三维声强测量系统的标定技术

三维声强技术的发展对于声学测量领域具有重要的意义,三维声强标定技术是保证三维声强测量精度的前提条件.采用传递函数法标定三维声强测量系统,并在全消声室中采用经标定后的三维声强测量系统测量正四面体传声器的幅值误差和方向性误差.为了简化计算,在保证精度的前提下将测量环境近似为平面波声场.由全消声室实测结果可知:采用文中所述三维声强校准系统可保证声强探头具备较高的测量精度,在f=1000Hz时,幅值误差仿真和实测的差值小于1. 4 dB,方向性误差仿真和实测的差值小于10°.     

考虑固体颗粒的自由喷流噪声的数值研究

研究固体颗粒对喷流流场和声场的影响.选取6种不同的湍流模型，对自由喷流进行稳态计算分析，对比发现RNG k-ε模型最适合用于稳态喷流数值模拟；采用LES模型计算喷流的非稳态结果，并结合FW-H方程进行了喷流声场分析，与试验数据进行对比，验证了数值模型的正确性；在此模型的基础上，添加固体颗粒研究其对自由喷流流场和声场的影响，仿真结果表明固体颗粒的存在减小了喷流流场的超音速段长度，显著提高了喷流温度；增大了喷流下游区域噪声，减小了中上游区域噪声.      

管道内旋转声源频域声场的数值仿真

为准确计算管道内的旋转声源声场,研究基于改进的点源模型和边界元法的声场仿真方法。首先从时域上将旋转点声源离散为均匀分布在旋转轨迹上的有限的静止点声源,通过静止点声源的依次发声模拟旋转点声源的发声过程;将时域声源变换到频域,然后结合边界元方法即可计算得到管道内所有离散的静止点声源声场,该声场即为旋转点声源声场。验证基于改进点源模型计算旋转声源自由声场以及利用边界元方法计算管道内静止点声源声场的可信性,以泵喷推进器为对象,将泵喷叶片分块划分并等效为偶极源,计算分析导管内的叶轮声场。研究结果表明:以改进的点源模型和边界元法为基础的管道内旋转声源声场仿真方法是有效易行的;对导管内叶轮声场而言,入射声场与散射声场存在较大差异,导管对径向测点处叶轮声场影响较大,对轴向测点处叶轮声场的影响可以忽略。     

火箭强噪声模拟装置单元辐射器出口形状对远声场特性的影响

建立了火箭强噪声模拟装置辐射器不同出口形状声辐射器的远声场特性计算模型.仿真分析了被截面积的大小对被截圆形出口声辐射器远声场特性的影响.在不同输入信号频率下,比较分析了圆形和被截圆形出口声辐射器远声场特性,为小型化火箭强噪声模拟装置设计提供理论指导.仿真结果表明,当被截面积较小即圆心到被截边的距离大干某个值时,被截圆形口面声辐射器远场声压和指向性基本不受影响,远声场特性与圆形口面声辐射器一致.     

基于多元高斯模型的超声声场仿真系统设计

在超声检测中掌握声场分布是缺陷定位、定量的检测关键.本文基于多元高斯模型设计了一个超声声场仿真系统,该系统由参数输入模块、环境设置模块和计算结果输出模块组成.参数输入模块获取模型的参数,通过环境设置模块设置介质层数、界面等,通过计算输出模块得到超声波在介质中的声场分布.系统模拟的声场分布清晰直观,通过仿真分析证明模拟超声波在界面处的传播行为与实际情况相符,表明该系统可为超声检测提供帮助.     

粗糙海面对空气中声源激发水下声场的影响

提出一种计算粗糙海面条件下空气中声源激发水下声场的方法,并通过数值仿真研究粗糙海面对水下声场的影响.在波数积分模型的基础上,采用微扰法将声场分为平均声场和散射声场之和.其中,平均声场采用国际流行的波数积分模型OAST计算,散射声场采用自相容扰动法计算.对不同风速、不同声源频率条件下的声场进行仿真,结果表明风速越大、声源频率越高,总声压变化范围越大,同时,水下接收到的平均声压和均方声压受到的影响越大.     

基于吸收边界条件的平面直角坐标系下点声源声场的仿真

现有的声场仿真方法多较为复杂,适用范围有着较大局限性,且对仿真区域之外的声场直接忽略造成较大误差.为此将时域有限差分算法引入到声场仿真中,通过基本公式的推导、吸收边界条件的计算和对角点的处理,实现了平面直角坐标系下简单的余弦脉冲点声源和正弦连续点声源所产生声场的仿真.这种方法计算效率高,有着很广的适用范围和更好的仿真效果,并可以进一步推广至三维坐标中使用.     

主观汉语语言清晰度与客观声学参数C50的关系

采用室内声场仿真软件ODEON获取房间脉冲响应，然后将脉冲响应和消声室录制的语言清晰度测试信号卷积后通过耳机重放，进行汉语语言清晰度主观评价实验，建立和验证了主观汉语语言清晰度得分与客观声学参数C50之间的关系．结果表明：在双耳有差别听闻条件下C50（500～4000Hz）与主观汉语语言清晰度得分之间具有高相关性，采用C50（500～4000Hz）能较好地预测厅堂的主观汉语语言清晰度得分．     

全地域四轮车消声器的仿真与改进

针对某400全地域四轮车的消声器,采用有限元方法分别建立了该消声器的振动模型和声场模型.对模型进行了振动分析和声场分析,振动特性分析结果表明了三维实体模型的准确性,以及再生噪声产生的可能性;利用声场模型了解原消声器设计意图,并根据工厂的要求对消声器进行了缩短,提出了改进方案,最后通过道路试验验证了该方案的可行性.     

