CN113671041A - 一种基于近场声全息的隔声测量系统及其测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于近场声全息的隔声测量系统及其测量方法，该系统包括设于声源室内并依次相连的PC机、声卡、功率放大器、正十二面体扬声器、声级计，以及设于接收室内的基于Labview的隔声测量平台、全息传声器阵列、参考信号传声器和显示器。本发明使用传声器阵列扫描技术测取构件近场的复声压分布，通过近场声全息算法重建构件表面的辐射声场，包括声压分布、振速分布、三维声强分布以及辐射声功率等，进一步分析不仅可得构件的隔声频率特性，而且能精准定位隔声缺陷。本发明具有精度高、多点同步测量以及不受房间声学条件限制等优点，为构件隔声的实验室测量和现场测量提供了新的参考。

Description

一种基于近场声全息的隔声测量系统及其测量方法
技术领域
本发明涉及建筑声学测量技术领域，具体涉及一种基于近场声全息的隔声测量系统及其测量方法。
背景技术
构件隔声性能的优劣直接影响房间隔绝噪声的能力，而隔声测量是评估构件隔声性能的重要方法之一。当前隔声测量的方法主要包括声压法和声强法。声压法由于受背景噪声、房间扩散程度、室内容积及吸声量的影响，不适用于现场隔声测量。声强法具有抑制侧向传声、识别漏声路径以及环境噪声干扰小的优点，能在现场条件下应用，但声强法存在仪器昂贵和操作复杂的缺陷，使得声强阵列难以实现，不适用于大型构件的现场测量。随着室内背景噪声标准的不断提升和装配式建筑的快速发展，对构件隔声性能及测量的要求更为严格，当前隔声测量技术已不能满足实际需求。
近场声全息技术被广泛应用于声源辐射声场的重建。其基本原理是利用空间声场变换算法，从多通道同步测量的全息数据(声压或粒子速度)中计算整个空间任意场点的声学量，以及重建振源表面的声场分布。通过对现有技术的检索发现，现有技术内容主要是将近场声全息技术应用于噪声源识别及机械故障诊断等领域中，关于该技术在测量建筑构件隔声性能的技术内容还未出现。形成一种基于近场声全息理论的隔声测量技术，对拓展近场声全息的应用范围以及促进隔声测量技术的发展具有重要意义。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供一种基于近场声全息的隔声测量系统及其测量方法，本发明基于近场声全息数值计算方法，通过全息传声器阵列在构件近场测量的复声压分布，就能够完整再现构件表面辐射声场，包括声压分布、振速分布、三维声强分布以及辐射声功率等，进而得到建筑构件的空气声隔声量，以及精准定位构件隔声缺陷；本发明利用图形化编程语言Labview开发的隔声测量系统，可以在信号采集结束后立即得到构件隔声量及表面声像图。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种基于近场声全息的隔声测量系统，包括：接收室、声源室、待测构件、显示器、基于Labview的隔声测量平台、全息传声器阵列、参考信号传声器、PC机、声卡、功率放大器、正十二面体扬声器和声级计；
所述声卡设于PC机内，所述PC机用于生成白噪声信号，所述PC机、功率放大器、正十二面体扬声器依次相连，构成信号发射模块，并设于声源室内；
所述基于Labview的隔声测量平台分别与全息传声器阵列、参考信号传声器、显示器相连，所述基于Labview的隔声测量平台、全息传声器阵列、参考信号传声器和显示器均设于接收室内；
所述全息传声器阵列由多个声压传感器组成，多个声压传感器按照设定采样间距排布，用于对待测构件进行逐次测量，所述参考传声器设于待测构件近场位置；
所述接收室与声源室之间设有测试洞口，所述待测构件设于测试洞口中，所述接收室和声源室通过待测构件分隔设置；
所述声级计设于声源室内，用于测量声压级。
作为优选的技术方案，所述全息传声器阵列和参考信号传声器的直径为1/8～1/2英寸。
作为优选的技术方案，所述声压传感器采用等间隔排布。
