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期刊信息/Journal information
应用声学
应用声学

王秀明

双月刊

1000-310X

yysx@mail.ioa.ac.cn

010-82547761

100190

北京海淀北四环西路21号

应用声学/Journal Applied AcousticsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是声学领域的学术刊物，由中国科学院主管，中国科学院声学研究所与中国声学学会联合主办.是中国自然科学核心期刊、中国科技论文统计用刊.国内外公开发行.办刊的宗旨是繁荣应用声学事业，促进新成果的开发与推广，促进科研、工程技术人员与生产的实践者之间的相互了解和合作。本刊登载应用声学各个分支及其交叉学科在国内外的新进展、新动态的综合性评论介绍，研究工作的论文、简报，工业生产或科学实验中的技术成果，制作工艺的革新与经验交流等.此外，还刊登新书评价，声学标准，国内外的重要声学消息会议报道。
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    纯电动汽车车身泄压阀引起的低频涡声耦合问题识别分析

    沈龙张军黄应来李欣...
    82-89页
    查看更多>>摘要：由于纯电动汽车底部平整,高速行驶时可能容易诱发气流与车身泄压阀耦合,从而引起车内低频噪声问题,严重降低乘坐舒适性.以某纯电动汽车高速行驶低频涡声耦合问题的测试排查分析过程为例,系统地介绍了低频涡声耦合问题的发生机理,设计了一种用于验证低频噪声问题的静置试验方法,识别出影响低频噪声的关键要素,并设计了泄压阀罩工程化方案,实车验证了方案的有效性,这对于解决纯电动汽车低频涡声耦合问题和前期开发问题识别具有借鉴和参考价值.

    泄压阀空腔涡自激振荡耦合

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    某乘用车加速工况车内轰鸣声诊断分析及控制方法

    蒋邹梁莹吴文栋罗玉军...
    90-94页
    查看更多>>摘要：该文针对某乘用车加速工况出现的轰鸣声进行诊断分析与控制.首先通过主观评价确定问题工况,通过实车测试发现2400 r/min左右车内存在明显轰鸣声.利用阶次分析、模态分析及错频验证可知,发动机激励经悬置传递副车架,引起副车架的共振,进而传递到车内引起轰鸣声.最后通过传递分析及柔性连接点导纳法,优化副车架橡胶衬套结构.结果表明,优化后在2400 r/min声压总级与2阶声压差值为7.5 dB(A);声压总级较原状态降低2 dB(A),2阶噪声降低7.8 dB(A),声压总级和2阶噪声声压差值增大,轰鸣声明显减小,主观评价可接受.

    轰鸣声模态分析传递路径分析副车架衬套优化

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    基于低频吸声超构材料的复合消声器

    陈键李治含黄唯纯钟雨豪...
    95-99页
    查看更多>>摘要：针对管道内低频噪声难以抑制的问题,基于亥姆霍兹共振腔阵列吸声板和穿孔管消声器组合,设计了一种复合式宽带消声器.首先利用有限元法仿真分析传统穿孔管消声器,发现中低频消声能力较差,通过嵌入亥姆霍兹共振腔阵列吸声板吸收中低频噪声.采用仿真与实验的方式研究吸声板的声学性能:在400～1000 Hz频段内的平均吸声系数达到了 0.88.然后对复合式消声器进行数值模拟及3D打印阻抗管实验测试对比:复合式消声器在400～1718 Hz频率范围内的平均传递损失为18.15 dB.最终实现了管道内全频带噪声有效控制.

    管道低频噪声亥姆霍兹共振腔阵列穿孔管消声器复合式消声器全频带

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    矩形单元声场波函数构造及其应用

    贺佐潦霜向宇石梓玉陈岩豪...
    100-109页
    查看更多>>摘要：在波叠加法中,结构外部声场是在离散边界上对Green函数进行积分并叠加得到,但数值积分的计算效率较低.而等效源法虽然提高了计算效率,但其面源简化为点源的过程中存在较大的积分近似误差.针对上述两种方法的缺陷,构造了一种波函数以替代离散单元关于Green函数积分的声场.首先,利用球坐标系下Helmholtz方程的解,推导了替代矩形单元积分的一般形式波函数及效率更高的内推波函数.其次,当离散单元为正方形时,将其近似成圆形域,进一步简化了内推波函数的表达式.最后,将所构造的波函数应用于声场计算.数值结果表明,在计算单个矩形单元外部辐射声场时,构造的波函数不仅保证了计算精度,而且相比于直接积分大幅度提高了计算效率.其中,矩形域一般形式和内推形式的波函数计算效率是直接积分的5～6倍,圆形域内推波函数计算效率达到了直接积分的12～13倍.在简支板声源和立方箱体辐射声源数值算例中,圆形域内推波函数在整个计算频段的声场计算精度均高于等效源法.

    等效源法波叠加法波函数辐射声场

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    基于改进最小方差无失真响应角度谱算法的气体泄漏定位方法

    王天琪杨祥国晏园刘成龙...
    110-118页
    查看更多>>摘要：针对噪声环境下微小气体泄漏难以准确定位的问题,提出了一种基于改进最小方差无失真响应角度谱算法的气体泄漏定位方法.该算法通过引入信噪比追踪加权的方式,提取受噪声影响较小且单个声源能量占优的时频支撑域,并通过Softplus激活函数自适应地调整不同频率分量对角度谱函数的贡献,增加泄漏声源占优的时频域权重;此外,引入基于时频稀疏性的分频带处理,使各子频带内存在一个主导声源能量占优,抑制低频段噪声能量的积累同时避免高频混叠现象.通过软件仿真计算以及实验验证算法的性能,结果表明改进最小方差无失真响应角度谱算法可以实现气体泄漏源的精准定位,定位结果的最大误差在3.5°以内.相比传统算法,该方法在低信噪比和低采样点数下有更高的稳定性、抗噪能力及准确率,可为气体泄漏定位的实际应用提供一定的参考价值.

