息肉与麻痹喉声源分类中非线性动力学发声系统模型研究

提出一种非线性动力学建模仿真发声系统,分类息肉和麻痹喉声源的方法,为声带疾病分类时参数选择提供了依据。首先介绍息肉和麻痹声带力学模型,耦合声门气流产生喉声源,求取喉声源频率(基频)、基频微扰;提出用庞加莱截面,分岔图对模型振动进行非线性分析;改变声带病理参数及声门下压,分析频率参数和混沌参数李雅普诺夫指数的变化。仿真实验结果表明,声带麻痹减小了发声基频,且只在一定压力范围内出现混沌振荡;息肉声带的混沌则分布在整个压力范围内。根据最大李雅普诺夫指数随声门下压变化的差异性分布,有助于识别并分类声带息肉和声带麻痹。      

用弦的振动分析电贝司发声原理

本文通过弦的振动对电贝司的发声原理做了分析，内容涉及到间高、泛音、音色等方面，特别是为不同的弹奏技法产生的不同音色找到了一些解释。     

息肉与麻痹喉声源分类中非线性动力学发声系统模型研究

提出一种非线性动力学建模仿真发声系统,分类息肉和麻痹喉声源的方法,为声带疾病分类时参数选择提供了依据。首先介绍息肉和麻痹声带力学模型,耦合声门气流产生喉声源,求取喉声源频率(基频)、基频微扰;提出用庞加莱截面,分岔图对模型振动进行非线性分析;改变声带病理参数及声门下压,分析频率参数和混沌参数李雅普诺夫指数的变化。仿真实验结果表明,声带麻痹减小了发声基频,且只在一定压力范围内出现混沌振荡;息肉声带的混沌则分布在整个压力范围内。根据最大李雅普诺夫指数随声门下压变化的差异性分布,有助于识别并分类声带息肉和声带麻痹。     

音乐与物理的关系

当你在音乐厅欣赏那令人陶醉音乐时,不知是否想过,这美妙的音乐是怎么产生的？你是否知道它跟物理之间有着非常密切的关系呢？ 一、音乐中的物理 从物理学的角度看,音乐的实质是一种声波,是振动的传播,也是声波的不同组合．因此,物理学就是音乐的自然科学基础,音乐中包含着许多的物理内容． 音乐的产生需要音乐声源及介质,常见的音乐声源有：弦振动、簧振动、膜板振动、人的声带振动等．传播音乐的介质可以是气体（如空气）、液体（如水）、固体（如琴柱）． 音乐在传播时涉及声音的反射、折射、吸收、隔声等．在音乐厅、剧院的设计…     

关于乐器的声谱

有些普通物理学课本和现行高中物理学课本在声学部分都谈到乐器的声谱,但沒有作进一步的说明。例如,福里斯、季莫列娃合著的“普通物理学”,对弦的振动谱和乐器的声谱同时作了介绍,对二者的区别和联系,并未作交代。这样,有些同志便将弦的振动谱和乐器的声谱当成一回事;又认为弦振动的泛音振幅一定随频率的增大而减小,高阶泛音的振幅一定     

非对称黏性空气动力学声带模型及其病理喉声源分类

二质量块模型(SH模型)在模拟病理发声时未考虑弹性力对发声系统的影响,也未考虑黏性气流在声门闭合阶段的作用,本文提出一种非对称黏性空气动力学声带模型(ISAC模型)。对非对称振动时的附加弹性系数和弹性形变进行分析,修正质量块所受的碰撞力,随位移量变化调节原始模型中的劲度系数,模拟环甲肌和甲杓肌的张力作用;通过声门倾角变化得到声门处的气流分布,以实现声带壁上的非对称气流压力作用。该模型应用于发声病理诊断,模型仿真和病理喉声源分类识别的实验结果显示,各声门特征参数相对误差不超过1.5%,ISAC模型的加权平均误差低于SH模型,二分类识别率和细分准确率均高于SH模型。      

声带上表面振动黏膜波波速的激光测振估计方法

发声过程中声带组织振动的黏膜波测量对于声带组织力学特性和病理机制研究具有重要意义。本研究利用多普勒激光测振(Laser Doppler Vibrometer,LDV)和电声门图时间同步方法,对声带上表面的振动过程进行了重建,并基于该结果估计了黏膜波传播速度。通过离体犬喉发声实验,激光测振方法能够得到与高速光学方法相一致的黏膜波速度估计,并且能够重建不同时刻的声带上表面形态,证明了该方法应用于声带上表面振动特性研究的可行性和有效性。然而,由于单点测振的局限和时间同步的要求,稳态发声是保证该方法测量准确性的重要条件。      

