香港科技大学
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虚拟阻抗管

连接计算服务…

合成数据训练

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    实验装置

    装置操作待检查设备

    拖动部件到虚线目标，或点击部件后点击目标；键盘使用 Tab 和 Enter。麦克风换位时，先将 A 放到暂存架。

    单频声场

    声场为单频慢放示意；采集使用 50–1600 Hz 宽带白噪声。试听音量不代表设备声压。

    实验记录

    刷新前请导出，记录仅保留在本次页面中。

    操作日志
    1. 尚未开始。

    4 × 4 腔体 TMM 设计

    50 × 50 mm 方形面板

    腔体参数

    16 / 16 个
    类型数量腔深
    mm    		孔半径
    mm    		颈伸长
    mm
    计算设置与基线

    1–3 种腔体，总数 16；数量为 0 的行不参与计算。标准网格为 200–2500 Hz、步长 1 Hz、40 项端部修正；加密采用 0.25 Hz、80 项。

    基线：16 个相同腔体，孔半径 0.70 mm、腔深 20 mm、颈伸长 2 mm。此模型针对方形设计面板，不是圆形实验试件的重构。

    实测数据处理

    请选择两份记录，保持 A/B 接线身份不变。

    文件格式与质量判断

    支持课程 LVM 的空首列格式（X_Columns No、Delta_X 头），或时间、通道 A、通道 B 三列。文件发送至 AANTC 计算服务，仅在本次请求中处理，不保存文件或计算结果。

    单对记录不等于三轮独立试验；缺少独立校准时不判断互易性合格。保留超出 0–1 的 α，供检查测量与通道映射。

    B&K Type 4206100 mm 管段50–1600 Hz
    采样率
    20 kHz
    FFT
    4096
    每次记录
    10 s
    独立复测
    3 次

    现场实验流程

    准备与检查

    核对分配试件编号，拍摄穿孔面及开口腔体面；检查裂纹、平整度、残余树脂、孔堵塞和腔壁损伤。记录实际尺寸与环境条件。

    启动信号发生器、功放、传声器调理、NI 采集系统和计算机。完成空管和通道状态检查，保存本次背景与噪声频谱，再按实验室程序校准。

    安装与成对采集

    穿孔面迎向声源；开口后面采用规定的一致薄胶带密封，并压紧刚性末端。不要改变胶带种类、层数和覆盖方式。

    一次带限白噪声覆盖 50–1600 Hz；确认两通道不过载并有足够信噪比。同步记录 10 s，交换两支麦克风位置，保持激励与安装不变，再记录 10 s。

    判断与独立复测

    校正通道幅相失配，检查互易性与相干性。互易性偏差超过 15% 拒收；相干性低于 0.90 诊断，不自动拒收。保留异常和拒收原因。

    取出试件、检查密封、旋转 90°、重新密封并安装，再完成下一对记录。目标是三次合格的独立拆装试验，不能把同一记录的分段当作独立试验。

    处理与报告

    去均值后使用相同窗函数、重叠与 FFT 设置分段，先平均互谱和自谱，再相除估计 H。平均接受试验的校正复数 H，再重算 R、α 和 Z/Z₀。

    报告三个频段的梯形积分均值、试验级样本标准差和变异系数。记录不足时明确说明，不以单条曲线替代重复性证据。

    测量原理

    双麦克风波分解

    采用 ejωt 约定，试件面 x=0，两支麦克风位于 x₁=−(s+l)、x₂=−l。s=50 mm，l=100 mm 为课程标称值。

    p(x) = e−jkx + R ejkx
    H₁₂ = ⟨P₂ P₁*⟩ / ⟨|P₁|²⟩
    R = [(H₁₂−e−jks) / (ejks−H₁₂)] e2jk(s+l)
    α = 1−|R|²   ·   Z/Z₀ = (1+R)/(1−R)

    训练模型的边界

    训练试件为被动集总阻抗 z=0.85+j3.2(f/f₀−f₀/f)，f₀ 约为 960 Hz。不同独立安装引入小幅共振偏移，用于练习重复性分析；不与真实 BU / BG 试件对应。

    每份虚拟记录包含 200,000 点双通道时序，由 Python 生成。采用 4096 点周期 Hann 窗、50% 重叠、逐段去均值的 Welch 互谱和自谱估计，频率间隔约 4.883 Hz；频段边界采用插值。

    交换记录按物理位置重排，使用连续相位复平方根校正失配。虚拟实验另用独立已知校准量评估两次 H 的相对差，作为互易性教学指标；它不是已验证的实验室互易性算法。低相干性情境也可能同时造成互易性不合格，应分别判断。

    课程要求、历史示例与设计任务的区别

    本页以 MECH5961_Lab1_Assignment_2026.docx 为操作基线。压缩包中的历史 absorption_impedance.m 使用 1024 点 FFT，且未实现完整的三次独立复测、质量门槛与复数平均流程，不能直接当作当前作业的完整处理程序。

    MECH5961_TMM_design.m 是 50 × 50 mm、4 × 4 独立腔体的设计工具，不是圆形 Voronoi 试件的数值重构。TMM 设计页移植该模型，不生成圆形真实试件的未知共振频率。

    真实样品 BU/BG 的孔半径为 0.75、1.00、1.25 mm；BU 有 42 个孔、BG 有 40 个孔。两组还存在腔体分布与总开孔面积差异，不能把差异全部归因于径向梯度。

    外部设备依据：Brüel & Kjær Type 4206 产品资料 。本地依据：课程实验作业、示例数据包与 MATLAB 设计文件。

    计算源码
    下载 tmm.py下载 processing.py
    选择一份源码查看。