應用聲學最新期刊目錄

飛行訓練的語聲情緒識別和評估————作者：陶雪峰;顧人舒;吳東蘇;郭超;

摘要：為了使飛行員在飛行中有良好的情緒狀態，并提高應對突發情況保持或恢復情緒的能力，該文通過對飛行訓練情景下的語聲數據采集建立了飛行訓練語聲數據庫。使用語聲情緒識別技術，通過調研選取放松、平靜、焦慮和消極作為飛行訓練中主要的情緒類型標簽。為了有效捕捉情緒的波動情況，選擇頻譜質心、均方根能量、過零率和梅爾頻率倒譜系數等特征進行模型訓練。使用卷積神經網絡和長短時記憶網絡作為模型訓練方法，就混合特征在多模型組...

基于自注意力編碼器和卷積神經網絡的機動車鳴笛聲識別————作者：鄭福進;胡國祥;孫媛;何偉;

摘要：為解決城市道路中違法鳴笛事件的識別和定位問題，該文提出了一種融合雙輸入自注意力編碼器和卷積神經網絡的機動車鳴笛識別方法。該方法通過結合自注意力機制的全局位置捕捉能力與卷積神經網絡的局部特征挖掘能力，構建出具有高度判別性的聲音特征。實驗結果顯示，所提方法在兩個鳴笛數據集上的平均識別準確率分別達到90.2%和93.76%，在準確率方面明顯優于現有鳴笛識別技術。此外，該文深入分析不同車輛尺寸類型的鳴笛喇...

使用預測誤差方法的助聽器凸組合比例聲反饋消除算法————作者：王森童;全智;

摘要：傳統的自適應聲學反饋消除算法在兼顧收斂速度和穩態性能之間存在困難，而輸入信號與反饋信號之間的高相關性進一步限制了算法性能。針對這些問題，提出了使用預測誤差方法的凸組合比例算法。該算法結合兩個不同步長的自適應濾波器，并引入比例機制和預測誤差方法以加速初始收斂和增強跟蹤能力，消除了信號之間的高相關性。仿真結果顯示，與傳統方法相比，所提算法在處理聲學信號時，顯著降低了失調量并提高了額外穩態增益

阻尼效應對高強鋼絲導波傳播特性的影響————作者：趙夢智;錢驥;王飛;

摘要：對于圓柱結構中超聲導波的傳播，材料阻尼不僅會引起各模態能量的衰減，而且會影響導波頻散。該文采用有限元仿真和試實驗結合的方式對超聲導波在阻尼介質中的傳播特性進行研究。對高強鋼絲進行有阻尼和無阻尼的波導傳播仿真計算，通過繪制三維波數-頻率曲線探究有無阻尼對導波求解根的影響，深入分析能量速度在截止頻率前后的規律。通過提取的各模態的衰減因子對導波傳播過程中的衰減特性進行研究。最后對高強鋼絲開展超聲導波實驗...

考慮壓力損失的汽車排氣系統尾管噪聲優化————作者：周玉甲;胡峰松;

摘要：針對某型汽車排氣系統尾管2階噪聲以及冷端背壓超限問題，提出一種在保證排氣系統冷端背壓的前提下對排氣系統尾管2階噪聲進行優化的方法。首先把消聲器的結構參數作為優化變量，采用最優拉定超立方方法進行取樣，通過徑向基函數神經網絡建立數學模型，然后通過具有精英保留策略的非支配排序遺傳算法進行多目標優化得到最優解，并對理論方法進行試驗驗證。結果表明：通過數學模型優化后尾管2階噪聲和排氣系統冷端背壓分別降低了1...

手寫筆吸附動作檢測系統設計————作者：楊云濤;高曉盤;馬富興;

摘要：使用霍爾傳感器檢測手寫筆吸附動作時存在硬件成本較高、磁性器件靠近時高達100%誤報率的問題，為避免發生誤報需進行復雜的系統布局設計。該文提出一種基于聲音和振動信號的雙通道冗余檢測方法，利用平板設備內置的傳聲器和加速度計傳感器檢測手寫筆吸附動作，無需霍爾傳感器及其外圍電路。筆吸附產生的聲音和振動信號經過時域和頻域的信號處理后，提取6個關鍵特征，用于輕量級機器學習模型的分類訓練。該檢測系統在商用平板電...

孔隙介質包裹圓柱體的聲散射特性————作者：褚靜;韓慶邦;張奇;

摘要：為了深入研究掩埋在孔隙介質中的圓柱散射體的散射特性，構建了無限大孔隙介質包裹圓柱散射體的理論模型，利用孔隙介質彈性波動理論，結合孔隙介質-固體圓柱的邊界條件，得到了掩埋在無限大孔隙介質中的圓柱散射體的背向散射譜。研究發現，孔隙度增加導致孔隙介質彈性模量發生變化，聲學特性向流體過渡。對比了在不同的無量綱頻率ka下，掩埋在孔隙介質中的固體圓柱背向散射場隨介質孔隙度變化的情況。數值計算和試驗表明，模型的...

