期刊,声学技术 2024年卷4期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

声学技术

主　　编：张叔英

出版周期：双月刊

国际刊号：1000-3630

电子邮箱：sxjs@21cn.com

电　　话：021-64048159-222

邮政编码：200032

地　　址：上海市小木桥路456号

声学技术/Journal Technical AcousticsCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊是中国科学院声学所东海研究站、同济大学声学研究所、上海市声学学会和中船重工集团726研究所合办的学术性刊物(季刊)，1982年创刊，国内外公开发行，已被《中国物理文献》数据库收录，是《中国科技引文数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》来源期刊，是中国科技论文统计源期刊，被《中国核心期刊(遴选)数据库》收录，在"万方数据－数字化期刊群"全文上网。并由《中国学术期刊(光盘版)》和《中国期刊网》全文收录，被评为《CAJ-CD》执行优秀期刊。2004年3月被评为中国科技核心期刊，2004年4月经专家评审，被评为中文核心期刊，并入编《中文核心期刊要目总览》(第四版)。本刊专业范围包括：超声学、生物医学超声学、电声学、水声学、海洋声学技术、建筑声学、噪声控制、生理和心理声学、声信号处理、换能器和声系统等。凡有关上述专业内容的科研论文、实验报告、综述评论、研制总结、使用经验等等，均欢迎向本刊投稿。此外，本刊还承接有关新产品的广告业务，质量保证，收费合理，欢迎刊登。

正式出版

收录年代

调制声表面波驱动液滴的研究

王如阳万建国

451-457页

查看更多>>摘要：研究旨在探究调制声表面波驱动下微液滴运动的规律.利用矩形波调制的正弦信号激励声表面波实现了对微液滴的定向驱动,通过拍摄并分析液滴运动影像获取了液滴的运动速度.对比了有调制的声表面波驱动与连续声表面波驱动的液滴运动之间的差异,结果表明使用调制后的声表面波,驱动效率高、液滴形状变化小的优势.测量了调制声表面波驱动下不同体积液滴的运动速度,研究表明,体积为3～4μL的液滴具有最快的驱动速度,这主要是由于体积为3～4 μL的液滴对声能具有最佳的吸收效率.测量了液滴运动速度与驱动声表面波调制频率、占空比的关系,结合数值模拟解释了液滴的运动机理,说明了液滴驱动速率与调制信号的匹配关系,同时,最大速度对应的调制信号频率随体积先上升后下降,在体积为3.5 μL处最高.当液滴体积为3.5 μL、调制频率为40 Hz、占空比为70％时液滴驱动速度最大.通过对声表面波激励信号的调制,能够在高效驱动液滴的同时保持液滴形态相对稳定.在液滴微流控系统中,形状保持对液滴的输运和后续处理至关重要,因此调制声表面波驱动液滴的方法具有广阔的应用前景.

关键词：

声表面波微流控系统液滴驱动调制信号

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基于等效参数反演的结构覆盖层声学性能预报

黄正超安俊英徐芳孙阳...

458-467页

查看更多>>摘要：文章基于等效参数反演的方法研究了结构覆盖层对弹性平板的声散射特性影响.根据结构覆盖层声特性的实验测量结果,基于遗传算法进行反演得到具有相同声学性能的结构覆盖层声学参数;再利用有限元耦合边界元方法分别计算了弹性平板和有限长圆柱壳敷设覆盖层前后的散射声场,获得敷设覆盖层前后的声目标强度;最后,通过消声水池试验测量单、双层平板敷设覆盖层前后的散射声场,与理论仿真结果进行对比.采用覆盖层等效参数计算得到的单、双层平板敷设覆盖层前后的散射声场中目标回波强度差值与试验测量结果的误差在3dB以内.结果表明根据遗传算法建立的结构覆盖层等效参数反演模型可以用于预报复杂结构覆盖层的声学特性.

关键词：

结构覆盖层有限元耦合边界元声散射遗传算法

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BELLHOP3D模型的多核并行及性能评估

蓝强马树青朴胜春肖汶斌...

