基于远场声阵列技术的摩托车噪声源特性分析

利用基于波束成形的远场声阵列噪声源分析技术研究了摩托车辐射噪声的声源特性.利用加速噪声测量得到的结果,确定了最大噪声级所对应的发动机转速.在此条件下,研究了摩托车整车左右两侧噪声源辐射的频率特性和能量分布特性,并利用声学重建技术构建了具有最大声压级频率分布特性的全场声压分布特性.通过与光学图像的自动重叠,获得了摩托车整车最大噪声源的频率和空间位置及产生来源,由此确定了合理降噪技术路线.试验结果表明,声阵列技术能够快速有效地进行噪声源诊断和声源空间定位.     

基于圆柱绕流的气动声源识别方法

以气流流经固体壁面产生的气动声源为研究对象,以力点源对应的偶极子气动声源声波动方程的声压解为基础,利用流场中声源辐射声压和脉动力、脉动力和压力梯度的关系,建立偶极子气动声源辐射声压与流场压力梯度的关系式;利用两偶极子声源可组成一四极子声源的概念,建立四极子气动声源辐射声压与流场脉动速度的关系式。最后,以圆柱绕流为研究对象,采用上述两关系式并结合数值仿真计算方法,得到圆柱绕流的偶极子和四极子气动声源大小和分布特征。结果表明：偶极子气动声源向远场的声辐射声压由??p?t决定,四极子气动声源向远场的声辐射声压由?2ur2?t2决定。     

基于麦克风阵列多声源定位的新方法

针对传统方法不能准确地测量远场多声源位置的问题,提出了在近场和远场都能用的多声源定位新方法.该方法采用两个L型麦克风阵列,在每个阵列通过多声源的频率及到达角的联合估计求得信号源的夹角,基于每个信号源的夹角对估计多声源的位置.通过仿真实验验证了该方法在近场、远场都能准确地测量多声源位置,通过调节两个L型麦克风阵列之间的距离能得到误差在5%以下的声源定位精度.     

基于波束形成法定位管内声源的改进方法

该文对基于波束形成法定位管道内声源的方法进行了优化研究。当管道内的声波频率接近管道的某一截止频率时,将有一个声学模态在声压中占主导地位,在应用波束形成法进行声源定位时会导致较大误差。该文提出一种改进方法,在声源定位计算式中去除最大声学模态的影响。通过模拟研究和实验研究进行验证,结果显示:管道内声源定位的效果和管道内传播的声学模态数有很大的关系,应用改进方法可以显著改善截止频率附近的管内声源定位效果。     

Using self-location to calibrate the errors of observer positions for source localization

The uncertainty of observers＇ positions can lead to significantly degrading in source localization accuracy. This pa-per proposes a method of using self-location for calibrating the positions of observer stations in source localization to reduce the errors of the observer positions and improve the accuracy of the source localization. The relative distance measurements of the two coordinative observers are used for the linear minimum mean square error （LMMSE） estimator. The results of computer si-mulations prove the feasibility and effectiveness of the proposed method. With the general estimation errors of observers＇ positions, the MSE of the source localization with self-location calibration, which is significantly lower than that without self-location calibra-tion, is approximating to the Cramer-Rao lower bound （CRLB）.     

基于不同阵元换能器阵列的指向性研究

分别以圆形、圆环形和矩形活塞声源为阵元组成线列阵,得出3种阵列的指向性函数,并对其指向性进行了对比分析.结果表明,阵元的形状、间距、尺寸、数目对指向性有一定的影响,在条件相当的情况下,圆环形阵元组成的阵列指向性最好.     

封闭空间有源噪声控制次级声源优化策略

针对封闭矩形空间,建立了基于小波迦辽金法的结构-声耦合计算模型.采用正交试验设计方法研究了次级声源位置和复强度2个因素的交互作用对有源噪声控制系统的降噪量的影响.虽然此交互作用均被以往文献所忽略,但研究表明该交互作用对于系统降噪量的影响比较显著.在此基础上,分别采用遗传算法和基于均匀设计的模式搜索方法,优化次级声源的位置和复强度.通过比较发现,考虑交互作用的优化结果较忽略交互作用的优化结果性能提高约30%,并且基于均匀设计的模式搜索算法的搜索效率虽然高于遗传算法,但容易陷入局部最优.     

仿生时延放大系统的设计及特性分析

为了有效放大小孔径阵列接收信号间的时间差,提高其定位能力,设计了一个多输入多输出的时延放大系统.首先,对生物耦合结构的二自由度力学模型进行了高维扩展,并对耦合参数与时延放大的关系进行了深入研究;然后,基于高维耦合的力学模型,通过算法的形式实现了一个多输入多输出的时延放大系统,系统参数可根据声源频率进行灵活地调节,从而精确地控制时延放大倍数.实验结果表明:该系统可用于实现小孔径阵列接收信号间的时延放大,改善其定位精度.     

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.     

旋转声源延迟时间方程求解的数值研究

为提高气动噪声时域数值算法的计算速度,针对亚音速匀速圆周运动的点声源,将延迟时间方程的求解问题转化为求抛物线与余弦曲线的交点,转化后的方程形式简洁并且数值计算效率更高.使用分段二次函数对延迟时间方程中的余弦函数进行替换,得到一种新的高精度迭代初值计算方法,并分别采用Newton迭代和Halley迭代算法求解延迟时间方程.研究表明:相对于通常的固定初值给定法,所提出的分段二次近似迭代初值计算方法可以减少约20％的计算时间,且Halley迭代算法具有较好的计算效率和收敛特性.