作为优选的技术方案，所述基于Labview的隔声测量平台包括PXI机箱、PXI嵌入式控制器和数据采集卡，所述PXI嵌入式控制器和数据采集卡通过插槽与PXI机箱连接；
所述数据采集卡采用NI-PXI-4461和NI-PXIe-4497声音与振动模块，所述全息传声器阵列与NI-PXIe-4497声音与振动模块连接，所述参考信号传声器与NI-PXI-4461声音与振动模块连接。
本发明还提供基于近场声全息的隔声测量系统的测量方法，包括下述步骤：
PC机生成白噪声信号，通过功率放大器放大后激发正十二面体扬声器发出声场，并且激励待测构件向接收室辐射声场，采用声级计分别在不同位置测量声压级，对全部测点测得的1/3倍频程声压级进行能量平均，得到声源室平均声压级；
根据待测构件大小确定全息测量面尺寸,并根据隔声测量的频率范围确定全息面与待测构件表面的距离以及全息测量面传声器之间的采样间距；
正十二面体扬声器发出的宽带噪声信号在声源室形成扩散声场，激励待测构件振动，向接收室辐射声能；
制定全息测量扫描路径，全息传声器阵列测得全息面时域声压信号，参考传声器测得参考时域声压信号，完成各通道信号的时域、频域显示；
通过全息面时域声压信号的自谱得到声压幅值分布，全息面时域声压信号与参考时域声压信号的互谱得到声压相位分布，计算得到全息面复声压分布；
声场逆向重建得到构件表面复声压分布和法向声强分布；
生成声像图及计算待测构件的1/3倍频程隔声量。
作为优选的技术方案，所述待测构件的入射声功率的计算公式表示为；
Figure BDA0003188790470000031
其中：W1表示待测构件的入射声功率，P1表示声源室声压均方值；S为被测构件面积，ρ0为空气密度，c0为声波在空气中的传播速度。
作为优选的技术方案，所述计算得到全息面复声压分布，具体表示为：
Figure BDA0003188790470000041
其中，pH(lx，ly，f)表示全息面复声压分布，|pH(lx，ly，f)|表示声压幅值分布，φ(lx，ly，f)表示声压相位分布。
作为优选的技术方案，所述声场逆向重建得到构件表面复声压分布和法向声强分布，具体步骤包括：
根据全息面复声压分布pH(lx，ly，f)，通过声场空间变换算法进行逆向重构，得到构件表面复声压分布pS(lx，ly，f)，具体表示为：
Figure BDA0003188790470000042
其中，DFT{·}、IDFT{·}分别代表二维Fourier变换和逆变换，
Figure BDA0003188790470000043
为格林函数的角谱表达式；
通过欧拉方程的二维Fourier变换，得到构件表面速度矢量三个方向的角谱分量，其中，z方向的角谱分量即为构件表面的法向速度角谱；
由法向速度角谱的二维Fourier逆变换，得出构件表面法向速度在实数域的分布uz(lx，ly，f)，具体表示为：
Figure BDA0003188790470000044
其中，ρ0为空气密度，c0为声波在空气中的传播速度，构件表面法向声强分布In(lx，ly，f)可联立法向速度分布uz(lx，ly，f)和复声压分布pS(lx，ly，f)求得，
Figure BDA0003188790470000045
其中，Re代表复函数取实部，*代表复数共轭算子。
作为优选的技术方案，所述格林函数角谱
Figure BDA0003188790470000046
通过波数域空间抽样的方法获得，具体表不为：
Figure BDA0003188790470000051
式中，d为声场重建距离，k1、k2分别代表x、y方向的抽样序号，Δkx、Δky分别为波数空间上x、y方向的抽样间隔。
作为优选的技术方案，所述生成声像图及计算待测构件的1/3倍频程隔声量，具体步骤包括：
待测构件空气声隔声量定义为：
Figure BDA0003188790470000052
