QRD位置对房间声场均匀度的影响研究

QRD(Quadratic Remainder Diffuser)作为调控房间声场均匀度的常见材料,其在房间中的分布位置影响房间声场均匀度的调控效果.研究了QRD在房间中不同的位置分布对房间声场均匀度的影响.通过混响室实验测试的方法,改变QRD在混响室中的分布位置,测试了六种布置方案,研究频域、时域分析QRD位置的改变对不同测点间声压级关系的影响.结果发现：频域内,Sp（声压级平方的标准差）比SL（声压级的标准差）描述声场均匀度更加合适,尤其适用于低频声场;随着频率的升高,SL对声场均匀度的描述准确度提高;时域内,当房间内QRD的面积一定时,其均匀分布于房间的天花板或者侧墙时,声场内各点的声压级标准差较小,声场均匀度较好;为发挥QRD低频吸声的优势,应将其布置于房间低频模式声压值极大位置,即降低由于共振频率引起房间声场不均匀的影响程度.     

基于声像法非对称型混响室内壁入射声能角度分布的模拟

混响室法测量材料声学性能是目前国际公认的标准测量方法,而混响室内声场通常被假设为完全扩散声场.实际上,完全扩散声场难以实现.因此,通过声像法对非对称型混响室内壁入射声能角度分布情况进行研究.声源设置在调查平面的对面,对调查平面上以0.1 m间隔设置的所有接收点的入射声能角度分布进行模拟.模拟结果表明:入射声能集中分布在0°～20°,在20°～87°区间变化趋于平缓.该混响室入射声能角度分布不同于以往各种假设声场.     

矩形平板和矩形阶梯板的辐射声场指向性

利用有限元方法,提取板中各微元振幅,迭代计算了平板和阶梯板所产生的辐射声场,并测试了所加工的平板和阶梯板的声场指向性。结果表明:在平板中沿x轴与平板垂直的平面,声场指向性在轴线方向存在主瓣,但是在其他方向同时存在副瓣,副瓣声能分布较多,声能分散。在阶梯板中沿x轴与阶梯板垂直的平面,声场指向性在轴线方向存在开角较小的主瓣,声能分布主要集中在轴线方向;在沿y轴与阶梯板垂直的平面,声场指向性在轴线方向也存在开角较小的主瓣,同时在轴线方向之外存在副瓣,但副瓣声能分布较少,故声能主要集中分布在轴线方向。因此,阶梯板的声场指向性优于平板指向性,实验测试与理论计算结果相吻合。     

结构振动模态声辐射理论及试验研究

从结构振动声能辐射的一般规律、自由声场的能量分布及传送方式和结构振动模态原理入手，对结构振动模态的声能辐射与外加激励，模态参数间的关系进行了理论推导和研究。得出，当激振点不变时，激振力级的变化与振动模态加射的平均声压级成线性关系；若激振力不变，振动模态辐射的平均声压级与模态振型元素级成线性关系。对以上结果在自由声场中试验验证，理论值与实测值基本相符。     

高频超声清洗中声场分布的仿真及实验研究

高频超声乃至兆声清洗广泛应用于半导体器件的超精密清洗,可以有效去除纳米颗粒污染。其中,声能在声场中的分布决定了清洗效果,包括去除均匀性和清洗对象破坏。对于矩形清洗槽内的声场分布,采用简正分解理论直接求解声压分布。结果表明,兆声声能集中于声源辐射轴所在的局部区域,声压波腹和波节分布反映声源振动面形状,而超声波声能扩散至全声场。采用水听器对超声波声场声压分布进行测量,与理论结果相符。由于截断误差和非线性空化误差的存在,理论值小于实验测量结果。     

