特大型高铁车站候车厅建筑声环境分析

我国新建的高铁车站候车厅体积巨大,对该类超大体积空间的声场特性缺乏深入研究.文中以一候车厅为例,采用现场测量和声场计算机仿真技术,对该候车厅的室内声场参数进行深入分析和讨论.结果表明:该空间混响时间较长,呈现中频较长(达9.21 s)、低频和高频比中频短的频率特性;在该空间中,语言传输指数与早期衰变时间(500和1 000 Hz倍频带)高度相关,而与混响时间(500和1 000 Hz倍频带)的相关性不大;增加建筑界面的吸声量,声场参数得到显著改善;A声级与声源和接收点距离的对数值高度相关,混响时间(500和1 1000Hz倍频带)与声源和接收点的距离无关.在一定距离范围内,声场参数早期衰变时间(500和1 000Hz倍频带)、清晰度(500和1 000Hz倍频带)、语言传输指数与声源和接收点的距离高度相关.候车空间的分布式扬声器系统与旅客的距离需仔细设计,以满足语言清晰度的要求.     

统计能量分析用于工程机械驾驶室噪声预估

以一个简化的工程机械模型驾驶室为研究对象,将其周围环境简化为扩散声场,建立了其在扩散声场中声传递的统计能量分析模型,导出了驾驶室内声级及驾驶室外 内声级衰减量的计算公式,对其室内声级以及外 内声级衰减量的理论预估和试验结果进行了研究.研究结果表明,在所分析的频带内,在400Hz以上,理论预估结果与测试结果的最大误差为2.7dB,满足工程需要;在400Hz以下的低频段内,误差较大.运用该方法,针对具体的工程机械驾驶室,将外界对驾驶室的激励用量化的功率流表示,将分析模型进行细化,在低频段与有限单元法结合起来,可在设计初期,对驾驶室内的噪声级进行预估,对驾驶室降噪进行进一步优化设计.     

立体深度运动引发的立体视觉疲劳的脑电评估

3D技术的发展受到其引发的不舒适感的限制,长时间观看立体显示影像将会引起立体视觉疲劳,一种客观评价立体视觉疲劳的有效指标亟待提出.本文利用EEG(electroencephalography)三个频带θ(4~8 Hz)、α(8~13 Hz)、β(13~22 Hz)的相对能量及其能量比值E(α+θ)/β、Eα/β、E(α+θ)/(α+β)在八个不同脑区及整个脑区的54个指标作为备选,借助配对t检验、灰色关联度分析(GRA)、支持向量机(SVM),最后得出指示由立体深度运动引发的视觉疲劳的最佳脑电指标为:顶区Eα/β.并比较了三个频带相对能量在不同疲劳状态的变化:疲劳状态下,α频带明显上升(p<0.01),β频带明显下降(p<0.01),θ频带保持稳定.     

不同刚度地铁地下车站结构振动台试验测试数据的时频特征分析

以模型结构整体剪切刚度量化微粒混凝土和石膏模型结构的刚度比,根据小波包变换的频带分布特征确定频带与结点的输出关系,并基于最小熵准则的最优基选择算法,对比分析了不同刚度三层三跨地铁地下车站侧墙加速度反应的时频特性.研究结果表明:最优小波包变换方法具有自适应的频域分辨能力,能较好地解决频带重叠现象.采用最优基小波包变换技术能有效挖掘出由结构材料不同引起的模型结构加速度反应的时间-频率-能量之间的差异.在强震作用下,微粒混凝土模型结构加速度反应的特征频带总能量高于石膏模型结构;石膏模型结构加速度反应在0～6.25 Hz频带的能量集中程度高于微粒混凝土模型结构,在＞6.25～ 12.5 Hz频带内的能量累积速率较微粒混凝土模型结构快;石膏模型结构加速度反应各特征频带进入快速能量累积的时刻均早于微粒混凝土结构.     

