Wat is akoestische holografie?
Akoestische holografie is het proces waarbij geluidsgolven worden opgenomen en geordend in een visueel patroon met behulp van een computer. Het geluidsveld kan worden gemodelleerd om de structuur te reconstrueren met behulp van driedimensionale (3D) afbeeldingen. Geluidsvelden die uitstralen van het oppervlak van muziekinstrumenten, vliegtuigen, onderzeeërs en auto-interieurs worden gemeten om te bestuderen hoe het ontwerp de verspreiding van geluid beïnvloedt. De twee basistypen zijn near-field en far-field akoestische holografie.
Gegevens worden verzameld met behulp van een microfoon of hydrofoon, maar soms kunnen arrays van microfoons worden ingesteld om de akoestische druk rondom de bron tegelijkertijd te controleren. Een computer verwerkt deze gegevens om het geluidsveld in een visueel formaat te reconstrueren. Tijdgegevens worden geassocieerd met specifieke frequenties om een representatieve set hologrammen te creëren, die worden onderverdeeld in golven op basis van hun propagatiekarakteristieken. De geluidsbron wordt berekend met behulp van een inverse berekening, zodat het veld met elke geluidsgolf kan worden geanalyseerd.
Near-field akoestische holografie wordt gebruikt om geluid van een relatief nabije bron te lokaliseren. Meerdere microfoons zijn gerangschikt in een rechthoekige configuratie, horizontaal en verticaal op afstand van elkaar. De halve golflengten van de maximale en minimale frequenties worden gemeten, die afhankelijk zijn van de afstand tussen de microfoons en de grootte van de array. Berekeningen van de geluidsintensiteit zijn mogelijk vanaf de gemeten geluidsbron, maar golfvoortplanting kan alleen worden beoordeeld parallel aan het gemeten oppervlak. De akoestische holografie techniek is ook beperkt tot het testen van hoogfrequente geluiden.
Een verwerkingstechniek genaamd near-field focalization vormt balken die sferische geluidsgolven rond microfoons produceren. De ruimtelijke resolutie van de metingen wordt verbeterd wanneer deze gelijk is aan het focalisatieniveau of een hogere frequentie heeft. Near-field 3D-holografie kan worden gecombineerd met andere simulatietechnieken op een computer en kan, met de juiste focalisatie, worden gebruikt om geluiden met een lage tot middenfrequentie te meten.
In verre veld akoestische holografie wordt het hologram gegenereerd door gegevens die ver van de bron zijn verzameld. De resolutie is beperkt tot een meting van de halve golflengte. Deze beperking kan alleen worden gecompenseerd door het geluid van dichterbij te meten.
Akoestische holografie omvat het meten van geluidsdruk. Het kan rekening houden met verschillende akoestische referenties, oppervlakken waarvan bekend is dat ze trillen bij bepaalde frequenties, en verschillende karakteristieken van een geluidssignaal. Gegevens kunnen ook worden verkregen van verschillende plaatsen, bijvoorbeeld in een voertuig, en worden samengevoegd met behulp van software voor het verzamelen van gegevens om een nog groter beeld te creëren voor geluidsgolfanalyse.