軸向超聲振動-電解在線砂輪修整技術復合輔助磨削ZTA陶瓷磨削力————作者：劉折;趙波;童景琳;

摘要：為深入探究軸向超聲振動-電解在線砂輪修整(ELID)技術復合輔助磨削ZTA納米復相陶瓷時施加軸向超聲振動對磨削力的影響規律及軸向超聲振動-ELID復合輔助磨削時的磨削機理，在分析軸向超聲振動單顆磨粒運動軌跡的基礎上，基于硬脆材料的材料去除機理，根據去除材料體積不變原則，計算了單顆磨粒平均未變形切屑厚度，建立了切屑變形力模型；考慮超聲振動對摩擦力的影響，計算磨粒與工件之間的滑移速度，構建了切削過程中...

某車型冷卻風扇怠速拍頻噪聲診斷及優化————作者：羅鑫;鐘秤平;陳清爽;王小靜;吳祥;彭榮;

摘要：該文分析了某車型怠速開空調工況下的拍頻噪聲問題。首先，通過頻譜分析和部件獨立運行法，精確識別了拍頻噪聲的問題頻率和激勵源。其次，利用齊次坐標變換方法構建了風扇轉子裝配體質心傳遞模型，分析了電機和風扇扇葉的質心坐標傳遞過程。在此基礎上，采用蒙特卡洛法對風扇轉子進行仿真裝配，統計分析了不平衡量分布，進一步通過靈敏度分析獲得各因子對風扇轉子不平衡量的貢獻度，為風扇轉子不平衡量的優化提供了指導。優化方案的...

楚科奇海風關噪聲經驗預測公式————作者：李志成;楊燕明;文洪濤;周鴻濤;阮海林;張宇;

摘要：通過剔除氣槍噪聲和冰致脈沖噪聲等非風關噪聲，從楚科奇海開闊水域噪聲測量數據中獲得30～6250 Hz頻段的風關噪聲譜級。剩余噪聲譜級與風速的相關系數結果表明，在30～6250 Hz頻段，兩者高度相關。以風速和頻率為自變量，建立了風關噪聲譜級適用范圍為1～30 kn和30～6250 Hz的經驗預測公式。采用楚科奇海不同深度測量數據對經驗預測公式的準確性進行驗證，結果顯示預測值和測量值在不同頻率下的差...

多普勒海流計測速精度的校準方法————作者：劉永偉;高維營;劉子琦;李肆武;商德江;

摘要：多普勒海流計在海洋調查與勘探、船舶航速測量等方面得到廣泛應用，標定其測速的精度是有重要意義的。針對拖曳水槽標定存在的誤差膨脹以及粒子圖像測速儀測速精度有限的問題，研制了流速連續可調的立式循環水槽，并采取了避免聲學共振的措施，采用超級多普勒激光測速儀標定工作段的流速，以此流速作為基準值完成對多普勒海流計測速精度的計量校準。在流速范圍為0.01～3 m/s內， 采用超級激光多普勒測速儀標定的工作段流速...

可自動追頻的雙頻超聲波清洗電源————作者：劉敏宇;周玉斐;嚴宇;齊登李;

摘要：針對單頻超聲波清洗機應用范圍窄，清洗機內換能器的諧振頻率點會隨著工作環境的改變發生偏移，造成系統能量轉化效率降低的問題，提出了基于STM32F103C8T6的雙頻超聲波清洗電源方案。該方案采用全橋移相對電源輸出功率進行無極調節，并采用串聯電感方式對換能器進行匹配，通過切換匹配電路實現雙頻功能。進一步地，基于二次掃頻的最大電流法對換能器的諧振頻率進行追蹤，該方法先后通過寬頻和窄頻內的兩次掃頻得到換能...

紅外測溫的超聲波管道除垢檢測系統————作者：岳晨曦;雷鐳;魏少翀;史長文;王珊;蘇夢瑤;張敏利;高宇;董林璽;陳國星;劉成威;

摘要：針對現有工業領域存在的管道結垢清理成本高、除垢效果不易觀察等問題，設計了一種基于紅外測溫的超聲波管道除垢檢測系統。首先，設計了應用于管道除垢的超聲波電源，其工作頻率為21.5 kHz，電源最大輸出功率500 W，并使用YM32A紅外陣列傳感器檢測管道表面溫度變化。其次，結合流體溫度、熱阻分布和管道形狀等，基于有限元分析了管道及其污垢的熱傳輸特性，建立了管道表面溫度和管道內垢層厚度的對應關系。最后，...

