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纳米声学理论的粗粒化分子动力学研究方法
1
作者 李敏 巩鹏杰 +6 位作者 刘鑫鑫 明威 李乐康 朱华泽 赵省贵 杨静 张涛 《压电与声光》 北大核心 2025年第5期809-817,共9页
针对纳米声学理论研究的计算瓶颈,提出了一种基于能量的粗粒化方法。通过采用Tersoff和SW势函数,构建了映射比为8∶1、27∶1和64∶1的非晶二氧化硅和晶体硅粗粒化模型。研究结果表明,非晶二氧化硅8粗粒化模型在R和D参数均放大1.6倍时,... 针对纳米声学理论研究的计算瓶颈,提出了一种基于能量的粗粒化方法。通过采用Tersoff和SW势函数,构建了映射比为8∶1、27∶1和64∶1的非晶二氧化硅和晶体硅粗粒化模型。研究结果表明,非晶二氧化硅8粗粒化模型在R和D参数均放大1.6倍时,弹性模量相对误差仅3.45%,体积模量均方根误差为3.18 GPa,力学性能与全原子模型吻合度超过90%。晶体硅体系在ε和σ参数分别放大2倍、3倍和4倍时,力学行为与全原子模型高度一致。计算效率显著提升,其中非晶二氧化硅8粗粒化模型计算效率提升约28倍,晶体硅三种粗粒化模型计算效率则分别提升约8倍、26倍和45倍。该方法在保持材料关键物理化学性质的同时,显著提升了计算效率,为二氧化硅非晶导波层和硅半导体晶体的多尺度模拟提供了有效解决方案,对纳米声学理论研究具有重要意义。 展开更多
关键词 分子动力学 粗粒化 SiO_(2)/Si异质结构 Tersoff势函数 Stillinger-Weber势函数 纳米声学理论
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气-气热交换器声共振试验研究
2
作者 田胜 王大善 谭蔚 《压力容器》 北大核心 2025年第8期1-7,共7页
针对某装置中E101A/B两台气-气热交换器,在生产运行过程中出现的强噪声及本体振动问题,通过多点布设声强与振动传感器,识别噪声源位置与声强分布特征,明确了结构振动的响应规律及其主导频率。通过搭建圆柱声共振试验平台,探究流速对声... 针对某装置中E101A/B两台气-气热交换器,在生产运行过程中出现的强噪声及本体振动问题,通过多点布设声强与振动传感器,识别噪声源位置与声强分布特征,明确了结构振动的响应规律及其主导频率。通过搭建圆柱声共振试验平台,探究流速对声共振的影响规律。结果表明,在热交换器壳程发生声共振,且耦合了结构振动,振动特征频率集中于fb,振动加速度达7.5 m/s^(2),试验中气体在某一特定流速下会激发腔室中声共振的发生。研究结果可为热交换器声共振的判定与工程设计提供参考。 展开更多
关键词 热交换器 主导频率 声共振 漩涡脱落
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流动声学声比拟理论的回顾与展望
3
作者 徐辰 毛义军 《船舶力学》 北大核心 2025年第10期1649-1662,共14页
目前,声比拟理论是流动声学领域中理论价值最重要、工程应用最广泛的理论体系。因此,在流动声学研究的第三个黄金时代来临之际,本文以声比拟理论的发展历程和典型应用为主线,围绕声比拟理论的三大核心问题(声源、声学变量和波动算子)对... 目前,声比拟理论是流动声学领域中理论价值最重要、工程应用最广泛的理论体系。因此,在流动声学研究的第三个黄金时代来临之际,本文以声比拟理论的发展历程和典型应用为主线,围绕声比拟理论的三大核心问题(声源、声学变量和波动算子)对已有的研究工作进行回顾和总结,并在此基础上,从面向我国重大需求和立足人工智能时代两个方面对声比拟理论的未来研究进行了分析和展望。其目的是希望通过对声比拟理论的分析和总结,为感兴趣的学者提供一些有益的参考,同时能为一些工程问题的解决提供可能的思路。 展开更多
关键词 流动声学 流动噪声 气动声学 水动力噪声 声比拟理论
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基于熵函数的耳语音声韵分割法 被引量：34
4
作者 栗学丽 丁慧 徐柏龄 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期69-75,共7页
