水声换能器

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基于声压-振速测量的平面近场声全息实验研究 被引量：10

5

作者 毕传兴 张永斌 +1 位作者 徐亮 陈心昭 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期1108-1115,共8页

常规的近场声全息均是采用全息面声压或质点振速作为输入量求解,由于采用单一输入量无法分离来自全息面背向声波的干扰,因此要求所有声源均位于全息面的同一侧,即测量声场为自由声场,这种要求大大限制了近场声全息的实际应用.基于声压-... 常规的近场声全息均是采用全息面声压或质点振速作为输入量求解,由于采用单一输入量无法分离来自全息面背向声波的干扰,因此要求所有声源均位于全息面的同一侧,即测量声场为自由声场,这种要求大大限制了近场声全息的实际应用.基于声压-速度测量的近场声全息以全息面上声压和质点振速同时作为输入量,通过建立和求解两侧声源在全息面上的声压和质点振速耦合关系,可以实现全息面两侧声波的分离,从而解决上述问题.文中在前期对声场分离技术研究的基础上,基于欧拉公式和有限差分近似,推导了新的基于声压-速度测量的平面近场声全息理论公式.随后通过实验检验了该方法在有背景源干扰情况下实现声场分离和重建的有效性. 展开更多

关键词 近场声全息 声场分离 声场重建 声源识别

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余音绕梁 如闻天籁——3D环绕声技术发展述评 被引量：11

6

作者 庄元 《演艺科技》 2015年第3期14-20,共7页

对目前主流的3D环绕声技术进行了分类,比较分析了各类3D环绕声技术的特点及其商业应用前景,预言3D环绕声技术的创新正在推动21世纪声音技术的发展。

关键词 3D环绕声 声场重建 巴可Auro-3D IOSONO-3D 杜比全景声 中国多维声 沉浸感

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基于传递函数估计的近场声全息的噪声源识别 被引量：10

7

作者 周东旺 李舜酩 +2 位作者 江星星 王勇 程春 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2874-2880,共7页

在近场声全息(NAH)声场测量中,噪声的存在使近场声全息重建精度降低,影响声场重建的实现。本文提出一种基于传递函数估计的双测量面NAH技术,首先采用双测量面对噪声源信号进行测量,然后基于传递函数法引入一种合理的传递函数估计,结合... 在近场声全息(NAH)声场测量中,噪声的存在使近场声全息重建精度降低,影响声场重建的实现。本文提出一种基于传递函数估计的双测量面NAH技术,首先采用双测量面对噪声源信号进行测量,然后基于传递函数法引入一种合理的传递函数估计,结合参考传声器信号来求解全息面复声压,最后利用前后测量面数据相位差异来求解格林函数,根据声场重建公式进行近场声全息声场重建。数值仿真及重建误差分析表明,存在测量噪声影响的情况下,本文提出的方法相比传递函数法NAH重建误差更小,能够更准确地识别声源位置并提高声全息重建精度。最后对某型拖拉机前端进行近场阵列扫描试验,验证基于传递函数估计的双测量面NAH的有效性。 展开更多

关键词 近场声全息 声场重建 双测量面 传递函数估计 重建精度

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基于波叠加与统计最优近场声全息的单面声场分离技术 被引量：8

8

作者 王冉 陈进 +1 位作者 贾文强 赵发刚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第22期112-117,共6页

基于空间声场变换的近场声全息以及统计最优近场声全息要求全息面一侧的声场必须为自由声场。为克服应用上的局限性,提出一种波叠加方法和统计最优近场声全息相结合的方法。针对现有双全息面声场分离技术需在两个全息面上进行声压测量,... 基于空间声场变换的近场声全息以及统计最优近场声全息要求全息面一侧的声场必须为自由声场。为克服应用上的局限性,提出一种波叠加方法和统计最优近场声全息相结合的方法。针对现有双全息面声场分离技术需在两个全息面上进行声压测量,效率较低的问题,采用波叠加算法根据全息面上声压重构出某个重建面上的声压,利用全息面和重建面的声压数据用统计最优近场声全息技术分离出全息面某一侧声源在全息面上单独产生的声学量,以更少的测点数在全息面两侧都存在声源情况下实现空间声场分离。实验和数值仿真验证该方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 声场分离 声场重建 波叠加 统计最优近场声全息

