早期衰变时间与信噪比对语言清晰度影响实验

随着计算机科学的发展,声学的可听化技术被越来越广泛地应用到主观实验研究中.声学软件ODEON可以建立很好的仿真声场,利用ODEON的可听化技术,对矩形高大空间和狭长空间的语言清晰度进行实验研究.结果表明,对于同一空间中的不同接收点的语言清晰度,早期衰变时间的影响比信噪比的影响显著;在语言清晰度为主要设计指标的厅堂中,应该主要控制早期衰变时间,使其不能超过1.5 s.     

水声信道中组合声源参数反演

为了研究水声信道中组合声源辐射声场的分布特性,选择了一个具有一定空间分布的组合声源,把坐标系的原点从接收点转换到组合声源首部,以方便计算。设计了利用小生境遗传算法反演组合声源参数的技术路径,当组合声源匀速直线运动时,接收了声源与接收点之间水平正横距离不同的多个航次的声压数据,得到了利用一个航次及同时利用多个航次的近场声压反演出的声源参数;当组合声源的运动轨迹是曲线时,给出了不同信噪比情况下的参数反演结果。该成果对于分析水声信道中组合声源的声场分布具有一定的参考价值和指导意义。     

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．     

语言声压级和混响对留学生汉语言语识别的影响

通过对一个教室室内声场的模拟,获取具有不同混响时间的两个房间脉冲响应,在不同语言声压级下获取留学生的主观汉语语言清晰度得分,探讨了语言声压级对留学生用教室室内汉语语言清晰度的影响.发现:在相同声压级下,混响时间越短,留学生的汉语语言清晰度得分越高;相同混响时间下,留学生的汉语语言清晰度得分先随语言声压级的提高而增加,当声压级达到某一极限值时,其语言清晰度得分随语言声压级的增大而降低.为了保证留学生用教室良好的室内汉语语言清晰度,在尽可能降低室内混响时间的前提下,建议教师授课声压级为62~74 d BA之间.     

高速公路隧道内噪声声场分布特性

针对某高速公路隧道,把隧道壁及路面设置为全反射边界条件,以点声源作为基本噪声源建立了足尺有限元分析模型。利用LMS Virtual Lab软件对模型进行有限元分析,对隧道内声传播介质——空气进行声传播计算,研究了点声源条件下隧道内声场的分布特性及声源频率和位置对声场分布的影响。研究结果表明:公路隧道内噪声主要分为两大区域分布,贴近界面呈明显的规律性声压叠加与消减的声场紊乱区及远离界面的声场稳定区。声源频率从250Hz逐步增加到1 000Hz时,紊乱区的范围由距离隧道壁2.3m以内范围向0.7m以内递减;声源位置不同时,仅影响到声源附近5m范围内的声场,隧道内整体声场仍符合前述分布规律。参数分析表明隧道内噪声场主要分为平均声压级较高的紊乱区和较低的稳定区两大区域,声源频率会影响两区域分布范围,声源位置仅能影响声源附近小范围声场分布,对隧道整体声场影响不大。     

基于粗糙集推算场景图像音质参数

混响时间和清晰度是评价厅堂声学特性的最重要的客观参数,可通过对实际房间测量获得.本文运用粗糙集知识约简方法,确定场景图像特征参数对不同音质参数影响的重要性,从场景图像数据中挖掘决策规则,求出推算混响时间和清晰度的最小决策算法,用该方法推算可获得混响时间及清晰度的大致范围.采用大量的实测数据对模型进行训练,实验结果证明方法的有效性,为声场音质评价以及虚拟现实技术等提供了一个崭新的思路.     

海面波浪对空气中声源激发的浅海声场的影响

耦合简正波方法被用于计算存在海面波浪时空中声源激发的浅海声场特性.该耦合方法采用波束位移射线简正波理论与水平分段耦合处理方法.声场计算时选取Pekeris型浅海模型,声源频率选为100 Hz,高度为100 m,水下接收器深度为30 m,声源与接受器距离在5 km内.计算表明:5 m/s风速下风浪对接收到的平均声压和均方声压影响较小;10 m/s风速下风浪将使接收到的平均声压下降约5 dB,而接收到的均方声压则增加约1 dB.     

