音響ホログラフィとは

音響ホログラフィは、コンピューターを使用して音波を記録し、視覚的なパターンに配置するプロセスです。 音場をモデル化して、3次元（3D）画像を使用してその構造を再構築できます。 楽器、航空機、潜水艦、自動車の内装の表面から放射される音場を測定して、設計が音の伝播にどのように影響するかを調べます。 2つの基本的なタイプは、近距離場と遠距離場の音響ホログラフィです。

データはマイクまたはハイドロホンを使用して収集されますが、マイクのアレイをセットアップして、音源を取り巻く音圧をすべて同時に監視することもできます。 コンピュータはこれらのデータを処理して、音場を視覚的な形式で再構築します。 時間データは特定の周波数に関連付けられて、ホログラムの代表的なセットを作成します。ホログラムは伝搬特性に基づいて波に分割されます。 音源は、各音波を使用してフィールドを分析できるように、逆計算を使用して計算されます。

近距離場音響ホログラフィは、比較的近い音源からの音を定位するために使用されます。 複数のマイクは、水平および垂直に間隔を空けて長方形に配置されます。 最大周波数と最小周波数の半波長が測定されますが、これはマイクの間隔とアレイのサイズに依存します。 音響インテンシティの計算は測定された音源から可能ですが、波の伝播は測定された表面と平行にしか評価できません。 音響ホログラフィ技術は、高周波音のテストに限定されています。

近距離場フォーカリゼーションと呼ばれる処理技術は、マイクロフォンの周りに球面音波を生成するビームを形成します。 測定の空間分解能は、焦点化のレベルに等しいか、より高い周波数にあるときに改善されます。 近接場3Dホログラフィは、コンピューター上の他のシミュレーション手法と組み合わせて使用​​でき、適切な焦点合わせにより、低音から中音までの音を測定できます。

遠距離場音響ホログラフィでは、ホログラムはソースから遠く離れて収集されたデータによって生成されます。 分解能は、半波長の測定に制限されます。 この制限は、より近い範囲から音を測定することによってのみ補償できます。

音響ホログラフィには、音圧の測定が含まれます。 さまざまな音響基準、特定の周波数で振動することが知られている表面、および音声信号のさまざまな特性を考慮することができます。 また、たとえば車両のさまざまな場所からデータを取得し、データ取得ソフトウェアを使用してつなぎ合わせて、音波分析のためのさらに大きな画像を作成することもできます。