耳语音声韵分割是耳语音识别和转换的前期工作。由于耳语发音不同于正常音,一般用于正常音的声韵分割法对耳语音不再适用。通过分析耳语音的发音及声学特点,利用宽带语谱图的声韵变化规律,提出了适用于耳语音的信息熵端点检测法,以及相... 耳语音声韵分割是耳语音识别和转换的前期工作。由于耳语发音不同于正常音,一般用于正常音的声韵分割法对耳语音不再适用。通过分析耳语音的发音及声学特点,利用宽带语谱图的声韵变化规律,提出了适用于耳语音的信息熵端点检测法,以及相对熵、音长和谱重心相结合的声韵分割法。并对两组信噪比为2-10 dB的380个汉语单音节耳语音进行声韵分割,女声的正确率为87.9％,男声的正确率为90.3％,高于频域法、聚类法和谱平坦度声韵分割法。实验表明,相对熵法可做为耳语音识别和转换的预处理,它改善了汉语耳语音转换为正常音的音质。 展开更多
关键词 语音识别 声韵 汉语 发音 单音节 音长 转换 端点检测 音质 平坦度
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自适应分组成对比较法：原理及种子的选择 被引量：11
5
作者 黄煜 陈克安 +1 位作者 闫靓 吴群力 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期443-449,共7页
声品质主观评价实验中,大样本量的成对比较实验由于评价时间随样本数量的平方增长而变得准以实现,为此本文提出了自适应分组成对比较法。该方法不仅可以有效减少评价工作量并使得实验易于实现,而且通过对种子样本的调整,避免了普通的分... 声品质主观评价实验中,大样本量的成对比较实验由于评价时间随样本数量的平方增长而变得准以实现,为此本文提出了自适应分组成对比较法。该方法不仅可以有效减少评价工作量并使得实验易于实现,而且通过对种子样本的调整,避免了普通的分组成对比较法由于关联样本选取不当而减小实验结果准确度的情况。论文给出了自适应分组成对比较法的数学原理和实现方法,提出了选取最佳种子的经验公式,最终通过计算机仿真和主观评价实验,与传统成对比较法的结果进行比较,证明了自适应分组成对比较法的有效性。 展开更多
关键词 成对比较法 数学原理 自适应 分组 种子 评价实验 样本数量 计算机仿真
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自激振荡热声发动机的整机数值模拟研究 被引量：8
6
作者 凌虹 罗二仓 +1 位作者 戴巍 胡剑英 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期377-384,共8页
基于线性热声理论,以复频率作为迭代判据,给出具体的四端口网络模拟算法,对两台实际的热声发动机进行了整机数值模拟,并且结合实验结果进行了对比分析。计算结果证明它们的板叠和回热器分别处于驻波和行波为主要分量的声场中, 成为热声... 基于线性热声理论,以复频率作为迭代判据,给出具体的四端口网络模拟算法,对两台实际的热声发动机进行了整机数值模拟,并且结合实验结果进行了对比分析。计算结果证明它们的板叠和回热器分别处于驻波和行波为主要分量的声场中, 成为热声转换的核心。另外发现,频率误差不超过1％,相对振幅实验值约为计算值的70％,基本反映实验规律,同时解释了非线性影响是造成误差的主要原因。 展开更多
关键词 数值模拟研究 热声发动机 自激振荡 整机 线性热声理论 频率误差 非线性影响 模拟算法 计算结果 热声转换
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结构振动模态和声辐射模态之间的对应关系及其应用 被引量：46
7
作者 李双 陈克安 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期171-177,共7页