一种自适应模糊神经网络模型的研究与应用

混响时间和清晰度是评价厅堂声学特性的最重要的客观参数,可通过对实际房间测量获得.通过建立一种自适应模糊神经网络模型,直接由场景图像提取与之对应的混响时间和清晰度,并采用大量的实测数据对网络进行训练,实验结果证明该方法的有效性.该方法为声场音质评价以及虚拟现实技术等提供了一个崭新的思路.     

多媒体教室语言可懂度测量与分析

多媒体教室的语言可懂度是由扩声系统和房间声学特性两方面因素决定的.使用SIA Smaart声学测量和分析系统,对一间多媒体教室进行了空场脉冲响应和传输频率特性测量.依据测量数据对混响时间T60和语言传输指数STI(RSTI) 、辅音损失率(%ALCons)、明晰度(Clarity)等表征教室语言可懂度的客观评价参量进行了分析,结果显示教室语言可懂度和语言清晰度C50均为"中"等级别,汉语音节清晰度＞85%,音乐明晰度C80为"好";教室后场中高频信噪比较低,房间驻波对低频传输特性造成一定的不良影响.分析结果为教室声场营造提供了有益的参考.     

江阴西城钢铁多功能大会堂的声学设计分析

介绍了江阴西城钢铁多功能大会堂扩声工程的建声和电声设计,说明了设计的方法与思路,对系统方案的选择、声学测试等过程进行了详细论述,并对结果进行了分析.声学仿真结果表明,该公司多功能大会堂的声学设计在混响时间、语言清晰度、声场不均匀度等方面都达到了良好的厅堂音质水平.     

结构传声标准的引用及测试分析

采用符合GB/T3241规定的倍频程滤波器所测量的倍频带声压级,与室内噪声频谱分析倍频带中心频率为31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz、500Hz成线性关系的方法,来判定室内结构传声值是否超过国家标准.多方位测试声波在传递过程中的最高峰,使结果具有较高的精密度和准确度,是一种可靠的分析方法.     

飞机巡航近场噪声经验预测方法研究

巡航状态下的机体表面噪声,其声源分为点声源和分布式声源.推进系统噪声中,风扇、压气机、核心、涡轮噪声可视为点声源,采用飞行修正的远场噪声预测方法.喷气噪声和机体噪声(机翼或尾翼后缘噪声、机身湍流边界层噪声)则为分布式声源,采用工程近场的方法进行预测.采用噪声源半经验参数关联模型,发展了巡航条件下的机体表面噪声预测计算方法.该计算方法可以对飞机机体(机身、机翼或尾翼等)外表面声场进行预测,并能够对各噪声源的辐射特性进行计算.以ARJ21-700为例:飞行高度10 000 m,飞行马赫数0.7,对机背表面(纵轴)5个点进行了声场预测.计算结果表明:风扇噪声是巡航条件下的最主要声源,其次为涡轮噪声、后缘噪声以及喷气混合噪声,各观察点的次要噪声源有所不同.     

公路隧道内主动降噪声源布置位置仿真模拟

基于声波干涉原理对高速公路隧道内噪声的主动降噪特性进行了理论分析,采用有限元法建立了3条隧道全尺寸断面模型,计算得出隧道内声压级分布,分析了主动降噪时的隧道内声场特性.考虑噪声声源频率的差异,噪声频率越低,隧道内主动降噪效果越好;考虑主动降噪设备位置的不同,将主动声源与噪声源、降噪点的空间距离加和,再与噪声源与降噪点的空间距离作比较,若两者差值为噪声波长的整数倍,则可在降噪点附近实现3dB以上区域降噪.     

不同频率的声波刺激对猕猴桃组培苗根系发育的影响

用不同频率的声波刺激中华猕猴桃(Actinidia chinensis)的组培苗,研究模拟声场的环境应力刺激对植物根系发育的生物学效应.结果表明,猕猴桃试管苗的根系发育过程对外界声波刺激有较显著的双向效应.适度频率的声波(1 000 Hz左右)可促进幼苗根系的生长发育;但当声波频率超过一定范围(2 000 Hz)后,对根系发育的促进效应就明显减弱,到5 000 Hz时甚至开始抑制组培苗的根系发育.文中同时探讨了声波影响根系发育的可能机理.     

