采用球面波叠加法还原自由声场的方法

为解决非自由声场中近场声全息重建时,干扰声在目标声源表面产生的散射影响,提出一种基于球面波叠加法的自由场还原技术。该技术首先采用基于球面波叠加法的声场分离技术获得向内和向外传播的声场,然后以目标声源的表面导纳作为边界条件,实现目标声源辐射声和散射声的分离,从而获得等效于自由声场的测量条件。该技术为准确实现非自由声场中的噪声源识别创造了条件。文中首先详细描述了该技术的基本原理,并提出一种最优球面波展开项数选取方法,最后通过数值仿真说明了该技术的有效性。结果表明:在频率较低时,散射声影响较小,采用声场分离技术和自由场还原技术效果相当;但随着频率升高,散射声影响逐步增强,必须采用自由场还原技术才能准确获得目标声源辐射声。      

我国职业噪声危害控制将进入规范轨道

《工业企业职工听力保护规范》已于1999年12月由卫生部发布(卫法监1999第620号)。此《规范》的发布执行将使我国的职业噪声危害控制进入规范轨道,并将对我国职工的听力保护工作产生深远的影响。 《工业企业职工听力保护规范》的主要内容概括如下： 1．本规定适用于各工业企业作业场所职工的听力保护,凡有职工每日8小时暴露于等效声级LAeq.885dB的企业,都应执行本规定。企业应根据本规定的要求,结合自身实际情况制订本单位职工听力保护计划,井指定接收过专门培训的人员负责组织和实施。 2．听力保护包括噪声监测、听力测试与评定、工程控制措施、护耳器的要求及使用、职工培训以及记录保存等方面内容。 3．通过监测,企业应确定本企业内暴露于LAeq.8 ≥85dB的职工人群。监测结果应以书面形式通知有关职工。 4．对暴露于LAeq.8≥85dB的职工,应进行基础听力测定和定期跟踪听力测定。通过对比,评定职工是否发生高频标准听力阈偏移(HSTS)。H31S定义为任一耳在300O、40O0和6000Hz上的平均听力改变达到或大于10 dB。对出现了HSTS的职工,应采取相应措施,以防止听力进一步下降。 5．对职工暴露于LAeq.8≥90dB的作业场所,应优先考虑采取工程措施来降低作业场所的噪声。应注意噪声控制设备的经常性维修保养。 6．职工暴露于LAeq.8≥85dB的,应当配备具有足够声衰减值、佩戴舒适的护耳器,并定期进行听力保护培训、检查护耳器使用和维护情况,确保听力保护效果。企业应对暴露于LAeq.8≥85dB的职工,定期进行听力保护培训。 7．企业对噪声暴露监测的记录和听力测试记录,应予保存。 本《规范》有如下几方面的特点： 1．本《规范》明确提出听力保护的启动级是85 dB(8小时等效声级) ;在《规定》中又明确提出对职工暴露于等效声级大于或等于90dB的生产场合,应优先考虑采用工程措施来解决职业噪声危害问题。这种提法,我们认为是切合我国的实际情况。 2．本《规范》在鼓励优先考虑采用工程措施解决职业噪声危害的同时,强调护耳器的作用。 3．在有关工程措施的条款中,强调采取优先考虑选用低噪声设备,设置隔声操作间以及室内的吸声降噪等措施来降低生产场所的噪声级。这些措施在许多场合下比较容易做到,而且效果明显。 4．本《规范》强调了听力保护实际效果应通过定期的听力评定来检验。同时,根据中国人耳的听觉特点,提出了高频标准听阈偏移HSTS的概念和估算方法。 5．根据护耳器现场使用的实际声衰减值与实验室测出的值有差别这一实际情况,提出了在使用实验室或厂家标称的护耳器声衰减值数据时,应乘以适当的系数。 从以上的介绍可看出,本《规范》在着眼处理职业噪声危害方面具有较强的针对性,所采取的措施综合全面,可操作性强,规范,可与国际接轨。 此《规范》的颁布执行,将使我国职工的职业听力损失得到有效控制。这不仅保护了职工的听力和健康,改善了职工的生活质量,同时也节省了企业在这方面的工伤保险费用的支出。职工们在有保护的环境下工作,身心愉快,也必将导致劳动生产率的提高。与此同时,在执行此《规范》的过程中,必将带动相关产业：噪声监测仪器、听力测定设备、噪声控制设备以及护耳器等产业,以及有关的技术服务行业的高速发展。这些将产生不可估量的社会效益和经济效益。 (劳动部劳动保护科学研究所 吴卫彬)     

