一种基于声相似律的旋转流体机械噪声声源分离方法

针对管道系统中的流体机械发声问题,提出了一种声源函数与声响应函数的频谱分离方法。该方法以声相似律为基础,分别采用最小均方值多重线性回归方法和高斯滤波获得声源函数和声响应函数。通过算例验证了该方法的有效性,辨识得到的声源函数和声响应函数的相对误差均远小于现有方法。利用该方法分析了自由空间和带管道两种安装条件下轴流风扇的辐射噪声,辨识得到了相应的声源函数、声响应函数和叶尖速度律指数,并对风扇的主要噪声成分进行了分析。      

一种现场测量材料吸声特性的新方法

现有的材料吸声系数测量方法主要有混响室法和驻波管法,都属于实验室测量方法,不适合现场测量。使用普通扬声器的反射法可以对材料的吸声特性进行现场测量,但是对材料尺寸和测试环境有较高的要求。本文利用参量阵非线性自解调可听声的高指向性和在阵长距离内的平面波特性,结合传递函数法,测量材料的吸声系数,并与传统驻波管测量结果进行了对比。结果表明在普通房间条件下,不需要驻波管,混响室等实验环境,即可对小尺寸的材料进行吸声系数的现场快速测量,具有较大的实用性。      

汉语背景下开放式办公室声环境的评价研究

通过对北京4个开放式办公室的声环境特性测试以及一系列现场问卷调查,研究了对汉语背景下开放式办公室声环境评价的特点及其与客观声学参数之间的关系。分析发现:汉语背景下人们对声环境的关注程度仅次于光线,并对语言私密性有一定的要求;声环境评价与办公室的工作性质有关,但均在“不好不坏”和“糟糕”之间;声环境评价与背景噪声L_Aeq和L₁₀显著相关,采用混响时间作为单一指标来评价声环境的方法存在明显不足;当减少语言传输指数STI时,可以同时提高语言私密度和改善声环境;声环境认知、声响大小的敏感度、情绪和疲劳等主观因素对声环境评价具有显著性影响,而工作注意力集中程度、每天工作时间、年龄、收入、职位等则影响不显著。      

基于噪声谱结构特性的谱减法

提出了基于噪声谱结构特性的谱减法,在不增加语音失真的情况下,抑制传统谱减法的“音乐噪声”。首先,依据噪声谱结构特性在频带间自适应平滑周期图,减小谱估计方差的同时,避免噪声非连续谱的能量泄露;其次,依据噪声谱的结构特性,对增益函数进行自适应调整以更有效的抑制有调噪声。测试结果表明,不论对宽带噪声还是对窄带噪声,本文算法在信噪比提高和噪声抑制量等客观评价指标上都明显优于传统谱减法。非正式主观测听进一步验证了本文算法的有效性。      

一种用于立体声声学回波消除的新型鲁棒梯度法格梯形自适应滤波算法

立体声声学回波消除的梯度法格梯形算法对脉冲干扰不具鲁棒性。针对这个问题,引入了鲁棒M-估计方法,并从理论上予以了论证。由此产生的双通道M-估计梯度法格梯形算法具有显著提升的抗脉冲干扰鲁棒稳定性,从而也具有了更高的实际应用价值。      

差分传声器阵列低频特性优化研究*

利用传声器阵列差分信号处理可以获得指向性波束,可用于定向声捡拾或环绕声捡拾,但该处理方式产生了高通滤波作用,降低了信号低频段的信噪比,将影响输出音质。本文提出了一种时变补偿滤波器,在补偿差分信号低频能量的同时避免了引入过多噪声。仿真分析中,信号与噪声分别为chirp信号、高斯白噪声,信噪比为50 d B,时变补偿滤波器较常规补偿方式信噪比提高了约6 d B。音质主观评测结果表明,采用本方法进行低频补偿,可以获得更好的低频音质。     

一种用于声源低频性能测试的互易装置

声源的辐射性能是一个重要参数,其测试往往在全消声室、混响室等特殊的环境中进行,而在复杂环境中的性能测试,尤其是低频性能的测试则是一个难题。互易原理广泛存在于线性、无源、稳定的系统中,在许多复杂环境中同样成立,因此提供了一种解决该难题的途径。基于力声互易原理,本文设计了一种双端面的互易装置,通过力电互易实验,验证了该装置的互易性。利用该装置,在全消声环境以及强混响环境中测试了三种不同的声源,测试结果与自由场法测试结果具有较好的一致性,验证了该装置和方法的有效性。     

地表振动传感器质量对水平耦合谐频的影响*

使用振声法探测埋地物体时,表层土壤松软导致地表振动传感器在耦合环节发生谐振, 造成谐频附近的信号失真,限制了所采信号的可用频段。针对传感器在水平方向的耦合谐振问题,该文研究了传感器质量对谐振频率的影响。仿真对比了传感器质量为2~250 g情况下信号采集系统的频响特征,并在季节性的冻土地表开展了对比实验与横波波速测量实验。仿真与实验结果表明：250 g传感器所对应的耦合谐频不超过800 Hz;2 g传感器的耦合谐频可超过1200 Hz;传感器质量越轻,耦合谐振频率越高,所采信号的可用频段越宽。     

次声管道降噪滤波器优化设计

提出了基于声学响应模型与群差分进化算法的次声管道降噪滤波器优化设计方法,在理想条件和工程实践两种情景下设计了管道滤波器的结构参数并仿真分析了降噪性能表现。结果表明:（1）理想条件下的设计结果在约0.1～0.8 Hz的频带内取得了5 dB以上的降噪性能提升,最大提升达到12 dB。（2）工程实践情景的设计结果在各种环境风速中最大可以取得约3dB的性能提升。（3）大风速条件的优化设计可应用于环境风速未知或变化较大的场景。分析结果表明所提设计方法可以有效设计管道滤波器,优化设计的管道滤波器在降噪性能上优于传统管道滤波器。      

次级源近场和管壁弹性对充液管路有源消声性能的影响EI北大核心CSCD

建立了含次级源结构的充液直管有源消声系统数值模型,重点分析了声激励下次级源近场和管壁弹性对有源消声性能的影响。结果表明:次级源近场为非均匀声场,误差点位于该区域时部分频点控制效果较差甚至放大,而处于声场均匀区域时可使降噪量提高10 dB以上,增加误差点数量可使绝大多数频点的降噪量提高5 dB以上;管壁弹性使次级源与管壁间的耦合较强,非对称分布的次级源容易激起管壁振动,导致降噪谷值的出现,采用对称分布的次级源可显著提升控制效果;增加次级源数量能够提高系统的有源无源复合控制效果,但使得管内声场变得复杂,多次级源模型的有源消声效果随频率升高而有所降低。