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矩阵声学修正模型:传递与控制分析

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:本小节建立锥颈共振器的传递矩阵声学修正模型,从而可以实现共振器几何尺寸的声学参数化,便于快速分析声学性能。锥颈共振器的结构如图5.17所示。图5.17锥颈共振器的几何结构示意如图5.17所示,腔部结构和颈部结构由圆形截面的管道构成,主管道由矩形截面(a×a)的方管构成。锥颈共振器的边界条件见式。

矩阵声学修正模型:传递与控制分析

5.2.1节分析了锥颈的声学修正长度,并推导获取了准确的计算方法,解决了关键参数的计算问题。本小节建立锥颈共振器的传递矩阵声学修正模型,从而可以实现共振器几何尺寸的声学参数化,便于快速分析声学性能。

锥颈共振器的结构如图5.17所示。

图5.17 锥颈共振器的几何结构示意

按照管道声学中传递矩阵方法,建立从锥形颈部入口到腔体顶部的传递矩阵方程,见式(5.18)。

式中 px=0,ux=0——共振器颈部与主管道连接交接面处的声压和质点振速;

px=l,ux=l——共振器腔体顶部处的声压和质点振速;

l=l1+l2

式中 C11,C12,C21,C 22——基于平面波理论的锥形管四端极子参数,分别可由式(5.20)[51,79]表示。

锥颈共振器的边界条件见式(5.21)。

为方便表达,将式(5.18)中的传递矩阵乘积改写成式(5.22)的形式。(www.xing528.com)

将式(5.22)代入式(5.21)中,可求得

由主管道和共振器颈部入口交接面处的声压和体积速度连续的边界条件,联立式(5.23)可推导得到传递损失计算公式,见式(5.24)。

以上完成了传递矩阵声学修正模型的建立,将5.2.1节中讨论的锥颈声学修正长度代入传递矩阵中,即可实现锥颈共振器声学性能的快速参数化分析及预测。

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