一种扬声器异常音的时域特征检测方法

扬声器的异常音故障常见于生产过程中,通常可由有经验的听音员凭人耳听音检测出来。与人耳听测异常音的机理类似,一种在时域检测异常音的方法被提出。通过对声响应信号进行经验模态分解得到本征模态函数,再根据本征模态函数与激励信号的瞬时频率差对各模态去混淆处理,可得到包含异常振动信息的模态函数,据此可判断是否存在异常音。算法验证分为仿真和实验两部分。仿真验证中分析了模拟的合格扬声器与故障扬声器的声响应,结果表明算法对于摩擦和碰触导致的异常音是灵敏的。实验验证中检测了20只扬声器,测量得到的故障频率与用高阶谐波失真法得到的结果一致。且对于不同异常音故障,可在经验模态函数的局部特征中观察到不同的时域特征。     

多频声感知倒谱距离与音质评价的研究

文中以多频声作为测试信号,研究电声系统中感知倒谱距离与音质评价的关系。主观评价实验表明,采用多频声信号和听觉感知模型得出的感知倒谱距离能很好地反映频响曲线对音质的影响。当选取合适的评价节目源时,主客观评价结果的相关度均可达到0.84以上,最高可达到0.96。     

基于短时傅里叶变换的异常音检测方法

提出一种基于短时傅里叶变换的扬声器异常音检测方法,该方法首先对由扫频信号激励的扬声器声响应信号进行短时傅里叶变换,然后根据扬声器异常音信号的特点将所获得的时频图分割为若干区域,并提取各个区域内的时频图所对应的矩阵,最后通过计算被测扬声器声响应信号所对应区域内的矩阵与黄金样品所对应的矩阵之间的距离来判断该扬声器是否存在异常音。还简要介绍了基于该方法实现的扬声器异常音在线检测仪,实验室及企业生产线初步检验结果表明,该方法简单有效,可用于部分种类扬声器的异常音在线检测。     

BP神经网络在扬声器异常音检测中的应用

提出一种采用人工神经网络判断扬声器是否存在异常音的方法。首先简单介绍了获取扬声器异常音曲线的方法和人工神经网络中的BP模型及其训练方法,并比较了基本BP算法和共轭梯度法两种训练方法的差异。再将所获得的异常音曲线作为人工神经网络的输入向量,将听音员的听测结果作为目标向量,并使用共轭梯度法进行网络的训练。最后通过已训练好的人工神经网络判断扬声器是否存在异常音。实验结果表明,该方法可替代传统的人工设置门限的方法,并可大幅降低扬声器异常音检测的虚警率。     

音色变换音频信号的篡改检测技术研究

针对音色变换软件带来的社会安全问题,提出一种音频信号篡改检测方法。首先根据语音信号的混沌特性和人耳的听觉特性,利用美尔频率倒谱系数(Mel frequency cepstral coefficients,MFCC)特征提取原理,提取待测音频的杜芬频率倒谱系数(Duffing frequency cepstral coefficients,DFCC),然后将特征参数的幅度进行提升,利用支持向量机(SVM)将特征参数与语料库里的特征进行分类。分类成功的情况下,根据幅度提升的大小判断待测音频信号是否经过篡改;同时根据幅度提升的大小和待测音频的性别判断说话人的真实性别。大量的实验结果表明,该方法在音频信号的篡改检测和音频信号说话人的真实性别判断方面均具有较高的准确率,并且性能稳定。     

基于WPD和EMD的噪声品质预测模型

声品质作为汽车舒适性的一个重要指标,目前已经成为汽车领域一个重要的研究方向。根据人耳的听觉特性,提出一种基于小波包分解(WPD)和经验模态分解(EMD)的21个特征频带划分方法。按照所提出的方法,将采集得到的车辆噪声信号进行分解并提取信号在各频带的声能量时变特征。之后根据BP神经网络原理将提取的能量特征作为输入,计算得出响度和尖锐度等声品质评价参数作为输出,建立一种基于WPD和EMD的声品质评价模型。验证结果表明,所建立的模型可以准确地预测响度和尖锐度等心理声学参数,可作为声品质评价的一种有效方法。     

