用于矢量水听器的低频高灵敏度层合梁加速度传感器

压电加速度传感器是同振型矢量水听器的核心部件。为了满足低频高灵敏度矢量水听器的应用需求,提出并研究一种具有层合梁结构的低频高灵敏度加速度传感器。结合弹性力学和压电方程推导层合梁加速度传感器的加速度灵敏度解析解表达式,通过有限元仿真对层合梁加速度传感器尺寸进行优化,给出优化后的尺寸范围。从优化的尺寸范围中选取两种不同尺寸进行加速度传感器振动特性的仿真分析及实物制作(其中压电材料为PZT-5)与性能测试。仿真与测试结果均表明,相比已有的同尺寸金属梁加速度传感器,层合梁加速度传感器可以有效降低谐振频率并提升加速度灵敏度。当压电层厚度为0.5 mm时,加速度灵敏度最大提升3.9 dB,谐振频率下降23%。测试结果与理论分析相符。      

自然冷却和遇水冷却后高温花岗岩力-声特性试验研究

以松辽盆地露天花岗岩为研究对象，对自然冷却和遇水冷却后高温花岗岩进行单轴压、拉和声波测定试验。研究不同方式冷却后花岗岩温度（100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃，以下简称100℃-800℃）与表观形态、纵、横波波速、弹性模量、泊松比、抗压强度、抗拉强度间关系，并将纵、横波波速与抗压强度、弹性模量建立联系。同时考虑遇水冷却后静置过程对花岗岩力-声性质影响。研究表明：（1）静置0h-2h是质量损失、纵波波速下降主要时段，静置6h后变化率可以忽略；自由水损失量与力-声特性损失量存在一定线性关系；（2）温度升高，自然冷却后花岗岩纵、横波波速、弹性模量、抗压强度、抗拉强度呈线型下降，遇水冷却后呈凹线型下降；高于300℃，自然冷却后花岗岩力-声参数均大于遇水冷却，泊松比变化率与其相反，600℃时冷却方式不同对花岗岩纵、横波波速、弹性模量、抗压强度影响达到最大，遇水冷却比自然冷却分别低33.33%、31.88%、53.33%、31.74%，700℃-800℃时冷却方式对花岗岩力声特性影响减小；（3）温度变化，花岗岩纵、横波波速与抗压强度、弹性模量呈良好相关性。所得结论可以提高花岗岩力-声特性测量准确性，为力学特性预测提供一个可行方法，并为岩体工程安全稳定性评估提供依据。     

实时三维超声联合右心声学造影评价肺源性心脏病患者右心室收缩功能的价值

目的应用实时三维超声心动图探讨肺源性心脏病患者右心室收缩功能的价值，比较右心造影对测值的影响。方法选择肺源性心脏病代偿组、失代偿组、正常对照组各20例分别进行造影前、后实时三维超声的采集成像，计算右心室舒张末容积（RVEDV）、右心室每博输出量（RVSV）和右心室射血分数（RVEF），并根据心内膜是否清晰可辨分为心内膜边界清晰者、心内膜边界欠清晰者，比较两者三维超声参数的组间差异。结果代偿组、失代偿组RVEDV较对照组均明显增加，RVEF值减低（均P＜0.01），代偿组与对照组RVSV差异无统计学意义（P＞0.05），但失代偿组RVSV与代偿组、对照组差异有统计学意义（P＜0.05）；失代偿组RVEDV较代偿组明显增大，RVEF明显减低（均P＜0.01）。心内膜边界欠清晰者造影后较造影前RVEDV、RVEF差异均有统计学意义（均P＜0.05）。结论实时三维超声能够客观地反映肺源性心脏病代偿期与失代偿期右心室收缩功能的变化，右心声学造影改善了心内膜边界的可识别性，提高了右心室收缩功能测值的可靠性。     

利用起伏界面改善非消声水池中的声功率测量

针对非消声水池的声学测量应用,提出了一种在界面起伏的非消声水池中测量水下声源辐射声功率的方法。基于数值方法分析了在非消声水池中利用起伏界面改善低频声源辐射声功率测量的可行性,进一步在一个尺寸为1.2 m×1.0 m×0.8 m的非消声水池中开展实验研究,测量了水声换能器的辐射声功率。实验表明,相对于界面静止的水池,利用造波装置生成随机起伏界面后,声场扩散性明显改善:(1)水池的Schroeder频率从10015 Hz降低到8370 Hz,辐射声功率的测量范围向低频扩展;(2)结合空间平均技术测得的频响曲线起伏程度减小,与自由场值更接近,辐射声功率的测量结果更为准确。所提方法有助于提高非消声水池中水下目标声学特性的测量能力。     