Ku波段微波单片集成电路6位数字衰减器设计

基于GaAs 0.25 μm增强/耗尽型（E/D）赝配高电子迁移率晶体管（pHEMT）工艺,研制了一款Ku波段6位数字衰减器微波单片集成电路（MMIC）。该6位数字衰减器由6个基本衰减位级联组成,可实现最大衰减量为31.5 dB、步进为0.5 dB的衰减量控制。采用简化的T型衰减结构,实现了0.5 dB和1 dB的衰减位。16 dB衰减位采用开关型衰减拓扑,在提高衰减平坦度的同时,有效降低其附加相移。测试结果表明,在12～18 GHz的频率内,数字衰减器衰减64态均方根误差（RMS）小于0.25 dB,附加相移为?0.5°～＋9.5°,插入损耗小于4.9 dB,输入输出驻波比均小于1.5∶1。芯片尺寸为3.00 mm×0.75 mm。该芯片电路具有宽频带、高衰减精度、小尺寸的特点,主要用于微波相控阵收发组件、无线通讯等领域。     

周期多孔板的面内振动衰减域及其优化

针对Bragg散射型周期多孔板难以实现较低起始频率并维持较宽衰减域的问题,优化设计了一种含菱形孔的周期多孔板。采用有限元法结合周期边界条件,并运用COMSOL对周期多孔板的面内弹性波频散关系进行计算,通过ANSYS模拟有限尺寸周期多孔板的频率响应,将周期多孔板悬吊进行了正弦波激励的振动试验。研究结果表明,含菱形孔的周期多孔板相比于含圆形和六边形孔的周期多孔板具有更宽的衰减域;材料属性对衰减域影响较大,丁晴橡胶和硅橡胶易于获得低频衰减域;孔隙率的增大有利于获得低频宽带的衰减域;增大菱形孔水平夹角能获得较宽的衰减域。对衰减域的形成机理分析发现,含菱形孔的周期多孔板同时具有Bragg散射型和局域共振型声子晶体的特性,表明两种衰减域机理具有内在的联系。优化设计的周期多孔板存在一条5281.76 Hz至8824.30 Hz的完全衰减域,经过至少2个周期,振动即得到较明显衰减。数值和试验得到的衰减区具有较高的一致性。该研究为减振降噪板的开发提供了新的思路,且由于制作过程便捷,在改善建筑声环境中具有潜在的应用前景。      

瓦状阻尼橡胶块对高铁车轮减振降噪的影响分析

依据声学测试标准,为了评价某型高铁车轮在安装不同形式橡胶块装置后的减振降噪效果,在半消声室内基于B&K振动噪声测试分析系统,对裸轮和橡胶块车轮开展振动声辐射室内测试实验,并基于有限元方法对车轮模态进行了仿真分析。测试结果可知:相比裸轮,WA、WB车轮模态阻尼比显著增加,车轮的减振效果明显,其中WA车轮的减振效果略优于WB车轮。径向激励下,WA车轮声功率级降低了8 dB(A),WB车轮声功率级降低了5.5 dB(A);轴向激励下,WA车轮声功率级降低了8.2 dB(A),WB车轮声功率级降低了6.2 dB(A)。分析可知橡胶块装置能有效抑制车轮的滚动噪声和曲线啸叫,对车轮的减振降噪有积极作用。     

衰减匹配的超声Barker码激励方法

为增加超声穿透高声衰减介质的能力,提出了一种衰减匹配的超声Barker码激励方法。基于换能器高斯响应与材料非频散线性衰减的假设,得到了Barker码激励的信号模型,求解旁瓣抑制滤波后脉冲压缩的信噪比表达式可知,该方法仅需要根据材料衰减特性与轴向分辨率的要求,分别调整Barker码的中心频率与时长,便可以获得更高的信噪比。取衰减系数为1.4 Np/(MHz·cm)、厚度为5 cm的橡胶为试样进行验证。当与方波激励方法的轴向分辨率相近时,衰减匹配的Barker码激励方法比传统Barker码激励方法的信噪比增益提高接近5 dB;当牺牲一定轴向分辨率时,信噪比增益提高接近11 dB。结果表明,衰减匹配的Barker码激励方法可以降低依频率衰减对脉冲压缩的影响,有效提高衰减回波的信噪比。      

单源宽带管道有源消声器

本文提出一种宽带管道有源消声器,它的结构很简单,是由单源系统组成,总长只有60cm,从20Hz—1000Hz的频段内能获得10dB—20dB的声衰减.     

