笙的簧片物理参数与音色相关性的初步研究

为了改善笙的声音品质,本文研究了笙的簧片物理尺度与笙的音色之间的相关性。在提出笙的物理模型并验证其有效性的基础上,固定音高,改变簧舌的厚度、长度以及缝隙宽度,合成一组笙的声样本。通过对偶比较法以及多维尺度法分析笙的音色空间,根据簧舌参数及音色特征量解释该音色空间的物理意义,并从发声原理比较簧舌参数对音色的作用。结果表明,音高一定时,簧舌宽度对音色的作用可忽略,厚度(及长度)和缝隙宽度对音色的作用相似,但影响方式不同。改变簧舌物理参数所形成的二维音色空间与声音的对数起振时间、频谱丰富性以及频谱不规则度有关。起振特征与频谱丰富性特征存在共变关系,通过改变这两个特征,能够改变音色的明亮度和柔软度。     

汉语标准频谱

言语平均频谱是言语信号的主要物理特性之一.它对于计算言语可懂度和设计言语传递系统是必不可少的参数.本文讨论根据测量数据通过近似、修匀以后计算得出汉语标准频谱.言语标准频谱与实际测得的言语平均频谱相差不大,但其形状简单,便于应用,甚至可用简单的解析式来代表,从而大大便利于各种工程设计.总观汉语平均频谱,可以看出,男声在250赫和500赫、女声在300赫和600赫左右有两个谱级最大的区域.在这两个区域之间,有一略为下降的小谷.这两个峰与基频和第一共振峰有关(有些音的第一共振峰与基频相距甚近).男声在500赫以上、女声在800赫以上开始下跌,平均斜率为12分贝/倍频程.但由于第二、第三共振峰的影响,使得曲线在1600到3000赫之间又略有起伏.     

观测包膜微泡在超声场中的动力学行为

运用长距离显微成像系统与锁相积分拍摄技术相结合的方法, 拍到了单个造影剂微泡在两种不同频率和不同声压下的周期性振动图像. 根据这些图像得到了微泡直径的实验数据, 并分别用Hoff模型和Rayleigh-Plesset模型对数据进行拟合, 并对数据进行了频谱分析. 结果表明:Hoff模型对实验数据的拟合结果优于Rayleigh-Plesset模型的拟合结果; 二次谐波的相对强度随着声压幅度的升高而增大. 关键词： 包膜微泡 锁相积分拍摄方法 频谱     

三能级钾原子气体三维傅里叶变换频谱的解析解

利用投影切片定理、傅里叶位移定理和误差函数给出三能级钾原子气体三维傅里叶变换频谱在T=0界面的解析解.固定均匀线宽,非均匀展宽和对角线相关系数可以定量地识别,通过在适当方向上拟合三维傅里叶变换频谱谱峰的切片来确定.结果表明,非均匀展宽增大,频谱图沿着对角线方向延伸,对角线相关系数增大,频谱图逐渐变圆,振幅也逐渐变小.     

不同环境下射流辐射噪声特性研究

水下排气噪声形成机理不同于空气排气噪声的产生机理,为了确定水下排气辐射噪声频谱特性及噪声源,进行了水下和空气气体喷射噪声试验研究。分析比较试验结果发现,气泡从管口脱落以及在流场力的作用下气泡体积振动产生的噪声是影响1~4 kHz频段声压的主要噪声源;当水下排气产生的两相流态由气泡流态过渡到射流流态后,气泡辐射噪声峰值与排气速率之间的线性关系消失,1~5 kHz频段内声压值变化较小,而在5 kHz以上的频段声压增幅较其它流量下却明显增大;水下排气由于气流剪切周围水体所引起的湍流噪声要明显低于空气排气产生的湍流噪声。     

琵琶的声学特性

本文给出中国民族弦乐器琵琶的基本声学特性。分析了琴面板、琴马的振动模式和琴体振动声辐射的频率特性。从用琵琶弹七声音阶音得到的声频谱得出的频谱包络来分析琵琶声频谱的规律，基本上是每千赫频段内有个主要的包络峰。文中还给出演奏琵琶的指法弹和挑，实音和虚音的特点。     

宽带参量阵的研究(2)原波信号包迹的影响

本文提出两种接近实际的原波信号包迹,进一步研究了其脉冲自解调现象中的宽带参量信号的波形及频谱特征。结果表明,第一类包迹信号的参量声频谱的主要成分偏向高频域。而对第二类包迹信号来说,除了有第一类包迹信号的参量声压频谱成分以外,还包含低频成分。如果原波信号是脉冲列,则参量声压频谱随脉冲占空比作周期性变化。     

