Che cos'è l'olografia acustica?
L'olografia acustica è il processo in cui le onde sonore vengono registrate e disposte in un modello visivo utilizzando un computer. Il campo sonoro può essere modellato per ricostruire la sua struttura usando immagini tridimensionali (3D). I campi sonori che si irradiano dalla superficie di strumenti musicali, aerei, sottomarini e interni automobilistici sono misurati per studiare come il design influisce sulla propagazione del suono. I due tipi di base sono l'olografia acustica in campo vicino e in campo lontano.
I dati vengono raccolti utilizzando un microfono o un idrofono, ma a volte possono essere impostati array di microfoni per monitorare contemporaneamente la pressione acustica che circonda la sua sorgente. Un computer elabora questi dati per ricostruire il campo sonoro in un formato visivo. I dati temporali sono associati a frequenze specifiche per creare un insieme rappresentativo di ologrammi, che vengono suddivisi in onde in base alle loro caratteristiche di propagazione. La sorgente sonora viene calcolata utilizzando un calcolo inverso in modo che il campo possa essere analizzato utilizzando ciascuna onda sonora.
L'olografia acustica del campo vicino viene utilizzata per localizzare il suono da una fonte relativamente vicina. Microfoni multipli sono disposti in una configurazione rettangolare, distanziati orizzontalmente e verticalmente. Vengono misurate le mezze lunghezze d'onda delle frequenze massima e minima, che dipendono dalla spaziatura dei microfoni e dalle dimensioni dell'array. I calcoli dell'intensità del suono sono possibili dalla sorgente sonora misurata, ma la propagazione delle onde può essere valutata solo parallelamente alla superficie misurata. La tecnica dell'olografia acustica si limita anche al test di suoni ad alta frequenza.
Una tecnica di elaborazione chiamata focalizzazione a campo vicino forma raggi che producono onde sonore sferiche attorno ai microfoni. La risoluzione spaziale delle misurazioni viene migliorata quando è uguale al livello di focalizzazione o a una frequenza più elevata. L'olografia 3D a campo vicino può essere combinata con altre tecniche di simulazione su un computer e, con l'appropriata focalizzazione, può essere utilizzata per misurare i suoni a bassa e media frequenza.
Nell'olografia acustica in campo lontano, l'ologramma è generato da dati raccolti lontano dalla fonte. La risoluzione è limitata a una misurazione della mezza lunghezza d'onda. Questa limitazione può essere compensata solo misurando il suono da una distanza più ravvicinata.
L'olografia acustica prevede la misurazione della pressione sonora. Può spiegare vari riferimenti acustici, superfici note per vibrare a determinate frequenze e varie caratteristiche di un segnale sonoro. I dati possono anche essere acquisiti da luoghi diversi, ad esempio in un veicolo, e riuniti utilizzando un software di acquisizione dati per creare un'immagine ancora più grande per l'analisi delle onde sonore.