弦振动方程的一种推导方法

一些有关声学基础和数学物理方法的著作,[1][2][3]在讨论弦横振动方程时,总是从考虑张力的角度出发。这种讨论方法固然简单,但对弦振动的物理实质却没能清晰地揭示出来,而且张力究竟是怎样一个力,叙述得不够准确。本文根据弹性力学理论,用另一种方法导出弦的横振动方程,旨在阐明这一现象的物理实质。 一、弦做微小横振动的物理过程 一根绷紧的长弦,当其受到突然作用而后立即撤消的外力作用时,就要发生振动。当只考虑弦元的横向位移(垂直于弦长方向的位移)而不考虑其纵向位移(平行于弦长方向的位移)时,或说弦的横向位移和弦长之比很小时,称之…     

弦振动实验的改进

弦振动实验是一个传统实验,一般由电振音叉带动有一定张力的细线作振动,它对于研究驻波、弦的基频与谐频等规律是很有意义的,但此实验存在一定的问题: 1.弦线在音叉带动下振动,固定在音叉上的端点实际上不是书点; 2.弦的振动频率不能改变,不利于研究不同频率下的振动; 3.张力改变时,线密度将变化; 4.弦线绕过滑轮加负载,滑轮阻力给实验引入误差. 我们去掉电振音叉和滑轮,改用金属弦,用磁场对通电导体的作用力去强迫弦线振动,可以较好的解决上述问题,还可以讨论振动的品质因数,实验误差也较小. 实验装置:图1为装置的示意图,将低频电流加在铜…     

弦振动与方波的傅里叶分析

弦振动与方波的傅里叶分析杨述武，陆国庆，刘云朋，郑连琴（东北师大物理系长春１３００２４）非线性信号的傅里叶分析，在理论上和实验上都是重要的．在学生实验中一般是在电学实验中设置傅里叶分析实验（１），也曾有过利用摆的振动进行此分析的设计（２）．我们在讨论...     

调制气流声源的原理

利用气流调制以产生声音是一个比较有效的方法。人的发声器官、旋笛、电动气流扬声器以及一般哨子等都是根据这个原理。气流声源的特点是效率高,功率可以很大,有实用价值。关于气流声源的发声原理,过去已有一些讨论,但有的是过分简化,有的比较细致,但又过于繁复,不便计算。本文从气体动力学的基本原理出发,求得气流声源的气流-压力特性,并用图解法求得在给定气室压力和气流喷口面积比的条件下声辐射特性的方法,考虑到气流声源的气流特性和辐射关系都是非线性的,但是辐射声功率主要由基频决定,从而用近似理论求得了声功率、气流产额和气流效率的简单表达式,和严格理论的结果相比,误差不到1分贝。文中把结果画成图表以便计算,并讨论了最佳设计的问题。     

黑蚱蝉(Cryptotymrana atrata Fabricius)发声装置的结构和功能

黑蚱蝉的发声器官是一种小型化的多重组合式发声装置。其鸣声由重复频率约180Hz的调幅脉冲列组成,可见带宽200—12500Hz,主峰频率5kHz。鼓膜的振动发声是由两侧鼓膜肌交替收缩驱动的。鼓室的功能是改善波形、调谐特性和扩声。腹室的功能是进一步改善音色和扩声。腹腔的主要功能是提高输出功率。褶膜对改善音色和调谐特性有明显的作用。腹瓣和镜膜仅对音量调节有一定的影响。 这些结果可为声学装置的研究提供一种生物原型。     

弦横振动方程推导中常用近似的教学改进

数学物理方法课程中弦横振动方程的常见推导方法都是在"横振动假定"基础上进行,为得到振动方程的形式,往往需要引入较为复杂的三角函数近似和弦中张力不变等近似处理.本文通过分析发现,若充分利用由"横振动假定"得到的弦中张力纵向分量处处平衡的结论,不对这一结论做近似处理,反而能够更简单地完成推导.进一步分析比较了两种推导方法的合理性,发现两种推导方法,甚至"横振动假定",都只在小幅横振动条件下成立.     

