基于调频调幅的耳鸣匹配声源合成及多样化

耳鸣掩蔽疗法是临床治疗耳鸣的常用方法.国内外传统的耳鸣治疗仪普遍存在耳鸣匹配声源不足且匹配效果差的缺陷.针对该问题,本文基于调频调幅语音模型,结合能量分离算法,提出一种分离合成及多样化最常见的耳鸣声源——蝉鸣声的方法.实验表明,该方法取得了较好的效果,丰富了蝉鸣声匹配声源,且计算复杂度低;能够拓展到实现其他耳鸣匹配声源的合成及其多样化,具有一定的医用参考价值.     

一种蝉鸣声数字化建模的改进方法

蝉鸣声是耳鸣掩蔽治疗最常用的一种匹配声源, 而目前数字化合成的蝉鸣声存在声音机械的问题. 针对该问题, 本文对蝉鸣合成数字化模型的激励源、声源模型和声道模型进行了优化: 使用滤波成型波作为激励源; 在声源信号中加入第二泛音分量; 对声道模型的参数进行修改. 最终合成的蝉鸣声在频谱丰富度和声音自然度得到了优化, 对耳鸣的掩蔽治疗提供了技术参考.     

医用蝉鸣声多样化合成的一种新方法

耳鸣掩蔽疗法是根据耳鸣的频谱和响度来调节掩蔽声, 使之与耳鸣感知类型相匹配, 以达到掩蔽耳鸣的目的. 蝉鸣声是最为常见的耳鸣感知类型, 但不同患者的耳鸣感知类型不一样, 因此研究蝉鸣声的多样化合成方法显得至关重要. 针对耳鸣匹配声源不够丰富的问题, 本文将近年来迅速发展起来的希尔伯特 黄变换法和非线性调幅 调频模型(AM FM)相结合的方法来合成蝉鸣声. 首先, 利用总体平均经验模态分解法的自适应带通滤波特性, 将不同共振峰分离出来; 然后通过归一化希尔伯特算法计算出各自的瞬时频率和瞬时幅度; 最后利用AM FM合成蝉鸣声. 实验结果表明, 该方法合成效果较理想, 具有一定的医用参考价值.     

中国传统文化中的蝉

蝉,也叫知了,是同翅目蝉科的常见昆虫。雄蝉的腹部有发音器,能连续不断地发出美妙的声音;雌蝉不会发声,但腹部有听器。在夏季,雄蝉每天都唱个不停,引诱雌蝉前来交配。蝉是不完全变态的昆虫,由卵发育到幼虫(若虫)后,不经过蛹的时期而变为成虫。蝉的幼虫生活在土里,数年后才能来到地面上成为成虫。幼虫和成虫均以植物汁液为食。     

一种基于IFS分形算法和分解和弦的耳鸣康复音合成新方法

耳鸣是在无外界声源刺激下的一种主观感知,在临床上十分常见.习服治疗是目前公认的一种有效的耳鸣治疗方法.研究表明,具有相似却又不重复的分形音乐可以作为耳鸣习服治疗的治疗声源.本文提出了一种基于IFS(Iterated Function System)分形算法和分解和弦的耳鸣康复音合成新方法,该方法将分形图形处理技术运用到耳鸣康复音的合成中,使得生成的音符整体在可控范围内随机出现,并且相邻音符在可调节的范围内波动,可有效的避免音调突变现象.此方法保留了图像信号中的分形特征,实现了可控范围内的确定性与可预测性的统一;在加入了分解和弦后,音乐更加连贯.试听结果表明,该耳鸣康复音具有相似不重复、流畅且突变少的特点,对耳鸣治疗有一定的参考价值.     

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。     

不同距离定位谱特征的研究

采用谱偏离算法和相关算法,研究了不同声源距离情况下定位谱特征的空间分布,得到了不同声源距离的最匹配角度,并采用主观定位实验对最匹配角度的听觉效果进行了验证.计算结果表明,随着声源距离的变化定位谱特征出现空间畸变,其畸变程度随着声源距离的减小以及声源偏离侧向方位而逐渐增大.进一步的听音实验发现,这种定位谱特征的空间畸变将...     

用于薄壳消声器传递矩阵中的一种新声源模型

提出了一种简化的圆形线声源模型.该模型是实际面声源模型的简化,即利用一个圆形线源替代整个面声源,将声源强度均分在整个线源上并取合理的半径值.数值算例表明,该模型既避免了面声源繁杂的计算处理,又消除了点源模型的奇异性,而且线声源上声压分布均匀,能取代实际的面声源模型,适合在工程中广泛采用.     

运动点声源声传播模型的数值算法

 从声传播的基础波动方程入手,推导了波导中运动点声源的声传播模型,并将推导结果发展为适用于计算机数值实现的简正波形式.该结果为采用匹配场处理技术对运动目标进行定位奠定了基础.     

多极声源和螺旋桨辐射噪声的动态可视化仿真

研究了螺旋桨辐射噪声场和无空化低频线谱的预报方法,对单个及分布式多极声源、螺旋桨促动盘和脉动力源辐射声场进行了自编程数值仿真和动态可视化显示.结果表明:仿真得到的单个多极源声压分布与理论解一致,静止分布式偶极源声近场与声源间相位相关.因船底板反射影响,单个单极源和偶极源在船尾轴向均存在强声压区.有限长导管内单极源的弱声压区位置与导管亥姆赫兹数相关,仅在较大亥姆赫兹数下导管对偶极源存在明显声抑制作用.模型桨在4倍直径以外可近似看作声远场,其等价于位于盘面中心的单个多极源或位于桨叶壁面的分布式旋转多极源发声,但后者更为合理,且分布式偶极源须考虑声源之间的相位差.确定螺旋桨轴向脉动力后,低频线谱可由位于盘面中心的单个积分脉动力源发声求取,也可由位于桨叶壁面的脉动旋转力源发声确定.     

