卷积神经网络声学模型的结构优化和加速计算

将卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)声学模型应用于中文大词表连续电话语音识别任务中,分析了卷积层数、滤波器参数等变量对CNN模型性能的影响,最终在中文电话语音识别测试中,CNN模型相比传统的全连接神经网络模型取得了识别字错误率1.2％的下降.由于卷积结构的复杂性,常规的神经网络加速方法如定点量化和SSE指令加速等方法对卷积运算的加速效率较低.针对这种情况,对卷积结构进行了优化,提出了2种卷积矢量化方法:权值矩阵矢量化和输入矩阵矢量化对卷积运算进行改善.结果表明,输入矩阵矢量化方法的加速效率更高,结合激活函数后移的策略,使得卷积运算速度提升了8.9倍.     

三角阵列超材料的声传播特性

为了使声波产生不同于传统天然声学材料的反常传输特性,采用COMSOL有限元方法模拟了声波在局域共振型声子晶体中的传播特性,给出了二维三组元局域共振型声子晶体的振动机制,并以原胞为基础构建了三角形阵列的声学超材料模型,探究声波与该模型内原胞间的局域共振特性。仿真结果表明,从三角阵列模型底边入射的平面点状及线状激励声源在受到模型的调控后都会重新在顶角处汇聚成焦点;通过入射由三角阵列构成的矩形模型能实现点源的低损耗搬移效果;将两至三个相同的三角阵列组合成平行四边形和梯形模型后会产生平面声波的变向传输。模拟结果显示,此种以原胞为基础的三角形声学超材料阵列模型,在共振频率下会产生反常声学现象,并且随着模型构造的改变,其共振特性也会随之变化,产生不同的反常声学现象。研究结果可为声隐身、声探测及声波低损耗定向传输等研究提供新思路。     

燃烧振荡声学抑制器的机理分析与设计优化

燃烧振荡是发展低排放燃气轮机燃烧室需要解决的关键问题之一，未来燃气轮机燃烧室运行温度更高、具有更宽的工况运行范围及更复杂的几何结构(如轴向分级、环形燃烧室等),燃烧振荡存在高振幅、多振荡频率、多振荡频率时变和多热声模态共存等特点。采用声学抑制器被动控制燃烧振荡具有抑制器结构简单、可靠性高、成本较低等优势。针对未来的燃烧室，现有抑制器方案将面临很大挑战，因此，亟需开展宽吸声带宽、可控制多模态的声学抑制器及系统级燃烧室多声学抑制器设计优化研究。该文概述了国内外声学抑制器机理和设计优化的研究进展，着重总结了作者近年来在常规及多频段声学抑制器机理、抑制效果分析计算和复杂热声系统参数对声学抑制器特性影响，以及基于伴随方法的多声学抑制器多参数快速优化等方面的研究工作，并对未来燃烧室声学抑制器的发展方向进行了讨论。     

一种新数值工具在车辆气动声学开发中的应用

为了优化车辆开发过程的有效性，数值气动声学分析法的实施和应用对汽车制造商来说变得越来越重要。提出了一种结合延迟分离涡流模拟和基于Lighthill方程及声学扰动方程的有限元模型混合数值工具，应用OpenFOAM和Actran软件实现了基于声学有限元法的近场声源区提取及声学压力脉动计算，并尝试应用于车顶扰流板及后视镜区域的气动噪声计算及分析。在兰博基尼Urus车型上，研究了不同车顶扰流板设计的气动声学行为，将仿真结果与斯图加特大学气动声学全尺寸风洞的实验结果进行比较，发现了令人信服的相关性。此外，探讨了扰流板上的主要噪声产生机制，研究了汽车表面压力波动水平随几何形状改变的变化情况。     

微接触压印法制备ZnO纳米线二维光子晶体

采用基于微接触压印的一种新工艺制备了ZnO纳米线二维光子晶体,工艺包括两个步骤:第一,利用Zn(AOc)_2溶胶作为墨水和PDMS作为印章,通过微接触压印技术在ITO衬底上制备图形化的ZnO种子层;第二,采用80℃的低温水热法在图形化的ZnO种子层上选择性的生长ZnO纳米线,获得ZnO纳米线二维光子晶体。测试结果表明:通过优化后的工艺,实现了微结构完整的图形化ZnO种子层;通过短时间的水浴生长实现ZnO纳米线二维光子晶体。由于光子晶体的多重散射效应,透过ZnO纳米线光子晶体的光波呈周期性震动的光谱曲线与带状色散条纹。     

具有Kagome结构磁振子晶体中平带及带隙的研究

提出了一种具有Kagome结构的磁振子晶体模型，由铁(Fe)圆柱排列在氧化铕(EuO)基底中构成.利用平面波展开法，对磁振子晶体带结构做数值计算.研究发现，体积填充率一定时磁振子晶体有平带、狄拉克点和带隙出现，并且随着体积填充率的不断变化，平带的位置和数目以及带隙的位置和宽度均发生了变化.人工磁振子晶体中平带的发现完善了凝聚态物理学拓扑的研究内容，也可为局域性滤波器件的制作提供思路和理论基础.     

纳米科学与技术及其应用

正中美纳米华人论坛(The 8th Sino-US Nano Forum)于2013年6月28日~7月1日在浙江大学召开。本次论坛由浙江大学化学系主办,主题为"纳米科学与技术及其应用",旨在进一步加强中美纳米科技成果的交流,探索新型纳米材料科学技术前沿以及开发促进该类材料的应用。美国乔治亚理工学院夏幼南教授和中国浙江大学化学系彭笑刚教授为本次论坛共同主席。论坛邀     

新疆巴音郭楞州和硕特话塞音声学格局分析

文章基于《新疆巴音郭楞州和硕特话语音声学参数数据库》,利用声学分析与统计分析方法,提取一定特征参量,对新疆巴音郭楞州和硕特话塞音的声学格局进行初步探讨,并由此对相关语音现象进行分析考察,以期对新疆巴音郭楞州和硕特话塞音研究有所助益.     

硅基微纳结构薄膜中全向光吸收效应

研究了一种由硅基光子晶体与金属复合微纳结构薄膜中的全向光吸收效应。与完整的硅/金属复合薄膜进行比较研究发现,在硅薄膜厚度相同的条件下硅基微纳结构薄膜能够使吸光度提高近70%。此外,结果显示这种光吸收增强效应对入射角度的变化不敏感。在以0°~60°角度入射的情况下,硅微纳结构薄膜都能够具备接近100%的光吸收。通过对能带以及场构型分析可以发现,这种现象产生的原因归结于金属平板与截断光子晶体中特殊的边界陷光效应和六角晶格的全向带隙。     

基于GUI图形化设计的古建筑声学信号发生器

古建筑声学现象具有重要的文化价值,其测量和分析均依赖现场采集的数据,实验室使用的信号发生器便携性较差,价格比较高不适用于室外测量,具有强大数据分析和处理能力的Matlab软件成为最佳选择.本文介绍基于声卡和matlab设计的虚拟图形化信号发生器,其具有生成建筑声学需求的特殊频率信号能力,提供频率自定义和脉冲调制功能,可实现白噪声发生功能.本文给出了具体实现方法和实际采集的波形结果.