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近场声全息测量研究 被引量：7

9

作者 尚建华 张明敏 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2006年第4期1-4,共4页

本文探讨了进行近场声全息测量时需要考虑的问题。文中指出全息测量面到声源重建面的距离应在最小波长范围内,并且与系统的动态范围和空间分辨率有关,传声器之间的间距应不大于最小波长的二分之一,传声器阵所扫描的全息测量面的尺寸至... 本文探讨了进行近场声全息测量时需要考虑的问题。文中指出全息测量面到声源重建面的距离应在最小波长范围内,并且与系统的动态范围和空间分辨率有关,传声器之间的间距应不大于最小波长的二分之一,传声器阵所扫描的全息测量面的尺寸至少为最大波长的一倍以上。参考传声器须放置在非相干声源附近,数目不应小于非相干声源的数目。测量的数据需要进行波数域滤波,提高信噪比,改善重建精度。 展开更多

关键词 近场声全息(NAH) 声场测量 声场重建 波数域滤波

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基于质点振速测量的近场声全息技术 被引量：5

10

作者 张永斌 毕传兴 +1 位作者 陈剑 陈心昭 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期112-115,121,共5页

现有的近场声全息技术都是通过在声源近场测量声压来重建和预测声场,并实现声场的可视化。采用同样反映声场特征的质点振速来进行声全息计算,并推出了基于振速测量的近场声全息重建公式,通过仿真验证了该方法的正确性、可行性和有效性... 现有的近场声全息技术都是通过在声源近场测量声压来重建和预测声场,并实现声场的可视化。采用同样反映声场特征的质点振速来进行声全息计算,并推出了基于振速测量的近场声全息重建公式,通过仿真验证了该方法的正确性、可行性和有效性。通过与用声压重建的结果相比较,表明本方法的边缘重建精度高的特点;用质点振速重建可以采用更小的全息面来获得同样的重建精度。 展开更多

关键词 近场声全息 质点振速 声场重建

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机械噪声源识别的混合波叠加法 被引量：5

11

作者 薛玮飞 陈进 李加庆 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第23期2503-2507,共5页

提出了一种稳健声场的全息变换算法———混合波叠加法,它结合了波叠加法和Helm-holtz方程最小二乘(HELS)方法的优点,用相对少量的测点数据就可重建任意形状源表面的声场。在半消声室里,运用29个传声器组成的“+”字形平面传声器阵列,... 提出了一种稳健声场的全息变换算法———混合波叠加法,它结合了波叠加法和Helm-holtz方程最小二乘(HELS)方法的优点,用相对少量的测点数据就可重建任意形状源表面的声场。在半消声室里,运用29个传声器组成的“+”字形平面传声器阵列,对一运转的电机进行噪声源识别,得到声源的空间声压场分布及声源位置,显示出混合波叠加法在工程实践中广泛的应用前景。 展开更多

关键词 混合波叠加法 声源识别 声场重建 HELS

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基于声全息方法和双目视觉实现运动声源声场可视化 被引量：7

12

作者 杨殿阁 郑四发 +2 位作者 李兵 李克强 连小珉 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期19-25,共7页

运动声源声场的可视化是一种重要的运动声源定位的技术手段,利用双目视觉测量技术实现运动声源声场空间的自动测量,自动确定运动声源表面的空间位置,针对声源表面,利用传声器阵列,基于声全息方法实现运动声源声场的重建,建立视频图像与... 运动声源声场的可视化是一种重要的运动声源定位的技术手段,利用双目视觉测量技术实现运动声源声场空间的自动测量,自动确定运动声源表面的空间位置,针对声源表面,利用传声器阵列,基于声全息方法实现运动声源声场的重建,建立视频图像与声场的空间映射,并建立视频与声场之间的时序,实现实景视频图像与声场重建结果的融合,可以自动生成声源运动过程的视频。基于该方法所开发了一套试验测量系统,对运动声源的测量试验结果表明,该方法可以有效实现运动声源的视频可视化,使人可以直接从视频中看到声源及其变化过程,使声源的定位和识别变得更加简单。 展开更多

关键词 运动声源 声场重建 双目视觉 可视化 声全息 视频图像 声源定位 测量技术

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基于虚拟仪器的声场可视化系统 被引量：1

13

作者 李加庆 陈进 +2 位作者 刘先 薛伟飞 陈延太 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第24期219-221,共3页