利用声场重构预估声源辐射声功率

针对中低频声辐射,提出了基于声辐射模态、利用声场重构进行声功率预估的方法.通过声场重构获得声源辐射的整个声压场,基于远场径向积分来计算声功率,推导出了辐射声功率计算公式.以平板声源为例进行仿真验证,讨论影响预估精度的一些因素,分析声场重构法预估声功率的稳定性,并与工程测量法进行对比分析.结果表明,由于声场重构法基于近场测量,能够获得远场足够多的信息,在测点不多的情况下可以达到更高的预估精度,并且具有很好的稳定性.     

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。     

室内声学测量中扬声器瞬态响应的影响及消除

采用数字化球面声源进行测量并运用相关技术进行分析 ,得出房间内实测声压信号与扬声器的激发电压信号间的互相关函数为扬声器与房间相应的脉冲响应函数的卷积 .阐明了扬声器脉冲响应函数在消声室与在现场条件下的测量方法 ,借助反卷积技术消去扬声器响应的影响可获得精确的房间脉冲响应函数 .测量结果表明此方法具有可靠性与可操作性 ,具有在声学测量技术中推广应用的前景 .     

初始声能分布对具有扩散反射边界的房间中声场松弛的影响

为了研究在给定房间中声场松弛的模式是否惟一的问题，文中在一个具有完全扩散反射边界的长矩形房间中，于不同位置设置声源以提供不同的初始声能分布，初步研究了房间初始声能分布对声场松弛的影响．研究表明，不同的初始声能分布引起的声场松弛模式不同，甚至有很大差异．因此可以得出结论：一个给定的房间中具有多种声场松弛的模式．     

多种激励条件下复杂圆柱结构的中频声辐射预测及验证

利用混合有限元-统计能量分析法,研究不同激励条件下复杂圆柱结构的声辐射特性.构建了一种空中及水下航行器的典型结构——复杂圆柱结构.在半消声室中测量了圆柱结构腔内声压级水平.结果表明:在不同激励条件下,该方法预测的复杂圆柱结构在中频段的声压值与实验测量结果比较吻合,能够较准确反应各个频率段及拐点处的声辐射情况.预测误差随激励的类型及频率的改变存在一定差异,其中声-力混合激励下预测误差最小.随着频率的增加预测精度越来越高.     

现场识别多个声源原信号的研究

在噪声控制以及利用机器噪声源进行工况监测和故障诊断中,必须首先了解噪声的来源及与其相关的信息.现场测量多个声源的原信号时不可避免地存在反射声的干扰.根据几何声学的模型和广义道矩阵的原理,提出一种在多个反射面影响下利用广义逆矩阵原理消除声反射影响,并把多个声源的原信号恢复出来的方法.计算机数字模拟和声学实验结果表明:当声源原信号为单频正弦信号、倍频程信号和某些语音元音信号时,该方法对恢复多个声源原信号的波形有其优越性.     

个性化双耳房间脉冲响应对可听化质量的影响

可听化技术是室内声学研究的重要手段。在可听化研究中,为了方便,通常采用非个性化双耳房间脉冲响应（BRIR）来代替个性化BRIR,但这种替代可能在某些方面对可听化质量造成影响。为了研究这个问题,通过主观试验比较个性化BRIR和典型非个性化BRIR（KEMAR人工头BRIR）在可听化质量上的差异。首先,在一多媒体教室内,测量得到六名真人受试者和一个KEMAR人工头的BRIR,并与多种声音素材卷积得到双耳试验信号。然后,采用ABX主观比较方法对由受试者本人BRIR和KEMAR人工头BRIR合成的双耳信号进行试听比较。试验结果表明,受试者能通过音色等因素辨别两者的差异,四种试验信号的平均辨别正确率达到93％。这说明,个性化BRIR对可听化质量的影响是可被感知的。     

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     

虚拟声重发系统的声场分析及应用

对虚拟声系统的重发声场进行分析与实验,证明了采用三扬声器5虚拟声重发系统可在一定程度上克服两扬声器系统的缺陷,其听音区域得到扩大,声像稳定性得到提高。并且指出,三扬声器虚拟声重发的方法可用于5．1通路环绕声的侧向声像重发、家庭影院的环绕声重发和室内声场可听化模拟。     

临街高大厂房噪声引起的街道声场的仿真模型

为控制临街高大厂房内空气噪声通过围护结构向相邻街道的透射传播,需在建筑设计阶段预测该噪声引起的街道声场,以确定隔声降噪措施.文中根据相关声场的特点,综合运用经典室内声场理论、虚声源法与声学辐射度方法,给出了一个仿真模型来计算厂房内噪声对街道声场的贡献,模型核心在于将声场界面进行离散化求解,并对声能透射与反射的指向性进行合理简化,使其可有效处理复杂的声场空间几何形状及声学特性的不均匀分布.     

典型海底条件下抛物方程声场计算方法的缩比实验验证

为验证抛物方程近似方法在声场计算中的正确性,进行了模拟弹性海底的声传播测量实验.实验中利用质地均匀的聚氯乙烯（PVC）板模拟弹性海底,在消声水池中分别测量了水平和倾斜时海底下的声传播损失.理论研究中,应用抛物方程方法及在其基础上发展的坐标映射抛物方程方法仿真计算了2种实验环境下的声传播损失曲线.实验结果表明,仿真计算结果与实测结果吻合较好,充分验证了所研究计算方法的正确性.