含对称三角形腔的波导管中宽带低频隔声效应（英文）

研究一种含两个对称三角形腔的波导管中宽频带低频隔声效应.波导管的隔声频带下限与带宽分别可达到140Hz和2900Hz,且所调控声波最大波长是三角形腔的尺寸13.6倍.这种隔声效应源于三角形腔截面积与波导管宽度的差异而引起的交界面上的高声反射率.在此基础上,研究波导管的结构参数(如波导管的宽度、三角形腔的底边长度与高度)及不同类型的腔(Helmholtz腔、矩形腔与直角三角形腔)对低频隔声效果的影响.结果表明,三角形腔的截面积和波导管宽度的差异与低频隔声效果密切相关.此外,由于对结构的本征模式的抑制作用,直角三角形腔所对应的低频隔声频带最宽.所提出的结构具有高隔声、宽频带、结构简单易实现等优点,在声学领域具着一定的潜在应用价值.     

新型心电信号检测带通滤波器的设计

提出了一种新型的用于心电信号检测的带通滤波器.心电信号是常见的生物电信号,低频达到0.1 Hz,高频分量超过100 Hz,其检测电路中需要一个0.1-100 Hz的带通滤波器.由于0.1 Hz的低截止频率和片上电容、电阻值的限制,采用传统滤波器设计方法很难达到设计要求.为寻找结构简单而性能达标的滤波器结构,引入了电流舵技术,用低通滤波器和高通滤波器串联的方式,使用不超过10 kΩ的电阻和不超过6 pF的电容就可以实现低达0.026 7 Hz的截止频率.该滤波器在SMIC 0.18 μm工艺下进行设计与仿真,经过仿真验证,该滤波器在1.8V工作电源的情况下获得了0.026 7-202 Hz的通频带,低于168 μV的输入参考噪声;0.1-100 Hz频带内相移小于±30°,带内波动小于1 dB,滤波器整体功耗为311 nW.该滤波器结构简单,所需电阻电容值小,具有低噪声、低功耗的特点.     

隧道衬砌混凝土爆破振动能量传播规律试验

针对隧道衬砌混凝土频繁爆破振动危害累积效应,设计混凝土频繁爆破振动试验,对测得的爆破振动信号进行总能量和频带能量计算与分析。试验结果表明:①爆破振动信号能量分布范围较广;但绝大部分能量集中在0～205. 08 Hz;且多以9. 77～58. 59 Hz频带能量较大;②总能量随距离的增大而减小,在近区衰减迅速,中远区较近区衰减缓慢;而能量随着距离的增大向低频带集中,且距离越大越明显;③总能量随爆破次数增加呈降低趋势,其中近区测点的总能量在大值范围内下降;而中远区衰减较为平缓。能量集中频带随爆破次数增加总体向中低频段发展;且近区测点在低频段能量所占比例有所增加。     

基于回溯搜索优化算法的运动想象 脑机接口频带选择

在基于运动想象的脑机接口(BCI)中,特征提取是影响整个系统性能的一个关键部分。共空域模式(CSP)是一种有效的特征提取算法,它能很好地提取与事件相关去同步/同步(ERD/ERS)生理特征相关的节律信息,因而在BCI系统中得到广泛应用。然而,CSP算法的分类性能极大地依赖于EEG信号的滤波频带。一般情况下,大都采用8~30 Hz的带通滤波器滤波,因为这个宽带包含了产生ERD/ERS想象的mu(8~12 Hz)和beta(18~26 Hz)节律。为了更加精准的定位最佳频带,将8~30 Hz的宽带滤波细分为大小不等的子带滤波,利用回溯搜索优化算法(BSA)与CSP相结合来选择最优频带,并以分类错误率作为BSA的适应度值(即频带选择标准)。使用该算法对5个受试者的实验数据进行了交叉验证分类实验。实验结果表明,最优频带的平均分类正确率比宽带(8~30 Hz)可高出7.91%。     