468-473页

查看更多>>摘要：通过三维射线模型BELLHOP3D能够计算海洋中的三维声场,在声呐性能预报以及海洋环境参数反演等应用中具有重要意义.然而随着计算海域范围的增大以及计算网格点分辨率的提高,水声传播对计算的需求也逐渐增大.文章面向天河2号超级计算平台的多核体系结构,针对BELLHOP3D计算特征,充分挖掘其中的并行性,采用OpenMP多核并行技术,实现BELLHOP3D的多核并行.最后,通过Munk波导算例以及三维楔形海底算例对射线模型的并行计算效率进行了测试,当计算节点中的24个计算核心全部用于计算时,两个算例的并行计算效率分别达到了83.3％和87.5％.

关键词：

BELLHOP3D声呐性能预报天河2号OpenMP多核并行并行效率

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基于循环相关熵估计海流计多普勒频移

左长林许伟杰

474-480页

查看更多>>摘要：声学多普勒海流计基于脉冲对算法允许非侵入式高分辨率速度测量,但在稀流和稠流环境下由于低散射和多次散射的原因,其回波信号通常信噪比较低,导致多普勒频移估计变得困难.为了更好地估计回波信号的多普勒频移,文章在脉冲对算法的基础上,引入循环域信号处理方法,并建立了最大循环相关熵算法来估计多普勒频移.根据海流计的硬件结构及其基本工作原理建立了海流计的相干散射回波仿真模型和实验样机,利用仿真数据和实验数据对脉冲对算法和最大循环相关熵算法进行测试.测试结果表明,与脉冲对算法相比,所提出的最大循环相关熵算法不仅在低信噪比时有着更好的多普勒频移估计效果,而且在瞬时速度估计方面也有很大的潜力.

关键词：

海流计多普勒频率估计脉冲对算法循环数据循环相关熵

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基于多普勒因子补偿的高速平台声学测速方法

郭丽华孙世博

481-487页

查看更多>>摘要：水下运动平台自速度估计通过声学多普勒测速技术实现,其中估计的核心在于复相关过程.高速工况下,多普勒效应的增强导致回波最优相关性偏移先验相关峰位置,产生测速误差.文章针对上述问题,提出一种基于相关域多普勒因子补偿的高速平台宽带二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)测速方法.该方法通过对多普勒因子进行"估计-补偿"迭代过程,修正常规复相关测速结果.仿真结果表明,修正后的速度估计准确度提高了5‰以上,有效优化高速运动平台的自速度估计性能.

关键词：

声学多普勒测速高速平台宽带二进制相移键控(BPSK)复相关测速

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高分辨率全球准实时水文数据的海洋声学应用

徐妍张晓娟

488-494页

查看更多>>摘要：为了满足海洋声学性能实时评估的需要,文章采用高分辨率全球准实时海洋水文数据库,以中国某海域为研究对象,结合三维可视化高精度地形/海深信息,选取水深为300 m和4 000 m两块区域作为研究区域,通过全球高分辨率准实时海洋温、盐、深环境混合坐标大洋环流模式数据,实现区域水声环境信息获取.在工业计算机上,地形/海深数据、温盐深数据的处理时间分别为0.70 s和0.03 s,符合实际工程快速应用的需求,将准实时声学环境信息代入水声射线模型中,得出深度为300m浅海选区以及深度为4 000m深海选区的水声场仿真结果,应用于海洋设备的声学性能评估,指导声学设备使用.该研究方法可应用于当前海洋声学设备性能评估,具有重要的实际应用价值.

关键词：

地形海深数据海洋水文数据数值海洋声学水声设备性能评估水声模型

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基于改进YoloX算法的HDPE管接头TFM相控阵超声图谱缺陷识别

陈天亮王强许卫荣吴琳琳...