声学超表面的非对称声分束特性研究

非对称声分束超表面是由人工微单元结构按照特定序列构建的二维平面结构,可将垂直入射的声波分成两束传播方向和分束比自由调控的透射波,在声功能器件设计及声通信领域具有广泛的应用前景。本文系统研究了一种实现非对称声分束的设计理论和实现方法,基于局域声功率守恒条件研究了声分束器的设计理论、阻抗矩阵分布、法向声强分布、声压场分布等。利用遗传算法对四串联共振腔结构进行参数优化实现了声分束器所需的阻抗矩阵分布,声压场分布表明声波入射到声分束器后在入射侧激发出两列传播方向相反且幅值和衰减系数均相同的表面波,实现了入射侧与透射侧的局域声功率相互匹配。声波经过声分束器后被分为两束透射波,两束透射波的折射角和透射系数与理论值十分吻合,证明了设计理论及实现方法的正确性和可行性。本文的研究工作可以为新型非对称声分束结构设计提供理论参考、设计方法和技术支持,并促进其在工程领域的实际应用。     

《音乐中的科学》前言

英国著名学者约翰.布莱金(1928～1999)说:"人类组织声音,声音也组织人类".这话的意思是,音乐和人类社会有着共生共存的关系,也就是说,音乐有助于规范人类的社会行为,改变生产与生活方式,强化、提升和净化人类经验和情感.我国春秋战国时期的著作《周礼》则说:"凡音者,生人心者也,情动于中,故形于声:声成文,谓之音."还说:"是故审声以知     

大尺寸非对称薄膜型声学超材料的低频隔声特性研究

针对低频声波的衰减问题，设计了一种大尺寸月牙盘非对称薄膜型声学超材料结构，利用有限元法计算了其传输损失和位移场。其结构尺寸可达100 mm,隔声频率降低至10 Hz,并在10～500 Hz的低频范围内展现出良好的隔声性能。与对称型薄膜声学超材料结构的隔声频带和隔声量相比，通过在单胞中引入不对称性，使得结构的低频隔声频带拓宽了23 Hz。通过模态分析发现，不对称性使薄膜声学超材料产生更多的振动耦合模式，Lorentz共振与Fano共振的同时存在提升了月牙盘型非对称结构的隔声性能。同时，薄膜和质量块的尺寸与偏心量等参数变化可进一步优化隔声效果，为声屏障低频隔声效果的提升在结构优化设计方面提供了一种解决思路。     

基于改进的T型关联度在音乐分类中的应用

在音乐分类问题中,绝大多数的算法需要提取多个特征值进行分析,工作量和复杂程度也随之增加,并且分类太绝对化.为了降低工作量和复杂程度,采用新的方式对音乐进行分类,即引进灰色关联度分析方法.现有的灰色T型关联度模型均存在不足,对序列采用绝对初值化处理,并且对关联系数计算公式进行改进,增强了结果的准确性和可信度.将提取出的短时能量、短时平均过零率和短时平均幅度作为音乐分类的三大特征值,对大部分音乐进行了较为准确的分类,排除率达到90.1%.而且此方法能够体现出各音乐之间的关联程度,使得分类更加人性化,这点具有现实意义.并且避免了复杂的计算过程和巨大的工作量,简化了解决问题的方式,也减少了对特征值的依赖,仅采用三种特征就达到了很好的效果.这充分反映了思路的正确性、实用性和可行性.     

2016年中国海洋声学研讨会会议通知

2016年中国海洋声学研讨会会议通知     

《应用声学》征稿简则

《应用声学》是由中国科学院主管、中国科学院声学研究所主办的国内外公开发行的学术期刊。创刊于1982年元月,被《中国科学引文数据库》、《中国期刊全文数据库》、国家科技部中国科技论文统计源期刊(中国科技核心期刊)、中国学术期刊综合评价数据库(CAJCED)等收录,并进入《中文核心期刊要目总览》。本刊的宗旨是及时报道声学及其相关领域中创造性科研成果,加强学术交流,促进新成果的开发与推广,促进科研、工程技术人员与生产实践者之间的相互合作。主要栏目:应用声学论坛、综述与评论、研究报告、研究简报、综合报道、经验交流、知识介绍、新书评介、声学新闻和动态等。