FFT频谱分析在微震信号识别中的应用

 为识别采场大爆破信号与岩石破裂大震级微震信号,运用MATLAB 的快速傅里叶变换(FFT)频谱分析,对采场大爆破信号和大震级微震信号的功率谱和幅频特性进行分析,并对比两者能量在频带上的分布差异。研究表明,大震级微震信号频带分布较宽,且在30～50 Hz 达到了最大幅值,采场大爆破信号频带更窄、幅值更大、且一般在10 Hz 就能达到最大幅值。由于爆破释放的能量较大且释放的非常快,采场大爆破信号能量大多分布在0～30 Hz 的低频区域,大震级微震信号的能量大多分布于30～50 Hz 区域。利用信号特性实现对两种信号快速有效的辨识,为后期微震监测对地压风险区域的预测预报提供了准确的数据支撑。     

基于子结构功率流的挖掘机噪声振动性能研究

为提高动力学求解效率以加速挖掘机噪声振动性能分析优化进程,综合运用子结构功率流法研究回转平台振动特性对驾驶室内噪声的影响规律.采用模态综合法构建挖掘机子结构模型并求解整机噪声传递函数,在保证计算精度的同时优化效率最高提升98.6%.通过功率流法研究回转平台的振动特性,得出36,42和55 Hz功率峰值与驾驶室内噪声峰值相关性较大.对液压油箱和悬置安装支座进行结构优化,结果表明:驾驶室内34 Hz附近噪声平均降低2 dB,39～49 Hz范围内噪声平均降低1 dB,57 Hz附近噪声平均降低2 dB,噪声水平明显改善.     

汕头大学混响室的设计与鉴定

根据国家标准因地制宜建成了汕头大学混响室。测量材料无规入射吸声系数a_s时,推荐使用的测试频段为中心频率125～4000Hz的1/3倍频程带宽。     

双层板结构隔声性能阻抗法分析

应用阻抗分析法与少量实样测试相结合的研究途径,探讨具有确定平面尺寸和边界条件的双层板结构的隔声量,进而得到相应的半理论半经验拟合公式.对3种不同夹层形式的双层板结构的倍频程隔声量进行实例分析,得到各自的拟合公式.3种夹层形式分别为吸声材料夹层、空气夹层(空腔)和空气-吸声材料夹层.利用这些拟合公式,可以便捷、高效地开展隔声结构参量的工程筛选.     

中国弹弦乐器柳琴的声功率级测试

柳琴是民乐队中重要的弹奏乐器之一.介绍了在混响室内对4弦29品柳琴声功率级的测量研究工作.两位资深乐师用各自的柳琴在混响室中分别以pp、mp、f和ff 4种力度演奏3个代表性的单音g、d2与g3以及音阶和乐曲.采用4个通道同步测试技术,测量柳琴分别演奏上述内容时混响室内4个传声器位置处的1/3倍频带声压级,通过平均和计算,获得柳琴在不同演奏力度下演奏不同内容时的典型平均声功率级和动态范围.考虑到与人主观听音感受的关系,建议采用柳琴在f力度下演奏音阶时的平均声功率级作为其声功率级的代表数值.     

基于噪声评价试验的挖掘机主要噪声源的判定

本文以SW240E型液压挖掘机为例,首先探讨了定置工况下机外辐射噪声的测量和评价方法。通过频域范围内噪声信号的自功率谱密度函数以及频谱曲线的均方根（RMS）值来获取等效连续A声级以评价挖掘机机外辐射噪声水平。然后将测量得到的噪声幅值曲线分解为1/3倍频程图,得到的噪声中心频率曲线,以判别主要噪声频带范围。最后根据分析结果,总结出噪声的成因以及判定依据,并给出改进建议。     