其中，R表示待测构件空气声隔声量，P1表示声源室声压均方值，S为被测构件面积，ρ0为空气密度，c0为声波在空气中的传播速度，Si表示各声场子面的面积，Ini表示第i个声场子面的法向声强值，Lp为声源室室内平均声压级，LIn为构件表面平均法向声强级，Sm为法向声强重建面总面积，S为被测构件面积。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明采用全息传声器阵列可实现多通道同步测量，数据采样效率更高，且一次声场重建即可得到构件表面的复声压分布、振速分布、三维声强分布以及声功率，测量时间短且能获得声强分布，能够适用于大型构件的现场隔声测量以及隔声缺陷探测。
(2)本发明采用了近场声全息技术的空间声场变换算法，可以重建出构件表面的法向声强分布，比声强法在0.1m～O.3m处的声强测量值更接近构件表面真实声强，因此本发明的测量精度比声强法更高。
(3)本发明采用了近场测量，能记录空间波数高于2/λ的倏逝波成分，可获得不受辐射波长λ限制的高分辨率的声场信息，通过构件表面声像图即能探测到隔声缺陷位置，并且探测精度比传统测量方法更高。
(4)本发明采用了阵列测量技术及基于图形化编程语言的数据处理系统，集信号采集、数据存储、声场计算及可视化于一体，具有速度快、精度高、结果直观的优点，达到了在测试现场即能对建筑构件的隔声性能做出评价，同时探测声学缺陷位置的技术效果。
(5)本发明全息传声器阵列由若干个声压传感器按照设定采样间距组成，所有传声器以等间隔排布，全息传声器阵列按照设定采样间距对待测构件进行逐次测量，参考传声器置于待测构件近场位置，可以实现多个测点的同步测量，并且采用的是声压传感器，比声强法的声强探头更适用于工程实际应用。
附图说明
图1为本发明基于近场声全息的隔声测量系统的结构示意图；
图2为本发明基于近场声全息的隔声测量系统的测量方法的流程示意图；
图3为本发明的250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz法向声强声像图示意图；
图4为本发明的待测构件的1/3倍频程空气声隔声量示意图。
其中，1-接收室、2-声源室、3-待测构件、4-显示器、5-基于Labview的隔声测量平台、6-全息传声器阵列、7-参考信号传声器、8-PC机、9-声卡、10-功率放大器、11-正十二面体扬声器、12-声级计。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
如图1所示，本实施例提供一种基于近场声全息的隔声测量系统，包括：接收室1、声源室2、待测构件3、显示器4、基于Labview的隔声测量平台5、全息传声器阵列6、参考信号传声器7、PC机8、声卡9、功率放大器10、正十二面体扬声器11和声级计12；
其中，声源室中声卡9插入PC机8，PC机8、功率放大器10、正十二面体扬声器11依次相连，组成信号发射模块，正十二面体扬声器11放置在尽可能提供扩散声场的位置，并要求与待测构件3有一定的距离，使直达声不太显著，声级计12位置均匀分布在声源室的最大容许测量空间内；
接收室中基于Labview的隔声测量平台5与全息传声器阵列6、参考信号传声器7相连，并且与显示器4连接，基于Labview的隔声测量平台5包括PXI机箱、PXI嵌入式控制器、数据采集卡，其中，PXI嵌入式控制器和数据采集卡通过插槽与PXI机箱连接，PXI嵌入式控制器装有Labview测量系统，该系统包括近场声全息信号采集模块、示波模块、频谱与功率谱分析模块、声场重建模块、隔声量计算模块以及构件辐射声场可视化模块；
本实施例的待测构件置于测试洞口中，若构件尺寸小于洞口，则在测试洞口内增设一个隔声性能足够高的填隙墙，将待测构件置于填隙墙内，接收室和声源室通过待测构件及填隙墙完全分隔。
全息面复声压测量设备包括全息传声器阵列和参考信号传声器。其中，全息传声器阵列由若干个声压传感器按照设定采样间距组成，所有传声器以等间隔排布，全息传声器阵列按照设定采样间距对待测构件进行逐次测量，采样间距与重建距离根据声波的最小波长确定，参考传声器置于待测构件近场位置，整个全息测量过程中参考传声器的位置保持不变。本实施例采用传声器阵列，可以实现多个测点的同步测量。
