声辐射模态在英文中为 Radiation mode. S. J. Elliott、C. R. Clark等对这个问题进行过非常详细的讨论,国内和台湾一些学者也有不少论文讨论该问题,具体可以参考JASA和JSV在1990 - 2004的论文。第一阶声辐射模态可以认为是体积速度,在低频时对声功率有主要贡献。现在主要的研究在如何测量声辐射模态的幅值。
(1)可以说声辐射模态是与结构辐射声功率是紧密相关的,不可割裂的,不能离开辐射声功率谈声辐射模态,即,声辐射模态只能由辐射声功率所构造的辐射算子得到,只有这样才能保证得到的声辐射模态振速分布的辐射是独立的,从而实现结构声功率的解耦,以简化结构的声辐射分析。能够实现辐射声功率解耦是声辐射模态理论应用于工程实际的最大的优势所在。而姜哲所建立的泛函对于复杂结构而言,并没有声功率的意义,其构造的辐射算子并不体现结构的辐射性质,虽然其得到的基函数包含有结构的外形尺寸特征信息,但并不包含结构的辐射信息,所以其获得基函数并不能实现结构声功率的解耦(这可以从其文献“姜哲. 基于声辐射模态确定声功率[J]. 江苏大学学报(自然科学版),2005,26(6):537-581-418”中声功率的表达式(12) 可看出,很明显其所谓的“各阶声辐射模态”并不是独立辐射声功率的,其指导的学生也在论文中提到利用泛函获得的基函数不能对声辐射功率解耦的问题),也无法获得各阶声辐射模态的独立辐射效率。所以其得到的基函数与所定义的声辐射模态是有区别的,并不是一回事。为了理解这种差异可以将姜哲教授所指导的学生杨东升在其硕士论文中的截图(杨东升.基于声辐射模态的声场重构及其应用[M].镇江:江苏大学,2009.)与球体自然声辐射模态对比。传统的声辐射理论认为球体声源的各阶球谐函数展开就是其声辐射模态。球体的第一阶声辐射模态为呼吸模态,即球体上的模态法向振速分布是均匀的,而杨东升利用姜哲教授方法得到的第一阶声辐射模态振速分布显然不是均匀的,在极点上振速为零,然后模态振速逐渐增加到在球体赤道上最大值0.08左右;观察一到第九阶模态在北极点的模态振速值明显为零,这与球体自然模态振速分布也明显不符。声辐射模态的概念最早由Curnfare K A提出的。
(2)姜哲关于声辐射模态文章文后的参考文献没有引用任何一篇Borgiotti G V、Photiadis D M、Sarkissian A、Elliott S J和Curnfare K A 等人 的文章,因此其定义的声辐射模态也应该与这些人所给出的定义有本质差别。
(3)还有一种定义是将结构的振动模态在声场中的声辐射定义为声辐射模态。
(4)后两种的定义只在国内有人用,在国外声辐射模态就是指Borgiotti G V、Photiadis D M、Sarkissian A、Elliott S J和Curnfare K A等人所定义的声辐射模态。