基于虚拟仪器技术设计与实现了一种用于声场可视化的声信号采集与处理系统。该系统的功能包括声压信号采集和预处理,加载重建算法进行声场重建以及结果的可视化表示。系统硬件部分包括传声器阵列、数据采集卡和控制计算机。软件设计应... 基于虚拟仪器技术设计与实现了一种用于声场可视化的声信号采集与处理系统。该系统的功能包括声压信号采集和预处理,加载重建算法进行声场重建以及结果的可视化表示。系统硬件部分包括传声器阵列、数据采集卡和控制计算机。软件设计应用虚拟仪器的概念,并采用LabVIEW和MATLAB混合编程。通过实验测试,验证了该系统的实用性。 展开更多

关键词 数据采集与处理 声场重建 声场可视化 虚拟仪器

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平面近场声全息重建结果不准确性问题的研究 被引量：4

14

作者 罗禹贡 李克强 +2 位作者 郑四发 毛晓群 连小珉 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期555-560,共6页

平面近场声全息作为一种有效的声场分析方法被广泛用于声场分析和振动体的振动模态及其辐射声场的研究。在介绍了平面近场声全息理论的基础上,指出了利用该方法进行声场重建时存在质点振动速度和声强重建不准确的问题,并从理论分析和模... 平面近场声全息作为一种有效的声场分析方法被广泛用于声场分析和振动体的振动模态及其辐射声场的研究。在介绍了平面近场声全息理论的基础上,指出了利用该方法进行声场重建时存在质点振动速度和声强重建不准确的问题,并从理论分析和模拟计算两个方面给予了证明,在此基础上进一步分析了该方法的应用局限性。 展开更多

关键词 平面近场声全息 声场分析 辐射声场 振动模态 声场重建 傅里叶变换 格林函数

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基于单元辐射叠加法的水下矩形板声场重建

15

作者 高塬 杨博全 +1 位作者 郭强 时胜国 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期922-929,共8页

为解决等效源法在水下结构声源声场重建中存在的虚拟等效源配置位置难以确定、求逆过程中传递矩阵病态性过大的问题,本文提出了基于单元辐射叠加法的水下结构声源声场重建方法。该方法利用结构声源边界元法建模思想与声场波叠加原理,建... 为解决等效源法在水下结构声源声场重建中存在的虚拟等效源配置位置难以确定、求逆过程中传递矩阵病态性过大的问题,本文提出了基于单元辐射叠加法的水下结构声源声场重建方法。该方法利用结构声源边界元法建模思想与声场波叠加原理,建立了声源表面振动与辐射声场之间的振声传递关系,得到可快速计算的振声传递函数,并利用该函数作为传递算子进行声场重建。通过对矩形板的声场重建仿真,验证了本文方法相比等效点源近场声全息具有更高的重建精度,且具有更大的有效全息距离。通过在不同阵元数、信噪比情况下的仿真分析,进一步证明了本文方法能够改善水下结构声源的声场重建精度。 展开更多

关键词 单元辐射叠加法 声场重建 结构声源 近场声全息 振声传递函数 求逆问题 矩阵病态性 参数分析

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传播波与倏逝波对全息重建影响的研究 被引量：6

16

作者 邓江华 刘献栋 单颖春 《声学技术》 CSCD 2009年第5期565-571,共7页

通过分析近场声全息中传播波和倏逝波的声场分布与声源大小、辐射频率及测量距离的关系,得出了传播波和倏逝波在空间声场中的变化规律、影响因素以及两者之间的对应关系,确定了可利用的倏逝波传播距离。在此基础上,提出了一种改进的远... 通过分析近场声全息中传播波和倏逝波的声场分布与声源大小、辐射频率及测量距离的关系,得出了传播波和倏逝波在空间声场中的变化规律、影响因素以及两者之间的对应关系,确定了可利用的倏逝波传播距离。在此基础上,提出了一种改进的远场声全息方法:首先利用传统远场声全息方法重建声源,然后通过传播波与倏逝波的关系,得出声源面上相应的倏逝波成分,两者叠加获取接近于近场声全息的重建结果。最后,通过仿真和实验验证了这一结果。 展开更多

关键词 声全息 传播波 倏逝波 声场重建

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基于混合波叠加法的声源识别理论与试验研究 被引量：4

17

作者 薛玮飞 陈进 +2 位作者 张桂才 雷宣扬 李加庆 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期79-83,共5页

