波束形成理论及测量方案

假设空间中存在N个声源，且其距离测量阵列的距离远大于传感器的间距d（该间距的大小满足“半波长”条件，即d≤λ/2，其中λ为声波波长）则此时可以把声波看作平面波[8]。存在一声源定位模型如图所示，其中的线性阵列由M个等间距分布的传声器组成，空间中存在N声源，θi为第i个声源信号si(t)与测量阵列之间的夹角。当角度θ变化时，谱函数P也会随之变化，当角度θ为声波入射方向时，P取得峰值。即当P最大时对应的角度θ即为声源所在的方向。

杭州爱华仪器测量方案：首先根据人耳听声判断噪声主要产生于相机附近，且在打开相机时无噪声，在关闭相机后噪声音量明显增大，因此各工况条件设定为相同音量下，1150Hz，相机开/关；1500Hz，相机开/关。具体测试方案为：首先根据有无噪声的信号频谱对比图确定噪声存在于宽频带而非基频和倍频。而后利用传声器测量时域信号，将传声器采集的信号进行滤波，去掉基频和倍频，分频段听取噪声信号，确定低频噪声频段。

接下来采用近场麦克风阵列在低频段进行数据采集，根据各工况条件下的近场云图，确定该工况下的低频段噪声来源。高频的噪声定位首先根据传声器采集信号频谱对比图得到噪声能量分布较大的频段，利用远场麦克风阵列进行数据采集，根据各工况条件下的远场云图，确定该工况下的高频段噪声来源。最后对比分析各工况条件下低频与高频的噪声来源，进行平板噪声定位，本次实验信号的处理及滤波均在MATLAB软件中进行。。