Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Xác định các nguồn tiếng ồn tần số thấp trong tàu cao tốc qua cải thiện độ phân giải
Tóm tắt
Phương pháp chậm và cộng (delay-and-sum beamforming), đã được sử dụng trong các nghiên cứu trước đây, là một kỹ thuật hữu ích để xác định các nguồn tiếng ồn trong tàu cao tốc. Tuy nhiên, phương pháp này không cung cấp được vị trí nguồn tiếng ồn chi tiết trong dải tần số thấp. Do đó, các nguồn tiếng ồn tần số thấp của tàu cao tốc chưa được xác định. Vì vậy, trong bài báo này, một nghiên cứu cải thiện độ phân giải đã được thực hiện để xác định các nguồn tiếng ồn tần số thấp trong tàu cao tốc. Mối quan hệ giữa một nguồn tiếng ồn thực và một đầu ra beamforming được rút ra bằng cách sử dụng hàm phân tán điểm (point spread function). Phương pháp giải ngược của mối quan hệ này được sử dụng để thu được một nguồn tiếng ồn thực, sau đó được chuyển đổi thành một bài toán ngược. Để giải quyết bài toán ngược không xác định, một bài toán tối ưu hóa đã được áp dụng và phương pháp lặp đã được thực hiện để giải quyết vấn đề. Thuật toán phát triển trong nghiên cứu này đã được xác minh bằng thử nghiệm với một phương tiện di chuyển. Sau khi thử nghiệm xác minh thành công, phương pháp đã được áp dụng trên tàu cao tốc. Bản đồ tiếng ồn được cải thiện thu được trong nghiên cứu này cung cấp các nguồn tiếng ồn chi tiết của tàu cao tốc.
Từ khóa
#tàu cao tốc #xác định nguồn tiếng ồn #tần số thấp #beamforming #cải thiện độ phân giảiTài liệu tham khảo
K. Shin and J. K. Hammond, Fundamentals of signal processing for sound and vibration engineers, John Wiley & Sons (2008).
T. Brooks and W. Humphreys, Effect of directional array size on the measurement of airframe noise components, AIAA paper 99-1958 (1999).
M. Mosher, M. E.Watts, M. Barnes and J. Bardina, Microphone array phased processing system (MAPPS): phased array system for acoustic measurements in a tunnel wind, SAE paper 1999-01-5576 (1999).
S. Oerlemans and P. Sijtsma, Determination of absolute levels from phased array measurements using spatial source coherence, Technical Report NLR-TP-2002-226, National Aerospace Laboratory NLR (2002).
U. Michel and S. Funke, Noise source analysis of an aeroengine with a new inverse method sodix, AIAA paper 2008-2860 (2008).
B. V. Veen and K. Buckley, Beamforming: a versatile approach to spatial filtering, IEEE Signal Processing Magazine, 5 (2) (1988) 4–24.
E. Sarradj, A fast signal subspace approach for the determination of absolute levels from phased microphone array measurement, Journal of Sound and Vibration, 219 (2009) 1553–1569.
R. Roy, A. Paulraj and T. Kailath, ESPRIT-a subspace rotation approach to estimation of parameters of cisoids in noise, IEEE Transactions on Acoustics, Speech and Signal Processing, 34 (5) (1986) 1340–1342.
J. Capon, High-resolution frequency-wavenumber spectrum analysis, Processing of the IEEE, 57 (8) (1969) 1408–1418.
J. Li, P. Stoca and Z. Wang, On robust capon beamforming and diagonal loading, IEEE Transactions on Signal Processing, 51 (7) (2003) 1702–1715.
R. A. Gramann and J. W. Mocia, Aeroacoustic measurements in wind tunnels using adaptive beamforming methods, Journal of the Acoustical Society of America, 97 (1995) 3694–3701.
D. Long, Acoustic source location in wind tunnel tests via subspace beamforming, AIAA paper 2003-269 (2003).
Z. Wang, J. Li, P. Stoica, T. Nishida and M. Sheplak, Constant-beamwidth and constant-powerwidth wideband robust Capon beamformers for acoustic imaging, Journal of the Acoustical Society of America, 116 (3) (2004) 1621–1631.
R. Shimidt, Multiple emitter location and signal parameter estimation, IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 34 (3) (1986) 276–280.
R. P. Dougherty and R. W. Stoker, Sidelobe suppression for phased array aeroacoustic measurements, AIAA paper 98-2242 (1998).
Y. Wang, J. Li, P. Stoica, M. Sheplak and T. Nishida, Wideband RELAX and wideband CLEAN for aeroacoustic imaging, Journal of the Acoustical Society of America, 115 (2) (2004) 115–757.
P. Sijtsma, CLEAN based on spatial source coherence, AIAA paper 2007-3436 (2007).
T. F. Brooks and W. M. Humphreys, A deconvolution approach for the mapping of acoustic sources (DAMAS) determined from phased microphone arrays, AIAA paper 2004-2954 (2004).
Y.-H. Kim and J.-W. Choi, Sound visualization and manipulation, Wiley (2013).
H.-M. Noh, S. Choi, S. Hong and S.-W. Kim, Investigation of noise sources in high-speed trains, Journal of Rail and Rapid Transit, 228 (3) (2014) 307–322.
J. C. Sun, C. W. Shin, H. J. Ju, S. K. Paik and Y. J. Kang, Measurement of the normal acoustic impedance using beamforming method, Journal of Mechanical Science and Technology, 23 (2009) 2169–2178.