关于普通物理学中振动和波的教学的几个问题

振动和波、在普通物理学中是教师难于讲解和学生难于接受的課題。虽然在高中物理学中对它已經定性地涉及过,但是在一般情况下,多数学生对振动和波这一部分基础知識还是存在問題的。例如,对振动图綫和波的图綫的区別、位相的决定,学生常搞不清楚。又如图1(a)所示的前进波,过1/4周期后,波的形状,学生     

音乐声学导论

匈牙利塔诺基教授所著“音乐声学导论”已由匈牙利文译成德文,并在匈牙利科学院出版社出版。作者是世界闻名的声学家,在音乐声学、语言通信和物理声学方面著述甚丰,他写这本书是很合适的,因为音乐声学的基础是物理学,心理学和音乐。书分三篇。上篇是物理学,各章分别阐述声源和声场、频率分析、声的产生和声的传播。中篇是听觉,各章分别阐述听觉性质、响度、音调、音色和音乐听觉。下篇为音乐,各章分别阐述音乐的起源、简单乐器、弦乐     

金属烧结丝网在内场消声中的应用

利用试验手段研究暂冲式风洞稳定段内安装不同规格烧结金属丝网对风洞上游控制阀后气流噪声和湍流度抑制作用。试验结果表明:多层金属烧结丝网可在全频段内大幅度降低上游气流的噪声,最大可达21 dB;消声量与金属烧结丝网无量纲的压力损失系数成正比,压力降与金属烧结丝网层数呈现出非线性叠加的结果。另外发现烧结金属烧结丝网对气流速度脉动亦具有突出的抑制效果。例如,试验段马赫数Ma=1:5时,120目26层+160目26层组合烧结金属丝网出口气流速压脉动幅值减小为入口来流的18%,湍流度由11.7%降至3%。因此金属烧结丝网适合于暂冲式风洞的内场降噪。     

经典力学中的稳定性问题

非线性现象的研究,近年来在物理学的发展中占有越来越重要的地位,它包括了物理学的几乎所有分支,从力学、电学、光学到等离子体物理、固体物理以及基本粒子理论等等.由于在非平衡相交、孤立子及湍流理论等方面解决了历史上所遗留的许多重大问题和预言了很多新的现象,显示了这种研究在理论和实践上的巨大价值,人们的兴趣更加高涨.因此,在理科的基础课程中适当增加有关非线性现象的基本知识是很有必要的. 非线性现象的描述工具是非线性方程.由于非线性微分方程严格求解很困难,从定性方面来研究它的解的一般形态就成了有效手段之一,稳定性分析…     

含有侧孔阵列圆柱管的发声频谱

利用末端导纳匹配方法和格林函数方法,对含有侧孔的律管进行了声学谱分析,得到了均匀侧孔长管在两个音阶上的共振频谱。发现了随有效管长的均匀递减,其发声频率的递增是不均匀的。主要共振效应发生在离吹孔最近的侧孔处,随着共振频率的升高,气流更加集中地在第一侧孔辐射能量,次共振几乎可以忽略。附管上的侧孔对共振频率影响甚微,但是对音色、音强以及各侧孔的透射率都有一定的影响。该理论给出的共振频率与数值模拟结果符合地很好,第一音阶和第二音阶的平均偏差分别为5.03%和2.23%。由此认为末端导纳匹配方法适用于各类含有侧孔的管状发声物声学特性的研究。      

傅里叶变换基本性质的物理诠释

数学物理方法是物理学专业基础课,其中的积分变换部分也是工程技术专业的基本教学内容.在该课程中,傅里叶变换往往是积分变换法教学的首要内容,而傅里叶变换的基本性质则是该部分的重点,也是其产生广泛应用的关键原因.本文从振动的合成与分解、物理学量纲分析等角度对傅里叶变换的线性定理、延迟定理、位移定理、标度变换定理、微分定理及卷积定理共6条基本性质进行了物理学诠释.对学生深刻理解和灵活运用傅里叶变换法解决物理问题、进行信号频谱分析大有裨益;对学生学习后续的量子力学、信号与系统等课程亦有帮助.     

鸣鸣蝉(Oncotympana maculaticollis Motsch)变音调鸣声产生的原初机制

本文在鸣鸣蝉变音调鸣声基本特性的研究基础上,进一步分析了其发声的原初机制。鸣鸣蝉的每个单次叫声由前奏、含有若干个变音节“Weiying”的高潮声和尾声组成。每个变音节由以基本音(BS)为主的“Wei”和陪音(UP_2)为主的“Ying”合成,陪音(UP_1)为低强度伴音,BS、UP_1和UP_2由发声肌不同特性的颤动分别激励发声膜的长肋LR_2、LR_3和LR_1振动所产生。LR_1和LR_2,3可分别类比为两端张紧的弦和两端铰链中央加载的梁.类比模型发声振动的声学特性,不仅与LR_1,2,3的结构特性相适应,而且与鸣声的声学特性基本相一致.