495-502页

查看更多>>摘要：针对高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,HDPE)管热熔接头相控阵超声检测时存在的图谱判读效率低、人员经验要求高等问题,文章提出一种基于改进YoloX算法的热熔接头全聚焦(Total Focusing Method,TFM)相控阵超声图谱缺陷(以孔洞为例)智能识别方法.在YoloX的加强特征提取网络中引入卷积注意力机制模块,提高模型对缺陷信息的关注度,使用CIoU损失函数计算回归损失,以提升模型的定位精度,降低漏检率.通过TFM相控阵超声检测实验,采集原始缺陷图谱,并在完成图像增强后创建数据集.采用迁移学习策略进行训练,加快模型收敛速度.结果表明:该方法对缺陷的识别精度达98.18％,检测平均速度达23.92帧·s-1,检测精度相较于原YoloX模型提升了2.57个百分点且对小目标缺陷有更好的检测效果.文中方法可以识别出TFM相控阵超声图谱中的缺陷,为热熔接头的精确检测提供技术支撑.

关键词：

聚乙烯管热熔接头全聚焦相控阵缺陷识别深度学习

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面向中文短语音的文本无关说话人确认新框架

毛海全冯海泓洪峰马皓天...

503-510页

查看更多>>摘要：相较于文本相关说话人确认,文本无关说话人确认由于验证文本内容不受限制,结合语音识别能够有效避免录音欺诈等常见攻击.然而,文本无关说话人确认系统在短语音验证上会出现严重的性能下降.为此,文章首先提出了一种改进的端到端模型,通过长、短语音说话人分类损失增强网络对不同时长语音段的说话人分类识别能力;同时,在嵌入码空间中增大同一说话人的短语音和长语音之间的相似度,减小不同说话人的短语音之间的相似度,增强网络对短语音的特征提取能力.此外,还提出了一种基于注意力机制的验证词选择方法,选择具有高注意力权重的中文词作为系统验证提示词.实验结果表明,文章提出的改进的端到端模型结合softmax预训练使得模型在短测试语音上的等错误率相对降低29％,基于注意力机制的验证词选择方法也能筛选出具有更好识别结果的验证词,二者结合能够有效提升说话人确认系统对于短中文语音的识别性能.

关键词：

说话人确认短语音注意力机制验证词选择

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面向工业缝纫机噪声品质评估的双耳融合模型

许则鹏刘祖斌舒勤业林静...

511-519页

查看更多>>摘要：为解决单纯采用A计权声压级判定工业缝纫机噪声品质好坏的准确率低、采用单次随机划分数据集建模导致模型泛化性不高以及仅使用单通道数据描述声品质导致无法充分反映人的双耳听觉特性的问题,提出一种工业缝纫机噪声品质评估方法.以声压级、A计权声压级、响度、尖锐度、抖动度、粗糙度和音调度作为声品质客观参数,采用基于排序法的参考等级评分法进行主观评价试验,通过蒙特卡洛仿真和多元线性回归建立工业缝纫机噪声品质评估的左右耳独立预测模型和双耳融合预测模型.结果表明:利用蒙特卡洛仿真得到的模型具有最大的统计概率,与单次随机划分数据集进行模型搭建相比,该方法得到的模型具有更小的随机性和更大的泛化性;左右耳独立模型的测试准确率分别为93.56％和92.56％,而双耳融合模型为94.53％,说明双耳融合模型的预测结果与人的主观评价结果更匹配.

关键词：

工业缝纫机声品质蒙特卡洛仿真多元线性回归双耳融合模型

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天津茱莉亚学院音乐厅建声设计要点与音质效果

余斌宋拥民

520-526页

查看更多>>摘要：在天津茱莉亚学院音乐厅的设计中,为满足室内背景噪声符合NC-15噪声评价曲线的要求,音乐厅采用盒中盒构造,在内盒与外盒之间用大型阻尼弹簧减振器对建筑整体进行隔振,并严格控制暖通空调系统管路噪声.设计大面积可调吸声帘幕,用于对室内混响时间进行调节;均衡布置反射板,局部布设微扩散体,以使室内声场均匀.通过室内音质计算机模拟、声学缩尺模型试验等建声设计手段,以及施工全过程中的声学巡查和指导,音乐厅土建及室内完成质量均达到声学设计要求.音乐厅室内背景噪声满足NC-15噪声评价曲线,可通过吸声帘幕实现音乐厅内中频空场混响时间从约1.45s调整至2.45s,调整幅度达到1 s,为国内类似工程的设计和建造提供了参考.

关键词：

音乐厅室内音质混响时间可调吸声

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