强超声在空化液体中的反常衰减

采用自动控制系统,逐点测量了长方形水槽内液体中不同位置的声压。研究发现,随着驱动声压的增大,近场声压持续增大,但衰减速度也加快,而远场声压会经历一个先上升后下降的反常过程。通过对容器中不同位置声压进行频谱分析,得到声波不同频率分量随传播距离的变化规律。结合频谱的分析表明,上述反常过程的原因是高驱动声压下气泡的非线性振动将更多声能量转移至衰减较快的高次谐波,从而导致远场的声压反而低于较低驱动时对应的声压。      

一次人工爆破在远距离产生次声波的测量

本文叙述一次使用万吨炸药的大爆破在远距离产生次声波的测试方法和结果。文中给出了距离爆炸点近三百公里处接收到次声信号的波列图、平均声压、群速度和信号主要部份的平均频谱。     

频域分辨率和时域包络周期性对音乐音高分辨的影响

系统地分析与探讨频域分辨率及时域包络周期性对不同音色及频率覆盖范围的音乐音高分辨的影响。选择钢琴、小提琴、小号及单簧管四种乐器的乐音和特定的复合音作为测试音源。利用噪声调制的声码器模型调控音乐信号的频域分辨率和时域包络周期性。十位正常听力者参与了该项音高分辨测试。实验结果表明,随着频域分辨率的提高,受试者对音高分辨的准确率呈上升趋势,16个频带已可获得较好的音高分辨效果;当时域包络周期性信息增加时,未见其对音高分辨产生一致性积极影响。      

准动态元音分析方法

文中提出一种用基频扫描和频谱重叠——准动态的方法,来较精确地测量元音共振峰和频谱包络.这一方法的优点在于:l)测量方法简单,并且直接获得结果,不需引入某些假定或近似条件来进行计算;2)可得到较多的简正方式,特别是,对一些高元音,用传统的方法不易直接测得第一共振峰;3)这一方法还特别适应并发挥了汉语作为有声调语言的特点. 在运用本文所述方法进行分析的过程中,还指出了,对于汉语声调和共振峰不仅在发音过程中而且在感知过程中也是相互独立的.文中还给出了普通话十个单元音的第一、第二共振峰的数据.     

双层石墨烯薄膜体系中的四波混频特性

理论研究了双层石墨烯薄膜体系中的四波混频特性.计算结果表明:通过调控声子-激子耦合强度、泵浦强度、激子-泵浦场失谐量的大小,四波混频谱可以在两峰、三峰、四峰、五峰、六峰结构之间切换.在弱激子-声子耦合情况下(即声子-激子耦合强度g <激子退相速率Γ₂),四波混频谱中左/右峰的最大强度随泵浦强度的增大先增大后减弱.在中间耦合(g=Γ₂)和强耦合情况下(g>Γ₂),体系中的四波混频谱展现了呈对称性的两峰结构,两峰的间距等于2g.当g从1.0 THz增至4.0 THz时,两峰的峰值都减小到原来的0.4%.本研究不仅可以用来测量双层石墨烯体系中的声子-激子耦合强度,而且有利于进一步探究双层石墨烯内部更深层的物理机理.     

声场作用下两空化泡相互作用的研究

建立了声场作用下两空化泡泡壁的运动方程,得出了双空化泡的共振频率,振动半径及空化噪声声压．由频率方程,振动半径和声压方程可以看出两气泡的运动情况与单气泡的运动情况有着明显的不同．共振频率,共振振幅及声压与两气泡之间的间距有关．在一定的简化条件下,运用MATLAB语言对共振频率,共振振幅及空化噪声声压进行了数值求解,发现共振频率和共振振幅随空泡间距的增大而增大,空化噪声声压随距离增大先增大后减小． 关键词： 超声 空化 频率 声压     

水下气体喷射噪声特性研究

水下气体喷射形成了复杂气液流场,同时伴有频带宽、声压大的排气噪声产生。为研究水下排气流动状态与声压频谱之间的关系,建立水下排气噪声测试系统对水下排气形成的两相流场和排气噪声频谱进行了试验研究。结果表明随着排气速度的逐渐增大,排气形成的两相流场由气泡流态过渡为射流流态。伴随着流态的转换,气液边界面附近不稳定,形成大量体积较小气泡,这些小气泡在排气形成的湍流场激振作用下产生共振,从而辐射噪声;另一方面,这些气泡体积小,表面张力大,当多个气泡相互作用以及气泡形态发生变化时将释放出更高的能量,这些能量会辐射形成噪声;喷射流场的流态对水下排气噪声中频段声压峰值有较大的影响。当射流场由气泡流态过渡为射流流态后,2 kHz处对应的声压峰值呈非线性增大。     

