A new approach to calculate the field radiated from arbitrarily structured transducer arrays

Piwakowski B.; Sbai K.

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A new approach to calculate the field radiated from arbitrarily structured transducer arrays

机译：一种计算任意结构的换能器阵列辐射场的新方法

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A efficient time-domain algorithm, based on the spatial pulse response approach, is proposed for the determination of the acoustic fields radiated by means of acoustical sources. The computations are performed by the discrete representation array modelling (DREAM) procedure, specially adapted to study the planar and arbitrarily structured multielement transducer arrays. DREAM, based on the discrete representation computational concept, acts as the generator of the array velocity potential impulse response, and thus, does not require any analytical solutions prior to the computations. The computations are valid for all field regions and may be performed for any excitation form. Apart from the classic case of rigid baffle conditions, the free and soft planar baffle also can be considered. The use of the time-domain solution for causal Green's function for lossy media enables the wideband absorption effects to be modeled. The accuracy of computations depends on temporal and spatial discretization and can be obtained as required. The quantitative rules, which determine the required discretizations to be predicted, are proposed. The computational examples show that DREAM allows the different and various transducers to be modeled. Its possibilities are illustrated by computations for the multielement transducers, including the beam-steered, amplitude-weighted sonar array, the focusing annular transducer, and the diverging and converging cylindrical array.

机译：提出了一种基于空间脉冲响应方法的高效时域算法，用于确定声源辐射的声场。计算是通过离散表示数组建模（DREAM）程序执行的，该程序特别适合于研究平面和任意结构化的多元素换能器阵列。基于离散表示计算概念的DREAM充当阵列速度势脉冲响应的生成器，因此在计算之前不需要任何解析解。该计算对于所有场区域都是有效的，并且可以针对任何激励形式执行。除了刚性挡板条件的经典情况外，还可以考虑自由和柔软的平面挡板。使用时域解来解决有损介质的因果格林函数，可以对宽带吸收效应进行建模。计算的准确性取决于时间和空间离散化，可以根据需要获得。提出了确定所需预测离散的定量规则。计算示例表明，DREAM可以对不同的传感器进行建模。多元素换能器的计算说明了它的可能性，包括波束控制，振幅加权声纳阵列，聚焦环形换能器以及发散和会聚圆柱阵列。

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来源
《IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control》 |1999年第2期|P.422-440|共19页
作者
Piwakowski B.; Sbai K.;
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原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类声学工程;
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