Hva er akustisk holografi?

Akustisk holografi er prosessen der lydbølger blir spilt inn og ordnet til et visuelt mønster ved hjelp av en datamaskin. Lydfeltet kan modelleres for å rekonstruere strukturen ved å bruke tredimensjonale (3D) bilder. Lydfelt som stråler fra overflaten til musikkinstrumenter, fly, ubåter og bilinteriør måles for å studere hvordan designen påvirker forplantningen av lyd. De to grunnleggende typene er nærfelt og fjernfelt akustisk holografi.

Data blir samlet inn ved hjelp av en mikrofon eller hydrofon, men noen ganger kan det settes opp matriser av mikrofoner for å overvåke det akustiske trykket som omgir kilden, samtidig. En datamaskin behandler disse dataene for å rekonstruere lydfeltet i et visuelt format. Tidsdata er assosiert med spesifikke frekvenser for å lage et representativt sett med hologrammer, som blir brutt opp i bølger basert på deres forplantningsegenskaper. Lydkilden beregnes ved å bruke en omvendt beregning slik at feltet kan analyseres ved bruk av hver lydbølge.

Nærfelt akustisk holografi brukes til å lokalisere lyd fra en relativt nær kilde. Flere mikrofoner er ordnet i en rektangulær konfigurasjon, anbragt horisontalt og vertikalt. Halvbølgelengdene til maksimums- og minimumsfrekvensene måles, som avhenger av avstanden til mikrofonene og størrelsen på matrisen. Beregninger av lydintensitet er mulig fra den målte lydkilden, men bølgeforplantning kan bare vurderes parallelt med den målte overflaten. Den akustiske holografiteknikken er også begrenset til å teste høyfrekvente lyder.

En prosesseringsteknikk kalt nærfeltfokalisering danner bjelker som produserer sfæriske lydbølger rundt mikrofoner. Den romlige oppløsningen til målingene forbedres når den er lik fokaliseringsnivået, eller har høyere frekvens. Nærfelt 3D-holografi kan kombineres med andre simuleringsteknikker på en datamaskin, og med passende fokalisering kan den brukes til å måle lav- til mellomfrekvenslyd.

I fjernfelt akustisk holografi genereres hologrammet av data samlet langt borte fra kilden. Oppløsningen er begrenset til en måling av halvbølgelengden. Denne begrensningen kan bare kompenseres ved å måle lyden fra et nærmere område.

Akustisk holografi innebærer måling av lydtrykk. Den kan redegjøre for forskjellige akustiske referanser, overflater som er kjent for å vibrere ved visse frekvenser, og forskjellige egenskaper ved et lydsignal. Data kan også anskaffes fra forskjellige steder, for eksempel i et kjøretøy, og deles sammen ved hjelp av programvare for datainnsamling for å skape et enda større bilde for lydbølgen analyse.