基于车外扬声器阵列的动车组车内声场重现及评估

采用最小二乘法声场重现技术,通过在动车组模型车外布放扬声器阵列,在车内目标区域重建所需声场。实际测试结果(A计权声压级)表明,2种车速工况下车内区域各测点处的频谱波动在±5dB左右,总声压级之差在±3dB以内,平均声压级与目标声压级之差在±1dB以内,平均频谱与目标频谱声压级之差在±2dB以内。测试结果证明了该重现系统的有效性,为在实验室条件下研究高铁噪声控制提供了一种经济高效的解决方案。     

Galton型高强气流声源的发声特性

文章介绍了一款带中心杆的Galton型气流声源,通过试验和数值模拟方法,研究了该声源发声特性、进气压力对声场分布的影响以及流体介质对发声特性的影响.研究发现,该声源稳定发声时,共鸣腔内压力场与流场均呈周期性变化;不同进气压力下,声场空间分布基本一致,具有较强的声指向性.共鸣腔后侧轴线处,声压级达到最大值,为153 dB...     

聚焦换能器焦域声场扫描路径规划及测量

聚焦换能器的焦域声压扫描是其声学特性计量的重要步骤,而传统的扫描路径测量效率较低,提出基于聚焦声场分布特征的扫描路径规划方法。首先给出了实验方案和原理,分析了聚焦换能器声场的焦域声场特性,然后对聚焦换能器进行有限元仿真分析,获得焦域声场的声压分布,根据声场同心圆分布特性,以焦点处为0 dB声压级,获得不同声压级对应区域作为水听器扫描特征区域。最后,搭建了实验系统,实验结果表明,-6 dB的焦域长度和宽度等参数均与理论值、传统机械测量机构的测量值一致,保证了测量精度并且有效提高了测量效率。     

结构-声场耦合系统声压响应优化设计研究

为了减小结构振动产生的噪声,基于结构-声场耦合有限元模型,对其在简谐力激励下的声响应进行了计算。在此基础上,以结构厚度为设计变量,保持结构重量相对不变并以设计变量的上、下限为约束,以设计域点在各频率响应声压平方和的平方根为目标函数,对其进行了优化设计研究。用软件N astran计算声响应及声敏度,基于iS IGHT对N astran的集成用可行方向法实施了优化。以一矩形板结构-立方体声场耦合系统为实例,得到了优化的结构厚度分布。优化后,设计域点的峰值声压级均有不同程度的降低,声压级降低最大值达32.8dB。结果表明声压响应优化设计,在保持结构重量相对不变的情况下,通过对结构重量的重新分布能达到较明显的降噪效果。     

弧形阵列换能器聚焦特性研究

设计一种新型多阵元聚焦换能器,通过对27片自聚焦的圆弧施加延时信号,实现声束的聚焦和偏转,该换能器由27个宽度1.5 mm、曲率半径45 mm、张角60°的弧形阵元线性排列构成,工作频率为350 kHz。用Rayleigh积分对该换能器的声场进行理论推导,并仿真计算自然聚焦和相控聚焦0,10,20 mm状态下的声场分布。实验测量结果表明在-12～12 mm的偏转范围内与仿真基本一致,主瓣声压级降低至-3 dB、-6 dB时,各相控偏转位移对应主瓣宽度与仿真基本吻合,而大于该偏转范围时,主瓣宽度比理论值更大,说明此换能器具有较大的偏转范围与良好的相控聚焦性能,最后讨论由相幅一致性而引入的误差。     

工业脉冲噪声测量及其特征分析

本文对锻造、板金、冲压等典型工业脉冲噪声以及纺织、电缆厂等的工业噪声进行了大量的现场测量,并从峰值分布及峰值声压级波动范围、峰值因数、脉冲次数、脉冲重复率、脉冲噪声峰值大于120dB的时间,等效连续“A”计权声级及其与“A”计权慢时间常数均方根值中位数之差、频率分布诸方面,对工业脉冲噪声的特征参数进行了统计分析,从而得到了工业脉冲噪声的一些特征规律.     