汉语耳语标准频谱的测量与计算

提出了与GB7348-87《耳语标准频谱》不同的汉语耳语功率谱密度级随频率的变化关系。在消声室中测量以提高测量信噪比,使用实时分析仪测量单个人耳语发音的长期声压频谱,并且对每个人的长期声压频谱做自归一化,通过数学方法将多个样本"混录",计算出汉语耳语的功率谱密度级。汉语耳语标准频谱的测量和计算结果可为一切产生、传输、接收和处理汉语耳语信号的系统及电声器件的设计提供依据。      

高氧气浓度甲烷不稳定燃烧实验研究

采用无回火的急速混合管状燃烧技术,以二氧化碳和氧气的混合气体为氧化剂,基于CH~*自发光高速摄影图像及同步声压曲线,分析氧气浓度β=0.67的甲烷富氧燃烧特性。研究发现当量比0.6~1.0之间的火焰结构呈周期性变化,其频率与燃烧室内声压振荡频率一致,均为高频振荡。分析结果表明,燃烧器内的富氧燃烧振荡模式属于轴向声学共振。混合气体当量比由0.6增至1.0,热释率提高,热释率脉动与声压耦合增强,低频声压幅值减小,高频声压幅值增大,低频振动能量向高频振动能量转变,频谱特性由具有两个特征频率的周期性振荡转变为只有一个高频的周期振荡燃烧。     

短翅鸣螽的鸣声特征分析与听觉研究

本文利用声分析方法研究了短翅鸣螽Gampsocleis gratiosa鸣声的结构、频谱与时域特征。短翅鸣螽主要靠复翅闭合运动时左翅腹面上的音锉与右翅内缘(刮器)相摩擦而发声。音锉脉冲声列是短翅鸣螽鸣声的基本组分,它由一个开翅脉冲和6—7个闭翅脉冲组成。鸣声的频谱较宽,声能主要分布在3—35kHz范围内;主、次能峰分别位于7.5kHz与4.0kHz附近,在10cm远处鸣声强度L_p约为105dB。鸣声的时域特征与环境温度有关。鸣声的三维数字功率谱图分析揭示了频谱能峰的瞬时变化特征。鸣螽有较高的听觉灵敏度,在与其鸣声主能峰区相应的频率范围内(7—18kHz),反应阈值均在30dBL_p以下。螽斯的听觉神经元能对其鸣声的时域特征进行编码。     

采用扩展型双线性变换法将耳语音转换为正常语音的研究

提出了一种采用扩展型双线性变换将耳语音转换为正常语音的方法。根据耳语音在不同频段的共振峰偏移程度不同,将耳语音的频谱进行分段处理,在此基础上建立耳语音转换为正常语音的转换函数。由于耳语音在各频段相对于正常语音非线性偏移,在双线性变换函数中引入扩展因子,使其对频谱的非线性偏移与对共振峰带宽的压缩更加符合耳语音转换为正常语音的实际转换需求,有效减小了转换语音与正常语音的谱失真距离。实验结果表明,本文的转换语音在音质和可懂度上均得到了有效提高。      

频域干涉测量中脉冲延迟时间测定方法的研究

在基于超短激光脉冲频域干涉技术的超快激光与物质相互作用的测量实验中,束一束间的延迟时间对瞬态特性的测量至关重要。利用两束脉冲频谱干涉条纹宽度与脉冲相对延迟时间成反比关系这一特性,阐述了通过对脉冲频谱干涉图进行傅里叶变换,在干涉条纹傅里叶变换面（时间域）上测量脉冲延迟时间的基本原理,并给出了测量误差分析,数值模拟结果显示通过傅里叶变换的方式,在频谱干涉图的时间域上可以有效地提取出两束脉冲间的相对延迟时间。     

FTIR法对储存年限不同的两种普洱绿茶的研究

首次采用傅里叶变换红外光谱法,直接、快速、准确地测定两种普洱绿茶的红外光谱,并对它们特征谱的异同作对比分析后做出解释.研究表明:镇沅县五一普洱茶厂生产的同属晒青的两种普洱绿烫茶,由于储存年限的不同,使得每个样品都有自己独特的红外光谱,两者红外吸收光谱的峰位相同,但峰形和相对强度都有一些差别.最明显的峰形差别是出现在1518.0cm-1处,储存时间较短的吸收峰比储存时间较长的吸收峰更尖锐;最明显的相对强度I1653/I1518,I1040/1147,I1040/I825都是储存时间较短的比储存时间较长的强.该研究为普洱绿茶储存年限的鉴别和有效储存提供了一定的科学依据.