扫描声强法测量四极子声源声功率时参数确定

以四极子声源为例,建立了以矩形测量面锯齿形为扫描路径扫描声强法测量机器声功率的误差函数的数学模型,分析了声功率测量时矩形测量面大小、扫描测量面到声源的距离、扫描线密度误差的影响.根据声功率测量误差仿真曲线,给出了测量机器声功率时矩形测量面尺寸、测量面距声源距离、扫描线密度的确定方法.依此方法确定矩形测量面几何参数,提高了测量效率,为快速准确地测量声源的声功率奠定了基础.     

不同加筋双层板结构隔声特性研究

针对双层板结构隔声性能的分析,很少有对比不同加筋双层板和空腔双层板隔声性能差别的。本文首先分析了夹层为空腔的双层板隔声特性,通过理论、仿真和试验相结合的方法确定选用仿真分析方法的准确性,然后对夹层分别为波纹加筋板和正交加筋板的双层板结构进行隔声特性的分析。对波纹加筋双层板分析时,对比了“全耦合模型”、“声透明模型”和“无内部声腔模型”三种模型隔声曲线的区别。结果表明,三种模型计算的隔声曲线吻合很好,因而可以用“无内部声腔模型”计算。通过对比空腔、波纹加筋和正交加筋双层板的隔声曲线,发现内部加筋对双层板的隔声性能有很大的影响,因而研究了声桥对双层板隔声的影响。结果表明,声桥刚度越大,在频率低时,能抑制两板的共振,增加隔声量,而在频率高时,反而会降低板结构的隔声量。     

基于自适应阈值的心音分段算法研究

心音信号可以反映人体心脏瓣膜活动情况,对心音进行分类可以区别出不同心音的病理性信息,这对于临床上诊断不同的心脏疾病具有重要的意义.心音分段是进行心音分类的前提,通过心音分段可以定位出心音中的第一心音(S1)和第二心音(S2),为心音特征参数提取与心音分类提供定位基准.为此,本文提出了一种新的自适应阈值选取心音分段算法.该方法首先利用小波变换默认阈值法对心音信号进行去噪;然后使用归一化香农能量来提取较为平滑的心音包络;接着对包络进行有效地峰值检测,从而确定初始大阈值TH1,并通过迭代法得到最终稳定的双阈值;最后进行心音分段以及分段结果分析.针对部分异常心音分段结果,如心音分裂等的分段结果,利用心音时域、能量等特性实现心音段的合并或去除,保证了分段结果的准确性.实验结果表明,本文方法对正常及异常心音分段准确率分别为97.24%和91.83%,总体分段准确率为95.56%,分段准确率高于传统的阈值选取分段方法.     

穿孔板空气薄膜阻尼结构隔声特性

为了提高空气薄膜阻尼结构中低频段隔声性能,提出了采用复合穿孔结构的空气薄膜阻尼结构,即穿孔板空气薄膜阻尼结构.首先,利用有限元统计能量(finite element-statistical energy analysis,FE-SEA)混合法构建了空气薄膜阻尼结构的数值模型,并与实验结果进行了对比,验证了模型的有效性....     

活塞型声源几何平均声压的声强计算方法

采用p-p法计算声强时,算术平均算法计算常规声压平均存在高频区误差较大、测量效率低等不足。针对这一情况,提出应用几何平均计算声压的方法,并以活塞声源为例,对两种声压计算方法得到的声强误差进行对比分析。结果表明：几何平均声强误差曲线随△r／r的变化更明显;随△r增大,两种计算方法测量频率上限均下降;与算术平均算法相比,几何平均算法更适合于宽频测量,且该算法计算机运算时间短,测量效率和测量实时性高。该研究提供了一种更为理想的声强计算方法。     

阶梯波法测试声级计Leq功能的研究

采用阶梯波法,测试了声级计的时间平均声级,即等效连续声级Leq功能,并对实测值和理论值进行比较.结果表明,实验标准差不大于0.053dB,实测值和理论值相差不大于0.10dB.说明采用该方法测试声级计Leq功能准确度和稳定性较好,可作为测试声级计Leq功能的一种有效方法.     

力激励与声激励作用下圆柱壳声振性能试验

以单、双层环肋圆柱壳为对象,通过模型试验分析圆柱壳内部介质与壳体的耦合对壳体声振性能的影响,进而对比分析力激励与声激励下,壳体振动与声辐射的关系以及单、双壳的声振性能.结果表明:当圆柱壳内部介质为空气时,声激励作用下声腔模态与结构模态耦合与否对壳体振动以及内部声场的影响很小;当壳体受力激励作用时,外场声辐射与壳体结构模态有关,当壳体受声激励作用时,外场声辐射与壳体结构模态、声腔模态有关;双壳的外壳对力激励和声激励时的振动与声辐射均起到屏蔽作用.     

一种基于声传播时间的海流垂直剖面求解方法

基于射线声学理论建立了运动介质中的三维声线传播模型作为正演模型,在利用双向声传播时延差计算海流流速分量时,对目前已有的时延差计算海流的方法进行改进,考虑了海流对本征声线影响,改进后的计算方法可在收发双方本征声线不同的情况下计算出海流流速,同时可以获得声传播方向上的流速垂直分布结构.最后通过仿真验证了海流计算方法的可行性.     

均匀脉动柱面声源阵高频辐射远声场特性的研究

由均匀脉动柱面高频辐射远声场处速度势函数 ,导出一类均匀脉动柱面声源阵高频时远声场处速度势、声压、声强公式。通过分析知 :这种结构的声源高频辐射具有方向性。