基于声场听觉感知的变压器故障诊断方法研究

精准的变压器故障诊断方法,对于保证变压器可靠运行具有重要意义。该文提出一种基于变压器声信号并考虑人耳听觉感知的变压器故障诊断方法。首先,通过模拟变压器不同工况条件,采集变压器正常工况和不同故障条件下的噪声样本;然后,基于人耳传声集总参数模型,计算各个样本的基底膜位移响应的统计平均值(statistical mean value of basilar membrane displacement response,SMVBMDR),并构建基于SMVBMDR的特征向量;最后,基于所构建的听觉特征向量,采用遗传算法优化的支持向量机对变压器状态进行识别,并通过测试样本验证所提出方法的有效性。结果显示,以SMVBDMDR为特征向量的故障诊断平均准确率高达98.1%。以上研究表明,基于变压器声信号并考虑人耳听觉感知特性的变压器故障诊断方法可以有效地应用于变压器故障诊断和监测中。     

一种新的非线性失真评价方法

提出了一种新的非线性失真客观评价方法。评价信号选用多频声,原始信号和失真后的信号通过听觉模型处理,得到感知倒谱距离,在此基础上将感知倒谱距离计权后得到所需要的客观评价参量。主观验证实验表明,当选取合适的评价节目源时,主客观评价结果的相关度均可达到0.84以上。     

扬声器失真对音质的影响及其消除方法

扬声器失真对音质的影响及其消除方法张维国电声换能器件在电能量与声能量的转换过程中，由于电、机、声系统的各种原因造成了信号的种种失真，致使音质恶化，严重地影响了听音效果。现以扬声器为例进行讨论。一、幅度非线性失真扬声器的输出信号中，出现输入信号所没有的...     

VMD-Hilbert变换在扬声器异常声检测中的应用

针对基于时频分析的扬声器异常声检测方法中短时傅里叶变换、小波包变换存在的不足,提出了一种基于变分模态分解-希尔伯特(Variational Mode Decomposition and Hilbert,VMD-Hilbert)变换的扬声器异常声检测方法。首先通过仿真信号分析,研究了VMD-Hilbert变换的时频特性,并与其他三种时频分析进行了对比,结果表明VMD-Hilbert变换具有更好的自适应性、能量聚焦性与时频分辨率。然后,对实测扬声器声响应信号进行VMD-Hilbert变换,求得被测扬声器单元的时频矩阵与标准时频矩阵之间的特征距离,并与其它三种时频分析下的特征距离进行对比。实验结果表明,VMD-Hilbert变换下的类间特征距离的离散度较大,便于更好地设定阈值,从而验证了VMD-Hilbert变换能更好地表征异常声的时频特征,以及其在处理非线性、非平稳的扬声器声响应信号时的优越性。     

扬声器低频谐波失真的数值分析

扬声器作为一种非线性振动系统，在低频段仅考虑力学恢复力非线性可用经典的Duffing方程来描述；同时考虑恢复力和磁场非线性可用广义的Duffing方程来表征。Yoshinisa研究了仅含恢复力非线性扬声器低频非线性现象中的低频谐波失真现象，但对恢复力和磁场非线性同时存在的扬声器低频谐波失真问题未作研究。西方利用Matlab软件求解扬声器非线性振动系统的广义Duffing方程的数值解，又利用Spectra Plus频谱分析软件得到扬声器低频谐波失真与频率的关系曲线，通过分析低频谐波失真与频率的关系曲线，并着重讨论磁场的非线性对扬声器低频谐波失真的影响，得出一些有价值的结论。     

频率可调分流扬声器实验研究

分流扬声器是一种将声能转化为机械能进而转化为电能,最后以热能的形式耗散的新型共振吸声体结构,合理设计分流电路参数就可得到分流扬声器所需的固有频率。为了实现分流扬声器固有频率可调,文中提出了电感与负电阻电路串联的分流电路。实验结果表明,在通过负电阻电路抵消扬声器本身内阻后,扬声器固有频率随着电感值的增大而减小,可调范围介于开路与电阻趋于0且不加电感时的频率(98~278 Hz);将分流扬声器应用于管道噪声控制,当分流扬声器的固有频率与管道声模态匹配时,相应声压级可以降低8~10 dB。     

基于PDM的结构件CAPP系统研究

通过分析结构件工艺特点和企业在结构件工艺设计中存在的问题,引入PDM技术,探讨PDM环境下CAPP与PDM的数据集成方式,提出了一种基于PDM的结构件CAPP系统结构.     

