楊軍 姬培鋒 著

圖 書 簡 介

能夠實現定向聲輻射的參量陣揚聲器由于具有波束窄、指向性強和無旁瓣的優點，自提出以來就受到了學者的廣泛關注，在理論、實際應用方面發展迅速，并形成了多個商業化產品。目前參量陣揚聲器已成為聲頻工程領域的研究熱點。本書主要介紹了參量陣揚聲器相關的研究現狀，包括建模計算、測量、信號處理，波束偏轉、實現和應用等方面。通過對以上方面的介紹有助于更深入地了解參量陣揚聲器及其涉及的科學問題，對進一步開展參量陣揚聲器相關研究具有重要的指導意義，并為其他聲學研究提供借鑒。

參量陣形成指向性聲源的示意圖

傳統揚聲器與參量陣揚聲器的傳播特性示意圖

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1. 國內外第一本參量陣揚聲器的專著

參量陣揚聲器作為非線性聲學的一個典型應用，其應用領域非常廣泛，如智能聲場控制、個人通信和聲學探測等。參量陣揚聲器領域涉及的知識面非常廣泛，包括了建模仿真、計算科學、換能器技術、信號處理技術和心理聲學技術等多個學科領域。對于新入門者，要一下子把握這么多相關領域的知識較為不易，而現有的相關書籍基本上都是非線性聲學方面的綜合書籍，目前國內外還沒有一本參量陣揚聲器方面的專著。本書聚焦于參量陣揚聲器，涉及其各個主要方面研究，詳細介紹了基礎理論、關鍵技術開發和系統實用化等方面的大量相關研究內容。本書主要包括理論計算、測量、信號處理、偏轉方法、實現和應用等多個方面的內容，可為聲學科技工作者提供相應的思路。本書可以幫助聲學科技工作者快速切入到參量陣揚聲器相關研究中，是參量陣揚聲器研究乃至非線性聲學相關研究中不可或缺的參考書籍。

非線性傳播過程示意圖

2. 匯集了參量陣揚聲器的多年研究成果

本書是我們課題組在參量陣揚聲器方面多年工作的總結和提煉。我們在參量陣揚聲器的理論基礎、測量、工程研制和應用研究等方面做了大量的研究工作，取得了豐碩成果。在理論研究方面，提出了一種新的高斯波束展開系數的計算方法，并且利用高斯波束展開法計算了多波束在小角度交叉情況下的聲場，并對參量陣揚聲器的多種預處理算法進行了詳細討論。在測量方面，提出了多種去除或減小偽噪聲的方法，并對影響偽噪聲的相關參數進行了系統研究。在工程研制方面，對新型超聲換能器 PVDF 薄膜，多通路參量陣揚聲器以及換能器陣列的阻抗匹配等進行了研究，并有多款樣機相繼問世。在應用研究方面，利用參量陣揚聲器進行了材料吸聲系數的現場測量研究和有源降噪控制研究。

參量陣揚聲器樣機

參量陣揚聲器典型應用場景-測量材料吸聲系數