ANSYS和SYSNOISE之间的数据接口技术研究

为联合使用ANSYS V5．3和SYSNOISE、V5．3软件，处理弹性结构水下振动和声辐射问题，设计了2个软件之间的接El软件，给出了接口软件的流程图．通过该接口软件，并使用ANSYSV5．3和SYSNOISE V5．3软件对具体结构模型加肋双层圆柱壳的水下受激振动声辐射进行了分析，得出了其声场声压、声能流分布。     

城市声景观

简要叙述了一系列关于城市声景评价、模拟以及预测的综合研究，这些研究特别着眼于城市公共开放空间，其中声景评价重点研究各种声学、环境、社会、人口、心理、文化和行为因素对声景质量的影响，以及描述声景的主要因素，这部分研究主要建立在一系列在欧洲和中国进行的声景调查的基础上．发展了计算小尺度城市区域的声场模拟模型，包括基于声能的虚声源法、声线追踪法、radiosity法、声线追踪／radiosity综合法，以及城市声场可听化技术，然后利用这些模型对小尺度城市区域的声场基本特征以及建筑设计和城市规划的作用进行了分析．最后，运用人工神经网络技术以及序数逻辑回归技术，提出了一个预测声景质量的模型工具，其输入包括设计的空间和声源情况以及使用者的社会、人口及行为特点等．     

声压加权法在平面相控阵声聚焦控制中的应用

通过对被控点声压进行幅值和相位补偿,得到了一个简化的声压加权公式.应用该公式预设被控点声压值,结合改进的伪逆矩阵算法得到振源的振幅和相位.基于该合成模式,设计了一个由10×10个小正方形阵元构成的平面相控阵,并对多焦点声场的合成进行了数值仿真.结果表明,该方法可提高声能在目标点的沉积能力,具有较高的声场合成效率,为超声热疗中声聚焦控制提供了一条有效的途径.     

沙粒的松弛过程

为了深入了解非稳态下沙粒的运动规律，对风洞中沙粒的加速运动过程进行了跟踪拍照，通过改变沙粒的粒径以及风速，系统地研究了沙粒的松弛过程．实验结果表明：在沙粒松弛初始阶段，沙粒的实际运动速度与球形粒子的理论计算值存在较大差异；Basset力对松弛过程无显著影响．将衡量沙粒跟随流体运动能力的斯托克斯数St引入到沙粒运动中，使其成为判断沙粒运动形式的一个判断标准．     

听音室立体声重放系统中IACC的分布

在日本家庭中，听音室非常受欢迎．人们在自己的起居室中安装了优质的音响系统，用以欣赏音乐．最近，许多公司推出了很多有架子的音响系统设备，以方便人们放置喇叭和音响系统．但是大多数日本人都不知道如何将起居室改造成听音室．双耳互相关系数（IACC）是评价声场的重要参量，低的IACC值会带给人更好的音乐享受．文中探讨了现有房间中立体声重放系统的IACC分布．     

扩散声场的数字计算机模拟

介绍了ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法模拟室内扩散声场的原理，模拟计算了混响室声场中的能量密度衰减曲线、能量脉冲响应、平均自由程及吸声系数等。     

普通房间中辅助低频扬声器箱摆位的理论计算与实验对比

为了确定辅助低频扬声器箱在房间中较好的摆放位置，利用波动声学，在近似的情况下，对普通房间中的低频声场进行了分析。计算得出辅助低频扬声器箱在房间中的理论频响曲线，提出评价频响曲线的方法，即用曲线的方差来评价曲线是否平直。用此方法对房间中不同点的理论频响曲线进行比较，作出三维图。并且通过实验来验证，以期得到指导辅助低频扬声器箱在房间中摆位的方法。结果表明，本对辅助低频扬声器箱在普通房间中的摆放，具有一定的指导意义。     

耦合空间混响的时域有限差分法模拟

耦合空间与主厅的耦合能够影响主厅的声学特性．文中运用时域有限差分法，在低频范围内模拟了耦合窗面积的改变对主厅中不同位置的耦合常数和声能衰减的影响．发现在耦合空间体积与主厅体积比为1／3的条件下，当耦合窗面积与隔墙面积比小于10％时，耦合空间对主厅的声能衰减有较大影响；主厅的声能衰减曲线和耦合常数随开口的改变而逐渐发生变化；耦合空间对主厅各点音质的影响比较均匀．     

消声室自由声场仿真分析

首先简单地介绍了全消声室的建设要求,然后着重对全消声室自由声场进行仿真分析.最后根据仿真分析结果,说明并非全消声室的六个面材料的吸声系数都要达到0.99,并给出在已确定容积的消声室获取最大自由声场范围的方法.     