声辐射模态和结构振动模态之间的内在关系一直缺乏有效的证明。该文证明并揭示了结构振动模态和声辐射模态之间的对应关系,而且对该关系的有效性和实用性进行了验证。首先从声辐射模态和振动模态的概念出发,利用结构振速的模态叠加特性... 声辐射模态和结构振动模态之间的内在关系一直缺乏有效的证明。该文证明并揭示了结构振动模态和声辐射模态之间的对应关系,而且对该关系的有效性和实用性进行了验证。首先从声辐射模态和振动模态的概念出发,利用结构振速的模态叠加特性,建立了两种模态之间的联系方程式；在此基础上根据各种模态形状的对称或反对称性推导出两种模态之间的对应关系；然后对其进行了数值仿真验证。研究表明：对于简支矩形平板而言,在低频范围内,奇-奇振动模态对应的主导声辐射模态是第1阶；偶-奇模态对应第2阶；奇-偶模态对应第3阶；偶-偶模态对应第4阶。最后将这种对应关系应用于结构声辐射有源控制中,通过对主导声辐射模态进行抵消,取得了很好的控制效果。 展开更多
关键词 结构振动模态 声辐射模态 对应关系 应用 反对称性 仿真验证 结构声辐射 内在关系
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基于流形学习的单类分类算法及其在不均衡声目标识别中的应用 被引量：7
8
作者 管鲁阳 鲍明 +1 位作者 张鹏 李晓东 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期67-73,共7页
针对数据不均衡条件下的目标识别性能下降问题,首先讨论了目标声信号所包含低维流形的特点,在此基础上设计了基于流形学习的单类分类算法,通过比较测试样本与正类样本在流形上的符合程度判决其是否属于正类。将此分类算法应用于包含不... 针对数据不均衡条件下的目标识别性能下降问题,首先讨论了目标声信号所包含低维流形的特点,在此基础上设计了基于流形学习的单类分类算法,通过比较测试样本与正类样本在流形上的符合程度判决其是否属于正类。将此分类算法应用于包含不均衡数据的声目标识别,三组不同环境和识别目标的实验数据集测试结果显示该算法可以有效地从多种目标中识别特定类别目标,与其他单类分类算法相比,提高数据不均衡条件下的识别性能,并对样本的混叠分布具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 声目标识别 分类算法 流形学习 不均衡 应用 测试样本 识别性能 声信号
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结构声辐射的振动模态分析和声辐射模态分析研究 被引量：58
9
作者 黎胜 赵德有 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期200-208,共9页
基于辐射声功率的二次型表达式,采用有限元法、Rayleigh积分和边界元法对结构声辐射进行了振动模态分析和声辐射模态分析研究。振动模态间的耦合对辐射声功率影响的研究表明: 结构各阶振动模态自身对结构辐射声功率的贡献是增大结构的... 基于辐射声功率的二次型表达式,采用有限元法、Rayleigh积分和边界元法对结构声辐射进行了振动模态分析和声辐射模态分析研究。振动模态间的耦合对辐射声功率影响的研究表明: 结构各阶振动模态自身对结构辐射声功率的贡献是增大结构的辐射声功率,而振动模态间的耦合可能会增大结构辐射声功率,也可能会减小结构辐射声功率,或对辐射声功率没有影响。而且,当振动模态间的耦合作用对辐射声功率的影响不大时,采用振动模态控制可取得较好的减振降噪双重控制效果。将混合的Helmholtz积分方程方法用广义逆引入到三维复杂结构声辐射分析的声辐射模态公式中,解决了特征频率下解不唯一问题。还研究了正方形封闭空间结构声辐射模态的辐射效率和形状,并对结构声辐射的振动模态控制和声辐射模态控制进行了讨论。 展开更多
关键词 结构声辐射 振动模态 有限元法 Rayleigh积分 模态分析 声阻抗矩阵
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可激发气体振动弛豫时间的两频点声测量重建算法 被引量：7
10
作者 张克声 朱明 +2 位作者 唐文勇 欧卫华 蒋学勤 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期172-180,共9页