    最小方差无失真响应泄漏定位波达方向估计阵列信号处理

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    声纹信号-图形差分场增强和多头自注意力机制的变压器工作状态辨识方法

    张寒熊云唐信王枭...
    119-130页
    查看更多>>摘要：为提升电力变压器工作状态的智能监测水平,提出声纹信号-图形差分场增强和多头自注意力机制的变压器工作状态辨识方法.基于图形差分场技术将声纹信号映射为二维图像,再借助多头注意力机制的视觉转换器实现图像信息的深层挖掘与状态辨识,采用梯度加权类激活映射实现分类结果的可解释性分析.搭建了包含变压器4种典型工作状态下的实验模拟测试系统平台,实验结果表明:所提方法不仅能够有效表征变压器声纹信号的状态特征,且分类辨识精度相较于"时频图+引入多头注意力机制的变换网络"与"图形差分场+引入残差模块的卷积神经网络"的常规方法有显著提升,提升约6％,同时也具备较好的鲁棒性,可为电气设备的故障检测研究提供一定参考.

    图形差分场多头自注意力机制变压器状态辨识

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    合成语声的声学分析及识别特征算法

    周峻林胡晓光黄子旭汪旭...
    131-141页
    查看更多>>摘要：当前社会新型犯罪中电信诈骗案件频发,急需一种能够自动有效区分语声真伪的方法.为进一步增强目前深度学习领域识别合成语声的能力,为保障语声信息安全提供技术上的支持,针对合成语声声学特性上异于真实语声的特点,分析对比合成语声和真实语声的声学特性,设计了一种声学特征均方根角量化语声声强变化程度,结合基频变化率和语声窄带频谱图声学特征进行融合,量化了声学特性差异,聚焦了合成语声中关键声学信息.在神经网络模型中融合输入声学特征,在FoR数据集的验证集上得到了 0.6％的等错误率,在测试集上最好结果达到了 10.8％的等错误率.该文成功实现了对合成语声的识别,证实了声学特征的有效性和研究方案的可行性,在一定程度上拓宽了合成语声特征设计的研究思路.

    声学特征声强基频语声频谱图神经网络

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    船用三通调节阀流-固耦合噪声数值模拟

    施红旗周旭周爱民张博浩...
    142-150页
    查看更多>>摘要：针对船用PN10DN32三通调节阀噪声声压频谱、声指向性等声学特性规律不明确,噪声声压级是否满足使用要求的问题,基于流-固耦合理论,同时考虑流-固耦合面及流体域内的脉动声学激励源,开展阀门噪声数值模拟研究.分别对三通调节阀在80％及60％开度阀外1 m处的噪声进行数值模拟,分析研究噪声声压频谱特性及声指向性规律.结果表明:80％及60％开度下的噪声声压级分别为49.14 dB(A)、50.79 dB(A),均小于60 dB(A)的噪声限制,满足使用要求.该文为船用三通调节阀噪声数值模拟提供了理论及方法参考.

    三通调节阀流-固耦合声指向性声压频谱特性噪声数值模拟

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    硅油介质中矩形电容式微机械超声换能器发射与接收声场特性研究

    高碧珍张赛何常德王智豪...
    151-159页
    查看更多>>摘要：与传统压电式超声换能器相比,基于微机电系统微加工技术制备的电容式微机械超声换能器(CMUT)具有频带宽、灵敏度高、一致性好、易于集成等优势,在医学超声成像中具有广阔的应用前景.该文针对研制的矩形CMUT器件,开展硅油介质中CMUT发射、接收声场特性的理论分析及实验验证研究.首先,针对CMUT阵元结构特征和工作原理,根据指向性函数理论和Bridge乘积原理,建立了矩形CMUT阵元指向性函数分析模型.此基础上,分析微元数目以及谐振频率对CMUT指向性的影响规律.最后,针对7mm×7 mm二维矩形CMUT在硅油介质中的发射和接收特性进行了实验验证,测试表明发射指向性曲线与仿真理论曲线基本吻合;此外,CMUT接收与发射指向性的测试表明,收发指向性具有一致性,从而验证了声场的互易性.该文的研究对CMUT器件的封装设计以及基于CMUT阵列的乳腺超声CT成像系统的研制具有重要参考价值.

    电容式微机械超声换能器矩形阵元指向性声场互易

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    面向开环扫描系统的超声图像畸变校正方法

    张金英史亦凡吴先梅
    160-168页
    查看更多>>摘要：超声显微成像技术广泛应用于工业无损检测领域.相较于闭环、半闭环扫描系统硬件复杂、成本高,开环扫描系统结构简单、成本低,但由于无反馈机制会导致步进电机的非线性运动引起图像像素错位畸变.因此,消除非线性运动带来的错位畸变是采用开环扫描系统实现高质量超声成像的关键.该文提出集最大值投影法、最大类间方差法和中心坐标校正法于一体的MIP-Otsu-C3M方法,对开环扫描系统获得的硬币回波数据采用最大值投影法获取初始灰度图像,采用最大类间方差法获取感兴趣区域的B扫描图像边缘像素位置,并采用中心坐标校正法成功消除像素错位,解决了超声C扫描图像畸变问题.对消除错位畸变的回波数据进行飞行时间法和傅里叶变换法图像重建,直接获得了非畸变的三维图像和透视图像.该新颖算法也验证了最大值投影法可拓展至图像畸变校正应用.

    超声显微成像开环扫描系统畸变校正最大值投影最大类间方差法

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