三相电抗器立体井型线声源等效模型的建立

通过对特高压变电站内主设备噪声的测量,发现三相电抗器噪声最大,且出现极大与极小值交替现象。说明电抗器噪声在传播过程中存在明显的干涉效应,这也是造成常用商业噪声软件的预测值与实测结果不符的主要原因。为解决此问题,本文基于FEM声固耦合及FEM-BEM耦合理论,使用数值仿真软件COMSOL对三相电抗器声源特性及声源等效模型建立方法展开研究。研究发现三相电抗器噪声频谱中100Hz的声功率级占比全频带声功率级超过90%,说明100Hz是造成干涉效应的主要频率。并基于此频率提出一种通过设置井型线声源的方法建立三相电抗器声源等效模型。结果显示模型仿真计算的预测结果与实测值的趋势基本一致,差异在修正后实现了较高的吻合度。本文研究对三相电抗器设备的噪声预测与治理具有现实指导意义,为特高压输变电工程的进一步精细化设计提供了一种有效思路与方法。     

二维矢量声强的误差分析

为便于识别和定位平面内噪声源,依据双传声器互谱声强法原理,建立二维矢量声强探头的物理模型,推导了二维声强的计算公式,分别在单极子和偶极子声场条件下,利用该探头测量二维声强及定位误差。结果表明：对于单板子声场,频率小于4600Hz时,x,y方向和总声强理论误差均不超过1．5dB;频率小于1600Hz时,定位误差均小于0．01m。对于偶极子声场,测点距y轴小于0．01m、频率小于1300Hz时,定位误差较大,均大于0．01m;测点距Y轴0．6～2．0m、频率小于1600Hz时,定位误差均小于0．01m,能够满足工程上的需求。     

微机实现声强测量分析

本文以IBM-PC微机为核心,组成一套声强测量分析系统,用自编软件实现声强的测量分析。得到的结果不仅有声强谱和声功率谱(窄带和1/3倍频程,线性和A计权),而且还能给出三维声强图和等声强级图。利用该系统成功地进行了CA 6140车床和电机的噪声谱分析,用三维声强图和等声强级图直观地描述了车床前面的噪声辐射状况。     

Preparation,structure, and properties of flexible polyurethane foams filled with fumed silica

Flexible polyurethane (PU) foams with different load-ing mass fraction (0%-2.0%) of fumed silica were synthesized by free-rising foaming method. The addition of 1.4% fumed silica makes the cells diffuse more uniform in the PU foam and the temperature of degradation occurring with a maximum weight loss rate is about 7℃ higher than that of pure PU foam. Most signifi-cantly,the sound absorption peaks of the filled PU foams shift to the low frequency region (from 997 Hz to 711 Hz) with increasing fumed silica content (0%-2.0%). The average sound absorption coefficients of filled PU foams increase except the content of 0.35% fumed silica. The experimental results show that flexible PU foams filled with fumed silica have excellent sound absorption characteristics in low-frequency regions.     

声强法在电动机噪声测试中的应用

分析了声强测量的特点、优点和有关声强测量的基本原理,并与通常的声压测量进行了比较.研究了基于双通道FFT分析仪的虚拟式声强测量系统的原理与组成.分别采用声强法和声压法对电动机辐射空气噪声声功率进行了测定.结果表明,采用声强测量技术对电机噪声进行测量分析,能够在工业现场准确地评价电机噪声声功率级,克服了传统的采用声压法测量易受环境影响而要进行数值修正的问题以及声功率测量必须在特定声学环境里测量的问题.该方法在噪声测量中有一定的优越性.     

柴油机缸盖罩隔声性能与透射噪声

以某柴油机缸盖罩为例,研究了柴油机薄壁件的隔声性能与透射噪声.采用结构-声耦合分析法对柴油机缸盖罩的隔声量进行了计算,并通过隔声性能试验验证了计算结果.设计了提取缸盖罩内部声场声压级的四负载法试验,并将结果施加到结构-声耦合计算模型中,计算了缸盖罩在发动机1,000,r/min、2,000,r/min和3,400,r/min全负荷工况下的透射噪声.研究发现,缸盖罩透射声功率主要分布在低频及隔声性能较差的高频范围;透射噪声在柴油机薄壁件辐射噪声中所占比重较大,对薄壁件辐射噪声进行预测和声学优化时,不能忽略透射噪声.