傅里叶声学——声辐射与近场声全息

作者:[美]Earl G. Williams(厄尔 · G · 威廉姆斯) 著 卢奂采 译

定价:68元

印次:1-1

ISBN:9787302438670

出版日期:2016.06.01

印刷日期:2016.07.20

图书责编:龚文方

图书分类:学术专著

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本书以傅里叶变换原理为基础,系统地总结和介绍了平面声波、柱面声波以及球面声波在波数空间的数学模型和物理概念,以及近场声全息方法在进行正向声场预测和逆向声场重构时的原理、计算步骤和应用。全书共8章,第1章对广义函数进行了综述,第2章介绍了平面波和倏逝波的物理概念,引出傅里叶声学和角谱的定义。第4章和第6章分别在柱坐标系和球坐标系下,介绍柱面波和球面波的表达和物理概念,并用图形详细解释了如贝塞尔函数和球谐函数等复杂函数的细节。第3、5、7和8章分别对应运用平面、柱面、球面以及任何几何形状的声学量测量全息面时,通过近场声全息方法,求解声场重构逆问题的过程,即实现在时间和空间上逆向重构声场的过程和步骤。 本书讲解透彻,并配有大量图表和实验结果。每一章末尾都有练习题,以便检验读者对各章内容的理解,并提供了进一步的概念和理论。由于本书自成一体,读者无需具有声学背景,所有必要的公式和概念都包含其中。本书可作为大学高年级学生和研究生课程的教科书,也可作为水声学、结构声学以及气动声学等领域中从事近场声全息、近场/远场声辐射、声成像、声场可视化、传声器阵列信号处理、声源识别和定位技术的科研工作者和工程师的参考书和工具书。

前言 (作者为中译本写的前言) 本书的英文版问世于16年前,而日文版的发行迄今也已过去了10年。在这段时间里,人们对该书持久的、与日俱增的关注凸显了这次中译本出版的意义。这种持久的人气应归因于本书所述主题的大部分内容具备的基础性,以及近场声全息(Nearfield Acoustical Holography, NAH)在当今世界中日趋增加的重要性与普及程度。本书的读者群已经涵盖了其他学科,特别是高保真音响系统的研究,这归因于第6章中对球谐函数所作的清晰的论述。 从1999年至今,NAH理论有了长足的发展,如果重写本书,我会将这些进展添加进去。事实上,从那时起我已陆续发表了超过30篇关于该主题的文章,其中最值得关注的是可用于自动确定k空间滤波器的正则化理论的发展。该进展极大地提高了利用软件包来进行NAH分析的能力。Tikhonov正则化理论与Morozov偏差原理相结合,为NAH的具体实现提供了一种强有力的工具。这个主题在我的一篇题为Regularization methods for nearfield acoustical holography的文献(该文献发表于2001年Journal of the Acoustical Society of America学报第110卷,第1976~1988页)中有所涉及。 第二个关键性的进展是逆边界元法(Inverse Boundary Element Methods, IBEM)的发展,该方法源于本书第8章给出的相关内容。IBEM方法针对的对象是: 它的几何表面可以不必与简单的可分离的坐标系(separable coord...

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第1章傅里叶变换和特殊函数

1.1引言

1.2傅里叶变换

1.3傅里叶级数

1.4傅里叶贝塞尔(汉克尔)变换

1.5狄拉克δ函数

1.6矩形函数

1.7梳状函数

1.8连续傅里叶变换和离散傅里叶变换

1.8.1傅里叶变换的离散化

1.8.2傅里叶逆变换的离散化

1.8.3圆周变换: 傅里叶级数

习题

第2章平面波

2.1引言

2.2波动方程和欧拉方程

2.3瞬态声强

2.4稳态

2.5时间平均声强

2.6平面波展开

2.6.1引言

2.6.2平面波

2.6.3倏逝波

2.7以简正模态振动的无限大板结构

2.8波数空间: k空间

2.9角谱: 傅里叶声学

2.9.1波动场的外推

2.10瑞利积分的导出

2.10.1速度传播函数

2.11远场辐射: 平面声源

2.11.1圆对称振子

2.11.2埃瓦尔德球构建

2.11.3带障板的方形活塞

2.11.4行波模式下带障板的方形板

2.11.5带障板的圆活塞

2.11.6阵列第一乘积定理

2.12辐射功率

2.12.1低频展开

2.13点驱动无限大板的振动与辐射

2.13.1远场辐射

2.14有限大简支板的振动与辐射

2.14.1受流体载荷激励的矩形板

2.14.2矩形板的辐射: 辐射阻抗和辐射效率

2.15超声声强

2.15.1点声源的超声声强

2.15.2单一模态下简支板的超声声强

习题

第3章逆问题: 平面近场声全息

3.1引言

3.2理论概述

3.3一维辐射源的理论介绍

3.4测量噪声所致的病态重... 查看详情

本书也是一本译著,本书可作为声学领域的研究生教科书和参考书。 查看详情