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Improvement of Field Projection for Sound Source Reconstruction

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Fourier optical methods have previously been used for the backward projection of monofrequency excited acoustic fields. Similarities between the particle velocity component in the projection direction and the pressure profile were observed. The projection method can be extended to arbitrary time dependent fields by means of a Fourier transform in the time coordinate. In this paper a simulated time dependent field, from which all data in question are known, is used for the assessment of the projection result. A remarkable deviation between the particle velocity component derived by the earlier projection method and the present one is observed. This error can be rectified with an enhanced method, which is introduced in this paper. Since most of the authors have derived the basic mathematical relations more heuristically than exactly, this gap is filled for completeness.

Zusammenfassung

Fourier-optische Methoden wurden bislang für die Rückprojektion monofrequent angeregter Schallfelder benutzt. Dabei wurden Ähnlichkeiten zwischen dem Profil der Schallschnellenkomponente in Projektionsrichtung und dem des Druckes beobachtet. Die Projektionsmethode läßt sich mit Hilfe der Fouriertransformation in der Zeitkoordinate auf zeitabhängige Felder erweitern. Hier werden die Daten von einem simulierten zeitabhängigen Feld verwendet, von dem alle relevanten Werte bekannt sind, um das Projektionsergebnis zu beurteilen. Es stellt sich eine bemerkenswerte Abweichung bei der durch die Projektion ermittelten Schnellekomponente gegenüber der tatsächlichen heraus. Dieser Fehler kann mit dem hier vorgestellten erweiterten Projektionsverfahren behoben werden. Viele Autoren haben die grundlegenden mathematischen Gleichungen mehr heuristisch als exakt abgeleitet. Diese Lücke wird der Vollständigkeit halber geschlossen.

Sommaire

Jusqu'à présent on a utilisé les méthodes optiques de Fourier pour la rétroprojection des champs acoustiques excités en son pur. A cette occasion, on a observé des similitudes entre la composante de la vitesse particulaire dans la direction de la projection et le profil de pression. On peut étendre la méthode de projection aux champs à variation temporelle quelconque par transformation de Fourier dans le domaine temporel. Dans cet article on utilise les données d'une simulation de champ variable dans le temps, dont toutes les valeurs pertinentes sont connues, pour juger le résultat de la projection. On observe un écart notable entre la composante de la vitesse particulaire déduite de la méthode de projection, et la valeur réelle. On peut rectifier cette erreur en utilisant la méthode de projection améliorée présentée ici. La plupart des auteurs ayant déduit les équations fondamentales de façon heuristique plutôt qu'exacte, nous tentons de combler cette lacune.
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Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 1993

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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