振动弛豫时间是可激发气体分子内外自由度能量转移速率的宏观体现,它决定了声吸收谱峰值点对应的弛豫频率.本文给出了等温、绝热定压和绝热定容三种不同热力学过程下振动弛豫时间的相互关系;基于Petculescu和Lueptow[2005 Phys.Rev.Lett... 振动弛豫时间是可激发气体分子内外自由度能量转移速率的宏观体现,它决定了声吸收谱峰值点对应的弛豫频率.本文给出了等温、绝热定压和绝热定容三种不同热力学过程下振动弛豫时间的相互关系;基于Petculescu和Lueptow[2005 Phys.Rev.Lett.94 238301]的弛豫过程合成算法,推导了单一压强下两频点声测量值的弛豫时间重建算法.该算法可应用于等温、绝热定压、绝热定容弛豫时间和弛豫频率的重建测量,并避免了弛豫时间传统声测量方法需要不断改变气体腔体压强的问题.仿真结果表明,对于室温下CO_2,CH_4,Cl_2,N_2和O_2组成的多种气体,重建的弛豫时间和弛豫频率与实验数据相符. 展开更多
关键词 弛豫时间 声弛豫吸收 弛豫过程 弛豫频率
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周期性管结构信道的声传输方法分析 被引量：14
11
作者 李成 丁天怀 陈恳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期12-15,共4页
构建了钻柱内一维低频纵波传输的有限差分模型,时域和频域仿真分析了换能器位置和载波信号对周期性管结构信道内声传输信号的影响规律,设计了时延脉冲OOK信号调制方法。采用窄脉冲调制信号激励方式,沿管轴方向对有限长模拟钻柱施加纵向... 构建了钻柱内一维低频纵波传输的有限差分模型,时域和频域仿真分析了换能器位置和载波信号对周期性管结构信道内声传输信号的影响规律,设计了时延脉冲OOK信号调制方法。采用窄脉冲调制信号激励方式,沿管轴方向对有限长模拟钻柱施加纵向激励,进行了测试信号的声传输实验。结果表明,在1W激振功率、77 bit/s传输速率和长6.44 m模拟钻柱信道的传输条件下,该方法可实现实验室内测试信号的低频声波传输与信号检测,为井下参数的钻柱声遥测系统设计提供理论与试验基础。 展开更多
关键词 钻柱 声传输信号 周期管结构 有限单元法 信号检测
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声强测量法在发动机表面声源识别中的运用 被引量：16
12
作者 罗虹 余文国 褚志刚 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期9-11,14,共4页
在微型客车的车外噪声控制研究中,运用声强测量原理对某微型客车发动机进行了声源识别.对发动机进行了声强测试,通过对声强等值线图的分析和频谱分析,确定了发动机主要噪声辐射源来自于油底壳、排气歧管罩和排气二分管,这些噪声主要是... 在微型客车的车外噪声控制研究中,运用声强测量原理对某微型客车发动机进行了声源识别.对发动机进行了声强测试,通过对声强等值线图的分析和频谱分析,确定了发动机主要噪声辐射源来自于油底壳、排气歧管罩和排气二分管,这些噪声主要是由发动机燃烧激励所引起的.提出了将这些壳类零件进行结构改进作为实施降噪的主要措施之一. 展开更多
关键词 声强测量 发动机 声源识别
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多孔金属材料高温吸声性能测试及研究 被引量：9
13
作者 孙富贵 陈花玲 吴九汇 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期502-507,共6页
以多孔金属材料在高温环境下的吸声特性研究为背景,以不锈钢纤维烧结型多孔金属材料为主要研究对象,首先在理论上研究了计算多孔材料吸声特性随温度变化的特性,然后设计并研制了一种温度可控的高温阻抗管测量装置。通过实验测试,获得了... 以多孔金属材料在高温环境下的吸声特性研究为背景,以不锈钢纤维烧结型多孔金属材料为主要研究对象,首先在理论上研究了计算多孔材料吸声特性随温度变化的特性,然后设计并研制了一种温度可控的高温阻抗管测量装置。通过实验测试,获得了具有不同声学参数的金属纤维板在不同环境温度下的吸声系数,研究了温度对其吸声性能的影响规律。理论结果与实验结果基本吻合,证明了理论分析以及实验装置设计的合理性。 展开更多
关键词 金属 多孔材料 吸声系数 高温环境
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充液圆柱壳受迫振动的能量流输入及传播 被引量：7