光子相关法测量空气声场中的粒子振速

声场中的粒子振速是评价空气声场特性的一个重要参量。在平面波声场中,通过获取激光多普勒测速仪对不同声压级声场中散射粒子产生的光电信号,采用光子自相关法对原始多普勒信号进行处理,粒子的速度量值根据相关函数的时间特征值得出,并与传声器测量声压值计算的粒子振速值进行比较。在原有自相关算法的基础上,利用样条插值法来估计相关周期,减小原有信号频偏与多普勒频率之比并非整数倍的引入的差异。实验结果表明,光子相关法能够获得声场中的粒子振速,与传声器测量值吻合较好,当振速较大时,插值法有利于减小测量偏差。在96~110 dB的声压量值范围内,光子相关法与传声器测量值之间的振速偏差优于0.7 dB。     

地铁地下站点声场仿真分析及优化

地铁地下站点的噪声对候车乘客及工作人员影响较大,采用Actran软件对地铁地下站点声场进行有限元仿真研究。以上海地铁9号线星中路站为例,考虑地铁进、出站点两种工况,建立有限元声场分析模型,计算获得站点的声场分布和声压级曲线,通过测试实验验证仿真结果的正确性,并提出优化设计方案,达到6 dB的降噪效果。所提出的方法对改善地铁地下站点噪声环境,减少噪声对乘客及工作人员的危害具有指导意义。     

基于拓扑优化的轿车车身低噪声设计

建立了含门窗的车身结构有限元模型、车内声场有限元模型及结构一声场耦合模型,进行了车内耦合声场预测;建立了拓扑优化分析模型,对关键板件加强筋的位置和截面尺寸进行了优化;另外,对板件厚度也进行了优化分析,优化后车内声压主要峰值降低2dB(A)-3dB(A).     

扭转振动压电超声换能器的研究

用声强技术检测区分板壳结构的空气传声与结构传声时，结构的辐射效率之差决定了检测结果的可信度，文中分析了实际结构的在声场激励下的实测辐射效率与无限大结构的空气传声辐射效率之差，及对区检测结果的影响。实验结果证实了理论分析。     

吸声材料布置对报告厅声场的影响

目前我国有大量报告厅面临声学改造,而吸声材料的不同布置位置会对室内音质造成较大影响。文章以重庆大学建卒厅为例,对5个声学改造阶段的室内混响时间、声压级、语言传输指数进行了模拟与实测,研究了吸声材料的布放位置对报告厅内声场分布特征及大厅典型声学参数的影响。在该报告厅内,相同吸声材料布放在吊顶的不同区域,模拟的中频混响时间下降值可相差13.8%。在侧墙安装吸声材料后,各接收点声压级衰减的最大差值可达3.2 dB(A),且语言清晰度受混响时间与早期反射声的影响较大。未来报告厅的声学设计应优化吸声材料的布放位置,合理控制声场不均匀度。     

基于NAH变换的两端封闭有限长圆柱壳体内部声场重建

首先采用模态叠加法计算出两端封闭圆柱壳体的内部声场,然后在Neumann边界条件下推导圆柱壳体内部NAH变换算法,将声场中近场面上的全息数据与NAH变换算法结合实现内部声场的重建,最后比较重建的声场分布与模态叠加法计算出的声场分布,结果表明:通过NAH算法重建的声场分布能较好地与模态叠加法计算出声场吻合.     

基元控制的方式优化自聚焦换能器聚焦声场的研究

根据HY2900聚焦超声治疗系统聚焦换能器采用6基元自聚焦方式的特点,通过对6基元聚焦换能器排序及数量的控制,达到了避让特定部位的目的。采用亥姆霍兹-基尔霍夫积分计算并用HY2900声场测量软件测量换能器在脱气水中声场的分布。对6基元换能器排序进行定义,结合水听器控制基元数及排序。在对换能器基元全驱动,关闭1、6基元,关闭1、2、6基元,关闭1、3、5基元的四种状况下测量聚焦换能器途径声场及焦平面声场分布。研究发现焦点上10 mm声场分布平面直接反映换能器基元数及随排序的改变换能器聚焦声途径的变化,可通过对换能器基元排序及数量的控制,优化其途径声场分布。     