动圈式扬声器低频驱动下稳态温度场数值分析研究

为了预测动圈式扬声器的稳态温度场,提出了一种数值分析方法。通过有限元法实现对低频信号驱动下动圈式扬声器稳态温度场数值模型的求解,可得到扬声器中任意点的温度值。同时设计了温度测量系统,通过测量该扬声器磁路系统中某些特殊点的温度值来验证数值分析的结果。实验结果表明数值分析结果与测量结果基本一致。     

基于Euler方程的B型和C型嗡鸣特性数值研究

运用非定常Eu ler方程求解气动力,耦合结构运动方程,采用改进的四步龙格-库塔推进方法,在时间域内研究了音速附近发生的单自由颤振问题。其中气动力模块采用非结构网格技术进行空间离散,运用线性弹簧方法实现非结构网格的运动。空间上采用Jam son中心格式的有限体积法,时间上采用双时间推进方法。从无量纲化的结构方程出发,把M数、音速、密度、舵面刚度、转动惯量、弦长等一系列气动、结构参数对嗡鸣特性的影响归结为三个无量纲参数的影响。通过研究发现,运用非定常Eu ler方程可以模拟B型和C型嗡鸣,但不能模拟因激波附面层干扰而产生的A型嗡鸣。C型嗡鸣比B型嗡鸣发展缓慢,提高系统阻尼对于排除C型嗡鸣更有效。     

基于声学仿真的声学法砝码体积测量装置输入参数的确定

针对声学法砝码体积测量装置的声学腔体内扬声器驱动信号的选择影响测量准确性的问题,提出了一种驱动信号参数确定方法。利用声学有限元法对声学腔体进行建模仿真,获得使体积误差最小的扬声器的最佳驱动信号幅值和频率点,同时在不同的幅值和频率点应用声学法砝码体积测量装置进行实际体积测量验证,结果表明:使体积测量误差最小的驱动信号参数与仿真结果一致。声学腔体的最佳测量频率为46Hz,该驱动频率下体积测量值与液体静力法测得值的偏差小于0.001cm³;在一定的测量范围内,驱动信号的幅值对声学法砝码体积测量准确性无影响。     

基于人耳听觉特性的房间冲激响应多点均衡

在以扬声器-房间系统为代表的音频重放系统中,整个房间的声学特性会受到扬声器的系统响应、房间反射等影响而产生失真。房间冲激响应的失真会影响声音信号的音质,进而降低听者的听音感受,因此必须对房间冲激响应进行均衡。考虑到人耳听觉具有主观性和单点均衡存在的均衡有效区域局限性等问题,提出了基于人耳听觉特性的房间冲激响应多点均衡算法。通过在传统均衡滤波器设计中加入适当响度滤波器,使代价函数由声压转变为响度,实现均衡结果由数学最佳转为听觉最佳。利用在不同位置的房间冲激响应数据进行均衡滤波器的设计,实现从单点均衡到多点均衡的优化,扩大均衡有效区域。     

遗传算法在两分频扬声器系统设计中的应用

文章论述了运用遗传算法优化设计两分频扬声器分频网络的方法。使用实测的扬声器阻抗、频响数据,模拟扬声器接入分频网络后扬声器系统的响应,并运用遗传算法对系统响应进行优化设计。文中给出的实例表明,设计结果和实测的曲线是一致的。     

人耳对信号频率瞬时变化的听觉响应研究

从探讨人耳在噪声背景中听测具有复杂时间－频率结构的主动声呐信号的模型出发，研究了人耳对信号频率发生短时间变化的感觉灵敏性问题。根据在８５０～１１３０Ｈｚ频段内的测量结果，得出了人耳听觉对频率变化响应的模糊区域由τ△Ｆ＝１～２决定。这里τ和△Ｆ分别是指信号频率变化的时间间隔及变化的差值。当τｔ△Ｆ≤１时，人耳感觉不到频率的瞬变，而当，τ△Ｆ≥２时则能十分清楚地分辨。     

基于CORBA和WEB的产品数据管理体系结构研究

 产品数据管理(product data management,PDM)作为产品信息管理集成框架,已成为当前研究开发型企业提高其核心竞争力的一种重要竞争策略.介绍了PDM技术的起源与发展,阐述了PDM的应用功能框架.结合当今软件技术的发展,分析了基于CORBA和WEB技术的PDM/CPC代表性产品Windchill平台的体系结构,指出了传统PDM过渡到CPC的必然发展趋势.