14
作者 徐慕冰 张小铭 张维衡 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期391-399,共9页
以一无限长弹性充液圆柱壳的受迫振动能量流为研究对象，分别用Ｆｌｕｇｇｅ方程和Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ方程分析了壳体及声场的波运动，利用圆柱亮－流体的耦合条件，获得系统的振动特性方程．分析了此系统在周向线分布余弦简谐外载作用... 以一无限长弹性充液圆柱壳的受迫振动能量流为研究对象，分别用Ｆｌｕｇｇｅ方程和Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ方程分析了壳体及声场的波运动，利用圆柱亮－流体的耦合条件，获得系统的振动特性方程．分析了此系统在周向线分布余弦简谐外载作用下的响应；用傅里叶变换和反交换得到能量流的输入，以及当受迫振动波沿着壳体轴向传播时，壳体各内力和壳内流体所携带能量流的变化规律． 展开更多
关键词 充液 圆柱壳 受迫振动 能量流输入 噪声传播
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内部声源激励加筋双层圆柱壳声振计算方法 被引量：4
15
作者 陈明 曹为午 +1 位作者 陈美霞 金宝燕 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期76-78,共3页
提出了一种计算内部声源激励下水下加筋双层圆柱壳声振的方法.由Flügge薄壳理论、内部声腔声压满足有源波动方程、外流场声压满足无源波动方程,建立耦合运动方程,利用内、外流固交界面连续条件,采用模态叠加法求解方程.数值计算比... 提出了一种计算内部声源激励下水下加筋双层圆柱壳声振的方法.由Flügge薄壳理论、内部声腔声压满足有源波动方程、外流场声压满足无源波动方程,建立耦合运动方程,利用内、外流固交界面连续条件,采用模态叠加法求解方程.数值计算比较了在点力与内部点声源激励下单、双层圆柱壳的振动和声辐射性能,研究结果表明:不论是点力激励还是点声源激励,双层圆柱壳对振动和声辐射均有屏蔽作用;点力激励下的能量传递损失较点声源激励下的小. 展开更多
关键词 内部声源 激励 振动 声辐射 加筋双层圆柱壳
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信道阻尼边界对井下钻杆声传输的影响 被引量：15
16
作者 李成 丁天怀 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期17-20,共4页
为改善低频声波沿钻杆管壁的传输性能,分析了影响声遥测的阻尼机制。考虑钻杆内外沿轴向流动的钻井液的阻尼影响,引入流体的粘性阻尼力,建立了一维纵波波动方程。基于圆柱源辐射理论,研究纵波的径向耦合损耗,并将地层等效为Kelvin粘弹... 为改善低频声波沿钻杆管壁的传输性能,分析了影响声遥测的阻尼机制。考虑钻杆内外沿轴向流动的钻井液的阻尼影响,引入流体的粘性阻尼力,建立了一维纵波波动方程。基于圆柱源辐射理论,研究纵波的径向耦合损耗,并将地层等效为Kelvin粘弹性介质,应用有限单元法求解时域波动方程,讨论了钻井液粘性阻尼和粘弹性地层边界对行波传播特性的影响。理论分析表明,径向辐射和由此产生的波型耦合是声阻尼损耗的主要形式,地层粘弹性系数的变化对低频特性影响很大,但并不改变信道通阻带交替的梳状滤波器频谱。 展开更多
关键词 钻杆 声遥测 钻井液 阻尼损耗 有限单元法 粘弹性
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基于声信号三维谱分析的转子复合碰摩故障特征提取 被引量：7
17
作者 吴峰崎 孟光 荆建平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期79-84,共6页
