Co je to akustická holografie?

Akustická holografie je proces, při kterém jsou zvukové vlny zaznamenávány a uspořádány do vizuálního vzoru pomocí počítače. Zvukové pole lze modelovat tak, aby rekonstruovalo jeho strukturu pomocí trojrozměrných (3D) obrázků. Zvuková pole, která vyzařují z povrchu hudebních nástrojů, letadel, ponorek a automobilových interiérů, se měří, aby se studovalo, jak konstrukce ovlivňuje šíření zvuku. Dva základní typy jsou akustická holografie blízkého a vzdáleného pole.

Data se sbírají pomocí mikrofonu nebo hydrofonu, ale někdy je možné nastavit pole mikrofonů pro monitorování akustického tlaku obklopujícího jeho zdroj současně. Počítač zpracovává tato data za účelem rekonstrukce zvukového pole ve vizuálním formátu. Časová data jsou spojena se specifickými kmitočty pro vytvoření reprezentativní sady hologramů, které jsou rozděleny do vln na základě jejich propagačních charakteristik. Zdroj zvuku je vypočítán pomocí inverzního výpočtu, takže pole lze analyzovat pomocí každé zvukové vlny.

Akustická holografie blízkého pole se používá k lokalizaci zvuku z relativně blízkého zdroje. Více mikrofonů je uspořádáno do pravoúhlé konfigurace, rozmístěných vodorovně a svisle. Měří se poloviční vlnové délky maximální a minimální frekvence, které závisí na vzdálenosti mikrofonů a velikosti pole. Výpočty intenzity zvuku jsou možné z měřeného zdroje zvuku, ale šíření vln lze hodnotit pouze paralelně s měřeným povrchem. Technika akustické holografie je také omezena na testování vysokofrekvenčních zvuků.

Technika zpracování zvaná fokalizace blízkého pole vytváří paprsky, které produkují sférické zvukové vlny kolem mikrofonů. Prostorové rozlišení měření se zlepší, když se rovná úrovni fokalizace nebo je na vyšší frekvenci. 3D holografii blízkého pole lze kombinovat s jinými simulačními technikami v počítači a pomocí vhodné fokalizace lze použít k měření nízko- až středofrekvenčních zvuků.

V akustické holografii na dálku je hologram generován údaji shromážděnými daleko od zdroje. Rozlišení je omezeno na měření poloviční vlnové délky. Toto omezení lze kompenzovat pouze měřením zvuku z bližšího rozsahu.

Akustická holografie zahrnuje měření akustického tlaku. Může odpovídat za různé akustické reference, povrchy, o nichž je známo, že vibrují při určitých frekvencích, a různé vlastnosti zvukového signálu. Data mohou být také získávána z různých míst, například ve vozidle, a mohou být spojena dohromady pomocí softwaru pro získávání dat k vytvoření ještě většího obrazu pro analýzu zvukových vln.