在本实施例中，基于Labview的隔声测量中PXI机箱采用NI PXIe-1062Q，该机箱机可以提供多达18个插槽，兼容PXI和PXI Express模块；
在本实施例中，PXI嵌入式控制器采用NI PXIe-8102，其功能包括集成CPU、硬盘驱动器、RAM、以太网、视频、键盘/鼠标、串行、USB以及其他外设I/O，可提供高达8GB/s的系统吞吐量和2GB/s的插槽吞吐量；PXI嵌入式控制器安装Labview软件；
在本实施例中，PC机安装Adobe Audition软件，用于生成白噪声信号；
在本实施例中，声卡为带有A/D转换的高频声卡；
在本实施例中，功率放大器采用BSWA-PA300功放，其具有20Hz～20kHz的频率范围以及102dBA的动态范围。声级计采用
Figure BDA0003188790470000081
型手持式分析仪，具有3Hz～20kHz的带宽线性频率范围，可完成1/3倍频程滤波器波段实时分析，动态范围从各频段的噪声基底到140dB。
本实施例的正十二面体扬声器保证单元内所有扬声器同相位辐射；采用BSWA-OS003A无指向声源，符合ISO 140-3、ISO 140-4和ISO 3382标准中对无指向性声源的要求；
在本实施例中，数据采集卡采用NI-PXI-4461和NI-PXIe-4497声音与振动模块，两个数据采集卡的最高采样速率均可达204.8kS/s,都具有118dB动态范围，PXIe-4497含有同步采样的输入通道为16个，PXI-4461含有和输入输出通道各2个；本实施例全息传声器阵列采用16通道线阵列，与PXIe-4497连接，参考信号传声器与PXI-4461连接。
在本实施例中，全息传声器阵列的传声器直径为1/8～1/2英寸，具体可选用BSWA-MPA201型自由场传声器，其直径为1/2英寸，频率响应范围可达20Hz～20kHz，动态范围为16dBA～134dBA，本底噪声＜16dBA；
在本实施例中，参考信号传声器的直径为1/8～1/2英寸，具体可选用GRAS-46AE型标准传声器，其直径为1/2英寸，频率响应范围可达3.15Hz～20kHz，动态范围为17dBA～138dBA；测试前以GRAS-46AE型传声器为标准，在全消声室完成全息传声器阵列幅值和相位的标定；
在本实施中，待测构件为双层中空钢化窗户，尺寸(宽×高)为1.2m×1.8m，四周填隙墙构造为200mm混凝土砌块+100mm容重为48k的玻璃棉+200mm混凝土砌块，砌块双面抹灰。
如图2所示，本实施例提供一种基于近场声全息的隔声测量系统的测量方法，在隔声室中进行，感兴趣频程为100Hz～3.15kHz，包括下述步骤：
S1：选择吸声量小的、容积大的以及扩散程度高的房间作为声源室，扬声器位置和声压测点应满足《声学建筑和建筑构件隔声测量第3部分建筑构件空气声隔声的实验室测量(GBT 19889.3-2005)》的相关要求。其中，扬声器位置要有利于声源室声场近似扩散场，可以选择远离构件的角落位置，同时声源中心距离房间界面不小于0.7m。各声压测点之间应大于0.7m，各声压测点与房间边界或扩散体之间大于0.7m，与声源和构件之间大于1.0m。
假设声源室室内近似为扩散场，此时待测构件的入射声功率w1可采用式(1)表示；
Figure BDA0003188790470000091
其中：P1表示声源室声压均方值；S为被测构件面积，ρ0为空气密度，c0为声波在空气中的传播速度；
声源室平均声压级测量：将正十二面体扬声器11置于声源室2，距离房间界面1.2m，有利于声源室声场近似扩散场，由PC机8中的Adobe Audition软件生成白噪声信号，通过功率放大器10放大后激发正十二面体扬声器11发出声场，并且激励待测构件向接收室1辐射声场，采用声级计12分别在十七处不同位置测量声压级，各测点之间距离为1.4m，测点与房间边界、正十二面体扬声器之间距离为1.6m，对全部测点测得的1/3倍频程声压级进行能量平均，得到声源室平均声压级LP；