《指示表》检定规程中示值误差计算探讨

JJG34—1996《指示表》检定规程在指示表示值误差计算中做了以下叙述：“指示表的工作行程示值误差由正行程内受检点误差中的最大值与最小值之差确定。”百分表任意1mm的示值误差分别根据百分表0～1．1～2，2-3……mm各段正行程范围内所得误差中的最大值与最小值之差确定，及百分表任意0．1mm范围内的示值误差以正行程内任意相邻两点的误差之差来求得。     

一种变温环境下水听器灵敏度校准系统的设计

针对缺少在变温条件下校准水听器灵敏度方法的问题,设计了一套基于动圈换能器声管的变温水听器灵敏度校准系统。建立模型分析声管内的声压分布,并计算了变温后对灵敏度校准结果的补偿量;利用Comsol仿真不同声管厚度对声场的影响,分析了底面非均匀振动和不同尺寸的水听器对校准结果的影响,确定了合适的声管尺寸和测量方法。分别在常温与变温条件下对不同尺寸的水听器进行校准并将校准结果与标准值比较。结果表明,此系统在常温下的校准结果与标准值的偏差低于0.5 dB,变温条件下的测量结果与标准值偏差低于0.6 dB,整体系统的扩展不确定度约为1.0 dB。     

用频移补偿方法计算声场的波导不变量

基于提高声场水平纵向相关的频移补偿方法,提出了一种声场波导不变量的计算方法。该方法简单易行,只需处理具有一定纵向间隔的两个水听器接收的信号。该方法通过将波导不变量设定在一定范围内进行搜索,最终选取波导不变量的值为使两个水听器所接收声信号的经频移补偿后的空间相关系数取最大值时对应的数值。浅海声学实验结果表明,利用该方法能实现声场波导不变量的准确估算。实验结果中所得出的波导不变量值随频率的变化特性及相应的理论分析都表明,在频率较低时频率对浅海声场波导不变量的取值有一定影响,因此波导不变量并不是不变的。     

基于声场空间分布特征的齿轮箱故障诊断研究

结合对近场声全息（NAH）与空间分布特征提取的研究,提出基于声场空间分布特征的齿轮箱故障诊断方法。鉴于齿轮箱运行状态与声场分布的对应关系,利用NAH算法重建声源附近声场,由所得声像图中提取反映声场分布特性的纹理特征,建立声场分布与各运行状态间内部联系,结合支持向量机模式分类实现故障诊断,获得满意的诊断结果,并通过实验证实该方法的有效性与优越性。     

超声换能器声场特性的可视化定量研究

利用可视化定量研究技术,在已建立的高精度扫描系统的基础上,利用高频水听器法对平面活塞换能器声场进行了三维可视化,并对某平面活塞换能器所产生声场的波束直径、探头有效直径等参数进行了定量测量。实验结果表明,实现的声场可视化系统能够直观、真实地反映换能器的声场分布,测量所得到的声场与理论计算的声场分布吻合很好,能够为超声换能器及设备的评价提供可靠的手段。     

音箱的布局对空间声场的影响

室内声场的分布主要由音箱来完成,音箱的分布与朝向对扩声系统十分重要。从人们的心理状态来看,总希望聆听声源发出的自然立体声,直接感受到声源本身所有的独特音色,具有亲切感。但乐器声功率级在60dB-105dB,人声声功率级在72dB-102dB,因此在较大厅堂听众会感到听音吃力,如果背景噪声较大,几乎听不清演员或演讲者的声音。因此必须采用扩声系统来提高声音的响度以及覆盖范围,改善听音条件。音箱是扩声系统最后一个环节。音箱的布置及朝向十分讲究,主要服务于听众。音箱的布置可分为集中式、分散式、半集中式、分区式以及集中与分区相结合等多种形式。     

矢量水听器自动校准系统的研究及实现

研制的矢量水听器自动校准系统在水声计量领域具有重要的应用价值,能够实现低频范围内矢量水听器的自动校准。利用动态信号采集卡采集被测信号和标准水听器的输出信号,对驻波管内的声场分布进行了测量分析,对系统的测量不确定度进行了分析评定,对声压灵敏度进行了比对测试。该系统校准矢量水听器的扩展不确定度为1.6dB。