流动管道内噪声源辐射声场数值预估

流动管道内噪声源辐射声场问题难度很大。该文给出了经实验考核的流动管道内声源辐射声场数值预估方法,并给出了圆管外声压级指向性系数图。利用这些图和简单公式,通过测量管外一点的声压级就可确定管内声源声功率。该文数值方法采用线化Euler方程,四阶MacCormack差分格式和Tam与Webb的无反射边界条件数值预估有流动的圆管出口辐射声场,并用声强扫描仪和声级计在半消声室中测量了管内声功率及管外声压分布,数值计算和实验所得声压指向性系数符合良好,最大误差小于1dB。     

准波导激光器输出模式特性研究

在普通的开放式光腔自再现模式理论和波导模式理论的基础上,研究一种介于自由空间模式和波导模式之间的准波导模式. 在腔镜和波导口之间利用Fox-Li的衍射积分法,在波导内把电场离散到各个波导模式中. 经过多次迭代,分析了在介于波导尺寸和非波导尺寸之间的准波导内存在的稳定场,并对比了准波导模式、波导模式和高斯模式的不同,验证了其稳定场分布是一种类似于高斯模式和波导模式,但却不同于两种模式的新的电场分布.     

半绝缘GaAs光电导天线辐射THz电磁波展宽特性分析

介绍了自洽式多粒子蒙特卡罗方法模拟半绝缘GaAs光电导天线辐射THz电磁时域波形。模型中采用光能、脉宽可调飞秒激光器作为触发光源,模拟的THz电磁波形与实验基本吻合。通过载流子在光电导体内的动态输运特性,分析了辐射THz电磁波场比触发光脉冲展宽的物理机制在于:光生载流子在外电场作用下,从初始状态到速度达到稳态要经历一个动量和能量弛豫过程,而正是由于载流子动量和能量的弛豫过程导致光电导天线辐射的太赫兹波展宽。高光能、低偏置电场下,空间电荷电场是造成光电导天线辐射的THz波呈现双极性的主要原因。     

矩形混响室中试件吸声测量结果的检验（Ⅰ）

混响室常用来测量声波无规入射条件下试件的平均吸声系数，在实际测量时，各个混响室对同一试件的吸声系数的测量结果偏差很大，混响室之间的测量值不具有可比性．作者认为，衰变声场为一瞬态扩散声场是伊林混响公式成立的条件，传统有关“扩散”声场的定义可以作为瞬态扩散的极限；各混响室对同一试件测量偏差很大的原因是其室内的衰变声场不是一个瞬态扩散声场     

平面型热声转换装置的特性分析

利用热声效应制作出一种由加热层、绝缘层和储热层构成的平面型热声转换装置.对加热层输入交变电压信号时,由于焦耳效应及各层材料的不同热力学特性,其表面附近区域会产生相应的声波.通过对装置模型进行理论分析,推导出装置输出声压及效率的表达关系式,并利用高速数据采集系统及红外成像仪对装置工作特性进行了实验研究.结果表明:该平面型热声转换装置的输出声压和效率随输入电功率的增大而增大;环境温度对装置输出声压的影响较小;通过对装置表面静态温度场分布进行分析,得到装置结构的优化方法.该装置实现了电能、热能、声能之间的转换,具有无任何运动部件、频率可控、稳定性高等优点,因而可广泛用于电声换能领域.