S2：确定全息重建参数：根据待测构件大小(lx，ly)确定全息测量面尺寸(Lx，Ly)，并根据隔声测量的频率范围确定全息面与待测构件表面的距离d以及全息测量面传声器之间的采样间距(Δx，Δy)；
为提高声场重建精度，本实施例的全息重建参数是指优先值，其取值范围如下：Lx≥1.5lx，Ly≥1.5ly，d≤λ/2，Δx≤λ/2，Δy≤λ/2，其中λ是隔声测量感兴趣最高频率对应的波长。
本实施例根据待测构件大小，确定全息测量面尺寸Lx＝1.8m，Ly＝2.7m，由于感兴趣最高频程为3.15kHz，该频程上限频率对应的波长约为0.1m，因此确定全息面与待测构件表面的距离d＝0.05m，以及全息测量面传声器之间的采样间距Δx＝Δy＝0.05m。
S3：测量全息面复声压分布：由正十二面体扬声器发出的宽带噪声信号(以白噪声和粉红噪声为主)在声源室形成扩散声场，激励待测构件振动，向接收室辐射声能；
根据现场情况制定全息测量扫描路径，触发Labview测量系统的近场声全息信号采集模块，由全息传声器阵列测得的全息面时域声压信号和参考传声器测得的参考时域声压信号，通过数据采集卡传输至嵌入式控制器，在Labview软件中的隔声测量系统的示波模块中完成各通道信号的时域、频域显示；在功率谱分析模块中通过全息面时域声压信号的自谱得到声压幅值分布|pH(lx，ly，f)|，全息面时域声压信号与参考时域声压信号的互谱得到声压相位分布φ(lx，ly，f)，进而得到全息面复声压分布pH(lx，ly，f)；
Figure BDA0003188790470000111
S4：声场重建。声场逆向重建得到构件表面复声压分布和法向声强分布。声场逆向重建通过Labview测量系统的声场重建模块来完成，具体步骤为：
根据全息面复声压分布pH(lx，ly，f)，通过声场空间变换算法进行逆向重构，得到构件表面复声压分布pS(lx，ly，f)；
Figure BDA0003188790470000112
其中，DFT{·}、IDFT{·}分别代表二维Fourier变换和逆变换，
Figure BDA0003188790470000113
为格林函数的角谱表达式。
式(3)中格林函数角谱
Figure BDA0003188790470000114
是通过波数域空间抽样的方法获得：
Figure BDA0003188790470000115
式中，d为声场重建距离，k1、k2分别代表x、y方向的抽样序号，Δkx、Δky分别为波数空间上x、y方向的抽样间隔，当x、y方向上的全息测量孔径都为L时，Δkx、Δky可表示为：
Figure BDA0003188790470000116
通过欧拉方程的二维Fourier变换，得到构件表面速度矢量三个方向的角谱分量，其中，z方向的角谱分量即为构件表面的法向速度角谱。由法向速度角谱的二维Fourier逆变换，得出构件表面法向速度在实数域的分布uz(lx，ly，f)；
Figure BDA0003188790470000117
式(7)中ρ0为空气密度，c0为声波在空气中的传播速度，构件表面法向声强分布In(lx，ly，f)可联立法向速度分布uz(lx，ly，f)和复声压分布pS(lx，ly，f)求得；
Figure BDA0003188790470000118
式(5)中Re代表复函数取实部，“*”代表复数共轭算子。
S5：生成声像图及计算待测构件的1/3倍频程隔声量。声像图由构件表面的法向声强分布In(lx，ly，f)通过构件辐射声场可视化模块生成，用于探测隔声缺陷位置。
如图3所示，分别得到250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz的法向声强声像图，图中可清晰识别隔声缺陷位置。