超声背散射骨质评价中的频散衰减测量与补偿

超声背散射法已逐渐应用于骨质的评价与诊断.相比于人体软组织,致密多孔的骨组织中超声衰减大,导致接收到的超声信号微弱,频散失真严重.骨组织的超声频散衰减通常由超声透射法测量.然而,透射法测量的超声衰减为传播路径上组织介质衰减的平均值,无法区分软组织、皮质骨及松质骨的衰减效应,无法测量感兴趣区域内松质骨组织的超声衰减.本文旨在研究松质骨超声频散衰减的背散射测量方法,分析补偿超声背散射信号频散失真的可行性.离体测量16块松质骨样本的超声背散射与透射信号(中心频率1 MHz).采用四种背散射方法 (谱移法、谱差法、谱对数差法和混合法)测量松质骨超声频散衰减系数,与超声透射法测量的频散衰减标准值进行对比.结果表明,骨样本超声频散衰减范围为2.3—6.2 dB/mm/MHz,透射法测量的超声频散衰减(均值±方差)为(4.14±1.14) dB/mm/MHz;谱移法、谱差法、谱对数差法和混合法测量的频散衰减(均值±方差)分别为(3.88±1.15) dB/mm/MHz,(4.00±0.98) dB/mm/MHz,(3.77±0.84)dB/mm/MHz,(4.05±0.85) dB/mm/MHz.背散射法测量的频散衰减系数与标准值有较高的相关性(R=0.78—0.92, p 0.01),其中,谱差法(R=0.91, p 0.01)和混合法(R=0.92, p 0.01)测量结果更准确(相对误差小于20%).以上结果说明背散射法测量松质骨超声频散衰减具有可行性,基于傅里叶变换-逆变换原理可以补偿背散射信号频散衰减失真,显著提高信号强度,有利于后续超声背散射骨质评价及成像研究.     

二阶声低通滤波光纤水听器的声压灵敏度频响特性

信号混叠是基于光纤水听器的现代声纳系统走向应用必须解决的一个关键问题.初步的实验结果已经表明,声低通滤波光纤水听器是解决信号混叠问题的一种简单且行之有效的方案.基于电一声类比理论,建立了声低屯瞬ü庀怂鞯牡推导胁瘟磕Ｐ?利用电路分析的方法对其频响特性进行了研究.结果表明,这种光纤水听器系统与典型的二阶低通滤波电路具有相似的频响特性.为了验证理论分析的正确性,设计制作了一个简单的声低通滤波光纤水听器,并在驻波罐中对其声压灵敏度频响特性进行了测试,实验结果与数值计算的结果基本吻合.该光纤水听器低频响应非常平坦,声压灵敏度约为-141 dB,测量共振频率为985 Hz,与理论值1270 Hz基本一致.共振频率处的声压灵敏度为-126.8 dB,衰减速率约为20 dB/倍频程,3000 Hz以后的灵敏度衰减幅度大于20 dB.     

高频语抗噪声通讯系统的语言可懂度实验研究

通过对高频语抗噪声通讯系统的研究，并经实验证明该系统的高频语通讯具有很强的抗环境噪声功能，较好地解决了噪声环境中的传递语音，高频语生成的数学表达。高频语通讯装置的研究设计；采用该装置在实验室内分别用语音声级85、90，95dB(A)在高于该声级的噪声环境下作或懂度实验研究；高频语声级90dB（A)在舰船主机舱室105dB(A)环境下载与不载耳塞的可懂度试验，该系统的形成，在语音，环境噪声比为－10至－15dB时语言可懂度可达90％以上，从理论上升到研制装置成功，突破了传统的语言传递遵循部位机理的信噪比必须为＋5dB的论点。