杭州愛華儀器致力于解決平面多臂螺旋傳聲器陣列幾何優(yōu)化問題，通過建立一種多臂螺旋陣列的通用設(shè)計(jì)模型，以波束主瓣小和波束旁瓣低為雙重目標(biāo)，采用多目標(biāo)遺傳進(jìn)化算法，獲得多臂螺旋陣列構(gòu)型的非支配解集。

首先，當(dāng)螺旋角固定時(shí)，通過搜索傳聲器在臂上的位置，實(shí)現(xiàn)陣列優(yōu)化設(shè)計(jì)；隨后，增加螺旋角為設(shè)計(jì)變量，開展臂上傳聲器位置和陣列螺旋角的協(xié)同設(shè)計(jì)；最后，通過與對數(shù)多臂螺旋陣列和Ｕｎｄｅｒｂｒｉｎｋ螺旋陣列的對比，驗(yàn)證本文所提方法的有效性。

多臂螺旋陣列優(yōu)化設(shè)計(jì)模型：多臂螺旋陣列是由多個(gè)單螺旋圍繞中心點(diǎn)均勻旋轉(zhuǎn)而生成，如圖所示。多臂螺旋陣列擁有Ｎａ個(gè)螺旋臂，每條螺旋臂上擁有Ｎｍ只傳聲器。每條臂的切線與陣列中心半徑的夾角為螺旋角α，該參數(shù)控制多臂螺旋線的螺旋圈數(shù)。ｒｍａｘ和ｒｍｉｎ界定了排布傳聲器的環(huán)形區(qū)域。

多臂螺旋傳聲器陣列

陣列幾何模型表明，可用于多臂螺旋陣列設(shè)計(jì)的參數(shù)包括：傳聲器的極徑、螺旋角、傳聲器所在位置的最小和最大極徑、螺旋臂數(shù)量、每個(gè)臂上傳聲器數(shù)量。傳聲器所在位置的最大極徑ｒｍａｘ由陣列的孔徑?jīng)Q定，取決于聲源的下限頻率。

傳聲器位置所在的最小極徑ｒｍｉｎ亦可根據(jù)某些物理約束（如光學(xué)相機(jī)的尺寸）來事先確定。當(dāng)傳聲器數(shù)量一定時(shí)，螺旋臂數(shù)量Ｎａ和臂上傳聲器數(shù)量Ｎｍ會形成有限數(shù)量的組合。杭州愛華儀器視二者組合形式已知，以傳聲器的極徑以及螺旋角為設(shè)計(jì)變量，尋求傳聲器陣列的最佳布局。