转子在运行过程中的声音包含了大量的转子运行状态信号,变速过程中故障声信号特征的提取及其识别对于旋转机械故障诊断是极其必要的,目前基于声信号三维谱分析的转子故障特征提取还不多,在对转子旋转机械中的一些典型产生的碰摩故障及... 转子在运行过程中的声音包含了大量的转子运行状态信号,变速过程中故障声信号特征的提取及其识别对于旋转机械故障诊断是极其必要的,目前基于声信号三维谱分析的转子故障特征提取还不多,在对转子旋转机械中的一些典型产生的碰摩故障及复合碰摩故障进行了试验模拟,对故障发生过程中的声信号进行采集的基础上,对转子故障声信号的三维谱特性进行了分析。提取和总结出由故障造成的声信号突变和对应的声谱特征。分析结果表明:采用声信号对转子的碰摩故障进行诊断是有效的。声信号三维谱图丰富旋转机械碰摩故障诊断系统知识库中的特征信息,可以用于更准确地诊断转子中的碰摩故障。 展开更多
关键词 声信号 三维谱 故障诊断 转子
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不连续边界因素对周期管结构声传输特性的影响 被引量：15
18
作者 李成 丁天怀 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期172-175,共4页
为实现油气井测试的井下声遥测,提出纵波作为信息传输载体,应用有限单元法求解波动方程,研究钻杆等周期管结构信道的行波传输规律。由时域瞬态响应特性,探讨了通阻带交替、通带非平滑伴有谐振尖峰的梳状滤波器结构及产生机理。分析了端... 为实现油气井测试的井下声遥测,提出纵波作为信息传输载体,应用有限单元法求解波动方程,研究钻杆等周期管结构信道的行波传输规律。由时域瞬态响应特性,探讨了通阻带交替、通带非平滑伴有谐振尖峰的梳状滤波器结构及产生机理。分析了端面、管箍截面积、杆长等边界对通阻带分布的影响,以及声换能器在钻杆信道的位置设计和泥浆介质的阻尼影响。力锤脉冲激励的实验结果表明:周期管结构信道存在多重回波、振铃衰落、通阻带交替和偏移等复杂特性,但利用扫频确定最佳载波频率或宽带通讯能够改善传输性能。 展开更多
关键词 油气井测试 声遥测 周期管结构 有限单元法 不连续边界
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基于近场声全息的车内噪声贡献量 被引量：4
19
作者 邓江华 刘献栋 单颖春 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期666-671,共6页
在声场的声源信息未知的情况下,基于近场声全息技术提出了一种对汽车车内声场进行声源识别、声场预测及声学贡献分析的方法。因为汽车车内噪声等不满足自由声场的情况,分析了存在反射情况的声场预测方法。最后,通过算例对反射声场中声... 在声场的声源信息未知的情况下,基于近场声全息技术提出了一种对汽车车内声场进行声源识别、声场预测及声学贡献分析的方法。因为汽车车内噪声等不满足自由声场的情况,分析了存在反射情况的声场预测方法。最后,通过算例对反射声场中声源识别、声场重建及声学贡献进行了研究,取得了满意的结果。研究表明,将近场声全息技术用于声贡献量分析相对于传统方法有明显优势。 展开更多
关键词 车辆工程 声学 近场声全息 声源识别 声场预测 声贡献量分析
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声场简正波分解算法及其适应性 被引量：10
20
作者 陈耀明 高天赋 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期124-132,共9页
采用海洋声学数据库（ＯＡＬＩＢ）提供的多种模拟测试数据和新西兰Ｈｕｄｓｏｎ海峡实验数据，全面地考察了声场简正波分解迭代算法的能力，包括抗白色噪声和有色噪声的能力、环境参数失配时的宽容度以及能否检测和跟踪实际声源目标。... 采用海洋声学数据库（ＯＡＬＩＢ）提供的多种模拟测试数据和新西兰Ｈｕｄｓｏｎ海峡实验数据，全面地考察了声场简正波分解迭代算法的能力，包括抗白色噪声和有色噪声的能力、环境参数失配时的宽容度以及能否检测和跟踪实际声源目标。同时，针对该算法的特点，在低信噪比条件下，讨论不同阵型的短垂直阵和稀阵元垂直阵的定位性能。值得庆幸的是，算法顺利地经受了考验。 展开更多
关键词 声场简正波分解算法 声源定位 匹配场 海洋声学 适应性
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