如图4所示，待测构件的1/3倍频程空气声隔声量通过隔声量计算模块得出，具体包括以下环节：
建筑构件空气声隔声量定义为：
Figure BDA0003188790470000121
其中，w1由式(1)得出，w2代表待测构件向接收室辐射的透射声功率；w2通过构件表面的法向声强分布In(lx，ly，f)求得，将构件表面声场重建面通过网格化划分为各声场子面i，其大小由全息面的采样间距(Δx，Δy)决定。w2可表示为：
Figure BDA0003188790470000122
式中Ini表示第i个声场子面的法向声强值，Si表示各声场子面的面积，将式(1)和式(10)带入式(9)可得
Figure BDA0003188790470000123
其中，Lp为声源室室内平均声压级，各测点声压级由声级计测量后直接读取，LIn为构件表面平均法向声强级，Sm为法向声强重建面总面积，S为被测构件面积。
式(11)中声源室室内平均声压级Lp是所有测点声压级的能量平均，计算方法见式(12)：
Figure BDA0003188790470000124
式中n是声源室声压测点的数目，i代表测点序号，Li为各测点声压级的测量值，单位为dB。
式(11)中平均法向声强级LIn是全部子面法向声强的平均，计算方法见如下式(13)：
Figure BDA0003188790470000131
式中N是声场子面的数目，i代表子面的序号，Ini为子面的法向声强重建值，单位为w/m2，I0为基准声强，等于10-12w/m2。
在本实施例条件下，通过基于近场声全息的隔声测量系统及测量方法，实现了建筑构件隔声的定量分析和隔声缺陷的精准探测，具有测量精度高、隔声缺陷探测精度高、测量时间短以及工程应用价值高等优点。该实施例验证了该方法的有效性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于近场声全息的隔声测量系统，其特征在于，包括：接收室、声源室、待测构件、显示器、基于Labview的隔声测量平台、全息传声器阵列、参考信号传声器、PC机、声卡、功率放大器、正十二面体扬声器和声级计；
所述声卡设于PC机内，所述PC机用于生成白噪声信号，所述PC机、功率放大器、正十二面体扬声器依次相连，构成信号发射模块，并设于声源室内；
所述基于Labview的隔声测量平台分别与全息传声器阵列、参考信号传声器、显示器相连，所述基于Labview的隔声测量平台、全息传声器阵列、参考信号传声器和显示器均设于接收室内；
所述全息传声器阵列由多个声压传感器组成，多个声压传感器按照设定采样间距排布，用于对待测构件进行逐次测量，所述参考传声器设于待测构件近场位置；
所述接收室与声源室之间设有测试洞口，所述待测构件设于测试洞口中，所述接收室和声源室通过待测构件分隔设置；
所述声级计设于声源室内，用于测量声压级。
2.根据权利要求1所述的基于近场声全息的隔声测量系统，其特征在于，所述全息传声器阵列和参考信号传声器的直径为1/8～1/2英寸。
3.根据权利要求1所述的基于近场声全息的隔声测量系统，其特征在于，所述声压传感器采用等间隔排布。
4.根据权利要求1所述的基于近场声全息的隔声测量系统，其特征在于，所述基于Labview的隔声测量平台包括PXI机箱、PXI嵌入式控制器和数据采集卡，所述PXI嵌入式控制器和数据采集卡通过插槽与PXI机箱连接；
所述数据采集卡采用NI-PXI-4461和NI-PXIe-4497声音与振动模块，所述全息传声器阵列与NI-PXIe-4497声音与振动模块连接，所述参考信号传声器与NI-PXI-4461声音与振动模块连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述基于近场声全息的隔声测量系统的测量方法，其特征在于，包括下述步骤：
PC机生成白噪声信号，通过功率放大器放大后激发正十二面体扬声器发出声场，并且激励待测构件向接收室辐射声场，采用声级计分别在不同位置测量声压级，对全部测点测得的1/3倍频程声压级进行能量平均，得到声源室平均声压级；