矿井巷道掘进工作面机器噪声时空特性研究

矿井巷道掘进工作面环境噪声严重影响矿工的身心健康,并可能掩蔽各种安全警报信号而成为安全事故的重大隐患.分析了典型掘进工作面不同作业时段机器噪声源的声压级特性,得到了从凿岩钻孔到装岩运输整个过程中工作面噪声的105～120 dB(A)的范围值和矿工一个工作日的112.3 dB(A)等效连续A声级值;探讨了巷道掘进工作面噪声的空间特性和沿巷道轴向长空间中的声场特性,得到了巷道声场声压级随接受点离声源距离的衰减特征值及其混响声场的相关参数,为掘工作面环境噪声预测与控制提供了一定依据.     

利用虚拟声环境研究教室语言清晰度

教室室内语言清晰度是教室声学研究的重点,而语言清晰度试验是研究教室室内听闻环境最直接的方法.但要找到声环境按照一定规律变化的教室并完成语言清晰度试验,往往很困难.处理教室实测脉冲信号,采用指数衰减法可以构建混响时间按一定规律变化的声环境,而采用噪声混入法则可以获得信噪比不同的虚拟声环境.通过对虚拟声环境下的语言清晰度试验结果进行数据分析,可以获得教室室内最佳混响时间和信噪比的最佳取值,证明了通过构建虚拟声环境来研究教室语言清晰度是可行的.     

利用深海海底反射声场特征的水面声源被动测距

海底反射声工作方式是指声波经一次海底反射到达接收器的工作方式,是深海影区内水声探测的重要途径.依据射线声学理论,深海海底反射声工作方式下的声场由海底反射路径(BR)、海面-海底反射路径(SBR)、海底-海面反射路径(BSR)、海面-海底-海面反射路径(SBSR)起主要贡献,4条路径声波的到达时间不同,利用其到达时延差可以分析深海海底反射声工作方式下的声场强度干涉结构.分析发现,海底反射声区声场强度在频率域呈现周期性,且频率间隔随距离增加而增大,且频域间隔对应于多途时延差的倒数,因此可以利用多途时延差与距离的关系来估计声源距离.对于水面声源,声源处的海面反射可以忽略,因此其海底反射声场由BR和BSR传播路径的声波起主要贡献,其干涉条纹的频域间隔对应于BR路径和BSR路径时延差的倒数.本文通过分析深海海底反射声工作方式下声场强度干涉结构,得到了多途时延差随距离变化的关系,并将其应用于水面声源的被动测距,仿真结果和实验结果均证明了该方法的有效性.     

基于压缩奇异值分解等效源法的结构板件声源识别

为改善空间连续型声源的声场重建与声源识别性能,基于压缩感知(compressed sensing,CS)和等效源法(equivalent source method,ESM)的基本理论,提出了一种压缩奇异值分解等效源法(CSVDESM)。CSVDESM通过奇异值分解法获取声场的一系列正交基,在ESM和CS框架的基础上实现对声场的重构。将CSVDESM与高阶矩阵函数波束形成理论结合,通过提高阶次值,不断缩小识别到的声学中心覆盖范围,进一步提高声源识别定位精度。数值仿真分析和实验应用均验证了CSVDESM的有效性与实用性。     

空气中圆形平面发射器参量源声场计算与模拟

基于空气介质的非线性性质,改进伯克泰线源端射阵计算模型得到正轴声场解的局限,提出一个圆形平面发射器参量源辐射声场数学模型,以参量点声源的距离和再现声场点的距离的关系作为分割点,对参量点声源到再现声场点的距离作不同的夫琅和费近似,在计算差频波再现声场的同时获得正轴和偏轴方位的声响应.将数值计算模拟结果和实验结果比较,该模型能够更准确地表现二次再现差频波声场的分布状况.     

基于等效源法的单全息面声场分离机理及技术

声场分离是实现声场精确重建的一种前处理技术。为改进双全息面分离声场技术采用的测点数目多、分离精度受两全息面之间距离影响等问题。提出一种等效源法的单全息面声场分离方法。利用空间变换的声全息技术识别出声源的大致位置,结合等效源法中声压和法向振速之间的关系,建立起声压和法向振速的分离公式。仿真分析了脉动球作为干扰源的分离结果,结果表明,该方法具有较好的分离精度。可见该方法能在单测量面下实现多相干声源声场的有效分离。