16年跨度對普通話青年女聲聲學特征的影響————作者：肖雨萍;曹洪林;

摘要：為研究長時間跨度對說話人聲學特征的影響，該文構建了兩個不同時間跨度的數據組，實驗組跨度16年(2005年首次錄音時1920歲，2021年再次錄音時3536歲)，對照組跨度3個月(1920歲)，兩組均包括10位北京籍女性被試的普通話朗讀語音。提取的聲學參數包括7個單元音(/a/、/?/、/u/、/i/、/y/、/?/、/?/)的前四條共振峰、篇章語料的長時基頻(LTF0)和(前四條)長時共振峰(LT...

青年男性普通話與重慶話長時基頻特征的時長閾限評估————作者：雷藝璟;覃曉婧;曹洪林;

摘要：長時基頻(LTF0)是語音同一性鑒定中最常用的聲學特征之一，針對需要多長語料才能得到穩定的LTF0數據的問題，現有行業標準并未做出明確說明。然而，現有研究存在被試人數過少、語料時長較短、說話方式單一等局限性，其研究結果不能直接準確應用于漢語普通話及眾多漢語方言。該文基于86位重慶籍青年男性被試在2種語言類型(普通話和重慶話)和2種說話方式(朗讀和自由談話)下的通話錄音，采用“穩定值±1%～±5%”...

基于深度學習的水聲索引調制正交啁啾復用信號檢測————作者：邢六一;張育芝;汪洋;林駿楠;

摘要：由于水下環境復雜多變，可用帶寬窄，該文首先在水聲通信中構建了一個基于索引調制的正交啁啾復用(OCDM-IM)系統。針對傳統OCDM-IM信號檢測方法在性能和復雜度之間很難達到平衡的問題，該文提出了一種基于深度學習的水聲OCDM-IM信號檢測方案。所提出的網絡將索引位和載波位的檢測作為一個整體，采用殘差神經網絡(ResNet)級聯雙向長短期記憶網絡(BiLSTM)檢測索引調制正交啁啾復用信號。信號進...

奇異值分解法提取泥漿流量中聲信號時延————作者：孫文凱;楊旭輝;周浩;

摘要：在鉆井作業中，采用外夾式超聲流量計測量泥漿流速是一種創新的測量方法。與傳統的外夾式超聲流量計不同，由于泥漿的衰減效應，需選擇相對較低的超聲激發頻率，實踐表明這將導致管道導波對信號產生干擾，進而使得互譜法難以準確提取聲波時延。為解決這一問題，該文首先分析了管道導波對時延估計的影響，并基于互譜法的時延估計原理，結合相位信息的線性特性，提出了一種基于奇異值分解的方法來提取透射波的相位信息。通過對殘差和決...

鋼軌導波低衰減頻率及模態分析————作者：王鵬躍;馬一凡;韓明媚;李陽;

摘要：為了增大超聲導波斷軌監測的覆蓋長度，分析鋼軌低衰減頻率及模態，對導波衰減系數與頻率、群速度及阻尼衰減因子的關系進行推導，并建立長距離鋼軌導波阻尼衰減模型對其進行驗證。利用半功率法測定鋼軌不同頻率下阻尼衰減因子，結合導波頻散曲線，得到不同頻率下不同模態的衰減系數，并對衰減率較低的模態進行半解析有限元振型分析，最終選定適合在實際鋼軌中長距離傳播的低衰減頻率及模態。通過窄帶濾波的方式處理寬頻信號，得到導...

某商用車三角蓋板區域的風噪分析與降噪————作者：吳訓;黃超勇;張東力;鐘秤平;鄧欣;

摘要：某新能源商用車在開發過程中，當車輛以95 km/h以上的速度高速行駛時，駕駛員在駕駛室中能明顯感知到三角蓋板處產生的呼呼聲。道路驗證表明，三角蓋板與泥槽、側窗玻璃圍成的空腔對該“呼呼聲”有較大影響。該文以此為背景，對該“呼呼聲”的發聲機理進行深入的研究，并設計多個方案進行驗證，最終通過打通該空腔消除了該“呼呼聲”。同時總結了抑制該“呼呼聲”的方法，為后續新能源車型的風噪開發提供了參考

多項式擬合的自適應聲線跟蹤算法————作者：樊曌;劉曉東;

摘要：針對多波束測深中高精度聲線跟蹤算法運算量大的問題，該文提出一種多項式擬合的自適應聲線跟蹤算法。首先根據聲速剖面和給定的誤差閾值自適應劃分角度區間，針對每個區間計算聲線的水平位移和傳播時間關于入射角的多項式擬合系數，構建系數表格和時間表格；然后對待求聲線進行分段計算，得到聲線的水平位移和終點水深。仿真結果表明，提出的算法將計算精度提升至毫米級的同時，計算效率相對于模板插值算法、Douglas Peu...

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