突变截面驻波管和极高纯净驻波场的实验研究

突变截面驻波管属于失谐驻波管,即其高阶共振频率不是一阶共振频率的整数倍。通过对STAS的优化设计,利用STAS的失谐性质在一阶和二阶共振频率下激励分别获得了180 dB和177 dB的极高纯净驻波声场。尽管声压级已经很高,但在接下来的对一阶和二阶共振频率激励下的声波波形畸变和谐波饱和情况进行的实验研究中仍然没有观察到谐波饱和现象。与此同时,对三阶共振频率激励下的声场进行了实验研究,由于三阶共振频率激励下的大振幅非线性声场的二次谐波频率接近六阶共振频率,在声压级达到170 dB时观测到了三阶共振频率激励下的声波波形畸变和谐波饱和现象。      

气流扬声器全调制发声方法研究

发展了一种耗气量小和背景噪声低的气流声源新调制模型。建立了全调制气流声源模型,零流量被设置为气流扬声器的静态,音频调制信号经过了去下包络预处理。控制通气量与调制信号成正比,降低气流消耗和减小背景噪声,与四类主要气流扬声器调制方式的效率进行了对比。与半通气调制方法相比较,全调制方法对典型语言广播的气流利用率从5%提高到51.5%,播放正弦波的气流利用率始终保持最大值60%,并使播放声音的信噪比提高15 dB以上。      

特定频带扬声器频响补偿技术

对于基于扬声器阵列的定向声技术,为了保证每个通道具有相同的频率响应,需要采用数字滤波器对每个扬声器单元进行频响补偿。通常采用的扬声器频响补偿技术都是在全频带进行,其对每个频率点的补偿性能具有相同权重。然而对于一些实际场合,有时只要求每个通道在某个特定频段具有相同频率响应,而对其他频段的频响补偿性能要求并不高。本文针对这一应用场景,结合多速率采样方法和滤波器优化设计方法,提出了特定频带的扬声器频响补偿技术。实验结果表明,采用该技术,在相同滤波器阶数下,大大提高了系统在指定频带的频响补偿性能。      

基于双传声器对的多声源二维定位跟踪算法

提出一种房间混响声场环境下的多声源二维定位跟踪算法。研究了基于盲源分离的时延估计,以及联合空间分布的多个传声器对的定位算法。用高斯似然函数解决在多源、多维情况下声源定位的时延匹对模糊问题,使之能够用双传声器对实现对多个声源的二维定位,结合粒子滤波算法实现对多个运动声源的跟踪。仿真实验验证了提出算法的有效性。      

锥形渐变截面驻波管及其极高纯净驻波场的实验研究

锥形渐变截面驻波管是用锥形管代替突变截面驻波管突变截面部分的驻波管.为对比研究锥形渐变截面驻波管与突变截面驻波管的声学及其极高纯净驻波场性质,首先借助传递矩阵,对锥形渐变截面驻波管的声学性质进行了实验研究.研究表明,与突变截面驻波管一样,锥形渐变截面驻波管也属于失谐驻波管.利用其失谐性,在一阶共振频率激励下,锥形渐变截面驻波管获得了181 dB的极高纯净驻波场.在对锥形渐变截面驻波管和等长的突变截面驻波管的驻波饱和性质进行对比实验研究后发现,在一阶共振频率下,锥形渐变截面驻波管不仅能很好地抑制管内驻波场高次谐波的增长,而且能有效地降低管内驻波场的能量损耗,在相同扬声器激励电压下获得声压级更高的大振幅纯净驻波场.实验研究还发现,在三阶共振频率激励下,锥形渐变截面驻波管的大振幅驻波场三次谐波频率接近声压级传递函数谷值对应的声源端七阶阻抗共振频率,三次谐波随基波快速增长并表现出趋于二次谐波的饱和性质.     

次级声源优化布放的局部空间有源降噪

针对区域有源降噪问题,为获得更优降噪效果,根据实际次级通路传递函数,提出次级声源优化布放的有源控制系统并详细比较了两种次级声源优化布放算法与次级声源均匀布放的实际降噪效果。应用的第一种次级声源优化算法是l2范数约束的约束匹配追踪算法,第二种次级声源优化算法是l1范数约束的稀疏正则化方法。在全消声室中利用扬声器线阵进行多通道有源降噪实验研究,实验结果表明,在200~1000 Hz,次级声源优化布放的控制系统的平均降噪量比次级声源均匀布放的控制系统的平均降噪量多5 dB左右;在1100~1900 Hz,次级声源优化布放的控制系统的平均降噪量比次级声源均匀布放的控制系统的平均降噪量多11~13 dB左右,次级声源优化布放的控制系统的降噪量分布更加均匀且次级声源输出能量更小。此外,两种优化算法中,稀疏正则化方法的降噪效果更佳。     

人耳听觉相关代价函数深度学习单通道 语声增强算法*

均方误差（Mean-Square Error,MSE）函数是深度学习单通道语声增强算法最常用的一种代价函数。然而,MSE误差值的大小与语声质量好坏并非完全相关。为了提高算法性能,本文在深度神经网络训练中引入了两类与人耳听觉相关的代价函数。第一类是加权欧氏距离代价函数,考虑了人耳听觉掩蔽效应;第二类是Itakura-Satio代价函数、COSH代价函数和加权似然比代价函数,强调语声谱峰的重要性,侧重于恢复干净语声谱峰信息。基于长短期记忆网络结构分析比较了两类代价函数在深度学习单通道语声增强算法中的性能,并与MSE代价函数进行对比。实验结果表明,基于加权欧式距离代价函数的深度神经网络单通道语声增强算法能够获得更好的语声质量和更低的噪声残留。     

吸声覆盖层研究进展

从粘弹性材料复杂结构吸声性能计算和粘弹性材料动态力学参数获取两方面对吸声覆盖层研究进行了回顾。计算模型主要有分层介质模型、等效介质模型、空腔谐振模型以及数值计算方法。动态力学参数获取主要有基于振动的直接测量方法、基于声学性能测试的反演方法和近些年发展起来的有限元的反演方法。最后对吸声覆盖层研究的发展趋势进行了展望。     

骨导振子佩戴位置对重放声的影响*

骨导振子佩戴位置会影响骨传导声重放的性能,但已有研究还不够全面和完善。针对11名双耳听力正常的受试者,采取不同的骨导振子佩戴位置,对骨传导声重放在听力阈值、主观音质评价和语言清晰度3个方面进行了研究。实验结果表明不同的佩戴位置会影响骨传导声重放性能,髁骨位置在3个实验都表现最好,髁骨的听力阈值比乳突位置平均低8.7 dB,主观音质评价得分平均高乳突38.4分。该文的研究可为骨导振子佩戴位置的选择提供依据,并为声重放质量的改进提供参考。     

一种数字有源降噪耳机控制器设计方法

为了得到一种作用于低频宽带噪声的有源降噪耳机,采用固定系数的数字控制器实施降噪,并提出了一种前反馈混合的控制器设计方法。比较了前馈及混合两种控制模式下对低频宽带噪声的控制效果;进一步提出了一种综合优化方法,改善噪声不同角度入射下的降噪性能。仿真和基于DSP平台的实验表明,提出的方法对多方向入射的20～1500 Hz低频宽带噪声均具有较好控制效果。