波叠加法作为噪声源识别的一种技术,克服了基于边界元法的声全息中的奇异值积分和解的非唯一性难题,但在测量面上要求足够多的传声器数目以满足重建精度,这样导致测量成本高、工作耗时且也不利实际实施。针对波叠加法的此缺点,提出将波... 波叠加法作为噪声源识别的一种技术,克服了基于边界元法的声全息中的奇异值积分和解的非唯一性难题,但在测量面上要求足够多的传声器数目以满足重建精度,这样导致测量成本高、工作耗时且也不利实际实施。针对波叠加法的此缺点,提出将波叠加法和HELS方法相结合的方法,此法是基于Helmholtz方程最小二乘法,用相对少量的测点数据获得包围源的最小球面上或之外的任意一假想球面上的声压数据,然后将这些数据作为输入,计算出辐射体内混合内域虚源强的强度值,通过解离散波叠加的方程,重建出在重建面上离散点的声压值。达到用相对少量的测点数据重建表面为任意形状的振源辐射声压的目的。数值仿真与试验结果表明:它具有计算速度快、重建精度高、测量成本低和容易实施等优点,可以精确地识别和定位机械噪声源,在工程实践中具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 混合波叠加法 声源识别 声场重建 HELS

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声辐射模态和球谐波函数在球源声场重建中的比较 被引量：5

18

作者 郭亮 朱海潮 +2 位作者 毛荣富 陈志敏 聂永发 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期202-210,共9页

声辐射模态和球谐波函数在球源声场重建中均有应用,两者具有很多相似性,都具有相同的多极子辐射模式和"群组"分布特性。有观点认为球形声源的声辐射模态向量即为球谐波函数,但两者的内在关系一直缺乏有效的证明。为分析两种... 声辐射模态和球谐波函数在球源声场重建中均有应用,两者具有很多相似性,都具有相同的多极子辐射模式和"群组"分布特性。有观点认为球形声源的声辐射模态向量即为球谐波函数,但两者的内在关系一直缺乏有效的证明。为分析两种基函数的相似性及在球源声场重建领域的差异,在理论上建立了两者的内在联系,在应用上比较研究了基于两种基函数的声场重建方法的有效性和可靠性。数值算例结果表明,在中高频段时基于两种函数的声场重建效果相当,但在低频段尤其是存在干扰源的非自由场条件下的声场重建应用中,基于声辐射模态的声场重建方法能得到更高的重建精度。可见,声辐射模态具有较为明显的声场重建优越性,这为利用声辐射模态和球谐波函数进行球源声场重建提供了理论参考。 展开更多

关键词 声辐射模态 声场重建 谐波函数 重建方法 辐射模式 数值算例 相似性 基函数

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基于近场互谱法的医用聚焦超声场多参数检测 被引量：5

19

作者 郭成成 姚磊 +2 位作者 郑慧峰 曹永刚 王月兵 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期39-46,共8页

为实现医用聚焦超声场声学性能快速、准确检测,提出基于近场互谱测量技术的声参数检测方法。首先介绍了近场互谱法测量原理,实现聚焦声场的声压、声强、声功率检测;然后在COMSOL下建立聚焦换能器辐射声场有限元模型,分析其声场聚焦特性... 为实现医用聚焦超声场声学性能快速、准确检测,提出基于近场互谱测量技术的声参数检测方法。首先介绍了近场互谱法测量原理,实现聚焦声场的声压、声强、声功率检测;然后在COMSOL下建立聚焦换能器辐射声场有限元模型,分析其声场聚焦特性和传播形态,给出检测方案;最后,搭建了实验平台,验证了该方法的有效性和正确性。结果表明,通过聚焦声场的近场声源面预测焦域的声压分布,估算声功率,实现了对聚焦超声场的多个声性能参数检测,且具有较高的精度,有望应用于医用换能器的现场检测,有效监控医用聚焦超声设备的声性能,保证设备安全使用且满足治疗效果。 展开更多

关键词 近场互谱法 聚焦超声场 声场重建 多参数

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基于近场声全息的目标反射声场重建方法研究 被引量：4

20

作者 陈新宁 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第11期31-34,71,共5页

准确分析目标表面反射声场信息对提高水下航行器等设备的声隐身性能具有重要意义。提出利用近场声全息技术对水下目标反射声场进行重构,可以得到反射体表面的反射声场分布信息。以一个胶囊状壳体为测量对象,进行仿真分析和实验测量。结... 准确分析目标表面反射声场信息对提高水下航行器等设备的声隐身性能具有重要意义。提出利用近场声全息技术对水下目标反射声场进行重构,可以得到反射体表面的反射声场分布信息。以一个胶囊状壳体为测量对象,进行仿真分析和实验测量。结果表明,利用近场声全息技术进行声场重构的误差可小于10%,验证基于近场声全息的目标反射场重建方法的可行性和有效性,可为进一步的工程实践提供参考。 展开更多

关键词 声学 反射声场 近场声全息 声场重建

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