根据待测构件大小确定全息测量面尺寸,并根据隔声测量的频率范围确定全息面与待测构件表面的距离以及全息测量面传声器之间的采样间距；
正十二面体扬声器发出的宽带噪声信号在声源室形成扩散声场，激励待测构件振动，向接收室辐射声能；
制定全息测量扫描路径，全息传声器阵列测得全息面时域声压信号，参考传声器测得参考时域声压信号，完成各通道信号的时域、频域显示；
通过全息面时域声压信号的自谱得到声压幅值分布，全息面时域声压信号与参考时域声压信号的互谱得到声压相位分布，计算得到全息面复声压分布；
声场逆向重建得到构件表面复声压分布和法向声强分布；
生成声像图及计算待测构件的1/3倍频程隔声量。
6.根据权利要求5所述的基于近场声全息的隔声测量系统的测量方法，其特征在于，所述待测构件的入射声功率的计算公式表示为；
Figure FDA0003188790460000021
其中：W1表示待测构件的入射声功率，P1表示声源室声压均方值；S为被测构件面积，ρ0为空气密度，c0为声波在空气中的传播速度。
7.根据权利要求5所述的基于近场声全息的隔声测量系统的测量方法，其特征在于，所述计算得到全息面复声压分布，具体表示为：
Figure FDA0003188790460000031
其中，pH(lx,ly,f)表示全息面复声压分布，|pH(lx,ly,f)|表示声压幅值分布，φ(lx,ly,f)表示声压相位分布。
8.根据权利要求5所述的基于近场声全息的隔声测量系统的测量方法，其特征在于，所述声场逆向重建得到构件表面复声压分布和法向声强分布，具体步骤包括：
根据全息面复声压分布pH(lx,ly,f)，通过声场空间变换算法进行逆向重构，得到构件表面复声压分布pS(lx,ly,f)，具体表示为：
Figure FDA0003188790460000032
其中，DFT{·}、IDFT{·}分别代表二维Fourier变换和逆变换，
Figure FDA0003188790460000033
为格林函数的角谱表达式；
通过欧拉方程的二维Fourier变换，得到构件表面速度矢量三个方向的角谱分量，其中，z方向的角谱分量即为构件表面的法向速度角谱；
由法向速度角谱的二维Fourier逆变换，得出构件表面法向速度在实数域的分布uz(lx,ly,f)，具体表示为：
Figure FDA0003188790460000034
其中，ρ0为空气密度，c0为声波在空气中的传播速度，构件表面法向声强分布In(lx,ly,f)可联立法向速度分布uz(lx,ly,f)和复声压分布pS(lx,ly,f)求得，
Figure FDA0003188790460000035
其中，Re代表复函数取实部，*代表复数共轭算子。
9.根据权利要求8所述的基于近场声全息的隔声测量系统的测量方法，其特征在于，所述格林函数角谱
Figure FDA0003188790460000036
通过波数域空间抽样的方法获得，具体表示为：
Figure FDA0003188790460000041
式中，d为声场重建距离，k1、k2分别代表x、y方向的抽样序号，Δkx、Δky分别为波数空间上x、y方向的抽样间隔。
10.根据权利要求5所述的基于近场声全息的隔声测量系统的测量方法，其特征在于，所述生成声像图及计算待测构件的1/3倍频程隔声量，具体步骤包括：
待测构件空气声隔声量定义为：
Figure FDA0003188790460000042
其中，R表示待测构件空气声隔声量，P1表示声源室声压均方值，S为被测构件面积，ρ0为空气密度，c0为声波在空气中的传播速度，Si表示各声场子面的面积，Ini表示第i个声场子面的法向声强值，Lp为声源室室内平均声压级，LIn为构件表面平均法向声强级，Sm为法向声强重建面总面积，S为被测构件面积。
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